JP2749169B2 - ピルガーミルとその再装填法並びにピルガー製管法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はピルガーミルとその再装填法並びにピルガー
製管法に関するものであり、特にピルガーミルの負荷と
無負荷を容易にすることが出来る方法と装置に関する。

〔従来の技術〕

USP 4,090,386はジルカロイ（zircaloy）チューブの
製管法に関するが、これでは高度の割合で管壁厚を減少
させることを望んでいる。この明細書はマッケイロッカ
ー（Mckay rocker）を記述しており、このロッカーにお
いて、チューブ径の減少に使用するマンドレルが減少さ
せられることになる中空工作物に沿って装置のクロスヘ
ッド内にロックされている。ローリング操作中にクロス
ヘッドが工作物を成形領域に進行させるが、その間工作
物をマンドレルはクロスヘッドに装着させたクランプに
より周期的に転位させられる。

USP 4,233,834は同様にジルカロイチューブの製管法
に関しており、具体的にはチューブ管壁厚のスパイラル
成形される、斯ゝるチューブ成形に関している。前述の
USP′386のように、この明細書はマッケイロッカーミル
（Mckay rocker mill）を記述している。このロッカー
ではマンドレルと工作物が可動クロスヘッドに配位した
チアックにクランプされている。クロスヘッドが成形ゾ
ーンに中空工作物を移動させる間にチアックが工作物を
周期的に転位させる。

USP 4,655,068は一般的には製管方法と装置に関する
が、具体的にはマンドレルを工作物の中に浮かした状態
でクランプする方法に関している。前述のUSPのよう
に、この明細書はマッケイロッカーミル、或いはピルガ
ーミル（Pilger mill）を記述しており、そこでは工作
物が周期的に転位する間に可動クロスヘッドにより成
形、即ちローリングゾーンに移動させられる。しかし、
この構成では、マンドレルはマンドレルの耐力強度より
小さい力でクロスヘッドにクランプされる。従って、さ
もなければ工作物がロールを通じて付勢させる間にマン
ドレルを圧し曲げることになる引張力がマンドレルに最
早や付与されないことになる。

上記各USP文献は、マンドレルと共に工作物がマッケ
イロッカーミル（ピルガーミル）のチューブ成形ゾーン
を通る旅程を色々の度合で許容する方法を開示してい
る。即ち、これらに開示の製管法によれば、色々の度合
の効率と経済性で以ってチューブの製作が許容される。
しかしこれらの方法を実行してみると、ロールの成形ゾ
ーンを通って工作物を移動させるように使用されるこれ
らの方法それ自体においてではなく、ミルの再負荷、即
ち再装填に必要な操作において著しい不効率と経費の増
加に直面することが明白になった。

しかし、ミルの再負荷上の問題を理解する前に、代表
的なマッケイロッカーミル、或いはピルガーミルの一般
的操作を理解しなければならない。成形操作の間、マン
ドレルと工作物は回転し、一緒に軸方向に移動させられ
る。この共通の運動は工作物が成形用ミルによってマン
ドレルに対してこれに沿って緊密嵌合状に変形させられ
るという事態によって可能となる。しかし、成形操作の
初期段階では工作物がマンドレルに対しゆるい、即ち柔
軟な係合関係にある。従って、チューブ製管用ミルが工
作物に作用を開始したとき、適正なチューブ成形の必要
通りにマンドレルと一体に移動するというよりもむしろ
マンドレルに対して工作物が相対的に軸方向に引張られ
るという不都合な傾向を呈する。

更に成形操作の終りには、成形された工作物に対し相
対的にマンドレルを負荷位置、即ち装填位置へ軸方向で
後退させ、マンドレルが次に成形されるべき新な工作物
を受容出来るようにする必要がある。しかし、成形済み
の工作物がマンドレルを固く把持しているが故にこの工
作物がマンドレルと共に引き戻されてしまうという不都
合な事態の生じる傾向も呈する。

このような状況において工作物を制御しようとするた
め、工作物を軸方向に移動しないように工作物に半径方
向のクランプ圧力を付与するクランプ（装置）を設ける
ことが過去に提案されている。しかし、この種のクラン
プはうまく機能しない。それは負荷操作中に工作物を軸
方向に関して停止状態に保留するに必要なクランプ圧力
が初期操作にとっては過大なものとなるためである。即
ち、ローリング操作の開始時、工作物をロールの方へ付
勢する際の工作物の屈曲を阻止するために、ある程度の
抵抗の下で工作物の軸方向移動が許容されることが必要
である。もしも微力のクランプを用いたならば、そのク
ランプ圧力は無負荷操作中に工作物の移動を停止させる
のに不充分なものとなる。

それ故、無負荷工程と負荷工程スタート時にクランプ
に依存する代りに、作業者が無負荷工程とスタート時工
程を工作物に適正な制御が為されるように真剣且つ注意
深く遂行するのがこれまでの仕方である。しかし、これ
はのろく且つ退屈な人為作業であり、生産性を低下させ
る。

