JP3369483B2 - 電縫溶接管の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯板を連続的にロ
ール成形して素管を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接
する電縫溶接管の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電縫管の成形方法において成形ロ
ールを配置し、帯板をロールにより徐々に曲げてゆく方
式が取られている。帯板の中央もしくは両エッジより成
形するパイプと同じ半径で各段のロールで等しい量の曲
げ加工を行う方式、またはロールによる曲げ半径を各段
において徐々に小さくしてゆき所定の半径のパイプを成
形する方法が知られている。上記方式においては、帯板
を上下方向より成形する駆動ロール、および帯板を左右
より成形する中間アイドラロールなどにより帯板がパイ
プ形状に成形されてゆく。

【０００３】上記構成において、帯板を上下方向より成
形する駆動ロールは上部ロール位置が一定方式で、帯板
材料の板厚に対応した隙間になるように上部ロールの位
置を電動ネジ機構で位置決めする方法であった。この方
式の場合、材料板厚よりも上下部ロール隙間を狭くする
と材料を圧延することになるので、上下部ロールの隙間
をギリギリに位置決めして成形するのが通常である。そ
の場合、材料はどうしても長手方向に板厚の偏差や材料
の強度の偏差が存在しているために、上下部ロール間に
加わる曲げ成形の反力は変動しており、そのために、ロ
ールが材料を前進させる駆動トルクも変動があって、と
きにはロールと材料間でスリップして、材料が進まない
場合があり、前記のスリップを防止するために初期の成
形スタンドの段数を三段ないし、四段設備するのが通常
である。

【０００４】次に従来法における溶接管の代表的製造プ
ロセスを図に示す。図３２において、エッジベンドロー
ル１、ブレークダウンロール２、サイドロール３、フィ
ンパスロール４により帯板を順次円筒状に成形し、スク
イズロール５および図示しない溶接機により突き合わせ
た継ぎ目を溶接が行われる。この後に図示しないサイジ
ングロールにて成形された管が定型される。上記のプロ
セスでは、製造される管の外形寸法が異なる場合は、上
記のロールをその都度、製造する管の外径に応じて交換
する必要がある。このため、交換作業時間の間には製造
が停止され、生産性が落ちる。

【０００５】また、近年、ロール交換を出来るだけせず
に各種外形サイズの管を製造するための技術が提唱され
ている。その１例を図３３に示す。図３３の構成におい
て、前記フィンパスロール４より前段のいわゆるロール
成形の前半段階をエッジベンドロール１０１、センター
ベンドロール１０２、ケージロール１０３を用いること
により、ケージロール１０３はロール交換することな
く、ただその配置位置を移動させることによりロール交
換作業時間を短縮しようとしたものである。しかし、こ
の製造プロセスもエッジベンドロール１０１、センター
ベンドロール１０２は外形サイズによって交換が必要で
あり、その交換所要時間は毎回二時間ほど要し、生産性
はまだ高くない。

【０００６】また、前記ブレークダウンロール２の代わ
りに、ロールの断面プロフィルに漸次変化する曲線を用
い、ロールの傾きによって材料に当接するロール部分の
円弧半径を変えて、各種外径サイズに対して対応可能に
した技術もしられている。例えば、特公平３−１２９７
６および特公平３−１２９７７である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、いずれの場合においても、製造する管の外径により
ロールを交換する必要がある。該ロールを交換する必要
があるため、製管の生産ラインを外径の異なる管を製造
する際にその都度、停止する必要があり、製管の生産性
が低下する。

【０００８】また、特公平３−１２９７６および特公平
３−１２９７７に示される技術は、材料と接触するロー
ルの接触面積が従来のブレークダウンロール２と比較す
ると局部的で小さいものであるため、ロールが伝達し得
る材料の駆動トルクが小さく、時として材料がロール間
でスリップし、進行しない場合がある。又、同じくロー
ルの接触面が小さいことに起因してロールが材料を拘束
する拘束力が小さく、特に製造される管の内径／外径の
比が大きい小径肉厚管の製造においてはロール管で材料
がねじれてしまうローリング現象を起こしやすい。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従来技術において解決す
べき課題は上記のごとくであり、次に本発明における解
決手段を記載する。請求項１においては、帯板を連続的
にロール成形して素管を成形し、突き合わ せた継ぎ目を
溶接する電縫溶接管の製造装置において、帯板を平板か
ら円弧状の粗素管に成形する初期前半過程に、平板の中
央を上下一対の回転駆動されているピンチロールで押し
つけ、略Ｖ字状に折り曲げするピンチロールスタンド１
１を一組または複数組配置して成形し、帯板を平板から
円弧状の粗素管に成形する初期後半過程に、平板の縁部
を曲げ形成する上下一対の回動自在とした上ロールと下
ロールからなる三点曲げロールスタンド２１を配置し、
帯板を平板から円弧状の粗素管に成形する中期過程に、
曲げ成形過程中の材料の縁部を上方から下方におよび外
側方向から内側方向に押しつけ拘束する回動自在である
つば付きロールを左右対称の位置に一対配置したつば付
きロールスタンド３１を設け、管状に成形し、接合する
端部を電縫溶接し、粗管を形成するものである。

【００１０】請求項２においては、帯板を平板から円弧
状の粗素管に成形する中期過程に、曲げ成形過程中の材
料の側部を外側方向から内側方向に押しつけ拘束する非
駆動ながら回動自在である円筒状または鼓形状に構成し
たケージロールを左右対称の位置に一対配置したケージ
ロールスタンド４１を配置し、かつ、曲げ成形過程中の
材料の中央部を下方から上方に押しつけ拘束する非駆動
ながら回転自在である下部支持ロールを前記左右一対の
ケージーロールと同一平面内に配置したものである。

【００１１】請求項３においては、前記左右一対のケー
ジロールと下部支持ロールとの組合わせを、前記左右一
対のつば付きロールと下部支持ロールとの組合わせとを
交互に材料進行方向に複数配置して成形するものであ
る。

