JPH0120938B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 取はずし可能な連結装置によつて相互に連結
された上方部分及び下方部分を有する取はずし可
能な箱形ハウジング、ハウジングの内側に配置さ
れた平行な板、前記板の少なくとも１個は往復運
動可能に案内部材に取付けられ、前記板の表面に
装着され且つ互いに対向する楔形の塑性変形工
具、及び前記板の少なくとも１個に連結された駆
動装置から成る横圧延ミルにおいて、ハウジング
１の上方部分２と下方部分３の接触面の接合個所
にそつて対応する凹所に受容された突起１３を備
え、前記突起１３に貫通同軸開口を穿設し、ハウ
ジング１の上方及び下方部分のうち一方の部分の
突起１３の開口内に配置された円筒部分１６とハ
ウジング１の他方の部分の突起１３の開口内に配
置された異形部分１７とを有し、各異形部分１７
と突起１３の開口の内面との接触弧が180゜よりも
小さな中心角によつて定まるような断面を有する
回転ピン１４及び１５が前記貫通開口に挿通され
ていることを特徴するミル。

２ 回転ピン１４及び１５の各異形部分１７は半
径が突起１３の開口の半径に等しい弓形の断面形
状を有し、前記各異形部分の中心は対応する回転
ピン１４または１５の中心軸上にあることを特徴
する、請求の範囲第１項記載のミル。

３ 回転ピン１４と１５の各異形部分１７は前記
円筒部分１６に対して偏心している円筒の形状に
つくられて円筒部分の直径よりも小さな直径を有
し、偏心率は円筒部分１６の直径と異形部分１７
の直径との差の1/2に等しいことを特徴とする、
請求の範囲第１項記載のミル。

４ 回転ピン１４及び１５の各異形部分１７は共
役円筒面１９と２０によつて構成され、各共役面
の半径は円筒部分１６の半径に等しく各共役面の
中心軸は平行であり、接触円筒面２０の中心軸は
対応する回転ピン１４または１５の中心軸と一致
し、他の円筒面１９の中心軸は接触円筒面２０に
向かうこの円筒面の半径にそつて偏位しているこ
とを特徴とする、請求の範囲第１項記載のミル。

５ 各回転ピン１４及び１５の異形部分のうち少
なくとも１個に対向する、ハウジング１の上方部
分が貫通螺刻開口を備え、ねじ２１が前記螺刻開
口にねじこまれ、そして対応する異形部分１７の
中に深く螺入することを特徴とする、請求の範囲
第１項記載のミル。

６ ハウジング１から突出する、回転ピン１４及
び１５の端部が減速歯車装置２４を介して回転駆
動装置２３に連結されることを特徴とする、請求
の範囲第１項記載のミル。

技術分野 本発明はプラスチツク金属加工用の加工装置に
関し、特にクロス・ローリング（横圧延）ミルに
関する。

先行技術 横圧延ミルは比較的昔に開発され、当産業にお
いて広く使用され、その設計には絶えず改良が施
されているにも拘らず、圧延すべきビレツトを造
形要素の間に挾んで掴持しないで済ませることは
現在に至るまで不可能であつた。加工物を掴持す
る必要性は加工物の予熱が不充分なとき、圧延工
具すなわち造形工具の動作条件が正しくないとき
などに生じる。所定の緊急事態において企業が負
担しなければならない損失の量は掴持してから熱
ビレツトをどれ位迅速にミルから取出し得るかと
いう事実に依存する。この場合、損失は停止時間
中に利用できたはずの作業時間によつて決まるば
かりでなく、損傷を受けた造形用工具の費用によ
つても変わる。熱ビレツトと造形工具が長い時間
接触するという条件の下では、造形工具の金属は
望ましくない相変態（たとえば焼戻しの際に起き
るような）を受ける。ビレツトと工具との間に拡
散接合が生じる可能性もあるが、これが起きると
工具は当然損傷を受ける。

事故を迅速に除去する装置を備えた設計のミル
を開発しようとする試みは当技術分野において周
知である（GDR特許第58480号）。この特許によ
れば、そのミルは取外し不可能なハウジングを含
み、造形工具を担持する平行な板が往復運動を行
なうためこのハウジングに内設される。このミル
の場合、ビレツトを掴持するにはロール軸を回転
させるだけでよく、そうすればビレツトをミルか
ら取出すことができる。したがつて、（ビレツト
を取出すため）比較的迅速にミルを緩めることが
出来るわけで、この点は上記のミルの明らかな利
点である。しかしながら、ミルに支承ローラと偏
心軸を組入れることになるこの設計はミルの剛性
に不利な影響を及ぼす。ミルの動作中に偏心軸は
（30トンにも達する）大きな荷重の作用により曲
げの変形を受け、それによつて造形工具間の距離
を変化させる。その撓みの量は小さいといつても
欠陥製品を生じるには充分な程度のものである。
この理由から、上記のミルは圧延を行なつてから
後に追加して旋削加工を行なつてもよいようなビ
レツトにしか使用できない。

