JPS5912146Y2 - 溶接管の製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はオープンパイプの両側エッジ部同士を高周波電
流にて衝合溶接して製造される溶接管、所謂電縫管の製
造装置に関し、特にそのインピーダ部分を改良したもの
である。

一般に電縫管は第７図に示す如く、スケルプを或形ロー
ル群に通してその両側エッジ部が相対向するよう断面略
Ｏ形に曲或してなるオープンパイプ７１を、ワークコイ
ル７２に通し、その両側エッジ部７１ａ（片側のみ表わ
れている）を高周波電流にて加熱溶融せしめつつ相対向
させたスクイズロール７３（図には片側のみを示す）に
て衝合溶接せしめ、管７４を形或し、この管７４に、そ
の内、外面ビード７４ａ，７４ｂの切削、その他の仕上
処理を施して製造されている。

ところで上記製管工程において、オープンパイプ７１の
両側エッジ部７１ａはワークコイル７２を通過した後、
衝合溶接される位置、即ち溶接点Ｗに至る迄の間におい
て、両側エッジ部７１ ａ間に集中的に流れる高周波電
流にて急速に加熱され、溶接点Ｗに達すると同時に又は
その直前に溶融温度に迄昇温されることとなるが、この
際にオープンパイプ７１の内面を流れてエッジ部７１
ａの加熱に寄与しない電流を抑制して消費電力の利用効
率又は加熱効率の向上を図るため、オープンパイプ７１
内にはインピーダ７５を配設することが行なわれている
。

この種のインピーダとしては従来種々のものが提案され
ているが、例えば第７図に示す如く、管７４における溶
接ビード、即ち内面ビード７４ ａを切削するためのバ
イト７６を支承すべく、両側エッジ部７１ ３間からオ
ープンパイプ７１内に差し入れられ、オープンパイプ７
１内を通して管７４内に迄延在せしめられているマンド
レル７７を利用し、その外周にフエライトよりなる円柱
状の多数のインピーダコア（図示せず）を、その軸心線
をマンドレル７７と平行にした状態で配設する構或が採
られている。

ところでこのインピーダによる加熱効率の向上はインピ
ーダコアの充填率（断面に占めるインピーダコアの割合
）を高めることによって図られる。

従って管７４（又はオープンパイプ７１）が大径の場合
には管７４の内面とマンドレル７７周面との離隔寸法が
大きいので、この空間を利用してインピーダコアの充填
率を高めることは容易に行なえるが、管７４が小径の場
合にはマンドレル７７の直径の縮小には強度上の限界が
あって、これを徒らに細くすることが出来ないので、管
７４の内面とマンドレル７７の周面との離隔寸法が数ｍ
ｍ程度となることがあり、インピーダコアの充填率が著
しく低下することとなる。

本考案はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目白勺とするところは、マンドレノレよりも細径の軸体
と、この軸体の周囲にこれと平行に配設された複数のイ
ンピーダコアとを組合せてインピーダをユニット化し、
このインピーダを、細長方向に分割構或したマンドレル
間に、両マンドレル部材を前記軸体にて連結する態様で
結合介在させることとし、特に小径管を対象とする場合
においても、充分なインピーダコア充填率を確保して加
熱効率を高め得、しかも従来はスペースの都合上犠性に
されがちであったインピーダの保護機能を強化し、大幅
なインピーダ寿命の延長も図れるようにした溶接管の製
造装置を提供するにある。

以下本考案をその実施例を示す図面に基いて具体的に説
明する。

第１図は本考案に係る溶接管の製造装置（以下本案装置
という）の使用状態を示す要部の縦断面図、第２図はイ
ンピーダの拡大断面図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ線による横断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に
よる横断面図、第５図は第２図の■−■線による横断面
図である。

