JPH04182034A

JPH04182034A - 溶接鋼管の帯板縁部成形ロール

Info

Publication number: JPH04182034A
Application number: JP30629790A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Toyooka; 高明豊岡; Yuji Hashimoto; 裕二橋本; Susumu Itaya; 進板谷; Tsutomu Ide; 井手　勉
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-29
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH0698402B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は溶接鋼管を製造するために帯鋼板を連続的に曲
げ成形する成形装置における帯板縁部を曲げ成形する成
形ロールに関する。

〔従来の技術］帯鋼板を連続的に曲げ成形する成形装置における帯板縁
部を曲げ成形する成形ロールには特開昭５８−１６７０
２５号公報（第７図）に示す技術が知られている。この
技術は帯板縁部成形ロールのうち、上ロール３６を一本
のシャフトに嵌合した左右一対の分割ロール３６ａ、３
６ｂとし、これ等一対の分割ロール３６ａ、３６ｂは互
いに対向する面側、つまり内面側の分割ロール面の曲率
半径と、分割ロール３６ａ、３６ｂの非対向面側、つま
り外面側のロール面の曲率半径を異なる曲率半径を有す
るロールとしておく。これ等一対の分割ロール３６ａ、
３６ｂの内外側面が反対になるように、シャフト３７に
対して嵌め替え可能とすることによって、一対の分割上
ロール３６ａ、３６ｂにより、下ロール１を用いて二種
の造管サイズの帯板縁部形成が可能となる。

また、発明者らは、既に特願平１−３１７２８９号にて
帯板縁部成形ロールに関する新しい技術を提供している
。これは第８図に示すように、上下一組をなす帯板縁部
成形ロールにおいて、下ロール及び上ロールをそれぞれ
左右一対をなす分割ロールで形成し、分割された下ロー
ル１は、内方側３ａが小外径で外方側３ｂが大外径をな
す複数の段付ロールとし、これ等のロールの各段部毎に
異なる曲率半径ＲＢ−１、ＲＢ−２を有する凹状湾曲面
を周設しておく。また分割された上ロール３６ａ、３６
ｂはその外周ロール面の内側面から外側面までの凸状湾
曲面部分を、異なる曲率半径ＲＵ−１−１、ＲＵ−１−
２、ＲＵ−２−１、ＲＵ−２−２を有する複数のロール
面部分に区分しておき、それ等両ロール３６ａ、３６ｂ
を左右対称にすると共にそれ等雨上ロール３６ａ、３６
ｂをそれぞれ保持体１６ａ、１６ｂの′軸３４ａ、３４
ｂに取付け、これ等両保持体１６ａ、１６ｂに上ロール
３６ａ、３６ｂを水平面内で１８０°反転する機能を具
備させた。またそれぞれの上ロール保持体１６ａ、１６
ｂに、帯板幅方向に上ロールを傾動させる機能を具備さ
せたことを特徴とするものである。

［発明が解決しようとする課題］溶接鋼管の帯板縁部成形ロールは、上下両ロール間に帯
板をはさみ、通過させることによって、帯板縁部に、造
管サイズに応じた湾曲部を形成させる。したがって、造
管サイズが変わるたびに上記ロールを交換することが必
要となる。そのためのロール交換の手数は大であり、又
造管サイズ数に対応する数のロールが必要であった。

そこで発明者らは特願平１−２５４７６０号において、
分割され、かつ両サイドのロール面に異なる複数の曲率
半径ロール面部分を有する上ロールをそれぞれ保持体に
軸受けさせて、これ等両保持体に水平面内１８０°反転
機能を具備させると共に、併せて下ロールも分割してそ
れぞれに異なる複数の曲率半径ロール面部分を設けるこ
とにより、これ等上下両ロールを一組のロールでありな
がらシャフトに対するロール嵌め替えも行うことなく、
複数造管サイズの帯板縁部形成を可能となし、もって使
用ロール数の減少及びロール交換の手数を軽減すること
を図った。上記の技術では上ロールの内側面から外側面
までの両面を帯板の曲げ成形に使用する方式としている
ため、上ロールの幅方向厚みが大きくなり、これにより
上ロール保持体のフレーム厚みが薄くなること及び上ロ
ールを装備したロール保持体に水平面内１８０”反転機
能を具備させた構造としていることにより、ミルの剛性
が不足し、帯板の縁部−げを十分に行えないことが判明
した。

