JPS643577B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パイプ溶接機に供給されるスリツ
ト・パイプを製造する方法および該方法を実施す
る装置に関する。

本発明の特許請求の範囲第１項の上位概念の特
徴項が適用されている公知方法（米国特許第
3472053号明細書）においては、成形工程は、そ
れぞれ成形すべき帯材の円弧の中間輪郭にあわせ
て調節可能に構成されている所定数の曲げ加工ロ
ーラ・スタンドで実施されている。直径が異なつ
た別の生産ロツトに切り替える場合、直径が異な
つた中間輪郭にあわせて曲げ加工ローラ・スタン
ドすべてを調整しておかなければならない。この
ような再調整は非常に面倒である。そのほか、調
整装置と曲げ加工ローラの可変ベアリングが取り
付けられているから、曲げ加工ローラ・スタンド
の重量がかさむとともに、製作に費用がかかる。

したがつて、本発明の目的は、輪郭曲げ加工装
置の組み替え時間を大幅に短縮することができる
とともに、輪郭曲げ加工装置を安価に製作するこ
とができることを可能ならしめた方法を提供する
ことである。上記の目的は、本発明によれば特許
請求の範囲第１項の特徴項に記載されている方法
措置によつて達成されたのである。

本発明に係る方法においては、製造しようとす
るパイプの直径に応じて１つの成形工具群だけを
選び出すようにされた成形工具一式が用意されて
いる。本発明が対象としている直径のパイプをス
リツト・パイプとして予成形することができるよ
うにするため、成形工具一式は、必要な成形工具
群と比べ倍より少ない個数の成形工具を用意して
おくことが必要である。

本発明の特許請求の範囲第２項記載の輪郭曲げ
加工装置のとくに有利な点は、成形工具がプレー
ト状に設計されているので、成形加工段階を非常
に簡単に構成することができることである。ま
た、本装置のカセツト・ホルダーのほか、走行可
能なマガジンとして構成された成形工具一式を収
容することができる別のカセツト・ホルダーが用
意されている。さらに特許請求の範囲第３項に記
載の装置によれば、成形加工段階それぞれについ
てローラを取り付けるためプレートの両側を利用
することが可能である。

特許請求の範囲第４項の記載によれば、各プレ
ートは同じ幅寸法に構成されているとともに、本
装置のスタンドはカセツト・ホルダーとして設計
されているから、各プレートをカセツト・プレー
トのごとく用意しておくことができる。

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参
照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図の「直径600mm」の表示の下に８つの円
弧が示されている。この８つの円弧は、パイプ溶
接機に供給されるスリツト・パイプを製造する帯
材の輪郭円弧成形加工段階を示したものである。
第１図において上側の円弧は、帯材をあらかじめ
曲げ加工する駆動ロール・スタンドから送り届け
られた帯材を示し、一番下の円弧の輪郭は、完成
したスリツト・パイプが輪郭曲げ加工装置を退出
しようとしている状態を示したものである。

帯材の曲率半径は、均一に分割した割合で段階
状に小さくなつている。この場合の「割合」の概
念は、帯材から輪郭成形加工するに当つて帯材の
エツジの伸びを勘案した１つの関数を表わしたも
のである。この趣旨で「均一な」という言葉は、
単なる幾何学的な均一性を表わしたものではな
い。したがつて「曲率半径」の概念は、厳密に言
つて円弧に結びついたものではない。前記概念
は、一般的に円弧の湾曲が幾何学的に円弧からは
ずれた場合にも適用することができる。

異なつた直径のスリツト・パイプ、たとえば
「直径508mm」のスリツト・パイプを製造する場
合、第１図に示されている第１の成形加工段階が
省かれている。しかし、この直径のスリツト・パ
イプについては第９の成形段階が付設されてい
る。したがつて、成形加工段階の総数は８つのま
まである。上記の実例のものより小さいスリツ
ト・パイプを製造する場合、帯材の幅は最初の実
例に使用されたものより狭い。第１図は、両者の
差に相当した部分を表示している細い線を両側に
付属せしめた太いが幅の狭い円弧により上記のこ
とを如実に説明している。さらに詳しく説明すれ
ば、「直径508mm」の列の一番上の円弧は、曲率半
径のみならず円弧長さについても「直径600mm」
で表示されている列の第２の円弧と同一である。
太い腺で表示された円弧は帯材であり、細い線で
表示されている余分のものは、成形工具の円弧の
長さのうち未利用の部分を表わしたものである。

