JP2003236609A

JP2003236609A - 引き延ばされる線材の製造装置

Info

Publication number: JP2003236609A
Application number: JP2002382752A
Authority: JP
Inventors: Carsten Schauhoff; カルステン・シヤウホフ; Rene Aschwanden; レーネ・アシユヴアンデン
Original assignee: HA Schlatter AG
Current assignee: HA Schlatter AG
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2003-08-26
Also published as: EP1317975A1; US20030121304A1; CA2411623A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高い速度でかつ高い製造安全性で線材を不連
続に引き延ばすことを可能にする、装置及び所属の方法
を提供する。【解決手段】引き延ばし機２１は、ローラくせ取り機
構２２、第１のローラ進めユニット２３、液圧直線倍力
装置２５上で移動可能な第１のクランプ装置２４、及び
切断装置２９、第２のクランプ装置２８を含む。圧延線
材３１は、ローラくせ取り機構２２によりくせ取りさ
れ、第１のローラ進めユニット２３により第２のクラン
プ装置２８まで進められる。続いて、両方のクランプ装
置２４，２８により保持され、その際、第１のクランプ
装置２４は、押込み方向に反して引き延ばし度だけ移動
させ、圧延線材を相応して冷間変形し、望ましい弾性限
度比が達成され、伸び特性は維持される。センサにより
鋼応力の最終値が検出され、記憶され、かつ引き延ばさ
れる線材の後続の製造のために利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、間隔を置いた２つ
のクランプ装置が設けられており、そのうち少なくとも
１つが、引き延ばし長さだけ移動可能である、不連続に
引き延ばされる線材の工業的な製造装置に関する。さら
に前置のこのような装置を有する装置が請求される。加
えて本発明は、不連続に引き延ばされる線材の工業的な
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として構造用鋼マット、−いわゆる補
強ネット−のために、冷間圧延された鋼線材（ＫＲ）が
利用され、この鋼線材は、白熱した状態において鋼機構
内で圧延され、かつ続いて冷間圧延装置において２つの
段階において所望の公称寸法に冷間変形され、かつリブ
を入れられる。リブの刻印のために、線材は１５％ない
し２５％だけ変形される。冷間変形された線材は、圧延
線材に対して高められた強さを有するが、同時に材料は
一層もろくなり、かつ伸び能力は低下する。

【０００３】構造用鋼のための及びとくに構造用鋼マッ
トにおける線材のための最も重要な特性量は、例えばド
イツ連邦共和国のＤＩＮ規格４８８によってあらかじめ
与えられる。構造用鋼のための現在の鋼品質は、１００
％くず鉄からなり、主として自動車のくず鉄からなり、
かつ一部において種々の異種金属の多くの合金成分を含
む。それにより弾性限度（Ｒｅ）及び引っ張り強さ（Ｒ
ｍ）に対して規格において必要な最小値は、特別な手間
をかけなくとも達成される。リブを形成するための冷間
変形は、規定された強さを達成するためにもはや必要な
い。しかしながら弾性限度比（Ｒｍ／Ｒｅ）及び伸び特
性への要求を維持することはますます困難になる。

【０００４】熱間圧延されかつリブを入れられた鋼線材
（ＷＲ）は、白熱した状態において公称寸法に圧延され
る。最後の圧延スタンドにおいて、圧延線材にリブ入れ
が加えられる。弾性限度（Ｒｅ）が通常ＷＲにおいて与
えられるものより高い値に達するようにするために、Ｗ
Ｒは、追加的な作業ステップにおいて冷間変形すること
ができる。例えばＷＲは、引き延ばしによって冷間変形
される。

【０００５】現在３つの基本的な様式の引き延ばしが実
際に適用され、これらの様式は、２つの主グループに分
割することができる。第１の主グループは、連続的な引
き延ばしを形成し、その際、その場合に線材に多軸的な
又は単軸的な応力が及ぼされる。多軸応力による連続的
な引き延ばしは、引き延ばされる線材を製造するために
もっとも頻繁に適用される方法である。線材は、上及び
下にあるローラによって引っ張られ、これらのローラ
は、これらを軸線方向に整列して、線材が波形線状にこ
れらのローラを通って引っ張られるように、互いに動か
される。そのためにしばしば組合せ装置が利用され、こ
れらの組合せ装置は、冷間圧延及び引き延ばしの過程を
組合せる。連続的な引き延ばしの別の方法において、単
軸応力が線材に加えられる。線材は、第１のローラの回
りで反対方向に導かれ、かつ第１のローラに対して張力
の反対方向に配置された第２のローラを介して、再び引
っ張り方向に導かれる。ローラの観点において、線材
は、横になった８の形に案内される。引き延ばされる線
材を製造するこの方法は、現在大きな機械的な手間及び
融通性の欠如に基づいてまだほとんど適用されていな
い。

【０００６】単軸応力による不連続の引き延ばしの別の
可能性は、第２の主グループに属する。この方法におい
て線材は、組合せて引き延ばされ、方向付けられ、かつ
切断される。いわゆるスタート−ストップ−動作によっ
て、この方法は、通常の方法より著しくゆっくりしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
速度でかつ高い製造安全性で線材を不連続に引き延ばす
ことを可能にする、装置及び所属の方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】課題の解決策は、特許請
求の範囲第１項の特徴によって定義されている。本発明
によれば、不連続に引き延ばされる線材の工業的な製造
装置は、間隔を置いた２つのクランプ装置を有し、その
うち少なくとも１つは、戻し行程だけ移動可能であり、
かつそのうちの少なくとも１つは、線材応力を検出する
ためのセンサを装備している。

