JP5139980B2 - ３つの調節可能なローラを備えたスタンドを有する圧延装置 - Google Patents

Description

以下の発明は、一般的にマンドレルによって操作されるシームレスチューブの圧延に関する。

圧延工程は、一般的に、互いが９０°の食い違い角で配置された２つのローラスタンドを有する圧延装置、又は互いが６０°の食い違い角で配置された３つのローラよりなる圧延装置を使用してなされる。本発明は、後者のタイプの圧延装置に関する。

現在の好ましい形態に従うと、各々のスタンドにある３つのローラは、支持コンテナに対して回転する端部を有する対応する動揺アーム（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ａｒｍｓ）上に設置されており、該アームは圧延軸と平行にスライドさせることによって圧延装置の構造から外されることが可能である。

このタイプの圧延装置の一例が特許文献１に記載されているので、該装置の更なる詳細に関しては該文献を参照して頂きたい。
欧州特許第５６５７７２号明細書 米国特許第６２７６１８２号明細書

ところで、従来技術に関して注意すべきことは、動揺アームにローラを設置することには多数の欠点があるということである。

例えば、欠点の１つとして、ローラが元の位置に戻ってくることに従う回転の認証（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）に起因するものがあり、それに関する注意は前記の特許文献でもなされている。

事実、回転支持部の厚さを何か厚みのあるものを挿入することで増加させるには各々のアームを取り外すことが必要であるので、この操作は、ローラが回転している間に回転部に付く汚れと同様にその重さに由来する問題を伴って、無視できないほどの実際的な欠点となっている。

ローラを動かないように保持することによって回転に影響を及ぼさないようにすることは望むべきではなく、レバーの上部からなる対になったビームとベアリングのシール部の間にパッキングを挿入することは可能であるが、この場合、操作が困難となる。

さらに、コンテナからアームをはずすためには、前記対になったビームが、上述の特許文献１のように前面に、又は特許文献２に記載の圧延装置のように放射状に開いている必要があり、このため多くの場合、コンテナは特に軸方向において硬い構造を有することができない。

本発明の目的は、上記従来の技術を改善することである。

したがって、第１の目的は、３つのコントロールされたローラを有するスタンドを備えた圧延装置を提供することであり、該ローラは、周期的なローラの運動によって生じる直径の変化に従った、単純且つ効果的なやり方で位置決めされている。

また、ローラの位置を放射状に規定することは、圧延に関する様々な製品のために使用される。

本発明の第２の目的は、ローラを保持するためのコンテナを変化させることであり、それによって、コンテナは構造的な強さを有し、メンテナンスのために簡単なやり方でローラを取り外すことが可能となる。

本発明に関するこれら及び他の目的は、本記載の全体を示している付属の請求項に記されていることを特徴とする圧延装置によって達成される。

図面を参照すると、１は本発明に従う圧延装置を示しており、それは圧延軸Ｌを横断するように配置されている一続きの環状クラウン要素２ａ、２ｂ、２ｃ・・・２ｎから構成されている外部構造２からなっており、該クラウン要素はボルト５によって端部を締められたロッド４が内部を通過しているスペーサ３によって互いに連結されている。

圧延装置の構造２の内部では、組になったトラック７と組になったトラック８が長手軸Ｌと平行に配置されており、特に、トラック７の組はトラック８の組よりも下方に配置されており、そしてトラック８はより上方に配置されている。これ故、前者の組はローラ保持コンテナ１０をスライドさせ、後者の組は該コンテナがスライドするのを防ぐ。

この目的を達成するために、各々のコンテナには下方のトラック７に圧延のためのホイール１１が設けられており、及び、ここでは油圧ジャッキ（不図示）が配置され、前記コンテナ１０が上方のトラック８に対し押圧された状態を維持するために、該コンテナ１０は上方に押される。このために、コンテナの内部では、コンタクトショルダ１３が上部トラックに対して形成されている。

各々のコンテナ１０は、ヨーク支持部（ｙｏｋｅ ｓｕｐｐｏｒｔ）２１、２２及び２３上にシール（ベアリング）によって取り付けられた三組のローラ１７、１８及び１９を保持している。前記ローラは、ローラバランスシステムのためのかみ合わせ溝２５、２６、２７に配置されており、その詳細は下記にて記載されている。

