(57)【要約】  本発明は、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体２６を成形して管２にする方法に関する。粉末冶金法により作製され、分散強化されたフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の管が市販で手に入る一方、ＦｅＣｒＡｌ合金製の中空体は、小さな寸法の管に成形することが非常に困難である。この問題の大きな原因は、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を完成製品へと成形する際、ＦｅＣｒＡｌ合金が脆性であることである。よって本発明の１つの態様では、任意の小さな寸法を有するフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金製の管を提供する。さらに、本発明の１つの態様では、管状中空体２６を成形してフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の完成管２にするための機械１及び方法を提供する。上記態様の少なくとも１つは、以下のように表現される：フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体２６を用意する工程、中空体２６を、９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する工程、及びピルガー圧延又は引き抜きにより、加熱された中空体を成形して管にする工程を含む、中空体を成形して管２にする方法。【選択図】図２
2019524444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体（２６）を用意する工程、
前記中空体（２６）を９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する工程、及び
ピルガー圧延又は引き抜きにより、加熱された前記中空体（２６）を成形して管にする工程
を含む方法によって得られる、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金製の管（２）。
【請求項２】
２５ｍｍ以下の外径を有する、請求項１に記載の管。
【請求項３】
フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体（２６）を成形して管（２）にするための機械であって、
前記中空体（２６）のための加熱装置（２２）、及び
ピルガーミル又は引き抜き装置（１）
を備え、
前記中空体（２６）のための前記加熱装置（２２）は、前記ピルガーミル又は前記引き抜き装置（１）の送り込み部前に配置されており、
前記加熱装置（２２）は、前記機械の稼働の間に前記中空体（２６）を、９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱するために配置されている、機械。
【請求項４】
前記加熱装置（２２）が誘導加熱器である、請求項３に記載の機械。
【請求項５】
前記誘導加熱器が誘導コイル（２３）を備え、該誘導コイル（２３）は、前記機械の稼働の間に前記中空体（２６）が、前記誘導コイル（２３）の長手方向で前記誘導コイル（２３）を通じて送られるように位置付けられている、請求項４に記載の機械。
【請求項６】
中空体（２６）を成形して管にする方法であって、
フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体（２６）を用意する工程（１００）、
前記中空体（２６）を９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する工程（１０４）、及び
ピルガー圧延又は引き抜きにより、加熱された前記中空体（２６）を成形して管にする工程（１０５）
を含む、方法。
【請求項７】
前記フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金が、
Ｃｒ  ９〜２５重量％、
Ａｌ  ３〜７重量％、
Ｍｏ  ０〜５重量％、
Ｃ  ０〜０．０８重量％、
Ｓｉ  ０〜３．０重量％、
Ｍｎ  ０〜０．５重量％、
残部であるＦｅ
