JP7208009B2 - 冷間ピルガー圧延機、及び管の製造方法 - Google Patents
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Description
・ローラスタンドに回転可能に設置されたローラを有するローラスタンドであって、ローラスタンドは、素管の送り方向における前方戻り点と、素管の送り方向における後方戻り点との間で、モータ駆動により、素管の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、ローラは、素管の前後移動の間に回転運動を行い、ローラは冷間ローラ圧延機の稼働の間、素管を圧延して管にする、ローラスタンド、
・マンドレルであって、マンドレルは、冷間ピルガー圧延機の稼働の間に、素管がローラによって、マンドレルの上方で圧延されるように、マンドレルバーによって、素管の送り方向における後方マンドレルバー端部で、保持されており、
・素管を収容するための、固定された送りチャックを有する少なくとも1つの送り締付スレッジであって、送り締付スレッジは、冷間ピルガー圧延機の稼働の間、素管をマンドレルの方向に段階的に送るように、素管の送り方向における前方戻り点と、素管の送り方向における後方戻り点との間で、素管の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、送りチャックは、素管が解放又はクランプされるように、半径方向に開閉可能である、少なくとも1つの送り締付スレッジ、及び
・マンドレルバーを保持するためのチャックを有する少なくとも1つのマンドレル支承部であって、前方マンドレル支承部は、冷間ピルガー圧延機の稼働の間にマンドレルバーが、チャックによって保持可能になるように、素管の送り方向で送り締付スレッジの前方に配置されており、前方マンドレル支承部のチャックは、素管をチャックとマンドレルバーとの間に送ることができるように、半径方向に開くことができる、マンドレル支承部。
a)素管の送り方向における前方マンドレル支承部のチャックを半径方向に開き、第一の素管を前方マンドレル支承部へと送る工程、
b)第一の素管を送り締付スレッジに送り、送りチャックを半径方向に開くことにより第一の素管を収容し、送りチャックを半径方向に閉じることにより第一の素管を、送り締付スレッジの素管の送り方向における前方戻り点でクランプする工程、
c)第一の素管を前方マンドレル支承部に完全に通した後、前方マンドレル支承部が、マンドレルを担持するマンドレルバーを保持するように、前方マンドレル支承部のチャックを半径方向に閉じる工程、
d)送り締付スレッジを用いた第一の素管の段階的な送りと、ローラによるローラスタンドの前方戻り点と後方戻り点との間における振動性前後運動と、によって、マンドレルの上方でローラにより第一の素管を圧延し、歪み硬化管にする工程。
・ローラスタンドに回転可能に設置されたローラを有するローラスタンドであって、ローラスタンドは、素管の送り方向における前方戻り点と、素管の送り方向における後方戻り点との間で、モータ駆動により、素管の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、ローラは、素管の前後移動の間に回転運動を行い、これによってローラは、冷間ローラ圧延機の稼働の間、素管を圧延して管にする、ローラスタンド、
・マンドレルであって、マンドレルは、冷間ピルガー圧延機の稼働の間、素管がローラによって、マンドレルの上方で圧延されるように、マンドレルバーによって、素管の送り方向におけるマンドレルバー後方端部で、保持されており、
・素管を収容するための、固定された送りチャックを有する少なくとも1つの送り締付スレッジ、送り締付スレッジは、冷間ピルガー圧延機の稼働の間、素管をマンドレルの方向に段階的に送るように、素管の送り方向における前方戻り点と、素管の送り方向における後方戻り点との間で、素管の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、送りチャックは、素管が解放又はクランプされるように、半径方向に開閉可能である、少なくとも1つの送り締付スレッジ、及び
・マンドレルバーを保持するための、チャックを有する少なくとも1つのマンドレル支承部であって、前方マンドレル支承部は、冷間ピルガー圧延機の稼働の間にマンドレルバーが、前方マンドレル支承部の送りチャックによって保持可能になるように、素管の送り方向で送り締付スレッジの前方に配置されており、前方マンドレル支承部の送りチャックは、素管を前方マンドレル支承部とマンドレルバーとの間に送ることができるように、半径方向に開くことができる、マンドレル支承部