【００１２】請求項４においては、ピンチロールスタン
ド１１の、上水平軸の左右両側の軸受に各々個別に油圧
シリンダ１５と連結し、前記上水平軸を下方に押しつけ
可能としたものである。

【００１３】請求項５においては、三点曲げロールスタ
ンド２１の、帯板材料の縁部の下部側に当接する下ロー
ルを、略鼓状とし、上部側に当接する上ロールを断面視
巾狭 凸状とし、両ロールを回転自在の非駆動ロールと
し、前記上ロールを下ロールに対して相対位置を調節可
能に構成し、前記ロールを上下方向、及び、巾方向に一
体的に移動可能に構成し、帯板の両端を外側より内側に
均等な曲率で曲げるものである。

【００１４】請求項６においては、つば付きロールスタ
ンド３１の、つば付きロールの保持機構に、ロール軸の
材料縁部に対する相対的当接角度を調節可能とする調節
機構を有し、その保持機構を上下方向および巾方向に移
動可能な機構の上に架設し、曲げ成形過程中の材料の縁
部を任意の位置に押しつけ拘束可能としたものである。

【００１５】請求項７においては、つば付きロールに
て、曲げ成形過程中の材料の縁部を任意の位置に押しつ
け拘束することを可能とし、さらに曲げ成形過程中の材
料の中央部を下方から上方に押しつけ拘束する回転自在
の下部支持ロールを、前記左右一対のつば付きロールと
同一平面内に配置し、該下部支持ロールを上下方向に移
動可能な機構の上に架設したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。図１は全体ライン構成の実施例を示す側面図、図
２は同じく平面図である。図１、図２において、全体ラ
イン構成は、ピンチロールスタンド１１、および三点曲
げロールスタンド２１、つば付きロールスタンド３１、
ケージロールスタンド４１、フィンパスロールスタンド
５１、スクイズロールスタンド６１により構成される。
該ライン構成において、各ロールスタンドにおいて帯板
が加工され、管状に成形されるものである。

【００１７】図１、図２に示すように、ピンチロール１
１の後方には三点曲げロールスタンド２１が二台配設さ
れており、該三点曲げロールスタンド２１の後方には更
に一台のピンチロールスタンド１１が配設されている。
該ピンチロールスタンド１１の後方には三点曲げスタン
ド２１が配設されており、該三点曲げスタンド２１の後
方にはつば付きロールスタンド３１とケージロールスタ
ンド４１が交互に三台ずつ配設されている。また、後方
に配設されたケージロールスタンド４１に続いて、フィ
ンパスロールスタンド５１が三台連続して配設されてお
り、該フィンパスロールスタンド５１の後方にはスクイ
ズロールスタンド６１が配設されている。

【００１８】上述の配置構成において、管を成形するた
めの材料である帯板をまず最前部に配設したピンチロー
ルスタンド１１に導入することにより、該帯板は前記ピ
ンチロールスタンド１１の後方に配置された各ロールス
タンドにおいて、変形され管成形される構成になってい
る。まず、帯板は前記ピンチロールスタンド１１におい
て、中央部が曲げられ断面視略Ｖ字状に成形される。前
記帯板は該ピンチロールスタンド１１において水平に対
し、図３に示すごとく、両側がα°の仰角になるように
成形される。本実施例においては、約１５°付近の角度
がつくように構成されている。この後、前記帯板は三点
曲げロールスタンド２１により端部より中央部の方向に
徐々に曲げられて行く。さらに、つば付きロールスタン
ド３１とケージロールスタンド４１において、帯板は中
央下方向に押し込まれ管状に成形されて行く。

【００１９】図３は前述の各ロールスタンドにおける帯
板の加工過程を示すフラワー図である。図３において右
半分は径の大きい場合の帯板の加工過程を示すフラワー
図であり、左半分は径の小さい場合の帯板の加工過程を
示すものである。図３に示すように、まずピンチロール
スタンド１１において帯板の中央部が該ピンチロールス
タンド１１の成形ロールによりＶ状ベントに形成され
る。これにより、図３において帯板２１１ａに示す形状
となる。該工程は本実施例に示すように一工程により行
うことも可能であるが、２つの工程により行うことも可
能である。この後、三点曲げロールスタンド２１によ
り、該帯板のエッジ部分より中心方向に向かって徐々に
曲げ成形が行われる。このため、図３に示す帯板２２１
ａ・２２１ｂ・２２１ｃ・２２１ｄのごとく成形され
る。

【００２０】次につば付きロールスタンド３１およびケ
ージロール４１により、帯板２３１ａ・２４１ａ・２３
１ｂ・２４１ｂ・２３１ｃ・２４１ｃに示すように帯板
の中央部が屈曲され、該帯板の端部の曲率に等しくなる
ように複数の工程を介して成形されてゆく。即ち、該工
程においては該帯板の中央部のストレート部分を徐々に
曲げて、製品半径に近い円弧状にまげて行く。また、つ
ば付きロールスタンド３１とケージロールスタンド４１
を交互に配置することにより、ケージロールスタンド４
１により帯板を成形する際の成形力を分散することが可
能であり、該帯板の成形抵抗によりつば付きロールスタ
ンド３１のつば部の縁部に過大な面圧荷重が加わること
によるロールの摩耗、材料のエッジの損傷を防止するこ
とが可能である。そして、フィンパスロールスタンド５
１により、帯板２５１ａに示すように、更に管形状に近
似されて行く。

【００２１】次に、ピンチロール１１の構成について説
明する。図４はピンチロール１１の正面図、図５は同じ
く平面図、図６は同じく側面図、図７は同じく油圧回路
図、図８はピンチロールの駆動構成を示す正面図、図９
は下部ロールの昇降機構を示す側面断面図である。図４
乃至図６において、ピンチロール１１は駆動部１２およ
び成形部１３により構成されている。図４乃至図８にお
いて成形部１３の中心線より右側半分は一段目のピンチ
ロールの形状を示しており、左側半分は二段目のピンチ
ロールの形状を示している。