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金が、
Ｃｒ  ９〜２５重量％、
Ａｌ  ３〜７重量％、
Ｍｏ  ０〜５重量％、
Ｙ  ０．０５〜０．６０重量％、
Ｚｒ  ０．０１〜０．３０重量％、
Ｈｆ  ０．０５〜０．５０重量％、
Ｔａ  ０．０５〜０．５０重量％、
Ｔｉ  ０〜０．１０重量％、
Ｃ  ０．０１〜０．０５重量％、
Ｎ  ０．０１〜０．０６重量％、
Ｏ  ０．０２〜０．１０重量％、
Ｓｉ  ０．１０〜３．０重量％、
Ｍｎ  ０．０５〜０．５０重量％、
Ｐ  ０〜０．８重量％、
Ｓ  ０〜０．００５重量％、
残部であるＦｅ
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記加熱する工程（１０４）に先立ち、前記中空体（２６）の少なくとも１つの外部表面を、潤滑剤として役立つポリマーによってコーティングする（１０２）、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記加熱する工程に先立ち、前記中空体（２６）をポリマー懸濁液に浸漬し（１０２）、浸漬後に前記中空体（２６）を乾燥させる（１０３）ことにより、前記中空体（２６）を、潤滑剤として役立つポリマーによってコーティングする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コーティングに先立ち、前記中空体（２６）をブラストする（１０１）、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
成形工程の間に、引き抜きダイを通じて、及びマンドレル上で前記中空体（２６）を引き抜きし、コーティングに先立ち、前記中空体（２６）を内部表面でのみブラストする（１０１）、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
成形工程の間に、前記中空体（２６）にオイル系潤滑剤を適用する、請求項７から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記成形工程の間に、引き抜きダイ（７）を通じて、及びマンドレル（８）上で前記中空体（２６）を引き抜き、前記オイル系潤滑剤を、前記中空体（２６）の外部表面のみに適用する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記中空体（２６）を用意する工程（１００）において、前記中空体（２６）がビレットから押し出される、請求項７から１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト系鉄クロムアルミニウム合金（ＦｅＣｒＡｌ合金）製の管に関する。本発明はさらに、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を成形して管にする機械、また中空体を成形して管にする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦｅＣｒＡｌ合金は、約１４５０℃までの耐熱性を備えると同時に、極めて良好な形状安定性、また耐腐食性を備える。
【０００３】
粉末冶金法により作製され、分散硬化されたフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の管が市販で手に入る一方、ＦｅＣｒＡｌ合金製の中空体は従来、小さな寸法の管に成形することが非常に困難である。この問題の大きな原因は、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を完成製品へと成形する際、ＦｅＣｒＡｌ合金が脆性であることである。
【０００４】
これは特に、粉末冶金法による製造では、押出成形される管の寸法に関して制約があるため、問題である。
【発明の概要】
【０００５】
よって本発明の１つの態様では、任意の小さな寸法を有するフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金製の管を提供する。さらに、本発明の１つの態様では、管状中空体を成形してフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の完成管にするための機械及び方法を提供する。
【０００６】
上記態様のうち少なくとも１つは、以下の工程：
フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を用意する工程、
中空体を、９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する工程、及び
ピルガー圧延又は引き抜きにより、加熱された中空体を成形して管にする工程
を含む方法によって得られる、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金製の管により解決される。
【０００７】
上記態様のうち少なくとも１つは、中空体のための加熱装置と、ピルガーミル又は引き抜き装置とを備える、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を成形して管にするための機械によっても解決され、ここで中空体のための加熱装置は、ピルガーミル又は引き抜き装置の送り込み部前に配置されており、この加熱装置は、機械の稼働の間に中空体を９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱するために配置されている。
【０００８】
さらに、上記態様のうち少なくとも１つは、
フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を用意する工程、
中空体を、９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する工程、及び
ピルガー圧延又は引き抜きにより、加熱された中空体を成形して管にする工程
を含む、中空体を成形して管にする方法によって解決される。
【０００９】
１つの実施形態において、先に、又は以下に規定する本発明による方法によれば、事前に、ピルガー圧延又は引き抜きによる成形工程開始時に１００〜１３５℃の範囲の温度に、別の実施形態では１１０℃〜１３０℃の範囲の温度に、別の実施形態では約１２５℃の温度に、中空体を加熱する。
【００１０】
冷間成形加工は、金属中空体を成形して管にするために使用される。冷間成形によって、最終的な管はその特性が、冷間成形に伴うひずみ硬化により変わってしまうだけではなく、管の肉厚も、内径及び外径に応じて減少する。中空体を冷間成形して管にすることによって、正確な寸法を有する管が作製できる。
【００１１】
これまで、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の管状中空体は、中空体の脆性が原因で、ピルガー圧延又は引き抜きによって冷間加工することができず、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金のピルガー圧延又は冷間引き抜きを試みると、中空体が破壊されてしまう。
【００１２】
１５０℃を超える温度で管を熱間成形すると、通常は所望の結果を得られない。それと言うのも１５０℃を超える金属加工では、中空体と工具（すなわちピルガーミルのローラ又は引き抜きダイ又はマンドレル）との間に潤滑性をもたらすためにより複雑なアプローチが必要となるからである。
【００１３】
意外なことに、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体は、ピルガーミル又は引き抜き装置への送り込み部の直前で、すなわち冷間成形のために工具と係合する前に、中空体を９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱すれば、冷間成形又は冷間加工として知られる技術を用いて加工して、管にすることができることが判明した。別の表現をすると、中空体は、ピルガー圧延又は引き抜きのための工具と係合する際に、９０℃〜１５０℃の範囲の温度にある。この温度によって、冷間成形に通常用いられる慣用の潤滑剤を使用するために充分なほど温度が低いまま、成形工程の間に中空体が壊れることが回避される。よって１つの実施形態では、加熱装置と、ピルガーミル若しくは引き抜き装置の送り込み部との間に、さらなる要素が配置されていない。
【００１４】
本発明による方法を用いることによって、外径が２５ｍｍ以下のＦｅＣｒＡｌ合金管を作製することができる。この２５ｍｍ以下という外径は、ビレットを押出成形してＦｅＣｒＡｌ合金管にすることによっては、達成できない。１つの実施形態では本発明によって、外径が１０ｍｍ以下のＦｅＣｒＡｌ合金管を作製することができる。
