JP3041068B2 - 中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法及び装置 - Google Patents
中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法及び装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
- B21B19/06—Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
- B21B19/10—Finishing, e.g. smoothing, sizing, reeling
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
記載の中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法と、
この方法を実施する圧延装置に関する。
記載の中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法と、
この方法を実施する圧延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】７”（１７７．８ｍｍ）から２６”（６
６０ｍｍ）までの直径領域で１５：１から５０：１まで
の領域の直径／肉厚比を有するシームレス管の需要は非
常に大きい。本明細書では、堀り管、搬送管又はケーシ
ングとしてほとんどシームレス管が使用される油田掘削
領域のみを指す。この場合、高い品質のシームレス管、
すなわち肉厚及び直径の公差が小さく、表面品質が良好
であるシームレス管を製造することは比較的困難であ
り、対応する装置コストが必要である。これは特に、２
５：１より大きい直径／肉厚比を有する肉厚の薄い管に
当嵌まる。現在までこのようなシームレス管の製造のた
めに使用されてきた圧延方法は、例えばプラグ圧延方式
及びピルガー圧延方式である。これら２つの圧延方法の
通常の装置構成に関して、”Ｓｔａｈｌｒｏｈｒ−Ｈａ
ｎｄｂｕｃｈ”１９８６年刊第１０版の特に１２８頁及
び１３３頁を参照されたい。
６０ｍｍ）までの直径領域で１５：１から５０：１まで
の領域の直径／肉厚比を有するシームレス管の需要は非
常に大きい。本明細書では、堀り管、搬送管又はケーシ
ングとしてほとんどシームレス管が使用される油田掘削
領域のみを指す。この場合、高い品質のシームレス管、
すなわち肉厚及び直径の公差が小さく、表面品質が良好
であるシームレス管を製造することは比較的困難であ
り、対応する装置コストが必要である。これは特に、２
５：１より大きい直径／肉厚比を有する肉厚の薄い管に
当嵌まる。現在までこのようなシームレス管の製造のた
めに使用されてきた圧延方法は、例えばプラグ圧延方式
及びピルガー圧延方式である。これら２つの圧延方法の
通常の装置構成に関して、”Ｓｔａｈｌｒｏｈｒ−Ｈａ
ｎｄｂｕｃｈ”１９８６年刊第１０版の特に１２８頁及
び１３３頁を参照されたい。
【０００３】プラグ圧延方式の欠点は、長手方向圧延に
起因する肉厚隆起を等化し、容認される丸みを得るため
にプラグミルに、性能の理由から２つの平行に走行する
磨管機と、定径圧延機が後置接続されなけらばならない
点である。定径圧延工程において、磨管工程により僅か
に口広げされた素管を、直径を対応して減少することに
より所望の仕上げ寸法に圧延することが重要である。こ
のような定径圧延機の中では１つのスタンド当りの直径
減少率は約２から４％であるので、素管を通常のように
標準化する際に、対応する直径の減少を実現するために
多数のスタンドが必要である。しかし多数のスタンド場
所により投資コストが大きくなり、対応してスタンドの
予備接続を設けなければならない。
起因する肉厚隆起を等化し、容認される丸みを得るため
にプラグミルに、性能の理由から２つの平行に走行する
磨管機と、定径圧延機が後置接続されなけらばならない
点である。定径圧延工程において、磨管工程により僅か
に口広げされた素管を、直径を対応して減少することに
より所望の仕上げ寸法に圧延することが重要である。こ
のような定径圧延機の中では１つのスタンド当りの直径
減少率は約２から４％であるので、素管を通常のように
標準化する際に、対応する直径の減少を実現するために
多数のスタンドが必要である。しかし多数のスタンド場
所により投資コストが大きくなり、対応してスタンドの
予備接続を設けなければならない。
【０００４】コストの理由から素管の標準化を通常は行
わないピルガー圧延方法の場合、最後の成形工程は、３
台のスタンドによる校正だけであるが、しかし表面の
質、特にピルガー圧延された管の肉厚公差は大多数の場
合に、厳しくなった要求にもはや対応しない。
わないピルガー圧延方法の場合、最後の成形工程は、３
台のスタンドによる校正だけであるが、しかし表面の
質、特にピルガー圧延された管の肉厚公差は大多数の場
合に、厳しくなった要求にもはや対応しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、延伸
された中空体から出発して可及的最小の装置コストで表
面の質が良好であり所定の寸法公差を保持して所望の仕
上げ寸法を実現する、直径／肉厚比が１５：１から５
０：１の領域内にある中肉及び薄肉のシームレス管を製
造する方法を提供することにある。
された中空体から出発して可及的最小の装置コストで表
