JPS583722A - Methof and device for manufacturing spiral pipe - Google Patents
Methof and device for manufacturing spiral pipeInfo
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- JPS583722A JPS583722A JP9835881A JP9835881A JPS583722A JP S583722 A JPS583722 A JP S583722A JP 9835881 A JP9835881 A JP 9835881A JP 9835881 A JP9835881 A JP 9835881A JP S583722 A JPS583722 A JP S583722A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/12—Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ストリップ面をスパイラル状に巻きながらエ
ツジ合せ目を溶接して管をつくるスパイラル管の製管方
法およびその装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for making a spiral pipe, in which a pipe is made by welding edge seams while winding a strip in a spiral shape, and an apparatus therefor.
スパイラル管を製造する方法には大別して外面押え方式
、内面押え方式および押えロール無しの方式の3方式が
ある。外面押え方式は、ピラミッド形に配置された3列
1組の曲げ成形ロールでストリップを圧下して曲げ成形
を行ない、固定的な多数の外面押えロールでスパイラル
状に成形ざiたストリップの外面を押え、成形されたス
トリップのスプリングバックを抑制したまま合せ目溶接
するものである。まだ溶接されていない成形されたスト
リップを押えロールに接触させながら合せ目を溶接する
ので、成形されたストリップは完全に荷重が除かれない
で、つまり内部弾性ひずみが加えられたまま合せ目が固
定される。したがって、管の長手方向にスリットを入れ
た場合、管を開くはね返り(以下圧の残留モーメントと
称す)が起こる。内面押え方式は、上記と同様の曲げ成
形ロールでストリップを圧下して曲げ成形を行ない、固
定的な多数、の内面押えロールで成形されたストリップ
を若干拡管しながら合せ目溶接を行なうもので、管の長
手方向のスリットを入れた場合に、スリットの縁を重な
らせるはね返り(以下負の残留モーメントと称す)奪起
こす。押えロール無しの方式は、成形されたス) I/
ツブが完全にスプリングバックした状態で公称外径にな
るようにストリップの成形を行なうもので、残留モーメ
ントが0であるから長手方向のスリットを入れてもスプ
リングバックは生じない。There are three main methods for manufacturing spiral tubes: an external pressing method, an internal pressing method, and a method without pressing rolls. In the external pressing method, a set of three rows of bending rolls arranged in a pyramid shape compresses and bends the strip, and a large number of fixed external pressing rolls presses down the outer surface of the formed strip in a spiral shape. Seam welding is performed while suppressing springback of the pressed and formed strip. Since the seam is welded while the unwelded formed strip is in contact with the presser roll, the formed strip is not completely unloaded, i.e., the seam remains fixed under internal elastic strain. be done. Therefore, when a slit is made in the longitudinal direction of a tube, a rebound (hereinafter referred to as a residual moment of pressure) occurs that opens the tube. In the internal press method, the strip is pressed down and bent using bending rolls similar to those described above, and the formed strip is slightly expanded using a fixed number of internal press rolls while seam welding is performed. When a slit is made in the longitudinal direction of the tube, a rebound (hereinafter referred to as negative residual moment) is generated that causes the edges of the slit to overlap. For the method without presser roll, the molded base) I/
The strip is formed so that the tube has the nominal outer diameter when fully springbacked, and since the residual moment is 0, springback will not occur even if longitudinal slits are made.
斯様に従来のは七んどのスパイラル管製造法によれば、
押えロール無し方式ではスプリングバックが生じないか
ら製作者の意図に関係なく一定方向、一定量のスプリン
グバックが生ずるもので、故意に残留モーメントを与え
るという着想は存在しなかった。しかし、スパイラル管
の用途が広がるにつれて、この残留モーメントを無視す
ることが製品に欠陥を与え、利点を損なうことに本発明
者達は気がついた。例えば、サワーガス用スパイラルラ
インパイプにおいて正の残留モーメント力存在する場合
、応力腐食割れが助長されるので負の残留モーメントを
与えることが望ましい。また、外面押え方式で製造され
たスパイラル管は正の残留モーメントを惹起する残留応
力が大きいので、パイプラインに用いた場合に管内の液
圧で拡管し、パイプ強度の低下を来たす。ざらに、負の
残留モーメントが存在するあるいは、全く残留モーメン
トが存在しないスパイラル管に矢板爪を取付けた杭は、
これの断面形状がいびつをなるが、この杭に適当な値の
正の残留モーメントが存在すれば真円度を保つことがで
きる。このように、用途に応じて適当な範囲でスプリン
グバックを惹起させる残留モーメント(内部弾性ひずみ
)を自由にコントロールする必要がある。しかし、従来
の製管方法・装置は、ただ単に所望径のスパイラル管を
製造することだけを考えたものであり、残留モーメント
をコントロールするという着想はない。又、従来の成形
装置では成形量を自由に調整するこkができない固定的
なものであったため、同一成形方式・装置の場合には正
、負の残留モーメントを作り分けるどころかその量をコ
ントロールすることさえも困難である。したがって、残
留モーメントを正と負に作り分けるには少なくとも外面
押え方式および内面押え方式の2方式の設備を必要とす
る。しかし、狭い工場に2方式の設備を設置することは
設備稼動率を低下させるためコスト高となり、経済上不
利である。According to the conventional spiral tube manufacturing method,
Since springback does not occur in a method without presser rolls, a fixed amount of springback occurs in a fixed direction regardless of the manufacturer's intention, and there was no idea of intentionally imparting a residual moment. However, as the applications of spiral tubes have expanded, the inventors have realized that ignoring this residual moment can lead to defects in the product and negate its benefits. For example, if a positive residual moment force exists in a spiral line pipe for sour gas, stress corrosion cracking will be promoted, so it is desirable to apply a negative residual moment force. In addition, spiral pipes manufactured using the external pressing method have a large residual stress that causes a positive residual moment, so when used in a pipeline, the pipe expands due to the hydraulic pressure inside the pipe, resulting in a decrease in pipe strength. Roughly speaking, piles with sheet pile claws attached to spiral pipes with negative residual moment or no residual moment at all are
The cross-sectional shape of this pile will be distorted, but if this pile has an appropriate value of positive residual moment, it will be able to maintain its roundness. In this way, it is necessary to freely control the residual moment (internal elastic strain) that causes springback within an appropriate range depending on the application. However, conventional pipe manufacturing methods and devices are designed to simply produce a spiral pipe with a desired diameter, and there is no concept of controlling residual moment. In addition, conventional molding equipment is fixed and cannot freely adjust the amount of molding, so when using the same molding method and equipment, it is necessary to control the amount rather than creating positive and negative residual moments separately. Even that is difficult. Therefore, in order to create positive and negative residual moments, at least two types of equipment, an external pressing type and an internal pressing type, are required. However, installing two types of equipment in a small factory is economically disadvantageous because it lowers the equipment operating rate and increases costs.
本発明の目的は、スパイラル管を製造するに際し、残留
モーメントを所望される方向並びに値に自由に調整して
付与しうる製管方法並びに装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a pipe manufacturing method and apparatus that can freely adjust and apply a residual moment to a desired direction and value when manufacturing a spiral pipe.
本発明の他の目的は1台の成形装置で正および負の残留
モーメントを製品管に与えることができるスパイラル管
の製造方法およびその装置を提供することである。Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a spiral tube that can apply positive and negative residual moments to a product tube using one forming device.
本発明の更に他の目的はストリップの板厚および降伏応
力の変動に追従してストリップの成形条件を自動的に変
えることにより、所望の残留モーメントを有するスパイ
ラル管を製造することができるスパイラル管の製造方法
およびその装置を提供することである。Still another object of the present invention is to produce a spiral tube having a desired residual moment by automatically changing the forming conditions of the strip in accordance with changes in strip thickness and yield stress. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and an apparatus for the same.
この発明では、スパイラル管の製造において、ストリッ
プの板厚縦弾性係数および降伏応力、製品管の曲率なら
びに製品管に与えるべき残留モーメントに基づいてその
残留モーメントを生ずる、ストリップに予め与えるべき
最大曲率を求める。In this invention, in manufacturing a spiral pipe, the maximum curvature to be given to the strip in advance to generate the residual moment is determined based on the strip's plate thickness modulus of elasticity and yield stress, the curvature of the product pipe, and the residual moment to be given to the product pipe. demand.
この曲率は製品管の曲率よりも大きい。ピラミッド型に
配置された3列の成形ロールにより、成形ロールの相互
間の位置を調整して平たいストリップを上記最大曲率の
スパイラルに連続的に曲げ成形する。続いて、スパイラ
ル状に成形されたろトリップを製品管の直径となるよう
にスプリングノ(ツクさせ、あるいは押し広げる。そし
て、ストリップの縁の合せ目を溶接する。This curvature is greater than the curvature of the product tube. Three rows of forming rolls arranged in a pyramid shape continuously bend and form the flat strip into a spiral of the maximum curvature by adjusting the mutual position of the forming rolls. Next, the spirally formed filter strip is sprung or expanded to the diameter of the product tube.Then, the seam of the edges of the strip is welded.
本発明では、一旦製品管の曲率よりも大きな曲率にスト
リップを曲げたのち製品管の曲率に戻すようにしている
ので、1台の製管装置により所望の大きさおよび向きの
残留モーメントを製品管に与えることができる。In the present invention, the strip is bent to a curvature larger than the curvature of the product pipe and then returned to the curvature of the product pipe, so a single pipe making device can create a residual moment of a desired magnitude and direction in the product pipe. can be given to
また、本発明ではストリップをスパイラル状に成形して
いる間に、降伏応力の変動あるいは成形量の変化に対す
る成形荷重の変化の比を検出して、ストリップの降伏応
力あるいは板厚の変化に追従して成形ロールの相互間の
位置を調整する。したがって、高い精度で製品管に所望
の残留モーメントを与えることができる。Further, in the present invention, while forming the strip into a spiral shape, the ratio of the change in the forming load to the change in the yield stress or the change in the forming amount is detected, and the change in the yield stress or the plate thickness of the strip is tracked. to adjust the position of the forming rolls relative to each other. Therefore, a desired residual moment can be applied to the product tube with high precision.
本発明の装置では、3列の曲げ成形ロールの出側に隣接
して曲げモーメント付与ロールを配置している。このロ
ールはスパイラル状に成形されたストリップのスプリン
グバックを抑制し、あるいはスパイラルを押し広げてス
パイラルの曲率な製品管の曲率に保持する。In the apparatus of the present invention, the bending moment imparting rolls are arranged adjacent to the exit side of the three rows of bending rolls. This roll suppresses springback of the spirally formed strip or expands the spiral to maintain the curvature of the spiral product tube.