【００１５】
１つの実施形態において、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金は、Ｃｒ  ９〜２５重量％、Ａｌ  ３〜７重量％、Ｍｏ  ０〜５重量％、Ｃ  ０〜０．０８、Ｓｉ  ０〜３．０重量％、Ｍｎ  ０〜０．５、残部であるＦｅを含む。１つの施態様において、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金はさらに、通常存在する不純物を含む。
【００１６】
１つの実施形態において、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金はさらに、Ｙ  ０．０５〜０．６０重量％、Ｚｒ  ０．０１〜０．３０重量％、及びＨｆ  ０．０５〜０．５重量％を含む。
【００１７】
１つの実施形態において、Ｍｏ、Ｃ、Ｓｉ及びＭｎの含有率は、０重量％より多い。
【００１８】
別の実施形態において、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金は、Ｃｒ  ９〜２５重量％、Ａｌ  ３〜７重量％、Ｍｏ  ０〜５重量％、Ｙ  ０．０５〜０．６０重量％、Ｚｒ  ０．０１〜０．３０重量％、Ｈｆ  ０．０５〜０．５０重量％、Ｔａ  ０．０５〜０．５０重量％、Ｔｉ  ０〜０．１０重量％、Ｃ  ０．０１〜０．０５重量％、Ｎ  ０．０１〜０．０６重量％、Ｏ  ０．０２〜０．１０重量％、Ｓｉ  ０．１０〜３．０重量％、Ｍｎ  ０．０５〜０．５０重量％、Ｐ  ０〜０．８重量％、Ｓ  ０〜０．００５重量％、残部であるＦｅを含む。１つの実施形態において、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金はさらに、通常存在する不純物を含む。
【００１９】
上記実施形態において、ＦｅＣｒＡｌ合金の組成はさらに、更なる元素又は物質を、本願に示されたＦｅＣｒＡｌ合金の特性を変更しない濃度で含むことができる。この場合「残部であるＦｅ」とは、実施形態により必須の元素＋任意選択的な元素又は物質と合わせて１００％になる残部を表す。
【００２０】
上記仕様に含まれる合金は、極めて高い耐熱性、形状安定性、また耐腐食性を特徴とする。  
【００２１】
ＦｅＣｒＡｌ合金管の用途は、セラミックを焼くための高温炉、アニール炉、及び電子工業用の炉である。
【００２２】
１つの実施形態において、室温を超える温度でフェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を成形して管にするためには、工具と中空体との間の摩擦を低減させるために用いる潤滑剤について、入念に考慮する必要がある。よって本発明の１つの実施形態では、加熱工程に先立ち、中空体の少なくとも１つの外部表面を、潤滑剤として役立つポリマーによってコーティングする。
【００２３】
１つの実施形態では、中空体をコーティングするために、ポリマーをポリマー懸濁液として中空体に適用する。さらなる実施形態では、この懸濁液が水系である。さらなる実施形態においてこの懸濁液は、有機溶媒、フッ素、塩素、硫黄、又はこれらのあらゆる組み合わせから選択される物質を、含まない。
【００２４】
１つの実施形態では、加熱工程に先立ち、ポリマー若しくはポリマー懸濁液を中空体に吹き付けることによって、又は中空体をポリマー若しくはポリマー懸濁液に浸すことによって、ポリマーコーティングする。
【００２５】
さらなる実施形態では、ポリマーコーティングをもたらすために、加熱工程に先立ち、中空体をポリマー懸濁液に浸漬することによって、潤滑剤として役立つポリマーにより中空体をコーティングする。本発明の１つの実施形態において、懸濁液におけるポリマーの濃度は、３０重量％〜５０重量％の範囲にある。さらなる実施形態において、中空体を浸漬する間のポリマー懸濁液の温度は、５５℃〜６０℃の範囲にある。１つの実施形態では中空体を、４分〜８分の範囲の時間にわたって浸漬する。
【００２６】
ポリマー懸濁液を中空体に適用する場合、１つの実施形態では中空体を事後的に、中空体加熱前に乾燥させる。このようにして、乾燥したポリマー膜が、中空体の表面にもたらされる。１つの実施形態において乾燥膜の厚さは、４ｇ／ｍ２〜６ｇ／ｍ２の範囲にある。１つの実施形態では中空体を、暖かい空気によって乾燥させる。
