JP6281429B2 - Caliber Roll - Google Patents
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Description
本発明は、カリバーロールに関し、詳しくは、段付鋼管を製造するときに用いられるカリバーロールに関する。 The present invention relates to a caliber roll, and more particularly to a caliber roll used when manufacturing a stepped steel pipe.
鋼管の一種として、段付鋼管が知られている。段付鋼管は、例えば、複数の溝を含む。複数の溝の各々は、鋼管の表面に形成され、鋼管の周方向に延びる。複数の溝は、鋼管の軸方向に所定の間隔で並ぶ。段付鋼管は、例えば、鋼管杭等の土木用部材として用いられる。 A stepped steel pipe is known as a kind of steel pipe. The stepped steel pipe includes, for example, a plurality of grooves. Each of the plurality of grooves is formed on the surface of the steel pipe and extends in the circumferential direction of the steel pipe. The plurality of grooves are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the steel pipe. The stepped steel pipe is used as a civil engineering member such as a steel pipe pile.
段付鋼管は、鋼管を加工することで製造される。鋼管の加工には、例えば、複数のカリバーロールが用いられる。カリバーロールは、例えば、特開2012−200766号公報に開示されている。 A stepped steel pipe is manufactured by processing a steel pipe. For processing the steel pipe, for example, a plurality of caliber rolls are used. The caliber roll is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-200766.
上記公報において、カリバーロールは、ロール本体を備える。ロール本体は、成形溝を含む。成形溝は、ロール本体の外周面に形成されている。成形溝は、段付鋼管を製造するときに、鋼管の表面に接触する。カリバーロールは、凸部をさらに含む。凸部は、成形溝内に形成され、成形溝の内面から突出する。凸部は、棒状部材と、肉盛部とを含む。棒状部材は、ロール本体に埋め込まれている。棒状部材の一部は、成形溝の内面から突出している。肉盛部は、棒状部材のうち、成形溝の内面から突出している部分を覆う。 In the above publication, the caliber roll includes a roll body. The roll body includes a forming groove. The forming groove is formed on the outer peripheral surface of the roll body. The forming groove contacts the surface of the steel pipe when manufacturing the stepped steel pipe. The caliber roll further includes a convex portion. The convex portion is formed in the molding groove and protrudes from the inner surface of the molding groove. The convex portion includes a rod-shaped member and a built-up portion. The rod-shaped member is embedded in the roll body. A part of the rod-shaped member protrudes from the inner surface of the forming groove. A build-up part covers the part which protrudes from the inner surface of a shaping | molding groove | channel among bar-shaped members.
段付鋼管を製造するときには、複数のカリバーロールの各々を回転可能に配置する。複数のカリバーロールにより、鋼管が通過する成形孔を形成する。成形孔は、各カリバーロールが有する成形溝によって形成される。鋼管が成形孔を通過するとき、凸部が鋼管の表面に対して所定の周期で押し付けられる。これにより、鋼管の軸方向に所定の間隔で並ぶ複数の溝が、鋼管の表面に形成される。その結果、段付鋼管が製造される。 When manufacturing a stepped steel pipe, each of a plurality of caliber rolls is rotatably arranged. The plurality of caliber rolls form a forming hole through which the steel pipe passes. The forming hole is formed by a forming groove of each caliber roll. When the steel pipe passes through the forming hole, the convex portion is pressed against the surface of the steel pipe at a predetermined cycle. Thereby, a plurality of grooves arranged at predetermined intervals in the axial direction of the steel pipe are formed on the surface of the steel pipe. As a result, a stepped steel pipe is manufactured.
上述のように、鋼管の表面に溝を形成するときには、凸部が鋼管の表面に押し付けられる。そのため、凸部には、大きな荷重が加わる。その結果、凸部に変形や破損が発生するおそれがある。 As described above, when the groove is formed on the surface of the steel pipe, the convex portion is pressed against the surface of the steel pipe. Therefore, a large load is applied to the convex portion. As a result, there is a risk of deformation or damage to the convex portion.
本発明の目的は、段付鋼管を製造するときに用いられるカリバーロールにおいて、凸部に変形や破損が発生し難くすることである。 An object of the present invention is to make it difficult for deformation and breakage to occur in a convex portion in a caliber roll used when manufacturing a stepped steel pipe.
本発明の実施の形態によるカリバーロールは、ロール本体と、アタッチメントとを備える。アタッチメントは、ロール本体に対して着脱可能に配置される。ロール本体は、環状溝と、凹部とを含む。環状溝は、ロール本体の外周面に形成され、ロール本体の中心軸線周りの周方向に全周に亘って延びる。凹部は、ロール本体の外周面に形成され、環状溝を周方向で分断し、アタッチメントが配置される。アタッチメントは、アタッチメント本体と、凸部とを含む。アタッチメント本体は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、環状溝に接続される接続溝を有する。凸部は、アタッチメント本体と一体的に形成され、接続溝の内面から突出する。 A caliber roll according to an embodiment of the present invention includes a roll body and an attachment. The attachment is detachably disposed on the roll body. The roll body includes an annular groove and a recess. The annular groove is formed on the outer peripheral surface of the roll body and extends over the entire circumference in the circumferential direction around the central axis of the roll body. A recessed part is formed in the outer peripheral surface of a roll main body, divides | segments an annular groove in the circumferential direction, and an attachment is arrange | positioned. The attachment includes an attachment body and a convex portion. The attachment body has a connection groove connected to the annular groove when the attachment is disposed in the recess. The convex portion is formed integrally with the attachment main body and protrudes from the inner surface of the connection groove.
