JP2851136B2 - 容易に交換可能なロールダイスを有するロールスタンド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空金属工作物から管を製造するタイプの
精密ロッカーミルに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

このタイプのロッカーミルは、例えば、近藤（Kondo
h）の米国特許第4562713号ならびに1989年１月17日に提
出された同時係属米国出願第297,431号の中で開示され
ている。このようなミルには標準的に、中空工作物に沿
って往復運動させられる可動ロールスタンドが含まれて
いる。このロールスタンドには、半径方向に圧縮される
ように中を工作物が通るニップ（ロール間隙）を構成す
る一対の溝付きロールダイスが含まれている。工作物の
内側を半径方向に支持するため工作物内にはマンドレル
が配置されている。工作物はロールスタンドがそれに沿
って往復運動させられるにつれて、徐々に前送りされ回
転させられる。

ロールダイスの溝は、周囲方向に徐々に狭まっていく
幅を有するものである。こうして、ロールダイスを回転
させることにより、工作物は徐々に増大する半径方向圧
縮を受け、工作物の直径は徐々に絞られることになる。

実際には、圧延タイプが終了した時点で場合によって
ロールダイスを交換する必要がある。例えばロールダイ
スが摩耗した後又は、異なるサイズの溝をもつロールダ
イスで置換しなくてはならない場合がそれである。これ
までは、ロールダイスの交換作業は多大な時間を必要と
ししかも困難なものであった。例えば、ロールスタンド
がミル内に残っている間に多大な部品の分解が行なわ
れ、これは機械の長いダウンタイム（動作不可能時間）
という結果をもたらす実践作業である。ミルからロール
スタンドをもち上げることも知られているが、これには
天井クレーン又はそれと類似のものを備えることが必要
であり、これはわずらわしく費用のかかることである。
又、従来のロールダイスは、それ自体ロールスタンド内
の軸受内に載置されている平行な鋼製アーバー上に載置
されている。かみ合い係合状態になるようロールスタン
ドの片側ではアーバーに対し平歯車が同軸的にとりつけ
られており、ロールスタンドの反対側ではアーバーの１
つにピニオン歯車が同軸的にとりつけられている。ピニ
オン歯車は、歯付きラックとかみ合い、かくしてラック
とピニオン歯車の間の相対的な動き（ロールスタンドの
往復運動中の）はピニオン歯車を回転させることにな
る。ピニオン歯車に同軸的にとりつけられている平歯車
はこうして回転させられ、その他の平歯車も同様に回転
させる。結果として、アーバーとロールダイスは一致し
て回転させられる。ロールダイスの交換には、平歯車を
除去することが必要とされ、そのためにミルのダウンタ
イムが長くなるということがわかるだろう。

代替的な配置として、平歯車を除去することができ、
その代りにローラーミルの相対する側に２つのピニオン
歯車を備えつけそれぞれのラックとかみ合うように配置
する。しかしながらかかる配置は、つねに途中にラック
があることから、ロールダイスを除去する上でさらに困
難である。

その上、ロールダイスは標準的には、熱収縮作業によ
りアーバーに載置される。従って、ロールダイスを交換
するためには、ロールダイスとアーバーのユニットを熱
処理設備へ持ち込むことができるようにロールスタンド
を取ることが必要であった。

その上、平歯車の存在がロールダイスの垂直関係の調
整プロセスを複雑にしている。このような調整は標準的
には、圧延作業の間に反復的に行なわれる。すなわち、
工作物が単数又は複数の圧延行程を受けた後、機械は停
止させられ、オペレータは工作物の直径を測定し、ロー
ルダイスが適切に間隔どりされている否かを見極める。
この手順は、最終的調整の位置が達成されうるまで反復
的に行なわれる。工作物の測定は、ロールダイスのニッ
プゾーンにおいて行なわれるため、オペレータがロール
スタンドの端部の辺りに到達することが必要となる。ロ
ールスタンドが中に入っているミルハウジング内の空間
は本質的に封じ込められたものであるため、この測定段
階を実行することはむずかしく、このむずかしさは平歯
車の存在により一段と増大している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、細長い円筒形の工作物の直径を絞るための
ロッカーミルに関する。該ロッカーミルは、前後方向の
往復運動のために載置されたロールスタンドを含んでい
る。このロールスタンドには、垂直に重ね合わされた上
下の軸受ブロックならびにこれらの軸受ブロックの間の
垂直間隔を調整するための調整機構が含まれている。第
１及び第２の軸受が上部軸受ブロック内に載置され、第
３及び第４の軸受が下部軸受ブロック内に載置されてい
る。前から後ろへの方向に対して垂直にロールスタンド
の第１の側から第２の側へ延びる上部軸を中心にして回
転するよう、第１及び第２の軸受内に上部アーバーが回
転可能な形で載置されている。上部アーバーには、それ
ぞれ第１及び第２の軸受が上に載置されている第１及び
第２の外側周囲部分が含まれている。第１の外側周囲部
分は、ロールスタンドの第１の側に向かってテーパーが
かかり、第２の外側周囲部分は、ロールスタンドの第２
の側に向かってテーパーがかかっている。上部軸に対し
て平行に延びる下部軸を中心にして回転するように、下
部アーバーが第３及び第４の軸受内に回転可能な形で載
置されている。該下部アーバーには、それぞれ第３及び
第４の軸受が上に載置されている第３及び第４の周囲部
分が含まれている。第３の外側周囲部分はロールスタン
ドの第１の側に向かってテーパーがかかっており、第４
の外側周囲部分はその第２の側に向かってテーパーがか
かっている。共に回転すべく、それぞれ上部及び下部ア
ーバーの第４及び第５の外側周囲部分上に、上下のロー
ルダイスが載置されている。第４及び第５の周囲部分は
ロールスタンドの第１の側に向かってテーパーがかかっ
ている。ロールダイスの各々には、その外側周囲上に溝
が含まれている。ロールダイスは、工作物を圧縮するた
め間にニップゾーンを形成するべく溝が垂直に重ね合わ
されるような形に配置されている。上部ロールダイスの
内側周囲部分と第４の外側周囲部分の間に半径方向に、
上部テーパースリーブがしっかりと載置されている。下
部ロールダイスの内側周囲部分と第５の外側周囲部分の
間には、半径方向に下部テーパースリーブがしっかりと
載置されている。ロールスタンドの第２の側ではそれぞ
れ上部及び下部アーバーに対し上下の被動歯車が同軸的
に連結されており、かかる被動歯車はかみ合い係合状態
にある。ロールスタンドの第２の側には駆動歯車が配置
され、被動歯車の１つと同軸的に連結されている。

