JPH0415045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電縫管製造設備において連続的に
送り出されてくる管を所定の長さに切断する管切
断方法に関する。

［従来の技術］ 電縫管製造設備における切断装置は、連続的に
送り出されてくる管とともに移動しながら切断を
行う走間切断の必要があり、このため、短時間の
うちに切断できることが前提となる。この前提を
満たす従来の切断方法として、鋸刃（フリクシヨ
ンソー）を高速回転させて摩擦切断する方法、ダ
イセツトに組み込まれた刃物を振り下ろして、せ
ん断により刃物厚み分だけ切り落とす方法、鋭角
の外周縁を持つ複数の円形刃を管の回りで周方向
に回転させつつ絞り込んで切断するロータリーデ
イスクカツタによる方法（ただし、丸管の場合の
み）、プラズマアークによる切断方法等が採用さ
れている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の各切断方法には、いずれも切断口近
傍が変形し、あるいは、切断口でカエリ、バリが
発生するという問題がある。例えば、ダイセツト
による方法では、管断面の上部では下刃がなく単
に刃物で突き抜くものであるから、変形が大き
く、特に角形管の場合にそれが著しい。またカエ
リも発生する。ロータリーデイスクカツタの場合
には、カエリが大きい。フリクシヨンソーやプラ
ズマアーク切断の場合には、変形はあまり問題と
ならないが、バリの発生が著しい。

上述の変形は後工程で矯正、あるいは、再切断
し、カエリ、バリは同じく後工程でグラインダ等
により除去しているが、その作業は容易でなく、
多大な労力を要している。

また、切断に要する時間が短いことは前述のご
とく極めて重要で、造管速度がこれにより制限さ
れる場合も多いが、ダイセツトによる方法以外の
他の方法では、さらに短時間で切断できることが
望ましい。

この発明は、上記従来の問題点を解決しようと
するもので、切断口部分の変形、カエリ、バリの
発生がなく、また、短時間での切断が可能な電縫
管製造設備における管切断方法を得ることを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明においては、上記問題点を解決するた
めに、電縫溶接後でサイジングロール通過前の丸
形素管の段階で、その切断すべき位置の素管外周
に全周にわたる切込みを形成し、サイジングロー
ルによりリダクシヨンを加えられて所定形状寸法
の真円の丸管または角形管とされた後に、管の前
記切込み位置の前後をそれぞれチヤツクにより掴
み、続いて下流側のチヤツクのみを正逆方向に往
復回転駆動して切込み部を破断させるものとし
た。

［作 用］ 下流側のチヤツクを正逆方向に往復回転駆動す
ると管にねじり力が加わり、切欠き効果により切
込み部に応力が集中して、切込み部で管が破断す
る。この場合、管のねじりが正逆に往復して行な
われるので、切込み部に苛酷な応力が生じ、した
がつて、前後のチヤツクの間隔が多少広くても切
断が可能である。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図に従
つて説明する。

第１図は、本発明の切断方法を適用した電縫鋼
管製造設備の全体側面図である。アンコイラ１に
支持されたコイル状の熱延鋼帯２は、ピンチロー
ル３で送り出され、レベラ４により平坦化され、
シヤー５、および、エンドウエルダ６により先の
コイルの後端と次のコイルの先端との溶接接続が
行なわれ、この溶接接続中の材料の造管機への供
給を維持するための地下のルーバ７を経て、造管
機のブレイクダウンロール８に送られる。このブ
レイクダウンロール８では、鋼帯が半円形に成形
され、続くフインパスロール９でほぼ円形状に成
形され、高周波抵抗（または誘導）溶接機１０に
よりエツジが電縫溶接され、この溶接部の余肉を
ビードトリマー１１により除去し、こうして丸形
素管が形成される。また、１２は冷却油を注いで
溶接部を冷却するクーリングテーブル、１３は前
記丸形素管にリダクシヨンを加えて所定形状寸法
の真円の丸管、または角形管に成形するサイジン
グロール、１４は管のそり、曲がり、ねじれを矯
正するタークスヘツドロール、１５は切断された
製品を送り出すランアウトテーブルで、以上の構
成は従来と同様である。

従来は、タークスヘツドロール１４の下流側
（図において右方）に切断機を設置するのみであ
るが、本発明では、サイジングロール１３の上流
側に、切断すべき位置の丸形素管外周に全周にわ
たる切込みを形成する走行式の切込み機１６を設
置し、また、タークスヘツドロール１４の下流側
には、前記切込み部の前後で管をチヤツクにより
掴むとともに、下流側のチヤツクのみを正逆方向
に往復回転駆動して管をねじり切込み部を破断さ
せるねじり切断機１７を設置する。なお、正逆の
回転駆動は、１往復に限らず１往復半、あるいは
２往復等としてもよい。