【０００９】工業的な製造とは、大量の製造のことであ
る。このことは、例えば引っ張り強さをチェックするた
めの破壊実験において、実験結果を検出するために個々
の線材を加工しかつ処理する実験装置とは相違する。

【００１０】線材は、コイルにした圧延線材束として提
供される。引き延ばし長さだけ移動可能なクランプ装置
によって、線材は、引き延ばしの際に、塑性変形に基づ
いて同時にくせ取りされる。くせ取りフライヤ又はロー
ラくせ取り機構におけるような追加的な調節作業は必要
ない。さらにセンサによって継続的に線材応力が検出さ
れる。検出された値は、線材区間に対応して記憶するこ
とができる。次に製造される線材区間は、その最終値に
関してだけなおチェックされる。引き延ばしは、測定さ
れた値の統計的な評価に基づいて、継続的に自動的に整
合することができる。追加的に引き延ばすべき線材区間
が絶対的にまっすぐに整列された応力閾値をあらかじめ
与えることができる。

【００１１】それにより引き延ばし度を無段階にプログ
ラミングすることができる。したがって種々の製品長さ
を製造しようとするときに、装置への整合は省略され
る。さらに線材の直径交代の際に装置を構成変更する必
要はない。

【００１２】センサによって検出されかつ記憶された値
によって、それぞれの線材区間は、継続的に監視され
る。材料強さ変動は、製造の間に認めることができ、か
つ装置は、検出された値に相応して継続的に加工すべき
材料に整合することができる。同時に装置によって、場
合によっては生じる材料欠陥又は傷物は、製造の間に認
められ、かつ品質的に低価値の線材は、より分けること
ができ、又は完成製品の別の製造プロセスから取出すこ
とができる。それにより品質的に低価値の線材が構造用
鋼マットになるように規格に相当する線材区間に溶接さ
れないことは避けられる。場合によっては存在する傷物
において、個々の線材区間だけが問題になり、かつ全構
造用鋼マットが問題になることはない。このことは、材
料の節約に通じるだけでなく、構造用鋼マットの製造の
際の著しい時間の節約に通じる。

【００１３】なるべく線材長手方向に線材を挿入し又は
進める手段が設けられている。工業的な製造にとって典
型的に圧延線材は、直接圧延線材束から本発明による装
置に挿入される。その際、圧延線材は、装置内に挿入す
ることができる。線材を挿入する又は進める手段によっ
て、製造の間の供給は、線材束の交代の際にも保証され
ている。

【００１４】それに対する変形において、所定の長さに
切られかつなるべくあらかじめくせ取りされた線材区間
は、なるべくマガジン又は貯蔵ユニットから本発明によ
る装置に引き延ばし方向に対して横向きに供給すること
ができる。このようにして供給される線材区間は、装置
において引き延ばされ、かつそれに続いて引続き加工さ
れる。

【００１５】なるべく装置は、入力側にローラくせ取り
機構を備えている。このくせ取り機構は、線材が容易に
装置を通って進めることができるまで、線材をあらかじ
めくせ取りする。上側及び下側に配置されたローラの間
隔を、なるべく自動的に制御して、線材の直径に整合す
るために、なるべくローラくせ取り機構のローラは、可
動に支持されている。ローラくせ取り機構のローラの自
動的な制御のために、例えば挿入方向に第１の対向する
ローラは、自由に可動に支持することができる。線材が
挿入されると、ローラは、そのゼロ位置から、線材の直
径に相応してなお上方又は下方に動く。分離したセンサ
によって、両方のローラの間隔が検出でき、かつ後続の
ローラは、この間隔に相応して機械的に制御されて位置
決めすることができる。さらに可動のローラにばね力が
作用することができ、このばね力は、線材の支障ない案
内のために、線材に十分に大きな押付け力を及ぼす。

【００１６】ローラくせ取り機構の代わりに、線材は、
例えばくせ取りプレスにおいてまっすぐにすることがで
きる。線材をあらかじめくせ取りする別の可能性は、く
せ取りブロックを有するくせ取りロータである。さらに
本発明による装置の前に、延伸くせ取り機を接続するこ
とができ、この延伸くせ取り機は、引き延ばしの前に線
材をまっすぐに整列する。さらにローラくせ取り機構
は、大体において例えば線材を圧延、引っ張り又はプレ
スによって少なくともあらかじめくせ取りするあらゆる
装置に置き換えることができる。

【００１７】装置において、なるべく線材の進め方向に
おいてローラくせ取りの後に、第１のローラ進めユニッ
ト、第１のクランプ装置、くせ取り区間、及び第２のク
ランプ装置が配置されている。ほぼ予備くせ取りされた
線材は、第１のローラ進めユニットによって、ローラく
せ取り機構から第１のクランプ装置、くせ取り区間及び
第２のクランプ装置を通って導かれる。両方のクランプ
装置が線材を固定保持した後に、少なくとも１つの移動
可能なクランプ装置によって、なるべく第１のクランプ
装置によって、線材が引き延ばされる。ローラ進めユニ
ットによって線材は、次の線材区間のために過程を繰返
すことができるようにするために、引続き送られる。

【００１８】そのための１つの変形において、第１のロ
ーラ進めユニットは、線材の進め方向において第１のク
ランプ装置の後に配置することができ、その際、ローラ
進めユニットは、くせ取り区間内にあるようになる。さ
らに第２のクランプ装置だけが移動可能であることがで
きる。さらに両方の、すなわち第１及び第２のクランプ
装置を移動可能に形成することができる。