前−後方向に定置ラックが延び、駆動歯車とかみ合い
係合している。ロールスタンドは、ラックとの関係にお
いて前−後方向に往復運動し、かくして駆動歯車は回転
させられて１つの被動歯車を駆動し、この被動歯車が次
にその他の被動歯車を駆動して、アーバー及びロールダ
イスを回転させることになる。工作物は、ロールスタン
ドが往復運動させられている間にニップゾーンの中を前
送りさせられ、こうして、工作物の直径は絞られる。

本発明は同様に、新しいロールスタンドを設置できる
ようにロールスタンドをスライドから水平に滑動させる
ことのできるようなロールスタンドとスライドの配置に
も関する。ロールスタンドの駆動歯車と駆動的に係合す
る歯付きラックには、ロールスタンドの除去を容易にす
べく上方にラックを移動させるための手段が備わってい
る。

本発明の目的及び利点は、同じ数字が同じ要素を表わ
している添付の図面と関連づけた本発明の好ましい実施
例についての以下の詳細説明から明確になることだろ
う。

〔実施例〕

第１図を参照すると、定置式ベース４、中に円筒形マ
ンドレル17がしっかりと締めつけられている従来の可動
チャック６を含むロッカーミル２が概略的に示されてい
る。マンドレルは工作物18の中に位置づけされ、工作物
の内径よりわずかにだけ小さい均等な外径を有してい
る。工作物18の右端部は、成形ゾーン33内に配置されて
おり、このゾーン内で可動ロールスタンド９の一対のロ
ールダイス11及び12によって行なわれる成形作業を受け
る。ロールスタンド９は、従来のスライド又はサドル9A
にとり付けられており、このスライド又はサドルの方は
トラック（図示せず）に沿って往復運動するよう誘導さ
れる。該サドルは、成形ゾーン33が工作物との関係にお
いて軸方向に往復運動されるように、クランクアームア
センブリ７により揺動させられる。

成形作業中、工作物は、チャック６のための支持用ブ
ラケット26を通って延びるネジ付きシャフト22をもつネ
ジアセンブリにより、段階的に成形ゾーン内に前送りさ
れる。工作物及びマンドレルの各ステップ動作の間、工
作物はその軸を中心にして予め定められた度数だけ回転
させられる。回転は、以下の記述から明らかになるよう
に、可動チャック６でもその他の場所でも行なうことが
できる。

ここで第２図及び第３図を参照すると、ロールダイス
11及び12は、それぞれ上部及び下部アーバ（13及び14）
上に載置され、溝G,G′を有する（第３図）。アーバー
は、上下の平行な水平軸UA及びLAを中心に回転する。各
々の溝は一次成形部分30、仕上げ部分31及びドウェル部
分32を含んでいる。各々の溝の部分30及び31の表面は一
般に半円形断面をもち、その軸は、溝のそれぞれの部分
が成形ゾーン33で一致するとき、マンドレル及び工作物
の軸と同心である。ロールダイスの周縁部35は回転中に
収束して、工作物が中で圧縮されるピンチゾーン又はニ
ップゾーンを間に形成する。

ロールに対するドウェル部分32の弧は、通常約60度か
ら120度である。一次成形部分30は通常仕上げ部分31よ
りも長く、ドウェル部分は、ロールダイスの円周の残り
を延長する。

作動中、ロールスタンドは第１図に示されている位置
から左右に揺動し、実際には、行程の一次管成形動作内
で右に移動している。この時点で、溝の部分30は、以下
にさらに詳しく説明する手段によって、ロールダイス11
が時計回りに又ロールダイス12が反時計回りに回転して
いる状態で、工作物と係合する。ロールダイスの回転に
対するロールスタンドの動きは、ロールスタンドとロー
ルダイスが最右位置にあるとき、溝の仕上げ部分31がド
ウェル部分32の近傍のその端部で一致するようなもので
ある。この動きは次に同時に逆転されるため、ロールダ
イスは、ロールスタンドがロールダイスを左側へ移動さ
せ始めるのと同時にそのそれぞれの反対方向に回転し始
める。通常絞りの一部又は全部は左から右への前進行程
で起こる。ロールダイスが工作物全体の上を圧延すると
きの工作物の動きに応じて、変形作用の一部又は全部は
右から左への戻り行程中に起こりうる。