本発明の実施の形態によるカリバーロールは、凸部に変形や破損が発生し難い。 The caliber roll according to the embodiment of the present invention is unlikely to be deformed or damaged in the convex portion.
本発明の実施の形態によるカリバーロールは、ロール本体と、アタッチメントとを備える。アタッチメントは、ロール本体に対して着脱可能に配置される。ロール本体は、環状溝と、凹部とを含む。環状溝は、ロール本体の外周面に形成され、ロール本体の中心軸線周りの周方向に全周に亘って延びる。凹部は、ロール本体の外周面に形成され、環状溝を周方向で分断し、アタッチメントが配置される。アタッチメントは、アタッチメント本体と、凸部とを含む。アタッチメント本体は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、環状溝に接続される接続溝を有する。凸部は、アタッチメント本体と一体的に形成され、接続溝の内面から突出する。 A caliber roll according to an embodiment of the present invention includes a roll body and an attachment. The attachment is detachably disposed on the roll body. The roll body includes an annular groove and a recess. The annular groove is formed on the outer peripheral surface of the roll body and extends over the entire circumference in the circumferential direction around the central axis of the roll body. A recessed part is formed in the outer peripheral surface of a roll main body, divides | segments an annular groove in the circumferential direction, and an attachment is arrange | positioned. The attachment includes an attachment body and a convex portion. The attachment body has a connection groove connected to the annular groove when the attachment is disposed in the recess. The convex portion is formed integrally with the attachment main body and protrudes from the inner surface of the connection groove.
上記カリバーロールにおいては、凸部がアタッチメント本体と一体的に形成されている。そのため、例えば、肉盛等で凸部を形成する場合と比べて、つまり、凸部をアタッチメント本体とは別に形成する場合と比べて、凸部の強度を確保できる。その結果、凸部に変形や破損が発生し難くなる。 In the caliber roll, the convex portion is formed integrally with the attachment main body. Therefore, for example, the strength of the convex portion can be ensured as compared with the case where the convex portion is formed by overlaying, that is, compared with the case where the convex portion is formed separately from the attachment body. As a result, it is difficult for deformation and damage to the convex portion.
上記カリバーロールにおいては、アタッチメントがロール本体に対して着脱可能に配置される。アタッチメントを取り替えることにより、凸部の形状、つまり、段付鋼管に形成すべき凹部の形状を変更できる。また、凸部に破損や変形が発生した場合には、カリバーロールを交換する必要はなく、アタッチメントを交換すればよい。 In the caliber roll, the attachment is detachably disposed on the roll body. By replacing the attachment, the shape of the convex portion, that is, the shape of the concave portion to be formed in the stepped steel pipe can be changed. Further, when the convex portion is damaged or deformed, it is not necessary to replace the caliber roll, and the attachment may be replaced.
好ましくは、上記カリバーロールは、アタッチメントを複数備える。複数のアタッチメントは、周方向に等間隔に配置される。 Preferably, the caliber roll includes a plurality of attachments. The plurality of attachments are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
この場合、カリバーロールの重量が周方向で偏るのを抑制できる。 In this case, it is possible to suppress the weight of the caliber roll from being biased in the circumferential direction.
好ましくは、凹部は、第1凹部と、第2凹部とを含む。第2凹部は、第1凹部内に形成される。アタッチメント本体は、突起を含む。突起は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、第2凹部に嵌め入れられる。 Preferably, the recess includes a first recess and a second recess. The second recess is formed in the first recess. The attachment body includes a protrusion. The protrusion is fitted into the second recess when the attachment is disposed in the recess.
この場合、アタッチメントを位置決めすることができる。 In this case, the attachment can be positioned.
好ましくは、上記カリバーロールは、錘をさらに備える。錘は、ロール本体の中心軸線を挟んでアタッチメントが配置された位置とは反対側の位置に配置される。 Preferably, the caliber roll further includes a weight. The weight is disposed at a position opposite to the position where the attachment is disposed across the central axis of the roll body.
この場合、錘の重量を適当に調節することにより、カリバーロールの重量が周方向で偏るのを抑えることができる。 In this case, the weight of the caliber roll can be prevented from being biased in the circumferential direction by appropriately adjusting the weight of the weight.
好ましくは、カリバーロールは、一対の端面をさらに含む。一対の端面は、ロール本体の中心軸線が延びる軸方向に離れて位置する。一対の端面の各々は、凹所を含む。凹所は、周方向において、アタッチメントと同じ位置に形成される。 Preferably, the caliber roll further includes a pair of end faces. The pair of end faces are located apart in the axial direction in which the central axis of the roll body extends. Each of the pair of end faces includes a recess. The recess is formed at the same position as the attachment in the circumferential direction.
この場合、凹所の大きさを適当に設定することにより、カリバーロールの重量が周方向で偏るのを抑えることができる。凹所は、ロール本体に形成されていてもよいし、アタッチメントに形成されていてもよい。 In this case, it is possible to prevent the weight of the caliber roll from being biased in the circumferential direction by appropriately setting the size of the recess. The recess may be formed in the roll body or may be formed in the attachment.
