JPH0247291B2 - Netsushorisaretachokukanbutsukimagekannoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は金属直管を熱処理しながら曲げ加工
し、曲げ部の両端に該曲げ部と同一の熱処理を施
した直管部を有する金属曲げ管を連続的に製造す
る方法に関する。

従来の技術 従来より曲げ管、特に大径の曲げ管の製造方法
として、金属管例えば鋼管を局部的に環状に高周
波誘導子により加熱し、該加熱部を管の長手方向
に移動させながら管に曲げモーメントを加え、連
続的に曲げ加工する方法が知られている。この方
法は、曲げ加工のための加熱を利用して同時に熱
処理（焼入れ）することが可能であり、高強度、
高硬度の曲げ管を製造しうる利点がある。曲げ加
工された金属管は通常、エルボに代表されるよう
に直管部無しで使用されてきたが、最近は、配管
上、溶接線の低減、溶接の簡易化、溶接後の検査
の短縮を図ることができる等の理由で、曲げ部両
端に直管部を設けた直管部付曲げ管が要望される
ようになつてきた。この直管部付曲げ管は、当然
曲げ部とその両端の直管部との双方に均一な熱処
理が施されている必要がある。

上記の直管部付曲げ管を製造する従来の方法
は、上記した方法で曲げ加工と熱処理を施し曲げ
部を形成する工程と、曲げ部両端の直管部に熱処
理を施す工程との二工程で行つている。このた
め、工程数が多くなるばかりでなく、曲げ部、直
管部、及びこれらの境界部の熱処理状態を均一に
することが極めて困難であつた。

この欠点を解消する方法として、本出願人は先
に、直管部と曲げ部とを管に対して相対的に移動
する加熱装置によつて連続的に熱処理し、且つ曲
げ加工する方法を開発し、特許出願した（特開昭
59−42133号）。特開昭59−42133号公報に開示の
方法は、加熱装置を停止させた状態で管を前進さ
せ次に加熱装置の後進を開始し、次いで管を止め
て管端を曲げ操作部に把持させ、加熱装置が管の
曲げ開始位置に達すると加熱装置の後進を止めて
管を前進させて曲げ加工を行い、曲げ加工終了後
は加熱装置の後進を開始し且つ管の前進を止めて
管を曲げ操作部から解放し、次いで加熱装置の後
進を止めて管の前進を再開するという手順によ
り、加熱装置が管に対して相対的に常時一定速度
で直管部、曲げ部、直管部を通つて移動するよう
にしたものであり、高能率で直管部付曲げ管を製
造することができ、しかも直管部付曲げ管全体を
均一に熱処理できる優れたものである。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上記方法にも若干の問題点があるこ
とが判明した。即ち、上記方法では、加熱装置の
管に対する相対的な移動を開始し、熱処理を行つ
ている最中に、管を曲げ操作部に把持させたり、
曲げ操作部から解放する操作を行うため、この操
作に手間どると、その間熱処理装置の移動を続け
ねばならず、熱処理される直管部の長さが長くな
ること、及び場合によつては曲げ加工中管に相当
大きい歪エネルギが蓄えられることがあり、管先
端を曲げ操作部から急激に放すと、この歪エネル
ギが急激に解放されて管を振動させ、均一な加工
を困難にすることがあるの等の問題点が判明し
た。

