JP2926974B2 - 電縫管の製造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、各種のパイプやチューブ等の用途に用い
られる、金属条帯をその長手方向に沿った軸線を有する
ように円筒型に成形し、その突き合わせ部分を溶接する
ことによって構成された電縫管の製造方法および装置に
関する。

［従来の技術］ 金属条帯を用いて電縫管を製造することは、従来から
広く知られている。この様な電縫管の製造工程において
は、コイル状に貯蔵されている金属条帯材料を移送さ
せ、ロール群によってこの金属条帯を、その長手方向に
沿って軸線が設定される円筒状に成形する。そして、こ
の円筒状に成形された金属条帯の両側の縁線をスクイズ
ロールによって突き合わせ、この突き合わせ線部分を高
周波加熱によって溶接するようにしている。

この高周波加熱による溶接手段としては、例えば特公
昭63−13797号公報に示され、また第８図および第９図
に示すように、円筒状に成形された金属条帯11の周囲を
取り囲むように設定した高周波加熱コイル12を使用する
ことが知られている。

この高周波加熱コイル12は、銅等の導電性金属材料に
よって構成された線材を巻回して構成され、その両端12
1および122が高周波電源に接続されるようにしている。
そして、図に矢印で示すように誘導電流を流し、金属条
帯11の突き合わされる縁線の相互が、誘導電流によって
加熱溶融され、その相互が接合されるようにしている。

しかし、この様にして使用される高周波加熱コイル12
は、例えば図で示すように２回巻回して構成され、その
両端121および122に高周波電源を接続するようにした場
合、このコイル巻線の途中部分は、円筒型の成形された
条帯11の軸線に傾斜して設定されるようになる。すなわ
ち、加熱コイル12は金属条帯11の突き合わせ縁線に対す
る端面111および112付近は、左右対称形状とならない。
したがって、成形された金属条帯11の端面付近に発生す
る誘導電流の強さが、左右で異なるようになり、金属条
帯11の突き合わせ端面111および112の溶融量は、左右で
不均一となる。

この様に金属条帯11を円筒型に成形し、その突き合わ
せ端面111と112を溶融して接合するに際して、その左右
の溶融量に差があると、その溶接後の突き合わせ部分11
3に段差等が生じ、この溶接部の強度が低下するような
品質低下の問題が生ずる。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、と
くに金属条帯を円筒型に成形した際の突き合わされる端
面付近において、左右の誘導電流が等しく設定され、こ
の端面部の溶接強度が安定して得られ、品質上で信頼性
が充分に得られるようにした電縫管の製造方法および装
置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電縫管の製造方法および装置にあって
は、平板状の金属条帯をロール機構によって円筒型に形
成すると共に、この円筒型に成形された金属条帯の周囲
を取り囲むようにして高周波加熱コイルを設定するもの
で、この加熱コイルは２回巻回した２つの巻線によって
構成され、その一方の巻線に高周波電源が接続され、こ
の高周波電源の接続部と反対側の面で、前記２つの巻線
が交差されるようにしている。

［作 用］ この様な電縫管の製造方法および装置にあっては、円
筒型に成形された金属条帯の突き合わされる端面の付近
において、高周波電流が左右対称に流れるようになる。
したがって、金属条帯の突き合わされる両端面の加熱量
が等しく設定されるようになり、この両端面の溶融量が
等しくされ、その溶接接合面が均一に構成されて、強度
的な面においても充分な、品質的にも信頼性の高い電縫
管が製造されるようになる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図は電縫管の製造装置の全体的な構成を示すも
ので、まず材料となる平板状の金属条帯21はコイル22に
巻装されて貯蔵されている。このコイル22部から導出さ
れた金属条帯21は、ロール群23部分に導かれ、このロー
ル群23で、前記平板状の金属条帯21を、その長手方向に
沿って軸線が設定されされるようにした断面丸状の円筒
体に成形する。そして、この様に成形された金属条帯21
は、高周波加熱コイル24部分に導く。この加熱コイル24
には、高周波電源25からの高周波電流が供給されている
もので、この加熱コイル24によって、金属条帯21の円筒
状に成形された突き合わせ端面部分を、高周波誘導電流
によって溶融する。その後、スクイズロール26によっ
て、金属条帯21の端面部を突き合わせてこの両者を溶接
し、円筒型の電縫管27が加工されるようにする。

