JP6817047B2 - Grooved metal tube manufacturing equipment and manufacturing method - Google Patents

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Description

この発明は、例えば電縫管製造装置により、管外周面の周方向に間隔をあけた複数個所に、管長手方向に延びる凹溝を有する金属管を製造する溝付き金属管の製造装置、及び製造方法に関する。 The present invention relates to a grooved metal pipe manufacturing apparatus for manufacturing a metal pipe having concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the pipe by, for example, an electric sewing pipe manufacturing apparatus. Regarding the manufacturing method.

電縫管製造装置により製造される電縫管は種々の用途に広く用いられている。
電縫管に凹部を形成する方法として特許文献1の「エンボス模様を有する角形金属素管の成形方法」がある。この特許文献1には、角形金属管の両側面に管長手方向に間隔をあけて矩形の凹部(エンボス)を形成することが示されている。
特許文献1の角形金属管の前記矩形の凹部は、梱包した鋼材を床面に直接でなく隙間をあけて置くためのスキッド(枕木)としの用途を想定していることから、図19に示すように角形金属管31の径方向(辺長方向)に細長い矩形の凹部30を間隔をあけて形成して、床に枕木として置いた角形金属管の径方向に加わる圧潰荷重に対する強度を高めている。
なお、従来、管長手方向に伸びる凹溝を有する鋼管等の金属管を電縫管製造装置により製造することは行われていない。
The electric sewing tube manufactured by the electric sewing tube manufacturing apparatus is widely used for various purposes.
As a method of forming a concave portion in an electric sewing pipe, there is a method of forming a square metal raw pipe having an embossed pattern in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses that rectangular recesses (embosses) are formed on both side surfaces of a square metal tube at intervals in the longitudinal direction of the tube.
The rectangular recess of the square metal pipe of Patent Document 1 is shown in FIG. 19 because it is assumed to be used as a skid (sleeper) for placing the packed steel material not directly on the floor surface but with a gap. As described above, elongated rectangular recesses 30 are formed at intervals in the radial direction (side length direction) of the square metal tube 31 to increase the strength against the crushing load applied in the radial direction of the square metal tube placed as sleepers on the floor. There is.
Conventionally, a metal pipe such as a steel pipe having a concave groove extending in the longitudinal direction of the pipe has not been manufactured by an electric sewing pipe manufacturing apparatus.

電縫管製造装置において角形金属管を製造する場合、図19に示すように、複数段(図示例では4段)のブレークダウンロール(BDR)で円弧状に湾曲成形し、次いで複数段(図示例では3段)のフィンパスロール(FPR)で両エッジが接近したほぼ円形状(開放円形)に成形し、続くスクイズロール(SQR)と高周波溶接機とによる溶接工程にて両エッジを突き合わせ溶接して円形管にし、次いで複数段のサイジングロール(SZR)による整形工程及び矯正用のタークスヘッドロール(THR)により角形金属管を製造する。 When manufacturing a square metal pipe in an electric sewing pipe manufacturing apparatus, as shown in FIG. 19, a plurality of stages (4 stages in the illustrated example) breakdown roll (BDR) is used to perform curved molding in an arc shape, and then a plurality of stages (FIG. In the example, 3 steps) finpass roll (FPR) is used to form an almost circular shape (open circle) in which both edges are close to each other, and then both edges are butt-welded in a welding process using a squeeze roll (SQR) and a high-frequency welding machine. Then, a square metal tube is manufactured by a shaping process using a multi-stage sizing roll (SZR) and a Turks head roll (THR) for straightening.

特開昭63−111718JP-A-63-111718

前記の通り、管長手方向に伸びる凹溝を有する鋼管等の金属管を電縫管製造装置により製造することは行われていないが、鋼管等の金属管に管長手方向に伸びる凹溝を形成すると、断面機能を高めるために有効である。特に、柱材に用いる角形鋼管の4面に管長手方向に伸びる凹溝を形成すると、断面機能を高める効果は高い。 As described above, a metal pipe such as a steel pipe having a concave groove extending in the longitudinal direction of the pipe is not manufactured by an electric pipe manufacturing apparatus, but a concave groove extending in the longitudinal direction of the pipe is formed in the metal pipe such as a steel pipe. Then, it is effective to enhance the cross-sectional function. In particular, if concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe are formed on the four surfaces of the square steel pipe used for the column material, the effect of enhancing the cross-sectional function is high.

ところで、鋼管等の金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成する手段として、凹球面を有するボール収容部(受座部)の前記凹球面に球体を回転可能に収容した球体ベアリングを持つ管外機構と前記球体に対応する箇所に溝状凹部を有して金属管内に配置される中子とを有する溝付け装置により、金属管の外周に凹溝を形成する溝付き金属管の製造装置が本出願人のもとで特許出願されている。この溝付き金属管の製造装置における溝付け装置の管外機構は、球体を単に凹球面で受ける構造である(特願2016-155253、特願2016-073758)。なお、先の出願では前記球体ベアリングを球体保持部と呼んでいる。
溝付け装置の管外の球体と管内の中子とで金属管外周に凹溝を形成するこの溝付き金属管製造方法は、極めてコンパクトかつシンプルであり、溝付き金属管製造装置としてスペースが狭く済み、設備費も安く済むものであるが、さらなる改良が望まれる。
By the way, as a means for forming concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of a metal pipe such as a steel pipe, the concave spherical surface of the ball accommodating portion (bearing portion) having the concave spherical surface is formed. A grooving device having an extratube mechanism having a spherical bearing for rotatably accommodating a sphere and a core having a groove-like recess at a position corresponding to the sphere and arranged in the metal pipe, on the outer circumference of the metal pipe. A patent application for a grooved metal pipe manufacturing apparatus for forming a groove has been filed under the present applicant. The extratube mechanism of the grooving device in the grooving metal tube manufacturing device has a structure in which a sphere is simply received by a concave spherical surface (Japanese Patent Application No. 2016-155253, Japanese Patent Application No. 2016-073758). In the previous application, the spherical bearing is called a spherical holding portion.
This grooved metal tube manufacturing method, in which a concave groove is formed on the outer periphery of the metal tube by a sphere outside the tube of the grooving device and a core inside the tube, is extremely compact and simple, and the space is narrow as a grooved metal tube manufacturing device. It is completed and the equipment cost is low, but further improvement is desired.

この溝付き金属管の製造装置において、金属管の管壁を押し込む管外の球体と押し込まれた管壁を受ける管内の中子の溝状凹部とで金属管に凹溝を形成するが、金属管の管壁を押し込む球体には大きな荷重が作用する。球体ベアリングが球体を摩擦抵抗なく支持できるものであれば問題はないが、実際には摩擦抵抗が必ず生じる。 In this grooved metal tube manufacturing apparatus, a groove is formed in the metal tube by a sphere outside the tube that pushes the tube wall of the metal tube and a groove-shaped recess in the core that receives the pushed tube wall. A large load acts on the sphere that pushes the tube wall of the tube. There is no problem if the sphere bearing can support the sphere without frictional resistance, but in reality, frictional resistance always occurs.

この溝付け装置を特に電縫管製造装置による造管ラインに設置して金属管に凹溝を形成する場合、球体の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、造管ラインの材料送り駆動として大きな動力を必要とする。
造管ラインに要求される動力は、成形(サイジングゾーンでの整形を含む)に要する成形動力と送り駆動に要する送り駆動動力とであるが、前記のように溝付け装置の球体の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、送り駆動に要する動力が大となる。
溝付け装置を備えた造管ラインを新規に設置する場合であれば、必要な成形動力及び送り駆動動力を満たすように設計するが、既存の造管ラインに溝付け装置を設置する場合には、既存の造管ラインの動力を増大させる改造には種々の問題が生じるので、通常は造管ラインの造管速度を低くせざるを得なくなる。
When this grooving device is installed especially in a pipe making line by an electric sewing pipe manufacturing device to form a concave groove in a metal pipe, if the frictional resistance against the rotation of a sphere is large, a large power is applied as a material feed drive of the pipe making line. I need.
The power required for the pipe making line is the molding power required for molding (including shaping in the sizing zone) and the feed drive power required for feed drive. As described above, the friction with respect to the rotation of the sphere of the grooving device. When the resistance is large, the power required for the feed drive becomes large.
When installing a new pipe making line equipped with a grooving device, it is designed to meet the required forming power and feed drive power, but when installing a grooving device on an existing pipe making line, Since various problems occur in the modification to increase the power of the existing pipe making line, it is usually necessary to reduce the pipe making speed of the pipe making line.

また、上述のような電縫管製造装置に設置した場合に限らず、球体ベアリングを用いた溝付け装置で金属管に凹溝を形成する場合に、球体の回転にに対する摩擦抵抗を軽減できることは、大きなメリットである。 Further, not only when it is installed in the electric sewing tube manufacturing device as described above, but also when a groove is formed in a metal pipe by a grooving device using a spherical bearing, it is possible to reduce the frictional resistance against the rotation of the sphere. , A big advantage.

本発明は上記事情のもとになされたもので、球体ベアリングを有する管外機構と金属管内に配置される中子とで金属管に管長手方向に伸びる凹溝を形成する場合に、球体ベアリングにおける球体の回転に対する摩擦抵抗を軽減して、溝付き金属管の製造を円滑に行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made under the above circumstances, and when a concave groove extending in the longitudinal direction of a pipe is formed in a metal pipe by an extratube mechanism having a spherical bearing and a core arranged in the metal pipe, the spherical bearing The purpose is to reduce the frictional resistance to the rotation of the sphere in the above, and to facilitate the production of the grooved metal tube.

