JPH0312977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、電縫鋼管の製造、すなわち、連続
ロール成形による鋼管の製造において、ブレイク
ダウンと呼ばれる帯鋼端部の成形領域における成
形方法とその装置に係り、成形ロールを交換する
ことなく、一組かつ一種類の成形ロールで、小径
管から大径管の広範囲にわたる各種径並びに肉厚
の鋼管の製造に適合した帯鋼の端部曲げができ、
かつ帯鋼端部のスプリングバツクによる影響を減
少させ、パイプミルにおける成形初期の成形性を
著しく高めることができ、端部の不良が減少する
ため、後続の帯鋼中心部の成形領域及びフインパ
ス領域の成形量を低減して、成形配分並びに成形
性にすぐれた連続ロール成形を可能にした帯鋼端
部の成形方法及びその装置に関する。

従来の技術 直線継目溶接鋼管の製造は、現在、所要口径や
肉厚の成形に適した成形ロールを用いて、その口
径に応じた成形ロール配列を行ない、帯鋼を連続
成形する連続ロール成形による所謂電縫鋼管が主
流となつており、少品種大量生産に最適である。

連続ロール成形による造管は、第８図に示す如
く、全工程は、帯鋼端部の成形領域Ｉ、帯鋼中心
部の成形領域及びフインパス領域の成形区分
に大別される。

すなわち、まず、ブレイクダウンロール（同ｂ
図）にて、帯鋼端部曲げから半円までの初期成形
を行ない、次に、非駆動のサイドロールクラスタ
（同ｃ図）及び／または水平ロールにて、略円形
にまで成形し、所謂フインパスロール（同ｄ図）
にて、エツジ面の角度調整、縮小、仕上成形、セ
ンタリングを行ない、スクイズロールにて溶接工
程に入る構成である。

また、上記工程において、成形ロールは、水平
及びサイドロールを種々組合せて配置する成形方
法が通常取られており、さらには、薄肉管の成形
時に発生するエツジストレツチによるバツクリン
グや縁波を防止する目的で、ケージロールと称す
る小型フラツトロールを多数配置するケージフオ
ーミング方式が併用されている。

従来の連続ロール成形方式は、いずれも、成形
初期は半円状への成形が主であり、最も成形困難
であるが、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
する帯鋼端部曲げが不十分である。

一般に、帯鋼端部曲げ不足によるロール通過後
のスプリングバツクが多いにも関わらず、主に製
造コストの要請から、成形段数を増して帯鋼端曲
げを完全に行なうことなく、次成形領域の帯鋼中
心部の成形を行ない、かかる成形初期及び中期の
成形性の不良を、フインパス領域にて、一気に修
正する考えで構成されている。

例えば、初期成形を十分に行う目的で、帯鋼中
心部を背曲げして両端を内曲げし、その後、背曲
げをもとに戻す技術が提案（特公昭59−27654号
公報、特開昭59−150620号公報）されているが、
前記修正を不要とするにはいまだ十分な初期成形
とは言い難い、また、成形ロールにはパイプ口
径、肉厚の変化に対する共用性は殆どない。

従つて、成形初期及び中期の成形性の不良に伴
うフインパス領域での成形量の増大は、製品の精
度や製造性および成形装置の経済性を考慮する
と、全工程における成形量配分からも好ましくな
い。

また、帯鋼端面曲げ不足及び成形中期での所謂
角張りが、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
するため、帯鋼端曲げ段階での成形を充分に実施
でき、あるいは次段階では端曲げ不足を補い、角
張りを防止できる成形方法あるいは成形装置が切
望されていた。

さらに、前述した如く、連続ロール成形による
溶接鋼管の製造は、所要口径並びに肉厚の成形に
適した成形ロールを用いて、その口径に応じた成
形ロール配列を必要とし、かつ被成形帯鋼幅に応
じて、成形ロールを交換する必要があり、極めて
多数の成形ロールを所要口径毎に準備し、かつこ
れを交換することは、製造効率の上からも好まし
くないため、該方式は、少品種大量生産に用いら
れてきたが、今日では、多品種を一機の装置で効
率よく製造することが求められており、少品種大
量生産は勿論のこと、多品種少量生産にも適した
連続ロール成形方法あるいは成形装置が求められ
ている。

