(57)【要約】    【課題】金属材料から管を製造する方法において、遊星型スキューローリングミルの生産能率および信頼性の向上を計る。    【解決手段】管素材（３）の始端部（６）および／または管素材（３）の終端部（７）がロール（４）の領域に進入した時点で内側工具（５）を管素材（３）の搬送方向（Ｒ）とは逆の方向へ作業位置（８）から所定の変位量（ｘ）だけ引き戻し、管素材（３）の始端部（６）および／または管素材（３）の終端部（７）がロール（４）の領域を通過した後に再び前記作業位置（８）へ前進させる。    【選択図】図２
2004314172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管素材（３）を遊星型スキューローリングミル（２）に供給し、複数個のロール（４）と心棒状の内側工具（４）との間で圧延して管（１）を形成させるようにした、遊星型スキューローリングミル（２）で金属材料から管（１）を製造する方法において、
管素材（３）の始端部（６）および／または管素材（３）の終端部（７）がロール（４）の領域に進入した時点で内側工具（５）を管素材（３）の搬送方向（Ｒ）とは逆の方向へ作業位置（８）から所定の変位量（ｘ）だけ引き戻し、管素材（３）の始端部（６）および／または管素材（３）の終端部（７）がロール（４）の領域を通過した後に再び前記作業位置（８）へ前進させることを特徴とする方法。
【請求項２】
内側工具（５）を引き戻す際に、管素材（３）の始端部（６）および／または管素材（３）の終端部（７）をロール（４）により液密に同時圧延することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの管素材（３）を互いに突き合わせて遊星型スキューローリングミル（２）に供給することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
遊星型スキューローリングミル（２）に管素材（３）を連続的に供給することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
圧延した管（１）の長手軸線（９）のまわりでの該管（１）の回転を測定し、ロール（４）の駆動部を制御または調整することにより、長手軸線（９）のまわりでの管（１）の回転を補償することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
制御または調整される駆動部をロール（４）のメイン駆動部として作動させることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
制御または調整される駆動部をロール（４）のオーバーラップ駆動部として作動させることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
管素材（３）および／または管（１）を液状冷却媒体で冷却することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
複数個のロール（４）と内側工具（５）とを有し、ロール（４）と内側工具（５）との間の隙間で管素材（３）を圧延して管（１）を形成させるようにした、金属材料から管（１）を製造するための遊星型スキューローリングミル（２）、特に請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法を実施するための遊星型スキューローリングミル（２）において、
内側工具（５）をその作業位置（８）から所定の変位量（ｘ）だけ管素材（３）の搬送方向（Ｒ）とは逆の方向へ引き戻す過程を時間的に制御または調整するとともに、内側工具（５）をその作業位置（８）へ戻す過程を時間的に制御または調整する手段（１０）を設けたことを特徴とする遊星型スキューローリングミル。
【請求項１０】
前記手段（１０）が液圧式または電気式リニアアクチュエータとして構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の遊星型スキューローリングミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビレット、ブルーム等の管素材を遊星型スキューローリングミルに供給し、複数個のロールと心棒状の内側工具との間で圧延して管を形成させるようにした、遊星型スキューローリングミルで金属材料から管を製造する方法に関するものである。さらに本発明は、金属材料から管を製造する遊星型スキューローリングミルにも関わる。
【背景技術】
【０００２】
継ぎ目なしの管を製造するため、遊星型スキューローリングミルで管の製造を行うことが知られている。この種の方法および遊星型スキューローリングミルはたとえば特許文献１に記載されている。それによれば、遊星型スキューローリングミルに管素材が供給され、管を複数個の遊星型スキューローリングミルと１つの心棒状の内側工具との間に形成された隙間内で圧延して管が形成される。
