(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延軸（Ｘ）を有する圧延スタンド（１）において、
前記圧延軸（Ｘ）と直交する長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）を有する支持構造体（２、３、４、５）と、互いに向かい合って圧延通路（Ｐ）を画成する周面を有し、互いに傾斜している軸を有する第１のワークロール（８）および第２のワークロール（９）と、第１のロール・クレードル（６）および第２のロール・クレードル（７）とを備え、前記第１のワークロール（８）は前記第１のロール・クレードル（６）に固定され、前記第２のワークロール（９）は前記第２のロール・クレードル（７）に固定されている圧延スタンドであって、
前記圧延通路（Ｐ）から遠い前記第２のロール・クレードル（７）の第１の表面に第１の押圧力を及ぼすように配置および構成された少なくとも２つの第１の油圧ジャッキ（（１４、２４）、（１５、２５）、（１６、２６）、（１７、２７））と、
前記圧延通路（Ｐ）から遠い前記第１のロール・クレードル（６）の第１の表面に前記第１の押圧力と反対の方向に第２の押圧力を及ぼすように配置および構成された少なくとも２つの第２の油圧ジャッキ（（１０、２０）、（１１、２１）、（１２、２２）、（１３、２３））と、
前記圧延通路（Ｐ）に近い前記第１のロール・クレードル（６）の第２の表面（５２、５３、５４、５５）に第３の押圧力を及ぼし、前記第１のロール・クレードル（６）と前記第２のロール・クレードル（７）の間の相互距離を規定するように配置および構成された、少なくとも２つの第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））と、
前記圧延通路（Ｐ）に近い前記第２のロール・クレードル（７）の第２の表面（５６、５７、５８、５９）に第４の押圧力を及ぼし、前記少なくとも２つの第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））と協働して前記第１のロール・クレードル（６）と前記第２のロール・クレードル（７）の間の相互距離を規定するように配置および構成された、少なくとも２つの第２の油圧カプセル（（３４、４４）、（３５、４５）、（３６、４６）、（３７、４７））と、
前記少なくとも２つの第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））および前記少なくとも２つの第２の油圧カプセル（（３４、４４）、（３５、４５）、（３６、４６）、（３７、４７））の位置および押圧力と、前記少なくとも２つの第１の油圧ジャッキ（（１４，２４），（１５，２５），（１６，２６），（１７，２７））および前記少なくとも２つの第２の油圧ジャッキ（（１０，２０），（１１，２１），（１２，２２），（１３，２３））の押圧力を制御するように構成される、前記第１のロール・クレードル（６）および前記第２のロール・クレードル（７）の位置を制御する制御手段と、を備えた圧延スタンド。
【請求項２】
前記少なくとも２つの第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））のうちの１つが、前記少なくとも２つの第２の油圧カプセル（（３４、４４）、（３５、４５）、（３６、４６）、（３７、４７））のうちの１つと、前記少なくとも２つの第１のジャッキ（（１４、２４）、（１５、２５）、（１６、２６）、（１７、２７））のうちの１つと、前記少なくとも２つの第２のジャッキ（（１０、２０）、（１１、２１）、（１２、２２）、（１３、２３））のうちの１つと、前記長手方向の軸（Ｚ）と平行な同一の軸に沿って位置合わせされている、請求項１に記載の圧延スタンド。
【請求項３】
前記第１の油圧カプセルと前記第２の油圧カプセルと前記第１の油圧ジャッキと前記第２の油圧ジャッキはそれぞれ、個数が４つである、請求項１又は２に記載の圧延スタンド。
【請求項４】
前記第１のロール・クレードル（６）および前記第２のロール・クレードル（７）が、それぞれの、窪みと突出が交互に連続して配置された周面を有し、前記第１のロール・クレードル（６）および前記第２のロール・クレードル（７）の組立ておよび分解時に、前記油圧ジャッキおよび前記油圧カプセルを前記スタンド（１）から前記長手方向の軸（Ｚ）の方向に取り外すことができるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
