JPS61266105A - 管を絞り延伸するための圧延ライン - 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】 本発明は、密接して相前後して設（プられた多数のロー
ルスタンドを備えており、これらの口−ルスタンドのロ
ール組がロールスタンドの一方の部分列においてはそれ
ぞれ唯一つのモータにより直接駆動軸を介して駆動され
、ロールスタンドの他方の部分列では互いに無関係に制
御可能なそれぞれ二つのモータによりこれら両モータの
回転数を統合する各々一つの遊星歯車装置段を介して駆
動され、この場合直接それぞれ唯一つのモータによって
駆動されるロール組の間に設けられているロール組が一
つのロール組群を形成し、このローラ組群がこの群を入
側および出側において区画しているローラ組のモータに
よって駆動される様式の、管を絞り延伸（ストレッヂレ
デュシング）するための圧延ラインに関する。

この様式の公知の圧延ライン（ドイツ連邦共和国公開特
許公報第１８０５６６１号参照）にあっては、一つの群
に所属するロール組は二つの入側および出側に設けられ
たモータにより大部分二つ或いは多数の、出力伝動方向
に見て相前後して設けられている遊星歯車装置段によっ
て駆動される。従って圧延ラインのすべてのロール組を
駆動するには極めて多くの数の遊星歯車装置段を必要と
する。これは特にこのような圧延ラインが３０台のロー
ルスタンドもしくは３０個のロール組を有している場合
がそうである。その上この公知の構造様式にあっては、
直接１ｔ（ｆｊ一つのモータにより駆動軸を介し・てロ
ール組に与えられる小さな出力割合のみは例外として、
殆ど全部の駆動出力は遊星歯車装置段を経て配分され、
この場合側々の遊星歯車装置段は例えば７個のロール組
のための全部の出力を伝達しなければならない。従って
公知の構造様式にあっては大多数の遊星歯車装置段を必
要とするのみならず、しばしばこれらの遊星歯車装置段
を伝達すべき出力の点でも極めて大型にかつ重装備に形
成しなければならない。従って、この公知の圧延ライン
にあっては駆動部の構造１の或いは製造」二の費用が極
端に高くつき、当然設備投資に多額の費用を要し、経済
的に不利である。このように多額の費用を要すること、
しかもまた特に圧延方向に対して駆動部が横置きに設置
されることから大きな場所を必要とすることは、この公
知の構造様式を実地にあって使用し得ないものにしてい
る。

管を絞り延伸するための圧延ラインに遊星歯車装置段を
使用することは久しい以前から知られている。これに関
して一例としてドイツ連邦共和国特許第１０５４４０８
号が挙げられる。この特許公報に記載されていることで
あるが、それぞれ一つの遊星歯車装置段によって駆動す
るロール組は被圧延材に、例えば補助モータの回転数を
変えることにより調節可能な延伸を与える。しかもこの
ようにして得られる延伸率の変化はそれぞれ一つの遊星
歯車装置段を介して駆動されるすべてのロール組に共通
して生しる。即ち、回転数の変換率はすべてのロール組
にあって等しい百分率の割合の等しい規模で変わる。

この様式の圧延ラインは実地にあって優れた生産成績を
示し、かつ制御および調整が信頼性をもって行われる。

このことは特にロールスタンドに入って来る管の肉厚を
変動さ口る際に重要である。このような圧延ラインを使
用することにより肉厚変動を充分に均衡することが可能
である。また、素管Ｊ、りも大きな肉厚を有している仕
」−かり管を得るために管を延伸する代わりに軸方向で
据込むこますら可能である。上記の作業様式にあって必
要とする延伸率の変化が圧延されるべき管の例えば２〜
３メートルの比較的長い長さにわたって行われるような
場合は、圧延ラインを公知の駆動部でこの状態に適合さ
せることが可能であり、確定した肉厚変動を充分に均衡
することができる。しかし、このような肉厚変動が短い
場合は、困難が生じる。なぜなら、公知の圧延ラインに
あって延伸率が変化する調節区間が一全延伸率の変化が
調整装置によって行われる場合−大き過ぎるからである
。

