JPH05307A - 鋼管圧延用リテーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼管圧延用リテーニング装置において、省ス
ペース及び低コストにてサイクルタイムの短いマンドレ
ル一本の反復使用方式を実現可能にする。 【構成】 マンドレル２を拘束走行させるための親ラッ
ク２３と、該親ラック２３の上部へ相互に移動可能に載
置された、前記マンドレル２を被圧延管４に挿入するた
めの子ラック３０と、前記親ラック２３及び子ラック３
０を圧延方向へそれぞれ個別に移動させる親ラック駆動
ピニオン２１及び子ラック駆動ピニオン３４とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼管圧延設備における
マンドレルのリテーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マンドレルを拘束しながら圧延する所
謂、リテンド式のマンドレル連続圧延機として、従来、
図８に示すようなものがある。これは、マンドレルミル
１による圧延ラインの前段で、マンドレル２を別設のイ
ンサータ３にて被圧延管４へ挿入した後、圧延ラインへ
転送し、次いでリテーナ５で拘束走行させることで、被
圧延管４の圧延を行うものであり、毎回の圧延毎にマン
ドレル２を交換し、多数のマンドレル２を循環使用して
いた。

【０００３】また、従来技術によりインサータとリテー
ナを一体化すると、図９及び図１０のような装置にな
る。即ち、下面にラックが削成された、ストロークの長
いラックバー６が、モータ７，減速機８等を備えたピニ
オン９と噛合し、モータ７の正・逆転により前・後に移
動するようになっている。このラックバー６の先端に
は、図１０に示すように、凹状の嵌合部１０が形成さ
れ、マンドレル２後端の凸状部１１が嵌入して一体的に
連結するようになっている。

【０００４】一方、マンドレルミル１の手前側にはシリ
ンダ１２，アーム１３等で上・下動する複数のサポート
ローラ１４があり、マンドレル２，ラックバー６はそれ
ぞれのレベル位置にて支持されてライン方向に対し往復
移動するようになっている。他方で、上・下動可能な搬
送ロール１５上に順次運ばれる被圧延管４に対しマンド
レル２を挿入（インサート）した後、このマンドレル２
を、管圧延中、一定速度で拘束走行（リテーニング）さ
せ、管圧延後はマンドレル２の引抜き動作を行うように
なっている。

【０００５】なお、図９の（ａ）はインサート，リテー
ニングを行う前の位置関係、同図（ｂ）はラックバー６
を前進させてインサートした状態、同図（ｃ）はラック
バー６をさらに前進させて被圧延管４のマンドレルミル
１における圧延中にリテーニングした状態、同図（ｄ）
はラックバー６を後退させてマンドレル２を引抜き元の
位置に戻すとともに次の被圧延管４が搬入された状態を
それぞれ示す。

【０００６】このような動作のため、必要ストロークは
略ｌ₁ ＋ｌ₂ となり、長いストロークが要求されて長尺
のラックバー６が必要となってくる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９及び図１０のよう
に、一本のラックバーによりインサートとリテーニング
の両動作を兼用して行う場合、ラックバーのストローク
は、図８のマンドレル循環方式と比べて、インサートの
ストロークｌ₁ 分だけ長くなる（なお、図８のストロー
クｌ₃ は図９におけるリテーニングのストロークｌ₂ と
等しい）。このため、ラックバーを元の位置へ戻すのに
も余分な時間が掛りサイクルタイムがのびることとな
る。

【０００８】また、インサートは小さな駆動力でしかも
ラックバーの断面強度も小でよいが、リテーニングは圧
延中モータにてマンドレルを一定の速度で拘束し送り出
すことから大きな力を要するとともにラックバーの断面
強度も大となる。このため、図９のように同一の大きな
駆動装置と断面強度を大とした一本のラックバーでイン
サートとリテーニングの両動作を兼用して行うと、構造
的に大きなロスが生じるとともに設備コストも高くな
る。

【０００９】一方、図８のマンドレル循環方式にあって
は、図中の破線で示す経路のように、オフラインにてイ
ンサートし、圧延完了して引抜かれたマンドレルは、ラ
イン外へ搬送後再び循環搬送してインサート部へ戻され
るため、大掛りなライン構成となり、またマンドレルを
多数本使用して循環させることにも起因して、設備コス
ト，設置スペースが大となる欠点があった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、鋼管圧延用リテ
ーニング装置において、省スペース及び低コストにてサ
イクルタイムの短いマンドレル一本の反復使用方式を実
現可能にすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の構成は、マンドレルを拘束走行させるため
のリテーナと、該リテーナの上部へ相互に移動可能に載
置された、前記マンドレルを被圧延管に挿入するための
インサータと、前記リテーナ及びインサータを圧延方向
へそれぞれ個別に移動させる駆動装置とを備えたことを
特徴とする。