面の質が良好であり所定の寸法公差を保持して所望の仕
上げ寸法を実現する、直径／肉厚比が１５：１から５
０：１の領域内にある中肉及び薄肉のシームレス管を製
造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１か
ら請求項３の特徴部分に記載の特徴により解決される。
有利な実施例はその他の請求項に記載されている。本発
明の考えの核心は、異なる方法を介して形成された延伸
されている中空体をできるだけ１つの孔型の中での圧延
により所望の仕上げ寸法に成形し、その際に直径を著し
く減少し、同時に内側表面を心金工具を用いて平滑化す
ることにある。スタンドがただ１つのみであるこの理想
的構成は、素材が、公差及び表面の質に関して理想的な
中空体であり、公差及び丸み性に関して最適である寸法
にこの中空体が圧延され、従って後置接続されている校
正工程が不要となるという条件が満足されているときに
のみ実現することができる。前置接続されている圧延工
程は、従来の平滑化（磨管）工程と定径工程との組合せ
であるので、本発明の圧延方法は定径平滑化又は定径磨
管工程を称呼することができ、この工程は原理的には冷
間圧延にも利用することができる。
ら請求項３の特徴部分に記載の特徴により解決される。
有利な実施例はその他の請求項に記載されている。本発
明の考えの核心は、異なる方法を介して形成された延伸
されている中空体をできるだけ１つの孔型の中での圧延
により所望の仕上げ寸法に成形し、その際に直径を著し
く減少し、同時に内側表面を心金工具を用いて平滑化す
ることにある。スタンドがただ１つのみであるこの理想
的構成は、素材が、公差及び表面の質に関して理想的な
中空体であり、公差及び丸み性に関して最適である寸法
にこの中空体が圧延され、従って後置接続されている校
正工程が不要となるという条件が満足されているときに
のみ実現することができる。前置接続されている圧延工
程は、従来の平滑化（磨管）工程と定径工程との組合せ
であるので、本発明の圧延方法は定径平滑化又は定径磨
管工程を称呼することができ、この工程は原理的には冷
間圧延にも利用することができる。
【０００７】前述の理想的構成から離れて現実には、定
径平滑化工程に別の１つの圧延工程を後置接続しなけれ
ばならない。この圧延方法は実質的に校正であり、この
構成においては丸み形成の他に、目標の仕上げ直径を正
確に調整するために微細な直径減少が行われる。しかし
本発明の方法のこの変形も、従来の圧延方法に比して大
きい利点を有する。前述のように、例えばプラグミルの
最後の段としての従来の定径圧延機の中で各スタンド当
りの直径減少率が約２から４％であることから出発する
と、定径平滑化工程における直径減少率が２０％の場合
には少なくとも５つのスタンド場所と、これに所属する
交換用スタンドとを節約することができる。別の利点
は、定径平滑化工程において定径圧延度を、直径減少が
ほぼ零である、すなわち進入する中空体が従来の平滑化
工程の場合と同様に口広げされるように調整することも
できる点である。これによりこの方法は非常に整合能力
が高まり、異なる要求のために使用することができる。
本発明の圧延方法は、圧延方向で見て、進入する中空体
が先ず始めに直径を減少され、直接に続いて内側表面の
平滑化が行われると特に有利である。この提案される順
序は、直径減少部の磨耗に依存して多くも少なくも直径
減少することも、従来のように平滑化することもできる
利点を有する。原理的には、本発明の考えを逸脱せずに
この順序を逆にすることもできる、すなわち先ず始めに
平滑化し、次いで定径することができる。しかしこれ
は、定径圧延度に対する自由が得られず、常に同時に平
滑化と定径圧延とを行わなければならない欠点を有す
る。
径平滑化工程に別の１つの圧延工程を後置接続しなけれ
ばならない。この圧延方法は実質的に校正であり、この
構成においては丸み形成の他に、目標の仕上げ直径を正
確に調整するために微細な直径減少が行われる。しかし
本発明の方法のこの変形も、従来の圧延方法に比して大
きい利点を有する。前述のように、例えばプラグミルの
最後の段としての従来の定径圧延機の中で各スタンド当
りの直径減少率が約２から４％であることから出発する
と、定径平滑化工程における直径減少率が２０％の場合
には少なくとも５つのスタンド場所と、これに所属する
交換用スタンドとを節約することができる。別の利点
は、定径平滑化工程において定径圧延度を、直径減少が
ほぼ零である、すなわち進入する中空体が従来の平滑化
工程の場合と同様に口広げされるように調整することも
できる点である。これによりこの方法は非常に整合能力
が高まり、異なる要求のために使用することができる。
本発明の圧延方法は、圧延方向で見て、進入する中空体
が先ず始めに直径を減少され、直接に続いて内側表面の
平滑化が行われると特に有利である。この提案される順
序は、直径減少部の磨耗に依存して多くも少なくも直径
減少することも、従来のように平滑化することもできる
利点を有する。原理的には、本発明の考えを逸脱せずに
この順序を逆にすることもできる、すなわち先ず始めに
平滑化し、次いで定径することができる。しかしこれ
は、定径圧延度に対する自由が得られず、常に同時に平
滑化と定径圧延とを行わなければならない欠点を有す
る。
【０００８】内側表面の質を改善するために、圧延工程
全体にわたり心金工具を連続的に長手方向に摺動するこ