肉厚差を均衡するための一定の短い被圧延材の長さ部分
にとって望ましいかつ調節された延伸率の変化は、圧延
ラインの調節区間が長過ぎる場合、この延伸率の変化が
考慮されていない被圧延材の隣接した長さ部分にまでも
影響し、従ってこれにより新１．い不所望の肉厚変動が
生じる。

この欠点を回避するため、圧延ラインが二つのロールス
タンド群に分割されており、これにより短い二つの調節
区間を形成し、この調節区間により短い肉厚差の均衡を
も可能にしようとする圧延ラインが既に開発されている
（ドイツ連邦共和国公開特許公報第３０２８２１０号参
照）。

相前後して設＋：ｌられた大多数のロール組を備えてい
る絞り延伸圧延ラインにあっては、ドイツ連邦共和国公
開特許公報第３０２８２１０号に記載の発明に即応して
二つの群への分割が行われた場合でも調節区間がなお長
過ぎるきらいがある。

圧延ラインを更に多数の群に分割することは上記のドイ
ツ連邦共和国公開特許公報に開示された発明による駆動
部原理では不可能である。特に、補助モータにとって二
つの回転方向しか可能ではなく、従って−たとえ二つの
群のみが形成されたとしても一基本回転数から回転数の
みが引算されるか或いはこの基本回転数に加算出来るに
過ぎないからである。

圧延ラインを二つの群以」二に分割することはドイツ連
邦共和国公開特許公報第２２２９３２０　号から公知で
はあるが、この公報に記載された発明にあっては、群へ
の分割は圧延ラインのすべてのロール組の一体的な機械
的に相互に結合された駆動部ではもはや済まされない程
完全に行われている。それぞれ三つのロール組は共通し
て一つのモータで駆動されるが、しかし残りのロール組
にはどんな作用も及ぼさない。従ってこの公知の圧延ラ
インは駆動機構の点で、多数の単独圧延ラインが相前後
して接続され、かつその各々の圧延ラインが唯一つのモ
ータによって駆動される圧延ラインと見なされ、この場
合各々のモータは単独駆動部から費用を要する公知の様
式で調節されねばならない。その上この公知の構造様式
は、その都度定められた歯車変速により各々の群内の延
伸率が不変かつ一定であると言う本質的な欠点を有して
いる。こう言ったことから、この公知の駆動機構では延
伸率は群間の領域内でのみ改変可能であり、このことは
全く不十分としか言い得ない。

本発明の根底をなす課題は、回転数変換、従ってずへて
のロール組間の延伸率を変えることが可能な、しかも短
い長さの肉厚差をも均衡するための短い調節区間を備え
ている一体的な郡部動機構を備えている圧延ラインを造
ることである。

この課題は本発明により、冒頭に記載した様式の圧延ラ
インにあって一つの群に属するすべてのロール組をそれ
ぞれ一つの遊星歯車装置段およびこれらの群を区画する
両ロール絹の各々の駆動軸から出ていてかつ圧延方向に
対して平行に延びている歯車列とを介して駆動されるよ
うに構成することによって解決される。