図中１はオーフ゜ンパイフ゜で゛あって、スケルプを図
示しない或形ロール群に通して断面略Ｕ形から両側エッ
ジ部１ａ （図面には片側のみ表われている）が相対向
する断面略Ｏ形に迄曲或してなり、このオープンノくイ
プ１は次いでエッジ部加熱手段たるワークコイル２ （
コンタクトチップによる場合もある）に通され、ワーク
コイル２を通流させた高周波電流により、オープンパイ
プ１に誘導電流を誘起せしめて両側エッジ部１ａを加熱
されつつスクイズロール３側に向けて移動され、両側エ
ッジ部１ａが溶融されると同蒔にスクイズロール３ （
片側のみ示してある）の側圧により衝合溶接されて管４
に形威され、その内、外面ビード４ａ，４ｂの切削等の
仕上工程に向け白抜き矢符方向に移送されるようにして
ある。

５は管４の内面ビード切削用のバイト６を支持するため
のマンドレルであって、オープンパイプ１及び管４の両
者にわたる如くにこれらの内側にオープンパイプ１及び
管４と略平行に配設されており、その先端部は管４内に
あって、ここにはヘツダ７が設けられ、また基端部はオ
ープンパイプ１の上流側においてその両側エッジ部１ａ
間を通して外部に導出され、図示しない或形ロールスタ
ント（フレイクダウンロールからフィンパスロールに至
る間の適宜のスタンド）に固定されている。

マンドレル５は円筒状であって、軸長方向に分割構或さ
れており、その基端側のマンドレル部材５１と先端側の
マンドレル部材５２との間に本案装置の要部たるインピ
ーダ１σがその構或部材たる軸体１１により、両マンド
レル部材５１． ５２を連結する態様でマンドレル５の
一部を構或する如くに介装され、ワークコイル２から両
側エッジ部１ａ同士が衝合溶接される点、即ち溶接点Ｗ
に至る間、換言すれば両側エッジ部１ａにおける高周波
電流の通電位置に臨むべく位置せしめられている。

インピーダ１０は第２図に示す如く軸体１１，保護ケー
スを構威する絶縁筒１２及び一対の側板１３， １３、
保護ケース内に収納配設されたインピーダコア１４及び
冷媒の供給管１５ａ、排出管１５ｂ等をその主要構或部
材としている。

軸体１１はマンドレル部材５１．５２よりも大幅に小径
とした中実軸であって、その両端部には螺条１１ ａ，
１１ ａが形威されており、その中間外周には絶縁筒１
２及び側板１３， １３にて構戊される保護ケースが同
心状に位置せしめてある。

絶縁筒１２は耐熱性、絶縁性を倫えた素材、例えばガラ
ス繊維基材エポキシ樹脂積層物、セラミック等よりなり
、外径がマンドレル５の外径と略等しい薄肉円筒形に形
或され、軸体１１の外方にこれと同心状に配設されてい
る。

側板１３， １３は絶縁筒１２と同一の素材又は金属素
材よりなりいずれも厚肉の円板状に形或されており、中
心部には軸体１１と同径の軸孔１３ａ，１３ａを備え、
また外周はその軸長方向の略半分は絶縁鮨１２の外径に
等しい直径を有し、他の半分側は絶縁筒１２の内径に略
等しく縮径してあり、この縮径部の周面にはＯリング１
６， １６を嵌着するための凹溝１３ｂ，１３ｂが形或
されている。

両側板１３， １３は各凹溝１３ｂ，１３ｂ内にＯリン
グ１６， １６を嵌着した状態で縮径部側から軸体１１
に外嵌され、各縮径部を絶縁筒１２の両端部に嵌挿せし
めてある。

