JPS62148047A - 中空円筒形製品の圧搾のための工作機械 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空円筒形製品の圧搾のための工作機械に関
する。工作機械は製作中の加工品を固定する保持部と製
作中の加工品の壁を圧縮可能なす＜　’、ｒ　くとも一
対のローラー（一対の圧搾ローラー）からなり、その際
内側ローラー及び外側の仙のローラーが製作中の加工品
の壁を掴んでいる。そのような工作（成域は寸法範囲で
直径４００から８゜０００ｍ、−次製品の壁の厚さ４か
ら１００ｍ。

末端の壁の厚さ１か６３０ｍｍ、完成管長５００から１
６．０００ｍｍの製品の製造に提供される。

（従来技術〕 この種の工作機械についてアメリカ特許（ＵＳ−ＰＳ）
３２８７’９５１が知られている。圧搾ロール法では長
い管は厚い壁の短い一次製品の管から製造される。公知
の装置では１次製品の管が保持部に固定され、装置によ
り回転運動に置かれる。

製作中の加工品の前面の自由端には軸方向に調節できる
ローラー支持部が固定され、ローラー支持部には２つの
対になった内側、外側のローラーが製作中の加工品の壁
に向きあって圧縮していて、保持のため圧搾過程の進行
においては後に移動する。成形されるべき管とローラー
支持部との間に１つの空間が残り圧搾の際延伸された管
がその空間につきでることができる。− この空間は軸方向にしかもローラー支持部により限定さ
れるので公知の工作機械によっては比較的に短管が製造
されｊｉするだけであった。

本発明には空間的に条件づきの限定のない管を製造する
最初に述べた種類の工作機械を開発するという課題があ
る。

この課題は本発明によれば特許請求の範囲第１項記載の
特徴部によって解決される。すなわち、本発明によれば
製作中の加工品を固定する保持部と製作中の加工品の壁
に押し付け可能なすくなくとも対ローラーとからなり、
対ローラーがローラー支持部に保持され、対ローラーの
内側ローラーと他の外側ローラーにより製作中の加工品
の壁を掴んでいる中空円筒形の製品を圧搾するための工
作機械において製作中の加工品のための保持部と共にロ
ーラー支持部が圧搾方向に対して交差する１つの平面に
回転運動でき、しかも軸方向に調節可能に固定されてい
る。内側ローラーの工作機械との接続部が製作中の加工
品の接続部と同じ側に配置されていて、加工品の長さ方
向に何ら限定がないことを特徴としている。

製作中の加工品を保持する平面のなかにすくなくとも工
作機械の内側ローラーが接続部の位置を置き換えて製作
中の加工品の自由な末端部に向って突きでるような工作
機械の構造になっているので、圧搾のとき延伸される製
作中の工作品が軸方向に任意の長さ延伸できる。内部ロ
ーラーばかりでなく、外部ローラーも同じ平面に固定さ
れているので極めて合理的である。

本発明の実施態様によれば、一つの平面が支持構造体を
通って具現されていて、その支持構造体には内側ローラ
ーのためのローラー支持部が製作中の加工品のための保
持部に対しで中心的に、同中心的に同じ側に固定されて
いる。

これは非常に筒車な、空間的に節約した構造であり、平
らな支持Ｉｌｉ造体のなかに全工作機械の部品が固定で
きる。製作中の加工品のための保持部のまわりに主に追
加的に外側ローラーのローラー支持部が固定されている
。その際、ローラー支持部と固定された中空円筒形の製
作中の加工品は互に平行に配置され、一方ローラーはそ
れ自身ローラー支持部に対して交差して固定されている
。

最初に厚い壁を持つ管もしくは製作中の加工品の圧搾の
ときには延伸された管がローラーの間で自由に運動でき
る。

本発明による工作機械において必要な前進−及び回転運
動は保持部及び／またはローラー支持部とを駆動するこ
とにより行なうことができ、製作中の加工品が回転され
、一方、ローラーによる軸方向の運動が好ましく行われ
る。そのために製作中の加工品のための保持部は支持構
造部のなかに回転運動ができるように配置され、相当す
る駆動装置が設けられる。一方、ａ−ラー支持部は好ま
しくは３またはそれ以上の円柱からなり、支持構造物の
なかでローラー支持物がすべりスリーブの内部で軸方向
に調節できるように配置されている。