とが提案される。この方法は、通常の熱間圧延の場合に
スケールが特定の個所に集中して形成されず、従って圧
延工程がスケール発生により妨害されることがない利点
を有する。別の１の変形は、所定の圧延段階の間にのみ
心金工具を摺動することにある。この所定の圧延段階は
有利には、ロール間隙の中の力分布が特に危険な状態で
あり心金工具の摺動により支持されなければならない圧
延終了工程及び圧延開始工程である。
全体にわたり心金工具を連続的に長手方向に摺動するこ
とが提案される。この方法は、通常の熱間圧延の場合に
スケールが特定の個所に集中して形成されず、従って圧
延工程がスケール発生により妨害されることがない利点
を有する。別の１の変形は、所定の圧延段階の間にのみ
心金工具を摺動することにある。この所定の圧延段階は
有利には、ロール間隙の中の力分布が特に危険な状態で
あり心金工具の摺動により支持されなければならない圧
延終了工程及び圧延開始工程である。
【０００９】圧延開始工程及び圧延終了工程において心
金工具を摺動する手段は、圧延開始工程用プラグ及び圧
延終了工程用プラグを回避する目的を有する。本方法を
これらの段階に制限すると、その他の待機時間の間に、
定置の心金工具によりスケールが発生するおそれが存在
する。これを回避しようとすると、休止時間の間にも心
金工具を摺動しなければならない。これに必要な構造的
手段を以下に説明する。
金工具を摺動する手段は、圧延開始工程用プラグ及び圧
延終了工程用プラグを回避する目的を有する。本方法を
これらの段階に制限すると、その他の待機時間の間に、
定置の心金工具によりスケールが発生するおそれが存在
する。これを回避しようとすると、休止時間の間にも心
金工具を摺動しなければならない。これに必要な構造的
手段を以下に説明する。
【００１０】本方法を実施するための圧延機は、心金工
具を有する従来の定径圧延機を土台にして圧延ロールの
進入部を、２°より大きく１０°までの領域内にある定
径圧延角度を有する定径圧延部として形成することを特
徴とする。通常の定径圧延機の進入部の中は、約２°ま
での定径圧延角度を有する樽状体又は発散円錐体として
形成されている（Ｈｕｔｎｉｃｋｅ ｌｉｓｔｙ ３８
（１９８３） Ｎｒ．１１，７７９−７８２頁）。本発
明による圧延ロールの進入部には、円弧状移行部を介し
て、０°より大きく１．０°より小さい差角度を心金工
具の加工部に対して有するほぼ円筒状の平滑化部が連通
し、平滑化部には進出部が後続している。進出部は、圧
延材に丸みを持たせる役割を有する。本発明の定径平滑
化工程すなわち定径磨管工程において直径の減少が可能
になるように、圧延材は付加的に２つの互いに対向して
位置するガイドにより支持され、成形ゾーンが閉じられ
ていなければならない。円筒状又は僅かに円錐状である
心金工具加工部は軸線方向に、圧延ロールの平滑化部よ
り大きい領域にわたり延在し、この場合に、圧延方向で
見て心金工具の加工部の始端は圧延ロールの始端の前に
位置している。圧延ロールの平滑化部に対して心金工具
加工部の長さがより大きいので心金工具はそれほど正確
に位置調整される必要はない。更に、心金工具の磨耗が
軽減される、何故ならば２つの順次に続く圧延期間の間
で心金工具の位置を変化させることにより最大負荷はそ
の都度に別の個所に位置するからである。本発明の圧延
機の中への中空体の進入の際の回転補助に関して、定径
圧延部に、約１°の進入角度を有する進入部を前置接続
することが提案される。薄肉の管においては特に、定径
圧延により定径圧延部の中が卵形に変形されて、圧延す
る中空体が中でつっかえて停止することがないように、
中空体を平滑化部まで移動させる作用を有する円錐状の
進入部により発生される付加的な回転トルクが所望され
る。原理的に可能な工程順序の逆転を実際に実施する場
合、すなわち始めに平滑化加工ついで定径圧延を行う場
合、中空体の終端が平滑化部から離れると付加的な回転
トルクはもはや発生せず、薄肉の管の場合には端部がつ
っかえることがある。この端部のつっかえは、心金工具
に円錐状の圧延終了部を設け、しかし圧延中にスケール
発生を回避するために圧延方向と逆の方向にこの圧延終
了部を摺動することができないようにすることにより回
避することができる。
具を有する従来の定径圧延機を土台にして圧延ロールの
進入部を、２°より大きく１０°までの領域内にある定
径圧延角度を有する定径圧延部として形成することを特
徴とする。通常の定径圧延機の進入部の中は、約２°ま
での定径圧延角度を有する樽状体又は発散円錐体として
形成されている（Ｈｕｔｎｉｃｋｅ ｌｉｓｔｙ ３８
（１９８３） Ｎｒ．１１，７７９−７８２頁）。本発
明による圧延ロールの進入部には、円弧状移行部を介し
て、０°より大きく１．０°より小さい差角度を心金工
具の加工部に対して有するほぼ円筒状の平滑化部が連通
し、平滑化部には進出部が後続している。進出部は、圧
延材に丸みを持たせる役割を有する。本発明の定径平滑
化工程すなわち定径磨管工程において直径の減少が可能
になるように、圧延材は付加的に２つの互いに対向して
位置するガイドにより支持され、成形ゾーンが閉じられ
ていなければならない。円筒状又は僅かに円錐状である
心金工具加工部は軸線方向に、圧延ロールの平滑化部よ
り大きい領域にわたり延在し、この場合に、圧延方向で
見て心金工具の加工部の始端は圧延ロールの始端の前に
位置している。圧延ロールの平滑化部に対して心金工具
加工部の長さがより大きいので心金工具はそれほど正確
