(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦シームを有する金属容器を加工するための圧延機械（１８）であって、フラットな金属プレートから円筒状のボディが曲げ加工され、該ボディの互いに隣接する突合せ縁又はオーバーラップする突合せ縁が畳み継ぎ又は溶接によって互いに不動に結合され、次いで、ディスク状の下部底部及び／又は対応する上部底部が円筒状のボディに溶接又は畳み継ぎされて、閉じられた容器又は上部で開放した容器が形成され、円筒状のボディ（１２）の互いに隣接する突合せ縁又はオーバーラップする突合せ縁が縦畳み継ぎ部もしくは縦溶接シームの領域で、畳み継ぎ後もしくは溶接プロセス後に及び下部底部及び／又は上部底部の取付け前にボディ長さ全体に亘って圧延プロセスにさらされるようになっており、圧延機械が、連続圧延機械（１８）として構成されており、上側の圧延ローラ（２０）が回転可能に上側の圧延支持部材（２６）内に支承されていてかつ対応する下側の圧延ローラ（２２）が回転可能にかつ駆動可能に下側の圧延機械・フレーム（２８）内に支承されている形式のものにおいて、上側の圧延支持部材（２６）は、少なくとも、該上側の圧延支持部材（２６）が上側の圧延ローラ（２０）の前後でそれぞれ少なくとも１つの円筒状のボディ（１２）を受容できるような長さで構成されており、ボディ（１２）の内面を加工する上側の圧延支持部材（２６）が、交互に、上側の圧延支持部材（２６）の中央又は両外端に係合するロック機構（３０，３２）を備えており、上側の圧延支持部材（２６）が、圧延プロセス中に該上側の圧延支持部材（２６）の両外端で該上側の圧延支持部材（２６）の内方及び外方に旋回可能なロック爪（３２）を介して下側の圧延機械・フレーム（２８）にロック可能であるようにかつ、未圧延の新たなボディ（１２）の積込みプロセス中に及び圧延済みのボディ（１２）の積降しプロセス中に、上側の圧延支持部材（２６）の中央領域で、外部から係合可能なロックピン（３０）を介して下側の圧延機械・フレーム（２８）に不動にロック可能であるように構成されていることを特徴とする、圧延機械。
【請求項２】
互いに作用を発揮する圧延ローラ（２０，２２）が、連続圧延機械（１８）の中央で上側の圧延支持部材（２６）及び下側の圧延機械・フレーム（２８）に配置されており、下側の圧延ローラ（２２）が、圧着装置としての液力ユニット（４４）を用いて垂直方向に移動可能に下側の圧延機械・フレーム（２８）内に配置されていてかつ圧延ローラ・回転駆動装置（４６）を備えている、請求項１記載の圧延機械。
【請求項３】
上側の圧延ローラ（２０）が、圧延ローラ（２０）のボディ（１２）進入側に、新たなボディ（１２）を、駆動される走行ローラ（３４）によって積込むことのできる積込み位置（Ａ）を有しかつ圧延ローラ（２０）のボディ（１２）進出側に、それと同時に圧延済みのボディ（１２）を、駆動される走行ローラ（３４）によって積降すことのできる積降し位置（Ｂ）を有している、請求項１又は２記載の圧延機械。
【請求項４】
下側の圧延機械・フレーム（２８）に対する圧延支持部材中央領域での上側の圧延支持部材（２６）のロックが、ボディ（１２）進入側および進出側で上側の圧延ローラ（２０）の支承部に直接隣接して配置された側方外部から係合する２つのロックピン（３０）を介して、行われるようになっており、該ロックピンが、液力シリンダを用いて作動可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧延機械。
【請求項５】
