JPH09239436A

JPH09239436A - 電縫管の製造装置

Info

Publication number: JPH09239436A
Application number: JP4500696A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Takiura; 正義滝浦; Shinji Koiso; 信二小磯; Atsushi Miyauchi; 淳宮内; Takashi Kazama; 隆風間; Kotaro Nagahara; 孝太郎永原; Toshizou Nishimaki; 利三西間木; Yoshihito Haga; 良仁芳賀
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】板条材の端面の変形を防ぐことにより電縫管
の溶接欠陥を防ぐとともに、転造加工の精度を向上でき
る電縫管の製造装置を提供することを課題としている。【解決手段】板条材Ｔを走行させつつ、少なくとも一
対の転造ロール１６，１８間を通過させて転造加工を施
すための転造機構と、転造された板条材Ｔをフォーミン
グロール３２に通して管状に成形する管成形機構と、管
状にされた板条材Ｔの両端縁を溶接するための溶接機構
３６，３８とを具備する。転造ロールの上流側に隣接し
て、板条材Ｔの幅方向位置を規制するための上流側ガイ
ド機構１４が設けられ、ガイド機構１４は上流側へ向け
て開く一対のガイド体５０と、ガイド位置調整機構５２
と、スペーサ６０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内面溝付伝熱管等
として使用される電縫管の製造装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図９は、本発明の適用対象の一例として
内面溝付伝熱管を示す断面図である。この伝熱管１は、
断面円形の金属製の電縫管であり、その内面のほぼ全域
に亙って、管軸に対して一定角度をなす互いに平行なフ
ィン２が螺旋状に多数形成され、隣り合うフィン２の間
はそれぞれ螺旋溝３にされている。また、伝熱管１の内
周面の１箇所には電縫加工による溶接部４が形成され、
この溶接部４の両側には、伝熱管１の中心軸と平行に延
びるフィン無し部分５が形成され、このフィン無し部分
５によって各フィン２が分断されている。

【０００３】このような電縫管を製造する場合、従来
は、コイル状に巻いた板条材をアンコイラから繰り出し
ながら、この板条材を一対のフィン形成ロールで挟んで
その表面にフィンを転造する。さらに、フィンが転造さ
れた板条材を多数のフォーミングロールを通して管状に
成形したうえ、板条材の両側縁を高周波コイルで誘導加
熱し、これらを突き合わせて溶接する。

【０００４】この場合、従来はアンコイラからフィン形
成ロールの間、並びにフィン形成ロールからフォーミン
グロールの間に、１以上の鍔付きロールを設置し、これ
ら鍔付きロールの両端に形成された鍔により板条材の端
面を規制し、フィン形成ロールと板条材との中心合わせ
を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の装置
では、板条材の両側面を規制する鍔付きロールを使用し
ていたので、これら鍔付きロールを通過した板条材の側
端部には、厚さ方向への折れ曲がりが僅かに生じる場合
があった。このような微小な変形は、従来は問題視され
ることがなかったが、電縫管が薄肉化および細径化さ
れ、溶接加工時の板条材端部の突き合わせ量が小さくさ
れるに従い、板条材の側端面の僅かな変形によっても溶
接欠陥が生じやすいという問題が本発明者らによって見
いだされた。

【０００６】上記問題を軽減する手段として、鍔付きロ
ールを廃止し、その代わりに、外周面の軸線方向の幅が
大きい鍔無しロールを使用し、板条材の端部の変形を防
ぐことが考えられるが、その場合には、転造ロールを通
過するときに板条材にずれが生じやすいという問題があ
った。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、板条材の両側端部の変形を防ぐことにより電縫管の
溶接欠陥を防ぐとともに、転造加工の精度を向上できる
電縫管の製造装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る電縫管の製造装置は、金属製の板条材
を走行させつつ、少なくとも一対の転造ロール間を通過
させて、前記板条材の少なくとも一面に転造加工を施す
ための転造機構と、転造された前記板条材を、複数のフ
ォーミングロールを通して管状に成形するための管成形
機構と、管状に成形された前記板条材の両端縁を加熱し
たうえ突き合わせて溶接するための溶接機構とを具備す
る電縫管の製造装置であって、前記転造ロールの板条材
走行方向上流側に隣接して、前記板条材の幅方向位置を
規制するためのガイド機構が設けられていることを特徴
としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電縫管の製
造装置の一実施形態を示す側面図である。図中符号１０
は一定幅の板条材Ｔをコイルから連続的に繰り出すアン
コイラであり、繰り出された板条材Ｔは一対の押さえロ
ール１２を経て、上下に対向する溝付ロール１６および
平滑ロール１８（これらを転造ロールと総称する）の間
を通され、溝付ロール１６によりフィン２および螺旋溝
３が転造される。なお、この実施形態では、板条材Ｔの
上面にのみフィン２および螺旋溝３が形成され、裏面は
平滑のままにされる。