【００２２】該駆動部１２は駆動用モーター１２ａおよ
びギヤボックス１２ｂにより構成されている。該駆動用
モーター１２ａはギヤボックス１２ｂに接続しており、
駆動力を伝達可能に構成している。該駆動用モーター１
２ａよりの駆動力はギヤボックス１２ｂ内において、変
速されるとともに該上部ロール１６の駆動力と下部ロー
ル１７の駆動力に分割される。上部ロール１６の駆動力
および下部ロール１７の駆動力はそれぞれ駆動軸１４
ａ、駆動軸１４ｂを介して成形部１３に伝達される。前
記上部ロール１６は巾狭凸断面形状に構成され、下部ロ
ール１７は上部ロール１６と対向して配置されて、鼓状
に構成されている。

【００２３】駆動軸１４ａは上部ロール１６を挿嵌固定
した上部ロール軸１６ａに接続しており、該上部ロール
軸１６ａにユニバーサルカップリングを介して伝達可能
である。該上部ロール軸１６ａの側面にはキー１６ｂが
成形されており、前記上部ロール１６に駆動力が確実に
伝達されるように構成されている。該上部ロール軸１６
ａの両端は軸受箱１３ｆ・１３ｆにより枢支されてお
り、該軸受箱１３ｆは成形部１３のフレーム１３ｂにお
いて摺動自在に構成されている。

【００２４】該軸受箱１３ｆはフレーム１３ｂの上部に
配設された油圧シリンダ１５のロッドに接続されてお
り、該油圧シリンダ１５の伸縮により軸受箱１３ｆを摺
動し、前記上部ロール１６の高さ位置を調節可能であ
る。また、左右の油圧シリンダ１５・１５の位置調節を
同調させるために該油圧シリンダ１５・１５間には左右
同調軸１３ａが配設されており、前記上部ロール１６は
水平に保たれる。

【００２５】また、駆動軸１４ｂは下部ロール１７を挿
嵌固定する下部ロール軸１７ａにユニバーサルカップリ
ングを介して駆動力を伝達可能に構成されている。該下
部ロール軸１７ａの側面にはキー１７ｂが成形されてお
り、前記下部ロール１７を挿嵌した際に該下部ロール１
７に駆動力が確実に伝達されるように構成されている。

【００２６】該成形部１３の台部１３ｃの上部には下部
ロール昇降機構１３ｄが配設されており、該下部ロール
昇降機構１３ｄにより下部ロール１７の上下位置を調節
可能に構成している。該下部ロール昇降機構１３ｄのの
構成について図９において説明する。該下部ロール昇降
機構１３ｄは昇降モーター１３ｅに駆動されるウォーム
ギヤ１２０および該ウォームギヤ１２０に噛合するウォ
ームホイール１２１、該ウォームホイール１２１に螺装
された螺子棒１２３により構成されている。

【００２７】該構成において、昇降モーター１３ｅを駆
動することにより、前記ウォームギヤ１２０がウォーム
ホイール１２１を回動させ、該ウォームホイール１２１
に刻設した螺子孔に螺装された螺子棒１２３が上下方向
に摺動する構成になっている。該螺子棒１２３は下部ロ
ール軸１７ａを枢支する軸受箱１２４に固設されてお
り、該下部ロール軸１７ａは螺子棒１２３の摺動にとも
ない、フレーム１３ｂに従って摺動する。このため、前
記昇降モーター１３ｅを駆動することにより、下部ロー
ル１７の位置を調節可能である。

【００２８】次に、上部ロール１６の油圧シリンダー１
５による押しつけ機構について説明する。図７におい
て、油圧シリンダ１５は油圧ポンプ１１０により供給さ
れる作動油により駆動される。該油圧ポンプ１１０より
吐出された作動油は電磁弁１１１を介して油圧シリンダ
１５を伸縮する油圧回路に供給される。該電磁弁１１１
は油圧シリンダ１５への作動油の供給を調節可能に構成
されており、該電磁弁１１１により作動油を油圧シリン
ダ１５の押さえつけ側もしくはゆるめ側への供給および
供給停止を選択可能に構成している。

【００２９】該電磁弁１１１により油圧ポンプ１１０よ
りの作動油を油圧シリンダ１５側に供給する場合には、
作動油はチェック弁１１２および速度調整弁１１３を介
して押しつけ圧力調整弁１１６に流入する。該押しつけ
圧力調整弁１１６を介した作動油は、該押しつけ圧力調
整弁１１６において設定された圧力に調節されたのち、
油圧シリンダ１５の押しつけ側に供給される。該押しつ
け圧力調整弁１１６と油圧シリンダ１５を接続する油路
には安全弁および圧力計が接続されており、該油圧シリ
ンダ１５に掛かる油圧を認識可能であるとともに、作動
油を油圧シリンダ１５に安定供給可能に構成している。

【００３０】また、前記押しつけ圧力調整弁１１６には
変換器１１４が接続されており、該変換器１１４にはコ
ントローラ１１５が接続されており、該コントローラ１
１５により、変換器１１４を作動させ、前記押しつけ圧
力調節弁１１６の設定圧力を調節可能に構成している。
作動油を電磁弁１１１により油圧シリンダ１５のゆるめ
側に供給する場合には、作動油はチェック弁、調整弁を
介して供給され、油圧シリンダ１５のロッドを上昇可能
に構成している。

【００３１】また、前述のごとく下部ロール１７と上部
ロール１６の位置が上下に移動した場合においても図８
に示すように、上部ロール軸１６ａと上部ロール駆動軸
１４ａおよび下部ロール軸１７ａと下部ロール駆動軸１
４ｂはユニバーサルカップリングを介して接続されてい
るため、円滑に上部ロール軸１６ａと下部ロール軸１７
ａを駆動可能である。

【００３２】上記のごとく構成するため、油圧押しつけ
方式により帯板を常に一定の力で押し付けることが可能
であり、調整弁を配設しているため、油圧を調節可能で
ある。このため、材料の板厚と強度に応じて押さえつけ
力を設定し、有効な駆動力を発生させることが可能であ
る。該ピンチロール１１により、有効な駆動力を発生可
能であるため、ピンチロールの必要段数を減少可能であ
り、作業空間を有効に活用可能である。