ロールスタンドがその最右位置に近づくときロールダ
イスは回転してしまっており、従って、溝のドウェル部
分32は一致しようとする。つまりたとえあったとしても
きわめてわずかな圧力しか工作物に加えられない。この
時点で、工作物及びマンドレルを１段階右の方へ送り出
すため、ネジ付きシャフト22を回転させることによりス
テップ送出し動作が生成される。同時に、チャック６は
従来どおり、前述のごとく予め定められた度数だけ工作
物を回転させる。次にロールスタンドの動作は逆転さ
れ、溝の部分30（第３図の下部に示されている）の先行
端部は工作物上へと動き、直前のステップによりロール
ダイスの範囲内に動かされた工作物の部分と係合する。
こうして、金属がマンドレルに沿って軸方向に流れてい
る状態で管成形段階が作り出される。この結果、工作物
の自由端すなわち第１図中に描かれている右端において
管の長さの増大が表われることになる。上述の作業のさ
らに詳しい説明については、1989年１月16日に提出され
た同時係属出願第07/297,431号を参照することができ
る。

本発明に基づくロールスタンド９は、４つの軸受ブロ
ックすなわち、左右の上部軸受ブロック112,114及び左
右の下部軸受ブロック116,118を含んでいる。上部軸受
ブロック112,114から成る上部アセンブリ119は、２つの
従来の水平連結用ボルト120Aにより合わせて保持されて
おり、下部軸受ブロック116,118から成る下部アセンブ
リ119′は、２つの従来の水平連結用ボルト120Bにより
合わせて保持されている。結びつけられたブロックの間
隔どりをするため各連結用ボルト上には、スペーサ121
（第10図）が載置されている。以下に説明するように、
右側の上下軸受ブロック112,116を相互連結するもの２
つ及び左側の上下軸受ブロック114,118を相互連結する
もの２つを含む計４つの従来の垂直引張りボルト又はタ
イロッド122により、上部アセンブリ119は下部アセンブ
リ119′に固定されている。

引張りボルト122の各々はそれぞれの上部軸受ブロッ
ク112,114を通過し、それぞれの下部軸受ブロック116,1
18の中にネジ込み式に収容される。各引張りボルト122
の上端部をとり囲んでいるのは、全て従来通りのもので
あるせん断ダイス124、せん断座金126及びせん断リング
128である。各引張りボルト122の上端部には、ネジ込み
ナット130が、ネジ込み式に連結されている。過度の力
例えばロールスタンドのニップゾーン内の不当に大きな
工作物の存在により上部アセンブリ119が上方に押しや
られた場合、せん断ダイス124はせん断座金126をせん断
し、せん断リング128内に形成されたリセス129内に垂直
に入り、こうして引張りボルト122の過剰ひずみを防
ぐ。

軸受ブロック112,114,116,118の各々の中にはまり込
んでいるのは、従来の転がり軸受140,140A,140′,140
A′（第８図）である。例えば右側の上部軸受ブロック1
12を参照してみると、転がり軸受140の半径方向外側の
端部は、転がり軸受140の反対側において軸受ブロック1
12にネジ込み式に固定されている従来の軸方向外側及び
内側の調整用リング142,144の間にはさまれている。そ
れぞれの調整用リングのスロット152を通過する押えネ
ジ150を用いて、軸受ブロック112上に一対の従来の外側
及び内側固定用プレート146,148（第７図、第８図）が
載置されている。各々の固定用プレート146,148は、調
整用リングの外側周囲内の複数のリセス156のうちの１
つの中に収容されるべく適合された固定用出張り154を
支持している。かかる従来の方法で、調整用リング142,
144がひとたび軸受ブロック112と接触するよう締めつけ
られた後のかかるリングのゆるみは防止される。

転がり軸受140内には、上部長手方向軸UAを中心に回
転する上部アーバー13が、回転可能な形で載置されてい
る。調整用リング142,144の間ならびに一対の軸方向内
側及び外側保持用スリーブ162,164の間に、軸受140の半
径方向内側端部がはさまれている。これらの保持用スリ
ーブは上部アーバー13の外周囲上に位置し、軸受140の
軸方向端部に突き当たる。外側保持スリーブ164は、ボ
ルト165によりアーバの軸方向端部に締めつけられ半径
方向に外側保持スリーブと重なり合うエンドプレート16
6により軸方向に固定されている。

軸方向外側及び内側の一対のオイルシール168が、転
がり軸受140の相対する軸方向端部の近傍の保持用スリ
ーブと調整用リングの間に半径方向に固定されている。

外側の保持用リング164は上部アーバー13の外周囲の
円筒形の部分ａの上に載置されている。軸受140はかか
る外周囲の従来のテーパー付き部分ｂの上に載置され、
かかる部分ｂはアーバーからの軸受の除去を容易にする
べく部分ａの方に向かってテーパーがかかっている。内
側の保持用リング162は、アーバーの円筒形部分ｃの上
に載置されている。

上部アーバ13の相対する軸方向端部には、軸受ブロッ
ク114が配置されている。ボルト172によりブロック114
の軸方向内側端部には保持リング174が固定されてい
る。ブロック114内には転がり軸受140Aが同軸的に配置
され、当該軸受の半径方向外側端部は、保持リング174
の半径方向肩部178とブロック114の半径方向肩部180の
間に従来の方法ではさまれている。

転がり軸受140Aの半径方向内側端部は、上部アーバ13
の外周囲上に収まっている軸方向外側及び内側の保持ス
リーブ182,184の間で軸方向にはさまれている。外側保
持スリーブ182とブロック114の間ならびに内側保持スリ
ーブ184と保持リング174の間には、半径方向にオイルシ
ール168がはさまれている。かかるオイルシールは、転
がり軸受140Aの相対する軸方向端部の近傍に位置づけら
れている。