この構成によって、圧延ラインを任意の多数のかつ任意
の大きさのロールスタンド群に分割することができ、こ
の場合分割された個々の群がまた異なる大多数のロール
スタンドを備えることが可能となる。これらの群内にお
いて延伸率は変更可能であり、その」ニ一つ或いは多数
の群の延伸率を他方の群の延伸率に対して同様に変更可
能である。このような圧延ラインにより管の短い長さ区
間も所定の引張り力の作用を受け、これによりこの比較
的短い長さ区間」二に存在している肉厚差が均衡される
。この目的のため、本発明による圧延ラインにあっては
各々のロール組もしくはロールスタンド位置にとって遊
星歯車装置段を必要・とじない。なぜなら、多数のロー
ル組が直接駆動軸を介して唯一つのモータによって駆動
されるからである。残りのロール組は遊星歯車装置段が
所属１．ている一方のロール組が必要とする出力のみを
伝達しさえずればよいそれぞれ唯一つの遊星歯車装置段
を介して駆動される。したがってこの遊星歯車装置段は
比較的軽装に構成することができ、寸法も小さくて済み
、従ってまた極めて狭い場所に設けることができる。遊
星歯車装置段の数の低減とその軽装な構造様式は、スペ
ースの節減および製造費並びに投資費の著しい低減を可
能にし、かつ経済的な方法で造ることかでき、その−１
−Ｉ！Ｔ駆動機構の利点をｆＪｉｉｉえていてかつその
大きな適合性にもかかわらず比較的単純１ｊ構造を（１
−シている駆動機構の構成を可能にする。この［１的に
とって重要なことけ、すべての［ノール組の駆動部を直
接モータに、１って駆動さイ］、ろ多数の駆動軸を配設
することによって多数の１！′ｔに分割することであり
、ごの場合このように１．て駆動さ１１る〔１−半組間
に設Ｃすられている残りのロール紐はその都度入側で手
前に存？〔する駆動軸表出側で前方に存在１−ている駆
動軸から歯車列およびそれぞれ一つの遊Ｊ７ｉ　南車装
置δ：段を介して駆動される。

本発明の優れた実施形にあっては、歯車列の１丈中ＩＪ
圧延方向でロールスタンド列から［１−ルスタンド列へ
と同じ割合で増大している駆動回転数列に相応して構成
されている。こイ１によって、多角形の周面部分に相当
する回転数曲線が得られ、この回転数曲線によって異な
る回転数曲線を近似的に達することが可能である。しか
しまた、歯車列の山車を他の様Ｃ（に選択することも可
能である。

本発明の他の構成にあって（」、駆動部を少なくとも圧
延ラインの入側で手前″−１′部分において本発明に、
１−ろ様式で構成しな（」ればｌｊ′らΔ（Ｌｌ、、即
ら、たとえ可能であっても、全部のＣノールスタンド位
置を本発明による様式で駆動４−ろご表は必ずしも必要
ではない。この駆動機構を他の駆動Ｒ構と組合わ０るご
、！：も可能である。このことはそれぞれのケースに依
って（Ｊ彦義かある多数の変形可能ｔｅｌの道が開かれ
ている。

以Ｆに添付した図面に図示した実施例につさ本発明を詳
１．　＜説明する。

第１図には相前後して設置Ｊられノこ［ｌ−ルスタンド
１が図示さイ１ている。このロールスタンドのロール紹
は駆動軸２を介して総和駆動部３から駆動される。この
総和駆動部３ｉＪ、　Ｊ、Ｉ：木モータ４と補助モータ
５にｊ、って駆動さＪする。矢印Ｘは圧延方向を示して
いる。この圧延方向で減面されるべき管がロールスタン
ド■をＡ　Ｉ＆する。

第２図において横座標にロールスタン１ζ■の番号を、
縦座標にロール回転数を記入した。基本モータ４によっ
て）ｊえられる基本回転数はロールスタンド１からロー
ルスタンド１へ七幾分増大しており、この場合この基本
回転数は第一のロールスタンドＩに関しては一定な最小
値である。補助モータ５によって与えられるイ」加削転
数は第一のロールスタンド１に関しては零に等しいが、
〔ｌ−ルスタント゛Ｉから［Ｊ−ルスタンド１へ脂徐々
に強ま−〕て行く。伺加回転数に関する回転数曲線の傾
斜は補助モータ５の駆動回転数の変化によって増大成い
は減少可能であり、これは矢印Ｙと鎖線で示した曲線か
ら成る曲線！Ｉｉｆで表示しノご３、各々のロールスタ
ンド１に関する両回転数を互いに加算すると−こ、れは
総和駆動部３において個々のロールスタンド位置にお（
′Ｊる遊星歯車装置段によって行われるー、第３図に図
示したグラフが得られる。この場合ロール回転数の高さ
くＪ延伸率の高ざに相当し、このことから延伸率が一定
の領域内で無段に調節可能であることが明らかである。

