JPH03210908A - ローリングチューブ用引っ張り圧延機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はローリングチューブ用引っ張り圧延機に関する
。

（従来の技術） この種類の圧延機はそのロールが圧延パスを形成するよ
うな複数の並列スタンドを具備する。この圧延バスに沿
って、チューブは入力スタンドから出力スタンドへ累進
的に増加するロールの異なった回転速度の結果として伸
張される。

下記において、スタンドロールの速度を実際に示すよう
にスタンドの速度に対して基準が作成される。

それ故に上述の圧延機に関して、各スタンドは規定され
た速度で駆動されねばならない、すなわち−一般に定評
のある表現を使用すると５圧延機は種々のスタンドの速
度の集合を意味する（横座標にスタンドの連続する順序
の数、縦座標には各スタンドの速度が示されたグラフと
して表されるときは、実際は曲線上に位置する点のセッ
トによって記載されるような）“速度プロフィール（ｓ
ｐｅｅｄ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）　’に対して操作されね
ばならない。

異なった圧延操作を実行するために、およびいかなる圧
延操作の制御をも維持するために、速度プロフィールを
変化できることは必須である。

スタンドの速度を変化させるいくつかの方法は公知であ
る。

それ自身の単一の独立したモータを備えた各スタンドを
提供するという概念的に最も明瞭な方法が確実である。

したがって、速度曲線の最大の柔軟性および調整性が得
られる。しかし、このタイプの圧延機が設置された多数
のスタンド（２０或いは３０個までのスタンド）を考慮
すると、本システムは多数の自由度故に実際に操作する
のが難しい；これは著しく複雑なコンピュータおよび非
常に複雑なソフトウェアの使用を強要する。

これらの欠点を解決するために、いわゆる差動駆動装置
或いはグループ駆動装置が開発されてきた。

これらの内の第１のもの（独国特許第ＤＡＳ−１０５４
４０８号明細書参照）は、各差動変速器を通してすべて
のスタンドに駆動できるように接続される主モータおよ
び補助モータを提供する；各スタンドはそれぞれ適切に
減速されて、主モータおよび補助モータからの統合され
た速度から結果として生じる速度で動作する。主モータ
は基本速度プロフィールを伝え、そして補助モータは基
本プロフィールの調整的プロフィールを伝えるであろう
。

第２のタイプのグループ駆動（米国特許第４３８８８１
９号明細書参照）は、各差動変速器を通してスタンドに
駆動できるように接続される主モータおよび２つの補助
モータを提供する；主モータはすべてのスタンドに接続
しているが、各補助モータはスタンドの各グループに接
続されている。結果として、主モータは基本速度プロフ
ィールを伝え、そして補助モータは基本速度プロフィー
ルの調整的プロフィールをスタンドの各グループに対し
て伝えるであろう。

グループによる駆動の第３のタイプ（米国特許第４７６
８３７０号明細書参照）は、隣接するスタンドのいくつ
かのグループに分割されるスタンド群を提供する；グル
ープの間の境界のスタンドはそれぞれのモータによって
直接駆動されるが、中間のスタンドはそれぞれの差動変
速器を通して最も近い境界のスタンドの両者に結合され
る。中間スタンドは最も近い境界のスタンドの速度に依
存する速度で作動する；境界のスタンドの速度が変化す
ると、中間スタンドの速度もまたそれにしたがって変化
する。

上記で一寸略述したようなグループ駆動は、単一のモー
タ群による駆動と全く融通の利かない駆動、すなわち各
スタンドと単一のモータとの駆動率が一定であるような
駆動との間の妥協を構成する。

これらのグループ駆動の柔軟性は第３のタイプでは高く
、第１のタイプでは低い５逆に言えば、構造の単純さお
よび実際の管理の便利さは第１のタイプで最も高く第３
のタイプでは最も低い。