【請求項５】
前記第１のワークロール（８）および前記第２のワークロール（９）が、円錐形の圧延周面を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
【請求項６】
前記第１のワークロール（８）および前記第２のワークロール（９）が樽状の圧延周面を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
【請求項７】
前記長手方向の軸（Ｚ）が垂直となるように前記圧延スタンドが配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
【請求項８】
前記長手方向の軸（Ｚ’）が水平となるように前記圧延スタンドが配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
【請求項９】
請求項４に記載の圧延スタンド（１）を組み立てる方法であって、
ａ）前記第２のロール・クレードル（７）をその所定の最終動作位置に対して前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の周りに角度δ２だけ回転させ、前記第２のロール・クレードル（７）を前記圧延スタンド（１）の前記支持構造体（２、３、４、５）の内部の前記第１の油圧ジャッキ（（１４、２４）、（１５、２５）、（１６、２６）、（１７、２７））に対応した位置まで前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の方向に移動させるステップと、
ｂ）前記第２のロール・クレードル（７）を、前記第２のロール・クレードル（７）の第１の突出部（７１、７２、７３、７４）がそれぞれの前記第１の油圧ジャッキ（（１４、２４）、（１５、２５）、（１６、２６）、（１７、２７））に対応して配置されるように、前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の周りに角度δ２だけ回転させ、前記第２のロール・クレードル（７）を、その所定の前記最終動作位置に配置するステップと、
ｃ）前記第１のロール・クレードル（６）をその所定の最終動作位置に対して前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の周りに角度δ１だけ回転した角度位置に配置し、前記第１のロール・クレードル（６）を前記圧延スタンド（１）の前記支持構造体（２、３、４、５）の内部の前記第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））に対応した位置まで前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の方向に移動させるステップと、
ｄ）前記第１のロール・クレードル（６）を、前記第１のロール・クレードル（６）の第２の突出部（６１、６２、６３、６４）がそれぞれの前記第１の油圧カプセル（（３０、４０）、（３１、４１）、（３２、４２）、（３３、４３））に配置されるように、前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）の周りに角度δ１だけ回転させ、前記第１のロール・クレードル（６）をその所定の前記最終動作位置に配置するステップとを含む、圧延スタンドの組み立て方法。
【請求項１０】
前記長手方向の軸（Ｚ’）が水平となるように前記圧延スタンド（１）が配置され、前記第１のロール・クレードル（６）および前記第２のロール・クレードル（７）が前記圧延スタンド（１）の２つの対向する側部から挿入される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記長手方向の軸（Ｚ）が垂直がとなるように前記圧延スタンド（１）が配置され、前記第１のロール・クレードル（６）よりも下側に配置される前記第２のロール・クレードル（７）が前記第１のロール・クレードル（６）より先に前記圧延スタンド（１）の上部から挿入される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記長手方向の軸（Ｚ、Ｚ’）に沿った前記第１のロール・クレードル（６）と前記第２のロール・クレードル（７）の間の距離の調節が、