また、ダブルラデイアス成形において、パイプ
口径が変れば、端部曲げの曲率が変るので、ロー
ルを共用する場合は、端部曲げ部を圧下すること
ができず、サーキユラー部分をストレートロール
あるいは比較的曲率半径の大きなロールで、点接
触しながら圧下するため、円形への成形性が劣化
し、角張りが発生し易くなる問題があつた。

また、前記の多数のケージロールを用いてロー
ルを共用する場合は、同様にフラツトロールを用
いる必要があり、被成形帯材がローリングし易い
問題があつた。

一方、数種類の管径範囲内でロールの共用を目
的とした粗成形（ブレイクダウン）用成形ロール
として、特公昭57−46926号公報には、予定した
最大径の管の帯鋼端部曲げに必要な曲面R₃、予
定した最小径の管の帯鋼端部曲げに必要な曲面
R₁、前記最小径の管の帯鋼端部に続く内側曲面
の粗成形に必要な曲げ半径の曲面R₂を、ロール
面の外側から曲面R₃、曲面R₁、曲面R₂の順に内
側へ配列したロール面を有する粗成形ロールが提
案されている。

この粗成形ロールを用いた成形は、基本的にエ
ツジフオーミングであり、数種類の管径範囲内で
ロールの共用を目的とし、共用範囲の最大と最小
の管径を基本に３種のロール曲面を決定するた
め、従来同様、多段の成形が不可欠であり、成形
スタンド数を減すことができず、また、成形配分
も前記従来方法と全く同様で、成形初期及び中期
の成形性の不良を、フインパス領域にて、一気に
修正する考えで構成されている。

従つて、フインパス領域での成形量が多いこと
は、製品の精度や製造性および成形装置の経済性
を考慮すると、全工程における成形量配分からも
好ましくなく、また、帯鋼端曲げ不足に伴なう端
部不良が、管の真円度及び溶接工程の良否を左右
するため、帯鋼端曲げを充分かつ完全に実施でき
る成形方法ならびに成形装置が切望されていた。

さらに、前述した如く、連続ロール成形による
溶接鋼管の製造は、所要口径並びに肉厚の成形に
適した成形ロールを用いて、その口径に応じた成
形ロール配列を必要とし、被成形帯鋼幅に応じ
て、成形ロールを交換する必要があり、極めて多
数の成形ロールを所要口径毎に準備し、かつこれ
を交換することは、製造効率の上からも好ましく
ないため、該方式は、少品種大量生産に用いられ
てきたが、今日では、多品種を１機の装置で効率
よく製造することが求められており、少品種大量
生産は勿論のこと、多品種少量生産にも適した連
続ロール成形方法が求められている。

従来技術の問題点 そこで、連続ロール成形において、共用ロール
を使用してある範囲の外径、肉厚のパイプを成形
することを目的に従来技術を検討した結果、同様
目的を有するフオーミング方式には以下の方式が
ある。

１） ケージロールフオーミング方式 ２） リニヤーフオーミング方式 ３） VRF方式 ４） CTA方式 従来の各方式において、ロールフラワーに基く
半円弧状の成形に使用するロールは、 １）の場合、サーキユラフオーミングを基本方
式として、多数のフラツトロールを使用する、 ２）の場合、UOフオーミング、センターフオ
ーミングを基本方式として、多数のフラツトロー
ルを使用する、 ３）の場合、サーキユラフオーミングを基本方
式として、フランジを有する円鍾形ロールを使用
する、 ４）の場合、サーキユラフオーミングを基本方
式として、１のフラツトロールの代りにコンケー
ブ状の円弧ロールの組合せを使用する。

いずれの方式も成形の初期段階でエツジベンデ
イングを行わないのが基本であり、エツジベンデ
イングを必要とする場合は、専用のロールセツト
を利用して行つている。

従つて、従来のいずれのフオーミング方式も、
一種類の成形ロールで、小径管から大径管の広範
囲にわたる各種径並びに肉厚の鋼管の製造に適合
した帯鋼の端部曲げを行うことができなかつた。