更に、ローリング操作が開始され、工作物が充分に変
形されてマンドレルに対して軸方向に相対的に移動しな
いようにすると、上述のクランプは解除され、工作物と
マンドレルは未制約のロールへ移動することが出来る。
しかし、成形過程でクランプジョーと工作物の間に許容
された遊隙（クリアランス）が仕上るチューブの品質を
損う事態が多発する。この遊隙が工作物を１対ロールの
間に不正確に案内してしまい、これが成形チューブに色
々の外形上の不一致と外観上の欠陥を生み出す原因とな
っている。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、上述の問題点を解消する方法
と装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は工作物シャフトを経済的且つ効
率的に製作する方法と装置を提供することにある。

本発明の第３の目的はマンドレルと工作物をクランプ
する追加の機構の必要性を回避することにある。

〔発明の構成〕

本発明によれば、便宜上添付図の参照番号を付して明
記される下記構成の方法と装置が提供される。

先ず、チューブ成形溝（30,31,32）を有する１対の成
形ロール（11,12）と、当該成形ロールに対し隣接配位
した中空工作物（18）と、当該中空工作物の中に配置さ
れたマンドレル（17）とを有する形式のピルガーミルを
該中空工作物から製管するために再負荷する、即ち再装
填する方法として、これが： a.該中空工作物を軸方向に対して不動に保持するだけの
第１圧力で以て該中空工作物をクランプする工程； b.該中空工作物（18）が該第１圧力によって不動保持さ
れる間に該中空工作物に対して相対的に該マンドレル
（17）を引き出す工程； c.該マンドレル（17）の引き出された部分に少なくとも
１つの追加の中空工作を滑動させて被せる工程； d.該第１圧力をその後のローリング操作開始に際し該中
空工作物（18）の軸方向に対し柔軟に抵抗させるに必要
な第２圧力まで減少させる工程； e.該中空工作物（18）を該第２圧力によって保留させる
間に、該中空工作物に対し該成形ロール（11,12）を往
復動させることによりローリング操作を開始する工程； f.該中空工作物（18）が該マンドレル（17）に対し緊密
嵌合状に変形させられるようになるまでの間、該第２圧
力を維持する工程、 を含んで成る斯ゝるピルガー再装填法が提供される。

更に、中空工作物（18）から製管するためのピルガー
ミルとして、 往復動するロールスタンド（９）； 該ロールスタンドに装着された１対の金属成形ロール
（11,12）； 該１対ロールの各々においてその外周に配設されたチ
ューブ成形溝（30,31,32）として、当該溝が該１対ロー
ルの外周が会合している面に該中空工作物を受容するよ
うに寸法設定されているチューブ成形ゾーン（33）を形
成している斯ゝるチューブ成形溝； 該中空工作物の中に配位するように配設されたマンド
レル（17）；及び 該マンドレルを該中空工作物から引き出すための手段
（６）を含んで成る斯ゝるピルガーミルにおいて、 該チューブ成形ゾーン（33）を導入口に配位して、該
中空工作物から該マンドレル（17）を引き出す際に該中
空工作物の移動を阻止するに充分な第１圧力を該中空工
作物に付与し、そしてその後のローリング操作の開始時
に該中空工作物の軸方向動に対して柔軟に抵抗させるた
めに減圧された第２圧力を該中空工作物に付与するクラ
ンプ装置（44,45,49,81）として、当該装置の付与する
該第１、第２圧力が該クランプ装置を作動させる高圧入
力調節器（61;71）と低圧入力調節器（62;72）とによっ
て実現されるようにした斯ゝる構成のクランプ装置が配
設されていることを特徴とするピルガーミルが提供され
る。

更にまた、チューブ成形溝（30,31,32）が配設された
１対の成形ロール（11,12）と、当該１対成形ロールに
対し隣接配位した中空工作物（18）と、当該中空工作物
の中に配置されたマンドレル（17）とを有する形式のピ
ルガーミルを用いて当該中空工作物から製管するピルガ
ー製管法として、これが： a.該中空工作物（18）を軸方向に対して不動に保持する
だけの第１圧力で以て該中空工作物をクランプする工
程； b.該中空工作物（18）が該第１圧力によって不動保持さ
れる間に該中空工作物に対して相対的に該マンドレル
（17）を引き出す工程； c.該マンドレル（17）の引き出された部分に少なくとも
１つの追加の中空工作物を滑動させて被せる工程； d.該第１圧力をその後のローリング操作開始に際し該中
空工作物（18）の軸方向に対し柔軟に抵抗させるに必要
な第２圧力まで減少させる工程； e.該中空工作物（18）を該第２圧力によって保留させる
間に、該成形ロール（11,12）を往復動させ且つ該中空
工作物を該チューブ成形溝（30,31,32）を通じて前進さ
せることによりローリング操作を開始する工程； f.該中空工作物（18）が該マンドレル（17）に対し緊密
嵌合状に変形させられるようになるまでの間、該第２圧
力を維持する工程；及び g.該成形ロールの往復動と該中空工作物（18）の前進動
とを続行させ、それによって該中空工作物の外径をその
全長に亘って減少させる工程、 を含んで成る、斯ゝるピルガー製管法が提供される。

