JPH04200878A - 薄肉金属管の製造装置 - Google Patents

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〕 本発明は薄肉金属管の製造装置に関する。更に詳しくは
例えば板厚が０．２ｍｍ以下の薄肉の鉄系もしくは非鉄
系の金属板を丸めて金属溶接管を製造する装置に関する
。

「従来の技術〕 上記のよ・うな溶接管を製造する場合、従来は例えば第
３図に示すように、帯状の金属累月１を長手方向に移送
しながら、多段に配列１．た成形ロール（フィンパスロ
ール）２等で漸次円筒状に成形（−２、素材１の両エツ
ジ１ａ・１ｂを対向さセて突き合わせた部分を高周波誘
導加熱＝Ｉイル４等の適当な加熱手段で赤熱さセ、スク
イズロール３で所定の圧力を加えて１頃次溶着接合する
ことが行われている。

この場合、素＋Ａ’　１の肉厚が極めて薄くなり、素材
自体の剛性が弱くなると、素材１０両エツジ１ａ・１１
）の突き合わせ精度は、かなり厳密さが要請される。

しかし−上記従来の方法では、第３図に示すようにスク
イズロール３の手前側の最終の成形ロール（フィンバス
ロール）２との間隔が広く開いているため最終の成形状
態が往々にして不安定となり、溶接接合箇所Ａにおいて
両エツジ１ａ・１ｂの突き合わせ面に食い違いを生した
り、溶接部が長手方向に沿って変動するような事態が起
こり易い。

そこで、誘導コイル４の手前で、素材Ｉの収束部の両エ
ツジ１ａ・１ｂの間に種々の形状のセラミック製等のシ
ームガイドと称する収束規制部品５を組込んで溶接する
方法がとられることもあるが、収束規制部品５から溶接
接合箇所Ａまでは前記誘導コイル４の設置のために、素
材を拘束する機構はなく、溶接接合箇所Ａでの接合には
前記と同様にスクイズロール３のみで素材の両エツジを
対面接合するに代わりはない。

従って、上記の接合は、周面を縦断面半円形に形成した
一対のスクイズロール３・３で構成される円内でおこな
われ、その円内は自由空間であるため、しばしば素材１
の両エツジ１ａ・１ｂの対面がずれて段違いに接合され
るという不都合がある。特に、薄い素材になるほど、そ
の両エツジのずれは溶接部の品質、とりわけ溶接強度に
致命的な悪影響を与え、ときには未接合ぶが生じる等の
問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は」二記の問題点に鑑みて提案されたもので、前
記従来のフィンバスオールおよびスクイズロールの組み
合わせによる薄肉溶接管の製造方法における溶接部の品
質不安定性を解消し、しかも従来法では困難であった極
めて薄く且つ剛性の低い素材を用いた場合にも、容易か
つ確実に溶接管を製造することのできる薄肉金属管の製
造装置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〕

」−記の目的を達成するために本発明は、以下の構成と
したものである。

即ち、帯状の金属薄板よりなる素材を、その長手方向一
端側から幅方向両側エツジ部を互いに突き合わせるよう
にして漸次丸めながらその両側エツジ部を順次溶接接合
して金属管を製造する装置において、上記の溶接接合位
置の近傍に、硬質の耐熱性および耐摩耗性材料よりなる
円Ｓ（０台状の中子と、これに略相似の中空部を有する
外筒とを、内外に略同心状に配置して、その両者間に、
上記素材の板厚よりも僅かに大きいリング状の素材挿通
用間隙を形成し、その間隙の内外いずれか少なくとも一
方に該間隙内を通過する素材を加熱するための加熱手段
を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