【００１９】なるべくくせ取り区間は、その長さにおい
て整合可能である。そのために例えばローラくせ取り機
構、第１のローラ進めユニット及び第１のクランプ装置
は、装置の１つのユニットになるようにまとめられ、か
つ第２のクランプ装置は、第１のユニットに対して可動
の別の装置のユニットとして形成される。例えばスクリ
ュ駆動装置によって、第２のユニットは、くせ取り区間
の所定の最大長さからそれぞれ任意の寸法に短縮するこ
とができる。くせ取り区間の最大長さは、引き延ばし度
によって与えられる移動可能なクランプ装置の行程の長
さと相互関係にある。

【００２０】製造全体において線材送りを簡単化するた
めに、くせ取り区間と第２のクランプ装置との間におい
て、第２のクランプ装置の前に第２のローラ進めユニッ
トを配置することができ、このローラ進めユニットは、
線材送りを支援する。とくに装置のサイクル数が高い
際、第２のローラ進めユニットの配置は有利なことがあ
る。２つのローラ進めユニットの配置の際、これらの進
めユニットは、なるべく同期して動作する。１つの変形
において、例えばローラ進めユニットのうち一方だけが
能動的に動作し、かつ他方のローラ進めユニットは受動
的に一緒に回転する。第２のローラ進めユニットによっ
て線材は、初応力を受けて保持することができる。

【００２１】引き延ばし長さだけ移動可能な入力側に配
置された第１のクランプ装置は、なるべく直線的な液圧
倍力装置上に配置されており、この倍力装置は、任意に
プログラミング可能な経路を移動することができる。圧
延線材は、本発明による装置においてなるべく３％ない
し５％だけ引き延ばされる。したがって第１のクランプ
装置の必要な行程又は移動可能な経路は、最大のくせ取
り区間の長さのほぼ５％より大きい。液圧倍力装置上の
移動可能なクランプ装置の代わりに、別の応力装置を設
けてもよい。

【００２２】その代わりに直線的な液圧倍力装置の上に
第２のクランプ装置を配置することができ、その際、入
力側に配置された第１のクランプ装置は、この変形にお
いて定置に配置されている。さらに両方のクランプ装置
を、直線的な液圧倍力装置上に配置することができる。
クランプ装置は、このような配置において、圧延線材が
所望の引き延ばし寸法だけ延長されるまで、なるべく同
時に互いに離れるように又は交互に反対方向に移動す
る。

【００２３】なるべくセンサとして、定置のクランプ装
置上に圧力缶が配置されている。圧力測定缶によって、
引き延ばしの全過程の間における線材の応力、及びとく
にすべての引き延ばされた線材区間に関する最終値が検
出される。圧力測定缶は、例えばばね（ばね基本方式）
に基づいて又は液圧（液圧基本方式）に基づいて動作す
る。圧力測定缶のデータは、制御ユニット内に記憶さ
れ、かつ引き延ばされる線材のその後の製造のために利
用することができる。測定されかつ記憶された値によっ
て、同時の（オンラインの）品質管理による不連続の引
き延ばしが可能になる。

【００２４】記憶された最終値は、個々の引き延ばされ
る線材区間のための統計的な評価のために、引続き利用
することができる。応力閾値も定義することができ、こ
の応力閾値は、線材が絶対的にまっすぐに整列されてお
りかつ引き延ばしが始まったことを保証するために、圧
延線材の応力伸び率線図の弾性直線上に、確かに存在す
る。

【００２５】さらに装置は、引き延ばされた線材を所定
の長さに切断するために、なるべく出力側に配置された
切断ユニットを有する。なるべく引き延ばされた線材
は、切断装置によって、例えばシャー装置によって、所
望の長さに相当する長さに切断される。そのための変形
として、引き延ばされた線材は、切断トーチによって所
定の長さに切断してもよい。

【００２６】所定の長さに切断された線材を収容するた
めに、なるべく本発明による装置の出力側に収容部が配
置されており、この収容部は、所定の長さに切断された
線材の床への落下を防止し、かつその後の加工のために
線材を利用可能にする。装置が格子溶接機の前に接続さ
れる場合、収容部は、材料保管所又は貯蔵範囲として使
われ、ここから格子溶接機の供給装置によって、必要な
線材が取出される。

【００２７】なるべく装置は、制御装置を含み、この制
御装置は、センサによって測定された線材応力に基づい
て、引き延ばし長さを調節する。引き延ばすべき線材区
間の全長が、第１及び第２のクランプ装置の間隔によっ
て与えられたくせ取り区間の長さより長い場合、第１の
ステップにおいて、線材区間は、最大に可能な引き延ば
し長さだけ延長され、この引き延ばし長さは、くせ取り
区間に対するパーセント比にある。続いて線材は、所望
の全長の不足する値だけ進められ、かつもう一度同じパ
ーセント比だけ引き延ばされ、この比は、進めの値によ
って与えられる。なるべく制御部によって引き延ばし長
さは、自動的にくせ取り区間又は進めの長さに整合され
る。

【００２８】制御部は、典型的にはモジュールとして形
成されており、かつ装置内に固定的に組込まれていな
い。それにより制御部は、相応して利用者の要求に又は
場所に関する事実に整合して利用することができる。