〔実施例〕

第１図には、一般にロッカーミル（Rocker mil）、ピ
ルガーミル（Pilger mill）或いはピルゲリングミル（P
ilgering mill）と称される製管装置２が図示されてい
るが、これは固定ベース４、従来式可動チアック６を含
んで成り、このチアックにはマンドレル17がクランプさ
れている。マンドレル17は工作物18の中に挿入されてい
るが、工作物の内径よりやゝ小さい均一外径を有してい
る。工作物の右手端は成形操作中には成形ゾーン33にあ
る。この操作は従来式ロールスタンド９に回転可能に配
設された１対の成形ロール11,12によって遂行される。
スタンド９は、成形ゾーン33を工作物に対し軸方向に移
動させる運動となるようにクランクアーム装置７によっ
て振動を付与される。

成形操作中には、工作物はチアック６を支持するブラ
ケット26を通って延長するネジシャフト22を有するスク
リューネジ装置によって成形ゾーンの中へ段階的に前進
させられる。工作物とマンドレルの各段階的運動の間、
工作物は所定角度だけその軸に関して転位させられる。
この転位は後述のように可動チアック６か別の場所での
駆動によって行われる。

第２図と第３図において、１対のロール11,12はシャ
フト13,14に夫々取付けられており、各ロールは主成形
部30、仕上部31及び滞留部（dwell）32を含む溝を有し
ている。各溝の主成形部30と仕上部31の表面は概略半円
形の断面形状を有し、その軸は夫々の部30,31が成形ゾ
ーン33で出会ったときマンドレル並びに工作物と共軸と
なる。１対ロールの外周端縁35は１対ロール軸の間で延
在し且つ工作物軸と交差する１線に沿って会合する。滞
留部32の円弧は通常ロールに対して60〜120゜のオーダ
のものである。主成形部30は通常仕上部31より長く、滞
留部32はロールの円周の残余部分だけ延長している。操
業中、ロールスタンド９は第１図に示す位置から左右に
振動し、主チューブ成形運動ストロークに亘り右に移動
するその時、主成形部30は工作物と係合していて、ロー
ル11が時計方向に回動し、ロール12が反時計方向に回動
する。ロールを担持したロールスタンド９のロール回動
に対する運動はロールスタンドとロールが最右端位置に
至ったときに、１対の仕上部31が滞留部32に隣接した端
部で会合する。この運動は、ロールスタンドがロールを
左側へ移動させると同時にロールが反対方向に回転を開
始するように逆向きのものとなる。大半の減径は通常左
から右への前進ストロークにおいて行われる。ロールが
工作物上をころがるとき工作物の運動に依存して右から
左への後退ストロークの間に特定量の変形工作が行われ
得る。

ロールスタンドが最左側に近付いたとき、ロールの回
転で１対滞留部32が会合し、工作物への加圧は殆んど消
滅する。そのとき、ステップ送り運動がスクリューシャ
フト22の回動によって生み出され、これにより工作物と
マンドレルが右側へ１段階（１ステップだけ）送られ
る。それと同時にチアック６が従前のように上述の度合
だけ工作物を転位させる。ロールスタンド運動は次に逆
転し、主成形部30の先行端（第３図の底に示す）が工作
物上に移動し、直前のステップ前進によってロールの範
囲に移行させられた工作物部分と係合する。この運動で
マンドレルに沿って軸方向への金属の流れを伴う主成形
工程が生じる。その結果、工作物の自由端（即ち、第１
図の右手端）に示されたチューブ長が増大する。

以上説明したメカニズムは従来式のもので、これ以上
の説明を要しないであろう。更に詳しくは、USP 4,233,
834とUSP 4,655,068を参照されたい。

ところで、工作物をロッカーミルの成形ゾーンへ出来
るだけ遠くまで移動させると、追加の工作物をミルに負
荷させるスペースを確保するために可動チアック６をマ
ンドレル17と共に引き戻さなければならないことに留意
すべきである。

第１図と第４図を参照した、本発明の第１実施例で
は、導入用ターナ／クランプ（転動装置／締結装置）40
がミルのチューブ成形ゾーンの入口に装置されている。
このミルの正規ロッキング操作中に導入用ターナ／クラ
ンプ40はロール11,12の間を進行する間に周期的に工作
物を回転させるように機能する。ミルの再負荷操作中に
は、ターナ／クランプ40は工作物を軸方向にクランプ
し、従ってマンドレル17を一段と容易に且つ経済的に取
り外せるように働く。

第４図において、導入用ターナ／クランプ40はスプロ
ケット43を駆動するスプロケット42を駆動するモータ41
を装備したハウジングを有している。スプロケット43は
中空シャフト47に装置されていて、このシャフトを通じ
て工作物18がロール11,12の間隙を通りながら進行す
る。ターナ／クランプ40には、空圧式シリンダ44が設け
られていて、これがシリンダ44の軸に沿って前後にピス
トンロッド49を選択的に起動する。ピストンロッド49に
は、１対の同一形状の平行アーム45（図にはその１つの
みを表示）を含むヨークが取付けてあり、この１対アー
ムは水平に横断する中空クロスバー46によって連結さ
れ、一体運動を行うようにしてある。クロスバー46は中
空であり、固定フレーム87に１端で固定されているロッ
ドケ48に回転可能に装置されている。複数のジョー81が
シャフト47の前端に形成されたスロットに設けられてい
る。これらジョー81はジョー作動子82の付勢下で半径内
方へ移動可能である。ジョー作動子82はシャフト47に軸
方向滑動可能に取付けられている内位スリーブ80を含ん
で成り、そしてジョーの対立する傾斜面に配された傾斜
カム面83を含んでいる。従って、１方向（第４図の左方
へ）に内位スリーブ80が軸方向移動するのに応じて、ジ
ョーは半径内方へ移動させられる。