【０００３】
ロールから被圧延材へ供給されるエネルギーにより管素材または管が非常に強く加熱されるので、管を冷却しなければならない。それ故前記特許文献１から、すべての側から同心的に噴射することにより管素材を冷却媒体で付勢して、圧延機の走入側成形ゾーンに冷却ゾーンを形成させることが知られている。この場合冷却媒体は高圧で供給される。その際、少なくとも極度に加熱されないように圧延管の温度上昇を抑える熱量が放出される。
【０００４】
この種の製造方法においては、使用する冷却媒体が管の開口端に侵入することにより問題が生じる。冷却媒体が開口端に侵入すると、以後の加工（たとえばプラグ引抜きStopfenziehenによる加工）が困難になる。このため、管の開口端を冷却媒体で付勢しないようにするのが通常であるが、しかしながら遊星型スキューローリングミルの生産能率が低下して廃品の発生率が上昇するという不具合が生じる。さらに、管または管素材の端部領域を冷却しないことにより管が圧延機から熱い状態で走出し、それ故酸化しやすくなるという欠点がある。製造した管の十分な品質を確保するためには管の酸化領域を切断しなければならない。
【０００５】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０１０７５６７Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の方法および遊星型スキューローリングミルにおいて、上記欠点を解消すること、遊星型スキューローリングミルの生産能率および信頼性の向上を保証することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明による方法によれば、管素材の始端部および／または管素材の終端部がロールの領域に進入した時点で内側工具を管素材の搬送方向とは逆の方向へ作業位置から所定の変位量だけ引き戻し、管素材の始端部および／または管素材の終端部がロールの領域を通過した後に再び前記作業位置へ前進させることによって解決される。
【０００８】
この場合、内側工具を引き戻す際に、管素材の始端部および／または管素材の終端部をロールにより液密に同時圧延するのが有利である。さらに、少なくとも２つの管素材を互いに突き合わせて遊星型スキューローリングミルに供給するようにすれば、方法の経済性が向上する。また、このために、遊星型スキューローリングミルに管素材を連続的に供給するようにしてもよい。
【０００９】
内側工具を引き戻すことにより、管または管素材の端部または始端部を圧延過程によって密閉することが可能になり、その結果冷却媒体が管の内部に侵入することがなくなる。
【００１０】
他の構成によれば、圧延した管の長手軸線のまわりでの該管の回転を測定し、ロールの駆動部を制御または調整することにより、長手軸線のまわりでの管の回転を補償する。この場合、ロールのメイン駆動部への影響を制御または調整することができる。これとは択一的に、またはこれに加えて、ロールのオーバーラップ駆動部への作用を制御または調整してもよい。
【００１１】
従来の技術において公知であるように、管素材および／または管は液状冷却媒体で冷却する。
【００１２】
本発明による、金属材料から管を製造するための遊星型スキューローリングミルは、複数個のロールと１個の内側工具とを有し、その結果ロールと内側工具の間の隙間内で管素材を圧延して管を形成させることができる。この遊星型スキューローリングミルは、本発明によれば、内側工具をその作業位置から所定の変位量だけ管素材の搬送方向とは逆の方向へ引き戻す過程を時間的に制御または調整するとともに、内側工具をその作業位置へ戻す過程を時間的に制御または調整する手段を設けたことを特徴としている。
【００１３】
この場合、前記手段は液圧式または電気式リニアアクチュエータとして構成されているのが有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１は、遊星型スキューローリングミル２（詳細に図示していないが、公知の態様で構成されている）で管素材３をいかにして管１に圧延するかを概略的に図示したものである。管素材３は搬送方向Ｒで遊星型スキューローリングミル２内へ侵入し、管１に圧延される。これを実現するため、複数個のロール４が周方向において管１のまわりに均等に配分して配置されている。図１ではこれらのロールのうち１個のロール４のみを図示した。さらに、管素材３の材料を所望の径の管１へ圧延させるような圧延間隙が生じるようにロール４の間には心棒状の内側工具５が位置決めされている。
【００１５】
この限りでは公知の遊星型スキューローリングミルは、本発明によれば以下のように作動する。