軸棒及び相当する駆動装置を用いてローラー支持部は動
かされる。

一次製品及び最終製品のための工作機械にはそのための
異なる寸法のものが使用でき、ローラー支持部のローラ
ーはそのときそのとき半径方向に（工作機械軸に関して
）調節可能もしくは可動的に配置されている。ビン及び
孔の組み合せを使用してローラーの半径方向の位置をお
おまかに調節できる。微調整にはくさびが設けられ、ロ
ーラーの望ましい位置を正確に調節でき、ローラーにか
かる全圧力負荷は受は入れ可能である。

本発明による工作機械の構想はさらに小さな管から非常
に大きい管の製造に対して同じまたは異なる直径で設計
されるという利点を持っている。

小さな管に対しては工作機械は水平位置に構成される。

非常に大きい管に対しては垂直耐直に設【プられ、その
際底部の基礎は支持構造部であり、ローラー支持部は支
持構造部から垂直方向に突出している。そのような装置
によって８ｍまでの直径、１６ｍの長さの管が製造でき
る。

本発明の別の実ｉｎ様によれば、４つの対ローラーが設
けられ、外側ローラーは正方形のリングの隅に、その外
側ローラー支持部の一部分であるが配置されている。こ
の配置においてローラー支持部もしくはローラーの高い
圧力負荷をうける接続部分は正方形リングのローラーの
間で最も少ない曲げ応力をうける。そのためにローラー
支持部の設計は比較的簡単であり、金属及び厚さの選択
により必要とされる引張り強度もしくは圧縮強度が得ら
れる。

本発明による装置によって非常に大きい管ばかりでなく
、小さい管も大きい管も高精密度で製造できる。半径方
向のローラーの可動性にＪ：り特に異なる直径もしくは
溝を有する管がぞのままで製造可能である。

内側ローラーの直径は外側ローラーの直径よりも小さい
直径を持つことがローラーと製作中の加工品の壁との間
の同じ接触面を内側および外側で得るために好ましい。

そのためにローラーの同じ接触圧力のときに一様な圧搾
変形もしくは対称的な壁変形が得られる。中程度の直径
の延伸円筒形では中程度の直径の一次製作中の加工品の
上に置かれる。

ローラ一対は互に軸方向に置くように配置されている。

圧搾方向に沿って減少するすき間をもつローラ一対の調
節によって非常に長い管が圧搾工程の間で製造可能とな
り、そこでは各々ローラ一対が延伸変形を担当している
。

本発明の実施例を図面を参照して詳しく説明する。

第１図には水平配置の圧搾ローラー工作機械１０が概略
断面図で示されている。その工作機械１０は工作機械軸
１２に垂直に横たわる１つの平面１１のなかに全工作機
械部品を支持するところの支持構造部１３を持っている
。工作機械部品は１つの保持部１５のなかにあり、その
なかで製作中の加工品１６が固定され、支持構造部１３
のなかで回転運動できるようにとりつけられている。工
作機械の軸１２の上に一つのローラー支持部２０が軸方
向に調節可能に配置され、その頭部分２１には２つの圧
搾ロールのローラー２２及び２３（以下ローラーと称す
）が支えられていて、それはそのときそのときに半径方
向に調節可能な取り付け具２４及び２５で軸受けに取り
付けられている。製作中の加工品の半径方向の外側に第
２の圧搾ロールのローラー３２．３３　（以下ローラー
と称す）が内側ローラー２２．２３に対して配置されて
いる。また、ローラー３２．３３は半径方向に調節可能
な取り付け具３４もしくは３５で軸受けに取り付けられ
ている。外側ローラー支持部３０は同時に支持構造部１
５に軸方向に調節可能に軸受けに取り付けられている。