本発明は、前記問題点を解決した溶接鋼管の帯板縁部成
形ロールを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記問題点を解決するために特願平１−３１
７２８９号に示す上ロールの構造を改造し、ミル剛性を
高めることによって、帯板縁部′の曲げの向上を図ると
共にロールの兼用性を高めることを可能としたものであ
る。

すなわち本発明は、上下一組をなす帯板縁部成形ロール
において、次の構成を有することを特徴とする溶接鋼管
の帯板縁部成形ロールである。

（１）下ロール及び上ロールをそれぞれ左右対称の一対
の分割ロールとする。

（２）下ロールは内側が小径の複数段の異なる外径を有
し、各段の帯板縁部対応部にはそれぞれ曲率半径が異な
る凹状湾曲部を設けた段付ロールとする。

（３）上ロールは外周プロフィルのロール中心軸を含む
平面内の形状が上ロール外面側のみが凸状湾曲形を有し
、上ロールの内面側に湾曲形を設けない形状とし上ロー
ルの幅を薄形にした。

（４）上ロールは保持体に軸受させ、前記段付ロールの
各段に対応する位置に設置位置を変更可能とした。

また、上記上ロールは曲率半径の異なる扇形の連接形か
らなり、上記上ロール保持体は、上ロールを帯板幅方向
に傾動させる機能を有するロールとすることによって厚
肉サイズの帯板及び薄肉サイズの帯板の加工に共用でき
るようにするとより好適となる。

［作用］本発明では、下ロール１ａ、１ｂ及び上ロール３６ａ、
３６ｂはそれぞれ帯板４の幅に合わせて上下ロール間の
間隔調整が可能であり、かつパスライン高さにロール面
高さを一致させるために、下ロール及び上ロールは、そ
れぞれ上下方向の位置調整が可能である。

下ロールは内側が小径の複数段の異なる外径を有し、各
段の帯板縁部対応部にはそれぞれ曲率半径が異なる凹状
湾曲部を設けた段付ロールとし、多くの種類の帯板に共
用することができる。

上ロールは外周プロフィルのロール中心軸を含む平面内
の形状が上ロール外面側のみが凸状湾曲形を有し内面側
は省略することによって、ロール厚さを薄くし、ロール
保持体を肉厚の剛性の高いものとすることができる。

また、上ロールはこの保持体に軸受させ、前記段付ロー
ルの各段のカリバー段に対応して上ロールを軸受より外
して交換可能とすることにより、各種の外径、板厚の帯
板に適合させることができる。

このロールによりミルの剛性がアップし、帯板縁部の曲
げ成形が向上すると共にロールの兼用性も損なうことな
〈従来技術に比べて大幅に向上する。

上ロールの凸状湾曲部を曲率半径の異なる扇形の連接形
からなる形状とし、一方、第３図に示すように、上ロー
ルのロール面は帯板幅方向に角度αで示す方向に傾動運
動するようにする。

この傾動により、曲率半径の異なる上ロールを交換する
ことなく使用することができることとなる。

［実施例］まず第１図から第３図について説明すると、左右に二分
割された下ロールｌａ、ｌｂは、軸２外面にそれ等雨下
ロール間隔７の調整が可能に嵌着されている。その左右
の分割下ロール１ａ、■ｂは内面側が小外径で外面側が
大外径をなす大小二段の段付ロールとし、それ等外径を
異にする各段部には、帯板の縁部に対応する部分に、そ
れぞれ異なる曲率半径ＲＢ−１、ＲＢ−２を有する凹状
湾曲周面３ａ、３ｂを周設している。図示例でＲＢ−１
は小径サイズ用、ＲＢ−２は大径サイズ用となっている
。

帯板４の成形は、一定のパスライン高さで行うが、上記
下ロールの各段部はそれぞれ外径を異にするから、各段
部のロール面をそのパスライン高さに一致させることが
できるように、軸２を高さ調整可能に設けておく。なお
下ロールを駆動する場合は、上記各段部の外径差に拘ら
ずロール面速度を一定とすることができるように、変速
装置を付設する。