この第一の公知の構造様式にお１Ｊると同様に第４図１
に図示１．た第二の公知の圧延ラインにおいても、被圧
延材の通過方向（Ｊ左から右方向へと行われ、参照符号
Ｘで示されており、この圧延ラインは同様ロールスタン
ドｌ、駆動軸２、総和駆動Ｎ＜３、基本モータ４および
補助モータ５を備えている。この圧延ライン（コイ・１
加的に第二の補助モータ６を（４ｉＩえており、この補
助モータは例えば第一の六つの［Ｊ−ルスタンド１のろ
を基本モータ４と共に駆動する。これに続く例えば七つ
のロールスタンド１は直接専らＪｌ（本モータイによっ
て駆動されろが、これに対して八つのロールスタン１ζ
ｌと出側方向で続いているすべてのロールスタット１は
基本モータ４と補助モータ５によって駆動される３、こ
のようにし、て二つのロールスタンド群が形成されろ。

即ち入側の第一のロールスタンド群と出側に設置〕られ
た第二のロールスタンド群が形成され、これらのロール
スタンド１イの間中立のロールスタンド１が設けられて
おり、この中）γしたしノールスタンド・＋ＩＪＩ　、
１記の両［ノールスタンド７ｔＹのい「れにも数λ入れ
られない。な１゛ムらごの「ｌ−ルスタノト（Ｊ補助モ
ータ５或いは６に、１：　、て駆動さイ１ないからであ
る。

第５図は第２図に相当し、第一に〕１ξ本回転数の経過
を、第二に両補助モータｉ５．６の扇形の曲線で示した
付加回転数を表示している。第一の［ノールスタンド群
の補助モータ６か第一二のロールスタンド１１゛１の補
助モータ５に対して反対の回や入方向で回転しているの
で、付加回転数の第二の扇形曲線は零線より下方に存在
している。

この零線を辿るのは中立の、例えばＬつのロールスタン
ド１の回転数である１、なＵ゛ならこのロールスタンド
１は基本回転数によってのみ駆動され、従って（；Ｉ加
削転数は零に等しいからである。

両［ノールスタンド群に関する回転数列は、中立のＬつ
のロールスタン）パｌの領域内において回転数曲線に折
曲りが形成されるように選択される。第一および第二の
ロールスタンド群の１つ扇形回転数曲線から任色の方法
で一矢印ＹとＹｌで示しノコ−極めて兄なる回転数曲線
が選択され、これにより」−記の曲線折曲が？Ｕられる
３゜第６図では第５図において別個に示した回転数曲線
、１．かちそれぞれ基本回転数と所属ずろ付加回転数が
加えられている。この図面に図示した例における第り番
目のロールスタンド位置に設けられた中ｉｒのロールス
タンド１は基本回転数でのみ駆動されるので、この七番
目のＣＩ　−ルスタンド１に関ケる回転数は第６図にお
いても第５図における基本回転数の零位置からの間隔と
等しい間隔へて横座標から離れた位置に存在している。

基本回転数とイ；１加削転数との加算により、幾分急峻
な曲線経過かノーＪられる。第６図における最低回転数
および最低延伸率はこの実施例の場合第５図のノｉ（本
回転数曲線の経過に相当する。な１２’なら、この場合
補助モータ５と６が停＋ｈ　Ｌでいるからである。

第７図には本発明により４７．￥成された圧延ラインを
図示した。この場合図面を見易くするために１０台のロ
ールスタンドｌのみを図示したが、ロールスタンドは大
多数設けろことが可能であり、またその方が台、ケ義で
もある。これらのロールスタンド１のロール組は駆動軸
２および総和駆動部３を介して、しかも全部で四つのモ
ータ７〜ＩＯにより駆動される。これらのモータの数は
穴なっ）こ数に選択してもよい。　第８図には駆動モー
タ７〜１０が総和駆動部３の伝動経路図に関連さｌ゛て
示されている。ロールスタンドｌおよびそれれらの駆動
軸２は第８図では矢印のみで表示し、該当するロールス
タンド位置はローマ数字１−Ｘで示した。この伝動経路
図から、ロールスタンド１がロールスタンド１立置１、
ＩＶ、■およびＸにおいて直接モータ７〜１０によりそ
れぞれ一つの駆動軸１１を介して駆動されることが認め
られる。ロールスタンドＩおよびロールスタンド位置Ｉ
ＩとＩＩＩのロール組とがｍｍを形成しており、この群
は直接唯一っのモータ７および８でのみ駆動されろロー
ルス（Ｉ７） タンド位置１と■」−のロール組間に設置」られている
。即し、このようなＪｔＴは入側および出側において駆
動軸１１に９１、って区画されており、この駆動軸は直
接モーターこの図で（」７と８−によって駆動される。