遊星型スキューローリングミル２内へは、２つの管素材３を互いに突き合わせて供給することができる。図２からわかるように、搬送方向Ｒにおいて前方の（図では右側の）管素材３の終端部７は次の（図では左側の）管素材３の始端部６に突き合せになっている。管素材の突合せ部（管素材３はこの領域で圧延される）は実線で示した矢印１２で示唆した。
【００１６】
後方の（図では左側の）管素材３の始端部６または前方の（図では右側の）管素材３の終端部７がロール４の領域に侵入した時点で、内側工具５を、図１に図示した標準作業位置８から所定の変位量ｘだけ引き戻し位置１１へ管素材３の搬送方向Ｒとは逆の方向へ引き戻す。これを図１では、内側工具５の標準作業位置８を実線で示し、内側工具５の引き戻し位置１１を破線で示すことで示唆した。
【００１７】
図２からわかるように、内側工具５を引き戻すと、管素材３の終端部７または次の管素材３の始端部６はロール４を半径方向へ送ることにより一緒に圧延されて、管素材３の始端部６または終端部７は液密に閉じられる。これにより、圧延プロセス中に管素材３または管１へ誘導される冷却媒体が管内部へ侵入することはなく、よって管１のその後の加工（たとえばプラグ引抜きによる加工）が困難にならない。さらに、管１が遊星型スキューローリングミル２から排出される際に熱くなりすぎて酸化が生じるのが防止される。これは特に管材料として銅または銅合金を使用する場合に問題になることである。
【００１８】
（左側の）管素材３の始端部６または（右側の）管素材３の終端部７がロール４の領域を通過すると、内側工具５を再び通常の作業位置８へ前進させる。これにより、図１による管素材３の管１への通常の圧延が行われる。
【００１９】
内側工具５が搬送方向Ｒにおいて管１の長手軸線９に沿って移動することができるようにするための手段１０が設けられている。この手段１０は液圧または空気圧で操作することができる。
【００２０】
内側工具５を搬送方向Ｒとは逆方向へ引き戻す変位量ｘは管素材３と管１とロール４との具体的な幾何学的形状から得られるものであり、管素材３の始端部６と終端部７との液密な同時圧延を達成できるように選定される。
【００２１】
さらに図２からわかるように、少なくとも２つの管素材３を互いに突き合わせて遊星型スキューローリングミル２に供給するのが有利である。特に、遊星型スキューローリングミル２に管素材３を連続的に給送するのが有利である。
【００２２】
圧延した管１のその後の加工に対しては、遊星型スキューローリングミル２の出口で長手軸線９のまわりでの管１の回転量を検出し、この回転量が補償されるように、すなわち回転が生じないようにロール４の駆動部の制御を行うのが有利である。
【００２３】
すなわち、内側工具５を変位量ｘだけ引張ることにより成形条件が大幅に変化し、ロール４のメイン・オーバーラップ駆動部の駆動がコンスタントであると、管端に亀裂が生じることがある。これはかなり不具合であるので、上記処置により管回転量の自動補償を行なう。内側工具５を引張ることによる圧延条件の変化により回転比も補正することができるので、確実で再現可能な管端の密閉が可能になる。
【００２４】
上述した方法の利点は、管素材突合せ部１２（図２を参照）を圧延している間もそのままロール４を必要な圧延エマルジョンで付勢でき、走出する管１を冷却することができ、しかも圧延エマルジョンまたは冷却水が管１の内部に到達することがないことである。管内面を保護することにより、管１の支障のない更なる加工が可能になる。同時にロール４の潤滑も良好になり、走出する管１の冷却が可能である。管端までコンスタントに冷却するので、銅および銅合金の場合、遊星型スキューローリングミル２から走出する際に圧延材の温度が熱くなりすぎて酸化が生じることがなく、よって廃品になる割合が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】管素材から管を圧延する遊星型スキューローリングミルの概略断面図である。
【図２】図１と同様の図で、２つの管素材の接続個所を圧延する態様を示したものである。
【符号の説明】
【００２６】
１                  管
２                  遊星型スキューローリングミル
３                  管素材
４                  ロール
５                  内側工具
６                  管素材３の始端部
７                  管素材３の終端部
８                  内側工具５の作業位置
９                  管の長手軸線
１０                内側工具５を移動させる手段
１１                内側工具５の引き戻し位置
１２                管素材突合せ部
Ｒ                  搬送方向
ｘ                  変位量
【図１】
2004314172.tif 000003
【図２】
2004314172.tif 000004