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発明の名称 電縫鋼管溶接機用スクイズロール
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−85952
公開日 平成10年(1998)4月7日
出願番号 特願平8−240413
出願日 平成8年(1996)9月11日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石川 泰男 (外1名)
発明者 鈴木 雅仁 / 長浜 裕 / 佐藤 昭夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ロール軸と、前記ロール軸の周囲に設けられたロール胴体と、前記ロール胴体の周囲に設けられたカリバー部とからなる電縫鋼管溶接機用スクイズロールにおいて、前記カリバー部はセラミックからなり、前記ロール胴体および前記ロール軸は鋼材等の一般材からなり、前記カリバー部と前記ロール胴体との間に緩衝材が設けられ、前記カリバー部以外の前記ロール胴体および前記ロール軸の内部に、循環式の冷却水通水孔が設けられていることを特徴とする電縫鋼管溶接機用スクイズロール。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電縫鋼管溶接機に使用するスクイズロールに関し、詳しくは、電縫鋼管の溶接部に冷却水中の異物による溶接欠陥や水蒸気酸化による酸化物欠陥などを発生させることのない、耐摩耗性および耐焼付性に優れた電縫鋼管溶接機用スクイズロールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電縫鋼管の高周波溶接においては、加熱された鋼帯エッジを加圧溶接する等の用途にスクイズロールが用いられる。スクイズロールは一般に高周波抵抗溶接手段の直後に配置されており、高周波抵抗溶接により加熱された鋼帯両エッジ部からの熱伝導と高周波電源からの誘導加熱とにより高温となるため、冷却が不可欠である。
【0003】従来の電縫鋼管製造におけるスクイズロールの冷却方法は、該ロールの外部から直接水冷する方式であった。しかしながら、この方式は、冷却水による鋼管溶接部の温度低下、冷却水中の異物による溶接欠陥および冷却水の水蒸気酸化現象による酸化物欠陥等が発生しやすいといった問題がある。
【0004】このような問題を解決すべく、従来から内部冷却方式が種々検討されている。スクイズロールは、ロール軸と、ロール軸の周囲に設けられたロール胴体と、ロール胴体の周囲に設けられたカリバー部とからなっており、内部冷却方式の一般的な代表例は、スクイズロールのカリバー部内部に直接冷却水用の通水孔を設けカリバー部内部からスクイズロールを冷却するという方式である。しかしながら、この方式はカリバー部の耐摩耗性および耐焼付性の点において課題を有している。
【0005】そこで、この課題を解決すべく、従来から図2に示すようなスクイズロールが提案されている。図2に示すように、従来のスクイズロールは、カリバー部13の耐摩耗性および耐焼付性を向上させるためカリバー部13を超硬鋼製とするとともに、フランジ部11、12およびロール軸10には超硬鋼材以外の鋼材などの一般材を用い、加工性および耐衝撃性に問題のあるカリバー部13の超硬鋼材内部部分には加工を施さず、フランジ部11、12およびロール軸10の一般材の内部のみに直接冷却水用の通水孔6、7、8を設けている。図2において、1は給水口、2、3、4、5は冷却水用内冷箱、9は排水口である。(以下、「先行技術」という)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技術においては、誘導加熱を受ける超硬鋼製のカリバー部の冷却が不十分であり、スクイズロールは割損等を引き起こすおそれがあるといった問題がある。
【0007】従って、この発明の目的は、上述の問題を解決し、電縫鋼管の溶接部に冷却水中の異物による溶接欠陥や水蒸気酸化による酸化物欠陥などを発生させることのない、耐摩耗性および耐焼付性に優れた電縫鋼管溶接機用スクイズロールを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上述の問題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、以下の知見を得た。スクイズロールのカリバー部に非磁性のセラミックを用いることによりカリバー部の誘導加熱による影響を低減でき、ロール胴体およびロール軸のみの内部冷却によっても十分な冷却効果が得られ、優れた耐摩耗性および耐焼付性が得られる。