内位スリーブ80は軸受86を介して外位スリーブ58の中
に配置されており、この軸受が外位スリーブ58に対して
相対的に内位スリーブ80をシャフト80に関して回転出来
るように設けたものである。外、内位スリーブは共にナ
ット84によって軸方向に相対的に離間しないように固定
されている。このナットは内位スリーブの外面にネジ結
合し、内、外位スリーブ間に配設したスラスト軸受85に
よって外スリーブの１端に対して軸方向に軸受されてい
る。

外位スリーブ58は水平ピボットピン（図示省略）によ
りアーム45の下端に連結され、これによりアーム45の回
転をジョー81に対し相対的にジョー作動子82の軸方向運
動に変換している。工作物、シャフト47、ジョー81及び
内位スリーブ80の外位スリーブ58に対する相対的回転が
軸受85,86によって許容されている。

シャフト47は適当な軸受59,88によってターナ／クラ
ンプ40のハウジングに回転可能に装置されている。

ロッキング操作が実行される間に、モータ41はスプロ
ケット42を所定角度だけ周期的に転位させる。スプロケ
ット42はチェンを介してスプロケット43にリンクされ、
同様の回転をスプロケット43に付与している。更に、ス
プロケット43が中空シャフト47に固設されているため
に、同様に中空シャフトの所定回転が行われる。中空シ
ャフト47の回転は工作物がロール11,12の間を進行する
間に工作物の周期的回転を助勢する。

可動チアック６がロール11,12の方へスクリューシャ
フト22の最大許容距離に亘って移動するローリング操作
の後、チアック６は追加される新な中空工作物を取付け
るために引き戻される。しかし、チアック６はロール1
1,12の直前位置までの全旅程を移動することが出来ない
ので、既に負荷されている少くとも１つの中空工作物が
ロール11,12の直前に１端があり、チアック６の近くに
他端がくる位置に可動チアック６が引き戻される間は残
留する。この工作物はローリング操作の開始と共にロー
ル処理されるべき新しい工作物となるものである。チア
ック６が引き戻されると、マンドレル17は既にロッキン
グ処理された先行の工作物からチアック６とロール間に
滞在している工作物を通じて引き戻される。従って、マ
ンドレルが引き戻される前に、ロールが左側へ移行させ
られてチューブ成形溝の滞留部32が滞留工作物の１端を
取り囲む。これは、マンドレルの運きを制約する可能性
のあるマンドレルに工作物を通じて付与される圧力を取
り除く。空圧シリンダ44は、ピストンロッド49が第４図
に示すように右側へ移動させるように第１の圧力をロッ
ドに与える。この作動がヨークアーム45がピボット点46
に関し回転させ、ジョー作動子を第１圧力の下で工作物
に対して半径内方へジョー81を移動させることになる。
これらの工程に引き続いて、マンドレル17はミルの左手
側の再負荷位置へチアック６を動かすことにより工作物
から引き抜かれる。ジョー81に付与される第１圧力はマ
ンドレルが工作物から引き抜かれるときに工作物が不都
合な軸方向運動をしないよう、この動きを阻止するに充
分なものである。代表的には、マンドレルはその前端が
ミルのチューブ成形ゾーンに配位するまで引き戻され
る。

マンドレルが既にロール処理されている工作物から充
分引き抜かれ、チアック６が従ってミルの再負荷位置に
来ると、マンドレル17はチアック６から解放され、次の
工作物がマンドレル17に沿って滑動してロールの中に移
入することが許容される。このマンドレル解放の前に、
１対ロール11,12はロールのチューブ成形溝の主成形部3
0がマンドレル17を越えた工作物の１端をわずかに変形
させるように配向させられる。マンドレルはピッチ把持
され、チアック６から解放されても軸方向に動かないよ
うに軸方向に関して固定される。従って、新な追加の工
作物はマンドレルを移動させることなく、マンドレルの
上を滑動し得る。更にシリンダ44からジョー81に付与さ
れる圧力は維持され、工作物の軸方向動を阻止し続け、
従ってマンドレル17の動きを阻止する。追加工作物がマ
ンドレル17に負荷された後に、ミルのロッキング操作の
開始が可能になる。

ロッキング操作が開始されると、シリンダ44のジョー
81に対する第１圧力（従って工作物に対して付与され
る）が第２圧力まで減じられる。この第２圧力は工作物
の軸方向運動に対し充分に抵抗を発揮し、従ってロール
11,12が工作物を変形させてマンドレル17と緊密嵌合状
に接触させることになる。