【００１０】押さえロール１２は、図６に示すように、
その外周面が単純円筒形をなすいわゆる鍔無しロールで
あり、その外周面の軸線方向の幅は、板条材Ｔの幅より
も十分に大きくされている。すなわち、押さえロール１
２は、板条材Ｔを幅方向へ位置規制する作用を奏しな
い。従来の装置では、アンコイラ１０から繰り出された
直後に、鍔付きロールを配置して板条材Ｔの幅方向位置
を規制する必要があったが、本発明の装置では、この押
さえロール１２の下流側に配置された上流側ガイド機構
１４によって板条材Ｔの幅方向位置規制を行うため、押
さえロール１２として鍔付きロールを使用する必要がな
いからである。押さえロール１２として鍔付きロールを
使用しても良いが、その場合には、鍔に板条材Ｔが接触
しないように、円筒面の幅を板条材Ｔの幅に比して十分
大きく確保することが必要である。

【００１１】溝付ロール１６の上流側には、溝付ロール
１６に隣接して、板条材Ｔをその幅方向に位置規制する
ための上流側ガイド機構１４が設けられている。この上
流側ガイド機構１４は、図２〜図５に示すように、板条
材Ｔの両側に左右対称かつ水平に配置された一対の細長
いガイド体５０と、これらガイド体５０の下端にそれぞ
れ固定された取付部材５４と、ガイド体５０および取付
部材５４を板条材Ｔの幅方向へ位置調整するためのガイ
ド位置調整機構５２とを具備している。

【００１２】ガイド体５０は、図５に示すように、いず
れも直方体状をなす上板５０Ａ、側板５０Ｂ、および下
板５０Ｃを断面コ字状になるように組み立てたもので、
その溝部５０Ｄに、板条材Ｔおよびスペーサ６０の両側
端部がそれぞれ摺動可能にはめ込まれている。溝部５０
Ｄの開口幅は、板条材Ｔの肉厚とスペーサ６０の肉厚と
を合わせた寸法よりも若干大きい。また、対向する溝部
５０Ｄの底面（側板５０Ｂの内側面）同士の離間距離
は、図４に示すように、板条材Ｔの走行方向上流側へい
くほど増大するように設定されている。すなわち、ガイ
ド体５０は上流側へ向けて開いた「ハ」字状に配置され
ている。

【００１３】板条材Ｔの長手方向に対するガイド体５０
の配置角度αは極めて小さくてよく、必ずしも限定はさ
れないが具体的には０〜１゜であることが好ましく、よ
り好ましくは０．３〜０．８゜とされる。０゜より小さ
くては、転造ロール１６，１８のできるだけ近くで板条
材Ｔの位置規制を行うことができなくなり、１゜より大
きくては、板条材Ｔの両側端を削るおそれが生じる。側
板５０Ｂの下流側端部間の離間距離は、板条材Ｔの幅よ
りも僅かに大きい程度とされ、これら下流側端部で板条
材Ｔの両端面が幅方向に位置規制されるようになってい
る。側板５０Ｂの下流側端部の板条材Ｔ側のエッジは、
僅かに面取りされていてもよい。

【００１４】ガイド体５０は、その少なくとも下板５０
Ｃおよび側板５０Ｂが超硬合金、サーメット、ＺｒＯ₂
基セラミック等の耐摩耗性材料で形成されていることが
望ましく、より好ましくは上板５０Ａも同様の材料で形
成される。

【００１５】ガイド体５０の上流側の端部には、図３に
示すように、板条材Ｔの進入位置に合わせて、水平方向
両側から見てＶ字状をなす切れ込み５０Ｅが形成され、
板条材Ｔのガイド体５０への進入が容易にされている。
一方、ガイド体５０の下流側端部の上下面には、各ロー
ル１６，１８の外周面と平行をなす一対の傾斜面５０Ｆ
が形成され、ガイド体５０の下流側端部が、フィン転造
領域の近傍に達するまで、これらロール１６，１８の間
に差し入れられている。したがって板条材Ｔは、ガイド
体５０の下流側端部により、フィン転造領域の近傍にお
いて位置規制されている。

