JPH0311846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マンドレルを速度制御して運転する
管連続圧延機の、マンドレルの中空体への挿入お
よび中空体圧延開始に備えるマンドレル先端の位
置出し、中空体およびマンドレルの圧延位置への
縦送り並びにマンドレルに働く縦力に対抗するマ
ンドレル保持の諸手段を具えた装入装置に関する
ものである。

ここでいう「装入装置」はマンドレルおよび中
空体の操作をその役割とし、マンドレルを用いて
作業する連続式管圧延設備の一部を成す。装入装
置の一般的な課題には、いつもマンドレルの中空
体への挿入および中空体圧延開始に備えるマンド
レル先端の位置出し、中空体およびマンドレルの
圧延位置への共同縦送り、中空体およびマンドレ
ルの圧延ラインへの個別または共同引渡しが含ま
れる。

マンドレルを速度制御する方式ではさらに、対
応して進行する保持装置へのマンドレルの連結、
マンドレルに働く縦力の受止めおよびマンドレル
の自由流出のための連結解除またはマンドレル交
換のためのマンドレル後戻し後の連結解除が加わ
る。

従つて、基本的には、設備の作業サイクル時間
と生産性が実質的に装入装置の機能によつて決ま
ることになる。その機能はまた、採用圧延方式に
関連してくる。在来の管連続圧延方式はマンドレ
ルの速度制御を考慮しておらず、中空体およびマ
ンドレルの挿入、位置出しおよび縦送りが圧延ラ
イン上でチエーン式送り装置により行われてい
る。

別の一既知方式はマンドレル速度を制御してお
り、マンドレル保持器には縦方向の引きを生じて
いる。そのマンドレルは圧延過程の終了後に戻さ
れるが、そのときも前進時と同様にマンドレルが
ラツク杆式駆動装置に連結している。圧延ライン
上の挿入および位置出しもやはりラツク杆のスト
ロークで行われる。そのために作業のサイクル時
間は他の方式の場合の２〜３倍も長くなる。

また別の一方式はやはりマンドレル速度を制御
し対応する縦方向引き力で作働するが、そのマン
ドレルは圧延過程の終端後引き力から解放されて
圧延品と共に流出する。

制御された前進運動中のマンドレルはチエーン
駆動装置に連結されており挿入および位置出しは
圧延ライン外で行われる。

また、マンドレル速度を制御して同じようにマ
ンドレル保持器に縦方向の引きを起させることも
提案されている。圧延過程の終りには、縦方向の
引きが止みマンドレルは釈放されて圧延機を通過
する。このマンドレルはチエーン駆動装置に連結
され、挿入および位置出しが圧延ライン外で行わ
れる。

さらに別の二方式は、本発明の導入に特に好適
し、マンドレル保持器に縦方向の押しと引き（負
荷交替）が働くようにマンドレル速度を制御する
ことを特徴としている。そのマンドレルはラツク
杆式駆動装置に連結されており、挿入と位置出し
は圧延ラインと平行に設けられた別の装置で圧延
ライン外で行われる。これらの方式では、マンド
レルの釈放（或いは後戻りに先立つマンドレルの
移動停止）が、縦方向引き力下の圧延過程に、特
に中空体先端の第４ロールスタンド到達時に行わ
れる。このような方式では、他の諸方式に比べて
装入装置の性能に対する要求が最も大となり、特
に圧延段階に登場する負荷交替と引き負荷下のマ
ンドレルの釈放とに付随する困難が大きい。

しかし、上記の最後の二方式には、最短のサイ
クル時間で比較的長い管を製造できるなどの作業
上はつきりした利点があり、その採用が望まし
い。

すでに、これらの方式には、その遂行に必要な
条件を満たすためのマンドレル保持手段が提案さ
れているが、その選ばれた技術的手法は特に本来
のマンドレル保持装置から見て著しく大きな建造
費を必要としている。これは、マンドレルの負荷
交替を選びを伴わずに受止め、また縦張力下の所
与の時点でマンドレルを釈放するという方式上の
必要条件に由来する。これに関して既知の対処手
段では、台車形のマンドレル押進ブロツクにトグ
ル装置を設けこれをフオーク形の本来の保持装置
と協働させている。保持装置の移動は、圧延ライ
ンに並べて軸支され直流駆動装置によつて速度制
御されるラツク杆を介して行われる。マンドレル
釈放時には、フオーク形保持器がトグル装置の折
込みにより圧延方向に釈放され加速されて接触面
の周縁圧力を解消する。トグル装置の解除は進行
に応じて制御曲線の乗越えにより生じる。この方
式は、前述のように建造費がかさむ上に、マンド
レルの挿入および位置出しを圧延ライン外で独立
した別の装置で行わなければならない欠点があ
る。