ロッキング操作の開始時にこの第２圧力が存在しない
と、工作物がマンドレルと同じ動きをせずにロール11,1
2を通じて引き抜かれる可能性がある。更に、第１圧力
が維持されると、工作物の軸方向動が許容されず、それ
故にクロスヘッド６によって付与される軸方向力により
工作物のバックリング（屈曲）が生じる可能性がある。
第２圧力はクロスヘッド６による軸方向によって屈曲す
るのを回避するため必要ならば工作物を軸方向に移動さ
せることが出来る。マンドレルが工作物によって充分に
把持されている間に、ジョー81に掛ゝる圧力がシリンダ
44を起動させてピストンロッド49をシリンダ44の方向へ
移動させることにより解放され、その結果工作物はロー
ル11,12及びロールのチューブ成形溝へ向って自在に移
動可能となる。

第６図には、第１圧力と第２圧力の圧力モードでシリ
ンダ44を操作するための空圧システムが図示されてい
る。この空圧システムは高圧入力調整器61に接続した圧
縮空気源とソレノイド弁65に接続した低圧入力調整器62
を含んでいる。第１ソレノイド63と第２ソレノイド64は
空圧シリンダ44を制御するスプール弁63Aに接続され
る。第６図に示す弁63A,65はシリンダ44がターナ／クラ
ンプ40が開くようになる動作位置にある。即ち、圧空気
源60からの空圧は、低圧入力調整器62、未起動ソレノイ
ド弁65及びソレノイド63によって起動された弁63Aを通
じて、ピストンロッド49をシリンダ44の内方へ移動させ
るシリンダ部分へ送り込まれる。これでジョー81は開放
位置に強制される。

マンドレル17が引き戻されるときに望まれるような軸
方向の１つの位置に工作物を帯留させることが必要なと
きは、ソレノイド弁65とソレノイド64は起動され、高圧
入力調整器61からの第１圧力がシリンダ44からピストン
ロッド49を外方へ移動させるシリンダ部へ導かれる。こ
れで、ジョー81が第１（高）圧力下で工作物を押圧す
る。空圧システムは公知の電気制御器によって制御され
る。

ミルに追加の工作物が負荷された後、マンドレルが上
述のように把持されるまでロール処理されるべき次の工
作物を軸方向において停留させておくことが必要であ
る。空圧システムはこの停留を弁65,63Aの適宜の位置に
応じてピストンロッド49に第２圧力を付与することによ
り可能となる。このようにして、空圧力を低圧入力調整
器62を通じてジョー81が低圧で工作物を押圧するように
ピストンロッド49を起動させるように所定のシリンダ41
の部分へ導く。

第５図を参照して、本発明の第２実施例を以下に説明
する。

本例では、第１例のターナ／クランプ40に代えクラン
プ50が用いられる。ターナ／クランプ40と違い、第５図
に示すクランプ50はクランプ機能のみを発揮する。即
ち、クランプ50は、工作物が１対ロール11,12の間隙を
進む間に工作物を周期的に回転させるためには使用され
ない。クランプ50はミルの再負荷に続いてロール操作を
開始するのに役立つ追加のクランプ機能を含んでいる
（ターナ／クランプ40に所望ならば具備せしめ得る）。

クランプ50はピストンロッド56を作動させる空圧式シ
リンダ51を含む点においてターナ／クランプ40と類似で
ある。ピストンロッド56は前述の作動子50ど同一に構成
されたジョー作動子57に付設されたヨーク52のアームに
付設されている。ヨークアーム52はピボット点53におい
て回転し、ターナジョー54は中空シャフトを取り囲んで
いる。中空シャフトの中を工作物が移動する。可動チア
ック６がロール11,12の方へスクリューシャフト22の最
大許容距離だけ移動するローリング操作の後、チアック
６は追加工作物を取付けるために引き戻される。しか
し、チアック６はロール11,12の間近かの位置までの全
旅程を移動することが出来ないので、既に負荷されてい
る少くとも１つの工作物はロール11,12の間近かに１端
があり、チアックが後退する間にチアックの方へ他端が
くるような位置に滞留する。

新たな工作物はミルの再負荷の後ローリング操作の開
始でロール加工されることになる。チアック６が引き戻
される間に、マンドレル17は既にロックされた工作物か
らロールチアック６の間に帯留する工作物を通じて引き
抜かれる。その結果として、マンドレルが引き出される
前に、ロールは右側へ移動させられてチューブ成形溝の
滞留部32が残留工作物の端部を取り囲む。これはマンド
レルの動きを制約する可能性のある、マンドレルに工作
物を通じて付与される斯ゝる圧力を取り除く。空圧シリ
ンダ51は次にピストンロッド56を左へ移動させる第１圧
力を付与するように起動される。この動作はヨーク51は
ピボット点において回転し、従ってターナジョー54で以
って中空シャフト55の中にある工作物を圧縮させる。こ
れらの工程に続いて、チアック６を動かすことによりマ
ンドレル17をミルから遠く離れた側の再負荷位置へ工作
物から引き出す。シリンダ51を通じてジョー54に付与さ
れる第１圧力は、マンドレルが工作物から引き出された
とき工作物の軸方向動を阻止するに充分な圧力である。
代表的には、マンドレルはその前端がミルのチューブ成
形ゾーンに位置するまで引き出される。