曲げ成形装置および曲げモーメント付与ロールにおける
ストリップの曲げ成形量の調整には、ストリップ例えば
帯鋼の変形抵抗の変化が作るべき管に対してどの程度の
影響を及ぼすかを知ることが必要である。2′7れは次
に述べる曲げ理論並びに製造に先立つ検査によって知る
ことができる。この検査では、残留モーメント、変形抵
抗、曲げ成形装置の計器上の圧下量(計器の読み)と真
の圧下量、それと曲率との関係などを求める。そして、
グラフあるいは表で検査の結果を見出すことができるよ
うにする。考慮される帯鋼の性質が変動した場合、曲げ
成形装置の圧下量を上記グラフや表を基に調節すること
により残留モーメントが予定値にある管を作ることがで
きる。In order to adjust the amount of bending of the strip in the bending device and the bending moment imparting roll, it is necessary to know how much a change in the deformation resistance of the strip, such as a steel strip, will affect the tube to be made. 2'7 can be determined by the bending theory described below and by inspection prior to manufacturing. In this inspection, residual moment, deformation resistance, the amount of reduction on the instrument of the bending machine (meter reading), the true amount of reduction, and the relationship between this and curvature are determined. and,
Make it possible to find the results of the test in a graph or table. If the properties of the steel strip to be considered change, a tube with a residual moment at a predetermined value can be produced by adjusting the reduction amount of the bending device based on the above graphs and tables.
スパイラル鋼管の成形過程を単純曲げ理論をベースに検
討しそれに基づく製品径及び残留モーメントの調整につ
いて以下に述べる。The forming process of spiral steel pipes will be studied based on simple bending theory, and the adjustment of product diameter and residual moment based on this will be described below.
まず最初に、残留モーメントと1対1の対応関係にある
リング開口度について説明する。First, the ring opening degree, which has a one-to-one correspondence with the residual moment, will be explained.
第1図に示すようなリング開口による幾何学的関係から
、ρ1は製品パイプの曲率半径、ρ0はリング開口度、
すなわち完全にスプリングバックした後のパイプの曲率
半径を表わすとすると、θ
α=2ρ。51nT+ 2πρ、=(2π−θ)ρ0で
ある。From the geometric relationship due to the ring opening as shown in Figure 1, ρ1 is the radius of curvature of the product pipe, ρ0 is the ring opening degree,
That is, if it represents the radius of curvature of the pipe after complete springback, θ α = 2ρ. 51nT+2πρ,=(2π−θ)ρ0.
この2つの式から、リング開口度γをr−α/Dpで定
義すると、γは次式で与えられる。From these two equations, if the ring opening degree γ is defined as r-α/Dp, γ is given by the following equation.
リング開口による曲率の変化状況を曲げモーメントと曲
率の関係から説明する。第2図に示すように、例えば最
大曲率1/ρ1のA点まで曲げられた材料はスプリング
バックの途中のB点の製品曲率1/ρ、で縁部を溶接さ
れて製品となり、残留モーメントMIが残る。この製品
パイプの長さ方向にスリットを入れてリング開口すると
、残留モーメントが開放されリング開口後のパイプの曲
率はC点の1/ρ。となる。最大曲率を更に大きくして
A′まで曲げ成形し、負の残留モーメントM2を与える
場合も全く同様であるが、この場合、C′からB′の製
品曲率にするためには曲げ成形後に内面から逆開げを与
えることが必要である。この請合、リング開口すると第
2図からも分るようにm率半径は製品の曲率半径より小
さくなり、第1図のαは負、すなわちγは負となる。The change in curvature caused by the ring opening will be explained from the relationship between bending moment and curvature. As shown in Figure 2, for example, a material bent to point A with a maximum curvature of 1/ρ1 is welded at the edge to a product with a product curvature of 1/ρ at point B in the middle of springback, and the residual moment MI remains. When a slit is made in the length direction of this product pipe and a ring is opened, the residual moment is released and the curvature of the pipe after the ring is opened is 1/ρ of point C. becomes. The same is true when bending to A' by increasing the maximum curvature and giving a negative residual moment M2, but in this case, in order to make the product curvature from C' to B', it is necessary to It is necessary to provide reverse opening. In this case, when the ring is opened, as can be seen from FIG. 2, the m-rate radius becomes smaller than the radius of curvature of the product, and α in FIG. 1 becomes negative, that is, γ becomes negative.
ωは通常1前後の値であることがら近似計算すると、 で表わされる。Since ω is usually a value around 1, an approximate calculation yields: It is expressed as
又、材料の応カー歪関係を、例えば弾完全塑性体とする
と、単純曲げ理論より、
こ\でE、σア、 2tは夫々材料のヤング率、降伏点
、板厚を表わす。Also, if the stress-strain relationship of a material is, for example, an elastic perfectly plastic body, then from simple bending theory, E, σa, and 2t represent the Young's modulus, yield point, and plate thickness of the material, respectively.
通常の成形では(3)式の〔〕内の第3項は無視できる
ので
七なる。In normal molding, the third term in parentheses in equation (3) can be ignored, so it becomes seven.
r2L (4)より、素材のヤング率を降伏点(E、σ
Y)とパイプサイズ(2t、ρp)及び曲げの最大曲率
1/ρ1が決まると、リング開口度γは決定される。From r2L (4), the Young's modulus of the material is defined as the yield point (E, σ
When the pipe size (2t, ρp) and the maximum bending curvature 1/ρ1 are determined, the ring opening degree γ is determined.
ちなみに 正または0の残留モーメントでは γ〉0.(ω≦1)で り≧ρ。)ρ。By the way For positive or zero residual moments γ〉0. (ω≦1) ri≧ρ. )ρ.
負の残留モーメントではγ〈0.(ω〉1)でρ、〉ρ
。〉ρ1
となる。For negative residual moments, γ〈0. (ω〉1) and ρ,〉ρ
. 〉ρ1.
又、製品パイプの最外表面の残留応力をσBとすると、
単純曲げ理論の計算により、リング開口度は次式で与え
ることもできる。すなわちさらに、最大曲率I/ρ1に
おける管の単位長ざ邑りの曲げモーメントMおよび管の
単位長ざ当りの残留モーメントM、はそれツレ
で表わされる。Also, if the residual stress on the outermost surface of the product pipe is σB,
By calculating the simple bending theory, the ring opening degree can also be given by the following equation. That is, furthermore, the bending moment M per unit length of the pipe at the maximum curvature I/ρ1 and the residual moment M per unit length of the pipe are expressed by the angle.
上述の曲げ理論から明らかなように、スパイラル管はま
ず曲げ成形装置によって予定の製品パイプ半径ρ、より
も小さい曲率半径ρ1に曲げられる。As is clear from the bending theory described above, the spiral pipe is first bent by a bending device to a radius of curvature ρ1 that is smaller than the intended product pipe radius ρ.
この曲げ成形装置で曲げられたストリップの完全にスプ
リングバックした後の、すなわち残留モーメントがOと
なる曲率半径ρ。力、′−製品製品ダイブ半径よりもど
れだけ大、きいかあるいは小さいかによって残留モーメ
ントの値と方向が決定される。曲率半径ρ1に曲げられ
た後、管径方向に移動する曲げモーメント付与ロールあ
るいは押えロールで外にあるいは内に押えられて製品パ
イプ半径ρに修正されつつ溶接が行なわれ製造される。The radius of curvature ρ after complete springback of the strip bent by this bending device, that is, the residual moment becomes O. The value and direction of the residual moment is determined by how much the force, ′-product, is greater, greater, or less than the product dive radius. After being bent to a radius of curvature ρ1, the pipe is pressed outward or inward by a bending moment imparting roll or a press roll that moves in the pipe diameter direction, and welding is performed while the product pipe radius is corrected to ρ.
而して曲げモーメントの残留量の調整ばかりが正、負の
作り分けも可能となる。つまり、外面押え方式による場
合、従来生じ得なかった負の残留モーメントをストリッ
プの過度の曲げ七曲げモーメント付与ロールで内面から
ストシップを押えることで可能とする。第2図の(モー
メント−曲率)曲線に示すM2の負の残留モーメントを
与えようとする場合、製品パイプの曲率1/ρ、のとき
にM2の負のモーメントが得られるように曲げ成形装置
の曲げ成形量例えば圧下量をA′の点まで進め、次いで
曲げモーメント付与ロールで製品パイプ径まで押し返し
、つまりB′点まで曲率な小さくして溶接を行ない固定
する。このように、曲げ成形装置で与えられる曲げの最
大曲率をA −A’の間で変えるように曲げ成形装置の
圧下量を調整すれば、B −B’の範囲つまりMI−M
2の範囲で残留モーメントを調整できる。In this way, it becomes possible to adjust the residual amount of bending moment and also to make it positive and negative. That is, in the case of the external surface pressing method, a negative residual moment, which could not be produced conventionally, is made possible by pressing the strip from the inner surface with excessive bending of the strip and seven bending moment imparting rolls. When trying to give a negative residual moment of M2 shown in the (moment-curvature) curve in Figure 2, the bending device should be adjusted so that a negative moment of M2 is obtained when the curvature of the product pipe is 1/ρ. The amount of bending, for example the amount of reduction, is advanced to point A', and then the product is pushed back to the product pipe diameter with a bending moment imparting roll, that is, the curvature is reduced to point B', and welding is performed and fixed. In this way, if the reduction amount of the bending device is adjusted so that the maximum curvature of the bend given by the bending device is changed between A and A', the range of B to B', that is, MI to M
The residual moment can be adjusted within the range of 2.
他方、正の残留モーメントを与える場合には外方の固定
的な押えロール特に曲げ成形装置直後の押えロールでス
トリップを相対的に径方向へ押しつけることで果される
。On the other hand, if a positive residual moment is to be imparted, this is achieved by pressing the strip radially relative to each other with a fixed outer presser roll, in particular a presser roll immediately after the bending device.
