JPH0215288B2 - - Google Patents

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
ちに成形機により管状に成形される。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
レツチレジユーサを設け、成形された管体に絞り
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
記ストレツチレジユーサを設け成形後の管体を管
径に応じて絞ることにより、２サイズ程度のスケ
ルプで上記各種サイズの鍛接管が製造できるとい
う利点がある。しかし、このようなストレツチレ
ジユーサによる絞り加工はスタンド間で極めて大
きな力がかかり、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ないた
め、特に15A〜20A程度の径の小さい管体では、
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。ほとんど総ての破断は造管速度
が速くなるストレツチレジユ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。 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、ストレツチレジユーサによる絞
り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ぜ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。 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・α・tanθｌ 但し、Ｗ：スケルプ幅 ｌ：ストレツチレジユーサのスタンド間
距離 α：ストレツチレジユーサにおける使用
スタンド群中の中央スタンド又は
（使用スタンド数／２）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ツチレジユーサに
よる絞り加工を経て造管するようにしたものであ
り、このようにすることによりスケルプ破断のお
それがあるストレツチレジユ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、もつてスタンド間張力によ
り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ツシユバツト溶接
機を、下流側クランプ台、加圧用シリンダによつ
て下流側クランプ台方向に移動可能な上流側クラ
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ヨーの側部が互いに
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対のクランプ装置と、スケルプの両側縁を
ガイドするためスケルプ幅方向に移動可能な１対
のガイド板を有し、各クランプ台上に設けられる
サイドガイド装置と、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
前記クランプジヨー側部の延長線上に沿つて平行
移動せしめるためのクロスアジヤスト装置とを備
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、アンコイラー１で巻戻され
たスケルプＳはレベラー２通過後、クロツプシヤ
ー３にてクロツプ切断された後、フラツシユバツ
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
引続きストレツチレジユーサ１０により所望の管
径と肉厚に絞り加工される。そして、このように
ストレツチレジユーサ１０で連続的に加工された
管体は切断機１１で所定長に切断され、後続の精
整工程等に送られる。 このような鍛接管の連続製造工程において、本
発明は前記フラツシユバツト溶接機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S₁及びS₂の端部をクロツプシヤー
により斜めに形成し、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、ｌをストレツチレジユーサ１０に
おけるスタンド間距離とし、またαをストレツチ
レジユ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・tanθｌ の条件を満たすよう決定される。ここで前記αは
ストレツチレジユーサによる絞り工程前半側での
管体伸び率であるということができる。一般にス
トレツチレジユーサは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
タンド数が異なり、例えば20スタンドのストレツ
チレジユーサ設備を使用して造管する場合、製品
サイズ15AのときはNo.１スタンド〜No.20スタン
ド、50AのときはNo.１スタンド〜No.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。
従つて、上記式中の（Ｗ×tanθ）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L₁（第２
図）であるから、（Ｗ×α×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
レツチレジユーサによる絞り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
ことにより、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り、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20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
り、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ならば、その溶接接合線
Ａの管体長手方向における長さL₂（＝Ｗ・α・
tanθ）は、少なくとも中央スタンドたるNo.10スタ
ンド１０１の出側位置から下流側、即ち絞り工程
の後半側ではスタンド間距離ｌを上回ることとな
り、この結果No.10スタンド出側からNo.20スタンド
に至る後半側絞り工程では、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、管体破断を生ぜしめる
後半側絞り工程において、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
り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、切断後溶接接合部（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
な面からの問題はあまりなく、従つてその製品化
も可能である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図に示すクランプシ