既にロール加工された工作物からマンドレルを充分に
引き出してチアック６がミルの再負荷位置にくると、マ
ンドレル17はチアック６から解放されなければならな
い。それはこの解放により、マンドレル17の外延部分に
追加の工作物を滑動させて被せそしてロール間に侵入出
来るようにするためである。そうする前にロールの主成
形部30がマンドレル17を越える工作物の１端を多少変形
せしめるようにロール11,12を仕向ける。マンドレルは
把持され（ピンチ）、チアック６から解放されても軸方
向には動かないようになっている。また、シリンダ51に
よる圧力はジョー54への第１圧力として維持されて、工
作物の軸方向動を阻止し、従ってマンドレルの動きを阻
止する。追加の工作物がマンドレル17に負荷された後
（即ち、装填された後）、ミルのロッキング操作を開始
することが出来る。

ミルのロッキング操作を開始すると、第２圧力がシリ
ンダ51によりジョー54に付与され、従って工作物に付与
されることになり、この圧力は工作物はマンドレル17に
確保させるに充分な変形が生じるまで工作物の軸方向動
に抵抗する。ローリング操作の開始時に付与される第２
圧力はマンドレルの引き戻し中に付与される第１圧力よ
り小さい。第２圧力はロール11,12によって与えられる
力に抗した工作物の軸方向動を制限するが、この圧力は
チアック６によって与えられる軸方向力の下での屈曲を
阻止するのに必要ならば、軸方向に工作物を移動させる
ことが出来る。

マンドレルが工作物によって充分把持され（ピンチ）
ているとき、工作物の周りのジョー54はシリンダ51で以
って異なる圧力モードを実行させることにより更に解放
される。シリンダ51はピストンロッド56はその両端位置
に対しその中間の位置に駆動させる。これにより、ジョ
ー54が工作物の周囲からこれを軽く押圧することによ
り、従って工作物がロール11,12の間を通って移行する
ときのおだやかなガイドとして働く。このガイドは、ク
ランプが第１実施例においてのように単純に解放された
ならば生じる不都合なクリアランスを回避する。結果と
して、工作物はロール間を通る間の動きが不自由になる
ので、成形によって得られる外形寸法の一致度が高ま
り、且つ外観上の欠陥も少くなる。

第７図には、第２実施例のシリンダ51の動作が示され
ている。この動作システムは高圧入力調整器71と低圧入
力調整器72に接続した空圧源70を含む。

両圧入力調整器はソレノイド弁75に接続している。第
１ソレノイド73と第２ソレノイド74は空圧シリンダ51を
制御するスプール弁73Aに接続させることが出来る。弁7
3Aはシリンダ51に接続している差圧ソレノイド弁77に接
続している。弁73Aはシリンダ51の反対側に接続してい
る。電気制御ユニットは図示されていない。

第７図に示されるシステムは導入用クランプ50が開い
たときの弁の動作を示している。空気圧は低圧入力調整
器72、未励磁ソレノイド弁75、ソレノイド73により励起
された弁73A、及び未励起差圧ソレノイド弁77を通じて
工作物をジョー54が押圧しない方向にピストンロッド56
を駆動する斯ゝるシリンダ部へ付与される。

マンドレルを引き出し、追加工作物の装填を可能にす
る工作物を軸方向上の位置で保留することが望まれると
きは、高圧ソレノイド弁75とソレノイド弁74を励磁、即
ち起動する。これは第１圧力を高圧入力調整器71、起動
したソレノイド弁75、及びソレノイド74により起動され
た弁73Aを通じジョー54が工作物にかたくクランプする
ようにピストンロッド56を作動させる斯ゝるシリンダ部
へ導入される。

追加の工作物がミルに負荷された後は、即ち装填され
た後は、第１実施例において既述した通りにマンドレル
が把持されるまでロール加工されるべき次の工作物を軸
方向上で停留させておくことが肝要である。空圧システ
ムは第２の低圧力で以ってソレノイド74のみが起動され
たときにピストンロッド56を作動させることによりこの
停留を可能にする。第２圧力は低圧入力調整器72、未起
動ソレノイド弁75、ソレノイド74によって起動された弁
73Aを通じて、ジョー54が工作物を押圧するようにピス
トンロッド56を作動させる斯ゝるシリンダ部へ導かれ
る。

工作物がマンドレル17に確保されるように充分ロール
進行された時点では、ジョー54によって付与される第２
圧力は最早や不要となる。この第２圧力は差圧ソレノイ
ド弁77とソレノイド73が起動するや差圧まで減少する。
差圧は低圧入力調整器72、未起動ソレノイド弁75及びソ
レノイド73により起動された弁73Aを通じて導かれ、次
いでこの圧力を弁73Aでシリンダ51の両側へ付与する。
ピストンロッド56は開位置と閉位置の間に来るように作
動する。これによって、ジョー54は工作物を非常におだ
やかな力で以って付勢しながらロール11,12の間隙へ工
作物を案内するのに役立つ。