好ましくは、ロール本体は、一対の筒状外周面をさらに含む。一対の筒状外周面は、ロール本体の中心軸線が延びる軸方向で環状溝の両側に位置する。つまり、ロール本体の軸方向に垂直な方向から見て、一対の筒状外周面の間に、環状溝が位置する。凹部は、環状溝と、一対の筒状外周面の各々とを、周方向で分断する。凹部は、ねじ孔を含む。ねじ孔は、一対の筒状外周面の各々を周方向で分断する位置に形成され、ロール本体の軸方向と垂直な径方向に延びる。アタッチメントは、一対の取付部をさらに含む。一対の取付部は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、ロール本体の軸方向で接続溝の両側に位置する。つまり、アタッチメントが凹部に配置されているときに、ロール本体の径方向から見て、一対の取付部の間に、接続溝が位置する。一対の取付部の各々は、貫通孔を含む。貫通孔は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、ロール本体の径方向に延びる。カリバーロールは、ボルトをさらに備える。ボルトは、貫通孔に挿通され、ねじ孔に螺挿される。 Preferably, the roll body further includes a pair of cylindrical outer peripheral surfaces. The pair of cylindrical outer peripheral surfaces are positioned on both sides of the annular groove in the axial direction in which the central axis of the roll body extends. That is, an annular groove is located between a pair of cylindrical outer peripheral surfaces when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the roll body. The recess divides the annular groove and each of the pair of cylindrical outer peripheral surfaces in the circumferential direction. The recess includes a screw hole. A screw hole is formed in the position which divides each of a pair of cylindrical outer peripheral surfaces in the circumferential direction, and is extended in the radial direction perpendicular | vertical to the axial direction of a roll main body. The attachment further includes a pair of attachment portions. The pair of attachment portions are located on both sides of the connection groove in the axial direction of the roll body when the attachment is disposed in the recess. That is, when the attachment is disposed in the concave portion, the connection groove is located between the pair of attachment portions when viewed from the radial direction of the roll body. Each of the pair of attachment portions includes a through hole. The through hole extends in the radial direction of the roll body when the attachment is disposed in the recess. The caliber roll further includes a bolt. The bolt is inserted into the through hole and screwed into the screw hole.
この場合、径方向からみて、凸部とは異なる位置に、ボルトが位置する。そのため、凸部が鋼管に押し付けられるときの力がボルトに作用し難くなる。その結果、アタッチメントのロール本体への取付が安定する。 In this case, the bolt is located at a position different from the convex portion as viewed from the radial direction. Therefore, the force when the convex portion is pressed against the steel pipe hardly acts on the bolt. As a result, the attachment of the attachment to the roll body is stabilized.
好ましくは、凹部は、第1凹部と、第2凹部とを含む。第2凹部は、第1凹部内に形成される。本体は、突起を含む。突起は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、第2凹部に収容される。突起は、ねじ孔を含む。ねじ孔は、アタッチメントが凹部に配置されているときに、ロール本体の中心軸線が延びる軸方向の端面に開口し、且つ、軸方向に延びる。ロール本体は、貫通孔を含む。貫通孔は、ロール本体における軸方向の端面と第2凹部の内面とに開口し、アタッチメントが凹部に配置されているときに、ねじ孔と接続される。カリバーロールは、ボルトをさらに備える。ボルトは、貫通孔に挿通され、ねじ孔に螺挿される。 Preferably, the recess includes a first recess and a second recess. The second recess is formed in the first recess. The body includes a protrusion. The protrusion is accommodated in the second recess when the attachment is disposed in the recess. The protrusion includes a screw hole. When the attachment is disposed in the recess, the screw hole opens in the axial end surface from which the central axis of the roll body extends and extends in the axial direction. The roll body includes a through hole. The through hole opens in the axial end surface of the roll body and the inner surface of the second recess, and is connected to the screw hole when the attachment is disposed in the recess. The caliber roll further includes a bolt. The bolt is inserted into the through hole and screwed into the screw hole.