各々のコンテナ１０が有するローラの回転軸Ａ、Ｂ、Ｃは、６０°の傾きで配置されている、又は、好ましくは、圧延軸Ｌに対して半径方向に１２０°で等距離の場所にあり、該配置は、圧延装置において隣接するコンテナのローラの配置とは６０°ずらされている。

さらに、本発明の実施形態に従うと、ヨーク支持部２１、２２及び２３は圧延軸から放射状にスライドする。これを行うために、コンテナ１０には、ヨーク支持部の動きを導くスライド部２９、３０及び３１があり、そして前記ヨーク支持部は、スライド部においてこの目的のために開いた状態にあるコンテナから放射状に外される。

さらに、コンテナ１０には、その構造を強化するためのブロック部３３、３４及び３５が設けられており、該構造は有利なことに中央結合線４０（図２に示されている）に沿って結合された２つの半分に分かれているシェルから形成されている。そのようなブロック部は、偶数及び奇数のスタンドについて言えば、実質的に平行に配置されている、というのも２つの連続したスタンドのコンテナが垂直軸に対して対称であるためである。こうすることによって、コンテナから構造２へと軸Ｌに沿って軸方向に作用する力を正しく伝達することが可能となる。

ローラ１７〜１９は、それぞれに対応するエンジン４１、４２、４３及びアダプタ４５、４６、４７によって既存の方法でコントロールされており、圧延軸からのそれらの距離は油圧カプセル（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃａｐｓｕｌｅｓ）４９、５０、５１によって定められている。

前記油圧カプセルは、基本的に、圧延装置の外部構造の要素２ａ、２ｂ、２ｃ等に（ボルトなどによって）固く設置された固体部分と、バランスロッド５３、５４、５５に結合されたピストンから構成されている可動部分と、を有する油圧アクチュエータである。

前記バランスロッドは、ローラのヨーク支持部２１〜２３上に存在する溝２５〜２７とかみ合うが、それは、ローラの重さのバランスを取るため、及び、１つの管の圧延と他の管の圧延との間、ローラの位置を維持するためである。そして、好ましいことに、コンテナ１０がトラック７に沿ってスライドするとき、ロッド５３、５４、５５の端部はコンテナの動きを妨げることなく溝２５、２６及び２７から外れる。

また、油圧カプセル４９、５０及び５１と同軸であるバランスシステムは、各々のローラのための２つのバランスシステムが設けられている既存のタイプの２ローラスタンドとは異なり、各々のローラ１７、１８、１９に固有のものである。

最後に、コンテナ１０は、外部構造２の第１の要素２ａに対して該コンテナを押す閉塞システム（不図示）によって圧延装置の構造２の内部で閉塞され、さらに、ローラの維持及び操作の変更のために、そのコンテナはトラック７に沿ってスライドされ、外部構造２の可動底部５９から外される。

以上に述べたことより、圧延スタンドが前述した本発明の目的を達成する方法を理解することができる。

事実、３ローラ圧延の利点を維持しているにも関わらず、従来技術の動揺アームにあった欠点が存在していない。

特に、支持部２１〜２３のスライド部２９〜３１に沿ってスライドさせることが可能であることによって、ローラがルーチン維持のために戻ってきた後に調節を行う必要がなくなっている。

事実、ローラの戻りに伴う部材を除去したことによる寸法の減少は、厚さの追加や圧延装置の動揺アームにおいて行われていた他のこと等によって補完されるべき変形態を含まない。すなわち、油圧カプセル４９、５０及び５１によって作動するローラ１７〜１９の通常の調節を行うだけで十分である。

さらに特徴として、関連するヨーク支持部２１〜２３を有するローラは、ガイド２９〜３１によって、コンテナ１０から容易に外される、及びコンテナ１０の中に再挿入されることが可能であり、そして該ガイドは、動きを導くことに加えて、組み立てにおけるレファレンスにもなる。すなわち、コンテナ１０は有利なことに、コンテナを分解する必要なしにローラを有するヨーク支持部の放射状の動きを可能とするために、ガイド２９〜３１において開放されている。圧延装置に沿って、小さなマンドレル保持スタンドが設けられており、それは、マンドレルと、圧延装置への導入及び排出ステップにおける加工ローラと、が接触することを防ぐ。そのような小さなスタンドは、通常、３開放ローラタイプのものであり、及びそれは従来技術において知られている装置である。

