JP3716617B2

JP3716617B2 - 金属管外面への溝形成方法

Info

Publication number: JP3716617B2
Application number: JP13190398A
Authority: JP
Inventors: 秀也長坂; 真裕遠藤; 公一佐野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: JPH11320010A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属管外面への溝形成方法に係り、特に、金属管同士を差し込み接続する際にその抜け防止のために設ける溝の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属管同士を継手を介して差し込み接続する場合、その抜け防止のために金属管の端部外面に溝を形成することが知られている。図４に、そのような差し込み接続方法の一例を示す。
【０００３】
図４は従来の金属管を用いた差し込み込接続の一例を概略的に示す図である。この図に示すように、金属管２の端部外面にはその円周方向に沿って環状の溝４が形成されている。継手８の端部内面にも溝が設けられており、この溝は、端部へ向けて浅くなるように形成されている。また、継手８の溝内には、楔型状断面を有する抜け防止用部材９が収容されている。なお、図４において、参照番号１０はシール部材を示している。
【０００４】
上記金属管２を継手８に接続すると、抜け防止用部材９が溝４に嵌合する。その結果、継手８からの金属管２の抜けが防止されるのである。このような金属管２の端部外面に対する環状の溝４の形成は、従来、図５，６に示す装置を用いて行われていた。
【０００５】
図５，６は、それぞれ、従来の溝形成装置の一例を概略的に示す図である。なお、図５は溝形成装置の断面形状を概略的に示しており、図６はその側面図である。
【０００６】
図５，６に示す溝形成装置において、架台７は２つの回転軸３ｂを回転可能に支持しており、これら回転軸３ｂの一端にはそれぞれ荷重支持用ロール３が取り付けられている。円筒形の金属管２はこれらロール３上に配置されており、２つの回転軸３ｂの一方の他端には駆動装置６が取り付けられている。したがって、駆動装置６を駆動してロール３を回転させることにより、金属管２を回転させることができる。
【０００７】
架台７の上部には、押し付け圧力発生器５を介して、円周方向に沿って帯状突起部１ａを有する溝付け用ロール１が回転可能に設置されている。押し付け圧力発生器５を駆動することにより、溝付け用ロール１は金属管２に対して押しつけられる。したがって、押し付け圧力発生器５に設けられた圧力測定器５ａを用いて押し付け圧力を所定値に制御し、駆動装置６を駆動して金属管２を回転させることにより、金属管２の外面２ａに環状の溝を形成することができる。
【０００８】
しかしながら、上述した方法によると、溝付け用ロール１及び荷重支持用ロール３は全て金属管２の外側に配置される。そのため、上記方法においては、溝形成の際に金属管２は中空部分へ向けて押圧され、変形（不円化）を生じ易いという問題を有している。
【０００９】
このような問題を解決する装置として、図７，８に示す溝形成装置が知られている。
図７，８は、それぞれ、従来の溝形成装置の他の例を概略的に示す図である。なお、図７は溝形成装置の断面形状を概略的に示しており、図８はその側面図である。
【００１０】
図７，８に示す溝形成装置は、荷重支持用ロールの形状及び金属管２に対する位置関係が異なること以外は、図５，６に示す装置とほぼ同様に構成されている。すなわち、図７，８に示す溝形成装置において、荷重支持用ロール３は金属管２の内側に配置されている。また、荷重支持用ロール３の支持面には、溝付け用ロール１にその円周方向に沿って形成された帯状突起部に対応した形状の溝が環状に形成されている。
【００１１】
このように、図７，８に示す装置においては、金属管２は、その壁部が溝付け用ロール１と荷重支持用ロール３との間に挟持されるように配置されるため、不円化は比較的生じにくい。
【００１２】