【００１６】スペーサ６０は、図４に示すように、全面
に亘って均一の肉厚を有する薄い矩形板状の部材で、そ
の全長はガイド体５０より若干短い程度とされている。
スペーサ６０の幅は、その下流側から上流側へ向けて漸
次拡大しており、板条材幅方向において対向する側板５
０Ｂとの間には、常に間隙があくように設定されてい
る。図示の例ではスペーサ６０の両側縁はガイド体５０
と平行にされているが、必ずしも平行でなくてもよい。

【００１７】スペーサ６０の上流側の端部には、幅方向
両側に突き出た突起６０Ａが形成され、これら突起６０
Ａは、側板５０Ｂの内側壁面に形成された凹部６４に着
脱可能にはめ込まれている。この状態でスペーサ６０は
平行に上下動することが可能である。突起６０Ａと凹部
６４との係合により、スペーサ６０は下流側への移動を
阻止されつつ板条材Ｔの上面に沿って滑り、同時に板条
材Ｔを下板５０Ｃに押しつけて、板条材Ｔの上下振動
（ばたつき）を防止する作用を果たす。また、スペーサ
６０を、厚さの異なるものへ変更すれば、板条材Ｔの厚
さ変更に対応することが可能である。スペーサ６０も超
硬合金等の耐摩耗性材料で形成されていることが望まし
いが、磨耗しても交換は容易であるので、それに限定さ
れることはない。

【００１８】ガイド体５０は取付部材５４に対してボル
ト等で固定されており、取付部材５４は、図５に示すよ
うに、ガイド位置調整機構５２によって板条材Ｔの幅方
向へ移動可能に支持されている。ガイド位置調整機構５
２は、その側方に突き出た位置調整ボルト５６，５８を
具備し、位置調整ボルト５６のスクリュウ軸５６Ａは一
方の取付部材５４に螺合され、位置調整ボルト５８のス
クリュウ軸５８Ａは他方の取付部材５４に螺合されてい
る。また、ガイド位置調整機構５２内には板条材Ｔの幅
方向へ延びるガイドロッド６２が配置され、このガイド
ロッド６２に沿って取付部材５４が摺動する。これによ
り、位置調整ボルト５６、５８をそれぞれ回すと、各取
付部材５４を板条材Ｔの幅方向へそれぞれ位置調整で
き、かつ任意の位置で固定できるようになっている。

【００１９】下流側ガイド機構２０も、ガイド体５０と
同様の構造からなる断面コ字状の部材であり、その溝部
内に板条材Ｔの両端部が通されている。下流側ガイド機
構２０の全長は、図３に示すように、ガイド体５０より
も短く、しかも板条材Ｔの両側端との間に隙間を空けた
状態で平行に配置されている。下流側ガイド機構２０の
上流側端部には一対の傾斜面２０Ｆが形成され、下流側
ガイド機構２０の上流側端部は、溝付ロール１６と平滑
ロール１８の間に差し込まれている。また下流側端部に
は、Ｖ字状をなす切り込み２０Ｅが形成されている。な
お、転造加工後の板条材Ｔは、幅方向への振れが若干生
じる。下流側ガイド機構２０は、このような転造加工後
の板条材Ｔの幅方向への振れを最小限に抑え、フォーミ
ングロール３２での板条材Ｔの成形状態を安定化させる
ためのものである。したがって、下流側ガイド機構２０
の配置位置は必ずしも、溝付ロール１６および平滑ロー
ル１８に隣接する位置でなくてもよく、例えば、鍔無し
ロール３０とフォーミングロール３２の間であってもよ
い。その場合は、フォーミングロール３２になるべく近
いことが好ましい。

【００２０】下流側ガイド機構２０を通り抜けた板条材
Ｔは次に、張力調整機構２４に導入される。この張力調
整機構２４は、いずれも板条材Ｔの幅方向と平行な軸線
を有する３つの固定ロール２２、および２つの昇降ロー
ル２６を具備している。固定ロール２２は自由に回転す
るが、軸線位置は動かない。一方、昇降ロール２６は回
転可能な状態で共通の昇降台２８に取り付けられてお
り、この昇降台２８は図示しない油圧シリンダ等の駆動
機構により、一定範囲内で昇降されるようになってい
る。駆動機構は、図示しないセンサにより検出された、
張力調整機構２４内における板条材Ｔの張力が一定値を
越えると、昇降台２８を上昇させて張力を緩和する一
方、前記張力が一定値を下回ると、昇降台２８を下降さ
せて張力を上昇させる作用を果たす。

