特許 6385552 ロール成形機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6385552

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】ロール成形機

(51)【国際特許分類】

   B21D 5/12 20060101AFI20180827BHJP

   B21C 37/08 20060101ALI20180827BHJP

   B21B 31/02 20060101ALI20180827BHJP

   B21B 31/08 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   B21D5/12 F

   B21C37/08 C

   B21B31/02 C

   B21B31/08 A

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-224299(P2017-224299)

(22)【出願日】2017年11月22日

【審査請求日】2018年1月30日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000150419

【氏名又は名称】株式会社中田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100123467

【弁理士】

【氏名又は名称】柳舘 隆彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 剛之

(72)【発明者】

【氏名】中野 智康

(72)【発明者】

【氏名】王 飛舟

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第２８１２７８１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０８−１０３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５６３１３３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 実公昭６２−００４３３４（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 特許第２８７９６０９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平７−３００２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４７７２９４１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平１１−１２３４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４５３７０５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特許第４５８４７６１（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ５／１２

Ｂ２１Ｂ ３１／０２

Ｂ２１Ｂ ３１／０８

Ｂ２１Ｃ ３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下一対の水平ロールを収容すると共に、それらの水平ロールが上方へ取り外されるように上部が開放した一対のロールチョック受けからなる１又は複数の水平ロールハウジングを有し、且つ当該ロールハウジングを台車に搭載して成形ライン内から、当該成形ラインと直交する一方の側へ退避可能とした移動式の水平ロールスタンドと、
前記成形ラインの反退避側に立設されたメインフレームから前記成形ライン上に張り出して前記メインフレームにより片支持されたオーバーハング部を有する固定スタンドとを具備しており、
前記固定スタンドは、前記オーバーハング部の真下に、前記成形ライン内に復帰した前記水平ロールスタンドを収納すると共に、前記オーバーハング部に、前記成形ライン内で前記水平ロールハウジング内の水平ロールに前記開放上部より圧下力を付与するする圧下装置と、前記成形ライン内で水平ロールハウジングの開放上部と係合して、水平ロールハウジングを支持するハウジング支持部とを装備するロール成形機。

【請求項2】

請求項１に記載のロール成形機において、成形ラインの反退避側が、水平ロールスタンド内の水平ロールを駆動する駆動機が設置された駆動側であり、退避側が、水平ロールスタンド内の水平ロールを交換する操作側であるロール成形機。

【請求項3】

請求項１に記載のロール成形機において、前記固定スタンドのオーバーハング部は、前記圧下装置及びハウジング支持部と共に、前記固定スタンドに対して上下方向に移動可能に支持されているロール成形機。

【請求項4】

請求項１に記載のロール成形機において、前記オーバーハング部に装備されたハウジング支持部は、前記水平ロールスタンドが成形ラインの退避側から成形ライン内へ復帰する動作に伴い、水平ロールハウジングの成形ライン上流側部分及び下流側部分に側方から係合するスライド式であるロール成形機。

【請求項5】

請求項１に記載のロール成形機において、前記固定スタンドのオーバーハング部は、前
記圧下装置及びハウジング支持部と共に、前記固定スタンドに対して上下方向に移動可能
に支持されており、
前記オーバーハング部に装備されたハウジング支持部は、前記水平ロールスタンドが成形ラインの退避側から成形ライン内へ復帰する動作に伴い、水平ロールハウジングの成形ライン上流側部分及び下流側部分に側方から係合するスライド式であるロール成形機。

【請求項6】

請求項１に記載のロール成形機において、水平ロールスタンドの台車には、左右一対のサイドロールが搭載された垂直ロールスタンドが、前記水平ロールハウジングの成形ライン上流側及び／又は下流側に隣接して搭載されたロール成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接管の製造に使用されるロール成形機に関し、より詳しくは、ロールの交換作業が容易で、なおかつ経済性に優れたロール成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

電縫鋼管等の溶接管の製造ラインでは、成形ラインに沿って配列された多数のロール成形機内を帯状の金属板が通過する過程で、その金属板がパイプ状に成形され、突き合わせエッジ部が溶接されることにより溶接管とされる。このような製管ラインでは、製管寸法に応じてロール成形機内のロールスタンドに組み込まれた成形ロールが交換される。ここにおける成形ロールの交換作業では、交換作業の迅速化が要求されており、これに応えるロール成形機の一つが特許文献１により提示されている。

【0003】

特許文献１により提示されたロール成形機は、成形ラインの方向に成形を行う上下１対の水平ロールが組み込まれた水平ロールスタンドが、その水平ロールに圧下力を付加する圧下装置と共に、成形ラインの一方の側へ排出されることにより、他方の側に配置された駆動機構から切り離されて、別のスタンド全体と置き換えられる構成になっている。成形ラインの一方の側、すなわち水平ロールスタンドの排出側は、一般に操作側、他方の側は駆動側と呼ばれる。