マンドレルが工作物に共に１対ロールの間隙を移動す
るときの本発明の作用、効果を説明したが、本発明はサ
イドローディングチューブ減少機とし称せられるものに
おいても有益である。この種の機械はマンドレルを同様
に使用するが、このマンドレルはロール最寄りの１端で
テーパ状に形成されていて、工作物がロールの間を通る
間に軸方向に関して固定されている。機械の再負荷に当
っては、機械の側方から追加の工作物を負荷することの
出来る余地が採れる距離だけマンドレルをロール加工す
べきライン上の次の工作物から引き戻す。追加の工作物
を側方から負荷すると、次にマンドレルをこの追加工作
物の中へ、ロール加工すべき次の工作物にマンドレルテ
ーパ端が到達するまで挿入される。そしてロール加工が
開始される。本発明のクランプは第１圧力を付与するこ
とによりマンドレルを引き戻す間にロール加工すべきラ
イン上の次の工作物を軸方向に関して固定確保する。こ
の第１圧力はローリング操作が開始されると第２圧力に
減じられ、その後上述の通り差圧まで減じられる。ある
条件下では、第１圧力は差圧まで直接減じられる。それ
はある種のサイド負荷（ローディング）機械では工作物
の軸方向動に抵抗するクランプを必要としないからであ
る。

同様に、本発明は固定テーパマンドレルを用いるエン
ドローディング機においても有用である。この機械で
は、再ローディング（再負荷）が望まれるときに、マン
ドレルはロール加工すべきライン上の次の工作物から引
き出されるのではなく、従前の仕方でロールの反対側の
機械端で単純に解放される。追加の工作物がマンドレル
上に装填されたとき、ロール加工すべきライン上の次の
工作物を時として叩く（ノッキング）事態が生じて、こ
の工作物を位置づれさせることがある。本発明のクラン
プは、第１圧力によりロール加工すべきライン上の次の
工作物を軸方向に関して固定確保して上記の追加工作物
の負荷、即ち装填によってノッキングが生じたときに、
ノッキング移動による位置づれを生ぜしめないように働
く。負荷作業（ローディング）が終ると、次に本発明の
クランプは、サイドローディング機に関して上記したの
と同様に作動する。