上部アーバー13の端部には平歯車190がとりつけられ
ている。かかる平歯車は、外側保持スリーブ182に対し
歯車190を押しつけるべく上部アーバ13にボルト締めさ
れているエンドプレートにより軸方向に保持され、かか
る外側保持スリーブ182は内側保持スリーブ184に対して
転がり軸受140Aを押しつける。内側保持スリーブ184は
上部アーバー13の半径方向肩部194に対し押しつけられ
る。肩部194は、上部アーバーのカラー196で構成されて
いる。上部アーバーのリセス内には、歯車キー197が挿
入され、平歯車190内のリセスとかみ合い、その間の確
動伝動を行なう。

内側及び外側保持スリーブ184,182は上部アーバー13
の円筒形部分ｅ，ｇ上にそれぞれ載置されている。軸受
140Aは、上部アーバー13のテーパーのついた部分ｆの上
に載置されており、かかる部分ｆは、従来通り軸受140A
の除去を容易にするため部分ｇの方に向かってテーパー
がかかっている。平歯車190は、その除去を容易にする
ためアーバー13のテーパーのかかった部分ｈ上に載置さ
れている。

右側及び左側の上部ブロック112,114の軸方向中間で
上部アーバー13上には、上部ロールダイス11が載置され
ている。上部ロールダイスには、第３図に関連して前述
したように、一次成形、仕上げ及びドウェル部分30,31,
32を構成する溝が含まれている。

本発明に従うと、上部ロールダイス11は上部アーバー
13のテーパーのついた部分ｄ上に配置されている。かか
る部分ｄは部分ｃに向かってテーパーがかかっている。
テーパーのかかったくさびスリーブ202は、ロールダイ
ス11の内径とテーパーのついた部分ｄの間で半径方向に
くさび留めされている。くさびスリーブは、ロールダイ
ス11の全ての半径方向あそびを除去するため部分ｄのも
のと一致するテーパを有している。くさびスリーブ202
には、ロールダイス11の１方の軸方向端部と内側保持ス
リーブ162の間で軸方向にはさまれているヘッド部分204
が含まれている。ロールダイス11の反対側の軸方向端部
は、アーバーカラー196により構成されている半径方向
肩部206と突き合わさっている。

上部駆動キー208は、カラーの外周囲内に形成された
溝の中に配置されている。内側保持スリーブ184の環状
リップ210がこの溝の上に重なり、キー208をこの中に半
径方向に緩く保持している。キー208は、ロールダイス1
1の軸方向端壁内に形成されたリセスの中に収容されて
上部アーバー11からこれに対して回転駆動力を伝達して
いる。

くさびスリーブを用いてアーバ13のテーパのかかった
部分ｄ上にロールダイス11を載置することにより、ロー
ルダイス11の除去及び設置は、アーバ上にロールダイス
を熱収縮させる先行技術の方法に比べて容易になる。

上部連結用ボルト120Aにより固定されている上述のコ
ンポーネントから成る上部アセンブリ119は、下部連結
用ボルト120により固定されている下部アセンブリ119′
上に載置されている。下部アセンブリには、上部アセン
ブリに関してすでに説明したものと類似する、図面中で
は同じ番号にダッシュをつけて示されているコンポーネ
ントが含まれている。下部アセンブリのロールダイス12
は、ロールダイス11と同じ要領でロールダイス12の除去
を容易にするようくさびスリーブ202′を用いて下部ア
ーバ14のテーパーのついた部分ｄ′上に載置されてい
る。

下部アセンブリ119′はさらに、下部アーバ14′の円
筒形部分ｈ′に対し同軸的にとりつけられたピニオン歯
車218を含んでいる。スペーサリング220がかかるピニオ
ン歯車218を下部平歯車190′から分離している。下部ア
ーバ14にはエンドプレート192′がとりつけられ、当該
エンドプレートはピニオン歯車218の環状溝224の中に収
容されている。ピニオン歯車と下部アーバ14の間で確動
伝動を行なうよう、２つのキー226,228の従来の配置が
具備されている。キー226はかかる駆動連結を行ない、
一方キー228はキー226のあそびを無くするようくさびと
して作用する。

上部及び下部アセンブリ119,119′の間には、上部ブ
ロック112,114と下部ブロック116,118の間の垂直間隔を
調整するため、従来の調整機構219（第８図、第９図）
が配置されている。各々の調整用機構219は、下部アセ
ンブリ119′上に上部アセンブリ119が置かれたときそれ
ぞれの上部及び下部ブロックの間に位置づけられるスラ
イドプレートを含んで成る。かかるスライドプレート23
0はそれぞれのブロックの下側に形成された上部溝の中
に配置されている。

各スライドプレートに結びつけられた２つの調整用く
さび234は、それぞれの下部ブロックの上面に形成され
た下部溝内に一部分配置され前記上部溝の中に一部分配
置されている。調整用くさび234は結びつけられたスラ
イドプレート230と下部ブロックの間で半径方向にはさ
まれている。各くさびの上部部分は、それぞれの上部ブ
ロックの半径方向肩部とスライドプレートの半径方向肩
部の間で軸方向に封じ込められている。各々の調整用く
さび234の下部部分は、下部溝の半径方向肩部の間に軸
方向に封じ込められている。スライドプレート230及び
結びつけられた２つの調整用くさび234から成るコンポ
ーネントの各組は、上部及び下部ロールダイス11,12の
溝G,G′が適当に間隔どりされるように上部アセンブリ
と下部アセンブリ119,119′を互いに対して軸方向に位
置づけするのに役立つ。

