JP4724270B2 - ステンレス鋼管の切断方法におけるバリ発生の防止方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属管、特に、溶接ステンレス鋼管やシームレスステンレス鋼管などの小径金属管を一定長さに切断する際のバリの発生を抑制する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属管の切断方法としては、バイト、鋸、砥石、プレスカッター、ロータリーカッター、ガス切断など種々の方法がある。このうち、金属管の内部にバリを発生しないようにする方法として、例えば、金属管の内部に芯金棒を挿通し、金属管を固定または回転させながら金属管の外周側からロータリーカッターで切断する方法が公知である(特開平4−294922号公報、特開平9−19824号公報等)。
【0003】
しかし、一般に、小径管の切断の場合は、芯金棒を用いる方法では作業効率が悪く、芯金棒を用いずに、周縁が刃先となるディスク状切断砥石を回転させて金属管に押しつけて輪切り状に切断する方法が主に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ディスク状切断砥石を用いた金属管の輪切り状の切断においては、金属管を水平に保持具に固定し、ディスク状切断砥石を回転させながら金属管の上方から金属管に対向して進行させ、切断砥石の周縁の刃先部を金属管に押しつけて、金属管を完全に切断してしまうまでディスク状切断砥石を金属管の外径D以上の距離だけ進行させることにより切断を行っている。
【0005】
この切断方法では、切断開始時の管肉の切断時と切断終了直前の管肉の切断時には金属管の肉厚よりも相当長い距離の管肉が刃先部に接触した状態で切削されることから、その際の切断負荷が増し、発熱する。この発熱は、バリ発生の原因となり、特に、切断終了時の発熱は大きなバリ(鬼バリと呼ばれる)の発生原因となる。このように、芯金棒を用いないで、ディスク状切断砥石を回転させながら金属管に押しつけて金属管の外径D以上の距離だけ進行させて切断する方法においては、バリ発生を防止する有効な手段がなく、発生したバリを手作業などで除去するための余分な工程が付随していた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディスク状切断砥石を用いた従来の金属管の輪切り状の切断装置の機構を大幅に変更することなく、簡便な手段でバリの発生を抑制できるようにしたものである。
【0007】
すなわち、本発明は、金属管を載置するための回転可能な自転受ロールおよび回転可能な駆動ロール、金属管を自転受ロールと駆動ロール上で一方向へ回転させる該駆動ロールの駆動機構、および該金属管をその上部から押さえる押さえロールからなる金属管の載置および回転装置を用いて、13.8mmφ〜114.3mmφの小径の溶接ステンレス鋼管又はシームレスステンレス鋼管を芯金棒を用いずに輪切り状に切断する方法において、ディスク状切断砥石を回転させながら、該回転可能な自転受ロールおよび回転可能な駆動ロール上に水平に載置した該ステンレス鋼管に対向して上方から進行させて、該ステンレス鋼管の最上部に切断砥石の刃先部が接触し切断が始まり、切断砥石を回転させながら、徐々に押し下げて行くことにより切断が継続され、切断砥石の刃先部は、切断開始時からしばらくは該ステンレス鋼管の管肉に対して次第に長くなる距離で接触した後、切削箇所が離れ、該ステンレス鋼管の外周面のA点,B点で示す2か所の切削点となって切削が継続され、さらに、該A点,B点で示す2か所の切削点が互いに近づいていき、切断砥石の刃先部が、水平に固定されている該ステンレス鋼管の最下部の内周面に接触する前に、該ステンレス鋼管外周面の該A点,B点で示す2か所の切削点のレベルと該ステンレス鋼管の最下部のレベルとの距離dが該ステンレス鋼管の外径Dの1/3より小さくなる位置で該砥石の回転を継続したまま進行を停止させ、次いで、該ステンレス鋼管をその軸の周りに回転させて、回転を継続しかつ進行を停止している該砥石の刃先部によって残りの切断されていない管肉部分を切削することを特徴とするステンレス鋼管の輪切り状切断方法における切断終了時のバリ発生の防止方法である。
【0008】
また、本発明は、該ステンレス鋼管を一方向へ周速400〜800mm/分でその軸の周りに回転させることを特徴とする上記の方法である。
【0009】
本発明の切断方法においては、ディスク状切断砥石を回転させながら、水平に載置したステンレス鋼管に対向して上方から進行させて、該ステンレス鋼管を輪切り状に切断する装置を用い、該ステンレス鋼管を載置および回転させるための装置として、回転可能な自転受ロールおよび回転可能な駆動ロール、該ステンレス鋼管を自転受ロールと駆動ロール上で一方向へ回転させる該駆動ロールの駆動機構、および該ステンレス鋼管をその上部から押さえる押さえロールからなる装置を用いる。