また、内面押え方式による場合、従来生じ得なかった正
の残留モーメントをストリップの曲げの最大曲率を小さ
くする方向へ移動きせることと曲げモーメント付与ロー
ルで外面からストリップを押えることで可能とした。第
2図の(モーメント−曲率)曲線に示すMlの正の残留
モーメントを与えようとする場合、製品パイプの曲率1
/ ppのときにMlの正のモーメントが得られるよ
うに曲げ成形装置の圧下量をAの点まで進め、次いで曲
げモーメント付与ロールで製品パイプ径まで押え、つま
りB点まで曲率を小さくして溶接を行ない固定する。他
方、負の残留モーメントを与える場合には内方の固定的
な押えロール特に曲げ成形装置直後の押えロールでスト
リップを相対的に径方向へ押しつけることで果される。In addition, when using the internal pressing method, the positive residual moment, which could not be generated conventionally, can be moved in the direction of reducing the maximum curvature of the strip, and the strip can be pressed from the outside with a bending moment applying roll. When trying to give a positive residual moment of Ml shown in the (moment-curvature) curve in Figure 2, the curvature of the product pipe is 1
/pp, the reduction amount of the bending device is advanced to point A to obtain a positive moment of Ml, and then the bending moment applying roll is used to press down to the product pipe diameter, that is, the curvature is reduced to point B, and welding is performed. and fix it. On the other hand, if a negative residual moment is to be applied, this is achieved by pressing the strip radially relative to each other with an inner fixed presser roll, in particular a presser roll immediately after the bending device.
斯様に一つの成形方式で正・負の残留モーメントを自由
にコントロールして作り得る。In this way, positive and negative residual moments can be freely controlled and produced using one molding method.
以下本発明を更に図面に示す装置の具体的一実施例に基
づいて詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below based on a specific embodiment of the apparatus shown in the drawings.
第3図および第4図はそれぞれ本発明を応用した外面押
え方式の製管装置の正面図および側面図である。これら
図面に示すように基台II上に外面入側成形スタンド1
2および外面出側成形スタンド13が設けられている。FIGS. 3 and 4 are a front view and a side view, respectively, of an external press type pipe manufacturing apparatus to which the present invention is applied. As shown in these drawings, the outer side molding stand 1 is placed on the base II.
2 and an external molding stand 13 are provided.
また、基台11上のフレーム15からピン16および支
持板17を介して内面成形スタンド14が吊り下げられ
ている。内面成形スタンド14は入側および出側成形ス
タンド12.13に向い合っている。Further, an inner surface molding stand 14 is suspended from a frame 15 on the base 11 via a pin 16 and a support plate 17. The inner forming stand 14 faces the entry and exit forming stands 12.13.
入側、出側および内面成形スタンド12.13.14に
はそれぞれ成形ロール18.19.20が回転自在に取
り付けられている。第4図には入側成形ロール18の配
列が示されている。この図に示すように多数の入側成形
ロール18が管軸方向に沿って配列されており、管軸に
対しスパイラルの進み角と同じ角度で傾斜しているd出
側および内面成形ロール19.20の配列も入側成形ロ
ール18の配列と同じである。そして、これら成形ロー
ル18.19および2゜は正面から見るとピラミッド型
−配置されている。Forming rolls 18, 19, 20 are rotatably attached to the inlet, outlet and inner forming stands 12, 13, 14, respectively. FIG. 4 shows the arrangement of the entry forming rolls 18. As shown in this figure, a large number of input side forming rolls 18 are arranged along the tube axis direction, and d exit side and inner side forming rolls 19 are inclined at the same angle as the advance angle of the spiral with respect to the tube axis. The arrangement of the rolls 20 is also the same as the arrangement of the entrance forming rolls 18. These forming rolls 18, 19 and 2° are arranged in a pyramid shape when viewed from the front.
入側成形スタンド12は第4図に示すように基台】1上
に管軸方向に移動自在に載置された移動台21と移動台
21上に昇降自在に載置されたロール支持台22とから
なっている。移動台21は管軸方向に傾斜する鋸歯状の
滑面23を備えている。また、移動台21の後端寄りに
管軸方向に延びる軸穴24が設けられており、軸穴24
の後部にはねじスリーブ25がはめ込まれている。ねじ
スリーブ25には軸受27により回転自在に支持された
ねじ棒26がはめ合っている。ねじ棒26は減速機付き
モータ28が連結されており、ねじ棒26の回転により
移動台21は進退する。ロール支持台22は移動台21
と同様の滑面29を有し、両溝面23,29が接するよ
うにしてロール支持台22は移動台21上に載置されて
いる。ロール支持台22には滑面29の先端寄りに溝3
1が設けられており、この溝31に基台11のフレーム
(図示しない)に固定されたピン32が係合している。As shown in FIG. 4, the entrance molding stand 12 includes a base 21 mounted on the base 1 so as to be movable in the tube axis direction, and a roll support base 22 mounted on the movable base 21 so as to be movable up and down. It consists of The movable table 21 is provided with a serrated smooth surface 23 that is inclined in the tube axis direction. Further, a shaft hole 24 extending in the tube axis direction is provided near the rear end of the moving table 21.
A threaded sleeve 25 is fitted into the rear part of the holder. A threaded rod 26 rotatably supported by a bearing 27 is fitted into the threaded sleeve 25 . A motor 28 with a speed reducer is connected to the threaded rod 26, and the rotation of the threaded rod 26 moves the movable table 21 forward and backward. The roll support stand 22 is the moving stand 21
The roll support base 22 is placed on the movable base 21 so that the groove surfaces 23 and 29 are in contact with each other. The roll support base 22 has a groove 3 near the tip of the smooth surface 29.
1 is provided, and a pin 32 fixed to a frame (not shown) of the base 11 is engaged with this groove 31.
したがって、移動台21が進退すると、ロール支持台2
2はピン32によって進退が阻止され、昇降する。また
、ロール支持台22の上面にはブロック33を介して上
記入側成形ロール18が回転自在に支持されている。Therefore, when the movable base 21 moves back and forth, the roll support base 2
2 is prevented from moving forward or backward by the pin 32, and moves up and down. Further, the input forming roll 18 is rotatably supported on the upper surface of the roll support base 22 via a block 33.
出側成形スタンド13も上記入側成形スタンド12と同
様の構造をしている。そして、各成形ロール18.19
の上下位置は移動台を進退させて調整される。成形作業
中、移動台21に垂直方向の成形荷重が作用しても、移
動台21の摺動面およびねじ部の摩擦によって移動台2
1は進退しないので、ロール支持台22は全く昇降しな
い。したがって、入側成形ロール18は設定された位置
に保持される。他の成形ロール19についても同様であ
る。The exit molding stand 13 also has the same structure as the input molding stand 12 described above. And each forming roll 18.19
The vertical position of is adjusted by moving the moving table back and forth. Even if a vertical molding load acts on the movable table 21 during the molding operation, the movable table 2
1 does not advance or retreat, so the roll support base 22 does not move up or down at all. Therefore, the entry forming roll 18 is held in the set position. The same applies to the other forming rolls 19.
上記基台11上には第3図に示すようにピラー35によ
り断面がC形をし、管軸方向に延びるフォーミングケー
ス36が支持されている。フォーミングケース36は管
2の成形が始まる位置から溶接位置までの間の部分を覆
うようにして管2を取り囲んでいる。フォーミングケー
ス36には管2外周面に沿うように配列された多数の外
面押えロール37がねじ機構を含む支持部材38を介し
て回転自在に取り付けられている。外面押えロール37
は支持部材38のねじ機構によって管2の半径方向に出
入して押え位置が調整される。また、外面押えロール3
7は管2の外周面に接触し、管2のスパイラル運動に従
って回転する。As shown in FIG. 3, a forming case 36 having a C-shaped cross section and extending in the tube axis direction is supported on the base 11 by pillars 35, as shown in FIG. The forming case 36 surrounds the tube 2 so as to cover the area between the position where the forming of the tube 2 begins and the welding position. A large number of outer pressing rolls 37 arranged along the outer peripheral surface of the tube 2 are rotatably attached to the forming case 36 via a support member 38 including a screw mechanism. External pressing roll 37
is moved in and out of the tube 2 in the radial direction by a screw mechanism of the support member 38 to adjust the holding position. In addition, the outer surface presser roll 3
7 contacts the outer peripheral surface of the tube 2 and rotates according to the spiral movement of the tube 2.
前記内面成形スタンド14には、管軸方向に沿って配列
された複数の曲げモーメント付与ロール41が取り付け
られている。曲げモーメント付与ロール41の管内周方
向の位置は、第3図に示すように出側成形ロール19と
外面押えロール37との間すなわち出側にあり、装置の
配置の許す限り出側成形ロール19に近接していること
が望ましい。曲げモーメント付与ロール41の取付は方
は、入側及び出側成形ロールと同様である。すなわち、
スタンド本体42に鋸歯状滑面44を有する移動台43
が支持されている。移動台43は減速機付モータ46に
より回転駆動されるねじ棒45によって管軸方向に進退
される。ロール支持台48は鋸歯状清面49を有し、こ
の滑面49が移動台43の滑面44に接するようにして
スタンド本体42に支持されている。q−ル支持台48
は、前記入側成形スタンド12の場合と同様に移動台4
3の進退によって昇降する。A plurality of bending moment imparting rolls 41 arranged along the tube axis direction are attached to the inner surface forming stand 14 . The position of the bending moment applying roll 41 in the inner circumferential direction of the tube is between the exit side forming roll 19 and the outer pressing roll 37, that is, on the exit side, as shown in FIG. It is desirable to be close to. The bending moment imparting roll 41 is attached in the same way as the entry and exit forming rolls. That is,
A moving table 43 having a serrated smooth surface 44 on the stand body 42
is supported. The movable table 43 is moved forward and backward in the tube axis direction by a threaded rod 45 that is rotationally driven by a motor 46 with a reduction gear. The roll support base 48 has a serrated smooth surface 49 and is supported by the stand main body 42 such that the smooth surface 49 contacts the smooth surface 44 of the movable base 43. Q-le support stand 48
As in the case of the input side molding stand 12, the movable table 4 is
It goes up and down by advancing and retreating in step 3.
内面成形スタンド14の前端寄り(第4図において左端
寄り)から溶接トーチ48が≠出している。A welding torch 48 protrudes from the front end (left end in FIG. 4) of the inner surface forming stand 14.
溶接トーチ48の先端は管2内面の合せ目3を指向して
いる。図面には図示していないが、上記溶接トーチ48
の近くに管2外面の合せ目を溶接するトーチが配置され
ている。The tip of the welding torch 48 is directed toward the seam 3 on the inner surface of the tube 2. Although not shown in the drawing, the welding torch 48
A torch for welding the seam on the outer surface of the tube 2 is placed near the tube.
上記のように構成された製管装置により、所要の残留モ
ーメントを有するスパイラル管を製造する方法について
説明する。A method for manufacturing a spiral pipe having a required residual moment using the pipe manufacturing apparatus configured as described above will be described.
