KR19990071727A - 맨드릴 상의 파이프 압연용 유닛 - Google Patents

Abstract

맨드릴(40) 상의 파이프 압연용 압연기는 본 발명에 따른 압연 유닛들의 구성으로 이루어지고, 각각의 압연 유닛은 각각 피봇팅 레버 암(19,20,21)에 의해 지지되는 압연 롤(27,28,29)이 위에 장착된 롤 캐리어(10)를 수납하며 서로 견고하게 연결된 적어도 두 개의 평판상 엘리먼트(3)로 이루어진 외곽 윤상 구조물(2)로 구성된다. 각각의 롤 캐리어(10)는 자신의 압연 유닛으로부터 횡으로 이동될 수 있고, 이를 위해 압연 유닛에는 이동된 캐리어가 위에 위치되는 탈착장치(50)와 함께 가이드(15)가 제공된다. 상기 외곽 윤상 구조물(2)은 압연 유닛과 해당 압연기가 작업도중 발생하는 방사상 응력에 더 잘 견디도록 하고, 롤과 각 캐리어를 동시에 교체하는 것은 이들이 측방향으로 이동하므로써 용이하게 이루어진다.

Description

맨드릴 상의 파이프 압연용 유닛

길이 방향의 압연 축선을 따라 일직선으로 배열된 압연 유닛으로 이루어진 압연기와 함께, 전술한 압연 유닛은 본 출원인에 의해 이미 공개된 이탈리아 특허 출원번호 제 MI92A000917호(유럽 특허 출원번호 제 92118389.3호에 해당함)로부터 공지된 것이고, 결론적으로, 이러한 압연 유닛은 적어도 3개의 전동 가공 롤을 사용할 수 있도록 하며, 다양한 정비 및 롤 교환 작업을 용이하게 하는 매우 기능적인 융통성과 이러한 사실에 기인하는 유용한 효과를 겸하여 갖는다. 사실 이러한 결과는 압연기 구조물로부터 이동될 수 있는 적합한 캐리어상에 롤이 장착되고, 롤이 피봇팅 레버 암상에 배열되어 압연 축선으로부터의 거리가 조절될 수 있다는 사실로부터 얻어지며, 이러한 형식의 압연기에서, 맨드릴 상에 장착된 파이프가 압연되는 동안 발생되는 응력이 롤을 각각의 암 상에 지지하는 엘리먼트에 의해 롤의 위치를 조절하기 위한 장치를 통하여 외곽 내력 구조물로 전달되고, 상기 압연기의 각 압연 유닛에 대하여 내력 구조물은 일련의 스페이서에 의해 서로 연결된 원형 링의 형태로 평판처럼 생긴 적어도 두 개의 엘리먼트로 구성되며, 이 엘리먼트들은 각각의 롤을 조절하기 위한 장치의 고정부를 견고하게 지지한다.

따라서, 상기 외곽 내력 구조물은 대체로 관형상이고, 압연 축선과 동심인 폐형상이기 때문에 전술한 압연 응력을 정확하고 효과적으로 흡수할 수 있다.

압연기 구조물로부터 모든 롤 캐리어를 이동시킴으로써 예를 들어, 재교환을 위한 롤의 교체 또는 압연기의 정비가 이루어지고, 상기 캐리어는 구조물에 대하여 내부에 제공된 적당한 가이드상에서 축방향으로 활주한 다음 캐리어를 이동시키기 위한 압연기의 출구단에 구성된 운반대에 모이게 되며, 이러한 형태의 해법에서, 압연기의 하부 공간은 캐리어가 캐리어 이동용 운반대 상에 위치되도록 하기 위해압연기 내부에 있는 캐리어 한벌의 길이와 적어도 동일해야 한다. 이는 실제 압연 장치에서 모두 그러한 것은 아니다, 왜냐하면, 강편을 최종 파이프로 가공하는 다양한 단계를 실시하기 위해서는 다양한 압연기(대강 다듬기, 마무리 등)의 구성(배치)가 필요하기 때문에 전술한 바와 같이 롤 캐리어가 이동할 수 있도록 언제나 압연기의 하부 공간이 충분한 것은 아니다.

이와 같은 이유에 따라, 본 출원인은 압연 유닛과 전술한 개별 압연기의 변경을 공개된 이탈리아 특허 출원 번호 제 MI93A000704 호(PCT 출원번호 제 EP93/00898에 해당)에 개시하였다. 이러한 변경에서, 압연 유닛의 외형은 대체로 C 형상, 즉, 압연 축선에 대하여 방사방향으로 일측이 개구된 형상이고, 압연기 보수 및 롤 교체 작업에서, 롤이 위에 장착된 캐리어는 상기 내력 구조물로부터 전술한 방사 방향으로 각각의 압연 유닛에 제공된 적당한 가이드상을 활주함으로써 이동된다.