この様に溶接された金属条帯21は、バイト28部に送ら
れ、突き合わせ溶接部の外部ビートを切削して平滑化
し、さらにロール群29部で円筒形状の電縫管27を例えば
偏平に成形する。

第２図および第３図は高周波加熱コイル24部分を取り
出して示したもので、この加熱コイル24を構成する線材
は、銅等の導電性金属材料によって、例えば断面四角形
状の中空パイプによって構成されるもので、その中空部
には例えば水等の冷却媒体が流通されている。そして、
この加熱コイル24は、第４図にも取り出して示すよう
に、第１および第２の２個の円形に形成された巻線241
および242によって構成されるもので、その一方の第１
の巻線241の、金属条帯21の突き合わせ端面211および21
2の存在する側に、高周波電源25が接続される端子部30
1、302が形成されている。そして、この端子部301およ
び302と反対側の面に対応する部分で、第５図に拡大し
て示すように第１の巻線241と第２の巻線242が交差して
接続されるようにした接続部311および312を形成し、第
１の巻線241と第２の巻線242が直列的に接続されるよう
にする。

電縫管の製造過程にあって、コイル22に巻かれた平板
状の金属条帯21が成形ロール群23によって断面丸形状に
形成される。そして、この成形された金属条帯21には、
高周波加熱コイル24によって高周波誘導電流が発生され
る。この高周波誘導電流は表皮効果および近接効果によ
って、図に矢印で示すように、金属条帯21の突き合わせ
端面211および212部分に集中する。したがって、この端
面211および212部分が集中的に発熱され、さらに溶融す
るもので、この溶融した端面211および212部をスクイズ
ロール26によって突き合わせることによって、この両者
が溶接接合されるようになる。

この様な電縫管の溶接による製造過程において、金属
条帯21の両端面211および212部に発生する誘導電流は、
加熱コイル24の状況によって大きく左右される。とく
に、金属条帯21の端面211および212付近に発生する誘導
電流は、加熱コイル24の形状によって大きく影響され
る。

第８図および第９図で示した従来の加熱コイルにおい
ては、丸形に成形された金属条帯の両端面に対して最も
大きく影響される、この両端面付近の形状が左右対称で
はない。したがって、金属条帯の端面部に発生する高周
波誘導電流の分布に差が発生し、この両端面部の発熱溶
融分布が左右で異なってくる。このため、両端面の溶接
突き合わせ部において段差等が生じ、溶接強度が低下す
る等の問題が発生する。

これに対して、実施例で示した高周波加熱コイル24
は、２個の並べて配置した第１および第２の巻線241お
よび242によって構成される、第１の巻線241の端面突き
合わせ部に対応する面に、高周波電源25に接続される端
子部301および302が形成される。そして、この電子部30
1および302の存在する側と反対側の面部分で、第２の巻
線242の両端を、第１の巻線241の両端に接続するように
交差した接続部311および312が形成され、第１および第
２の巻線241および242が直列に接続されるようになって
いる。したがって、この高周波加熱コイル24は、金属条
帯21の突き合わせ端面211および212に対して左右対称の
形状とされ、端面211および212に流れる高周波誘導電流
の分布が一様な状態とされる。すなわち、端面211およ
び212の発熱溶融分布が左右対称となり、この端面211お
よび212の溶接強度が充分に安定して得られるようにな
る。

この様にこの実施例で示された加熱コイル24は、成形
された金属条帯21の端面211、212付近の形状が左右対称
とされるようにするため、端面211および212部分から最
も離れた位置で交差されるように、第１および第２の巻
線241および242が接続部311および312によって接続され
ようにしていることを特徴としている。

第３図において、端子部301に供給された高周波電流
は、第１の巻線241の半分を通って接続部311に至り、こ
の接続部311から第２の巻線242に流れる。そして、この
第２の巻線242を一周した高周波電流は、接続部312を介
して第１の巻線241の残りの半分に導かれ、端子部302に
至るようになる。