【0004】

このロール成形機では、ロールの交換のときにスタンド全体が置き換えられるために、ロールの交換自体は迅速に行うことができる。しかし、成形ラインの外の所謂オフラインでロールスタンドを分解して成形ロールを組み替える際に、圧下装置を外す作業に時間がかかる。

【0005】

これとは別に、特許文献２により提示されたロール成形機もある。このロール成形機は、水平ロールスタンド内の上下の水平ロールが連結されてユニット化されており、その水平ロールユニットが台車により水平ロールスタンドのスタンドフレーム内から操作側へ排出されて、別の水平ロールユニットと交換される構成になっている。しかし、水平ロールスタンド内の水平ロールがユニット化されることに伴い、スタンド全体の構造が複雑化し、その製造コストが高価となる。加えて、スタンド規模の大型化が避けられず、複数のスタンドを配置する場合、スタンド間のピッチを詰めることができないという制約もある。

【0006】

これらとは別に、スタンドフレームを駆動側と操作側とに分割可能とし、スタンドフレームの駆動側部分を成形ライン内に残し、スタンドフレームの操作側部分を上下の水平ロールと共に操作側へ分離するロール成形機は、特許文献３により提示されている。しかしながら、スタンドフレームの分離時に、上下の水平ロールがスタンドフレームの操作側部分により片持ち状態となるので、スタンドフレームの剛性を上げる必要があり、このために大型化、高コスト化が避けられないため、対象が比較的小径ロールに限定されるという制約がある。また、スタンドフレームの分割によるスタンド構造の複雑化も避けられない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平２−０９２４０９号公報

【特許文献2】特開平８−１０３８１７号公報

【特許文献3】特開平７−２７５９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、水平ロールスタンド内の水平ロールの交換作業を、圧下量の再調整も含めて簡単にかつ迅速に行うことができ、しかも小型軽量化が容易で、経済性にも優れたロール成形機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のロール成形機は、上下一対の水平ロールを収容すると共に、それらの水平ロールが上方へ取り外されるように上部が開放した一対のロールチョック受けからなる１又は複数の水平ロールハウジングを有し、且つ当該ロールハウジングを台車に搭載して成形ライン内から、当該成形ラインと直交する一方の側へ退避可能とした移動式の水平ロールスタンドと、
前記成形ラインの反退避側に立設されたメインフレームから前記成形ライン上に張り出して前記メインフレームにより片支持されたオーバーハング部を有する固定スタンドとを具備しており、
前記固定スタンドは、前記オーバーハング部の真下に、前記成形ライン内に復帰した前記水平ロールスタンドを収納すると共に、前記オーバーハング部に、前記成形ライン内で前記水平ロールハウジング内の水平ロールに前記開放上部より圧下力を付与するする圧下装置と、前記成形ライン内で水平ロールハウジングの開放上部と係合して、水平ロールハウジングを支持するハウジング支持部とを装備している。

【0010】

本発明のロール成形機においては、水平ロールスタンドが成形ライン内から退避側へ排出された状態で、水平ロールハウジング内の水平ロールが交換される。その際、水平ロールハウジングは上部が開放しているので、その開放上部を通して水平ロールが上方へ簡単に排出され、また水平ロールハウジング内へ上方から簡単にセットされる。すなわち、成形ライン外での水平ロールの交換作業が簡単である。

【0011】

別の種類の水平ロールが組み込まれた水平ロールスタンドが成形ライン内に移動し、固定スタンドのオーバーハング部に装備された圧下装置により、水平ロールハウジング内の水平ロールのロール軸箱であるロールチョックに圧下力が付加されるが、その際、水平ロールハウジングの上部が開放し、この開放上部を通して圧下力の付加が行われるので、その付加機構が簡素となる。

【0012】

固定スタンドのオーバーハング部に装備された圧下装置が水平ロールハウジング内の水平ロールのロールチョックに圧下力を付与すると、その反力（上向き反力）がオーバーハング部に付加されるが、オーバーハング部がハウジング支持部にて水平ロールハウジングを支持するので、その上向き反力が水平ロールハウジングに引張力として付加され、オーバーハング部に付加される上向き反力が軽減される。その結果、固定スタンドの構造も簡素化される。

【0013】

また、固定スタンドのオーバーハング部に圧下装置が装備され、個々の水平ロールスタンドから圧下装置が排除されるので、この点からも水平ロールハウジングの構造が簡素化される。そして、水平ロールスタンドの退避時も圧下装置が固定スタンドと共に成形ライン内に残るので、圧下量の操業データが残り、複雑な再調整作業が不要になる。

