JPS58151911A - ２重壁管とその製法 - 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】 本発明は、火炎り晃入れの施されるコア管と靭性材料製
外被管とから成り、焼入れによって前記のコア管と外被
管を互に接圧させる形式の固体材料搬送用の２重壁管及
びその製法に関するものである。

２重壁管は例えば坑内採掘作業において堆積体から小塊
状ばら荷を空圧搬送するために使用され、前記ばら荷は
、採掘された長壁切羽空間内へ充填材料として搬入され
る。更に又、特に浚渫作業において砂を液圧によって搬
送する際にも２重壁管は使用される。搬送すべき固体材
料の特性に基づいて、長期の耐用寿命をもった耐摩耗性
の内壁面を有する管が必要である。しかしその反面、前
記の同一の管は、内部の圧縮応力並びに、特に製造工場
から使用現場へ輸送する除に不可避的に発生する粗′野
々衝撃応力にも耐えうるような性質を有していなければ
ならない。前記の２つの極端な要求を満たしつるように
するために数十年来、コア管を特に摩耗応力に、また外
被管を圧縮応力並びに信撃応力に酪 耐えつるような２重壁管を使用する努力が払われてきた
。この場合に必要なことは、コア管と外被管を互に固着
させることである。

このような２重壁管を製作するための提案がＰイッ連邦
共和国特許出願公告第１０９９２８４号明細書で開示さ
れている。この場合コ゛ア管は冷間延伸（よって外被管
内へ挿嵌されると同時にコア管の表面は硬化される。

１本の管を複数の鋼層から構成し、該鋼層の熱膨張係数
を内層から外層へ向って減少させるようにすることはド
イツ国特許第８５８６１５号明細書に基づいてすでに公
知になっている。

またドイツ国特許第７１２５８６号明細書に開示された
提案によれば２層管の場合、ガラス状硬質の内層が、焼
入れ不能な靭性外層と溶接される。同一文献によれば更
に又、高焼入れの施された耐摩耗性のコア管の上に、焼
入れ不能の靭性金属薄板をかぶせ曲げて、スリットを有
する外被管を形成し、次いで該外被管をスリット縦縁に
沿って溶接することも公知になっている。これは、溶接
によってコア管上の外被管を緊縮せしめかつ所望のずれ
不能の合体化を生ぜしめようとするものである。

更に又、耐摩耗性のばね鋼から成るスリット付きコア管
を使用し、該コア管のスリット両縁部を、靭性鋼から成
る外被管内へ挿嵌する前にはオーツ々−ランプさせてお
き、次いで挿嵌後にスリット付きコア管を内圧によって
拡張させて外被管に圧着し、究極的にスリット両縁部を
互に突合わせるようにすることもドイツ国特許第５９３
５５９号明細書に基づいて公知である。

この文献では、縦スリットを有していなくても場合によ
っては圧力による拡張が可能であることが開示されて腔
る。また外被管内でのコア管の拡張をそれ相応の工具に
よって実施できることも述べられている。

またドイツ連邦共和国特許出願公開第２９０ｓｏ７ｔ４
明′細書に開示されている提案によれば、焼入れ可能な
材料から成るスリット付きコア管が使用され、該コア管
の外径は、外被管内へ挿嵌する前は外被管の内径よりも
犬であ・る。

スリット幅と外径は互に調和され、半径方向緊−によっ
てコマＷを押込んだのち、戻りばね効果に基づいて外被
管内にコア管は固着すると共に、スリット両縁部は互に
突合わされる。この手段に加えて次いでコア管に焼入れ
が施され、しかも焼入れ時に生じる体積増大によってコ
ア管は外被管に一層圧着される。この場合圧着力を高め
るために、場合によっては外被管を付カＵ的に冷却する
ことも可能である。

数十年にわたる技術開発期間中の前記の諸提案を勘案・
評価して明らかなことは、いがなる当業者も、耐摩耗性
のコア管と靭性の外、被管とによって２重壁管を製作す
る上で、事実上満足するに足る思想に想到するには至っ
ていないことである。スリットを有する管を使用するが
、それともスリットを有していない管を使用するかに関
わりなく、すべての従来の提案に共通し計したコア管；
と外被管が使用されていることである。要するに当業者
はこれまで、このように狭い公差を厳守することによっ
てのみ、コア管を所望のように外被管に圧着できると考
えていた訳である。従って、管を比較的正確に製作する
点から見ても、また外被管内へコア管を挿嵌しかつ焼入
れするための装置を使用する点から見ても経費は比較的
高くついた。