「直径419mm」のパイプを製造する場合、この
表示に属する円弧列では上から２番目の円弧が省
かれているとともに、他端に円弧が１つ付加され
ている。成形加工段階の総数は同様に８つであ
る。上記のことは「直径324mm」のパイプと「直
径220mm」のパイプについても当てはまる。

第１図のどの行についても、曲率半径と弧の長
さはそれぞれ同じである。該当した円弧は左端の
数字符号により表示されていて、成形加工段階は
全部で14である。これらの円弧はパイプ溶接機設
備に設置された成形工具一式１を表わしており、
上記のパイプ直径の内から選んだ特定の直径のパ
イプを製造するため、前記成形工具一式１の内か
らそれぞれ成形工具群２が使用されているのでで
ある。５つの成形工具群２はすべて８つの成形加
工段階を備えているので、各成形工具群２はいず
れも、成形工具一式１の半数より若干多くの成形
工具を利用していることになる。したがつて、成
形工具一式（系）１の一方の端から他方の端に移
ることによりもつとも大きい直径のパイプを製造
するために使用される成形工具群から直径の小さ
いスリツト・パイプを作る成形工具群に装置を組
み替えることができるのである。

第１図の円弧はいずれも、第２図と第３図の成
形加工段階３に相当しており、さらに詳しく言え
ば、第２図により第４の成形段階が示されており
また第３図により第７の成形段階が示されてい
る。両者を区別するため、第２図と第３図の符号
３にサフイツクス４と７が付記されて３₄，３₇と
示してある。そのほかの表示として、第２図ａ
は、第１図の第４列のａの場合を示し、第２図ｂ
は、第１図の前記列のｂの場合を示している。７
列目の項目符号ａおよびｂについても同じことが
あてはまる。第２図ａと第２図ｂまたは第３図ａ
と第３図ｂの曲率半径は互に等しい。第２図ａと
第３図ａの帯材の幅が第２図ｂと第３図ｂの帯材
より大きいことが異なつているだけである。

成形加工段階３はそれぞれ、できるだけ狭い間
隔で順に並べられた曲げ加工ローラ４と５から構
成されている。ローラ４は凸面状に作られてお
り、一方、ローラ５は凹面状に作られている。１
つの曲げ加工面を形成している上下のローラ列は
それぞれ、厚いプレート７を溶断して形成された
円弧スリツト６を限定している。凹面ローラ５の
列は中央がとぎれている。中断部の幅は、パイプ
溶接機の直径領域を通過する一番狭い帯材の幅に
左右される。このことは、第２図ｂと第３図ｂよ
り容易に理解していただけよう。第２図ａと第２
図ｂのプレート７は同じものである。第３図のプ
レート７は高さの点で第２図と異なつた輪郭に作
られているが、両側縁間の間隔Ａはすべてのプレ
ート７について同じである。全部で14枚のプレー
トそれぞれに参照符号７が付されている。さらに
第２図ａを参照すれば、プレート７はフレームま
たはカセツトホルダー８の中に交換可能にルーズ
に吊りさげられていることを理解していただけよ
う。したがつて、プレート７はカセツト式プレー
トと呼ぶことができ、フレーム８はカセツト・ホ
ルダーと呼ぶことができる。さらに、第２図と第
３図は、成形加工段階３がベアリング・サポート
によりカセツト式プレートの中に調節不可に固定
的に軸支されていることを示している。

第４図を参照して曲げ加工ローラ４のベアリン
グ・サポート９は、円弧スリツト６に対応した多
角形構造に構成されている。第４図において符号
１０は、ベアリング・サポートをプレートに固定
するボルトである。また符号１１は、曲げ加工ロ
ーラ４それぞれの軸である。同じことが一連の凹
面状曲げ加工ローラ５にもあてはまる。上述のよ
うに円弧の中央部がとぎれているため、端部に対
応して取り付けられているベアリング・サポート
１２は、１つの軸１１を受け支えているだけであ
る。