各々のくさび対の調整は、手動ダイヤル242を用いて
他の対とは独立して行なわれうる。各々のダイヤル242
は、調整用ネジ244の外端部にとりつけられ、かかるネ
ジの内端部はくさびのＵリング246にネジ込み式に連結
されている。該くさびＵリング246は、ピン248によりそ
の他の調整用くさび234に連結されている。従って、ダ
イヤル242の回転の時点で、ネジ244はＵリング246との
関係において回転し２つの調整用ネジ234を同時に線形
的に移動させることになる。

第６図をみればわかるように、スライド9Aに対しロー
ルスタンド９を連結するため、下部ブロック116,118上
のさまざまな位置252に押えネジ250が具備されている。
スライドからロールスタンドを適切に間隔どりするた
め、下部ブロックとスライドの間にシム253を配置する
ことも可能である。かかる配置は、押えネジ250が除去
された時点でロールスタンド９をスライドの往復運動の
方向に対し横方向にスライドから水平に滑り出させるこ
とができるようなものである。すなわち、ロールスタン
ドは、第６図及び第７図の紙の平面から垂直方向に移動
される（つまり、第６図では見る人から離れるように又
第７図では見る人に向かって）。有利なことに、ロール
スタンド９に沿って可動カート（図示せず）をもってき
て、ロールスタンドを輸送のためカートの表面へ滑動さ
せることができるような形でこのカートを方向づけする
ことが可能である。従って、ミルの中のロールスタンド
を完全に分解することは必要でない。それどころか、ロ
ールスタンドは容易にとり外しでき、別の設備へもって
いって分解することができる。その間に、すでに組立て
られた交換用ロールスタンドをスライド上へ滑動させそ
れにとりつけることが可能である。従って、ミルの実際
のダランタイムは最低限におさえられる。

クランクアームアセンブリが作動させられると、スラ
イド、サドル及びロールスタンドは線形的に往復運動さ
せられる。ピニオン歯車218の上には、ロールスタンド
が中で往復運動するエンクロージャ（図示せず）に固定
されうるような定置式歯付きラック260（第８図、第11
図）が載置されている。ピニオン歯車218はラック260と
かみ合うためロールスタンドの往復運動はピニオン歯車
の回転を生み出す。従って、ピニオン歯車は下部アーバ
14、下部平歯車190′、及び下部ロールダイス12を回転
させる。下部平歯車190′は上部平歯車190を回転させ、
かかる上部平歯車190は、上部アーバ13及び上部ロール
ダイス11を回転させる。

下部平歯車190′はロールスタンドのピニオン歯車218
と同じ側にあるため、ピニオン歯車から下部平歯車への
回転力（トルク）は、下部アーバー14の比較的短かい範
囲だけ伝達される。従って、下部アーバは、より長い距
離にわたりトルクを伝達しなければならないアーバ（例
えば、平歯車がピニオン歯車のある側と反対のロールス
タンドの側にある場合）ほど強くなくてもよい。従っ
て、例えば、下部アーバ14は重量がより軽いものであっ
てよい。その結果、ロールスタンドの全体重量は軽減さ
れるため、ロールスタンドを往復運動させるのに必要な
エネルギーはより少なくなる。又、往復運動させられる
ロールスタンドの方向を逆転するのに必要な応力が少な
くてすむため、クランクアームアセンブリ７のコンポー
ネント上に起こる摩耗及び裂傷は比較的少ない。

ロールスタンドがスライドから取り除かれるとき、ピ
ニオン歯車218はラックとの係合から外れて滑り出され
る。かかる係合解除を容易にするため、ラックをもち上
げる手段が具備される。第11図を見るとわかるように、
ラック260の反対側の端部が連結されているハウジング3
00が具備されている。第11図は、片端だけにおける連結
を描いている。ラックの中にはボルト302が延びてお
り、ハウジングの中にネジ込み式に収容されている。ラ
ックとハウジングの間には座金304及びシム306が介在し
ている。ハウジングとラックの間にはコイル圧縮バネ30
6が配置され、ボルト302が締めつけられたときに圧縮さ
れる。従ってボルトが解放されると、バネは自動的にラ
ックを垂直方向に移動させる。同様なバネ配置をラック
の反対側の端部に具備することができる。

同様に具備されているのが、ハウジングにボルト310
でとりつけられラックの偶発的な緩みに対し保証するべ
くラックの傾斜面312に対しくさび留め式に圧迫するよ
う配置されている。くさび308を上方に片寄らせるた
め、コイル圧縮バネ314が具備されている。

ロールダイス11,12を交換するためには、エンドプレ
ート166,166′を除去した後、アーバーから右側の上下
軸受ブロック112,116をとり外すだけでよい。有利なこ
とに平歯車190,190′はピニオン歯車218と共にロールス
タンドのもう一方の側にあるため、これらの平歯車をと
り外す必要はない。

アーバからのロールダイスの除去は、ロールダイスが
くさびスリーブ202,202′によりアーバ13,14のテーパ付
き部分の上に載置されていることから、容易になる。こ
うして、ロールスタンドを分解しアーバーをとり外す必
要が全く無いことから、ロールダイスの交換は比較的迅
速にかつたやすく行なわれる。

