JPS628891Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は大径厚肉のエルボのような曲管を曲げ
加工により製造するのに使用する偏肉素管に関す
るものである。

従来、曲げ半径の小さい大径厚肉のエルボは小
型のものと異なり曲げ加工では製造されておら
ず、鋳鍛造や直接の機械加工により製造されてい
るので、極めて高価なものとならざるを得なかつ
た。

これは大径厚肉の直管を単に曲げ加工して大径
肉厚のエルボに製造すると、どうしても曲げ外側
の肉厚が減少して品質保証の点から好ましくない
からである。

然し乍ら、曲げ加工により大径厚肉のエルボ等
の曲管を製造することができることになれば、鋳
造品や鍛造品に比べ信頼性の優れた製品が容易に
生産でき、かつ、価格は低廉になるので、産業上
甚だ有益であり、特に、原子炉の配管に用いられ
るステンレス製のエルボ等の配管要素としてすこ
ぶる好適である。

本考案は上記のような観点から、大径厚肉エル
ボ等の曲管を製造するに際し、曲げ加工しても従
来ような品質に影響を及ぼす偏肉現象が生じない
素管を提供することを目的としてなされたもの
で、その構成は、直状素管であつて、その両端側
はその部の管壁が等肉厚に切削されたネツク部か
らなり、該ネツク部に挟まれた曲げ加工が行われ
るべき部分の全長はその管壁の内面又は外面が前
記ネツク部の中心に関し偏心して切削された偏肉
厚の被曲げ部からなつており、この被曲げ部にお
ける厚肉側の肉厚はこの側を曲げ外側にして曲げ
たときその部に生じる減肉相当分を上記ネツク部
の肉厚に加えた厚さとほぼ同等であり、また、こ
の被曲げ部における薄肉側の肉厚はこの側を曲げ
内側にして曲げたときその部に生じる増肉相当分
を上記ネツク部の肉厚から減じた厚さないし上記
ネツク部の肉厚の厚さにほぼ同等であることを特
徴とするものである。

即ち、本考案は適宜方法で製造された大径厚肉
の直状素管の所定部位に切削加工を施して所定断
面形状に形成した偏肉素管に係るもので、この偏
肉素管は、一般的な曲げ手段により曲げ加工する
と、そのネツク部を含む曲管全体の肉厚、又は、
少なくともネツク部を含む曲げ外側の曲管の肉厚
が略均等で、しかもネツク部全周の肉厚が略均一
な曲管を形成することができるようにしたもので
ある。

このような偏肉素管は、全体が等肉厚、又は、
偏肉厚に製造された直状素管を原材料とし、これ
を切削加工することにより本考案の偏肉素管に形
成するものであるから、この加工コストの低減を
図るには、直状素管の肉厚性状を考慮しつつ当該
素管の内面又は外面からの切削を適宜組合せるこ
とにより、少ない加工手間で形成できるようにし
なければならない。

次に本考案の実施例を図に拠り説明する。

第１図は、全体がほぼ等肉厚に製造された直状
の素管の被曲げ部（以下、「曲げ加工を受ける部
分」という）の曲げの内側に当る部をその管の内
面から切削して本考案に係る偏肉素管Ｐとしたも
ので、これを曲げ加工すれば、第２図々示のほぼ
肉のエルボＥが得られる。

而して、図中、Ｄは偏肉素管Ｐ及びエルボＥの
外径、ｄは素管Ｐのネツク部に及びエルボＥの全
長の内径、ｔは同じく素管Ｐのネツク部ｎ及びエ
ルボＥの全長の肉厚であり、本考案偏肉素管の製
造に際しては、まず、等肉厚の素管全体の内径を
d′＝ｄ−2C₁の内径に第一次の切削加工を施し、
その後、曲げ加工を受ける部分の内径を偏心させ
て、曲げの外側の内厚はｔ＋C₁に、曲げの内側
の肉厚はｔ−C₂となるように第二次の切削加工
を施す。

一方、ネツク部ｎは前記切削加工後の素管の外
径と同心でその全周の内径がｄ＝Ｄ−2tとなるよ
うに第三次の切削加工を施す。ここで、削り代
C₁は第２図の90度曲げによる減肉分、削り代C₂
は同じく増肉分である。このように直状等肉厚の
素管を切削加工して偏肉素管Ｐに形成すると、こ
の偏肉素管Ｐを常法により単に曲げ加工するだけ
で全体に肉厚がほぼ等しい、即ち、全体が肉厚ｔ
のエルボＥを製造できるのである。尚、上記によ
うな偏肉素管Ｐは等肉管の曲げ加工に比べ曲げ外
側の減肉率が小さく、且つ、曲げ内側の増肉率は
大きいので、偏肉素管の形成に際しては、それを
考慮して削り代C₁及びC₂を決めなければならな
いが、このC₁とC₂は曲げ加工時の加熱温度その
他の曲げ条件を決めれば容易に算出できる。

第３図は直状等肉厚の素管の全体をその内径
d″＝ｄ−C₁とすると共に、その中心をC₁／２だ
け振らせて曲げ外側の肉厚がｔ＋C₁と偏肉する
切削加工を施し、次に曲げ加工を受ける部分の外
径をC₁／２だけ中心を振らせて曲げ内側の肉厚
がｔ−C₂と偏肉する切削加工を施し、更にネツ
ク部ｎの全周の肉厚がｔ、同じく内径がｄとなる
ように切削して形成した本考案の偏肉素管Ｐの別
例を示す。このように曲げの内側に当る部分を曲
げ加工前に減肉するように切削加工した偏肉素管
は第１図々示のものと同様曲げ加工しても曲げ外
側の減肉率が小さくなると共に全体の肉厚が略均
一になる。

