JPH10314837A - 螺旋状異形管及びその成形方法並びに成形装置 - Google Patents

螺旋状異形管及びその成形方法並びに成形装置

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JPH10314837A
JPH10314837A JP5690298A JP5690298A JPH10314837A JP H10314837 A JPH10314837 A JP H10314837A JP 5690298 A JP5690298 A JP 5690298A JP 5690298 A JP5690298 A JP 5690298A JP H10314837 A JPH10314837 A JP H10314837A
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JP
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tube
pipe
forming
roll
deformed
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JP5690298A
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Katsuhide Nishio
克秀 西尾
Takefumi Nakako
武文 仲子
Tsutomu Azuma
努 東
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 意匠性,識別性に優れた螺旋状のウネリをつ
けた異形管を提供する。 【解決手段】 この螺旋状異形管Pは、管軸を中心とす
る螺旋状のウネリ(凹部d)が付けられた管壁tをも
ち、管軸と平行な方向に溶接ビードwが延びている。管
軸に直交する面に対してロールシャフトを傾斜させた成
形ロール20で素管を成形することにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管軸方向に関して螺旋
状のウネリを付けた管壁をもつ異形管とその成形方法及
び成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】意匠性,識別性を付与した異形管とし
て、円周方向に凹凸を付けた管壁をもつ異形管が一部で
使用されている。管壁の凹凸は、配管用途等では流路抵
抗を調節する役目も果たす。管壁に凹凸を付けた異形管
の製造には、生産性の良いことからロール成形法が一部
で採用されている。たとえば、管軸と平行な方向に延び
る凹部dを円周方向に関して8個設けた管壁tをもつ異
形管P(図1)をロール成形法で製造する場合、図2に
示すように所定のカリバーを付けた成形ロールr1 〜r
4 を四方に配置した成形スタンドを用い、成形ロールr
1 〜r4 で囲まれた成形空間Rに丸管等の素管を送り込
んでいる。このとき、異形管Pの管軸方向に延びた凹部
dを形成することから、各成形ロールr1 〜r4 の回転
軸を管軸に直交する方向に設定している。ところで、ニ
ーズが多様化する昨今、管軸と平行な凹部dを付けた異
形管では意匠性,識別性が薄くなってきている。また、
配管用途で使用する場合にも、異形管Pの内部を流れる
流体の流動方向に凹部dが延在するため、凹部dを形成
したにも拘らず予期する流路抵抗が得られないことがあ
る。このようなことから、管軸を中心とする螺旋状の凹
部dが管軸方向に成形されている異形管に対する要求が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】螺旋状管壁をもつ異形
管を成形するためには、丸管の造管ラインの出側に専用
の成形スタンドを組み込んだインライン成形,造管ライ
ンで成形された丸管を別ラインで異形管に成形するオフ
ライン成形が考えられる。インライン成形では、少なく
とも2段以上の成形スタンドを配置し、上流側と下流側
とで管軸を中心として素管を相対的に回転させながら、
管壁を螺旋状に成形する必要がある。オフライン成形で
は、一旦管軸方向に平行な断面形状(図1)をもつ異形
管を生成した後、所定長さに切断した異形管を管軸方向
にねじることによって螺旋状異形管が製造される。すな
わち、インライン成形及びオフライン成形共に、管軸方
向に平行な断面形状をもつ異形管に直接ネジリを加える
ことにより、管軸方向に関して螺旋状に管壁を成形す
る。このような方法では、必要以上に工数が増加する。
また、異形管を直接ねじるために大掛かりな設備が必要
になるばかりでなく、表面処理を施した素管を使用する
場合等ではネジリに起因する表面損傷が発生する虞れも
ある。更には、溶接ビードも螺旋状になるため、異形管
を装飾部材として使用したとき表側に溶接ビードが来る
ことが避けられず、見映えを悪くする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、管軸に直交する
面に対しロール回転軸を傾斜させることにより、大きな
設備変更を伴うことなく、管軸方向にうねった形状の管
壁をもつ異形管を得ることを目的とする。本発明の螺旋
状異形管は、その目的を達成するため、管軸を中心とす
る螺旋状のウネリが付けられた管壁をもち、管軸と平行
な方向に溶接ビードが延びていることを特徴とする。こ
の螺旋状異形管は、管軸に直交する面に対してロールシ
ャフトを傾斜させた成形ロールで素管を成形することに