前記金属製品の圧延中に荷重をかけて実行される、請求項１に記載の圧延スタンド（１）を用いた圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークロールがスキュー軸を有する、シームレス管状体を製造するための圧延スタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、２つの傾斜ワークロール軸を有する圧延機、とりわけ、シームレス管用の圧延機における丸ビレットの穿孔に使用される現行の穿孔機は、圧延中の材料の変形によって発生する荷重を支持するスタンド構造体すなわちフレームと、ワークロールを支持するロール・クレードルを備える。既存の送り角度の調節手段もまた傾斜回転軸が互いに傾いている２つのワークロールの間に設けられる。
【０００３】
実際、同一の圧延スタンドを用いて、多様な製品とりわけ様々な直径のビレットの圧延を可能にするために、実用上送り角度を変更する必要がある。この送り角度は、２つの傾斜軸が成す角度であり、圧延軸に対して、この機械で生じるトルクおよび力を含むように求められる。
【０００４】
さらに、現行圧延機では、ワークロール間の間隔の調節ができる。具体的には、このような調節装置は電気機械式スクリュージャッキであり、そのスクリュージャッキを介してワークロール間で発生する引き離し力が構造体の両端で放出される。こういった電気機械式スクリュージャッキは通常、数がワークロールごとに２つであり、場合によっては４つのスクリュージャッキが使用される。これらのスクリュージャッキは、通常はスタンド構造体に固定される圧延スタンドの下部に組み付けられると同時に、一般にはワークロールおよびロール・クレードルの交換を可能にするために傾動または移動するフレームの可動部品に組み付けられるスクリュージャッキでもある。
【０００５】
スタンド構造体の垂直弾性のために、荷重がかかっているときに数ｍｍ例えば最大３〜５ｍｍまでワークロールが相互に引き離される可能性がある。このずれは、側部ガイドシステムとの干渉のため、電気機械式スクリュージャッキを調節する、つまりそれらを近づけることによって常に補償されるとは限らない可能性がある。具体的には、圧延機スタンドがディスクガイドを有する場合、ディスクガイドはワークロールにほとんど接触して配置する必要があり、したがって事前に近づけることは、ロールとディスクの接触と損傷の危険を伴う。さらに、加工物の先頭と末尾を圧延する段階、すなわち引き離し力が低下する２段階では、引き離し力の低下によって生じる各要素の弾性復帰による構造体の自動的な接近が原因で、圧延区画が薄くなる。
【０００６】
特許文献１に上述のものと同様の圧延機が記載されている。その圧延機では、スクリュージャッキが構造体に組み付けられ固定され、ワークロールの対を交換するためのロール・クレードルの取り外しはバヨネット式の締結具で行われる。したがって、その圧延スタンドは、現況技術の他の解決策と同様に可動キャップを備えることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許公開第６１９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な目的は、ロールの予荷重を確保する装置を備える円錐形ロール圧延スタンドを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、より手頃だがより剛性を有する構造体を備える圧延スタンドを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ロールの対の交換がより簡単かつより短時間でありうるスタンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記およびその他の目的は、請求項１に従って以下が設けられた、圧延軸を規定する圧延スタンドによって実現される。
上記圧延軸と直交する長手方向の軸を有する支持構造体と、互いに向かい合う周面を有し、圧延通路を画成し、傾斜圧延軸を有する第１のワークロールおよび第２のワークロールと、第１のロール・クレードルおよび第２のロール・クレードルとを備え、上記第１のロール・クレードルが上記第１のワークロールを一体的に支持し、上記第２のロール・クレードルが上記第２のワークロールを一体的に支持することを特徴とする圧延スタンドであって、
