JPS5935297B2 - 管のロ−ル成形スタンド列 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管のロール成形スタンド列、特に金属板状体か
ら円筒管を製造するのに用いるロール成形スタンド列に
関する。

たとえば、電縫管製造に際し成形ロールを用いて金属板
状体を円筒状に成形した後、管長手方向の突合せ部を溶
接して管を得ることが行なわれる。

しかして従来のロール成形法としては第１図〜第３図に
示す方法が広く採用されている。すなわち、第１図に示
す粗成形工程においては、凸曲面と凹曲面をそれぞれ有
する水平上下ロールにより形成される孔型に金属板を通
し、上下ロールにより金属板を拘束しながらＵ字形状に
成形する。次いで第２図に示す中間成形段階では、Ｕ字
形状に成形された金属板の外表面の全面に接触するよう
に設計された凹曲面を有する一対の竪ロールにより円形
状に成形してゆく、さらに仕上成形工程においては、第
３図に示すように円形素管の端部を拘束しながら素管の
外表面のほぼ全面に接触するように設計された一対のフ
ィンロールで巾方向の圧縮を加えながら成形を行なう。
しかしながら、上記の従来のロール成形法においては、
次のような問題点がある。

（ハ ロールのサイズ兼用範囲は極めて狭く、造管径に
合わせたそれぞれのロールが必要とされ、そｑ結果多数
のロールを用意しなければならずロールコストが高くな
る。

（２）造管径の変更に伴なうロール替に時間と手間がか
かり、稼動率が悪く生産性が極めて低い。

（３）成形工程の全体に亘つてロールと金属板状体が全
面に接触するため、ロールと金属板との周速差によりス
リツプを生じ、成形時のエネルギーロスが大きく、又ス
リ疵等の発生が見られる。本発明は上記した従来技術の
問題点を改善し極めて少ないロール本数にて各種サイズ
の円筒管の造管に対応できかつ被成形材と成形ロールと
の摩擦度合を大巾に減少しうると共に、生産性の高い極
めて合理的なロール配列をもつた管のロール成形スタン
ド列を提供することを目的とする。このような目的を達
成するための本発明のロール成形スタンド列は、金属平
板材から円筒管を得べく成形するためのロール成形スタ
ンド列であつて、金属平板材を成形段階へ押込む押込ロ
ールスタンドを設けるとともに、管軸方向に垂直な面内
で、任意の特定直径に関して対称的に変位自在な、その
軸方向の一端に鍔部を有する十対の円筒または円錐台或
は逆円錐台形状の成形ロールをその回転軸が、前記管軸
方向に垂直な面内で交又する如く配設し、さらに、前記
金属平板材或は中間成形品の幅方向中央部を半径方向に
拘束するロールを配設して前記金属平板材或は中間成形
品を、その両側縁端および幅方向中央部の３点で接触、
拘束せしめて、パスラインを初期設定において変更可能
に単位の段の成形パスを構成し、かかる成形パスを１段
以上配設して粗および中間スタンド列を形成せしめると
ともに、１以上のフインパススタンドを配設してなるこ
とを特徴とする。以下本発明のロール成形スタンド列に
ついて詳細に説明する。

本発明スタンド列の基本的構成は、金属板状体を強制的
に成形工程へ押込、装入するため押込ロールスタンドと
、該押込ロールスタンドに後接する非駆動の成形ロール
を有する１以上の粗および中間成形スタンドと、該粗お
よび中間成形スタンドによつて成形された円筒管を更に
真円に整形する１以上のフインパススタンドからなる。

本発明によつて円筒管を製造する場合に用いる素材は、
金属板状体、例えば金属帯（鋼帯）、切板等が最適であ
るが、これらの素材をそのまま成形スタンドに供給する
のではなく、第５図〜第７図に示す押込ロールスタンド
によつて素材を成形ロールに供給するものである。