【００３３】次に、三点曲げロールスタンド２１の構成
について説明する。図１０は三点曲げロールスタンドの
正面図、図１１は同じく平面図、図１２は同じく側面
図、図１３はロール部の昇降機構を示す側面断面図、図
１４は三点曲げロールスタンドによる成形第一過程を示
す正面図、図１５は同じく第二過程を示す正面図、図１
６は同じく第三過程を示す正面図、図１７は同じく第四
過程を示す正面図、図１８は三点曲げロールの間隔調節
機構を示す正面図、図１９は径の大きい管を成形する構
成を示す正面図、図２０は径の小さい管を成形する構成
を示す正面図である。

【００３４】図１０乃至図１２に示すように三点曲げロ
ール２１は帯板を成形するロール部２１ａ、該ロール部
２１ａを支持する支持部２１ｂ・２１ｂおよび該支持部
２１ｂを支持する台部２１ｃにより構成されている。台
部２１ｃには、巾開閉駆動モーター７１、高さ調整モー
ター７２および摺動レール７４が配設されている。巾開
閉駆動モーター７１および高さ調整モーター７２の駆動
軸７１ａ、駆動軸７２ａは支持部２１ｂの下部に構成さ
れた位置調節機構７３に挿嵌している。該位置調節機構
７３は前記台部２１ｃに構成した摺動レール７４により
摺動可能に構成されている。

【００３５】前記巾開閉駆動モーター７１には駆動軸７
１ａが接続されており、該駆動軸７１ａは支持部２１ｂ
の位置調節機構７３挿嵌している。また、該駆動軸７１
ａにはネジ山が形成されており、前記位置調節機構７３
の該駆動軸７１ａ挿嵌部位には螺子溝が形成されてい
る。このため、該駆動軸７１ａを回動することにより、
位置調節機構７３の位置を調整し、支持部２１ｂ・２１
ｂ間の巾を調節可能である。

【００３６】また、図１３に示すように、位置調節機構
７３には螺子棒７５ａを固設したウォームホイール７５
が垂直方向に配設されており、該ウォームホイール７５
には前記高さ調整モーター７２に接続した駆動軸７２ａ
の一部はウォームギヤに形成されており、該ウォームホ
イール７５に噛合している。このため、該駆動軸７２ａ
を駆動することにより、前記ウォームホイール７５を駆
動可能である。該ウォームホイール７５に固設した螺子
棒７５ａには前記ローラー部２１ａのステー７７が挿嵌
しており、該ステー７７の螺子棒７５ａの挿嵌部にはネ
ジ山が構成されている。該ステー７７の外側部は、支持
部２１ｂにおいて鉛直方向に配設された上下摺動レール
７８に挿嵌しており、該ステー７７は該上下摺動レール
７８に沿って上下に摺動自在に構成されている。このた
め、該螺子棒７５ａの回動によりステー７７の上下位置
を該上下摺動レール７８に沿って調整可能に構成されて
いる。

【００３７】上記構成により、支持部２１ｂの巾を調節
可能であり、該支持部２１ｂにステー７７を介して支持
されるローラー部２１ａの上下位置を調節可能である。
このため、成形を行う帯板の大きさにより三点ロールス
タンド２１の支持部２１ｂの巾を調節し、ローラー部２
１ａの上下位置を調整可能であり、様々な帯板形状に対
応可能である。これにより、処理可能な帯板の種類が増
大し、製造ライン自体を変更することなく、三点曲げロ
ール２１を調整することにより対応可能であるため、作
業期間を短縮可能であり、作業効率が向上する。

【００３８】次に、ロール部２１ａの構成について説明
する。図１４に示すように、ローラー部２１ａは前記ス
テー７７に固設された支持部材８１の上部にはロール間
隔調整モーター８２が固設されており、該ロール間隔調
整モーター８２の駆動軸にはピニオンが挿嵌固定されて
おり、該ピニオンには螺子棒８３の上端に固設したギヤ
が噛合しており、該ロール間隔調整モーター８２により
螺子棒８３を回動可能に構成している。該螺子棒８３に
はメスネジナット８４が螺装されており、該メスネジナ
ット８４には上部ロールホルダー８５が固設されてい
る。該上部ロールホルダー８５にはスライドベアリング
が装着されており、スライドレール８８に沿って摺動可
能に構成されている。

【００３９】また、該上部ロールホルダー８５には上部
ロール取付け高さ微調整用押し引きボルト８９が装着さ
れており、該上部ロールホルダー８５の上下位置の微調
整を可能に構成している。該上部ロールホルダー８５に
は上部ロール支持軸９２が水平方向に固設されており、
該上部ロール支持軸９２には上部ロール９１が回動自在
に挿嵌されている。

【００４０】前記支持部材８１の下部には下部ロールホ
ルダー９５が固設されており、該下部ロールホルダー９
５の前端には下部ロール支持軸９３が下斜め方向に固設
されている。該下部ロール支持軸９３には下部ロール９
４が回動自在に挿嵌されており、前述の上部ロール９１
と該下部ロール９４の間に帯板を挿入し、該帯板の成形
を行うものである。前記上部ロール９１は断面視巾狭凸
状に構成され、前記下部ロール９４は略鼓状に構成され
ている。

【００４１】次に、三点曲げロールスタンドによる帯板
の成形過程について説明する。図１４乃至図１７におい
て、図の左半分は小径の管を製造する過程を示し、図の
右半分は大きい径の管を製造する過程を示すものであ
る。図１４乃至図１７に示すように、帯板は巾方向の端
部より順に上部ロールおよび下部ロールにより曲げられ
て行く。また、図１４乃至図１７に示すように、上部ロ
ール９１の支持軸９２より帯板に当接する部分の距離を
長く構成することにより、曲げられた帯板が上部ロール
ホルダー８５に接触することを防止している。