本発明はかかる従来技術の問題を解決せんとす
るもので、全体を均一に熱処理した直管部付曲げ
管を連続的に製造することのできる方法を提供す
ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成すべくなされた本発明は、曲げ
られるべき直管１の先端を旋回軸３を中心として
旋回する旋回アーム２のクランプ４に固定し、か
つ後端を直線状に前進するテール２０のクランプ
２１に固定し、直管１を常時、旋回アーム２及び
テール２０で保持した状態とし、旋回アーム２と
テール２０の双方のクランプ４，２１を直線状に
前進させて、直管１を熱処理装置２５に対して移
動させ、直管部の熱処理を行い、次いで、テール
２０の前進を継続しながら旋回アーム２側のクラ
ンプ４の直線状の前進を止めることにより熱処理
装置２５に対する直管１の移動は継続しながら旋
回アーム２を旋回させ、直管に曲げモーメントを
付与して連続的に曲げ加工及び熱処理を施し、そ
の後再び旋回アーム２のクランプ４の直線状の前
進を行うことにより、旋回アーム２の旋回を止
め、曲げられた管１全体を直線状に前進させて曲
げ部に後続する直管部の熱処理を行い、これらの
熱処理、曲げ加工等を終了した後、加工された管
１を各クランプ４，２１から解放することを特徴
とするものである。

上記方法において、直管１の曲げ加工時には通
常旋回アーム２は定位置の旋回軸３のまわりに旋
回し、一方熱処理装置２５は定位置に静止してお
り、従つて直管１の曲げ位置は旋回軸３に対する
所定位置（第３図の直線Ｙ−Ｙ上）に固定された
所定の曲率半径の曲げ加工が行われるが、直管部
から曲げ部への移行部分或いは曲げ部から直管部
への移行部分の曲げ加工時には、曲率半径が徐々
に変化するようにしてもよい。このような曲率半
径の変化する曲げ加工は、旋回アーム２が旋回し
て曲げ加工を行う間に、旋回軸３と熱処理装置２
５とを相対的に移動させることにより可能であ
る。例えば、静止して設けた熱処理装置２５に対
し直管１を前進させながら、旋回アーム２を旋回
軸３とともに直管１と同速度で前進させて直管部
の熱処理を行い、次いで直管１の前進速度を下げ
ることなく旋回軸３の移動速度をゆるやかに減速
すると、旋回軸３が移動しながら旋回アーム２の
旋回が始まり、直管１は曲率半径が徐々に減少し
ながら曲げ加工される。この代わりに、旋回軸３
の移動を急速に停止しその後熱処理装置２５を直
管１に沿つて移動させても同様に曲率半径が変化
しながら曲げ加工が行われる。このように、直管
部から曲げ部への、或いは曲げ部から直管部への
移行部分で、曲率半径を変化させながら曲げ加工
を行うと、滑らかな曲げを得ることができ、特に
小半径曲げに対して好適である。

なお、上記方法を実施するに際し、均一な熱処
理を得るため、管１と熱処理装置２５との相対速
度が常に一定となるよう、テール２０の移動速度
を調整することが望ましい。

作 用 上記方法によれば、テール２０と旋回アーム２
とで曲げられるべき直管１を保持した状態で、連
続して、直管部の熱処理、曲げ部の曲げ加工及び
熱処理、曲げ部に後続する直管部の熱処理を行
い、その後管１をクランプ４，２１から外すもの
であるので、たとえ管に曲げ加工による歪エネル
ギが蓄えられていて、管解放時にこの歪エネルギ
の急激な解放による振動時の衝撃が加わつても、
もはや曲げ加工や熱処理が終了しており、何等支
障はない。