【００２１】この実施形態では、固定ロール２２および
昇降ロール２６についても、図７に示すように鍔無しロ
ールが使用されており、その外周面の軸線方向の幅は、
板条材Ｔの幅よりも十分に大きくされている。すなわ
ち、ロール２２，２６は、板条材Ｔを幅方向へ位置規制
する作用を有しない。本発明の装置では、上流側ガイド
機構１４によって板条材Ｔの幅方向位置規制を正確に行
うようにしたので、これらロール２２，２６によって位
置規制をする必要がないからである。ロール２２，２６
として鍔付きロールを使用しても良いが、その場合に
は、鍔に板条材Ｔが接触しないように、円筒面の軸線方
向の幅を十分大きく取ることが重要である。

【００２２】張力調整機構２４を通過した板条材Ｔは、
さらに一対の鍔無しロール３０を通過して、複数対配列
されたフォーミングロール３２を通して徐々に管状に丸
められ、ローリングセパレータ３４により突き合わせる
べき両端縁間の間隙量が一定に保たれたうえ、高周波加
熱コイル３６に通されて両側縁部が加熱される。ロール
３０も、前述したロール２２，２６，１２と同様に板条
材Ｔを幅方向へ位置規制する作用を奏しない。

【００２３】管状に成形され加熱された板条材Ｔは、一
対のスクイズロール３８を通され、両側方から押される
ことにより加熱された両側縁部が突き合わされ、溶接さ
れる。こうして溶接された伝熱管１の外周面には、はみ
出した溶融材料によりビードが形成されるので、このビ
ードを切削するためのビードカッタ４０が設けられてい
る。さらに、ビードが切削された伝熱管１は冷却槽４２
を通されて強制冷却されたうえ、複数対配列されたサイ
ジングロール４４を通され、所定の外径までに縮径され
る。こうして縮径された伝熱管１は、ラフコイラ４６で
巻き取られるようになっている。

【００２４】上記構成からなる電縫管の製造装置によれ
ば、溝付ロール１６および平滑ロール１８の直前に上流
側ガイド機構１４を設け、この上流側ガイド機構１４に
より板条材Ｔの幅方向位置を高精度に規制しているの
で、アンコイラ１０からフォーミングロール３２へ至る
過程で、板条材Ｔを位置規制するための鍔付きロールを
使用する必要がなく、板条材Ｔの両端面の変形を防い
で、溶接欠陥の発生を防ぐことが可能である。したがっ
て、特に、肉薄の小径管を製造する場合のように、高い
精度で電縫加工を行わなければならない場合にも、高い
信頼性を以て電縫管の製造が行える。

【００２５】また、この実施形態では、ガイド体５０を
板条材Ｔの長手方向に対して僅かに傾斜させたことによ
り、ガイド体５０への板条材Ｔの進入が円滑に行える
上、主としてガイド体５０の下流側端部でのみ板条材Ｔ
を位置規制するから、ガイド位置調整機構５２によるガ
イド体５０の位置調整作業が容易で、高い精度で位置規
制が行える。さらには、板条材Ｔとガイド体５０の位置
規制面との摺動面積を極小化することにより、板条材Ｔ
とガイド体５０との摩擦抵抗を最小に抑えることが可能
である。

【００２６】さらに、ガイド体５０の下流側端部に傾斜
面５０Ｆを形成し、この部分を溝付ロール１６と平滑ロ
ール１８との間に差し入れたことにより、転造箇所のご
く近傍で板条材Ｔを位置規制することができ、鍔付きロ
ールにより離れた位置で位置規制していた従来技術に比
して、転造精度を格段に向上することが可能である。

【００２７】なお、上記実施形態では、板条材Ｔに対し
て１回の転造加工を行うだけのものであったが、図８に
示すように、２回以上の転造加工を行うことにより板条
材Ｔの表面に交差溝を形成する構成なども実施可能であ
る。

