KR910002719B1

KR910002719B1 - 경사로울을 가지는 압연기

Info

Publication number: KR910002719B1
Application number: KR1019850002073A
Authority: KR
Inventors: 종-마르크 주우; 삐에르 뻬이따벵
Original assignee: 발루렉 에스. 아.; 장-폴 드졸느
Priority date: 1984-03-28
Filing date: 1985-03-28
Publication date: 1991-05-03
Also published as: ES541614A0; DE3571209D1; US4660398A; ES8704093A1; EP0161192A1; KR850007003A; EP0161192B1; BR8501401A; FR2561950A1; ATE44247T1; JPS60221105A; FR2561950B1; JPH0378164B2; MX162850B; CA1260737A

Abstract

내용 없음.

Description

경사로울을 가지는 압연기

제1도는 본 발명의 제어수단으로 구성되고, 압연축에 대해 방사상으로 장착된 구동축을 장비한 경사압연기의 로울-베어링 하우징의 정단면도.

제2도는 관이나 봉의 압연 가공시 작업위치에 놓여있는 제1도 로울의 평면도.

제3도는 본 발명에 따라 제어수단을 장비한 3개의 로울의 압연기의 출구축의 압연축을 따라 도시한 도면.

제4도는 본 발명에 따라 구성되고, 제어축에 수직한 구동축을 장비한 경사 압연기의 로울-베어링 하우징의 정단면도.

제5도는 제4도의 평면도.

제6도는 본 발명의 방법을 가능케하는 경사로울을 구비한 압연기의 하류측의 도식도.

제7도는 제6도의 A-A 선을 따르는 단면도.

제8도는 제6도의 압연기의 상류측의 도식도.

제9도는 제7도의 평면도.

제10도는 제9도의 H-H 선을 따르는 부분단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관 또는 봉 2 : 경사로울

3 : 하우징 4 : 베어링

6 : 환형 케이싱

본 발명은 금속봉 또는 금속관을 압연하는데 사용되는 경사로울을 가지는 로울링 밀로, 일회의 패스만으로 큰 압하율을 달성하는 압연기의 제어방법 및, 이 제어방법을 실시하는 압연기에 관한 것이다.

이같은 형식의 제어방법은, 예를들면 강철봉 또는 강판의 열간압연에 특히 적용된다.

프랑스 공화국 특허 FR 1576091의 5, 6 페이지 및 제2도에는 버섯모양의 3개의 작업로울을 포함하는 경사로울을 구비하는 압연기가 설명되어 있다. 이들 로울은 케이싱(30)으로서 형성된 하우징내부에 배열되고, 여기에는 3개의 로울지지체(31)가 압연재의 축 주위에 배치되어, 고정되어 있다. 본 하우징은 모터에 의해서 상기 압연축주위를 선회하며 모터의 구동피니언은 치형 크라운(37)상에서 동작한다. 각 로울(27)은 상기 압연축 주위를 위성시스템(planetary system)으로써 선회하며 본 위성시스템은 내부에서 재료가 진행하여 압연가공되는 중공 샤프트상에 고정된 치형 크라운(32)으로 구성된다.

3개의 위성시스템은 치형 크라운과 맞물려서, 예를들면 한쌍의 베벨휘일(35)수단에 의해 로울을 회전시키며, 이들 휘일중의 하나는 위성(34) 축에 장착되고 다른 하나는 압연로울의 축(36)에 정착된다.

압연가공된 직경의 함수로써의 소정의 값으로 공급을 제어하도록한 이같은 형식의 압연기 및 제어방법은 E.J.F.E Breitschneider에 의해 1981년 10월 출판된 Iron and SteelEngineer의 51-54페이지에 설명되어 있다. 이 위성축의 주위에 각각의 압연로울의 축을 회전시켜(51페이지의 좌측난 참조) 공급을 가능하게 하는 임의의 경사각을 획득하고 있다. 이와같이 위성축의 주위에 압연로울의 축을 회전시켜도 상기 2개의 축이 이룬 각도를 변화시키는 것 없이, 그 각도는 대개 예를들면 60°를 이루도록 구성된다(52페이지 좌측난을 참조). 이 경사가 공급을 가능하게 하고 저자에 의하면 0°-10°까지 변화한다.

더우기 프랑스특허 제1576091호에는 압연직경을 제어하는 방법이 서술되어 있는데, 이 방법은 작업로울을 그 축(36)을 따라 슬라이딩 시키고, 접근장치(38)를 작동하여, 압연재의 출구쪽의 단면적을 변화시킬수 있다.

상기 두 가지 수단에 의한 이같은 형식의 압연기를 제어하는데 심각한 단점이 발생하는데, 실제로 접근을 조정하기에는 상기 위성축을 중심으로 각 로울의 축을 회전시킴으로서, 압연재에 접근하는 각 로울의 작업영역을 이동시킨다. 이같은 횡방향 이동은 공급각도가 증가하면 할수록 로울들은 압연축과 위성축을 관통하는 대칭면으로부터 멀어질수록 점점 커지게되는 사실에 기인된다. 그결과 압연조건의 외란(disturbance)을 야기하는 제1의 원인이 된다. 상기의 방법에 의한 압연조건은 특히 중요한 작업에서는 고도의 정밀로 제어를 하지않으면 안된다. 출구쪽의 제어는 압연축을 따라서 슬라이딩하는 것에 의해 얻을 수 있지만, 압연축을 따라서 압연구역을 이동시키는 단점을 동시에 가진다. 공급제어의 결과 일어나는 횡방향의 이동과 이러한 축방향의 이동이 조합된 결과, 압연조건을 더욱 악화시키고, 따라서 압연재의 품질 특히 표면의 상태, 관의 경우는 그 두께가 불균일해지는 등 제품의 질을 떨어뜨린다.

프랑스공화국 특허 제1475645호에는 다른 형태의 3개의 로울을 구비한 경사 압변기가 설명되어 있는데, 그중에서 압연축에 대한 로울의 사이와 공급각도와의 제어는 함께 실시한다. 이렇게 하기위해 각 로울은 로울양측에 배열된 두 베어링상에 장착된다. 이러한 프랑스 특허의 그 제1도에 도시하는 것은, 상기 함께 실시하는 제어가 압연축을 중심으로서 로울의 같은쪽에 위치시켰던 3개의 베어링을 가지는 플랜지를 회전하는 것에 의해 실현되는 것이다.

