JPS63270414A - チューブのアニール処理方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は誘導加熱装置により造管チューブに施すアニー
ル処理方法に係り、特に巻取りを開始する時のアニール
温度の切替えを行う、チューブのアニール処理方法に関
する。

Ｂ１発明の概要 本発明は非鉄金属管溶接造管設備における造管チューブ
に軟化焼鈍しを行うアニール処理方法の改善を図ったも
のであり、造管開始時の不完全チューブは切断して排除
した後に巻取りドラムへの巻取りに移行するにあたって
、誘導加熱装置によりチューブの巻取り及び切断の双方
の処理が可能な、定常アニール温度より低いアニール温
度に加熱してアニール処理を施しながらチューブの切断
。

排出を停止するとともに巻取りドラムに巻取りを開始し
て、以後チューブに加えるアニール処理の温度を定常ア
ニール温度に切替える２段階熱処理方法とすることによ
り、造管チューブ成品の巻取りは造管工程を乱すことな
く切断〜排出〜巻取りへと円滑に実施され、巻取られた
チューブに変形は発生しない。

Ｃ１従来の技術 電縫管溶接技術は、帯状コイル板を連続的に冷間ロール
ホーミングして長さ方向にスリット状の合わせ目を有す
る管状に成型した合わせ目の両縁部を通電加熱して電気
抵抗溶接する方法として近年広く用いられており、その
用途もラジェータ等の極薄板の溶接から、厚さ数十ミリ
の厚板の溶接や、また材質について鉄やステンレス合金
以外に銅、アルミ等非鉄金属に対しても適用されている
。

第４図に示したものは、管の巻取り部を備えた非鉄金属
電縫管溶接造管設備の一般的な構成図である。図を参照
してその概略を説明する。

溶接造管設備（以下造管設備と記す）は造管用素材１ａ
の供給を円滑にするフープケージ部２と、管状に除々に
成型するフォーミング部３と、スクイズロール５によっ
て圧接しながら電気抵抗溶接するウエルダ部４と、溶接
部分の組織や機械的性質改善と後工程５での巻取り処理
を可能にするアニール（焼鈍）処理を行うアニーラ部６
と、造管されたチューブの寸法成形を行う゛サイジング
部７と、必要に応じてチューブを切断するカッタを備え
た切断部８と、該チューブを巻取る巻取りドラムを備え
た巻取り機９と、巻取り機９の仕分けをする切替機構１
０１とから概略構成されている。

以上のような構成から成る造管設備での造管は、次のよ
うに行われる。一般的に帯状コイルで供給される造管用
素材１ａはフープケージ部２によって素材供給の余裕度
を与えられてフォーミング部３へ供給され、該フォーミ
ング部３のフォーミングロール等によって平板状から管
状へと除々にフォーミングされて、ウエルダ部４に供給
される。

ウエルダ部４では長さ方向にスリット状の合わせ目を有
する管状に成形された素材１ａの合わせ目の縁部同志を
スクイズロール５により圧接すると共に電気抵抗加熱し
てチューブ状１ｂに溶接してアニーラ部６に送出される
。アニーラ部６に入る萌のチューブ１ｂは巻取り部にて
巻取りドラムに巻取られる程軟らかくないので、一般に
そのままでは巻取ることができない。従ってドラムに巻
取るためにはアニーラ部６で焼鈍しを施して充分に軟化
せしめることが必要である。アニール処理されたチュー
ブは切断部８の走行カッタによって切断されるか、チュ
ーブをそのまま切断しないで巻取り機９に巻取る。上記
の切断部８で切断された成品として不完全なチューブは
図示しない排出装置によって分別される。また切断しな
いでそのまま巻取り機９に巻取られるチューブは設備の
円滑な稼働を行うため切替機構１０１によって巻取り機
９の複数のドラムへと切替えが行われる。

