(57)【要約】  本発明は、遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）に続く別の圧延機とを備えた、圧延素材（６）を圧延するための圧延装置に関するものであり、本発明によれば、前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と前記別の圧延機との間の、圧延方向での間隔よりも大きい長さを有するマンドレルロッド（１０）が設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）に続く別の圧延機とを備えた、圧延素材（６）を圧延するための圧延装置において、
マンドレルロッド（１０）が設けられており、該マンドレルロッド（１０）の長さが、圧延方向で、前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きいことを特徴とする、傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置で圧延素材を圧延するための圧延装置。
【請求項２】
前記マンドレルロッド（１０）のためのホルダ（１１）が設けられており、該ホルダ（１１）は、前記マンドレルロッド（１０）が前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）の圧延ギャプ内に侵入すると同時に、少なくとも部分的に前記別の圧延機の圧延ギャップ内に突入する位置において、前記マンドレルロッド（１０）を保持する、請求項１記載の圧延装置。
【請求項３】
前記マンドレルロッド（１０）の前記ホルダ（１１）をリニア運動させるためのリニア駆動装置（１２）が設けられている、請求項２記載の圧延装置。
【請求項４】
圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）に続いて長手方向圧延機（２５）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧延装置。
【請求項５】
前記マンドレルロッド（１０）が複数部分より構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の圧延装置。
【請求項６】
前記別の圧延機と前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）との間に、圧延素材（６）の回転を測定するための測定器（８）が配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧延装置。
【請求項７】
圧延素材（６）を取り囲むロータ（２）を回転させるための主駆動装置と、前記ロータ（２）内に回転可能に支承された遊星ロール（１）と、該遊星ロール（１）をその長手方向軸線を中心にして回転させるための補助駆動装置とが設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の圧延装置。
【請求項８】
遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）に続く別の圧延機とを備えた圧延装置で、圧延素材（６）を圧延するための方法において、
前記圧延素材（６）を、圧延時の所定の時間間隔中に前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）の圧延ギャプ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在するようにし、圧延素材が前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）の圧延ギャップ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在している間に、マンドレルロッド（１０）を前記圧延素材（６）内に差し込み、前記マンドレルロッド（１０）の長さを、圧延方向における前記遊星型傾斜ロール圧延機（２０）と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きくすることを特徴とする、傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置で圧延素材を圧延するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜ロール圧延機を備えた、圧延素材を圧延するための方法及び装置に関するものであり、ドイツ連邦共和国特許出願第１０２００７０１４０７９．９号明細書の優先権を主張するものである。
【０００２】
傾斜ロール圧延機を備えた圧延装置は、例えば継ぎ目無しの金属管又はその他の円形横断面を有する圧延素材、例えば棒材を圧延するために使用される。
【０００３】
傾斜ロール圧延機においては、複数のロールが、圧延しようとする圧延素材の外周面に配置されている。圧延素材は、これらの同回転速度で回転する複数のロール間で回転運動せしめられ、この際に成形される。長手方向での圧延素材の運動を得るために、複数のロールは、接線方向平面で、圧延素材の長手方向軸線に対して所定の角度で傾斜されている。このような配置は、圧延素材の螺旋状の運動のために適している。
【０００４】
傾斜圧延装置の前記のような構造は、特に圧延素材がその長手方向軸線を中心にする回転運動に基づいて、一連の欠点を有している。これらの欠点は、特に最大圧延素材長さの制限、高価な支承装置、ガイド装置、及び低い引き抜き速度である。圧延素材の品質は、圧延素材の回転によって不都合な影響を受ける。
【０００５】
以上のような欠点に基づいて、遊星型傾斜ロール圧延機が開発されている。この遊星型傾斜ロール圧延機は、複数の構造群の回転運動を重畳させることによって、基本的に圧延素材をその固有の長手方向軸線を中心として回転させることなしに、圧延を行うことができる。ドイツ連邦共和国特許第１９５１０７１５号明細書には、このような遊星型傾斜ロール圧延機について記載されている。このドイツ連邦共和国特許第１９５１０７１５号明細書に開示された装置は、主駆動装置を介して移動運動を行うロータを有しており、該ロータは、圧延素材を取り囲み、該ロータ内に４つの遊星ロールが回転可能に支承されていて、これらの遊星ロールは、ロータと共に回転するようになっている。ロータと共に回転する運動の他に、遊星ロールは補助駆動装置によってその長手方向軸線を中心にして回転駆動せしめられる。