【００１２】

【作用】インサータを前進させてマンドレルをインサー
トした後、リテーナを前進させてマンドレルをリテーニ
ング（拘束）作用させながらマンドレルミルにて被圧延
管を圧延する。圧延終了後は、インサータ及びリテーナ
を同時に後退させて元の位置に移動させることにより戻
り時間は短縮される。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。図１〜図４は、本発明の第１実施例を示すも
のである。図示のように、台枠２０には親ラック駆動ピ
ニオン２１及びピニオン軸２２が内設され、リテーナと
しての親ラック２３が、下向きに歯切されたラック２３
ａ両サイドの平滑面２３ｂを複数の対向した車輪２４に
支持させて、嵌入している。また、ピニオン軸１５のセ
ンター垂直線上の左，右両垂直壁２５の内側には、複数
のラック押付ロール２６が設けられ、減速機２７，モー
タ２８と接続した親ラック駆動ピニオン２１の回動によ
り、親ラック２３はライン方向（前後方向）に移動でき
るようになっている。

【００１４】前記親ラック２３には角溝２９が形成さ
れ、上向きにラック３０ａが歯切された、インサータと
しての子ラック３０が前記角溝２９の底面と摺接する。
また、子ラック３０は親ラック２３に設けた子ラック転
動コロ３１によっても支承される。そして、子ラック３
０は、親ラック２３の先端上部に載設されたモータ３２
に接続する減速機３３の下面より突出した子ラック駆動
ピニオン３４の回動により、親ラック２３の角溝に対し
押し出され、また引き込まれるようになっている。ま
た、親ラック２３の角溝２９の上面には、減速機３３ま
で蓋３５が設けられて防塵されている。

【００１５】前記子ラック３０の先端には凹状の嵌合部
３６が形成され、この嵌合部３６にマンドレル２の凸状
部１１が嵌入して連結する一方、子ラック３０の後端に
は引掛けつば３７があり、子ラック３０の前進限で親ラ
ック２３の角溝２９における段付き部に引っ掛かるよう
になっている。

【００１６】また、マンドレルミル１手前のライン上に
は、シリンダ３８，アーム３９等の作動により上・下動
するパイプサポートローラ４０ａ，マンドレルサポート
ローラ４０ｂ及び子ラックサポートローラ４０ｃのロー
ル群と、前述した親ラック支持用の車輪２４が列設さ
れ、ライン内に運ばれてくる被圧延管４と、前・後動す
るマンドレル２，子ラック３０及び親ラック２３を支持
し得るようになっている。

【００１７】さらに、本実施例では、マンドレル２に耐
熱鋼を使用し、同マンドレル２の押出し，引戻し時に冷
却・潤滑するために、ライン上に冷却・潤滑装置４１が
設けられている。

【００１８】このように構成されるため、図１の（ｂ）
に示すマンドレル２のインサートには、大きな力は必要
としないため親ラック２３は停止とし、親ラック２３に
載置のモータ３２，減速機３３により子ラック駆動ピニ
オン３４が回転し、歯幅の小規模なラック３０ａとの噛
合により、リテーニング力に耐えるだけの断面強度の子
ラック３０を親ラック２３より押し出してインサート時
は固定されている被圧延管４にインサートし、引掛けつ
ば３７が親ラック２３の段付き部に当接するまで子ラッ
ク３０を押し出してインサート完了とする。

【００１９】マンドレル２のリテーニングは、図１の
（ｃ）に示すように、モータ２８，減速機２７等の大き
な駆動源と連結した親ラック駆動ピニオン２１に噛合す
るラック２３ａにより、大きな断面強度の親ラック２３
がマンドレルミル１における管圧延中、マンドレル２を
保持しつつ親ラック支持用の車輪２４上を一定速度で前
進して行く。この間子ラック３０は、親ラック２３の段
付き部に引掛けつば３７が引っ掛り拘束される。

【００２０】リテーニングが終ると、図１の（ｄ）に示
すように、子ラック３０，親ラック２３を同時に駆動
し、後退させて元の位置に戻す。これにより、戻り時間
はラック一本方式より約半分に短縮される。

【００２１】この戻り時間を半分に出来る効果とは別に
戻り速度をみてみると、親ラック２３と子ラック３０が
同時に戻ることから、ラック一本方式の戻り速度の半分
に低下させても戻り時間は遅くならない。戻り速度を半
分にすると電動機の馬力低減に大いに役立ち、併せてラ
ックスライド摺動部の摩耗低下にも大いに役立ち耐久性
が向上する。

