JP2951211B2 - 内面浮き模様付き金属管、その製造方法及びその製造用のマンドレル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックのペレッ
ト、チップ、グラニュール、あるいは、フレークなどの
粒状物を輸送する空気輸送管等に使用する為の金属管の
内面に浮き模様を施した内面浮き模様付き金属管及びそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気輸送管等で輸送されるペレット、チ
ップ、グラニュール、あるいは、フレークなどのプラス
チックの粒状物は、空送中に管内壁に擦り付けられ薄い
皮膜となって成長するが、管内壁に適切な凹凸がある
と、これらの成長を抑え、また早期によく剥離させる作
用があり、従来一般に細かい刻み目模様をつけたものが
用いられている。

【０００３】しかし、内面に刻み目模様を刻設した金属
管は、刻み目に輸送物質が付着し入り込み、刻み目に入
り込んだ輸送物質は取りにくいので、輸送物質を変更す
る場合にその清掃除去に時間がかかる。また、特に多種
小ロット生産の場合に、生産性が著しく悪い難点があっ
た。これに対し、模様が突出している浮き模様には輸送
物質が付着し入り込むことはなく、従って、輸送物質を
変更する場合にその清掃除去作業に時間がかかることも
ないので、浮き模様は輸送管の内面の表面形状として好
都合であるが、内面浮き模様付き金属管の製造は困難
で、少なくとも鋼管内面に浮き模様が施されたものはな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解消し、金属管内面の清掃が容易で、長尺の金属管又
は内径の細い金属管の内面全面に浮き模様を有する内面
浮き模様付き金属管を提供すること、および、内面浮き
模様付き金属管の製造方法を提供すること、さらに、そ
の製造方法に使用するコールドピルガーミルのマンドレ
ルを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、請求項１の発明では、コールドピル
ガーミルによる縮径、薄肉加工により金属管の内面全域
に形成された浮き模様を有することを特徴とする内面浮
き模様付き金属管である。

【０００６】請求項２の発明では、コールドピルガーミ
ルのマンドレルの縮径作用部の最終段領域全周に凹み模
様を付したマンドレルを使用して、コールドピルガーミ
ルによって金属管を縮径、薄肉加工すると同時に金属管
の内面に浮き模様を付けることを特徴とする内面浮き模
様付き金属管の製造方法である。

【０００７】請求項３の発明では、コールドピルガーミ
ルのマンドレルの縮径作用部の最終段領域全周に凹み模
様を付したことを特徴とする内面浮き模様付き金属管製
造用のコールドピルガーミルのマンドレルである。

【０００８】

【作用】コールドピルガーミルは、図１に示すように、
断面が半円形で、かつ、連続して縮小する縮径カリバー
からなる縮径部２と、縮径部２に連続しかつ断面が変化
しない仕上寸法カリバーからなるサイジング部３を外周
に有し、ロールダイスシャフト４に取り付けたピニオン
ギア２２と固定のラックギア２１により前後進と転動を
行う上下２個のロールダイス１と、断面が先端に向かっ
て細くなっているマンドレル５とにより、素材管９を冷
間で圧伸して縮径管部１０を経て成品管１１を得るため
のものである。素材管９と成品管１１の断面積は平均的
に約３分の１倍程度になり、長さは約３倍になる。

【０００９】圧伸はロールダイス１を１回往復させて素
材管９を圧伸すると、次に素材管９をマンドレル５と共
に約６０゜回転させ、同時に素材管９を少し送って、次
の圧伸を行い、これを繰り返す。

【００１０】上記の圧伸において、先ず素材管９を上下
のロールダイス１の縮径部２と、マンドレル５の縮径作
用部６の間で圧伸されて細径薄肉化が行われる。ロール
ダイス１のサイジング部３では、成品管１１の外径が決
定される。ロールダイス１の縮径部２とサイジング部３
の境界点１２に相当するマンドレル５の縮径作用部最終
点１３で成品管１１の最終サイズが決定され、縮径作用
部最終点１３より後端側の細径部７は加工に寄与しない
無効部分である。

