JP3711179B2 - 円筒成型方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は２本ロールによる円筒成型方法に関し、特に成型された円筒の継ぎ目部分の仕上がりを改善した円筒成型方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板のような可塑性板状素材（以下、「ワーク」と称する）を円筒状に曲折成型する方法として、相対向して回転する弾性ロールと硬質ロールとを圧接して設け、ワークを両ロール間に挿入通過させることにより円筒状に曲折成型する、いわゆる２本ロール装置を用いることが公知である（例えば、特公昭４１−１３９７４号、実公昭４３−１１２３８号公報等に記載）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の方法においては、ワークの巻き始めの端部（以下、始端と称する。）と巻き終わりの端部（以下、終端と称する。）に、曲面に成型し切れなかった残留直線部が生じることが避けられなかった。
【０００４】
即ち、上記の２本ロール装置においては、ワークは硬質ロールと硬質ロールが圧接することにより生ずる弾性ロールの円弧状の窪みにより円筒状に成型されるが、ワークの始端及び終端においてはその復元力が強く、端部が弾性ロール側に食い込むことによりそのまま直線部分として残る現象が生じた。
【０００５】
上記の残留直線部はワークの板厚の３乃至５倍程度生じ、特に小径のロールにおいては無視できない寸法のものであり、再成型が必要となる等の問題点が生じた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の問題点を解消する円筒成型方法を提供することを目的とするものであり、弾性ロールと硬質ロールとを相対向して回転するように圧接し、ワークを両ロール間に挿入通過させることにより円筒状に曲折成型する方法において、次の工程により円筒を成型することを特徴とする。
ワークを弾性ロールと硬質ロール間に挿入後、両ロールを１回転以上正転させ、ワークの始端と終端が両ロール間を通過する時に、始端が硬質ロール側に、終端が弾性ロール側に位置して互いに重合状態となるようにする正転工程。
正転工程の後、両ロールを逆転させ、始端と終端が両ロール間を通過する時に、終端が硬質ロール側に、始端が弾性ロール側に位置して互いに重合状態となるようにする逆転工程。
逆転工程の後、両ロールを正転させ、ワークの始端と終端を互いに重合しない状態で両ロール間を通過させる再正転工程。
【０００７】
この発明によれば、正転工程においてワークの始端と終端が両ロール間を通過する時に、硬質ロール側に位置する始端が復元力により弾性ロール側に食い込もうとしても、始端は弾性ロール側に位置する終端に当接することによりこの現象が阻止され、結果的に始端は所望の曲率に成型されることとなる。
【０００８】
一方、逆転工程においてワークの始端と終端が両ロール間を通過する時に、硬質ロール側に位置する終端が復元力により弾性ロール側に食い込もうとしても、終端は弾性ロール側に位置する始端に当接することによりこの現象が阻止され、結果的に終端は所望の曲率に成型されることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施例の成型方法に使用する円筒成型ロール装置の一部切り欠き側面図、図２から図８は同上一連の工程を示す要部の拡大図である。
【００１０】
図中符号２は硬質ロール、同じく３は弾性ロールである。
硬質ロール２は金属により、弾性ロール３はウレタンによりそれぞれ構成され、弾性ロール３は下方に位置するように基台Ｐに軸止され、硬質ロール２は弾性ロール３表面に食い込み、食い込みにより弾性ロール３外周に生じる円弧状の窪みとの間で、挿入通過されるワーク１が円筒状に曲折成型されるように、弾性ロール３に対し圧下自在に設け（圧下機構は図示せず）、両ロールが相対向して回転するように適宜動力機構（図示せず）に連結される。
【００１１】
この成型ロール装置を用いた成型方法の工程は次の通りである。
（正転工程）
▲１▼先ず、常法通り、ワーク１の始端Ａが正転する硬質ロール２及び弾性ロール３間に挿入され、円筒状に順次成型されていく（図２の状態）。
【００１２】
▲２▼そして、ロールが１回転した段階で、ワーク１の始端Ａは硬質ロール２側に、終端Ｂは弾性ロール３側に位置して互いに重合状態となって両ロール間を通過する（図３の状態）。
この際に、ワーク１の始端Ａが硬質ロール２側に、終端Ｂが弾性ロール３側に位置するのは、正転の場合はワーク１は始端Ａ側が先行して両ロール間を通過することより、始端Ａ側が先行して成型されるからである。
即ち、先に成型される始端Ａ側が終端Ｂ側に先んじて硬質ロール２側に近づく結果、始端Ａ側が内側に終端Ｂ側が外側に位置することとなる。