異なるサイズの工作物について作動することになる新
しく設置されたロールダイスは、互いに対して垂直に調
整されなくてはならない。これは、オペレータにより手
動式に行なわれ、オペレータはニップゾーンにてくり返
し測定を行なわなくてはならない。この作業は、平歯車
190,190′がピニオン歯車218と共にロールスタンドの左
側に位置づけられている本発明によって、幾分かより便
利になっている。ロールスタンドの右側から自らの計測
を行なうオペレータは、オペレータの動きを妨げクラン
クアームアセンブリ７の運転開始が偶発的に早すぎた際
に安全性上の危険性をもたらす可能性のある平歯車の周
辺への接近を行なわずにすむ。

ミル内のロールスタンドはスライドからたやすく滑り
出すことができ代替のロールスタンドを逆の要領でたや
すく設置できることから、本発明に従ったロールスタン
ド／スライドの配置はロールダイスを交換する際のミル
のダウンタイムを減少させるということがわかるだろ
う。従って、ロールスタンドがミル内に残っている状態
でロールダイスを交換する必要は全くない。本発明に従
った水平滑動操作には、スライドからロールスタンドを
もち上げるのに必要とされる天井クレーン及びそれに類
するものは必要とされない。又、ロールスタンドはロー
ルダイスの交換を著しく容易にする。被動平歯車は駆動
ピニオン歯車とロールスタンドの同じ側に配置されてい
るため、被動平歯車をとり外す必要なくロールスタンド
からロールダイスを除去することができる。さらに、ロ
ールダイスは、むしろ熱収縮連結によりテーパースリー
ブを用いてアーバのテーパ付き周囲部分上に載置されて
いるため、ロールダイスをより容易にとり外すことがで
きる。上記の理由から、ロールダイスの交換は、迅速か
つ便利に行なうことができ、こうしてミルのダランタイ
ムは短縮される。

ロールスタンドの同じ側にピニオン歯車と平歯車を位
置づけすることのもつもう１つの利点は、ピニオン歯車
と同軸平歯車の間の軸方向距離が最低限におさえられる
ということにある。従って、ねじり力を伝達しなくては
ならない下部アーバの軸方向長さは、平歯車とピニオン
歯車がロールスタンドの反対側に配置されている場合に
比べて短かい。このことはすなわち、より小さい直径
（軽量）の下部アーバを用いることができるということ
を意味している。かくしてロールスタンドの全体的重量
は減少し、ロールスタンドを往復運動させるのに必要な
エネルギーの量は、最低限におさえられる。

本発明はその好ましい実施例に関して記述されてきた
が、当業者であれば、前記クレームに規定されている本
発明の精神及び範囲から逸脱することなく特定的に記述
されていない付加、置換、変更及び削除を行なうことも
可能であるということがわかるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従ったロールスタンドを含むロール
スタンドを含むロッカーミルの概略的側面図である。 第２図は、工作物が絞られている状態でのロールスタン
ドのロールダイスを通して切りとった概略的垂直断面図
である。 第３図は、ロールダイスの工作物絞り用溝の概略的側面
図である。 第４図は、本発明に基づくロールスタンドの正面図であ
る。 第５図は、ロールスタンドの平面図である。 第６図は、一部分が分解されたロールスタンドの片側の
側面図である。 第７図は、ロールスタンドの反対側の側面図である。 第８図は、第６図中のライン８−８に沿ってロールスタ
ンドを通して切りとられた垂直断面図である。 第９図は、本発明に従った調整用機構の拡大断面図であ
る。 第10図は、第６図のライン10−10に沿って切りとった、
連結用ボルト及び付随するスペーサの部分的に断面で表
わされた断片図である。 第11図は、ロールスタンドの駆動歯車を駆動させるため
の歯付きロールスタンドの側面図である。 ２……ロッカーミル、４……定置式ベース、 ６……可動チャック、９……ロールスタンド、 11,12……ロールダイス、13,14……上下アーバ、 17……マンドレル、18……工作物、 30……一次成形部分、31……仕上げ部分、 32……ドウェル部分、33……成形ゾーン、 35……ロールダイス周縁部、 112,114……左右の上部軸受ブロック、 116,118……左右の下部軸受ブロック、 119……上部アセンブリ、 120A……水平連結用ボルト、 121……スペーサ、 122……タイロッド（垂直引張りボルト）、 124……せん断ダイス、126……せん断座金、 128……せん断リング、129……リセス、 130……ネジ込みナット、 140,140A′,140′,140A′……ころがり軸受、 142,144……調整用リング、 146,148固定用プレート、 150……押えネジ、152……スロット、 162,164……保持用スリーブ、 168……オイルシール、172……ボルト、 174……保持リング、 178,180……半径方向肩部、 182,184……保持スリーブ、 190……平歯車、196……カラー、 202……くさびスリーブ、204……ヘッド部分、 206……半径方向肩部、208……上部駆動キー、 210……環状リップ、218……ピニオン歯車、 219……調整用機構、220……スペーサリング、 224……環状溝、226,228……キー、 230……スライドプレート、 234……調整用くさび、242……手動ダイヤル、 244……調整用ネジ、246……Ｕリング、 250……押えネジ、 260……定置式歯つきラック、 300……ハウジング、304……座金、 306……圧縮バネ（シム）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ エス．ルトコースキ アメリカ合衆国，ワシントン 99337, ケンウィック，ウエスト イレブンス アベニュ 1836 (72)発明者 アンソニー エー．デュアリング アメリカ合衆国，ワシントン 99337, ケンウィック，サウス アンダーウッド プレイス 3905 (72)発明者 ブルース オー．フォスター アメリカ合衆国，ワシントン 99320, ベントン シティ，ボックス 1118，ル ート １ (56)参考文献 特開 平３−210904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−6962（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46610（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 21/00