発明の目的 この発明は、かかる現状に鑑み、連続ロール成
形による溶接鋼管の製造において、最も成形が困
難な帯鋼端曲げを、成形ロールを交換することな
く、一組かつ一種類の成形ロールで、小径管から
大径管の広範囲にわたる各種径並びに肉厚の鋼管
の製造に適合した帯鋼の端部曲げができ、かつ帯
鋼端部のスプリングバツクによる影響を減少させ
ることができるパイプミルにおける帯鋼端部の成
形方法及びその装置を目的としている。

発明の概要 この発明は、 連続ロール成形による鋼管の製造における帯鋼
端部の成形領域の成形において、 成形ロールのロール面の断面曲線の一部または
全部が、予定した種々外径の鋼管を成形するため
の各鋼管のロールフラワーにおける帯鋼端部の各
曲面を含むように予め設定した伸開曲線伸開曲線
を断面形状とする成形ロールを用い、帯鋼の両端
部を、該伸開曲線を断面形状とする上下一組の成
形ロールで各々成形し、 これを１段または多段にて成形するに際し、帯
鋼両端部の一対の成形ロール間隔を帯鋼幅に応じ
て変更し、必要に応じて、帯鋼中央部を上側に隆
起させるロールを用い、少なくとも各成形ロール
組の上側成形ロールの圧下方向を変え、被成形帯
鋼幅と所要端曲げ段階に応じて、予め設定した成
形ロール断面形状の該伸開曲線の一部面または全
面にて成形することを特徴とするパイプミルにお
ける帯鋼端部の成形方法であり、 さらに、 連続ロール成形による鋼管の製造における帯鋼
端部の成形領域の成形において、 帯鋼の両端部を成形する成形ロールを、上下間
隔可変に軸支した雄型の上ロールと雌型の下ロー
ルの上下一組で、かつロール面の断面曲線の一部
または全部が、予定した種々外径の鋼管を成形す
るための各鋼管のロールフラワーにおける帯鋼端
部の各曲面を含むように予め設定した伸開曲線伸
開曲線を断面形状とする成形ロールとなし、上記
の上下一組、帯鋼幅方向に一対の成形ロールを個
別に帯鋼方向に移動可能に軸支し、さらに、帯鋼
両端部の一対の成形ロール間隔を帯鋼幅に応じて
変更し、被成形帯鋼幅と所要端曲げ段階に応じ
て、予め設定した成形ロール断面形状の該伸開曲
線の一部面または全面にて帯鋼端部と当該可能
に、上ロールをそのロール面が帯鋼幅方向に円弧
揺動可能に支持し、あるいはさらに、帯鋼幅方向
に近接離反可能に２分割して軸止し帯鋼の中央部
を隆起、平坦または凹状にし得る中間ロールを一
対の下ロール間に軸止た構成からなることを特徴
とするパイプミルにおける帯鋼端部の成形装置で
ある。

発明の構成と効果 成形方法 この発明において、成形ロールは、第１図に示
す如く、１つの成形ロールにて、大径管と小径管
の帯鋼端部曲げが可能なように、成形ロール３０
のロール面の断面曲線の一部または全部が、予め
設定される種々外径鋼管の各ロールフラワーにお
ける帯鋼１０端部の曲線に一致するように、図面
では広範帯鋼３１の端部曲げでは、成形ロール３
０の下側部の曲面に、また、狭幅帯鋼３２の端部
曲げでは、成形ロール３０の上側曲面に一致する
ようなロール面となし、所要口径すなわち帯鋼の
幅に応じて、必要とする曲面が所定位置にくるよ
う該成形ロールを移動させるもので、帯鋼端部の
曲げを行なう上下１組の成形ロールの帯鋼幅方向
の移動は勿論、ロール面の向きの変更は、少なく
とも上ロールだけでも行なう必要があり、図面の
場合は上下のロール１８，３０ともロール面の向
き変更が必要である。

この発明の成形ロールは、上述の如く、共用範
囲を拡大する目的で、特定形状のロール面とな
し、そのロール面の口径に応じた所要曲面を適宜
選定し、すなわち、成形ロール側を移動させて、
成形する帯鋼の端部に一致させるという発想から
なる。