先ず、各ロールは所定の位置に設定される。すなわち、
成形ロール18.19.20は、内面成形ロール20が
管2の内面を押え、このロール20の位置で最大曲率1
/ρ、となるように、また、入側および出側成形ロール
18.19で管2の外面を支え、出側成形ロール19の
位置ではゾ製品管の曲率1/ρ、となるように位置が調
整される。外面押えロール37および曲げモーメント付
与ロール41は、それぞれ成形ロール18.19.20
で最終曲率1/ρ1に成形された管2の外面および内面
に接するように位置が調整される。First, each roll is set in a predetermined position. That is,
The forming rolls 18, 19, 20 have an inner forming roll 20 that presses the inner surface of the tube 2, and a maximum curvature of 1 at the position of this roll 20.
/ρ, and the outer surface of the tube 2 is supported by the inlet and outlet forming rolls 18 and 19, and the outlet forming roll 19 is positioned so that the curvature of the product tube is 1/ρ. is adjusted. The outer pressing roll 37 and the bending moment imparting roll 41 are formed by forming rolls 18, 19, and 20, respectively.
The position is adjusted so that it contacts the outer and inner surfaces of the tube 2, which has been formed to have a final curvature of 1/ρ1.
このようにロールが位置調整された製管装置に、平らな
ストリップが第3図に示すように水平に連続的に送り込
まれる。ストリツン1は入側成形ロール18と内面成形
ロール20との間で曲げられて、曲率な増し、内面成形
ロール20の位置で最大曲率1/ρ1となる。内面成形
ロール20と出側成形ロール19との間では、ス゛トリ
ップ1はスプリングバックにより徐々に曲率が減じ、出
側成形ロール19の位置では\゛最終曲率1/ρ、とな
る。A flat strip is continuously fed horizontally into the tube-making apparatus with the rolls positioned in this way, as shown in FIG. The strip 1 is bent between the entrance forming roll 18 and the inner forming roll 20, and the curvature increases, and the maximum curvature becomes 1/ρ1 at the position of the inner forming roll 20. Between the inner surface forming roll 20 and the exit forming roll 19, the curvature of the strip 1 gradually decreases due to springback, and at the position of the exit forming roll 19, the final curvature becomes 1/ρ.
そして、次に述べる曲げモーメント付与ロール41の働
きおよび外面押えロール37による管径保持により、最
終曲率1/ρ、を保った状態でスパイラル状に成形され
たストリップの合せ目3が溶接トーチ48で溶接される
。Then, by the action of the bending moment imparting roll 41 and the pipe diameter maintenance by the outer surface pressing roll 37, which will be described below, the seam 3 of the spirally formed strip is fixed by the welding torch 48 while maintaining the final curvature of 1/ρ. be welded.
上記製管工程において、負の残留モーメントを与える場
合には、第6図に示すように所定の負の残留モーメント
が生ずる最大曲げ曲率となるように曲げ成形ロール18
.19の圧下を調整して、曲げ成形装置傾おいて鎖線で
示される曲率に曲げたものを曲げモーメント付与ロール
41で内から押し戻して実線の如く修正し、予定の製品
パイプ径とする。つまり、第2図に示すように、曲げ成
形装置でA′点の曲げ曲率1/ρ1にあらかじめ成形し
たものを曲げモーメント付与ロール41で製品パイプ径
に達するまで内から押し戻しくC′→B′)、この状態
で合わせ目を溶接してスパイラル管の成形を行なう。従
って、M2なる負の残留モーメントが生ずる。In the above-mentioned pipe manufacturing process, when applying a negative residual moment, the bending roll 18 is bent so that the bending curvature reaches the maximum bending curvature at which a predetermined negative residual moment is generated, as shown in FIG.
.. 19 is adjusted, the bending device is tilted, and the product is bent to the curvature shown by the chain line.The pipe is then pushed back from inside by the bending moment imparting roll 41 and corrected as shown by the solid line to obtain the intended product pipe diameter. In other words, as shown in FIG. 2, a product that has been previously formed with a bending device to a bending curvature of 1/ρ1 at point A' is pushed back from the inside with a bending moment imparting roll 41 until it reaches the diameter of the product pipe C'→B' ), and in this state, the joints are welded and a spiral tube is formed. Therefore, a negative residual moment M2 is generated.
他方、正の残留モーメントを加える場合には第7図に示
すように、曲げ成形装置で鎖線に示す曲率に曲げたもの
を外面押えロール37で押し込み、実線に示した形状の
如く修正して予定の製品・4イ□
ブ径とする。つまり、第2図に示すように5成形装置で
A点の圧下を加えてスプリングバックさせればCまで拡
がるように曲(デられたストリップ1を外面押えロール
37によってB点で押えたまま溶接を行ない、M、なる
正の残留モーメントを加えるのである。従って、曲げの
最大曲率をA−A’の間に設定すれば、B−B’の範囲
で残留モーメントを任意の方向に任意の量だけ加えるこ
とができる。On the other hand, when applying a positive residual moment, as shown in Fig. 7, the material is bent to the curvature shown by the chain line using the bending device and pressed by the outer pressing roll 37, and the shape is corrected as shown by the solid line. The product has a diameter of 4 □. In other words, as shown in Fig. 2, if the strip 1 is pressed down at point A using the forming device 5 and spring-backed, the strip 1 will be bent to expand to point C. and add a positive residual moment M. Therefore, if the maximum curvature of bending is set between A-A', the residual moment can be applied by any amount in any direction within the range B-B'. can only be added.
第8図は内部弁え方式に応用した一実施例を示す正面図
で・ある。第3図および第4図に示す装置の部材と同じ
部材には同じ参照符号を付け、説明は省略する。外面曲
げ成形ロール18.19と内面曲げ成形ロール2αとで
構成きれる曲げ成形装置いわゆる30−ルペンダーでス
トリップ1は曲(デられてスパイラル管2とされる。ス
パイラル状に成形されるに際しては、前述したと同様の
鋸歯状滑面を有すロール支持台と移動台とが組合せられ
た架台51によって管径方向に出入自在に支持された多
数の内部弁えロール52とスタンド54に支持された曲
げモーメント付与ロール55とで管径り、の保持が行な
われる。前記曲げモーメント付与ロール55は30−ル
ペンダーの出側外面曲げ成形ロール19の後に、外面に
位置するように設置されている。該口〜ル55は外面押
え□方式のものと同様の楔作用を利用した移動機構とさ
れている。内面成形スタンド14および架台51は管2
の内側に配置された内部弁えロール支持台57 Kより
支持されている。FIG. 8 is a front view showing an embodiment applied to an internal valve system. Components that are the same as those of the apparatus shown in FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted. The strip 1 is bent into a spiral tube 2 using a so-called 30-rupender bending device consisting of an outer bending roll 18, 19 and an inner bending roll 2α. A large number of internal valve rolls 52 supported by a stand 54 and a large number of internal valve rolls 52 supported so as to be movable in and out in the pipe radial direction by a pedestal 51 which is a combination of a roll support and a movable table having a sawtooth smooth surface similar to that shown in FIG. The diameter of the pipe is maintained by a moment applying roll 55.The bending moment applying roll 55 is installed so as to be located on the outer surface of the 30-lupender after the outlet outer surface bending roll 19. The pipe 55 is a moving mechanism that utilizes a wedge action similar to that of the external presser □ method.
It is supported by an internal valve roll support stand 57K disposed inside.
斯様に構成されているので、正の残留モーメントを4え
る場合には、第2図及び第9図に示すように、曲げ成形
装置でA点の圧下を加え鎖線の形状にした後に、曲げモ
ーメント付与ロール55で内方へ押し込み実線の状態に
して溶接する。つまり、スプリングバックさせればCの
曲率となるものをBまで押えて予定の製品パイプ径とし
、その状態で溶接する。これにより、Mlの正の残留モ
ーメントが生じる。負の残留モーメントを加える場合、
第10図に示すように、曲げ成形装置で鎖線に示す曲率
に曲げたものを内部弁えロール52で内から拡げ実線の
曲率に修正し、予定の製品パイプ径とする。つま1ハ第
2図に示すように、A′点の曲率に曲げ成形装置で曲げ
たものをB′点にまで内部弁えロール52で拡げたまま
溶接を行ない、M2の負の残留モーメントを加える。斯
様に圧下量をA−7A’の範囲で変更することにより残
留モーメントはB−B’の範囲で変わる。With this structure, in order to obtain a positive residual moment, as shown in Figures 2 and 9, after applying pressure at point A with the bending machine to form the shape shown by the chain line, It is pushed inward by the moment imparting roll 55 and welded in the state shown by the solid line. In other words, the curvature of C if springback is pressed down to B to obtain the planned product pipe diameter, and welding is carried out in that state. This results in a positive residual moment of Ml. When adding a negative residual moment,
As shown in FIG. 10, the pipe is bent to a curvature shown by a chain line using a bending device and then widened from the inside by an internal valve roll 52 to correct the curvature shown by a solid line to obtain the intended product pipe diameter. As shown in Fig. 2, the toe 1 is bent to the curvature of point A' by a bending device and then welded while being expanded to point B' by the internal valve roll 52, thereby creating a negative residual moment of M2. Add. By changing the reduction amount in the range of A-7A' in this way, the residual moment changes in the range of B-B'.
第11図は押えロール無しの方式に応用した一実施例を
示す正面図である。曲げ成形装置の後に曲げモーメント
付与ロール61.62が内外面に位置するように2個設
置されている。この内外の曲げモーメント付与ロール6
1.62のいずれが一方を使用しであるいは両方同時に
使用して、残留モーメントを与える。詳しい操作方法に
ついては前述の外面押え方式並びに内部弁え方式と同じ
なので説明を省略する。FIG. 11 is a front view showing an embodiment applied to a method without a presser roll. Two bending moment imparting rolls 61 and 62 are installed after the bending device so as to be located on the inner and outer surfaces. This internal and external bending moment imparting roll 6
1.62 can be used either one or both at the same time to provide a residual moment. The detailed operation method is the same as the external pressing method and the internal valve method described above, so the explanation will be omitted.
斯様に本発明によれば、残留モーメントを任意の方向に
任意量付加することができる。しかも、設備の交換を要
することなく、同一製管ラインにおいてそれが可能とな
る。このことは、一つの設備で正の残留モーメントのス
パイラル管と負の残留モーメントのスパイラル管を作り
分けることができるだけに止まらず、望むならば、一端
から他端に向けて正の残留モーメント領域から負の残留
モーメント領域へと連続的に変わる一本のスパイラル管
を製造することも可能である。In this manner, according to the present invention, residual moment can be applied in any direction and in any amount. Furthermore, this can be done on the same pipe manufacturing line without requiring replacement of equipment. This not only makes it possible to create spiral tubes with a positive residual moment and spiral tubes with a negative residual moment in one piece of equipment, but also, if desired, from one end to the other from the positive residual moment region. It is also possible to produce a single spiral tube that changes continuously into the negative residual moment region.
