JPH0780513A - コールドピルガーミルのための圧延マンドレル監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、圧延機の出口側に配置され、圧延
された管を同心で包囲するコイルと、圧延マンドレルと
コイルとの間に管に同軸で延在するバーと、バーに管の
中で固定されているコイル鉄心と、コイル鉄心の長手方
向運動を検出するコイルからの信号を処理して圧延機を
停止させる信号を形成する装置とを具備するコールドピ
ルガーミルのための圧延マンドレル監視装置に関する。
より短い応動時間と、圧延マンドレルの破断の際に圧延
機が停止することを実現する。 【構成】 前記バーが、前記圧延マンドレル（２）を保
持するマンドレルバー（３）に接続され、圧延マンドレ
ル（２）を同心で貫通して、力蓄積器（１４）が挿入配
置されていることにより前記圧延マンドレル（２）の領
域内で引張りバー（６）として形成され、前記圧延マン
ドレル（２）の出口側端面を押圧するようにバイアス緊
張可能であることが提案される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機の出口側に配置
され、圧延された管を同心で包囲するコイルと、圧延マ
ンドレルとコイルとの間に管に同軸で延在するバーと、
バーに管の中で固定されているコイル鉄心と、コイル鉄
心の長手方向運動を検出するコイルからの信号を処理し
て圧延機を停止させる信号を形成する装置とを具備する
コールドピルガーミルのための圧延マンドレル監視装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】コールドピルガー圧延法においては公知
のように素管が段階的にテーパ圧延マンドレルを介して
圧延され、管外径及び肉厚が減少された管に成形され
る。この場合、圧延マンドレルはマンドレルバーにより
その位置に保持され、マンドレルバー自身はスラストブ
ロックの中に固定保持されている。圧延マンドレルは圧
下力（圧延荷重）及び管との摩擦により非常に強く負荷
され、頻繁にあらゆる個所で破断する。破断片は、圧延
方向に管と一緒に移動する。

【０００３】これにより、例えば圧延マンドレルの太い
部分がそれより小さいくせ取り孔型開口の中に入ったと
きに、圧延機が損傷することがある。これによりロール
が破裂及び破断することがある。

【０００４】圧延マンドレルの細い部分が破断してもす
なわち圧延マンドレルがくせ取り孔型の中で破断して
も、破断は場合によっては検出されず、１つ又は複数の
管が圧延されてスクラップとなる。圧延マンドレル自身
が、圧下力が大きすぎる場合及び素管材料の硬度が高い
場合には圧延されることもあり、この場合、圧延マンド
レルは細くなり、管の肉厚が許容公差領域外になる。い
ずれにせよ、これにより圧延機が停止され、コストが不
必要に大きくなる。

【０００５】冒頭に記載の形式の圧延マンドレル監視装
置は、例えばドイツ特許出願公開第ＤＥ−ＯＳ２５４８
３７９号公報から公知である。この公報では、圧延マン
ドレルの出口側部分に、磁石鉄心を備える自由端を有す
る棒がねじ止めされている。圧延マンドレルが破断する
と、磁石鉄心は、管を包囲するコイルの中に移動し、コ
イルにより検出される。その際に発生される障害信号
が、圧延機を停止するために用いられる。

【０００６】この公知の装置の欠点は磁石鉄心が、コイ
ルの中をある特定の距離だけ移動しないとコイルが作動
されない点である。これにより貴重な時間が経過し、圧
延機の停止時点が遅すぎることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、より
短い応動時間で圧延機がより迅速に停止し、圧延機が損
傷したり大量の損傷管が発生する前に圧延マンドレルの
故障を検出するように、ドイツ特許出願公開第ＤＥ−Ｏ
Ｓ２５４８３７９号公報から公知の圧延マンドレル破断
案内装置を改善することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、圧延マンドレルを保持するマンドレルバーに接続さ
れたバーが、圧延マンドレルを同心で貫通し、力蓄積器
が挿入配置されていることにより圧延マンドレルの領域
内で引張りバーとして形成され、圧延マンドレルの出口
側端面を押圧するようにバイアス緊張可能であることに
より解決される。