ヤー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
すもので、20スタンドのストレツチレジユーサ設
備（スタンド間距離ｌ：300mm）による絞り工程
を経て造管したものである。

【表】

【表】 (注) ○印本発明法
スタンド間距離…300mm
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ツシユバツト溶接機４を示
すものである。 このフラツシユバツト溶接機は、第４図ないし
第６図の全体図に示すように下流側クランプ台１
２、加圧用シリンダによつて下流側クランプ台方
向に移動可能な上流側クランプ台１３、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１５ａ及び１
５ｂ、接合すべきスケルプの軸方向における芯合
せを行うため下流側クランプ台を平行移動せしめ
るためのクロスアジヤスト装置１６をその主たる
構成要素としている。 第４図に示すように前記下流側クランプ台１２
及び上流側クランプ台１３は、ともに基台部１７
に配設されている。下流側クランプ台１２は、ク
ロスアジヤスト装置により斜め方向に水平平行移
動するため、基台部１７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、前記上流側クランプ台１３は後行スケル
プ端をクランプし、これを下流側クランプ台１２
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１８
により下流側クランプ台１２方向へ移動可能に構
成されている。上流側クランプ台１３の両側には
ブラケツト１９を介して被ガイド用のガイドレー
ル２０及び２０が取付けられているとともに、基
台部１７の両側長手方向の２箇所には、上記ガイ
ドレール２０を上下に挾持してガイドすべき上下
ガイドローラ２１，２２が回転可能に配設され、
上流側クランプ台１３はそのガイドレール２０，
２０を介してガイドローラ２１，２２に支持され
つつ、ライン方向での移動が可能となつている。
また、上流側クランプ台１３の下部には別のガイ
ド体２３が取付けられるとともに、基台部１７に
は、このガイド体２３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
る縦型ガイドローラ２４及び２４が配設され、上
流側クランプ台１３はこのガイドローラ２４，２
４によつて加圧時における幅方向での変位を防止
されるようになつている。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
２４で受けるようにしている。 前記１対のクランプ装置１４ａ，１４ｂは、下
流側及び上流側クランプ台１２，１３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１４ａ，１４ｂは第５図に示すように
クランプ台上に支持体２５を介して支持された１
対のシリンダ装置２６と両シリンダ装置２６のロ
ツド先端に固定された上部クランプジヨー２７及
びクランプ台上面に固定された下部クランプジヨ
ー２８を有している。そして１対のクランプ装置
の対向したクランプジヨー２７，２８の側部は、
第４図に示すように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り、これによ
り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。 前記各サイドガイド装置１５ａ，１５ｂ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図はこのサイドガイド装置１５
ａ，１５ｂを詳細に示したもので、両側板２９，
２９間に１対のガイド軸３０が固定され、両ガイ
ド板３１_A，３１_Bはこれらガイド軸３０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つて
いる。両ガイド板３１_A，３１_Bには、それぞれガ
イド軸３０と平行なラツク付軸３２_A，３２_Bがそ
の一端を介して固定されている。両ラツク付軸３
２_A，３２_Bはそのラツク部３２０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３３，３３の
軸受穴３４に支持されている。両ラツク付軸３２
_Ａ，３２_B間には、それぞれのラツク部３２０に噛
合するようにしてピニオン３５が配設され、該ピ
ニオン３５は前記固定板３３にブラケツト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３０と平行にシリンダ装置３８が
固定され、そのロツド３９が一方のガイド板３１
_Ａの上端に連結されている。そして上記シリンダ
装置３８によつて一方のガイド板３１_Aをスライ
ドさせることにより、ラツク付軸３２_A，３２_B及
びピニオン３５を介して他方のガイド板３１_Bを
同期してスライドさせ、もつ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、上流側クランプ台に設けられたサイ
ドガイド装置入側及び下流側クランプ台に設けら
れたサイドガイド装置出側には、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。 第４図に示される前記クロスアジヤスト装置１
６は接合すべきスケルプの軸方向での芯合せを行
うため下流側クランプ台１２を前記クランプジヨ
ー側部の延長線上に沿つて平行移動せしめるため
のものである。クロスアジヤスト装置１６は、下
流側クランプ台１２の両側に配設された１対のシ
リンダ装置４１_A，４１_Bにより構成されている。
両シリンダ装置４１_A，４１_Bは第７図に示すよう
にそれらロツド７２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ヨーの側部
に平行になるようにして配設されており、ロツド
４２が下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４１_Aの取付構造を示
すもので、下流側クランプ台１２の側部にはガイ
ド用凹部４４を有する取付ブロツク４５が固定さ
れている。シリンダ装置４１_Aのシリンダ本体４
３端部には、ロツド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_Aは、そのロツド４２先端を、前
記凹部４４の底部中央に植設された柱状のロツド
連結体４７に連結し、且つ前記ガイド体４６が凹
部４４内面と前記ロツド連結体４７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
うにロツド４２がクランプ台側に固定されるのに
対し、シリンダ本体４３はプレート４８を介して
基台部１７側に固定されている。即ち、前記ガイ
ド体４６の下面にプレート４８が固定され、この
プレート４８が基台部１７に対して固定されてお
り、ロツド４２の伸縮によりこれが連結した下流
側クランプ台１２を斜め方向に平行移動させ得る
ようになつている。フラツシユバツト溶接機で
は、加圧前の両スケルプ端を所定の間隔にセツト
することが重要な要素となるが、上記したように
下流側クランプ台１２をクランプジヨーの側部に
沿つた斜め方向に平行移動できるよう構成するこ
とにより、接合すべき両スケルプが前記クランプ
