JP2010521317A - Method and apparatus for rolling a rolled material with a rolling apparatus equipped with an inclined roll mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、傾斜ロール圧延機を備えた、圧延素材を圧延するための方法及び装置に関するものであり、ドイツ連邦共和国特許出願第102007014079.9号明細書の優先権を主張するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for rolling a rolled material, equipped with an inclined roll mill, and claims the priority of German Patent Application No. 102007014099.9.
傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置は、例えば継ぎ目無しの金属管又はその他の円形横断面を有する圧延素材、例えば棒材を圧延するために使用される。 A rolling device equipped with an inclined roll mill is used, for example, for rolling a seamless metal tube or other rolling material having a circular cross section, such as a bar.
傾斜ロール圧延機においては、複数のロールが、圧延しようとする圧延素材の外周面に配置されている。圧延素材は、これらの同回転速度で回転する複数のロール間で回転運動せしめられ、この際に成形される。長手方向での圧延素材の運動を得るために、複数のロールは、接線方向平面で、圧延素材の長手方向軸線に対して所定の角度で傾斜されている。このような配置は、圧延素材の螺旋状の運動のために適している。 In an inclined roll mill, a plurality of rolls are arranged on the outer peripheral surface of a rolling material to be rolled. The rolled material is rotated between a plurality of rolls rotating at the same rotational speed, and is formed at this time. In order to obtain the motion of the rolled material in the longitudinal direction, the plurality of rolls are inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal axis of the rolled material in a tangential plane. Such an arrangement is suitable for the spiral movement of the rolled material.
傾斜圧延装置の前記のような構造は、特に圧延素材がその長手方向軸線を中心にする回転運動に基づいて、一連の欠点を有している。これらの欠点は、特に最大圧延素材長さの制限、高価な支承装置、ガイド装置、及び低い引き抜き速度である。圧延素材の品質は、圧延素材の回転によって不都合な影響を受ける。 The above-described structure of the inclined rolling apparatus has a series of drawbacks, in particular based on the rotational movement of the rolled material about its longitudinal axis. These drawbacks are in particular the maximum rolling stock length limitation, expensive bearing devices, guide devices and low drawing speeds. The quality of the rolled material is adversely affected by the rotation of the rolled material.
以上のような欠点に基づいて、遊星型傾斜ロール圧延機が開発されている。この遊星型傾斜ロール圧延機は、複数の構造群の回転運動を重畳させることによって、基本的に圧延素材をその固有の長手方向軸線を中心として回転させることなしに、圧延を行うことができる。ドイツ連邦共和国特許第19510715号明細書には、このような遊星型傾斜ロール圧延機について記載されている。このドイツ連邦共和国特許第19510715号明細書に開示された装置は、主駆動装置を介して移動運動を行うロータを有しており、該ロータは、圧延素材を取り囲み、該ロータ内に4つの遊星ロールが回転可能に支承されていて、これらの遊星ロールは、ロータと共に回転するようになっている。ロータと共に回転する運動の他に、遊星ロールは補助駆動装置によってその長手方向軸線を中心にして回転駆動せしめられる。 Based on the above drawbacks, planetary inclined roll rolling mills have been developed. This planetary inclined roll mill can perform rolling without rotating the rolling material about its inherent longitudinal axis by superimposing the rotational motions of a plurality of structural groups. German Patent No. 19510715 describes such a planetary tilt roll mill. The device disclosed in the German Patent No. 19510715 has a rotor that performs a moving movement via a main drive, which surrounds the rolling stock and has four planets in the rotor. The rolls are rotatably supported so that these planetary rolls rotate with the rotor. Besides the movement rotating with the rotor, the planetary roll is driven to rotate about its longitudinal axis by an auxiliary drive.
遊星型傾斜ロール圧延機によって開始された成形プロセスルを続けるために、遊星型傾斜ロール圧延機に続いて、しばしば別の圧延機が設けられている。例えば、長手方向圧延機又は別の遊星型傾斜ロール圧延機を後置することができる。 In order to continue the forming process initiated by the planetary inclined roll mill, another rolling mill is often provided following the planetary inclined roll mill. For example, a longitudinal rolling mill or another planetary tilt roll mill can be placed after.
本発明の課題は、上記のような欠点を避けることができ、効果的な圧延を行うことができるような方法及び装置を提供することである。 The subject of this invention is providing the method and apparatus which can avoid the above faults and can perform an effective rolling.