【0014】

かくして、本発明のロール成形機においては、水平ロールスタンド内の水平ロールの交換作業が、圧下量の再調整も含めて簡単にかつ迅速に行われる。水平ロールスタンドの構造が簡単で、小型軽量化が容易となり、複数のスタンドを配置する場合にスタンド間のピッチを詰めることが可能となる。また、水平ロールスタンドと共に、固定スタンドの構造が簡素化されることにより、ロール成形機全体のコスト低減が可能となる。

【0015】

本発明のロール成形機においては、前記固定スタンドのオーバーハング部、すなわち、前記圧下装置及びハウジング支持部を装備するオーバーハング部は、前記固定スタンドに対して上下方向に移動可能に支持された可動式が好ましい。オーバーハング部が可動式だと、圧下装置が水平ロールハウジング内の水平ロールを圧下したときに、その反力でオーバーハング部が上昇し、ハウジング支持部により水平ロールハウジングがロックされる。その結果、ハウジング支持部と水平ロールハウジングとの脱着操作時のルーズな係合が可能となり、係合作業が容易となる。

【0016】

前記ハウジング支持部については、水平ロールスタンドに成形ライン上流側及び下流側の前後両側、或いは成形ラインを挟む左右両側から係合するものでもよいが、その場合は、回動式などの鍵形式であることが必要となる。これに対し、水平ロールハウジングの成形ライン上流側部分及び下流側部分に各係合するハウジング支持部の場合は、水平ロールスタンドが成形ラインの退避側から成形ライン内へ復帰する動作に伴い、水平ロールハウジングの成形ライン上流側部分及び下流側部分に側方から係合するスライド式とすることが可能となり、これにより可動部が減り、構造が一層簡素化される。

【0017】

そして、ハウジング支持部がスライド式の場合は、固定スタンドのオーバーハング部が上下方向に可動式であると、ハウジング支持部の水平ロールハウジングとの係合がルーズであることが許容されるので、そのスライドによる係合作業が特に容易となる。

【0018】

水平ロールスタンド内の水平ロールは駆動式に限らず、非駆動式の場合もあり得るが、一般には駆動式であり、その場合、成形ラインの反退避側が、水平ロールスタンド内の水平ロールを駆動する駆動機が設置された駆動側となり、退避側が、水平ロールスタンド内の水平ロールの交換作業等を行う操作側となる。

【0019】

水平ロールスタンドにおいて、１又は複数の水平ロールハウジングを搭載する台車には、左右一対のサイドロールが搭載された垂直ロールスタンドを、前記水平ロールスタンドの成形ライン上流側及び／又は下流側に隣接して搭載することが可能である。そうすることにより、複数のロールスタンドが一度に成形ライン外へ排出され、迅速なロール交換が可能となる。また、そうしたとしても、成形機の大型化が回避される。

【0020】

台車上における水平ロールスタンドと垂直ロールスタンドの配置形態としては、具体的には、成形ラインの上流側から下流側に向かって、例えば次の７つの配置形態が可能である。
１）垂直ロールスタンド（垂直ＲＳ）・水平ロールスタンド（水平ＲＳ）
２）水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ
３）垂直ＲＳ・水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ
４）水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ
５）垂直ＲＳ・水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ
６）水平ＲＳ・水平ＲＳ・垂直ＲＳ・水平ＲＳ
７）垂直ＲＳ・水平ＲＳ・水平ＲＳ・水平ＲＳ

【発明の効果】

【0021】

本発明のロール成形機は、水平ロールスタンドが成形ライン内からその側方に退避する移動式であると共に、水平ロールスタンド内の水平ロールハウジングが、上部が開放した上部開放型であり、且つ、固定スタンドのオーバーハング部が圧下装置及びハウジング支持部を装備することにより、水平ロールスタンド内の水平ロールの交換作業を、圧下量の再調整も含めて簡単にかつ迅速に行うことができる。しかも構造が簡単で、小型軽量化が容易であり、経済性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態を示すロール成形機の正面図で、移動式スタンド列が合体した状態を示す。

【図2】同ロール成形機の正面図で、移動式スタンド列が分離した状態を示す。

【図3】同ロール成形機の斜視図で、移動式スタンド列が合体した状態を示す。

【図4】同ロール成形機の別角度からの斜視図で、移動式スタンド列が合体した状態を示す。

【図5】同ロール成形機の別角度からの斜視図で、移動式スタンド列が分離した状態を示す。

【図6】同ロール成形機の主要部の側面図で非圧下状態を示す。

【図7】同ロール成形機の主要部の側面図で圧下状態を示す。

【図8】同ロール成形機の固定スタンドの背面図である。

【図9】同ロール成形機の使用状態を示す斜視図である。

【図10】別のロール成形機の使用状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に本発明の一実施形態を説明する。本実施形態のロール成形機は、電縫鋼管の製造ラインに配置される成形ロールスタンド列であり、より具体的にはスクイズ（以下ＳＱという）ロールスタンドの上流側に配置されるフィンパス（以下ＦＰという）ロールスタンド列である。

