JPH07164024A - コールドピルガーミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コールドピルガーの質量平衡およびトルク平
衡を簡単な構成で実現する。 【構成】 クランク（７）及びつりあい質量から形成さ
れている伝動装置が、圧延軸線（１０）を鉛直に切断す
る平面に対して鏡対称に配置されている２つの伝動装置
部分に分割され、前記伝動装置部分は、圧延平面の下に
配置され電動機（１２）及びクラッチ（１３）及び傘歯
車（１４）から成る動力伝達系の軸（１５ａ，１５ｂ）
を介して互いに連結され、前記両伝動装置部分の回転軸
は互いに平行に水平に配置され、２つの前記伝動装置部
分の前記クランク（７）は、互いに反対の回転方向を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２本の連接棒を介して
２つのクランクのクランクピンに連結されている往復運
動可能なロールスタンドを具備し、前記ロールスタンド
の慣性が、遠心力作用重りとしてクランクの回転軸に対
して偏心的に１８０゜だけ連接棒の関節接続点に向かっ
てずれてクランクの上にに配置されているつりあい質量
により少なくとも部分的に平衡調整可能であるコールド
ピルガーミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコールドピルガーミルのロールス
タンドの往復運動は、異なるクランク伝動装置の構造に
より発生させられる。ロールを有するロールスタンドの
大きくかつ動かされる慣性質量は、非常に大きい慣性力
を発生し、従って振動発生を低減する対抗手法が必要と
なる。最も簡単な実施例では対抗手法は、クランク伝動
装置のクランクにつりあり重りを取付けることであり、
このつりあい重りは平衡調整作用が良好でなく、振動発
生を阻止するのに適していない。

【０００３】大部分のコールドピルガーミルは、非常に
良好なトルク平衡調整ばかりでなく１次の慣性力の完全
な平衡調整を可能にする、トルク平衡調整及び質量平衡
調整装置を備えている。公知のコールドピルガーミルは
これを、クランク伝動装置にリンク接続されているトル
ク平衡調整装置により実現し、このトルク平衡調整装置
は、ロールスタンドが遅くなり死点に到達すると、運動
エネルギーはクランク伝動装置に対して９０゜ずれて配
置されている垂直に上下運動可能な平衡調整質量に蓄積
され、次いでロールスタンドが加速すると再び解放され
て使用される。この垂直のトルク平衡調整装置は、ロー
ルのトルクを利用して前進及び後進させ、駆動電動機と
クランク軸との間の全駆動装置は、一時的に戻ってくる
運動エネルギーにより負荷が軽減される。すなわち、ク
ランク回転数が一定の場合、駆動トルクもほぼ一定であ
る、何故ならば部分伝動装置の間を運動エネルギーが、
電動機に負荷をかけることなしに、往復するからである
(Mannesmann Demag Huettentechnik “コールドピルガ
ー方式での管の製造機械及び装置”の１８及び１９
頁）。

【０００４】この構造により、十分な質量平衡調整及び
トルク平衡調整を実現できるにもかかわらず、この公知
の解決方法は、投資コストの大きい割合を占める深い基
礎が必要である欠点を有する。別の１つの欠点は、分割
されひいては高価な軸受をクランク屈曲部に取付け、さ
らに中間のクランク軸軸受として使用しなければならな
いことにある。

【０００５】小さい管寸法のために、完全な質量平衡調
整及び完全なトルク平衡調整を可能にする遊星クランク
伝動装置を使用することもすでに提案された。これらの
圧延機により、分割されていない軸受も使用でき、基礎
の深さも浅くなるが、しかしこの構造は、大きい管寸法
のためのコールドピルガーミルには適さない。