上記課題を解決する請求項1の発明は、管長手方向に送り駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を有する溝付き金属管の製造装置であって、
球体と前記球体を凹球面をなすボール収容部にて回転自在に保持し、金属管周方向位置不動で金属管中心方向には可動の球体ホルダとからなる球体ベアリングを有し前記球体が管外面を押す態様で周方向に間隔をあけて設けられる複数の管外機構と、
管内面に沿う断面形状の短尺の棒状をなし、管内に配置されて前記各球体ベアリングの球体に対応する箇所を受ける中子とを備え、
前記中子の外周面には、前記各球体ベアリングの球体にそれぞれ対向する位置から金属管移動方向前方側にのみ、球体に対応する形状の複数の溝状凹部を有しており、
前記球体ベアリングは、前記球体を前記球体ホルダのボール収容部の凹球面に配置された多数の小球の上に載せた構成であることを特徴とする。
The invention of claim 1 for solving the above problems is to manufacture a grooved metal pipe having concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe fed and driven in the longitudinal direction of the pipe. It ’s a device,
The sphere and the sphere are rotatably held by a ball accommodating portion forming a concave spherical surface, and the sphere has a sphere bearing consisting of a sphere holder that is immovable in the circumferential direction of the metal pipe and is movable in the center direction of the metal pipe. A plurality of extratube mechanisms provided at intervals in the circumferential direction in a mode of pushing
It has a short rod shape with a cross-sectional shape along the inner surface of the pipe, and is provided with a core that is arranged in the pipe and receives a portion corresponding to the sphere of each sphere bearing.
The outer peripheral surface of the core has a plurality of groove-shaped recesses having a shape corresponding to the sphere only on the front side in the metal tube moving direction from a position facing the sphere of each sphere bearing.
The sphere bearing is characterized in that the sphere is placed on a large number of small spheres arranged on a concave spherical surface of a ball accommodating portion of the sphere holder.

請求項2は、請求項1の溝付き金属管の製造装置において、前記球体ベアリングは、前記ボール収容部の凹球面の金属管移動方向と直交する左右方向の少なくとも中央部領域に金属管移動方向をなす偶数列のトラック溝を形成してなり、前記偶数列のトラック溝は浅溝と深溝との一対を組みとする複数組からなり、かつ、それぞれの組における浅溝と深溝とはその端部の傾斜面である連絡通路において通じており、前記小球が浅溝と深溝との間を循環し得るようにされていることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the grooved metal tube manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the spherical bearing has a metal tube moving direction in at least a central region in a left-right direction orthogonal to a metal tube moving direction of a concave spherical surface of the ball accommodating portion. The even-numbered rows of track grooves are formed, and the even-numbered rows of track grooves are composed of a plurality of pairs of shallow grooves and deep grooves, and the shallow grooves and deep grooves in each pair are the ends thereof. It is characterized in that it communicates in a connecting passage which is an inclined surface of the portion, and the small ball can circulate between the shallow groove and the deep groove.

請求項3は、請求項2の溝付き金属管の製造装置において、前記ホルダ本体の凹球面の偶数列のトラック溝が金属管移動方向と直交する左右方向の中央部領域のみにあり、その左右方向外側の領域は溝なしの単なる凹球面であることを特徴とする。 According to claim 3, in the grooved metal tube manufacturing apparatus of claim 2, the even-numbered rows of track grooves on the concave spherical surface of the holder body are located only in the central region in the left-right direction orthogonal to the metal tube moving direction, and the left and right thereof. The region outside the direction is characterized by being a simple concave spherical surface without grooves.

請求項4は、請求項1〜3のいずれかの溝付き金属管の製造装置において、
前記中子が管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置されていることを特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is the apparatus for manufacturing a grooved metal tube according to any one of claims 1 to 3.
It is characterized in that the core is arranged in the pipe in such a manner that it does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe.

請求項5の発明は、溝付き金属管の製造方法であって、金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、続くスクイズロール及び溶接装置で、前記ほぼ円形湾曲状態の金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、次いでサイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に、請求項1〜4に記載の溝付き金属管の製造装置を設置し、その球体と中子とにより、管長手方向に駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成することを特徴とする。 The invention of claim 5 is a method for manufacturing a grooved metal pipe, in which a metal plate is curved and molded into a substantially circular shape by a breakdown roll and a finpass roll, followed by a squeeze roll and a welding device in the substantially circular curved state. The grooved metal tube manufacturing apparatus according to claim 1 to 4, on the downstream side of the sizing roll in the electric sewing tube manufacturing apparatus in which both edges of the metal plate are butt-welded to form a circular pipe and then shaped by a sizing roll. Is installed, and the sphere and the core form concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe driven in the longitudinal direction of the pipe.

請求項6の発明は、製造された金属管に、オフラインで、管外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成する溝付き金属管の製造方法であって、
搬送テーブルを備えて金属管を管長手方向に駆動する駆動装置における前記搬送テーブルの中間位置に請求項1〜4に記載の溝付き金属管の製造装置を設置し、その球体と中子とにより、搬送テーブル上を管長手方向に駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成することを特徴とする。
The invention of claim 6 is a method for manufacturing a grooved metal pipe, which forms concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced in the circumferential direction of the outer surface of the pipe offline. ,
The grooved metal pipe manufacturing apparatus according to claim 1 to 4 is installed at an intermediate position of the transport table in a drive device provided with a transport table to drive the metal pipe in the longitudinal direction of the pipe, and the sphere and the core thereof are used. It is characterized in that concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe are formed at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe driven in the longitudinal direction of the pipe on the transport table.

請求項1の発明の溝付き金属管の製造装置において、送り駆動される金属管に対して、球体ベアリングの回転する球体と中子の溝状凹部とで金属管に凹溝が形成される。その際、球体がボール収容部の凹球面に直接接触して回転するのではなく、凹球面に配置された多数の小球に載った状態で回転するので、球体の回転に対する摩擦抵抗が軽減される。
したがって、球体ベアリングを有する管外機構と金属管内に配置される中子とで金属管に管長手方向に伸びる凹溝を形成する場合に、球体ベアリングにおける球体の回転に対する摩擦抵抗が軽減され、溝付き金属管の製造を円滑に行うことができる。
In the grooved metal pipe manufacturing apparatus of the invention of claim 1, a concave groove is formed in the metal pipe by the rotating sphere of the spherical bearing and the groove-shaped concave portion of the core with respect to the feed-driven metal pipe. At that time, the sphere does not rotate in direct contact with the concave sphere of the ball accommodating portion, but rotates while being placed on a large number of small spheres arranged on the concave sphere, so that the frictional resistance to the rotation of the sphere is reduced. To.
Therefore, when the extratube mechanism having the spherical bearing and the core arranged in the metal tube form a concave groove extending in the longitudinal direction of the tube in the metal tube, the frictional resistance to the rotation of the spherical body in the spherical bearing is reduced and the groove is formed. The metal tube with bearing can be manufactured smoothly.

請求項2において、球体と中子とで金属管に凹溝を形成する際、球体は金属管の移動方向と同方向に回転する。
この球体に対して、中央部領域にある浅溝と深溝との一対のトラック溝のうち浅溝内にある小球は球体に接触して負荷を受けつつ、球体の回転方向と反対方向(金属管の移動方向と逆方向)に回転する。一方、深溝内にある小球は球体に接触しないので無負荷状態にある。
トラック溝は金属管移動方向をなしているので、浅溝内の小球は回転しながら浅溝内を金属管の移動方向と逆方向に移動し、その端部の連絡通路を経て隣の深溝に入る。深溝内に入った小球は深溝内の小球を押し、押された深溝内の小球が深溝内を金属管移動方向(順方向)に移動して反対側の連絡通路を経て浅溝に入る。深溝から浅溝に入った小球は、前記のように球体に接触して負荷を受けつつ、球体の回転方向と反対方向(金属管の移動方向と逆方向)に回転する。
こうして浅溝と深溝との間を循環する小球が、浅溝内にある時に逆方向に回転しながら球体の回転を支持する。
トラック溝の溝方向が金属管移動方向と一致しているので、金属管移動方向に回転する球体を支持する浅溝内の小球は、回転する球体の回転軸と概ね平行な回転軸を持つ態様で回転する(向きは逆だが概ね同じ方向で回転する)。したがって、球体と小球との間に無用なすべりは少なく、球体と小球との間の摩擦抵抗は顕著に小さい。
単なる凹球面に多数の小球を配置した構造では、小球の位置が定まらず不規則であり回転方向も不規則となるから、支持する球体に対する摩擦抵抗も大きなものとなるが、本発明の球体ベアリングによれば前記の通り、小球が球体の回転方向(移動体の移動方向)と正しく逆方向に回転(回転する球体の回転軸と概ね平行な回転軸を持つ態様で逆方向に回転)するので、球体と小球との間に発生するすべりは小さく摩擦抵抗は小さい。
In claim 2, when the sphere and the core form a concave groove in the metal tube, the sphere rotates in the same direction as the moving direction of the metal tube.
With respect to this sphere, of the pair of track grooves of the shallow groove and the deep groove in the central region, the small sphere in the shallow groove comes into contact with the sphere and receives a load in the direction opposite to the rotation direction of the sphere (metal). Rotate in the direction opposite to the direction of movement of the tube). On the other hand, the small sphere in the deep groove does not come into contact with the sphere, so it is in a no-load state.
Since the track groove is in the direction of movement of the metal pipe, the globules in the shallow groove move in the direction opposite to the direction of movement of the metal pipe while rotating, and pass through the connecting passage at the end to the adjacent deep groove. to go into. The globules that have entered the deep groove push the globules in the deep groove, and the pressed globules in the deep groove move in the metal tube movement direction (forward direction) in the deep groove and become a shallow groove via the connecting passage on the opposite side. enter. The small sphere that has entered the shallow groove from the deep groove contacts the sphere and receives a load as described above, and rotates in the direction opposite to the rotation direction of the sphere (the direction opposite to the moving direction of the metal tube).
In this way, the small sphere that circulates between the shallow groove and the deep groove supports the rotation of the sphere while rotating in the opposite direction when it is in the shallow groove.
Since the groove direction of the track groove coincides with the metal tube moving direction, the small sphere in the shallow groove supporting the sphere rotating in the metal tube moving direction has a rotation axis substantially parallel to the rotation axis of the rotating sphere. Rotate in mode (opposite direction but rotate in approximately the same direction). Therefore, there is little unnecessary slip between the sphere and the globules, and the frictional resistance between the sphere and the globules is remarkably small.
In a structure in which a large number of small spheres are arranged on a simple concave sphere, the positions of the small spheres are not fixed and the rotation direction is also irregular, so that the frictional resistance to the supporting sphere is also large. According to the sphere bearing, as described above, the small sphere rotates in the direction correctly opposite to the rotation direction of the sphere (movement direction of the moving body) (rotates in the opposite direction in a manner having a rotation axis substantially parallel to the rotation axis of the rotating sphere). ), Therefore, the slip generated between the sphere and the small sphere is small and the frictional resistance is small.

