JPH045728B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、鋼管の急冷方法および装置に関し、
さらに詳細には鋼管の内側表面と外側表面とを同
時に急冷する方法および装置に関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

鋼管において所望の冶金学的特性を得るために
は、高温度から臨界的低温度以下まで急冷するこ
とを含む熱処理を施こす必要がある。この種の急
冷は種々の方法で施こすことができ、たとえば鋼
管の外表面に水スプレーを施こし、或いは鋼管の
内表面に水をスプレーし或いは鋼管を急冷浴中へ
垂直に浸漬し、同時に鋼管の外表面と内表面との
両者に同時に水をスプレーし、或いは鋼管を急冷
浴中へ横方向へ浸漬するなどの方法がある。

クチエラに係る米国特許第3252695号明細書は
チャンネル部材の急冷装置を開示しており、この
場合チャンネルを移動自在なダイ部分によつて水
平位置に保持すると共に、その長手方向に沿つて
その内側表面と外側表面とを急冷する。この急冷
方法は、同じくクチエラに係る米国特許第
3294597号明細書に記載されている。

ウインストンに係る米国特許第3682722号明細
書は鋼管を塔内に懸垂し、この鋼管を加熱し、次
いでこれを回転式の内側急冷ヘツドと外側急冷ヘ
ツドとの間のピツト中へ降下させることによる鋼
管の急冷方法を記載している。

ヒユースビーに係る米国特許第3294599号明細
書は、加熱されたチユーブを内側急冷ヘツドと外
側急冷ヘツドとの間に水平方向に通過させてその
チユーブの内側と外側とを同時に急冷する方法お
よび装置を記載している。鋼管は先ず水平炉にお
いて加熱され、次いで鋼管の長さを収容するのに
充分な長さを備えた急冷マンドレルに設置されて
いる２つの内側急冷ヘツドの一方の上方へ水平方
向に通す。次いで、外側急冷ヘツドを炉の方向へ
水平に指向させて鋼管をクリアし、そして内側急
冷アセンブリを次いで横方向へ移動させて第２の
内側急冷ヘツドを水平炉および外側急冷ヘツドと
整列させ、それにより第２鋼管の急冷を可能にす
ると共に、第１の急冷鋼管を装置から取出す。さ
らに、ヒユースビーは別の装置をも開示してお
り、この場合単一の外側および内側急冷アセンブ
リを水平面で揺動するよう装着して、急冷鋼管を
急冷マンドレルから取外しうるようにする。

ポープ等に係る米国特許第4123301号明細書は、
鋼管の内側および外側の急冷を同時に行なうため
の他の方法および装置を開示している。ポープは
固定された外側急冷ヘツドと軸線方向に移動しう
るマンドレルとを開示しており、マンドレル上に
内側急冷ヘツドを装着する。加熱された鋼管は先
ず内側急冷ヘツドに通され、その際このヘツドは
外側急冷ヘツドと整列する。その後マンドレルと
内側急冷ヘツドとを軸線方向に移動させて鋼管を
クリアし、そしてこの鋼管をコンベアまで横方向
に移動させ、このコンベアは焼き戻し炉に通ずる
か、或いは冷却床を介して供給コンベアに通ず
る。次いで、マンドレルと内側急冷ヘツドとを初
期位置まで軸線方向に戻して、他の加熱鋼管を収
容する。

〔発明の目的〕

本発明が関する問題は、実質的な連続方法およ
び装置を用いて鋼管を急冷するための時間および
空間を減少させることである。急冷工程は、一般
に鋼管をこの加熱された鋼管が回転往復フレーム
中で移動する際その内側表面と外側表面とにつ
き、同時に急冷し、外側急冷ヘツドと内側急冷ヘ
ツドとを備えかつフレームをその軸線を中心とし
て180°の角度だけ移動するよう装着することによ
り加速される。

〔発明の要点〕

さらに詳細には、本発明によれば、鋼管を炉か
ら外側急冷ヘツドを通しかつ内側急冷ヘツドを越
えて搬送し、内側急冷ヘツドには環状に往復しう
る円筒状フレーム内にこのフレームの長手軸線に
対し片寄り関係で個々の点において着脱自在な支
持体により支持されたマンドレルを介して急冷水
を供給し、前記鋼管をマンドレルに搬送される際
その内側表面および外側表面を同時に急冷し、次
いで鋼管がマンドレルに沿つて移動する際マンド
レル支持体を取外し、鋼管がこれら急冷ヘツドを
通過する際内側および外側急冷ヘツドからの急冷
水の流れを中断し、鋼管の搬送を止めると共に急
冷された鋼管をフレーム中に拘束し、このフレー
ムをその軸線を中心として拘束された急冷鋼管と
共に180°の角度だけ回転させて、急冷鋼管をそこ
から解除した後この鋼管をフレームから搬送する
よう位置決定し、急冷された鋼管をフレームから
マンドレルおよび内側急冷ヘツドへ戻し、ただし
その位置を鋼管が最初に炉から内側急冷ヘツドを
越えて搬送された位置より180°片寄つた位置とす
ることを特徴とする鋼管を炉から搬送した後長手
方向に移動させる際この鋼管を急冷する方法が提
供される。

