JPH02217104A - 冷間ピルゲル圧延装置 - 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、先細りするカリバーロールと、同しく先細り
しているか円筒状の軸を有し、圧延方向へ往復運動自在
の圧延スタンドを利用しカリバーロールが回転方向を変
えながら圧延材料を圧延する冷間圧延方法による金属材
料製のパイプを圧延するための装置に関するものである
。

ｂ、　従来の技術 ２つのリングロールつきの冷間ピルゲル圧延装置であっ
て、各圧延ロールが同一の軸上に取り付けられている小
歯車を介し直接駆動されるようにその駆動が行なわれ、
これらのロールは機械装置の床の中に固定式に取り付け
られたラックとがみ合っており、又、その際、それぞれ
の圧延ロール軸はセパレート式の構造物中に据え付けら
れているという装置は公知である。

さらに、ロールの外周上でカリバーが設けられ互いに１
２０度ずらしてセットされた非駆動の３本のロールが使
われるピルゲル・ステッピング・方法に従って実施され
るパイプの冷間圧延用のいわゆるロール圧延装置も公知
とされている。その際、往復運動駆動部により駆動され
る支持基準線（Ｓｔｕｔｚｌｉｎｅａｌｅ）がロールの
軸距をスタンドの作動行程により変えることにより、圧
延材料の直径を減縮している（ｌｒスチールパイプの製
造」原料産業に関するシＥＤ西ドイツ出版１９７０年、
２８９頁）。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 これらの方法と装置の変形の全てには、次の通りの重大
な欠点がある。これらの欠点は特に、例えば、銅とアル
ミニウムのように圧延される時に高度な可延性を有して
いる材料の場合に効率を制限するように影響を及ぼすこ
とになる。

２０一ル冷間ピルゲル圧延装置で銅を圧延する場合、ス
タンドの作動範囲ごとにふつう１２倍以下の伸延と約１
６０ｍｍ以下の生産量として圧延された長さのパイプが
生産される。この変形能力の限界は、たいていの場合、
口径の側部の範囲内にあるパイプにおけるストレスの状
態により決められる。

口径ベース部分において３軸の圧縮応力に基づいて変形
される間に、ロールの側部内に位置しているパイプの周
辺部は一時点にパイプの縦方向への高い引張り応力を経
験する。この引張り応力は、各々のスタンドの作動範囲
ごとに、圧延材料の圧延が長過ぎたり及び／又は送りが
多過ぎたりする場合には、パイプ原料の変形能力を超過
させざるを得ない。従ってパイプの壁には狭隘部ができ
、壁のところどころに破裂箇所が生じることになる。

これらは共にその後に行なわれる引き抜き並びに射出の
際にトラブルをもたらすことになる。２０−ルシステム
のその他の基本的な欠点は、許容誤差の問題であり、こ
れらはパイプ原料の延展反応に基づいて明らかにされ、
又、同様に能力を限定するように影響を及ぼすことにな
り得る。

それらの圧延力で縦へ可動の基準線に支持されている公
知の３０−ル圧延装置のその他の欠点は、死点から死点
までの圧延スタンドの道のりの約２倍に相当するそれら
のロールの行程の長さにある。

これは、動的にさらに負荷が加わること、機械装置構造
の摩耗と故障が顕著になることを意味する。

従って、本発明の目的は、これらの諸欠点を回避すると
同時に、かなり高い圧延能力、相当十分な許容誤差及び
、最後に冷間ピルゲル圧延方法の特に銅原料に関する高
い経済性をもたらす装置を開発することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 この目的を解決するために、等しい角度で互いにずらさ
れている少なくとも３つのリング圧延ロールが、それ自
体閉じられており、圧延力を受は取る共通の固定された
構造物中に据え付けられる冷間ピルゲル圧延装置が提案
される。ロールの圧延材料上での圧延角度が少なくとも
２１０度あることは特に望ましい。

本発明のその他の特徴的な特徴としては、これらのロー
ルのうちの１本がその軸上に取り付けられた小歯車を有
しており、このロールは基本的には機械装置の床の中に
固定式にセットされているラックとかみ合っており、そ
れらの残りのロールが円錐歯車により初めに挙げたロー
ルと回転させながら結ばれているという点が挙げられる
。

これの代わりとして、本発明によると、各ロールにはそ
の軸に取り付けられた少なくとも１個の小歯車が割り当
てられ、この小歯車は機械装置の床の中に固定式にセッ
トされているラックとかみ合っているということも提案
される。

ロールの据え付けは、ロールの摩耗状態に合わせてこれ
らが互いに調整自在となるように行なわれることが好ま
しい。

ｅ、　実施例 第２図は、ロールの中央で圧延方向へのスタンドの運動
に対してほぼ垂直に、従来型の２０−ル装置の変形ゾー
ンの横断面を概略的に示している。

圧延材料１は、固定のロールの心棒２と圧延材料上を転
がるリング圧延ロール３ａと３ｂ間に位置している。ロ
ールが、口径の側面５を押しつけることなしに、圧延ス
タンドの両列点の少なくとも１方の点において回転され
送られる圧延材料を包囲することができるために、いわ
ゆる自由な仕上げ面が必要となり、これは回転非対称の
変形配分及び応力配分に通じる。主要な応力はパイプの
縦軸の方向へ生じる。これは圧延材料とロールの心棒間
の接触つき部分における圧縮応力であり、側面では引張
り応力になる。この範囲内では壁も薄くなっておらず又
取り立てて言うほど直径が短かくなってはいないからで
ある。口径のベース６とロールの隙間の部分７間の応力
差が必要とされる自由な仕上げ面の大きさと形により与
えられ、これは逆に一時的な変形の程度及びブルームの
送りとも関連する。言い換えると、変形と能力が高めら
れれば高められるほど、それだけ自由な仕上げ面が広く
なり、即ち、ロールの隙間の範囲における引張り応力が
それだけ大きくなる。