【００２７】
１つの実施形態では、ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体が、中空体を作製し、本発明により中空体を成形して管にする間の時間に、腐食されてしまう。よって本発明の１つの実施形態では、コーティングに先立ち、中空体をブラストする。
【００２８】
１つの実施形態におけるブラストは、あらゆる摩擦粒子、例えば砂又はガラスによって行うことができる。
【００２９】
成形工程の間に引き抜きダイによって、及びマンドレル上で中空体を引き抜きして、最終的な管の寸法を画定する１つの実施形態では、コーティングに先立ち、中空体の内部表面のみをブラストする。意外なことに、潤滑剤として役立つポリマーによるコーティングに先立ち中空体をブラストし、このブラストを中空体の内部表面でのみ行うと、最良の結果が得られる。
【００３０】
別の実施形態では、成形工程の間に、オイル系潤滑剤を中空体に適用する。１つの実施形態では、ポリマーコーティングに加えて、すなわちポリマーコーティングの上に、オイル系潤滑剤を適用する。引き抜きのためのオイル系潤滑剤としては、冷間引き抜きのための、既存のあらゆる引き抜きオイルが使用できる。ピルガー圧延のためには、冷間ピルガー圧延に適した、あらゆる既存のオイル系潤滑剤が使用できる。
【００３１】
本発明の１つの実施形態では、成形工程の間に、引き抜きダイを通じて、及びマンドレル上で中空体を引き抜き、オイル系潤滑剤を、中空体の外部表面のみに適用する。意外なことに、マンドレルを用いるにも拘わらず、オイル系潤滑剤を、中空体の外部表面にのみ適用することが有利である。
【００３２】
本発明の１つの実施形態において、中空体を用意する工程には、中空体をビレットから押出成形することが含まれる。その一方、１つの実施形態においてこのビレットは、粉末冶金法によって、又は鋳造によって製造される。
【００３３】
本発明の１つの実施形態では、加熱された中空体を成形して管にする工程を、ピルガー圧延によって行う。
【００３４】
ピルガー圧延は、管の寸法を小さくするために広く用いられている方法である。ここで言うピルガー圧延は、従来室温で行われるため、冷間ピルガー圧延として知られている。本発明による方法におけるピルガー圧延の間、完成した管の内径を画定する較正マンドレル上で、中空体を押し出す。その下端で、管の外径を画定する２つの較正ローラが係合する。ローラが、マンドレル上で長手方向に、中空体をローラ加工する。
【００３５】
ピルガー圧延工程開始時に、中空体は駆動部によって動かされてフィーダのチャックに入る。中空体の送り方向にあるローラスタンドの前部戻り点においてローラは、中空体をローラの送り込みポケットへと挿入可能な、またローラの間に位置付け可能な角度位置を有する。２つのローラは、ローラスタンドにおいて互いに上方に垂直に設置されており、ローラは、中空体の送り方向に対して平行な方向で前後にローラ加工することによって、中空体上をローラ加工する。前部戻り点と後部戻り点との間でローラスタンドにおいて動く間にローラは、中空体内部に設けられたマンドレル上で、中空体を伸ばす。
【００３６】
ローラ及びマンドレルは、成形して完全にロール加工された管の肉厚になるようにするに先立ち、ローラ断面で見てローラとマンドレルとの間に形成されるギャップ（作業口径とも言われる）が、中空体の肉厚から連続的に減少するように較正する。さらに、ローラによって画定される外径は、中空体の外径から、完成した管の外径へと減少する。さらに、マンドレルによって画定される内径は、中空体の内径から、完成した管の内径へと減少する。作業口径についてはさらにローラが、平滑化口径を備える。平滑化口径は、管の肉厚も、管の内径又は外径も減少させることはないが、作製する管の表面を平滑化するために使用される。ローラがローラスタンドの後部戻り点に達したときにローラは、ローラが逃がしポケットを形成して、ローラと管との係合を外す角度位置にある。
【００３７】
送り方向への中空体の送りは、ローラスタンドの前部戻り点で、又はローラスタンドの前部戻り点とローラスタンドの後部戻り点の双方で行うことができる。１つの実施形態では、中空体の各部を、複数回ローラ加工することができる。この実施形態において、中空体を送り方向に送る工程は、前部戻り点から後部戻り点までのローラスタンド経路よりも著しく小さい。管の各部を複数回ローラ加工することによって、管について均一な肉厚及び丸さ、管について高品質の表面、また均一な内径及び外径を達成することができる。