【０００９】バーを圧延マンドレルの出口側端面に挿入
するという従来の技術の教示とは異なり、本発明ではバ
ーは圧延マンドレルの長手孔を貫通案内され、圧延マン
ドレルがねじ止めされる場所でマンドレルバーに固定さ
れる。圧延マンドレルの全領域内ですなわち孔の中でマ
ンドレルバーは引張りバーとして形成されてバイアス緊
張される。すなわち予め張力が与えられる。選択された
バイアス緊張力の大きさに依存して引張りバーは、マン
ドレルバーの破断の前又は同時に破断し、その際、間に
配置されている力蓄積器は、引張りバーの切断片をコイ
ル鉄心と一緒にコイルの領域内に放り込み、これにより
スイッチオフ信号が直ちに発生される。すなわちコイル
内の透磁率が変化し、これによりコイルに誘導起電力が
発生する。バイアス緊張力を適切に調整することにより
引張りバーの破断が、マンドレルバーが破断される前に
圧延機スイッチオフ信号を発生することが可能となる。
この場合、マンドレルバーが破断前に延伸する事実が利
用される。

【００１０】本発明の１つの有利な実施例では引張りバ
ーに目標破断個所が設けられている。この目標破断個所
は、破断力を正確に調整することを可能にし、これによ
り、故障発生をより良好に指示するように圧延マンドレ
ル監視装置を調整することが可能になる。

【００１１】本発明の１つの有利な実施例では力蓄積器
のバイアス緊張力が調整される。本発明の別の１つの実
施例では、力蓄積器が押圧ばねであり、押圧ばねが、棒
を包囲するスリーブの中に配置され、スリーブを棒のね
じ部分の回りを回転させることにより棒に対するスリー
ブの位置の位置決め可能である。このようにして引張り
バーのバイアス緊張力は無段階で変化可能であり、これ
により圧延機のスイッチオフ力は調整可能である。本発
明の別の１つの有利な実施例では、引張りバーが、端面
側で圧延マンドレルの出口側端部の中にねじ込まれたブ
ッシュの中に回転不能に案内され、ブッシュの自由端面
が、押圧ばね及びスリーブのための負荷受止め台を形成
している。ブッシュ及びスリーブを調整することによ
り、引張りバーの破断によるスイッチオフ力をより正確
に調整できる。さらに、破断することなしにバーが運動
できる遊び領域を組込むことも可能である。これにより
圧延機のスイッチオフ点を任意に遅延できる。

【００１２】本発明の１つの有利な実施例では、引張り
バーに目標破断個所のマンドレルバーから背いて位置す
る側にカラーが設けられており、カラーの直径は、引張
りバーを案内するブッシュの内径より大きい。これによ
り、目標破断個所で破断された引張りバーが管内で移動
する距離が制限され、これにより安全性が高められる。
これにより引張りバーの破断片は、カラーがブッシュに
当接するまでしか移動しない。この移動距離は、カラー
がブッシュに当接すると鉄心がコイル領域内に位置する
ように決められる。安全装置の調整が、圧延マンドレル
の延伸が許容されない程度に大きくなったとき、圧延マ
ンドレルが破断する前に引張りバーの破断が発生するよ
うに行われる場合、コイルの中の鉄心の位置は、圧延マ
ンドレルの延伸を示すと見なされる連続信号を発生す
る。

【００１３】本発明の１つの実施例では、引張りバー
は、その長さの大部分にわたり横断面が４角形又は６角
形に形成されている。この場合、圧延マンドレルをねじ
をゆるめて取外さなくとも、スパナにより引張りバーの
破断片をマンドレルバーからねじをゆるめて取出すこと
ができる。