이렇게하여 압연의 도중에서, 특히 가공전 관의 압연후에, 로울의 간격 및 공급각도를 동시에 변화시키고, 그 결과, 특히 가공전의 관이 찢어지거나 압연재가 봉쇄되는 것을 피할 수 있다. 이러한 성능이 고단면 감소율의 압연에서 특히 중요하다.

이 제어방법에는, 압연재와 접촉하는 각 로울의 작업영역이 이동한다고 하는 단점이 있고, 게다가 상기 프랑스 특허의 제1-6도에 나타나있듯이, 이 제어방법이 적용되는 압연기에 있어서는, 그 로울축의 압연축에 대해 약간 경사진 것이다.

본 발명의 목적은 첫째, 다른 제어인자로 부터 독립한 방법으로 압연중의 압연재의 공급제어를 가능하게 하는 경사로울을 구비한 압연기의 제어방법을 실현하는데 있다. 또한 최적의 압연조건을 유지하면서, 특히 같은 압연로울을 사용하여 폭넓은 범위에서 압연재의 직경을 변화시키는 것을 목적으로 하고 있다.

둘째, 3개의 로울을 가지는 압연기에 있어서, 이 로울의 축이 압연축에 대해 적어도 30°의경사를 가지는 압연기의 제어방법을 실시하는 것을 목적으로 한다.

세째, 이같은 제어방법의 실시를 가능하게 하고, 가능한한 콤팩트하고 견고하며, 필요공간이 최소의 면적을 요하는 압연기의 실현에 본 발명의 목적이다.

본 발명에 의한 제어방법에 의해 상기 문제점을 효과적으로 해결한다. 즉, 본 발명의 제어방법은, 금속봉이나 금속관을 압연하는데 사용되는 압연축의 주위에 배치된 적어도 3개의 로울을 포함하고, 각 로울의 입구쪽으로 부터 압연재의 출구쪽의까지 적어도 외경의 감소를 행하는 부분에 있어서는 전체로서 끝이 가느다란 단면을 이루는 회전형상이고, 더구나 접촉면에 의해서, 이 압연재에 압력을 가하여, 그것을 변형시키는 압연기에 적용된다. 이같은 압연기에 있어서, 각 로울의 회전축은, 이 회전축을 절단하여, 압연축을 직각으로 종단하는 분활직선에 대해 20°-70°의 범위로 경사하고 있다. 이 회전축은 압연기의 압연재의 출구쪽의 방향으로, 압연축을 접근하도록 향하고 있다. 본 제어방법은, 제어축에 대해 각 로울의 회전축의 경사각을 일정하게 유지하면서 공급을 조정하여, 이 제어축과는 상기에 정의한 분활 직선으로 구성되고, 또 압연부재의 크기결정이된 영역에 있어서, 로울과 압연재의 접촉영역을 종단하도록 결정되고, 더우기, 이 압연축과, 이 압연축을 통해, 제어축에 수직한 평면상으로의 회전축의 투영선과의 사이의 공급각도(A)가 소정값까지 될때까지, 이 제어축의 주위에 각 로울의 회전축을 회전시키는 것으로 한다.

공급각도 A를 3°-30°범위로 조절하는 것이 바람직하다.

얻어진 압연부재의 직경을 제어하기 위해서, 보충적으로 제어축에 대한 로울 회전축의 경사각도를 변경시키지 않고, 제어축을 따라 각 로울을 이동시킨다. 동일한 압연기의 로울은 동일한 형상의 것이고, 이들의 회전축은 그 제어축에 대해 동일한 각도로 경사하고 있는 것이 바람직하고, 또한 제어축이 압연축의 동일점상에서 교차하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또, 상기한 전반적 특징에 대응하는 로울-베어링 하우징을 가지는 압연기에 관한 것으로, 이 압연기는 각 로울의 회전축을 지지하는 베어링을 내부에 장착하는 하우징 자체가, 압연축과 수직으로 교차하는 제어축을 중심으로 회전자재하게 장착되고, 상기 제어축은, 압연중에 압연재의 길이결정이 행해지는 압연재와의 접촉 영역내에서 로울의 표면을 종단하고, 또 로울의 회전축을 통과하는 것이고, 더우기 이 압연축을 통해, 제어축에 수직한 평면상으로의 회전축의 투영선이 압연축과의 사이에 임의의 공급각도(A)를 형성하도록 제어축의 주위에 하우징을 방향시켜, 임의의 각도위치에 이러한 하우징을 고정하는 위치결정 수단을 구비하고 있다.

이동 및 로킹수단이, 제어축을 따라 각 하우징이 평행하게 이동하고, 대응하는 압연로울도 동시에 이동하므로, 이 제어축을 따랐던 임의의 장소에 하우징을 고정할 수 있는 것이 바람직하다.

공지의 실시예에 의하면, 각 압연로울을, 감축에 의해 변형이 행해지는 영역의 선단부에 길이결정(calibration) 구역을 가진다.

제어축은 길이결정 구역의 중앙에 대응하는 로울의 구간의 로울의 표면을 종단하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 각 압연로울이 한쌍의 치형 피니언을 사용하여 제어축의 연장상에서 압연축에 대해 평행 혹은 평행에 가까운 방향으로 부착된 구동축에 의해 구동되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 압연기는, 하우징을 구비하고, 이 하우징은 압연중에는 압연축을 중심으로 하여, 봉이나 관의 회전과속도가 같고, 방향은 역방향으로 회전 구동된다. 이 경우, 각 로울의 구동은, 유성 및 위성기어를 사용하여 행해진다. 따라서 위성베어링축과 각 로울의 구동축 사이에는 카르단 조인트(cardan joint)등과 같은 것을 사용하여, 압연축과 평행하게 하여, 이 축이 간격지도록 보상한다.