【００３８】
完成した管について均一な形状を得るため、段階的な送りに加えて、対称軸を中心として、中空体を断続的に回転させる。１つの実施形態において中空体の回転は、ローラスタンドの少なくとも１つの戻り点で、すなわち、中空体が送り込みポケットにおいてローラとの係合から外れるか、又はポケットから解放されたら、行われる。
【００３９】
本発明により中空体を成形して管にする代替的な方法は、引き抜き（ｄｒａｗｉｎｇ）と呼ばれている。ここで言う引き抜きは、従来室温で行われるため、冷間引き抜きとして知られている。
【００４０】
中空体を引き抜きして完成管にするに際し、本発明の実施形態として様々な方法（すなわち中空体引き抜き、マンドレル管引き抜き、及びロッド引き抜き）を適用することができる。中空体引き抜き工程の間、引き抜きにより中空体を引き抜くことによって、管の内径をさらに画定せずに、中空体の外径のみが減少する。マンドレル管引き抜き及びロッド引き抜きの間には、引き抜かれた管の内径及び肉厚が同時に、マンドレルによって画定される。マンドレルは、中空体自体によっては固定されておらず、中空体によって保持されているか、又はロッド引き抜きではマンドレルが、中空体の内径を通じて延びるロッドによって保持されている。マンドレルが引き抜き工程の間に適用される１つの実施形態では、引き抜きダイ及びマンドレルが、中空体を引き抜く円形ギャップを画定する。マンドレルを使用する場合、外径、内径、また肉厚が、引き抜き工程の間に減少することがあり、最終的な管は、厳密な許容度の直径を有する。引き抜き装置は、連続的に、又は非連続的に稼働させることができる。引き抜き工程の間、ワークピースは引き抜きダイの側にある駆動部によってクランプされ、ここでは完成管を把持可能である。中空体を連続的な引き抜きにより管にするため、１つの実施形態における引き抜き装置では、引き抜きダイを通じて管を連続的に引き抜くために、管を交互にクランプする少なくとも２つの引き抜き駆動部が必要である。
【００４１】
本発明の１つの実施形態において、引き抜き装置は、ドローベンチである。
【００４２】
本発明の１つの実施形態では、中空体を成形して管にする工程の後、管を矯正機で矯正し、この際、矯正機へと送り込むに先立ち、管を再び９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱する。別の実施形態では、矯正開始に先立ち、中空体を１００〜１３５℃の範囲の温度に、別の実施形態では１１０℃〜１３０℃の範囲の温度に、さらなる実施形態では１２５℃に、加熱する。
【００４３】
本発明のさらなる利点、実施形態及び用途は、後続の実施形態の説明、また添付図面から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態による方法のフローチャートを示す。
【図２】本発明の実施形態に従った連続稼働式ドローベンチの側面図を示す。
【図３】図２の加熱装置の側面について拡大した概略的な分解図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
これらの図面において、同一の要素は、同一の参照番号を付すことにより示されている。
【００４６】
図１は、本発明の実施形態に従って中空体を成形して管にする方法を説明するフローチャートである。第一の工程１００では、フェライト系ＦｅＣｒＡｌ合金の中空体を用意する。ここに記載する実施形態の場合、Ｃｒ  １２〜２５重量％、Ａｌ  ３〜７重量％、Ｍｏ  ０〜５重量％、Ｃ  ０〜０．０８重量％、Ｓｉ  ０〜０．７重量％、Ｍｎ  ０〜０．４重量％、Ｙ  ０．０５〜０．６０重量％、Ｚｒ  ０．０１〜０．３０重量％、Ｈｆ  ０．０５〜０．５重量％、残部であるＦｅ、及び通常存在する不純物から成る。
【００４７】
このＦｅＣｒＡｌ合金は、極めて高い耐熱性、形状安定性、及び耐腐食性を有する。
【００４８】
工程１００で用意された中空体を引き抜き可能にするため、工程１０１において中空体についてその内部表面のみをガラスでブラストする。ガラスで内部表面をブラストすることによって、内部表面にある腐食が除去される。意外なことに、中空体についてその外部表面をブラストしても、完成管の特性がさらに強化されることはない。
