JPS60261619A - 溝付き管の成形方法およびその成形用圧延機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、管成形方法およびその装置、特ζこ、（３） 溝付き管の圧延成形機０こ関する。

溝付き管は、フェンス柱の製造用などの分野で、益々、
一般ζこ使用される傾向にある。溝付き管は、美観上の
効果が優れているばかりでなく、強度的にも従来の丸管
を凌ぐものである。これは、溝付き管に湾曲部があるこ
とで、縦方向の強度が増大すること、および、溝付き管
は、その成形工程中、相当程度、冷間加工されることに
よる。

（従来技術の説明） 溝付き管、または、波形管の］。成形方法は、先ず、丸
形断面の管を成形し、その後、成形工程の最終段階の一
環として、加工面が溝付きパタンを備えたターキヘッド
のローラーに丸管を通す。上記バタン付きのローラーは
、管の外面にのみ係合するから、管材料の一部しか□冷
間加工されないことが了知され得よう。上記成形方法お
よびその方法を実施する装置の詳細Ｇこついては、米国
特許第３．９２８．９９７号を参照することができる。

溝付き管の別の成形方法の場合、基本的に従来型式の連
続丸管圧延成形機を使用し、予備工程と（４） して、さらζこ、帯鋼を直角ｌこ曲げる前に、帯鋼をエ
ンボス加工ロールに通し、溝付きパタンを成形する。こ
の方法は、例えば、管の外面の被覆などといった、その
後の管加工を行なうためζこ必要な曲げロールζこよる
加圧が極めて大きいので、溝付きバタンが略扁平化して
しまい、満足し得る結果が得られない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の改良した管圧延機は幾多の目的を有しているが
、その１つは、管の外面で縦方向に伸長する鋭い山頂お
よび谷底を備えた溝付き管を製造することである。もう
１つの目的は、帯鋼を一層完全ｌこ冷開加工し、その強
度を増大させることである。該圧延機は、また、成形管
に施工した被覆が硬化するのＯこ十分な時間を確保する
ことで、未硬化の被覆管部分が、圧延機の構成要素と係
合し、その一部が剥離され、管の一部の防錆効果、また
はその外観が損われるのを防止することである。

改良した圧延機は、また、動力使用量の節減、信頼性お
よび寿命の向上、製造の低廉化を目的としく５） ている。本発明の他の目的および特徴は、自明なものも
あり、また、添付図面を参照しながら、以下ζこ記載し
た詳細な゛説明から明らかになるものもある。

（問題点を解決するだめの手段） 要約すると、本発明の管圧延機は略平担な帯鋼を供給す
る送り手段と、およびその帯鋼表面ｔこ高低部分を成形
するエンボス加工手段とを備えている。該圧延機は、さ
らＯこ、平担状態の帯鋼を逐次、直角に６曲げる曲げ手
段を備えている。帯鋼の高低部分と嵌合し得る形状の高
低部分を交互に形成した掴持面によって、帯鋼と係合す
るローラー手段が曲げ手段内ｌこ設けられている。さら
ｌこ、該圧延機は、帯鋼の折曲部分の側端部を当接させ
る閉鎖手段と、および側端部同志をシーム溶接し、管を
成形する溶接手段とを備えている。

略平担な帯鋼から、溝付き管を成形する方法として、本
発明は、管の外面となる帯鋼の縦方向伸長表面部分に、
高低部分を交互にエンボス加工する段階を備えている。

帯鋼のエンボス加工後、溝（６） 付きパタンを扁平化させずζこ、帯鋼の両端に圧力を作
用させて、平担状態の帯鋼を逐次、直角に曲げる。帯鋼
の折曲部分の側端部が当接した後、側端部同志を溶接し
て結合する。

（実施例） 添付図面を参照しながら、本発明の好適実施態様につい
て説明する。

第１図を参照すると、溝付き管２２（第７図に最も明確
に図示）成形用の管連続圧延成形機が全体として２０で
示しである。該圧延機２０は平担な帯鋼上で、縦方向に
伸しする山頂および谷底を交互に形成するためエンボス
加工を行ない、帯鋼を曲げて、略円形断面で、しかも溝
付き形状を備えた形状に１２、および、当接する側端部
同志不シーム溶接する作用を行なうものである。該圧延
機は、さらに、溶接管をサイジング加工してその仕上げ
外径とし、管の外側に被覆（ラッカーの如き）］ ｌ　を塗布し、その被覆を硬化させる作用も行りう。

