(57)【要約】      （修正有）【課題】成形機への送り込み時の帯状鋼材の蛇行を抑止すると同時に、切削によらず帯状鋼材の両エッジの開先加工を良好に且つ速く行えるスパイラル鋼管製造装置を提供する。【解決手段】スパイラル鋼管製造装置は、帯状鋼材５をスパイラル鋼管５０に成形造管する成形機４の入り側に、帯状鋼材５の両エッジ部を圧延により開先加工しながら帯状鋼材５を成形機４に送り込む圧延式開先加工機３を設置した。圧延式開先加工機３は帯状鋼材５を挟持する一対の開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂを備える。開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂの両端部には外側へ向けてテーパ状に大径となった圧延部３１が形成されている。圧延部３１によって帯状鋼材５の幅方向両端部が位置決め状態に保持され、エッジ部に開先が施される。従って、帯状鋼材５は幅方向の蛇行が抑止された状態でエッジ部に開先加工されながら成形機４に送り込まれる。【選択図】図１
2008212950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した帯状鋼材からスパイラル鋼管を製造する装置であって、
帯状鋼材を螺旋状に成形造管しながら継ぎ目を溶接する成形機の入り側において、帯状鋼材の両エッジ部を圧延により開先加工しながら該帯状鋼材を上記成形機に送り込む圧延式開先加工手段を設置したことを特徴とするスパイラル鋼管の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイラル鋼管の製造装置において、
上記圧延式開先加工手段は、帯状鋼材を挟持する一対の開先ピンチローラーを備え、少なくとも一方の開先ピンチローラーの両端部には、外側へ向けてテーパ状に大径となって帯状鋼材の両エッジ部を圧延する圧延部が形成されているスパイラル鋼管の製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスパイラル鋼管の製造装置において、
上記成形機の入り側に設置される設備が同一のフレーム上に配設され、該フレームは、上記成形機へ送り込む帯状鋼材の進入角度を変更できるように揺動自在に設置されているスパイラル鋼管の製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のスパイラル鋼管の製造装置において、
上記成形機の入り側には、コイルから帯状鋼材を巻きほどくアンコイラーと、該アンコイラーから供給される帯状鋼材を平坦化するレベラーと、該レベラーから帯状鋼材が供給される上記圧延式開先加工手段とが設置され、上記アンコイラーは、帯状鋼材が略Ｕ字形状の軌跡を描いて上記レベラーに供給されるように配置されているスパイラル鋼管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続した帯状鋼材を螺旋状に成形造管してスパイラル鋼管を製造するスパイラル鋼管の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種スパイラル鋼管の製造装置では、図５を参照して、アンコイラー５０６でコイルＣから巻きほどかれた帯状鋼材５０２は、レベラー５０７で平坦化され、開先加工機５０５で幅方向端部の両エッジ部が開先加工された後、一対のピンチローラー５０３で成形機５０１に送り込まれる。そして、成形機５０１では、帯状鋼材５０２を螺旋状に成形造管しながらエッジ部の継ぎ目を溶接してスパイラル鋼管５２０に仕上げられる。このような製造装置において、帯状鋼材５０２が幅方向に蛇行すると、溶接時の開先間隔や開先加工機５０５での開先加工精度等にバラツキが生じて品質の良いスパイラル鋼管５２０の製造が困難となる。
【０００３】
そのため、従来は、成形機５０１の入り側の適宜箇所において帯状鋼材５０２の幅方向端部を押し付ける押し付けサイドガイドローラー５０４を設置して、帯状鋼材５０２の幅方向の蛇行を抑制させていた。なお、開先加工機５０５は、切削により帯状鋼材５０２の両エッジ部を所定の開先角度に削り取るカッターで構成される。
【特許文献１】特開平５−１３８２４１号公報
【特許文献２】特開平６−４７４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、帯状鋼材５０２が蛇行することにより上記押し付けサイドガイドローラー５０４に強く押し付けられると、帯状鋼材５０２の端部が押し付けられて変形することがあった。このように帯状鋼材５０２の端部が変形すると、開先加工機５０５での切削による両エッジ部の開先形状にバラツキが生じたり、帯状鋼材５０５の幅寸法に変動が生じて、その後の溶接で不具合が発生する。
【０００５】
また、上記開先加工機５０５は、カッターにより切削加工を行うため、開先加工速度が遅く成形機５０１への帯状鋼材５０２の送り込み速度を速くすることが困難であった。さらには開先加工機５０５から飛散する切削粉が帯状鋼材５０２に付着して溶接不良を生じさせたり、また、ピンチローラー５０３、押し付けサイドガイドローラー５０４等にも切削粉が付着して帯状鋼板５０２の送り込みにズレを生じさせる等の問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、成形機への送り込み時の帯状鋼材の蛇行を抑止すると同時に、切削によらず帯状鋼材の両エッジの開先加工を良好に且つ速く行えるスパイラル鋼管製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係るスパイラル鋼管の製造装置は、