成形ロール 詳述すれば、多数種類の口径の造管で、帯鋼端
部の成形段階において、例えば、各種帯鋼端部の
成形に必要な多数種類の円弧を全て含み、かつ連
続したスムーズな曲面をロール面に与えるべく、
種々検討した結果、所謂伸開曲線が適当であるこ
とを知見した。

すなわち、従来のダブルラデイアス等の曲面を
有する成形ロールでは、共用ロールとしてはほと
んど利用できないが、円を基本とする伸開曲線を
ロール面に与えると、遥かに共用範囲の広い成形
ロールとすることができ、さらに実施例に示すよ
うに、１つで数十種類の口径の造管が可能な極め
て共用範囲の広い成形ロールを求めてさらに検討
した結果、前述の必要とする半径、長さがそれぞ
れ異なる多数種類の円弧を全て含む連続円弧面を
得るには、例えば、第２図ａ，ｂ，ｃに示すよう
な該円弧を想定した多角形を基本とする伸開曲線
でなければならないことを知見し、この発明を完
成したものである。

さらに詳述すると、まず、帯鋼に対する塑性変
形が最も自然な成形方法を想定すると、連続ロー
ル成形で帯鋼を所定外径の管に連続的に成形する
には、最も成形が困難である帯鋼端部は初めから
所定外径に合うように曲げ成形されるべきである
が、帯鋼端部以外の各部、すなわち端部から中央
部にかけては徐々に曲げ成形されるほうが自然で
あり、かかる成形に適した成形ロールのロール曲
面は帯鋼端部に当接する箇所から曲率が連続的に
緩やかになるものが最も好ましいと考えた。

一方、前述の異なる管径の成形にロールを共用
する目的から、成形ロールのロール面を多数の曲
率の曲面にて構成することを想定した場合、いず
れの管径の成形にも無理なく成形性よく曲げ成形
する必要がある。

また、帯鋼端部は最も成形が困難であるため、
前述の如く従来のいずれの連続ロール成形方法
も、目的外径に応じた帯鋼端部専用の成形ロール
を用いることを前提にしているが、帯鋼端部の成
形を成形初期段階で共用ロールで行うことができ
れば、成形中期段階で帯鋼中央部はこの共用ロー
ルの帯鋼端部の成形曲面を利用して比較的容易に
成形できると考えた。

そこで、最も自然な成形方法と考えた帯鋼端部
に当接する箇所から中心部へと曲率が連続的に緩
やかになる成形ロールのロール面が、上述のロー
ルを共用する目的に適用できるか種々検討した結
果、共用範囲に応じて選定される一定の関連性を
有して曲率が連続的に緩やかになる複数あるいは
無数の曲率群による曲面からなるロール面が最適
であり、この思想は上記の帯鋼端部の成形段階の
みでなく、連続ロール成形のいずれの成形領域に
用いるいずれの成形ロールにも適用できることを
知見した。

一般に、帯鋼端部の曲率は円弧曲面のロールで
成形してもスプリングバツクの影響で均一な半径
には成形されない。すなわち、端部に近づく程モ
ーメントアームが短くなるので、スプリングバツ
ク後はエツジベンデイングの形状はエツジ部に近
づく程曲率がゆるやかになる。

そこで、端部に近づく程曲率半径を小さくした
曲面で成形すれば、スプリングバツク後均一の曲
率に近くなることを知見した。

エツジベンデイングを共用ロールで外径の異な
つた管の成形を行う場合、ある範囲の曲率半径を
含んだインボリユート曲面ロールを使用すれば、
成形材に接触する個所を変化させることにより成
形曲率を変化させることができる。すなわち、共
用ロールで曲率の異なつた成形が可能となる。

上記知見にかかる連続的に曲率が変化する複数
あるいは無数の曲率群による曲面からなるロール
面とは、第２図ａ，ｂ，ｃに示す如く、この発明
でいう予定した種々外径の鋼管を成形するための
各鋼管のロールフラワーにおける帯鋼端部の各曲
面を含むように予め設定した伸開曲線からなるロ
ール面である。

