JPS6012219A - 鍛接管製造方法及び設備 - 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】 本発明は鍛接管製造方法及びその実施に好適な装置に関
する。

鍛接管の連続製造ラインでは、コイルから巻戻されたス
ケルプはその先端が溶接機で先行スケルプの後端と溶接
された後、加熱炉で加熱され、直ちに成形機によシ管状
に成形される。最近このような製造ラインにおいて、成
形機の下流側にストレッチレジューサを設け、成形され
た管体に絞シを加えて造管するという方法が行われてい
る。

鍛接管は通常１５Ａ〜１００Ａ　程度までの各種サイズ
のものが製造されるが、これら各種サイズを上記成形機
だけで製造しようとすると、管径に応じた幅のスケルプ
をそれぞれ用意する必要があるが、上記ストレッチレジ
ューサを設は成形後の管体を管径に応じて絞ることによ
υ、２サイズ程度のスケルプで上記各雅サイズの鍛接管
が製造できるという利点がある。しかし、この上うなス
トレッチレジューサによる絞シ加工はスタンド間で極め
て大きな張力がかかシ、加えて、スケルプどうしの溶接
接合部は組織的に母材とは完全な均質ではないため、特
に１５Ａ〜２０Ａ程度の径の小さい管体で社、スケルプ
どうしの溶接接合部が頻繁に破断するという問題がある
。はとんど総ての破断は造管速度が速くなるストレッチ
レジューサ後半側のスタンド間で生じるが、このような
破断を生じると破断部のみならずその前後に不良部を生
じ、歩留の低下を招いてしまう０ 本発明はこのような従来の問題点に鑑み研究開発された
もので、ストレッチレジューサによる絞シ工程を経て造
管する鍛接管製造工程において、スケルプ接合部の破断
を生せしめることなく適切な造管を行うことができる方
法及びその実施に好適な装置の提供をその目的とする０ このため本発明は先行及び後行スケルプどうしを、接合
線がスケルプ幅方向に対して、Ｗ−αＩＩｔａｎθ≧を 但し、Ｗ：スケルプ幅 ｔ：ストレッチレジューサのスタンド 間距離 α：ストレッチレジューサにおける使 用スタンド群中の中央スタンド又 は（使用スタンド数７２）番スタ ンドの出側位置までの管体伸び率。

の条件を満足すべき傾角θをもつようにして溶接接合し
、その後成形及びストレッチレジューサによる絞多加工
を経て造管するようにしたものであシ、このようにする
ことによシスケルブ破断のおそれがあるストレッチレジ
ューサの後半側においてスケルプの溶接接合線の一部を
常にいずれかのスタンドに係らしめ、もってスタンド間
張力によシ接合部が破断することを適切に防止すること
ができる。

また、本発明は、このような方法を好適に実施するため
、上記スケルプの接合を行うため成形機上流側に配設さ
れたフラッシュバット溶接機を、上流側クランプ台、加
圧用シリンダによって上流側クランプ台方向に移動可能
な下流側り２ンプ台、両クランプ台上に対向するように
して設けられ、対向するクランプジョーの側部が互いに
平行で且つスケルプ幅方向に対して斜めに形成された１
対のクランプ装置、スケルプの両側縁なガイドすべく各
クランプ台上に設けられるサイドガイド装置、及び接合
すべきスケルプの幅方向での芯合せを行うため前記上流
側クランプ台を前記クランプジョー側部の延長線上に沿
って平行移動せしめるだめのクロスアジャスト装置を備
えたものに構成せしめたものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明が適用される鍛接管製造ラインの概要を
示すもので、アンコイラ−（１）で巻戻されたスケルプ
（８）はレベラー（２）通過後、クロップシャー（３）
にてクロップ切断された後、フラッシュバット溶接機（
４）で先行スケルプと溶接され、ルーパ（５）を経て予
熱室（６）及び加熱室（７）に送られ加熱される。加熱
室（７）を出たス゛ケルプ（Ｓ）は高周波誘導加熱装置
（８）でエツジをさらに加熱された後、直ちに成形機（
９）で管状に成形される。成形された管体（Ｐ）は引続
きストレッチレジューサ（１０により所望の管径と肉厚
に絞シ加〒される。そして、このよりにストレッチレジ
ューサαＱで連続的に加工された管体は切断機α旬で所
定長に切断され、後続の精整工程等に送られる。