【００１４】コイルから送出される信号を正確に調整す
るために本発明の１つの実施例では、バーの長手方向で
の鉄心の位置が調整可能である。

【００１５】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。図１と図２は、素管１及び本発明の圧延マ
ンドレル監視装置の横断面を示す。２により圧延マンド
レルが示されている。圧延マンドレル２の入口側端部は
マンドレルバー３にねじ止めされている。ロールは４に
より示され、圧延の際に圧延マンドレル２の上を回転往
復し、素管１を管５に成形する。マンドレルバー３の端
面側に、脆い材料から成る本発明の引張りバー６がねじ
込まれている。引張りバー６は、７の個所に目標破断個
所を有する。すなわちここで破断させる。引張りバー６
は、圧延マンドレル２の出口側部分の中にねじ込まれて
いるブッシュ８の中を滑動する。ブッシュ８は、引張り
バー６の外周に相応して４角又は６角形の穴が設けられ
ている。これにより引張りバー６の回転ずれが防止さ
れ、マンドレルバー３とのねじ接続１０が外れることが
ない。

【００１６】引張りバー６の別のねじ部分１１の回りに
はスリーブ１２がねじ止めされており、スリーブ１２は
ナット１３により止められロックされている。スリーブ
１２はコイルばね１４により圧延マンドレル１２から遠
ざかるように押圧されている。引張りバー６の延長上の
ねじ部分の回りには鉄心１５がねじ止めされており、鉄
心１５もナット１６により止められロックされている。
鉄心１５から可及的最短の位置に、管５を包囲している
コイル１７が配置されている。

【００１７】さらに、引張りバー６の回りにカラー１８
が設けられ、カラー１８の外周はブッシュ８の内径より
大きい。

【００１８】圧延マンドレル監視装置を取付けるため
に、まず初めに引張りバー６のねじ付突端１０が約１巻
分だけマンドレルバー３の雌ねじの中にねじ込まれる。
次いでブッシュ８が６角形の引張りバー６の回りにはめ
込まれ、圧延マンドレル２の中にねじ込まれ、締結され
る。同時にこれにより引張りバー６も緩やかにマンドレ
ルバー３の雌ねじの中にねじ込まれる。コイルばね１４
をはめ込んだ後、スリーブ１２がブッシュ８に当接する
までねじ締めされ、次いでナット１３により止められ
る。スリーブ１２により、予め選択された遊びに調整す
ることが可能となる。このためにはスリーブ１２はブッ
シュ８に当接するまでねじ締めされるのではなく、遊び
の大きさだけブッシュ８の手前までねじ締めされる。こ
れにより圧延マンドレル２は、安全装置が応動する前に
ある特定の大きさだけ伸びることができる。最後に雄ね
じ１１の回りに鉄心１５がねじ締めされ、コイルに対し
て適切な位置にナット１６により止められて位置決めさ
れる。

【００１９】圧延マンドレル２が破断するか又はこれが
圧延により延伸すると、引張りバー６は目標破断位置７
で破断する。バイアス緊張されている押圧ばね１４によ
り引張りバー６の残りは、ねじ締めされている鉄心１５
と一緒にマンドレルバー３からコイル１７を貫通して放
り出される。このときコイル１７の中の透磁率が変化す
るので、インダクタンスが変化し、その際にコイル１７
で機械停止信号が発生する。この場合、鉄心１５は、コ
イル１７に対して十分な相互作用の時間を有する長さに
定められている。本発明の装置を相応に調整して、圧延
マンドレル２が許容されない程度に延伸しただけで、圧
延マンドレル２の破断前にすでに引張りバー６が破断す
るときは、圧延マンドレル２の出口側部分が、押圧ばね
１４の作用により、カラー１８が端面側でブッシュ８に
当接するまで放り出される。この位置で鉄心１５はコイ
ル１７の中で停止し、連続信号を送出する。この信号に
より操作者が圧延マンドレル２は破断されていないが許
容されない程度に延伸されたことが分かる。この延伸に
より、公差領域の外の管肉厚がもたらされるので、機械
は直ちに停止され、適切な措置が導入される。

【００２０】圧延マンドレル２がマンドレルバーのねじ
から外れることがある。圧延マンドレル安全装置は、引
張りバーがマンドレルバーとのねじ止めから外れかかっ
たことが確かであれば、障害通報信号を送出する。従っ
て、引張りバーとマンドレルバーとに互いに逆向きのね
じを設けることと好適である。この場合、引張りバー
は、圧延マンドレル２の回転によりねじ締めされて、適
切な時点に破断する。