かかる伸開曲線とは、ロール面の断面曲線の一
部または全部が、当該成形領域における種々外径
鋼管の各ロールフラワーの帯鋼所要部の曲線を含
むように、多数の連続的に曲率が変化する曲面、
すなわち予め設定した変化率で連続的にロール面
の曲率が変化するように想定した、円、曲線、多
角形等をエボリユートとして使用する伸開曲線か
らなる。

従つて例えば、実際にロールフラワー図より求
めるほか、あるベース円を基本とする正規の伸開
曲線であつてもよく、また、前記円あるいは楕円
等を基本とする伸開曲線を一部に含む曲線であつ
てもよい。

かかる伸開曲線を実際求める一例を説明する
と、第２図ｃに示す如く、種々の所要の開き角度
θ_oからなる多数辺を設定し、これを基本にエボリ
ユートして伸開曲線を求めるもので、要求される
口径の種類、並びに肉厚、曲げ部位や段階などに
応じて、２辺のみを用いる場合から極めて多数
辺、すなわち円弧や円を基本に伸開曲線を求める
など、種々の場合がある。

成形ロールのロール面を、第２図の上下ロール
にて具体的に詳述すると、かかる成形ロールのロ
ール面は、要求される口径の種類、並びに肉厚、
さらには端部曲げ段階に応じて、予め設定した多
角形（図面でαの部分）を基本とする伸開曲線を
ロール面の断面形状とするもので、この特定の伸
開曲線に基づくロール面により、小径管から大径
管のロール成形における各種の外径並びに肉厚の
鋼管のロールフラワーの帯鋼端部の曲線に一致
し、帯鋼端部曲げが可能になる。

また、この発明による伸開曲線をロール面の断
面形状とする成形ロールは、帯鋼端部のスプリン
グバツクを防止できることを知見した。

その機構を詳述すると、一般に、一定曲率の曲
面を有するロールで成形を行なつても、材料の特
性、板厚、曲率により異なるが、圧下時、ロール
曲面に沿つて曲つた板は、成形ロールを通過後、
スプリングバツクにより連続的に変化した曲率に
成形される。

すなわち、一定曲率の曲面を有する成形ロール
では、帯鋼の端部近傍は、圧下時、曲げモーメン
トアームが変化し、０に近くなるため、材料に加
えられる応力は板位置によつて変化して、一定曲
率の成形は実際上不可能と言える。

ところが、帯鋼の端部に近接する程、小さな半
径の曲面とすると、スプリングバツクが発生して
も、所要の一定半径の曲げ成形が可能となる。こ
の発明の成形ロールのロール面は、第２図に示す
如く、予め設定した多角形を基本とする伸開曲線
をロール面の断面形状とするため、帯鋼の端部に
近接する程、小さな半径を曲面とすることが可能
で、帯鋼の端部を略一定半径の曲面に成形でき
る。

効 果 従つて、この発明による帯鋼端曲げ成形方法
は、成形ロールを交換することなく、単一の成形
ロールで、小径管から大径管の広範囲にわたる各
種径並びに肉厚の鋼管の製造に適合した帯鋼の端
部曲げができ、かつ帯鋼端部のスプリングバツク
の影響を減少させ、パイプミルにおける成形初期
の成形性を著しく高めることができ、端部の不良
が減少するため、後続の帯鋼中心部の成形領域及
びフインパス領域の成形量を低減して、成形配分
並びに成形性にすぐれた連続ロール成形を可能に
する。

成形装置 この発明における上下１組の成形ロールは、帯
鋼両端部の一対の成形ロール間隔を帯鋼幅に応じ
て変更し、被成形帯鋼幅と所要端曲げ段階に応じ
て、予め設定した成形ロール断面形状の該伸開曲
線の一部面または全面にて帯鋼端部と当接可能
に、少なくとも上ロールをそのロール面が帯鋼幅
方向に円弧揺動可能に支持した構成であれば、い
かなる軸支、配置方法であつてもよい。

また、この発明において、帯鋼幅方向の一対の
下ロール間に、帯鋼中央部を上側に隆起させる中
間ロールを用い、帯鋼を半円とは逆に弓なりに
し、両端部の成形性を高めるのもよく、この場
合、次段にて帯鋼中央部を半円状に戻す必要があ
るが、次段に配置する所謂インナーロールにて矯
正するのもよく、帯鋼中央部の成形領域で同時に
行なうのもよい。