次に残留モーメント調整の基本的考え方につぃて説明す
る。Next, the basic concept of residual moment adjustment will be explained.
(1) 残留モーメント又はリング開口度の初期値設
定
素材のヤング率と降伏点(E、σ、)とパイプサイズ(
2t、ρp)及び所望される残留モーメントすなわちリ
ング開口度(γ)が与えられると、曲げ成形装置による
曲げの最大曲率1/ρ□は(2)、 (41式より次式
で与えられる。(1) Setting the initial value of residual moment or ring opening
2t, ρp) and the desired residual moment, that is, the ring opening degree (γ), the maximum curvature 1/ρ□ of bending by the bending device is given by the following equation (2) (from equation 41).
通常ρ□は直接測定することが困難であるので、例えば
曲げ成形装置の内面曲げ成形ロール直下のストリップの
曲率と成形装置のロール位置との関係を求めておき(8
)式のρ1に対応するロール位置を設定すれば、γの初
期値設定は達成される。以下、この点について説明する
。Normally, it is difficult to directly measure ρ□, so for example, the relationship between the curvature of the strip directly under the inner bending roll of the bending device and the roll position of the forming device is determined (8
) By setting the roll position corresponding to ρ1 in the equation, the initial value setting of γ can be achieved. This point will be explained below.
本発明者達はピラミッド形に配置された3つの成形ロー
ルによるストリップの曲げ成形について理論的な解析を
行った結果、これら成形ロールの位置関係によってリン
グ開口度γを調整できることを見出した。これを、成形
ロールの位置関係を示す第12図により具体的に説明す
る。成形ロールは入側成形ロール18.内面成形ロール
20および出側成形ロール19よりなっている。これら
成形ロールはすべて同径rであり、図に示すr。は成形
ロール相当半径であり、ro= r + tである。(
こ〜で板厚ヨ2tである。)したがって、図は各成形ロ
ールが曲げ加工されているストリップの板厚中心線Nに
接しているように描かれている。内面成形ロール20に
対する人、出側成形ロール18.19の水平距離はそれ
ぞれ9等しくしである。また、人、出側成形ロール18
.19の高さ位置は内面成形ロール20の下端に接する
水平線Hから各ロールの上端に至る距離δ9.δ2で表
わされる。ここで、成形ロールの平均圧下量δm−(δ
、+δ2)/2とすると、値δm/L2は材料の縦弾性
係数E、降伏応力σ工、管の半径ρおよび肉厚2t、な
らびにリング開口度γによって定まる。The present inventors conducted a theoretical analysis of the bending of a strip using three forming rolls arranged in a pyramid shape, and found that the ring opening degree γ could be adjusted by changing the positional relationship of these forming rolls. This will be explained in detail with reference to FIG. 12, which shows the positional relationship of the forming rolls. The forming roll is the entrance forming roll 18. It consists of an inner forming roll 20 and an exit forming roll 19. These forming rolls all have the same diameter r, as shown in the figure. is the forming roll equivalent radius, and ro = r + t. (
The plate thickness is 2t. ) The figure is therefore drawn so that each forming roll is tangent to the thickness center line N of the strip being bent. The horizontal distances of the inner forming roll 20 and the exit forming roll 18, 19 are each equal to 9. In addition, a person, exit side forming roll 18
.. 19 is a distance δ9 from the horizontal line H touching the lower end of the inner surface forming roll 20 to the upper end of each roll. It is expressed as δ2. Here, the average reduction amount δm−(δ
, +δ2)/2, the value δm/L2 is determined by the longitudinal elastic modulus E of the material, the yield stress σ, the radius ρ and wall thickness 2t of the tube, and the ring opening degree γ.
第13図は上記の結果を実験によって確めたもので、r
とδm/L2との関係を示すグラフである。この実験は
管半径ρ、= 400 ml+板厚2t=(J+x+成
形ロール半径r = 40 rttrtrおよびス)
リップ降伏応力σア=30に9/maの条件のもとで行
われた。こ。Figure 13 shows the above results confirmed by experiment, and r
It is a graph showing the relationship between δm/L2 and δm/L2. In this experiment, the tube radius ρ, = 400 ml + plate thickness 2t = (J + x + forming roll radius r = 40 rttrtr and s)
The test was carried out under the condition that the lip yield stress σa=30 and 9/ma. child.
のグラフから明らかなように、δm/L2を大きくして
行くと残留モーメントが正から負に変化する。As is clear from the graph, as δm/L2 increases, the residual moment changes from positive to negative.
ところで、曲げ成形装置では一般に成形ロール半径rお
よびロール間距離りは固定されているので、ロール位置
関係において成形作業中に調整可能な量は上記平均圧下
量δmである。δmは入側成形ロール18の圧下量δ、
および出側成形ロール19の圧下量δ2によって調整さ
れるが、本発明者達は更に、δ2を適当な値に固定し、
δ1のみを調整すると残留モーメントを正確に調整でき
ることを見出した。次に、これを説明する。By the way, in a bending forming apparatus, the forming roll radius r and the distance between the rolls are generally fixed, so the amount that can be adjusted during the forming operation in terms of the roll position relationship is the above-mentioned average rolling reduction amount δm. δm is the rolling reduction amount δ of the entrance forming roll 18,
and the rolling reduction amount δ2 of the exit side forming roll 19, but the present inventors further fixed δ2 at an appropriate value,
It has been found that the residual moment can be adjusted accurately by adjusting only δ1. Next, this will be explained.
理想的には第12図に示すように、最終曲率半径ρ、で
曲げられたストリップの外周上に出側成形ロール19の
接触面があればよい。(図では相当半径r6で描かれた
出側成形ロールが点Pでストリップの中心線Nに接する
ように示されている。)このような接触状態にない場合
、例えば出側成形ロール19の位置が高すぎる(δ2が
大きすぎる)場合、この成形ロール19に接触する近傍
のストリップは管外面が凹むように逆向きに湾曲する。Ideally, as shown in FIG. 12, the contact surface of the exit forming roll 19 should be on the outer periphery of the strip bent at the final radius of curvature ρ. (In the figure, the exit forming roll drawn with an equivalent radius r6 is shown touching the center line N of the strip at point P.) If there is no such contact, for example, the position of the exit forming roll 19 If .delta.2 is too high (.delta.2 is too large), the strip in the vicinity of contacting the forming roll 19 will curve in the opposite direction so that the outer surface of the tube is concave.
このために、成形にむだなエネルギを消費し、残留モー
メントの調整が本可能となる。また、逆に出側成形ロー
ル19の位置が低すぎる(δ2が小さすぎる)場合、成
形ロール19はストリップから離れてしまい、ストリッ
プを所要の曲率に曲げ成形することができなくなる。For this reason, wasted energy is consumed in forming, and it becomes possible to adjust the residual moment. Conversely, if the position of the exit forming roll 19 is too low (δ2 is too small), the forming roll 19 will move away from the strip, making it impossible to bend and form the strip to the desired curvature.
出側成形ロール19の適当な位置すなわち最適圧下量δ
2は、第3図を参照して次のように求められる。ストリ
ップの板厚中央の有効曲げ長ざを!、曲げ傾斜角をθと
すると、幾何学的な関係からl:ρsinθ
・・・・・・(9)L = l + 7
”esinθ ・・・・・・00)
式(91,(10)より
L= (1)、 十re ) sinθ ・
・・・・・(II)また、有効圧下量(接点Pの位置の
高さ)δ9はδ1−δ−7’e (1−cosθ) =
pp(1−cosθ)−(12)で表わされ、これよ
り
δ、=(ρ、+To) (1−cosθ)・・・・・・
03)弐(II)、Q31より
したがって、出側成形ロール19の圧下量δ2を予め式
(151で与えられる値に設定すればよい。Appropriate position of the exit forming roll 19, that is, the optimum rolling reduction amount δ
2 can be obtained as follows with reference to FIG. The effective bending length at the center of the strip thickness! , if the bending inclination angle is θ, then from the geometrical relationship l: ρ sin θ
・・・・・・(9) L = l + 7
"esinθ...00)
From equations (91, (10)), L = (1), 10re ) sinθ ・
...(II) Also, the effective reduction amount (height of the contact P position) δ9 is δ1-δ-7'e (1-cosθ) =
It is expressed as pp(1-cosθ)-(12), from which δ, = (ρ, +To) (1-cosθ)...
03) According to (II) and Q31, the rolling reduction amount δ2 of the exit side forming roll 19 may be set in advance to the value given by equation (151).
前述のようにδm/L2とリング開口度γしたがって残
留モーメントとの間には一定の関係にあるので、成形ロ
ールの平均圧下量δm(=(δ1+δ2)/2)により
残留モーメントを調整することかでき、更に、式(I5
)により出側成形ロール19の圧下量δ2を設定すれば
、入側成形ロール18の圧下量δ1のみにより残留モー
メントを調整することができる。As mentioned above, there is a certain relationship between δm/L2 and the ring opening degree γ, and therefore the residual moment, so the residual moment can be adjusted by the average reduction amount δm (=(δ1+δ2)/2) of the forming rolls. and furthermore, the formula (I5
) by setting the rolling reduction amount δ2 of the exit side forming roll 19, the residual moment can be adjusted only by the rolling reduction amount δ1 of the entry side forming roll 18.
(2) 外乱(σアおよび2tの変化)への対応成形
中、ストリップの降伏応力σ、および板厚2tの変化に
よる外乱が発生した場合の残留モーメントMの調節につ
いて説明する。(2) Response to disturbances (changes in σa and 2t) Adjustment of the residual moment M when disturbances occur due to changes in the yield stress σ of the strip and plate thickness 2t during forming will be explained.
成形装置の圧下装置、ハウジングなどの弾性変形がある
ために、成形ロールの見掛けの圧下量smき真の圧下量
δmは一致せず、両者の関係は次式%式%
)
ここでQは曲げ成形荷重、Kは成形スタンドのバネ常数
である。Due to the elastic deformation of the rolling device, housing, etc. of the forming equipment, the apparent rolling amount sm and the true rolling amount δm of the forming rolls do not match, and the relationship between the two is expressed by the following formula (% formula %) where Q is the bending The forming load, K, is the spring constant of the forming stand.
一方、発明者達は実験により材料の成形力Qははゾσy
+2t+δmの関数と考えることができることを知った
。すなわち
Q=cp(σ、2t+ δm)・由・・09次に説明す
る第14図にQ−ψ(σY・2t、δIN)をグラフに
より定性的に示している。On the other hand, the inventors experimentally found that the forming force Q of the material is σy
I learned that it can be considered as a function of +2t+δm. That is, Q=cp(σ, 2t+δm)・Yu 09 FIG. 14, which will be explained next, qualitatively shows Q−ψ(σY・2t, δIN) by a graph.