이러한 두 번째 기술적 해법은 파이프 또는 막대 형상으로 된 물체 및 막대를 가공하는데 특히 적당하고, 각 압연 유닛의 내력 구조물이 측방향으로 개구되어 있어 피봇팅 암에 장착된 지지 엘리먼트와 롤을 이용하여 맨드릴로부터 전달되는 전술한 압연 응력을 견디는 관형상 구조물과 같은 능력이 없기 때문에 여기서 맨드릴은 사용되지 않는다.

본 발명은 하기된 청구범위 제 1 항의 전문에 나타난 형식으로 된 맨드릴 상의 파이프 압연용 유닛에 관한 것으로, 본 발명은 또한 이러한 다수개의 압연 유닛으로 구성된 압연기에 관한 것이다.

본 발명, 특징 및 이에 따른 효과에 대한 이해를 위해, 바람직하지만 배타적이지 않은 실시예에 대한 설명이 아래에 기재되어 있고 첨부 도면에 도시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압연기의 개략도이고,

도 2는 도 1의 압연기의 평면도이며,

도 3은 전술한 압연기를 개략적으로 도시한 부분 횡단면도이고.

도 4는 전술한 압연기의 측면도이며.

도 5는 도 3을 상세하게 도시한 개략도이고,

도 6, 7 및 8은 각 작동 상태에서 압연기의 상세도이다.

본 발명의 목적은 전술한 두 개의 응용에 대한 실시예에 의해 증명된 유용한 효과를 겸하도록 하는 구조적·기능적 특성을 갖는 다수의 압연 유닛으로 형성되는 개별 압연기 뿐만 아니라 압연 유닛을 제공하는 것이고, 환언하면, 본 발명은 외곽 내력 구조물로부터 개별 지지 캐리어를 측방향으로 이동시킴으로써 보수와 롤 교환 작업이 실시될 수 있도록 할 뿐만아니라, 압연과정에서 맨드릴의 사용의 결과로써 외곽 내력 구조물에 가해지는 응력을 견딜 수 있는 개별 압연기와 압연 유닛를 제공하는 것을 고려한 것이다.

이러한 목적은 본 명세서에 첨부된 청구범위에서 특정된 압연 유닛과 해당 압연기에 의해 이루어진다.

첨부도면을 참조하면, 본 발명에 따른 맨드릴 상의 파이프를 가공하기 위한 압연기는 일반적으로 1로 표시되고, 압연기는 베이스(B)에 지지되고 압연 축선(L)에 동심으로 설치된 외곽 구조물(2)을 갖으며, 외곽 구조물(2)은 다수개의 평판상 엘리먼트(3)들로 구성되고, 아래에 자세하게 기술된 바와 같이, 엘리먼트들은 체결 로드(4)에 의해 서로 견고하게 연결되며 파이프가 가공되는 동안 입구단(6)과 출구단(7)상의 길이방향 축선(L)을 따라 배열된 다수개의 압연 유닛(5)의 개별 외곽 구조물의 일부이다. 이러한 입구단(6)과 출구단(7)은 구조물(2)의 대향 단부에 각각 위치한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 각각의 압연 유닛(5)은 나란히 놓인 한쌍의 평판상 엘리먼트(3)로 이루어지고, 체결로드(4)에 의해 전체 구조물(2)로 서로 연결되며, 특히, 본 실시예에서, 평판상 엘리먼트(3)은 대체로 원형 링 또는 어느경우엔 폐쇄 링의 형태이고, 이의 외측 가장자리에는 본 발명의 다른 구조적 내용과 함께 아래에서 고찰될 돌출부(8)가 형성되며, 따라서, 실제로 압연기에서 연속적으로 견고하게 결합된 두 개의 엘리먼트(3)는 각 압연 유닛의 외곽 지지 구조물을 이룬다. 본 실시예의 압연기에서, 개별 지지 구조물과 모든 압연 유닛은 단락 없이 서로 연결됨에 따라, 하나의 평판상 엘리먼트(3)의 두면은 압연 축선(L)을 따라 각각 이웃하는 유닛의 일부를 이룬다.

각각의 압연 유닛(5)는 대체로 삼각형이고 어느 경우엔 폐쇄된 윤상 프레임 형태의 개별 롤 캐리어(10)를 갖고, 이는 압연기(1)에서 두 개의 연속되는 평판상 엘리먼트(3) 사이에 수납되며, 파이프를 압연하는 동안 채용되는 작업위치에 캐리어를 고정하기 위하여 이동할 수 있는 수단이 각각의 압연 유닛에 대해 구비된다.

캐리어의 단면에서 내접하는 이등변 삼각형의 정점에서 3개의 핀(11)(12)(13)이 각각의 롤 캐리어(10)에 고정되고, 개별 레버 암(19)(20)(21)이 그 위에 장착된다. 상기 핀(11)(12)(13)은 해당 레버 암(19)(20)(21)이 중심으로 삼아 피봇운동하는 받침점을 구성하고, 이미 발표된 종래 특허 출원에서 인용된 공지의 조절가능한 방법으로 롤 캐리어(10)에 고정된다.

