JPH01278903A - 中空素材を管に加工する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空素材が少なくとも第１の工程で、心棒の
頭部端に配置されたプラグを介して送られかつプラグの
取り外し後に戻される、複数の工程で中空素材を管に加
工する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

中空素材という言葉は、周知のごとく管の製造の際の中
空円筒状の中間蜀品と解されている。

中空素材を製造するために、通常、圧延された丸刷又は
丸形連続鋳造片が４回転穿孔圧延機において穿孔棒によ
って穿孔される。中空素材は続いて更なる延伸及び肉厚
の均等化のために延伸圧延・機で圧延される。この圧延
は大抵２つの工程、いわゆる行程で行なわれる。中空素
材は両方の行程のそれぞれにおいて動作ロール対によっ
て・′、心棒の頭部端に配置されたプラグを介して送ら
れ、そのあとでプラグは取り外されかつ中空素材は戻し
ロールによって戻される。第２の行程で、第１の行程の
場合より少し大きいプラグが使用される。その後、中空
素材の内壁が平滑化圧延機で平滑化される。

第１の行程の前に、潤滑剤が混入されているスケール除
去剤が中空素材へ入れられる。これは、例えば欧州特許
出願第２５０８８１号明細書に記載されている装置によ
って行なわれ、この導入装置は移動装置によって中空素
材空所へ近づけられかつ心合わせされ、それから、スケ
ール除去剤を混入された空気流が導入装置により中空素
材空所へ導入される。スケール除去量が空所を通って流
れてから、導入装置は移動装置によって再び引き戻され
る。スケール除去のために必要な作用時間の経過後に、
第１の行程が行なわれる。

第２の行程の前に潤滑剤粉末又は粒子が中空素材へ入れ
られる。両方の行程はできるだけ互いにすぐ続いて行な
われなければならないから（ただ心棒上への第２のプラ
グの装着により中止されるだけ）、潤滑剤を入れるため
の時間は少シシカ残らない。従って従来の技術では作業
者がスコップを用いて潤滑剤を中空素材の前側Ｘ１１１
部へ投げ入れる。同じことが従来の技術では平滑化圧延
機における平滑化の前にも行なわれる。作業者はスコッ
プを用いて潤？骨剤を中空素材へ投げ入れる。

潤勅剤の公知の導入は、いくつかの卵白から不利である
。単にそのために操作者が投入されるか、あるいはプラ
グの装着の責任を負う操作者がさらに８屑剤も入れなけ
ればならない場合は処理方法が遅れる。（通常の処理方
法時間では作業者は約１０秒ごとに潤滑剤を入れなけれ
ばならないので、実際上地の仕事のための時間が残らな
い。）潤滑剤の投げ入れは、環境に臼担をかけ操作員の
健康に害のある砂塵を生ぜしめるみ潤滑は不均一であり
、多くの潤滑剤量が消費される。なぜならば潤滑剤の投
げ入れは、中空素材内壁の前側の下側部分における潤滑
剤の堆積に至らせ、他方、中空素材内壁の上側の後部範
囲は潤滑剤を全熱又は不十分にしか供給されないからで
ある。

〔発明が解決しようとする課電〕

ここに本発明は欠点の除去対策を提供しようとする。本
発明の基礎になっている課虜は、それぞれの加工のため
の潤滑及び／又はスケール除去剤を中空素材内壁に均一
に塗布し、しかもこの加工が遅れずに、すなわち工程を
互いにすぐ続いて行なうことができるようにかつ潤滑及
び／又はスケール除去剤１こよる環境―担ができるだけ
生じないように、塗布することである。

〔課頃を解決するための手段〕 本発明によればこの諜電は、方法に関しては、少なくと
も第１の工程で中空素材の送り又は戻し中に潤滑剤又は
スケール除去剤が中空素材の内壁に塗布されることによ
って解決され、装置に関しては、心棒が潤滑剤又はスケ
ール除去剤用の供給管を持ちかつこの心棒の頭部端又は
この頭部端に続く部分に潤滑剤又はスケール除去剤用の
１つ又は複数の流出口を持っていることによって解決さ
れる。

本発明の好ましい構成は、特許請求の範囲第２項ないし
第１１項及び第１３項ないし第１５項に記載されている
。

本発明において重要なのは、潤滑及び／又はスケール除
去剤がそれぞれの工程中に、すなわち心棒に対する中空
素材の移動中に、中空素材の内壁に塗布され、しかもな
るべくこの工程中に処理されるべき壁面上にではなく、
なるべく不活性搬送ガス流によって、心棒の頭部端又は
この頭部端に隣接する部分にある流出口を通って次の工
程（第２の行程又は平滑化）において更なる加工のため
の、既にプラグにより加工された中空素材内面に塗布さ
れることである。