しかしながら、図５，６に示す装置及び図７，８に示す装置のいずれを用いた場合においても、金属管２の内面２ｂには、その円周方向に沿って環状の突起部が形成されてしまう。このような金属管２を電力・通信ケーブルの保護管として用いた場合、その導通性が低下する、或いはケーブルが損傷する等の問題を生ずる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、金属管内面における環状突起部の発生を防止することが可能な金属管外面への溝形成方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、円筒状の金属管を、円周方向に沿って帯状突起部を有する溝付け用ロールと外接するように配置するとともに、荷重支持用ロールを、前記溝付け用ロールと対向するように及び前記金属管に内接するように配置する工程と、前記溝付け用ロールから前記金属管に荷重を付与し、前記金属管に付与された荷重を前記荷重支持用ロールで支持しつつ、前記溝付け用ロールを金属管の外面上で転動させることにより、前記金属管の外面にその円周方向に沿って環状の溝を形成する工程とを具備し、前記荷重支持ロールの荷重を支持する荷重支持面は平坦であり、前記溝付け用ロールの金属管外面上に対する転動繰返し回数ｎ（回）と、前記金属管への押し付け圧力Ｐ（Ｎ／ｃｍ² ）とが下記不等式（１），（２）に示す関係を満たすことを特徴とする金属管外面への溝形成方法を提供する。
１５００＜Ｐ・ｎ＜２５００ …（１）
１５＜Ｐ／ｎ＜１５０ …（２）
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
図１，２に、それぞれ本発明の実施形態に係る溝形成装置を概略的に示す。なお、図１は溝形成装置の断面形状を概略的に示しており、図２はその側面図である。
【００１６】
図１，２に示す溝形成装置において、架台７は回転軸３ｂを回転可能に支持している。回転軸３ｂの一端には荷重支持用ロール３が取り付けられており、円筒形の金属管２はこのロール３に吊り下げられるように配置されている。また、回転軸３ｂの他端には駆動装置６が取り付けられている。なお、荷重支持用ロール３の支持面３ａは平滑に形成されている。
【００１７】
架台７の上部には、押し付け圧力発生器５を介して、円周方向に沿って帯状突起部１ａを有する溝付け用ロール１が回転可能に設置されている。溝付け用ロール１は、押し付け圧力発生器５を駆動することにより金属管２に対して押しつけられる。したがって、押し付け圧力発生器５に設けられた圧力測定器５ａを用いて押し付け圧力を所定値に制御し、駆動装置６を駆動して金属管２を回転させることにより、金属管２の外面２ａに環状の溝を形成することができる。
【００１８】
上記溝形成装置を用いた金属管外面２ａへの溝の形成方法を図３を参照しながらさらに詳細に説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る金属管外面への溝形成方法を概略的に示す図である。図３に示すように、上記溝形成装置の荷重支持用ロール３の荷重支持面３ａは平滑に形成されている。したがって、上記溝形成装置を用いて金属管外面２ａに溝４を形成した場合、金属管２の内面２ｂへの環状突起部の形成は比較的生じにくいと考えられる。
【００１９】
本発明者らは上記溝形成装置を用いて様々な条件下で溝４を形成したところ、下記条件下で溝４を形成した場合に、金属管２の内面２ｂへの環状突起部の形成を防止することができることを見出した。すなわち、溝付け用ロール１の金属管外面２ａに対する転動繰返し回数ｎ（回）と、金属管２への押し付け圧力Ｐ（Ｎ／ｃｍ² ）とが下記不等式（１），（２）に示す関係を満たす場合に、金属管内面２ｂにおける環状突起部の発生を防止することが可能となる。
【００２０】
１５００＜Ｐ・ｎ＜２５００ …（１）
１５＜Ｐ／ｎ＜１５０ …（２）
Ｐ・ｎが２５００以上の場合、金属管２への負荷が過剰となり、金属管２の内面２ｂに環状突起部が形成されてしまう。また、Ｐ・ｎが１５００以下の場合、金属管２の外面２ａに十分な深さの溝４を形成することができない。
【００２１】
一方、Ｐ／ｎが１５０以上の場合、押し付け圧力Ｐが過剰に高くなるため、金属管２の内面２ｂに環状突起部が形成される、或いは金属管２を回転させることが不可能となる場合がある。また、Ｐ／ｎが１５以下の場合、繰返し回数ｎが多くなるため高い処理能率を得ることができない。
【００２２】
それに対し、Ｐ・ｎ及びＰ／ｎを上記範囲内に制御した場合、上述した問題を生ずることはない。すなわち、金属管２の内面２ｂに環状突起部を形成することなく、高い能率で十分な深さの溝４を形成することが可能となる。
【００２３】
以上説明したように、荷重支持用ロール３の荷重支持面３ａを平滑とし、金属管２を、その壁部が溝付け用ロール１と荷重支持用ロール３との間に挟持されるように配置し、さらに押し付け圧力Ｐと転動繰返し回数ｎ（回）とが所定の関係を満たすよう制御することにより、金属管内面２ｂにおける環状突起部の発生を防止することが可能となる。したがって、上記金属管２を電力・通信ケーブルの保護管として用いた場合、その導通性の低下或いはケーブルの損傷等を低減することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