【0009】更に、セラミックからなるカリバー部と鋼材等の一般材からなるロール胴体との間に衝撃を吸収するための緩衝材、例えば、ゴムを設けることにより、鋼材等の一般材の熱膨脹による応力を吸収し、セラミック部の割損を防止できる。
【0010】この発明は、上述の知見に基づいてなされたものである。請求項1記載の発明は、ロール軸と、前記ロール軸の周囲に設けられたロール胴体と、前記ロール胴体の周囲に設けられたカリバー部とからなる電縫鋼管溶接機用スクイズロールにおいて、前記カリバー部はセラミックからなり、前記ロール胴体および前記ロール軸は鋼材等の一般材からなり、前記カリバー部と前記ロール胴体との間に衝撃を吸収するための緩衝材が設けられ、前記カリバー部以外の前記ロール胴体および前記ロール軸の内部に、循環式の冷却水通水孔が設けられていることに特徴を有するものである。
【0011】本発明スクイズロールは、カリバー部をセラミック製とし、カリバー部以外のロール胴体およびロール軸の材料を鋼材等の一般材とし、前記カリバー部と前記ロール胴体との間に、一般材の熱膨脹による応力を吸収しセラミック割損を防止するための緩衝材を設け、カリバー部以外のロール胴体およびロール軸の内部に循環式の冷却水通水孔を設けた内部水冷形スクイズロールである。
【0012】カリバー部の材料にはセラミックが用いられている。カリバー部にセラミックを用いることにより、誘導加熱によるカリバー部の高温化の影響を防ぐことができ、カリバー部の冷却効率が向上する。カリバー部が超硬鋼材や鋼材などの一般材からなる場合には、誘導加熱を受けた場合に冷却が不十分である。また、超硬鋼材部においては割損を引き起こす恐れがある。
【0013】ロール胴体およびロール軸内に循環式の冷却水通水孔を設ける。その理由は、耐衝撃性に弱く加工性の悪いセラミックからなるカリバー部中に冷却水通水孔を設けるのは破損の恐れがあり、また、スクイズロール全体の剛性を考えた場合にも、耐衝撃性の悪いセラミック中に適用するのは好ましくないからである。従って、カリバー部にはセラミックを用い、ロール胴体およびロール軸には、前記の一般材を使用する。
【0014】更に、カリバー部とロール胴体との間に衝撃を吸収するための緩衝材、例えば、ゴム等を設けることにより、一般材の熱膨脹による応力が吸収されセラミック割損が防止される。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しながら説明する。図1はこの発明の一実施態様を示す断面図である。図1に示すように、電縫管溶接機用スクイズロールは、ロール軸10と、ロール軸10の周囲に設けられたロール胴体14と、カリバー部15とからなっている。ロール胴体14とカリバー部15の間にはゴム16が設けられている。本実施態様ではゴムを使用したが、緩衝材はゴムに限定されない。ロール胴体14およびロール軸10は、例えば、合金工具鋼からなる一般材からなっている。カリバー部15はセラミックからなっている。
【0016】ロール胴体14内には冷却水通水孔6、7、8が連通して設けられている。ロール軸10内には給水口1、排水口9およびその導管が設けられ、冷却水通水孔6には給水口1が、冷却水通水孔8には排水口9が、それぞれ連通している。カリバー部15には、内部冷却用の冷却水通水孔の加工は施されていない。
【0017】冷却水は給水口1から入り冷却水通水孔6、7、8を経由して排水口9から排出する間にスクイズロールの冷却がなされる。カリバー部15にセラミックを用いることにより、誘導加熱によるカリバー部15の高温化の影響を防ぐことができ、カリバー部15の冷却効率が向上する。また、耐衝撃性に弱く加工性の悪いセラミックからなるカリバー部15には冷却水通水孔6〜8、給水口1、排水口9を設けていないので、且つ、ロール胴体14から加わる応力を衝撃吸収ゴム16により吸収することができるので、カリバー部15が破損することはない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、カリバー部にセラミックを用いたことにより耐摩耗性および耐焼付性が向上し、および、一般材からなるロール胴体とカリバー部との間に衝撃を吸収するための緩衝材を設けることにより、ロール胴体の熱膨脹によるカリバー部の応力割れを防止することができ、一般材からなる剛性の高いロール胴体およびロール軸にのみ内部冷却水用の通水孔の加工をするので高い剛性が得られ、従来の内部水冷型スクイズロールに比べ格段に優れた冷却効率が得られ、そして、この発明のスクイズロールを電縫鋼管溶接機に使用することにより、冷却水による溶接部の温度低下や冷却水中の異物による溶接欠陥、冷却水の水蒸気酸化現象による酸化物欠陥等を防止することができ、かくして、工業上有用な効果がもたらされる。




 

 


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