互に平行に配置されたＯ−ラー支持部２０と３０は一緒
に同じ平面１１のなかで製作中の加工品保持部１５に据
え付けられ、それによって製作中の加工品１６の軸方向
の延伸もしくは圧搾ロールによって製造される対象物も
しくは管３８を限定できる工作機械保持部の平面の外部
で交差接続する必要はない。このことは個々の工作機械
部品間の全ての結合部が製作中の加工品１６の前面端に
あり、同じ側でその端部に固定されていると８える。製
作中の加工品１６もしくは管３８の自由な前面側３９に
向う領域は完全においているので、製造されるべき対象
物３８の長さには限定がない。

圧搾法にＪ３いて製作中の仕上品１６は保持部１５に固
定されていて、外側ローラー支持部３０は最初の製作中
の加工品の長さに一致して第１のローラ一対２２．３２
が製作中の加工品の自由な前面に取り付けられ、第２の
ローラ一対２３．３３はつき合せになっていない。保持
部１５はここに示されていない駆動装置を用いて回転さ
れ、一方、矢印の方向にすなわら支持構造体１３に対し
てローラー支持部２０と３０は一様に移動する。

薄くされた管の壁の厚さに応じて圧力及びローラー２２
．３２もしくは２３．３３の半径方向の距離が調節され
る。それによって最終的に保持部１５の回転速度及びロ
ーラー支持部２０．３０の送り速度が調節される。ロー
ラ一対の食い違いで圧縮するローラーによって製作中の
加工品１６の壁の延伸が行われる。そのときローラ一対
のローラーは変形仕事を分配している。両ローラーはそ
の際材料のなかにただ半分の深さに入りこみ、一つのロ
ーラーは変形仕事を行う。

ローラー２２．２３．３２．３３の半径方向の調節性に
よって一つの工作機械１０により屓なる直径の製作中の
加工品もしく【、１管３８を製造し、そのとき製造され
るべき管３８の中程度の直径は内側ローラー、外側ロー
ラーによって高精密性をもって達成できる。そこで、ロ
ーラ一対は一次製品１６の壁に対して対称的に調節され
る。

ローラ一対２２．３２もしくは２３．３３は軸方向に配
置される。そのため２つのローラ一対では第１図に示さ
れるように作業工程で２つの延伸工程が実行される。製
作中の加工品１６の壁に作用する半径方向の力はそのと
きに各々のローラ一対が必要とする変形深さの半径にな
るようにひろげられる。

工作機械１０の構造によってそのつど管が製造できるよ
うに条件づけられるならば、その大きさはある一定の限
界の内にある。非常に大ぎな直径の管のために数ター１
〜ル及び相当する長さのメートルのものの製造には垂直
に配置した工作機械が適している。その際には工作機械
は支持構造物として役立っている基礎に対して可動的に
配置されている。

第２図は基礎４０に配置された圧搾ローラー機械に対す
る実施例の断面図を示している。基礎４０には垂直空間
４１が設けられ、そのなかにねじ内棒４２．４３．４４
が回転運動可能に取りつけられている。ねじ内棒４２．
４３．４４によってそれぞれすべりスリーブ４５の間に
保持された中空円筒形円柱４６，４７．４８が上、下に
運動する。

第２図には工作機械装置の一部分の横断面図が示されで
ある。工作機械の軸は５０で示す。図は下部領域の内部
を示し、軸５０のまわりに配置したローラー支持部及び
外側ローラー支持部の半分（第２図の左側）が断面で示
されである。軸方向運動の中点に中空円筒形円柱４７．
４８はここには示されていない頭部分とさらに１２合に
よっては円柱と共に内側ローラー支持部を構成している
。

内側ローラー支持部を囲んで軸５０のまわりを回転でき
る保持部５１が製作中の加工品５２に対して概略的に示
しである。製作中の加工品５２のための保持部５１は金
属支持物５３を経て基礎４０に結合している。金属支持
物５３は同時にすべりスリーブ４５を内側ローラー支持
部の円柱４７゜４８のために支持している。同中心的外
側保持部５１は一定の距離にすくなくとも３つの中空円
筒形円柱４６を設け、結合部にはここに示していない頭
部分と共に外側ローラー支持部を構成している。