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い円筒形工作物の直径を減少させるた
   め前後方向に往復運動可能に設けられたロールスタンド
   を具備したロッカーミルにおいて、 垂直に重ねて設けられた上下の軸受ブロック手段、 前記上下の軸受ブロック手段の間の垂直間隔を調整する
   ための調整用手段、 前記上部軸受ブロック手段内に設けられた第１及び第２
   の軸受ならびに前記下部軸受ブロック手段内に設けられ
   た第３及び第４の軸受、 前記前後方向に対して直交する方向に前記ロールスタン
   ドの第１の側から第２の側まで延びている上部軸を中心
   にして回転するため前記第１及び第２の軸受内に回転可
   能に取付けられ、かつ該第１及び第２の軸受を取付ける
   第１及び第２の外側周囲部分を備え、また前記第１の外
   側周囲部分は前記ロールスタンドの前記第１の側の方に
   向かってテーパーを有し、前記第２の外側周囲部分は前
   記ロールスタンドの前記第２の側の方に向かってテーパ
   ーを有するように形成されている上部アーバ、 前記上部軸に対し平行に延びる下部軸を中心にして回転
   するよう前記第３及び第４の軸受内に回転可能に取付け
   られ、かつ該第３及び第４の軸受を取付ける第３及び第
   ４の外側周囲部分を備え、また該第３の外側周囲部分は
   前記ロールスタンドの前記第１の側の方に向かってテー
   パーを有し、前記第４の外側周囲部分は前記第２の側の
   方に向かってテーパーを有するように形成されている下
   部アーバ、 一緒に回転するように前記上部アーバと下部アーバの第
   ４及び第５の外側周囲部分上に載置される上下ロールダ
   イスであって、各々その外周上に溝を備え、工作物を圧
   縮するためのニップゾーンを間に形成すべく前記溝が垂
   直に重ねて設けられるように配置され、かつ前記第４及
   び第５の周囲部分は前記ロールスタンドの前記第１の側
   に向かってテーパーを有している上下ロールダイス、 前記上部ロールダイスの内側周囲部分と前記第４の外側
   周囲部分の間に半径方向にしっかり載置されている上部
   のテーパースリーブ、 前記下部ロールダイスの内側周囲部分と前記第５の外側
   周囲部分の間に半径方向にしっかりと載置されている下
   部テーパースリーブ、 前記ロールスタンドの前記第２の側でそれぞれ上下アー
   バーに同軸的に連結されており、かみ合い係合状態にあ
   るような上下の被動歯車及び 前記ロールスタンドの前記第２の側に配置され前記被動
   歯車の１つと同軸的に連結され、しかもラックとかみ合
   って前記ロールスタンドの往復運動に従って駆動回転を
   発生し、該駆動回路が次にその他の被動歯車を駆動して
   前記アーバー及び前記ロールダイスを回転させるように
   設けられている駆動歯車、 を具備して構成されることを特徴とするロッカーミル。
2. 【請求項２】前記駆動歯車は前記下部被動歯車と同軸的
   に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のロ
   ッカーミル。
3. 【請求項３】前記上部軸受ブロック手段には、前記上部
   及び下部軸に平行に延びる前部連結用ボルトにより相互
   連結されている第１及び第２の軸受ブロックが備えられ
   ており、前記第１及び第２の軸受はそれぞれ該第１及び
   第２の軸受ブロック内に載置され、 また、前記下部軸受ブロック手段には、前記上部連結用
   ボルトに平行に延びる下部連結用ボルトにより相互連結
   された第３及び第４の軸受ブロックが備えられており、
   前記第３及び第４の軸受は該第３及び第４の軸受ブロッ
   ク内にそれぞれ載置されていることを特徴とする請求項
   １に記載のロッカーミル。
4. 【請求項４】前記第１及び第３の軸受ブロックを相互連
   結する第１の垂直なタイロッド及び、前記第２及び第４
   の軸受ブロックをそれぞれ相互連結する第２の垂直なタ
   イロッドを備えていることを特徴とする請求項３に記載
   のロッカーミル。
5. 【請求項５】前記調整手段には、前記第１及び第３の軸
   受ブロックの間に半径方向に配置された第１の調整くさ
   びと、前記第２及び第４の軸受ブロックの間に半径方向
   に配置された第２の調整くさびとが設けられていること
   を特徴とする請求項３に記載のロッカーミル。
6. 【請求項６】細長い円筒形工作物の直径を減少させるた
   めのロッカーミルにおいて、 前後方向の往復運動が可能に設けられ、かつ垂直に重ね
   合わされた上下の軸受ブロック手段、 前記上下軸受ブロック手段の間の垂直な間隔を調整する
   ための調整用手段、 前記上部軸受ブロック手段内に載置された第１及び第２
   の軸受ならびに前記下部軸受ブロック手段内に載置され
   ている第３及び第４の軸受、 前記前後方向に対して直交する方向に前記ロールスタン
   ドの第１の側から第２の側まで延びている上部軸を中心
   にして回転するよう前記第１及び第２の軸受内に回転可
   能に載置され、前記第１及び第２の軸受を載置させる第
   １及び第２の外側周囲部分を備え、かつ該第１の外側周
   囲部分は前記ロールスタンドの前記第１の側の方に向か
   ってテーパーを有し、前記第２の外側周囲部分は前記ロ
   ールスタンドの前記第２の側の方に向かってテーパーを
   有するように形成されている上部アーバ、 前記上部軸に対し平行に延びる下部軸を中心にして回転
   するよう前記第３及び第４の軸受内に回転可能に載置さ