【００２９】格子溶接機を有する装置の前に、不連続に
引き延ばされる線材を製造する本発明による装置が接続
されていると有利である。それにより引き延ばされかつ
所定の長さに切断された線材区間は、引続き加工のため
に直接格子溶接機に利用することができ、かつ格子溶接
機の線材供給装置によって引取ることができる。

【００３０】その際、格子溶接機を有する１つの装置の
前に、不連続に引き延ばされる線材を製造する本発明に
よる２つの装置を接続することができる。本発明による
一方の装置は、横向き線材を製造し、かつ他方の装置
は、長手線材を製造する。相応した一時貯蔵部から例え
ば格子溶接機の２つの供給装置によって、必要な引き延
ばされた線材が取出され、かつ後続の加工のために配置
される。このような装置によれば、製造時間及び製造コ
ストは、かなり低下する。なぜなら同時に引き延ばされ
た横向き及び長手線材の高い品質を保証しながら、両方
の装置の構成部分及び引き延ばし長さは、所望の横向き
及び長手線材の最大寸法に同調することができるからで
ある。

【００３１】不連続に引き延ばされる線材の工業的な製
造方法において、加工すべき線材区間は、２つのクラン
プ装置によってつかまれ、かつ引き延ばされる。線材応
力を測定するセンサ及び行程センサによって、応力伸び
率依存性が受取られる。この応力伸び率依存性は、その
後の加工のために線材区間に対応して記憶される。第１
のステップにおいて、新しい線材は、いわゆるスタート
ストップ動作において引き延ばされ、かつこの特定の線
材区間に対する応力伸び率依存性が受取られる。続いて
装置の全出力においてその後の線材区間の引き延ばしが
開始し、かつそれぞれ個々の線材区間の最終値だけがな
おチェックされる。引き延ばされた線材区間の測定され
た最終値があらかじめ定義された公差範囲外にあると
き、装置は、相応して整合することができ、又は公差外
にある値を有する線材区間は、より分けられる。このオ
ンライン品質管理によって、線材区間の製造全体の間
に、製造安全性が保証されており、かつ線材区間を不連
続に引き延ばすための周知の方法に対して改善されてお
り、かつ傷物の量が減少する。構造用鋼マット全体を捨
てなければならないことを避けるために、品質的に低い
価値の線材区間は、構造用鋼マットのために、規格に相
当する線材区間と溶接されない。このことは、構造用鋼
マットの製造の際に、材料の節約に通じるだけでなく、
著しい時間の節約にも通じる。

【００３２】本方法は、高いサイクル数によって動作す
ることができ、かつ従来の方法に対して製造安全性が改
善されているという利点を有する。張力に関して引き延
ばしが調整されると、力が引き延ばし開始から所望の引
き延ばし長さに至まで非定常的に変化するので、わずか
なサイクル数を有する引き延ばしが可能になるだけであ
る。同時に圧延線材束に対して又はそれぞれの線材区間
に対しても、記憶された値はプリントアウトすることが
できるこのプリントアウトは、構造用鋼マットの材料に
対する品質証明として使うことができる。線材が半製品
として引続き販売される場合、プリントアウトされたリ
スト又はそのコピーは、品質証明として線材束に添付す
ることができる。あらゆるＩＳＯ規格を満たしかつ棒製
造に関する信頼できる報告を可能にする品質管理が提供
される。

【００３３】不連続に引き延ばされる線材の工業的な別
の製造方法において、線材区間に対する引き延ばし長さ
は、応力伸び率依存性の統計的な評価に基づいて、継続
的に自動的に整合される。自動的な整合は、例えば行程
及び／又は力を介して行なわれる。鋼品質が変化し、又
は新しい圧延線材が装置に挿入されると、機械は自身で
整合する。この方法によれば、線材区間の製造から動作
記録が作成でき、この動作記録は、一方において動作デ
ータ検出のために、かつ他方において品質保証のために
利用できる。

【００３４】不連続に引き延ばされる線材の工業的な別
の製造方法において、線材区間に対する引き延ばし長さ
は、応力閾値に関連づけられ、この応力閾値は、予備引
き延ばし段階の終了を定義する。圧延線材の応力伸び率
線図に関連して、値は、弾性直線における監視点として
定義され、この監視点は、線材が絶対的にまっすぐであ
ることを保証する。まず第１に線材は延ばされる。応力
閾値によって、“直線化段階”の終了が判定できる。束
として供給される圧延線材は、必要な量及び品質におい
て引き延ばしを行なうために、まず第１に絶対的にまっ
すぐに整列されていなければならない。すでにいちばん
低い値において線材が絶対的にまっすぐであることが、
センサによって認識されると、すぐに後続の線材区間に
対して場合によっては応力閾値は低下することができ
る。

【００３５】なるべく応力閾値は、それぞれの線材区間
に対して個別的に検出される。線材がいつ絶対的にまっ
すぐな位置にあるか、かつ加えられた力が引き延ばしの
ためだけに利用され、かつもはや線材をまっすぐにくせ
取りされないかは、センサによって認識される。