すなわち、この押込ロールスタンドとしては、第５図に
示すフラツトな上・下ロールを用いてもよいし、又第６
図に示す如き単曲率の凹凸面を有する上・下ロールを使
用して、押込みと併せて初期成形をも行なわしめるよう
にしてもよい。更には第７図に示すように中央部がフラ
ツトで両端部に曲率を付した上・下ロールを用いて押込
、成形を行なうようにしてもよい。これら第５図〜第７
図のうち、いずれの押込ロールを採用するかは被成形素
材の厚み、巾、材質等を考慮して適宜選択すればよいが
、厚肉管又は高張力管の成形には押込みと成形機能を有
する第６図又ぱ第７図の形式を使用することが望ましい
。上記押込ロールスタンドに後続する１対の成形ロール
を含む粗および中間成形スタンドを設けるが、この成形
スタンドは押込ロールによつて装入された板状体を所望
の円筒管に成形加工するものであつて、その構成が本発
明スタンド列における大きな特徴となつている。

この粗および中間成形スタンドの具体例を第８図に示す
。第８図イは一端に鍔部７を一体的に有する１対の円筒
状の成形ロール５からなる成形パスを示す。

該１対の成形ロール５の回転軸は成形される管軸方向に
垂直な面内で互いに交叉する如く傾斜しており、しかも
管軸方向に垂直な面内で、対称的に矢印にて示す如く変
位自在に構成される。この１対の成形ロール５を変位自
在にしたのは、板状体１を成形して円筒管とした場合そ
の直径に対応して１対のロール５相互の間隔を調整でき
、あるいは成形パスの段偕に応じて該１対の成形ロール
５の間隔及び高さ位置を任意に変えられるようにするた
めである。勿論、１対の成形ロール５の位置が一旦次め
られたなら、その位置で成形峙に変位しないように強固
に固定可能になつている。上記１対の成形ロール５は図
示の如く、そのロール本体と鍔部７にて形成される凹隅
部Ｃにて被成形材１の両側縁を拘束しており、該凹隅部
Ｃによつて被成形材１に曲げ変形を生ぜしめる。該凹隅
部Ｃは成形される板状体の側端面を拘束するに限らず、
その一部又はその近傍の表面の一部等をも拘束するもの
であつて、これらを含めて側縁部と称する。第８図口は
ロール本体を円錐台状に形成し、その大径側の一端に鍔
部７を設けてなる成形ロール５を示し、その他の構成及
び作用は第８図イのものと全く同様である。

また第８図口では１対の成形ロール５間に被成形材１の
下端に接触する上下動自在な水平ロール６が設置されて
いるが、該ロール６は成形パスの安定化を計るために必
要に応じて設けることができる。第８図ハは上記イ〜二
の成形ロールの鍔部と異なり、ロール本体と鍔部７との
間にテーパー部を介在させた成形ロール５であり、これ
によつて鈍角の凹隅部Ｃが形成され、該凹隅部Ｃによつ
て被成形材１の両側縁部を拘束している。

本発明は上記した１対の成形ロール５の１以上によつて
粗および中間成形スタンドを構成するものであるが、１
対の成形ロール５の複数をもつて成形スタンドを構成す
る場合には、第８図イ〜ホ（勿論これらの成形ロールだ
けとは限らないが）のいずれか１種の成形ロールによつ
て全スタンドを構成するかあるいは２以上の種類を適宜
組合せて構成してもよい。

又、成形ロール５の傾斜回転軸の傾斜角度は成形パスの
段階、ロール自体の形状によつて変更しうるものである
。なお、成形ロールの変位機構としては昇降移動、水平
移動（１対のロールの開閉移動）および回転軸角度変更
を可能にする機構のものであね汽・かなる方式でもよい
が、板状体の成形形状の変更およびサイズ替え等に対し
て迅速に即応しかつ任意の位置にて固定しうるものが望
ましい。

更に、本発明では上記の粗および中間成形スタンドに後
続し成形された円筒管の仕上成形を行なう１以上のフイ
ンパススタンドを配置するが、該フインパススタンドは
粗および中間成形スタンドによつてほぼ円筒形に成形さ
れた素管をより一層真円に接近せしめるための成形を付
与させるものである。

このようなフインパススタンドは例えば第９図へ、卜、
チに示すような公知のフインパスロールによつて構成さ
れる。次に上述した内容の押込ロールスタンド、成形ス
タンドおよびフインパススタンドを用いて構成した本発
明のロール成形スタンド列の具体例を第４図に示す。

第４図において、１は円筒管の素材となる金属板状体で
、所要の造管径に必要な巾をもつ鋼帯であり、２は該板
状体１の先端をフインパススタンドまで走行させるため
の駆動押込ロールスタンドである。