【０００６】
遊星型傾斜ロール圧延機によって開始された成形プロセスルを続けるために、遊星型傾斜ロール圧延機に続いて、しばしば別の圧延機が設けられている。例えば、長手方向圧延機又は別の遊星型傾斜ロール圧延機を後置することができる。
【０００７】
本発明の課題は、上記のような欠点を避けることができ、効果的な圧延を行うことができるような方法及び装置を提供することである。
【０００８】
この課題は本発明によれば、独立請求項に記載した手段によって解決された。有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明の基本的な考え方は、圧延素材を、少なくとも所定の時間間隔中に（ある一定の長さの時間内で）同時に、遊星傾斜ロール圧延機内でも、またそれに続く別の圧延機内でもマンドレルロッド上で圧延する、という点にある。本発明によるマンドレルロッドの長さは、圧延方向で見た遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の間隔よりも、特に中空ブロック長さ（Hohlblocklaenge）よりも大きい。つまり、マンドレルロッドは、遊星型傾斜ロール圧延機から出てくる管が、後置された圧延機の少なくとも１つのロールセット（１組のロール）に到着すると、このロールセットに係合する程度の長さを有している。マンドレルロッドは、管の壁厚が、当該の圧延機がマンドレルロッドに沿って圧延することによって減少されると、当該の圧延機に係合する。
【００１０】
本発明によれば、特に成形を２つの圧延機において良好に配分して実施することができる。このために、遊星型傾斜ロール圧延機は、精度の要求が低い中間製品を圧延するために使用される。精確な仕上げ圧延は、後置された圧延機において行われる。これによって、遊星型傾斜ロール圧延機内で希にロール交換を行うことも可能である。改造を実施することなしに、後置の圧延機によって、圧延素材の壁厚を所望の厚さに調節することができる。また、遊星型傾斜ロール圧延機のためには、個別の規定されたマンドレルロッド直径を提供するだけでよく、圧延素材を、別の圧延機によってマンドレルロッドのそれぞれの横断面に合わせて変形させるだけでよい。これによって、操作員が準備する必要のあるマンドレルロッドの数を減少させることができる。しかも、マンドレルロッド交換の回数も減少され、それによって作業時間も短縮される。さらに、圧延素材の延伸は、２つの圧延機において分けて行われるので、仕上げ圧延機においてより高い圧延速度が得られる。
【００１１】
本発明によれば、遊星型傾斜ロール圧延機と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続く別の圧延機とを備えた、圧延素材を圧延するための圧延装置において、前記遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の、圧延方向での間隔よりも大きい長さ、特に中空ブロック長さよりも大きい長さを有するマンドレルロッドが設けられている。遊星型傾斜ロール圧延機と別の圧延機との間の、圧延方向での間隔とは、特に圧延素材が遊星型傾斜ロール圧延機のロールと最後に係合する、遊星型傾斜ロール圧延機の箇所と、圧延素材が別の圧延機の第１の（最初の）ローラと最初に係合する箇所との間の間隔である。
【００１２】
以上のようなマンドレルロッドの長さに基づいて、マンドレルロッドが圧延素材内に挿入されている間、圧延素材は遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内にも、また別の圧延機の圧延ギャプ内にも存在するようになっている。
【００１３】
本発明の有利な実施態様によれば、マンドレルロッドのためのホルダが設けられており、該ホルダは、前記マンドレルロッドが前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内に侵入すると同時に、少なくとも部分的に前記別の圧延機の圧延ギャップ内に突入する位置で、前記マンドレルロッドを保持する。本発明の有利な実施態様によれば、前記ホルダは、遊星型傾斜ロール圧延機の、前記別の圧延機とは反対側に設けられている。有利な実施態様によれば、前記マンドレルロッドの前記ホルダをリニア運動させるためのリニア駆動装置が設けられている。これによって、マンドレルロッドを引き戻し、圧延素材を受容し、次いで、マンドレルロッドが遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内に侵入すると同時に、少なくとも部分的に別の圧延機の圧延ギャップ内に突入する位置にもたらすことができる。
【００１４】
有利な実施態様によれば、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続いて長手方向圧延装置が配置されている。この場合、長手方向圧延装置としては、特に次のような複数のロールつまり、その軸線が互いに平行であり、かつ／または圧延方向に対してそれぞれ垂直に配置された複数のロールを供えた圧延装置が考えられる。
【００１５】
有利な実施態様によれば、マンドレルロッドは複数部分より構成されている。マンドレルロッドは、有利な実施態様によれば、種々異なる直径を有している。マンドレルロッドが複数の部分より構成されていれば、マンドレルロッドの直径の小さい区分を取り外し、やや大きい直径を有するマンドレルロッド区分をマンドレルロッドの残りの部分に固定することによって、直径切換えをマンドレルロッドの長手方向軸線に沿って簡単に調節することができる。
【００１６】