背景技術で述べたように、球体ベアリングを用いた溝付け装置を電縫管製造装置による造管ラインに設置して金属管に凹溝を形成する場合、球体の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、造管ラインの材料送り駆動として大きな動力を必要とする。
造管ラインに要求される動力は、成形(サイジングゾーンでの整形を含む)に要する成形動力と送り駆動に要する送り駆動動力とであるが、前記のように溝付け装置の球体の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、送り駆動に要する動力が大となる。
溝付け装置を備えた造管ラインを新規に設置する場合であれば、必要な成形動力及び送り駆動動力を満たすように設計するが、既存の造管ラインに溝付け装置を設置する場合には、既存の造管ラインの動力を増大させる改造には種々の問題が生じるので、通常は造管ラインの造管速度を低くせざるを得なくなる。
しかし、請求項2のような球体ベアリングを用いた溝付け装置によれば、球体の回転に対する摩擦抵抗が顕著に軽減されるので、材料送り駆動の動力が軽減される。
したがって、球体ベアリングを用いた溝付け装置を、例えば既存の造管ラインに設置する場合でも、既存の造管ラインの動力を増大させる改造をする必要なく、かつ造管ラインの造管速度を低くする必要もなく、設置することが可能となる。
As described in the background technology, when a grooving device using a sphere bearing is installed in a pipe making line by an electric sewing pipe manufacturing device to form a concave groove in a metal pipe, if the frictional resistance to the rotation of the sphere is large, A large amount of power is required to drive the material feed of the pipe making line.
The power required for the pipe making line is the molding power required for molding (including shaping in the sizing zone) and the feed drive power required for feed drive. As described above, the friction with respect to the rotation of the sphere of the grooving device. When the resistance is large, the power required for the feed drive becomes large.
When installing a new pipe making line equipped with a grooving device, it is designed to meet the required forming power and feed drive power, but when installing a grooving device on an existing pipe making line, Since various problems occur in the modification to increase the power of the existing pipe making line, it is usually necessary to reduce the pipe making speed of the pipe making line.
However, according to the grooving device using a spherical bearing as in claim 2, the frictional resistance to the rotation of the sphere is remarkably reduced, so that the power for feeding the material is reduced.
Therefore, even when a grooving device using a spherical bearing is installed in an existing pipe making line, for example, it is not necessary to modify the existing pipe making line to increase the power, and the pipe making speed of the pipe making line is lowered. It is possible to install it without having to do it.

また、球体を著しい高速で回転させる必要のある用途、あるいは極めて大きな荷重を負担させる必要のある用途に使用する場合には、焼付けが発生する可能性があるが、摩擦抵抗が軽減されることは、そのような問題を回避するために有効である。 In addition, when the sphere needs to be rotated at a significantly high speed, or when it is used for an application that requires an extremely large load, seizure may occur, but the frictional resistance may be reduced. , Is effective in avoiding such problems.

球体ベアリングにおいて、凹球面が球体から受ける荷重は凹球面の中心近傍が大半なので、請求項3のように、トラック溝を設ける領域を金属管移動方向と直交する左右方向の中央部領域のみにすることが適切である。 In a spherical bearing, most of the load received by the concave spherical surface from the spherical surface is near the center of the concave spherical surface. Therefore, as in claim 3, the region where the track groove is provided is limited to the central region in the left-right direction orthogonal to the metal tube moving direction. Is appropriate.

請求項4のように、中子が管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置された構成にすることで、煩雑な中子固定手段が不要となり、溝付け装置の構成が簡略化される。 As in claim 4, by arranging the core in the pipe in such a manner that the core does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe, complicated core fixing means becomes unnecessary, and a grooving device is configured. Is simplified.

本発明の溝付き金属管の製造装置及び製造方法を実施する電縫管製造装置の一実施例を模式的に説明する図である。It is a figure schematically explaining an Example of the electric sewing tube manufacturing apparatus which carries out the manufacturing apparatus and manufacturing method of the grooved metal tube of this invention. 図1における本発明の主要部の概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the main part of this invention in FIG. 図1における溝付け装置10の一実施例の要部を模式的に示したもので、(イ)は溝付け装置の側面図、(ロ)は(イ)の要部を模式的に示したA−A断面図、(ハ)は中子の斜視図である。The main part of an embodiment of the grooving device 10 in FIG. 1 is schematically shown, (a) is a side view of the grooving device, and (b) is a schematic view of the main part of (a). AA cross-sectional view, (c) is a perspective view of the core. 上記の溝付け装置で金属管に凹溝を形成する場合の凹溝形成開始時に対応する装置としての一実施例の中子挿入退避装置を示すもので、(イ)は凹溝形成を開始する前の準備状態、(ロ)は凹溝形成が始まる時点の状態を示す。The core insertion / evacuation device of one embodiment as a device corresponding to the start of the groove formation in the case of forming the concave groove in the metal pipe by the above-mentioned grooving device is shown, and (a) starts the concave groove formation. The previous preparatory state, (b), indicates the state at the time when the groove formation starts. (イ)は上記の溝付け装置で金属管に凹溝が形成されている状態における、金属管内面と中子外面との間の望ましい隙間状態、及びそれを実現する手段を説明する図、(ロ)は(イ)におけるB−B断面図である。(A) is a diagram illustrating a desirable gap state between the inner surface of the metal tube and the outer surface of the core in a state where a concave groove is formed in the metal tube by the above grooving device, and a means for realizing the desired gap state. B) is a sectional view taken along line BB in (a). 図3で説明した溝付け装置10の具体的な構造の一例を示したもので、(イ)は溝付け装置10の側面図、(ロ)は(イ)におけるハウジング16の蓋体16cを外して示した正面図(右矢視図)、(ハ)は(ロ)の球体ベアリング56のみを示した図である。An example of the specific structure of the grooving device 10 described with reference to FIG. 3 is shown. FIG. 3 (a) is a side view of the grooving device 10, and (b) is a removal of the lid 16c of the housing 16 in (a). The front view (right arrow view) and (c) shown in (c) are views showing only the spherical bearing 56 of (b). 図6における球体ベアリング56を、球体ホルダの蓋体を外した状態で示した斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the spherical bearing 56 in FIG. 6 with the lid of the spherical holder removed. 図7において球体を除いた状態で示した斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a sphere is removed in FIG. 7. 図8において小球を除いた状態で示した斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a state in which small balls are removed in FIG. 図7で蓋体を取り付けた状態におけるC−C断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC in a state where the lid is attached. 図8の平面図である。FIG. 8 is a plan view of FIG. 図9の平面図である。FIG. 9 is a plan view of FIG. 図10において、球体、小球及び蓋体を除いた状態で示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which a sphere, a small sphere, and a lid are removed. 図10における要部を拡大した図であるIt is an enlarged view of the main part in FIG. 上述の溝付け装置を置電縫管製造ラインの中ではなくオフラインで設置する場合の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the case where the above-mentioned grooving device is installed offline instead of in the electric sewing tube production line. 本発明の溝付き金属管の製造方法で四角形の角形金属管を製造する場合の例を示すもので、(イ)は角形金属管の4面に連続する凹溝を形成する場合、(ロ)は角形金属管の4面に管長手方向に細長い凹溝を断続的に形成する場合をそれぞれ示す。An example of manufacturing a quadrangular square metal tube by the method for manufacturing a grooved metal tube of the present invention is shown, and (a) is a case where continuous concave grooves are formed on four surfaces of the square metal tube (b). Indicates a case where elongated concave grooves are intermittently formed on four surfaces of a square metal tube in the longitudinal direction of the tube. 本発明の金属管の製造方法で製造される溝付き金属管の断面形状の例を示すもので、(イ)は実施例で説明した溝付き金属管(溝付き四角形金属管)、(ロ)は溝付き五角形金属管、(ハ)は溝付き六角形金属管、(ニ)は4溝の溝付き円形金属管、(ホ)は6溝の溝付き円形金属管、(へ)はコーナー部溝付きの四角形金属管の場合、(ト)1つの辺に2つの溝を持つ四角形金属管の場合である。An example of the cross-sectional shape of the grooved metal pipe manufactured by the method for manufacturing the metal pipe of the present invention is shown, and (a) is the grooved metal pipe (grooved square metal pipe) described in the examples, (b). Is a grooved pentagonal metal tube, (c) is a grooved hexagonal metal tube, (d) is a 4-grooved circular metal tube, (e) is a 6-groove grooved circular metal tube, and (f) is a corner. In the case of a square metal pipe with a groove, (g) is a case of a square metal pipe having two grooves on one side. 一般的な角形金属管を製造する電縫管製造装置を模式的に説明する図である。It is a figure which schematically explains the electric sewing tube manufacturing apparatus which manufactures a general square metal tube. 径方向に細長い矩形の凹部を備えた従来の角形金属管を説明する図である。It is a figure explaining the conventional square metal tube provided with the rectangular recess which is elongated in the radial direction.

以下、本発明の溝付き金属管の製造装置及び製造方法を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a mode for carrying out the manufacturing apparatus and manufacturing method of the grooved metal tube of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の溝付き金属管の製造装置及び製造方法を、電縫管製造装置において実施する場合について模式的に説明する図、図2は図1における本発明の主要部の概略を説明する図である。
図示略のアンコイラーから繰り出される金属板1は、レベラー、ルーパー、ピンチロール等(いずれも図示を省略)を経て、複数段(図示例では4段)のブレークダウンロール(BDR)で円弧状に湾曲成形し、次いで複数段(図示例では3段(#1、#2、#3))のフィンパスロール(FPR)で両エッジが接近したほぼ円形状(開放円形)に成形し、続くスクイズロール(SQR)と高周波溶接機とによる溶接工程にて両エッジを突き合わせ溶接して円形管にし、次いで複数段のサイジングロール(SZR)による整形工程により角形金属管に整形される。なお、この実施例は四角形金属管に凹溝を形成する場合である。
次いで、本発明の実施例の溝付け装置10により溝付け加工されて図示例では溝付き四角形金属管が得られる。
この溝付け加工後、タークスヘッドロール(THR)で矯正される。なお、サイジングロール(SZR)による整形工程により角形金属管に整形し、タークスヘッドロール(THR)で矯正した後に、溝付け装置10により、溝付け加工を行ってもよい。
FIG. 1 is a diagram schematically explaining a case where the grooved metal tube manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention are carried out in the electric sewing tube manufacturing apparatus, and FIG. 2 is an outline of a main part of the present invention in FIG. It is a figure to do.
The metal plate 1 unwound from the uncoiler (not shown) is curved in an arc shape by a plurality of stages (4 stages in the illustrated example) breakdown roll (BDR) through a leveler, a looper, a pinch roll, etc. (all not shown). It is formed, and then formed into a substantially circular shape (open circle) in which both edges are close to each other by a multi-stage (three stages (# 1, # 2, # 3) in the illustrated example) finpass rolls (FPR), followed by a squeeze roll. Both edges are butt-welded in a welding process using (SQR) and a high-frequency welder to form a circular tube, and then formed into a square metal tube by a shaping process using a multi-stage sizing roll (SZR). In this embodiment, a concave groove is formed in the quadrangular metal tube.
Then, it is grooved by the grooving device 10 of the embodiment of the present invention to obtain a grooved quadrangular metal tube in the illustrated example.
After this grooving process, it is straightened with a Turks head roll (THR). A square metal tube may be formed by a shaping step using a sizing roll (SZR), corrected by a Turks head roll (THR), and then grooved by the grooving device 10.