これらの問題や欠点に鑑み、本発明は、マンド
レルを速度制御して運転する管連続圧延機の装入
装置を実質的に単純化しその建造費を低減すると
共にマンドレルの挿入および圧延ラインへの位置
出しを引受ける装入装置の実現を課題とするもの
であつて、その解決には特許請求の範囲に特徴記
載された諸手段が用いられる。

ここに、本発明は、マンドレルの挿入にどつち
みち必要な装置を使つて圧延係合の段階中マンド
レルに伝えられるべき押し力をも働かせることが
できるという思想から出発している。この課題は
本来の保持装置には問題とならず、保持装置はも
つぱら圧延の進行過程で生じる引き力を引受ける
だけである。作業方式によるが、マンドレルの押
しから引きへの負荷交替は、マンドレル速度次第
で、最初のロールスタンドで早くも起るか或いは
遅くとも中空体先頭部が二番目のロールスタンド
にくわえられるときに起る。従つて、挿入位置出
し装置に必要なストロークは正味の挿入位置出し
ストロークに比べていくらも大きくならない。押
しと引きの負荷を二つの独立したチエーン装置に
分担させれば、ラツク杆と組合せた複雑な保持装
置を組込み必要はなく、それぞれ一方向にしか働
かない負荷を引受ける二つのチエーン駆動装置を
送りおよび力伝達の要素として用いることができ
る。

本発明は他の一特徴として、チエーンを二連型
チエーン駆動装置として構成し、両チエーン連間
にマンドレルまたは中空体に合せた送り直径の担
持ローラーを圧延ラインに直角に軸支して装入側
ロールテーブルの機能をチエーン自体に引受けさ
せることを提案する。

発明者らはまた、チエーン周囲に配置された二
つ以上の保持横桁にそれぞれマンドレル側に開い
たフオーク形構成の保持器を取付けて成る保持装
置を提案する。その保持器のフオークはマンドレ
ルをその後端の前に設けられた断面縮小部の範囲
で取囲み、断面縮小部のマンドレル断面への移行
により形成される段部はその前面でフオークに当
接可能である。既知保持装置においてすでに同様
に形成されているマンドレルでは、この保持装置
によるマンドレルの連結および釈放が問題なく可
能である。マンドレル釈放時には、フオーク付き
保持チエーンはマンドレルの妨害されないで走行
する場合の速度以上の速度に加速される。これに
より、保持装置は引き力から解放されるので、フ
オークは保持チエーンの変向と共にマンドレルの
領域外に旋回可能となる。

挿入、位置出しおよび押込みのためのマンドレ
ルの前方送りは他方のチエーンのチエーン横桁に
固定された押子によつて行われる。

本発明のもう一つの特徴は、押子の押端正面が
鈍角円錐形に形成され押込みの際マンドレル頭の
対応する形状の正面に同心に係合することであ
る。この際、長い押子の重量は二連型チエーン駆
動装置の担持ローラーによつて支持される。

最後に、マンドレル位置出しのために中空体の
位置を固定できる昇降可能な中空体ストツパーを
マンドレル保持用のチエーンと最初のロールスタ
ンドとの間に設置することを提案する。

以下、一実施例を示す添付図面について本発明
装入装置の機能を説明する。

この装入装置の機能は、第１図において第５段
階までは、マンドレルが釈放されてロールスタン
ドを通過する方式でもマンドレルを後戻りさせる
方式でも変りがない。

第１図中の符号１はマンドレルの挿入および位
置出し装置であつて、案内ローラー２，３の周り
を走行する方向反転可能なチエーン４から成り、
その上走行側のチエーン横桁５には押子６が圧延
ラインと同心に取付けられている。押子６は円柱
状の棒体であつて前端７に形成された鈍角円錐形
の凹み８でマンドレル頭９の端面の対応する円錐
形突起と同心に係合可能である。