【００３６】典型的にはあらゆる方法において線材は、
線材長手方向に自動的に挿入され、かつ引き延ばしの後
に、自動的に所定の長さに切断される。

【００３７】次の詳細な説明及び特許請求の範囲の全体
によって、本発明のその他の有利な構成及び特徴の組合
せが明らかである。

【００３８】図面は、実施例の説明のために利用され
る。

【００３９】基本的に図において、同じ部分は同じ参照
符号を備えている。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１に、圧延及び引き延ばされた
状態において熱間圧延されかつリブを入れられた線材
（ＷＲ）に対する応力伸び率線図が示されている。線図
１の横軸２に伸び率εが、かつ縦軸３に応力σがプロッ
トされている。曲線４は、天然に硬い鋼の−ここでは圧
延線材−特性曲線を応力伸び率線図において示してい
る。線材は、引っ張られ、かつその弾性限度Ｒｅに達す
る。この点にまで鋼は、その弾性範囲にあり、かつ張力
を取り除いたとき、再びその当初の長さに達する。弾性
限度Ｒｅ以後、引続き力作用を加えた際に、鋼は流動化
し始める（いわゆる流動化プラトー）。流動化プラトー
の最後５において、鋼における応力は、流動化プラトー
５の最後から最大引っ張り強さＲｍにまで（ここでは点
６とも称する）再び上昇する。ゼロ点から弾性限度Ｒｅ
の点までの範囲７は、弾性伸長と称する。弾性限度Ｒｅ
の点から引っ張り強さＲｍ（点６）までの範囲は、塑性
伸長と称する。引っ張り強さＲｍに達した後に、鋼にさ
らに張力を及ぼすと、応力σは低下し、かつ鋼は、その
いちばん弱い個所から、引き裂かれるまで収縮し始め
る。引き延ばしによって線材は、塑性伸長の範囲にまで
延長される（例えば点９まで）。線材の伸び率εは、そ
の際、通常３％ないし５％の範囲にある。線材は、引き
延ばしによって冷間変形されている。

【００４１】引き延ばされた線材区間の応力を逃すと、
すぐに線材区間は最小値に短縮され、このことは、点１
０によって示されている。引き延ばされた線材にもう一
度負荷をかけると、鋼は、大体において冷間変形された
線材のように振る舞い、この線材において長さ伸長によ
るリブ及び直径の減少は、冷間変形によって形成されて
いる。しかしながらそれとは相違して、引き延ばされた
ＷＲは、リブを入れられたＫＲより一層良好な伸び率特
性を有する。引き延ばしによってＷＲは、新しい弾性限
度Ｒｅｒを有し、この弾性限度は、応力σの値に関して
（弾性限度Ｒｅと弾性限度Ｒｅｒとの間の相違だけ）、
引き延ばされていない線材において生じるものよりも引
っ張り強さＲｍの近くにある。線材は、範囲１１におい
て再び弾性的に、かつ範囲１２において塑性的に振る舞
う。引き延ばしによって望ましい弾性限度特性が達成さ
れ、その際、圧延線材の一層良好な伸び特性は、大体に
おいて維持されたままである。

【００４２】本発明による装置において、主としてコイ
ルにした圧延線材束の線材が利用される。装置に挿入さ
れる線材は、絶対的にまっすぐに整列されているわけで
はない。それ故に応力を加える始めに、曲線４が示すよ
うな特性の像が生じるわけではない。線材が絶対的にま
っすぐに整列されていないまで、非定常的な曲線１３が
生じる。曲線４の弾性直線１５と曲線１３の交差点１４
以後、線材の本来の引き延ばしが始まる。したがって応
力閾値１６を定義することができ、この応力閾値は、そ
れぞれの引き延ばすべき線材区間に対して個別的に決め
られるか、又は固定の値として決められている。例えば
圧力測定缶が、応力閾値を測定すると、すぐに予備引き
延ばし段階が終了しておりかつ本来の引き延ばしが始ま
っているという保証が存在する。応力閾値１６は、例え
ば２００Ｎ／ｍｍ＊２であり、このことは、線材材料の
弾性限度Ｒｅのほぼ１／３に相当する。この応力閾値１
６は、強力に湾曲した線材材料においてさらに大きく見
積もることもでき、その際、応力閾値１６の値は、なる
べくはっきりと弾性限度Ｒｅの下に（＜５００Ｎ／ｍｍ
＊２）あるようにする。

【００４３】センサによってすべての値を記録すること
ができ、かつ一方において応力伸び率依存性を製造する
ために制御部にとって利用することができ、この応力伸
び率依存性は、その後の加工のために線材区間に対応し
て記憶される。他方において測定された値は、応力伸び
率依存性の統計的な評価に基づいて引き延ばし長さを継
続的に自動的に整合するために利用することができる。
さらに記憶された値はプリントアウトすることができ、
かつ動作及び／又は品質記録のために利用することがで
きる。さらに記録された値によって、特性曲線から種々
の段階を検出することができる。

【００４４】本発明による引き延ばし機に対する例とし
ての配置は、図２に示されている。引き延ばし機２１
は、入力側に（図面に関して左側）ローラくせ取り機構
２２を含む、このローラくせ取り機構に第１のローラ進
めユニット２３が続いている。続いて第１のクランプ装
置２４が続き、このクランプ装置は、液圧直線倍力装置
２５上に配置されており、この直線倍力装置上において
第１のクランプ装置２４が、水平に制御されて移動可能
である。これらの構成部分は、引き延ばし機２１の第１
の部分２６を形成している。第２の部分２７は、第２の
クランプ装置２８によって形成され、このクランプ装置
は、切断装置２９を含む。第２の部分２７は、さらに第
２のローラ進めユニットを含むことができる。ローラ進
めユニットによって例えば線材３１は、初応力を受けて
保持することができ、又はこのローラ進めユニットは、
線材３１を進める際に第１のローラ進めユニット２３を
支援するために使われる。

