JPH02165804A - 管をピルガー圧延する装置 - 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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の管を
ピルガ−圧延する装置に関する。

ｂ、　従来の技術 この形式の装置は鋼材を管に加工するために用いられる
。このような装置は入口チャックと出口チャックとを備
えている。これら２つのチャックの間に、強制駆動され
るロールを備え、走行可能に配置されているロールスタ
ンドが設けられている。ロールスタンドはクランク駆動
により往復運動される。管は、円錐状のロールマンドレ
ルと周期運動するロール対との間に形成されている円錐
状のロールギャップの中で直径におシ）ても壁厚におい
ても減少させられる。ロールスタンドの運動路の死点に
おいて鋼材および管は或特定の距離だけ前にシフトされ
、同時に成る特定の角度だけ回転される。入口チャック
及び出口チャックはこの場合に、管をロール領域に固定
保持し、管のロール圧延毎にある特定の角度だけ回転す
るために用いられる。他方ではしかしチャックは、管が
軸線方向に移動されるように構成されていなければなら
ない。

このように正反対に互いに拮抗する要求、即ち管軸線の
回りの回転方向において管を固定保持することと軸線方
向において管を通過させるという要求は、必然的に問題
を発生させる。これは特に圧延速度において顕著になる
、すなわちこれが著しく制限される。

成る特定の圧延速度を上回る場合には管はもはや確実に
出口チャックに保持されることが可能でなく、従ってチ
ャックにより導入された回転が完全に管に伝達されない
、これは管が出口チャックの背後でコイルに巻取られる
時により強（発生する。何故ならばこのコイルは回転運
動に追従しないからである。この結果、過剰圧延と管壁
厚の不均一が発生する。これは通常はこの管部分の欠陥
を招く。

このような特性に対抗するために、チャックの押圧力を
高める試みが行われた。このような措置はしかし特に出
口チャックの領域において、仕上げ圧延された管が出口
チャックにより可塑的に変形され、通常は欠陥品の発生
を招く。

チャック押圧力の互いに拮抗するこれらのパラメータを
克服するための妥協として、圧延速度を対応して減らし
、仕上げ圧延された管の壁厚を十分に強く寸法決めする
ことが行われている。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 本発明の課題は上記のことから出発して、特許請求の範
囲第１項記載の上位概念に記載の管をピルガ−圧延する
装置を、圧延速度が高い場合に、管品質の劣化なしに、
出口チャックの支障のない動作を保証することが可能で
あるように構成することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記課題は本発明により特許請求の範囲第１項記載の特
徴部分に記載の特徴により解決される。

出口チャックの領域に設けられ受動的にのみ作用する支
持マンドレルにより出口チャックの中で可塑的変形の危
険が存在することなしに、出口チャックの押圧力が著し
く高められることが可能である。クランプ力のこの高ま
りは、圧延速度が高い場合でも管の所定角度での支障の
ない回転を保証する。過剰圧延及び管強度の不均一性を
防止する再現可能な圧延工程を得ることができる。出口
チャックの領域における支持マンドレルの機械的固定の
ために、ロールマンドレルが用いられる。

出口チャックの領域におけるこのような支持マンドレル
の配置は特に、仕上げ圧延された管が出口チャックの背
後でコイルに巻取られるような装置において利点となる
、何故ならばこの場合に出口チャックにより、−緒に回
転しない管コイルの著しい戻し力が受止められなければ
ならないからである。

有利には支持マンドレルの外径は、この外径が仕上げ圧
延された管の内径に対応するように設計される。このよ
うにして、出口チャックを通って走行する管はその内側
周縁全体で支持される。チャックによる可塑的変形は実
際の上で排除されることが可能である。設定された回転
角度、に依存して支持マンドレルは場合に応じて、支持
マンドレルがチャックの領域において管の内壁に対して
遊びを有するように形成されることが可能である。

このような形成においては管は僅かに変形されるだけで
あり、このよう、にして変形された管と、丸（ない支持
マンドレルの間の形状結合により付加的な回転力が発生
される。

西独特許出願第２３４９７５７号公報により互いに間隔
を隔てて配置されている２つのロールスタンドにそれぞ
れ１つのロールマンドレルを対応して配置することが公
知であり、その際にこれらのロールマンドレルはマンド
レル棒により互いに連結されている。これら２つのロー
ルマンドレルはそれぞれのロールスタンドにおける能動
的に作用する工具を形成する。何故ならば内側に位置す
るロールマンドレルと、外側に作用するロールとの間の
間接的で変形作用する共働により管壁厚と管直径との意
図的な変化が実現されるからである。