より製造される。成形装置は、素管の周囲に複数の成形
ロールを配置し、個々の成形ロールを回転可能に支持す
るロールチョックとを備えている。ロールチョックに
は、管軸に直交する面に対して傾斜させてロールシャフ
トを支持するカラーが設けられている。
【0005】
【実施の形態】本発明に従った成形装置は、造管ライン
から独立して、或いは造管ラインに組み込んだ形態で使
用される。複雑形状の異形管を製造する場合には、目標
形状に応じて複数の成形スタンドを直列配置する。成形
スタンドを複数段配置するとき、各段の加工量が少なく
なることからロールに対する負荷が減少し、また良好な
形状精度での加工も可能になる。造管ラインから独立し
た成形装置は、たとえば図3に示すように成形スタンド
10の入側に押込み装置11を配置し、出側に矯正スタ
ンド12を配置する。押込み装置11は、油圧シリンダ
13に設けられているチャック(図示せず)で丸管P0
(素管)を把持し、成形スタンド10に丸管P0 を押し
込む。成形スタンド10で丸管P0 が成形されている
間、丸管P0 を回転可能に支持するためのベアリング1
4が油圧シリンダ13に設けられている。管軸方向にう
ねった形状に管壁が成形された異形管Pは、成形スタン
ド10から送り出された後、矯正スタンド12で形状修
正される。
【0006】造管ラインに組み込まれたインライン型の
成形装置は、たとえば図4に示すように造管機15の出
側に成形スタンド10を配置している。ペイオフリール
16から払い出された素板Sは、造管機15で丸管P0
に造管された後、成形スタンド10に送り込まれる。こ
の場合、丸管P0 の回転が許されない条件下で成形され
ることから、成形スタンド10をベアリング14で支持
し、成形スタンド10自体を回転させる方式が採用され
る。成形スタンド10で管壁が螺旋状に成形された異形
管Pは、矯正スタンドを経て送り出される。
【0007】成形スタンド10は、図5に示すように、
目標とする異形管Pの断面形状に応じた個数の成形ロー
ル20,20・・を備えている。各成形ロール20を回
転可能に支持するロールチョック21は、円周方向に等
間隔でスタンドフレーム22に設けられ、圧下スクリュ
ー23によって中心方向に付勢される。ロールチョック
21には、図6に示すように成形ロール20を収容する
空間部24が形成されており、成形ロール20のロール
シャフト25が嵌め込まれるカラー26が設けられてい
る。カラー26は、成形中の丸管P0 の管軸方向に対し
て成形ロール20が傾くように、傾斜角度θを付けてロ
ールチョック21に取り付けられている。傾斜角度θ
は、異形管Pの管壁に付ける螺旋のピッチに応じて適宜
の角度に設定される。ただし、あまり大きな傾斜角度θ
で成形ロール20を装着すると、成形ロール20の回転
や素管P0 又は異形管Pの走行ができなくなるので、4
5度以下の傾斜角度θに設定される。
【0008】回転軸が傾けられた成形ロール20,20
・・は、図5(a)に示すように素管P0 の周囲に複数
個配置される。たとえば、円周方向に8個の凹凸を付け
た異形管Pを製造する場合には、8個の成形ロール2
0,20・・を円周方向に等間隔で配置する。各成形ロ
ール20は、図7(a)に示すように素管P0 に押し当
てられ、成形ロール20のプロフィールに対応した形状
に素管P0 を成形する。その結果、図7(b)に示すよ
うに凹部dが管軸方向に関して螺旋状にうねった管壁t
をもつ異形管Pが製造される。
【0009】得られた異形管Pは、素管P0 をねじるこ
となく、素管P0 の管壁tを塑性変形したものであるた
め、素管P0 に損傷を与えることなく、形状安定性に優
れている。因みに、素管P0 をねじりながら成形した異
形管では、ネジリによるモーメントが応力となって異形
管Pに残留し、異形管Pを変形させる原因になりやす
い。また、表面処理鋼板から作られた素管P0 を成形す
る場合には、めっき層等に欠陥を発生させ、或いは密着
性を低下させる原因となる。造管工程で形成された溶接
ビードwは、素管P0 をねじりながら成形した異形管と
異なり、螺旋状になることなく管軸方向と平行に延びて
いる。そのため、たとえば装飾用建材として使用する場
合等においては、溶接ビードwがある面を裏側に配置す
ることによって、意匠性,識別性の高い施工ができる。
【0010】プロフィールが異なる成形ロール20を使
用するとき、螺旋形状を種々異ならせた異形管を製造す
ることもできる。たとえば、成形ロール20としてフラ
ットロールを組み込んだ成形スタンド(図8a)では、
フラットロールのロール周面で丸管P0 が成形されるの
で、得られた異形管Pには平坦面fが形成される(図8
b)。平坦面fも、図7の異形管Pと同様に、管軸方向
に螺旋状にうねっている。また、一つの成形スタンド1
0でプロフィールが異なる成形ロール20を組み合わせ
て使用するとき、円周方向に異なった螺旋状態のウネリ
を付けた異形管が製造される。なお、異形管Pの円周方
向に関する凹部d,平坦面f等の個数は、ニーズに応じ
て適宜定められる。
【0011】
【実施例】外径54.0mm,肉厚1.6mmの鋼管S
TKM13Bを丸管P0 (素管)として使用し、図6,
7に示すように8個の成形ロール20,20・・を組み
込んだ成形スタンド10で異形管Pを製造した。成形ロ
ール20としては、外径150mm,幅20mm,先端
半径2.5mmのロールを使用し、傾斜角度θ=5度で
ロールチョック21に装着させた。丸管P0 を押込み装
置10で成形スタンド10に押し込み、最大外径48.