【００４５】分離した装置（ここには図示されていな
い）によって互いに移動可能である第１の部分２６と第
２の部分２７とに引き延ばし機を分割することによっ
て、くせ取り区間３２の長さは、必要な場合に変更する
ことができる。互いに両方の部分を移動するために、例
えば第１の部分２６は、スタンド上に固定的に取付ける
ことができ、かつ第２の部分２７は、スクリュ伝動装置
上に固定することができ、このスクリュ伝動装置は、モ
ータによって駆動される。それによりくせ取り区間３２
の長さは、製造の要求に整合することができる。くせ取
り区間３２は、例えば安定な鋼支持体（例えばＵＮＰ又
はＵＡＰのようなＵプロファイル）によって形成され
る。くせ取り区間３２をその長さについて整合できるよ
うにするために、例えば互いに押込み可能な２つのＵプ
ロファイルが配置され、これらのＵプロファイルは、調
節された長さに相応して重なり合う。１つの変形におい
て、第２の部分２７は、切り欠きを備えることができ、
又はくせ取り区間３２の長さが第２の部分２７の移動に
よって短くなったとき、くせ取り区間３２の鋼支持体が
この第２の部分を通り抜けるように構成することができ
る。

【００４６】くせ取り区間３２は、第１のクランプ装置
２４において始まり、かつ第２のクランプ装置２８にお
いて終了する。最大のくせ取り区間３２は、利用者の希
望又は要求に相応して構成することができ、その際、液
圧直線倍力装置２５の最大行程を考慮することができ
る。例えばくせ取り区間の長さが４，０００ｍｍであ
り、かつ３％ないし５％の通常の引き延ばし度を行なう
ようにする場合、移動可能な第１のクランプ装置２４の
行程は、少なくとも２００ｍｍでなければならない。く
せ取り区間３２が例えば８，０００ｍｍに拡大される
と、それにしたがって移動可能な第１のクランプ装置２
４の行程は、くせ取り区間３２の長さに相応して、少な
くとも４００ｍｍでなければならない。現在利用できる
手段によれば、構造上の理由によりかつ製造コストにか
つ引き延ばし機２１の利用適格性の理由に関して有意義
なように、くせ取り区間３２の長さは、５，０００ｍｍ
より下に制限することができる。

【００４７】例えば４，０００ｍｍの最大くせ取り区間
３２を有する引き延ばし機２１において、例えば６，０
００ｍｍの長さを有する線材区間を製造しようとする場
合、次のように行なわれる：すなわち線材は、４，００
０ｍｍの長さに進められ、かつ５％の引き延ばし度の際
に、２００ｍｍだけ引き延ばされる。続いて線材は、も
う一度２，０００ｍｍだけ補充され、かつもう一度１０
０ｍｍだけ引き延ばされる。それにより６，０００ｍｍ
の長さの線材区間が製造されており、この線材区間は、
５％だけ引き延ばされている。

【００４８】続いて引き延ばし機２１により不連続に引
き延ばされる線材の製造方法を説明する。圧延線材束３
３．１及び３３．２は、引き延ばし機２１における加工
のために二重の水平の経過３４において準備されてい
る。二重の水平の経過を利用することによって、例えば
圧延線材束３３．１の終端は、中断なく加工することが
できるようにするために、圧延線材束３３．２の始端に
溶接することができる。すべての圧延線材束３３．１を
加工した後に、新しい圧延線材束が、経過上に配置さ
れ、この圧延線材束の始端は、場合によっては圧延線材
束３３．２の終端に溶接される。したがって継続的にか
つ中断なく、線材区間は大量に製造することができる。

【００４９】例えば圧延線材束３３．１の始端は、引き
延ばし機２１内に挿入され、又は押込まれ、かつローラ
くせ取り機構２２内において、線材３１の押し通しが容
易になるように、予備くせ取りされる。次に線材３１
は、第１のローラ進めユニット２３によってつかまれ、
このローラ進めユニットは、ローラくせ取り機構２２に
続いている。第１のローラ進めユニット２３は、その間
において線材３１が進められる互いに向き合った２つの
ローラ３５．１及び３５．２、及びローラ３５．１及び
３５．２を制御して駆動しかつなるべく互いに同調され
た２つの駆動装置３６．１及び３６．２からなる。２つ
の分離した駆動装置３６．１及び３６．２の代わりに、
１つだけの駆動装置も、伝動装置を介して両方のローラ
３５．１及び３５．２を駆動することができる。特別な
手間をかけずに引き延ばし機２１において種々の線材直
径を加工することができるようにするために、少なくと
もローラくせ取り機構２２及び第１のローラ進めユニッ
ト２３の下側又は上側のローラは、１つの方向に、例え
ば垂直に可動に支持されている。ローラのゼロ位置は、
最小の加工すべき線材直径（例えば４ｍｍ）に相当し、
かつローラの最小の運動余裕空間は、最大の加工すべき
線材直径（例えば１２ｍｍ）に相当しなければならな
い。ローラの間の中間空間の調節は、押込まれる線材３
１の直径に基づいて受動的に、又は機械的に制御して能
動的に行なうことができる。そのための１つの変形にお
いて、ローラの転がり面は、変形可能な材料によって被
覆することができ、このローラは、ローラを一方の方向
に動かす必要なく、すべての直径範囲（例えば４ｍｍな
いし１２ｍｍ）の加工を可能にする。

【００５０】ローラ進めユニット２３によって線材３１
は、第２のクランプ装置２８にまで進められる。第１の
クランプ装置２４及び第２のクランプ装置２８は、大体
において同じに構成されている。これらのクランプ装置
は、少なくとも２つのクランプジョー３７．１及び３
７．２又は３８．１及び３８．２を有し、これらのクラ
ンプジョーは、互いに向かって可動であり、かつその間
にある線材３１を固定クランプする。クランプジョー３
７．１及び３７．２又は３８．１及び３８．２は、制御
されて機械的に又は液圧により移動される。