具体的【こ説明すると、圧延機２０は、細長い帯鋼２６
を供給する送り部位２４を備えている。コ（７） イル状の帯鋼２６は、送り部位２４ｉこ適当な方法で回
転可能なように、支承された繰出しリール上に取付けら
れている。帯鋼２６は、平担な状態で、エンボス加工部
位２８に供給され、この加工部位２８？こて、■対のエ
ンボス加工用被１駆動ロール間を通る。■方のロールの
環状リブが、他方のロー８　ルの環状溝と心合せされて
いるため、帯鋼は、第８図に示すように、縦方向に伸長
する山頂２９および谷底８０を交互に形成した箭伺き形
状が得られろ。エンボス加工した帯鋼は次に、曲げ加工
部位８２に送られ、この加工部位（・こて、その平担状
態から、逐次、直角に曲げられる。

直角的げが十分に行われていない管材料は、さらに、閉
鎖部位８４ζこて、曲げられ、帯鋼の側端部同志が当接
状態となる。当業者には周知のように、閉鎖部位３４は
、駆動されないクラスターフィンパスローラーを備えて
いる。当接端部同志が溶接部位８６でシームＭ’ＦＨさ
れた後、管材料はサイジング加工部位３８に進み、この
加工部位にて、被駆動ローラが圧縮状態で管材料Ｏこ係
合し、管材（８） 料に満足し得る丸味を付け、仕上げ直径が得られる。次
いで、管材料は、被覆部位４０１こ移動し、゛この部位
４０にて、防錆または、外観向上のため、例えば、ラッ
カーが塗布される。被覆部位４０で、管材料は、加熱空
気に暴露され、被覆の硬化が行われる。さらに下流には
、補助部位小２があり、゛　この部位にて、無端ゴムベ
ルト形式の被駆動ピンチローラ一により、管材料に張力
が加えられる。

該ベルトは、共有譲渡の米国特許第８．９６５．５’５
１号に記載されている。管材料を一定の長さに切断する
切断部位のような圧延機２０の他の構成要素は、当業者
に周知であるので、図示していない。

補助部位のピンチローラ−は、他の部位のローラーばか
りでなく、曲げ加工部位８２のローラーとも協働して、
管材料および管を成形する帯鋼を十分な張力で保持し、
被覆部位にて、管材料が相当程度、弛むのが防止される
。該圧延機は、全長が２００フィート以上、被覆部位か
ら補助部位までの寸法が７０フィート以上とすることが
できる。

管材料が被覆部位から補助部位に移動する間、管（９） 材料が圧延機の他の構成要素と抵触しないようにし、被
覆を硬化させ得るようにする必要がある。

もし、管材料と圧延機の構成要素とが接触すると、被覆
の一部が剥離し、その管部分の防錆効果、または外ｊ祝
が損われてしまう結果となる。このため、被覆部位で、
管ζこは相当程度の張力を持たせ、その弛みを防止し、
硬化工程の加熱および送風段階が管（・こ抵触せずζこ
行ない得るようにする必要がある。

送り部位、閉鎖部位、溶接部位、サイジング加工部位、
被覆部位および補助部位の構成要素は連続圧延成形機の
当業者に周知である。さらに、米国特許第８，２４７，
６９２号および第３，９４！　０，９６２号の第４図お
よび第５図に示した波付は加工部位と同様のエンボス加
工部位の構成要素は、薄金属板力・ら、つる巻き波形管
を製造する本発明の関連技術分野の当業者に周知である
。従って、説明を簡単にするため、各加工部位の構成要
素について、これ以上、詳細Ｏこ説明する必要はない。

第２図を参照すると、曲げ加工部位３２は、支（１０） 特休に回転可能なように間隔を置いて取付ｋｊだ８対（
Φ壬、４６、および４８）のローラーが設けである。送
り部位２４最寄りの第１対（４４）のローラーは、上ロ
ーラ−５０を備え、該上ローラ−５０の掴持面５２は、
環状リブ５４Ａおよび環状溝５６Ａによって交互に形成
された高低部分を備え、第４図Ｏこ最も明確に示すよう
に、凸状横断面をしている。隣接するリブＢよび溝は、
間隔を置いて配設され、一部は、垂直壁５７Ａによって
形成されている。該掴持面は、溝付き帯鋼の仕上げ面と
契合、または齢合し得る形状にしである。即ち、帯鋼を
掴持面５２と同一の円弧形状になるように曲げたならば
、掴持面のリブ５４Ａおよび溝５６Ａは第８図に示すよ
うに、帯鋼２６の対応する山頂２９および谷底８０と略
整合する。掴持面５２に対向し、且つこの掴持面と協働
して、その間で溝付き帯鋼をしっかりと圧縮する平滑な
凹状“）　面６０を備えた下ローラ−５８が第１０−ラ
一対に設けである。第２０−ラ一対（５２，４６）も同
様に、第５図０こ最も明確に示すようζこ、上ローラ−
６２を備えている。該上ローラ−６２は、リブおよび溝
を交互ｌこ形成し、掴持面５２よりも湾曲度の大きい掴
持面６４８を有する。該第２０−ラ一対（４６）は、さ
らζこ、中間の掴持面６４の湾曲度と相補的湾曲度の平
滑な凹状対向面６８を備えている。