米国特許第4016738号に開示の横圧延ミル（白
ロシヤソビエト連邦共和国科学アカデミーの理工
学研究所の公告書籍“Stanpoperechnoklinovry
prokatki”も参照のこと）は相当に高い剛性を
有する。このミルは上方部分と下方部分を有する
取外し可能な箱形ハウジングを含む。このハウジ
ングの上方部分は同ハウジングの下方部分に螺入
する複数個のねじによつて下方部分に締結され
る。ハウジングの内側には平行な板が配設され、
その板の一方は往復運動を行なう案内部材に載設
される一方、他の板はハウジングに堅固に締結さ
れる。これらの板の対向する各表面上には楔形の
塑性変形工具が固着されている前記可動板はこれ
を動かす駆動装置に連結される。かかるミルの比
較的高い剛性を上記の類似ミルの偏心軸の剛性よ
りも相当に高い剛性を有するハウジングがこれら
の板を直接に担持するという事実によつて確保さ
れる。しかしながら、上述の構造物はその剛性が
増したため保守適合性のような重要な作動性を或
る程度低下させることになつた。特に、このミル
でそのビレツトを掴持しようとする場合、上方板
を離してビレツトを取出すには50個ものねじを緩
めなければならない。かかる作業には相当な時間
を要し、その間に熱ビレツトは塑性変形工具の局
所温度を危険な限度にまで（たとえば、工具の金
属の相変態が始まるような温度にまで）上昇させ
ることは明らかである。締結用のねじの数を減ら
すことによつてこの不利益を無くそうとする試み
は何れもそのためにミルの剛性の相当な低下を招
くことから失敗に帰したことは留意すべきであ
る。

本発明の開示 本発明はハウジングの部分の取外し可能な連結
装置を備えたハウジングの設計によつて充分に高
い剛性が確保されると共に最小限の時間損失でハ
ウジングの内側に配置された板の迅速な解放を許
容する横圧延ミルを提供することを目的とする。

この目的は以下に記載する横圧延ミルであつ
て、取はずし可能な連結装置によつて相互に連結
された上方部分及び下方部分を有する取はずし可
能な箱形ハウジング、ハウジングの内側に配置さ
れた平行な板、前記板の少なくとも１個は往復運
動可能に案内部材に取付けられ、前記板の表面に
持着され且つ互に対向する楔形の塑性変形工具、
及び前記板の少なくとも１個に連結された駆動装
置から成る横圧延ミルにおいて、本発明によれ
ば、ハウジングの上方部分と下方部分の接触面の
接合箇所にそつて対応する凹所に受容された突起
１３を備え、前記突起に貫通同軸開口を穿設し、
ハウジングの上方部分及び下方部分のうち一方の
部分の突起１３の開口内に配置された円筒部分と
ハウジングの他の部分の突起の開口の内側に配置
された異形部分とを有し、しかも各異形部分と突
起の内側部分との接触弧が180゜よりも小さな中心
角によつて定まるような断面を有する回転ピン１
４及び１５が前記貫通開口に挿通されていること
を特徴とする横圧延ミルによつて達成される。上
記構成のハウジングの上方及び下方部分並びに上
方、下方間の連結装置では、（ハウジングの内側
に配置された）板を解放するには２本のピン180゜
の角度だけ回転させればよい。作動位置におい
て、回転ピンはその全長にわたつて荷重を支持
し、しかも剪断力を受けて作動している間、充分
に高い剛性を保証する。

もつとも簡単でしかも製造するのにもつとも適
した装置は回転ピンの各異形部分の半径が突起の
開口の半径に等しい弓形の断面形状を有し、前記
各異形部分の中心は対応する回転ピンの中心軸線
上にあることを特徴とする変形装置である。かか
る変形装置は小さな加工物を圧延するためのミル
に使用することができる。本発明の別の実施態様
によれば、回転ピンの異形部分は前記円筒部分に
対して偏心している円筒の形状につくられて円筒
部分の直径よりも小さい直径を有し、偏心率は円
筒部分の直径と異形部分の直径との差の1/2に等
しい。かかる回転ピンは高い強度を有し直径が40
mmまでの加工物の製造に使用することができる。

作動に当つてもつとも信頼性が高い装置は回転
ピンの各異形部分は共役円筒面によつて定まり、
各共役面の半径は円筒部分の半径に等しく各共役
面の中心軸は互に平行であり、接触円筒面の中心
軸は対応する回転ピンの中心軸と一致し、他の円
筒面の中心軸は接触円筒面に向かうこの円筒面の
半径にそつて偏位していることを特徴とする変形
装置である。