【００４２】三点曲げロールスタンド２１により成形さ
れる曲げのＲは、製造する管の外径がＤである場合に
は、Ｒは約Ｄ／２と略等しい値とされている。即ち、製
造する管により決定される曲げＲを帯板の端部より徐々
に形成することにより三点曲げロールスタンド２１によ
る管の成形工程が実施される。このため、製造する管の
外径がＤが異なる場合には曲げＲを変化させる必要があ
る。該曲げＲは上部ロール９１の下部ロール９４に対す
る押し込み量で調節可能である。

【００４３】次に、曲げＲの調整機構について説明す
る。図１８に示すように前記ロール間隔調整モーター８
２により螺子棒８３を駆動し、該螺子棒８３の回動にと
もない、メスネジナット８４が該螺子棒８３上を摺動す
る構成になっている。これにより、該メスネジナット８
４に固設した上部ロールホルダ８５が摺動し、該上部ロ
ールホルダ８５に装着された上部ロール９１の位置を調
節し、該上部ロール９１と下部ロール９４の間隔を調節
可能である。また、該上部ロール９１の微調整は該上部
ロールホルダー８５の上部に配設された上部ロール取付
け高さ微調整用押し引きボルト８９により、前記上部ロ
ール９１の位置が微調整される。このため、該上部ロー
ル９１と下部ロール９４による帯板の押さえ込みの精度
が向上する。

【００４４】上記のごとく、上部ロール９１と下部ロー
ル９４の間を調節可能であるため、図１９に示すよう
に、曲げＲが大きい場合には、該上部ロール９１と下部
ロール９４の間を大きくし、該上部ロール９１と下部ロ
ール９４による帯板の曲げを少なくすることにより曲げ
Ｒを大きく構成可能である。また、図２０に示すよう
に、曲げＲが小さい場合には、該上部ロール９１と下部
ロール９４の間を小さくし、該上部ロール９１と下部ロ
ール９４による帯板の曲げ量を大きくすることにより半
径の小さい、曲げＲの小さい管を構成可能である。

【００４５】このため、上記三点曲げロールスタンド２
１は、上部ロール９１および下部ロール９４により任意
の曲げＲに帯板を成形可能である。これにより、異なる
径の管を製作する場合にも上部ロールおよび下部ロール
を交換する必要が無く、上部ロール９１と下部ロール９
４の間を前記ロール間隔調整モーター８２により調節
し、上部ロール取付け高さ微調整用押し引きボルト８９
により上部ロール９１の高さを微調整可能であるため、
調節作業を迅速に行え、作業時間が短縮され作業効率が
向上する。また、ロールの交換が必要ないため、ロール
をストックする必要がなく、必要な部材が減少され、管
理が容易になる。

【００４６】次に、つば付きロールスタンド３１の構成
について説明する。図２１はつば付きロールスタンドの
構成を示す正面図、図２２は同じく側面図、図２３は同
じく平面図、図２４はつば付きロールの構成を示す正面
一部断面図、図２５は同じく平面図、図２６は同じく側
面図、図２７はつば付きロールによる製管工程を示す正
面図、図２８はつば付きロールの角度調節の構成を示す
正面一部断面図である。

【００４７】図２１乃至図２３において、つば付きロー
ルスタンド３１の構成について説明する。該つば付きロ
ールスタンド３１は、台部１３１、支持部１３２および
ロール部１３３により構成されている。該台部１３１に
は下部支持ロール高さ調整モーター１３５、下部支持ロ
ール高さ調節機構１３５ａおよび下部支持ロール１３９
が配設されており、該下部支持ロール高さ調整モーター
１３５よりの駆動力を駆動軸１３５ｂを介して下部支持
ロール高さ調節機構１３５ａに伝達し、該下部支持ロー
ル高さ調節機構１３５ａにより下部支持ロール１３９の
高さを調節可能に構成している。

【００４８】また、該台部１３１には、つば付きロール
高さ調節モーター１３６が配設されており、該つば付き
ロール高さ調節モーター１３６に接続した駆動軸によ
り、支持部１３２の下部に構成されたつば付きロール位
置調節機構１３２ａに駆動力を伝達し、前記ロール部１
３３の高さを調節可能に構成している。更に、該台部１
３１には、つば付きロール巾開閉駆動モーター１３７が
配設されており、該つば付きロール巾開閉駆動モーター
１３７の駆動力により摺動レール１３２ｂ上に摺動自在
に配設された前記つば付きロール位置調節機構１３２ａ
を摺動可能に構成している。

【００４９】上記構成により、ロール部１３３の高さお
よび間隔を調整可能であり、下部支持ロール１３９の高
さを調整可能である。このため、該ロール部１３３およ
び、下部支持ロール１３９を一定範囲内において、任意
の位置に配置し、製管作業を行うことが可能である。ま
た、前記ロール部１３３の調整および下部支持ロール１
３９の調整をモーターにより行うことが可能であるた
め、つば付きロールスタンド３１の構成の変更を容易に
行え、変更時の作業を迅速に行うことが可能である。こ
れにより、作業時間が短縮され、作業効率が増す。この
ため、製管に掛かるコストが削減される。

【００５０】次に、ロール部１３３の構成について説明
する。該ロール部１３３は、前記台部１３１上に配設さ
れた支持部１３２に支持されており、該支持部１３２に
おいて、上下に摺動可能に構成されている。また、該ロ
ール部１３３はつば付きロール１３３ａにより構成され
ている。該つば付きロール１３３ａは図２４乃至図２６
に示すように、支持部１３２に支持されるステー１４
１、該ステー１４１に設けられた上部ロール角度調節機
構１４２、該ステー１４１に咬合し、円弧状に摺動可能
に構成された上部ロールホルダー１４５、該上部ロール
ホルダー１４５に固設された上部ロール支持軸１４３、
上部ロール１４４により構成されている。該上部ロール
１４４はつば付きロールにより構成されており、前記支
持軸１４３に回動自在に支持されている。