【0024】

なお、以下の説明では、成形ラインの方向をｘ方向、ｘ方向に直角な水平方向をｙ方向、ｘ方向に直角な垂直方向をｚ方向で表し、成形ラインのｘ方向を前後方向、ｙ方向を左右方向又は側方、ｚ方向を上下方向と称する。また、ＦＰロールスタンドユニットにおける水平ロールは駆動式であり、成形ラインの一方の側に配置されたロール駆動機構により回転駆動されるので、ロール駆動機構が配置される側を成形ラインの「駆動側」、その反対側を成形ラインの「操作側」と称する。

【0025】

また、成形ライン前側は成形ラインの上流側を意味し、前部は成形ラインの上流側部分を意味する。同様に、成形ライン後側は成形ラインの下流側を意味し、後部は成形ラインの下流側部分を意味する。

【0026】

図１及び図２に示すように、ロール成形機Ａは、成形ライン内とその操作側との間を往復移動する移動式スタンド列Ｂと、成形ライン上からその駆動側にかけて設置された固定部Ｃとからなる。このロール成形機Ａは、成形ラインの真下からその駆動側にかけて配置されたメインベースＤを有しており、成形ラインを挟んでメインベースＤの操作側に配置された中間ステージＥ、及び中間ステージＥの更に操作側に配置された待機ステージＦと組み合わされてスタンド列交換システムを構成している。

【0027】

ロール成形機Ａにおける移動式スタンド列Ｂは、図３〜図５に示すように、成形ラインの方向に縦列に配置された２基の水平ロールスタンド１０と、同じく２基の垂直ロールスタンド２０とを具備している。各２基の水平ロールスタンド１０及び垂直ロールスタンド２０は、共通の台車３０上に成形ラインに沿って交互に搭載されている。

【0028】

台車３０は、ロール成形機ＡにおけるメインベースＤ上の特に成形ラインの直下から、操作側の中間ステージＤ上にかけて施設されたレール３１の上に載置されており、成形ラインの駆動側に台車駆動機構として設置されたシリンダー３２による駆動により、成形ライン上から操作側へ退避移動し、且つその退避位置から成形ライン内へ復帰移動する。これにより、前記移動式スタンド列Ｂも、成形ライン内とその退避側との間、より具体的にはロール成形機Ａの固定部Ｃ内側と待機ステージＦ上との間を往復移動する。

【0029】

水平ロールスタンド１０は、上下一対の水平ロール１１，１１を有している。水平ロール１１，１１は駆動式であり、水平ロールスタンド１０が成形ライン内へ復帰した状態で、成形ラインの駆動側に設置された上下一対の中間ジョイント５０，５０を介してロール駆動機構（図示せず）と連結されることにより、回転駆動される。

【0030】

水平ロール１１，１１は又、上部が開放した水平ロールハウジング１２に収容されており、この状態で前記台車３０上に搭載されている。水平ロールハウジング１２は、台車３０上に固定された左右一対のＵ字型部材１２ａ，１２ａを有している。左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａは、図６及び図７に示すように、側面から見て、上部が開放したＵ字状に形成されており、前後の垂直部１２ｂ，１２ｂ間に上下の水平ロール１１，１１のロールチョック１１ａ，１１ａを収容することにより、上下の水平ロール１１，１１を支持する。

【0031】

上段の水平ロール１１は、下段の水平ロール１１との接触を回避するために、下段の水平ロール１１から離れた所定高さのところに弾性的に支持されている。この支持のために、上下のロールチョック１１ａ，１１ａ間にはコイルスプリングなどの弾性機構１１ｂが介装されている。左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの何れにおいても、前側の垂直部１２ｂの上部前面、及び後側の垂直部１２ｂの上部後面には、鉤状のハウジング支持部４２ｃが係合する凹部１２ｃが設けられているが、これについては後で詳しく説明する。

【0032】

固定部Ｃは、水平ロールスタンド１０，１０に対応してメインベースＤ上に設置された前後一対の固定スタンド４０，４０を具備している。各固定スタンド４０は、図８に示すように、成形ラインの駆動側に立設されたメインフレーム４１と、メインフレーム４１の最上部から成形ライン上に張り出した（すなわち、前記メインフレーム４１により片支持された）オーバーハング部４２とからなり、成形ライン内に復帰した水平ロールスタンド１０は、前記オーバーハング部４２の真下に収納される。メインフレーム４１には、前記した上下一対の中間ジョイント５０，５０が取付けられている。

【0033】

オーバーハング部４２は、前後一対の水平ビーム４２ａ，４２ａにより水平に支持されたベース板４２ｂを有する。前後の水平ビーム４２ａ，４２ａはメインフレーム４１に連結された固定部である。一方、ベース板４２ｂは、図６及び図７に示すように、前後の水平ビーム４２ａ，４２ａにより上下方向に移動可能に支持された可動式である。そして、可動式のベース板４２には、左右一対の圧下装置４３，４３が下向きに取付けられている。また、ベース板４２ｂの前縁部には、左右一対の前側のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃが取付けられており、ベース板４２ｂの後縁部には、同様に、左右一対の後側のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃが取付けられている。

