JPH0342129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、流体輸送用等の管を拡管手段によ
り製造する技術の分野に属する。

＜要旨の概要＞ 而して、この出願の発明は一重管や二重管の内
面から複数のローラを介して外側に向け周方向で
押圧力を印加するプロセスを軸方向に移動しなが
ら行つて拡管する方法、及び、該方法に直接使用
する装置に関する発明であり、特に、管の内面に
周方向直列状に密着した周方向複数のローラ群が
１段に配設され段数を１段、或は、２段以上に管
の軸方向に形成させ、管の中央に芯棒を軸方向に
設けて各ローラを径方向に押圧して拡管する方法
及び装置に係る発明である。

＜従来の技術＞ 周知の如く、油井管等においては、耐熱性、耐
圧性、耐腐蝕性、耐摩耗性等の点から二重管が広
く用いられているが、該種二重管には様々なもの
が用いられており、例えば、クラツド管や焼きば
め管等があつて様々な製造方法が用いられてい
る。

而して、これらの二重管の供給には量産体制が
求められているために、当然のことながら、経済
的に見合うものでなくてはならず、したがつて、
クラツド方法や焼きばめ方法に代えてダイス式や
芯金式やローラ式等が用いられるようになつてき
た。

更に、出願人の多くの先願発明考案に示されて
いるような一種の液圧作用に加えて熱変形作用を
プラスした所謂熱拡管手段等も開発されるように
なつてきて、比較的低コストで工数も少く、緊結
精度の高い二重管が得られるようになつてきた。

＜発明が解決しようとする課題＞ さりながら、液圧を用いる拡管方式では管の端
部での拡管液に対するシールが極めて難しく、
又、管理制御が煩瑣であるという不具合があり、
ダイス、芯金式では一種の割り子式をとらざるを
得ないために、各割り子間の間〓が不可避的に生
じ、しかも、割り子と管との相対的摺動があるた
めに管の内面に擦過傷が生じるという欠点があ
り、そのうえ、一種のスライド方式をとるため
に、迅速な製造が出来ないという難点があつた。

又、周方向ローラ方式では局部処理が多くなる
ために、ムラが生じ易く、しかも、長尺管には不
向きであるという不都合があつた。

そして、これらの液圧拡管方式や機械的な拡管
方式では小径の管等に展圧を付与して管を製造す
ることが不可能であるというマイナス点もあつ
た。

そして、上記周方向ローラ方式では、例えば、
特公昭34−10910号公報発明や実開昭56−126931
号公報考案が開発案出されているが、該種技術は
いづれも管拡大ローラが管軸方向に沿つて配列さ
れているために各ローラは管周方向に回転するた
め、管軸方向の転動に時間がかかり、長尺管の拡
管に長時間を要し、能率が悪いマイナス点があ
る。

又、各ローラが管周方向に回転されるようにさ
れていることから、芯軸を介しての捩回作用が必
要となり、その限り、芯軸の捩回抵抗を大にする
べく太径のものにしなければならず、したがつ
て、大径管の拡管もし難い不具合があつた。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
二重管製造の問題点を解決すべき課題とし、二重
管、一重管を問わず、管にローラによる機械的な
拡管力を印加することが出来、しかも、軸方向に
スピーデイに移動させるようにし、工数が少く、
低コストで、そのうえ、管内面に圧縮応力を印加
して正確に拡管することにより、充分な耐蝕性、
耐摩耗性を付与することが出来るようにして各種
産業における配管技術利用分野に益する優れた拡
管方法とそれに直接使用する装置を提供せんとす
るものである。

＜課題を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述課題を解決するた
めに、管の内面に軸方向に１段、又は、２段以上
に亘つて各段の周方向に断面円弧状のビール樽形
状のローラをその周面が管の内面に密接状に当接
するように周方向直列状に複数配設し、且つ、各
ローラの周方向配列中央部分を管軸方向に沿つて
芯棒に当接させ、該芯棒を引き抜き等で軸方向に
移動することにより各ローラは管周方向の回転中
心に沿つて回転し、又、管軸方向に転動して管の
内面に対し内側から外側に向け拡管力を印加し、
管の内面に圧縮応力を印加しつつ管を膨径して塑
性変形するようにし、管全長に亘つて急速に拡管
することが出来、小径の管については展圧するこ
とも可能であるようにした技術的手段を講じたも
のである。

＜実施例＞ 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照し
て説明すれば以下の通りである。尚、全態様を通
して同一部分は同一符号を用いて説明するものと
する。

第１〜４図に示す実施例において、１はこの出
願の発明の１つの要旨を成す拡管装置であり、炭
素鋼製の外管２とステンレス製の内管３とより成
る二重管の油井管４の短時間製造に供される態様
であつて、当該実施例においては外管２に対し内
管３をその内面に拡管力を印加して塑性変形して
密着緊結し、全域に圧縮応力を付与するようにす
るものである。

而して、拡管装置１に於いては、内管３の軸方
向に前後２段のローラ５，５……が配設されてい
る。

而して、該各段の各ローラ５は図示する様に、
その回転軸方向が内管３の周方向に沿うようにさ
れて周方向直列状に配列され、その断面は周方向
が内管３の曲率に合致する曲率の円弧状にされ、
一種のビール樽状に形成されており、したがつ
て、その周面は内管３に添接するようにされてい
る。

又、ローラ５，５……の１段目と２段目の配設
は互いに第２，３図に示す様に、周方向120°に位
相をずらして各々３個づつ配列され、軸方向から
みて内管３の全内面に添接するようにされてい
る。

そして、６は芯棒であり、その大径部６′の周
方向には各段にて周方向120°置きに各ローラ５の
外周面に添接する凹溝７，７，７が形成されてお
り、各ローラ５が内管３と芯棒６との間で軸方向
に離脱しないように、且つ、転動自在であるよう
に拘束している。