【００２２】図１の（ｄ）のように、マンドレル２が元
の位置に戻ると、次の被圧延管４が搬入され、再びイン
サート，リテーニングの繰返し動作を行う。

【００２３】また、ラックの工作の面から見ると、ラッ
ク一本方式では全長が２０ｍ以上にも達し、一体物での
材料調達，歯切りが困難となり、工作機の都合上最大１
３ｍ程度に分割して製作せざるを得ない。分割部にはリ
テーニング力が作用するし、接合面での歯車のピッチ誤
差を生じさせない接合方法として多大な費用をかけ調整
削り、焼バメ等の方法が必要であったが、本実施例は親
ラック２３，子ラック３０が別体のため、各々１３ｍ以
下に収まるように設計すれば工作上も大いに有利とな
る。

【００２４】図５は、インサータをチェーン方式，リテ
ーナをラック方式で行う第２の実施例で、前記の第１実
施例にて説明した駆動ピニオン，親ラック等より成るラ
ック式リテーニング装置４２と、同装置に載設された駆
動源を備え主・従のスプロケットに張架されたブロック
チェーン等より成るチェーン式インサータ装置４３と、
ブロックチェーンと連結された上スライドビーム４４と
で構成する。なお、上スライドビーム４４は前記の第１
実施例にて説明した子ラック３０のラック歯３０ａを除
去したものと略同一の形状とする。その他の構成は第１
実施例と同様である。

【００２５】この実施例によれば、チェーン式インサー
タ装置４３の駆動によりチェーンに連結している上スラ
イドビーム４４を押し出しインサートし、続いてラック
式リテーニング装置４２の駆動によりリテーニングを行
う。その他は第１実施例と同様である。

【００２６】図６は、インサータをラック方式，リテー
ニングをチェーン方式で行う第３の実施例で、主・従の
スプロケットに張架されたブロックチェーン等より成る
チェーン式リテーニング装置４５と、上記ブロックチェ
ーンに連結している下スライドビーム４６と、同ビーム
４６に載設された駆動源，ピニオン，子ラック等より成
るラック式インサータ装置４７より構成されている。な
お、下スライドビーム４６は前記第１実施例にて説明し
た親ラック２３のラック歯２３ａを除去したものと略同
一形状である。その他の構成は第１実施例と同様であ
る。

【００２７】この実施例によれば、ラック式インサータ
装置４７の駆動により子ラックを押し出しインサート
し、続いてチェーン式リテーニング装置４５の駆動によ
り下スライドビーム４６を前進させリテーニングを行
う。その他は第１実施例と同様である。

【００２８】図７は、インサータ，リテーニングともチ
ェーン方式で行う第４実施例で、チェーン式インサータ
装置４３，チェーン式リテーニング装置４５，下スライ
ドビーム４６，上スライドビーム４４より構成されてい
る。その他の構成は第１実施例と同様である。

【００２９】この実施例によれば、チェーン式インサー
タ装置４３の駆動により上スライドビーム４４でインサ
ートし、続いてチェーン式リテーニング装置４５の駆動
により下スライドビーム４６でリテーニングを行う。そ
の他は第１実施例と同様である。

【００３０】なお、本発明は前記各実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、各種変更が可
能であることは言う迄もない。

【００３１】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、インサ
ータとリテーナを相互に移動可能に２段に重ねて２階建
て構造とした為、全長が従来構造の約半分となり、イン
サータ動作に要する動力が小となることから、動力及び
装置のコストが低減できる一方、逆送駆動時にリテー
ナ，インサータの両方が同時に後退するので従来に比し
後退時間を半減、あるいは時間を速くせず従来と同様と
した場合は、モータ駆動馬力半減と併せてスライド面の
摩耗耐久度も向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す構成及び作用状態図
である。

【図２】図１のＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す構成図である。

【図７】本発明の第４実施例を示す構成図である。

【図８】従来例の概略構成図である。

【図９】別の従来例の構成及び作用状態図である。

【図１０】図９の要部拡大平面図である。

【符号の説明】

１ マンドレルミル ２ マンドレル ４ 被圧延管 ２１ 親ラック駆動ピニオン ２３ 親ラック ３０ 子ラック ３４ 子ラック駆動ピニオン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 マンドレルを拘束走行させるためのリテ
   ーナと、該リテーナの上部へ相互に移動可能に載置され
   た、前記マンドレルを被圧延管に挿入するためのインサ
   ータと、前記リテーナ及びインサータを圧延方向へそれ
   ぞれ個別に移動させる駆動装置とを備えたことを特徴と
   する鋼管圧延用リテーニング装置。