有利な実施態様によれば、別の圧延装置と前記遊星型傾斜ロール圧延機との間に、圧延素材の回転を規定するための測定器が配置されている。特に、別の圧延機が、圧延素材をほぼ回転させることなしに圧延することができる長手方向圧延機であれば、遊星型傾斜ロール圧延機の制御装置を設ければ有利である。遊星型傾斜ロール圧延機の制御装置は、測定器の測定に基づいて、遊星型傾斜ロール圧延機の駆動を、圧延素材が回転しないように制御する。このような形式の制御を実施する装置の具体的な構造、及びこのような制御の具体的な方法は、ドイツ連邦共和国特許公開第１０３４９０５６号明細書に開示されている。
【００１７】
有利な実施態様によれば、圧延素材を取り囲むロータを回転させるための主駆動装置と、前記ロータ内に回転可能に支承された遊星ロールとが設けられている。さらに遊星型傾斜ロール圧延機は、該遊星ロールをその長手方向軸線を中心にして回転させるための補助駆動装置を有している。遊星型傾斜ロール圧延機の有利な構成は、やはり前記ドイツ連邦共和国特許第１９５１０７１５号明細書に記載されている。遊星型傾斜ロール圧延機は、有利な形式で３つ又はそれ以上の遊星ロール、特に４つの遊星ロールを有している。
【００１８】
本発明の、遊星型傾斜ロール圧延機と、圧延方向で前記遊星型傾斜ロール圧延機に続く別の圧延機とを備えた圧延装置で、圧延素材を圧延するための方法によれば、前記圧延素材を、圧延時の所定の時間間隔中に前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャプ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在するようにした。有利には、圧延素材は、圧延作業の大部分において、遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内にも、また別の圧延機の圧延ギャプ内にも位置している。有利には、圧延素材は、必然的な始動段階中及び終了段階中には、遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内だけ又は別の圧延機のロールギャプ内だけに存在する。
【００１９】
圧延素材が、前記遊星型傾斜ロール圧延機の圧延ギャップ内にも、また前記別の圧延機の圧延ギャップ内にも存在している間に、マンドレルロッドを前記圧延素材内に差し込み、前記マンドレルロッドの長さを、圧延方向における前記遊星型傾斜ロール圧延機と前記別の圧延機との間の間隔よりも大きくするようにした。
【００２０】
本発明による方法は、有利な形式で、管状の圧延素材をいわゆるルッペ（Luppe）に圧延するために用いられる。圧延素材は有利には金属であるが、その他の材料例えばプラスチックであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】圧延しようとする圧延素材と、遊星型傾斜ロール圧延機及び長手方向圧延機を有する、本発明による圧延装置の概略的な側面図である。
【図２】図１に示した圧延装置の、圧延した状態における概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を以下に、図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【００２３】
図１には、遊星型傾斜ロール圧延機２０と、長手方向圧延機２５と、この遊星型傾斜ロール圧延機２０と長手方向圧延機２５との間に配置された測定器８とから成る圧延装置が示されている。マンドレルロッド１０はホルダ１１内に保持されている。リニア駆動装置１２は、ホルダ１１内でリニア（線）状に移動する。図１に示されている用に、マンドレルロッド１０は、遊星型傾斜ロール圧延機２０と長手方向圧延機２５との間の間隔よりも大きい長さを有している。圧延素材６は、マンドレルロッド上で、遊星型傾斜歯車装置２０内でも、また長手方向圧延装置２５内でも圧延される。
【００２４】
遊星型傾斜ロール圧延機２０は、複数の遊星ロール１より成っており、これらの遊星ロール１は、その下側区分が圧延素材６上を転動する。この場合、遊星ロール１は、圧延素材６の長手方向軸線を基準として、垂直方向平面においてもまた水平方向平面においても傾斜されている。
【００２５】
遊星ロール１は、その後端部がロータ２内に回転可能に支承されており、前記ロータ２の回転軸線は圧延素材の長手方向軸線と合致している。ロータ２は、伝動装置を介して主駆動装置の被駆動軸３によって駆動される。ロータ２と、このロータ２に支承された遊星ローラ１とは、圧延素材６を中心として回転運動を実施する。
【００２６】
さらに、遊星ロール１に歯車４が設けられており、これらの歯車４は、太陽歯車５と噛み合う。歯車４と太陽歯車５とが噛み合うことによって、遊星ローラ１は、ロータ２の回転に基づいて、固有の軸線を中心とした１回転を行う。
【００２７】
太陽歯車５は、重畳駆動装置（補助駆動装置）の被駆動軸７によって駆動される。太陽歯車５の回転運動は、遊星ロール１の重畳された回転運動を生ぜしめる。この遊星ロール１の重畳された回転運動は、２つの回転運動の合計から成る。
【００２８】
遊星ロール１の回転運動とロータ２の回転運動とを重畳させることによって、圧延素材６を回転運動させることなく圧延を行うことができる。このために必要な、ロータ２の回転数と遊星ロール１の回転との比は、圧延段階中に変化するパラメータ（例えば圧延素材材料の材料特性の部分的な変化、温度変動、ロールスケール堆積、又は表面摩擦値の変化等）に基づいて変化する。傾斜ロール圧延機の出口に測定器８が配置されており、この測定器８は、前記パラメータ変化によって生ぜしめられる、圧延素材６の回転運動ＮRohrを検出して、コンピュータに送り、このコンピュータは、管の回転が避けられるように、遊星型傾斜ロール圧延機２０の駆動を制御する。
【００２９】
図２は、長手方向圧延機２５の端部からマンドレルロッド１０が突き出している、いわゆる「圧延された」状態を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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