【００５１】上記構成により、図２７に示すように帯板
の中央部は前記下部ローラー１３９に当接し、該帯板の
端部はつば付きロール１４４の凹部に当接するととも
に、該ローラー１４４により内側に押し込まれる。この
ため、帯板の端部の曲げＲを維持しながら該帯板の中央
部を曲げること可能である。該下部支持ロール１３９は
前記帯板に当接可能であれば良い。図２７においては、
該つば付きローラースタンド３１により成形可能な最大
径の管が、該下部支持ロール１３９の中央に当接可能な
形状に構成している。

【００５２】また、前記つば付きロール１４４は図２８
に示すように角度を変更可能に構成されている。前記ス
テー１４１には上部ロール角度調節機構１４２が設けら
れている。該上部ロール角度調節機構１４２は、ステー
１４１に鉛直方向に配設され、回動自在に枢支された回
動軸１４２ａ、該回動軸１４２ａを固定する固定部１４
２ｂにより構成されている。

【００５３】該回動軸１４２ａにはウォームギヤ部１４
２ｃが構成されており、該ウォームギヤ部１４２ｃは上
部ロールホルダー１４５の後端に設けられたウォームホ
イール１４５ａに噛合している。該上部ロールホルダー
１４５はステー１４１に摺動可能に噛合しており、該回
動軸１４２を回動することにより、上部ロールホルダー
１４５を摺動し、該上部ロールホルダー１４５に回動自
在に枢支されたつば付きロール１４４の角度を変更可能
である。

【００５４】該構成において、つば付きロール１４４の
角度を変更可能であるため、製作する管の外径に対応し
て、つば付きロール１４４の角度を調整できるので、つ
ば付きロールスタンド３１の変更を容易に行うことが可
能であり、作業時間を短縮し、作業効率が向上する。

【００５５】次に、ケージロール４１の構成について説
明する。図２９はケージロールスタンドの構成を示す正
面図、図３０は同じく側面図、図３１は同じく平面図で
ある。図２９、図３０において、ケージロールスタンド
４１の構成について説明する。該ケージロールスタンド
４１は、台部１５１、支持部１５２・１５２およびロー
ル部１５３により構成されている。

【００５６】該台部１５１には下部支持ロール高さ調整
モーター１５５、下部支持ロール高さ調節機構１５５ａ
および下部支持ロール１５９が配設されており、該下部
支持ロール高さ調整モーター１５５よりの駆動力を駆動
軸１５５ｂを介して下部支持ロール高さ調節機構１５５
ａに伝達し、該下部支持ロール高さ調節機構１５５ａに
より下部支持ロール１５９の高さを調節可能に構成して
いる。

【００５７】また、台部１５１には摺動レール１５２ｂ
が配設されており、該摺動レール１５２ｂ上には前記支
持部１５２が摺動自在に配設されている。該台部１５１
には、ケージロール巾開閉駆動モーター１５７が配設さ
れており、該ケージロール巾開閉駆動モーター１５７の
駆動力により摺動レール１５２ｂ上に摺動自在に配設さ
れた前記支持部１５２の下部に構成されたケージロール
位置調節機構１５２ａを摺動可能に構成している。

【００５８】また、前記支持部１５２には昇降レール１
５３ｂが配設されており、該昇降レール１５３ｂに沿っ
てロール部１５３が上下に摺動可能に構成されている。
台部１５１には、ケージロール高さ調節モーター１５６
が配設されており、該ケージロール高さ調節モーター１
５６に接続した駆動軸により、支持部１５２の下部に構
成されたケージロール位置調節機構１５２ａに駆動力を
伝達し、該駆動力により螺子棒１５３ｃを駆動し、該螺
子棒１５３ｃに螺装された前記ロール部１５３の高さを
調節可能に構成している。

【００５９】上記構成により、ロール部１５３の高さお
よび間隔を調整可能であり、下部支持ロール１５９の高
さを調整可能である。このため、該ロール部１５３およ
び、下部支持ロール１５９を一定範囲内において、任意
の位置に配置し、製管作業を行うことが可能である。ま
た、前記ロール部１５３の調整および下部支持ロール１
５９の調整をモーターにより行うことが可能であるた
め、ケージロールスタンド４１の構成の変更を容易に行
え、変更時の作業を迅速に行うことが可能である。これ
により、作業時間が短縮され、製管作業の作業効率が増
す。このため、製管に掛かるコストが削減される。

【００６０】次に、ロール部１５３の構成について説明
する。該ロール部１５３は、前記台部１５１上に配設さ
れた支持部１５２に支持されており、該支持部１５２に
おいて、上下に摺動可能に構成されている。該ロール部
１５３はケージロール１６１、ケージロール支持軸１６
２およびケージロールホルダー１６３により構成されて
いる。

【００６１】該ケージロールホルダー１６３の端部には
メネジが形成されており、前記螺子棒１５３ｃが螺装さ
れ前記昇降レール１５３ｂに沿い上下に摺動可能に構成
されている。また、該ケージロールホルダー１６３には
ケージロール支持軸１６２が回動自在に枢支されてお
り、該ケージロール支持軸１６２にはケージロール１６
１が固設されている。

【００６２】次に、ケージロール１６１による製管工程
について説明する。図３１に示すように、帯板はケージ
ロール１６１・１６１と下部支持ロール１５９に当接
し、該ケージロール１６１により内側に押し込まれる。
これにより前記帯板が徐々に曲げられ管状に構成されて
行く。帯板中央部分のストレート部分を徐々に曲げて、
製品管径に近い円弧状に曲げることができる。この場合
前段階におけるエッジベンドロールで曲げられた帯板の
端部にも曲げモーメントが加わり、曲げが進行するが中
央部の方が曲げモーメントが大きいので主に、中央部の
曲げが進展する。

【００６３】前述の各成形ロールにより略円形状に成形
された材料は、その後公知のフィンパスロールスタンド
およびスクイズロールおよび図示しない溶接器により突
き合わせた継ぎ目を溶接し溶接管となり、その後、図示
しないサイジングロールにより定型される。