また各側板１３， １３の外側面にはその軸孔１３ａ，
１３ａの開口部周囲に沿って軸孔１３ａ，１３ａよりも
大径の環状凹座１３Ｃ，１３Ｃが形威されており、各凹
座１３Ｃ，１３Ｃ内にはその内奥部にＯリング１７，１
７を介在せしめてプッシュ１８， １８にて押え込み、
このプッシュ１８． １８の外端側には軸体１１に外嵌
したキャレツジ１９， １９を当接せしめ、更に各キャ
レツジ１９． １９の外側から軸体１１の螺条１１ ａ
， １１ａに螺合せしめたナツ｝ ２０． ２０にて緊
締してあり、これによって保護ケースは水蜜状態で軸体
１１に対し着脱可能に固定されている。

各キャレツジ１９， １９は第２，５図に示す如く、軸
体１１に対する取付部１９ ａ及びこれと一体のスカー
ト部１９ｂとからなり、取付部１９ ａにはキー溝を備
えた軸体１１と同径の軸孔１９ Ｃを備え、またスカー
ト部１９ｂには前記軸孔１９ Ｃと直交する向きの軸１
９ｄを用いて管４の内面下部に転接する望ましくは非金
属材料よりなるサポートロールｉ９ ｅが枢支されてい
る。

各キャレツジ１９， １９はその軸孔１９ Ｃを用いて
軸体１に嵌挿され、一側面を各側板１３，１３の外側面
に当接せしめた状態で軸体１１にキー止めされている。

なおこのサポートロール１９ｅ，１９ｅはこれを省略し
てもよいことは勿論である。

一方インピーダコア１４はフエライト等を用いて円柱形
に形或されており、その直径は軸体１１の周面と絶縁筒
１２の内周面との離隔寸法に略等しく形威され、その周
面を軸体１１の周面、絶縁筒１２の内周面及び隣り合う
インピーダコア１４相互の周面と密に当接せしめた状態
で軸体１１の周囲にこれと平行に配設されており、そし
て各軸端面は側板１３，１３の内側面に沿って冷媒流通
路を確保すべく、側板１３， １３の内側面に放射状に
配設固定したダクトピース１３ｄに当接せしめてある。

冷媒の供給管１５ ａ、排出管１５ｂはいずれも銅製で
あって、マンドレル部材５１側の側板１３に貫設した孔
１３ｅ，１３ｅを通して先端部を保護ケース内に導入し
てあり、供給管１５ ａの先端は保護ケース内における
インピーダコア１４間の隙間を通してマンドレル部材５
２側の側板１３近傍に導かれ、また排出管１５ ｂはマ
ンドレル部材５１側の側板１３における内面近傍に位置
せしめられ、更に供給管１５ ａの基端側は途中にポン
プを介在させて油タンク又は水タンクに接続され、排出
管１５ｂの基端側はそのまま油タンク又は水タンクに接
続されている。

供給管１５ ａを経て保護ケース内に供給される冷却用
の油又は水はマンドレル部材５２側の側板１３内面とイ
ンピーダコア１４端面との間にダクトピース１３ｄの存
在によって形或される隙間、即ちダクトを通じて各イン
ピーダコア１４と軸体１１周面との間、或いはインピー
ダコア１４と絶縁筒１２内面との間に形或される各隙間
内に分散されてマンドレル部材５１側の側板１３に向け
て流れ、この側板とインピーダコア１４との間に、同様
なダクトピース１３ｄの存在によって形或される隙間た
るダクトを経て排出管１５ｂから再び油タンク又は水タ
ンクに戻されるようにしてある。

なお、保護ケース内におけるインピーダコア１４の配設
態様、及び冷媒の流通態様については特に上述した場合
にのみ限定するものではなく、例えば冷媒を保護ケース
内におけるインピーダコア１４間の隙間を縫って蛇行配
設するか、若しくは前記ダクトピースを円盤状の中空ヘ
ッダとして構威し、この両ヘッダ間を結ぶべく軸体１１
回りに並列配設したパイプ内に通流させ、インピーダコ
ア１４を間接的に冷却することとしてもよい。