曲げ加工部位３２の第３０−ラ一対（４８）もまた、上
ローラ−７０および下ローラ−７２を備え、該上ローラ
−７０の凹状掴持面７４は、垂直壁５７Ｃｔこよって、
間隔を置いて交互に配設されたリブ５４Ｃおよび溝５ｆ
３Ｃを備え、第６図に示すように、さらＯこ大きな湾曲
度を有している。下ローラーも同様に、掴持面７４と協
働し、その間Ｏこ、帯鋼２６を圧縮状態に保持する平滑
な凹状対向面７６を備えている。掴持面５２．６４．７
４およびそれに対応する対向面６０．６８．７６は湾曲
度を徐々Ｏこ増大させであるため、間隔を置いて配設し
た８対（４４，４６，４８）のローラーは、平担状態の
帯鋼２６を逐次、直角に曲げる作用をする。第４図乃至
第６図に示すように、最大湾曲度の掴持面を備える上ロ
ーラーは、山頂および谷底の数が少なくて済む。さらに
、外側の山頂および谷底のローラーの中ノし線に対して
測定する幅寸法は徐々に小さくし、より広い部分ヲ皿角
に曲げた後、帯鋼の形状ζこ適合するようにすることが
望ましい。さらｌこ、垂直壁５７の全長は、その対応す
るローラーの中心線から離れるほど、長くなるようにす
ることが望ましい。曲げ加工部位は、８対のローラーを
備えるものとして説明したが、これは単なる１ｆｌｌｌ
こしか過ぎないことが７仰されよう。

ある用途の場合には、さらに多数のローラー対を設ける
ことができ、あるいは、３対以下のローラー対で十分な
こともある。

曲げ加工部位３２は、圧延機２０４こおいて、帯鋼の両
側部が対向するローラーによって係合される最後の部位
であるため、該部位３２のローラーが補助部位４２のピ
ンチローラ−と協働し、管材料を緊張させることは、特
に有効である。曲げ加工部位後、対向するローラーは、
管の外面としか係合することができない。圧縮程度は、
管の陥没（１３） または、断面寸法の減少が伴わないように、調整する必
要がある。

平滑な円弧状加工面を備えた従来型式の上ローラーを曲
げ加工部位で使用した場合、満足ｉ−得る結果の得られ
ないことが分かった。平滑な加工面を備えたローラー間
に波動運動する帯鋼を通し、および、ローラーを調整し
て、十分な圧縮力を加え、ピンチローラ−に対して作用
させ、管材料を緊張状態に保つ結果、溝付き帯鋼は、扁
平化してしまう。幾分、扁平な形状は許容し得るにして
も、従来型式のローラー対を使用した場合、エンボス加
工部位で帯鋼に与えられた溝付き形状の一部が不作用状
態で、加工が行われるため、動力使用量が増大する結果
となる。

（作用） 本発明の管圧延成形機２θの作用は次の通りである。帯
鋼２６およびこれから成形した溝付き管材料２２を最初
に、幾多の部位で、ローラー対の間を通過させた後、ロ
ーラー対（４４，４６，４８）を調整して、補助部位４
２のピンチローラ−と協（１４） 働させ、管材料を十分ζこ緊張させ、管材料の外押に塗
布した被覆が適切Ｇこ硬化し得るよう（・こする。