マンドレル１９や中空体の保持および縦送り用
装置は第１図に符号１０で示され、挿入装置のチ
エーン４と同じ平面に設けられて案内ローラー１
１，１２周りを走行する無端チエーン１３から成
る。保持装置のチエーン１３の周囲には二つの保
持装置１４，１５が等間隔に取付けられていてチ
エーン１３と共に巡回走行する。保持装置１４，
１５は、第２図に示すように、マンドレル側に開
いたフオーク形の保持器１６を保持横桁２７に取
付けて成る。フオーク形保持器の開口１７には、
マンドレル１９の断面縮小端１８は受入れられる
がマンドレル頭９や正規のマンドレル直径は入れ
ないような寸法が与えられる。従つて、フオーク
形保持器１６の端面２０はマンドレル１９の断面
縮小部１８とマンドレル頭９との間に形成された
段面２１に当接することができる。

以下、順を追つて作動状況を個々に説明する
（第１図）。

第１段階では、中空体２２とマンドレル１９が
供給装置から圧延ラインに引渡されている。

第２段階では、押子６によつてマンドレル１９
が中空体に押込まれ、マンドレルの断面縮小端１
８はチエーン１３の圧延方向走行によるフオーク
形保持器１６の旋回進入を可能にする位置にあ
る。

第３段階では、保持器１６がすでに旋回を終
り、中空体２２はチエーン１３の進行によつて圧
延機２３の方向に進み圧延機２３の手前で上昇し
た中空体ストツパー２４に制止されている。押子
の圧延方向の端７はマンドレル頭９の端面に当つ
てマンドレル頭９の段面２１を保持器１６の端面
２０に押付けている。このとき押子６はその駆動
チエーン４の端を越えて保持装置のチエーン１３
の領域に達している。また、第３段階では、中空
体２２の圧延開始に備えて、図示のように、マン
ドレル先端２５が方式に応じた一定度まで位置出
しされている。

第４段階では、中空体ストツパー２４がすでに
下降していて、中空体２２とマンドレル１９とが
チエーン４，１３の進行によつて同期的に圧延送
りされている。このときマンドレル頭９は保持器
１６と押子６の間に挟持されていて押子６からマ
ンドレルに押圧力が加えられている。しかし、遅
くも中空体の先頭が圧延機２３の第２スタンドに
くわえられたときには、方式に応じて押しから引
きへの負荷交替が起る。押子６は第４段階に示す
位置に相当する最前方の端位置で停止されて、そ
の端７がマンドレル頭９から離れる。

第５段階では、チエーン１３は制御された速度
で引続き前進し、マンドレル１９に働く縦方向の
引きは端面２０がなおマンドレル頭９の段面２１
に当接している保持器１６によつて受止められて
いる。チエーン１３と保持器１６が制御状態で進
み続けて中空体２２の端が圧延機２３の第４スタ
ンドに来ると、実施方式に応じて、チエーン１３
と保持器１６との前進が停止されてチエーン１３
の反転走行によりマンドレルが引戻されるか或い
は第１図の第６段階に示すようにチエーン１３が
加速される。あとの場合は保持器１６がマンドレ
ル頭９から離れ、マンドレル１９は速度制御され
ずに進み続ける。速度を増してマンドレル頭９か
ら圧延方向に離れた保持器１６は、第７段階に示
すように、チエーン１３の変向位置で下方に旋回
してマンドレル１９の断面縮小部１８から外れる
ことができる。マンドレルは以後妨げられること
なく進行して圧延機２３を通過する。

保持装置が反転動作する場合すなわちマンドレ
ルを後戻りさせる方式の場合は、保持器１６は一
つで足りるがその移動範囲は両案内ローラー１
１，１２間に限定されなければならない。なお、
戻されたマンドレルを側方に排出する装置が必要
であれば、例えば、現存保持チエーン１３の担持
ローラー間に立上れる昇降可能に要素を使用する
ことができる。

マンドレルが圧延機を通過する作業方式の場合
は、保持器１６がチエーン１３の下走行側に回る
ときに上走行側に入るもう一つの保持器１６ａを
チエーン１３に設けることが好ましい。これによ
つて装入装置は格別に高効率の中空体装入が可能
となる。

原則として、本発明の装入装置は前述の二方式
を選択的に実施しうるように装備することができ
る。このことは、例えば種々の寸法の管素材を
種々に圧延することが求められる場合に望ましい
ことである。