図2は図1のフィンパスロール(FPR)の最初のスタンド(#1)より下流側部分を一部省略して拡大した図である。溝付け装置10は、2点鎖線で示した溝付けスタンド11に取り付けられる。
同図において、13はインピーダである。このインピーダ13は、高周波誘導加熱装置のコイルが発生する磁束を集めて金属板の両エッジの突合せ部を効率的に加熱するための磁性体のコアであり、その後端部がフィンパスロール(FPR)でほぼ円形湾曲状態となった金属板1の湾曲内側に配置された固定部15に連結されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the finpass roll (FPR) of FIG. 1 with a part downstream from the first stand (# 1) omitted. The grooving device 10 is attached to the grooving stand 11 indicated by the chain double-dashed line.
In the figure, 13 is an impeder. The impeder 13 is a magnetic core for collecting the magnetic flux generated by the coil of the high frequency induction heating device and efficiently heating the butt portion of both edges of the metal plate, and the rear end portion is a fin pass roll (FPR). ), It is connected to the fixing portion 15 arranged inside the curve of the metal plate 1 which is in a substantially circular curved state.

図3(イ)〜(ハ)は本発明における溝付け装置10の概ね前提となる構成を模式的に示したもので、本発明における要部である球体ベアリング56(図6〜図14で詳細後述する)についてはその球体55のみを示したものであり、(イ)は溝付け装置10の側面図、(ロ)は(イ)の要部を模式的に示したA−A断面図、(ハ)は後述の中子の斜視図である。
この溝付け装置10は、溝付け加工を直接行う部分であり、詳細後述する球体ベアリング56における回転自在に保持された球体55を管外面を押す態様で周方向に間隔をあけて設けた4つの管外機構19と、管内面に沿う断面形状の短尺の棒状をなし、前記管外機構19に対応する管長手方向位置で、かつ、図示例では管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置される中子20とを、ハウジング16内に備える。ハウジング16の金属管移動方向(金属管駆動方向)と反対側に、溝加工される前の金属管8”を案内する金属管ガイド17を備える。図3(ハ)に前記中子20を斜視図で示す。
上記の通り、この実施例では、中子20が管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置されており、フローティング中子と言えるものであるが、この中子を固定的に設けてもよい。この場合、中子を例えば前記インピーダ13の先端部に棒状体を介して連結した構成とすることができる。
この実施例は四角形金属管8”の4つの各面に凹溝8aを形成するものなので、前記中子20の断面形状は四角形断面であり、この中子20の外周面には、前記4つの管外機構19の各球体55にそれぞれ対向する位置から金属管移動方向前方側にのみ、各球体55に対応する形状の4つの溝状凹部20aを有している。溝状凹部20aの溝端(溝が始まる端部)は半球凹面20a’となっている。中子20における溝状凹部20aのない角形断面部(溝なし部)を20bで示す。
前記管外機構19の球体55は、ハウジング16内に後述するように圧下調整可能に設けられている。2点鎖線で示した球体55は圧下される前の状態を示す。
この溝付け装置10において、溝加工される前の金属管8”が図3(イ)の矢印方向に駆動されると、管壁が球体55と中子20の溝状凹部20aを含む外面との間を通過することで、金属管の4つの面に凹溝8aが連続的に形成される。すなわち、図17(イ)の溝付き四角形金属管のような断面形状で、図16(イ)のような連続する凹溝8aが形成される。
3 (a) to 3 (c) schematically show a configuration that is generally a prerequisite for the grooving device 10 in the present invention, and is a spherical bearing 56 that is a main part in the present invention (details in FIGS. 6 to 14). (Described later) shows only the sphere 55, (a) is a side view of the grooving device 10, (b) is a sectional view taken along the line AA schematically showing the main part of (a). (C) is a perspective view of the core described later.
The grooving device 10 is a portion for directly performing grooving, and is provided with four spheres 55 rotatably held in the sphere bearing 56, which will be described in detail later, at intervals in the circumferential direction in a manner of pushing the outer surface of the pipe. The outer tube mechanism 19 has a short rod shape with a cross-sectional shape along the inner surface of the pipe, is located in the longitudinal direction of the pipe corresponding to the outer tube mechanism 19, and in the illustrated example, receives no binding force other than contacting the inner surface of the pipe. A core 20 arranged in the pipe in the embodiment is provided in the housing 16. A metal pipe guide 17 for guiding the metal pipe 8 "before grooving is provided on the side opposite to the metal pipe moving direction (metal pipe driving direction) of the housing 16. The core 20 is viewed from the perspective of FIG. 3 (c). Shown in the figure.
As described above, in this embodiment, the core 20 is arranged in the pipe in a manner that does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe, and can be said to be a floating core, but the core is fixed. It may be provided in. In this case, the core may be connected to, for example, the tip of the impeder 13 via a rod-shaped body.
In this embodiment, since the concave groove 8a is formed on each of the four surfaces of the quadrangular metal tube 8 ”, the cross-sectional shape of the core 20 is a quadrangular cross section, and the four outer peripheral surfaces of the core 20 have the four. Only on the front side in the metal pipe moving direction from the position facing each sphere 55 of the extratube mechanism 19, there are four groove-shaped recesses 20a having a shape corresponding to each sphere 55. The groove end of the groove-shaped recess 20a ( The end portion where the groove starts) is a hemispherical concave surface 20a'. The rectangular cross-sectional portion (grooveless portion) of the core 20 without the groove-shaped recess 20a is indicated by 20b.
The sphere 55 of the extratube mechanism 19 is provided in the housing 16 so as to be adjustable in reduction as described later. The sphere 55 shown by the alternate long and short dash line indicates the state before being compressed.
In this grooving device 10, when the metal tube 8 "before grooving is driven in the direction of the arrow in FIG. 3 (a), the tube wall becomes the outer surface including the sphere 55 and the groove-shaped recess 20a of the core 20. By passing between the grooves, the concave grooves 8a are continuously formed on the four surfaces of the metal tube. That is, the cross-sectional shape is similar to that of the grooved square metal tube of FIG. ) Is formed as a continuous groove 8a.

実施例の溝付け装置10における中子20は、管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置されるので、金属管先端部の凹溝加工開始時には、例えば図4に示すような子挿入退避装置60で中子を保持するとよい。
この中子挿入退避装置60は、例えば、溝付け装置の球体55の位置に設けた本体機枠61と、この本体機枠61に旋回可能に取り付けた旋回アーム62と、中子20を受ける中子受け部63と、この中子受け部63を固定的に保持し前記旋回アーム62に沿ってスライド可能に装着された受け部ホルダ64と、前記旋回アーム62が水平状態にある時に前記受け部ホルダ64を旋回アーム62に沿って前進後退させることが可能な図示略の前進後退駆動装置とを有する。そして前記中子受け部63は、中子20に設けた孔内に挿入される中子支持部63aと、前記中子支持部63aと一体で受け部ホルダ64に固定された金属管外形より小さな外形の中子ストッパ部63bとからなる。
この中子挿入退避装置60の場合、金属管先端部の凹溝加工開始時には、図4(イ)に示すように、予め旋回アーム62を水平にして受け部ホルダ64を垂直な状態にし、中子受け部63の中子支持部63aを中子20の中心孔20dに挿入して中子20を支持しておく。なお、この中子20には中子受け部63が挿入される中心孔20dが設けられている。
そして、図4(イ)のように金属管をその先端が溝付け装置の球体55に達する手前で一旦止め、図示略の前記前進後退駆動装置により受け部ホルダ64を旋回アーム62に沿って前進させて、中子20を金属管の先端部に図4(ロ)のように挿入する。
この状態で球体55を所定位置まで圧下した後、金属管を若干前進させると、金属管の先端近傍に凹溝が形成される。この場合、中子受け部63の中子ストッパ部63bが中子20を受け止めるので、中子20は安定した金属管に凹溝を形成する作用をする。
次いで、受け部ホルダ64を図4(イ)の位置まで後退させた後旋回アーム62を2点鎖線で示す垂直な退避位置まで旋回させて退避させるとともに金属管を送り駆動すると、その後は、金属管の4つの面に凹溝8aが連続的に形成される。すなわち、図17(イ)の溝付き四角形金属管のような断面形状で、図16(イ)のような連続する凹溝8aが形成される。
Since the core 20 in the grooving device 10 of the embodiment is arranged in the pipe in a manner that does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe, for example, it is shown in FIG. 4 at the start of grooving the tip of the metal pipe. It is preferable to hold the core with such a child insertion / evacuation device 60.
The core insertion / evacuation device 60 receives, for example, a main body frame 61 provided at the position of the sphere 55 of the grooving device, a swivel arm 62 rotatably attached to the main body frame 61, and a core 20. The receiving portion 63, the receiving portion holder 64 which holds the core receiving portion 63 fixedly and is slidably mounted along the swivel arm 62, and the receiving portion when the swivel arm 62 is in a horizontal state. It has a forward / backward drive device (not shown) capable of moving the holder 64 forward / backward along the swivel arm 62. The core receiving portion 63 is smaller than the outer shape of the metal tube fixed to the receiving portion holder 64 integrally with the core supporting portion 63a inserted into the hole provided in the core 20 and the core supporting portion 63a. It is composed of an outer core stopper portion 63b.
In the case of the core insertion / evacuation device 60, at the start of machining the concave groove at the tip of the metal pipe, as shown in FIG. 4 (a), the swivel arm 62 is previously made horizontal and the receiving portion holder 64 is made vertical. The core support portion 63a of the child receiving portion 63 is inserted into the central hole 20d of the core 20 to support the core 20. The core 20 is provided with a central hole 20d into which the core receiving portion 63 is inserted.
Then, as shown in FIG. 4A, the metal tube is temporarily stopped before the tip reaches the sphere 55 of the grooving device, and the receiving portion holder 64 is advanced along the swivel arm 62 by the forward / backward drive device (not shown). Then, the core 20 is inserted into the tip of the metal tube as shown in FIG. 4 (b).
When the sphere 55 is pressed down to a predetermined position in this state and then the metal tube is slightly advanced, a concave groove is formed in the vicinity of the tip of the metal tube. In this case, since the core stopper portion 63b of the core receiving portion 63 receives the core 20, the core 20 acts to form a concave groove in the stable metal tube.
Next, after the receiving portion holder 64 is retracted to the position shown in FIG. 4A, the swivel arm 62 is swiveled to the vertical retracted position indicated by the chain double-dashed line to retract and the metal pipe is fed and driven. Recessed grooves 8a are continuously formed on the four surfaces of the pipe. That is, a continuous concave groove 8a as shown in FIG. 16A is formed with a cross-sectional shape like the grooved quadrangular metal tube shown in FIG. 17A.