般に、種々のタイプの実行可能な駆動装置からの選択は
従来の妥協による選択であることが結論として言える：
もしある特徴が選択されるならば、他の特徴は必然的に
あきらめねばならない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の基く課題は、前記妥協の原理を回避することに
よって、種々の既知のシステムの主要な利点を一度に得
ることができるようなローリングチューブ用引っ張り圧
延機を提供することである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この課題は、本発明によって、入力スタンドと出力スタ
ンドとの間に並列して位置する複数の圧延スタンドを具
備しており、入力スタンドの隣にあり互いに隣接する前
記スタンドの第１のグループと、出力スタンドの隣にあ
り互いに隣接する前記スタンドの第２のグループとを具
備することを特徴とし、その第１のグループのスタンド
は２つのモータを備えた差動駆動装置によって動かされ
、第２のグループのスタンドは独立した単一のモータに
よって駆動されるようなローリングチューブ用引っ張り
圧延機によって解決される。

実際、最大の利点は、チューブが処理を完了されるよう
な圧延機の第２の部分内の個々の駆動構造から導出され
ることがわかっている。実際、最適な完了、すなわち多
角形の小面のあるチューブによる仕上げ（円形チューブ
の内壁が実際多角形のものになる現象）が非常に狭い公
差内で保持されることは、チューブの卵型化を最小にす
ることによって得られることができる；これは、スタン
ドの間のチューブの引っ張り応力の正確な制御を通じて
のみ、すなわち隣接する１対のスタンドの間の速度の差
の正確な制御を通じてのみ得ることができる。この制御
は個々のモータタイプの駆動によってのみ提供されるこ
とができる。

さらに、第２のグループのスタンドのための個々のモー
タ駆動は、仕上げスタンドの速度プロフィールが、後者
が圧延機内の最後のスタンドでない場合でさえ（圧延機
の部分的利用）最適にされることを可能にする。

他方では、個々のモータ駆動のすぐれた柔軟性が圧延機
の第１の部分内では厳密には必要でないことがわかって
いた。圧延機の第１の部分の特別な関心事は、むしろ管
理および設置の単純さである。

圧延機が負荷されるおよび負荷を除かれる過渡時の間の
速度プロフィール内の特別な時間変化は実際、いわゆる
“欠陥端部（ｃｒｏｐ　ｅｎｄ）制御。

（端部での厚みの制御）が適用されるべき領域内である
。。

実際、速度は時間−経過を一定にしておくべきであり、
チューブの端部の範囲はより少なく伸張するせいでより
厚くなるであろう；負荷ステップの際には下流に配置さ
れたスタンドの引っ張る作用がなく、そして負荷が除か
れるステップの際には上流に配置されたスタンドの引っ
張る作用がなくなっている。この現象は、過渡時に速度
の差動を増加することによって（すなわち、速度プロフ
ィールをより急勾配にすることによって）調整されるこ
とができる。

この運転は特別に管理するのが難しい。何故なら、通常
の（スタンドの間の）空間設定と速度の時間設定とが重
なり合うからである。したがって、圧延機の第１の位置
内の駆動機構グループの有効性は、その管理の容易さ故
に著しい利点があることを立証した。

スタンドの差動駆動或いはグループによる駆動に対する
欠陥端部制御の適用を促進する別の要因は、システムの
増加された慣性である。実際、過渡時にスタンドに達し
た圧延されるチューブの端部上で、鋭い増加がそのスタ
ンドの圧延トルクに生じる。もしスタンドが減速を回避
するために個々に駆動されるものであるならば、モータ
からスタンドに提供される動力は増加されねばならず、
当然ながらそれによって欠陥端部制御の管理のさらなる
複雑化が生じる。もしスタンドが差動駆動グループの一
部であるならば、圧延トルクの増加はグループ全体を通
して分散され、そしてよりはるかに容易に調整される。