パイプの半周にわたる縦の応力の原則的な分布を示す図
が第３図である。位置０と１８０度は、ロールの隙間７
（第２図中）を示し、９０度の位置はカリバーロールの
底６（第２図中）を示している。

応力の非対称はパイプの回転角である９０度と関連して
いる。

第４図は、３０−ルピルゲル圧延装置用の変形ゾーンの
横断面図を示し、そこでは２０−ルピルゲル圧延装置の
場合に可能とされるものに比べて、自由な仕上げ面は、
もちろんはるかに小さく、又パイプも一層狭く取り囲ま
れている。ロールは３　ａ　＋３ｂ、　３ｃと参照番号
が付されている。

第４図に示される通り、３０−ルピルゲル圧延システム
の場合の状況はずっと有利である。１個のロールの包囲
角が約１２０度にしかならないので、変形が等しくしか
もブルームの送りが等しい場合には著しく小さめの自由
な仕上げ面に圧延されることになるので、応力の配分は
改善され最大の引張り応力が基本的に減らされる。その
結果、反転終了の時点には、かなり高い圧延力が可能に
なる。

第１図は、本発明に記載の特徴を有する圧延スタンドを
示している。両方の駆動小歯車８は、固定されているラ
ック９の部分で噛合すると同時に、４のところに水平に
据え付けられているロールの軸１０を、リングロール３
ａと共に回転により直接駆動する。リングロール３ｂ、
　３ｃを持つその他の両方のロールの軸１２と１３は、
円錐歯車のペアー１１．１４を介して駆動される。ロー
ルの軸１０．１２及び１３は、４のそばで１本の共通の
構造物１５中に据え付けられており、これは、同じくス
タンドの脚部１６に取り付けられている。このスタンド
の脚は、クランク駆動装置の連結棒を介して駆動され、
案内ロール１７中でスライドさせられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷間ピルゲル圧延装置の圧延ロー
ルの中心を通る面における圧延スタンドの立面断面図、
第２図は従来技術による従来型の２０一ル冷間ビルゲル
圧延装置の圧延ロールの中心を通る面における立面断面
図、第３図は第２図におけるパイプの半周にわたる応力
分布を示すグラフ、第４図は３０−ルピルゲル圧延装置
のロールの中心を通る面におけるロールの立面断面図、
第５図は第４図におけるパイプの１／３周にわたる応力
分布を示すグラフである。 １・・・圧延材料、　　　２・・・心棒、３ａ、３ｂ、
３ｃ・・・リング圧延ロール、５・・・側面、　　　　
　　６・・・カリバーロールの底、９・・・ラック、　
　　　　１０・・・ロールの軸、１２、１３・・・ロー
ルの軸、１６・・・脚部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先細りするカリバーロールと、同じく先細りしてい
   るか或いは円筒状の軸を有し、圧延方向へ往復運動自在
   の圧延スタンドを利用して、カリバーロールが回転方向
   を変えながら圧延材料の上で転動ことにより圧延する冷
   間圧延ピルゲル方法による金属材料のパイプを圧延する
   ための装置において、 等しい角度で互いにずらされている少なくとも３つのリ
   ング圧延ロール（３ａ、３ｂ、３ｃ）が、それ自体は閉
   じている共通の固定式のロール収容構造物（１５）中に
   据え付けられていることを特徴とする冷間ピルゲル圧延
   装置。 ２）前記ロール（３ａ、３ｂ、３ｃ）の圧延角度は圧延
   材料（１）上では少なくとも２１０度に相当することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の冷間ピルゲル
   圧延装置。 ３）前記ロールの１つ（３ａ）は、その軸（１０）上に
   取り付けられた小歯車（８）を有し、該ロールは基本的
   には固定式に機械装置の床にセットされているラック（
   ９）とかみ合っており、ロールの残りのもの（３ｂ、３
   ｃ）は円錐歯車（１１、１４）を介して初めに挙げたロ
   ール（３ａ）と回転させながら結ばれていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の冷間ピルゲル圧延
   装置。 ４）前記各ロール（３ａ、３ｂ、３ｃ）には、それぞれ
   の軸（１０、１２、１３）上に取り付けられた小歯車（
   ８）が割り当てられ、該小歯車が機械装置の床の中に固
   定式にセットされたラック（９）とかみ合っていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の冷間ピルゲ
   ル圧延装置。 ５）前記ロール（３ａ、３ｂ、３ｃ）は、圧延による摩
   耗を相殺するために互いに調整自在であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の冷間ピルゲル圧延装
   置。 ６）前記構造物（１５）は前記ロール軸（１０、１２、
   １３）及び圧延ロール（３ａ、３ｂ、３ｃ）と共に完全
   なユニットとして圧延スタンド中へ組込み可能とされ、
   該ユニットは案内部材（１６）と往復駆動装置用の連結
   素子で構成されていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の冷間ピルゲル圧延装置。