同様の手段は、加工ローラ１７、１８及び１９からアダプタ４５、４６及び４７を開放するために、及びそのアダプタを支持かつ位置決めするために設けられている。

本発明に従う圧延スタンドの部分的に断面図となっている前面図を示す。 図１の圧延装置の側面図を示す。 先行技術における圧延スタンドのローラ保持コンテナの断面図を示す。

符号の説明

１ 圧延装置
２ 外部構造
２ａ〜２ｎ クラウン要素
３ スペーサ
４ ロッド
５ ボルト
７、８ トラック
１０ ローラ保持コンテナ
１３ コンタクトショルダ
１７、１８、１９ ローラ
２１、２２、２３ ヨーク支持部
２５、２６、２７ 溝
２９、３０、３１ スライド部
３３、３４、３５ ブロック部
４０ 中間結合線
４１、４２、４３ エンジン
４５、４６、４７ アダプタ
４９、５０、５１ 油圧カプセル
５３、５４、５５ バランスロッド
５９ 可動底部

Claims (5)

1. 管を圧延するための、マンドレルで動作するタイプの圧延装置であって、
   圧延軸（Ｌ）に沿って伸張している外部構造（２）と、
   前記外部構造のなかに保持され、各々が３つのローラ（１７、１８、１９）を有している複数のコンテナ（１０）と、
   回転ローラをコントロールするための操作手段（４１、４２、４３；４５、４６、４７）と、
   前記圧延軸（Ｌ）からの前記ローラ（１７、１８、１９）の距離を規定するための手段と、
   前記ローラの重さのバランスを取り、１つの管の圧延と他の管の圧延との間、前記ローラの位置を維持するためのバランスシステムと、
   を備え、
   前記ローラ（１７、１８、１９）は、前記距離を調節するために、圧延軸から放射状の方向に沿って導かれるというやり方で、コンテナの内部を移動可能なように、前記コンテナ（１０）のなかに配置されているスライダ部（２９、３０、３１）に沿ってスライドする対応したヨーク支持部（２１、２２、２３）に取り付けられており、
   前記ローラ（１７、１８、１９）及び前記対応するヨーク支持部（２１、２２、２３）は、スライダ（２９、３０、３１）にある対応する開口部を通して、前記コンテナ（１０）から放射状に取り外されることが可能であり、
   前記圧延軸（Ｌ）からの前記ローラの距離を規定するための前記手段は、各ローラ（１７、１８、１９）に対して単一の油圧アクチュエータ（４９、５０、５１）を備え、
   各ローラに対して単一のバランスシステムが備わり、
   各バランスシステムは各々が対応する前記油圧アクチュエータと同軸であって、前記バランスシステム及び前記各油圧アクチュエータは、各ローラ（１７、１８、１９）の回転軸（Ａ、Ｂ、Ｃ）に対して垂直な軸に沿って操作されることを特徴とする圧延装置。
2. 前記バランスシステムは、前記ローラの前記ヨーク支持部（２１、２２、２３）上に存在する溝（２５、２６、２７）とかみ合うように適合されたバランスロッド（５３、５４、５５）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の圧延装置。
3. 前記コンテナ（１０）は、前記外部構造（２）から外されるために、前記圧延軸（Ｌ）に沿ってスライドするのに適しており、及び前記ヨーク支持部（２１、２２、２３）上にある前記溝（２５、２６、２７）は、前記のスライドにしたがって位置決めされており、そして、前記コンテナが前記構造から外されるとき、前記バランスロッド（５３、５４、５５）は前記溝（２５、２６、２７）から解放されることを特徴とする請求項２に記載の圧延装置。
4. 前記コンテナ（１０）は２つの半分になったシェルを備え、該シェルは、中央結合線（４０）に沿って結合され、及び、該半分になったシェルの間に伸張するスペーサブロック部（３３、３４、３５）によって強化されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延装置。
5. 前記構造において隣接するコンテナ（１０）の前記スペーサブロック部（３３、３４、３５）は、圧延軸Ｌに沿って作動する圧延力を、前記コンテナから前記圧延装置の前記外部構造（２）へと正しく伝達することが可能なように、平行に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の圧延装置。

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