この場合、ロール本体の軸方向で接続溝の両側に位置する一対の取付部を、アタッチメント本体に設ける必要がなくなる。その結果、ロール本体の軸方向の長さ、つまり、カリバーロールの軸方向での長さを短くすることができる。 In this case, it is not necessary to provide the attachment body with a pair of attachment portions located on both sides of the connection groove in the axial direction of the roll body. As a result, the length of the roll body in the axial direction, that is, the length of the caliber roll in the axial direction can be shortened.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図中同一又は相当部分には、同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1及び図2は、段付鋼管10の製造ライン上に配置されるロール12を示す。ロール12は、製造ライン上に配置される複数のロールのうち、最後のロールである。
1 and 2 show a
図1に示すように、段付鋼管10は、複数の凹部10Aを含む。複数の凹部10Aは、段付鋼管10の外周面に形成されている。複数の凹部10Aは、段付鋼管10の軸方向に所定の間隔で並んでいる。各凹部10Aは、例えば、段付鋼管10の周方向に全周に亘って形成された溝である。なお、各凹部10Aは、溝でなくてもよい。
As shown in FIG. 1, the stepped
製造ライン上を移動する鋼管14がロール12によって加工されることで、複数の凹部10Aが形成される。鋼管14の製造方法は、特に限定されない。鋼管14は、例えば、溶接鋼管であってもよいし、電縫鋼管であってもよいし、鍛接鋼管であってもよいし、継目無鋼管であってもよい。鋼管14は、熱間又は温間の状態で、ロール12によって加工される。
A plurality of
図2に示すように、ロール12は、2つのカリバーロール12Aを備える。2つのカリバーロール12Aは、同じ大きさ及び同じ形状を有する。2つのカリバーロール12Aは、上下に配置されている。各カリバーロール12Aは、中心軸線L1周りに回転可能に配置されている。なお、ロール12は、3つ以上のカリバーロールを備えていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
各カリバーロール12Aは、溝16と、2つの凸部18とを含む。溝16は、カリバーロール12Aの中心軸線L1周りの周方向に全周に亘って形成されている。各凸部18は、溝16の内面から突出している。2つの凸部18は、カリバーロール12Aの周方向に等間隔に形成されている。つまり、一方の凸部18は、中心軸線L1を挟んで、他方の凸部18とは反対側に位置している。なお、凸部18の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
Each
2つのカリバーロール12Aにより、成形孔48が形成される。成形孔48は、各カリバーロール12Aが有する溝16によって実現される。鋼管14が成形孔48を通過するときに、凸部18が鋼管14の表面に対して所定の周期で押し付けられる。その結果、複数の凹部10Aを有する段付鋼管10が製造される。
A forming
[カリバーロール]
図3、図4及び図5を参照しながら、カリバーロール12Aについて説明する。カリバーロール12Aは、ロール本体20と、2つのアタッチメント22と、4つのボルト24とを備える。各アタッチメント22は、2つのボルト24により、ロール本体20に取り付けられる。つまり、各アタッチメント22は、ロール本体20に対して、着脱可能に配置されている。
[Caliber Roll]
The
[ロール本体]
図6〜図8を参照しながら、ロール本体20について説明する。
[Roll body]
The
ロール本体20は、例えば、鋼からなる。ロール本体20は、全体として円筒形状を有する。つまり、ロール本体20は、孔20Aを有する。
The
孔20Aは、ロール本体20の中心軸線L1が延びる方向、つまり、ロール本体20の軸方向に延びている。孔20Aは、ロール本体20を軸方向に貫通して形成されている。つまり、孔20Aは、ロール本体20の軸方向の端面20Bに開口している。
The
ロール本体20は、溝26と、2つの凹部28とを含む。
The
溝26は、ロール本体20の外周面に形成されている。溝26は、ロール本体20の中心軸線L1周りの周方向に全周に亘って形成されている。つまり、溝26は、環状の溝である。
The
溝26は、ロール本体20の外周面に開口している。ここで、ロール本体20の軸方向に垂直な方向(径方向)から見て、溝26は、ロール本体20の軸方向の略中央に位置している。つまり、溝26は、ロール本体20の外周面を軸方向に分断している。これにより、ロール本体20の軸方向において、溝26の両側には、筒状の外周面30が形成されている。つまり、ロール本体20の径方向から見て、溝26は、一対の外周面30、30の間に位置している。
The
溝26の横断形状は、ロール本体20の周方向の全周に亘って、略一定である。因みに、本実施形態では、溝26の横断形状は略半円形状である。
The transverse shape of the
2つの凹部28は、ロール本体20の外周面に形成されている。つまり、凹部28は、ロール本体20の外周面に開口している。
The two
凹部28は、ロール本体20の径方向から見て、ロール本体20の軸方向の全体に亘って形成されている。つまり、凹部28は、ロール本体20の外周面、具体的には、外周面30を周方向に分断している。
The
凹部28は、ロール本体20の径方向から見て、溝26と交差している。つまり、凹部28は、溝26をロール本体20の周方向に分断している。
The
2つの凹部28は、ロール本体20の周方向において、中心軸線L1を挟んで対向する位置に形成されている。つまり、2つの凹部28は、ロール本体20の周方向で等間隔に位置している。
The two
各凹部28は、凹部28Aと、凹部28Bとを含む。
Each
凹部28Aは、ロール本体20の軸方向の全体に亘って形成されている。つまり、凹部28Aは、ロール本体20の外周面、具体的には、外周面30を周方向に分断している。
The
凹部28Aは、略一定の横断形状でロール本体20の軸方向に延びる溝である。因みに、本実施形態では、凹部28Aの横断形状は略矩形形状である。
The
凹部28Aは、一対の側面32、32を含む。一対の側面32、32の各々は、ロール本体20の軸方向に延びている。一対の側面32、32は、ロール本体20の径方向から見て、当該径方向と垂直な径方向で対向している。つまり、一対の側面32、32は、ロール本体20の径方向(第1径方向)から見て、当該径方向と垂直な径方向(第2径方向)に離れている。一対の側面32、32の間隔は、ロール本体20の軸方向の全体に亘って、略一定である。
The