工程中の塗布は、中空素材内壁にわたる潤滑及び／又は
スケール除去剤の自動的均一分布を可能にする。好まし
くは中空素材の送りの際の、直前に加工された中空素材
面への心棒のプラグに隣接する部分による搬送ガスでの
、既に加工された内面への好ましい塗゛布は、最初から
スケール形成を防出する。潤滑及び／又はスケール除去
剤は純粋な潤滑剤でよいが、しかしこの潤滑剤は、始ま
るスケール形成を発生の際に既に再び除去するために、
付加的にスケール除去剤を含むこともできる。（ａｌｌ
の行程における加工と第２の行程における加工との間の
時間は、完全なスケール除去のためには短かすぎる。）
〔実施例〕 本発明の実施例を図面により以下に詳細に説明する。

第１゛図及び第２図に概略的に示されているプラグ圧延
機は、１対の動作ロール１．２及び１対の戻しロール３
．４を持っている。ロール機構の後ろで（図示してない
）対向支持片に支持された心棒６の頭部端５に、案内部
８と動作部９とから成るプラグ１０が付いている。心棒
の頭部端５は、゛プラグ１０を取り外し可能に保持する
ために、開口１１を持っており、この開口にプラグの円
錐状の憧側突起部１２が入っている。ロールキャリパ−
１，２及びプラグ１０は環状間隙を形成し、この環状間
隙は、第１の行程において望まれる中空素材１３の肉厚
に一致している。

心棒６の頭部端５に続く前側部分１４に、心棒６の軸線
方向孔１５から心棒外皮の周溝１６へ延びる通路１７が
設けられている。これらの通＃５１７は孔１５を介して
、この孔の後側端部にねじ止めされかつ部分１４と溶接
された、潤滑及びスケールｉ去剤（以下簡単に潤滑剤と
いう）を混入された不活性搬送ガス（窒素）用の供給管
１８と４通しておりかつ湾曲して周溝１６に延びている
ので、搬送ガスは旋回してこの周溝を通って後方へ（第
１図では右側へ）流出する。（ａｉｉＩ造技術上の理由
から前側部分１４は２つの溶接された部片から成り、こ
れらの部片の互いに隣接する面°に通路１７が加工され
ている。）供給管１８は心棒６の空所２０へ突き出てお
り、この空所は、（図示してない）後部の心ｐＪ端部ま
で延びておりかつ後部において開いている。供給管１８
．に供給管２１が接続されており、この供給管２１は空
所２０を通って後方へ心棒６から、搬送ガス流に潤滑剤
を混入するための（図示してない）°混入装置へ導かれ
ている。（この混入装置を、従来の技術に属さないスイ
ス国特許出願第１７７／８ｇ号明細書に記載された装置
のように構成する。ことができる。）さらに空所２ｏに
は、（図示°してない）冷却水導管が敷設されており、
この冷却水導管はほぼ空所２０の前側閉鎖壁２３まで延
びておりかつ後部においてこの空所から（図示してない
）冷却水源へ導かれている。作動中に前方で冷却水導管
から流出する冷却水は、先ず壁２３及び前側心棒部分１
４を冷却しかつ流れ戻る際に空所２０を通って殉りの全
心棒６も冷却し、それからこの冷却水は後方で（第１図
では右側で）空所２０から流出する。

回転穿孔圧延機において穿孔棒によって穿孔された中空
素材１３は第１図に示されている圧延機による加工前に
、例えば欧州特許出願第２５０８８１号期細書に記載さ
れている装置によってスケール除去され、その際、同時
に潤滑剤として作用するスケール除去剤、又は潤滑剤が
混入されているスケール除去剤が中空素材へ入れられる
。スケール除去のために必要な時間の経過後に、中空素
材１３は第１図に示されている圧延機の第１の行程にお
いて圧延される。その際、中空素材１３は、周方向２５
に回転する１対の動作ロニルｌ、２によって、心棒６の
頭部端５に装着されたプラグ１０を介して矢印２６の方
向に送られる。