본 발명은 또, 본 발명에 의거한 조정방법을 특히 바람직한 방법으로 실시할 수 있는 경사로울을 가지는 압연기에 관한 것으로, 이러한 압연기는 각 로울 베어링 하우징에, 압연축에 대한 각 로울의 사이를 조정하는 제1제어수단을 가진다. 이 제1제어수단은 제어축상에 축지된 볼트너트 조립체로 구성되며, 이들 두 구성요소중 제1구성요소는 (볼트가 바람직함) 로울-베어링 하우징의 주변에 일체로 배열된다. 제2구성요소는 압연부재에 대해 고정되는 베어링상을 회전자재하게 장착된다. 회전구동 수단은 제1구성요소에 대해 제2구성요소를 소정의 양만큼 회전할 수 있어서 그 결과 로울-베어링 하우징은 제어축을 따라 소정거리만큼 이동시킬 수 있다. 제1구성요소에 대한 제2구성요소의 회전거리는 2회전이하이다. 회전자재한 볼트너트 조립체는 치형 크라운으로 구성되며, 이 크라운은 제1구동수단에 의해 회전구동하고, 이 구동수단이 치형 피니언과 맞물린 제1피니언을 구동할 수가 있다. 볼트너트 조립체의 볼트는, 로울 베어링 하우징의 주위에 배치된 나사산에 의해 구성되고, 너트는 압연재에 고정하여 접속된 베어링의 위를 회전 구동시키는 크라운너트인 것이 바람직하다.

각 로울-베어링 하우징의 영역에서, 제2제어수단이 제어축의 범위에 제2구동수단에 의해 로울-베어링 하우징을 구동할 수 있는 회전구동 수단을 가지는 것이 바람직하다. 상기 제2구동수단에 의해 로울-베어링 하우징이 압연축에 대해 소정의 공급각도를 로울에 주도록 향하는 것이 바람직하다. 제어축의 주위에 로울 베어링 하우징의 회전구동을 행하는 동안, 로킹수단이 볼트/너트중 자유롭게 회전을 하는 구성요소의 회전을 저지할수 있는 것이 바람직하다. 이러한 로킹수단의 작동은 제2의 제어에만 실시할 수 있고, 압연축에 대해 여러 공급각도와 여러 로울의 사이를 조합하여 실시할 수 있다.

공급각도만을 변화시키려는 것은, 제2제어수단의 작동과 함께, 볼트/너트의 2개의 구성요소를 일체화해 두면 좋은것이 예상된다.

하우징을 둘러싸는 볼트/너트를 중심으로한 이 장치가 본 발명에 의한 장치를 실시하기 위해 특히 축방향의 공간이 최소를 차지하고, 매우 견고하고 콤팩트한 구조를 실시하는 것이 가능하다.

예를들면 각 로울-베어링 하우징의 회전구동 수단은 이 하우징의 주위에 고정된 피봇이며, 이 피봇상에 제2구동수단에 의해 구동된 축이 연접된다. 그 때문에 제2구동수단은 잭(jack)인 것이 바람직하다. 상기 피봇은 로울-베어링 하우징상에 회전하도록 부착되어, 볼트너트를 둘러싸는 회전링상에 장착되는 것이 바람직하다.

로울-베어링 하우징 전체의 각 이동의 동기화 장치가 이들 로울을 서로 접속하고, 항상 그들의 로울에 압연축에 대한 같은 각을 부여하도록 한다. 이 동기화 수단은 예를들면 축지된 접합장치에 의해 실형되는 것이 가능하다.

각 로울-베어링 하우징의 영역에 있어서, 예비인장(pretensioning)수단이 부재상에 로울-베어링 하우징을 지지하고 볼트너트 접촉부위와 볼트너트 조립체의 자유롭게 회전을 하는쪽의 구성요소가 맞닿는 베어링과의 접촉부분에 존재하는 틈을 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 이 예비인장 수단은 제어축 방향에 부착되고, 한쪽은 로울 베어링 하우징에, 다른 한쪽은 프레임에 접속되는 인장수단을 가지는 것이 바람직하다. 이 인장수단은 로울-베어링 하우징상에 대해 제어축에 평행하고, 프레임의 방향으로의 힘을 가한다. 이러한 인장수단은 잭(jack)인 것이 바람직하다.

이상과 같이 구상된 압연기의 특히, 바람직한 실시방법이 또한 본 발명의 목적이다. 이상의 방법은 관의 압연중에 제2제어수단을 사용하여, 압연축에 대해 여러 공급각도 및 여러가지의 각각의 로울의 사이의 조정을 조합하여 실행하고, 볼트너트의 가동의 구성요소의 회전을 고정한다.

제어축을 사용하는 본 발명에 의한 장치 및 조정을 조합하여 행하는 것에 의해, 공급각도와 관의 두께를 동시에 다양하게 변화하는 것이 가능하다. 그것에 의해 압연말기의 블록을 저지하고, 관을 그 말단까지 압연하는 것이 가능하다. 이와같은 블록은, 3개의 로울을 가지는 압연기에서 통상 예측된다. 이 경우, 로울의 간격은 증가하고, 공급각은 감소한다.

공급각도의 편차와 로울간격의 편차 사이의 비율을 최적치로 조정하도록 되어있는 피치를 구비한 볼트너트를 사용할 수 있다. 또 제1 및 제2제어수단을 동기화 방법으로 작동하든지, 공급각도 편차와 조합한 로울간격의 편차에 이 간격과는 무관계의 편차를 중첩시킬수 있다. 이러한 간격과는 무관계의 편차는, 볼트너트의 회전이 자유로운쪽의 구성요소의 회전구동 방향에, 제1제어수단으로 부터 부가되거나, 가감되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의거한 경사로울을 가지는 압연기의 제어방법 및 마찬가지로 본 발명의 일부에 속하는 압연기의 여러 실시예의 특성을 이하의 도면에 더욱 상술함에 의해 보다 상세히 도시되었지만, 이들의 기술 및 도면이 본 발명을 하등 제한하는 것은 아니다.

제1도는 본 발명에 따르는 제어장치를 구비한 3개의 압연로울을 가지는 경사압연기 중에서 압연로울의 단면개략도이다.

제1도는 압연축(X0, X1)을 따라, 원통형의 관(1) 또는 봉형상이 압연되어 있는바를 도시하고 있다.

경사로울(2)는 원통형의 하우징(3)내부의 회전축(Y0, Y1)상에 장착되며, 하우징은 베어링(4)에 지지된다.