この課題は本発明によれば、独立請求項に記載した手段によって解決された。有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。 This problem has been solved according to the invention by the means described in the independent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims.
本発明の基本的な考え方は、圧延素材を、少なくとも所定の時間間隔中に(ある一定の長さの時間内で)同時に、遊星傾斜ロール圧延機内でも、またそれに続く別の圧延機内でもマンドレルロッド上で圧延する、という点にある。本発明によるマンドレルロッドの長さは、圧延方向で見た遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の間隔よりも、特に中空ブロック長さ(Hohlblocklaenge)よりも大きい。つまり、マンドレルロッドは、遊星型傾斜ロール圧延機から出てくる管が、後置された圧延機の少なくとも1つのロールセット(1組のロール)に到着すると、このロールセットに係合する程度の長さを有している。マンドレルロッドは、管の壁厚が、当該の圧延機がマンドレルロッドに沿って圧延することによって減少されると、当該の圧延機に係合する。 The basic idea of the present invention is that mandrel rods are rolled into a planetary inclined roll mill at the same time (within a certain length of time) at the same time in a subsequent rolling mill. It is in the point of rolling above. The length of the mandrel rod according to the invention is greater than the distance between the planetary inclined roll mill and the other mill as viewed in the rolling direction, in particular the hollow block length (Hohlblocklaenge). That is, the mandrel rod is such that when the tube coming out of the planetary inclined roll mill reaches at least one roll set (one set of rolls) of the subsequent rolling mill, it engages with this roll set. It has a length. The mandrel rod engages the rolling mill when the tube wall thickness is reduced by the rolling mill rolling along the mandrel rod.
本発明によれば、特に成形を2つの圧延機において良好に配分して実施することができる。このために、遊星型傾斜ロール圧延機は、精度の要求が低い中間製品を圧延するために使用される。精確な仕上げ圧延は、後置された圧延機において行われる。これによって、遊星型傾斜ロール圧延機内で希にロール交換を行うことも可能である。改造を実施することなしに、後置の圧延機によって、圧延素材の壁厚を所望の厚さに調節することができる。また、遊星型傾斜ロール圧延機のためには、個別の規定されたマンドレルロッド直径を提供するだけでよく、圧延素材を、別の圧延機によってマンドレルロッドのそれぞれの横断面に合わせて変形させるだけでよい。これによって、操作員が準備する必要のあるマンドレルロッドの数を減少させることができる。しかも、マンドレルロッド交換の回数も減少され、それによって作業時間も短縮される。さらに、圧延素材の延伸は、2つの圧延機において分けて行われるので、仕上げ圧延機においてより高い圧延速度が得られる。 According to the present invention, the forming can be carried out in a particularly well-distributed manner in the two rolling mills. For this reason, the planetary inclined roll mill is used for rolling intermediate products with low accuracy requirements. Accurate finish rolling is performed in a subsequent rolling mill. Thereby, it is also possible to rarely perform roll exchange in the planetary inclined roll rolling mill. The wall thickness of the rolled material can be adjusted to a desired thickness by a subsequent rolling mill without remodeling. Also, for planetary tilt roll mills, it is only necessary to provide individual defined mandrel rod diameters, and the rolling material is simply deformed to the respective cross section of the mandrel rod by a separate mill. It's okay. This can reduce the number of mandrel rods that the operator needs to prepare. In addition, the number of mandrel rod replacements is also reduced, thereby shortening the working time. Furthermore, since the drawing of the rolling material is performed separately in the two rolling mills, a higher rolling speed can be obtained in the finish rolling mill.
本発明によれば、遊星型傾斜ロール圧延機と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続く別の圧延機とを備えた、圧延素材を圧延するための圧延装置において、前記遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の、圧延方向での間隔よりも大きい長さ、特に中空ブロック長さよりも大きい長さを有するマンドレルロッドが設けられている。遊星型傾斜ロール圧延機と別の圧延機との間の、圧延方向での間隔とは、特に圧延素材が遊星型傾斜ロール圧延機のロールと最後に係合する、遊星型傾斜ロール圧延機の箇所と、圧延素材が別の圧延機の第1の(最初の)ローラと最初に係合する箇所との間の間隔である。 According to the present invention, in the rolling apparatus for rolling a rolling material, comprising the planetary inclined roll rolling mill and another rolling mill following the planetary inclined roll rolling mill in the rolling direction, the planetary inclined A mandrel rod having a length larger than the distance in the rolling direction between the roll rolling mill and the other rolling mill, particularly a length larger than the hollow block length, is provided. The spacing in the rolling direction between a planetary inclined roll mill and another rolling mill refers to the planetary inclined roll mill, in which the rolling material is finally engaged with the roll of the planetary inclined roll mill. The distance between the location and the location where the rolling stock first engages with the first (first) roller of another rolling mill.