好ましくは、第１のスタンドのグループが入力スタンド
を含み、第２のスタンドのグループが出力スタンドを含
むことである。

好ましくは第１のスタンドのグループのための差動駆動
システムが、第１のグループ内のすべてのスタンドに基
本速度プロフィールを伝える主モータと、１つのスタン
ドを除く可能性を有して第１のグループ内のすべてのス
タンドに前記プロフィールの修正を伝える補助モータと
を具備することである。特に、第１のグループ内の最後
のスタンドの速度が主モータにのみ依存しているような
場合では、第１のグループ内のスタンドからそれに続く
スタンドへの作動の連続性はよりはるかに容易に管理さ
れることができる。

すべての圧延機スタンドが第１のグループか第２のグル
ープかに含まれることが好ましい。

（実施例） 図面では、並列に配置された複数の圧延スタンド１０２
を具備するローリングチューブ用の引っ張り圧延機全体
が１００で示されている。各スタンド１Ｇ２は各アダプ
タ１０３を通して駆動される各圧延処理ロール（図示さ
れない）を有する。

特にスタンド１０２は、総計２８個のスタンド、すなわ
ち入力スタンド１０２ａ　（アダプタ１０３ａを備えて
いる）から出力スタンド１０２ｂ　（アダプタ１０３ｂ
を備えている）の集合を形成する。

２８個のスタンド１０２の内、初めの１３個のスタンド
は第１のグループを形成して全体が２００で示され、そ
して残りの第２のグループは全体が３００で示される。

第１のグループ２００内のスタンドは差動駆動システム
を通して駆動されるが、第２のグループ３００内のスタ
ンドは独立した個々のモータ駆動システムによって駆動
される。

スタンドの第１のグループ２００に対する駆動装置は、
主モータ２１０と第２のモータ２１１とを具備する；モ
ータ２１０は歯車タイプの変速器２２０によってグルー
プ２００内のスタンド１０２のすべてのアダプタ１０３
に接続され、モータ２１１は５第１のグループ内の最後
のスタンド１０２ｄのアダプタ１０３ｄを除いて一歯車
タイブの変速器２２１によってグループ２００内のスタ
ンド１０２のすべてのアダプタ１０３に接続される。差
動歯車２３０のスパイダユニット２３１は、アダプタ１
０３ｄを除く各アダプタ１０３に合わせ（ｋｅｙ）られ
る；差動歯車２３０の冠歯車２３２および２３３は、モ
ータ２１０および２１１からそれらの動きをそれぞれ受
容するために、アダプタ１０ｇに空転するように取り付
けられ、そして変速器２２０および２２１に駆動できる
ように接続される。

アダプタ１０３ｄは変速器２２０の歯車に直接合わせら
れ、そしてモータ２１０単独からの動きを受容する。

スタンドの第２のグループ３００に対する駆動装置は、
各アダプタ１０３にそれぞれ接続された独立したモータ
３１０を具備する。

第４図のグラフによって、圧延機１００の運転はより容
易に理解されるであろう。前記グラフの横座標には１か
ら２８までの連続する圧延スタンドの順序の数、縦座標
には各スタンドの回転速度が示されている。第２のグル
ープ３００（スタンド番号が１４から２８まで）内のス
タンドについては、回転速度は必要とされるような速度
に個々に変化させることができる。