【００１１】ここで、８はマンドレル５の肉厚減少圧伸
部である縮径作用部の最終段の領域で、縮径作用部最終
段領域８の幅は縮径作用部最終点１３から大径側に、１
回圧伸での送り長さと伸び長さの合計に相当する伸び量
１４の分である。このマンドレル５の縮径作用部最終段
領域８で圧伸された素材管９の部分は、肉厚が最終的に
決定され、これ以上の薄肉化は行われず、外径のみロー
ルダイス１のサイジング部３で僅かに縮径され、外径・
内径が決定される。そこで、この縮径作用部最終段領域
８の部分に凹み模様の型を切っておくと、これが成品管
１１の内面に転写され、浮き模様を形成する。もしこの
時、マンドレル５と素材管９がくっついたままだと、即
ち、型合わせ状態のままだと、次の材料送りで折角でき
た模様が削られてしまうが、幸いコールドピルガー圧伸
では、図５の（ｂ）に示すよう、多くの素材管９はロー
ルダイス１が離れると、圧伸時に少しひしゃげた管はス
プリングバックにより膨らんでマンドレル５から少し離
れる。従ってスプリングバック量以内の凹凸ならば縮径
作用部最終段領域８の部分に形成されている模様が転写
できる。従って、マンドレル５の縮径作用部最終段領域
８に深さの深い凹み模様を付けたい場合は、この部分の
テーパーを大きめにするのが良い。

【００１２】マンドレル５に形成する模様の形状として
は、円形、長円形等のなめらかな凹みが、規則的にある
いはランダムに並んだ凹み模様が良いが、これは製造す
る管の大きさ、空送されるプラスチック粒状物の種類、
形状によって、適切な形状のものを選択できる。

【００１３】マンドレルの凹み模様の付け方としては、
大きい模様の場合は機械的切削、研削、ドリリング等
が、又細かい模様の場合はローレット掛けや、更にはエ
ッチングも有用な手段として用いられる。付ける場所
は、前記したとおり、ロールダイス１のカリバー形状と
の関係で決まるマンドレル５の縮径作用部最終段領域８
の部分である。しかし、模様をつける範囲を小径側に少
し広げておくと、実操業上多少の寸法的ずれに対応でき
るので便利である。

【００１４】

【実施例】コールドピルガーミルにより素材管である金
属母管を縮径及び薄肉加工して成品管である長尺の細径
管を製造した。使用した金属母管はＳＵＳ３０４ステン
レス鋼製で、その寸法は外径４５mm、内径３７mm、肉厚
４mmである。これを外径２５．４mm、内径２１．４mm、
肉厚２mmに圧伸した。減面比は３．５であった。送りは
６mmとした。従って、成品部分での伸びは６mm×３．５
＝２１mm、１サイクルの成品管の進行長さは２１mm＋６
mm＝２７mmとなる。

【００１５】マンドレル加工部の実施例：図１に本発明
の実施例のコールドピルガーマンドレル５を示す。この
実施例におけるコールドピルガーマンドレル５の寸法を
示すと、全長は７５０mm、縮径作用部６の長さは４４５
mm、縮径作用部６の最大径部は３５mm、縮径作用部６の
縮径作用部最終段領域８の小径部の直径は２１．４mm、
長さは２１mmである。凹み模様を形成した部分の長さは
縮径作用部最終段領域８の長さの２１mmに縮径作用部最
終点１３から更に後方の１０mmまでの部分を加えた３１
mmである。

【００１６】マンドレル５の縮径作用部最終段領域８に
形成した凹み模様の表面形状を模式的に図２に示す。本
実施例では、（ｃ）に見られるように、深さ１６は０．
３mm、（ｂ）に見られるように、幅１７は３mmの楕円状
の凹み１５がマンドレル５の円周上に４個、即ち（ｃ）
に見られるように、中心角１８が４０゜にわたる長径の
楕円状の凹み１５が５０゜隔てて４個配置され、更に
（ｂ）に見られるように、中心部の位置で１５mm隔てた
隣に同様に４個の楕円状の凹み１５が４５゜回転してマ
ンドレル５の円周上に設けられて２条の楕円状の凹み１
５の模様が形成されている。

【００１７】図３に凹み模様形成部のマンドレル５の縦
断面を示す。楕円状の凹み１５の模様は、空気輸送管で
輸送される輸送材料の性状に合わせて適宜その大きさや
円周上の個数を選定する。これらの楕円状の凹み１５の
模様の形成は切削により形成した。