【０００６】コールドピルガーミルのクランク伝動装置
が、これが３つの互いに平行に等間隔に配置されている
軸から成り、これらの軸のうち中間のクランク軸として
形成されている軸がそのクランクピンを介してロールス
タンドと連結されている連接棒に接続されていることに
より、簡単化することが公知である（ドイツ特許出願第
ＤＥ４１２４６９１Ｃ１号明細書）。主質量は、偏心的
にクランクにずれて配置され、これに対してその他の２
つの軸の上には付加的質量が配置され、これらの付加的
質量は全部でロールスタンドの慣性質量を平衡調整す
る。この駆動装置により、分割されない軸受を使用して
完全な１次の慣性力平衡調整が可能であるが、しかしこ
の場合にも比較的深い基礎が必要である、何故ならば圧
延された管を自由に出すことが可能なように、駆動軸及
びつりあい重り及び軸受及び歯車ケーシングを含む伝動
装置全体が、前もって固定して定められている圧延軸線
の下に配置されなければならないからである。とりわ
け、大きい管寸法のためのコールドピルガーミルにおい
てはこれらの構成要素のこの最小高さの和が伝動装置の
全高に加算され、これにより深い基礎が必要となる。公
知の提案においても、クランク角速度の非一様性に対す
るなんらの対抗手法も設けていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ドイ
ツ特許出願第ＤＥ４１２４６９１Ｃ１号明細書に開示さ
れている形式のコールドピルガーミルから出発して、質
量平衡調整及びトルク平衡調整が最適であり、構造が簡
単であり、分割されない軸受を使用でき、基礎の深さが
浅く、従ってコストが小さい冒頭に記載の形式のクラン
ク伝動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、クランク及びつりあい質量から形成されている伝動
装置が、圧延軸線を鉛直に切断する平面に対して鏡対称
で配置されている２つの伝動装置部分に分割され、伝動
装置部分は、圧延平面の下に配置されている電動機及び
クラッチ及び傘歯車から成る動力伝達系の軸を介して互
いに連結され、伝動装置部分の回転軸は互いに平行に水
平に配置され、両伝動装置部分のクランクは、互いに反
対の回転方向を有することにより解決される。

【０００９】すなわち、圧延中心線の右側及び左側にそ
れぞれ配置されている２つの部分伝動装置から成るクラ
ンク伝動装置が提案され、この場合、部材伝動装置の軸
の回転軸線は水平に位置し、駆動軸以外は有利には１つ
の共通の平面内に位置する。２つの伝動装置部分に分割
することにより、大きい寸法の管でも自由に走行するこ
とが可能となり、駆動装置は圧延平面の上にも下にも配
置できる。これにより基礎は浅くてよい。

【００１０】提案されるクランク駆動装置は、ずれてい
ないスラストクランク（スライダ形クランク）をロール
スタンド駆動装置として使用することを可能にする。こ
れは、例えばＭＥＥＲ構造等の従来の駆動装置では不可
能である、何故ならばコールドピルガープロセスで製造
された管はクランク軸を介して搬出しなければならない
からである。

【００１１】本発明の１つの実施例では、コールドピル
ガーミルの駆動装置が、圧延平面に平行な駆動軸を有し
圧延平面の下に配置されている電動機を有し、駆動軸
は、中間に挿入接続されているクラッチを介して配分器
伝動装置に接続され、配分器伝動装置の両側に圧延軸線
に垂直に水平に走行する駆動軸半部が、駆動モーメント
を伝動装置部分に導入する。このようにして、製造され
た管は、それより低く位置する駆動装置を越えて案内さ
れ、クランク伝動装置は、管の両側にそれぞれ半部が配
置されている。

【００１２】本発明の別の１つの実施例では、残りの慣
性力を平衡調整するために付加的な遠心力作用重りが、
各伝動装置部分のクランクの回転軸に平行な軸の上に配
置され、軸は、クランクに配置されている平歯車に、ク
ランクの遠心力作用重りと付加的な遠心力作用重りとが
互いに反対方向で回転するように互いに噛合うように平
歯車を介して連結されている。

【００１３】伝動装置部分のクランクに取付けられてい
る遠心力作用重りは、クランク伝動装置及び連接棒の回
転質量の遠心力を平衡調整する。各クランクに取付けら
れている付加的な遠心力作用重り成分と、この成分に等
しい、互いに反対方向でクランク回転数で回転する中間
軸に取付けられている遠心力作用重りとにより、ロール
スタンド又は連接棒の１次の振動慣性力成分を完全に平
衡調整できる。

【００１４】本発明の別の１つの実施例では、２次の振
動する慣性力を平衡調整するために、両動力伝達系の両
側の鉛直平面に偏心的に配置され垂直に回転するはずみ
質量が設けられている。はずみ質量は、２倍のクランク
回転数でかつ互いに反対の回転方向で駆動される。

【００１５】本発明の別の１つの実施例では、各伝動装
置部分の付加的な遠心力作用重りが、各伝動装置部分の
クランクの両側に平歯車を介して同期されて配置されて
いるそれぞれ２つの平行な軸の上に分配されている。

【００１６】要約すると、本発明の駆動装置は本発明の
課題を、質量作用を平衡調整するつぎの効果により解決
する。

【００１７】クランクに取付けられている遠心力作用重
りは、まず初めに、クランク伝動装置及び連接棒の回転
質量の遠心力を平衡調整する。

【００１８】各クランクに取付けられている付加的な遠
心力作用重り成分と、この成分に等しい、クランク回転
数で互いに反対の方向で回転する中間軸に取付けられて
いる遠心力作用重りとにより、ロールスタンド及び連接
棒の１次の振動慣性力成分の完全な平衡調整が可能とな
る。中間軸に取付けられている遠心力作用重りは、それ
ぞれ２つの軸に分割できる。