【００２１】圧延マンドレル２の中に残った引張りバー
６の残留片は、引張りバー６の断面が４角形または６角
形であるので、圧延マンドレル２自身のねじ締めを外す
ことなしに内部が６角形のスパナを用いてマンドレルバ
ー３の端面からねじ締めを外して取出すことができる。

【００２２】本発明の圧延マンドレル監視装置は、好適
な調整能力と押圧ばねの挿入とが共働して応動時間が非
常に短いことが特徴である。本発明の装置により、圧延
マンドレル２が破断する前に圧延マンドレルの延伸を検
出できるので有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施例のロール側の断面図であ
る。

【図２】図１の検出器側の断面図である。なお図１と図
２は一枚の図面を左右に分割したものである。

【符号の説明】

１ 素管 ２ 圧延マンドレル ３ マンドレルバー ４ ロール ５ 管 ６ 引張りバー ７ 目標破断個所 ８ ブッシュ １０ ねじ接続 １１ ねじ部分 １２ スリーブ １３ ナット １４ コイルねじ １５ 鉄心 １６ ナット １７ コイル １８ カラー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機の出口側に配置され、圧延された
   管を同心で包囲するコイルと、圧延マンドレルとコイル
   との間に管に同軸で延在するバーと、バーに管の中で固
   定されているコイル鉄心と、コイル鉄心の長手方向運動
   を検出するコイルからの信号を処理して圧延機を停止さ
   せる信号を形成する装置とを具備するコールドピルガー
   ミルのための圧延マンドレル監視装置において、 前記バーが、前記圧延マンドレル（２）を保持するマン
   ドレルバー（３）に接続され、圧延マンドレル（２）を
   同心で貫通し力蓄積器（１４）が挿入配置されているこ
   とにより前記圧延マンドレル（２）の領域内で引張りバ
   ー（６）として形成され、前記圧延マンドレル（２）の
   出口側端面を押圧するようにバイアス緊張可能であるこ
   とを特徴とするコールドピルガーミルのための圧延マン
   ドレル監視装置。
2. 【請求項２】 引張りバー（６）に目標破断個所（７）
   が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコ
   ールドピルガーミルのための圧延マンドレル監視装置。
3. 【請求項３】 力蓄積器（１４）のバイアス緊張力が調
   整可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載のコールドピルガーミルのための圧延マンドレル監
   視装置。
4. 【請求項４】 力蓄積器（１４）が押圧ばねであり、前
   記ばねが、棒を包囲するスリーブ（１２）の中に配置さ
   れ、前記棒に対する前記スリーブ（１２）の位置が、前
   記スリーブ（１２）を前記棒のねじ部分（１１）の回り
   を回転させることにより位置決め可能であることを特徴
   とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１つの請
   求項に記載のコールドピルガーミルのための圧延マンド
   レル監視装置。
5. 【請求項５】 引張りバー（６）が、端面側で圧延マン
   ドレル（２）の出口側端部の中にねじ込まれたブッシュ
   （８）の中に回転不能に案内され、前記ブッシュ（８）
   の自由端面が、押圧ばね（１４）及びスリーブ（１２）
   のための負荷受止め台を形成している請求項１から請求
   項４のうちのいずれか１つの請求項に記載のコールドピ
   ルガーミルのための圧延マンドレル監視装置。
6. 【請求項６】 引張りバー（６）が、目標破断個所
   （７）のマンドレルバー（３）から背いて位置する側に
   カラー（１８）を設けられており、前記カラー（１８）
   の直径が、前記引張りバー（６）を案内するブッシュ
   （８）の内径より大きいことを特徴とする請求項１から
   請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載のコール
   ドピルガーミルのための圧延マンドレル監視装置。
7. 【請求項７】 引張りバー（６）が、その長さの大部分
   にわたり横断面を４角形又は６角形に形成されているこ
   とを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか
   １つの請求項に記載のコールドピルガーミルのための圧
   延マンドレル監視装置。
8. 【請求項８】 鉄心（１５）の位置が棒の長さ方向で調
   整可能であることを特徴とする請求項１から請求項７の
   うちのいずれか１つの請求項に記載のコールドピルガー
   ミルのための圧延マンドレル監視装置。