西独特許出願第３７１７１６５号明細書は、共に走行す
るロールマンドレルが利用される、コールトヒルガーの
ための方法及び装置を開示している。このロールマンド
レルは圧延工程の間にわたり軸線方向で圧延力のみによ
り負荷され管の内壁との摩擦結合により圧延方向に搬送
される。ロールマンドレルの軸線方向のシフトは連続作
動の間に−ピルガ−圧延の死点において行われる。死点
においても管の回転はチャックの力作用により行われる
。

このようにして出口チャックの力に対するロールマンド
レルの支持作用は排除されている。

通常は、支持マンドレルを少なくともチャックの領域に
おいて円筒状に形成すると好適である。

このようにして、特許請求の範囲第２項記載の支持マン
ドレルは一貫してロールマンドレルの先細り端部まで形
成されることが可能である。これは製造技術的に特にロ
ールマンドレルと支持マンドレルとの単一部品的形成の
場合に有利である。

有利には特許請求の範囲第３項に記載のようにロールマ
ンドレルと支持マンドレルとの間の領域に、ロールマン
ドレルを支持マンドレルと連結スる断違い連結棒が配置
される。この連結棒は、管がロールマンドレルの先細り
端部と出口チャックとの間の領域において連結棒との付
加的摩擦にされることがないように、支持マンドレルの
直径より小さい直径を有する。

支持マンドレルと管との間の摩擦を低減するために、支
持マンドレルが、ロールマンドレルに向いている方のそ
の端部において円錐状に又は丸く形成されている特許請
求の範囲第４項記載の実施例も用いれる。

特許請求の範囲第５項に記載の有利な実施例においては
支持マンドレルは別の連結棒を介して、対マンドレル破
断用安全装置の一部であるセンサと連結されている。こ
のような対マンドレル破断用安全装置は有利には、この
安全装置が支持マンドレルとロールマンドレルとの間の
領域の中又は支持マンドレルの中の破断ち検出するよう
に出口チャ・ンクの背後に配置されている。

ロールマンドレルの摩耗又は破断の際にロールマンドレ
ルと支持マンドレルとそして場合に応じて、対マンドレ
ル破断用安全装置のセンサを有する後置接続されている
連結棒とを交換しなくともよいように、有利には特許請
求の範囲第６項に記載のように支持マンドレルを取外し
可能にロールマンドレルと接続する。このような取外し
可能な接続はロールマンドレルの先細り端部と連結１と
の間にも連結棒と支持マンドレルとの間にも設けられて
いる。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を参照しながら説明する
。第１図及び第２図はピルガ−ミルにおける本明細書に
とって重要な部分を示しこのピルガ−ミルはその他の部
分においては公知の方法で形成され従って本明細書では
詳細に説明されていない。

図中、それぞれ左側には入口チャック１が右側には出口
チャック２が示され、これらのチャックの間で入口チャ
ック１により導入された鋼材３がより小さい直径とより
薄い壁厚の管４に圧延される。管４は出口チャック２か
ら出てこれに対して間隔と隔てて公知の方法でコイルに
巻取られる。

チャック１と２との間には、強制駆動される２つのロー
ル５を有し、走行可能に配置されている（図示されてい
ない）ロールスタンドがあ私、ロール５はロールスタン
ドの中で支えられ、チャック１と２との間のロールスタ
ンドの運動によりこの運動の方向に依存して駆動される
。ロール５は、円形の鋼材断面に対応して、ロールの間
に形成されている円形の中間空間がロール位置に依存し
て鋼片３から仕上り管４まで無段階に縮小するように、
ロール内径が変化している。

管４への鋼材３の圧延は、鋼片３の中にあるマンドレル
棒７により保持される圧延マンドレル６の上で行われる
。圧延マンドレル６は出口チャック２へ向かう方向で円
錐状に先細りする。

圧延工程は区間毎に行われ、鋼材３および管４はそれぞ
れ（ロール５の巻戻し路の一端又は他端における）死点
において、成る距離だけ前にシフトされ同時に回転され
る。この場合にチャック１及び２は鋼材３又は管４を軸
線方向に通過させ、回転方向に回さなければならない、
このためには比較的高いクランプ力が必要である。この
クランプ力は入口チャック１の領域においては、鋼材３
の壁厚が厚いので問題なく発生されることが可能である
。他方出口チャック２の領域においては管４は十分に仕
上げ圧延され従って管４はより小さい直径とより薄い壁
厚を有する。管４が出口チャックの領域においてクラン
プ力により可塑的に変形されることを阻止するために出
口チャック２の領域においては（第１図においては）支
持マンドレル８又は（第２図においては）８′が設けら
れている。支持マンドレル８．８′は出口チャック２の
領域において円筒形に形成され、その直径は仕上げ圧延
された管４の内径に対応する。