【００１９】駆動装置部分の特別な配置により、遠心力
作用重りによる慣性モーメントの発生が阻止される、何
故ならばクランク装置部材の中に残っている慣性モーメ
ントは互いに補償するからである。

【００２０】クランクの互いに反対方向の運動は、連接
棒の慣性トルクが互いに補償することを作用する。

【００２１】動力伝達系を伝動装置部分に連結する軸の
上に偏心的に配置されているはずみ質量は、２次の振動
慣性力を補償する。付加的に、駆動軸の上に、クランク
軸及びひいてはクランク伝動装置の回転数の経過を平滑
化するはずみ質量を設けることも可能である。

【００２２】本発明のクランク伝動装置は、１次及び２
次の慣性力の完全な平衡調整と、１次のすべての慣性ト
ルクの完全な平衡調整と、連接棒の慣性モーメントの完
全な平衡調整とを特徴とする。本発明の装置では基礎は
浅くてよく、分割されている高価な軸受は不要である。
駆動装置の運動学の変形は可能であり、そのうちの３つ
の変形が、図面に示され、次ぎに説明される。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。

【００２４】図１において、１により往復運動するロー
ルスタンドが示されており、ロールスタンド１の中にコ
ールドピルガーロール対２が収容されている。ロールス
タンド１には、３において両側にそれぞれ１つの連接棒
４がピン接続されて回転可能に設けられ、連接棒４の反
対側端部は、５においてそれぞれ１つのクランク７のク
ランクピン６により支承されている。クランクピン７は
８と９において図示されていないハウジングにより支承
されている。

【００２５】図１の下半部に示されているように、図平
面に垂直で圧延軸線１０を含む仮想平面の両側に２つの
鏡対称の伝動装置部分が設けられ、これらの伝動装置部
分は、クランク７およびその他の駆動装置部分を含む。

【００２６】各伝動装置部分の各クランク７の上にはク
ランクピン６に対して１８０゜ずれて偏心的にそれぞれ
１つの遠心力作用重り１１が配置されており、双方の遠
心力作用重り１１の和重量は、すべての回転する及び振
動する１次慣性力が平衡調整される大きさである。

【００２７】図から分かるように、圧延軸線の両側に伝
動装置部分を設けることにより、圧延された管が２つの
連接棒の間を自由に走行することが可能となる。

【００２８】図１の下半部に示されているように動力伝
達系は、電動機１２とクラッチ１３と傘歯車伝動装置１
４とから成り、傘歯車伝動装置１４は、動力伝達系に垂
直で水平な一直線上に位置する２つの半軸１５ａ及び１
５ｂに駆動トルクを分配する。それぞれの半軸１５ａ，
１５ｂは、クランク軸の回転数の経過を平滑化するフラ
イホィール（はずみ車）１６をはずみ質量として備えて
いる。

【００２９】半軸１５ａ及び１５ｂは、１７において支
承され、それぞれ１つの平歯車１８を備え、平歯車１８
は、この実施例では、４：１の変速比で変速される平歯
車１９を介してクランク伝動装置７と噛合い、クランク
伝動装置７を回転させる。フライホィール１６と遠心力
作用重り１１とは、同期されている回転数で矢印方向で
回転し、このようにして平衡調整を可能にする。

【００３０】図２に示されているクランク伝動装置は、
遠心力作用重り１１と共働してクランク及び連接棒の回
転質量とロールスタンド及び連接棒の１次の慣性力成分
とを平衡調整する付加的な遠心力作用重り２０により平
衡調整を改善する。

【００３１】付加的な遠心力作用重り２０は軸２１の上
に配置され、軸２１は、クランク７の回転軸に平行に同
一の平面内に配置され、同時に、一方では平歯車１８を
介して駆動半軸１５ａに噛合い、他方では平歯車１９を
介してクランク７に噛合い、それぞれの変速比で駆動回
転モーメントを伝達する。

【００３２】この実施例では、駆動半軸１５ａ及び１５
ｂの上に配置されているフライホィール１６が偏心的
に、クランク伝動装置回転数に対して２倍の回転数で２
次の振動慣性力を平衡調整するように配置されている。
同様の構成要素は、図２に同一の参照番号により示され
ている。