を備え、冷間ピルガー圧延機は、巻出装置を備え、この巻出装置は、素管の送り方向における前方マンドレル支承部の前方に配置されており、かつ巻出装置はには、素管の送り方向に垂直な軸を中心に回転可能なスピンドルが、その上に巻き取られた素管とともに収容可能であり、冷間ピルガー圧延機の稼働の間、素管を巻出可能であり、前方マンドレル支承部のチャックと前方マンドレルバーとの間を、送り締付スレッジ及びローラスタンドへと送ることが可能なように構成されている。
冷間ピルガー圧延機において素管を冷間成形することによって管を製造する方法であって、この圧延機は、ローラスタンドに回転可能に設置されたローラを有するローラスタンド、マンドレルバーによって保持されるマンドレル、マンドレルバーを保持する少なくとも1つのマンドレル支承部、並びに素管を収容するための送りチャックを有する少なくとも1つの送り締付スレッジを有するものであり、この製造方法は、以下の工程:
a)素管の送り方向における前方マンドレル支承部のチャックを半径方向に開き、前方マンドレル支承部とマンドレルバーとの間を、第一の素管を前方マンドレル支承部へ送る工程、
b)第一の素管を前方マンドレル支承部に完全に通した後、前方マンドレル支承部が、マンドレルを担持するマンドレルバーを保持するように、前方マンドレル支承部のチャックを半径方向に閉じる工程、
c)第一の素管を送り締付スレッジに送り、送りチャックを半径方向に開くことにより第一の素管を収容し、送りチャックを半径方向に閉じることにより第一の素管を、素管の送り方向における送り締付スレッジの前方戻り点でクランプする工程、
d)送り締付スレッジを用いた第一の素管の段階的な送りと、ローラによるローラスタンドの前方戻り点と後方戻り点との間における振動性前後運動と、によって、マンドレルの上方でローラにより第一の素管を圧延し、歪み硬化管にする工程
を含み、工程a)の前に工程a’)で、スピンドル上に巻き取られた第一の素管を提供し、巻出装置によってスピンドルからの第一の素管の巻き出しが行われる。
e)送り締付スレッジの素管の送り方向における前方戻り点と、前方マンドレル支承部との間に配置された、素管の送り方向における後方マンドレル支承部のチャックを、半径方向に開く工程であって、後方マンドレル支承部は、前方マンドレル支承部から少なくとも30mの距離を有する、工程、及び第一の素管を後方マンドレル支承部に通す工程であって、工程d)におけるマンドレルの上方でローラにより第一の素管を圧延して歪み硬化管にすることは、前方送り締付スレッジの前方戻り点から後方戻り点までの前方送り締付スレッジ、及び後方送り締付スレッジの前方戻り点から後方戻り点までの素管の送り方向における後方送り締付スレッジを間欠的に用いて、第一の素管を段階的に送ることと、ローラの前方戻り点と後方戻り点との間で前後にローラスタンドを振動的に動かすことと、によって行われ、
を含む、管の製造方法に関し、この製造方法はさらに、以下の工程:
f)第一の素管を後方マンドレル支承部に完全に通した後、後方マンドレル支承部が、マンドレルを担持するマンドレルバーを保持するように、後方マンドレル支承部のチャックを半径方向に閉じる工程、
g)第一の素管を圧延する間、素管の送り方向に垂直な軸を中心に回転可能なスピンドル上に巻き取られて配置された第二の素管を巻き出す工程、
h)前方マンドレル支承部のチャックを開き、第二の素管を、前方マンドレル支承部を通して、前方マンドレル支承部と後方マンドレル支承部との間にある領域に送る工程、
i)第二の素管を前方マンドレル支承部に完全に通した後、前方マンドレル支承部が、マンドレルを担持するマンドレルバーを保持するように、前方マンドレル支承部のチャックを閉じる工程、
j)後方マンドレルバー支承部のチャックを開く工程、
k)第二の素管を後方マンドレル支承部へ送る工程、
l)第二の素管を前方送り締付スレッジへ送り、第二の素管を前方送り締付スレッジの送りチャックに収容し、前方送り締付スレッジの送りチャックを半径方向に閉じることにより、第二の素管をクランプする工程、
m)後方送り締付スレッジの送りチャックを半径方向で開く工程、
n)第二の素管をクランプしたまま、前方送り締付スレッジ及び後方送り締付スレッジを間欠的に用いて、第二の素管を段階的に送る工程、
o)第一の素管から圧延された完成された管が、ローラスタンドから完全に出た後、第二の素管をローラスタンドに挿入する工程、及び