第３図は外側の頭部分６０及び４つのローラ一対６２を
右する内側の頭部分６１の実施例を平面図で、その半部
分は断面図で示している。外側の頭部分６０は金属製正
方形リングからなっていて、４つの円柱６３と共に外側
ローラー支持部を形成し、開領域にそれぞれローラー保
持部６５を支えている。ローラー保持部６５は外側の頭
部分６０の内部で半径方向に運転可能なブロックであり
、それには前面にローラー６６が軸受で取り付けられて
いる。ローラー保持部６５の固定のために異なる半径の
位置に半孔６７が頭部分６０及びローラー保持具６５に
設けられ、そのとき半径方向の保持部６５の位置に対抗
して、半孔と半孔が組み合され完全孔を形成し、その孔
のなかにビン６８が挿入され、ローラー保持部６５が固
定される。

内側の頭部分６１は同じく４つの円柱７０に支持された
正方形金属体であり、その開領域に同じくローラー保持
部７１が外側の頭部分６０のように設けられ、同様な方
法で半径方向の調節ができるようになっている。

４つの直径方向に互に配置されたローラ一対６２の選択
により高圧のとき製作中の加工品７３の壁に対してロー
ラ一対６３が圧縮し、好ましい力の場を栴成し、頭部分
６０．６１によって完全にその圧力ｔよ収容できるので
円柱６３．７０はこの力の場によりごくわずか荷重され
る。特に４つのローラ一対６２は比較的厚い壁を持つ非
常に長い管及び短い一次製品の管を製造できるのに役立
っていて、そのとき４つのローラ一対６２を経て１つの
作業過程において４つの延伸プロセスが実施できる。

第３図による実施は第２図による装置に適し、円柱６３
と７０は円柱４６．４７．４８にざらに第２図には示さ
れていない円柱に一致している。

第３図に示され、上述の半径方向に位置決め及びローラ
ー支持部６５の固定はビンによる荒調整が示され、微調
整に対してはくさびが設置Ｊられている。

第４図には第３図の左側ｒＶ−ＩＶ線で切断したローラ
一対６２の断面図が詳しく示されている。ここにはくさ
び８０を用いる微調整の機構が明確に示されている。外
側ローラー６６もしくは内側ローラー７５の後にその屈
するところのローラー保持部６５もしくは７１をもって
大まかに位置決めされ、駆動装置８１及び相当する駆動
装置８２を経てねじ内棒８３を軸方向に１つの方向また
は他の方向に動かす。ねじ内棒８３の前面端に固定され
たくさび８０は、程度の差こそありローラー支持部６５
もしくは７１０間及びＯ−ラー支持部に向い合って調節
できる保持部８５もしくは８６との間に押される。保持
部８５もしくは８６においてローラー６６もしくは７５
は回転可能に軸受けされている。保持部８５もしくは８
６は同じくくさび８０は付属する駆動装置を有して、半
径方向に動くことのできるローラー保持部６５及び７１
の構成要素である。

荒調整のとぎには全ローラー保持部６５は位置をかえる
。微調整のときにはただくさびの斜面８７がずらされて
支持部８５．８６が動き、そのためローラー６６もしく
は７５は製作中の加工品７３の壁方向に圧縮するくさび
８０の引き抜きで支持部８５もしくは８６は示されてい
ｔ【い弾力または同じようなもので後方へ製作中の加工
品の壁から引き離される。