上記のように電縫管溶接方法を用いて溶接造管を行う造
管設備は、その製造ラインの簡素な構成と、高生産性に
よって品質の安定した成品の提供を図るものであった。

Ｄ３発明が解決しようとする問題点 上記のように電縫管溶接方法を用いた造管設備において
、成品のチューブを巻取り機９に巻取る場合には、一般
的なサイジング後に設定長に切断される場合と異なり、
巻取り機９に安定した成品として巻取るために改善すべ
き点が生じていた。

造管設備が稼働を開始し、造管用素材１ａが各加工機構
によって加工され、ウエルダ部４で電縫管溶接された後
にアニール処理された成品のチューブ１ｂを巻取り機９
に巻取る時、造管設備の稼働が定常溶接状態になる迄、
即ち立上がりの非安定状態を経過して安定状態になる迄
に、該造管設備の最終工程である巻取り機９に到達した
チューブにはその先端部分に一定長の不良品が含まれて
いる。

上記の不良品のチューブが発生する原因は、溶接パワー
の立上がり過程その他造管設備の各部の過度状態に起因
して生じるしので、不完全溶接や、アニールのためのパ
ワーの立上げ過程でパワー不足による軟化不足のために
生じるチューブｔｂの巻取り不能である。このため設備
の稼働開始直後の先端部のこのような不良品のデユープ
１ｂは切断部８のカッタにより切断され排出装置によっ
て排出される。そして安定状態の健全なチューブ１ｂと
なってから巻取り機９に巻取られる。しかし一方で巻取
り機９に巻取るまでアニール処理されたデユープは完全
に軟化した状態となり剛性が低下するため、切断する場
合切断面が変形して円滑に切断することが困難であった
。このため切断・排出から巻取りに移行する際に切断失
敗やそれに伴うライン停止等が発生し易いという問題点
があった。

本発明は上記問題点に鑑み成されたものであり、造管稼
働開始時における造管不良チューブを切断。

排出した後のアニール・巻取りへの移行を円滑に実施可
能とするチューブのアニール処理方法の提供を目的とす
る。

Ｅ９問題点を解決するための手段 本発明は誘導加熱方法を用いる非鉄金属管の造管設備に
おけるアニール処理に二段階の温度制御を施すことによ
り成品のチューブの切断と巻取り機への巻取りを容易と
する熱処理方法であり、具体的に用いる手段は、造管開
始時の不完全デユープを切断して排除した後、チューブ
の巻取りに移行する過程で、まずチューブのアニール温
度を巻取りおよび切断の双方の処理が可能な、定常状態
よりは低い温度として加熱して巻取りドラムに巻取りを
開始して、以後チューブに加えるアニール温度を定常ア
ニール温度に切替えることを特徴としたことである。

Ｆ１作用 上記手段を用いることにより、造管開始時の不良成品の
チューブは切断排除され、続いて造管される良品のデユ
ープには定常アニール温度より低いアニール温度で加熱
するアニール処理か行われて切断、巻取り双方の加工処
理が可能となり、切断・排出から巻取りドラムへの巻き
取りを支障なく円滑に移行することができる。

Ｇ５実施例 以下に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例における非鉄金属造管設備の概
略を示す構成図である。最初に本実施例の構成について
説明する。第１図の造管設備の構成において、造管され
る板素材１ａが溶接されてチューブ１ｂに造管される迄
の溶接造管機構であるフープケージ部とフォーミング部
とウエルダ部については、本実施例の構成に直接関係し
ないので省略して溶接造管機構Ｃとしている。また、本
実施例における上記造管設備の構成の説明にあたって、
前記従来の技術の説明に参照した第４図と同一の構成部
材は同一の番号で示し、詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、本実施例の構成は造管用素材１ａ
を高周波電気抵抗溶接して造管する溶接造管機構Ｃと、
造管されたチューブをアニール処理するアニーラ部６と
、成品として供せない不良品チューブを切断する切断部
８と、切断された不良品チューブを造管ラインから排出
する排出部ｌｌと、造管されたチューブが良品の場合の
チューブを巻取る、巻取りドラム９Ａ、９Ｂを備えた巻
取り機９と、巻取り機９に巻取られるチューブを巻取り
ドラム９Ａ、９Ｂへの切替えを行う切替部ｌＯから概ね
構成されている。