そして、この場合、硬質ロール側に位置するワーク１の始端Ａが成型時に復元力により弾性ロール３側に食い込もうとしても、始端Ａは弾性ロール側に位置する終端Ｂに当接することによりこの現象が阻止され、結果的に始端Ａは所望の曲率に成型されることとなる。
【００１３】
（逆転工程）
▲３▼ワーク１の始端Ａ及び終端Ｂが両ロール間を通過した後は、両ロールは今度は逆転する（図４の状態）。
この場合、両ロールの逆転開始時においてはワークの終端Ｂは始端Ａに重なっており、円筒の外周に段差を生じている。
よって、このまま逆転を進行すると円筒の外周より段差として突出しているワークの終端Ｂの端面は弾性ロール３の表面に当接することとなり、更に逆転を進行するとワークの始端Ａは逆転方向に送られるが、終端Ｂは逆転に伴って円筒の外径を拡大する方向に押し止められ、段差が解消する時点、即ち始端Ａとの重なり合いが無くなる時点で始めて両ロール間を通過することが許される（図５の状態）。
【００１４】
▲４▼そして、ロールが１回転した段階で、ワーク１の終端Ｂは硬質ロール２側に、始端Ａは弾性ロール３側に位置して互いに重合状態となって両ロール間を通過する（図６の状態）。
この際に、ワーク１の終端Ｂが硬質ロール２側に、始端Ａが弾性ロール３側に位置するのは、逆転の場合はワーク１は終端Ｂ側が先行して両ロール間を通過することより、終端Ｂ側が先行して成型されるからである。
即ち、先に成型される終端Ｂ側が始端Ａ側に先んじて硬質ロール２側に近づく結果、終端Ｂ側が内側に始端Ａ側が外側に位置することとなる。
そして、前記の正転工程の場合と同様に、硬質ロール側に位置するワーク１の終端Ｂが成型時に復元力により弾性ロール３側に食い込もうとしても、終端Ｂは弾性ロール側に位置する始端Ａに当接することによりこの現象が阻止され、結果的に終端Ｂは所望の曲率に成型されることとなる。
【００１５】
（再正転工程）
▲５▼ワーク１の終端Ｂ及び始端Ａが両ロール間を通過した後は、両ロールは再度正転する（図７の状態）。
この場合、両ロールの逆転開始時においてはワークの始端Ａは終端Ｂに重なっており、円筒の外周に段差を生じている。
よって、このまま逆転を進行すると円筒の外周より段差として突出しているワークの始端Ａの端面は弾性ロール３の表面に当接することとなり、更に逆転を進行するとワークの終端Ｂは正転方向に送られるが、始端Ａは逆転に伴って円筒の外径を拡大する方向に押し止められ、段差が解消する時点、即ち終端Ｂとの重なり合いが無くなる時点で始めて両ロール間を通過することが許され、継ぎ目の重なり合いのない正確な円筒が得られることとなる（図８の状態）。
【００１６】
図９はこの発明の第２実施例の成型方法に使用する円筒成型ロール装置の一部切り欠き側面図、図１０から図１９は同上一連の工程を示す要部の拡大図である。
前記の第１実施例においては、ワークの始端Ａと終端Ｂに重合した部分が両ロール間に進行する場合、始端又は終端の端面から進行する場合は、端面が弾性ロール３の表面に当接して、重合は解除された状態で両ロール間を通過した。
ところが、硬質ロール２の径と成型しようとする円筒の径の比率によっては、ワーク１の自重による撓み等によりこの作用が得られない場合があり、この実施例はこれを補正する場合の例を示すものである。
即ち、この実施例においては、硬質ロール２の上方に配したサポート棒４によりワーク１を上方に押し開くことにより、両ロール間を通過する際にワーク１の始端Ａと終端Ｂが互いに重合しないようにしている。
図９はこの場合の成型ロール装置の一例を示すものであり、硬質ロール２の上方に配されたサポート棒４が上下動する構成とされる。
【００１７】
この成型ロール装置を用いた成型方法の工程は次の通りである。
（正転工程）
▲１▼先ず、常法通り、ワーク１の始端Ａが正転する硬質ロール２及び弾性ロール３間に挿入され、円筒状に順次成型されていく（図１０の状態）。
【００１８】
▲２▼そして、ロールが１回転した段階で、ワーク１の始端Ａは硬質ロール２側に、終端Ｂは弾性ロール３側に位置して互いに重合状態となって両ロール間を通過する（図１１の状態）。
この場合の作用は前記の第１実施例の場合と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００１９】
（逆転工程）
▲３▼ワーク１の始端Ａ及び終端Ｂが両ロール間を通過した後は、両ロールは今度は逆転する（図１２の状態）。
この際に、サポート棒４が上昇して、ワーク１を上方に押し開くことにより（図１３の状態）、両ロール間を通過するワーク１の始端Ａと終端Ｂが互いに重合しないようにし、通過後はサポート棒４は下降し、ワーク１の始端Ａは終端Ｂは互いに重合する（図１４の状態）。
【００２０】
▲４▼そして、ロールが１回転した段階で、ワーク１の終端Ｂは硬質ロール２側に、始端Ａは弾性ロール３側に位置して互いに重合状態となって両ロール間を通過する（図１５の状態）。
この場合の作用は前記の第１実施例の場合と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００２１】
（再正転工程）