【0034】

前側のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃは下部が後側へ突出した鉤状であり、オーバーハング部４２の真下に水平ロールスタンド１０が収納された状態で、それらの突出部４２ｄ，４２ｄを、左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの前側の垂直部１２ｂ，１２ｂの前面に形成された前側の凹部１２ｃ，１２ｃに前側から係合させる。また、後側のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃは、下部が前側へ屈曲した鉤状であり、オーバーハング部４２の真下に水平ロールスタンド１０が収納された状態で、それらの突出部４２ｄ，４２ｄを左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの後側の垂直部１２ｂ，１２ｂの後面に形成された後側の凹部１２ｃ，１２ｃに後側から係合させる。

【0035】

そして、水平ロールスタンド１０が成形ラインの操作側から成形ライン内に復帰する過程で、前側の鉤状のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃの各突出部が、前側の凹部１２ｃ，１２ｃに、また後側の鉤状のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃの各突出部４２ｄが、後側の凹部１２ｃ，１２ｃに、それぞれ横からスライド式に嵌合し、係合する。そして、この係合を容易、スムーズならしめるために、凹部１２ｃ，１２ｃは、ハウジング支持部４２ｃ，４２ｃの各突出部４２ｄに比して、特に高さが大きく設定されている。

【0036】

ベース板４２ｂに下向きに取付けられた左右の圧下装置４３，４３は、オーバーハング部４２の真下に水平ロールスタンド１０が収納された状態で、左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの特に上段の水平ロール１１の左右のロールチョック１１ａ，１１ａに上方から圧下力を付加する。圧下装置４３，４３の共通の駆動機構であるモータ４４は、圧下装置４３，４３の駆動側にあって、圧下装置４３，４３と共にベース板４２ｂに取付けられている。

【0037】

水平ロールスタンド１０内の水平ロール１１，１１と接続される上下の中間ジョイント５０，５０は、固定スタンド４０のメインフレーム４１に取付けられている。上下の水平ロール１１，１１は、駆動側の端部に設けられた角柱状でスライド式の入力軸１１ｃ，１１ｃ（図９参照）が上下の中間ジョイント５０，５０（図８参照）に挿入されることにより、上下の中間ジョイント５０，５０と接続され、中間ジョイント５０，５０の更に駆動側に設けられたロール駆動機構（図示せず）と連結される。

【0038】

水平ロールスタンド１０に隣接して台車３０に搭載された垂直ロールスタンド２０は、左右一対の垂直ロール２１，２１を内蔵している。左右の垂直ロール２１，２１は、成形ラインの駆動側に設置されたロール位置調節用モータ２２によりギャップ量が設定される。より具体的には、垂直ロールスタンド２０に内蔵されたギャップ調整装置２３が、ギャップ調整用モータ２２に接続されたカップリング２４と接続可能であり、当該ロールスタンド２０が成形ライン内に復帰した状態で、前記カップリング２４を介して前記モータ２２と接続され、当該ロールスタンド２０が成形ライン外へ退避した状態では、前記カップリング２４から切り離される。

【0039】

中間ステージＥの更に操作側に配置される待機ステージＦは、水平なターンテーブル６０を具備している。ターンテーブル６０は、ベース６１上に回転自在に支持されており、そのベース６１の側面に取付けられたモータ式の回転駆動機構６２により回転駆動される。ターンテーブル６０上の回転中心を挟んで一方の側は第１待機ステージ６３ａであり、他方の側は第２待機ステージ６３ａである。そして、第１待機ステージ６３ａ及び第２待機ステージ６３ａが選択的に成形ライン内のロール成形機Ａに対向するように、当該ターンテーブル６０は前記回転駆動機構６２により回転駆動される。

【0040】

第１待機ステージ６３ａには、当該第１待機ステージ６３ａがロール成形機Ａの側に対向したときに、メインベースＣ上から中間ステージＥ上の前記レール３１に繋がる第１レール６４ａが施設されている。同様に、第２待機ステージ６３ｂには、当該第２待機ステージ６３ｂがロール成形機Ａの側に対向したときに、メインベースＣ上から中間ステージＥ上の前記レール３１に繋がる第２レール６４ｂが施設されている。

【0041】

本実施形態のロール成形機Ａ及びこれを用いたスタンド列交換システムの構成は以上のとおりである。以下に、このスタンド列交換システムの動作を、図９を参照して説明することにより、当該ロール成形機Ａの作用効果上の特徴を明らかにする。