同様な様式で、ロールスタンド位置とＶｌ−Ｊ二のロー
ル組Ｊｆ２びに［ｌ−ルスタンド位置■とＩＸＪ−の［
Ｊ−ル組がそれぞれ他の−っの群を形成している。この
ような群に属するすべてのロール組（Ｊそれぞれ一つの
遊星Ｉ”４４車装置段１２を介して駆動さイ１、これら
の遊星歯１１（装置段はそれぞれ二つの回転数を加算す
る。これらの両回転数（Ｊ圧延方向Ｘに対して平行に延
びている１東車列１３〜１６および１７〜２０を介して
、各群を区画している駆動軸１１から導出されかつ伝達
される。この場合各群の山車列１３〜１６は回転数をそ
れぞれ入側で区画を形成している駆動軸１１から、そし
て各群の歯車列１７〜２０は回転数をそれぞれ出側で区
画を形成している駆動軸ＩＩからそれぞれの群の遊星歯
車装置段１２にり、える。＃　１１Ｔ列１３〜２０目第
８図から明瞭であるように１・Ｉと異なる−・定の減速
比を有している。

第９図のグラフにおいて、横座標はロールスタンド位置
の番号を、縦座標はロール回転数を示し−Ｃいる。この
クラブにあって二つの曲線は多くの可能な回転数曲線の
うちの二つの例として肉太の実線で示されている。これ
らの回転数曲線上に記した点は、歯車列１３〜２０と遊
星歯車装置段１２によって与えられている個々のロール
スタンド位置■〜Ｘに関する駆動回転数である。このこ
とは遊星歯車装置段に介して駆動されない、即ら−っの
モータのみで駆動されるロールスタンド位置１、■、■
１およびＸには妥当しない。ずへてのモータ７〜１０が
互いに無関係に制御可能なので、図示した曲線の傾斜が
大きな範囲で任意に変えることができるのみならず、横
座標の間隔も変えることが可能であり、従って極めて異
なる、殆ど任意な回転数系が得られ、延伸率も同様に大
きな範囲でしかも圧延ラインの全長さにわたって局所的
に制限し、か一つ変乙ることもｏＪ能である。

竿１０図によるグラフには、個々の［ｌ−ルスタンド位
置１〜Ｘ？こ、１３いて個々のモータ７〜１０が最終駆
動回転数ｒ）において有している回転数の配分を示した
。「！−ルスタンド位置１においては駆動回転数ｎよけ
専らモータ７によって与えられ、他方ロールスタンドＨ
の最終駆動回転数ｎｚはモータ７の鎖線で示した配分と
モータ８の実線で示した配分とによって与えられる。

ロールスタン１ζ位置の数が増大するにつれてモータ７
の作用はモータ８により低減する。その際このモータ８
の作用はモータ９？こより軽減することが明白に認めら
れる。モータ７の回転数配分とモータ９のロールスタン
ド位置ＩＶの後方の回転数配分は鎖線で示した。−・方
ロ〜ルスタンド位置■までのモータ８とロールスタンド
位置■のモータ１０からの回転数成分は実線による矢印
で記入した。

第１０図に図示した実施例にあっては、歯車列１３〜２
０の減速比は、最終駆動回転数ｎ工〜ｒＢｔＨを通る一
転鎖線で示した線がロールスタンド位置■と■、即ちモ
ータ８と９の領域内で曲折点を似た直線として断続的に
経過し、従って総じて多角形の周面部分が生じるように
選択される。このような直線区間の傾斜は、簡単な方法
で変えることができる。これを第１ｏａｒこおいてモー
タ１０を例にとって示した。例えばモータ１０の回転数
は値△ｎ分だけ増大されなければならない。この際残り
のモータの回転数は変えられない。その際ロールスタン
ド位置■、■およびＸｌこあってはモータ１０の配分は
増大し、最終的な駆動回転数は上昇する。これにより、
−転鎖線で示した曲線は急峻なカーブを示す。残りの曲
線区間の領域内においても他のモータの回転数を相応し
て変えることにより可能なこの傾斜の変更により、近似
値的に殆どどんな任意の回転数曲線でも得ることが可能
である。