以上のようなマンドレルロッドの長さに基づいて、マンドレルロッドが圧延素材内に挿入されている間、圧延素材は遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内にも、また別の圧延機の圧延ギャプ内にも存在するようになっている。 Based on the length of the mandrel rod as described above, while the mandrel rod is inserted into the rolling material, the rolling material is inserted into the rolling gap of the planetary inclined roll rolling mill or the rolling gap of another rolling mill. It also comes to exist within.
本発明の有利な実施態様によれば、マンドレルロッドのためのホルダが設けられており、該ホルダは、前記マンドレルロッドが前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内に侵入すると同時に、少なくとも部分的に前記別の圧延機の圧延ギャップ内に突入する位置で、前記マンドレルロッドを保持する。本発明の有利な実施態様によれば、前記ホルダは、遊星型傾斜ロール圧延機の、前記別の圧延機とは反対側に設けられている。有利な実施態様によれば、前記マンドレルロッドの前記ホルダをリニア運動させるためのリニア駆動装置が設けられている。これによって、マンドレルロッドを引き戻し、圧延素材を受容し、次いで、マンドレルロッドが遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内に侵入すると同時に、少なくとも部分的に別の圧延機の圧延ギャップ内に突入する位置にもたらすことができる。 According to an advantageous embodiment of the invention, a holder for a mandrel rod is provided, which holder is at least partially at the same time as the mandrel rod penetrates into the rolling gap of the planetary tilt roll mill. The mandrel rod is held at a position where it enters the rolling gap of the another rolling mill. According to an advantageous embodiment of the invention, the holder is provided on the opposite side of the planetary tilt roll mill from the further rolling mill. According to an advantageous embodiment, a linear drive for linear movement of the holder of the mandrel rod is provided. As a result, the mandrel rod is pulled back to receive the rolling material, and then the mandrel rod penetrates into the rolling gap of the planetary inclined roll mill and at the same time enters at least partially into the rolling gap of another rolling mill. Can bring in.
有利な実施態様によれば、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続いて長手方向圧延装置が配置されている。この場合、長手方向圧延装置としては、特に次のような複数のロールつまり、その軸線が互いに平行であり、かつ/または圧延方向に対してそれぞれ垂直に配置された複数のロールを供えた圧延装置が考えられる。 According to an advantageous embodiment, a longitudinal rolling device is arranged in the rolling direction following the planetary inclined roll mill. In this case, as the longitudinal rolling device, in particular, a plurality of rolls as described below, that is, a rolling device provided with a plurality of rolls whose axes are parallel to each other and / or arranged perpendicular to the rolling direction, respectively. Can be considered.
有利な実施態様によれば、マンドレルロッドは複数部分より構成されている。マンドレルロッドは、有利な実施態様によれば、種々異なる直径を有している。マンドレルロッドが複数の部分より構成されていれば、マンドレルロッドの直径の小さい区分を取り外し、やや大きい直径を有するマンドレルロッド区分をマンドレルロッドの残りの部分に固定することによって、直径切換えをマンドレルロッドの長手方向軸線に沿って簡単に調節することができる。 According to an advantageous embodiment, the mandrel rod consists of a plurality of parts. The mandrel rods have different diameters according to an advantageous embodiment. If the mandrel rod is composed of multiple parts, the diameter changeover of the mandrel rod can be accomplished by removing the smaller section of the mandrel rod and securing the slightly larger diameter mandrel rod section to the rest of the mandrel rod. Easy adjustment along the longitudinal axis.