に位置調整される必要はない。更に、心金工具の磨耗が
軽減される、何故ならば２つの順次に続く圧延期間の間
で心金工具の位置を変化させることにより最大負荷はそ
の都度に別の個所に位置するからである。本発明の圧延
機の中への中空体の進入の際の回転補助に関して、定径
圧延部に、約１°の進入角度を有する進入部を前置接続
することが提案される。薄肉の管においては特に、定径
圧延により定径圧延部の中が卵形に変形されて、圧延す
る中空体が中でつっかえて停止することがないように、
中空体を平滑化部まで移動させる作用を有する円錐状の
進入部により発生される付加的な回転トルクが所望され
る。原理的に可能な工程順序の逆転を実際に実施する場
合、すなわち始めに平滑化加工ついで定径圧延を行う場
合、中空体の終端が平滑化部から離れると付加的な回転
トルクはもはや発生せず、薄肉の管の場合には端部がつ
っかえることがある。この端部のつっかえは、心金工具
に円錐状の圧延終了部を設け、しかし圧延中にスケール
発生を回避するために圧延方向と逆の方向にこの圧延終
了部を摺動することができないようにすることにより回
避することができる。
【００１１】従来の心金工具の代替として、円筒状から
（発散形）円錐状までに形成されている加工部に、円錐
状に形成されている区間を前置又は後置接続することが
提案される。この区間は圧延開始段階又は圧延終了段階
において、進入する中空体の内側表面に完全に当接して
いる。この区間の角度は圧延ロールの定径圧延角度にほ
ぼ等しい。圧延開始工程の例として、圧延ロールの定径
圧延部から平滑化部への移行部と同様に圧延開始部から
心金工具加工部への移行部が、圧延ロール軸線に対して
垂直な同一の平面の中に位置するように心金工具の位置
が選択される。中空体がこの平面を越え、これにより中
空体が圧延ロールと完全に係合すると、心金工具は圧延
方向と反対の方向に摺動され、従って圧延開始部から心
金工具加工部への移行部は圧延ロールの定径圧延部の領
域の中に位置する。この場合、圧延方向と反対の方向へ
の心金工具の摺動は少なくとも、定径圧延部の中で心金
工具による管壁の変形が行われない程に大きくなければ
ならない。
（発散形）円錐状までに形成されている加工部に、円錐
状に形成されている区間を前置又は後置接続することが
提案される。この区間は圧延開始段階又は圧延終了段階
において、進入する中空体の内側表面に完全に当接して
いる。この区間の角度は圧延ロールの定径圧延角度にほ
ぼ等しい。圧延開始工程の例として、圧延ロールの定径
圧延部から平滑化部への移行部と同様に圧延開始部から
心金工具加工部への移行部が、圧延ロール軸線に対して
垂直な同一の平面の中に位置するように心金工具の位置
が選択される。中空体がこの平面を越え、これにより中
空体が圧延ロールと完全に係合すると、心金工具は圧延
方向と反対の方向に摺動され、従って圧延開始部から心
金工具加工部への移行部は圧延ロールの定径圧延部の領
域の中に位置する。この場合、圧延方向と反対の方向へ
の心金工具の摺動は少なくとも、定径圧延部の中で心金
工具による管壁の変形が行われない程に大きくなければ
ならない。
【００１２】心金工具の別の１つの変形では圧延開始部
と、心金工具における実際に作用する平滑化部とは直接
に続かない。それらの間に、何らの成形の役割も有しな
い区間が設けられている。有利にはこの区間は、成形技
術的に実際に作用しない平滑化部延長として形成されて
いる。心金工具のこの実施例は、圧延ロールの平滑化部
と心金工具の平滑化部との正確な一致を必要としない利
点を有する。これにより心金工具の位置の調整をより大
きい融通性をもって行うことができう。就中、圧延ロー
ルの定径圧延部の加工長と心金工具の加工長とが一致し
ている場合には各調整位置に対して必ずしも回避するこ
とができない、材料周速度における差が、長い区間にわ
たりそれほど顕著でない。簡単に表現すれば、圧延する
中空体が定径圧延の際に心金工具との接触により受ける
許容されない長手軸線の周りのねじれが著しく低減され
れる。
と、心金工具における実際に作用する平滑化部とは直接
に続かない。それらの間に、何らの成形の役割も有しな
い区間が設けられている。有利にはこの区間は、成形技
術的に実際に作用しない平滑化部延長として形成されて
いる。心金工具のこの実施例は、圧延ロールの平滑化部
と心金工具の平滑化部との正確な一致を必要としない利
点を有する。これにより心金工具の位置の調整をより大
きい融通性をもって行うことができう。就中、圧延ロー
ルの定径圧延部の加工長と心金工具の加工長とが一致し
ている場合には各調整位置に対して必ずしも回避するこ
とができない、材料周速度における差が、長い区間にわ
たりそれほど顕著でない。簡単に表現すれば、圧延する
中空体が定径圧延の際に心金工具との接触により受ける
許容されない長手軸線の周りのねじれが著しく低減され
れる。
【００１３】本発明の方法は、圧延機の圧延ローラが圧
延軸線に対して通常の搬送角でなく、拡がり角を有する
ように変形することができる。この変形は、圧延ロール
の軸線が圧延軸線を切断する際の交点が、搬送角を仮に
零とすると圧延方向で見て圧延機の後ろに位置する場合
に特に有利である。この構成の場合、定径圧延部におけ
る前もって与えられている寸法領域の平均直径に対して
圧延ロールの周速度が、減少させる中空体直径に比例し
て減少するように拡がり角の大きさが選択された場合に
最適となる。これにより、スリップが零であり、圧延ロ