第４図と関連している第５図の説明図は、ロー
ラの配置構成全体を図解した第３図ｂに関するも
のである。第５図においてプレート７の右側で符
号１３および１４で表示されている部分は、第４
図のベアリング・サポート１２に類以したロー
ラ・アーチの上端に取り付けられたベアリング・
サポートである。所定数の凹面ローラ５から構成
された別のローラ・アーチがプレート７の左側に
設けられている。したがつて、前記ローラ・アー
チは２枚のカセツト・プレートの間で弾発的に変
形する帯材の縁を支えているセグメント１５であ
つて、帯材が通過する方向が矢印Ｘで図示されて
いる。セグメント１５の弧長さは向かい合つた側
の弧の長さと同じである。セグメント１５の上端
のものは、最初に挙げたベアリング・サポート１
３と向かい合わせにプレート７に取り付けられた
ベアリング・サポート１３である。

さて、第６図を参照すれば、コイルから巻き戻
された帯材１６は駆動ロール・スタンド１７に供
給され、カセツト・プレート７の成形加工段階３
の輪郭に成形される。輪郭曲げ加工装置は、成形
工具的には８つの成形加工段階と８つのカセツ
ト・プレート７₁〜７₈から構成されており、これ
らの構成要素のうち一部のものが図示されている
にすぎない。

第６図を伸ばして全体的に示したのが第７図で
ある。第７図は、帯材１６の入口部分と、前記駆
動ロール・スタンド１７と、８枚のカセツトプレ
ート７を受けささえる上記にカセツト・ホルダー
８として表示されているフレームと、３つの測定
スタンド１８と、専用の溶接スタンド１９と、検
査スタンド２０とを備えたパイプ溶接機の設備全
体を図解したものである。上記の諸区画と並んで
レール２１が敷設されており、カセツトプレート
７の全数、すなわち、成形工具一式１を受け支え
る第２のカセツト・ホルダー２２がマガジン・ワ
ゴンとして前記レール２１上に走行可能に配設さ
れている。この場合、横に並んで移動することが
できるようパイプ引張絞り圧延装置のロール・ス
タンドの場合と類似したやり方でカセツトプレー
トの保持が行なわれている。第７図においてマガ
ジン・ワゴンを調整した位置は、第１図に示され
ている５つの円弧列のうち最後から２番目のもの
に該当するものである。すなわち、輪郭曲げ装置
は、図示の状態では「直径324mm」のパイプを製
造するよう段取りされている。この段取りとは、
前の成形工具群をあらかじめ押出しておいたあ
と、所要の成形工具群２をカセツトホルダー２２
のマガジン・ワゴンから差し入れることを言う。
調節作業は一切行なわれない。第１図における
「直径324mm」のパイプを製造するための円弧列で
あることを識別することは、最初の３つのカセツ
ト・プレート７がマガジン・ワゴンに残つている
とともに、14段で一式の成形工具系のうちの最後
の３つのものが同様にマガジン・ワゴンに残つて
いることにより確かめることができる。