【００６４】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するものである。請求項１に記載の如く
構成したので、帯板の中央を押さえて略Ｖ字状にして、
その後両端を外側より内側に均等な曲率で曲げ、管状に
成形し、接合する端部を電縫溶接し、粗管を形成するの
で、該帯板の変形率を均等にすることが可能であり、均
一な変形により管を製造可能であるため、該管のねじれ
に対する剛性を向上可能であり、安定した品質の管を製
造可能である。また、ロールの接触する力を必要十分に
大きくとれ、該帯板をスリップさせることなく送り出す
ことが可能であり、製造される管の品質が向上される。

【００６５】また、帯板を連続的にロール成形して素管
を成形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の
製造において、帯板を平板から円弧状の粗素管に成形す
る初期前半過程に、平板の中央を上下一対の回転駆動さ
れているピンチロールで押しつけ略Ｖ字状に折り曲げす
るピンチロールスタンドを一組または複数組配置して成
形するので、帯板の巾が狭いものから広いもの肉厚の薄
いものから厚いものまで広範囲の帯板を、ロール交換な
しで同じ品質で初期曲げを行うことができるのである。

【００６６】また、電縫溶接管の製造装置において、帯
板を平板から円弧状の粗素管に成形する初期後半過程
に、平板の縁部を曲げ形成する上下一対の回動自在とし
た上ロールと下ロールからなる三点曲げロールスタンド
を配置し、前記ロールを上下方向、及び、巾方向に一体
的に移動可能に構成したので、平板の縁部の曲げが、略
Ｖ字状曲げ後で行われて、縁部の成形をきれいに行うこ
とができる。また、管の外径に応じてロールを一体的に
移動するので、管の変更する度に各ロール位置を調整す
る手間を省くことができ、ロール交換の時間が省略され
製造に必要な時間が短縮し、生産効率が上昇する。

【００６７】また、電縫溶接管の製造装置において、帯
板を平板から円弧状の粗素管に成形する中期過程に、曲
げ成形過程中の材料の縁部を上方から下方におよび外側
方向から内側方向に押しつけ拘束する回動自在であるつ
ば付きロールを左右対称の位置に一対配置し、且つ、そ
のつば付きロールを上下方向および巾方向に移動可能な
機構の上に架設し、曲げ成形過程中の材料の縁部を任意
の位置に押しつけ拘束するので、粗素管に成形する中期
過程で成形がきれいに行え、簡単な構成でありながら確
実に成形処理を行える。また、つば付きロールおよび下
部支持ロールの位置が変更可能であるため、製管する外
径に応じて構成を変更し、対応することができる。これ
により、製管工程における段取り替え作業時間を減少
し、作業効率を向上させることができる。

【００６８】請求項２の如く、電縫溶接管の製造装置に
おいて、帯板を平板から円弧状の粗素管に成形する中期
過程に、曲げ成形過程中の材料の側部を外側方向から内
側方向に押しつけ拘束する非駆動ながら回動自在である
円筒状または鼓形状に構成したケージロールを左右対称
の位置に一対配置し、かつ、曲げ成形過程中の材料の中
央部を下方から上方に押しつけ拘束する非駆動ながら回
転自在である下部支持ロールを前記左右一対のケージー
ロールと同一平面内に配置したので、ロールを変更する
ことなく、外径の異なる管の製管を行うことが可能であ
る。このため、該ロールの交換に必要となる時間を省略
し、生産効率を上げることが出来る。

【００６９】請求項３の如く、前記左右一対のケージロ
ールと下部支持ロールとの組合わせを、前記左右一対の
つば付きロールと下部支持ロールとの組合わせとを交互
に材料進行方向に複数配置して成形するので、成形を行
う材料に過大な負荷が加わることなく、成形可能であ
り、該材料を均一に変形し、管を成形可能である。

【００７０】請求項４の如く、前記ピンチロールスタン
ドにおいて、前記上水平軸の左右両側の軸受に各々個別
に油圧シリンダーと連結し、前記上水平軸を下方に押し
つけ可能としたので、油圧によりロールを成形材料に一
定の力により押さえつけるため、該成形材料をスリップ
させることなく送り出すことが可能であり、円滑に成形
を行える。また、上部ロールと下部支持ロールの間隔が
製管される管の肉厚に応じて変更自在であるため、ロー
ルを交換する必要がなく、ロール交換の時間が省略され
製造に必要な時間が短縮し、生産効率が上昇する。

【００７１】請求項５の如く、三点曲げロールスタンド
２１の、帯板材料の縁部の下部側に当接する下ロール
を、断面視略鼓状とし、上部側に当接する上ロールを断
面視巾狭凸状とし、両ロールを回転自在の非駆動ロール
とし、前記上ロールを下部支持ロールに対して相対位置
を調節可能に構成したので、同一の上部ロールおよび下
部支持ロールにより様々な径の製管工程を処理可能であ
る。また、同一の上部ロールおよび下部支持ロールによ
り様々な径の製管工程を処理可能であるので、構成部材
を減少し、整備性および組立性を簡素化可能である。

【００７２】請求項６の如く、つば付きロールスタンド
３１の、つば付きロールの保持機構に、ロール軸の材料
縁部に対する相対的当接角度を調節可能とする調節機構
を有し、その保持機構を上下方向および巾方向に移動可
能な機構の上に架設し、曲げ成形過程中の材料の縁部を
任意の位置に押しつけ拘束可能としたので、製管する管
の外端位置に応じて角度を容易に変更できるようにな
り、その大きさに合わせて上下方向および巾方向に移動
できて、製管工程に対応した変更を容易に行うことがで
きる。

【００７３】請求項７の如く、前記つば付きロールに
て、曲げ成形過程中の材料の縁部を任意の位置に押しつ
け拘束することを可能とし、さらに曲げ成形過程中の材
料の中央部を下方から上方に押しつけ拘束する回転自在
の下部支持ロールを、前記左右一対のつば付きロールと
同一平面内に配置し、該下部支持ロールを上下方向に移
動可能な機構の上に架設したので、つば付きロールにて
管を成形するときに下方への膨らみを抑えることができ
て、更に成形もできるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体ライン構成の実施例を示す側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】前述の各ロールスタンドにおける帯板の加工過
程を示すフラワー図である。