하우징(3) 자체는, 압연축(X0, X1)과 직교하여 교차하는 제어축(Z0, Z1)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 제어축(Z0, Z1)은 회전축(Y0, Y1)과 교차하며 관(1)과의 접촉영역에서 경사로울(2)의 표면을 가로지른다. 도시된 경우에 있어서, 제어축(Z0, Z)에 의한 로울의 표면과 교차하는 점(5)는 길이결정 구역의 관출구쪽의 접촉영역의 말단에 위치하며, 상기 접촉영역에의 로울의 작동은 본질적으로 관의 로울표면을 균일하게 되고, 그 결과 공급에 의한 나선상의 파동을 저지한다.

제1도에 있어서 직교하는 축(X0, X1) 및 (Z0, Z1)은 동일 평면내에 있으며, 로울(2)의 회전축(Y0, Y1)은 상기 평면에 대하여 경사를 이루고 있으며, 이 평면과의 교차점을 제어축(Z0, Z1)이 횡단한다.

제2도는 제1도의 제어축(Z0, Z1)을 따라 도시한 도면이다. 이 도면의 평면은 축(Z0, Z1)에 수직으로, 축(X0, X1)을 포함한다. 로울(2) 및 관(1)만을 도시하고 하우징(3)은 도시하고 있지않다. 회전축(Y0, Y1)의 도면상으로의 투영선은 회전축(X0, X1)과 각도(A)를 이룬다.

이 각도(A)를 압연축에 대한 로울(2)의 공급각도라 정의하다. 상기 각도(A)는 제어축(Z0, Z1)을 중심으로 하우징(3)을 회전시킴으로써 조절되며, 예로써 10°일수 있다.

제2도에서, 위에서 본 로울(2)는 화살표방향(시계방향)으로 회전하며, 축(X0, X1)을 따라서 우측으로부터 좌측으로 압연재를 구동한다.

제1도에 도시한 바와같이, 제어축(Z0, Z1)에 대한 회전축(Y0, Y1)의 경사각(i)는 대략 45°이다. 상기 각도는 공급각도와 관계없이 고정되어 있으며 압연기 특성에 따라서 약 20°내지 70°로 변화할 수 있다.

또한, 회전축(Y0, Y1)은 압연기의 압연재의 출구구역으로 향해져서, 압연축(X0, X1)에 접근하도록 향해지는 것을 알았다. 구조적으로는, 회전축은 압연축과 교차하지 않는다. 단 공급각도가 0°일때는 예외적으로 교차하지만 압연이 행해지지는 않는다.

압연기의 로울(2)는 압연재의 출구영역을 향하여 단면적이 감소되는 회전 형상이다. 길이결정 구역에서는, 로울모선의 윤곽은 봉 표면을 원활하게 하여, 나선형 파동을 상쇄 또는 배제하도록 결정된다.

본 발명에 의하면, 공급각도(A)의 조정은, 제어축(Z0, Z1)을 중심으로 하우징(3)에 소정의 공급방향을 줄때까지 이 하우징을 회전시키는 것에 의해 실행된다. 제1도의 고정 환상케이싱(6)내부의 하우징(3)을 공지된 수단(도시않음)을 사용하여 회전시킴으로써 공급각도(A)를 소정치로 조절할 수 있다. 이러한 고정 환상케이싱 자체도 압연기의 고정구조(도시하지 않음)와 일체를 이루고 있다.

각도 고정장치(도시않음)가 케이싱(6)내부의 소정의 각도 위치에 하우징(3)을 고정할 수가 있다. 본 발명에 의한 공급각도 조정장치에 의해, 특히 압연조건을 변화시킴이 없이, 폭넓은 허용차로서 공급각도를 회전시키는 것이 가능한 것이 확인된다. 실제로, 축(Z0, Z1)을 중심으로 하우징을 변화시키기에는, 이러한 제어축상에 고정된 점(5)을 중심으로 봉, 즉, 관과의 로울의 접촉구역에서 하우징을 회전할수 있는 것이 확인된다. 이러한 고정점(5)은 통상적으로 로울의 길이결정구역(c)내에 위치한다. 제1도에서는 길이 결정구역(c)과 감소구역과의 사이의 경계를 로울상의 참조번호(7)가 도시하고 있다.

이와같은 성능이 "철강엔지니어"(1981년 10월호, 페이지 51 내지 54)에 기재된 기사에 명세된 것과 같은 공지된 제어방법에는 표시되어 있지 않다.

본 발명에 의하면, 특히 압연조건을 변경시킴이 없이 압연부재의 출구직경의 조정도 또한 가능하다. 이와같은 것은 로울 베어링 하우징(3)을 축(Z0, Z1)을 따라서 고정케이싱(6)내부에 슬라이드 시키는 것에 실현된다. 도시하지 않은 공지된 방법으로 이와같은 슬라이드를 행하며, 케이싱(6)에 대하여 하우징(3)을 축을 따라서 조정범위내의 임의의 점에 고정하는 것이 가능하다.

이러한 축(Z0, Z1)에 따른 슬라이딩에 의한 조정은 축(X0, X1)을 따라서 로울을 이동시키거나 하지않고, 또한 압연중에 부재가 접촉하는 로울과 부재의 회전하는 점(5)을 이동시키지도 않는다. 이와같은 것은 공급각도(A)를 현저하게 함이 없이 새로운 압연 조건으로 조정하는 가능성을 보증한다. 실제로, 양질의 표면상태를 유지하고 싶으면, 공급각도를 부재의 출구면의 직경에 적응시킬 필요가 있다. 그러므로, 제1도의 경우, 압연로울(2)은 조정위치의 여하에 관계없이, 한쌍의 원추형 치차 피니언(8, 9)에 의하여 회전 구동된다. 피니언(8)은 사프트(10)상에 고정되어 축(Y0, Y1)을 중심으로 로울을 구동한다. 피니언(9)은 축(Z0, Z1)상에 설치된 구동샤프트(11)상에 고정되어, 구동수단(도시하지 않음)에 의해 구동된다.