여기에 기술된 본 발명의 실시예에서, 각각 두 개의 평행하며 대향하는 평판상 1/2 암으로 이루어진 상기 암(19)(20)(21)은 압연 축선에 수직인 평면에서 피봇 운동하지만, 선택적으로 해당 롤의 압연 축선(A1)(A2)(A3)에 각각 수직이고 상기 압연 축선(L)을 통해 연장하는 개별 방사 평면에서 피봇운동하도록 형성될 수 있다. 이러한 구성은 축선(L)에 대한 롤의 배치를 역으로 실시하여 롤의 압연과정에서 때때로 발생하는 고온으로 인해 암이 길이방향으로 늘어나는 것을 방지하고, 이러한 구성을 기초로 하여, 레버 암(19)(20)(21)의 피봇 운동은 항상 도면에서 나타낸 실시예에서 암이 피벗운동하는 평면에 대해 수직인 전술한 방사 평면에서 일어나며, 열변형으로 인해 늘어나는 경우에도 상기 방사평면에서 일어난다.

핀(11)(12)(13) 위에 장착된 단부와 대향하는 암(19)(20)(21)의 단부에 고정된 개별 지지 엘리먼트(24)(25)(26)는 압연 축선(L)과 교차하는 자기 고유의 압연 축선(A1)(A2)(A3)을 중심으로 각각 회전가능한 해당 롤(27)(28)(29)을 지지한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 지지 엘리먼트는 전방으로의 조절이 가능한 방법으로 암의 단부에 장착되고, 이렇게 조절가능한 장착의 예가 위에서 이미 인용한 이탈리아 특허출원 번호 제 MI92A000917에 기재되어 있으며, 이는 볼트와 홈이 형성된 홀(상기 특허 도 3 참조)을 통해 이루어지고 본 발명에도 역시 응용이 가능하나, 당연히 이외 방법이 응용에서 제외되는 것은 아니다.

각각의 압연 유닛(5)의 롤(27)(28)(29)에 대하여, 압연 축선(L)으로부터 개별 압연 축선(A1)(A2)(A3) 까지의 거리를 조절하기 위한 장치(30)(31)(32)가 구비되고, 상기 장치는 전술한 바와 같이 지지 엘리먼트(24)(25)(26)와 함께 암(19)(20)(21)을 포함하는 롤(27)(28)(29)의 지지 수단에 작동한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 조절장치(30)(31)(32)는 바람직하게는 유압식이고, 본질적으로 개별 고정부(30a)(31a)(32a)와 운동부(30b)(31b)(32b)로 이루어진 올레오다이나믹(oleodynamic) 실린더 피스톤 유닛으로 각각 구성되며, 상기 개별 고정부는 외곽 가장자리의 돌출부(8) 부근에서 한쌍의 이웃하는 평판상 엘리먼트(3) 사이의 압연기의 외곽 구조물(2)에 견고하게 연결되고, 상기 운동부는 압연 축선(L)을 통과하고 다른 두 축선과 120°를 이루는 방사 축선을 따라 전술한 고정부에 대하여 전후로 활주할 수 있다.

조절 장치(31)에 있어서, 고정부(31a)가 압연 유닛(5)의 두 개의 평판상 엘리먼트(3) 사이에 고정된 핀(31c)에 회전가능하게 장착되는 것이 중요하고, 조절 장치(31)는 작동위치와 비작동위치 사이에서 핀(31c)을 중심으로 고정부를 회전시키기 위해 고정부(31a)에 작용하는 작동체(31d)와 결합되며, 상기 작동위치에서는 상기 운동부(31b)가 압연 축선을 관통하여 연장되고 전술한 다른 두 개의 축선과 120°를 이루는 방사축선을 따라 활주가 가능하고, 상기 비작동위치에서는 조절장치(31)가 압연 축선을 가로질러 형성된 한쌍의 가이드(15)에 대하여 후퇴하게 된다. 상기 가이드는 서로에 대해 평행하게 연장하고, 압연 유닛의 개별 평판상 엘리먼트(3)에 고정되며, 따라서, 운동부(31b)의 활주 방향은 고정부(31a)가 작동위치에 있을 때 정해진다.

조절 장치의 운동부(30b)(31b)(32b)는 지지 엘리먼트(24)(25)(26)의 스페이서(24a)(25a)(26a)에 각각 작용하고, 상기 스페이서는 롤 캐리어 전체 두께를 관통하는 해당 홀(33)을 통해 연장되며, 상기 운동부는 삼각형 롤 캐리어의 꼭지점에 각각 위치된다. 또한, 소형 유압 실린더에 의해 작동되는 레버 장치로 이루어진 것으로 공지된 형태의 적당한 편심 수단(34)은 각각의 지지 엘리먼트 및 지지암(19)(20)(21)의 중량 뿐만아니라 각각의 롤(27)(28)(29)의 중량을 보상한다. 상기 편심 수단은 파이프가 유닛에 도달했을 때, 가공되는 파이프를 용이하게 수용하기 위하여 롤이 압연 축선으로부터 이격되는 위치인 정지 위치에 각각의 압연 유닛의 롤이 유지되도록 한다.

하기된 바와 같이, 편심 수단(34)는 암(20)과 연결된다, 즉, 조절장치(31)의 작용을 받는 상기 암은 해당 캐리어(10)가 나올 수 있도록 정지 위치에 롤을 유지하던 위치로부터 이동할 수 있다.