とのような鍛接管の連続製造工程において、本発明は前
記フラッシュバット溶接機（４）による先行スケルプと
後行スケルプとの溶接接合を次のような条件で行う。即
ち、第２図に示すように、接合すべきスケルプ（Ｓ、）
及び（Ｓ、）の端部をクロップシャーにょシ斜めに形成
し、両端をその接合線（Ａ）が傾角θを形成するように
接合する。この傾角θは、Ｗをスケルプ幅、ｔをストレ
ッチレジューサα０におけるスタンド間距離とし、また
αをストレッチレジューサにおいてその造管のために実
際使用しているスタンド群中の中央スタンド又は（実際
使用しているスタンド数／２）番スタンドの出側位置ま
での管体伸び率とした場合、Ｗ・α・ｔａｎθ〉ｔ の条件を満たすよう決定される。とこで前記αはストレ
ッチレジューサによる絞シ工程前半側での管体伸び率で
あるということができる。一般にストレッチレジューサ
は２０前後のスタンドを有しているが、製造すべき管径
により実際に使用するスタンド数が異なシ、例えｉｊｓ
＋０スタンドのストレッチレジューサ設備を使用して造
管する場合、製品ザイズ１５ＡのときはＮＱｌスタンド
〜ｌｍ２０スタンド、５０ＡのときはＮｈｌスタンド〜
陽１５スタンドを使用するというような使い分けが行わ
れる。上記αは、このようにして実際に使用されるスタ
ンド群が奇数の場合にはそれらの中央スタンドを、また
使用されるスタンド群が偶数の場合には（使用されるス
タンド群のスタンド数÷２）番目の特定のスタンドを選
択し、そのスタンド出側位置までのトータルの伸び率（
伸び倍率゛）を示している。従って、上記式中の（Ｗ　
Ｘ　ｊａｍθ）は成形前における接合線（Ａ）のスケル
プ長手方向での長さり。

（第２図）であるから、（ｗｘαＸ　ｔａｎθ）の値は
、上記中央スタンド又は（使用されるスタンド群のスタ
ンド数／２）番スタンドの出側、換言すればストレッチ
レジューサによる絞）工程の後半部入側における接合線
（Ａ）の管体長手方向の長さを示している。このため上
記したような条件で斜め溶接することによシ、溶接接合
線（Ａ）は、少なくとも上記中央位置のスタンドの出側
からはその一部が必ず隣接したスタンドの１つ又は２つ
以上に拘束されつつ伸延されることになシ、この結果、
溶接接合部全範囲にスタンド間張力が作用することに起
因する接合部の破断が適切に防止される。いまこれを第
３図を参照して説明すると、同図は２ｏスタンドを使用
して管体（Ｐ）を伸延せしめる場合を示しておシ、上述
した如き本発明による条件でθを決定しスケルプを接合
せしめる々らば、その溶接接合線（Ａ）の管体長手方向
における長さり、（＝Ｗ・α・ｔａｎθ）は、少なくと
も中央スタンドたるＭ１０スタンド（１０りの出側位置
から下流側、即ち絞シ工程の後半側ではスタンド間距離
ｔを上回ることとなシ、この結果１１ｋｌＩＯスタンド
出側から陽２０スタンドに至る後半側絞シ工程では、接
合部（Ａ）は１又はそれ以上のスタンドに常に拘束され
た状態で伸延されることになる。