実施例 以下、本発明の好適な実施例を添付図面を参照
して詳細に説明する。第１図は本発明方法の実施
に好適な装置を示す平面図である。同図におい
て、１は曲げられるべき直管（以下単に管と略称
する）、２は旋回軸３を中心として旋回可能な旋
回アームで管１先端を保持するクランプ４を保持
している。クランプ４は管１内に挿入され、拡径
して管内面を保持するクランプ部材４Ａとクラン
プ部材４Ａを作動させる油圧シリンダ４Ｂとを有
する形式のものであるが、この代わりに、管１の
外周をつかむ通常の形式のものであつてもよい。
図示のクランプ４は管１の端部まで後述する熱処
理装置による熱処理を可能とするので好ましい。
クランプ４は旋回アーム２に移動可能に保持さ
れ、かつクランプ移動モータ５で駆動されるねじ
軸６に係合している。一方、旋回軸３はブロツク
７に保持され、ブロツク７は管１の軸線Ｘ−Ｘに
直角に延びるスライドベツド８に移動可能に保持
されるとともに、アーム移動モータ９で駆動され
るねじ軸１０に係合する。かくして、クランプ移
動モータ５及びアーム移動モータ９はクランプ４
及び旋回軸３をそれぞれ軸線Ｘ−Ｘに直角に移動
させ、管１の曲げ半径（第２図のＲ）を任意に設
定する作用をする。更に、スライドベツド８は軸
線Ｘ−Ｘに平行に延びるスライドベツド１１に移
動可能に保持され、かつアーム移動モータ１２で
駆動されるねじ軸１３に係合する。かくして、ア
ーム移動モータ１２はスライドベツド８及びその
上の旋回軸３を軸線Ｘ−Ｘに対して平行に移動さ
せる。この役割については後述する。

管１の後端にはテール２０が配置され、テール
２０は旋回アームのクランプ４と同様なクランプ
２１を有する。テール２０は軸線Ｘ−Ｘに平行な
スライドベツド２２上に移動可能に保持され、か
つテール駆動装置２３で往復動される。

管１の先端近傍には、環状の熱処理装置２５が
配置される。熱処理装置２５は管１を局部的に且
つ環状に加熱する加熱装置（例えば高周波誘導
子）と環状に冷却する冷却装置とを備え、管１が
内側を通過しうるように設けられるが、自身は移
動しない。なお、３０はガイドローラである。

次に、上記装置を用いた本発明による管の曲げ
加工及び熱処理動作を第２図〜第５図を参照して
説明する。

(1) まず第２図のように管１の先端を旋回アーム
２のクランプ４に固定し、後端をテール２０の
クランプ２１に固定し、管先端近傍に熱処理装
置２５を配置する。

(2) 次に熱処理装置７の作動を開始し、旋回アー
ム２の旋回軸３をアーム移動モータ１２により
軸線Ｘ−Ｘに平行に直線状に移動させながらテ
ール２０を前進させる。この動作により、管１
はその両端ををクランプ４，２１で保持された
状態でクランプ４，２１とともに前進し、熱処
理装置２５内を移動する。この移動により、直
管部の熱処理が行われる。

(3) 旋回軸３が距離1₁だけ前進して第３図の如
く、直線Ｙ−Ｙ（熱処理装置２５の中心を通り
軸線Ｘ−Ｘに直角な直線）に達すると、テール
２０の前進は継続したままで、アーム移動モー
タ１２の作動を止め、旋回軸３の移動を停止さ
せる。このため、旋回アーム２のクランプ４の
直線状の移動は不能となり、旋回アーム２が旋
回軸３を中心として旋回を始め、管１に曲げモ
ーメントを付与して管１を曲げ半径Ｒで曲げ
る。かくして管の曲げ加工と熱処理とが同時に
行われ、曲げ部が形成される。この際、管１は
常時、テール２０で一定の速度で送られている
ので直管部、曲げ部とも均一に熱処理が行われ
る。

(4) テール２０が第４図の位置まで前進して所定
の曲げ部の形成が終了すると、テール２０の前
進は継続した状態で、再びアーム移動モータ１
２の作動を開始し旋回軸３を直線状に前進させ
る。このため、管１は両端をクランプ４，２１
で保持された状態で、曲げられることなく前進
し、この前進により第５図のごとく曲げ部に後
続する直管部の熱処理が行われる。

(5) 旋回軸３が直線Ｙ−Ｙよりも、所定の距離1₂
だけ前進して管後端まで熱処理が行われると、
テール２０及び旋回軸３の前進及び熱処理装置
２５の作動を停止し、管１を取り外す。以上に
より、直管部付曲げ管の製造が終了後する。な
お、必要に応じて、出来上がつた直管部付曲げ
管全体に焼戻し等の二次熱処理を施してもよ
い。