中空素材１３の全送り２６中に、（図示してない）混入
装置によって、？［ｌ滑剤（場合によっては添加剤を含
む潤滑剤粉末又は潤滑剤粒子）を混入された窒素流が供
給管２１１１８．１’５及び通ｗ！５ｔ’ｙにより旋回
して後方へ（第１図では右側へ）中空素材１３（７）内
壁へ導かれる。従って潤滑剤を混入された窒素流はプラ
グ１０の後ろで旋回して（後方へ）流出し、その際潤滑
剤は、直前にプラグにより加工された中空素材内壁に均
一に分布して付着する。従って第１の行程において中空
素材の内壁に塗布される潤滑剤は、この行程における潤
滑のために使われるのではなく次の（第２の）行程にお
いてはじめて使われる。第１の行程における潤滑は、欧
州特許出願第２５０８８１号明細書に記載された装置に
よって第１の行程前に入れられた、同時に潤滑剤として
作用し又は潤滑剤を混入されているスケール除去剤によ
り保証されている。

潤滑剤が後方への送りの開始の際に中空素材から流出し
ないようにするために、潤滑剤供給の開始を混入装置４
によって、プラグ１０が既にある程度の送り行程を進ん
だ後にはじめて潤滑剤が通ｍ１７かう流出するように、
制御することができる。送りの終わりに潤滑剤供給が中
上されるが、しかし窒素流は供給管２１　、１８．１５
及び通ｅ１７によりさらに（永続的に）！ａ持される。

中空素材１３が完全にプラグ１０を介して送られかつこ
のプラグが取り外されてから、中空素材は、回転方向２
７に回転する１対の戻しロール３，４によって矢印２８
の方向に戻される。その際、さらに絶えず窒素が供給管
２１，１８．１５及び通路１７により吹き出される。（
潤滑剤が供給されない場合に、窒素流を減少させること
ができる。） 送りの終わり及び戻りの終わりに、動作ロール１．２を
介して流れる冷却水は、心棒６の前側部分１４へ飛散す
る。永続的に窒素が通路１７を通って流出するから、冷
却水はこれらの通路へ流入することができないので、潤
滑剤と水との混合による通路の詰まる危険が回道される
。

今や第２の行程が続き、この行程のために直径の一四大
きいプラグ１０が心棒６に装着される。（窒素流はプラ
グの使用中にも維持される。）第１の行程の場合と同じ
ように、中空素材１３は第２の行程において直径の一層
大きいプラグ１０を介して送られかつ再び戻される。こ
の第２の行程のために、潤滑剤は第１の行程中塗布され
ている。第２の行程の送りの際にも、潤ン骨剤はプ゛ラ
グ１０により加工された中空素材の内壁に塗布される。

この塗布は第３の工程のために行なわれ、この工程にお
いて中空素材の内壁が（図示してない）平滑化圧延機で
平滑化される。

第３図及び第４Ｉｙｉに示されている変形例では、心棒
３１の頭部端３０が、プラグ３３の後側突起部３２に合
わされた開口３４を持っている。開口３４は前側の心煽
部分にある空所３６に移行しており、この空所に、例え
ば４つの翼３５を備え潤滑剤用供給管３７に接続された
旋回流発生器３８が配置されている。これらの翼３５は
ホッパ３９により包囲されており、このホッパのホッパ
頚部４０は供給管３７上にはまっている。これらの翼は
、プラグ３３が開口３４から取り外された際に供・給管
３７を通って流れ、潤滑剤を混入された搬送ガスが旋回
してホッパ３９及び開口３４を通って流出するように、
配置されている。

供給管３７には、第１図の実施例の場合のように、心棒
３１の空所２０を通って混入装置へ導かれる供給管が接
続されている。

第１図及び第２図の実施例とは異なり、第３図及び第４
図の変形例では潤滑剤は（第３図に示されていない）中
空素材の送り２６の際にではなく中空素材の戻り２８中
にはじめて、プラグ３３の取り外し後に、塗布される。

混入装置によって先ず窒素だけが供給管３７を通される
。

潤ｒ骨剤供給は混入装置によって、中空素材が戻しロー
ルによって戻り行程の一部を進んだ後にはじめて潤滑剤
が旋回流発生器３８から流出するように、制御され、こ
の戻り行程は、旋回して流出する搬送ガス流の潤滑剤が
（はぼ）完全に中空素材の内壁に付着しかつせいぜいＨ
ＮＲＭ７）無視で、きるほどに小さい分量が中空素材の
端部から流出する程度の大きさである。戻り行程の終わ
りまで混入流によってさらに潤滑剤が旋回流発生器３８
により塗布されるので、中空素材の全内壁は均一に潤滑
剤で覆われる。