尚、第４図は図示の都合上、第１段目と第２段
目のローラ５の位相ずれは示されていないもので
ある。

したがつて、各段での各ローラ５は芯棒６の軸
方向移動により転動自在にされ、内管３に対し拡
管力を印加するようにされ、又、１段目と２段目
の各ローラ５は周方向120°毎に配列されているた
めに、芯棒６の軸方向移動により内管３に対し経
時的に全周方向に拡管力が印加されるようにさ
れ、且つ、芯棒６の大径部６′の凹溝７に嵌合し
ている各ローラ５は周方向には移動しないように
拘束されることになる。

そして、芯棒６の大径部６′の前部（第１図で
は右側）には一体的に細径部６″が延設形成され
て管端にて図示しない適宜油圧装置等により設定
速度で前方に引き出されるようにされている。

このようにすることにより、二重管４の開口端
にて各ローラ５，５……を芯棒６の大径部６′の
各段の凹溝７にセツトして他端側から細径部６″
を引出すことにより大径部６′も一体的に前進し、
したがつて、各段のローラ５，５……は各段にて
内管３に対し内側からその内面に拡管力を印加し
つつ前方に転動し、１段目と２段目の周方向に於
いては各ローラ５が周方向で120°置きに位相をず
らして配列されていることから、結果的に、全周
方向にて内管３に対して拡管力が印加され内管３
は塑性変形し、外管２に強力に緊結され、夫々の
降伏応力の差により確実に緊結二重管が形成され
ていく。

しかも、その間において、芯棒６の軸方向引出
し力を早めても大径部６′に於いて凹溝７に対す
る各ローラ５は転動して離脱することがないため
に、又、周方向に移動することが避けられること
になり、上述緊結二重管の製造は迅速に、且つ、
均一に正確にすることが出来る。

而して、各ローラ５相互の周方向については、
第５図に示す様に、曲りジヨイント８、及び、エ
アシール９を介して連結することにより強制的に
周方向の移動を拘束し、径方向の拡縮移動につい
ては曲りジヨイント８とシール９とのスライドに
よつてこれを吸収することが出来るようにするこ
とも可能である。

又、第６図に示す実施例は、芯棒６１を各ロー
ラ５の中央にて当接して軸方向に移動することに
より、各ローラ５は内管３の内面と芯棒６１の外
周に対し相対的に転動しながら内管３に拡管力を
印加することが出来るようにした態様であり、当
該実施例においては第５図に示す曲りジヨイント
８が有効に作用するものである。

又、芯棒の断面を全長に亘つて第２図６′の如
くすれば曲りジヨイントは不要となる。

更に、第７図に示す実施例は一重管２′に対す
る展延の態様であり、細径部に続く大径部を有す
る芯棒６２の周囲に２段のローラ５，５……を配
設したものであり、当該実施例において、特に、
管２′の径が小さい場合には極めて有効に展延が
可能である。

而して、これらの各実施例においては、管の内
面には各ローラの拡管力により圧縮応力が印加さ
れることになるから完成された管の内面には応力
腐食割れ等が生ぜず、又、硬度が上昇して耐摩耗
性が向上する。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例
に限るものでないことは勿論であり、例えば、芯
棒に外側から不測の力が印加されてその周面に押
圧が形成されたような場合の矯正に用いる等種々
の態様が採用可能である。

又、設計変更的に各ローラを小サイズにしてよ
り展延を良くすることが出来るようにする等も可
能であることも勿論のことである。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、基本的に、液
圧拡管等の拡管液が不要であり、管端部に於ける
シール等の煩瑣な機構が不要となり、しかも、制
御がし易く、急速に長尺管に対しても平均的な拡
管が可能であるという優れた効果が奏される。

又、各ローラは一方端側から他方端にかけて確
実に転動するために、全長に亘つて均一な拡管作
用を付与することが出来、しかも、各ローラは転
動することから管の内面に擦過傷等も生ぜず、製
品に対する信頼度も高まるという優れた効果が奏
される。

又、ローラが管内面に対して押圧力を印加する
ことにより該管内面には一種の圧縮応力を付与す
るこが出来ることになり、製品に対し腐蝕性の流
体を流過させても応力腐食割れ等が生じないとい
う優れた効果が奏される。

又、適用対象の装置のローラを小径にすること
により、管の展延も可能であり、小サイズの管に
対する拡管や展延が可能であるという適用の柔軟
性もある効果が奏される。

そして、管の引抜きによる各ローラの移動を急
速にすることにより急速拡管も出来るという優れ
た効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例の態様図であ
り、第１図は１実施例の概略部分断面側面図、第
２図は第１図−断面図、第３図は同−断
面図、第４図は同縦断面図、第５図は各ローラの
連結機構部分断面図、第６図は第２，３図相当他
の実施例の断面図、第７図は展延態様の概略部分
縦断面図である。 ４……管、５……ローラ、６……芯棒、１……
拡管装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管の内側より外側に複数のローラを介して拡
   管力を印加するプロセスを軸方向移動で行つて管
   全体を拡管する方法において、管内面の周方向に
   沿つて直列状に密接する複数のローラ群を管の周
   方向を回転軸とし管の軸方向に転動させ管を塑性
   変形するようにしたことを特徴とする拡管方法。 ２ 管内面に密接される複数のローラ群の中央に
   て該各ローラに接して軸方向に移動する芯棒を有
   する拡管装置において、管内面の周方向に沿つて
   直列状に密接する鼓状断面の複数のローラ群が１
   段を成し、該１段のローラ群が管の軸方に少くと
   も１段配設され、該各段の各ローラが上記芯棒に
   管の中央部にて当接されていることを特徴とする
   拡管装置。