連続した帯状鋼材からスパイラル鋼管を製造する装置であって、
帯状鋼材を螺旋状に成形造管しながら継ぎ目を溶接する成形機の入り側において、帯状鋼材の両エッジ部を圧延により開先加工しながら該帯状鋼材を上記成形機に送り込む圧延式開先加工手段を設置したことを特徴とする。
上記圧延式開先加工手段によれば、帯状鋼材の両エッジ部の開先加工を圧延により行うので、帯状鋼材は、幅方向に強固に位置決めされる。これにより、帯状鋼材の幅方向の蛇行が抑止される。すなわち、従来装置のような、帯状鋼材の蛇行を抑制させるための押し付けサイドガイドローラーを特別に配置しなくても、帯状鋼材の蛇行を抑止できる。従って、帯状鋼材は、上記圧延式開先加工手段によって幅方向の蛇行が抑止された状態でエッジ部に開先加工されながら成形機に送り込まれる。
また、圧延により帯状鋼材の開先加工を行うので、切削粉が発生せず、切削粉の飛散に起因するトラブルが無くなり、しかも、開先加工速度を切削の場合よりも速くすることができる。
【０００８】
（２）上記圧延式開先加工手段は、帯状鋼材を挟持する一対の開先ピンチローラーを備え、少なくとも一方の開先ピンチローラーの両端部には、外側へ向けてテーパ状に大径となって帯状鋼材の両エッジ部を圧延する圧延部が形成されているものでもよい。
これにより、上記開先ピンチローラー両端部の圧延部によって帯状鋼材の幅方向両端部が位置決め状態に保持され、且つ圧延により帯状鋼材のエッジ部に良好な開先が施される。
【０００９】
（３）上記成形機の入り側に設置される設備が同一のフレーム上に配設され、該フレームは、上記成形機へ送り込む帯状鋼材の進入角度を変更できるように揺動自在に設置されていてもよい。
スパイラル鋼管の管径は、成形機への帯状鋼材の進入角度および帯状鋼材幅によって決定される。従って、上記フレームを揺動させることで、成形機へ送り込む帯状鋼材の進入角度を容易に調整でき、簡単にスパイラル鋼管の管径を設定できる。
【００１０】
（４）上記成形機の入り側には、コイルから帯状鋼材を巻きほどくアンコイラーと、該アンコイラーから供給される帯状鋼材を平坦化するレベラーと、該レベラーから帯状鋼材が供給される上記圧延式開先加工手段とが設置され、上記アンコイラーは、帯状鋼材が略Ｕ字形状の軌跡を描いて上記レベラーに供給されるように配置されていてもよい。
これにより、アンコイラーとレベラーとを直線的に並設する場合に比べて、成形機の入り側に設置される設備の長さを短く設定でき、本スパイラル鋼管製造装置の設置スペースを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、帯状鋼材は、圧延式開先加工手段によって幅方向の蛇行が抑止された状態でエッジ部に開先加工されながら成形機に送り込まれるので、スパイラル鋼管の溶接品質および生産性の向上を図ることができる。また、従来装置のような特別の押し付けサイドガイドローラーを配置しなくても帯状鋼材の蛇行を抑止でき、その分シンプルに装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
図１、図２に示すように、本実施の形態によるスパイラル鋼管の製造装置は、アンコイラー１、レベラー２、圧延式開先加工機（圧延式開先加工手段）３、成形機４がこの順に配設されている。このスパイラル鋼管の製造装置では、アンコイラー１でコイル１０から巻きほどかれた帯状鋼材５は、上下に設置された複数のローラーを有するレベラー２に通されて平坦化される。そして、平坦化された帯状鋼材５は、圧延式開先加工機３で挟持された状態で幅方向端部の両エッジ部が圧延により開先加工されながら成形機４に送り込まれる。成形機４は、外面成形ローラー４１と内面成形ローラー４２とが配設され、また、内面溶接トーチ４３と外面溶接トーチ４４とが備えられている。この成形機４では、所定の進入角度で送り込まれた帯状鋼材５を、外面および内面の各成形ローラー４１，４２によって螺旋状に成形造管しながら帯状鋼材５のエッジ部の継ぎ目を内面溶接と外面溶接とを順次に行って、スパイラル鋼管５０に仕上げられる。なお、このスパイラル鋼管の製造装置には、送りローラー７ａ，７ｂ，７ｃが配置されている。
【００１３】
また、上記のアンコイラー１、レベラー２、圧延式開先加工機３、送りローラー７ａ，７ｂ，７ｃ等の成形機４の入り側に設置される設備は、同一のフレーム６上に設置されている。そして、このフレーム６は、成形機４の位置で回動可能に支持され、アンコイラー１を配置する外側コーナー部にアクチュエータ６０が取り付けられており、このアクチュエータ６０の進退駆動によって揺動される（図２参照）。スパイラル鋼管５０の管径は、下記関係式で示されるように、成形機４への帯状鋼材５の進入角度θおよび帯状鋼材５の幅によって決定される。
【００１４】
【数１】
2008212950.tif 000003
【００１５】