전술한 바와 같이, 롤 캐리어(10)와 연결된 조절 장치의 운동부(30b)(31b)(32b)의 활주 축선이 서로에 대해 120°를 이루고, 압연기에서 이웃하는 롤 캐리어와 연결된 장치(30)(31)(32)의 운동부의 유사 축선에 대해 60°로 오프셋되는 방식으로 상기 롤 캐리어(10)는 본 발명에 따른 압연기의 구조물에 수용된다.

전술한 오프셋 구조(도 5 참조)는 압연 과정에서 개별 암의 피봇팅으로 인한 변위를 제외하고는 해당 3롤 세트의 축선(A1)(A2)(A3)의 오프셋 구조와 연관되며,상기 축선은 정삼각형의 변처럼 서로에 대해 60°를 이루고, 이러한 사실은 각각의 롤 유닛용 캐리어의 활주 가이드(15)의 특수한 구성과 함께 압연 축선을 지나는 수직축(V)에 대하여 압연 유닛에 유용한 대칭성을 제공한다(도 5에서 α는 30°를 나타낸다).

압연기(1)에 있어서, 압연 축선(L)을 따라 이동이 가능하고 도 1에 개략적으로 도시된 맨드릴 홀더(41)에 의해 구동되는 맨드릴(40)이 구비되며, 본 실시예에서 압연기는 맨드릴 홀더(41)와의 연결을 위해 제공되는 슴베(40a)를 통하여 맨드릴이 고정되는 형식이다.

전술한 바와 같이, 압연기(1)의 각 압연 유닛(5)는 전술한 압연 축선을 지나 연장하는 수평면에 대해 30° 각도(α)로 경사진 평면에 놓이면서 압연 축선(L)을 가로질러 연장하는 선형 가이드(15)를 갖고, 또한, 소정 압연 유닛의 가이드(15)는 압연기의 대향측으로부터 이웃하는 압연 유닛의 가이드로 연장된다.

하기된 바와 같이, 상기 가이드(15)가 연장되고, 더 일반적으로는 롤 캐리어(10)가 활주하는 방향은 롤(27)(28)(29)중 하나의 회전 축선(A1)(A2)(A3)에 대해 평행하다.

이러한 사실은 전술한 개별 조절 장치와 롤의 구성과 함께 모든 압연 유닛의 롤 캐리어가 서로 일치할 수 있도록 하고, 안에 수용된 캐리어와 함께 위에 가이드가 장착된 개별 압연 유닛의 외곽 구조가 축선(L)을 지나 연장하는 수직축선(V)에 대해 경사진 압연기에서 이웃하는 압연 유닛의 외곽 구조와 동일하게 형성되도록 한다.

각각의 롤 캐리어(10)는 가이드를 따라 이동하는 것을 용이하게 하는 휠(48)을 갖고, 각 압연 유닛의 측부이면서 가이드가 연장되는 측에는 추출기(45)에 연결되어 롤 캐리어를 장착 및 탈착하기 위한 장치(50)가 구비되며, 상기 추출기는 본질적으로는 가이드에 평행하게 작용하고 롤 캐리어상의 대응 돌출부(46)와 결합되는 결합단부를 갖는 출력 엘리먼트로 구성된다.

개별 압연 유닛의 착탈장치(50)는 압연 축선(L)에 평행하게 레일(52)상에서 이동이 가능한 운반대(51)을 갖고, 상기 운반대(51)는 개별 올레오다이나믹 승강기(54)에 의해 작동되는 것으로 기울어질 수 있는 두 개의 플랫폼(53)(53a)을 갖는다. 플랫폼(53)(53a)상에는 해당 플랫폼(53)(53a)이 압연 축선을 지나며 연장하는 수평면에 대하여 30°각도로 기울어질 때 연결된 압연 유닛의 가이드(15)와 동일 평면상에 놓이는 선형 가이드(53)(53a) 쌍이 구비된다.

이제 본 발명의 압연기에 제공되는 맨드릴 지지 장치(80)를 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 더 정확하게, 압연기는 파이프가 가공될 때 압연기의 두 개의 압연 유닛(5)사이에서 입구단(6)과 출구단(6)에 근접하게 위치된 다수의 장치를 갖는다.

상기 장치(80)는 압연기에 대하여 가로질러 회전할 수 있는 대체로 L자형 몸체(81)로 구성되고, 내부에 3개의 유동 맨드릴 지지 롤이 저널(journal)된 시트(86)가 구비되며, 상기 롤은 장치를 지나 연장된 맨드릴을 롤이 지지하는 작동위치로부터 압연과정에서 파이프와 간섭하지 않도록 롤이 압연 축선으로부터 이격되는 비작동위치로 롤을 이동시키는 관절 시스템(85)에 연결되어 장착된다.