なお、図16(ロ)のような管長手方向に間隔をあけた凹溝8bを持つ溝付き金属管8’を形成する場合には、各球体ベアリング56を素早く上下駆動させることができる上下移動機構を設けて、凹溝を形成しない領域では各球体ベアリング56を上昇させる。
これにより、図16(ロ)のような管長手方向に間隔をあけた凹溝8bを持つ溝付き金属管8’が得られる。この場合は、図6における中子20は、これを例えば図2におけるインピーダ13の先端部に棒状体を介して連結するなどして、固定的に設ける。
なお、溝付け装置10における球体ベアリング56の位置(球体55の位置)を中子20から引き離す(圧下を逃がす)ことにより、凹溝のない四角形金属管を製造することができる。
When forming a grooved metal pipe 8'with recessed grooves 8b spaced in the longitudinal direction of the pipe as shown in FIG. 16B, each spherical bearing 56 can be quickly moved up and down. A mechanism is provided to raise each spherical bearing 56 in a region where no groove is formed.
As a result, a grooved metal tube 8'having recessed grooves 8b spaced in the longitudinal direction of the tube as shown in FIG. 16B can be obtained. In this case, the core 20 in FIG. 6 is fixedly provided, for example, by connecting it to the tip of the impeder 13 in FIG. 2 via a rod-shaped body.
By pulling the position of the spherical bearing 56 (the position of the spherical body 55) in the grooving device 10 away from the core 20 (releasing the reduction), a quadrangular metal tube without a concave groove can be manufactured.

金属管の管壁を球体55と中子20の溝状凹部20aとの隙間に潜り込ませて行う凹溝加工では、大きな摩擦力とともに溝加工が行われるので、溶接部に過大な加圧力が作用すると溶接部が損傷する恐れがある。それを防ぐためには、図5のように球体55と中子20の溝状凹部20aの特に溝端半球凹面20a’との隙間gを溶接部のない他の面より若干大きくすることが有効である。この場合、溶接部の外面ビードは研削されて平面になっているが内面ビードは内側に隆起しているので、球体55と中子20の溝端半球凹面20a’との間の前記隙間gを大きくすれば(すなわち、中子20の圧下量(押込み量)を小さくすれば)、中子20の溝端半球凹面20a’と金属管内面との間に適切な大きさの隙間gが生じ、内面ビードが損傷することを防止できる。
前記隙間gは例えば、□2.3×80×80mm、あるいは□3.2×80×80mmの角形鋼管に直径40mmφの球体55を用いて深さ6mmの凹溝8aを形成する場合であれば、球体55と中子20の溝端半球凹面20a’との間の隙間gは、例えば、板厚t+1.3±0.2mm程度が好ましい。
In the concave groove processing performed by inserting the tube wall of the metal pipe into the gap between the sphere 55 and the groove-shaped recess 20a of the core 20, the groove processing is performed with a large frictional force, so that an excessive pressing force acts on the welded portion. Then, the welded part may be damaged. In order to prevent this, it is effective to make the gap g between the sphere 55 and the groove-shaped recess 20a of the core 20 particularly the groove-end hemispherical concave surface 20a'slightly larger than that of the other surface without the welded portion, as shown in FIG. .. In this case, the outer bead of the welded portion is ground to be flat, but the inner bead is raised inward, so that the gap g between the sphere 55 and the groove end hemispherical concave surface 20a'of the core 20 is increased. If this is done (that is, if the amount of reduction (pushing amount) of the core 20 is reduced), a gap g of an appropriate size is generated between the groove end hemispherical concave surface 20a'of the core 20 and the inner surface of the metal tube, and the inner bead. Can be prevented from being damaged.
For example, when the gap g is formed in a square steel pipe having a diameter of □ 2.3 × 80 × 80 mm or □ 3.2 × 80 × 80 mm by using a sphere 55 having a diameter of 40 mmφ to form a groove 8a having a depth of 6 mm. The gap g between the sphere 55 and the groove end hemispherical concave surface 20a'of the core 20 is preferably, for example, a plate thickness t + 1.3 ± 0.2 mm.

中子20が金属管内で円滑にかつ安定して凹溝加工の動作をするためには、中子20の外面(角形断面部20bにおける外面)と金属管内面との間に若干の隙間cがあるのが望ましく、かつ、各面(実施例の場合4面)についてその隙間cが均等かつ一定であることが望ましい。
前記隙間cを各面について均等かつ一定にするための対策として、図5に示した実施例では、中子20の前記溝端半球凹面20a’より金属管移動方向と反対側の溝なし部(溝なし角形断面部)20bの外周面、及び、溝端半球凹面20a’より金属管移動方向前方側の溝有り部(溝角形断面部)20cにおける溝のない外周面に、管内面を外側に付勢する管内面付勢手段としてのボールプランジャ31を中子外周に埋め込んでいる。
図示例では中子20の角形断面部20bの四つの面においてそれぞれ両側の角部近傍と中央部との3カ所、合計12カ所にボールプランジャ31設けている。このボールプランジャ31は、円筒状ケース内にスプリングで付勢されたボールを有する構造である。
これらのボールプランジャ31によって、4つの管内面をバネ力で外側に付勢することで、中子20の外面と金属管内面との間の隙間cを各面について均等にすることができるとともに、その隙間cの大きさが変動しないように安定させることができる。
なお、中子20の外面と金属管内面との間の隙間cは、□2.3×80×80mm、あるいは□3.2×80×80mmの場合、0.5mm程度が適切である。
In order for the core 20 to smoothly and stably perform the groove processing operation in the metal pipe, there is a slight gap c between the outer surface of the core 20 (the outer surface in the square cross-sectional portion 20b) and the inner surface of the metal pipe. It is desirable that there is, and that the gap c is uniform and constant for each surface (four surfaces in the case of the embodiment).
As a measure to make the gap c uniform and constant on each surface, in the embodiment shown in FIG. 5, a grooveless portion (groove) on the side opposite to the metal pipe moving direction from the groove end hemispherical concave surface 20a'of the core 20. None Square cross section) 20b outer peripheral surface and grooved outer surface of grooved portion (groove square cross section) 20c on the front side in the metal pipe movement direction from the groove end hemispherical concave surface 20a', the inner surface of the pipe is urged outward. A ball plunger 31 as a means of urging the inner surface of the pipe is embedded in the outer circumference of the core.
In the illustrated example, the ball plungers 31 are provided at 12 locations in total, 3 locations near the corner portions and the central portion on both sides of the four surfaces of the square cross-sectional portion 20b of the core 20. The ball plunger 31 has a structure in which a ball urged by a spring is provided in a cylindrical case.
By urging the four inner surfaces of the pipe to the outside by a spring force by these ball plungers 31, the gap c between the outer surface of the core 20 and the inner surface of the metal pipe can be made equal for each surface. The size of the gap c can be stabilized so as not to fluctuate.
In the case of □ 2.3 × 80 × 80 mm or □ 3.2 × 80 × 80 mm, the gap c between the outer surface of the core 20 and the inner surface of the metal tube is appropriately about 0.5 mm.

前記隙間cを極力均等かつ一定に保つための対策として、動きを拘束されていない中子の動きを極力抑えることが重要である。そのために、図示は省略するが、例えば中子の長さを長くする等して、中子20の傾きや前後動を極力なくすことが有効である。
なお、中子を長くすることで、長くした中子と金属管内面との接触面積が大となり、中子がみだりに前後動せずに安定する効果も得られる。
As a measure to keep the gap c as uniform and constant as possible, it is important to suppress the movement of the core, which is not restricted in movement, as much as possible. Therefore, although not shown, it is effective to eliminate the tilt and back-and-forth movement of the core 20 as much as possible by, for example, increasing the length of the core.
By lengthening the core, the contact area between the lengthened core and the inner surface of the metal tube becomes large, and the effect of stabilizing the core without moving back and forth unnecessarily can be obtained.