上記圧延通路から遠い上記第２のロール・クレードルの第１の表面に第１の押圧力を及ぼすように配置および構成された、少なくとも２つの第１の油圧ジャッキと、
上記圧延通路から遠い上記第１のロール・クレードルの表面に上記第１の押圧力と反対の方向に第２の押圧力を及ぼすように配置および構成された、少なくとも２つの第２の油圧ジャッキと、
上記圧延通路に近い上記第１のロール・クレードルの表面に第３の押圧力を及ぼし、上記第１のロール・クレードルと上記第２のロール・クレードルの間の相互距離を規定するように配置および構成された、少なくとも２つの第１の油圧カプセルと、
上記圧延通路に近い上記第２のロール・クレードルの表面に第４の押圧力を及ぼし、上記少なくとも２つの第１の油圧カプセルと協働して上記第１のロール・クレードルと上記第２のロール・クレードルの間の相互距離を規定するように配置および構成された、少なくとも２つの第２の油圧カプセルと、
上記少なくとも２つの第１の油圧カプセルおよび上記少なくとも２つの第２の油圧カプセルの位置および力と、上記少なくとも２つの第１のジャッキおよび上記少なくとも２つの第２のジャッキの力を制御するように構成される、上記第１のロール・クレードルおよび上記第２のロール・クレードルの位置を制御する手段、とを備える。
【００１２】
本発明の圧延スタンドは油圧カプセルの各クリアランスを形成する。油圧カプセルは２つの上側および下側ロール・クレードルに作用し、一方ともう一方のロール・クレードルの間にある内側空間に配置されている。このカプセルは、適当な手段により実行される位置制御によってロール・クレードル間の距離を規定するという目的を有する。このカプセルが２つのロール・クレードルの間の、圧延軸の近傍に配置されると、ワークロール間の距離はスタンド構造体全体の追従（compliance）の影響を受けず、その結果荷重下の追従が小さくなる。さらに電気機械式のスクリュージャッキの代わりに、一定の圧力で動作し、ロッドを備える油圧ジャッキが存在する。そのロッドは、それぞれに設けられた内側支持カプセルに接触したままのロール・クレードルの位置を変えることなく構造体の様々な変形を吸収するために、完全に伸張しきったり収縮しきったりはしない。上記ジャッキはこの内側カプセルと対照をなし、その内側カプセルと同軸になっていると好ましい。この場合、バヨネット結合システムによるロール・クレードルの挿入をフレームに利用することによって、上部可動キャップを用いずにスタンドフレームを製作することも可能である。
【００１３】
好ましくは、内部バー・ステディア（internal bar steadier）と呼ばれる装置が圧延スタンド内に設けられていてもよい。この装置は、ロール・クレードルの角度調節と、スタンドから外に向かうプラグバーのガイド装置に関係する。この装置は一般に、スタンド内部に組み付けられる３つのガイドロールで作られている。
【００１４】
さらに、この提案した解決策には、電気機械式のスクリュージャッキが存在しないので、荷重を受けているロールの位置の調節が可能になる。電気機械式のスクリュージャッキは、ワークロールが荷重を受けているときに作動することが難しいので、その代わりにカプセルおよび油圧ジャッキに置き換えられている。
【００１５】
本発明の第２の態様では、上記の圧延スタンドを組み立てる方法によって上述の問題が解決される。この方法は、
ａ）上記第２のロール・クレードルを、その所定の最終動作位置に対して上記長手方向の軸の周りに角度δ２だけ回転させた角度位置に配置し、上記第２のロール・クレードルを、上記圧延スタンドの上記支持構造体の内部の上記第１の油圧ジャッキの当接位置まで上記長手方向の軸の方向に移動させるステップと、
ｂ）上記第２のロール・クレードルを、各突出部がそれぞれの上記第１の油圧ジャッキに配置されるように、上記長手方向の軸の周りに角度δ２だけ回転させ、上記第２のロール・クレードルを、その動作位置に配置するステップと、
ｃ）上記第１のロール・クレードルを、その所定の最終動作位置に対して上記長手方向の軸の周りに角度δ１だけ回転した角度位置に配置し、上記第１のロール・クレードルを、上記圧延スタンドの上記支持構造体の内部の上記第１の油圧カプセルの当接位置まで上記長手方向の軸の方向に移動させるステップと、
ｄ）上記第１のロール・クレードルを、各突出部がそれぞれの上記第１のカプセルに配置されるように、上記長手方向の軸の周りに角度δ１だけ回転させ、上記第１のロール・クレードルを、その動作位置に配置するステップとを含む。