本発明の課題は、固体材料搬送用の２重壁管の製法を改
良して公知の方法に比して製−作費並びに使用材料費を
著しく低廉にしつるようにすることである。

この課題を解決する本発明の方法は、管製作時の公差及
び非真円度を考慮に入れた上で、外周の閉′じたコア管
の外径を外被管の内径よりも意図的に著しく小さく設計
し、あるいは外被管の内径をコア管の外径よりも意識的
に著しく大きく設計して、前記コア管を充分な遊びを以
て前記外被管ａへ挿嵌し、次いでコア管に連続的な反覆
焼入れを施すことによって該コア管を段階的に半径方向
に拡張させて前記外被管の内周面にコア管外周面をｍｌ
接触により固着させる点にある。

本発明の思想の基礎となった公知事実は、管製作に適し
た炭素鋼に焼入れを桶した場合に体積増大が生じる点に
ある。ところでこれまで予想だにしなかったことである
が、この体積増大がただ１回の焼入れ操作に限定される
ものでないことが判った。むしろ驚くべきことには、す
でに焼入れの施された管に焼入れ操作を再三繰返した場
合には肢管がその都度飛躍的に段階的に膨張し、それに
伴なって管外径が連続的に増大することが確認された。

この驚くべき認識に、／ 基ついて、先行技術において従来全く知られていなかっ
た発明の思想、つまり、ただ焼入れによってのみコア管
を申し分なく外−被管内に固着させつるという思想が生
れたのであり、しかもこの製作に当っては、コア管の外
径と外被管の内径とに関して大きな製作誤差を有しかつ
（又は）輸送に基づく大きな非真円度を有するような管
であっても使用できることが判った。従って本発明は、
極めて許容誤差範囲の広い単純な標準品質の管をも２重
壁管の製作に使用できるための前提条件を提供するもの
である。この場合使用されるコア管の外径はすでに述べ
たように、外被管内へ充分な遊びを以てコア管を挿嵌で
きるほど目的的に外被管の内径よりも著しく小さく設計
されるか、あるいは使用される外被管の内径は、コア管
と外被管との支障のない容易な挿し合せを保証するよう
に保たれる訳である。勿論両手段は併用されてもよい。

コア管と外被管とを支障なく挿嵌する−ことによっての
み、固体材料搬送用２重壁管を製作するに当って従来存
在していた一連の未解決の問題が解消されるのである。

いまや焼入れを再三反覆しつつ段階的に半径方向に拡張
することのみによってコア管を外被管内に固着させ、こ
れと同時にコア管の所望の耐摩耗状態を得ることができ
るの°で、その他の問題は自然解消することになる。

本発明の方法の実施態様によれば、複数の焼入れ段階の
加熱温度を等しい高さにすることが可能であるが、また
必要に応じて複数の焼入れ段階の加熱温度を異なった高
さにすることもできる。

焼入れによって互に接圧された、火炎焼入れの施された
コア管と靭性材料製外被管とから成る、固体材料搬送用
の本発明の２重壁管は、製作及び搬送に基づく公差及び
（又は）非真円度をも考慮に入れた上で、外被管の内径
よりも外径を意図的に小さく設計されたスリットを有し
ていないコア管が、連続的な反覆焼入れと、この焼入れ
反覆に基づく段階的な半径方向の拡張とによって外被管
の内周面に面接触により固着されていることを特徴とし
ている。

このような２宣壁管の製作は簡単であるユそれというの
は、許容製作誤差範囲の比較的広いコア管と外被管とを
使用することができ、かつコア管と外被管とを接合する
ため、並びに耐摩耗性の内周面を製作するためには焼入
れ操作を連続的に反覆するだけでよいからである。この
場合、引抜き管以外にストレートシーム溶接管又はスパ
イラルシーム溶接管を使用することも可能である。正確
な管径は重要ではないので、大径の２重壁管でも極めて
経済的に製作できる。