前述した図3では本発明における溝付け装置10の概ね前提となる構成を示したが、本発明における要部である球体ベアリング56を含めた実施例を図6に示す。
図6(イ)は溝付け装置10の側面図、(ロ)は(イ)におけるハウジング16の蓋体16cを外して示した正面図(右矢視図)である。
図3で言及した管外機構19は、球体ベアリング56と圧下調整機構57とを備えている。
前記球体ベアリング56は、前記球体55とこの球体55を凹球面をなすボール収容部54aに収容する球体ホルダ54と前記ボール収容部54aの凹球面に配置されて前記球体55を載せる多数の小球80とからなり、前記球体55が管外面を押す態様にて、周方向に間隔をあけて設けられている。
前記中子20は図3で説明した通りの構成であり、管内面に沿う断面形状の短尺の棒状をなし、管内に配置されて前記各球体ベアリング56の球体55に対応する箇所を受ける溝状凹部20aをその外周面に有する。この溝状凹部20aは、前記各球体ベアリング56の球体55にそれぞれ対向する位置から金属管移動方向前方(金属管駆動方向前方)側にのみ形成されている。
Although the above-mentioned FIG. 3 shows a configuration that is generally a prerequisite for the grooving device 10 in the present invention, FIG. 6 shows an embodiment including a spherical bearing 56 that is a main part in the present invention.
FIG. 6A is a side view of the grooving device 10, and FIG. 6B is a front view (right arrow view) showing the housing 16 in (a) with the lid 16c removed.
The extratube mechanism 19 mentioned in FIG. 3 includes a spherical bearing 56 and a reduction adjustment mechanism 57.
The sphere bearing 56 is arranged on a sphere holder 54 for accommodating the sphere 55 and the sphere 55 in a ball accommodating portion 54a forming a concave spherical surface and a concave spherical surface of the ball accommodating portion 54a, and a large number of small spheres on which the sphere 55 is placed. It is composed of 80, and is provided at intervals in the circumferential direction in such a manner that the sphere 55 pushes the outer surface of the pipe.
The core 20 has a configuration as described with reference to FIG. 3, has a short rod shape having a cross-sectional shape along the inner surface of the pipe, and is arranged in the pipe to receive a portion corresponding to the sphere 55 of each sphere bearing 56. It has a recess 20a on its outer peripheral surface. The groove-shaped recess 20a is formed only on the front side in the metal pipe moving direction (front in the metal pipe driving direction) from the position facing the sphere 55 of each of the sphere bearings 56.

各球体ベアリング56は、ハウジング16内で中子20の中心に向かう方向に摺動可能である。
前記圧下調整機構57は、前記球体ベアリング56の上部に回転可能に連結された圧下ネジ57a、この圧下ネジ57aに螺合する調整ナット57b、この調整ナット57bを回転のみ可能にハウジング本体16aに固定するナット保持部57cとからなる。前記調整ナット57bを回して球体ベアリング56の位置(球体55の位置)を調整して圧下を調整することができる。
ハウジング16の前記ハウジング本体16aは、内側のベース部16a’と一体であり、前記の通り4つの球体ベアリング56を摺動可能に収容している。このハウジング本体16aに外側の蓋体16cがボルトで固定されている。
前記ハウジング本体16aの前記ベース部16a’には、溝加工される前の金属管”を案内する図3では2点鎖線で示した金属管ガイド17が固定されている。また、詳細は省略するが図2で2点鎖線で示した溝付けスタンド11に取り付けられる枠板26と前記ベース部16a’との間が4本のロッド25で連結されている。
なお、溝付け装置10を回転させる必要がある場合には、前記枠板26を円板状にし溝付けスタンド11に回転調整可能に取付けるとよい。
金属管8”がこの溝付け装置10を通過する際に、管外の球体55と管内の中子20とで凹溝8aが形成されて溝付き金属管8が得られることは、図3で説明した通りである。
なお、上記の圧下調整機構57は手動で調整ナット57bを回す調整機構であるが、動力による圧下調整機構を設けることができる。
Each spherical bearing 56 is slidable in the housing 16 in a direction toward the center of the core 20.
The reduction adjustment mechanism 57 fixes the reduction screw 57a rotatably connected to the upper portion of the spherical bearing 56, the adjustment nut 57b screwed into the reduction screw 57a, and the adjustment nut 57b to the housing body 16a so as to be rotatable only. It is composed of a nut holding portion 57c. The reduction can be adjusted by turning the adjusting nut 57b to adjust the position of the spherical bearing 56 (the position of the spherical 55).
The housing body 16a of the housing 16 is integrated with the inner base portion 16a', and slidably accommodates four spherical bearings 56 as described above. The outer lid body 16c is fixed to the housing body 16a with bolts.
A metal pipe guide 17 shown by a two-dot chain line in FIG. 3 for guiding the “metal pipe before grooving” is fixed to the base portion 16a'of the housing body 16a, and details thereof will be omitted. Is connected by four rods 25 between the frame plate 26 attached to the grooving stand 11 shown by the two-dot chain line in FIG. 2 and the base portion 16a'.
When it is necessary to rotate the grooving device 10, the frame plate 26 may be formed into a disk shape and attached to the grooving stand 11 so that the rotation can be adjusted.
When the metal tube 8 ”passes through the grooving device 10, a concave groove 8a is formed by the sphere 55 outside the tube and the core 20 inside the tube to obtain the grooved metal tube 8 in FIG. As explained.
The reduction adjustment mechanism 57 is an adjustment mechanism that manually turns the adjustment nut 57b, but a power reduction adjustment mechanism can be provided.

前記球体ベアリング56の詳細構造を図7〜図14に示す。図7は図6における球体ベアリング56を、球体ホルダ54の蓋体54cを外した状態で示した斜視図、図8は図7において球体55を除いた状態を示した斜視図、図9は図8において小球80を除いた状態で示した斜視図である。図10は図7で蓋体54cを取り付けた状態におけるC−C断面図、図11は図8の平面図、図12は図9の平面図、図13は図10において蓋体54cと球体55と小球80とを除いた状態で示した図、図14は図10における要部を拡大した図である。
前記ホルダ本体54bのボール収容部54aには、その凹球面の金属管移動方向(矢印X方向)と直交するY方向の中央部領域に金属管移動方向Xをなす偶数列のトラック溝を形成している。
前記偶数列のトラック溝は浅溝81aと深溝81bとの一対を組みとする複数組からなり、かつ、それぞれの組における浅溝81aと深溝81bとはその端部の傾斜面である連絡通路81cにおいて通じており、前記小球80が浅溝81aと深溝81bとの間を循環し得るようにされている。浅溝81aと深溝81bと連絡通路81cとからなる循環路を81で示す。
前記浅溝81a及び深溝81bはいずれも、小球80の形状に合わせた円弧断面の溝であり、浅溝81aと深溝81bと境界壁を82aで示す。浅溝81aと深溝81bとの一対の組み間の境界壁を82bで示す。
なお、図7〜図12に記載した球体ベアリング56におけるホルダ本体54bの下面部の形状(蟻溝の部分)は、図6に記載した球体ベアリング56におけるホルダ本体54bの形状と異なっているが、いずれでもよい。
The detailed structure of the spherical bearing 56 is shown in FIGS. 7 to 14. 7 is a perspective view showing the spherical bearing 56 in FIG. 6 with the lid 54c of the spherical holder 54 removed, FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the spherical body 55 is removed in FIG. 7, and FIG. 9 is a view. 8 is a perspective view showing a state in which the small ball 80 is removed in No. 8. 10 is a sectional view taken along the line CC with the lid 54c attached in FIG. 7, FIG. 11 is a plan view of FIG. 8, FIG. 12 is a plan view of FIG. 9, and FIG. 13 is a lid 54c and a sphere 55 in FIG. The figure showing the state excluding the small ball 80 and the small ball 80, FIG. 14 is an enlarged view of the main part in FIG.
In the ball accommodating portion 54a of the holder body 54b, an even-numbered row of track grooves forming the metal pipe moving direction X is formed in the central region in the Y direction orthogonal to the metal pipe moving direction (arrow X direction) of the concave spherical surface. ing.
The even-numbered track grooves are composed of a plurality of sets consisting of a pair of shallow grooves 81a and deep grooves 81b, and the shallow grooves 81a and deep grooves 81b in each set are connecting passages 81c which are inclined surfaces at their ends. The globules 80 are configured to be able to circulate between the shallow groove 81a and the deep groove 81b. A circulation path including a shallow groove 81a, a deep groove 81b, and a connecting passage 81c is indicated by 81.
The shallow groove 81a and the deep groove 81b are both grooves having an arc cross section that matches the shape of the small sphere 80, and the shallow groove 81a, the deep groove 81b, and the boundary wall are indicated by 82a. The boundary wall between the pair of shallow grooves 81a and deep grooves 81b is indicated by 82b.
The shape of the lower surface portion (the dovetail groove portion) of the holder body 54b in the spherical bearing 56 shown in FIGS. 7 to 12 is different from the shape of the holder body 54b in the spherical bearing 56 shown in FIG. Either is fine.

この実施例では、金属管移動方向と直交する方向の中央位置を挟む両側にそれぞれ2組のトラック溝を形成しており、凹球面におけるそれ以外の領域は溝のない単なる凹球面の領域83である。溝のある領域と溝のない領域との境界壁を82cで示す。
前記浅溝81aの深さは小球80が球体55に接触する深さであり、浅溝81a内の小球80は回転する球体55を支持して負荷を受けつつ回転して移動する。深溝81bの深さは小球80が球体55に接触しない深さであり、球体55からの負荷を受けない。
直径40mmの球体55に対して実施例の小球80の径は例えば4.0mmである。深溝81bにおける球体55と小球80との間の隙間hは0.5mmとしている。
In this embodiment, two sets of track grooves are formed on both sides of the central position in the direction orthogonal to the metal tube moving direction, and the other regions of the concave spherical surface are simply concave spherical regions 83 without grooves. is there. The boundary wall between the grooved region and the non-grooved region is indicated by 82c.
The depth of the shallow groove 81a is the depth at which the globules 80 come into contact with the sphere 55, and the globules 80 in the shallow groove 81a rotate and move while receiving a load while supporting the rotating sphere 55. The depth of the deep groove 81b is such that the small sphere 80 does not come into contact with the sphere 55 and is not loaded by the sphere 55.
The diameter of the small sphere 80 of the embodiment is, for example, 4.0 mm with respect to the sphere 55 having a diameter of 40 mm. The gap h between the sphere 55 and the small sphere 80 in the deep groove 81b is 0.5 mm.

上述の溝付き金属管の製造装置において、移動する金属管に対して、球体ベアリング56の回転する球体55と中子20の溝状凹部20aとで金属管に凹溝8aが形成される。その際、球体55がボール収容部54aの凹球面に直接接触して回転するのではなく、凹球面に配置された多数の小球80に載った状態で回転するので、球体55の回転に対する摩擦抵抗が軽減される。
したがって、この球体ベアリング56を有する管外機構19と金属管内に配置される中子20とで金属管に管長手方向に伸びる凹溝8aを形成する場合に、球体ベアリング56における球体55の回転に対する摩擦抵抗が軽減され、溝付き金属管8の製造を円滑に行うことができる。
In the above-mentioned grooved metal tube manufacturing apparatus, a groove 8a is formed in the metal tube by the rotating sphere 55 of the spherical bearing 56 and the groove-shaped recess 20a of the core 20 with respect to the moving metal tube. At that time, the sphere 55 does not rotate in direct contact with the concave sphere of the ball accommodating portion 54a, but rotates while being placed on a large number of small spheres 80 arranged on the concave sphere, so that friction with respect to the rotation of the sphere 55 Resistance is reduced.
Therefore, when the extratube mechanism 19 having the spherical bearing 56 and the core 20 arranged in the metal tube form a concave groove 8a extending in the longitudinal direction of the tube in the metal tube, the rotation of the spherical 55 in the spherical bearing 56 The frictional resistance is reduced, and the grooved metal tube 8 can be smoothly manufactured.