有利には、フレームは、このフレーム上に180°
離間して装着された２つの外側急冷ヘツドと内側
急冷ヘツドとを備える。フレームの第２位置にお
いて、第２の内側および外側急冷ヘツドは加熱炉
と整列して、第２鋼管を急冷しながら第１鋼管を
この装置から取出すことができる。その後、円筒
状フレームと第２の急冷鋼管とを再び180°揺動さ
せて、第１の内側および外側急冷ヘツドを炉と整
列させ、かつ第２の急冷鋼管を取出すことができ
る。このようにして本発明の装置および方法は、
極めて短時間に（後記に説明）加熱炉の一方の側
のみに供給部を備えた比較的小型の装置において
ほぼ連続的な鋼管の急冷を可能にする。

〔発明の実施例） 本発明のその他の目的および利点は、添付図面
を参照する以下の詳細な説明から明らかとなるで
あろう。

第１図、第１Ａ図および、第２図を参照して、
本発明の装置はほぼ円筒状の揺動自在（環状に往
復自在）なフレーム１０を備え、これを土台１４
によつて支持されたローラ１２上で往復自在に回
転するよう装着する。フレーム１０は、駆動ケー
ブル２０，２２を介するウインチ機構１６，１８
により装置の長手軸線を中心として180°の角度で
往復自在に揺動することができる。ウインチ機構
１６，１８は土台１４上に装着される。

この装置は第３Ａ図および第３Ｂ図により詳細
に示した案内ロールアセンブリ２４とピンチロー
ルアセンブリ２６とを備え、さらに第４Ａ図およ
び第４Ｂ図により詳細に示した一連の急冷コンベ
アアセンブリ２８と取出しコンベアアセンブリ３
０とを備える。さらに、この装置は第５図により
詳細に示した一連のパイプクランプアセンブリ３
２と、第６図により詳細に示した一連のチユーブ
クランプアセンブリ３４とを備える。

内側急冷ヘツド３６（第８図参照）はマンドレ
ル３８上に装着され、このマンドレルをフレーム
１０の軸線に対し平行に配置すると共に、外側急
冷ヘツドアセンブリ４０内に配置する。外側急冷
アセンブリ４０を第７Ａ図および第７Ｂ図により
詳細に示し、これらは第１図の右端部に示した装
置の入口端部に位置する。外側急冷ヘツド４０に
対する水は、水供給装置４６と、フレーム１０の
軸線に対し平行に配置された本管４２と、分配器
４５と、可撓性ホース４３とを介して供給され、
また内側急冷ヘツド３６に対する水はマンドレル
３８とフイーダ４４とを介して水供給装置４６か
ら供給される。

さらに本装置の主要部品は、水冷入口案内ロー
ル４８とチユーブ停止アセンブリ５０とを備え
る。

上記した各種のアセンブリおよび部品をより詳
細に説明する前に、第１図を参照して装置の全体
的操作を説明するのが役に立つであろう。隣接す
る炉（図示せず）において加熱された鋼管は図面
の右上部に矢印５２で示された個所および方向に
て装置中に入り、ここで入口案内ロール４８と係
合し、この案内ロールは鋼管を駆動かつ回転させ
るよう傾斜する。鋼管は先ず内側および外側急冷
ヘツド３６，４０を通しかつ内側急冷ヘツド３６
を備えるマンドレル３８に通される。その後、鋼
管は案内ロールアセンブリ２４と係合し、次いで
順次に数個の急冷コンベアアセンブリ２８と係合
する。鋼管がチユーブ停止アセンブリ５０と係合
し、コンベアと案内が停止し、チユーブクランプ
アセンブリ３４が鋼管と係合すると、コンベアア
センブリ２８，３０と案内ロールアセンブリ２４
とピンチロールアセンブリ２６とは後退しかつフ
レーム１０は180°揺動する。その後、コンベアア
センブリ２８，３０は支持位置まで復帰し、かつ
急冷された鋼管は矢印５４の方向に装置から抜出
され、その間第２の加熱鋼管が装置内で急冷され
ている。第１の鋼管を取出しかつ第２の鋼管を急
冷した後、クランプ３２を係合させ、コンベア２
８，３０およびガイドロールとピンチロール２
４，２６を後退させ、そしてフレームをその初期
位置まで回転復帰させる。その後、操作のサイク
ルを反復する。