上記の構成において、金属管を製造するに当たっては、
上記リング状間隙内にその大径側から、帯状金属薄板よ
りなる素材を、その長手方向一端側から挿入して順次送
り込むもので、その間隙内に送り込まれた素材は、リン
グ状間隙の小径側に行くに従って漸次筒状に縮径される
と共に、素材幅方向両側エツジ部が互いに接近して突き
合わされる。それと同時に上記エツジ部が突き合わされ
るまでに前記加熱手段により素材が順次充分に加熱され
、エツジ部が突き合わされることによって溶接接合され
るもので、上記のように中子と外筒との間の間隙内に素
材を通しながら溶接接合するようにしたので、薄い素材
にあっても上記エツジ部にずれ等が生ずることなく、良
好に接合することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明による薄肉金属管の製造装置の一実施例
を示す斜視図であり、前記第３図の従来例と同一の機能
を有する部材には同一の符号を付して再度の説明を省略
する。

本実施例においては、前記従来例と同様に薄い帯板状の
金属素材１を、多段に配置された成形ロールで漸次円筒
状に成形し、最終段のフィンバスロール２を経て、素材
１の両エツジ１ａ・１ｂを誘導加熱しながら溶接接合箇
所Ａで接合することにより薄肉の溶接管を製造するもの
で、この場合、上記フィンバスロール２から溶接接合箇
所Ａまでの素材１の両エツジ１ａ・１ｂの収束状況が、
素材１の移送に際して震動や波打ち或いは突き合わせ面
のずれ等が生じず、幾何学的、電磁気的に安定している
ことが溶接部の品質に最も大切である。

そこで、本発明では、前記素材１が溶接接合箇所直前に
収束部として形成する円錐の内面に、これに接する円錐
台状のセラ禦ツク等よりなる中子〔ｊを、その小径端面
の円周［−に溶接接合箇所へが位置するように支持腕６
ａを介（−５で配置して、溶接接合箇所への直前での素
材１の円筒内部方向−１の自由変形を拘束する。

さらに前記溶接接合箇所Ａの直前Ｇこ形成される収束部
の円錐形素材の外面には、これ（５こ接する円錐台状の
中空のセうミック等よりなる夕）筒７を、前記中子６の
外周乙こ、素材ｌの板厚より僅かζこ大きい間隙Ｓを設
けて図に省略した支持部材を介して配置し、素材１の円
筒外部方向への自由変形を拘束するようにしたちのＣあ
る。

１−記のようるこ中Ｙ６と外筒７所を設けて、前記のン
容接接合箇所直前の両エツジ１．３・１１）の収束を素
材１が形成する円錐の内面部と久面部の両方から機械的
に拘束ｊ７て素材１の収束部での自由変形を防１トする
ことにより、溶接部の品質を安定１ツて高めることがで
きる。また、薄い帯状金属累月に対１〜でも、素材の板
歪のや剛性乙こ厳しい制約を与えずに、長手方向にわた
って安定した品質のよい溶接接合が可能となり、しかも
細い溶接管も容易に製造できるものである。

なお、上記実施例におい了は、加熱手段として高周波誘
導コイル４を用いたが、これに限らずその他適宜であり
、又その配置位置は図の場合は外筒７の外側に配置した
が、前記の素材挿通用間隙Ｓの内夕（いずれか一方もし
くは両方に配置してもよ＜１１例λば中子６を中空筒状
に形成してその中に配置する、あるいは中子６内もしく
は外筒７内に一律的に内蔵（７てもよい。

また土、記の中子６と外筒７は、その少なくとも一方を
軸線方向に移動できるように構成してもよく、そのよう
に構成すると両者間の間隙Ｓの間隔を容易に調整するこ
とができる。

さらに上記の中子６および外筒７と、累月表面との間Ｑ
こは摩擦力が作用するが、中子６および外筒７の表面を
鏡面に研磨すると共に、その表面に必要に応じて潤滑油
等を塗布すれば上記の摩擦を低減することができる。

実験例 前記第１図に示す構造の円錐台状の中子６と、これに略
相似の中空部を有する外筒７とを、ジルコニア製ファイ
ンセラミックで製造（７、中子６のり１周面及び外筒７
の中空内面とを鏡面に研磨した。