ールと中空体とが線形接触している場合には中空体の軸
線の各点に対して周速度は同一となる。換言すると、こ
の有利に選択された拡がり角により圧延ロールの周速度
の変化は長い区間にわたり、近似的に圧延ローラと、圧
延する中空体とが、伝動装置の歯車のように互いに噛合
い、これにより圧延材が可及的最小にその長手方向軸線
の周りでねじられるように最適化される。
延軸線に対して通常の搬送角でなく、拡がり角を有する
ように変形することができる。この変形は、圧延ロール
の軸線が圧延軸線を切断する際の交点が、搬送角を仮に
零とすると圧延方向で見て圧延機の後ろに位置する場合
に特に有利である。この構成の場合、定径圧延部におけ
る前もって与えられている寸法領域の平均直径に対して
圧延ロールの周速度が、減少させる中空体直径に比例し
て減少するように拡がり角の大きさが選択された場合に
最適となる。これにより、スリップが零であり、圧延ロ
ールと中空体とが線形接触している場合には中空体の軸
線の各点に対して周速度は同一となる。換言すると、こ
の有利に選択された拡がり角により圧延ロールの周速度
の変化は長い区間にわたり、近似的に圧延ローラと、圧
延する中空体とが、伝動装置の歯車のように互いに噛合
い、これにより圧延材が可及的最小にその長手方向軸線
の周りでねじられるように最適化される。
【００１４】本発明の方法の用途として有利には次の変
形が提供される。 − プラグ圧延の場合にプラグスタンドの後に従来の定
径圧延機の代用として。 − ピルガー圧延方式の場合にピルガースタンドの後
に、付加的ではあるが表面及び公差に関して前述の利点
を有する工程として。 − 別の延伸装置なしに穿孔圧延機の直接後に。
形が提供される。 − プラグ圧延の場合にプラグスタンドの後に従来の定
径圧延機の代用として。 − ピルガー圧延方式の場合にピルガースタンドの後
に、付加的ではあるが表面及び公差に関して前述の利点
を有する工程として。 − 別の延伸装置なしに穿孔圧延機の直接後に。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて図を用いて詳
しく説明する。図１には縦断面半部で圧延工程中の本発
明による圧延機が示されている。圧延機は、同一方向に
駆動される２つの圧延ロール１，２から成り、圧延ロー
ル１，２は圧延軸線に対して搬送角度だけ傾斜して配置
されている。第２の圧延ロール２と、圧延平面に対して
９０°回転された平面の中に配置されているガイドとは
この図には示されていない。更に圧延機は、保持棒３に
固定されている心金工具４を有する。圧延する中空体５
はこの図では完全にロール間に係合されている。本発明
のロール１は、詳しく後述する種々の断面を有する。矢
印６により示されている圧延方向で見て圧延ロール１は
開始領域に進入部７を有し、進入部７は、ロール１の進
入側端面８に丸みを帯びて連通している。進入部７はこ
の実施例では、約１°の進入角度で発散円錐状に形成さ
れている。この進入部７には、2 °より大きく１０°ま
での領域内の定径圧延角を有する定径圧延部９が後続す
る。この区間で、進入した中空体５の直径が著しく減少
される。この区間に円弧状移行部１０を介してほぼ円筒
状の平滑化部11が連通する。この平滑化部１１は心金工
具４の加工部１２と、０°から１°の領域内にある差角
度を形成する。心金工具４の加工部１２の長さは、圧延
ロール１，２の平滑化部１１の長さに比して常に大き
い。平滑化部11には、すでに公知の進出部１３が後続
し、進出部１３は、進出する中空体５に丸みを帯びさせ
る役割を有する。前述のようにガイドは図示されていな
いが、ガイドは公知の方法で、孔型を閉じるために２つ
の互いに対向して位置する定置のガイドシューから成
る。圧延ロール１，２の軸が圧延軸１４に対して拡がり
角を有する変形構造はこの図には示されていない。しか
しこの変形では、圧延ロール１，２を基準とする圧延ロ
ール１，２の輪郭の位置は維持される。
しく説明する。図１には縦断面半部で圧延工程中の本発
明による圧延機が示されている。圧延機は、同一方向に
駆動される２つの圧延ロール１，２から成り、圧延ロー
ル１，２は圧延軸線に対して搬送角度だけ傾斜して配置
されている。第２の圧延ロール２と、圧延平面に対して
９０°回転された平面の中に配置されているガイドとは
この図には示されていない。更に圧延機は、保持棒３に
固定されている心金工具４を有する。圧延する中空体５
はこの図では完全にロール間に係合されている。本発明
のロール１は、詳しく後述する種々の断面を有する。矢
印６により示されている圧延方向で見て圧延ロール１は
開始領域に進入部７を有し、進入部７は、ロール１の進
入側端面８に丸みを帯びて連通している。進入部７はこ
の実施例では、約１°の進入角度で発散円錐状に形成さ
れている。この進入部７には、2 °より大きく１０°ま
での領域内の定径圧延角を有する定径圧延部９が後続す
る。この区間で、進入した中空体５の直径が著しく減少
される。この区間に円弧状移行部１０を介してほぼ円筒
状の平滑化部11が連通する。この平滑化部１１は心金工
具４の加工部１２と、０°から１°の領域内にある差角
度を形成する。心金工具４の加工部１２の長さは、圧延
ロール１，２の平滑化部１１の長さに比して常に大き
い。平滑化部11には、すでに公知の進出部１３が後続
し、進出部１３は、進出する中空体５に丸みを帯びさせ
る役割を有する。前述のようにガイドは図示されていな
いが、ガイドは公知の方法で、孔型を閉じるために２つ