【００１６】
本発明による圧延スタンド構造体の結果生じる圧延動作の他の利点は、ロール・クレードルが荷重を受けているとき、つまり金属製品が圧延されている間でも、スタンドの長手方向の軸に沿ったロール・クレードル間の距離の調節を可能にすることである。
【００１７】
従属請求項は本発明の好ましい実施形態を示す。
【００１８】
添付の図面を用いて非限定的な例として示す、本発明による予荷重装置を備えた、円錐形ワークロールがスキュー軸を有する圧延スタンドの好ましいがこれに限定されない実施形態の詳細な説明に照らすと、本発明の他の特徴および利点がより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本発明の圧延スタンドの圧延材料入口側の不等角投影図である。
【図１Ｂ】図１Ａの圧延スタンドの圧延材料出口側の不等角投影図である。
【図１Ｃ】図１Ａの圧延スタンドの材料入口側の正面図である。
【図１Ｄ】図１Ａの圧延スタンドの矢印Ａの方向からみた図である。
【図２Ａ】図１Ａの圧延スタンドの構成部品の不等角投影図である。
【図２Ｂ】図１Ａの圧延スタンドの構成部品の部分断面不等角投影図である。
【図３Ａ】図１Ａの圧延スタンドの詳細不等角投影図である。
【図３Ｂ】矢印Ｇの方向における図３Ａの詳細図である。
【図３Ｃ】図１Ａの圧延スタンドの別の詳細不等角投影図である。
【図３Ｄ】矢印Ａの方向における図３Ｃの詳細図である。
【図４】第１の動作構成における、図１Ｄの圧延スタンドの面Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図５】異なる動作構成における、図１Ｄの圧延スタンドの面Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図６】上記のものと異なる動作構成における、図１Ｄの圧延スタンドの面Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図７】図１Ｃの圧延スタンドの面Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図８】図１Ｃの圧延スタンドの面Ｅ−Ｅに沿った断面図である。
【図９】図７のものと異なる動作構成における、図１Ｃの圧延スタンドの面Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図１０】図８のものと異なる動作構成における、図１Ｃの圧延スタンドの面Ｅ−Ｅに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
各図の同一番号は、同じ要素または構成部品に対応する。
【００２１】
図１Ａ〜１Ｄには、圧延スタンド全体が番号１で示されている。圧延スタンドは、４本の柱２、３、４、５を有するフレームすなわち支持構造体を備え、４本の柱は床、左肩８１および右肩８２に固定されている。
【００２２】
左レジューサ８３’を有する左ディスクガイド５０の左移動フレーム８４と、右レジューサ８３’’を有する右ディスクガイド５１の移動フレーム８５が、フレームの下部に配置されている。左ディスクガイド５０用の垂直ブロッキング要素９０と右ディスクガイド５１用の垂直ブロッキング要素９１に加えて、左ディスクガイド５０用の水平ブロッキング要素８６、８７と右ディスクガイド５１用の水平ブロッキング要素８８、８９が設けられている。２つのディスクガイド５０および５１は制御システム９２によって調節され、圧延中に管を案内する目的を果たす。ディスクガイド５０および５１上のディスクはモータ付きだが、簡単のため、モータは図面に示していない。
【００２３】
スタンド１は、４つの柱２、３、４、５と左肩８１および右肩８２によって画定される空間内部に配置された、上側ロール・クレードル６および下側ロール・クレードル７を備えている。上側円錐形ワークロール８は上側ロール・クレードル６に固定され、下側円錐形ワークロール９は下側ロール・クレードル７に固定されている。
【００２４】