또한, 상기 장치(80)는 작동위치 즉, 시트(86)가 상기 축(L)에 동심이 되어 롤(82)(83)(84)이 롤 사이에 삽입된 맨드릴을 감싸는 위치와, 압연축선으로부터 몸체(81)가 이격되는 정지위치에 회전 몸체(81)를 유지시키는 스탑 부재(87)를 포함한다. 몸체(81)의 회전 운동이 유압 작동체(88)를 통해 이루어지나, 당연히 다른 적당한 수단을 통해 이루어질 수도 있다.

결론적으로, 각각의 압연 유닛(5)의 롤(27)(28)(29)은 구동 연장부(91)와 함께 각각의 독립 모터(90)에 의해 구동되고, 구동 연장부는 모터와 커플링으로 기계적으로 연결되며, 도면에는 자세하게 도시되지 않았으나 상기 구동 연장부는 유압 작동체(M)을 통하여 축방향으로 연장이 가능하고 하기된 본 발명의 작동에 관련하여 더 설명될 것이며, 설명에 앞서 본 발명의 압연기에 다양한 압연 단계를 제어 및 조절하기 위한 수단이 구비된다는 것만을 언급하고 상술하지는 않지만 이의 기능은 하기된 설명으로부터 추론될 수 있다.

압연될 파이프는 압연기의 입구단(6)으로부터 삽입되어 맨드릴(40) 상에 고정되고, 연속적으로 접촉하게 되는 각 유닛의 압연 롤의 회전에 의해 압연 축선을 따라 진행하게 된다. 특히, 각 압연 유닛의 롤은 편심 수단(34)과 조절 장치(30)(31)(32)의 합성효과에 의해 미리 정해진 위치에 유지되고, 이의 운동부는 해당 지지 엘리먼트(24)(25)(26)의 스페이서(24a)(25a)(26a)에 작용하게 된다.

파이프가 압연되고, 맨드릴상에 고정되며, 압연 유닛의 롤과 접촉함에 따라, 파이프는 지지 엘리먼트(24)(25)(26)와 개별 스페이서를 통해 전달되는 방사력를 조절장치(30)(31)(32)의 운동부에 가해 방출되도록 하고, 고정부를 통해 전달되는 방사력을 두 개의 이웃하는 평판상 엘리먼트(3)로 이루어진 외곽 내력구조물에 가하게 된다.

상기 엘리먼트(3)이 폐단면, 즉, 압연 축선에 수직인 평면에 따라 취한 폐단면을 갖기 때문에, 이에 따라 형성된 각 압연 유닛의 외곽 구조물은 전술한 압연 응력에 가장 잘 견딜 수 있고, 따라서, 초기에 설정한 목적중 가장 중요한 부분을 이루는데 기여하게 된다.

압연기에 대한 롤의 교체는 다음과 같이 이루어진다.

압연 과정중에 위치하게 되는 작동위치에 캐리어를 고정하기 위한 수단이 해제됨에 따라 롤 캐리어(10)는 개별 유닛의 가이드(15)를 따라 활주할 수 있고, 이 단계에서, 상기 편심 수단(34)은 비활성화되며, 특히 암(20)과 연결된 편심수단은 제거될 캐리어와 간섭되지 않도록 이동된다.

이와 유사하게, 롤을 구동하기 위한 연장부(91)도 연결에서 해제되고, 롤 캐리어로부터 나오도록 유압 작동체(M)에 의해 축방향으로 후퇴하게 된다. 이 상태에서, 상기 조절 장치(31)는 캐리어의 이동을 간섭하지 않도록 가이드(15)에 대한 후퇴 위치에 놓이게 된다.

상기 추출기(51)은 제거될 롤 캐리어를 가이드를 따라 멈출 때 까지 이동시키도록 활성화되고 여기에서 압연 유닛과 결합된 운반대의 플랫폼이 기울어지며, 그 다음 상기 캐리어는 경사진 플랫폼에 놓이게 되고, 완전히 장착된 후, 위에 놓인 롤 캐리어와 함께 플랫폼을 수평 위치로 옮기기 위해 승강기(54)가 하강하게 된다.

그 다음 삽입될 새로운 롤이 위에 장착된 운반대(51)는 가이드가 압연 유닛의 위치와 일직선이 되는 소정 위치로 제 2 플랫폼(53a)을 옮기기 위해 진행하게 되고, 새로운 캐리어는 교체될 캐리어의 제거에 대해 전술한 단계를 반복함으로써 압연 유닛의 교체될 캐리어의 위치에 삽입된다.

롤 교환 작업을 실행하는 본 방법이 초기에 설정한 본 발명의 다른 목적을 달성한다는 것을 전술한 내용으로부터 알 수 있다.

사실, 이러한 롤 교환 작업은 압연기의 측부에서 이루어짐에 따라, 종래와 같은 하부의 큰 공간은 필요없으나, 종래 기술에서 롤 캐리어의 축방향 활주 문제는 여전히 남는다.

결론적으로, 이러한 결과는 각 압연 유닛에 대하여 외곽 구조물의 윤상 외형을 본질적으로 변경하지 않고 외곽 구조물에 캐리어가 나올 수 있는 통로를 제공함으로써 이루어질 수 있다.