5mmの異形管Pに成形した。次いで、異形管Pの形状
精度を向上させるため、矯正スタンド12に送り、異形
管Pの管壁tを押圧加工した。得られた異形管Pには、
成形ロール20のプロフィールに対応した深さ4.0m
mの凹部dが円周方向に8個形成されていた。凹部d
は、異形管Pの管軸方向長さ0.55mで異形管Pを一
周するように、管軸方向に関して螺旋状になっていた。
他方、溶接ビードwは、異形管Pの管軸方向と平行にな
っていた。
【0012】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、管軸方向に対して回転軸を傾斜させた成形ロールで
素管を成形することにより、管壁に螺旋状のウネリを付
けた異形管を製造している。この異形管は、素管をネジ
リながら成形したものと異なり、表面状態及び形状安定
性に優れている。しかも、溶接ビードが管軸方向と平行
になっているので、装飾用建材等として使用する場合に
溶接ビードを裏側に配置した見映えのよい施工が可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の異形管
【図2】 従来使用されている異形管製造用ロール配置
の模式図
【図3】 造管ラインから独立して設けられた異形管成
形装置
【図4】 造管ラインに組み込まれた異形管成形装置
【図5】 成形ロールを組み込んだ成形スタンドを管軸
方向(a)及び側面から見た図(b)
【図6】 成形ロールが装着されるロールチョックの断
面図(a)及び側面図(b)
【図7】 螺旋状の凹部を付ける成形ロールと丸管又は
異形管との関係を示した模式図(a)及び得られた異形
管(b)
【図8】 螺旋状にうねった平坦面を付ける成形ロール
と丸管又は異形管との関係を示した模式図(a)及び得
られた異形管(b)
【符号の説明】
10:成形スタンド 11:押込み装置 12:矯
正スタンド 13:油圧シリンダ 14:ベアリン
グ 15:造管機 16:ペイオフリール 20:成形ロール 21:ロールチョック 22:
スタンドフレーム 23:圧下スクリュー 24:ロール収容空間 2
5:ロールシャフト 26:カラー P:異形管 P0 :丸管(素管) S:素板
t:管壁 d:凹部 f:平坦面 w:溶接ビード θ:成形ロールの傾
斜角度

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管軸を中心とする螺旋状のウネリが付け
    られた管壁をもち、管軸と平行な方向に溶接ビードが延
    びている螺旋状異形管。
  2. 【請求項2】 管軸に直交する面に対してロールシャフ
    トを傾斜させた成形ロールで素管を成形し、管軸を中心
    とする螺旋状のウネリを管壁に付けることを特徴とする
    螺旋状異形管の成形方法。
  3. 【請求項3】 素管の周囲に配置された複数の成形ロー
    ルと、個々の成形ロールを回転可能に支持するロールチ
    ョックとを備え、管軸に直交する面に対して傾斜させて
    ロールシャフトを支持するカラーがロールチョックに設
    けられている螺旋状異形管の成形装置。
JP5690298A 1997-03-12 1998-03-09 螺旋状異形管及びその成形方法並びに成形装置 Withdrawn JPH10314837A (ja)

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