上ロールも左右に二分割された上ロール３６ａ、３６ｂ
とし、各ロールはロール保持体１６ａ、１６ｂ（第４図
参照）により軸受された構成とする。このロール保持体
もその間隔調整′が可能なようにする。また第１図に上
ロール３６ａが点線で示した位置３６ｃに上ロール３６
ｂが点線で示した位置３６ｄに傾けた状態を示している
ように、上ロールは上ロール保持体を介して帯板４幅方
向に傾動し、第３図に示すように上ロールのロール面の
作動面を変更すること、すなわち上ロールの傾斜設定が
可能なようになっている。

上ロールの凸状湾曲面部分は、上ロール断面プロフィル
を第２図及び第３図に示すように、薄肉（板厚小）材の
成形時に使用する曲率半径ＲＵ−１と厚肉（板厚大）材
成形時に使用する曲率半径ＲＵ−２の２つの扇形を隣接
した形状に形成され、曲率半径ＲＵ−１のロール面部分
を最小板厚から中間板厚用、Ｐｕｔ−２のロール面部分
を中間板厚から最大板厚用のそれぞれのロール面部分と
するがよい。

そして、薄肉材成形時には第３図に示すように、上ロー
ル３６を傾動機構により傾斜させて曲率半径ＲＵ−１部
の面部分を使用する。

厚肉材成形時は第２図に示すように上ロール３６を垂直
に立てて曲率半径ＲＵ−２の面部分を使用する。また中
間の板厚材については上ロールの傾斜角度ａを設定可能
範囲内の適当な値に設定して使用することも可能である
。上ロールは段付下ロールの小径サイズ用ＲＢ−１面部
と大径サイズ用ＲＢ−２面部の各々の使用時に上ロール
をロール保持体より外してロール交換する方式とする。

よって上ロールは最小外径から中間外径用の小径サイズ
用と中間外径から最大外形用の大径サイズ用とを備える
こととなる。

なお既述下ロールと上ロールとの間に間隔調整機能を設
けることはいうまでもない。

下ロール１ａ、１ｂ及び上ロール３６ａ、３６ｂは、例
えば第４図に示す装置に組込む。下ロール軸２の両端は
下ロール軸受部５０において支持させる。

下ロール１ａ、１ｂの上方には帯板４進行方向と直交す
る方向にスライドレール５を上、下に架設する。これら
のスライドレールは、ハウジングにより左右両端を支持
された梁６に固定されて゛いる。その梁６はハウジング
に対して上下動可能として上記下ロールと後述の上ロー
ルとの間の帯板挟持用間隙を調整可能とする。

上記スライドレール５には、左右一対をなす装置主体１
０ａ、１０ｂを装置させる。この装置主体１０ａ、１０
ｂは上記スライドレール５に摺動移動可能に取付けられ
、梁６の前後方向中間部から、一定間隙をおいて上ロー
ルサポートフレーム１４を上記スライドレール及び梁間
に垂設する。

また上ロールサポートフレーム１４の左右両端にはねじ
部を設け、この上ロールサポートフレーム１４のねじ部
に嵌合させたスクリューねじ部を有するシャフト１３を
両梁間の左右両端に設けた固定板部で軸受している。

シャフト１３は固定板部へ固定された可逆モータ１５と
連結され、上ロールの幅方向への移動調整を可能として
いる。

上ロールサポートフレームには帯板進行方向と平行に設
けた軸２２．２６がありまた上ロール保持体１６にも同
様の軸２４を具備させ、軸２６に上ロールの回転機能を
与えるためのウオームジヤツキ２８とそれを駆動するた
めのＡＣ可逆モータ３３とを取付ける。このウオームジ
ヤツキの直線運動を前記３つの軸、２２．２４．２６を
支点とすることにより上ロール保持体１６及び上ロール
３６の回転運動に変える。

また、上ロール保持体１６と、上ロールサポートフレー
ム１４の間にエアシリンダ３０を設け、上ロール及び上
ロール保持体部に存在するバックラッシュを解消できる
ようにしている。

また、下ロールの中央部に半割タイプのロールｌｃを取
り付け、帯板４を支承することも帯幅が大きくなる場合
は有効である。この中央ロール１ｃは下ロールの使用段
によって交換する。

第５図に上ロール３６と上ロール保持体１６の組立品を
示した。実施例の上ロールは、第５図に示すような構造
で上ロール保持体１６に組込まれており、ロール交換は
外面側の締付はナツト３８．３９を外し、ロール軸３４
を抜取り、下ロール３６よりロール軸３４を外すことに
よっ゛て行う。