【0010】
図4は、ディスク状切断砥石を回転させて金属管の外径D以上の距離だけ進行させて金属管を輪切り状に切断する従来の切断方法を金属管の軸方向と直交する断面で示す図である。外径(φD)の金属管1は、保持具(図示せず)に水平に固定されている。金属管1の上部に配置したディスク状切断砥石2を軸3の周りに矢印方向へ回転させながら、金属管1に向けて押し下げると金属管1の最上部に刃先部が接触し切断が始まる。切断砥石2を回転させながら、徐々に押し下げて行くことにより切断が継続され、刃先部の最下部Cの位置が金属管1の最下部より下になるまで距離Fだけ押し下げる(D≦F)と金属管1は完全に切断されて分離される。
【0011】
この従来の方法の場合、図5に、金属管1と刃先部(点線)との関係を断面で示すように、刃先部は、切断開始時からしばらくは金属管1の管肉に対して次第に長くなる距離で接触した後、切削箇所が離れ、金属管の外周面のA点,B点で示す2か所の切削点となって切削が継続される。また、切断終了直前には、A点,B点で示す切削点が互いに近づき、管肉に対する接触長さが再び次第に増大し、A点とB点との間の距離Lで示される長い距離で金属管1の管肉に対して接触するようになった後、次第に接触距離Lが小さくなる。
【0012】
このように、輪切り状に切断する方法でステンレス鋼管を切断すると、特に、切断終了直前に刃先部がステンレス鋼管1の管肉に対して長い距離で接触することにより発熱量が増大し、バリ発生の原因になり、図6に示すように、ステンレス鋼管1の内側のバリX1、X2、外側のバリX3、X4(鬼バリ)が発生する。これらのバリは、バリ高さが高く、硬いため、ブラシバリ取り機では取りにくい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のステンレス鋼管の切断方法を説明する。図1は、ディスク状切断砥石を回転させて切断する本発明の方法をステンレス鋼管の軸方向と直交する断面で示す図である。本発明の方法は、好ましくは、13.8mmφ〜114.3mmφ、長さ、1〜12m、肉厚1.5〜6.0mm程度のステンレス鋼管を対象とする。
【0014】
切断砥石2を図4に示す従来例とは違って、刃先部の最下部Cの位置がステンレス鋼管1の最下部より下にならない距離Fだけ押し下げた状態、すなわち、切断砥石2の刃先部の最下部Cがステンレス鋼管1の最下部の内周面に達する少し前に、切断砥石2の押し下げを停止する。次いで、駆動機構として、例えば、モータ7の回転を伝達するVベルト8を用いて駆動ロール6を矢印方向へ回転させ、ステンレス鋼管1を軸4,4の周りを回転する自転受ロール5と駆動ロール6上で一方向へ周速400〜800mm/分程度で回転させる。ステンレス鋼管1を回転させると切断時にステンレス鋼管1が自転受ロール5と駆動ロール6上から飛び出す危険があるので、上部より押さえロール9でステンレス鋼管1を押さえることが望ましい。
【0015】
切断砥石2の押し下げを停止する位置は、図1に示すように、ステンレス鋼管1の外周面の切削点A,Bのレベルとステンレス鋼管1の最下部のレベルとの距離dがステンレス鋼管1の外径Dの約1/3より小さくなる位置であって、切断砥石2の刃先部の最下部Cがステンレス鋼管1の最下部の内周面に接触する前とする。上記dが約D×1/3より大きいと作業効率が低下するので望ましくない。
【0016】
切断砥石の押し下げを停止し、次いで、図2に示すように、ステンレス鋼管1を矢印で示す回転方向に回転させることにより、ステンレス鋼管1の残りの切断されていない部分は、ステンレス鋼管の外周面の切削点Aにおいて、回転を継続しかつ進行を停止している該砥石の刃先部と接触して切削が継続される。これにより、刃先部は、ステンレス鋼管1の管肉に対し短い一定の距離で接触することとなる。そこで、矢印で示すように、ステンレス鋼管1の横側(管肉の厚さ方向に対して90度方向)の切削と同じ切削負荷となり、刃
先部にかかる負荷が軽減され、かつ均一化する。
【0017】
このため、発熱量が抑えられることになり、バリの発生を小さくすることが確実に可能となる。さらに、ディスク状切断砥石を進行させる距離も、従来は、ステンレス鋼管の外径(D)分の距離を送る必要があったが、本発明の方法によれば、ステンレス鋼管の外径(D)の2/3に相当する量が切削されるまで、ディスク状切断砥石を送るだけで切断できるので、切断砥石が摩耗して周縁部から次第に直径が小さくなっても、ステンレス鋼管の外径(D)の2/3に相当する量が切削される限りは、従来のように取り替えることなく使用を継続できる利点がある。
【0018】
【実施例】