回転ピンを作動位置に正確に締結するには、各
回転ピンの異形部分の少なくとも１個に対向す
る、ハウジング１の上方部分が貫通螺刻開口を備
え、この螺刻開口にねじ２１がねじこまれ、そし
て対応する異形部分の中に深く螺入するようにす
ることが望ましい。

大きな加工物を圧延するための圧延ミルの場合
は、ハウジングから突出する、回転ピンの端部が
減速歯車装置を介して回転駆動装置に連結される
のが好ましい。

【図面の簡単な説明】

本発明を特定の実施態様について添付図面を参
照して詳しく説明する。添付図面において、第１
図は本発明の横圧延ミルの部分切欠断面側面図を
示す。第２図は第１図の線―にそつた、本発
明のミルの断面図を示す（ビレツトは図示せず）。
第３図は本発明の、突起の一部及び回転ピンの円
筒部分を断面で示す。第４図は本発明の、回転ピ
ンの第１の実施態様を示し、本発明の、異形部分
と突起の一部の断面図を示す。第５図は本発明
の、回転ピンの第２の実施態様を、第６図は本発
明の回転ピンの第３の実施態様を示す。第７図は
本発明の、回転ピンの締結装置及び回転ピンを回
転させる駆動装置を備えた本発明のミルを示す。

本発明の実施態様 本発明の横圧延ミルは箱形の形状を有するハウ
ジング（第１図）を含む。このハウジングは上方
部分２と下方部分３から成る。ハウジング１の内
側には平行な板４及び５が配置される。これらの
板の少なくとも一つ、図示の例では上板４は、上
方部分２に固定された案内部材６上で摺動自在に
設けられており、操作シリンダ８によつて往復運
動されるようになつている。下板５は動かぬよう
ハウジング１に締結される。操作シリンダ８の形
態の駆動装置７がハウジング１に持着されるが、
このシリンダのロツドは上板４に連結される。上
板４と下板５の両者を可動にしたとしても本発明
の本質は不変であることは明らかである。

上板４と下板５には、塑性変形工具９と１０が
持着される。これらの工具９と１０は互に対向し
て板４と５の表面に固着される。楔形の塑性変形
工具９と１０はそれぞれの峰が互に向かい合うよ
うな向きをしている。下板５の前方には棚１１が
配設されていて、圧延すべきビレツト１２が加工
開始に先立つてこの棚に載置される。

本発明によれば、ハウジング１の上方部分２と
下方部分３の接触面の接合箇所にそつていくつか
の突起及び対応する凹みが配設される。上方部分
２の諸突起１３は下方部分３の対応する諸凹みに
導入される。下方部分３の諸突起１３はハウジン
グ１の上方部分２の対応する諸凹みに導入され
る。貫通同軸開口が上方部分２と下方部分３の前
記突起１３に穿設される。回転ピン１４と１５
（第２図）が前記開口に挿通される。各回転ピン、
たとえばピン１４は円筒部分１６と異形部分１７
を備える。円筒部分１６はハウジング１の下方部
分３の突起１３の開口内に配置される（第３図）
のに、異形部分１７はハウジング１の上方部分２
の突起１３の開口内に配置される。各異形部分１
７は、この異形部分が突起１３に穿設された開口
の内面と接触する弧１８が180゜よりも小さな中心
角αによつて定まるような断面を有する。この条
件を満足する限り、異形部分１７の断面は種々の
形状をとり得る。

なお、接触弧１８の中心角を180゜よりも小さく
したのは次の理由による。すなわち、後述するよ
うに、回転ピンを180゜回転させたとき、角異形部
分１８と上方部分２の突起１３の内面との間に間
隙が構成されるが、もし接触弧１８の中心角が
180゜以上であると、たとえ間隙がつくられても突
起１３の内面がピン１４の異形部分１７の周囲部
に当たつて、上方部分２を上方にシフトさせるこ
とができないからである。

特に、第４図に示す、回転ピン１４及び１５の
変形態様はもつとも簡単で、しかも製造にもつと
も適している。この図に詳しく示すように、異形
部分１７は断面が弓形の形状を有する。この弓形
の半径は突起１３の内設開口の半径と概ね等し
い。この弓形の弧１８は180゜よりも小さな中心角
αによつて定まる。弓形の中心Ｏは対応する回転
ピン１４または１５の幾何学的中心軸上にある。