２１． ２２はマンドレル部材５１の下流端及びマンド
レル部材５２の上流端においてその内周に嵌着された端
板であり、各端板２１， ２２の中心部には前記軸体１
１の螺条１１ ａ， １１ ａと螺合すべきねじ孔２１
ａ，２２ａが形成されており、このねじ孔２１ａ，２２
ａに軸体１１の両端部を螺合せしめることにより、両
マンドレル部材５１． ５２はインピーダ１０を介して
一体的に連結されるようにしてある。

かく構威された本案装置にあってはインピーダ１０はマ
ンドレル５それ自体とは別体に構威されており、両マン
ドレル部材５１と５２との間にこれら両マンドレル部材
５１．５２を連結する態様で介装せしめられることとな
るから、インピーダ全体としての直径をマンドレル５と
同径とすることが可能となって、小径管に適用する場合
においてもインピーダコア１４の充填率を高く維持する
ことが出来、これによって高周波電流による加熱効率の
大幅な向上、即ち節電が図れる。

またマンドレル５に対するインピーダ１０の着脱が容易
に行えるため、管径に応じた適切なインピーダ１０を付
け変えることが出来、例えばインピーダ１０の交換によ
つて保修を容易、且つ迅速に行うことが出来る。

更にインピーダ１０の保護ケースの外周は絶縁筒１２に
て構或したから、インピーダコア１４自体には直接電流
が流れず、インピーダコア１４が過熱状態となるのを防
止できるに加え、保護ケース内には冷媒としての油又は
水を通流せしめることとしたことにより、インピーダコ
ア１４自体の温度上昇も効率よく抑制し得てインピーダ
１０の寿命を大幅に延長することが出来る。

またインピーダ１０にはマンドレル部材５１．５２との
連結部である両端寄りの位置にオープンパイプ１の内面
下部に転接するサポートロール１９ｅ，１９ｅを配設す
ればインピーダ１０とマンドレル部材５１． ５２との
連結部に加わる荷重を支え得て、連結部の折損等も防止
できる。

第６図は本考案の他の実施例を示す縦断面図である。

この実施例はインピーダ１０の軸体が前記第１〜５図に
示す実施例では中実軸で構成されているのに対し、中空
軸で構或されている点で異なるが、他の構戒は前記第１
〜５図に示す実施例と全く同じであり、対応する部分に
同じ番号を付してある。

軸体１１を中空としたことにより、インピーダ１０を両
マンドレル部材５１． ５２間に介装した状態において
はマンドレル部材５１と５２との内部が軸体１１を介し
て相通ずることとなり、本実施例にあってはこの軸体１
１を利用して内面ビード４ａに対するバイト６の押圧力
を調整するための制御ロツド３０を挿通せしめてある。

制御ロツド３０はマンドレル部材５１， ５２及び軸体
１１内にこれらと同心状に配設されておりその基端部は
図面には示していないがマンドレル部材５１の基端側に
おいてマンドレル部材５１の周壁を貫通してオープンパ
イプ１の上流側に導かれ、図示しないロールスタンドに
設けた油圧シリンダの作動杆に連繋せしめられ、また先
端側はマンドレル５の先端に設けたヘッダ７内に位置し
、アーム３１を介して下ころ５５用の支持枠５６に枢支
連繋されている。

ヘツダ７はマンドレル部材５２の先端部延長上に、一対
の取付板７ａ，７ａをその間に渡した連結板７ｂにて所
要離隔寸法で平行状態となるよう対置せしめて形或され
ており、管４の内面ビード４ａと対向する側、即ち上側
にバイト６及び上ころ５４． ５４を、また反対側、即
ち下側に支持枠５６を用いて下ころ５５を配設してある
。

バイト６はヘツダ７の両取付板７ａ，７ａ間に渡して固
定したホルダ６ａに固定され、また上ころ５４， ５４
は一方はバイト６よりも上流側に、また他方は下流側に
夫々取付板７ａ，７ａ間に渡した軸５４ａ，５４ａに枢
支されている。