60mmφD、長さ4m、肉厚1.65mmのステンレス鋼管を自転受ロールおよび駆動ロール上に水平に載置した。切断砥石としては、粒度80の砥粒をレジノイドを結合剤として使用した直径500mmの砥石を用いた。ディスク状切断砥石の周速度を3000m/分として水平に載置したステンレス鋼管の軸方向と直角方向に回転させて、押し下げを開始し、鋼管の最下部のレベルと鋼管の外周面の切削点A,Bとの距離dが鋼管の外径(D)の1/3となったときに押し下げを停止した。
【0019】
次いで、鋼管をモータで駆動されたVベルトにより自転受けロールおよび駆動ロールで一方向へ回転させた。鋼管を回転させる周速は600mm/分とし、残りの切断されていない部分を切削した。切断部の鋼管内周面のバリX1および外周面のバリX3は、図3に示すように非常に小さく、均一で高さも低く、ブラシバリ取り機等で容易に除去できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の切断方法を示すステンレス鋼管の軸方向と直角方向の断面図である。
【図2】図2は、本発明の切断方法において、ステンレス鋼管を回転させる際のステンレス鋼管の管肉と切断刃先部の関係を示すステンレス鋼管の軸方向と直角方向の断面図である。
【図3】図3は、本発明の切断方法により得られたステンレス鋼管の切断面を示す断面図である。
【図4】図4は、従来例の切断方法を示す金属管の軸方向と直角方向の断面図である。
【図5】図5は、従来例の切断方法における金属管の管肉と切断刃先部の関係を示す金属管の軸方向と直角方向の断面図である。
【図6】図6は、従来例の切断方法により得られたステンレス鋼管の切断面のバリ発生状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ステンレス鋼管
2 ディスク状切断砥石
3 軸
4 軸
5 自転受ロール
6 駆動ロール
7 モータ
8 Vベルト
9 押さえロール
A 切削点
B 切削点
C 切断砥石の刃先部の最下部
X1 ステンレス鋼管の内側のバリ
X2 ステンレス鋼管の内側のバリ
X3 ステンレス鋼管の外側のバリ
X4 鬼バリ
Claims (2)
- 金属管を載置するための回転可能な自転受ロールおよび回転可能な駆動ロール、金属管を自転受ロールと駆動ロール上で一方向へ回転させる該駆動ロールの駆動機構、および該金属管をその上部から押さえる押さえロールからなる金属管の載置および回転装置を用いて、13.8mmφ〜114.3mmφの小径の溶接ステンレス鋼管又はシームレスステンレス鋼管を芯金棒を用いずに輪切り状に切断する方法において、
ディスク状切断砥石を回転させながら、該回転可能な自転受ロールおよび回転可能な駆動ロール上に水平に載置した該ステンレス鋼管に対向して上方から進行させて、
該ステンレス鋼管の最上部に切断砥石の刃先部が接触し切断が始まり、切断砥石を回転させながら、徐々に押し下げて行くことにより切断が継続され、切断砥石の刃先部は、切断開始時からしばらくは該ステンレス鋼管の管肉に対して次第に長くなる距離で接触した後、切削箇所が離れ、該ステンレス鋼管の外周面のA点,B点で示す2か所の切削点となって切削が継続され、さらに、該A点,B点で示す2か所の切削点が互いに近づいていき、切断砥石の刃先部が、水平に固定されている該ステンレス鋼管の最下部の内周面に接触する前に、該ステンレス鋼管外周面の該A点,B点で示す2か所の切削点のレベルと該ステンレス鋼管の最下部のレベルとの距離dが該ステンレス鋼管の外径Dの1/3より小さくなる位置で該砥石の回転を継続したまま進行を停止させ、
次いで、該ステンレス鋼管をその軸の周りに回転させて、回転を継続しかつ進行を停止している該砥石の刃先部によって残りの切断されていない管肉部分を切削する
ことを特徴とするステンレス鋼管の輪切り状切断方法における切断終了時のバリ発生の防止方法。 - 該ステンレス鋼管を一方向へ周速400〜800mm/分でその軸の周りに回転させることを特徴とする請求項1記載の方法。
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JP2000058017A JP4724270B2 (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | ステンレス鋼管の切断方法におけるバリ発生の防止方法 |
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- 2000-02-29 JP JP2000058017A patent/JP4724270B2/ja not_active Expired - Lifetime
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