第１図の実施例においては支持マンドレル８は圧延マン
ドレル６と一緒に単一部品的に形成されている。支持マ
ンドレル８は、圧延マンドレル６の先細り端部から円筒
状に出口チャック２の僅か背後まで延在している。

第２図の実施例は栓状の支持マンドレル８′を有し、支
持マンドレル８′はほぼ出口チャック２の領域にだけわ
たって延在し、そこで円筒状に形成されている。圧延マ
ンドレル６に向いている方のその端部１１は、当接斜面
として丸めら−れτ形成されている。圧延マンドレルの
先細り端と支持マンドレル８′との間には段違い連結棒
９が延在し、段違い連結棒９は圧延マンドレル６と支持
マンドレル８′とを互いに連結している０段違い連結棒
９の直径は支持マンドレル８′の直径より著しく小さく
従ってこの領域においては管４と接触ひいては摩擦は発
生しない。

支持マンドレル８又は８′は、別の段違い連結棒１０に
より出口チャックを越えて延長されている。

この連結棒１０を介して、マンドレル棒７、圧延マンド
レル６、連結棒９又は支持マンドレル８又は８′の破断
を検出する（図示されていない）センサが対マンドレル
破断用安全装置と接続されている。

ｆ、　図の簡単な説明 第１図は管をピルガ−圧延する装置の主要部を簡単化し
て示している側面断面図、第２図は第１図の装置の別の
実施例の側面断面図である。

１・・・入口チャック゛、 ３・・・鋼材、 ５・・・ロール、 ７・・・マンドレル捧、 ９・・・段違い連結棒、 １１・・・端部。

２・・・出口チャック、 ４・・・管、 ６・・・支持マンドレル、 ８・・・支持マンドレル、 ｌＯ・・・段違い連結棒、 手 続 争甫 正 書 （方式） 事件の表示 平成１年特許願第１９９１５７号 発明の名称 管をピルガ−圧延する装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　マンネスマン・アクチェンゲゼルシャフト４、
代理 住所 人　　　　　〒１０７ 東京都港区赤坂３丁目２番３号 二ニー赤坂ビル７階 補正命令の日付 平成１年１１月１３日 （発送日　平成ｌ　年 月 日） 補正の対象 願書の発明者の住所の欄、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口チャック及び出口チャックと、これらの２つ
   のチャックの間を走行可能に配置されている、少なくと
   も２つの駆動可能なロールを有するロールスタンドと、
   ロールの領域において入口チャックと出口チャックとの
   間に延在し出口チャックへの方向に先細りするロールマ
   ンドレルを端部に有するマンドレル棒とを有する、管を
   ピルガー圧延する装置において、ロールマンドレル（６
   ）の先細り端に、出口チャック（２）の領域に配置され
   、円筒状であり出口チャック（２）と受動的に共働する
   支持マンドレル（８；８′）が固定され、支持マンドレ
   ル（８；８′）の外径が仕上げ圧延された管（４）の内
   径に対応することを特徴とする管をピルガー圧延する装
   置。
2. （２）前記支持マンドレル（８）が前記ロールマンドレ
   ル（６）の先細り端部に直接に取付られていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の管をピルガー圧延
   する装置。
3. （３）前記支持マンドレル（８′）が、直径において段
   違いにされている連結棒（９）により前記ロールマンド
   レル（６）の先細り端部と連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の管をピルガ
   ー圧延する装置。
4. （４）前記支持マンドレル（８′）が、前記ロールマン
   ドレル（６）に向いているその端部において円錐状又は
   丸められて形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の管をピルガー圧延する装置。
5. （５）前記支持マンドレル（８；８′）が、ロールマン
   ドレル（６）に対して反対側のその端部で対マンドレル
   破断用安全装置のセンサと連結されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第４項のうちのいずれか
   １項に記載の管をピルガー圧延する装置。
6. （６）支持マンドレル（８；８′）が取外し可能にロー
   ルマンドレル（６）と連結されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第５項のうちのいずれか１項
   に記載の管をピルガー圧延する装置。