【0042】

なお、図９では、待機ステージＦにおける第１待機ステージ６３ａは移動式スタンド列が存在しない空き状態であり、第２ステージ６３ｂには、ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｂとは別種の移動式スタンド列Ｂ’が載置されている。

【0043】

移動式スタンド列Ｂと移動式スタンド列Ｂ’の違いは、２基の水平ロールスタンド１０，１０にそれぞれ組み込まれている上下の水平ロール１１，１１の成形孔型寸法、及び左右の２基の垂直ロールスタンド２０，２０にそれぞれ組み込まれている左右の垂直ロール２１，２１の成形孔型寸法が異なるだけであり、他の構成は同じである。

【0044】

電縫鋼管の製造工程中は、図１、図３、図４及び図９に示すとおり、ロール成形機Ａにおける移動式スタンド列Ｂ、すなわち成形ラインの方向に沿って台車３０上に配列された各２基の水平ロールスタンド１０及び垂直ロールスタンド２０は、成形ライン内に存在する。より詳しくは、固定部Ｃと組み合わされて、固定スタンド４０のオーバーハング部４２の真下に収納されている。各水平ロールスタンド１０においては、上下の水平ロール１１，１１が、成形ラインの駆動側に配置された中間ジョイント５０，５０を介して更に駆動側のロール駆動機構（図示せず）と連結されることにより、回転駆動される。

【0045】

また、図６及び図７に示すように、固定スタンド４０のオーバーハング部４２に設けられた左右の圧下装置４３，４３により、水平ロールスタンド１０内の上段の水平ロール１１、より詳しくは上段の水平ロール１１の左右のロールチョック１１ａ，１１ａが所定位置に圧下される。このとき、水平ロールスタンド１０の水平ロールハウジング１２における左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａが上方に開放しているので、その開放上部を介して左右のロールチョック１１ａ，１１ａが直接的に圧下される。

【0046】

また、この圧下の結果、上下のロールチョック１１ａ，１１ａ間に介装された弾性機構１１ｂが縮み、その反力（上向き反力）がオーバーハング部４２のベース板４２ｂに付加され、ベース板４２ｂが持ち上がることにより、ベース板４２ｂに取付けられた前側の鉤状のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃ、及び後側の鉤状のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃが持ち上がって、水平ロールハウジング１２を拘束する。

【0047】

水平ロールハウジング１２を拘束するためのベース板４２ｂの持ち上げを、ここでは左右の圧下装置４３，４３による圧下のみにて行っているが、これとは別に、或いはこれに加えて、ベース板４２ｂの側、或いは水平ロールハウジング１２の側に取付けたクランプシリンダによりベース板４２ｂを持ち上げて、水平ロールハウジング１２を拘束することも可能である。

【0048】

成形中、上段の水平ロール１１は大きな上向きの成形反力を受け、これがオーバーハング部４２に伝達されるが、オーバーハング部４２は前後のハウジング支持部４２ｃ，４２ｃにより水平ロールハウジング１２と連結されているので、オーバーハング部４２に加わる成形反力は大幅に軽減される。その結果、オーバーハング部４２を含めた固定スタンド４０の構造が簡素化され、なおかつ強固な剛性が確保される。

【0049】

一方、垂直ロールスタンド２０においては、ギャップ調整装置２３が、成形ラインの駆動側に配置されたカップリング２４と接続され、ロール位置調節用モータ２２と連結されることにより、ギャップ量が所定値に設定される。

【0050】

製造する電縫鋼管のサイズ変更に伴ってロール交換が必要になったときは、水平ロールスタンド１０においては、圧下装置４３，４３による圧下を停止するべく、オーバーハング部４２に搭載されたモータ４４が作動する。これに伴い、水平ロールスタンド１０は、オーバーハング部４２による拘束、すなわち前側の鉤状のスタンド支持部４２ｃ，４２ｃ及び後側の鉤状のスタンド支持部４２ｃ，４２ｃによる拘束からも解放される。

【0051】

この状態で、成形ラインの駆動側に設置されたシリンダー３２が作動して、台車３０を成形ラインの操作側へ退避移動させる。より具体的には、台車３０を待機ステージＦにおけるターンテーブル６０の第１待機ステージ６３ａ上に押し出す。これにより、ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｂが、ターンテーブル６０の第１ステージ６３ａ上に退避移動する。

【0052】

このとき、水平ロールスタンド１０は、左右の圧下装置４３，４３を固定スタンド４０のオーバーハング部４２に残したまま、ターンテーブル６０の第１待機ステージ６３ａ上に退避移動する。前側の鉤状のスタンド支持部４２ｃ，４２ｃは左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの前側の垂直部材１２ｂ，１２ｂに前側から係合し、後側の鉤状のスタンド支持部４２ｃ，４２ｃは左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの後側の垂直部１２ｂ，１２ｂに後側から係合するスライド式であるので、水平ロールスタンド１０の成形ライン外への退避動作を妨害することがない。