スタンド１はまた、４つの上側油圧ジャッキを備え、４つの上側油圧ジャッキは２つのピストン１０、１１、１２、１３とそれぞれの油圧室２０、２１、２２、２３を備え、油圧室２０、２１、２２、２３は柱１、２、３および４と一体になっている。スタンド１はまた、４つの下側油圧ジャッキを備え、４つの下側油圧ジャッキはピストン１４、１５、１６、１７とそれぞれの油圧室２４、２５、２６、２７によって形成され、油圧室２４、２５、２６、２７は柱１、２、３および４と一体になっている。上側油圧ジャッキ１０、１１、１２、１３は上側ロール・クレードル６の上側表面に下向きの力を及ぼし、油圧ジャッキ１４、１５、１６、１７は下側ロール・クレードル７の下側表面に上向きの力を及ぼす。本発明によると、油圧ジャッキによって及ぼされる力は一定であり、ピストン１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７と向きが一致している。これらのピストンは、圧延中のスタンド構造体の弾性変形の吸収を可能にするために、完全には引き出されない。
【００２５】
スタンド１はまた４つの上側油圧カプセルを備え、各上側油圧カプセルはそれぞれの油圧ピストンおよび油圧室３０、３２、３１、３３、４０、４２、４１、４３を備えている。４つの下側油圧カプセルがやはり設けられ、各下側油圧カプセルはそれぞれの油圧ピストンおよび油圧室３４、３６、３５、３７、４４、４６、４５、４７を備えている。各上側カプセルのピストン３０、３２、３１、３３は、上側ロール・クレードル６のそれぞれの当接表面５２、５３、５４、５５に当接し、したがってそのカプセルが固定されている柱に反力を伝える。一方、各下側カプセルのピストン３４、３６、３５、３７は、下側ロール・クレードル７のそれぞれの当接表面５６、５７、５８、５９に当接し、したがってそのカプセルが固定されている柱に反力を伝達する。
【００２６】
上側ロール・クレードル６と下側ロール・クレードル７の上面図によりその独自の形状が分かる。その形状は周辺突出部を備え、その突出部上に上述したカプセルのピストンの押圧表面５２、５３、５４、５５および５６、５７、５８、５９が配置されている。上側ロール・クレードル６と下側ロール・クレードル７の２つはそれぞれ、それぞれの径方向の制御アーム１００、９９を備えている。ジャッキで動作する角度調節制御機構９３および角度調節ジャッキ９５は、上側ロール・クレードル６のアーム１００に作用する。ジャッキで動作する角度調節制御機構９４および角度調節ジャッキ９６は、下側ロール・クレードル７のアーム９９に作用する。
【００２７】
油圧ジャッキ２つとカプセル２つからなるグループを軸Ｚと平行な同一の軸に沿って位置合わせさせるために、２つのジャッキと２つのカプセルが同軸になるように油圧ジャッキがカプセルと位置合わせされている。これは圧延中に発生する力の位置ずれを回避する点で有利である。そういった力の位置ずれは、望ましくない曲げモーメントをロール・クレードル６、７に発生させる可能性がある。
【００２８】
当業者に知られていることだが、油圧カプセルが油圧ジャッキと異なる点は、油圧ジャッキはそれ自体が力を加えているそれぞれのロール・クレードルにしか圧力を及ぼすことができないのに対し、カプセルは各ピストンの位置が正確に制御され調節されうるところである。その理由は、精度を高めてロール・クレードル６および７を配置するために、油圧カプセルごとに直線位置変換器が組み立てられ、ピストンがフィードバックサーボ弁を用いたオイルの入出流制御による複動式になっているためである。
【００２９】
ジャッキとカプセルの協調動作による、圧延製品に応じたワークロール８、９の引き離しまたは引き寄せを可能にするために、２つのロール・クレードル６および７はスタンド１の垂直軸Ｚの方向に、垂直移動できる。図４に、ワークロール８と９の最大相互間隔つまり最大開の位置が示され、図５に、ワークロール８と９の最小相互間隔つまり最小圧延間隔Ｐを有する最大閉の位置が示されている。
【００３０】
油圧カプセルの位置およびそれが及ぼす力の制御手段も提供されている。例えばこういった手段は、圧延中にロール・クレードル６と７の間、したがってワークロール８と９の間の位置を規定し保持するための、回路または電子プロセッサによって制御される油圧回路にできる点で有利である。
【００３１】
金属製品圧延動作中の様々な動作位置における、スタンド１内のロール・クレードル６および７のブロッキング位置が、図２Ａ、２Ｂ、４、５、７および８に示されている。
【００３２】