【００４９】
ブラスト後、工程１０２において中空体を、水系ポリマー懸濁液に浸漬する。中空体をポリマー懸濁液に浸漬することによって、ポリマー懸濁液が、中空体をコーティングする。工程１０３において暖かい空気で中空体を乾燥させた後、ポリマー懸濁液に含まれるポリマーが、膜として中空体全体をコーティングし、中空体を成形して管にする間に中空体のための潤滑剤として役立つ。ここに記載する実施形態の場合、中空体をコーティングするために使用されるポリマー懸濁液は、ドイツ国フランクフルトにあるＣｈｅｍｅｔａｌｌ社のＧＡＲＤＯＭＥＲ  Ｌ６３３２という製品である。
【００５０】
コーティングを乾燥させた後、中空体を成形して管にするために、コーティングされた中空体を、本願の意味合いにおける引き抜き装置としてのドローベンチに送る。
【００５１】
本発明の実施形態で使用されるドローベンチの１つの実施形態が、図２及び３に図示されている。
【００５２】
引き抜きダイ７とマンドレル８との間のギャップを通じて脆性材料を引き抜き可能にするために、工程１０４において中空体を１２５℃の温度に加熱し、この温度は、管が、工具によって（すなわち引き抜きダイ７及びマンドレル８によって）画定される成形ゾーン９に入る直前で測定する。最後に工程１０５において、引き抜きダイ７とマンドレル８とによって画定されるギャップを通じて、中空体を引き抜く。中空体を引き抜きにより管にするのと同時に、中空体の外部表面に、潤滑剤を適用する。本発明により記載したこの実施形態において、中空体の外部表面に適用されたオイル系潤滑剤は、冷間引き抜きに利用可能な引き抜きオイルである。
【００５３】
図２には、本発明の実施形態に従う方法について前述した、管状中空体を成形して管にするための機械が、概略的に示されている。中空体を成形して管にする機械は、慣用の連続稼働式ドローベンチ１であり、引き抜き方向で加工ゾーン９の前に、加熱装置２２が位置づけられている。加熱装置２２は、中空体２６を９０℃〜１５０℃の範囲の温度に加熱するために配置されており、この際に正確な温度は、管状中空体の具体的な材料、また潤滑コーティングのために選択したポリマーに応じて選択することができる。
【００５４】
図２は、連続稼働式ドローベンチ１の概略図である。ドローベンチ１の基本的な要素は、２つの引き抜きデバイス１８，１９、また引き抜き工具７，８である。引き抜きデバイス１８，１９はそれぞれ、リニアモータ３，４、リニアモータ３，４によって駆動される引き抜き搬送部５，６、及び引き抜き搬送部５，６上にあるクランプシリンダ１２，１３を各自備える。
【００５５】
この説明的な実施形態において、引き抜きダイ７及び引き抜きマンドレル８は、ドローベンチ１の加工ゾーン９に配置されている。引き抜きダイ７が、管２の外径を画定するのに役立つ一方、引き抜きマンドレル８は、管２の内径を画定する。マンドレル８は、マンドレルバー１０に保持されており、一方でこのマンドレルバーは、マンドレルバー保持部１１に収容され、中空体２６を通じて延びている。中空体２６は、まだ成形されていない管の一部として規定される。すなわち、まだ成形されていない管の部分は、引き抜き方向１４で見た場合、加工ゾーン９の前に位置付けられている。参照符号２を付したものは、管の成形済み部分である。
【００５６】
引き抜き搬送部５，６のそれぞれには、管２を同軸でクランプするクランプシリンダ１２，１３が、設けられている。
【００５７】
ドローベンチ１は、中央制御部１５も備え、この中央制御部は、制御ラインを介してリニアモータ３，４に、またクランプシリンダ１２，１３のための液圧式制御部に接続されている。
【００５８】
引き抜き工程を詳しく理解できるように、中空体２６をＦｅＣｒＡｌ合金の完成管２にするフローについて、以下で図１を参照して説明する。
【００５９】
中空体の端部を、第一の引き抜きデバイス１９の引き抜き搬送部６のクランプシリンダ１３を通じて、クランプシリンダ１３によってクランプし把持しながら、送る。引き抜き工程のこの段階において、引き抜き搬送部６は、加工ゾーン９に隣接する工具側端部位置１６にある。
【００６０】
それから、成形に必要とされる引き抜き力をリニアモータ４によって適用し、引き抜きダイ７と引き抜きマンドレル８との間に形成された環状ギャップを通じて、管を引き抜く。中空体２６が、第二の引き抜きデバイス１８の引き抜き搬送部５にあるクランプシリンダ１２を通じて延伸するまで、中空体２６を引き抜き方向１４で前方に送る。