球体55と中子20とで金属管に凹溝8aを形成する際、球体ベアリング56の球体55は金属管の移動方向と同方向に回転する。
この球体55に対して、中央部領域にある浅溝81aと深溝81bとの一対のトラック溝のうち浅溝81a内にある小球80は球体55に接触して負荷を受けつつ、球体55の回転方向と反対方向(金属管の移動方向と逆方向)に回転する。一方、深溝81b内にある小球80は球体55に接触しないので無負荷状態にある。
トラック溝は金属管移動方向をなしているので、浅溝81a内の小球80は回転しながら浅溝81a内を金属管の移動方向と逆方向に移動し、その端部の連絡通路81cを経て隣の深溝81bに入る。深溝81b内に入った小球80は深溝81b内の小球80を押し、押された深溝81b内の小球80が深溝81b内を金属管移動方向(順方向)に移動して反対側の連絡通路81cを経て浅溝81aに入る。深溝81bから浅溝81aに入った小球80は、前記のように球体55に接触して負荷を受けつつ、球体55の回転方向と反対方向(金属管の移動方向と逆方向)に回転する。
こうして浅溝81aと深溝81bとの間を循環する小球80が、浅溝81a内にある時に逆方向に回転しながら球体55の回転を支持する。
トラック溝の溝方向が金属管移動方向と一致しているので、金属管移動方向に回転する球体55を支持する浅溝81a内の小球80は、回転する球体55の回転軸と概ね平行な回転軸を持つ態様で回転する(向きは逆だが概ね同じ方向で回転する)。したがって、球体55と小球80との間に無用なすべりは少なく、球体55と小球80との間の摩擦抵抗は顕著に小さい。
When the sphere 55 and the core 20 form a concave groove 8a in the metal tube, the sphere 55 of the sphere bearing 56 rotates in the same direction as the movement direction of the metal tube.
With respect to the sphere 55, the small sphere 80 in the shallow groove 81a of the pair of track grooves of the shallow groove 81a and the deep groove 81b in the central region comes into contact with the sphere 55 and receives a load while receiving a load on the sphere 55. It rotates in the direction opposite to the direction of rotation (the direction opposite to the direction of movement of the metal tube). On the other hand, the small sphere 80 in the deep groove 81b does not come into contact with the sphere 55, so that it is in a no-load state.
Since the track groove is in the moving direction of the metal pipe, the small ball 80 in the shallow groove 81a moves in the shallow groove 81a in the direction opposite to the moving direction of the metal pipe while rotating, and passes through the connecting passage 81c at the end thereof. After that, it enters the next deep groove 81b. The globules 80 in the deep groove 81b push the globules 80 in the deep groove 81b, and the pressed globules 80 in the deep groove 81b move in the deep groove 81b in the metal tube moving direction (forward direction) to the opposite side. Enter the shallow groove 81a via the connecting passage 81c. The small sphere 80 that has entered the shallow groove 81a from the deep groove 81b rotates in the direction opposite to the rotation direction of the sphere 55 (opposite to the moving direction of the metal tube) while contacting the sphere 55 and receiving a load as described above. ..
In this way, the small sphere 80 that circulates between the shallow groove 81a and the deep groove 81b supports the rotation of the sphere 55 while rotating in the opposite direction when it is in the shallow groove 81a.
Since the groove direction of the track groove coincides with the metal tube moving direction, the small sphere 80 in the shallow groove 81a supporting the sphere 55 rotating in the metal tube moving direction is substantially parallel to the rotation axis of the rotating sphere 55. It rotates in a mode with a rotation axis (the direction is opposite, but it rotates in almost the same direction). Therefore, there is little unnecessary slip between the sphere 55 and the globules 80, and the frictional resistance between the spheres 55 and the globules 80 is remarkably small.

背景技術で述べたように、球体ベアリング56を用いた溝付け装置10を電縫管製造装置による造管ラインに設置して金属管に凹溝8aを形成する場合、球体55の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、造管ラインに大きな材料送り駆動の動力を必要とする。
造管ラインに要求される動力は、成形(サイジングゾーンでの整形を含む)に要する成形動力と送り駆動に要する送り駆動動力とであるが、前記のように溝付け装置10の球体55の回転に対する摩擦抵抗が大きいと、送り駆動に要する動力が大となる。
溝付け装置を備えた造管ラインを新規に設置する場合であれば、必要な成形動力及び送り駆動動力を満たすように設計するが、既存の造管ラインに溝付け装置10を設置する場合には、既存の造管ラインの動力を増大させる改造には種々の問題が生じるので、通常は造管ラインの造管速度を低くせざるを得なくなる。
しかし、上述した球体ベアリング56を用いた溝付け装置10によれば、球体55の回転に対する摩擦抵抗が顕著に軽減されるので、材料送り駆動の動力が軽減される。
したがって、球体ベアリング56を用いた溝付け装置10を、例えば既存の造管ラインに設置する場合でも、既存の造管ラインの動力を増大させる改造をする必要なく、かつ造管ラインの造管速度を低くする必要もなく、設置することが可能となる。
As described in the background technique, when the grooving device 10 using the sphere bearing 56 is installed in the pipe making line by the electric sewing pipe manufacturing device to form the concave groove 8a in the metal pipe, the frictional resistance against the rotation of the sphere 55 If is large, the pipe making line requires a large amount of material feed drive power.
The power required for the pipe making line is the molding power required for molding (including shaping in the sizing zone) and the feed drive power required for feed drive. As described above, the rotation of the sphere 55 of the grooving device 10 When the frictional resistance with respect to is large, the power required for the feed drive becomes large.
When installing a new pipe making line equipped with a grooving device, it is designed to satisfy the required forming power and feed drive power, but when installing the grooving device 10 on an existing pipe making line, Since various problems arise in the modification to increase the power of the existing pipe making line, it is usually necessary to reduce the pipe making speed of the pipe making line.
However, according to the grooving device 10 using the spherical bearing 56 described above, the frictional resistance against the rotation of the spherical 55 is remarkably reduced, so that the power for feeding the material is reduced.
Therefore, even when the grooving device 10 using the spherical bearing 56 is installed in an existing pipe making line, for example, it is not necessary to modify the existing pipe making line to increase the power, and the pipe making speed of the pipe making line is not required. It is possible to install it without having to lower it.

また、球体55を著しい高速で回転させる必要のある用途、あるいは極めて大きな荷重を負担させる必要のある用途に使用する場合には、焼付けが発生する可能性があるが、摩擦抵抗が軽減されることは、そのような問題を回避するために有効である。 Further, when the sphere 55 is used for an application that needs to be rotated at a remarkably high speed or an application that needs to bear an extremely large load, seizure may occur, but the frictional resistance is reduced. Is effective in avoiding such problems.

球体ベアリング56において、凹球面が球体55から受ける荷重は凹球面の中心近傍が大半なので、実施例のようにトラック溝を設ける領域を金属管移動方向と直交する左右方向の中央部領域のみにすることが適切である。 In the spherical bearing 56, most of the load received by the concave spherical surface from the spherical surface 55 is near the center of the concave spherical surface. Therefore, as in the embodiment, the region where the track groove is provided is limited to the central region in the left-right direction orthogonal to the metal tube moving direction. Is appropriate.

実施例のように、中子2が管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置されていることで、煩雑な中子固定手段が不要となり、溝付け装置の構成が簡略化される。 As in the embodiment, since the core 2 is arranged in the pipe in a manner that does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe, complicated core fixing means becomes unnecessary and the configuration of the grooving device is simplified. Be transformed.

図15は前述の溝付け装置10を電縫管製造ラインの中ではなくオフラインで設置する場合の実施例の概略を示す図である。
この場合、溝付け装置10を搬送ローラ74の中間位置に設置する。凹溝のない四角形金属管8”の管内に通した例えばワイヤ71の端部にストッパ72を取り付け、ウインチ73でワイヤ71を牽引して、搬送ローラー74上の四角形金属管8”を溝付き装置10を通過させる。溝付き装置10の前後には四角形金属管を上から押さえてガイドするローラ74aを設けている。なお、この場合の中子20にはワイヤ71を通す穴をあける。
前述と同様に、凹溝のない四角形金属管8”が溝付け装置10を通過する際、管外の球体55と管内の中子20とで凹溝8aが形成されて溝付き金属管8が得られることは、図3で説明した通りである。
図4で説明した中子挿入退避装置60は、詳細説明は省略するが、図15のように溝付け装置10をオフラインで設置した場合にも用いることができる。この場合は、図15のような、端部にストッパ72を取り付けたワイヤ71をウインチ73で牽引して金属管を管長手方向に駆動する代わりに、金属管の後端部に例えば油圧シリンダを設けて、この油圧シリンダで金属管を押し出すようにすることができる。
なお、図示例では金属管を押し出す方式による凹溝加工であるが、引抜き方式で凹溝加工を行うことも考えられる。
FIG. 15 is a diagram showing an outline of an embodiment in which the above-mentioned grooving device 10 is installed offline instead of in the electric sewing tube production line.
In this case, the grooving device 10 is installed at an intermediate position of the transfer roller 74. A stopper 72 is attached to the end of a wire 71, for example, which is passed through a square metal tube 8 "without a groove, and the wire 71 is pulled by a winch 73 to connect the square metal tube 8" on the transport roller 74 to a grooved device. Pass 10 through. Rollers 74a for pressing and guiding the quadrangular metal tube from above are provided before and after the grooved device 10. In this case, the core 20 is provided with a hole for passing the wire 71.
Similar to the above, when the quadrangular metal tube 8 without a groove passes through the grooving device 10, the groove 8a is formed by the sphere 55 outside the tube and the core 20 inside the tube, and the grooved metal tube 8 is formed. What is obtained is as described in FIG.
The core insertion / evacuation device 60 described with reference to FIG. 4 can be used even when the grooving device 10 is installed offline as shown in FIG. 15, although detailed description thereof will be omitted. In this case, instead of pulling the wire 71 with the stopper 72 attached to the end end by the winch 73 to drive the metal pipe in the longitudinal direction of the pipe as shown in FIG. 15, for example, a hydraulic cylinder is attached to the rear end of the metal pipe. It can be provided so that the metal pipe can be pushed out by this hydraulic cylinder.
In the illustrated example, the concave groove processing is performed by the method of extruding the metal tube, but the concave groove processing may be performed by the drawing method.