第１の行程において第３図及び第４図の変種を塗布され
た潤滑剤も、第２の行程におけるプラグの潤滑のために
使われる。第２の行程では第１の行程と同じように中空
素材の戻し中に再び潤滑剤が旋回流発生器３８゛により
、送り２６の際に→ラグ３３により加工される中空素材
の内壁へ第３の工程における平゛滑化のために！＆市さ
れる。

第１図及び第２図に示されている実施例には方法に関し
て、第３図及び第４図に示されている実施例と比べて、
潤？骨剤が内壁の加工の直後に塗布されるので、スケー
ル形成は最初から実１際上起こらずかつスケール除去剤
としても作用する又はスケール除去剤を含む潤滑剤が一
居長。

く作用することができるという利点がある。第３図及び
第４図に示されている実施例には構造的に、第１図及び
第２図に示されている実施例と比べて、心棒に側方孔が
必要でないのでこの心棒をｍａ技術的に一層簡単にかつ
一層安定して構成することができるという利点がある。

第１図及び第２図に示されている実施例では、上述した
よう↓こ、・通路１７の流出側端部は後方へ（第１図で
は右側へ）向けられている。従って潤滑剤を゛混入され
た搬送ガス流は旋回して後方へ（第１図では右側へ）流
出する。これは、通路１７が頭部端５の近くに配置され
ている場合に好ましい。なぜならばさもないと、流出す
る搬送ガスの・旋回は送り２６中にプラグ１０において
破壊され、それによって潤滑剤分布の均一性が損なわれ
、その上、潤滑剤供給が正しい時点に正確に申出されな
い場合に、潤滑剤がプラグ１０の転への際に送り２６の
終わりに環境の負担のもとに中空素材端部から流出する
からである。

通路１７は半径方向の面にも（湾曲して）延びることが
できるが、しかし均一な分布は非常に多くの通路を用い
てしか達成できず又はこれらの通路は前方へ向けられて
（矢印２８の方向に）周溝１６に延びている。後者の場
合は、部分１４が−ｍ長く寸法設定された際に通路は少
し後ろに配置されるのが好ましく、プラグ１０はいずれ
の場合にも送り中、潤滑剤が前方へ中空素材から流出す
ることを防止する。

第１図及び第２図に示されている実施例によれば、基本
的には中空素材の送り２６及び戻し２８の際に潤滑剤を
内壁へ塗布することができる。しかし２回の塗布は必要
でなくかつ僅かな量の潤滑剤しか消費しない。