このように本発明では、管体破断を生せしめる後半側絞
シ工程において、スケルプの溶接接合線を常に１以上の
スタンドに拘束せしめることによシ破断を適切に回避し
得るものである。また従来の鍛接管製造ラインでは、切
断後浴−接合部（継目部）を含む管体は品質上の観点か
ら製品化しないのが通例であるが、本発明では接合部が
管体長手方向で長く伸延されるため上記した如き品質的
な面からの問題はｉｔシなく、従ってその製品化も可能
であふということができる。

なお、上記したようなスケルプの接合を行うため、スケ
ルプの先後端は第１図に示゛すり四ツブジャー（３）に
おいて斜め切断される。

下表は本発明による実施例を比較例とともに示ｆ４ｂの
で、２０スタンドのストレッチレジューサ設備（スタン
ド間距離ｔ：　ａｏｏ鯖）による絞シ工程を経て造管し
たものである。

第４図ないし第１０図は、本発明設備におけるスケルプ
接合用のフラッシュバット溶接機（４）を示すものでお
る。

このフラッシュバット溶接機は、上流側クランプ台（２
）、加圧用シリンダによって上流側クランプ台方向に移
動可能な下流側クランプ台（至）、両クランプ台上に対
向して設けられる１対のクランプ装置（１４ａ）及び（
１４ｂ）　、同じく各クランプ台上に設けられるスケル
プのサイドガイド装置（１５＆）及びｃｉｓｂ）　、接
合すべきスケルプの幅方向における芯合せを行うため上
流側クランプ台を平行移動せしめるためのクロスアジャ
スト装置αりをその主たる構成要素としている。

前記上流側クランプ台（ロ）及び下流側クランプ台（至
）は、ともに基台部αη上に配設されている。上流側ク
ランプ台（２）は、クロスアジャスト装置によシ斜め方
向に水平平行移動するため、基台部０′Ｉ）上にスライ
“ド機構（図示せず）を介してスライド可能に支持され
ている。

一方、前記下流側クランプ台（２）は後行スケルプ端を
り２ンプし、これを上流側り２７１台（２）にクランプ
された先行スケルプ端に所定の圧力で突き当てるもので
、このため加圧用シリンダ（至）により上流側クランプ
台（６）方向へ移動可能に構成されている。下流側クラ
ンプ台斡の両側に紘プ２ケット（２）を介して被ガイド
用のガイドレール四及び四が取付けられているとともに
、基台部αカの両側長手方向の２ケ所には、上記ガイド
レール（１）を上下で挾持してガイドすべき上下ガイド
ローラＱ■に）が回転可能に配設され、下流側クランプ
台ＣＬＩはそのガイドレール翰■を介してガイドローラ
（ハ）に）に支持されつつ、ライン方向での移動が可能
となっている。また、下流側クランプ台α→の下部には
別のガイド体（ハ）が取付けられるとともに、基台部α
カには、このガイド体幹の長手方向２箇所（先端側及び
後端側）を両側から挾むようにしてガイドする縦型ガイ
ドロー２（ハ）及び（ハ）が配設され、下流側クランプ
台α罎はこのガイドローラ（ハ）（ハ）によって加圧時
にｂける幅方向での変位を防止されるようになっている
。本発明では、幅方向で斜めに形成されたスケルプ端部
どうしを突き合せるため、その加圧時に幅方向での力が
クランプ台にかかるものであり、この力を上記ガイドロ
ーラ（ハ）で受けるようにしている。

前記１対のクランプ装置Ｃ１４１は、上流側及び下流側
クランプ台（６）Ｑ→の端に互いに対向するようにして
配設されている。この各クランプ装置αゆはクランプ台
上に支持体（ハ）を介して支持された１対のシリンダ装
置軸と両シリンダ装置（ハ）のロンド先端に固定された
上部クランプジョー（財）及びクランプ台上面に固定さ
れた下部フラングジョ−（ハ）を有している。そして１
対のり２ンプ装置の対向したフラングジョー＠（ハ）の
側部は、互いに平行で且つスケルプの幅方向に対して斜
めに形成されておシ、これによシ端部が斜めに形成され
たスケルプを適切にクランプし、且つ突き合せ得るよう
にしている。