の互いに対向して位置する定置のガイドシューから成
る。圧延ロール１，２の軸が圧延軸１４に対して拡がり
角を有する変形構造はこの図には示されていない。しか
しこの変形では、圧延ロール１，２を基準とする圧延ロ
ール１，２の輪郭の位置は維持される。
【００１６】図２のａ−ｃは図１と同様に圧延機の縦断
面半部を示すが、しかし異なる圧延フェーズにおける摺
動可能な心金工具も示している。これらの図において、
同一部分は同一の参照番号で示されている。図２のａ−
ｃに示されている心金工具１５は２つの異なる部分を有
する。加工部１２は通常の心金工具４におけるのと同様
に円筒状に形成され、心金工具には、図１と異なり、円
錐状に形成されている圧延部１６が前置接続されてい
る。この場合、この圧延部１６の円錐角は圧延ロール１
の定径圧延部９の円錐角にほぼ等しい。図２のａの圧延
段階において心金工具１５は圧延ロール１に対して、心
金工具１５の加工部１２から圧延部１６への移行部が圧
延ロール１の平滑化部から定径圧延部９への移行部の平
面の中に位置するように調整される。図２のｂによれば
圧延段階は、中空体５が前記の移行平面に到達すると終
了する。図２のｃによれば次いで心金工具１５が圧延方
向６と反対の方向で、心金工具１５の移行領域が圧延ロ
ーラ１の定径圧延部９の中に位置し、進入する中空体５
が心金工具１５の圧延部１６にもはや当接しないまで摺
動される。
面半部を示すが、しかし異なる圧延フェーズにおける摺
動可能な心金工具も示している。これらの図において、
同一部分は同一の参照番号で示されている。図２のａ−
ｃに示されている心金工具１５は２つの異なる部分を有
する。加工部１２は通常の心金工具４におけるのと同様
に円筒状に形成され、心金工具には、図１と異なり、円
錐状に形成されている圧延部１６が前置接続されてい
る。この場合、この圧延部１６の円錐角は圧延ロール１
の定径圧延部９の円錐角にほぼ等しい。図２のａの圧延
段階において心金工具１５は圧延ロール１に対して、心
金工具１５の加工部１２から圧延部１６への移行部が圧
延ロール１の平滑化部から定径圧延部９への移行部の平
面の中に位置するように調整される。図２のｂによれば
圧延段階は、中空体５が前記の移行平面に到達すると終
了する。図２のｃによれば次いで心金工具１５が圧延方
向６と反対の方向で、心金工具１５の移行領域が圧延ロ
ーラ１の定径圧延部９の中に位置し、進入する中空体５
が心金工具１５の圧延部１６にもはや当接しないまで摺
動される。
【００１７】図３には心金工具１７の別の１つの実施例
が示されている。この場合にも同一部分は同一参照番号
により示される。図１及び図２と異なり、この心金工具
１７は円筒状の加工部１２を有し、この円筒状加工部１
２は圧延方向と反対の方向に、圧延ロール１の定径圧延
部９の長さの半分を越えて突出するまで延長されてい
る。これに、半径方向への跳躍部を介して、円錐状に形
成されている圧延部１８が接続し、圧延部１８の円錐角
は圧延ロール１の定径圧延部９の円錐角にほぼ等しい。
この圧延部１８は長手方向に圧延ロール１の定径圧延部
９の始端まで又は圧延ローラ１の定径圧延部９から進入
部７への移行部まで延長している。
が示されている。この場合にも同一部分は同一参照番号
により示される。図１及び図２と異なり、この心金工具
１７は円筒状の加工部１２を有し、この円筒状加工部１
２は圧延方向と反対の方向に、圧延ロール１の定径圧延
部９の長さの半分を越えて突出するまで延長されてい
る。これに、半径方向への跳躍部を介して、円錐状に形
成されている圧延部１８が接続し、圧延部１８の円錐角
は圧延ロール１の定径圧延部９の円錐角にほぼ等しい。
この圧延部１８は長手方向に圧延ロール１の定径圧延部
９の始端まで又は圧延ローラ１の定径圧延部９から進入
部７への移行部まで延長している。
【図１】圧延工程における本発明による圧延機の縦断面
図半部である。
図半部である。
【図２】異なる圧延段階における摺動可能な心金工具を
有する圧延機の縦断面図半部である。
有する圧延機の縦断面図半部である。
【図３】図１と同様であるが心金工具の別の１つの実施
例を有する本発明による圧延機の縦断面図半部である。
例を有する本発明による圧延機の縦断面図半部である。
１ 圧延ロール ２ 圧延ロール ３ 保持棒 ４ 心金工具 ５ 中空体 ６ 圧延ローラ ７ 進入部 ８ 端面 ９ 定径圧延部 １０ 移行部 １１ 平滑化部 １２ 心金工具加工部 １３ 進出部 １４ 圧延軸 １５ 心金工具 １６ 圧延部 １７ 心金工具 １８ 圧延部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・ベルマン ドイツ連邦共和国、デー 4030 ラーテ ィンゲン５、アム・ケッセル ６ (72)発明者 ホルスト・ビラー ドイツ連邦共和国、デー 4330 ミュー ルハイム13、アム・ビーステンカンプ 26 (56)参考文献 特開 平５−212416（ＪＰ，Ａ) 実公 昭63−27845（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭61−6961（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 19/02 B21B 19/06 B21B 19/10 B21B 25/00
Claims (13)
- 【請求項１】 所望の仕上げ寸法に圧延により成形さ
れ、制限された長さに伸長されている中空体から出発し