이와같은 형태의 압연기는 적어도 3개의 하우징을 가지며, 제1도에 도시한 바와같이 그 제어축(Z0, Z1)은 압연축(X0, X1)의 주위에 분포되어 있다. 3개의 로울을 가지는 압연기의 경우, 이들축(Z0, Z1)은 축(X0, X1)의 주위에서로 120°의 각도로 배치되어 한점으로 집중된다.

케이싱(6)은 대개의 경우 공간상의 고정적인 위치를 차지하여, 적절한 구동수단에 의하여 구동샤프트(11)의 구동이 용이하다. 이들 샤프트의 회전속도는 동기화되는 것이 바람직하다.

제3도는 본 발명에 의해 3개의 경사로울을 갖는 압연기의 압연축을 따라서 본 압연부재의 출구로부터 도시한 도면이다. 본 도면의 평면은 압연축에 대해 수직하고, X₂에서 교차한다. 세개의 로울(12, 13, 14) 및 그 회전축(Y₂, Y₃, Y₄)가 도시된다. 세개의 로울은 관상의 하우징(15, 16, 17)내에 조립되고, 이러한 하우징은 환상케이싱(18, 19, 20)의 속의 최소한의 간극에서 슬라이딩하고 회전할 수가 있다. 이러한 하우징은 부재(55, 56, 57)를 중개로 하여, 서로 일체로 조립되어 있다.

이들 각각의 하우징은, 제3도의 경우, 압연축에 수직으로 하나의 점 X₂에 수렴하는 세개의 제어축(Z₂, Z₃, Z₄)중 하나를 중심으로 하여 회전할 수 있다. 이들 각각의 하우징은 본 발명에 적합한 동일한 제어장치를 구비하고 있다. 이들 장치는 하우징(15)의 경우, 개략적으로 도시되어 있다. 하우징(15)은 그 측벽상에 핀(21)을 가지며, 이 핀은 두개의 계지나사(22, 23)에 의하여 결정되는 각도위치에 유지되고, 이러한 계지나사는 케이싱(18)상에 설치된 나사를 수납부(24, 25)내에 이들 계지나사와 약간만 결합시키는 것에 의해 이동할 수 있다. 계지나사를 풀거나 감음으로써, 제어축(22)의 횡방향으로 핀을 이동시켜 하우징(15)을 소정각도로 회전시킴으로, 매우 정확한 각도위치에 하우징을 고정할 수 있다. 이리하여 상술한 바와같이 공급각도가 조정된다.

마찬가지로, 하우징(15)을 제어축(Z₂)을 따라 이동시켜서, 압연부재의 출구측 단면을 조정할 수가 있다. 이와같은 이동을 행하기 위한 간단한 장치는 조절가능 계지구로 구성된다.

제3도는 제어축(Z₂)에 평행한 로드(26, 27, 28, 29)를 포함하는 네개의 계지구를 도시한다. 로드(27, 28)는 길이방향의 조정가능한 조절나사이고, 제어축 Z₂에 수직으로 케이싱(18)과 일체를 이루는 커버부재(34)상에 고정된 나사슬리이브(31, 32)내에 나사 설치된다. 로드(26, 29)는 잭로드형의 유압반송로드이고, 축 Z₂에 수직으로 케이싱(18)에 일체로된 커버부재(34)상에 설치된 부재(30, 33)상에 설치된다. 두개의 로드(26, 29)는 그 타단부에 환상 홈(37)에 부합하는 헤드(35, 36)을 가지며, 하우징(15)의 상면(38)상에 형성된 고정연부(39)를 가진다. 2개의 로드(27, 28)는 하우징 상면(38)에 그들의 자유단부(40, 41)에서 직접 지지되어 있지만, 로드(26, 29)는 반대방향으로 복원력을 준다.

로드(26, 27, 28, 29)를 정확하게 조정하기 위해서는, 하우징(15)를 축을 따라서 이동하고, 제어축(Z₂)의 임의의 지점에서 하우징을 축을 따라서 고정하면 좋다.

다른 실시예로서 계지구를 구비한 축방향 조정장치는, (27, 28)과 같은 2개의 조절나사 대신에, (26, 29)와 같은 로드는 필요에 따라 접속시켜서, 2점에서가 아니고 3점 이상에서의 계지수단으로 이루어질수도 있다.

각각의 하우징(16, 17)을 유사한 장치(도시않음)에 의하여 하우징(15)과 동일한 방법으로 축방향으로 조정한다. 이와같은 압연축에 대하여 같은 공급각도(A) 및 같은 간극을 유지하도록 세개의 압연로울(12, 13, 14)을 조정한다.

각각의 로울의 회전구동은 쇄선으로 도시한 한쌍의 원추형 치차 피니언(42, 43)을 사용한다. 구동수단(도시하지 않음)은 샤프트(44)와 같은 제어축을 따라 방사상으로 배열된 구동샤프트를 구동한다.

골격 구조물(45)는 장치를 정위치에 유지한다. 이 압연기를 사용하여 압연되는 부재는, 압연축을 따라 자전하면서 압연기를 통과한다.

실시예로서, 3개의 로울을 구비한 제3도에서 도시한 바와같은 압연기에서 압연할수가 있다. 이 로울의 압연중에 사용되는 최대직경은 800㎜이고, 로울의 교체를 하지않을때의 최종의 관의 외경은 200-400㎜의 범위내에 있다.

각도(i)가 60°가 되도록, 로울을 조립하면 동시에 로울의 방사상 위치 및 공급각도(A)를 각각의 제어축(Z2, Z3, Z4)에 대해 각각 요구되는 직경을 이루도록 조정하는 것에 의해, 최종 관직경이 얻어진다.

상술한 치수의 경우에 최종 관의 외경이 219㎜로 되는 A=17°로부터 외경이 406㎜로 되는 A=11°까지 공급각도를 변화할수 있다.

압연 범위로서, 이하의 것을 실예로 들수 있다.