前記サイドガイド装！（ト）は、接合すべきスケルプを
その幅方向で正確に位置せしめるためスケルプの両側を
ガイドするためのもので、各クランプ台の上面に設けら
れている。第８図ないし第１０図はとのサイドガイド装
置（ト）を示すもので、両側板（ハ）に）間に１対のガ
イド軸Φが固定され、両ガイド板（３１人）　（３１！
ｌ）　Ｕこれらガイド軸国に摺動可能に取付けられ、ガ
イドすべきスケルプ幅に合せクランプ台幅方向でスライ
ドし得るようになっている。両ガイード板（３１）には
、それぞれガイド軸（２）と平行なうツク付軸（３２Ａ
）　（３２Ｂ）がその一端を介して固定されてい名。両
ラック付軸（３２Ａ）　（３２Ｂ）はそのラック部（３
２０）が適当な間隔で対向するようにして互いの方向に
延出し、他端側を天井板（３７）から垂設された固定板
（３：１１）　（３３）の軸受穴（３４）に支持されて
いる。両ラック付軸（３２ム）（３２Ｂ）間には、それ
ぞれの２ツクＷ　（３２０）に噛合するようにしてビニ
オン（３５）が配設され、該ビニオン（３５）は前記固
定板（３３）にブラケット（３６）を介して回転可能に
保持されている。天井板（３７）には前記ガイド軸（３
１）と平行にシリンダ装置（３８）が固定され、そのロ
ッド（３９）が一方のガイド板（３１Ａ）の上端に連結
されている。

そして上記シリンダ装置（３８）によって一方のガイド
板（３１Ａ）をスライドさせることによシ、ラック付軸
（３２Ａ）　（３２Ｂ）及びビニオン（３５）を介して
他方のガイド板（３１Ｂ）を同期してスライドさせ、も
って両ガイド板をクランプ台幅方向で対称的に移動させ
得るようにしている。なお、下流側クランプ台に設けら
れたザイドガイド装誼入側及び上流側クランプ台に設け
られたサイドガイド装置用゛側には、それぞれスケルプ
押え用の押えローラ（４０）が設けられている。

前記クロスアジャスト装置（ＩＱは接合すべきスケルプ
の幅方向での芯合せを行うため上流側クランプ台α■を
前記り２ンプジヨ一側部の延長線上に沿って平行移動せ
しめるためのものである。り四スアジャスト装置ｏ６は
、上流側クランプ台（２）の両側に配設された１対のシ
リンダ装置（４１人）　（４１Ｂ）によ多構成されてい
る。

両シリンダ装置−（４１Ａ）　（４１Ｂ）はそれらロッ
ド（４２）の軸芯が、クランプ台幅方向に対して斜めに
形成されたクランプジョーの側部に平行となるようにし
て配設されておシ、ロッド（４２）が上流側クランプ台
側に、またシリンダ本体（４３）が基台部側にそれぞれ
固定されている。第７図は、一方のシリンダ装置　（４
１）の取付構造を示すもので、上流側クランプ台（ロ）
の側部にはガイド用凹部（４４）を有する取付ブロック
（４５）が固定されている。シリンダ装置（４１）のシ
リンダ本体（４３）端部には、ロッド（４２）を所定の
間隔を有して外囲するようなガイド体（４６）が固定さ
れている。シリンダ装置　（４１）は、そのロッド（４
２）先端を、前記凹部（４４）の底部中央に植設された
柱状のロッド連結体（４７）に連結し、且つ前記ガイド
体（４６）が凹部（４４）内面と前記ロッド連結体（４
７）間に摺動可能に嵌挿されるようにして配設されてい
る。このように店ツド（４２）がクランプ装置に固定さ
れるのに対し、シリンダ本体（４３）はプレー）　（４
８）を介して基台部α部側に固定されている。即ち、前
記ガイド体（４６）の下面にプレー）　（４８）が固定
され、このプレート（４８）が基台部αりに対して固定
されておシ、ロッド（４２）の伸縮によシこれが連結し
た上流側クランプ台（２）を斜め方向に平行移動させ得
るようになっている。フラッシュバット溶接機では、加
圧前の両スケルプ端を所定の間隔にセットすることが重
要な要素となるが、上記したように上流側クランプ台（
６）をクランプジョーの側部に沿った斜め方向に平行移
動できるよう構成することによシ、接合すべき両スケル
グが前記クランプ装置α→でクランプされた状態でクロ
スアジャスト装置（イ）を使用しても、両スケルプ端の
間隔の変動を生ずることなく芯合せを行うことができる
。