【００１８】上記の素材管９である金属母管を上記の楕
円状の凹み１５の模様を形成したマンドレル５を使用し
てコールドピルガー圧延を行い、細径化と薄肉加工と同
時に金属管内面に浮き模様１９を加工して、図４に示す
内面浮き模様１９付き成品管１１である金属管を製造し
た。

【００１９】この場合のコールドピルガーの圧延条件
は、送り量を６．０mm、回転数１００rpm とした。得ら
れた内面浮き模様付き成品管１１は、外径２５．４mm、
厚さ２．０mm、長さ１５０００mmであった。図５の
（ａ）に示すように、圧伸時は素材管９はロールダイス
１の矢印方向の加圧力２０により少しひしゃげるが、図
５の（ｂ）に示すように、送り時にスプリングバックし
て円形に戻り、成品管１１はマンドレル５から離れる。
従って、形成された管内面の浮き模様は潰されることな
く送られる。

【００２０】上記の図２に示すマンドレルを使用して形
成した内面浮き模様付き金属管の内面浮き模様１９の内
面表面形状を図４に示す。

【００２１】本実施例で、金属管の内面に極めて均一に
浮き模様が形成されたので、本発明による細径の内面浮
き模様付き金属管を使用した空気輸送管は、空気輸送時
に管内壁にプラスチックの粒状物が摩擦により付着する
ことは全くなく、従って、帯状の剥離物が生じることも
なく、輸送管の閉塞もなかった。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の内面浮き
模様付き金属管は、空気輸送等で輸送されるペレット、
チップ、グラニュール、あるいは、フレークなどのプラ
スチックの粒状物が、空送中に管内壁に擦り付けられ薄
い皮膜となって成長することなく、従って、帯状の剥離
物が生じることもなく、輸送管の閉塞もなく、また、管
内の清掃も容易である。本発明におけるマンドレルを使
用するとき、コールドピルガーミルによる本発明の製造
方法において、従来困難であった細径でかつ長尺の内面
浮き模様付き金属管が容易に製造できる。従って、本発
明の内面浮き模様付き金属管は長尺細径のものまで長さ
と径が多岐にわたっているので、空気輸送管として幅広
い用途に適応できる。さらに、本発明の方法はコールド
ピルガーミルによる金属管の縮径と薄肉化圧延加工と同
時に金属管内面に浮き模様を形成するので、専用の装置
を必要とすることなく、コールドピルガーマンドレルの
表面の一部を加工するのみで容易に実施でき、内面浮き
模様付き金属管が低コストで得られるなどの優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロールダイス、マンドレルおよび金属管の圧伸
時の関係を模式的に示す図である。

【図２】コールドピルガーマンドレルの表面形状および
楕円状の凹みの寸法を模式的に示す図である。

【図３】マンドレルの楕円状の凹みの拡大断面図を示す
図である。

【図４】内面に浮き模様を形成した金属管を示す図であ
る。

【図５】圧伸時の金属管の変形及びスプリングバックを
示す図である。

【符号の説明】

１ ロールダイス ２ 縮径部 ３ サイジング部 ４ ロールダイスシャフト ５ マンドレル ６ 縮径作用部 ７ 細径部 ８ 縮径作用部最終段領域 ９ 素材管 １０ 縮径管部 １１ 成品管 １２ 境界点 １３ 縮径作用部最終点 １４ 伸び量 １５ 楕円状の凹み １６ 深さ １７ 幅 １８ 中心角 １９ 浮き模様 ２０ 加圧力 ２１ 固定ラックギア ２２ ピニオンギア ２３ クランクシャフトコンロッド ２４ メタル

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コールドピルガーミルによる縮径、薄肉
   加工により金属管の内面全域に形成された浮き模様を有
   することを特徴とする内面浮き模様付き金属管。
2. 【請求項２】 継目無し金属管の冷間圧延を行うコール
   ドピルガーミルにおいて、マンドレルの縮径作用部の最
   終段領域全周に凹み模様を付したマンドレルを用いて金
   属管を冷間圧延することを特徴とする請求項１記載の内
   面浮き模様付き金属管の製造方法。
3. 【請求項３】 コールドピルガーミルのマンドレルの縮
   径作用部の最終段領域全周に凹み模様を付したことを特
   徴とする請求項１記載の内面浮き模様付き金属管製造用
   のマンドレル。