上述したように、中空素材壁へ塗布されるべき潤滑剤を
、同時にいわば予防のスケール除去剤として作用しｔす
なわちスケール形成を既に発生の際に防止するように、
構成することができ、この場合、潤滑剤は中空素材の材
料及び潤？骨剤が塗布される加工過程（第２の行程又は
平滑化）に応じて、適切な添加剤を受けることができる
。既に述べたように、潤滑剤はなるべく不活性搬送ガス
流、特に窒素、を塗布されるのが好ましく、この不活性
搬送ガス流（潤滑剤との混入なしでも）永続的に、場合
によっては減少されて、維持されるので、スケール形成
を最初から十分に防止することができる。従って特に、
十分な不活性ガスの供給のもとに、純粋な潤滑剤も使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中空素材を圧延する際のプラグ圧延機のプラグ
付き心棒の縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−’ＩＩ線
に沿う断面図、第３図は第１図の心棒の変形例の縦断面
図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である
。 ５．３０・・・頭部端、６．３１・・・心棒、１０．３
３・・・プラグ、１３・・・中空素材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　中空素材（１３）が少なくとも第１の工程で、心棒
   （６；３１）の頭部端（５；３０）に配置されたプラグ
   （１０；３３）を介して送られかつプラグの取り外し後
   に戻される、複数の工程で中空素材を管に加工する方法
   において、少なくとも第１の工程で中空素材（１３）の
   送り又は戻し中に潤滑剤又はスケール除去剤が中空素材
   （１３）の内壁に塗布されることを特徴とする、中空素
   材を管に加工する方法。 ２　潤滑剤又はスケール除去剤が中空素材（１３）の送
   り又は戻し中に、プラグ（１０；３３）により既に加工
   された中空素材（１３）の内壁へ次の工程において更な
   る加工のために塗布されることを特徴とする、請求項１
   に記載の方法。 ３　少なくとも第１の工程で不活性ガスが中空素材（１
   ３）の内部へ導入され、それによつて内壁のスケール形
   成を防止することを特徴とする、請求項１又は２に記載
   の方法。 ４　潤滑剤又はスケール除去剤が搬送ガス流によつて、
   なるべく不活性ガス流によつて、心棒（６；３１）の頭
   部端（５；３０）又はこの頭部端に続く部分（１４）に
   沿つて中空素材（１３）の内壁へ導かれることを特徴と
   する、請求項１ないし３のうち１つに記載の方法。 ５　潤滑剤又はスケール除去剤を混入された搬送ガス流
   が心棒（６；３１）を通つて送られかつこの心棒の頭部
   端（５；３０）又はこの頭部端に続く部分（１４）に設
   けられた１つ又は複数の流出口（１６、１７；３４）に
   沿つて中空素材（１３）の内壁へ導かれることを特徴と
   する、請求項４に記載の方法。 ６　潤滑剤又はスケール除去剤用の搬送ガスとして使わ
   れる不活性ガス、特に窒素、が混入されずに永続的に心
   棒（６；３１）及び流出口（１６、１７；３４）を通つ
   て導かれ、それによつて中空素材（１３）の内壁のスケ
   ール形成及び流出口（１６、１７；３４）への冷却水の
   流入を防止することを特徴とする、請求項３、４及び５
   のうち１つに記載の方法。 ７　潤滑剤又はスケール除去剤を混入された搬送ガス流
   に流出口（１６、１７；３４）からの流出の際に旋回が
   与えられることを特徴とする、請求項５又は６に記載の
   方法。 ８　潤滑剤又はスケール除去剤が中空素材（１３）の送
   りの際にプラグ（１０）の後ろで中空素材（１３）の内
   壁に塗布されることを特徴とする、請求項１ないし７の
   うち１つに記載の方法。 ９　潤滑剤又はスケール除去剤を混入された搬送ガス流
   がプラグ（１０）から離れる方向に旋回して中空素材（
   １３）の内壁へ向けられることを特徴とする、請求項７
   及び８のうち１つに記載の方法。 １０　潤滑剤又はスケール除去剤が中空素材（１３）の
   戻しの際に心棒（６；３１）の頭部端（３０）又はこの
   頭部端に続く部分（１４）を通つて中空素材（１３）の
   内壁に塗布されることを特徴とする、請求項１ないし７
   のうち１つに記載の方法。 １１　中空素材（１３）が第２の工程で、心棒（６；３
   １）の頭部端（５；３０）に配置された、直径の一層大
   きいプラグを介して送られかつ第３の工程で平滑化され
   、第１及び第２の工程で潤滑剤又はスケール除去剤が、
   プラグ（１０；３３）により加工された中空素材（１３
   ）の内壁に第２又は第３の工程のために塗布されること
   を特徴とする、請求項１ないし１０のうち１つに記載の
   方法。 １２　ロール機構（１、２）と、心棒（６；３１）と、
   この心棒の頭部端（５；３０）に装着可能なプラグ（１
   ０；３３）とを持ち、心棒（６；３１）が潤滑剤又はス
   ケール除去剤用の供給管（２１、１８、１５；３７）を
   持ちかつこの心棒の頭部端（５；３０）又はこの頭部端
   に続く部分（１４）に潤滑剤又はスケール除去剤用の１
   つ又は複数の流出口（１６、１７；３４）を持つている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法を実施するた
   めの装置。 １３　供給管（２１、１８、１５；３７）が同軸的に心
   棒（６；３１）の中に配置されていることを特徴とする
   、請求項１２に記載の装置。 １４　心棒（６）の頭部端（５）に隣接する部分（１４
   ）が、供給管（２１、１８、１５）と結合され、心棒（
   ６）の軸線から心棒外皮へ延びる複数の通路（１７）を
   持つており、これらの通路が、潤滑剤又はスケール除去
   剤を混入された搬送ガスが旋回して通路（１７）を通つ
   て流出することを特徴とする、請求項１２又は１３に記
   載の装置。 １５　頭部端（３０）が、プラグ（３３）の後側突起部
   （３２）に合わされた開口（３４）を持つており、この
   開口が空所（３６）へ移行し、この空所に、翼（３５）
   を備え供給管（３７）に接続された旋回流発生器（３８
   ）が配置され、それによつて、プラグ（３３）が開口（
   ３４）から取り外された際に供給管（３７）を通つて流
   れる、潤滑剤又はスケール除去剤を混入された搬送ガス
   が、旋回して開口（３４）を通つて流出することを特徴
   とする、請求項１２又は１３に記載の装置。