本発明の構成の要部である切断部８並びに切替部１０に
ついて詳細に説明する。

第２図（ａ）は造管したチューブ！ｂの切断並びに巻取
りを行う切断部８．切替部１０．および巻取り機９の構
成を示したものである。図に示すように造管ラインに配
設された切断部８の出口側には排出部１１が設けられる
。排出部２は切断部８によって設定長に切断されたチュ
ーブを排出するように構成されるが、本実施例では巻取
り機９への巻取り開始後の良品のチューブは切断部８で
切断されることなく、切断部８および排出部ｌｌを素通
りして巻取り機へ移送されて巻取りドラムに巻取られる
。良品のチューブを巻取る巻取り機９は本実施例におい
て２つの巻取りドラム９Ａ。

９Ｂから構成しており、この巻取りドラム９Ａ。

９Ｂのどちらで実施するかの巻取り切替を切替部１０で
行う。切替部１０は切替ロールｌＯａと支点ロール１０
ｂによって構成され、切替部１０の支点ロール１０ｂは
造管ライン上に設けられ、切替ロール１０ａは可動の切
替機構を構成している。

切替ロール１０ａは支点ロール１０ｂを中心とした円弧
線上に旋回可能に配設する。切替ロール１０ａおよび支
点ロール１０ｂは第２図（ｂ）に示すように立設した２
本のロールを密接して成っている。該２本のロールは夫
々のロール面に半円状の凹状のカリバーを刻設しており
、その凹状のカリバーの寸法は通過する成品チューブの
外径の半径Ｒと同一に形成している。従って切替ロール
１０ａおよび支点ロールｌＯｂは通過するチューブと同
一寸法２Ｒから成る凹状のカリバーの円形通路を構成し
ている。一方巻取り機９の巻取りドラム９Ａ、’ＩＢは
、巻取りドラム９Ａが造管ラインの直線上に配設され、
一方巻取りドラム９Ｂが造管ラインと離れて巻取りドラ
ム９Ａに隣接して設けられる。

以上のように構成された本実施例におけるアニール処理
方法について第３図を用いて詳細に説明する。

今、本実施例における造管設備の稼働を開始すると、各
加工機構に電力パワーが供給されて造管が開始される。

第３図は造管開始の立上がり状態における各加工機構の
制御の状態を示したもので、横軸に時間をとり、縦軸に
各加工機構の処理内容を示している。第３図に示すよう
に成型溶接を開始するミルスタート時を設備稼働開始と
して時間軸の０時間とすると、電縫管溶接装置を備えた
溶接造管機構Ｃの定常溶接パワーは、時間ｔ、に至って
確立され、以後安定した定常処理での溶接電力パワー制
御が行われる。即ち、溶接造管機構Ｃのウエルグ部が管
状に成形した造管用素材に施す電縫管溶接の出力はミル
スタート後増加し、時間ｔ、において定常の出力迄上昇
し、以後安定した出力となる。〔第３図（イ）〕 溶接されたチューブｌｂは造管ライン上のアニーラ部６
に移送され誘導加熱によるアニール処理を受ける。チュ
ーブｌｂは加熱温度と硬度の関係が加熱温度（加熱パワ
ー）を高温にすると硬度が下がって完全に軟化し、加熱
温度を低温にすると充分に硬度が下がりきらないで途中
の軟化状態になるという反比例の相関関係にあり、その
相関からチューブｌｂの切断および巻取りドラムへの巻
取りの双方の処理とも可能な軟化状態の硬度範囲とその
硬度範囲とするためのアニール処理における加熱温度領
域が存在し、この温度領域にアニール処理の加熱温度を
保持することによりチューブｌｂを切断および巻取りと
も可能な状態とすることができる。従ってアニーラ部６
は溶接造管機構Ｃと一定距離を有して配設しているので
、溶接造管機構Ｃのウエルダ一部における定常溶接パワ
ー確立の直前、〔第３図（ロ）〕または定常パワー確立
を検出し、それと同時にあるいは僅少の遅れに溶接造管
機構ＣからチューブＩｂがアニーラ部６へ移送される時
間だけ加算した時間ｔ３において、アニールパワー（１
）が出力される。アニーラ部６のこの立上がり時のパワ
ー出力（１）は定常パワー（２）より低く、上記の切断
および巻取りとも可能な状態を得るアニールの温度領域
に入るもので、本実施例ではパワー出力（１）による加
熱温度は約４００℃で、パワー出力（２）による加熱温
度は約６００℃である。上記アニールパワーの設定は、
チューブＩｂの材質等によって適宜に設定される。アニ
ーラ部６は時間ｔ、において定常パワー出力（２）が確
立し、以後安定した出力のアニールパワーとなる。