ここで、金属条帯21の端面211および212に発生する高
周波誘導電流は、この端面211、212に近い位置の巻線に
大きく影響される。したがって、この金属条帯21の端面
211、212から最も離れた位置で第１および第２の巻線24
1および242を交差させ直列接続すれば、この交差する接
続部311および312による金属条帯21の端面211、212への
誘導電流寄与率は、この両端面211、212近傍の巻線に比
較して、非常に小さくなる。

すなわち、この端面211および212における加熱コイル
24の形状が左右対象とされるようになっているため、丸
形に成形された金属条帯21の端面211および212に発生す
る高周波誘導電流の分布はほぼ同一となり、したがって
この端面211および212の発熱溶融分布も同一となって、
溶接突き合わせ段差の発生も効果的に抑制でき、溶接強
度も確保できるようになる。

これまでの実施例では断面角型の導体によって高周波
加熱コイル24を形成したが、これは第６図および第７図
で示すように断面丸形で、冷媒を通す中空部の形成され
た丸管状の導体によって構成することもできる。この場
合、とくに交差部分の構成は第７図で示されるようにな
る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る電縫管の製造方法および
装置によれば、平面状の金属条帯を丸形に成形し、高周
波加熱コイルを用いた誘導加熱によって、突き合わせ部
を溶接するに際して、この突き合わせ端面に対して左右
対称の状態で加熱コイルが設定されるものであるため、
溶接接合される端面部に均一な誘導電流が発生し、均一
の状態で溶融されるものであり、安定した強度で溶接部
を構成することができるようになって、品質が確実に保
証できる電縫管が容易且つ確実に製造されるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電縫管の製造装置の
構成を説明する図、第２図はこの装置の高周波加熱コイ
ル部分を取り出し拡大して示す図、第３図の（Ａ）〜
（Ｃ）はそれぞれこの加熱コイル部の左側面図、正面
図、および右側面図、第４図は上記加熱コイルのみを取
り出して示す図、第５図はこの加熱コイルを構成する巻
線の接続部を取り出して示す図、第６図は加熱コイルの
他の例を示す図、第７図はこの加熱コイルの巻線接続部
を取り出して示す図、第８図は従来の装置の高周波加熱
コイル部分を示す図、第９図の（Ａ）および（Ｂ）はこ
の加熱コイル部の側面図および正面図である。 21……金属条帯、211、212……端面、23、29……ロール
群、24……高周波加熱コイル、241、242……第１および
第２の巻線、25……高周波電源、26……スクイズロー
ル、301、302……端子部、311、312……接続部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移送される平板状の金属条帯を、その長手
   方向に沿って軸線を有する円筒状に順次成形するロール
   成形手段と、 このロール成形手段によって円筒状に成形された前記金
   属条帯の外周部を取り囲むように設定された２回巻きの
   巻線によって構成した加熱コイルに高周波電流を供給す
   る手段とを具備し、 前記高周波電流は前記加熱コイルの一方の巻線に供給さ
   れ、その供給部は前記円筒状に成形された金属条帯の接
   合される突き合わせ部に面して配設され、高周波電流が
   供給される供給部と反対側の面で前記２回の巻線を交差
   することにより、高周波電流が一方の巻線から他方の巻
   線に直列的に供給されるようにして、前記金属条帯の接
   合される突き合わせ部に対して、２回巻いた巻線によっ
   て左右対称に高周波電流が流されるようにしたことを特
   徴とする電縫管の製造方法。
2. 【請求項２】平板状の金属条帯が供給され、この金属条
   帯をその長手方向に沿った軸線を有する円筒状に順次成
   形するロール機構と、 このロール機構によって円筒状に成形された前記金属条
   帯の外周部を取り囲むように設定され、前記金属条帯の
   突き合わされる部分を順次溶接する高周波加熱コイルと
   を具備し、 この高周波加熱コイルは、前記円筒状にした金属条帯の
   周囲を取り囲む２本の巻線部を含み構成されこの巻線部
   の一方に高周波電源に接続される端子部を形成すると共
   に、この端子部と反対側の面で、前記２本の巻線部が交
   差され、直列的に接続されるようにしたことを特徴とす
   る電縫管の製造装置。
3. 【請求項３】前記端子部が形成される面が、前記金属条
   帯の突き合わされる部分に面するように配置されること
   を特徴とする請求項２記載の電縫管の製造装置。