1) 가공전관 : 외부직경=270㎜, 두께=45㎜

가공후관 : 외부직경=219㎜, 두께=8㎜

신장율(가공후 관/가공전 관의 길이비율)=6

2) 가공전관 : 외부직경=460㎜, 두께=50㎜

가공후관 : 외부직경=406㎜, 두께=9.5㎜

신장율 : 5.4

제4도 및 제5도는 본 발명에 의한 방법 및 장치의 또 다른 실시예를 도시한다. 세개의 경사로울을 구비하는 압연기에서 하나의 로울만을 도시한다. 제4도는 제어축을 통한 종단면도를 도시한다. 제5도는 제4도의 축(Z5, Z6)을 따르는 평면도이다. 이전의 도면에 도시한 바와같이, 로울(46)은 원통형 하우징(47)내를 회전축(Y5, Y6)을 중심으로 회전한다. 상기 하우징은 제어축(Z5, Z6)을 중심으로 회전하거나, 고정된 환상케이싱(48)의 내부를 제어축(Z5, Z6)을 따라서 슬라이딩할 수 있다. 상기 제어축(Z5, Z6)은 제어축(X3, X4)을 수직으로 횡단하고, 회전축(Y5, Y6)과도 횡단한다. 제4도에 도시한 바와같이, 제어축은 압연중에 관(49)과의 접촉면에 있어서, 본 발명에 따라 관의 축벽을 횡단한다. 로울(46)의 회전구동은 한쌍의 원추형 치차 피니언(50, 51)을 사용하여 행한다. 피니언(51)은 제어축(Z5, Z6)에 수직한 구동샤프트(52)상에 부착되며, 이 제어축은 구동수단(도시하지 않음)에 의해 구동된다.

상기 샤프트(52)는 제4도 및 제5도에 도시한 바와같이, 압연축(X3, X4)에 대하여 가능한한 평행하게 배치된다. 이와같은 목적을 위하여, 샤프트(52)는 하우징(47)의 내부에 부착되어, 그 결과, 제5도의 평면상에 투영된 샤프트(52)는, 회전축(Z5, Z6)의 동일 평면상에서의 투영선과 함께 각도(B)를 이루고, 이 각도는 로울(46)의 각도(A)에 주어진 평균치에 가깝다. 이와같은 배치로 인하여 샤프트(52)를, 그 샤프트가 압연축에 대해 거의 평행으로 구동수단에 접속할 수가 있다. 그러나, 공급각도(A)를 소정의 조절범위내로 조절할 수 있도록 하기 위해서는, 샤프트(52) 및 구동수단의 샤프트의 사이에서 카아단 조인트 및 어댑터와 같은 하나이상의 접속조인트(53)를 사용할수 있다. 만약 각도(B)가 적절히 선정되면, 최대 공급각도(A)의 절반이하로 되는 각도만큼 구동수단 샤프트로부터 샤프트로(52)를 간격지으면 충분하다. 따라서 제어축(Z5, Z6)을 중심으로 하우징(47)을 회전시켜도 각도(A)의 조정을 완전하게 보존할 수 있다. 샤프트(52)의 이동은 하우징(47) 및 케이싱(48)의 사이에서 실행되는 스칼럽(54)에 의하여 가능해진다.

이와같은 배치는, 케이싱 자체가, 고정프레임에 대해 회전 구동하도록 배치되어, 케이싱의 하우징에 의하여 압연축(X3, X4)을 중심으로 회전하도록한 압연기의 실현을 가능하게 한다. 압연재의 회전방향 및 속도에 반대방향으로 하우징에 동일한 회전속도를 부여함으로써, 압연재가 압연기의 프레임에 대하여 회전되게 함이 없이 압연재를 압연할 수 있다. 이와같은 것은 압연재의 유입 및 추출을 용이하게하며, 특히 길이가 대단히 긴 압연재의 경우에 유리하다. 이와같은 부착에 의해 마찬가지로 각각의 로울을 평면위성 기어에 의하여 각 로울을 구동할 수 있다. 샤프트(52)와 같이, 위성베어링 샤프트와 각 로울의 구동사프트와의 사이에 카아단조인트와 같은 접속조인트를 사용할 수도 있다.

제6도 내지 제10도는 압연축에 대한 로울의 간극 및 이 축에 대한 이들 로울의 공급각도의 특수한 조정장치를 가지는 본 발명에 의거한 경사로울을 가지는 압연기의 다른 실시예를 도시하고 있다.

제6도는 본 발명에 의거하여 가공전 관(101)을 압연하는데에 사용되는 세개의 경사로울을 갖는 압연기 전체의 하류쪽으로 부터의 개략도이다. 압연축(X5)은 제6도의 평면에 대한 수직이다. 세개의 로울(102, 103, 104)은 로울-베어링 하우징(105, 106, 107)의 속에 설치되고, 하우징 자체는 압연기의 프레임(111)의 지지프레임(108, 109, 110)에 의해 접속되어 있다. 이 프레임은 두개의 부분으로 할수 있고 본 도의 평면에 수직한 축(X6)의 주위에 서로 접속되어 있다. 이들 두부분의 단부(112, 113)는 잭(도시않음)에 의하여, (114)에서 서로에 대해 지지되어 있다. 잭의 체결력을 초과하는 과도한 응력이 압연중에 가해진 경우, 골격 구조물이 개방됨으로써 부재의 파단을 방지하게 된다.

도시하지 않는 수단에 의하여 구동되는 세개의 유압잭(115, 116, 117)은 로울(102, 103, 104)의 공급각도를 변화시킬 수 있도록 하는 동시에 이들 로울사이의 간극이 상호 연관되는 방법으로 변화시킬 수 있도록 한다. 이들 잭의 몸체는(118, 119, 120)에서 프레임(111)에 축지되어 있다. 이들의 로드(121, 122, 123)는, 각각의 로울베어링 하우징(105, 106, 107)과 그들 자체가 일체로 되어있는 링(127, 128, 129)상에 고정된 피봇(124, 125, 126)상에서 축지되어 있다. 이와같은 방법으로, 잭은 (Z7)과 같은 제어축을 중심으로 로울(102)의 축(Y7)(제7도)을 회전시킬 수 있다.