案内ロールおよびピンチロール 次に、第３Ａ図および第３Ｂ図を参照するが、
これら図面は装置の入口側に水冷案内ロール２４
を、また装置の出口側にピンチロール２６をより
詳細に示している。この図面において、フレーム
１０の円筒状形態とローラ１２上へのその取付け
が明瞭に示されている。フレーム１０は便利には
円形セグメント５６から形成することができ、こ
れらセグメントを管体５８に溶接して縦方向のプ
レート６０によつて補強する。

円筒状フレーム１０の各長手側には支持フレー
ム６２を対称的に配置し、この支持フレーム６２
は構造鋼材から形成されて案内ロール２４と、急
冷コンベア２８と、取出しコンベア３０と、ピン
チロール２６とを支持する。

案内ロール２４は、枢着された下部ジヨー部材
６４と枢着された上部ジヨー部材６６とを備え
る。下部ジヨー部材６４の位置は、液圧シリンダ
６８によつて調整される。下部ジヨー部材６４に
は、可変速駆動モータ７０と直接駆動Ｖ−ローラ
７２とを装着する。第１図および第１Ａ図に示し
たように、案内ロール２４は装置中を通る鋼管の
運動方向に対し鋭角で装着されて、鋼管が装置の
急冷部分を通過する際この鋼管に対し回転運動と
並進運動とからなる運動の組合せを誘発する。

案内ロール２４の上部ジヨー部材６６はフレー
ム６２上へ枢着され、その位置は液圧シリンダ７
４によつて調整される。Ｖ型案内ローラ７６を調
整自在な取付部７８へ自由に軸支し、この取付部
７８は上部ジヨー部材６６へ固定されて鋼管の範
囲を吸収する。上部ジヨー部材６６は係合すると
シヨツク吸収器８０に当接する。上部ジヨー部材
６６はねじリンク８２によつて調整することがで
き、このリンク８２には尺度８４を目盛つて装置
により処理される各種鋼管の直径を示すようにす
る。

第３Ｂ図に示すように、上部ジヨー部材６６と
下部ジヨー部材６４とは、液圧シリンダ６８およ
び７４の作動によつてフレーム１０を離れるよう
に枢動させることができる。後退位置において、
下部ジヨー部材はシヨツク吸収器８６に当接す
る。

さらに、第３Ａ図および第３Ｂ図は、装置の取
出し側におけるピンチロールアセンブリ２６を示
している。このピンチロール２６は構造上案内ロ
ール２４と類似しているが、装置を通る鋼管の移
動通路に対し直角に装着される。何故なら、鋼管
が急冷された後は、この鋼管に対し回転運動を付
与する必要がないからである。ピンチロール２６
は枢着された下部ジヨー部材８８と枢着された上
部ジヨー部材９０とから構成される。下部ジヨー
部材の位置は液圧シリンダ９２によつて調整さ
れ、この液圧シリンダは下部ジヨー部材８８と支
持フレーム６２との間に装着される。ピンチロー
ルのＶ−ローラ９４は取付け部９５に自由に軸支
され、この取付け部は下部ジヨー部材８８に固定
されて、同じく下部ジヨー部材８８に装着された
ピンチロールモータ９６により駆動される。

ピンチロール２６の上部ジヨー部材９０の位置
は、液圧シリンダ９８によつて調整される。係合
位置において、上部ジヨー部材はシヨツク吸収器
１００に当接する。Ｖ−ローラ１０２は、上部ジ
ヨー部材９０に調整自在に装着された取付け部１
０３に自由に軸支される。Ｖ−ローラ１０２と上
部ジヨー部材９０に対する取付け部１０３の垂直
位置はメカニズム１０４によつて調整することが
でき、このメカニズム１０４は上部Ｖ−ローラ１
０２と取付け部１０３とに弾性的に負荷して、装
置から鋼管を押出すのに必要とされる所望のピン
チ圧力を与える。第３Ｂ図に示すように、上部お
よび下部のピンチロールジヨー部材９０および８
８が後退すると、ピンチロール２６はフレーム１
０から自由となつて所望位置まで揺動することが
できる。後退位置において、下部ピンチロールジ
ヨー部材８８は、シヨツク吸収器１０６に当接す
る。