【００６１】
第二のリニアモータ４の引き抜き搬送部６が、図１において左側の端部位置１７に達したら、制御部１５が、クランプシリンダ１３を開き始め、同時に第二の引き抜きデバイス１８のクランプシリンダ１２を閉じ始める。同時に、第二の引き抜きデバイス１８の引き抜き搬送部１２が、管２を引き抜き方向１４へと動かし始める。引き抜き搬送部５は、第二の引き抜きデバイス１８を、加工ゾーン９に最も近い第一の端部位置２０から、第二の端部位置２１へと動かす。同時に、引き抜きデバイス１９の引き抜き搬送部６は、当初位置、すなわち第一の端部位置１６に戻る。
【００６２】
２つの引き抜きデバイス１８，１９間のこの相互作用は、管２が、引き抜きダイ７と引き抜きマンドレル８との間にある環状ギャップを通じて完全に引き抜かれるまで、繰り返す。
【００６３】
図３は、加熱装置２２のより詳細な図を示す。加熱装置２２は伝導コイル２３を備え、ここで中空体２６は、コイル２３による巻取部を通じて長手方向に延伸する。コイル２３を通じてＡＣ電流を流すことによって、中空体２６に電流が励起され、これは一方で中空体２６の加熱につながる。コイル２３にわたって制御された電流をもたらすため、コイル２３は、駆動部２４に電気的に接続されている。駆動部２４によって、適切に制御されたＡＣ電力が、コイル２３にもたらされると同時に、レーザ温度計２５からの測定インプットが得られる。レーザ温度計２５はまた、駆動部２４に電気的に接続されており、これによって中空体２６が、中空体２６の送り方向でコイル２３の後方において１２５℃の規定温度を有するように、コイル２３にわたって電流が制御される。温度計２５による中空体２６の温度の測定は、図２に示したように、ドローベンチ１の加工ゾーン９のすぐ前で行う。
【００６４】
本開示の目的のために、明細書、図面、及び特許請求の範囲から当業者に明らかな全ての特徴は、他の特定の特徴との関連でのみ具体的に記載されていたとしても、明示的に排除されるか、又は技術的な特徴がこのような組み合わせを不可能若しくは無意味にしない限りにおいて、単独で、またここに開示されたその他の特徴若しくは特徴群との組み合わせで、組み合わせ可能なことを指摘しておく。特徴について考えられる全ての組み合わせを明示的、包括的に提示することは、単に本願の簡潔性及び読み易さを担保するため、省略する。
【００６５】
本発明は、図面及び明細書において詳細に図示及び説明されているが、これらの図示及び説明は単なる例示に過ぎず、発明の保護範囲を制限することを意図したわけではく、これは特許請求の範囲によって規定される。本発明は、開示された実施形態に制限されるものではない。
【００６６】
開示された実施形態の変形例は、図面及び添付した特許請求の範囲から、当業者にとって明らかである。特許請求の範囲において、「含む」という単語は、その他の要素または工程を排除するものではなく、不定冠詞「一つの（ａ  ｏｒ  ａｎ）」は、複数を排除するものではない。特定の特徴が異なるクレームにおいて請求されているという事実のみをもってしては、これらの組み合わせが排除されたことにはならない。特許請求の範囲における参照用の符号は、本発明の保護範囲を制限するものではない。
【符号の説明】
【００６７】
１  ドローベンチ
２  管
３，４  リニアモータ
５，６  引き抜き搬送部
７  引き抜きダイ
８  マンドレル
９  加工ゾーン
１０  マンドレルバー
１１  マンドレルバー保持部
１２，１３  クランプシリンダ
１４  引き抜き方向
１５  制御部
１６  工具側端部位置
１７  左側端部位置
１８，１９  引き抜きデバイス
２０  第一の端部位置
２１  第二の端部位置
２２  加熱装置
２３  伝導コイル
２４  駆動部
２５  レーザ温度計
２６  中空体
１００  中空体の用意
１０１  ブラスト工程
１０２  コーティング工程
１０３  乾燥工程
１０４  加熱工程
１０５  引き抜き工程
【図１】
2019524444.tif 000003
【図２】
2019524444.tif 000004
【図３】
2019524444.tif 000005
【国際調査報告】
2019524444.tif 000006
2019524444.tif 000007