   れ、前記第３及び第４の軸受を載置させる第３及び第４
   の外側周囲部分を備え、該第３の外側周囲部分は前記ロ
   ールスタンドの前記第１の側の方に向かってテーパーを
   有し、前記第４の外側周囲部分は前記第２の側の方に向
   かってテーパーを有するように形成されている下部アー
   バ、 一緒に回転するように前記上部アーバと下部アーバの第
   ４及び第５の外側周囲部分上に載置される上下ロールダ
   イスであって、各々その外周上に溝を備え、工作物を圧
   縮するためのニップゾーンを間に形成すべく前記溝が垂
   直に重ねて設けられるように配置され、かつ前記第４及
   び第５の周囲部分は前記ロールスタンドの前記第１の側
   に向かってテーパーを有している上下ロールダイス、 前記上部ロールダイスの内側周囲部分と前記第４の外側
   周囲部分の間に半径方向にしっかり載置されている上部
   のテーパースリーブ、 前記下部ロールダイスの内側周囲部分と前記第５の外側
   周囲部分の間に半径方向にしっかりと載置されている下
   部テーパースリーブ、 前記ロールスタンドの前記第２の側でそれぞれ上下アー
   バに同軸的に連結されており、かみ合い係合状態にある
   ような上下の被動歯車及び 前記ロールスタンドの前記第２の側に配置され、前記被
   動歯車の１つと同軸的に連結された駆動歯車、 の諸要素を具備して構成されたロールスタンドと、 前後方向に延び前記駆動歯車とかみ合い係合する定置式
   ラックと、 前記ラックとの関係において前後方向に前記ロールスタ
   ンドを往復運動させ、以って前記駆動歯車を回転させ、
   かつ前記被動歯車を駆動するようにし、更に前記被動歯
   車がその他の被動歯車を駆動して前記アーバ及び前記ロ
   ールダイスを回転させるようにする手段と、 前記ロールスタンドが往復運動させられるにつれて前記
   ニップゾーンを通して工作物を徐々に前進させ、以って
   工作物の直径を減少させて絞るための手段と、を備えて
   構成されたことを特徴とするロッカーミル。
7. 【請求項７】前記駆動歯車は前記下部被動歯車と同軸的
   に連結されており、前記ラックの歯付き下側部分と係合
   していることを特徴とする請求項６に記載のロッカーミ
   ル。
8. 【請求項８】前記上部軸受ブロック手段には、前記上部
   及び下部軸に対し平行に延びる上部連結用ボルトにより
   相互連結された第１及び第２の軸受ブロックが具備され
   ており、前記第１及び第２の軸受はそれぞれ前記第１及
   び第２の軸受ブロック内に載置され、また、前記下部軸
   受ブロック手段には、前記上部連結用ボルトに平行に延
   びる下部連結用ボルトにより相互連結された第３及び第
   ４の軸受ブロックが具備されており、前記第３及び第４
   の軸受は前記第３及び第４の軸受ブロック内にそれぞれ
   載置されていることを特徴とする請求項６に記載のロッ
   カーミル。
9. 【請求項９】前記第１及び第３の軸受ブロックを相互連
   結する第１の垂直なタイロッド及び、前記第２及び第４
   の軸受ブロックをそれぞれ相互連結する第２の垂直なタ
   イロッドを備えて成ることを特徴とする請求項８に記載
   のロッカーミル。
10. 【請求項１０】前記調整手段には、前記第１及び第３の
    軸受ブロックの間に半径方向に配置された第１の調整く
    さびと、前記第２及び第４の軸受ブロックの間に半径方
    向に配置された第２の調整くさびとが設けられているこ
    とを特徴とする請求項８に記載のロッカーミル。
11. 【請求項１１】往復運動可能な形で載置されたスライ
    ド、前記スライドに解放可能な締め具により取付けられ
    たロールスタンドおよび前記スライドを往復運動させる
    ための手段を備えた細長い円筒形工作物の直径を減少さ
    せるためのロッカーミルにおいて、 前記ロールスタンドには平行な水平軸を中心に回転可能
    な垂直に間隔どりされたロールダイスが具備されてお
    り、該ロールダイスは、絞りがおこなわれている一方で
    その中を工作物が通過するようなニップを構成し、また
    前記ロールスタンドは解放可能な締め具により前記スラ
    イドに載置され、水平方向にかかるスライドから滑り出
    るように配置されていることを特徴とするロッカーミ
    ル。
12. 【請求項１２】前記ロールスタンドにはロールダイスを
    回転させるため該ロールダイスに作動可能な形で連結さ
    れている歯車手段が設けられ、該歯車手段は駆動歯車を
    具備し、又該ミルには、自らとの関係における前記ロー
    ルスタンドの往復運動に応じて前記駆動歯車の回転を発
    生させるため該駆動歯車とかみ合い係合する定置式歯付
    きラックならびに、前記ロールスタンドが前記スライド
    から水平に滑動された時点で前記ラックからの前記駆動
    歯車の水平な分離を容易にするべく前記駆動歯車との関
    係において前記ラックを垂直に移動させるための手段が
    具備されていることを特徴とする請求項11に記載のロッ
    カーミル。
13. 【請求項１３】前記ラックを移動させるための前記手段
    にはバネが含まれていることを特徴とする請求項12に記
    載のロッカーミル。
14. 【請求項１４】該ロッカーミルにはハウジングが具備さ
    れており、前記ラックは解放可能な締め具により前記ハ
    ウジングに連結され、前記バネは該締め具の解放に応じ
    て上方に前記定置式歯付きラックを移動させるように配
    置されていることを特徴とする請求項13に記載のロッカ
    ーミル。