急冷コンベアおよび案内コンベア 第１図に示したように、装置の急冷側には直列
の５個の急冷コンベア２８が存在し、かつ装置の
取出し側には５個の案内コンベア３０が存在す
る。これらコンベアを第４Ａ図および第４Ｂ図に
より詳細に示す。案内ロール２４およびピンチロ
ール２６の場合と同様に、急冷コンベアは装置中
を通る鋼管の運動方向に対し鋭角で位置決定さ
れ、急冷操作の際鋼管に対し回転運動を付与す
る。案内コンベア３０は、鋼管の運動方向に対し
直角に位置する。何故なら、取出しサイクルの
際、急冷鋼管を回転させる必要はないからであ
る。

第４Ａ図を参照して、装置の急冷側を左側に示
しかつ取出し側を右側に示す。急冷コンベア２８
はジヨー部材１０８を備え、これを支持フレーム
６２上へ枢着する。ジヨー部材１０８は液圧シリ
ンダ１１０によつて調整される。その後退位置に
おいて、第４Ｂ図に示すようにジヨー部材１０８
はシヨツク吸収器１１２に当接する。急冷コンベ
ア可変速駆動モータ１１４をジヨー部材１０８上
に装着し、このモータは取付け部１１７に自由に
軸支された急冷コンベアＶ−ローラ１１６を駆動
する。急冷鋼管は、Ｖ−ローラ１１６上に搬送さ
れる。取出しコンベア３０は枢着されたジヨー部
材１１８を備え、その位置は支持フレーム６２と
ジヨー部材１１８との間に装着された液圧シリン
ダ１２０により調整される。取出しコンベア駆動
モータ１２２はジヨー部材１１８上に装置され
て、このジヨー部材１１８に固定された取付け部
１２５に自由に軸支されたＶ−ローラ１２４を駆
動する。その後退位置において、ジヨー部材１１
８は支持フレーム６２上に装着されたシヨツク吸
収器１２６に当接する。案内ローラ２４およびピ
ンチローラ２６の場合と同様、急冷コンベア２８
および取出しコンベア３０のジヨー部材がその後
退位置にある時、フレーム１０はその両端位置の
間で揺動することができる。

さらに、第４Ａ図および第４Ｂ図は、フレーム
１０の揺動運動を制限する３組の停止メカニズム
１２８の１つを示している。停止部はフレーム１
０の各端部にかつフレーム１０の中央領域に位置
する。停止部１２８は、フレーム１０に溶接され
たブラケツト１３０と、ローラ１３２と、ブラケ
ツト１３０に固定された停止部１３３とからな
り、これらはそれぞれシヨツク吸収器１３４と停
止部１３５とに当接し、これら両者は支持フレー
ム６２上に装着されている。停止部１２８を第４
Ａ図および第４Ｂ図の左側には実線で、かつ第４
Ａ図および第４Ｂ図の右側には想像線で示し、こ
こで停止部は第２のシヨツク吸収器１３６と停止
部１３８とに当接し、これら両者は支持フレーム
６２上に装着されてフレーム１０の限界回転位置
を規定する。

第５図はフレーム１０内に装着されたパイプク
ランプ３２を示している。装置の急冷側における
クランプ３２を閉鎖されたすなわち拘束された状
態で示し、装置の取出側におけるクランプ３２を
解放された、すなわち拘束されていない状態で示
す。各パイプクランプ３２は１対の垂直配置され
た案内チャンネル１４０を備え、これをフレーム
１０に固定する。１対の調整自在なクランプ停止
部１４２を各案内チヤンネル１４０へ装着して、
パイプクランプの拘束位置を規定する。さらに、
各クランプ３２は上部クランプ面１４４と下部ク
ランプ面１４６とを有し、これらは案内チヤンネ
ル１４０上で転動しかつ停止部１４２と係合する
ローラ部材１４８の間に配置される。上部クラン
プ面１４４の位置は、フレーム１０と上部クラン
プ面１４４との間に装着された液圧シリンダ１５
０によつて調整される。同様に下部クランプ面１
４６の位置は、フレーム１０と下部クランプ面１
４６との間に装着された液圧シリンダ１５２によ
つて調整される。

第１図に示したように、装置の長手方向に沿つ
て３組のパイプクランプ３２が配置されている。
これらパイプクランプは、内側急冷ヘツド３６を
支持するマンドレル３８に係合すると共に、この
マンドレル３８をこれが鋼管によつて支持されて
いない時はいつでも適正な整列状態に維持する。
かくして、パイプクランプ３２は、鋼管が装置の
急冷側に入る際順次に解放され、かつ鋼管が装置
から取出される際順次に閉鎖される。さらに、第
５図は揺動自在なフレーム１０に対する停止メカ
ニズム１２８を示してこり、右側には隣接する取
出しコンベア３０のＶ−ローラ１２４が示されて
いる。