その後、幾対かの被駆動ローラー用の幾多の装置を同時
に且つ段階的に運転速度まで増速（〜でいく。

本発明による方法は、次のような幾多の段階を備えてい
る。

■　溝付き管の外面となる帯鋼の面上に、縦方向に伸長
する高低部分を交互に形成する段階。

■　溝付きパタンを略扁平化さ、ぜすに、帯鋼の両側部
に、圧力を作用させ、帯鋼をその平担状態から逐次、直
角に６曲げる段階。

■　帯鋼の折曲部分の側端部を当接させる段階。

＠　側端部同志を浴接する段階。

上記説明から、本発明の各目的が達成され、その他有利
な結果の得られることが了知されよう。

本発明の範囲から逸脱せずに、幾多の変形を加えること
が可能であるので、上記説明に包含され１　るあらゆる
事項は、例として掲げたものであり、何等の限定を意図
するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の管圧延形成機の構成要素のブロック
図、第２図は、平担状態の帯鋼を逐次、曲げる圧延機に
おける８対のローラーの斜視図、第３図は、上ローラー
が山頂および谷底を交互に形成した掴持面を備え、下ロ
ーラーが該掴持面に対向する加工面を備えた第１対のロ
ーラー間に圧縮状態で保持された帯鋼の拡大断面図、第
４図は、第１対のローラーにおける上ローラーの掴持面
を示す、拡大部分断面図、第５図は、第２対のローラー
における上ローラーの掴持面を示す、第４図と同様の図
、第６図は、第８対のローラーにおける上ローラーの掴
持面を示す、第４図と同様の図、第７Ｎは、第１図の圧
延機によって成形した溝付き管の断面図である。 （主要符号の説明） ■　・第１０−ラー　２０・・管連続圧延成形機２２・
・溝付き管　′２４・・・送り部位２６・・・帯鋼　２
９・・山頂　３０・・・谷底８２・・曲げ加工部位　３
８・・・サイジング加工部位４０・・・被覆部位　４６
・・・第２０−ラー５０・・・上ローラ−５２・・・掴
持面５４Ａ・・・環状リブ　５４Ｃ＝−リブ５６Ａ・環
状溝　５６Ｃ・・溝　５７・・垂直壁５７Ａ・・・垂直
壁　５７Ｃ・・・垂直壁５８・・・下ローラ−６４・・
掴持面 ６８・・・凹状対向面　７４・・・掴持面７６・・・凹
状対向面 （１７） １１１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、略平担状の帯鋼から溝付き管を成形する方法におい
   て、前記管の外面となる前記帯鋼の面上で縦方向に伸長
   する高低部分を交互にエンボス加工する段階と、溝付き
   パタンを略扁平化させずに、前記帯鋼の両側部に圧力を
   作用させ、前記帯鋼そそ、の平担状態から逐次、直角に
   曲げる段階と、前記帯鋼の折曲部分の側端部を当接させ
   る段階と、および前記端部間同志を溶接する段階とを備
   えることを特徴とする成形方法。 ２、帯鋼から、縦方向に伸長する高低部分を外面上に交
   互に設けた溝付き管の成形用圧延機において、略平担状
   の帯鋼を供給する送り手段と、前記管の外面となる前記
   帯鋼の面上に高低部分を成形するエンボス加工手段と、
   前記帯鋼に係合する掴持面を有するローラー手段を設け
   、前記帯鋼の高低部分と契合する形状の高低部分を交互
   ζこ形成し、（１） 略平担状態の前記帯鋼を逐次、直角に曲ける曲げ加工手
   段と、前記帯鋼２６の折曲部分の側端部同志を納会させ
   る閉塞手段と、および前記側端部同志を溶接する溶接手
   段とを備えることを特徴とする圧延機。 ８、前記高低部分がそれぞれ、山頂および谷底を備える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載した圧延
   機。 ４、前記ローラー手段が、前記掴持面を有する第１０−
   ラーと、および前記掴持面に対向する加工面を有する第
   ２０−ラーとを包含する第１対のローラーを備え、前記
   帯鋼が前記掴持面および対向面間に圧縮されることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項ｆたは第３墳に記載した
   圧延機。 ５　前記掴持面が凸状で、前記対向面が凹状であること
   を特徴とする特許請求の範囲第を項に記載した圧延機。 ６、前記ローン一手段が複数対のローラーを備え、各対
   のローラーが縦方向の高低部分を交互に設けた掴持面を
   有する第１０−ラーとおよび略平滑な（２） 凸状対向面を有する第２０−ラーとを備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第を項または第５項に記載した圧
   延機。□ ７、前記送り手段のさらζこ下流にて、各連続する第１
   ０−ラーが、湾曲度の大きい掴持面を備えることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項Ｏこ記載した圧延機。 ８、前記溶接手段のさらに下流に、前記管の外面に被覆
   を塗布する被覆部位と、および被後後の前記管と係合す
   る被駆動ローラー手段を有する補助部位とを備え、前記
   補助部位および前記曲げ加工手段が協働して、前記管に
   張力を作用させ、管の相当な弛みを防止し、前記被覆部
   分が硬化するのＯこ十分な時間が経過する迄、前記管の
   被覆部分と前記圧延機の構成要素との接触を防止するよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第
   ７項の何れかの項に記載した圧延機。