又、近似的にδcxl/ρであるからρ□の関数である
。すなわち
2m−8=V/(ρ1)・曲・(I81Fll;l〜0
樽式より
5o−k・ψ(σy+2t+δff1)峠(ρ1)・・
・・・・α9今、成形中、σ、がσ(へ変化した場合の
例で残留モーメント調整の考え方について説明する。Also, since it is approximately δcxl/ρ, it is a function of ρ□. That is, 2m-8=V/(ρ1)・song・(I81Fll; l~0
From the barrel type, 5o-k・ψ(σy+2t+δff1) pass (ρ1)...
...α9 Now, the concept of residual moment adjustment will be explained using an example where σ changes to σ( during molding.
製品径(2ρp)及び残留モーメント(γ)を一定に保
つためには、(8)式の関係に従って、σア→σりに応
じてρ1→ρ′1に変えなければならない、すなわち0
!11式により、srnから
S′。=iψ(σ′Y、2t+δ’m) + W(Q′
1) ヘ成形ロールの圧下量を設定変更すればよい。In order to keep the product diameter (2ρp) and residual moment (γ) constant, they must be changed from ρ1 to ρ'1 as σa → σ according to the relationship in equation (8), that is, 0
! 11, from srn to S'. =iψ(σ'Y, 2t+δ'm) + W(Q'
1) All you have to do is change the rolling reduction amount of the forming roll.
第14図は、上記演算をグラフで説明するものである。FIG. 14 is a graph explaining the above calculation.
成形装置の弾性特性直線群sm、 s’、 、 s”。Elastic characteristic straight line group sm, s', s'' of the forming device.
はS。をハ?メータとして式(161を表わすものであ
る。成形荷重曲線群Q、Q’、Q″は降伏応カσアをパ
ラメータとし弐〇ηを表わしている。式aカは板厚2t
も変数としているが、ここでは板厚一定としている。直
線Mpは所要の残留モーメントを表わしている。すなわ
ち、所要の残留モーメントM、が与えら−れれば、Mp
J=Qlおよび近似的にδCx−1/ρより第2図の例
えば直線i下は、第14図上に直線Mpで近似的に表わ
すことができる。is S. Ha? Equation (161) is expressed as a meter. The forming load curve group Q, Q', Q'' expresses 2〇η with the yield stress σa as a parameter.Equation a is the plate thickness 2t.
is also used as a variable, but here the plate thickness is assumed to be constant. The straight line Mp represents the required residual moment. That is, if the required residual moment M is given, Mp
From J=Ql and approximately δCx-1/ρ, for example, the area below the straight line i in FIG. 2 can be approximately represented by the straight line Mp on FIG. 14.
この第14図において、点aは降伏応力σ、のストリッ
プを圧下量S。で成形することにより残留モーメントM
の管が得られることを示している。In this FIG. 14, point a is the reduction amount S of the strip with yield stress σ. By forming with
This shows that a tube of
今、降伏応力がσ4に変ったとすると、弐〇7)により
成形荷重は変化し、荷重曲線はQ′となる。所要の残留
モーメントを得るためには直線Mpと曲線Q′との交点
すの成形荷重で成形しなければならない。このときの見
掛けの圧下量は、この交点すを通る直線S′oが示す量
S′□である。Now, if the yield stress changes to σ4, the forming load changes according to 207), and the load curve becomes Q'. In order to obtain the required residual moment, it is necessary to form with a forming load at the intersection of the straight line Mp and the curve Q'. The apparent reduction amount at this time is the amount S'□ indicated by the straight line S'o passing through this intersection point S.
板厚2tが変化した場合も上記と同様にして、所要の残
留モーメントを管に与えることができる。Even when the plate thickness 2t changes, the required residual moment can be applied to the tube in the same manner as described above.
次に、ストリップの降伏応力σアおよび/または板厚2
tが変動する場合、管に所要の残留モーメントを与える
ためにストリップの曲げ成形量を自動的に制御する方法
について説明する。Next, the yield stress σa of the strip and/or the plate thickness 2
A method for automatically controlling the amount of bending of the strip in order to provide the required residual moment to the tube when t varies will be described.
第15図は制御装置を含む成形装置の概略を示している
。ストリップ1は成形される前に、予めローラーレペラ
ー65で平らにされる。このときローラーレベラー65
のローラー66に加わる荷3重Wとストリップ】の降伏
応力σ工とは関数関係にある。したがって、この関数σ
、 = f (W)を実験により求めておけば、荷重W
を測定することにより降伏応力σ7を求めることができ
る。荷重Wはロードセルなどを利用した荷重計67によ
りオンラインで連続的に測定される。測定された荷重W
は制御用コンピュータ68に入力され、ここで降伏応力
σ工が関数f(W)Kより求められる。また、厚み計6
9により板厚2tが測定され、その値は制御コンピュー
タ68に入力される。FIG. 15 schematically shows a molding apparatus including a control device. Before the strip 1 is formed, it is flattened with a roller repeller 65. At this time, the roller leveler 65
There is a functional relationship between the load W applied to the roller 66 and the yield stress σ of the strip. Therefore, this function σ
, = f (W) can be found experimentally, then the load W
By measuring , the yield stress σ7 can be determined. The load W is continuously measured online by a load meter 67 using a load cell or the like. Measured load W
is input to the control computer 68, where the yield stress σ is determined from the function f(W)K. Also, the total thickness is 6
9, the plate thickness 2t is measured and the value is input to the control computer 68.
制御用コンピュータ68には第14図に示す関数Q=’
f’(σy + 2 t +6m)およびQ = K
(Sm−δm’)が記憶されている。そして、前に説明
したと同様の手順で、これら関数により変化した降伏応
力むおよび/または板厚2tに応じた成形装置の圧下量
Smがコンピュータ68において演算される。The control computer 68 has a function Q=' shown in FIG.
f'(σy + 2t +6m) and Q = K
(Sm-δm') is stored. Then, in the same procedure as described above, the yield stress Sm changed by these functions and/or the rolling reduction amount Sm of the forming device according to the plate thickness 2t are calculated in the computer 68.
第16図は制御コンピュータ68における演算過程ヲ示
スフローチャートである。コンピュータ68には所要の
管径Dpおよび残留モーメントM、が予め設定される。FIG. 16 is a flowchart showing the calculation process in the control computer 68. The required pipe diameter Dp and residual moment M are preset in the computer 68.
ついで、ストリップの降伏応力σアおよび板厚2tが測
定され、これらの値は初期値σ工。、2toトシテコン
ピユータ68に設定スる。これら初期値に基づき第14
図に示す演算により圧下量Smを求め、これをコンピュ
ータ68に設定する。Next, the yield stress σa and plate thickness 2t of the strip are measured, and these values are the initial values σ. , 2 to the computer 68. Based on these initial values, the 14th
The reduction amount Sm is determined by the calculation shown in the figure and is set in the computer 68.
上記設定が終ったならば製管を開始すると共に、σ1,
2tの測定を行なう。これらの測定値σYI I2t、
がそれぞれ初期値σYOl 2 to K等しいならば
上記圧下量S、nで製管を続け、等しくないならば、圧
下量混を修正すると共に、σyl + 2LHを改め
て初期値としてコンピュータ68に設定する。Once the above settings have been completed, start pipe making, and σ1,
Measure 2t. These measured values σYI I2t,
If they are equal to the respective initial values σYOl 2 to K, pipe manufacturing is continued with the above-mentioned reduction amounts S and n, and if they are not equal, the reduction amount mixture is corrected and σyl + 2LH is newly set in the computer 68 as the initial value.
求められた圧下量5fflは圧下装置73に入力される
。このとき、成形装置とローラーレベラー65との間の
距離によって生じる時間差はピンチローラ71に連結さ
れた速度計72によりストリップ1の速度Vを検出して
、この速度Vによって補正される。すなわち、ローラー
レベラー65で荷重Wを測定されたストリップ10部分
が成形装置の位置に来たときに成形装置にこの部分に対
応する所要の圧下量SInが与えられる。The determined rolling reduction amount 5ffl is input to the rolling down device 73. At this time, the time difference caused by the distance between the forming device and the roller leveler 65 is corrected by detecting the speed V of the strip 1 by a speed meter 72 connected to the pinch roller 71. That is, when the portion of the strip 10 whose load W has been measured by the roller leveler 65 comes to the position of the forming device, the required reduction amount SIn corresponding to this portion is given to the forming device.
成形装置の真の圧下量δmはロールまたはロール軸の位
置を検出する圧下量検出器73により検出される。検出
された圧下量δmはコンピュータ68にフィードバック
δれる。The true rolling reduction amount δm of the forming apparatus is detected by a rolling reduction amount detector 73 that detects the position of the roll or the roll axis. The detected rolling reduction amount δm is fed back δ to the computer 68.
第17図は他の制御方法による制御装置を含む成形装置
の概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram of a molding apparatus including a control device using another control method.
この装置では、荷重計75および圧下量検出器76によ
り、成形ロール20に加わる荷重Qおよび真の圧下量δ
mをそれぞれ検出する。これらの検出値Q、δmは制御
用コンピュータ77に入力される。制御用コンピュータ
77には、第14図に示す関数Q−ψ(σy+2t+
δm)および目標値ΔQ/Δδm−に1Mpが入力さ
れている。前述のように第14図に示す線Mpは直線で
あるので、ΔQ/Δδmが常に一定値kになるように見
掛けの圧下量S。を制御することにより真の圧下量δm
を制御する。圧下量S、はコンピュータ77より圧下装
置78に入力される。In this device, the load Q applied to the forming roll 20 and the true reduction amount δ are determined by a load meter 75 and a reduction amount detector 76.
Detect each m. These detected values Q and δm are input to the control computer 77. The control computer 77 has a function Q−ψ(σy+2t+
δm) and target value ΔQ/Δδm- are input with 1 Mp. As mentioned above, since the line Mp shown in FIG. 14 is a straight line, the apparent rolling reduction amount S is set so that ΔQ/Δδm always becomes a constant value k. By controlling the true rolling reduction amount δm
control. The reduction amount S is input from the computer 77 to the reduction device 78 .