上記実施例では、旋回アーム２のクランプ４が
管１の先端を保持して直線状に移動するために、
旋回アーム２を保持する旋回軸３を直線状に移動
するように構成したが、旋回軸３を定位置に据付
け、クランプ４のみがアームに対して移動するよ
うにしてもよい。第６図はその場合の例を示すも
のである。本例では旋回アーム２に、アームの長
手方向に直角方向に延びるスライドベツド１４を
移動可能に保持させるとともに、モータ５で駆動
されるねじ軸６をこのスライドベツド１４に係合
させ、更に、このスライドベツド１４上にクラン
プ４を移動可能に保持させるとともにクランプ４
を移動させるねじ軸１５及びクランプ移動モータ
１６を設けている。第６図の装置を用いて直管部
付曲げ管を製造する場合において、曲げ部の前の
直管部の熱処理を行うには第２図の状態からクラ
ンプ４をアーム２に対して直角に移動させ、ま
た、曲げ部の後ろの直管部の熱処理を行うには第
４図の状態からクランプ４をアームの長手方向に
移動させればよい。もし、曲げ部が第７図に示す
ように90度でない場合には、モータ５及び１６を
同時に作動させ、これらの速度を制御することに
より、クランプ４を軸線Ｘ−Ｘに平行に直線状に
移動させればよい。

発明の効果 以上のごとく、本発明によれば、曲げ加工され
るべき金属の直管を旋回アームとテールのクラン
プで保持した状態で、常時熱処理装置に対して移
動させ、管を連続的に熱処理し、且つその途中で
旋回アームを旋回させることにより連続的に曲げ
加工することができ、能率よく、全体的に均一に
熱処理した直管部付曲げ管を製造できる。しか
も、熱処理途中において管を旋回アームのクラン
プに把持させたり、クランプから解放することが
ないので、安定して曲げ加工や熱処理ができ、特
開昭59−42133号公報に開示の方法よりも更に均
一な曲げ加工及び熱処理が可能となる等の優れた
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いるに好適な装
置の平面図、第２図〜第５図は上記装置を用いた
管の曲げ加工及び熱処理動作を示す概略平面図、
第６図は本発明の実施に用いる旋回アームの変形
例を示す平面図、第７図は第６図の旋回アームを
用いて曲げ角度が90度より小さい曲げ部を形成し
た後、直管部の熱処理を行う状態を示す概略平面
図である。 １……管、２……旋回アーム、３……旋回軸、
４……クランプ、２０……テール、２１……クラ
ンプ、２５……熱処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直管を熱処理するとともに曲げ加工して直管
   部付曲げ管を製造する方法において、 前記直管の先端近傍に、環状の加熱装置と冷却
   装置とを備えた熱処理装置を配置し、前記直管の
   先端を旋回軸を中心として旋回する旋回アームの
   クランプに固定し、かつ後端を直線状に前進する
   テールのクランプに固定する工程と、 前記熱処理装置による前記直管の熱処理を行い
   ながら、前記テールのクランプと旋回アームのク
   ランプとを直線状に前進させ、前記直管を熱処理
   装置に対して前進させる工程と、 前記テールの前進を継続しながら前記旋回アー
   ムのクランプの直線状の前進を止め、前記アーム
   を旋回させて前記直管を連続的に熱処理しながら
   曲げて曲げ部を形成する工程と、 所定長さの部分の曲げ加工終了後、前記旋回ア
   ームの旋回を停止し、且つ旋回アームのクランプ
   を直線状に前進させて、曲げられた管全体を直線
   状に前進させ、曲げ部に後続する直管部を熱処理
   装置に対して前進させる工程と、 前記熱処理装置による前記直管の熱処理終了
   後、前記テール及びアームから解放する工程とか
   ら成ることを特徴とする直管部付曲げ管の製造方
   法。