第６図は、第１図に示した装置の長手方向に沿
つて配置される５個の鋼管クランプ３４の１つを
示している。第６図を参照して鋼管クランプ３４
はフレーム１０内に装着されて、中央の垂直カラ
ム１５４を備え、このカラムを各端部でフレーム
１０へ固定する。中央カラム１５４は１対の固定
ジヨー部材１５６と１対の枢着されたジヨー部材
１５８とを支持する。各固定ジヨー部材１５６
は、取付け部１６２に自由に軸支されたＶ−ロー
ラ１６０を支持する。枢着されたジヨー部材１５
８の位置は、垂直カラム１５４とジヨー部材１５
８との間に装着された液圧シリンダ１６４によつ
て調整される。各ジヨー部材１５８には、調整自
在な停止部１６８と接触する停止部１６６を設
け、その位置は垂直カラム１５４と調整自在停止
部１６８との間に位置する液圧シリンダ１７０に
より調整される。調整自在な停止部１６８には、
装置により処理される鋼管の寸法を示すように目
盛られた尺度１７２を設ける。

鋼管クランプ３４は、鋼管が急冷されつつある
際、装置の急冷側において解放状態に維持される
ことが理解されよう。その後かつフレーム１０の
回転前に、急冷側の鋼管クランプ３４は閉鎖され
かつフレーム１０が回転して鋼管を装置の取出し
側へ移動させる。取出しサイクルを開始する前に
鋼管クランプ３４を解放して、数個の取出しコン
ベア３０に沿つて鋼管の長手方向移動を可能にさ
せる。

第７Ａ図及び第７Ｂ図は、それぞれ外側急冷ア
センブリ４０の側面図および断面図を示してい
る。これらアセンブリは、複数の可撓性ホース４
３により供給されるマニホールド１７４を備え、
これらホースは分配器４５および水本管４２と連
通する。マニホールド１７４の内表面は円筒状で
ありかつマンドレル３８と同軸であつて、装置の
入口端部から角度をもつて離間した多数のオリフ
イス１７５を備える。

マニホールド１７４の内径は4.5〜７インチの
直径の鋼管に対する約14.5インチから7.5／８〜
9.82インチの直径範囲の鋼管に対する約17.5／８
インチ乃至10.3／４〜13.3／８インチの直径範囲
の鋼管に対する約20.3／４インチまで変化するこ
とができる。それぞれの場合、オリフイス１７５
は好ましくは直径５／32インチであり、マニホー
ルド１７４の長手方向に沿つて２インチ中心に位
置する。オリフイス１７５の線は約1.3〜1.5イン
チ離間しかつ交互に片寄らせて、各オリフイス１
７５を実質的に全ての隣接オリフイス１７５から
等距離にすることができる。マニホールド１７４
の直径に応じて、オリフイス１７５の全個数は約
525〜805個まで変化することができる。各外側急
冷ヘツド４０は軸線方向に整列した２つのマニホ
ールド１７４を備えるので、オリフイスの総個数
は約1050〜1610個の間で変化する。好ましくは、
オリフイス１７５をマニホールド１７４の軸線に
対し約30°の角度で配置し、装置の入口端部から
離間した方向に指向させ、すなわち鋼管が急冷さ
れている際、この鋼管の移動方向に指向させる。

マニホールド１７４はリフトテーブル１７６上
に装着され、その位置は液圧リフトメカニズム１
７８によつて調整することができ、かくして急冷
マニホールド１７４を処理されつつある鋼管と適
切に整列させることができる。さらに、第７Ｂ図
はフレーム１０の回転範囲を規定する停止メカニ
ズム１２８を示している。

第８図は、マンドレル３８の１つとこのマンド
レル３８の自由端部に溶接された内側急冷ヘツド
３６の部分図を示している。一連のスキツト１８
０をマンドレル３８へその長手方向に沿つて離間
間隔で溶接する。スキツトの位置におけるマンド
レルの外径は処理される鋼管の内径よりも若干小
さく、したがつてマンドレルは鋼管の軸線にほぼ
沿つて鋼管中を案内される。処理すべき鋼管の寸
法に応じて、複数の穴部１８２を有する内側急冷
部３６の長さは約４フイート〜約６フイートに変
化することができる。約１／８〜約５／32インチ
の直径に変化させうる穴部は、好ましくは長手方
向に１インチセンタで離間させ、外周方向におい
て約0.916〜1.02インチの間で離間させる。好ま
しくは、穴部１８２の線は交互に片寄らせられて
各穴部１８２をほぼ全ての隣接穴部１８２から等
距離にする。処理されつつある鋼管の寸法に応じ
て、内側急冷ヘツドは約570〜1200個の穴を有す
ることができる。急冷ヘツドには鋼管の急冷を達
成するため30〜約100psiの範囲の水圧を与えるの
が望ましい。