さらに、例えば摩耗したロールなどのロールを保守のために交換するために、または圧延製品のサイズが変更されたときに、以下に説明する簡単かつ迅速な操作によって、ロール・クレードルの交換が行われうる。上側ロール・クレードル６を交換するためのブロッキング解除位置が図１Ａ〜１Ｄ、６、９に示されている。この位置は、ブロッキング位置に対して事前定義された角度だけ軸Ｚの周りに回転した位置であり、これにより、上側ロール・クレードル６を、軸Ｚの方向の移動によってスタンド１から取り出す、またはスタンド１に挿入することが可能になる。
【００３３】
下側ロール・クレードル７を交換するためのブロッキング解除位置が図１０に示されている。この位置は、ブロッキング位置に対して事前定義された角度だけ軸Ｚの周りに回転した位置であり、これにより、下側ロール・クレードル７を、軸Ｚの方向の移動によってスタンド１から取り出す、またはスタンド１に挿入することが可能になる。
【００３４】
２つのワークロール８、９を組み立てる手順の説明から始めると、圧延スタンド内で以下のように行われる。４つの柱２、３、４、５の間に設けられる空間は、ワークロール８、９をそれぞれ有するロール・クレードル６および７を受けるためのものである。ワークロール９に一体的に固定された下側ロール・クレードル７が、軸Ｚの周りに角度δ２だけ回転した角度位置で、その圧延ロール９が上向きに配置された状態で、スタンド１の垂直軸Ｚの方向に平行移動させることによって、スタンド１のＱから挿入される。角度δ２は、ロール・クレードルをスタンド内の最終的な固定位置にするのに必要な角度の回転に対応する。
【００３５】
以上によって、突出部７１、７２、７３、７４は、油圧ジャッキの大きさおよびカプセルと干渉しないように十分な幅を有する長手方向の通路を互いに画成し、軸Ｚに沿ったロール・クレードル７の平行移動中に上側油圧ジャッキの位置と上側および下側油圧カプセルの位置と干渉しない角度の扇形に配置されている。下側ロール・クレードル７は、下側油圧ジャッキにおけるその当接位置まで降ろされ、そのロール・クレードル７の下に位置する、スタンド（１）と一体的な支持表面７５、７６の上に載置されている。
【００３６】
そしてロール・クレードル７は、角度調節制御機構９４に対するジャッキの作用とアーム９９に対する角度調節ジャッキ９６の作用によって、矢印Ｒ１の方向へ軸Ｚの周りにδ２と等しい角度だけ回転させられる。それによって各突出部７１、７２、７３、７４は、それぞれのカプセル４４、４５、４６、４７の下にある、それぞれのジャッキのピストン１４、１５、１６、１７に配置される。こうしてロール・クレードル７はブロッキングジャッキ９８の内部に挿入される。
【００３７】
したがって組み立て操作では、スタンド１のＱからの上側ロール・クレードル６の挿入が続行される。ワークロール８は下向きに配置され、上側ロール・クレードル６に一体的に固定されている。下側ロール・クレードル７と同様に、上側ロール・クレードル６は、垂直軸Ｚの方向に平行移動させることによってその先へ移動させられ、軸Ｚの周りに角度δ１だけ回転した角度位置に配置される。その位置は最終的なブロッキング動作位置に対して角度がずれている。それによってロール・クレードル６の突出部６１、６２、６３、６４は、上側ロール・クレードル６の経路に沿った、上側油圧ジャッキの位置と干渉しない角度の扇形に配置される。図４および７で分かるように、上側ロール・クレードル６の重量がカプセル３０、３２、３１、３３、４０、４２、４１、４３にかからないように、上側ロール・クレードル６は、２つの当接環状表面６５、６６によって画定されるスタンド１内の載置位置まで降ろされた後、角度調節制御機構９３に対するジャッキの作用とアーム１００に対する角度調節ジャッキ９５の作用によって、矢印Ｒ１で示されている方向へ軸Ｚの周りにδ１と等しい角度だけ回転させられる。かかる操作が終了すると、各突出部６１、６２、６３、６４は、それぞれの油圧ジャッキの下にある、それぞれのカプセル３０、３２、３１、３３、４０、４２、４１、４３に達する。
【００３８】
ワークロール８、９のロール・クレードル６および７の取り出しは、説明した各組み立て操作を逆に進めることによって同様に行われる。それによって、ロール・クレードルとワークロールの組み立ておよび分解操作は簡単かつ迅速に行われ、したがって操作時間が節減される。
【００３９】
組み立てられた圧延スタンドを用いて実行される管の圧延は、周知の工程に従って行われる。したがって圧延操作については簡単に説明する。
【００４０】
２つのロール８、９の非交差傾斜回転軸Ｘ１およびＸ２は、それぞれの角度β１およびβ２だけ圧延軸Ｘに対して様々な側に傾けて配置され、それによって、２つの角度β１とβ２の和によって与えられる角度βが、ワークロールの２つの軸Ｘ１とＸ２の間に形成される。