凹部28Aは、底面33をさらに含む。底面33は、ロール本体20の軸方向に延びている。底面33は、一対の側面32、32を接続する。つまり、底面33の幅は、ロール本体20の軸方向の全体に亘って、略一定である。
The
凹部28Aは、2つのねじ孔44を含む。ねじ孔44は、底面33に形成されている。つまり、ねじ孔44は、底面33に開口している。ねじ孔44は、凹部28Aにおいて外周面30を分断する部分に形成されている。
The
凹部28Bは、底面33に形成されている。つまり、凹部28Bは、底面33に開口している。
The
凹部28Bの幅(ロール本体20の径方向での長さ)は、凹部28Aの幅(ロール本体20の径方向での長さ)と同じである。つまり、凹部28Bは、底面33をロール本体20の軸方向に分断している。
The width of the
ロール本体20の径方向から見て、凹部28Bは、ロール本体20の軸方向の略中央に位置している。ロール本体20の径方向から見て、凹部28Bは、2つのねじ孔44の間に位置している。つまり、ロール本体20の軸方向において、ねじ孔44は、凹部28Bの両側に位置している。
When viewed from the radial direction of the roll
凹部28Bは、一対の側面34、34を含む。一対の側面34、34の各々は、ロール本体20の軸方向に延びている。一対の側面34、34は、第1径方向から見て、第2径方向で対向している。つまり、一対の側面34、34は、第2径方向で離れている。一対の側面34、34の間隔は、ロール本体20の軸方向の全体に亘って、略一定である。
The
凹部28Bは、一対の側面36、36をさらに含む。一対の側面36、36の各々は、第1径方向から見て、第2径方向に延びている。一対の側面36、36は、ロール本体20の軸方向で対向している。つまり、一対の側面36、36は、ロール本体20の軸方向で離れている。一対の側面36、36の間隔は、第1径方向から見て、第2径方向の全体に亘って、略一定である。
The
[アタッチメント]
図9〜図12を参照しながら、アタッチメント22について説明する。
[attachment]
The
アタッチメント22は、例えば、鋼からなる。因みに、本実施形態では、アタッチメント22は、ロール本体20と同じ材料からなる。
The
アタッチメント22は、凹部28内に配置される。アタッチメント22は、本体38と、凸部18と、突起40とを含む。
The
本体38は、一対の側面38A、38Aを含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、一対の側面38A、38Aの各々は、ロール本体20の軸方向に延びている。一対の側面38A、38Aは、第1径方向から見て、第2径方向に離れている。一対の側面38A、38Aの間隔は、ロール本体22の軸方向の全体に亘って、略一定である。
The
本体38は、一対の側面38B、38Bをさらに含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、一対の側面38B、38Bの各々は、第1径方向から見て、第2径方向に延びている。一対の側面38B、38Bは、ロール本体20の軸方向で離れている。一対の側面38B、38Bの間隔は、第2径方向の全体に亘って、略一定である。
The
本体38は、端面38Cをさらに含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、端面38Cは、ロール本体20の軸方向から見て、円弧状に湾曲している(図4及び図10参照)。
The
本体38は、端面38Dをさらに含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、端面38Dは、ロール本体20の軸方向から見て、端面38Cよりも中心軸線L1の近くに位置する(図5参照)。
The
本体38は、溝42をさらに含む。溝42は、一対の側面38A、38A及び端面38Cに開口している。
The
ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。ロール本体20の径方向から見て、溝42は、ロール本体20の軸方向の略中央に位置している。溝42は、ロール本体20の周方向に延びている。溝42は、端面38Cをロール本体20の軸方向で分断している。
Here, the state (refer FIGS. 3-5) where the
溝42の横断形状は、溝42が延びる方向の全体に亘って、略一定である。因みに、本実施形態では、溝42の横断形状は略半円形状である。
The transverse shape of the
本体38は、一対の取付部46、46をさらに含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。ロール本体20の径方向から見て、一対の取付部46、46の間に溝42が位置している。
The
一対の取付部46、46の各々は、孔46Aを含む。孔46Aは、端面38C及び端面38Dに開口している。
Each of the pair of
凸部18は、本体38と一体的に形成されている。凸部18は、溝42の内面から突出している。例えば、アタッチメント22を鍛造又は切削加工で形成することにより、凸部18を本体38と一体的に形成することができる。
The
ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。ロール本体20の径方向から見て、凸部18は、ロール本体20の軸方向に延びている。
Here, the state (refer FIGS. 3-5) where the
凸部18は、溝42内において、溝42が延びる方向と垂直な方向、つまり、溝42の幅方向の全体に亘って形成されている。別の表現をすれば、凸部18は、溝42が延びる方向において、溝42を分断している。凸部18は、溝42内において、溝42が延びる方向の略中央に位置している。
The
凸部18における溝42の内面からの高さは、凸部18が延びる方向(溝42の幅方向)の中央部分では、略一定である。凸部18における溝42の内面からの高さは、凸部18が延びる方向の端部では、凸部18が延びる方向(溝42の幅方向)での中心から端に向かって徐々に低くなっている。凸部18は、端面18Aを含む。端面18Aは、凸部18が延びる方向の端部に形成されている。凸部18が端面18Aを含むことにより、鋼管14(図1参照)の噛み出しを抑制できる。
The height of the
図13を参照しながら、凸部18の高さ(溝42の内面からの高さ)と、アタッチメント22の幅との関係について説明する。先ず、アタッチメント22が凹部28に配置された状態を想定する。ロール本体22を、ロール本体22の軸方向から見る。このとき、凸部18の溝42の内面からの高さをhとする。凸部18の突出端の幅をwとする。アタッチメント22の幅をLとする。アタッチメント22の幅Lは、以下の式(1)を満たす。
L<2R・sin(θ1+θ2) (1)
ここで、θ1は以下の式(2)を満たし、θ2は以下の式(3)を満たす。
θ1=arctan((w/2)/(R+h)) (2)
θ2=arccos(R/((R+h)2+(w/2)2)1/2) (3)
The relationship between the height of the convex portion 18 (height from the inner surface of the groove 42) and the width of the
L <2R · sin (θ1 + θ2) (1)
Here, θ1 satisfies the following equation (2), and θ2 satisfies the following equation (3).