有利な実施態様によれば、別の圧延装置と前記遊星型傾斜ロール圧延機との間に、圧延素材の回転を規定するための測定器が配置されている。特に、別の圧延機が、圧延素材をほぼ回転させることなしに圧延することができる長手方向圧延機であれば、遊星型傾斜ロール圧延機の制御装置を設ければ有利である。遊星型傾斜ロール圧延機の制御装置は、測定器の測定に基づいて、遊星型傾斜ロール圧延機の駆動を、圧延素材が回転しないように制御する。このような形式の制御を実施する装置の具体的な構造、及びこのような制御の具体的な方法は、ドイツ連邦共和国特許公開第10349056号明細書に開示されている。 According to an advantageous embodiment, a measuring device for regulating the rotation of the rolling material is arranged between another rolling device and the planetary inclined roll mill. In particular, if the other rolling mill is a longitudinal rolling mill capable of rolling without substantially rotating the rolling material, it is advantageous to provide a control device for a planetary inclined roll rolling mill. The control device for the planetary inclined roll rolling mill controls the driving of the planetary inclined roll rolling mill based on the measurement by the measuring device so that the rolling material does not rotate. A specific structure of an apparatus for carrying out this type of control and a specific method for such control are disclosed in German Offenlegungsschrift 103 490 56.
有利な実施態様によれば、圧延素材を取り囲むロータを回転させるための主駆動装置と、前記ロータ内に回転可能に支承された遊星ロールとが設けられている。さらに遊星型傾斜ロール圧延機は、該遊星ロールをその長手方向軸線を中心にして回転させるための補助駆動装置を有している。遊星型傾斜ロール圧延機の有利な構成は、やはり前記ドイツ連邦共和国特許第19510715号明細書に記載されている。遊星型傾斜ロール圧延機は、有利な形式で3つ又はそれ以上の遊星ロール、特に4つの遊星ロールを有している。 According to an advantageous embodiment, a main drive for rotating the rotor surrounding the rolling stock and a planetary roll rotatably supported in the rotor are provided. Further, the planetary type inclined roll rolling mill has an auxiliary drive device for rotating the planetary roll about its longitudinal axis. An advantageous configuration of the planetary tilt roll mill is also described in the German patent 19510715. The planetary inclined roll mill has in an advantageous manner three or more planet rolls, in particular four planet rolls.
本発明の、遊星型傾斜ロール圧延機と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続く別の圧延機とを備えた圧延装置で、圧延素材を圧延するための方法によれば、前記圧延素材を、圧延時の所定の時間間隔中に前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在するようにした。有利には、圧延素材は、圧延作業の大部分において、遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内にも、また別の圧延機の圧延ギャプ内にも位置している。有利には、圧延素材は、必然的な始動段階中及び終了段階中には、遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内だけ又は別の圧延機のロールギャプ内だけに存在する。 According to the method for rolling a rolling material in a rolling apparatus comprising the planetary inclined roll rolling mill of the present invention and another rolling mill following the planetary inclined roll rolling mill in the rolling direction, the rolling The material was present in the rolling gap of the planetary inclined roll mill and in the rolling gap of the other rolling mill during a predetermined time interval during rolling. Advantageously, the rolling stock is located in the rolling gap of the planetary tilt roll mill and in the rolling gap of another rolling mill for the majority of the rolling operation. Advantageously, the rolling stock is present only in the rolling gap of the planetary inclined roll mill or in the roll gap of another mill during the necessary start-up and end phases.
圧延素材が、前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在している間に、マンドレルロッドを前記圧延素材内に差し込み、前記マンドレルロッドの長さを、圧延方向における前記遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きくするようにした。 While the rolling material is present in the rolling gap of the planetary inclined roll mill and also in the rolling gap of the other rolling mill, a mandrel rod is inserted into the rolling material, and the mandrel rod Is made larger than the distance between the planetary inclined roll rolling mill and the other rolling mill in the rolling direction.
本発明による方法は、有利な形式で、管状の圧延素材をいわゆるルッペ(Luppe)に圧延するために用いられる。圧延素材は有利には金属であるが、その他の材料例えばプラスチックであってもよい。 The method according to the invention is used in an advantageous manner for rolling a tubular rolled material into a so-called Luppe. The rolled material is advantageously a metal, but it can also be other materials such as plastic.
本発明を以下に、図示の実施例を用いて詳しく説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.