【００４１】
２つのワークロール８、９は、管状体か中実体かいずれにせよほぼ円筒の形状を外側でプレスし、それを管状体の内部に配置される先端具に回転状態で押し付ける。こういった複合回転動作から結果として螺旋状の前進動作が実現し、それによって管状体は、その前進の際に、２つのロールと上記先端具の間で変形工程を受ける。
【００４２】
具体的には、管状体の厚さは、入口から始まり圧延スタンド内への、ロールと先端との間におけるその前進動作の際に徐々に減少し、同時に管状体の長さは、圧延機への入口と圧延機からの出口の間で増大する。
【００４３】
圧延中の管状体の螺旋状の前進動作は、角度βの値と、ロールの２つの軸Ｘ１とＸ２の間の距離またはロールの円錐形表面間の距離の値とに基づいて変化する特徴を帯びる。角度βの変化は、角度調節制御機構９４と角度調節制御機構９３の複合作用によって生じる。
【００４４】
本発明の圧延スタンドの好ましい変形形態では、上記先端は、複数の特殊三つ組ガイド装置９７によって保持されたロッド上に組み付けられ、ガイド装置９７は、そのロッドに関連する開放およびブロッキング設備を有し、この圧延機の出口側に配置される。これらのガイド装置は一般に穿孔圧延機で使用され、管状体が前進するにつれて順次開放されていく。
【００４５】
当業者に知られていることだが、圧延力が圧延スタンド構造体に対して伝えられ、したがってその構造体を変形させる。本発明のスタンドの特徴により、ロール・クレードルに荷重ジャッキを用いて予荷重をかけることが可能である。圧延軸の近傍に配置された油圧カプセルに対して予荷重システムを作動させるため、ロール・クレードルおよびそれぞれのワークロールの位置決めを伴うスタンドの変形は、先行技術の圧延スタンドの値よりもはるかに小さい値になる。というのは、先行技術でははるかに多くのスタンド収容部分が関わり、これが本発明の油圧カプセルと圧延軸の間の距離のみに相当するからである。
【００４６】
強調すべき点は、本発明の圧延スタンドの実施形態ではスタンドの垂直配置、つまり軸Ｚが垂直に配置され、２つのロール・クレードルの１つは圧延軸Ｘの上、１つは圧延軸の下に配置される場合について言及したが、本発明の圧延スタンドの変形形態は、当業者には明らかなことであるが本発明の範囲から逸脱することなく、水平配置の圧延スタンド、つまり圧延スタンドの長手方向の軸Ｚ’と軸Ｘが水平で、２つのワークロールが圧延軸Ｘの両側に配置された圧延スタンドで構成されるということである。この変形形態では、圧延スタンドは、本発明の主要変形形態と同じ構成部品からなり、水平位置のスタンド配置のみ異なる。この変形形態では、２つのロール・クレードルが上下ではなく側方にあり、それらをスタンドの水平の長手方向軸Ｚ’に沿って取り外すことによって、スタンドの片側ごとに１つのロールを横向きに取り出すことができる。この配置を用いると、ワークロールを交換するために開可能な上部要素を有するスタンドを設計する必要性がなくなる。この組立／分解操作は、垂直スタンドのための、上記で説明したものと同様であり、違いは垂直として示されている移動方向が水平と解釈されることである。さらに、この第２の変形形態では、２つのロール・クレードルが圧延軸Ｘに対して上下ではなく側方にあり、その２つのロール・クレードルの挿入と取出しの両方が同時に実行できる点で有利であるが、取出しおよび組み立てはスタンドの２つの側部から順に行われてもよい。
【００４７】
説明した本発明の圧延スタンドの実施形態は主として、円錐形ワークロールの利用を提供するが、本発明の範囲から逸脱することなしに樽形の圧延表面を有するワークロールの対も提供されうることが当業者には明らかである。
【００４８】
本発明の実施形態は、マンドレルまたはプラグで動作するしないを問わず穿孔圧延機と延伸圧延機の両方で使用されうる。さらに、ディスクガイド５０、５１の代わりに固定されたラインガイドと組み合わされた本発明の変形形態を使用することも可能である。上記で説明した制御／移動／ブロッキング機能を備えたディスクガイドを有する実施形態のための付属要素は、この実施形態の付属要素でもある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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