支持枠５６は一対の支持板５６ａ，５６ａをその間に渡
した連結板５６ ｂにて所要離隔寸法で平行となるよう
一体的に枠組して形或されており、その一端はヘツダ７
の両取付板７ ａ， ７ ａ間に渡した軸５６ Ｃに枢
支され、他端には両支持板５６ａ，５６ａ間に渡した軸
５５ａを用いて下ころ５５が枢支されている。

そして前記制御ロツド３０のアーム３１は前記支持枠５
６の中間部において両支持板５６ａ，５６１間に渡した
軸３１ ａに枢支連繋されている。

而して制御ロツド３０の基端部に連繋させた油圧シリン
ダを作動させると制御ロツド３０が矢符で示す如く軸長
方向に移動して支持枠５６をその軸５６ Ｃ回りに回動
させ、下ころ５５をヘツダ７に対して上、下方向に相対
移動せしめ、内面ビード４ａに対しバイト６を適切な力
で押圧せしめ、安定したビードの切削を行い得るように
してある。

なお内面ビード４ａに対するバイト６の押圧力の制御手
段についても何ら上述したものに限るものではない。

かく構或した本案装置にあっては前記第１〜５図に示す
実施例についての効果、即ちインピーダ１０がユニット
化され管径に影響されることなくインピーダコアの充填
率を適正に設定出来て、加熱効率を高め得ること、マン
ドレル５に対するインピーダ１０の着脱が極めて容易で
あって、保修を迅速に行い得ること、インピーダコア１
４には直接電流が流れず、またインピーダコア１４を収
納している保護ケース内には冷媒が流通せしめられ、イ
ンピーダコア１４の過熱或いは昇温を防止できて大幅な
寿命の延長が図れること等に加えて、特に本実施例にお
いては、軸体１１が中空体であるため例えば内面ビード
４ａに対してバイト６を押圧保持するための制御ロツド
３０を通すことが可能となり、この制御用駆動源たる油
圧シリンダをヘツダ７に組み付けるのではなく、管４の
外部に配設することが可能となってヘッダ７等の小型化
が容易になるなどの効果を有する。

以上の如く本案装置にあっては管径に影響されることな
くインピーダコアの充填率を高く維持することが出来、
特に小径管を対象とする場合において加熱効率が大幅に
向上し、またマンドレルに対するインピーダの着脱が容
易であるためインピーダの保修を容易迅速に行うことが
出来るなど本考案は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案装置の使用状態を示す要部の縦断面図、第
２図はインピーダの拡大断面図、第３図は第２図のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線による横断面図、第４図は第２図のＩＶ−
ＩＶ線による横断面図、第５図は第２図の■一■線によ
る横断面図、第６図は本考案の他の実施例を示す要部の
縦断面図、第７図は従来装置の縦断面図である。 １・・・・・・オーフ゜ンパイプ、４・・・・・・管、
４ａ・・・・・・内面ビード、５・・・・・・マンドレ
ル、６・・・・・・バイト、７・・・・・・ヘッダ、１
０・・・・・・インピーダ、１１・・・・・・軸体、１
２・・・・・・絶縁筒、１４・・・・・・インピーダコ
ア、１５ ａ・・・・・・供給管、１５ｂ・・・・・・
排出管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オープンパイプの相対向する両側エッジ部を高周波電流
   にて加熱し、両側エッジ部同士を衝合溶接して管を製造
   する装置において、管内面における溶接ビード切削用の
   バイトを支承するためのマンドレルはその長手方向に分
   割構或されており、分割構成されたマンドレル部材間に
   は、マンドレル部材よりも細径であって、両部材間を連
   結する軸体と、該軸体の周囲にこれと平行的に配設され
   た複数のインピーダコアとを備えたインピーダを介在さ
   せたことを特徴とする溶接管の製造装置。