装置１４ａ，１４ｂでクランプされた状態でクロ
スアジヤスト装置１６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、第４図及び第５図
に示される４９は入側ルーパ、５０は出側ルーパ
であり、それぞれ一端側を支持したシリンダ装置
５１，５２により他端側枢支部を支点として傾動
しスケルプを上方に持ち上げ得るようになつてい
る。また第４図及び第５図に示されるように各ク
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は通電体であり、
下部クランプジヨー２８がフラツシユバツト溶接
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S₁の後端がクロツプシヤー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、後端はクロ
ツプシヤー３により斜め切断される。前記クラン
パ上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、ピンチローラによりスケルブ後端を溶接機４
内に送り込むものであり、ピンチローラ送りによ
る大体の位置決めの後、溶接装置の出側ルーパ５
０を傾動させスケルプを山状に持ち上げることに
よりスケルプ後端をライン方向で動かし、その細
かい位置決めを行う。次いで後行スケルブS₂をア
ンコイラー１で巻戻し、先端をクロツプシヤー３
で斜め切断した後、溶接機４内に送り込む。入側
ルーパ４９はその一端側が傾斜状に上昇すること
によりスケルプを山状に持ち上げており、これに
よるスケルプのアキユムレート分が、加圧時にお
ける上流側クランプ台１３の移動距離を吸収す
る。すなわち、加圧時における上流側クランプ台
１３の移動の際、入側ルーパ４９を下降させるこ
とにより、スケルプをクランプ台移動方向に移動
距離に見合う長さ分だけ送り出す。後行スケルプ
S₂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）に突き当たり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１５のガ
イド板３１_A，３１_B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１４ａ及び１４ｂを
作動させ、上下クランプジヨー２７，２８により
クランプする。さらにクロスアジヤスト装置１６
のいずれか一方のシリンダ装置４１を作動させ、
下流側クランプ台１２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
に下流側クランプ台１２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つた斜め方向への
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１８を作動させ、上流側
クランプ台１３を下流側クランプ台１２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、圧接するフ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上流
側クランプ台１３幅方向に作用する力はガイド体
２３を介してガイドローラ２４によつて支えられ
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
１４によるクラ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
の送りを再開する。 以上述べた本発明法によれば、スケルプ接合部
の破断が生じ易いストレツチレジユーサ後半部に
おいて、接合部を常に１つ以上のスタンドに拘束
させことができ、このためスケルプ接合部全範囲
にスタンド間張力が作用することに起因する接合
部の破断を適切に防止することができ、製品の歩
留を従来に較べ大きく向上させることができる。 また従来の鍛接管製造ラインでは、切断後溶接
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あまりなく、その製
品化も可能である。 また、本発明の装置によれば、このような方法
を好適に実施することができる。特に、上流側お
よび下流側の各クランプ台にサイドガイド装置を
設け、しかも下流側クランプ台に、クランプされ
たスケルプ端の間隔を一定に保ちつつスケルプの
芯合せを行うことができるクロスアジヤスト装置
を設けたことにより、スケルプ端どうしを精度良
く溶接接合して高品質の鍛接管を製造することが
できる。

【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図は本発明法の概
念説明図である。第４図ないし第６図は本発明設
備におけるフラツシユバツ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
ロスアジヤ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
断平面図、第９図は正面図、第１０図は縦断面図
である。 図において、４はフラツシユバツト溶接機、９
は成形機、１０はストレツチレジユーサ、１２は
下流側クランプ台、１３は上流側クランプ台、１
４ａ，１４ｂはクランプ装置、１５ａ，１５ｂは
サイドガイド装置、１６はクロスアジヤスト装
置、１８は加圧用シリンダ、２７，２８はクラン
プジヨーを各示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スケルプを管体に成形後、ストレツチレジユ
   ーサによる絞り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
   びストレツチレジユーサによる絞り工程を経て造
   管することを特徴とする鍛接管製造方法。 Ｗ・α・tanθ≧ｌ 但し、Ｗ：スケルプ幅 ｌ：ストレツチレジユーサのスタンド間
   距離 α：ストレツチレジユーサにおける使用
   スタンド群中の中央スタンド又は
   （使用スタンド数／２）番スタンド
   の出側位置までの管体伸び率。 ２ 成形機上流側にスケルプ接合用のフラツシユ
   バツト溶接機を有するとともに、成形機下流側に
   ストレツチレジユーサを有する鍛接管製造設備に
   おいて、前記フラツシユバツト溶接機が、下流側
   クランプ台と、加圧用シリンダによつて下流側ク
   ランプ台方向に移動可能な上流側クランプ台と、
   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ヨ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
   のクランプ装置と、スケルプの両側縁をガイドす
   るためのスケルプ幅方向に移動可能な１対のガイ
   ド板を有し、各クランプ台上に設けられるサイド
   ガイド装置と、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下流側クランプ台を前記ク
   ランプジヨー側部の延長線上に沿つて平行移動せ
   しめるためのクロスアジヤスト装置とを備えたこ
   とを特徴とする鍛接管製造設備。