【図４】ピンチロール１１の正面図である。

【図５】同じく平面図である。

【図６】同じく側面図である。

【図７】同じく油圧回路図である。

【図８】ピンチロールの駆動構成をしめす正面図であ
る。

【図９】下部ロールの昇降機構を示す側面断面図であ
る。

【図１０】三点曲げロールスタンドの正面図である。

【図１１】同じく平面図である。

【図１２】同じく側面図である。

【図１３】ロール部の昇降機構を示す側面断面図であ
る。

【図１４】三点曲げロールスタンドによる成形第一過程
を示す正面図である。

【図１５】同じく第二過程を示す正面図である。

【図１６】同じく第三過程を示す正面図である。

【図１７】同じく第四過程を示す正面図である。

【図１８】三点曲げロールの間隔調節機構を示す正面図
である。

【図１９】径の大きい管を成形する構成を示す正面図で
ある。

【図２０】径の小さい管を成形する構成を示す正面図で
ある。

【図２１】つば付きロールスタンドの構成を示す正面図
である。

【図２２】同じく側面図である。

【図２３】同じく平面図である。

【図２４】つば付きロールの構成を示す正面一部断面図
である。

【図２５】同じく平面図である。

【図２６】同じく側面図である。

【図２７】つば付きロールによる製管工程を示す正面図
である。

【図２８】つば付きロールの角度調節の構成を示す正面
一部断面図である。

【図２９】ケージロールスタンドの構成を示す正面図で
ある。

【図３０】同じく側面図である。

【図３１】同じく平面図である。

【図３２】従来の製管方法を示す平面図である。

【図３３】同じく平面図である。

【符号の説明】

１１ ピンチロールスタンド ２１ 三点曲げロールスタンド ３１ つば付きロールスタンド ４１ ケージロールスタンド ５１ フィンパスロールスタンド ６１ スクイズロールスタンド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｃ 37/08 Ｂ２１Ｃ 37/08 Ａ Ｂ２３Ｋ 13/00 Ｂ２３Ｋ 13/00 Ａ (56)参考文献 特開 平９−174165（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180213（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−239448（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−178222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 5/12 B21C 37/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板を連続的にロール成形して素管を成
   形し、突き合わせた継ぎ目を溶接する電縫溶接管の製造
   装置において、帯板を平板から円弧状の粗素管に成形す
   る初期前半過程に、平板の中央を上下一対の回転駆動さ
   れているピンチロールで押しつけ、略Ｖ字状に折り曲げ
   するピンチロールスタンド１１を一組または複数組配置
   して成形し、帯板を平板から円弧状の粗素管に成形する
   初期後半過程に、平板の縁部を曲げ形成する上下一対の
   回動自在とした上ロールと下ロールからなる三点曲げロ
   ールスタンド２１を配置し、帯板を平板から円弧状の粗
   素管に成形する中期過程に、曲げ成形過程中の材料の縁
   部を上方から下方におよび外側方向から内側方向に押し
   つけ拘束する回動自在であるつば付きロールを左右対称
   の位置に一対配置したつば付きロールスタンド３１を設
   け、管状に成形し、接合する端部を電縫溶接し、粗管を
   形成することを特徴とする電縫溶接管の製造装置。
2. 【請求項２】 帯板を平板から円弧状の粗素管に成形す
   る中期過程に、曲げ成形過程中の材料の側部を外側方向
   から内側方向に押しつけ拘束する非駆動ながら回動自在
   である円筒状または鼓形状に構成したケージロールを左
   右対称の位置に一対配置したケージロールスタンド４１
   を配置し、かつ、曲げ成形過程中の材料の中央部を下方
   から上方に押しつけ拘束する非駆動ながら回転自在であ
   る下部支持ロールを前記左右一対のケージーロールと同
   一平面内に配置したことを特徴とする請求項１記載の電
   縫溶接管の製造装置。
3. 【請求項３】 前記左右一対のケージロールと下部支持
   ロールとの組合わせを、前記左右一対のつば付きロール
   と下部支持ロールとの組合わせとを交互に材料進行方向
   に複数配置して成形することを特徴とする請求項２記載
   の電縫溶接管の製造装置。
4. 【請求項４】 ピンチロールスタンド１１の、上水平軸
   の左右両側の軸受に各々個別に油圧シリンダ１５と連結
   し、前記上水平軸を下方に押しつけ可能としたことを特
   徴とする請求項３記載の電縫溶接管の製造装置。
5. 【請求項５】 三点曲げロールスタンド２１の、帯板材
   料の縁部の下部側に当接する下ロールを、略鼓状とし、
   上部側に当接する上ロールを断面視巾狭凸状とし、両ロ
   ールを回転自在の非駆動ロールとし、前記上ロールを下
   ロールに対して相対位置を調節可能に構成し、前記ロー
   ルを上下方向、及び、巾方向に一体的に移動可能に構成
   し、帯板の両端を外側より内側に均等な曲率で曲げるこ
   とを特徴とする請求項１記載の電縫溶接管の製造装置。
6. 【請求項６】 つば付きロールスタンド３１の、つば付
   きロールの保持機構に、ロール軸の材料縁部に対する相
   対的当接角度を調節可能とする調節機構を有し、その保
   持機構を上下方向および巾方向に移動可能な機構の上に
   架設し、曲げ成形過程中の材料の縁部を任意の位置に押
   しつけ拘束可能としたことを特徴とする請求項１記載の
   電縫溶接管の製造装置。
7. 【請求項７】 つば付きロールにて、曲げ成形過程中の
   材料の縁部を任意の位置に押しつけ拘束することを可能
   とし、さらに曲げ成形過程中の材料の中央部を下方から
   上方に押しつけ拘束する回転自在の下部支持ロールを、
   前記左右一対のつば付きロールと同一平面内に配置し、
   該下部支持ロールを上下方向に移動可能な機構の上に架
   設したことを特徴とする請求項６記載の電縫溶接管の製
   造装置。