본 발명에 의해 많은 유용한 효과가 얻어진다.

롤 교환이 안에 수용된 압연 유닛에 대해 압연기의 일측과 타측에서 선택적으로 실시되기 때문에, 구조물로부터 다른 캐리어를 제거하는 것과 간섭되지 않고 각각의 유닛에 대한 대체 캐리어가 압연기의 측부에 제공될 수 있다는 점이 중요하다.

사실, 롤 교환 작업이 압연기의 일측에서 실시된다면, 각 압연 유닛 옆에 대체 캐리어를 제공하는 것이 불가능할 것이고, 환언하면, 롤 교환이 압연기의 단지 일측에서만 실시된다면, 이 작업은 압연기로부터 모든 롤 캐리어를 먼저 제거하고 이어서 해당 압연 유닛 옆의 위치로 이동시킨 후 새로운 대체 롤 캐리어를 장착할 수 있도록 압연기로부터 순차적으로 제거하거나, 각각의 압연 유닛에 대하여 하나의 캐리어를 각각 제거한 다음 대체 캐리어를 삽입함으로써 실시되어야만 할 것이다. 이러한 모든 방법은 본 발명에 의해 제안된 것보다 좋지 않다.

본 발명의 실시예에 대하여 강조되는 다른 잇점은 압연 유닛의 각 롤에 대한 개별 전동화, 즉, 각 롤에 대한 독립 구동을 사용하는 것이고, 이로 인해 압연기 측부에 복잡한 전달 기구를 설치하지 않을 수 있음에 따라 전술한 바와 같이 캐리어가 이동되고 처리되는데 필요한 공간을 형성할 수 있다.

일반적으로, 롤(27)(28)(29)의 구동에 있어서, 압연 유닛의 수가 많지 않다면, 각각의 롤을 위하여 독립 구동 수단을 사용하는 것이 바람직한 반면(하나의 롤을 구동하기 위해 두 개 또는 그 이상의 모터를 사용할 수 있음을 명심할 것), 대형 압연기에서 다수의 압연 유닛에 속하나 통상의 구동 수단으로 구동되는 단일 정역학적 장치에 의해 구동되는 회전 평행축을 갖는 롤의 가능성도 제외될 수 없다.

본 발명에 의해 얻어지는 다른 잇점은 압연 과정에서 발생하는 축 응력 즉, 압연 축선(L)에 평행한 합력을 갖고 전술한 방사 응력보다는 작지만 매우 큰 값을 나타낼 수 있는 응력이 각각의 압연 유닛의 외곽 구조물에 의해 흡수된다는 것이다. 이러한 효과를 더 잘 이해하기 위해, 전술한 축 응력은 롤의 지지 엘리먼트 및 개별 롤 캐리어를 압연 축선(L)을 따라 파이프의 진행 방향으로 변위시키려는 경향이 있음을 고려하는 것이 필요하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어 자체 뿐만아니라 각각의 지지 엘리먼트의 이동하려는 경향은 각 롤이 위에 장착된 캐리어(10) 부근의 평판상 엘리먼트(3)에 의해 제한된다. 이러한 움직임에 대한 평판상 엘리먼트(3)의 구속 효과 뿐만 아니라 롤 캐리어 및 각각의 지지 엘리먼트가 이동하려는 경향은 암(19)(20)(21)이 압연 축선(L)에 수직인 평면과 전술한 선택적 실시예에서 피벗할 때 모두 발생할 수 있고, 상기 암은 이러한 압연 축선을 지나 연장하는 방사 평면에 피봇하도록 구성된다.

출원 번호 제 MI92A000917 호에 기술된 압연기와는 다르게, 본 발명의 압연기에서 특수한 구조적 형상 및 그로 인한 효과로 인해 축 응력이 모든 압연 유닛으로 분배되고, 이러한 응력은 압연기의 단부에 제공된 적당한 수단을 통해 견뎌지며, 본 발명의 압연 유닛과 그에 따라 형성된 압연기가 종래의 기술에 제공된 수단이 제거될 수 있도록 하여 압연기의 구조를 단순화할 수 있다는 것을 전술한 내용으로부터 용이하게 알 수 있다.

전술한 다른 종래의 기술 즉, 출원번호 제 MI93A000704 호에서 고려된 것으로 전술한 지지 엘리먼트의 변위와 축응력을 견디기 위해 대형 평판형태의 격판(9)이 제공되나, 이는 본 발명에 따른 구조물의 윤상 형태에 의해 얻어질 수 있는 것과 같은 효과적인 작용은 할 수 없는 측부가 개구된 C형 구조물이다. 본 발명에 의해 얻어지는 단순화는 이 경우에도 명백하다.

강조되어야 할 본 발명에 의해 얻어지는 또 다른 잇점은 롤 캐리어 및 압연 유닛의 특수한 형상과 함께, 이미 전술한 바에 따라 수직축에 대한 회전에서 모두 유래하는 캐리어 활주 축선의 수평면에 대한 기울어짐과 관련되고, 대체로 도면에 도시된 바와 같이 대칭이면서 소형인 압연기 구조를 이루며, 이러한 구조는 예를 들어, 레일(52), 운반대(53), 연장부(91)가 있는 모터(90)와 같이 구조물(2) 외부에 있는 압연기 부품들을 포함함에 따라 제작비를 매우 줄이는데 기여한다.