また、実施例では、切込み機１６による切込み
部の深さを全周にわたり一定に保つことを容易に
するため、クーリングテーブル１２の上流側に、
溶接したままの丸形素管を概略の真円にするプレ
サイジングロール１８を設置している。なお、こ
のプレサイジングロール１８は、所定の形状寸法
を得るためのサイジングロール１３とは異なるも
ので、寸法は問題とせず単に概略の真円を得るた
めのものである。したがつて、プレサイジングロ
ール１８を出た直後のものも丸形素管と称してい
る。一定した深さの切込みが得られるならば、必
ずしも設置しなくてもよい。

第２図は前述の切込み機１６の一例を示すロー
タリーデイスクカツタである。このロータリーデ
イスクカツタ１９は、鋭角の外周縁を持つ例えば
３枚の円形刃２０を備え、駆動装置２１の駆動に
より各円形刃２０を丸形素管Ａの回りで周方向に
回転させつつ絞り込んで、素管Ａの外周に所定深
さの切込みを入れる。なお、このロータリーデイ
スクカツタ１９は、図示略のクランプにより素管
Ａを掴み、素管Ａとともに走行しながら前述の切
込みを形成する。その他切込み機として、回転す
るバイトを持つロータリーバイトカツタを始め、
丸管の切断に用いられる種々の機械を用いること
ができる。

この切込み機１６により形成する切込みの深
さ、および形状の一例を第３図、および第３図の
イ部を拡大した第４図に示す。切込みＢの深さｈ
は、サイジングロール１３を通過するサイジング
工程では破断せず、かつ、切断時に切断面が変形
を起こさないような最適の深さとする。その深さ
ｈは、管形状寸法、材質、板厚等により若干異な
るが、例えば、角形鋼管3.2mm×60mm×60mmでの
実験によれば、通常、板厚ｔの60％〜75％程度
で、角化成形の段階での破断が生じることなく、
変形、カエリ等がほとんどない良好な切断が行な
われた。切込みＢの形状は、Ｖ形、あるいは、第
４図のごとく、刃物の摩耗を少なくするため先端
の傾斜角度を大きくした２段のＶ形状等にすると
よい。図示例では、先端の片側が75゜、他が15゜の
傾斜である。

第５図〜第６図は、角形管を掴むチヤツクの一
実施例を示す。２２は固定側のチヤツク、２３は
下流側、すなわち、回転側のチヤツクで、両チヤ
ツク２２，２３はいずれも角形管の辺寸法に合わ
せたコ字状凹部２３ａを持つ上下一対からなり、
例えば第７図（これは回転側のものである）に示
すごとく、油圧シリンダ２４によりチヤツクガイ
ド２５を上下動して角形管を掴み、あるいは解放
する。固定側のチヤツクガイドは回転はしない
が、第７図に示す下流側のチヤツクガイド２５
は、回転可能に設けたハウジング２６に固定さ
れ、このハウジング２６はウオーム２７とウオー
ムホイール２８の機構により矢印の正逆方向に往
復回転駆動するようにされ、こうして下流側のチ
ヤツク２３のみが第６図の矢印のごとく正逆方向
に往復回転駆動されるようになつている。なお、
エアシリンダを用いた機構、その他の機構により
回転駆動を一層急激に行うようにしてもよい。

前述の第５図、第６図のチヤツクは、特定の角
形寸法のものを対象とする専用チヤツクである
が、第８図のごとく、直角状凹部２９ａ，２９ａ
を持ち、角形管の対角線方向に移動可能に配置し
たチヤツク２９，２９によれば、種々のサイズに
対応できる。

切込み機１６により切込みを入れ、ねじり切断
機１７により切断するタイミングについて説明す
ると、切込みについては、所定の距離だけ管が送
られたことをメジヤリングロール等により検出す
る毎に、切込み機１６を作動させて切込みを形成
し、切断については、ねじり切断機１７に切込み
検出器を取り付け、この切込み検出器による切込
み部通過検出の信号によりチヤツク２２，２３の
作動を制御して、切込み部Ｂが固定側、回転側の
両チヤツク２２，２３のほぼ中央にきた時チヤツ
クするようにする。

前記切込み検出器は、管に接触させた検出子に
より切込みを機械的に検出する機械的方法、光の
反射を利用して検出する方法、あるいは、渦流探
傷、超音波探傷、静電容量変化検出等の技術を利
用して検出する電気的な方法等、最適のものを採
用するとよい。

上述の電縫鋼管製造設備において、溶接機１０
で溶接された丸形素管は、ビードトリマー１１で
余肉を除去された後、プレサイジングロール１８
により概略の真円にされ、クーリングテーブル１
２を経て、切込み機１６により所定位置に全周に
わたる切込みＢが設けられ、ついでサイジングロ
ール１３により所定形状寸法の真円の丸管、また
は、角形管に成形され、タークスヘツド１４によ
り曲がり等を矯正された後、ねじり切断機１７の
チヤツク２２，２３により切込み部Ｂの前後をチ
ヤツクされると同時に、ウオーム２７とウオーム
ホイール２８の機構により、ハウジング２６、チ
ヤツクガイド２５とともに、下流側のチヤツク２
３が正逆方向に急激に往復回転駆動され、したが
つて、管の前後のチヤツク２２，２３により往復
してねじり力を加えられて、切込み部Ｂにて破断
せしめられる。破断後、チヤツク２２，２３を開
放すると、所定長さで切断された製品がランアウ
トテーブル１５を送り出される。