図1には、遊星型傾斜ロール圧延機20と、長手方向圧延機25と、この遊星型傾斜ロール圧延機20と長手方向圧延機25との間に配置された測定器8とから成る圧延装置が示されている。マンドレルロッド10はホルダ11内に保持されている。リニア駆動装置12は、ホルダ11内でリニア(線)状に移動する。図1に示されている用に、マンドレルロッド10は、遊星型傾斜ロール圧延機20と長手方向圧延機25との間の間隔よりも大きい長さを有している。圧延素材6は、マンドレルロッド上で、遊星型傾斜歯車装置20内でも、また長手方向圧延装置25内でも圧延される。
FIG. 1 shows a rolling apparatus comprising a planetary inclined
遊星型傾斜ロール圧延機20は、複数の遊星ロール1より成っており、これらの遊星ロール1は、その下側区分が圧延素材6上を転動する。この場合、遊星ロール1は、圧延素材6の長手方向軸線を基準として、垂直方向平面においてもまた水平方向平面においても傾斜されている。
The planetary inclined
遊星ロール1は、その後端部がロータ2内に回転可能に支承されており、前記ロータ2の回転軸線は圧延素材の長手方向軸線と合致している。ロータ2は、伝動装置を介して主駆動装置の被駆動軸3によって駆動される。ロータ2と、このロータ2に支承された遊星ローラ1とは、圧延素材6を中心として回転運動を実施する。
The
さらに、遊星ロール1に歯車4が設けられており、これらの歯車4は、太陽歯車5と噛み合う。歯車4と太陽歯車5とが噛み合うことによって、遊星ローラ1は、ロータ2の回転に基づいて、固有の軸線を中心とした1回転を行う。
Further, the
太陽歯車5は、重畳駆動装置(補助駆動装置)の被駆動軸7によって駆動される。太陽歯車5の回転運動は、遊星ロール1の重畳された回転運動を生ぜしめる。この遊星ロール1の重畳された回転運動は、2つの回転運動の合計から成る。
The sun gear 5 is driven by a driven shaft 7 of a superimposed drive device (auxiliary drive device). The rotational movement of the sun gear 5 causes the rotational movement of the
遊星ロール1の回転運動とロータ2の回転運動とを重畳させることによって、圧延素材6を回転運動させることなく圧延を行うことができる。このために必要な、ロータ2の回転数と遊星ロール1の回転との比は、圧延段階中に変化するパラメータ(例えば圧延素材材料の材料特性の部分的な変化、温度変動、ロールスケール堆積、又は表面摩擦値の変化等)に基づいて変化する。傾斜ロール圧延機の出口に測定器8が配置されており、この測定器8は、前記パラメータ変化によって生ぜしめられる、圧延素材6の回転運動NRohrを検出して、コンピュータに送り、このコンピュータは、管の回転が避けられるように、遊星型傾斜ロール圧延機20の駆動を制御する。
By superimposing the rotational motion of the
図2は、長手方向圧延機25の端部からマンドレルロッド10が突き出している、いわゆる「圧延された」状態を示す。
FIG. 2 shows a so-called “rolled” state in which the
Claims (8)
マンドレルロッド(10)が設けられており、該マンドレルロッド(10)の長さが、圧延方向で、前記遊星型傾斜ロール圧延機(20)と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きいことを特徴とする、傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置で圧延素材を圧延するための圧延装置。 In a rolling apparatus for rolling a rolling material (6), comprising a planetary inclined roll mill (20) and another rolling mill following the planetary inclined roll mill (20) in the rolling direction,
A mandrel rod (10) is provided, and the length of the mandrel rod (10) is larger than the distance between the planetary inclined roll mill (20) and the other rolling mill in the rolling direction. A rolling device for rolling a rolled material with a rolling device equipped with an inclined roll mill.
前記圧延素材(6)を、圧延時の所定の時間間隔中に前記遊星型傾斜ロール圧延機(20)の圧延ギャプ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在するようにし、圧延素材が前記遊星型傾斜ロール圧延機(20)の圧延ギャップ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在している間に、マンドレルロッド(10)を前記圧延素材(6)内に差し込み、前記マンドレルロッド(10)の長さを、圧延方向における前記遊星型傾斜ロール圧延機(20)と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きくすることを特徴とする、傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置で圧延素材を圧延するための方法。 In a method for rolling a rolling material (6) in a rolling apparatus comprising a planetary inclined roll mill (20) and another rolling mill following the planetary inclined roll mill (20) in the rolling direction. ,
The rolling material (6) is present in a rolling gap of the planetary inclined roll mill (20) and in a rolling gap of the other rolling mill during a predetermined time interval during rolling. While the rolling material is present in the rolling gap of the planetary inclined roll mill (20) and also in the rolling gap of the other rolling mill, the mandrel rod (10) is inserted into the rolling material ( 6) It is inserted, and the length of the mandrel rod (10) is made larger than the interval between the planetary inclined roll rolling mill (20) and the other rolling mill in the rolling direction. The method for rolling a rolling raw material with the rolling apparatus provided with the inclined roll rolling mill.
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