図１及び２に示す装置と、図５及び６に示す装置と、図７及び８に示す装置とを用いて、下記表に示す条件下で金属管２の外面への溝形成をそれぞれ行った。また、それぞれの条件下での溝形成の能率と、溝形成後における金属管２の形状とについて評価を行った。下記表に、その結果を併せて示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
上記表において、実施例１〜４及び比較例１〜４は、図１及び２に示す装置を用いた例であり、従来例１及び２は図５及び６に示す装置を用いた例であり、従来例３及び４は図７及び８に示す装置を用いた例である。また、条件Ａは、押し付け圧力Ｐ（Ｎ／ｃｍ² ）と転動繰返し回数ｎ（回）との積Ｐ・ｎを示し、条件ＢはＰ／ｎを示している。さらに、表中、それぞれのサンプルについての能率は、サンプル番号１の溝形成能率を１００とした場合に得られる相対値で示されている。
【００２７】
上記表から明らかなように、比較例１〜４及び従来例１〜４のいずれにおいても、溝深さが不足する、金属管２の内面２ｂに環状突起部が形成される、或いは高い能率で溝を形成することができない等の問題を生じた。さらに、従来例２においては金属管２の不円化が生じ、従来例４においては金属管２を回転させることが不可能となった。
【００２８】
それに対し、実施例１〜４においては、金属管２の内面２ｂに環状突起部が形成されることはなかった。また、実施例１〜４においては、溝深さの不足、能率の低下及び金属管２の不円化は生じず、金属管２が回転不可能となることもなかった。
【００２９】
このように、本発明の実施例に係る金属管外面への溝形成方法によると、金属管２の内面２ｂに環状突起部を形成することなく、高い能率で十分な深さの溝４を形成することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、金属管はその壁部が、円周方向に沿って帯状突起部を有する溝付け用ロールと、平滑な荷重支持面を有する荷重支持用ロールとの間に挟持されるように配置される。また、押し付け圧力Ｐと転動繰返し回数ｎ（回）とは所定の関係を満たすよう制御される。そのため、本発明によると、金属管内面における環状突起部の発生を防止することが可能となる。したがって、この金属管を電力・通信ケーブルの保護管として用いた場合、その導通性の低下或いはケーブルの損傷等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る溝形成装置を概略的に示す断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る溝形成装置を概略的に示す側面図。
【図３】本発明の実施形態に係る金属管外面への溝形成方法を概略的に示す断面図。
【図４】従来の金属管を用いた差し込み込接続の一例を概略的に示す断面図。
【図５】従来の溝形成装置の一例を概略的に示す断面図。
【図６】従来の溝形成装置の一例を概略的に示す側面図。
【図７】従来の溝形成装置の他の例を概略的に示す断面図。
【図８】従来の溝形成装置の他の例を概略的に示す側面図。
【符号の説明】
１…溝付け用ロール
１ａ…帯状突起部
２…金属管
２ａ…外面
２ｂ…内面
３…荷重支持用ロール
３ａ…荷重支持面
３ｂ…回転軸
４…溝
５…押し付け圧力発生器
５ａ…圧力測定器
６…駆動装置
７…架台
８…継手
９…抜け防止用部材
１０…シール部材

Claims

円筒状の金属管を、円周方向に沿って帯状突起部を有する溝付け用ロールと外接するように配置するとともに、荷重支持用ロールを、前記溝付け用ロールと対向するように及び前記金属管に内接するように配置する工程と、
前記溝付け用ロールから前記金属管に荷重を付与し、前記金属管に付与された荷重を前記荷重支持用ロールで支持しつつ、前記溝付け用ロールを金属管の外面上で転動させることにより、前記金属管の外面にその円周方向に沿って環状の溝を形成する工程とを具備し、
前記荷重支持ロールの荷重を支持する荷重支持面は平坦であり、
前記溝付け用ロールの金属管外面上に対する転動繰返し回数ｎ（回）と、前記金属管への押し付け圧力Ｐ（Ｎ／ｃｍ² ）とが下記不等式（１），（２）に示す関係を満たすことを特徴とする金属管外面への溝形成方法。
１５００＜Ｐ・ｎ＜２５００ …（１）
１５＜Ｐ／ｎ＜１５０ …（２）