第４図は上記実施例の素管に比べその外径が
C₁だけ大きな外径Ｄ＋C₁を有する素管を用い、
ネツク部ｎが等肉の肉厚ｔとなるように該ネツク
部のみの外径を偏心させて切削加工し、その部の
外径をＤにすると共に、ネツク部ｎと同心にして
内径をｄに加工し、且つ第３図の場合と同様に曲
げ加工を受ける部分の外径をC₁／２だけ中心を
振らせて偏肉するように切削加工した偏肉素管Ｐ
の他の例を示すもので、その効果は第３図々示の
ものとほぼ同様である。

第５図は第１図に示す本考案偏肉素管Ｐに於
て、その曲げ加工を受ける部分の曲げの内側の切
削加工を省いた形で偏肉に形成した偏肉素管Ｐの
他の別例を示すもので、これを曲げ加工すれば、
第６図々示のエルボE′となる。この偏肉素管Ｐ
は曲げ外側に当る部分と曲げ内側に当る部分の加
工肉厚の差が前記の1/2ではあるが、それでも曲
げ外側に当る部分の方が内側より厚いので、この
偏肉素管Ｐに一般的な曲げ加工を施しても前記曲
げ外側は減肉しにくく、曲げ加工後のその部の肉
厚はネツク部ｎと同じｔとなり、また曲げの内側
はネツク部よりC₂だけ厚くなる。このように曲
げ加工をした後曲げ内側が多少厚くなることは、
曲管の曲げ応力が曲げ内側に集中するのを防止す
る上ではむしろ好ましい。

第７図々示のものは切削加工を最も単純にして
得られる断面形状を有する本考案の偏肉素管の一
例で、もとの素管としてその外径が第４図の場合
と同様Ｄ＋C₁のものを用い、その内径ｄを外径
の中心からC₁／２だけ振らせて偏肉させる切削
加工を施し、ネツク部ｎの肉厚を前記内径と同心
で等肉のｔに切削して仕上げたものであり、この
偏肉素管を曲げ加工すれば、第６図々示のエルボ
E′を得られる。

尚、曲げ加工した曲管の肉厚は必ずしも全体に
亘り等肉であることが望ましいわけではなく、む
しろ多少は曲げの内側を厚くする方がよく、そし
てネツク部を等肉にすることが最も望ましい。そ
の意味から、本考案の偏肉素管としては第５図及
び第７図に示した断面形状のものが切削加工が簡
単で済むので、実施する上で有利である。なお、
肉厚が急に変化する部分は、適当ななだらかな曲
線で結ばれるよう丸味と傾斜をつけて切削加工を
し、曲げ後の曲線が平坦になるようにすること勿
論である。

本考案は上述の通りであるから、従来曲げ加工
では製造されていなかつた大径厚肉のエルボのよ
うな曲管を曲げ加工により製造することができる
こととなるから有益であることは勿論、本考案素
管は、切削加工によりネツク部の肉厚を均一にす
ると共に被曲げ部を前記ネツク部の肉厚との関係
で所定肉厚をなす偏肉に形成してあるので、曲げ
加工すると、ネツク部と曲げ外側の肉厚が略等し
くなり、従つて、曲げ外側の強度が均等になつて
強度上の不安がなくなり、また、耐摩耗性の向上
に大きく寄与する。

尚、耐摩耗性の向上は、曲げ内側となる薄肉側
の肉厚をネツク部より薄肉に切削した場合にも得
られる。即ち、曲げ内側をこのように切削してお
くと、この素管を曲げても縮小の少ない略均一断
面を持つ流路が形成され、流体抵抗を著しく増大
させないからである。

また、直状で等肉厚のネツク部があるので、他
の配管との接続性が、例えば、溶接した後この部
に適宜の熱処理を施す際の作業性を良好にする意
味で、良好になる。

更に、鋳鍛鋼品に比べ、組織が均一、切欠き脆
性に優れる、価格が低廉であるという特有の効果
があるので、原子炉の配管に用いられるすぐれた
品質のステンレス製の大径厚肉エルボ等の製造に
おいても極めて有用である。

また、本考案素管は直状素管に切削加工を施し
て形成するから、ミルメーカで偏肉厚のため寸法
規格外品として扱われる鋼管の有効利用を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案偏肉素管の一例の縦断正面図、
第２図は前記偏肉素管を曲げ加工して得られるエ
ルボの縦断正面図、第３図及至第５図及び第７図
はそれぞれ本考案偏肉素管の別例を示す縦断正面
図、第６図は第５図及び第７図の偏肉素管を曲げ
加工して得られるエルボの縦断正面図である。 Ｐ…偏肉素管、ｎ…ネツク部、Ｅ，E′…エル
ボ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直状素管であつて、その両端側はその部の管壁
   が等肉厚に切削されたネツク部からなり、該ネツ
   ク部に挟まれた部分は全長にわたりその管壁の内
   面又は外面が前記ネツク部の中心に関し偏心して
   切削された偏肉厚の被曲げ部からなつており、こ
   の被曲げ部における厚肉側の肉厚はこの側を曲げ
   外側にして曲げたときその部に生じる減肉分を上
   記ネツク部の肉厚に加えた厚さとほぼ同等であ
   り、また、この被曲げ部における薄肉側の肉厚は
   この側を曲げ内側にして曲げたときその部に生じ
   る増肉分を上記ネツク部の肉厚から減じた厚さな
   いし上記ネツク部の肉厚の厚さにほぼ同等である
   ことを特徴とする大径厚肉曲管製造用の偏肉素
   管。