第１１図および第１２図は駆動部の一部分のみが本発明
により構成された圧延ラインを示している。これは［１
−ルスタンド位置ｃ−ｇに相当する。ロールスタンド位
置２Ｌとｂは遊星歯車装置段を用いることなく一定な回
転数列を介して駆動モータ２１によって駆動される。更
にモータ２１は直接第８図のモータ７に相当してロール
スタンド位置Ｃ上のロール組を駆動する。

同様なことはモータ２２とロールスタンド位置ｅに関し
ても言える。ロールスタンド位ｖｄは例えば第８図のロ
ールスタンド位置Ｈと同様に、即ち共にモータ２１と２
２にＪ：って駆動される。

ロールスタンド位置ｆはモータ２２と２３によって駆動
される。モータ２３はその動力配分をロールスタンド位
置ｆ−にの駆動回転数のために、相応してモータ９は第
８図のロールスタンド位置Ｖのために供する。ロールス
タンド位置９〜ｒはこれに対して第３図に図示したよう
に駆動され、この場合第１図のモータ４と５に相応して
、モータ２３は基本モータとして、モータ２４は補助モ
ータとして働く。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は一つの群から成る公知郡部動機構を備
えでいる圧延ライン、 第４図〜第６図は二つ群から成る公知の郡部動機構を備
えている圧延ライン、 第７図は本発明による圧延ラインの平面図、第８図は第
７図による圧延ラインの伝動経路図、 第９図と第１０図は本発明による圧延ラインの回転数グ
ラフ、 第１１図は公知の駆動機構部分と組み合わせた本発明に
より形成された駆動機構部分を備えた圧延ライン、 第１２図は第１１図による圧延ラインに関するグラフ。 図中符号は、 １・・・ロールスタンド ２・・・駆動軸 ３・・・伝動歯車装置 ４・・・基本モータ ５・・・補助モータ ６・・・補助モータ ７〜１０・・・駆動モータ １１・・・駆動軸 １２・・・遊星歯車装置段 １３〜２０・・・歯車列

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密接して相前後して設けられた多数のロールスタン
   ドを備えており、これらのロー ルスタンドのロール組がロールスタンドの 一方の部分列においてはそれぞれ唯一つの モータにより直接駆動軸を介して駆動され、ロールスタ
   ンドの他方の部分列では互いに 無関係に制御可能なそれぞれ二つのモータ によりこれら両モータの回転数を統合する 各々一つの遊星歯車装置段を介して駆動さ れ、この場合直接それぞれ唯一つのモータ によって駆動されるロール組の間に設けら れているロール組が一つのロール組群を形 成し、このロール組群がこの群を入側およ び出側において区画しているロール組のモ ータによって駆動される様式の、管を絞り 延伸（ストレッチレデュシング）するため の圧延ラインにおいて、一つの群に所属す るすべてのロール組がそれぞれ唯一つの遊 星歯車装置段と圧延方向に対して平行に延 びていて上記群を区画している両ロール組 の各々の駆動軸から来る自体公知の二つの 歯車列を介して駆動されるように構成され ていることを特徴とする、管を絞り延伸す るための圧延ライン。 ２、歯車列の歯車が圧延方向でロールスタンド位置から
   ロールスタンド位置へと等しい 値だけ増大する駆動回転数列に相応して構 成されている、特許請求の範囲第１項に記 載の管を絞り延伸するための圧延ライン。 ３、駆動部が少なくとも上記圧延ラインの入側で手前の
   半部分内に設けられている、特 許請求の範囲第１項或いは第２項に記載の 管を絞り延伸するための圧延ライン。