搬送に起因する非真円度は管組立の過程で自動的に除か
れる。

次に図面につき本発明の実施例を詳説する。

図面で単に部分的に略示したにすぎない２重壁管１は、
固体材料の液圧式又は空圧式搬送のために使用される。

該２重壁管は、焼入れ可能な炭素鋼例えば０３５から成
る内側のコア管２と靭性材料例えば構造用鋼から成る外
側の外被管３とより構成されている。両端面側には夫々
フランジ（図示せず）を設けることも可能である。

第１図から判るようにコア管２と外被管３の寸法は、製
作及び（又は）搬送に基づく公差及び（又は）非真円度
をも考慮に入すれた上で、外周の閉じたコア管２（要す
るに艮リットを有していないコア管）の外径ＡＫを意図
的に外被管３の内径ＪＭよりも著しく小さく設計し、コ
ア管２全充分な遊び８ｐを以て外被管３内へ易々と挿入
できるように選ばれている。従って外被管３内へコア管
２を嵌込むためには特別の手段又は装置は全く必要でな
い。

外被管３内へコア管２を挿入したのちコア管２に焼入れ
操作が反覆的に相次いで施され、その際にコア管２は拡
張し、しかも相当数の焼入れ操作を施したのち（この焼
入れ操作回数はコア管２と外被管３との間の遊びＳｐに
よって規定されるが）、コア管２の外周面４が外被管３
の内周面５に充分圧着するように拡張せしめられる（第
２図参照）。

このようにして、コア管２の内周面６に所望の耐摩耗状
態が得られるばかりでなく、外被管３にコア管２を面接
触させて固着することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は外被管内へコア管を挿嵌して成る外周の閉じた
本発明の２重壁管の一部分つまり扇形部分を焼入れ前の
状態で示した垂直横断面図、第２図は焼入れ操作を連続
的に反覆したのちの同２重壁管の垂直横断面図である。 １・・・２重壁管、２・・・コア管、３・・・外被管、
４・・・コア管外周面、５・・・外被管内周面、６・・
・コア管内周面、ＡＫ・・・コア管外径、ＪＭ・・・外
被管内径 ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　火炎焼入れの施されるコア管と靭性材料製外被管
   とから成り、焼入れによって前記のコア管と外被管を互
   に接圧させる形式の固体材料搬送用の２重壁管の製法に
   おいて、管製作時の公差及び非真円度をも考慮に入れた
   上で、外周の閉じたコア管（２）の外径（ＡＫ）を外被
   管（３）の内径（ＪＭ）よりも意図的に著しく小さく設
   計し、あるいは外被管（３）の内径（ＪＭ）をコア管（
   ２）の外径よりも意識的に著しく大きく設計して、前記
   コア管（２）を充分な遊び（Ｓｐ　）を以て前記外被管
   （３）内へ挿嵌し、次いでコア管（２）に連続的な反覆
   焼入れを施すことによって該コア管（２）を段階的に半
   径方向に拡張させて前記外被管（３）の内周面（５）に
   コア管外周面（４）を面接触により固着させることを特
   徴とする、２重壁管の製法。 ２、　複数の焼入れ段階の加熱温度を等しい高さにする
   。特許請求の範囲第１項記載の製法。 ３、　複数の焼入れ段階の加熱温度を異なった高さにす
   る、特許請求の範囲第１項記載の製法ユ４　焼入れによ
   って互に接圧された、火炎焼入れの施されたコア管と靭
   性材料製外被管とから成る、固体材料搬送用の２重壁管
   において、製作及び搬送に基づく公差及び（又は）非真
   円度をも考慮に入れた上で、外被管（３）の内径（ＪＭ
   ）よジも外径（ＡＫ）を意図的ｊＣ／Ｊ１さ、〈設計さ
   れたスリットヲ有していないコア管（２）が、連続的な
   反覆焼入れと、この焼入れ反覆に基づく段階的な半径方
   向の拡張とによって外被管（３）の内周面（Ｊ　Ｍ’　
   ）に面接触により固着されていることを特徴とする。２
   重壁管。