一方、切断部８は溶接造管機構Ｃと同時に稼働を開始し
てチューブ１ｂが一定時間の遅れをもって移送されて時
間ｔ、に切断部８に到達すると切断を開始し、チューブ
ｌｂ（不良品チューブ）を設定長に切断し排出部１１に
より排出する。しかし、前記のようにウエルダ一部にお
ける溶接パワーが定常溶接パワーに到達するとともにア
ニーラ部６のアニ−ルパワー出力（１）が時間ｔ、にお
いて立上がって、アニール処理されたチューブ１ｂが移
送され切断部８に至った時間ｔ４以降の時間ｔ８におい
て切断を停止し〔第３図（ハ）〕、移送されてくるチュ
ーブ１ｂを以後は切断することなく巻取り機９へと送出
する。切断部８を素通りして移送されたデユープｌｂは
時間ｔ８に巻取り機９に到達し巻取りドラムへの巻取り
が開始される〔第３図（ニ）〕。

一方アニーラ部における６においては、切断部８におい
てチューブ１ｂの切断が停止し、巻取り機９への移送に
切替えられた時間ｔ８からアニーラ部６と切断機８間の
移送時間を差し引いた時間より後の時間であるｔ、にお
いてアニールパワーを定常パワー出力（２）に引き上げ
て定常状態の造管操業とする。

即ち、溶接造管されたチューブＩｂを切断、排出からド
ラムへの巻き取りに移行する過程で、まずアニーラ部６
にて定常パワーより低いパワー出力（１）でアニール処
理を施し、パワー出力（１）でアニール処理を施された
チューブｌｂが移送されて切断部８を通過している時間
ｔ４からｔ、までの時間内に切断を停止して巻取りへの
移行を完了するとともに定常パワー出力（２）でのアニ
ール処理に移行するものである。なおパワー出力（１）
でアニール処理を施された部分には塗料によるマーキン
グ等を付けておいて巻取られた部分は巻取り後に排除す
るようにすればよい。

パワー出力（１）によってアニール処理を施されたチュ
ーブｌｂは切断および巻取りともに可能であるので、上
記の移行処理を行うことにより、切断の失敗や、巻取り
不能等の障害が発生することなく、円滑にチューブの切
断・排出から巻取りドラムへの巻取りに移行することが
できる。

造管ライン上に巻取り機９と上記切断部８の間に配設さ
れている切替部１０は、切断部８によって先端部を切断
したチューブ１ｂが造管ライン上を移送して支点ロール
１０ｂに至ると、第２図（ｂ）に示す形状に構成した支
点ロール１０ｂと切替ロール１０ａによって巻取り機９
の巻取りドラムに導かれる。この時上記の支点ロール１
０ｂ゛と切替ロールｌｏａはいずれもチューブｌｂの外
径と同一径の円形通路を形成ししているので、通過する
デユープＩｂの外径を捕捉して密接して回転するので、
従来のガイド仮等による巻取りドラム９Ａ、９Ｂへの切
替に際しての切替角度に従ってチューブｌｂが曲げられ
ることによって生じていた該チューブｔｂの真円度の変
形は発生しない。