例えば、第14図において成形荷重曲線Q上の点aで成
形が進んでいたときに、ストリップの降伏応力σアがσ
↓に変化したとする。このために、成形荷量曲線はQか
らQ′に変化し、成形ロールの圧下量5Ifiをそのま
まに保って成形を続けると成形条件は点aからCに変る
。このとき、真の圧下量δmの変化に対する成形荷重Q
の変化の比はΔQ′/Δδ′mとなり、目標値kから外
れる。すなわち、所要のモーメントMpが得られずM′
、となる。そこで、コンピュータ77の指令により圧下
量SmをS′oに変化させると、成形条件を示す点Cは
曲線Q′に沿つ−て移動し、遂には点blc達する。こ
のとき、比ΔQ/Δδmは目標値にとなり、所要の残留
モーメントMpを管に与えることができる。For example, when forming is progressing at point a on the forming load curve Q in Fig. 14, the yield stress σa of the strip is σ
Suppose it changes to ↓. For this reason, the molding load curve changes from Q to Q', and the molding conditions change from point a to C if molding is continued while keeping the rolling reduction amount 5Ifi of the molding roll as it is. At this time, the forming load Q with respect to the change in the true rolling reduction amount δm
The ratio of change in is ΔQ'/Δδ'm, which deviates from the target value k. In other words, the required moment Mp cannot be obtained and M′
, becomes. Therefore, when the reduction amount Sm is changed to S'o by a command from the computer 77, the point C indicating the molding condition moves along the curve Q' and finally reaches the point blc. At this time, the ratio ΔQ/Δδm becomes the target value, and the required residual moment Mp can be applied to the pipe.
第18図は制御コンピュータ77における演算過程を説
明するフローチャートである。コンピユー 1り77
には所要の管径Dpおよび残留モーメントMpが予め設
定され、また予め測定されたストリップの降伏応力σア
および板厚2tが設定される。これら設定値に基づき第
14図に示す演算により圧下量Smヲ求メ、これをコン
ピュータ77に設定する。FIG. 18 is a flowchart illustrating the calculation process in the control computer 77. Compuyu 1ri77
The required pipe diameter Dp and residual moment Mp are set in advance, and the yield stress σa and plate thickness 2t of the strip, which were measured in advance, are set in advance. Based on these set values, the reduction amount Sm is calculated by the calculation shown in FIG. 14, and this is set in the computer 77.
上記設定が終ったならば、製管を行い、このときの成形
荷重および圧下量を測定し、これを初期値Q。およびδ
0とする。そして、更に製管な続け、成形荷重Q1およ
び圧下量δ1を測定する。Q+””Q。Once the above settings are completed, pipe production is performed, and the forming load and reduction amount at this time are measured, and these are set as the initial value Q. and δ
Set to 0. Then, pipe manufacturing is continued, and the forming load Q1 and the rolling reduction amount δ1 are measured. Q+””Q.
ならば製管を続け、Q1〜QoならばΔQ/Δδを求め
る。ΔQ/Δδ−にならば製管を続け、ΔQ/Δδキに
ならば、ΔQ/Δδ=にとなるように圧下量島を修正す
る。If so, continue pipe making, and if Q1 to Qo, calculate ΔQ/Δδ. If ΔQ/Δδ-, pipe making is continued, and if ΔQ/Δδ-ki, the reduction amount island is corrected so that ΔQ/Δδ=.
本発明は上記実施例に限られるものではない。The present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、成形ロールは分割型すなわち多数のロールより
なっていたが、これを1本の成形ロールであってもよい
。また、成形ロールの位置すなわち圧下の調整を鋸歯状
滑面を備えた台に代えてねじ式又は液圧による圧下装置
を用いてもよい。For example, although the forming roll is of a split type, that is, it is composed of a large number of rolls, it may be a single forming roll. Further, for adjustment of the position or reduction of the forming roll, a screw-type or hydraulic reduction device may be used instead of the table having a serrated smooth surface.
第1図はリング開口度の説明図で、(a)はリング開口
前、(b)はリング開口後の状態を示す。
第2図は、成形途中および完成した管の曲率と曲げモー
メントとの関係を示す線図である。
第3図は本発明を外面押え方式に応用した製管装置の一
実施例を示すもので、成形装置の正面図である。
第4図は第3図に示す装置の側面図である。
第5図は曲げモーメン・ト付与ロールを支持する架台の
構造を示す側面図である。
第6図および第7図は外面押え方式における曲げ加工作
業の説明図である。
第8図は本発明を内面弁え方式に応用した製管装置一実
施例を示すもので、成形装置の正面図である。
第9図および第10図は内面弁え方式における曲げ加工
作業の説明図である。
第11図は本発明を押えロール無しの方式に応用した一
実施例を示す装置の正面図である。
第12図は成形ロールの相互間の位置関係を示す図面で
ある。
第13図は成形ロールの位置(δm/ L 2 )と残
留モーメント(γ)との関係の一例を示すグラフである
。
第14図は残留モーメントを成形ロールの位置によって
調整する方法を説明する線図である。
第15図はストリップの降伏応力の変化を検出して成形
量を自動的に調整する装置を含む成形装置の概略図であ
る。
第16図は第15図に示す制御コンピュータにおける演
算過程を示すフローチャートである。
第17図は成形量の変化に対する成形荷重の変化の比を
検出して成形量を自動的に調整する装置を含む成形装置
の概略図である。
第18図は第17図に示す制御コンピュータにおける演
算過程を示す70−テヤートである。
特許出願人 代理人
弁理士矢葺知之
(ほか1名)
第611
第81!1
ζワ
第7図
@1111
第9図 第10図
ill 13 H
2
114図
Q=K(5m−δm ) 6y=f (w)1116
図
+71龍悟
Dp、Mp
19幅ゐ6y、2tll+l′L
及V数1(6y0.2士O)
E、下+Sm薯thvig*
造管
6Y 、 2t >It ’1t
(6yt、2tt)
YES em=(y。
2t+=2t。
O
手続補正書(自発)
−t7 J ε
昭和抽年玲月捗日
許庁長官 島 1)春 樹 殿
1、事件の表示 昭和56年 特 許 願第98358
号2、発明の名称
スパイラル管の製造方法およびその装置3、補正をする
者
事件との関係 出願人
住 所(居所) 東京都千代田区大手町二f目6番3号
氏 名(名称) (665)新日本製鐵株式会社4、
代 理 人
6、補正の内袢浅3.・−Iへ)
(1) 明細書第1頁から第3頁における特許請求の
範囲を別紙の如く訂正する。
(2)同書第4頁下から3〜2行目の「押えロール無し
方式ではスプリングバンクが生じないから」を削除する
。
(3)回書第5頁下から6行目の「この杭」ヲ「この管
」に訂正する。
(4)同書第7頁9行目の「板厚縦弾性係数」を「板厚
、縦弾性係数」に訂正する。
(5)同書第9頁最終行の「開口度」を「開口後」に訂
正する。
(6)回書第12頁の7および8行を以下の如く訂正す
る。
「r≧0.(ω≦1)で
ρ0≧ρP≧ρ1 」
(7)同書同頁下から4行目の(5)式を以下の如く訂
正する。
(8)同書第16頁1〜2行目、第23頁3行目、第6
頁1〜2行目、第謔頁17行目および第39頁5行目の
「一実施例」を、それ°ぞれ「一実施例」に訂正する。
(9)同書第4頁3行目、4行目および5〜6行目、お
よび第21頁14〜15行目の「溶接トーチ48」を、
それぞれ「溶接トーチ関」に訂正する。
(10)同書第21頁12行目の「働きおよび」を「働
きまたは」に訂正する。
(11)同書第4頁5行目の「一方」を「一方」に訂正
する。
(12)同書同頁122行目「同一製管」を「同一製管
」に訂正する。
(13)同書同頁133行目「一つの」ヲ「一つの」に
訂正する。
(14)同書同頁16行目の「一端」ヲ「一端」に訂正
する。
(15)同書同頁18行目の「一本Jを「一本」に訂正
する。
(16)同書第4頁11行目の1−第3図」を「第12
図」に訂正する。
(17)同書同頁下から2行目の(12)式を以下の如
く訂正する。
「δ =δ2−γe(1−cosθ)=ρp(1−co
sθ) ・(12)」(18)同書第31頁14行目の
「ρ1の関数」ヲ「δmはρ1の関数」に訂正する。
(19)同書第39頁14行目の「−例」を「−例」に
訂正する。
(20)添付図面の第1図(b)、第6図、第7図、第
9図、第10図および第18図を別紙の如く訂正する。
特許請求の範囲
J、 管内周方向に沿い、かつピラミッド型に配置され
た3列の成形ロールを備えた成形装置に、ス) IJツ
ブをその長手方向に送り込みながらストリップを螺旋状
に曲げ成形し、その螺旋状接合部を連続的に溶接してス
パイラル管を製造する方法において、
ス) IJツブの厚さおよび降伏応力ならびに製品管の
曲率に基づいて、製品管に若し軸方向のスリットヲ入れ
たならばリング開口度が正(周方向に開く)或は負(周
方向に閉じてオーバラップする)または零(周方向に開
くことも閉じてオーバラップすることもない)となる残
留モーメントを有する製品管を得ようとするとき、前記
リング開口度に対応する、曲げ成形過程において必要な
最大曲率を求めること、
前記求められた曲げ成形過程における最大曲率に応じて
上記曲げ成形ロールの上下位置を調節してストリップを
螺旋状に連続成形すること、および
上記成形に引続いて正の残留モーメント(リング開口度
が正となる)を製品管に与える場合には上記スパイラル
をスパイラル管1
管の曲率となるまでスプリングノぐツクさせ、負の残留
モーメント(リング開口度が負となる)を製品管に与え
る場合は上記スノ(イラルをスノ(イラルの曲率が製品
管の曲率となるまでスプリングバックさせかつ押し拡げ
たのち、螺旋状接合部を溶接することを含むス・シイラ
ル管の製造方法。
2 管内周方向に沿ってピラミッド型に配置された3列
の成形ロールを備えたストリップの螺旋状成形を行う成
形装置と、その螺旋状接合部を連続的に溶接する溶接装
置とを有するス、<イラル管の製造装置において、
上記管周方向に関して成形装置の出側に隣接して、スパ
イラル状に成形されたストリップのスプリングパンクに
抗してストリップのスパイラル管が製品管の直径に等し
くなる如くストリップ面を支持するための曲げモーメン
ト付与ロールを管径方向に位置調整可能に設けたことを
特徴とするスパイラル管の製造装置。FIG. 1 is an explanatory diagram of the ring opening degree, where (a) shows the state before the ring is opened, and (b) shows the state after the ring is opened. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the curvature and bending moment of the pipe during forming and after completion. FIG. 3 shows an embodiment of a pipe manufacturing apparatus in which the present invention is applied to an outer surface pressing method, and is a front view of the forming apparatus. FIG. 4 is a side view of the apparatus shown in FIG. 3. FIG. 5 is a side view showing the structure of a pedestal that supports the bending moment imparting roll. FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams of the bending work in the outer surface pressing method. FIG. 8 shows an embodiment of a pipe manufacturing apparatus in which the present invention is applied to an internal valve system, and is a front view of the forming apparatus. FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams of the bending work in the internal valve method. FIG. 11 is a front view of an apparatus showing an embodiment in which the present invention is applied to a system without a presser roll. FIG. 12 is a drawing showing the mutual positional relationship of the forming rolls. FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the position (δm/L 2 ) of the forming roll and the residual moment (γ). FIG. 14 is a diagram illustrating a method of adjusting the residual moment by adjusting the position of the forming roll. FIG. 15 is a schematic diagram of a forming apparatus including a device for automatically adjusting the forming amount by detecting changes in the yield stress of the strip. FIG. 16 is a flowchart showing the calculation process in the control computer shown in FIG. 15. FIG. 17 is a schematic diagram of a molding apparatus including a device that automatically adjusts the molding amount by detecting the ratio of the change in molding load to the change in the molding amount. FIG. 18 is a 70-tayat diagram showing the calculation process in the control computer shown in FIG. 17. Patent applicant Representative patent attorney Tomoyuki Yabuki (and 1 other person) No. 611 No. 81! 1 ζwa Fig. 7 @ 1111 Fig. 9 Fig. 10 ill 13 H 2 114 Fig. Q = K (5m - δm ) 6y = f(w)1116
Figure +71 Ryugo Dp, Mp 19 Width 6y, 2tll+l'L and V number 1 (6y0.2shiO) E, bottom + Sm thvig* Pipe making 6Y, 2t >It '1t (6yt, 2tt) YES em= (y. 2t+=2t. O Procedural amendment (voluntary) -t7 J ε Showa Lottery Reigetsu Sukyuichi Director-General of the Patent Agency Shima 1) Haruki Tono1, Indication of the case 1982 Patent Application No. 98358
No. 2, Name of the invention Method for manufacturing spiral tubes and its device 3. Relationship with the case of the person making the amendment Applicant address (residence) 6-3, Otemachi 2F, Chiyoda-ku, Tokyo Name (Name) 665) Nippon Steel Corporation 4,