なお、その他図面において、（４９）は入側ルーパ％　
（ｓｏ）は出側ルーパでアシ、それぞれ一端側を支持し
たシリンダ装置（５１）　（５２）によシ他端側枢支部
を支点として傾動し得るようになっている。また各クラ
ンプ台上面と入側及び出側の各ルーパにはスケルプを支
持すべき支・持ローラ（５３）が設けられている。また
（５４）はトランス、（５５）は通電体であシ、下部ク
ランプジョー（ハ）がフラッシュバット溶接用の電極と
なる。

次に以上のような装置による溶接状況を第１図を参照し
つつ説明する。

先行スケルプ（Ｓｌ）の後端がクロップシャー（３）に
近づくと、スケルプはルーパ（５）入側に設けられたク
ランパ（図示せず）にクランプされ、後端はグロツプシ
ャ−（３）により斜め切断される。前記クランパ下流側
にはピンチローラ（図示せず）が、また、このピンチロ
ーラと前記クランパ間には小ルーパ（図示せず）が設け
られており、上記切断後、ピンチローラによシスケルプ
後端を溶接機（４）内に送シ込むものであシ、ピンチロ
ーラ送シによる大体の位置決めの後、溶接装置の出側ル
ーバ（５０）を傾動させることによシスケルプ後端の細
かい位置決めを行う。次いで後行スケルプ（Ｓ２）をア
ンコイラ−（１）で巻戻し、先端をクロップシャー（３
）で斜め切断した後、溶接機（４）内に送シ込む。入側
ルーパ（４９）はその一端が傾斜して持ち上げられてお
シ、これによるスケルプのアキュムレート分が、加圧時
における下流側クランプ台（６）の移動距離を吸収する
。後行スケルプ（Ｓ、）の先端は予め側方から進出して
いたゲージバー（図示せず）に突き当たシその位置合せ
がなされる。このように先行及び後行のスケルプ端が所
定に位置したならば、各サイドガイド装置α０のガイド
板（３１Ａ）　（３１Ｂ）を互いの方向に寄せてスケル
プの両側縁に当て両スケルプの大体の芯合せを行い、し
かる後、クランプ装置（１４ｍ）及び（１４ｂ）を作動
させ、上下クランプジョー＠（ハ）によシフランプする
。

さらにクロスアジャスト装置αＱのいずれか一方のシリ
ンダ装置（４１）を作動させ、上流側クランプ台（ロ）
を平行移動させて両スケルプの幅方向の微細な芯合せを
行う。前述したようにこの上流側クランプ台（ロ）の平
行移動は斜め切断されたスケルプ端の延長方向に沿った
斜め方向へのものであるため、クランプされた両スケル
プ端の間隔は常に一定に保たれる。このような芯合せの
後、前記加圧用シリンダα→を作動させ、下流側フラン
グ台（６）を上流側クランプ台（６）の方向に突き出し
、後行スケルプ端を先行スケルプ端に突き合せ、圧接す
る７ラツシユバツト溶接を行う。この際、斜め端どうし
を圧接することにより下流側クランプ台（至）幅方向に
作用する力はガイド休（ハ）を介してガイドロー２（ハ
）によって支えられる。そして溶接接合後トリマー（図
示せず）で溶接部のトリミングを行い、しかる後クラン
プ装置α◆によるり２ンプを解除するとともに、上流側
のピンチローラ及びクランパを解除し、スケルプの送シ
を再開する。