操 作 装置の操作は次の通りである。鋼管は装置の入
口端部に隣接配置された適当な炉において一般に
約1550〓以上の均一温度まで加熱されて、鋼材に
おけるオーステナイト構造を得る。操作の開始に
際し、パイプクランプアセンブリ３２をマンドレ
ル３８と係合させて、マンドレルを鋼管の移動軸
線上に位置せしめ、案内ロール２４と急冷コンベ
ア２８とを係合位置にもたらし、かつチユーブク
ランプ３４を解放する。さらにコンベアモータを
作動させ、急冷水を流す。次いで、鋼管を炉から
取り出し、入口ロール４８と係合させ、内側急冷
ヘツド３６と外側急冷ヘツド４０との間に移動さ
せる。次いで、鋼管を案内ロール２４に係合させ
てこれにより移動させる。鋼管が第１のパイプク
ランプ３２に達すると、このクランプは開いてマ
ンドレル３８を解放しかつ鋼管をマンドレル上へ
移動させ続ける。次いで、鋼管は順次に第１およ
び第２急冷コンベア２８と係合する。鋼管が第２
パイプクランプ３２に到達すると、このクランプ
も解放して鋼管は順次に第３および第４急冷コン
ベア２８に係合する。その後、第３パイプクラン
プ３２が解放して、鋼管はその前進を続け第５お
よび最終急冷コンベア２８と係合する。次いで、
鋼管は停止部５０に当接して静止し、その後端部
は急冷ヘツド３６および４０から離れている。鋼
管が停止部５０に当接すると、案内ロール２４お
よびコンベア２８は停止し、チユーブクランプア
センブリ３４が閉鎖され、かつ案内ロールと急冷
コンベアジヨー部材とは後退位置まで移動し、そ
れによりフレーム１０を装置の入口端部から見て
反時計方向に180°回転させかくして鋼管を装置の
取出し側へ位置せしめる。取出しコンベア３０は
次いで係合位置に移動し、チユーブクランプ３４
が解放され、そして取出しコンベア３０が駆動さ
れて鋼管を矢印５４の方向へ排出させる（第１
図）。鋼管が各パイプクランプ３２を通過すると、
このクランプは閉鎖してマンドレル３８を所定位
置に保持する。

鋼管が装置の取出し側に位置決定されると、直
ちに第２の加熱された鋼管が上記と同じサイクル
に従がつて急冷ヘツドにより処理されうることが
理解されよう。第２の鋼管が停止部に当接しかつ
コンベアが後退し、そしてチユーブクランプが係
合するとフレーム１０は再び180°回転するが、今
回はその方向は時計方向であつて、２サイクルの
後に装置はその初期位置に復帰する。

鋼管は約1550〓以上から約700〓まで約0.5秒の
時間間隔で急冷して、急冷鋼材におけるマルテン
サイト構造を実質的に得ることが望ましい。これ
は、本発明の装置において毎分約40フイートの鋼
管速度によつて達成することができる。鋼管が公
称48〜50フイートの長さである場合、急冷操作は
約１分間で行なうことができる。コンベアを後退
させフレーム１０を回転させかつコンベアを再係
合させるには、さらに幾分間かが必要とされる。
したがつて、装置は毎時約30〜40本の鋼管、或い
は１回転で300本の鋼管を急冷することが可能で
ある。

上記した操作およびサイクルは、当業者に周知
された方法で適当に制御しうることが了解されよ
う。この理由で、この目的に使用される制御メカ
ニズムおよび調時装置の詳細についてはこれらが
本発明の構成の一部を形成しないため省略した。