て中間の肉厚及び薄肉のシームレス管を製造する方法に
おいて、ただ１つの型（スタンド）を用いて、中空体の
直径を減少させて、肉厚変化により内側表面を心金工具
を用いて平滑化し、圧延加工の際に中空体の軸線を圧延
軸線に揃えることを特徴とする中肉及び薄肉のシームレ
ス管を製造する方法。 - 【請求項２】 順次に続く異なる２つの圧延工程により
所望の仕上げ寸法に成形され、次いで冷却され、場合に
応じて２つの圧延工程の間に、成形された中空体の事後
加熱が行われる、加熱され延長された中空体から出発し
て中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法におい
て、第１の圧延工程では、ただ１つの型（スタンド）を
用いて、中空体の直径を減少させて、肉厚変化により内
側表面を心金工具を用いて平滑化し、圧延中に中空体の
軸線を圧延軸線に揃え、第２の圧延工程では実質的に校
正工程を行うことを特徴とする中肉及び薄肉のシームレ
ス管を製造する方法。 - 【請求項３】 圧延方向で見て、進入する中空体が先ず
始めに直径を減少され、直接に続いて内側表面の平滑化
が行われることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の中肉及び薄肉のシームレス管を製造する方法。 - 【請求項４】 前記心金工具が、全圧延工程に渡って圧
延方向に連続的に摺動可能に配設されることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の中肉及び薄肉のシーム
レス管を製造する方法。 - 【請求項５】 前記心金工具が所定の圧延段階で摺動さ
れることを特徴とする請求項４に記載の中肉及び薄肉の
シームレス管を製造する方法。 - 【請求項６】 同一方向に駆動され１つの進入部と、１
つの進出部とを有し圧延軸線に対して搬送角だけ傾斜さ
れて配置されている圧延ロールと、圧延平面に対して９
０°だけ回転された平面内に配置されているガイドと、
保持棒に固定され加工部を有する心金工具とを有する傾
斜圧延機（クロスヘリカルローリングミル）の形式の請
求項１又は請求項２に記載の方法を実施する装置におい
て、圧延方向（６）に見て、圧延ロール（１）の定径圧
延部（９）が、２゜より大きく１０°までの領域内の定
径圧延角を有するように形成され、これに円弧状移行部
（１０）を介して、心金工具（４，１５，１７）の加工
部（１２）に対して0 °から１．０゜より小さい角度ま
での領域内にある差角度を有するほぼ円筒状の平滑化部
（１１）が接続し、平滑化部（１１）に、丸みを形成す
る進出部（１３）が後続し、ガイドが、互いに対向して
位置する２つのガイドシューを有し、心金工具（４，１
５，１７）の加工部（１２）が、圧延ロール（１）の平
滑化部（１１）に比してより大きい長さを有し、圧延方
向（６）で見て心金工具（４，１５，１７）の加工部
（１２）の始端が圧延ロール（１）の平滑化部（１１）
の始端の前に位置することを特徴とする圧延機。 - 【請求項７】 前記圧延ロール（１）の前記定径圧延部
（９）の定径圧延角が３−５°であることを特徴とする
請求項６に記載の圧延機。 - 【請求項８】 前記圧延方向（６）に見て定径圧延部
（９）に、圧延軸（１４）に対して約１°の進入角を有
する進入部（７）が前置接続されていることを特徴とす
る請求項６に記載の圧延機。 - 【請求項９】 前記圧延ロール（１）の軸線が圧延軸
（１４）に対して拡がり角を有することを特徴とする請
求項６に記載の圧延機。 - 【請求項１０】 前記圧延軸（１４）と前記圧延ロール
（１）の軸線との交点が、前記圧延方向（６）に見て圧
延機の後に位置することを特徴とする請求項９に記載の
圧延機。 - 【請求項１１】 前記拡がり角の大きさが、中空体の直
径を減少させる領域の中の予め設定された領域の平均直
径に対して、前記圧延ロール（１）の周速度が、中空体
の直径の減少に比例して減少するように選択されること
を特徴とする請求項１０に記載の圧延機。 - 【請求項１２】 前記心金工具（１５）が円筒状加工部
（１２）の他に、これに接続している円錐状に形成され
ている部分（１６）を有し、部分（１６）は圧延終了及
び開始の際にのみ、圧延する前記中空体（５）の内側表
面に当接し、部分（１６）の円錐角は圧延ロール（１）
の定径圧延角にほぼ等しいことを特徴とする特に請求項
５に記載の方法を実施するための請求項６に記載の圧延
機。 - 【請求項１３】 前記心金工具（１７）の前記加工部
（１２）が平滑加工のために圧延方向（６）と反対の方
向に走行する延長部を有し、該延長部は圧延ロール
（１）の定径圧延部（９）の長さの１／２を越えて延在
し、これに、丸みを帯びている凹部を介して、収束円錐
状に形成されている圧延開始部（１８）が接続し、圧延
開始部（１８）は圧延中に、進入する中空体（５）の内
側表面に当接し、圧延開始部（１８）の円錐角は定径圧
延角にほぼ等しく、圧延開始部（１８）は定径圧延部
（９）の開始領域の中にまでほぼ延在していることを特
徴とする請求項１２に記載の圧延機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4007406.4 | 1990-03-06 | ||