また、前記中間ロールは、帯鋼中央部を平坦に
あるいは凹状に保持することも可能であり、要求
される口径、肉厚、端曲げの段階や、成形ライン
の成形配分等の諸条件に応じて、適宜選定すると
よい。

また、この発明による成形方法において、成形
ロールはフリーでも駆動型でもよく、例えば、上
下ロールとも駆動したり、下ロールのみの駆動の
成形スタンドの次段に、フリーのものあるいは上
ロール駆動型を配置するなど、要求される口径、
肉厚、端曲げの段階や、成形ラインの成形配分等
の諸条件に応じて、適宜選定するとよい。

また、この発明において、被成形材料は帯鋼の
みならず、各種金属、合金の造管に適用できる。

発明の図面に基づく開示 第３図と第４図は、この発明による帯鋼端部成
形装置の正面図と側面図であり、第５図と第６図
は上ロールの詳細を示す正面説明図と縦断側面図
である。第７図は成形ロールの帯鋼幅方向に最も
近接した状態を示す成形ロールの説明図である。

構 成 成形装置は、基台１に所定間隔で立設したＵ字
型のロールスタンド２，２間に、下ロール軸３と
上ロール支軸４を配置した通常のロールスタンド
からなる。

下ロール軸３には、一対の下ロール５，５とそ
の間に配置する２分割の中間ロール６，６とが、
種々幅のスペーサー７を介して、軸方向の所定位
置に位置決めされて軸止されている。この下ロー
ル軸３はここでは駆動軸となり、図示しない電動
機にて駆動される。

上ロール支軸４は、非駆動の一対の上ロール１
８，１８を垂架保持するもので、下ロール軸３に
対して、その対向距離を調整して帯鋼１０厚みに
対処し、かつ圧下量を増減できるよう、ロールス
タンド２の上端に螺着されたスクリユー軸１１に
支軸本体１２が接続され、ロールスタンド２に挾
持されて垂直方向に移動可能に構成してある。

上ロール支軸４は、ロールスタンド２に挾持さ
れる支軸本体１２間に一対の梁部材１３を配置し
てなり、各梁部材１１の下面にレール１４が着設
してある。

レール１４には、レール１４に嵌合摺動可能な
スライドブラケツト１５を介して、鞍型の上ロー
ル保持座１６が、その頭部を一対の梁部材１３間
に侵入させて、垂架保持されている。

上ロール保持座１６は、その下向き内面が該レ
ール１４方向の円筒座面１７を形成している。ま
た、上ロール１８を軸支するコ字型の軸受部材１
９の上部には、前記円筒座面１７に当接する扇形
の当接部材２０が着設され、上ロール支持座１６
に固着される扇形受け部材２１で、円筒座面１７
間に摺動自在に挾持される。

上記軸受部材１９の上面には扇形歯面２２が設
けてあり、鞍型の上ロール保持座１６の頭部内に
帯鋼１０の進行方向に軸止した小軸２３に貫着し
たギア２４を歯合し、さらに小軸２３に貫着した
ウオームギア２５が、支軸本体１２間に軸止配置
したウオーム軸２６と歯合し、ウオーム軸２６の
回転により、上ロール１８の軸受部材１９が円弧
移動し、上ロール１８のロール面が帯鋼１０に対
して、その幅方向に当接向きを変えることができ
る構成である。

図面で左右一対の上ロール１８の円弧揺動が相
互に逆向きとなるように、それぞれのウオームギ
ア２５の歯面は逆方向に刻設してある。

また、鞍型の上ロール保持座１６の頭部にはナ
ツト部材２７が固着してあり、支軸本体１２間に
軸止配置したねじ軸２８に螺合し、ねじ軸２８の
回転に伴ない、上ロール保持座１６が帯鋼１０幅
方向に移動し、上ロール１８が帯鋼１０の幅方向
に移動する構成であり、図面で左右一対の上ロー
ル１８が近接離反するよう、それぞれの鞍型の上
ロール保持座１６の頭部に固着したナツト部材２
７及びねじ軸２８の螺刻方向を相互に逆としてい
る。