本発明の原理、好ましい態様及び操作モードを説明し
たが、本発明は開示のものに限定されるものではなく、
クレームの範囲で種々の態様が採り得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるピルゲリングミルの側面説明
図、 第２図は第１図のミルのチューブ成形ロールを示す拡大
縦断面図、第３図は第１図と第２図における１対チュー
ブ成形ロールの１つの溝を示す平面図、第４図は本発明
の第１実施例で用いるクランプインレットターナ組合体
を示す部分断面側面図、第５図は本発明の第２実施例で
用いるクランプを示す部分断面側面図、第６図は第４図
のクランプインレットターナで用いる空圧システムを示
す説明図及び第７図は第５図のクランプで用いる空圧シ
ステムを示す説明図である。 図において： ２……ロッカーミル、４……固定ベース、 ６……可動チアック、９……ロールスタンド、 17……マンドレル、18……工作物、 11,12……１対ロール、13,14……シャフト。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チューブ成形溝（30,31,32）を有する１対
   の成形ロール（11,12）と、当該成形ロールに対し隣接
   配位した中空工作物（18）と、当該中空工作物の中に配
   置されたマンドレル（17）とを有する形式のピルガーミ
   ルを該中空工作物から製管するために再負荷する、即ち
   再装填する方法として、これが： a.該中空工作物を軸方向に対して不動に保持するだけの
   第１圧力で以て該中空工作物をクランプする工程； b.該中空工作物（18）が該第１圧力によって不動保持さ
   れる間に該中空工作物に対して相対的に該マンドレル
   （17）を引き出す工程； c.該マンドレル（17）の引き出された部分に少なくとも
   １つの追加の中空工作物を滑動させて被せる工程； d.該第１圧力をその後のローリング操作開始に際し該中
   空工作物（18）の軸方向に対し柔軟に抵抗させるに必要
   な第２圧力まで減少させる工程； e.該中空工作物（18）を該第２圧力によって保留させる
   間に、該中空工作物に対し該成形ロール（11,12）を往
   復動させることによりローリング操作を開始する工程； f.該中空工作物（18）が該マンドレル（17）に対し緊密
   嵌合状に変形させられるようになるまでの間、該第２圧
   力を維持する工程、 を含んで成る斯ゝるピルガー再装填法。
2. 【請求項２】該成形ロール（11,12）の該チューブ成形
   溝（30,31,32）が該中空工作物（18）の中から該マンド
   レル（17）の引き出しを許容する位置に該成形ロールを
   位置付ける工程を前記工程（ｂ）の前に含んで成る、特
   許請求の範囲第１項に記載のピルガー再装填法。
3. 【請求項３】前記工程（ｃ）の際に該中空工作物（18）
   に対し該マンドレル（17）を確保しておくために、該チ
   ューブ成形溝（30,31,32）が該中空工作物を該マンドレ
   ルに対し変形させるように該成形ロール（11,12）を再
   度位置付ける工程を前記工程（ｂ）とその後の前記工程
   （ｃ）の間に含んで成る、特許請求の範囲第１項に記載
   のピルガー再装填法。
4. 【請求項４】該中空工作物（18）に付与された該第２圧
   力を、該中空工作物を該成形ロール（11,12）の間隙に
   案内する差圧になるまで減圧させる工程を前記工程
   （ｆ）の後に含んで成る、特許請求の範囲第１項に記載
   のピルガー再装填法。
5. 【請求項５】該中空工作物（18）が該成形ロール（11,1
   2）を通過する間には制約を受けないように該中空工作
   物に付与していた該第２圧力を解除する工程を前記工程
   （ｆ）の後に含んで成る、特許請求の範囲第１項に記載
   のピルガー再装填法。
6. 【請求項６】中空工作物（18）から製管するためのピル
   ガーミルとして、 往復動するロールスタンド（９）； 該ロールスタンドに装着された１対の金属成形ロール
   （11,12）； 該１対ロールの各々においてその外周に配設されたチュ
   ーブ成形溝（30,31,32）として、当該溝が該１対ロール
   の外周が会合している面に該中空工作物を受容するよう
   に寸法設定されているチューブ成形ゾーン（33）を形成
   している斯ゝるチューブ成形溝； 該中空工作物の中に配位するように配設されたマンドレ
   ル（17）；及び 該マンドレルを該中空工作物から引き出すための手段
   （６）を含んで成る斯ゝるピルガーミルにおいて、 該チューブ成形ゾーン（33）を導入口に配位して、該中
   空工作物から該マンドレル（17）を引き出す際に該中空
   工作物の移動を阻止するに充分な第１圧力を該中空工作
   物に付与し、そしてその後のローリング操作の開始時に
   該中空工作物の軸方向動に対して柔軟に抵抗させるため
   に減圧された第２圧力を該中空工作物に付与するクラン
   プ装置（44,45,49,81）として、当該装置の付与する該
   第１、第２圧力が該クランプ装置を作動させる高圧入力
   調節器（61;71）と低圧入力調節器（62;72）とによって
   実現されるようにした斯ゝる構成のクランプ装置が配設
   されていることを特徴とするピルガーミル。
7. 【請求項７】先行する該中空工作物（18）に対して該マ
   ンドレル（17）に負荷された追加の中空工作物によって
   時として生じるノッキングの際に該第１圧力が当該先行
   中空工作物のノッキング移動を阻止するに充分な値のも
   のである、特許請求の範囲第６項に記載のピルガーミ
   ル。
8. 【請求項８】該クランプ装置はローリング操作の際に該
   中空工作物（18）を該成形ロール（11,12）を通じて案
   内するために該第２圧力より低い差圧を付与するように
   なっている、特許請求の範囲第６項に記載のピルガーミ
   ル。
9. 【請求項９】チューブ成形溝（30,31,32）が配設された
   １対の成形ロール（11,12）と、当該１対成形ロールに
   対し隣接配位した中空工作物（18）と、当該中空工作物
   の中に配置されるマンドレル（17）とを有する形式のピ
   ルガーミルを用いて当該中空工作物から製管するピルガ
   ー製管法として、これが： a.該中空工作物（18）を軸方向に対して不動に保持する
   だけの第１圧力で以て該中空工作物をクランプする工
   程； b.該中空工作物（18）が該第１圧力によって不動保持さ
   れる間に該中空工作物に対して相対的に該マンドレル
   （17）を引き出す工程； c.該マンドレル（17）の引き出された部分に少なくとも
   １つの追加の中空工作物を滑動させて被せる工程； d.該第１圧力をその後のローリング操作開始に際し該中
   空工作物（18）の軸方向に対し柔軟に抵抗させるに必要
   な第２圧力まで減少させる工程； e.該中空工作物（18）を該第２圧力によって保留させる
   間に、該成形ロール（11,12）を往復動させ且つ該中空
   工作物を該チューブ成形溝（30,31,32）を通じて前進さ
   せることによりローリング操作を開始する工程； f.該中空工作物（18）が該マンドレル（17）に対し緊密
   嵌合状に変形させられるようになるまでの間、該第２圧
   力を維持する工程；及び g.該成形ロールの往復動と該中空工作物（18）の前進動
   とを続行させ、それによって該中空工作物の外径をその
   全長に亘って減少させる工程、 を含んで成る、斯ゝるピルガー製管法。
10. 【請求項１０】該中空工作物（18）に付与される該第２
    圧力を該成形ロール（11,12）を通じて案内するための
    差圧に減少させる工程を前記工程（ｆ）とその後の前記
    工程（ｇ）の間に含んで成る、特許請求の範囲第９項に
    記載のピルガー製管法。
11. 【請求項１１】該中空工作物（18）が該１対成形ロール
    （11,12）の間を通るに従ってその拘束を解かれるよう
    に該中空工作物に付与していた該第２圧力を解除する工
    程を前記工程（ｆ）の後に含んで成る、特許請求の範囲
    第９項に記載のピルガー製管法。