| DE4007406A DE4007406C2 (de) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Verfahren zur Herstellung von mittel- und dünnwandigen nahtlosen Rohren und Walzeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224008A JPH04224008A (ja) | 1992-08-13 |
| JP3041068B2 true JP3041068B2 (ja) | 2000-05-15 |
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ID=6401745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5115656A (ja) |
| EP (1) | EP0445899B1 (ja) |
| JP (1) | JP3041068B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19731055A1 (de) * | 1997-07-19 | 1999-01-21 | Dynamit Nobel Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Einformen einer Rillenstruktur in ein rohrförmiges Werkstück |
| CN107363097A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-21 | 广东冠邦科技有限公司 | 管坯连续轧制的下料方法及设备 |
| CN109859862B (zh) * | 2019-01-31 | 2022-04-29 | 西部新锆核材料科技有限公司 | 一种锆合金燃料组件导向管及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| NL37171C (ja) * | 1931-04-04 | |||
| US1964507A (en) * | 1933-01-26 | 1934-06-26 | Diescher Tube Mills Inc | Mandrel feeding apparatus |
| US2005125A (en) * | 1933-03-14 | 1935-06-18 | Bannister Bryant | Apparatus for sinking tubular work pieces |
| DE743823C (de) * | 1936-12-19 | 1944-01-03 | Roehrenwerke Ag Deutsche | Schraegwalzwerk zur Herstellung insbesondere duennwandiger nahtloser Rohre |
| US2334853A (en) * | 1940-01-03 | 1943-11-23 | Nat Tube Co | Seamless tube reeling |
| DE948682C (de) * | 1952-08-12 | 1956-09-06 | Phoenix Rheinrohr Ag Vereinigt | Schulterwalzwerk zum Streckreduzieren vorzugsweise starkwandiger Rohre |
| DE2715847C2 (de) * | 1977-04-06 | 1980-01-24 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Kalibrierung für ein Schrägwalzwerk |
| DE3013127A1 (de) * | 1980-04-01 | 1981-10-15 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Schraegwalzwerk zum herstellen nahtloser rohre |
| EP0204878B1 (de) * | 1985-02-18 | 1989-10-11 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Schrägwalzwerk |
| DE3622678A1 (de) * | 1985-07-12 | 1987-01-15 | Kocks Technik | Verfahren und vorrichtung zum querwalzen nahtloser rohrluppen |
| DE3533119A1 (de) * | 1985-09-17 | 1987-03-26 | Kocks Technik | Schraegwalzgeruest zum walzen von hohlbloecken |
| DE3710193C1 (de) * | 1987-03-27 | 1988-05-19 | Mannesmann Ag | Verfahren zum Herstellen nahtloser Rohre ueber 200 mm Durchmesser und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens |
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