パイプ溶接機のローラ列の曲げ加工ロールの数
は、ローラをできるだけ小さく寸法ぎめしようと
努力されてる限り、パイプ溶接機の型式と大きさ
に左右される。この数の限界を考慮して合理的な
設計寸法が設定されている。たとえば、建築設備
用のパイプを製造する一番小型のパイプ溶接機の
場合、２本または３本の曲げ加工用ローラを備え
た成形加工段階用フレームを用意するだけで十分
である。この限界のケースではローラ列はただ１
本のローラに減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形加工段階一式と５つの異なつた直
径のパイプを作るそれぞれ異なつた成形工具群を
概念的に図解した横断面図、第２図は、輪郭形成
の初期領域にある成形段階に設置された成形工具
の横断面図であつて、第２図ａは幅の広い帯材を
通した場合、第２図ｂは幅の狭い帯材を通した場
合の横断面図、第３図は、輪郭形成の終端領域で
円弧湾曲に成形する成形段階に設置された成形工
具を図解した横断面で、第３図ａは幅の広い帯材
を通した場合、第３図ｂは幅の狭い帯材を通した
場合を示す。第４図は、曲げ加工ローラとベアリ
ングの断面図、第５図は、第４図の−線で切
断し第４図より小さい尺度で示した断面図、第６
図は、パイプ溶接機の予成形領域に設置された輪
郭曲げ加工装置の平面図、第７図は、カセツト・
ホルダーとして構成されているマガジン・ワゴン
を付設した第６図に示されている設備を全長にわ
たつて小さい尺度で図解した平面図である。本発
明の図面に示す符号は次の通りである。 １……成形工具一式、２……成形工具群、３…
…成形加工段階、４，５……曲げ加工ローラ、６
……円弧スリツト、７……プレート、８……フレ
ームまたはカセツトホルダー、９……ベアリン
グ・サポート、１０……ボルト、１１……ローラ
の軸、１２，１３，１４……ベアリング・サポー
ト、１５……セグメント、１６……帯材、１７…
…駆動ロール・スタンド、１８……測定スタン
ド、１９……溶接スタンド、２０……検査スタン
ド、２１……レール、２２……カセツトホルダー
またはマガジン・ワゴン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定数の成形加工段階に帯材を通し、この帯
   材の輪郭を円弧状に湾曲加工して段階的に小さく
   したあと、これをパイプ溶接機に供給してスリツ
   ト・パイプを製造する方法において、成形可能な
   最小径のスリツト・パイプから最大径のスリツ
   ト・パイプまでの、湾曲加工を施す各加工段階の
   円弧に等しいすべての円弧を、いくつかの段階に
   分けて備えた成形工具を設けるとともに、これら
   成形工具の各円弧の長さを最大径のスリツト・パ
   イプの円弧の長さと等しくして成形工具一式を構
   成し、この成形工具一式のなかから、製造すべき
   スリツト・パイプの直径に応じて約半分の成形工
   具群を選んで、この成形工具群ごと成形工具一式
   内から移動させ、この選び出した成形工具群によ
   つて帯材の輪郭曲げ加工をすることを特徴とする
   スリツト・パイプの製造方法。 ２ 所定数の成形加工段階に帯材を通し、この帯
   材の輪郭を円弧状に湾曲加工して段階的に小さく
   したあと、これをパイプ溶接機に供給してスリツ
   ト・パイプを製造する装置において、該装置は、
   それぞれ成形加工段階３と帯材１６を通すように
   された所定数のプレート７とを備えており、各成
   形加工段階３が、できるだけ狭い間隔をへだてて
   一列に並べられていて、各プレート７に軸支され
   るとともに、各成形加工段階（第１から第14ま
   で）にあつて帯材を成形するよう構成された凸面
   状の曲げ加工ローラ４と凹面状の曲げ加工ローラ
   ５とより成り、各ローラ列の軸方向に並べられた
   長さが、最も太いパイプの直径のローラ列を通る
   帯材の幅にあわせて設けられており、更にこれら
   成形工具一式１を収容している別のカセツト・ホ
   ルダー２２がマガジン・ワゴンとして前記装置に
   並んで帯材の進行方向に移動可能に配設されてお
   り、各成形工具群２を形成している各カセツト・
   プレート７がユニツトとしてこのカセツト・ホル
   ダー２２から前記装置のカセツト・ホルダー８に
   交換可能に構成されていることを特徴とするスリ
   ツト・パイプの製造装置。 ３ 前記輪郭曲げ加工装置の、前記曲げ加工ロー
   ラ４，５がプレート７の一方の側に設けられてお
   り、凹面状ローラ５より成る帯材の縁を支える２
   つのセグメント１５がプレート７の反対側に取り
   付けられている特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ４ 前記プレート７の幅寸法をすべて同一とし、
   該プレート７が、カセツト・ホルダー８として構
   成された本装置のスタンドに交換可能に保持され
   ている特許請求の範囲第３項記載の装置。