롤중에서 하나의 롤의 축선(A1)(A2)(A3)에 평행하도록 캐리어의 활주축선과 가이드(15)를 제공하는 잇점도 주의해야 하고, 이러한 방법으로, 캐리어(10)가 대향 측부로부터 구동 연장부중 하나가 위에 결합된 타 측부 즉, 캐리어가 활주하는데 방해물이 없고 운반대가 배치될 수 있는 측부로 이동될 수 있음을 첨부된 도면을 관찰함으로써 알 수 있다. 또한, 이러한 기울어짐은 내부에 캐리어를 유지하려는 경향이 있는 자체 중량으로 인해 개별 구조물내에 캐리어가 견고하게 수납될 수 있도록 하고 압연 과정중에 정확한 자세를 유지한다.

이와 관련해서, 전술한 맨드릴 지지 장치에 의해 얻어진 유용한 효과가 지적되어야 한다.

본 장치는 맨드릴이 완전히 또는 부분적으로 파이프가 없는 압연기 내부를 이동할 수 있도록 하는 기능을 갖고, 예를 들어, 압연된 파이프가 제거된 맨드릴이 출구단(7)으로부터 입구단(6)으로 회귀될 때, 이 상태에서, 장치(80)의 롤(82)(83)(84)은 전술한 바와 같이 편심 수단에 의해 압연 축선으로부터 이격되어 유지되는 압연 유닛의 롤(27)(28)(29)에 의해 한정된 공간과 동심인 위치에 맨드릴을 유지시키도록 배열되고, 환언하면, 도면에 도시된 압연기에 제공된 맨드릴 지지 장치(80)는 파이프가 없이 이동하는 과정에서 압연 유닛의 롤에 대해 맨드릴이 부딪치는 것을 방지한다.

이러한 기능을 수행하는 맨드릴 지지 장치는 종래의 압연기에 이미 존재하나, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 장치의 특징은 압연중일 때도 압연축선(L)으로부터 이동될 수 있다는 것이다. 이러한 능력은 파이프를 압연하는 과정중에 파이프 및 압연기의 진행이 압연기 내에서 멈추는 상황이 발생했을 때 특히 유용하고, 이러한 상황에서, 필요한 보수를 수행하기 위해 압연기 내부로의 접근이 필요하다. 이러한 상황에서, 롤 사이의 맨드릴 및 파이프가 존재하는 구조물에서 롤 캐리어를 제거하는 것이 명백하게 가능하지 않기 때문에, 압연기에는 하나의 압연 유닛과 옆에 구비된 다른 유닛사이에 작업자가 조정할 수 있도록 충분한 공간 만들 수 있는 것이 필요하다.

도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 일단 압연기의 구조물(2) 내에 체결된 관절 시스템(85)이 압연 축선으로부터 롤(82)(83)(84)을 이동시키면, 맨드릴 지지장치(80)는 위에 끼워진 파이프와 함께 맨드릴에 대해 이동될 수 있음에 따라, 수리공이 접근하는데 이용될 수 있는 공간을 제공하게 된다.

상기 맨드릴 지지 장치는 여기서 고려된 것 이외의 방식으로 이루어질 수 있고, 즉, 전술한 것과 같은 회전 몸채를 갖는 것이 반드시 필요한 겻은 아니지만, 압연 축선을 가로질러 제거될 수 있도록 하는 형상을 갖는 것이면 족하며, 실제로는 롤이 배치되는 장치의 시트가 롤이 이격된 후 자연적으로 압연 축선을 가로지르는 축, 즉, 회전 축선에 대해 전후로 장치가 따라서 이동할 수 있는 축상에서 개구되는 것만이 필요하다.

여기 기술된 본 발명의 다른 변경이 가능함은 당연하다.

예를 들어, 체결 로드에 의해 평판상 엘리먼트(3)가 서로 견고하게 연결되어 두 개의 이웃하는 유닛의 구조를 이루는 압연기의 구조는 다양한 압연 유닛이 서로 분리된 압연기의 구조로 교체될 수 있다는 것이 배제될 수 없으며, 환언하면, 변하지 않는 목적을 이루는데 필요한 각 유닛의 특성과 함께, 다수의 유닛(5)이 압연 축선을 따라 나란히 배치되나 이의 외곽 구조물은 서로 분리되는 압연기의 구조는 당연히 배제되지 않아야 한다.

또한, 전술한 조절 장치(30)(31)(32)는 유압 또는 전기기구적 또는 다른 종류일 수 있고, 상기 장치가 전기기구적이라면, 이 장치들은 고정부(30a)(31a)(32a)와 운동부(30b)(31b)(32b)가 함께 헤리컬 동역학적 쌍을 이루도록 하는 방식으로 구성될 수 있고, 이 경우, 전술한 운동부의 교변 전진 운동은 회전 운동을 수반하게 될 것이나 앞에서 지적한 효과는 변하지 않을 것이다.