【0053】

また、水平ロールスタンド１０における上下の水平ロール１１，１１は、当該水平ロールスタンド１０の退避動作に伴い、それぞれの入力軸１１ｃ，１１ｃが、成形ラインの駆動側に配置された上下の中間ジョイント５０，５０から抜け出ることにより、ロール駆動機構（図示せず）から切り離される。

【0054】

一方、垂直ロールスタンド２０においては、当該垂直ロールスタンド２０が水平ロールスタンド１０と共に成形ラインの操作側へ退避することにより、ギャップ調整装置２３がカップリング２４から分離し、ロール位置調節用モータ２２から切り離される。

【0055】

ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｂがターンテーブル６０の第１退避ステージ６３ａ上に退避移動すると、ターンテーブル６０が半回転して、第２退避ステージ６３ｂをロール成形機Ａの方に対向させる。その後、前記シリンダー３２が逆方向に作動して、ターンテーブル６０の第２待機ステージ６３ｂ上に載置された移動式スタンド列Ｂ’をロール成形機Ａの固定部Ｃ内に引き込む。

【0056】

このとき、水平ロールスタンド１０においては、固定スタンド４０のオーバーハング部４２に取付けられた前側の鉤状のスタンド支持部４２ｃ，４２ｃが、左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの前側の凹部１２ｃ，１２ｃに横からスライド式に係合し、後側の鉤状のスタンドスタンド支持部４２ｃ，４２ｃも、左右のＵ字型部材１２ａ，１２ａの後側の凹部１２ｃ，１２ｃに横からスライド式に係合する。

【0057】

同時に、上下の水平ロール１１，１１の入力軸１１ｃ，１１ｃが、成形ラインの駆動側に配置された上下の中間ジョイント５０，５０に挿入され、ロール駆動機構と連結される。

【0058】

一方、垂直ロールスタンド２０においては、ギャップ調整装置２３がカップリング２４と接続され、ロール位置調節用モータ２２と連結される。

【0059】

これらにより、ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｂが別の移動式スタンド列Ｂ’に置き換わり、水平ロールスタンド１０における水平ロール１１，１１及び垂直ロールスタンド２０における垂直ロール２１，２１が同時に交換される。また、水平ロール１１，１１を交換する際に、水平ロールスタンド１０から圧下装置４３を取り外す作業が不要であるので、その交換作業が容易である。

【0060】

電縫鋼管の製造を再開する際に、水平ロールスタンド１０おいては、左右の圧下装置４３，４３により上段の水平ロール１１に圧下力が付加されるが、水平ロールスタンド１０が成形ラインの操作側に退避したときも、左右の圧下装置４３，４３は成形ライン内に残り、圧下量についての操業データを残しているので、交換後の水平ロール１１に圧下力を付与する際、圧下力の調整を繰り返す必要がない。したがって、ロール交換作業を迅速に且つ能率的に行うことができる。

【0061】

移動式スタンド列Ｂ及びＢ’に対しては、必要に応じて成形ライン外で水平ロールスタンド１０における上下の水平ロール１１，１１の交換が行われるが、水平ロールスタンド１０においては、水平ロールハウジング１２が上方に開放しているので、その開放上部を通して、水平ロール１１，１１の交換がクレーン吊りなどにより簡単に行われる。

【0062】

かくして、ロール成形機Ａにおいては、水平ロールスタンド１０内の水平ロール１１，１１の交換作業が、圧下量の再調整も含めて簡単にかつ迅速に行われる。また、水平ロールスタンド１０の構造が簡単で、小型軽量化が容易となり、複数のスタンドを配置する場合にスタンド間のピッチを詰めることが可能となり、ライン長が短縮される。また、水平ロールスタンド１０と共に、固定スタンド４０の構造が簡素化されることにより、トータルコストの大幅低減が可能となる。

【0063】

図１０は別のスタンド列交換システムを示す。本スタンド列交換システムは直線移動式であり、成形ラインの操作側に平行に配置された待機ステージＧを具備している。待機ステージＧは、成形ラインに平行なレール７１の上に載置された直線移動台車７０であり、レール７１の外側に設置されたモータ式の直線駆動機構７２による駆動により、成形ラインに沿って往復移動する。

【0064】

待機ステージＧの進行方向前半部は第１待機ステージ７３ａであり、後半部は第２待機ステージ７３ｂである。そして、第１待機ステージ７３ａ及び第２待機ステージ７３ａが選択的に成形ライン内のロール成形機Ａに隣接するように、当該移動ステージ７０の直線移動台車７０が前記直線駆動機構７２により直線駆動される。