▲５▼ワーク１の終端Ｂ及び始端Ａが両ロール間を通過した後は、両ロールは再度正転する（図１６の状態）。
この際に、サポート棒４が上昇して、ワーク１を上方に押し開くことにより（図１７の状態）、両ロール間を通過するワーク１の始端Ａと終端Ｂが互いに重合しないようにし（図１８の状態）、通過後はサポート棒４は下降し、ワーク１の始端Ａの端面と終端Ｂの端面は互いに突き合わされ、継ぎ目の重なり合いのない正確な円筒が得られることとなる（図１９の状態）。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように構成されるこの発明によれば、従来技術では避けられなかったワークの巻き始めの端部と巻き終わりの端部の残留直線部が解消されることとなり、再成型が不要となる効果を奏する。
【００２３】
又、この発明によれば、ワークの始端と終端があえて重合して成型し、最終工程において重合を解除するので、ワークの始端と終端の端面同士は強固に密着することなり、成型品の用途によっては継ぎ目の溶接作業が不要となる効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の成型方法に使用する円筒成型装置の一部切り欠き側面図。
【図２】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図３】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図４】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図５】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図６】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図７】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図８】この発明の第１実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図９】この発明の第２実施例の成型方法に使用する円筒成型装置の一部切り欠き側面図。
【図１０】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１１】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１２】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１３】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１４】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１５】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１６】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１７】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１８】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【図１９】この発明の第２実施例の成型方法の工程を示す要部の側面図。
【符号の説明】
１ ワーク（板状素材）
Ａ ワークの始端
Ｂ ワークの終端
２ 硬質ロール
３ 弾性ロール
４ サポート棒

Claims (2)

1. 弾性ロールと硬質ロールとを相対向して回転するように圧接し、板状素材を両ロール間に挿入通過させることにより円筒状に曲折成型する方法において、次の工程により円筒を成型することを特徴とする円筒成型方法。
   板状素材（１）を弾性ロール（３）と硬質ロール（２）間に挿入後、両ロールを１回転以上正転させ、板状素材（１）の始端（Ａ）と終端（Ｂ）が両ロール間を通過する時に、始端（Ａ）が硬質ロール（２）側に、終端（Ｂ）が弾性ロール（３）側に位置して互いに重合状態となるようにする正転工程。
   正転工程の後、両ロールを逆転させ、始端（Ａ）と終端（Ｂ）が両ロール間を通過する時に、終端（Ｂ）が硬質ロール（２）側に、始端（Ａ）が弾性ロール（３）側に位置して互いに重合状態となるようにする逆転工程。
   逆転工程の後、両ロールを正転させ、板状素材の始端（Ａ）と終端（Ｂ）を互いに重合しない状態で両ロール間を通過させる再正転工程。
2. 硬質ロール（２）の上方に配したサポート棒（４）により板状素材（１）を上方に押し開くことにより、弾性ロール（３）と硬質ロール（２）を通過する際に板状素材の始端（Ａ）と終端（Ｂ）が互いに重合しないようにする請求項１記載の円筒成型方法。

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