下側の圧延機械・フレーム（２８）に対する上側の圧延支持部材（２６）の、該上側の圧延支持部材（２６）の両外端におけるロックが、上側の圧延支持部材（２６）の内方及び外方に旋回可能なロック爪（３２）を介して行われるようになっており、該ロック爪（３２）が、液力・駆動装置（４２）を備えている、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧延機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、縦シームを有する金属容器、特に薄鋼板容器を加工するための圧延機械であって、フラットな金属プレートから円筒状のボディが曲げ加工され、該ボディの互いに隣接する突合せ縁又はオーバーラップする突合せ縁が畳み継ぎ又は溶接によって互いに不動に結合され、次いで、ディスク状の下部底部及び場合によっては対応する上部底部が円筒状のボディ（＝中間製品）に溶接又は畳み継ぎされて、閉じられた容器又は上部で開放した容器が形成される形式のものに関する。
【０００２】
従来の鋼製容器の問題点は、内側の溶接シーム縁がしばしば早期の錆発生及び充填物汚染の原因になるということにある。従って、溶接シーム縁もしくはオーバーラップする材料領域を平坦化及び平滑化し、これによって、例えば、カラーラックの連続的な完全な塗布を可能にしかつ特に溶接シームに沿った容器内部での錆巣発生を十分の阻止することが所望される。
【０００３】
上記形式の圧延機械は、ドイツ国特許公開第１９６３７１０７号明細書において公知でありかつ詳述されている。この場合、圧延ローラは自由なブラケットの外側に固定されている。ブラケットは、大きな力を吸収する必要がありかつ撓みを回避するために相応に大きく設計されねばならない。連続的な製造工程のためにブラケットは回転可能に支承されているが、この場合いずれにせよ、不都合には短い時間間隔で大きな質量を運動させる必要がある。
【０００４】
本発明の課題は、高速の製造速度を達成するために大きな機械構成部分を旋回又は回転させる必要のない（運動質量のない）、縦シームを有する金属容器を加工するための新規の圧延機械を提供することにある。
【０００５】
前記課題は本発明によれば、圧延機械が直線的な連続圧延機械として構成されており、この場合、ボディの内面を加工する上側の圧延支持部材がいわば“遊動式”に支承されており、即ち、下側のフレームに対して交互にロックされる中央及び外側のロック機構を備えていることによって、解決された。
【０００６】
ボディ長さ全体に亘るもしくは容器の全縦溶接シームもしくは畳み継ぎ部全体に沿った圧延プロセスによって、円筒状のボディ（＝筒体）の互いに隣接する突合せ縁もしくはオーバーラップする突合せ縁は縦溶接シーム領域で及び引き込まれたくさび領域は内側並びに外側でオーバーラップする端縁に沿って圧延プロセスにより側方に周方向に押し退けられる材料によって圧縮（充填）されかつ消滅させられる。これによって、前記の極めて重要な領域でもカラーラック、特に内側ラック又は粉末被覆の支障のない塗布が保証される。平滑な連続的なラック塗布によって、溶接シームもしくは畳み継ぎ領域は最早識別不能でありかつ前述の欠点が回避される。
【０００７】
溶接機械内での薄板筒体の搬送もしくは前進運動は、通常、オーバーラップ領域の範囲で係合する溝付き送りローラによって実現される。ローラ通過に際して個々の溝が材料内に押し込まれかつ不都合な溝が形成される。薄板筒体の縦溶接シーム領域の本発明による平滑化圧延により前記の細かい溝も消滅する。
【０００８】
本発明によれば、縦シーム溶接された容器の場合に縦シームに沿った円筒状のボディのオーバーラップする壁領域は、ほぼ２倍の厚さから少なくとも、金属プレートの１．５倍の厚さ又は正規の１倍の厚さもしくはボディの壁厚さに扁平圧延される。この場合、圧延プロセスは有利には溶接プロセスに直接続いて圧延すべき縦溶接シーム領域の材料の温度がまだ高い状態で行われ、この場合、あらゆる凹凸部が平滑化される。例えば、ほぼ９００ｍｍの溶接シーム長さもしくは容器壁高さを有する２２０リットル鋼製容器のような大容積の容器の場合、縦シームの平滑化によって製品質の著しい改善が得られる。