제7도는 본 발명에 따라서, 한점으로 수렴하고 직교하는 제어축(Z7) 및 압연축(X5)을 통과하는 평면에 의한 로울-베어링 하우징(105)의 종단면도를 도시한다. 로울(102)의 축(Y7)은 점(M)에서 거의 30°의 각도 α로 제어축과 교차한다. 상기 축(Y7)을 제7도의 평면중에 있다. 상기 제어축(Y7)의 압연축(X5)에 대한 경사는 이 조건에서는 60°이며, 그때 공급각도는 0으로 된다. 로울(102)은 이 로울의 나사를 수납부(132)내에 나사 설치되는 나사단부를 갖는 로드(131)에 의하여, 로울-베어링 샤프트(130)에 대해 회전가능하게 결합한다. 개구부(133)가 로드(131)의 나사를 풀거나 감기 위하여 프레임(111)내에 형성된다.

로울 베어링 샤프트(130)는, 로울 베어링 하우징(105)상에 지지된 베어링(134, 135, 177)에 의해 축(Y7)을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다. 상기의 베어링들은 연속적으로 압연력을 가할 수 있도록 설계된 것이다. 상기의 로울 베어링 샤프트(130)는, 축(138)상에 조립되는 원추형 피니언(137)과 맞물리고, 회전제지용 원추치차 크라운(136)을 가진다. 이러한 구조는 제4도의 구조와 유사하다. 제7도의 경우는, 축(138)의 축선(X7)이 제7도의 평면상에 있다. 압연조건에 있어서, 상기 축선은, 공급각도와 같은 각도를 도면의 평면과 이루고, 축(138)은 구동축(도시생략)에 대해 카아단(도시생략)과 같은 하나이상의 조인트를 사용하여 연결되어 있다.

상기의 로울 베어링 하우징(105)은, (Z7)을 축으로 하여, 나사산(140)을 구비한 환상의 구간(139)을 가지고 있다. 이 나사산은 3개 이하이고, 그 피치는 압연축(X5)에 대한 공급각도의 변화와 로울간격과 쌍으로된 변위와의 사이에 정의된 관계가 바람직하게 얻어져서 실현되도록 계산된다. 이러한 관계는 가공전 관의 크기와, 금속의 기계적 특성, 압연조건, 압하율을 주된 함수로 하여 결정되는 것이다.

너트링(141)은 암나사(142)가 제공되고, 이것은 볼트와 너트부재의 나사를 구성하는 나사산(140)과 나사 결합한다. 상기 너트링(141)은 베어링(143)상에서 회전 자재하게 장착되고, 베어링(143)은 센터링 및 리테이닝링(144)을 구비하여 너트의 축(Z7)에 대한 센터링을 확실하게 하고, 지지판(108)상에 너트를 유지한다.

상기 너트링(141)의 선단은 치형의 크라운(145)에서, 그것에 치형 피니언(146)이 맞물리도록 축(147)상에 조립된다. 상기 축(147)은 프레임 웍(111)을 횡단하여, 유압제어 모우터(176)와 같은 제1구동수단에 의해 회전 구동된다(제9도, 제10도 참조). 이러한 구성에 의하여 압연축(X5)에 대해, 로울(102)의 간격과는 무관계한 제1조정 수단을 형성한다. 실제로 제어축을 중심으로 하는 로울 베어링 하우징(105)의 위치가 공급각도와 같도록 하기 위해서는, 일정의 방향 또는 다른 방향으로의 너트링(141)의 회전을 로울 베어링 하우징(105)으로 하여금 제어축을 따라 이동하도록 하여, 따라서 압연축(X5)에 대한 로울(102)로부터의 간격이 변화되도록 한다. 공지의 방법에 의해, 연속적으로 상기의 너트링(141)을 제1구동수단으로 하여, 2개의 다른 로울 베어링 하우징(106, 107)으로부터 각각의 하우징을 이동시키는 2개의 다른 너트링(149, 150)의 구동과 조합하든지 또는 독립하여 구동할 수가 있다.

기지판(108)은 나사(도시생략)와 같은 공지의 수단으로 프레임(111)에 고정되며, 링(127)은 제어축(Z7)을 중심으로 한 회전체에서 로울 베어링 하우징(105)상에 회전 가능하도록 부착되어, 너트와 볼트부재(140, 141)를 둘러싸고 있다.

상기 링(127)의 구성은 제어축(Z7)에 평행인 축(X8)을 갖는 제어 피봇(124)으로 구성되며, 제6도에 보이듯 잭(115)의 로드(121)의 단부가 회전가능하게 접속되어 있다.

상기 링(127)을 제어축(Z7)의 주위에서 회전구동하는 것에 의해, 압연축(X5)에 대해 공급각도와 로울(102)의 간격을 조합해서 조정할 수 있고, 너트링(141)은 연속적으로 회전이 행해진다. 이와같이 제7도의 경우, 링(127)의 회전을 F₁에서 보아서, 시계방향(오른쪽으로 하나 나아간 나사/너트의 경우)으로 로울을 압연축에서 접근하도록 하고, 0에서부터 공급각도를 증대시킨다.

제어피봇(124, 125, 126)에 대한 잭로드(121, 122, 123)의 축지와 프레임(111)에 대한 잭 본체(115, 116, 117)의 로드(118, 119, 120)의 축지는, 압연축(X5)에 대한 로울 간격의 조정범위에서 제어축(Z7)에 평행하게 피봇(124, 125, 126)을 연속적으로 이동할 수 있도록 설계되어 있다.