一方、下ロール５，５及び中間ロール６，６
は、前述した如く、下ロール軸３にスペーサー７
を介して位置決めされ、帯鋼１０に対する位置を
調整する構成であり、上ロール１８，１８も帯鋼
１０に対して、幅方向及びロール面の当接方向が
変更設定できる構成である。

さらに、上ロール１８，１８、下ロール５，５
及び中間ロール６，６は、それぞれのロール面
が、所要の鋼管外径幅、例えば、89.1φから
241.8φの種々の鋼管を成形することを想定し、
種々外径鋼管の各ロールフラワーにおける帯鋼端
部の各曲面を含むように予め設定した変化率で連
続的にロール面の曲率が変化するように想定した
多数辺からなる多角形をエボリユートした伸開曲
線を断面形状とする成形ロールからなる。

作用効果 以上の構成からなるこの発明による成形装置
は、例えば、比較的口径の大きな鋼管の成形にお
ける帯鋼端部曲げに際し、第２図に示す如く、所
要幅の帯鋼１０両端部に、一対の成形ロールすな
わち、一対の上ロール１８、下ロール95）組が位
置するように、その間隔を帯鋼１０幅に応じて変
更し、さらに、上ロール１８の圧下方向帯鋼１０
に対する当接方向を変え、被成形帯鋼１０幅と所
要端曲げ段階、すなわち、１段で完了するか多段
に分割するかに応じて、予め設定した成形ロール
断面形状の該伸開曲線の所要の曲面部分、ここで
は中央部の曲面部分にて、帯鋼１０の端部を所要
形状に成形する。

この場合、帯鋼の中央部を隆起させて、両端部
の成形性を向上させるため、中間ロール６を用い
ているが、一対の中間ロール６，６の間隔も帯鋼
幅及び成形段階に応じて、適宜選定される。

また、想定した口径の最も小径の場合は、第６
図に示す如く、下ロール５，５及び中間ロール
６，６をスペーサーを介在させずに一体に配置
し、上ロール１８，１８の当接向きも、先とは逆
向きに変えて、予め設定した成形ロール断面形状
の該伸開曲線の所要の曲面部分、ここでは最外側
の曲面部分にて、帯鋼１０の端部を所要形状に成
形する。

詳述したごとく、この発明による成形装置は、
成形ロールを交換することなく、一組かつ一種類
の成形ロールで、小径管から大径管の広範囲にわ
たる各種径の鋼管の製造に適合した帯鋼の端部曲
げができる。