第１のグループ２００（スタンド番号が１から１３まで
）内のスタンドに対して、２つの異なった速度プロフィ
ール曲線が示されている。その曲線の内、上方の曲線（
傾斜がより小さい曲線）は定常状態の運転を示し、下方
の曲線（傾斜がより大きい）は圧延処理の開始時或いは
圧延機からチューブが出る過渡時の運転を示す。欠陥端
部処理ステップの間では、速度プロフィール曲線は圧延
処理の開始時にはより勾配の大きい曲線からより勾配の
小さい曲線へと動き、そして圧延機からチューブが出る
ステップの際にはより勾配の小さい曲線からより大きい
勾配へと動く。この第１のグループ２００内のスタンド
の速度は個々に変化させることはできないが、−緒に連
帯的に変化させることのみは可能である。結果として、
補助モータ２１１の毎分回転数（ｒｐ−）を変化させる
ことによって、曲線は変化させることはできないが、固
定された点として主モータ２１０単独によって駆動され
るスタンドの速度を上方或いは下方にシフトすることの
みは可能である。示された例では、このスタンド（グル
ープの中心スタンドとされる）は１３番のスタンドであ
ろうし、そしてその速度は点Ａによって示されるであろ
うが、しかし上述されたように中心スタンドは設計オプ
ションに依存して１番或いは１から１３までの中からの
いかなる番号でもあり得る。

い（つかの圧延処理は、圧延機１００のスタンド１０２
の内のいくつか、例えば最初の１８個或いは２４個のス
タンド（第５図参照）を操作するのみで賢明な処理法と
なり得る。この場合、分離されたモタ３１０によって駆
動される第２のグループ３００の故に、スタンド１０２
の内の非使用のスタンドが停止されても良く、そして使
用中のスタンド１０２の速度プロフィールは適宜に調整
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧延機の略平面図、第２図は第１
図に示された圧延機の駆動装置を運動学的に示した図、
第３図は第２図の線図の詳細の拡大図、第４図は第１図
の圧延機の速度のグラフ、第５図は第４図に示されたも
のに類似しているが、圧延機の部分的利用の状態に関す
るグラフである。 １００・・・引っ張り圧延機、１０２・・・圧延スタン
ド、１０２ａ・・・入力スタンド、１０２ｂ・・・出力
スタンド、２００・・・第１のグループのスタンド、２
１Ｏ・・・主モータ、２１１・・・第２のモータ、３０
０・・・第２のグループのスタンド、３１０・・・独立
したモータ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力スタンドと出力スタンドとの間に並列に配置
   された複数の圧延スタンドを具備しており、入力スタン
   ドの隣の互いに隣接する前記スタンドの第１のグループ
   と、出力スタンドの隣の互いに隣接する前記スタンドの
   第２のグループとを具備し、その第１のグループのスタ
   ンドは２つのモータのある差動駆動装置によって動かさ
   れ、そして第２のグループのスタンドは独立した単一の
   モータによって駆動されるという特徴を有する、ローリ
   ングチューブ用引っ張り圧延機。
2. （２）第１のグループのスタンドが入力スタンドを含む
   という特徴を有する請求項１記載の圧延機。
3. （３）第２のグループのスタンドが出力スタンドを含む
   という特徴を有する請求項１記載の圧延機。
4. （４）第１のグループのスタンドに対する差動駆動装置
   が、基本速度プロフィールを第１のグループ内のすべて
   のスタンドに伝える主モータと、前記プロフィールの修
   正を第１のグループ内のすべてのスタンドに伝える補助
   モータとを具備するという特徴を有する請求項１記載の
   圧延機。
5. （５）第１のグループのスタンドに対する差動駆動装置
   が、基本速度プロフィールを第１のグループ内のすべて
   のスタンドに伝える主モータと、前記プロフィールの修
   正を入力スタンドを除く第１のグループ内のすべてのス
   タンドに伝える補助モータとを具備するという特徴を有
   する請求項１記載の圧延機。
6. （６）第１のグループのスタンドに対する差動駆動装置
   が、基本速度プロフィールを第１のグループ内のすべて
   のスタンドに伝える主モータと、前記プロフィールの修
   正を最後のスタンドを除く入力スタンドを除いた第１の
   グループ内のすべてのスタンドに伝える補助モータとを
   具備するという特徴を有する請求項１記載の圧延機。
7. （７）圧延機のすべてのスタンドが第１の或いは第２の
   グループ内に含まれるという特徴を有する請求項１記載
   の圧延機。