【０００９】
本発明の別の有利な構成は、その他の請求項に記載されている。
【００１０】
次に、図示の実施例につき本発明を説明する。
【００１１】
第１図では、概略的に自動溶接装置１０が図示されていて、該自動溶接装置からは、今正に縦シーム溶接されたボディ１２が別個の積降しコンベア１４上に搬送される。更にボディ１２は、積降しコンベア１４から別個の導出コンベア１６に搬送されかつ該導出コンベアから個々のボディ１２は本来の圧延機械１８に達する。積降しコンベア１４は、通常自動溶接装置１０と同じ搬送速度で循環するのに対して、ボディ１２は導出コンベア１６に短時間停止されかつ圧延機械に装入するために再び加速される。このために、搬送機械１４，１６は適当な駆動モータを備えている。この場合、縦シーム・圧延機械１８（＝縦シーム平滑化装置）は、高出力能を有する連続圧延機械として構成されている（第２図で拡大図で図示）。進入側は符号Ａ（積込み位置）でかつ進出側は符号Ｂ（積降し位置）で示されている。圧延機械１８は、下側の圧延機械フレーム２８及び上側の圧延支持部材２６を有している。上側の圧延支持部材２６はいわば交互に“遊動”するように支承されており、即ち、上側の圧延支持部材２６の前方部分（＝積込み位置Ａ）に新たな未圧延のボディが進入する場合、及び、これと同時に上側の圧延支持部材２６の後方部分（積降し位置Ｂ）から今正に圧延し終えたボディが進出する場合に、上側の圧延支持部材２６がその中央領域に配置された、側方で下側の圧延フレーム２８によって掴まれるロックピン３０を介して、短時間下側の圧延フレーム２８に不動に結合される。積込み／積降しプロセスが終了すると（つまりこの場合１つの容器ボディのみが積込み位置Ａを占める）、上側の圧延支持部材２６は両外端で内方旋回可能なロック爪３２を介して短時間下側の圧延フレーム２８に不動に結合される。同時に、圧延ローラ対２０，２２の近接領域で中央のロックピン３０が戻されかつ上側の圧延支持部材２６が今や行われる圧延プロセスのために全長に亘って自由にされる。この場合、ボディ１２は、作用を発揮する圧延ローラ対２０，２２を介して積込み位置Ａから積降し位置Ｂに案内されかつこの際に溶接縦シームが扁平圧延される。この場合、回転駆動装置４６を備えた下側の圧延ローラ２２は、液力ユニット４４を用いて上向き移動しかつボディ溶接シーム及び内側から支持される上側の圧延ローラ２０に圧着される。
【００１２】
連続圧延機械１８は、自動溶接装置に適合して４，５秒のサイクル時間で作業する。即ち、４，５秒内で、（右側の）積込み側Ａで新たなボディ１２が導出コンベア１６から圧延機械１８内に進入しかつ積降し側Ｂで圧延し終えたボディ１２が圧延機械１８から進出する。上側の圧延支持部材２６の中央のロック機構から外側のロック機構に切換えた後では、装入されたボディ１２は中央の圧延ローラ対２０，２２によって圧延機械１８の対置する側（＝積降し位置Ｂ）に移動せしめられかつこの際に圧延される。この場合、順次以下のプロセスステップが行われる。即ち、下側の圧延ローラ２２は、液力ユニット４４を用いて僅かな行程（例えば５０ｍｍ）だけ作業位置で上向きに圧延位置に移動させられかつ圧延ローラ・モータ４６によって駆動される。加工すべきボディ１２は、両圧延ローラ２０，２２に接近案内されて両圧延ローラ２０，２２によってもしくは両圧延ローラの間に残される圧延ギャップを介して移動し、この際本来の平滑化もしくは圧延プロセスが行われる。平滑化されたボディ１２が圧延ローラ２０，２２を通過しかつ積降し位置Ｂに達した場合には、再び上側の圧延支持部材２６の中央のロック機構が作動しかつ内方及び外方旋回可能なロック爪３２による外側のロックが再び解除されるので、引き続き新たなボディ１２を装入できかつ圧延済みのボディ１２を下側の圧延フレーム２８に配置されたローラコンベアを用いて搬出できる。ローラコンベアは、チェーン３６及び駆動モータ３８を用いて駆動されるゴム被覆された走行ローラ３４から構成されている。