p)後方送り締付スレッジ、及び前方送り締付スレッジを間欠的に用いて第二の素管を段階的に送ることと、ローラによって前方戻り点と後方戻り点との間でローラスタンドを振動的に前後に動かすことと、により、第二の素管を、マンドレルの上方でローラにより圧延して、歪み硬化管にする工程
を含むものである。
素管の既に圧延された部分を、曲げ装置で曲げ、素管の既に圧延された部分を、第一の軸を中心としてらせん状に巻き取る工程、並びに保持フレームに収容された曲げ装置及び第一の軸を、第一の軸に対して実質的に垂直で、ローラ間に収容された素管の長手軸に平行な第二の軸を中心として旋回させる工程であって、この旋回は、素管を圧延する間にその長手軸を中心とした素管の旋回と同一の角速度で行われる、工程
を含むものである。
2 上部ローラ、
3 下部ローラ、
4 マンドレル、
5 送り締付スレッジ、
6 リニアモータ、
7、7’、7’’ 冷間ピルガー圧延機、
8 マンドレルバー、
9 ローラスタンドの前方戻り点、
10 ローラスタンドの後方戻り点、
11 素管、
12 送りチャック、
13 送り締付スレッジの前方戻り点、
14 送り締付スレッジの後方戻り点、
15 前方マンドレル支承部、
16 後方マンドレル支承部、
18 完成管のための送り出し締付スレッジ、
19,20,22 チャック、
23 クランク駆動部、
24 プッシュロッド、
25 完成管、
26 巻出装置、
27 スピンドル、
28 第一の軸(巻出装置)、
29 アニール炉、
30 巻取装置、
31 曲げ装置、
32a,32b 曲げローラ、
33 保持フレーム、
34 第一の軸(巻取装置)、
35 第二の軸(巻取装置)。
Claims (6)
- 素管(11)を冷間成形して歪み硬化管にするための冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)であって、該圧延機(7、7’、7’’)は、
・ローラスタンド(1)に回転可能に設置されたローラ(2、3)を有するローラスタンド(1)であって、
ローラスタンド(1)は、素管(11)の送り方向における前方戻り点と、素管(11)の送り方向における後方戻り点との間で、モータ駆動により、素管(11)の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、
ローラ(2、3)は、ローラスタンド(1)の前後移動の間に回転運動を行い、ローラ(2、3)は、冷間ローラ圧延機(7、7’、7’’)の稼働の間、素管(11)を管に圧延する、ローラスタンド(1)、
・マンドレル(4)であって、
マンドレル(4)は、冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)の稼働の間に素管(11)がマンドレル(4)の上方でローラ(2、3)によって圧延されるように、マンドレルバー(8)によって、マンドレルバー(8)の素管(11)の送り方向における後方端部で保持されており、
・素管(11)を収容するための、送り締付スレッジ(5)に保持された送りチャック(12)を有する少なくとも1つの送り締付スレッジ(5)であって、
送り締付スレッジ(5)は、冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)の稼働の間、素管(11)をマンドレル(4)の方向に段階的に送るように、素管(11)の送り方向における前方戻り点(13)と素管(11)の送り方向における後方戻り点(14)との間で、素管(11)の長手軸に平行な方向に前後に移動可能であり、
送りチャック(12)は、素管(11)が解放又はクランプされるように、半径方向に開閉可能である、少なくとも1つの送り締付スレッジ(5)、及び
・マンドレルバー(8)を保持するためのチャックを有する少なくとも1つのマンドレル支承部であって、
前方マンドレル支承部(15)は、冷間ピルガー圧延機の稼働の間にマンドレルバー(8)が前方マンドレル支承部(15)のチャック(19)によって保持可能になるように、素管の送り方向において送り締付スレッジ(5)の前方に配置されており、
前方マンドレル支承部(15)のチャック(19)は、素管(11)をチャック(19)とマンドレルバー(8)との間に送ることができるように、半径方向に開くことができる、マンドレル支承部、
を備え、
冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)は、巻出装置(26)を備え、巻出装置(26)は、素管(11)の送り方向における前方マンドレル支承部(15)の前方に配置されており、かつ巻出装置(26)には、素管(11)の送り方向に垂直な軸(28)を中心にして回転可能なスピンドル(27)が、その上に巻き取られた素管(11)とともに収容可能であり、冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)の稼働の間、素管(11)を巻き出し可能であり、前方マンドレル支承部(15)のチャック(19)とマンドレルバー(8)との間を、送り締付スレッジ(5)及びローラスタンド(1)へ送ることが可能であり、冷間ピルガー圧延機(7,7'、7'')が素管の冷間成形のための第2の冷間ピルガー圧延機を備え、第2の冷間ピルガー圧延機内の素管が第1の冷間ピルガー圧延機(7,7’、7’’)へと入る素管(11)に成形可能であり、
前方マンドレル支承部(15)は、送り締付スレッジ(5)が送り締付スレッジ(5)の後方戻り点(10)にある状態で測定して、送り締付スレッジ(5)から少なくとも30mの距離を有し、
冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)が、それぞれに設置された送りチャック(12、12’)を有する2つの送り締付スレッジ(5、5’)と制御部とを備え、該制御部は、冷間ピルガー圧延機(7、7’)の連続的な稼働において、素管(11、11’)を送りチャック(12、12’)のうちの1つにより交互にクランプ可能で、素管(11、11’)をマンドレル(4)の方向に段階的に送れるように、2つの送り締付スレッジ(5、5’)の移動を制御するように構成されており、前方マンドレル支承部(15)は、送り締付スレッジ(5)が送り締付スレッジ(5)の後方戻り点(14)にある状態で測定して、素管(11、11’)の送り方向における後方送り締付スレッジ(5)の送りチャック(12)から少なくとも30mの距離を有し、
冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)が、素管(11)の送り方向に見たときにマンドレルバー(8)を送り締付スレッジ(5)の前方戻り点(13)と、前方マンドレル支承部(15)との間で保持するためのチャック(20)を有する後方マンドレル支承部(16)を備え、後方マンドレル支承部(16)は、マンドレルバー(8)が冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)の稼働の間、マンドレルバー(8)を前方マンドレル支承部(15)又は後方マンドレル支承部(16)の少なくとも1つのチャック(19、20)によって保持可能なように、前方マンドレル支承部(15)から少なくとも30mの距離を有する、冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)。 - マンドレルバー(8)が、1000N/mm2以上の引張強度を有する、請求項1に記載の冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)。
- マンドレルバー(8)が、10%以下の歪みを有する、請求項1又は2に記載の冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)。
- 冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)の送り締付スレッジ(5、5’)はそれぞれ、100kg/m以上の重量を有する素管(11)を送ることができるように構成されている、請求項1から3までのいずれか1項に記載の冷間ピルガー圧延機(7、7’、7’’)。
- 巻取装置(30)は、完成管(25)の送り方向において冷間ピルガー圧延機(7’’)のローラ(2、3)の後方に配置されており、巻取装置(30)は、冷間ピルガー圧延機(7’’)で完成した管(25)のために、管(25)を第一の軸(34)を中心として巻き取り可能なように管(25)を曲げるための曲げ装置(31)と、保持フレーム(33)と、を備え、曲げ装置(31)及び第一の軸(34)は、第一の軸(34)に垂直で、ローラ(2、3)間に収容される素管(11)の長手軸に平行な第二の軸(35)を中心として旋回可能に、保持フレーム(33)に収容されている、請求項1から4までのいずれか1項に記載の冷間ピルガー圧延機(7’’)。
- 冷間ピルガー圧延機(7’’)が、アニール炉(29)を備え、アニール炉(29)は、冷間ピルガー圧延機(7’’)の稼働の間、素管(11)を1000℃~1200℃の範囲の温度に加熱するように構成されている、請求項1から5までのいずれか1項に記載の冷間ピルガー圧延機(7’’)。
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