また、下ロールのロール面形状が、帯鋼端部の
各曲面を含むように予め設定した変化率で連続的
にロール面の曲率が変化するように想定した多数
辺からなる多角形をエボリユートした伸開曲線を
断面形状とすることにより、種々外径鋼管の各ロ
ールフラワーにおける帯鋼端部の曲線に一致し、
かつ帯鋼の最も端部側を僅かにオーバーベンドで
きる形状に設定でき、さらには中間ロールにて帯
鋼中央部を逆に隆起させ、端部の成形を容易にし
ているため、帯鋼端部のスプリングバツクの影響
を減少させ、パイプミルにおける成形初期の成形
性を著しく高めることができ、端部の不良が減少
するため、後続の帯鋼中心部の成形領域及びフイ
ンパス領域の成形量を低減して、成形配分並びに
成形性にすぐれた連続ロール成形が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の成形方法に用いる成形ロー
ルを示す成形ロールと帯鋼ロールフラワー説明図
である。第２図ａ，ｂはこの発明による成形ロー
ルの断面説明図であり、同図ｃは同図ｂにおける
予め設定した多角形αを基本とする伸開曲線を示
す説明図である。第３図と第４図は、この発明に
よる帯鋼端部成形装置の正面図と側面図であり、
第５図と第６図は上ロールの詳細を示す正面説明
図と縦断側面図である。第７図は成形ロールの帯
鋼幅方向に最も近接した状態を示す成形ロールの
説明図である。第８図ａ〜ｄは従来の連続ロール
成形方法を示すパイプミルと成形ロールの説明図
である。 １……基台、２……ロールスタンド、３……下
ロール軸、４……上ロール支軸、５……下ロー
ル、６……中間ロール、７……スペーサー、１０
……帯鋼、１１……スクリユー軸、１２……支軸
本体、１３……梁部材、１４……レール、１５…
…スライドブラケツト、１６……上ロール保持
座、１７……円筒座面、１８……上ロール、１９
……軸受部材、２０……当接部材、２１……扇形
受け部材、２２……扇形歯面、２３……小軸、２
４……ギア、２５……ウオームギア、２６……ウ
オーム軸、２７……ナツト部材、２８……ねじ
軸、３０……成形ロール、３１，３２……帯鋼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼端部の成形領域の成形において、成形ロールの
   ロール面の断面曲線の一部または全部が、予定し
   た種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロー
   ルフラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含むよう
   に予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形ロ
   ールを用い、帯鋼の両端部を、該伸開曲線を断面
   形状とする上下一組の成形ロールで各々成形し、
   これを１段または多段にて成形するに際し、帯鋼
   両端部の一対の成形ロール間隔を帯鋼幅に応じて
   変更し、少なくとも各成形ロール組の上側成形ロ
   ールの圧下方向を変え、被成形帯鋼幅と所要端曲
   げ段階に応じて、予め設定した成形ロール断面形
   状の該伸開曲線の一部面または全面にて成形する
   ことを特徴とするパイプミルにおける帯鋼端部の
   成形方法。 ２ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼端部の成形領域の成形において、成形ロールの
   ロール面の断面曲線の一部または全部が、予定し
   た種々外径の鋼管を成形するための各鋼管のロー
   ルフラワーにおける帯鋼端部の各曲面を含むよう
   に予め設定した伸開曲線を断面形状とする成形ロ
   ールを用い、帯鋼の両端部を、該伸開曲線を断面
   形状とする上下一組の成形ロールで各々成形し、
   これを１段または多段にて成形するに際し、帯鋼
   両端部の一対の成形ロール間隔を帯鋼幅に応じて
   変更し、かつ帯鋼中央部を上側に隆起させるロー
   ルを用い、少なくとも各成形ロール組の上側成形
   ロールの圧下方向を変え、被成形帯鋼幅と所要端
   曲げ段階に応じて、予め設定した成形ロール断面
   形状の該伸開曲線の一部面または全面にて成形
   し、次段にて帯鋼中央部を円筒状に成形すること
   を特徴とするパイプミルにおける帯鋼端部の成形
   方法。 ３ 連続ロール成形による鋼管の製造における帯
   鋼端部の成形領域の成形において、帯鋼の両端部
   を成形する成形ロールを、上下間隔可変に軸支し
   た雄型の上ロールと雌型の下ロールの上下一組
   で、かつロール面の断面曲線の一部または全部
   が、予定した種々外径の鋼管を成形するための各
   鋼管のロールフラワーにおける帯鋼端部の各曲面
   を含むように予め設定した伸開曲線を断面形状と
   する成形ロールとなし、上記の上下一組、帯鋼幅
   方向に一対の成形ロールを個別に帯鋼方向に移動
   可能に軸支し、さらに、帯鋼両端部の一対の成形
   ロール間隔を帯鋼幅に応じて変更し、被成形帯鋼
   幅と所要端曲げ段階に応じて、予め設定した成形
   ロール断面形状の該伸開曲線の一部面または全面
   にて帯鋼端部と当接可能に、上ロールをそのロー
   ル面が帯鋼幅方向に円弧揺動可能に支持し、帯鋼
   幅方向に近接離反可能に２分割して軸止し帯鋼の
   中央部を隆起または平坦あるいは凹状に得る中間
   ロールを一対の下ロール間に軸止した構成からな
   ることを特徴とするパイプミルにおける帯鋼端部
   の成形装置。 ４ 扇形歯面を扇形上面中央に設けた軸受部材に
   て上ロールを軸止し、円筒内面座を有する支持部
   材の座面にて該軸受部材を受け、帯鋼板幅方向に
   成形スタンドに配置したスライドレールに該支持
   部材を摺動自在に接続し、該扇形歯面に歯合する
   ギヤの回転により上ロールロール面の円弧揺動を
   制御し、支持部材の送り摺動により一対の上ロー
   ル間隔を制御することを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載のパイプミルにおける帯鋼端部の成
   形装置。