以上述べた本発明によれば、ストレッチレジューサによ
る絞シ工程でのスケルプ接合部の破断を適切に防止する
ことができ、このため製品歩留を向上させることができ
−しかもこのような方法を好適に実施し得る構造を提供
するものであるから、１朶上有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鍛接管製造ラインを示す説明図で
ある。第２図及び第３図は本発明の詳細説明図である。 第４図ないし第６図は本発明設備におけるフラッシュバ
ット溶接機を示すもので、第４図は部分切欠平面図、第
５図は縦断面図、第６図は正面図である。第７図は第４
図中クロスアジャスト装置の一方のシリンダ装置を示す
断面拡大図である。第８図ないし第１０図はサイドガイ
ド装置を部分的に示すもので、第８図は半断乎面−１第
９図は正面図、第１θ図は縦断面図である。 図において、（４）はフラッシュバット溶接機、（９）
は成形機、叫はストレッチレジューサ、αつは上流側ク
ランプ台、０は下流側フラング台、（１４ｍ）　（１４
ｂ）はクランプ装置、（１５ｍ）（１５ｂ）はサイドガ
イド装置、αＧはりｐスアジャスト装置、ａ枠は加圧用
シリンダ、＠（ハ）拡クラン／ジョーを各示す。 特許出願人　日本鋼管株式会社 発　明　者　野　口　晴　洋 間　藤　党　邦　部 同　居　城　三　部 間　三　吉　克　産 量　渡　部　誠 代理人弁理士　吉　原　省　玉 量　同　高　橋　消 量　弁護士　吉　原　弘　子 第７図 第８図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スケルプを管体に成形後、ストレッチレジュー
   サにょる絞シ工程を経て造管する鍛接管製造方法におい
   て、先行スケルプと後行スケルプとを、接合線がスケル
   プ幅方向に対し下式を満足すべき傾角θをもつようにし
   て溶接接合し、成形工程及びストレッチレジューサにょ
   る絞シ工程を経て造管することを特徴とする鍛接管製造
   方法。 Ｗ”　α・ｔａｎｅ＞　Ａ 但し、Ｗ：スケルプ幅 ｔ：ストレッチレジューサのスタ ンド間距離 α：ストレッチレジューサにお砂 る使用スタンド群中の中央ス タンド又は（使用スタンド数 ／２）番スタンドの出側位置 までの管体伸び率。
2. （２）　成形機上流側にスケルプ接合用の７ラツシユバ
   ツト溶接機を有するとともに、成形機下流側にストレッ
   チレジューサを有する鍛接管製造設備において、前記フ
   ラッシュバット溶接機が、上流側クランプ台、加圧用シ
   リンダによって上流側クランプ台方向に移動可能な下流
   側り２ンプ台、両クランプ台上に対向するようにして設
   けられ、対向するクランプジョーの側部が互いに平行で
   且つスケルプ幅方向に対して斜めに形成された１対のク
   ランプ装置、スケルプの両側縁をガイドすべく各り２ン
   プ台上に設けられるサイドガイド装置、及び接合すべき
   スケルプの幅方向での芯合せを行うため前記上流側り２
   ンプ台を前記り２ンプジヨ一側部の延長線上に沿って平
   行移動せしめるだめのクロスアジャスト装置を備えたこ
   とを特徴とする鍛接管製造設備。