【００５１】第１のクランプ装置２４は、液圧直線倍力
装置２５上に配置されており、この直線倍力装置は、任
意にプログラミング可能な経路を移動することができ
る。直線倍力装置２５により発生される引き延ばし力
は、この実施例においてほぼ７０ｋＮであり、かつ１２
ｍｍの直径を有する線材をほぼ６３０Ｎ／ｍｍ＊２のそ
の最大の弾性限度にまで引き延ばすことを可能にする。
引き延ばすべき線材３１は、第１のクランプ装置２４及
び第２のクランプ装置２８によって保持される。続いて
第１のクランプ装置２４は、クランプした状態において
所望の引き延ばし度だけ押込み方向に反して移動され
る。前側ローラ対３５．１及び３５．２は、引き延ばし
行程を補償するために、線材３１の押込み方向に反して
回転しなければならない。第１の引き延ばされた線材区
間は、スタート−ストップ−機能（ストップ−アンド−
ゴー）において製造される。これらの圧延線材束に対す
る値が検出され、かつ記憶されると、すぐに引き延ばさ
れる線材の製造が行なわれる。製造の間に測定された最
終値に、定義された公差範囲の外にある差が確認される
と、力又は引き延ばし度が整合される。同時に所望の要
求に相当しないか又は材料欠陥を有する引き延ばされた
線材は、より分けることができ、かつ別の製造プロセス
から、例えば構造用鋼マットの製造の際に取り除くこと
ができる。

【００５２】次の作業ステップにおいて、引き延ばされ
た線材は、第１のローラ進めユニット２３によって引続
き送られる。１つの引き延ばし機内に２つのローラ進め
ユニットが配置されている場合、これらは、なるべく互
いに同調され（すなわち同期し）、又は線材３１の位置
に依存して能動的又は受動的に動作する。

【００５３】第２のクランプ装置２８に切断装置２９が
配置されており、この切断装置は、引き延ばされた線材
３１を例えばシャー装置によって所望の寸法に切断す
る。

【００５４】不連続に引き延ばされる線材の工業的な別
の製造方法において、１つの線材区間のための引き延ば
し長さは、応力伸び率依存性の統計的な評価に基づい
て、継続的に自動的に整合される。統計的な評価は、あ
らかじめ定義された数の、例えば５０の線材区間に基づ
いて、測定されかつ記憶された値によって製造される平
均値に基づく。その際、引き延ばし長さの自動的な整合
は、例えば行程及び／又は力を介して行なうことができ
る。鋼品質が変化し、又は新しい圧延線材が装置に挿入
されるとき、機械自身が整合を行なう。この方法によ
り、線材区間の製造から動作記録が製造され、この動作
記録は、例えば動作データ検出のために、又は品質保証
のために利用できる。

【００５５】不連続に引き延ばされる線材の工業的な別
の製造方法において、線材区間に対する引き延ばし長さ
は、応力閾値に関連づけられ、この応力閾値は、予備引
き延ばし段階の終了を定義する。圧延線材の応力伸び率
線図に関連して、値は、弾性直線における監視点として
定義され、この監視点は、線材が絶対的にまっすぐであ
ることを保証する。このような応力閾値は、構造用鋼マ
ットの製造に利用されかつ２００Ｎ／ｍｍ＊２及び５０
０Ｎ／ｍｍ＊２の範囲において基準となる規格に相当す
る線材材料にある。まず第１に線材は延ばされる。応力
閾値に達することよって、“直線化段階”の終了が判定
されている。束として供給される圧延線材は、必要な量
及び品質において引き延ばしを行なうために、まず第１
に絶対的にまっすぐに整列されていなければならない。
すでにいちばん低い値において線材が絶対的にまっすぐ
であることが、センサによって認識されると、すぐに後
続の線材区間に対して場合によっては応力閾値は低下す
ることができる。このことは、装置のサイクル数が、し
たがって引き延ばされた線材の製造される量が増加する
という利点を有する。応力閾値に達すると、所望の最終
値に達するまで線材区間の引き延ばしを始めることがで
きる。

【００５６】本発明による装置のサイクル数は、線材区
間を製造するためのサイクル時間に基づいており、この
線材区間は、線材区間の進め、両方のクランプ装置のク
ランプ、クランプの戻し行程及び開き、及び中間時間の
和から構成される。本発明による方法によれば、例えば
２，０００ｍｍの線材区間長さに対して、１１０片／ｍ
ｉｎ（＝３．６６ｍ／ｓ）のサイクル速度を可能にする
不連続な引き延ばしが可能である。

【００５７】直径交代のために、線材３１は完全に引き
戻され、かつ新しい線材が、引き延ばし機２１内に挿入
され又は押込まれる。個々の装置の前記の整合可能な構
成部分によって、引き延ばし機の個々の装置の手動の整
合は省略することができ、このことは、従来の技術に対
して引き延ばし機の製造能力を著しく高める。直径交代
は、簡単な手段によって自動化可能である。

【００５８】製造能力を増加する別の可能性は、２つの
ユニットの配置にあり、これらのユニットは、並列に接
続される。両方のユニットは、１つだけの液圧アセンブ
リーによって動作することができる。