【0065】

第１待機ステージ７３ａには、当該第１待機ステージ７３ａが成形ライン内のロール成形機Ａに隣接したときに、ロール成形機Ａ内の前記レール３１に繋がる第１レール７４ａが施設されている。同様に、第２待機ステージ６３ｂには、当該第２待機ステージ６３ｂが成形ライン内のロール成形機Ａに隣接したときに、ロール成形機Ａ内の前記レール３１に繋がる第２レール７４ｂが施設されている。

【0066】

そして、図１０では、第１待機ステージ７３ａは移動式スタンド列が存在しない空き状態であり、第２待機ステージ７３ｂ上には、ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｈとは別種の移動式スタンド列Ｈ’が載置されている。

【0067】

移動式スタンド列Ｈ及びＨ’は、ＳＱスタンドの下流側に配置されるサイジング（ＳＺ）ロールスタンド列であり、台車３０上に成形ラインに沿って交互に配置された各３基の水平ロールスタンド１０及び垂直ロールスタンド２０を備えている。移動式スタンド列Ｈと移動式ロールスタンド列Ｈ’の違いは、各３基の水平ロールスタンド１０及び垂直ロールスタンド２０にそれぞれ組み込まれている上下の水平ロール１１，１１及び左右の垂直ロール２１，２１の成形孔型寸法が異なるだけであり、他の構成は同じである。

【0068】

ロール交換を行うときは、台車７０上の第１待機ステージ７３ａが、成形ライン内のロール成形機Ａ、特にその成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｈに隣接した状態で、ロール成形機Ａ内のシリンダー３２が作動して、ロール成形機Ａ内の台車３０を台車７０の第１待機ステージ７３ａ上に押し出す。これにより、ロール成形機Ａ内の移動式スタンド列Ｈが第１待機ステージ７３ａ上に退避移動する。退避移動が終わると、台車７０が前進して、第２待機ステージ７３ｂをロール成形機Ａに隣接させる。その後、前記シリンダー３２が逆方向に作動して、第２待機ステージ７３ｂ上の移動式スタンド列Ｈ’をロール成形機Ａの固定部Ｃ内に引き込む。

【0069】

これにより、ロール成形機Ａにおいては、移動式スタンド列Ｈが移動式スタンド列Ｈ’と置き換えられ、ロール交換が終わる。待機ステージＧの直線移動台車７０においては、必要に応じ、第１待機ステージ７３ａ上の移動式スタンド列Ｈ、或いは第２待機ステージ７３ｂ上の移動式スタンド列Ｈ’に対してロール交換を行うが、そのロール交換作業が簡単であることは前述したとおりである。

【符号の説明】

【0070】

Ａ ロール成形機
Ｂ，Ｂ’，Ｈ，Ｈ’ 移動式スタンド列
Ｃ 固定部
Ｄ メインベース
Ｅ 中間ステージ
Ｆ，Ｇ 待機ステージ
１０ 水平ロールスタンド
１１ 水平ロール
１１ａ ロールチョック
１１ｂ 弾性機構
１１ｃ 入力軸
１２ 水平ロールハウジング
１２ａ Ｕ字型部材
１２ｂ 垂直部
１２ｃ 凹部
２０ 垂直ロールスタンド
２１ 垂直ロール
２２ ロール位置調節用モータ
２３ ギャップ調整装置
２４ カップリング
３０ 台車
３１ レール
４０ 固定スタンド
４１ メインフレーム
４２ オーバーハング部
４２ａ 水平ビーム
４２ｂ ベース板
４２ｃ ハウジング支持部
４２ｄ 突出部
４３ 圧下装置
５０ 中間ジョイント
６０ ターンテーブル
６１ ベース
６２ 回転駆動機構
６３ａ 第１待機ステージ
６３ｂ 第２待機ステージ
６４ａ 第１レール
６４ｂ 第２レール
７０ 直線移動台車
７１ レール
７２ 直線駆動機構
７３ａ 第１待機ステージ
７３ｂ 第２待機ステージ
７４ａ 第１レール
７４ｂ 第２レール

【要約】

【課題】 水平ロールスタンド内の水平ロールの交換作業を、圧下量の再調整も含め簡単かつ迅速に行うことができ、しかも小型軽量化が容易で、経済性にも優れたロール成形機を提供する。
【解決手段】 上下一対の水平ロール１１，１１を内蔵した水平ロールスタンド１０が、成形ラインの一方の側へ退避可能とされる。成形ラインの反退避側に固定スタンド４０が立設され、固定スタンド４０の成形ライン上へ張り出すオーバーハング部４２に圧下装置４３，４３が装備される。水平ロールスタンド１０は、上部が開放した水平ロールハウジング１２を有しており、その開放上部を通して、前記圧下装置４３，４３から圧下力を受けると共に、前記圧下装置４３，４３を成形ライン上に残して、成形ライン外へ退避する。固定スタンド４０のオーバーハング部４２は、水平ロールスタンド１０の水平ロールハウジング１２に係合し、圧下時に水平ロールハウジング１２を支持する。
【選択図】 図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】