【００２８】図８の装置では、第１段目の転造ロール１
６，１８および張力調整機構２４の後に、第２段目の溝
付ロール７０および平滑ロール７２（いずれも転造ロー
ル）が配置され、さらに第２段目の張力調整機構２４が
設けられている。また、転造ロール７０，７２について
も、先の実施形態と同様の上流側ガイド機構１４および
下流側ガイド機構２０が設けられている。他の構成は前
記実施形態と同様である。

【００２９】このような実施形態によれば、溝付ロール
１６で板条材Ｔ上に形成したフィンおよび／または溝の
上に、さらに別の角度をなすフィンおよび／または溝を
形成することができ、より高度な伝熱効果を奏するフィ
ン構造体を形成することが可能となる。もちろん、転造
ロールにより形成できるものはフィンと溝に限らず、い
かなる模様や凹部、凸部であってもよい。

【００３０】また、上記各実施形態は内面溝付伝熱管を
製造するためのものであったが、本発明はこの目的のみ
に限定されるものではなく、伝熱管以外であっても、内
面または／および外面に何らかの転造加工が施される電
縫管であれば、いかなる電縫管の製造にも適用すること
が可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電縫
管の製造装置によれば、転造ロールの上流側に隣接して
ガイド機構を設け、このガイド機構により板条材の幅方
向位置を高精度に規制するので、前工程からフォーミン
グロールへ至る過程で板条材の位置規制のために鍔付き
ロールを使用する必要がなく、板条材の両端面の変形を
防いで溶接欠陥の発生を防ぐことが可能である。したが
って、特に、肉薄の小径管を製造する場合のように、高
い精度で電縫加工を行わなければならない場合にも、高
い信頼性を以て電縫管の製造が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電縫管の製造装置の一実施形態を
示す側面図である。

【図２】同装置の転造ロールと上流側ガイド機構を示す
平面図である。

【図３】同装置の転造ロールと上流側ガイド機構を示す
側面図である。

【図４】同装置の転造ロールと上流側ガイド機構を示す
一部破断した平面図である。

【図５】同上流側ガイド機構の縦断面図である。

【図６】同装置の押さえロールの平面図である。

【図７】同装置の張力調整機構のロールを示す平面図で
ある。

【図８】本発明に係る電縫管の製造装置の第２実施形態
を示す側面図である。

【図９】本発明が適用できる電縫管として、内面溝付伝
熱管を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｔ板条材１内面溝付伝熱管２フィン４溶接部１０アンコイラ１２押さえロール（鍔無しロール）１４上流側ガイド機構１６溝付ロール１８平滑ロール２０下流側ガイド機構２４張力調整機構２２固定ロール（鍔無しロール）２６昇降ロール（鍔無しロール）３２フォーミングロール３６高周波加熱コイル５０ガイド体５０Ｄ溝部５２ガイド位置調整機構５６，５８位置調整ボルト６０スペーサ６０Ａ突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者風間隆福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (72)発明者永原孝太郎福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (72)発明者西間木利三福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (72)発明者芳賀良仁福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の板条材を走行させつつ、少なく
とも一対の転造ロール間を通過させて、前記板条材の少
なくとも一面に転造加工を施すための転造機構と、転造された前記板条材を、複数のフォーミングロールを
通して管状に成形するための管成形機構と、管状に成形された前記板条材の両端縁を加熱したうえ突
き合わせて溶接するための溶接機構とを具備する電縫管
の製造装置であって、前記転造ロールの板条材走行方向上流側に隣接して、前
記板条材の幅方向位置を規制するためのガイド機構が設
けられていることを特徴とする電縫管の製造装置。
【請求項２】前記転造ロールと前記フォーミングロー
ルとの間には、板条材を案内する複数のロールが設けら
れ、これらロールは、前記板条材の幅よりも軸線方向の
幅が広い円筒面を有し、この円筒面が前記板条材に当接
していることを特徴とする請求項１記載の電縫管の製造
装置。
【請求項３】前記ガイド機構は、前記板条材の走行方
向上流側へ向かうにつて板条材幅方向における互いの離
間距離が拡大する一対のガイド面を有し、前記板条材
は、これらガイド面の板条材走行方向下流側の端部に挟
まれて、幅方向へ位置規制されていることを特徴とする
請求項１または２記載の電縫管の製造装置。
【請求項４】前記ガイド機構は、走行する前記板条材
の上面に当接して摺動するスペーサを具備していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電縫管の
製造装置。