Agent: 6, amendment: shallow: 3. - To I) (1) The scope of claims on pages 1 to 3 of the specification will be corrected as shown in the attached sheet. (2) Delete the 3rd to 2nd lines from the bottom of page 4 of the same book: ``Spring bank does not occur in a method without a presser roll.'' (3) In the sixth line from the bottom of page 5 of the circular, "this pile" is corrected to "this pipe." (4) "Plate thickness longitudinal elastic modulus" on page 7, line 9 of the same book is corrected to "plate thickness, longitudinal elastic modulus." (5) "Degree of opening" in the last line of page 9 of the same book is corrected to "after opening." (6) Lines 7 and 8 on page 12 of the circular are corrected as follows. "r≧0. (ω≦1) and ρ0≧ρP≧ρ1" (7) Correct equation (5) in the fourth line from the bottom on the same page of the same book as follows. (8) The same book, page 16, lines 1-2, page 23, lines 3, 6
"One example" in lines 1 and 2 on page 1, line 17 on page 39, and line 5 on page 39 are respectively corrected to "one example." (9) "Welding torch 48" on page 4, lines 3, 4, and 5-6 of the same book, and on page 21, lines 14-15,
Corrected to "welding torch" respectively. (10) "Work and" on page 21, line 12 of the same book is corrected to "work or." (11) In the same book, page 4, line 5, "one side" is corrected to "one side." (12) On the same page of the same book, line 122, "same pipe manufacturing" is corrected to "same pipe manufacturing." (13) On the 133rd line of the same page in the same book, ``Hitono'' is corrected to ``One''. (14) On the 16th line of the same page in the same book, ``ichi-end'' is corrected to ``ichi-end.'' (15) "Ippon J" in line 18 of the same page of the same book is corrected to "Ippon". (16) ``Figures 1-3'' on page 4, line 11 of the same book''
Corrected to ``Figure''. (17) Formula (12) in the second line from the bottom on the same page of the same book is corrected as follows. “δ = δ2-γe(1-cosθ)=ρp(1-co
sθ) ・(12)” (18) “Function of ρ1” on page 31, line 14 of the same book is corrected to “δm is a function of ρ1.” (19) Correct "-example" on page 39, line 14 of the same book to "-example." (20) Figures 1(b), 6, 7, 9, 10, and 18 of the attached drawings are corrected as shown in the attached sheet. Claim J: In a forming device equipped with three rows of forming rolls arranged in a pyramid shape along the inner circumferential direction of the pipe, (c) bending and forming the strip into a spiral shape while feeding the IJ tube in its longitudinal direction; , in a method of manufacturing a spiral pipe by continuously welding the helical joint, s) inserting an axial slit in the product pipe based on the thickness and yield stress of the IJ tube and the curvature of the product pipe. Then, the residual moment that causes the ring opening degree to be positive (open in the circumferential direction), negative (closed in the circumferential direction and overlap), or zero (neither open in the circumferential direction nor closed and overlapped) When trying to obtain a product pipe having a shape, the maximum curvature required in the bending process corresponding to the ring opening degree is determined, and the vertical position of the bending roll is determined according to the determined maximum curvature in the bending process. In order to continuously form the strip in a spiral shape by adjusting the . If you want to apply a negative residual moment (the ring opening becomes negative) to the product pipe by tightening the spring until it reaches the curvature, then spring back the above spring back until the curvature of the ring becomes the curvature of the product pipe. 2. A method for manufacturing a spiral tube, the method comprising: welding the helical joint after stretching and expanding the spiral tube. In an apparatus for manufacturing a spiral pipe, a spiral pipe is provided adjacent to the exit side of the forming apparatus in the circumferential direction of the pipe, and has a forming apparatus that performs forming and a welding apparatus that continuously welds the spiral joint. A bending moment imparting roll for supporting the strip surface so that the spiral tube of the strip becomes equal to the diameter of the product tube against spring puncture of the formed strip is provided in a position adjustable in the tube diameter direction. Spiral tube manufacturing equipment.
Claims (1)
3列の成形ロールを備えた成形装置に、ストリップをそ
の長手方向に送り込みながらストリップを螺旋状に曲げ
成形し、その螺旋状接合部を連続的に溶接してスパイラ
ル管を製造する方法において、 ストリップの厚さおよび降伏応力ならび忙製品管の曲率
に基づいて、製品管に着し軸方向のスリットを入れたな
らばリング開口度が正(周方向に開く)或は負c周方向
に閉じてオーバラップする)または零(周方向に開くこ
とも閉じてオーバラップすることもない)となる残留モ
ーメントを有する製品管を得ようとするとき、前記リン
グ開口度に対応する、曲げ成形過程において必要な最大
曲率を求めるこ七、 前記求められた曲げ成形過程における曲率に応じて上記
曲げ成形ロールの上下位置を調節してストリップを螺旋
状に連続成形すること、および 上記成形に引続いて正の残留モーメント(リング開口度
が正となる)を製品管に与える場合には上記スパイラル
をスパイラルの曲率が製品管の曲率となるまでスプリン
グバックさせ、負の残留モーメント(′リング開口度が
負となる)を製品管に与える場合は上記スパイラルをス
パイラルの曲率が製品管の曲率となるまでスプリングバ
ックさせかつ押し拡げたのち、螺旋状接合部を溶接する
ことを含むスパイラル管q製造方法。 2、管内周方向に沿ってピラミッド型に配置された3列
の成形ロールを備えたストリップの螺旋状成形を行う成
形装置と、その螺旋状接合部を連続的に溶接する溶接装
置とを有するスパイラル管の製造装置において、 上記管周方向に関して成形装置の出側に隣接して、スパ
イラル状に成形されたストリップのスプリングバックに
抗してストリップのスパイラル径が製品管の直径に等し
くなる如くストリップ面を支持するための曲げモーメン
ト付与ロールを管径方向に位置調整可能に設けたことを
特徴とするスパイラル管の製造装置。[Claims] 1. The strip is bent into a spiral shape while being fed in the longitudinal direction into a forming device equipped with three rows of forming rolls arranged in a pyramid shape along the inner circumferential direction of the pipe; In the method of manufacturing spiral tubes by continuously welding the helical joint, if an axial slit is made in the product tube based on the thickness and yield stress of the strip and the curvature of the product tube. Products with a residual moment in which the ring opening degree is positive (opens in the circumferential direction), negative (closes in the circumferential direction and overlaps), or zero (neither opens in the circumferential direction nor closes and overlaps) When trying to obtain a tube, find the maximum curvature required in the bending process that corresponds to the ring opening degree, and adjust the vertical position of the bending roll according to the determined curvature in the bending process. In order to continuously form the strip in a spiral shape, and to apply a positive residual moment (the ring opening degree is positive) to the product tube following the above-mentioned forming, the curvature of the spiral should be When applying a negative residual moment ('ring opening degree is negative) to the product pipe by springing it back until it reaches the curvature, the above spiral is springbacked until the curvature of the spiral becomes the curvature of the product pipe, and then it is pushed out. A method for manufacturing a spiral pipe q, which includes later welding a spiral joint. 2. A spiral having a forming device for forming a strip into a spiral shape with three rows of forming rolls arranged in a pyramid shape along the inner circumferential direction of the pipe, and a welding device for continuously welding the spiral joints. In the pipe manufacturing apparatus, a strip surface is formed adjacent to the exit side of the forming apparatus in the circumferential direction of the pipe so that the spiral diameter of the strip becomes equal to the diameter of the product pipe against the springback of the spirally formed strip. 1. An apparatus for manufacturing a spiral tube, characterized in that a bending moment imparting roll for supporting the spiral tube is provided whose position can be adjusted in the tube diameter direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9835881A JPS583722A (en) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Methof and device for manufacturing spiral pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9835881A JPS583722A (en) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Methof and device for manufacturing spiral pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS583722A true JPS583722A (en) | 1983-01-10 |
Family
ID=14217656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9835881A Pending JPS583722A (en) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Methof and device for manufacturing spiral pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS583722A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016059960A (en) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 日鉄住金テックスエンジ株式会社 | Spiral steel pipe manufacturing apparatus and manufacturing method |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9835881A patent/JPS583722A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016059960A (en) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 日鉄住金テックスエンジ株式会社 | Spiral steel pipe manufacturing apparatus and manufacturing method |
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