［発明の効果］本発明にあっては上下一組をなす帯板縁部成形ロールを
それぞれ左右一対をなす分割ロールとして、それ等上下
ロールにそれぞれ複数の曲率半径を異にするロール面部
分を設けたから、一組のロールであるに拘らず、造管サ
イズを異にする複数帯板の縁部成形を行うことができ、
よってロール数を減少することができると共に、ロール
交換の手数を軽減することができる。

さらに上ロール保持体に、帯板幅方向に上ロールを傾動
させる機能を具備させることによって上ロールのロール
面を二辺上の異なる曲率半径部分に分けて、それ等各部
分を有効に下ロールのロール面と対応させて帯板縁部成
形の精度及び能率の向上を図ることができる。これによ
り上ロール外周面を複数の上ロール面部分として無駄な
（有効に活用することができる。

また、上ロールのロール面を片面側のみとじ上ロール保
持体フレームの肉厚を増加することができるようにした
ので、保持体の剛性を高めると共に上ロールの保持体の
反転機構を取り止め、上ロール全体のミル剛性を大きく
したこと、並びに上ロールの回転の支点を可能な限りロ
ールの圧下点に近づけ、かつ、バックラッシュの解消を
実施したことにより、上ロールのロール設定精度が向上
し、ミル剛性の向上ともあいまって、帯板縁部の成形精
度及び能率が大幅に向上した。

その効果の一例として外径３１φｍｍ〜４４φｍｍ範囲
の帯板成形において、従来例１　（第７図）、従来例２
（第８図）及び本発明法におけるロール交換回数を第１
表に示した。また３８．１φｍｍＸ１．２ｔｍｍ、２．
５　ｔ　ｍ　ｍ規格５ＵＳ４３０の帯板縁部曲げ特性の
比較を第６図（ａ）、（ｂ）に示した。本発明はロール
交換回数において従来例２と遜色がなく、帯板縁部の曲
げは薄肉１．２ｍｍｔ材及び厚肉２．　Ｓ　ｍ　ｍ　を
材においても従来例に比べ大幅に優れることが明らかで
ある。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の帯板縁部成形ロールを示す
ものである。第１図は本発明の帯板縁部成形ロールの異
なる成形サイズにおける成形方法を正面からみた説明図
、第２図は厚肉材成形における上、下ロールの設定状態
を示す説明図、第３図は薄肉材の成形における上ロール
傾斜設定状態を示す説明図、第４図は本発明の一実施例
を示す装置の正面図、第５図は第４図に示す装置の上ロ
ール部組込み部を示す断面図、第６図は帯板縁部曲げ曲
率の比較を示すグラフ、第７図は従来成形法の１つを示
す説明図、第８図は従来成形法の１つを示す説明図であ
る。 ■（１ａ、ｌｂ）・・・下ロール４・−・帯板５・・・スライドレール６・・・梁１０　（１０ａ、１０ｂ）−・・装置主体１３・・・シ
ャフト１４・・・上ロールサポートフレーム１５・・・幅方向移動用モータ１６−・・上ロール保持体２２．２４．２６・・・軸３０・・・エアシリンダー３３・・・ＡＣ可逆モータ３４・・・上ロール軸３６・・・上ロール３８．３９・・・締付はナツト５０・・・下ロール軸受部

Claims

【特許請求の範囲】１　上下一組をなす帯板縁部成形ロールにおいて、下ロ
ール及び上ロールをそれぞれ左右対称の一対の分割ロー
ルとし、該下ロールは内側が小径の複数段の異なる外径
を有し、各段の帯板縁部に対応する部分にはそれぞれ曲
率半径が異なる凹状湾曲部を設けた段付ロールとし、前
記上ロールは外周プロフィルのロール中心軸を含む平面
内の形状がロール外面側のみが凸状湾曲形を有し、該上
ロールは保持体に軸受させ、前記段付ロールの各段に対
応する位置に設置位置を変更可能としたことを特徴とす
る溶接鋼管の帯板縁部成形ロール。２　上ロールの凸状湾曲形は曲率半径の異なる扇形の連
接形からなり、上ロール保持体は、上ロールを帯板幅方
向に傾動させる機能を備えたことを特徴とする請求項１
記載の溶接鋼管の帯板縁部成形ロール。