【００１３】
第３図では、上側の圧延支持部材２６の正面図が図示されている。この場合、液力シリンダ４２を介して内方旋回可能なロック爪３２は、上側の圧延支持部材２６を一時的に下側のフレーム２８に対して捕捉もしくはロックする。
【００１４】
第４図では、圧延ローラ２０，２２の個所で圧延機械１８の中央の横断面図を図示している。この場合、下側の圧延ローラ２２は液力ユニット４４によって上向き移動させられておらずひいてはまだ作用結合されていない。この場合、中央のロックピン３０は作用係合していない。今や、上側の圧延支持部材２６はその両外端においてのみ外側から係合するロック爪３２（第４図では図示せず）を介して支持もしくは固定される。
【００１５】
第５図ではほぼ、圧延機械内部でボディ１２を直線搬送するための駆動モータ３８、チェーン３６及び走行ローラ３４を有するローラコンベアが図示されている。この場合、通過するボディ１２は付加的に外部から作用する支持・走行ローラ４０によって支持されかつ案内される。この場合第５図では、小さな液力シリンダによって作動可能な側方で係合するロックピン３０が図示されている。
【００１６】
実施例：容器ボディ用の図示の本発明による連続平滑化装置には、ほぼ４．５秒のサイクル時間の場合に時間当り８００個までのボディを圧延もしくは平滑化することができる。２２０リットル鋼製容器のために、加工可能なボディ長さはほぼ５７５ｍｍのボディ直径の場合ほぼ９００ｍｍ乃至１０００ｍｍである。
【００１７】
更に、例えば０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ又は１．５ｍｍの種々の薄板厚さを有するボディを加工可能である。
【００１８】
縦溶接シームに沿ったオーバーラップ領域の幅は、ほぼ３ｍｍである。この場合、ボディは圧延プロセスの前にほぼ２倍の壁厚さを有する。圧延プロセス後ボディは、オーバーラップ領域でほぼ一倍の壁厚さ、即ち、正規の壁厚さに平坦化もしくは圧延される。
【００１９】
ボディは、例えば互いに積重可能な蓋付き樽体（広頸部容器）のような別の製品のために多少テーパ状に形成することもできる。この場合、このようなテーパ状の容器ボディを長手方向搬送するためのローラガイドのみが適当に適合されればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボディの縦シームを圧延するための設備の全体図。
【図２】連続圧延機械の側面図。
【図３】圧延機械の正面図。
【図４】圧延ローラのところでの圧延機械の横断面図。
【図５】搬送ローラ・駆動装置の個所の横断面図。
【符号の説明】
１０  縦シーム・自動溶接装置、  １２  ボディ（円筒状の薄板筒体）、  １４  積降しコンベア、  １６  導出コンベア、  １８  圧延機械（連続）、  ２０  上側の圧延ローラ、  ２２  下側の圧延ローラ、  ２４  搬送コンベア、  ２６  上側の圧延支持部材、  ２８  フレーム、  ３０  中央のロックピン、  ３２  外側のロック爪、  ３４  走行ローラ、  ３６  チェーン、  ３８  走行ローラ・モータ、  ４０  支持・走行ローラ、  ４２  液力シリンダ、  ４４  液力ユニット、  ４６  圧延ローラ・モータ、  Ａ  積込み位置（＝進入側）、  Ｂ  積降し位置（＝進出側）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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