チューブ１ｂは支点ロールｌＯｂを通過して、切替ロー
ル１０ａに導入され、第２図（ａ）に示すように巻取り
機９が巻取りドラム９Ａの場合には、切替ロール１０ａ
はＡ側位置そのままで直線状に進行して時間ｔ８におい
て巻取りドラム９Ａにチューブ断面に変形を生じること
なく巻取られる。

また巻取りドラム９Ｂの場合にはＡ側位置にある切替ロ
ール１０ａを旋回させてＢ側位置へ移動を行い、ドラム
９Ｂへチューブｌｂを導く。この場合切替ロール１０ａ
の旋回開始時期は、チューブ先端が切替ロールＩＯａ内
にを通過してからとすることが必要なので、そのための
旋回開始時期の制御は（切断部８から切替部ｌＯまでの
距離）×速度による時限設定制御、もしくは切替部ＩＯ
でのデユープ先端通過検出制御によって行われる。

上記の制御により巻取り機９におけるデユープｉｂの巻
取りは造管ラインの工程を乱すことなく円滑に実施され
、巻取られた造管チューブの変形は発生しない。

本発明の実施にあたっては上記の実施例に限定されるも
のではなく、例えば切替部ｌＯの構成を支点ロールと切
替ロールを夫々１組づつで実施しているが、切替ロール
等は複数のロールで行っても良いし、その他種々の実施
態様をとり得るものである。

Ｈ、発明の詳細 な説明したように本発明は溶接造管の開始時におけるチ
ューブ先端の不完全溶接部分の切断排出から定常溶接状
態となった良品チューブの巻取りに移行する際のアニー
ルの温度を定常アニール温度より低く巻取り及び切断の
両者共に可能な温度に設定してチューブのアニール（焼
鈍）処理を行いながら切断排出から巻取りドラムへの巻
取りに移行し、その後アニール温度を定常アニール温度
に切替える二段階に分け、且つ溶接造管の定常状態の確
立に同期せしめて上記のアニールおよび巻取りへの移行
は行うようにしたので、不良チューブの切断、排出、お
よび巻取りへの移行ともに円滑に実施することができる
。

また巻取りドラムの切替はチューブ外径と同一半径の切
替ロールでガイドして行うのでアニール処理で軟化した
チューブでも変形が生じない。

本発明は簡易な構成から成っており、造管ライン立上が
りの際に生じ易い不良造管発生を極力小さくすると共に
、また切断失敗等によるラインの停止等を防止して造管
設備の稼働率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略構成図であり、第２図は
第１図のより詳細な構成図で、第３図は各加工機構にお
ける処理のタイムチャートであり、第４図は従来技術に
よる実施例である。 １ａ・・・造管用素材、ｌｂ・・・チューブ、６・・・
アニーラ部、８・・・切断部、９・・・巻取り機、９Ａ
、９Ｂ・・・巻取りドラム、ｌＯ・・・切替部、１０ａ
・・・切替ロール、１０ｂ・・・支点ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非鉄金属管溶接造管設備内にて造管したチューブを誘導
   加熱装置により軟化焼鈍しを行うアニール処理方法にお
   いて、 造管開始時の不完全チューブは切断して排除した後に、
   巻取りドラムへの巻取りに移行するにあたって、前記誘
   導加熱装置によりチューブの巻取り及び切断の双方の処
   理が可能な、定常アニール温度より低いアニール温度に
   加熱してアニール処理を施しながらチューブの切断、排
   出を停止するとともに巻取りドラムへの巻取りを開始し
   て、以後チューブに加えるアニール処理の温度を定常ア
   ニール温度に切替えることを特徴としたチューブのアニ
   ール処理方法。