【００３３】図３は、２つのクランクの回転方向が同一
の場合に１次の慣性力と慣性モーメントを完全に平衡調
整できるが、しかし連接棒の慣性モーメントは平衡調整
しない機構を示す。図示の本発明のクランク伝動装置で
は、付加的な遠心力作用重り２０ａ及び２０ｂが、クラ
ンク７の回転軸の両側にかつ回転軸に平行に配置されて
いる２つの軸２１ａ及び２１ｂに分割される。２つの遠
心力作用重り２０ａ及び２０ｂは、クランク回転方向に
対して反対の方向で回転し、駆動トルクは平歯車１８，
２２ａ，１９及び２２ｂを介して分配される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクランク伝動装置の最も簡単な構成を
示す概観図である。

【図２】完全な平衡調整装置を有する本発明のクランク
伝動装置の概観図である。

【図３】付加的な遠心力作用重りが分割されている本発
明のクランク伝動装置の概観図である。

【符号の説明】

１ ロールスタンド ２ コールドピルガーロール対 ３ 回転関節接続個所 ４ 連接棒 ５ 支承個所 ６ クランクピン ７ クランク ８ 支承個所 ９ 支承個所 １０ 圧延軸線 １１ 遠心力作用重り １２ 電動機 １３ クラッチ １４ 傘歯車 １５ａ，ｂ 半軸 １６ フライホィール １７ 支承個所 １８ 平歯車 １９ 平歯車 ２０，２０ａ，２０ｂ 遠心力作用重り ２１，２１ａ，２１ｂ 軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連接棒を介してクランクのクランクピン
   に連結されている往復運動可能なロールスタンドを具備
   し、前記ロールスタンドの慣性が、遠心力作用重りとし
   てクランクの回転軸に対して偏心的に１８０゜だけ連接
   棒の関節接続点に向かってずれてクランクの上に配置さ
   れているつりあい質量により少なくとも部分的に平衡調
   整可能であるコールドピルガーミルにおいて、 前記クランク（７）及びつりあい質量から形成されてい
   る伝動装置が、圧延軸線（１０）を鉛直に切断する平面
   に対して鏡対称に配置されている２つの伝動装置部分に
   分割され、前記伝動装置部分は、圧延平面の下に配置さ
   れ電動機（１２）及びクラッチ（１３）及び傘歯車（１
   ４）から成る動力伝達系の軸（１５ａ，１５ｂ）を介し
   て互いに連結され、前記両伝動装置部分の回転軸は互い
   に平行に水平に配置され、２つの前記伝動装置部分の前
   記クランク（７）は、互いに反対の回転方向を有するこ
   とを特徴とするコールドピルガーミル。
2. 【請求項２】 コールドピルガーミルの駆動装置が、圧
   延平面に平行な駆動軸を有し圧延平面の下に配置されて
   いる電動機（１２）を有し、前記駆動軸は、中間に挿入
   接続されているクラッチ（１３）を介して配分器伝動装
   置（傘歯車伝動装置（１４））に接続され、前記配分器
   伝動装置の両側に圧延軸線に垂直に水平に走行する駆動
   軸半部（１５ａ，１５ｂ）が、駆動モーメントを前記両
   伝動装置部分に導入することを特徴とする請求項１に記
   載のコールドピルガーミル。
3. 【請求項３】 残りの慣性力を平衡調整するために付加
   的な遠心力作用重り（２０）が、各伝動装置部分のクラ
   ンク（７）の回転軸に平行な軸（２１）の上に配置さ
   れ、前記クランク（７）の遠心力作用重り（１１）と付
   加的な遠心力作用重り（２０）とが互いに反対方向で回
   転するように、前記軸（２１）は前記クランク（７）に
   配置されている平歯車（１９）に互いに噛合うように平
   歯車（２２）を介して連結されていることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載のコールドピルガーミル。
4. 【請求項４】 ２次の振動する慣性力を平衡調整するた
   めに、動力伝達系を伝動装置部分に接続する軸（１５
   ａ，１５ｂ）の上に、圧延軸線を鉛直に切る平面の両側
   に偏心的に配置され鉛直に回転するはずみ質量（１６）
   が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項
   ３のうちのいずれか１つの請求項に記載のコールドピル
   ガーミル。
5. 【請求項５】 各伝動装置部分の付加的な遠心力作用重
   り（２０）が、各伝動装置部分のクランク（７）の両側
   に平歯車（１９，２２ａ，２２ｂ）を介して同期されて
   配置されているそれぞれ２つの平行な軸（２１ａ，２１
   ｂ）の上に分配されていることを特徴とする請求項１か
   ら請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記載のコー
   ルドピルガーミル。
6. 【請求項６】 ２つの伝動装置部分のクランク（７）
   が、互いに反対の回転方向を有することを特徴とする請
   求項１から請求項５のうちのいずれか１つの請求項に記
   載のコールドピルガーミル。