〔発明の効果〕

本発明の装置および方法は、加熱鋼管を装置中
へ水平軸線方向に移動させる際、内側および外側
表面の両側で鋼管を同時に急冷することができ
る。この装置は、一般に２つの外側急冷ヘツドと
内側急冷ヘツドとを備えたほぼ円筒状フレームか
らなり、これら急冷ヘツドは円筒状フレーム上に
180°離間して装着される。円筒状フレームは180°
の角度でフレームの軸線を中心として揺動運動す
るように装着される。第１の加熱鋼管が装置に供
給されて円筒状フレームが第１位置にある際、内
側の急冷と外側の急冷とが同時に行なわれる。そ
の後、円筒状フレームと第１鋼管とは、第１鋼管
が装置から抜取られる第２位置まで180°揺動され
る。この第２位置において、第２の内側および外
側急冷ヘツドは加熱炉と整列して、第２鋼管を急
冷しながら第１鋼管を装置から取出すことができ
る。その後円筒状フレームと第２急冷鋼管とを第
１位置まで揺動復帰させ、ここで第１内側および
外側急冷ヘツドを炉と整列させ、第２急冷鋼管を
取出すことができる。本発明の装置および方法
は、加熱炉の一方の側にのみ供給部を有する比較
的小型の装置においてほぼ連続的な鋼管の急冷を
可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の平面図であつて、
鋼管を図面の右端部からの方向で装置中へ移動さ
せ、かつ図面の右端部の方向へ装置から取出して
急冷する状態を示し、第１Ａ図は第１図に示した
急冷ヘツドとクランプとコンベアとをより詳細に
示す装置の拡大平面図であり、第２図は第１図で
示した装置の側面図であつて、急冷側および関連
する案内ロールと急冷コンベアとクランプとを示
し、第３Ａ図は第１図の３Ａ−３Ａ線縦断面図で
あつて、それぞれ係合状態における案内ロールと
ピンチロールとのアセンブリを示し、第３Ｂ図は
第３Ａ図の案内ロールとピンチロールとのアセン
ブリのそれぞれ後退位置における縦断面図であ
り、第４Ａ図は第１図の４Ａ−４Ａ線縦断面図で
あつて、支持位置におけるコンベアロールを示
し、第４Ｂ図は第４Ａ図に示したコンベアロール
の縦断面図であるがその後退位置を示し、第５図
は第１図の５−５線縦断面図であつて、左側には
係合状態のパイプクランプを示し、右側には脱係
合状態のパイプクランプを示し、第６図は第１図
の６−６線縦断面図であつて、左側には開放状態
のチユーブクランプを示し、かつ右側には閉鎖状
態のチユーブクランプを示し、第７Ａ図は第１図
の７Ａ−７Ａ線拡大側面図であつて、外側急冷ヘ
ツドアセンブリをより詳細に示し、第７Ｂ図は第
１図の７Ｂ−７Ｂ線拡大断面図であつて、外側急
冷ヘツドアセンブリをより詳細に示し、第８図は
マンドレルと内側急冷ヘツドとのアセンブリの１
つを示す部分拡大図である。 １０……フレーム、１２……ローラ、１４……
土台、１６，１８……ウインチ機構、２０，２０
……駆動ケーブル、２４……案内ロールアセンブ
リ、２６……ピンチロールアセンブリ、２８，３
０……コンベアアセンブリ、３２，３４……クラ
ンプ、３６……内側急冷ヘツド、３８……マンド
レル、４０……外側急冷ヘツド、４２……水本
管、４３……ホース、４４……急冷水供給部、４
５……分配器、４６……急冷水供給部、４８……
案内ロール、５０……停止アセンブリ、５２，５
４……矢印、５６……円形セグメント、５８……
管体、６０……プレート、６２……支持フレー
ム、６４，６６……ジヨー部材、６８……液圧シ
リンダ、７０……駆動モータ、７２……Ｖ−ロー
ラ、７４……液圧シリンダ、７６……Ｖ型案内ロ
ーラ、７８……取付け部、８０……シヨツク吸収
器、８２……ねじリンク、８４……目盛、８８，
９０……ジヨー部材、９２……液圧シリンダ、９
４……Ｖ−ローラ、９５……、取付け部、９６…
…ピンチロールモータ、１００……シヨツク吸収
器、１０２……Ｖ−ローラ、１０３……取付け
部、１０４……メカニズム、１０６……シヨツク
吸収器、１０８……ジヨー部材、１１０……液圧
シリンダ、１１２……シヨツク吸収器、１１４…
…可変速駆動モータ、１１６……Ｖ−ローラ、１
１７……取付け部、１１８……ジヨー部材、１２
０……液圧シリンダ、１２２……駆動モータ、１
２４……Ｖ−ローラ、１２５……取付け部、１２
６……シヨツク吸収器、１２８……停止部、１３
０……ブラケツト、１３２……ローラ、１３３…
…停止部、１３４，１３６……シヨツク吸収器、
１３８……停止部、１４０……案内チヤンネル、
１４２……停止部、１４４，１４６……クランプ
面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼管を炉から外側急冷ヘツドを通し、かつ内
   側急冷ヘツドを越えて搬送し、内側急冷ヘツドに
   は環状に往復しうる円筒状フレーム内にこのフレ
   ームの長手軸線に対し片寄り関係で個々の点にお
   いて着脱自在な支持体により支持されたマンドレ