中子６はその大径端面倒をその径よりも小さく且つ強固
な支持腕６ａで溶接ラインに固定した。

また中空外筒７は中子６の全長と同じ長さで、その円錐
状の中空部が中子６と同心となるように溶接ライン」二
に配置固定した。

本実験に使用した中子６および外筒７の第２図（１、＝
おける各部の寸法は、以↑゛の通りである。

１＝−４０ｍｍ、ｒ　ｔ　−３，６０ｍｍ、　ＲＨ＝３
．９０ｕｉｎφ−１５ｍ、　　ｒｏ＝２．１５＋ｖｍ、
、Ｒ，＝２．３９ｍなお図には省略したが、外筒７は固
定位置から軸方向に約１０順スライド可能で、この機構
により中子６と外筒７との間隙を僅かに変更調節できる
ようにしている。

誘導加熱用の円形′Ｘ１イル４の中心は前記中子６の軸
子Ｇこ位置させ、外筒７の外側に５ｍｍの間隔をあけて
十ントシた。

素材１としては、厚さ０．２］、ｍｍ、幅１５．０印の
テープ状の銅板条を、コイル状に巻いたものを用いた。

これを従来と同様の高周波）容接ラインで、接合機構を
本発明のものに取り替えて連続溶接して鋼管を製造した
。

溶接速度は６０ｍ／分で、中７−６および外筒７と累十
４１との摺動接触面にはソルブル油を吹き付けて、冷却
と潤滑を行った。

以上のようにして、素材Ｖｙ４５　ｋｇを溶接して外形
４．７６ｎｎｎの銅管を得た。製品とし、ての歩留まり
は９６％であった。

一方、従来の溶接機構を使用して同じ径の溶接鋼管を製
造しまたが、製品歩留まりは本発明の３割にも満たす、
本発明による製造装置Ｇｌ′ｌ従来のものよりも生産性
を大幅に向上できることがう）かった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による薄肉金属管の製造装
置は、帯状の金属薄板よりなる素材を、その長手方向一
端側から幅方向両側エンジ部を互いに突き合わせるよう
にして漸次丸めながらその両側エツジ部を順次溶接接合
して金属管を製造する装置において、上記の溶接接合位
置の近傍に、円錐台状の中子と、これに略相似の中空部
を有する外筒とを、内外に略同心状に配置して、その両
者間に形成されたリング状の間隙内に素材を通しながら
溶接接合するようにしたので、薄い素材にあっても上記
エツジ部にずれ等が生ずることなく、良好に接合するこ
とができるもので、品質のよい薄肉金属管を安定かつ確
実に量産できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄肉金属管の製造装置の一実施例
を示す斜視図、第２図（ａ）・（ｂ）・（Ｃ）は中子と
外筒の配置構成を示す左側面図・一部縦断正面図および
右側面図、第３図は従来の金属管製造装置の斜視図であ
る。 １は素材、１ａ・１ｂはエツジ、２は成形ロール（フィ
ンパスロール）、３はスクイズロール、４は高周波加熱
コイル、６は中子、７は外筒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状の金属薄板よりなる素材を、その長手方向一
   端側から幅方向両側エッジ部を互いに突き合わせるよう
   にして漸次丸めながらその両側エッジ部を順次溶接接合
   して金属管を製造する装置において、上記の溶接接合位
   置の近傍に、硬質の耐熱性および耐摩耗性材料よりなる
   円錐台状の中子と、これに略相似の中空部を有する外筒
   とを、内外に略同心状に配置して、その両者間に、上記
   素材の板厚よりも僅かに大きいリング状の素材挿通用間
   隙を形成し、その間隙の内外いずれか少なくとも一方に
   該間隙内を通過する素材を加熱するための加熱手段を備
   えたことを特徴とする薄肉金属管の製造装置。