この調整系は簡単で非常に精密な調節ができるだけでな
く、むしろ高圧縮力なしに受は入れできるので有利であ
る。実質的な圧縮力成分は半径方向の平面にあり、この
成分はくさびの斜面８７によって原因となる軸方向の成
分は非常に小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作機械の水平型実施例の概略断面図
、第２図は本発明の工作機械の他の実施例の垂直型の部
分断面図、第３図は第２図の外側頭部分と内側頭部分の
４つのローラ一対の一部分平面図及び一部分断面図、第
４図は第３図の平面図のＩＶ−ＩＶ線により切断した断
面図である。 １０・・・圧搾ローラ工作機械、１１・・・平面、１２
゜５０・・・工作機械軸、１３．４０・・・支持構造部
、１５．５０・・・保持部、１６．５２・・・製作中の
加工品、２０・・・内側ローラー支持部、２１．３１・
・・頭部分、２２．２３，４３．３３・・・ローラー、
３０・・・外側ローラー支持部、３４．３５・・・取り
付け具、３８・・・管（対象物）、３９・・・前面側、
４０・・・圧搾ローラ工作機械の基礎、４１・・・垂直
空間、４２．４３゜４４・・・ねじ内棒、４５・・・す
べりスリーブ、４，６゜４７．４８・・・中空円筒形円
柱、５３・・・金属製支持部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製作中の加工品の壁に押し付け可能なすくなくとも
   １つの対になったローラーとからなり、それぞれの対に
   なるローラーはローラー支持部に保持されていて、１つ
   の内側ローラーと他の外側ローラーとが前記製作中の加
   工品の壁を掴んでいる中空円筒形の加工品を圧搾するた
   めの工作機械において、前記製作中の加工品（１４）の
   ための保持部（１５）と共に前記ローラー支持部（２０
   もしくは３０）が圧搾方向に対して交差する１つの平面
   （１１）に回転運動できしかも軸方向に調節可能に固定
   されていることを特徴とする中空円筒形製品の圧搾のた
   めの工作機械。 ２、前記平面（１１）は支持構造部（１３）に具体的に
   包含され、前記支持構造部（１３）のほぼ中心に前記内
   側ローラー（２２、２３）のための前記ローラー支持部
   （２０）を固定し、そのまわりに前記製作中の加工品（
   １６）のための保持部（１５）を同中心的に配置するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載による工作機
   械。 ３、前記ローラー支持部（３０）が外側ローラー（３２
   、３３）のために前記支持構造部（１３）に固定されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載による
   工作機械。 ４、前記製作中の加工品（１６）の保持部（１５）が前
   記支持構造部（１３）に回転運動可能に固定されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項記載
   のいずれか１つによる工作機械。 ５、前記製作中の加工品（１６）の保持部（１５）が前
   記支持構造部（１３）に軸方向に運動可能に固定されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項
   記載のいずれか１つによる工作機械。 ６、前記ローラー支持部（２０、３０）が前記支持構造
   部（１３）に対して軸方向に動けるように固定されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項記
   載のいずれか１つによる工作機械。 ７、前記ローラー支持部（２０、３０）が前記支持構造
   部（１３）に対して前記工具軸１２の囲りを回転できる
   ように配置されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項から３項及び第５項記載ののいずれか１つによる工作
   機械。 ８、前記ローラー支持部の円柱（４６、４７、４８）が
   すべりスリーブ（４５）の内部にあり、前記支持構造部
   （４０）のなかで軸方向に動けるように配置されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項記載のい
   ずれか１つによる工作機械。 ９、ねじ山棒（４２から４４まで）が軸方向の移動のた
   めローラー支持部（４６から４８まで）に設けられ、共
   通の駆動装置または同期連結、分離駆動装置により操作
   できることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載によ
   る工作機械。 １０、前記ローラー（６６、７５）が前記ローラー支持
   部（６０、６１）のなかに半径方向に調節できるように
   配置されることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
   載による工作機械。 １１、前記ローラー（６６、７５）の半径方向の調節の
   ために、荒調整機構（６７、６８）及び微調整機構（８
   ０から８３まで）を設けることを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項記載による工作機械。 １２、前記微調整機構は調節できるくさび（８０）から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載によ
   る工作機械。 １３、４つの対ローラー（６２）が設けられ、それに対
   して外側ローラー（６６）が正方形リング（６０）の隅
   に配置されることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第１２項記載のいずれか１つによる工作機械。 １４、非常に太くしかも長い管（５２）の製造のために
   前記支持構造部が基礎（４０）として形成され、その上
   に前記ローラー支持部（４６から４８まで）及び前記製
   作中の加工品（５２）のための保持部（５１）を垂直に
   配置することを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   １３項記載のいずれか１つによる工作機械。 １５、前記内側ローラー（２２、２３、７５）が前記外
   側ローラー（３２、３３、６６）よりも小さい直径を持
   つことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１４項
   記載のいずれか１つによる工作機械。 １６、前記対ローラー（３２、２２もしくは２３、３３
   もしくは６２）が互に軸方向に置くように配置されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１５項記載
   のいずれか１つによる工作機械。