続けて、保持装置のチエーン１３の横断面を表
わした第２第３両図の細部構成を説明する。第２
図中の符号２６は、圧延ラインの両側を走る、チ
エーン１３のチエーン連であつて、両チエーン連
間で保持器１６が横桁２７に取付けられている。
第３図では、チエーン１３のチエーン連が同じ符
号２６で示されているが、ここでは両チエーン連
２６間に横桁２７に代えて担持ローラー２８が軸
支されている。図示の領域では、担持ローラー２
８が中空体２２（鎖線）の直径に合わされてい
る。挿入装置のチエーン４の領域では、ローラー
２８の寸法をもつと大きくとつて押子６を圧延ラ
イン方向に支持させる。

【図面の簡単な説明】

本発明の実施例を示す添付図面において、第１
図は本発明による装入装置の作働工程を６段階に
わけて示す。第２図は保持装置のチエーン駆動装
置に組込まれた二保持横桁の一の断面図、第３図
はチエーン駆動装置に組込まれた担持ローラーの
一の断面図である。第４図はマンドレル保持位置
にあるマンドレル保持器および後戻り状態の押子
と共にマンドレルの構成を示す。第５図は第４図
の線Ａ−Ｂによるマンドレルを横切る断面図であ
る。 １，４：マンドレル挿入位置出し装置とその往
復動チエーン、５，６：チエーン横桁と押子、
７，８：押子の押端とその端面の鈍角円錐凹み、
９：マンドレル頭（後端）、１０，１３：マンド
レルおよび中空体の保持および縦送り装置とその
連続走行チエーン、１４，１５：保持横桁、１
６：保持横桁に設けたフオーク形保持器、１９，
１８：マンドレルとその断面縮小端部、２０：保
持器端面、２１：マンドレル頭の段面、２２：中
空体、２３：連続圧延機、２４：中空体ストツパ
ー、２６，２８：チエーン連とその間に軸支され
た担持ローラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マンドレルを速度制御して運転する管連続圧
   延機の、マンドレルの中空体への挿入および中空
   体圧延開始に備えるマンドレル先端の位置出し、
   中空体およびマンドレルの圧延位置への縦送り並
   びにマンドレルに働く縦力に対抗するマンドレル
   保持の諸手段を具えた装入装置にして、 ａ マンドレル１９の挿入および位置出し手段が
   圧延ライン上に設けられ、走行方向反転可能な
   チエーン４の上走行側にチエーン横桁５を介し
   て、マンドレル後端と協働する押子６を取付け
   て成ること、 ｂ マンドレル１９および中空体の保持および縦
   送り手段が、圧延方向に連続走行するチエーン
   １３に少くも一つのマンドレル後端１８保持装
   置１４，１５を取付けて成ること、 ｃ 前記両チエーン１３，４が互に独立に速度制
   御可能であつて圧延ラインを含む一平面に前後
   隣り合せに配置され、マンドレル保持用のチエ
   ーン１３が圧延機２３側に位置すること、 ｄ 前記押子６が圧延ラインと同心に位置する円
   柱状の棒体から成り、該棒体には前記チエーン
   横桁５がその端位置に達するとき該棒体の前端
   がマンドレル１９保持用のチエーン１３の領域
   に進入するような長さが与えられること を特徴とする装入装置。 ２ マンドレル保持用のチエーン１３が一連型チ
   エーン駆動装置として構成され、両チエーン連２
   ６間に圧延ラインと直角に軸支された担持ローラ
   ー２８がマンドレル１９または中空体に合された
   送り直径を有すること を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
   入装置。 ３ 保持手段１０がチエーン１３の周囲に配置さ
   れた二つ以上の保持横桁１４，１５から成り、前
   記保持横桁にはマンドレル１９側に開いたフオー
   ク形構成の保持器１６が取付けられて該保持器の
   フオークがマンドレル後端９の前に設けられた断
   面縮小部１８においてマンドレル１９を取囲み、
   前記断面縮小部のマンドレル断面への移行により
   形成された段部２１が前記フオーク１６の端面２
   ０に当接可能であること を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
   入装置。 ４ 前記押子６の押端７が正面を鈍角円錐形８に
   形成され押込み時にマンドレル頭９の対応する形
   状の対向端面と同心に係合しうること を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の装
   入装置。 ５ マンドレル１９保持用のチエーン１３と最初
   のロールスタンドとの間に、マンドレル位置出し
   のために中空体の位置を固定しうる昇降可能な中
   空体ストツパー２４が設けられること を特徴とする、特許請求の範囲第１項第２項第３
   項または第４項に記載の装入装置。