本発明の別の実施態様によれば、角異形部分１
７（第５図）は円筒の形状につくられる。異形部
分のこの円筒は所与の回転ピン１４または１５の
円筒部分に対し偏心している。この円筒の直径
D₁は円筒部分１６の直径D₂よりも小さく、それ
故異形部分１７が円筒部分１６から突出すること
はない。偏心率ｅは円筒部分１６の直径D₂と異
形部分１７の直径D₁の差の半分に等しい （ｅ＝D₂−D₁／２）。異形部分１７と突起１３の 内面との接触弧１８を定める中心角αはこの場合
零に等しい（α＝Ｏ）。したがつて、異形部分１
７は突起１３の内面と、数学上の用語を用いて説
明するとこの内面の一つの母線で接触する。異形
部分１７の残部と突起１３の内面との間には断面
が鎌の形状を有する間隙が形成される。

本発明の第３の実施態様によれば、回転ピン１
４及び１５の各異形部分１７は第６図に詳しく示
すように数学上の用語を用いれば共役の円筒面１
９と２０とによつて定められる。前記共役面１９
及び２０の各半径は共に円筒部分１６の半径に等
しい。接触面２０の幾何学的中心軸は回転ピン１
４または１５の中心軸と一致する。他の円筒面１
９の幾何学的中心軸は上記接触面２０の幾何学的
中心軸と平行であり、この接触面２０に向かう半
径にそつて偏位している。したがつて、異形部分
１７の共役面１９と突起１３に内設された開口の
内面とは断面が鎌の形状を有する間隙を構成す
る。

本発明の変形実施態様によれば（第７図）、各
回転ピン１４，１５の異形部分１７の少なくとも
１つに対向する、ハウジングの上方部分には螺刻
した貫通開口が配設される。ねじ２１がこれら開
口に螺入されて上記開口に対応する異形部分１７
の中に深く侵入する。

ハウジング１から突出する回転ピン１４及び１
５の端部２２はレンチの使用のため六面体の形状
につくることができる（第１図）。これらの端部
に手動回転用の（図示しない）レバーまたはハン
ドル車を固着することが可能である。しかしなが
ら、本発明によれば、20乃至40mmの直径を有する
ビレツトを圧延するために設計されたミルは回転
駆動装置２３（第３図）を備える。駆動装置２３
がハウジング１に持着され、この駆動装置は減速
歯車装置２４を介して回転ピン１４及び１５の端
部に連結される。

上述のミルの動作を述べれば次の通りである。

棚１１の上で、ビレツトを板４と板５との間に
挾む。加圧動作流体を供給してこれを操作シリン
ダ８の空所の中に入れる。操作シリンダ８は板４
を前進させる。そうしている間に、ビレツト１２
は、楔形の塑性変形工具９と１０との間で丸みを
つけられて、所望の形状を賦与される。加工位置
において、回転ピン１４と１５は第１図及び第２
図に示すように回されてハウジング１の上方部分
２と下方部分３を堅固に連結する。

圧延中、例えば、操作シリンダ８の停止を引き
起こす事故又は緊急事態が起きたとき、工具９、
１０間のピレツトのジヤミングを回避するため
に、ハウジング１の上方部分２と下方部分３を分
離する。かかる分離は以下のようにして行われ
る。操作シリンダ８は加圧動作流体供給用主管路
（図示せず）から切り離される。これに続いて、
回転ピンを180゜回す。かかる位置において、各異
形部分１７は突起１３に内設された開口とその頂
点においてだけ接触する。回転ピンを回すにつれ
て、下の方から間隙が各異形部分１７と上方部分
２の突起１３の内面との間に形成され、この間隙
の分だけ上方部分２を上方へシフトさせることが
できる。かかる上方部分２の上方へのシフトは、
本装置の外部に設けられた任意適当な持上げ手段
を用いて行うことができる。かくして、上方部分
２は、ハウジング１の下方部分３との堅固な連結
を解除されて、ビレツト１２の動作作用を及ぼす
のを停止し、その結果、熱ビレツトによる工具の
熱損傷が回避される。緊急事態の解決後、冷えた
ビレツトを掴持してミルから取り出す。この目的
のためには操作シリンダ８を使用して、板４に加
工方向とは反対の方向の運動を賦与すれば充分で
ある。ミルからのビレツトの取り出し後、ハウジ
ング１の上方部分２及び下方部分３並びに回転ピ
ン１４，１５を作動位置に戻す。

第７図に示す、ミルの変形態様は大部分は上述
のものと同じに動作する。しかしながら、加工位
置において、回転ピン１４と１５はねじ２１によ
つて締結される。ビレツト１２を掴持しようとす
る場合、これらのねじは緩められる。ピン１４と
１５を180゜の角度だけ回すことは、ピンの端部２
２′に連結された駆動装置２３によつて達成され
る。駆動装置２３は回転を減速歯車装置２４に賦
与し、減速歯車装置がピン１４と１５を回す。

工業的適用性（応用範囲） 本発明は段つき軸及び回転体の形状を有するそ
の他の加工物の横圧延に関連する機械工学に使用
可能である。