θ1 = arctan ((w / 2) / (R + h)) (2)
θ2 = arccos (R / ((R + h) 2 + (w / 2) 2 ) 1/2 ) (3)
凸部18の形状、具体的には、例えば、凸部18の高さ(溝42の内面からの高さ)、凸部18の幅(溝42が延びる方向での長さ)、及び、凸部18の断面形状(溝42が延びる方向での断面形状)は、凹部10Aの形状に応じて、適宜、設定される。
The shape of the
例えば、図14に示すように、凸部18は、溝42内において、溝42の幅方向と交差する方向に延びていてもよい。この場合、溝42の幅をWRとし、且つ、溝42の幅方向に延びる基準線L2に対する凸部18の長手方向(凸部18が延びる方向)に延びる基準線L3の傾斜角度をαとすると、アタッチメント22の幅Lは、以下の式(4)を満たす。
L−WR・tan(α)<2R・sin(θ1+θ2) (4)
ここで、θ1は上記式(2)を満たし、θ2は上記式(3)を満たす。
For example, as shown in FIG. 14, the
L-WR · tan (α) <2R · sin (θ1 + θ2) (4)
Here, θ1 satisfies the above equation (2), and θ2 satisfies the above equation (3).
突起40は、端面38Dから突出している。突起40は、本体38と一体的に形成されている。
The
突起40は、一対の側面40A、40Aを含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、一対の側面40A、40Aの各々は、ロール本体20の軸方向に延びている。一対の側面40A、40Aは、第1径方向から見て、第2径方向で離れている。一対の側面40A、40Aの間隔は、ロール本体22の軸方向の全体に亘って、略一定である。
The
突起40は、一対の側面40B、40Bをさらに含む。ここで、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられた状態(図3〜図5参照)を想定する。このとき、一対の側面40B、40Bは、第1径方向から見て、第1径方向と垂直な第2径方向に延びている。一対の側面40B、40Bは、ロール本体20の軸方向で離れている。一対の側面40B、40Bの間隔は、第2径方向の全体に亘って、略一定である。
The
[アタッチメントのロール本体への取付]
アタッチメント22は、複数のボルト24により、ロール本体20に取り付けられる。具体的には、以下のとおりである。
[Attachment of attachment to roll body]
The
先ず、ロール本体20の凹部28内にアタッチメント22を配置する。
First, the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、取付部46は、凹部28A内に位置する(図3及び図5参照)。このとき、側面38Aと側面32との間には、僅かな隙間しか形成されていない。
When the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、突起40は、凹部28B内に位置する(図4及び図5参照)。このとき、側面40Aと側面34との間、及び、側面40Bと側面36との間には、僅かな隙間しか形成されていない。そのため、アタッチメント22が凹部28内に配置されているときには、突起40が凹部28Bに嵌め入れられている。その結果、アタッチメント22は、ロール本体20の周方向及び軸方向で位置決めされる。
When the
なお、アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、突起40は、凹部28Bの底面に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
In addition, when the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、側面38Bは、端面20Bと略連続している(図3及び図5参照)。つまり、側面38Bは、ロール本体20の軸方向において、端面20Bと略同じ位置にある。
When the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、端面38Dは、底面33に重なる(図5参照)。このとき、端面38Cは、ロール本体20の外周面(具体的には、外周面30)と略連続している(図4参照)。つまり、端面38Cの中心軸線L1からの距離は、ロール本体20の外周面(具体的には、外周面30)の中心軸線L1からの距離と略同じである。
When the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、ロール本体20の周方向において、溝42は、溝26と略連続している(図3及び図4参照)。つまり、溝42の中心軸線L1からの距離は、溝26の中心軸線L1からの距離と略同じである。溝42及び溝26により、溝16が形成されている。
When the
アタッチメント22が凹部28内に配置されているとき、ロール本体20の径方向において、孔46Aとねじ孔44とが連続している(図5参照)。孔46Aにボルト24を挿入する。ボルト24を、ねじ孔44に螺挿する。これにより、アタッチメント22が、ロール本体20に取り付けられる。
When the
段付鋼管10を製造するときには、図1及び図2に示すように、2つのカリバーロール12Aを配置する。このとき、各カリバーロール12Aは、中心軸線L1周りに回転可能である。
When manufacturing the stepped
図2に示すように、2つのカリバーロール12Aにより、成形孔48が形成される。成形孔48は、各カリバーロール12Aが有する溝16(具体的には、溝26及び溝42)によって実現される。
As shown in FIG. 2, the forming
鋼管14が成形孔48を通過するときに、凸部18が鋼管14の表面に対して所定の周期で押し付けられる。その結果、複数の凹部10Aを有する段付鋼管10が製造される。
When the
つまり、凹部10Aは、凸部18を鋼管14に押し付けることで形成される。そのため、凸部18には、凹部10Aを形成するときに、大きな荷重が加わる。
That is, the