上述の切断は、管のねじりが正逆往復して行な
われるので、一方向のみに回転駆動する場合と比
べて、切込み部Ｂに一層苛酷な応力が生じて破断
しやすくなる。したがつて、一方向の場合と比べ
て、前後のチヤツク２２，２３の間隔Ｌをより広
くとることが可能になり、実際の設備で管を掴む
場合に、両チヤツク２２，２３により切込み部Ｂ
の前後を掴む際の位置精度にそれほどの厳密さは
要求されなくなる。このため、両チヤツク２２，
２３の作動の制御が容易となり、実際の設備での
適用が容易となる。また、切断に至る回転角に関
しても、一方向の場合と比べて、通常位置からの
片側への回転角は小さくて済むので、設備的に好
ましい。

良好な切断口を得るための条件には種々のもの
があり、切込みの深さｈ、形状、前後のチヤツク
の間隔、切込みが前後のチヤツクの中央に正しく
あるか否か、チヤツク回転駆動の速度、その他が
影響し、さらに、材質、板厚、丸管か角形管か、
そのサイズ等により異なる。これらは実験により
最適の設定にするとよい。

本発明は丸管、角形管のいずれにも適用できる
が、角形管の場合に一層その特長が生かされる。
すなわち、角形であることは一般に、丸形の場合
と比べて切断しにくい要素となるのに対して、本
発明の場合、切込みを形成するのは丸形の状態で
あるから、何ら不利な条件とならず、また、切断
する段階では角形であるから、管を掴むチヤツク
の形状に厳密さを要さず、かつ、充分大きなねじ
り力を容易に与えることができる。さらに、サイ
ジングロール１３による角化成形の際には、角形
のコーナー部に最も大きな応力が加わり、辺部分
と比べてコーナー部が破断し易い状態となつてい
るので、角形管をねじつて破断する上で好都合で
ある。

［発明の効果］ 以上説明した本発明の方法によれば、サイジン
グロールの前で管に切込みを形成し、サイジング
ロール通過後に切込み部の前後をチヤツクにより
掴み、下流側のチヤツクのみを正逆方向に往復回
転駆動して管の切断を行うので、次のごとき種々
の優れた効果を奏する。

(i) 従来の各方法と異なり、切断口部分の変形、
カエリ、バリの発生が著しく減少し、後工程で
の矯正、再切断、除去等の処理が不要となつ
た。したがつて多大な労力が削減され、処理の
設備が不要となつた。

(ii) 管にねじり力を与えてねじり破断するもので
あるから、従来のロータリーデイスクカツタ、
フリクシヨンソー、プラズマアーク切断法等と
比べて、より短時間での切断が可能となり、切
断所要時間に制限されて造管速度をさげなけれ
ばならないようなケースが大幅に解消された。

(iii) ダイヤセツト方式によるものと異なり、切り
屑を発生させないので、材料の歩留りが向上
し、また、スクラツプ処理のための休止がなく
なり作業性が向上した。

(iv) フリクシヨンソーによる切断と異なり、問題
となるような高いレベルの騒音が発生しない。

(v) 正逆方向に往復回転駆動するので、良好な切
断が可能な前後チヤツクの間隔の限界が広く、
したがつて切込み部の前後を正しく掴む制御が
容易であり、実際の設備での適用が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した電縫鋼管製造設
備の全体側面図、第２図は切込み機の要部正面
図、第３図は切込み部分の管の側面図、第４図は
第２図におけるイ部の拡大断面図、第５図はチヤ
ツク部分の側面図、第６図は第５図における−
線断面図、第７図はねじり切断機の要部の正面
図、第８図はチヤツクの他の実施例を示す断面図
である。 １３…サイジングロール、１６…切込み機、１
７…ねじり切断機、１３…プレサイジングロー
ル、２２，２３，２９…チヤツク、Ａ…丸形素
管、Ｂ…切込み。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電縫溶接後でサイジングロール通過前の丸形
   素管の段階で、その切断すべき位置の素管外周に
   全周にわたる切込みを形成し、サイジングロール
   によりリダクシヨンを加えられて所定形状寸法の
   真円の丸管または角形管とされた後に、管の前記
   切込み位置の前後をそれぞれチヤツクにより掴
   み、続いて下流側のチヤツクのみを正逆方向に往
   復回転駆動して切込み部を破断させることを特徴
   とする電縫管製造設備における管切断方法。