３は例えば４スタンドに配列された成形ロールで、これ
らによつて粗および中間成形スタンドが構成され、これ
ら成形ロール３は例えば第８図に示すロールの１種又は
２種以上を適宜選択して配置される。

４は成形ロール３によつて成形されたものを仕上成形す
るための３スタンドに構成されたフインパスロールであ
り、適宜の駆動装置によつて１駆動回転する。

なお、第４図のスタンド列は本発明の一例を示すもので
あり、各スタンドのロール設置数を必要に応じて増減し
てもよいことは勿論である。本発明によつて円筒管を製
造する場合は、一般に素材先端がフインパスロールに押
込まれた後は押込ロールは上下ロール間隔を十分にあけ
ることにより遊動とし、以後素材はフインパスロールの
みによつて走行し仕上成形することが素材の非対称成形
、ねじれを防止するために望ましい。

本発明の成形スタンド列の具体例である第４図に対応し
かつ造管径の異なる円筒管を製造する場合のロール位置
および板状体とロールとの接触状態を第９図イ〜チに示
す。図において左側が最大サイズの板状体を造管する場
合、右側が最小サイズの板状体を造管する場合を表わし
、イが押込ロールスタンド、口〜ホが粗および中間成形
スタンド、へ〜チがフインパススタンドをそれぞれ示す
。口〜ホの粗および中間成形スタンドにおいては、第８
図イに示す円筒状のロール本体をもつ１対の成形ロール
とその中間に設置する水平ロールとを用い、該１種類の
成形ロールの傾斜角度、高さ位置、ロール間隔を成形段
階および任意の直径に応じで変更せしめて構成している
。成形段階によつじて変更せしめて構成している。成形
段階によつては二、ホの如くイ、口とは逆方向に傾斜せ
しめて成形を行なつている。なお、本発明のロール成形
スタンド列は電縫管の製造に適用できることは勿論であ
るが、円筒管のみならず角管の成形などにも応用するこ
とができる。

本発明のロール成形スタンド列によつて得られる効果は
次の通りである。

（１）特に粗および中間成形スタンドにおいてロール本
数を従来の成形法に比べ大巾に削減でき、場合によつて
は１種類の成形ロールによつて粗および中間成形スタン
ドの全てを構成できるため、ロール製作費用の大巾な低
減に寄与する。

（２）造管径のサイズ変更に対して成形ロールを移動さ
せるだけで対応でき、従来の如くロール取替作業を必要
としない。従つて成形機の稼動率を大巾に向上させるこ
とができる。（３）板状体とロールとの摩擦を減少する
ことができる。

（４）単純なロール形状であるためその製作が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法における粗成形用ロール断面図、第２図
は従来法における中間成形用ロール断面図、第３図は従
来法における仕上成形用ロール断面図、第４図は本発明
に係るロール成形スタンド列の一例を示す側面図、第５
図、第６図及び第７図は押込ロール装置の各例を示す断
面図、第８図イ、口、ハは本発明において用いる成形ロ
ール配置図、第９図イ、喝７ゝ）ニ）ホ、ゞ、卜）チは
異なる造管径の管を製造する際のロールと板状体の接触
状態及び各ロールの位置を示す略図である。 １・・・板状体、２・・・押込ロールスタンド、３・・
・成形ロールスタンド、４・・・フインパスロｉルスタ
ンド、５・・・成形ロール、６・・・水平ロール、７・
・・鍔部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属平板材から円筒管を得べく成形するためのロー
   ル成形スタンド列であつて、金属平板材を成形段階へ押
   込む押込ロールスタンドを設けるとともに、管軸方向に
   垂直な面内で、任意の特定直径に関して対称的に変位自
   在な、その軸方向の一端に鍔部を有する一対の円筒また
   は円錐台或は逆円錐台形状の成形ロールをその回転軸が
   、前記管軸方向に垂直な面内で交叉する如く配設し、さ
   らに、前記金属平板材或は中間成形品の幅方向中央部を
   半径方向に拘束するロールを配設して前記金属平板材或
   は中間成形品を、その両側縁端および幅方向中央部の３
   点で接触、拘束せしめて、パスラインを初期設定におい
   て変更可能に単位の段の成形パスを構成し、かかる成形
   パスを１段以上配設して粗および中間スタンド列を形成
   せしめるとともに、１以上のフィンパススタンドを配設
   してなる管のロール成形スタンド列。