上述の実施例では溝付き四角形金属管(図17(イ)の溝付き四角形金属管)について説明したが、これに限らず、例えば、図17(ロ)に示した溝付き五角形金属管、図17(ハ)に示した溝付き六角形金属管等の溝付き多角形金属管を製造することができる。また、角形に限らず図17(ニ)に示した4つの溝を持つ溝付き円形金属管、図17(ホ)に示した6つの溝を持つ溝付き円形金属管等を製造することもできる。
また、図17(へ)に示すように、コーナー部に溝を持つコーナー部溝付きの四角形金属管(多角形金属管)を製造することができ、また、例えば図17(ト)のように1つの辺に例えば2つなど、複数の溝を持つ四角形金属管(多角形金属管)を製造することもできる。
In the above-described embodiment, the grooved quadrangular metal pipe (grooved quadrangular metal pipe of FIG. 17 (a)) has been described, but the present invention is not limited to this, for example, the grooved pentagonal metal pipe shown in FIG. 17 (b). A grooved polygonal metal tube such as the grooved hexagonal metal tube shown in 17 (c) can be manufactured. Further, not limited to the square shape, it is also possible to manufacture a grooved circular metal tube having four grooves shown in FIG. 17 (d), a grooved circular metal tube having six grooves shown in FIG. 17 (e), and the like. ..
Further, as shown in FIG. 17 (f), it is possible to manufacture a quadrangular metal tube (polygonal metal tube) having a groove in the corner portion and having a groove in the corner portion, and as shown in FIG. 17 (g), for example. It is also possible to manufacture a quadrangular metal tube (polygonal metal tube) having a plurality of grooves such as two on one side.

1 金属板
8、8’ 溝付き金属管
8” 溝付け前の角形金属管
8a 凹溝
8b (管長手方向に間隔をあけて形成された)凹溝
10 溝付け装置
11 溝付けスタンド
16 ハウジング
16a ハウジング本体
16a’(ハウジング本体の)ベース部
16c 蓋体
17 金属管ガイド
19 管外機構
20 中子
20a 溝状凹部
20a’ 溝端半球凹面
20b 角形断面部(溝なし部)
25 ロッド
26 枠板
31 ボールプランジャ(管内面押し上げ手段)
54 球体ホルダ
54a ボール収容部(凹球面)
54b ホルダ本体
54c 蓋体
55 球体
56 球体ベアリング
57 圧下調整機構
57a 圧下ネジ
57b 調整ナット
57c ナット保持部
60 中子挿入退避装置
61 本体機枠
62 旋回アーム
63 中子受け部
63a 中子支持部
63b 中子ストッパ部
64 受け部ホルダ
80 小球
81 循環路(浅溝と深溝と連絡通路)
81a 浅溝
81b 深溝
81c 連絡通路
82a 浅溝と深溝と境界壁
82b 浅溝と深溝との一対の組み間の境界壁
82c 溝のある領域と溝のない領域との境界壁
83 溝のない単なる凹球面の領域
1 Metal plate 8, 8'Groove metal tube 8 "Square metal tube 8a before grooving Concave groove 8b (formed at intervals in the longitudinal direction of the tube) Concave groove 10 Grooving device 11 Grooving stand 16 Housing 16a Housing body 16a'(housing body) base 16c Lid 17 Metal pipe guide 19 Outer tube mechanism 20 Core 20a Grooved recess 20a' Groove end hemispherical concave surface 20b Square cross section (no groove)
25 Rod 26 Frame plate 31 Ball plunger (means for pushing up the inner surface of the pipe)
54 Sphere holder 54a Ball accommodating part (concave spherical surface)
54b Holder body 54c Lid 55 Sphere 56 Sphere bearing 57 Reduction adjustment mechanism 57a Reduction screw 57b Adjustment nut 57c Nut holding part 60 Core insertion / evacuation device 61 Main body frame 62 Swivel arm 63 Core receiving part 63a Core support 63b Child stopper 64 Receiver holder 80 Small ball 81 Circulation path (shallow groove, deep groove and connecting passage)
81a Shallow groove 81b Deep groove 81c Communication passage 82a Shallow groove, deep groove and boundary wall 82b Boundary wall between a pair of shallow groove and deep groove 82c Boundary wall between grooved area and non-grooved area 83 Simple concave without groove Spherical area

Claims (6)

管長手方向に送り駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を有する溝付き金属管の製造装置であって、
球体と前記球体を凹球面をなすボール収容部にて回転自在に保持し、金属管周方向位置不動で金属管中心方向には可動の球体ホルダとからなる球体ベアリングを有し前記球体が管外面を押す態様で周方向に間隔をあけて設けられる複数の管外機構と、
管内面に沿う断面形状の短尺の棒状をなし、管内に配置されて前記各球体ベアリングの球体に対応する箇所を受ける中子とを備え、
前記中子の外周面には、前記各球体ベアリングの球体にそれぞれ対向する位置から金属管移動方向前方側にのみ、球体に対応する形状の複数の溝状凹部を有しており、
前記球体ベアリングは、前記球体を前記球体ホルダのボール収容部の凹球面に配置された多数の小球の上に載せた構成であることを特徴とする溝付き金属管の製造装置。
A grooved metal pipe manufacturing device having concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe fed and driven in the longitudinal direction of the pipe.
The sphere and the sphere are rotatably held by a ball accommodating portion forming a concave spherical surface, and the sphere has a sphere bearing consisting of a sphere holder that is immovable in the circumferential direction of the metal pipe and is movable in the center direction of the metal pipe. A plurality of extratube mechanisms provided at intervals in the circumferential direction in a mode of pushing
It has a short rod shape with a cross-sectional shape along the inner surface of the pipe, and is provided with a core that is arranged in the pipe and receives a portion corresponding to the sphere of each sphere bearing.
The outer peripheral surface of the core has a plurality of groove-shaped recesses having a shape corresponding to the sphere only on the front side in the metal tube moving direction from a position facing the sphere of each sphere bearing.
The spherical bearing is a grooved metal tube manufacturing apparatus, characterized in that the spherical bearing is placed on a large number of small balls arranged on a concave spherical surface of a ball accommodating portion of the spherical holder.
前記球体ベアリングは、前記ボール収容部の凹球面の金属管移動方向と直交する左右方向の少なくとも中央部領域に金属管移動方向をなす偶数列のトラック溝を形成してなり、前記偶数列のトラック溝は浅溝と深溝との一対を組みとする複数組からなり、かつ、それぞれの組における浅溝と深溝とはその端部の傾斜面である連絡通路において通じており、前記小球が浅溝と深溝との間を循環し得るようにされていることを特徴とする請求項1記載の溝付き金属管の製造装置。 The spherical bearing is formed by forming an even-numbered row of track grooves forming a metal pipe moving direction in at least a central region in the left-right direction orthogonal to the metal pipe moving direction of the concave spherical surface of the ball accommodating portion. The groove is composed of a plurality of sets consisting of a pair of a shallow groove and a deep groove, and the shallow groove and the deep groove in each set are connected in a connecting passage which is an inclined surface at the end thereof, and the small sphere is shallow. The apparatus for manufacturing a grooved metal tube according to claim 1, wherein the groove and the deep groove can be circulated. 前記ホルダ本体の凹球面の偶数列のトラック溝が金属管移動方向と直交する左右方向の中央部領域のみにあり、その左右方向外側の領域は溝なしの単なる凹球面であることを特徴とする請求項2記載の溝付き金属管の製造装置。 An even-numbered row of track grooves on the concave spherical surface of the holder body is provided only in the central region in the left-right direction orthogonal to the metal tube moving direction, and the outer region in the left-right direction is simply a concave spherical surface without grooves. The apparatus for manufacturing a grooved metal tube according to claim 2. 前記中子が管内面に接触する以外の拘束力を受けない態様で管内に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の溝付き金属管の製造装置。 The apparatus for manufacturing a grooved metal tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the core is arranged in the pipe in a manner that does not receive a binding force other than contacting the inner surface of the pipe. 金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、続くスクイズロール及び溶接装置で、前記ほぼ円形湾曲状態の金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、次いでサイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に、請求項1〜4に記載の溝付き金属管の製造装置を設置し、その球体と中子とにより、管長手方向に駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成することを特徴とする溝付き金属管の製造方法。 The metal plate is curved and molded into a substantially circular shape with a breakdown roll and a finpass roll, and then, with a squeeze roll and a welding device, both edges of the metal plate in the substantially circular curved state are butt-welded to form a circular tube, and then a sizing roll. The grooved metal pipe manufacturing apparatus according to claims 1 to 4 is installed on the downstream side of the sizing roll in the electric sewing tube manufacturing apparatus to be shaped by the above, and is driven in the longitudinal direction of the pipe by the sphere and the core. A method for manufacturing a grooved metal pipe, which comprises forming concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe. 製造された金属管に、オフラインで、管外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成する溝付き金属管の製造方法であって、
搬送テーブルを備えて金属管を管長手方向に駆動する駆動装置における前記搬送テーブルの中間位置に請求項1〜4に記載の溝付き金属管の製造装置を設置し、その球体と中子とにより、搬送テーブル上を管長手方向に駆動される金属管の外面の周方向に間隔をあけた複数箇所に管長手方向に延びる凹溝を形成することを特徴とする溝付き金属管の製造方法。
It is a method for manufacturing a grooved metal pipe that forms concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced off in the circumferential direction of the outer surface of the pipe in the manufactured metal pipe.
The grooved metal pipe manufacturing apparatus according to claim 1 to 4 is installed at an intermediate position of the transport table in a drive device provided with a transport table to drive the metal pipe in the longitudinal direction of the pipe, and the sphere and the core thereof are used. A method for manufacturing a grooved metal pipe, which comprises forming concave grooves extending in the longitudinal direction of the pipe at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer surface of the metal pipe driven in the longitudinal direction of the pipe on a transfer table.
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