ここで、カリバーロール12Aにおいては、凸部18が本体38と一体的に形成されている。そのため、凸部18が本体38とは別に形成されている場合と比べて、凸部18の強度を確保できる。その結果、凸部18に変形や破損が発生し難くなる。
Here, in the
カリバーロール12Aにおいては、アタッチメント22がロール本体20に対して着脱可能に配置されている。アタッチメント22を取り替えることにより、凸部18の形状、つまり、段付鋼管10に形成すべき凹部10Aの形状を変更できる。また、凸部18に破損や変形が発生した場合には、カリバーロール12Aを交換する必要はなく、アタッチメント22を交換すればよい。
In the
カリバーロール12Aにおいては、2つのアタッチメント22が中心軸線L1を挟んで対向する位置に配置されている。そのため、カリバーロール12Aの重量が周方向で偏るのを防ぐことができる。
In the
カリバーロール12Aにおいては、各アタッチメント22が、2つのボルト24によって、ロール本体20に取り付けられている。径方向から見て、2つのボルト24の間に凸部18が位置する。そのため、凸部18を鋼管14の表面に押し付けるときの荷重がボルト24に作用し難い。その結果、ボルト24によるアタッチメント22のロール本体20への取付が安定する。
In the
カリバーロール12Aにおいては、凸部18の高さと、アタッチメント22の幅とが、上述の式(1)に示す関係を満たす。そのため、鋼管14が成形孔48を通過するときに、アタッチメント22とロール本体20との周方向での境界、つまり、側面34と側面40Aとの間に形成される隙間と、鋼管14とが接触し難くなる。
In the
[アタッチメントのロール本体への取付の応用例]
上記実施の形態では、図5に示すように、孔46Aとねじ孔44とが径方向で連続していたが、例えば、図15に示すように、孔50とねじ孔52とが軸方向で連続していてもよい。以下、図15を参照しながら、カリバーロール12Bについて説明する。
[Application example of attachment to the roll body]
In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the
カリバーロール12Bは、カリバーロール12Aと比べて、孔46A及びねじ孔44の代わりに、孔50及びねじ孔52を含む。
The
孔50は、ロール本体20に形成されている。孔50は、ロール本体20の軸方向に延びる。孔50は、ロール本体20の端面20Bと、凹部28Bの側面36とに開口している。
The
ねじ孔52は、突起40に形成されている。ここで、アタッチメント22がロール20に取り付けられた状態を想定する。ねじ孔52は、ロール本体20の軸方向に延びている。ねじ孔52は、側面40Bに開口している。
The
アタッチメント22が凹部28内に配置された状態で、孔50とねじ孔52とが、ロール本体20の軸方向で連続している。このとき、孔50にボルト24が挿入される。ボルト24がねじ孔52に螺挿される。その結果、アタッチメント22がロール本体20に取り付けられる。
With the
図15に示す例では、ロール本体20において、一対の外周面30、30を形成する必要がなくなる。その結果、同じサイズの段付鋼管、つまり、径方向での長さが同じ段付鋼管を製造する場合には、ロール本体20の軸方向の長さ、つまり、カリバーロール12Bの軸方向の長さを短くすることができる。
In the example shown in FIG. 15, it is not necessary to form the pair of outer
[カリバーロールの応用例]
上記実施の形態では、カリバーロール12Aは、2つのアタッチメント22を備えていたが、例えば、アタッチメント22は1つであってもよい。アタッチメント22は、凸部18を含む。そのため、アタッチメント22が1つである場合には、カリバーロールの重量が周方向で偏ってしまう。以下、図16及び図17を参照しながら、カリバーロールの重量が周方向で偏るのを抑制する方法について説明する。
[Application examples of Caliber Roll]
In the embodiment described above, the
図16は、カリバーロール12Cを示す。カリバーロール12Cでは、1つの凹部28しかロール本体20に形成されていない。その代わりに、ロール本体20は、2つの錘54を含む。2つの錘54は、ロール本体20の端面20Bに配置されている。2つの錘54は、中心軸線L1を挟んで、アタッチメント22とは反対側に位置している。錘54は、例えば、ボルト等により、端面20Bに取り付けられる。
FIG. 16 shows a caliber roll 12C. In the
図16に示す例では、2つの錘54の重量を適当に設定することにより、カリバーロール12Cの重量が周方向で偏るのを防ぐことができる。
In the example shown in FIG. 16, the weight of the
図17は、カリバーロール12Dを示す。カリバーロール12Dでは、1つの凹部28しかロール本体20に形成されていない。その代わりに、ロール本体20は、2つの凹部56を含む。凹部56は、ロール本体20の端面20Bに形成されている。つまり、凹部56は、端面20Bに開口している。2つの凹部56は、ロール本体20の周方向で、凹部28と同じ位置に形成されている。
FIG. 17 shows a
なお、凹部56は、アタッチメント22に形成されていてもよい。この場合、凹部56は、例えば、端面38Bに形成される。
Note that the
図17に示す例では、2つの凹部56の大きさを適当に設定することにより、カリバーロール12Dの重量が周方向で偏るのを防ぐことができる。
In the example shown in FIG. 17, by appropriately setting the sizes of the two
以上、本発明の実施の形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態によって、何等、限定されない。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail, these are illustrations to the last and this invention is not limited at all by the above-mentioned embodiment.