【００５９】引き延ばし機２１は、スタンドアローン解
決策として、かつ構造用鋼マットの製造装置に統合した
ものとして使用することができ、その際、引き延ばし機
は、なるべく本来の装置の前に接続される。すなわち引
き延ばし機において引き延ばされた線材は、構造用鋼マ
ットの製造装置にとって直接利用可能であり、かつこの
装置によって引続き加工のために引取られる。

【００６０】要約すれば、引き延ばし及びくせ取り過程
を組合わせ、かつ同時に品質管理をしながら工業的に許
容できるサイクル数において不連続の引き延ばしを可能
にする、装置及び所属の方法が提供されることがわかっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧延及び引き延ばしされた状態における熱間圧
延されたかつリブを入れられた線材（ＷＲ）に対する応
力伸び率線図である。

【図２】本発明による引き延ばし機に対する例としての
配置を示す図である。

【符号の説明】

２１前置装置２２ローラくせ取り機構２３ローラ進めユニット２４クランプ装置２５倍力装置２８クランプ装置２９切断ユニット３１線材３２くせ取り区間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レーネ・アシユヴアンデンスイス国チユーリヒ・フンゲルベルクシユトラーセ16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間隔を置いた２つのクランプ装置（２４
及び２８）が設けられており、そのうち少なくとも１つ
（２４）が、引き延ばし長さだけ移動可能である、不連
続に引き延ばされる線材（３１）の工業的な製造装置に
おいて、前記のクランプ装置のうちの少なくとも１つ
（２４又は２８）が、線材応力を検出するためのセンサ
を装備していることを特徴とする、不連続に引き延ばさ
れる線材（３１）の工業的な製造装置。
【請求項２】線材長手方向に線材を挿入し又は進める
手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記
載の装置。
【請求項３】装置が、入力側にローラくせ取り機構
（２２）を備えていることを特徴とする、請求項１又は
２に記載の装置。
【請求項４】線材の進め方向においてローラくせ取り
機構（２２）の後に、第１のローラ進めユニット（２
３）、第１のクランプ装置（２４）、くせ取り区間（３
２）、及び第２のクランプ装置（２８）が配置されてい
ることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】くせ取り区間（３２）と第２のクランプ
装置（２８）との間に第２のローラ進めユニットが配置
されていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】第１のクランプ装置（２４）が、直線的
な液圧倍力装置（２５）上に配置されていることを特徴
とする、請求項４又は５に記載の装置。
【請求項７】センサとして、定置のクランプ装置（２
８）上に圧力測定缶が配置されていることを特徴とす
る、請求項１ないし６の１つに記載の装置。
【請求項８】装置が、出力側に引き延ばされた線材
（３１）を所定の長さに切断する切断ユニット（２９）
を有することを特徴とする、請求項１ないし７の１つに
記載の装置。
【請求項９】装置が、出力側に引き延ばされ所定の長
さに切断された線材（３１）を一時貯蔵する収容部を有
することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】装置が、制御装置を含み、この制御装
置が、測定された線材応力に基づいて、引き延ばし長さ
を調節することを特徴とする、請求項１ないし９の１つ
に記載の装置。
【請求項１１】間隔を置いた２つのクランプ装置（２
４及び２８）が設けられており、そのうち少なくとも１
つ（２４）が、引き延ばし長さだけ移動可能である、不
連続に引き延ばされる線材（３１）の工業的な前置の製
造装置（２１）及び格子溶接機を有する装置において、
これらのクランプ装置のうちの少なくとも１つが、線材
応力を検出するためのセンサを装備していることを特徴
とする、不連続に引き延ばされる線材（３１）の工業的
な製造装置（２１）及び格子溶接機を有する装置。
【請求項１２】加工すべき線材区間（３１）が、２つ
のクランプ装置（２４及び２８）によってつかまれ、か
つ引き延ばされる、不連続に引き延ばされる線材の工業
的な製造方法において、線材応力を測定するセンサ及び
行程センサによって、応力伸び率依存性が受取られ、か
つこの応力伸び率依存性が、その後の加工のために線材
区間に対応して記憶されることを特徴とする、不連続に
引き延ばされる線材の工業的な製造方法。
【請求項１３】加工すべき線材区間（３１）が、２つ
のクランプ装置（２４及び２８）によってつかまれ、か
つ引き延ばされる、不連続に引き延ばされる線材の工業
的な製造方法において、線材応力を測定するセンサ及び
行程センサによって、応力伸び率依存性が受取られ、か
つ引き延ばし長さが、応力伸び率依存性の統計的な評価
に基づいて、継続的に自動的に整合されることを特徴と
する、不連続に引き延ばされる線材の工業的な製造方
法。
【請求項１４】加工すべき線材区間（３１）が、２つ
のクランプ装置（２４及び２８）によってつかまれ、か
つ引き延ばされる、不連続に引き延ばされる線材の工業
的な製造方法において、線材応力を測定するセンサ及び
行程センサによって、応力伸び率依存性が受取られ、か
つ引き延ばし長さが、応力閾値に関連づけられ、この応
力閾値が、予備引き延ばし段階の終了を定義することを
特徴とする、不連続に引き延ばされる線材の工業的な製
造方法。
【請求項１５】応力閾値が、それぞれの線材区間（３
１）に対して個別的に検出されることを特徴とする、請
求項１４に記載の方法。
【請求項１６】線材（３１）が、線材長手方向に自動
的に挿入され、かつ引き延ばしの後に、自動的に所定の
長さに切断されることを特徴とする、請求項１２ないし
１５の１つに記載の方法。