3개의 동기화 피봇(151, 152, 153)은 3개의 제어피봇의 정반대의 직경방향 위에있고, 3개의 잭(115, 116, 117)의 움직임을 정밀하게 동기화할 수 있다. 제8도는 본 발명 압연기의 경우 실시되는 동기화 장치를 표시하고 있다. 120°굽어 있는 각도를 가진 두 개의 레버(154, 155)는 프레임(111)상에 고정된 피봇(156, 157)과 압연축(X5)에 평행한 축의 주위에 접속되어 있다. 이들 피봇들의 각 축은 2개의 제어축에 의해 형성된 120°의 2등분선과 교차한다. 상기 레버(154, 155)의 각 이동은, 이들 레버의 아암(161, 162)의 단부(159, 160)에 추착된 로드(158)에 의해 동기화된다. 이들 접속축(156, 159, 160, 157)은 압연축 (X5)에 평행으로, 변형 가능한 평행4변형의 정점을 구성한다. 세 개의 동기화 피봇(151, 152, 153)의 각각은, 결합점(166, 167, 168)을 가진 동일의 접속로드(163, 164, 165)에 의해 두개의 레버(154, 155)중의 하나의 아암에 연결되어 있다. 나사(140, 142) 사이의 간격을 없애고, 각 로울 베어링 하우징(105)을 프레임(111)에 대해 지지하기 위해서, 예비 인장장치(169)가 프레임(111)의 방향으로 제어축(Z7)을 따라 각각의 하우징을 끌어당길 수 있다. 상기의 인장장치에는, 로울 베어링 하우징(105)의 정점을 나사로 하고있는 제어축(Z7)을 갖는 인장로드(170)로 구성되어 있다. 상기 인장로드(170)는 본체(171)와 프레임(111)이 일체로 되어있는 잭을 가로지르고 있다. 압력유체가 도관(도시하지 않음)을 통해서 환형의 베어링(175)에 도입되면, 환형의 피스톤(172)의 본체(171)의 속을 슬라이드하여, 환형의 베어링(174)을 개재해서 칼라(173)를 압압한다. 상기 칼라(173)는 로드(170)와 일체이다. 상기한 압연기는 튼튼하고 견고함을 결부시킨 대단히 치밀한 장점을 나타낸다. 이와같은 것은 반경방향의 거리를 최소한으로 한 각각의 로울 베어링 하우징의 주위에 조립되는 나사/너트부재를 사용한 결과 얻어진다.

본 발명에 의한 제어방법 및 본 방법을 실시하는 압연기의 여러가지 실시예는, 다소 변화시킬 수 있지만, 다만 본 발명의 기본사상에서 벗어나지 말아야 한다.

Claims

압연기로서, 상기 압연기는 회전운동에 의해 금속 로드 또는 관을 제조하는 경사로울을 구비하고, 압연축(X0, X1, X5)주위에 배치된 적어도 3개의 로울(102, 103, 104)로 구성되며, 각각의 로울은 압연재의 입구쪽으로 부터 압연재의 출구쪽까지의 적어도 압연재의 외경을 감소시키는 부위에서는 전체로서 끝이 가느다란 단면을 이루는 회전형상이고, 전달수단(10, 8, 9, 11)에 의해 회전구동수단에 접속된 회전축(10, 130)상에 장착되며, 상기 회전축은 20-70°의 각(i, α)을 형성하는 로울의 회전축(Z0, Z1, Z7)을 중심으로 장착되고, 압연작동중에 압연재(5)의 접촉영역에서 로울의 표면을 가로지르고, 압연축을 오른쪽으로 교차하는 로울 베어링 하우징(3, 105)내부에 장착된 베어링(4, 104)에 의해 지지되며, 제1제어수단은 로울 베어링 하우징을 제어축을 따라 변위시킴에 의해 각각의 로울과 압연축사이의 간격을 제어하는 압연기에 있어서, 상기 제1제어수단은 제어측(Z7)에 센터링된 너트볼트 조립체(140, 141)로 이루어지고, 그중 하나의 구성요소인 볼트(140)는 로울 베어링 하우징(105)의 주위에 일체로 배치되고 다른 구성요소는 압연기의 프레임(111)에 상대적으로 고정된 베어링(143)에 회전자재하게 장착되고, 회전구동수단(176)은 회전자재한 구성요소(141)가 소정길이만큼 제어축을 따라 로울 베어링 하우징을 슬라이딩하는 제어축을 중심으로 로울 베어링 하우징과 일체인 구성요소에 상대적으로 소정량만큼 회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제1항에 있어서, 너트볼트 조립체의 회전자재한 구성요소(141)는 제1구동수단(176)에 의해 회전할 수 있는 치형크라운(145)으로 이루어지고, 제1구동수단은 이러한 크라운과 맞물린 치형 피니온(146)을 작동하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 너트 볼트 조립체의 볼트(140)는 로울 베어링 하우징의 주위에 형성된 나사부에 의해 구성되고, 너트(141)는 압연기의 프레임에 견고하게 접속된 베어링(143)에 회전 가능하게 장착된 크라운 너트인 것을 특징으로 하는 압연기.
제1항에 있어서, 각각의 로울 베어링 하우징의 영역에 있어서, 제2제어수단은 제2구동수단(115, 116, 117)의 영향하에서 제어축을 중심으로 로울 베어링 하우징을 회전하는 수단(124, 125, 126)으로 이루어지고, 제2구동수단은 로울이 압연축에 상대적으로 소정 공급각도(A)를 주도록 로울 베어링 하우징을 향하게 하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항에 있어서, 공급각도(A)를 제어하는 간격은 3과 30°사이에 있는 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항 또는 제5항에 있어서, 로킹수단은 로울 베어링 하우징(105)이 제어축(Z7)을 중심으로 회전하는 동안 너트 볼트 조립체의 회전 자재한 구성요소(141)의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항에 있어서, 각각의 로울 베어링 하우징의 회전구동수단은 이러한 로울 베어링 하우징의 주위에 설치된 제어피봇(124, 125, 126)이고, 이 피봇은 제2구동수단(115, 116, 117)에 의해 작동된 로드에 접속되는 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항에 있어서, 제2구동수단은 잭인 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항에 있어서, 수단(151, 152, 153)은 로울 베어링 하우징의 각 이동을 동기화하여, 각각의 이동에서 압연축에 상대적인 동일한 공급각도를 로울에 가하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제4항에 있어서, 각각의 로울 베어링 하우징의 영역에 있어서, 예비인장수단(169)은 프레임의 방향으로 로울 베어링 하우징에 인장응력을 가하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제1항에 있어서, 한쌍의 원추형 피니언(136, 137)은 상기 이동을 구동샤프트로부터 압연기의 각각의 로울이 장착된 축까지 전달하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제11항에 있어서, 각각의 로울의 구동샤프트(11)는 압연축(X0, X1)에 대해 방사상으로 장착된 것을 특징으로 하는 압연기.
제11항에 있어서, 각각의 로울의 구동샤프트(138)는 제어축에 직교하는 것을 특징으로 하는 압연기.
제13항에 있어서, 구동샤프트는 카르단 조인트(53)와 같은 굽힐 수 있는 조인트에 의해 구동수단에 접속된 것을 특징으로 하는 압연기.