12A:カリバーロール、18:凸部、20:ロール本体、22:アタッチメント、24:ボルト、26:溝(環状溝)、28:凹部、28A:凹部(第1凹部)、28B:凹部(第2凹部)、30:外周面(筒状外周面)、38:本体(アタッチメント本体)、40:突起、42:溝(接続溝)、44:ねじ孔、46:取付部、46A:孔(取付孔)、54:錘、56:凹部(凹所)L1:中心軸線 12A: Caliber roll, 18: convex part, 20: roll body, 22: attachment, 24: bolt, 26: groove (annular groove), 28: concave part, 28A: concave part (first concave part), 28B: concave part (second) Concave portion), 30: outer peripheral surface (cylindrical outer peripheral surface), 38: main body (attachment main body), 40: protrusion, 42: groove (connection groove), 44: screw hole, 46: mounting portion, 46A: hole (mounting hole) ), 54: weight, 56: recess (recess) L1: central axis
Claims (7)
前記ロール本体に対して着脱可能に配置されるアタッチメントとを備え、
前記ロール本体は、
前記ロール本体の外周面に形成され、前記ロール本体の中心軸線周りの周方向に全周に亘って延びる環状溝と、
前記ロール本体の外周面に形成され、前記環状溝を前記周方向で分断し、前記アタッチメントが配置される凹部とを含み、
前記アタッチメントは、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記環状溝に接続される接続溝を有するアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体と一体的に形成され、前記接続溝の内面から突出する凸部とを含む、カリバーロール。 A roll body;
An attachment that is detachably disposed on the roll body,
The roll body is
An annular groove formed on the outer peripheral surface of the roll body and extending over the entire circumference in the circumferential direction around the central axis of the roll body;
Formed on the outer peripheral surface of the roll body, the annular groove is divided in the circumferential direction, and includes a recess in which the attachment is disposed,
The attachment is
An attachment body having a connection groove connected to the annular groove when the attachment is disposed in the recess;
A caliber roll, which is formed integrally with the attachment main body and includes a protrusion protruding from the inner surface of the connection groove.
前記アタッチメントを複数備え、
前記複数のアタッチメントは、前記周方向に等間隔に配置される、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1,
A plurality of attachments;
The plurality of attachments are caliber rolls arranged at equal intervals in the circumferential direction.
前記凹部は、
第1凹部と、
前記第1凹部内に形成された第2凹部とを含み、
前記アタッチメント本体は、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記第2凹部に嵌め入れられる突起を含む、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1,
The recess is
A first recess;
A second recess formed in the first recess,
The attachment body is
A caliber roll comprising a protrusion fitted into the second recess when the attachment is disposed in the recess.
前記ロール本体の前記中心軸線を挟んで前記アタッチメントが配置された位置とは反対側の位置に配置された錘を備える、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1, further comprising:
A caliber roll comprising a weight disposed at a position opposite to the position where the attachment is disposed across the central axis of the roll body.
前記ロール本体の前記中心軸線が延びる軸方向に離れて位置する一対の端面を含み、
前記一対の端面の各々は、
前記周方向において、前記アタッチメントと同じ位置に形成された凹所を含む、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1, further comprising:
Including a pair of end faces positioned apart in the axial direction in which the central axis of the roll body extends,
Each of the pair of end faces is
A caliber roll including a recess formed at the same position as the attachment in the circumferential direction.
前記ロール本体は、さらに、
前記ロール本体の前記中心軸線が延びる軸方向で前記環状溝の両側に位置する一対の筒状外周面を含み、
前記凹部は、
前記環状溝と、前記一対の筒状外周面の各々とを、前記周方向で分断し、
前記凹部は、
前記一対の筒状外周面の各々を前記周方向で分断する位置に形成され、前記ロール本体の前記軸方向と垂直な径方向に延びるねじ孔を含み、
前記アタッチメントは、さらに、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記ロール本体の前記軸方向で前記接続溝の両側に位置する一対の取付部を含み、
前記一対の取付部の各々は、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記ロール本体の前記径方向に延びる貫通孔を含み、
前記カリバーロールは、さらに、
前記貫通孔に挿通され、前記ねじ孔に螺挿されるボルトを備える、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1,
The roll body further includes:
A pair of cylindrical outer peripheral surfaces located on both sides of the annular groove in the axial direction in which the central axis of the roll body extends,
The recess is
The annular groove and each of the pair of cylindrical outer peripheral surfaces are divided in the circumferential direction,
The recess is
Each of the pair of cylindrical outer peripheral surfaces is formed at a position to divide in the circumferential direction, and includes a screw hole extending in a radial direction perpendicular to the axial direction of the roll body,
The attachment further includes:
When the attachment is disposed in the recess, the roll body includes a pair of attachment portions located on both sides of the connection groove in the axial direction,
Each of the pair of attachment portions is
When the attachment is disposed in the recess, including a through hole extending in the radial direction of the roll body,
The caliber roll further comprises:
A caliber roll comprising a bolt inserted through the through hole and screwed into the screw hole.
前記凹部は、
第1凹部と、
前記第1凹部内に形成された第2凹部とを含み、
前記アタッチメント本体は、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記第2凹部に収容される突起を含み、
前記突起は、
前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記ロール本体の前記中心軸線が延びる軸方向の端面に開口し、且つ、前記軸方向に延びるねじ孔を含み、
前記ロール本体は、
前記ロール本体における前記軸方向の端面と前記第2凹部の内面とに開口し、前記アタッチメントが前記凹部に配置されているときに、前記ねじ孔と接続される貫通孔を含み、
前記カリバーロールは、さらに、
前記貫通孔に挿通され、前記ねじ孔に螺挿されるボルトを備える、カリバーロール。 The caliber roll according to claim 1,
The recess is
A first recess;
A second recess formed in the first recess,
The attachment body is
Including a protrusion accommodated in the second recess when the attachment is disposed in the recess;
The protrusion is
When the attachment is arranged in the recess, the roll body includes a screw hole that opens in an axial end surface extending the central axis and extends in the axial direction;
The roll body is
An opening in the axial end face of the roll body and the inner surface of the second recess, and including a through hole connected to the screw hole when the attachment is disposed in the recess,
The caliber roll further comprises:
A caliber roll comprising a bolt inserted through the through hole and screwed into the screw hole.
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