결론적으로, 전술한 목적 이외의 목적을 위해 본 발명을 사용하는 것, 예를 들어, 맨드릴 없이 파이프, 바, 로드 또는 일반적으로 로드형 몸체를 압연하는 것 또한 제외될 수 없다.

그러나, 전술한 것과 다른 가능한 변경은 하기된 청구범위와 상세한 설명으로부터 추론될 수 있는 본 발명에 기초하는 발명의 범위내에 속한다.

Claims (16)

1. 압연축선(L)을 따라 배치된 폐쇄되고, 윤상인 외곽 구조물(3,4)과,

   상기 구조물 내부에 수용된 롤 캐리어(10)와,

   상기 압연축선(L)을 가로지르는 회전 축선(A1)(A2)(A3)을 갖는 각 피봇 레버 암(19)(20)(21)상에 장착된 3개의 구동 롤(27)(28)(29)과,

   상기 압연축선(L)으로부터 회전 축선(A1)(A2)(A3)까지의 거리를 일정하게 하는 각각의 롤에 연결되고 외곽 구조물상에 장착된 장치(30)(31)(32)로 구성된 맨드릴 상의 파이프 압연용 유닛에 있어서,

   상기 롤 캐리어(10)는 외곽 구조물(3)(4)에 고정되는 작동 위치와 압연축선(L)을 교차하는 방향을 따라 캐리어가 제거되는 비작동 위치사이를 활주하도록 안내되고, 상기 외곽 구조물(3)(4)은 캐리어가 이러한 교차 방향을 따라 지나는 것을 허용하도록 채용되며, 활주를 일으키는 수단(15)(45)이 압연 유닛에 제공되는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 외곽 구조물은 다수의 체결로드(4)에 의해 서로 견고하게 연결된 폐쇄된 링 형태인 적어도 두 개의 평판상 엘리먼트(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 롤(27)(28)(29)이 상부에 장착된 레버 암(19)(20)(21)은 압연 축선에 수직인 평면에서 피봇 운동하는 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 롤(27)(28)(29)이 상부에 장착된 레버 암(19)(20)(21)은 해당 롤의 회전 축선에 수직이고 압연 축선(L)을 지나는 각 방사평면에서 피봇 운동하는 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
5. 전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어의 활주 방향은 압연 축선(L)을 지나는 수평면 쪽으로 경사진 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 활주 방향의 경사 각도는 30°인 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
7. 전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 롤(27)(28)(29)은 다른 두 개에 대해 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 압연 유닛.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 축선(L)을 따라 나란히 배치된 다수의 압연 유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 압연 유닛(5)의 외곽 구조물(3)(4)은 압연기의 단일 외곽 구조물(2)을 형성하며 서로 견고하게 연결된 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
10. 제 8 항 및 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 비작동위치에서 각각의 압연 유닛(5)의 롤 캐리어(10)는 상기 유닛의 옆에 배치되고, 하나의 유닛의 롤 캐리어(10)의 비작동위치는 이웃하는 압연 유닛의 캐리어의 비작동위치에 대향하는 압연기의 측부인 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 압연기의 동일 측부에 있는 비작동위치에 대한 롤 캐리어(10)의 활주 방향은 압연축선(L)을 지나 연장하는 수평면에 30° 경사진 개별 평면에 있는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
12. 제 7 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 유닛(5)는 서로 동일하고, 압연기에서 옆에 있는 유닛에 대하여 압연 축선(L)을 교차하는 수직축(V)에 대하여 각각 회전하는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 롤 캐리어(10)를 안내하여 활주시키기 위한 수단(15)(45)은 각 압연 유닛(5)에 대해 활주축선을 따라 캐리어에 작용하는 추출기(45)와, 각 압연 유닛(5)에 대해 압연 축선(L)에 평행한 레일(52)에서 이동할 수 있는 운반대를 포함하고 수평면으로부터 상기 추출기(45)에 의해 위로 올려진 롤 캐리어를 수용할 수 있는 경사위치로 기울어질 수 있는 적어도 하나의 플랫폼(53)(53a)을 갖는 탈착장치(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
14. 제 7 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연기는 시트(86)와 몸체(81)를 갖는 적어도 하나의 맨드릴 지지 장치(80)로 구성되고, 롤이 회전 축선을 따라 배치된 맨드릴을 지지할 수 있는 작동위치와 회전축선으로부터 이격되는 위치사이에서 압연 축선(L)을 향해 전·후진할 수 있도록 다수의 롤(82)(83)(84)이 저널되며, 상기 시트(86)는 압연 축선을 가로지르는 방향으로 개구되어 롤이 제거 위치에 있을 때 상기 맨드릴 지지 장치(80)는 압연기로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 몸체(81)는 L 형상이고 압연축선에 평행한 축을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.
16. 제 7 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압연 유닛의 각 롤(27)(28)(29)는 적어도 하나의 개별 모터(90)를 통하여 다른 두 개에 대해 독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 맨드릴 상의 파이프 압연용 압연기.