従って、上記アクチュエータ６０によってフレーム６を揺動させることで、成形機４へ送り込む帯状鋼材５の進入角度を容易に調整することができ、簡単にスパイラル鋼管５０の管径を設定できる。
【００１６】
上記アンコイラー１は、スタンド１１、コイル１０の支持アーム１２、コイル１０の押さえアーム１３、コイル１０から巻きほどかれた帯状鋼材５を受け留める受けアーム１４を備えている。支持アーム１２および押さえアーム１３には、一端をスタンド１１に取り付けたアクチュエータ１５，１６が連結されており、コイル１０の外径に応じて揺動自在に構成されている。押さえアーム１３の先端には、コイル１０上部を押さえる押さえローラー１３ａが取り付けられている。また、アンコイラー１は、帯状鋼材５が略Ｕ字形状の軌跡を描いて上記レベラー２に供給されるようにレベラー２側に寄った上方に配置されている。これにより、アンコイラー１とレベラー２とを直線的に並設する場合に比べて、成形機４の入り側に設置される設備の長さを短く配置でき、本スパイラル鋼管製造装置の設置スペースを小さくすることができる。
【００１７】
上記圧延式開先加工機３は、図３（ａ）に示すように、帯状鋼材５を挟持する一対の開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂを備え、各開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂの両端部には、外側へ向けてテーパ状に大径となった圧延部３１が形成されている。この圧延部３１での圧延により帯状鋼材５の両エッジ部に開先５１が形成される。同時に、各圧延部３１で帯状鋼材５の両エッジ部を圧延することで帯状鋼材５の幅方向両端部が位置決め状態に保持され、帯状鋼材５の幅方向の蛇行が抑止される。これにより、上記圧延式開先加工機３の前側あるいは後側には、従来装置のような特別の押し付けサイドガイドローラー５０４（図５参照）を配置しなくても、帯状鋼材５の蛇行を抑止できる。なお、成形機４においては、図３（ｂ）に示すように、開先５１が形成されたエッジ部の継ぎ目に内面溶接Ｙ１および外面溶接Ｙ２が行われる。また、上記圧延部３１のテーパ状の角度は、図３（ａ）に示すものでは、４５度に設定されているが、溶接時の開先幅や帯状鋼材５の厚み等によって適宜に設定される。
【００１８】
そして、上記開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂの一方または両方を回転駆動させると、帯状鋼材５を幅方向に位置決めした状態で両エッジ部の開先加工を行いながら成形機４に送り込むことができる。
【００１９】
また、上記構成の圧延式開先加工機３では、切削によらず圧延により帯状鋼材５の両エッジ部の開先加工を行うので、切削粉が発生せず、切削粉の飛散に起因するトラブルが無くなり、しかも、開先加工速度を切削の場合よりも速くすることができる。
【００２０】
以上のように、本実施の形態によるスパイラル鋼管の製造装置によれば、帯状鋼材５は、圧延式開先加工機３によって幅方向の蛇行が抑止された状態でエッジ部に開先加工されながら成形機４に送り込まれるので、スパイラル鋼管５０の溶接品質および生産性の向上を図ることができる。また、従来装置のような特別の押し付けサイドガイドローラー５０４を配置しなくても帯状鋼材５の蛇行を抑止でき、その分シンプルに装置を構成することができる。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限らず、適宜設計変更を施すことが可能である。
例えば、一対の開先ピンチローラーは、一方のローラー３０ａ（３０ｂ）が帯状鋼材５の両エッジ部を圧延により開先加工する圧延部３１を形成するもので、他方のローラー３０ｃは円筒状のものでもよい（図４（ａ）参照）。この場合、帯状鋼材５の一面側のエッジ部に開先５１が形成される（図４（ｂ）参照）。
また、開先ピンチローラー３０ａ，３０ｂの圧延部３１におけるテーパ形状は、凸状または凹状に湾曲して形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態によるスパイラル鋼管の製造装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】実施の形態によるスパイラル鋼管の製造装置の全体構成を示す上面図である。
【図３】圧延式開先加工機における一対の開先ピンチローラーを示す平面図である。
【図４】圧延式開先加工機における一対の開先ピンチローラーの他の例を示す平面図である。
【図５】従来のスパイラル鋼管の製造装置の概略構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  アンコイラー
２  レベラー
３  圧延式開先加工機（圧延式開先加工手段）
４  成形機
５  帯状鋼材
６  フレーム
１０  コイル
３０ａ，３０ｂ  開先ピンチローラー
３１  圧延部
３２  ローラー面
５０  スパイラル鋼管
５１  開先
【図１】
2008212950.tif 000004
【図２】
2008212950.tif 000005
【図３】
2008212950.tif 000006
【図４】
2008212950.tif 000007
【図５】
2008212950.tif 000008