   ルを通して急冷水を供給し、前記鋼管はマンドレ
   ルに搬送される際その内側表面および外側表面を
   同時に急冷し、次いで鋼管がマンドレルに沿つて
   移動する際マンドレル支持体を取外し、鋼管がこ
   れら急冷ヘツドを通過する際内側および外側急冷
   ヘツドからの急冷水の流れを中断し、鋼管の搬送
   を止めると共に急冷された鋼管をフレーム中に拘
   束し、このフレームをその軸線を中心として拘束
   された急冷鋼管と共に180°の角度だけ回転させ
   て、急冷鋼管をそこから解除した後この鋼管をフ
   レームから搬送するよう位置決定し、急冷された
   鋼管をフレームからマンドレルおよび内側急冷ヘ
   ツドへ戻し、ただしその位置を鋼管が最初に炉か
   ら内側急冷ヘツドを越えて搬送された位置より
   180°片寄つた位置とすることを特徴とする鋼管を
   炉から搬送した後長手方向に移動させる際この鋼
   管を急冷する方法。 ２ 鋼管を急冷前にオーステナイト化温度まで加
   熱することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ 鋼管を700〓未満の温度まで約0.5秒間急冷す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   方法。 ４ 鋼管を実質上マルテンサイト構造まで急冷す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   方法。 ５ 鋼管をその軸線を中心として回転させなが
   ら、これを外側急冷ヘツドを通しかつ内側急冷ヘ
   ツドを越えて搬送することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の方
   法。 ６ 駆動機１６によりフレーム軸線を中心として
   第１位置から第２位置まで180°の角度だけ往復回
   転しうるほぼ円筒状のフレーム１０と、前記フレ
   ームの軸線に平行かつ離間してその端部の一方に
   内側急冷ヘツド３６を備える少くとも１つのマン
   ドレル３８と、前記内側急冷ヘツドに対し同軸的
   に前記フレーム上に装着される少なくとも１つの
   外側急冷ヘツド４０と、前記フレーム上に装着さ
   れて前記マンドレルを前記フレームへ着脱自在に
   拘束する第１の一連のクランプ３２と、前記マン
   ドレルおよび前記外側急冷ヘツドに連通する急冷
   水供給部４４，４６と、前記外側急冷ヘツドに隣
   接位置して前記鋼管を前記内側急冷ヘツドおよび
   前記外側急冷ヘツドを越えて案内しかつ搬送する
   後退自在な案内ロール２４と、前記フレームがそ
   の第１位置にある時前記鋼管を係合してこれを前
   記マンドレルに搬送するよう位置せしめた第１の
   複数の後退自在なコンベア２８と、前記フレーム
   上に装着されて前記鋼管を前記フレームへ着脱自
   在に拘束する第２の一連のクランプ３４と、鋼管
   の後端部が前記内側急冷手段を通過した際鋼管の
   先端部に接触する停止部５０と、前記フレームが
   その第２位置にあつて前記鋼管と係合しかつこれ
   を前記マンドレルを越えて搬送する際前記マンド
   レルに沿つて位置する第２の複数の後退自在なコ
   ンベア３０とを備えることを特徴とする先端部お
   よび後端部を備える鋼管の内側および外側表面を
   同時に急冷する装置。 ７ ２つのマンドレル３８を備え、それぞれはそ
   の一端部に位置する内側急冷ヘツド３６を備えて
   なり、さらに２つの外側急冷ヘツド４０を備える
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装
   置。 ８ 第１の複数の後退自在なコンベア２８が、前
   記フレームがその第１位置にある際、前記マンド
   レルに沿つて離間した複数の個々のコンベアから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第６項また
   は第７項記載の装置。 ９ 第２の複数の後退自在なコンベア３０が、フ
   レームがその第２位置にある際、マンドレルに沿
   つて離間した複数の個々のコンベアからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第８項の
   いずれかに記載の装置。 １０ 第１の一連のクランプ３２が、フレームに
   沿つて離間した複数の個々の拘束手段からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第９項
   のいずれかに記載の装置。 １１ 第２の一連のクランプ３４が、フレームに
   沿つて離間した複数の個々の拘束手段からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装
   置。