JP2001513030A - 管またはロッド状材に回転／移送運動を行なわせつつ、これを加工機内に導入するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、管、バー、ロッドおよび類似の原材を、これらの軸に対する回転／移動運動の結果として加工が施される機械内に導入する装置に関する。この装置は、導入対象である管等の原材の軸と平行な回転軸を備える一連の回転ローラー（１０，１１，１２）を備える管状原材のための供給デバイスを有する。少なくとも１つのローラー（１２）が装置内に装填された管状原材を回転するために駆動され、原材の回転の結果、スライド部材（１３）の移動によって付与される同時の前進運動と結合され、装填された原材は、それが導入される下流側の加工機の運動と一致する回転／移動運動を採用する。特に、導入対象である管状原材の運動と付随する加工のための作用条件の間の完全な同調が、被駆動ローラー（１２）とスライド部材（１３）の回転移動速度の調節によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 管またはロッド状材に回転／移送運動を行なわせつつ、 これを加工機内に導入するための装置 詳細な説明 この発明は、管またはロッド状材に、その軸方向に回転／移送運動を行なわせ つつ、これを加工機内に導入するための装置に関する。 ここに考慮される装置は、この説明の続きから明らかになるように、バーまた はロッド等の製鉄工業の管等の加工技術の技術分野において、良く知られている ものであり、このタイプの装置は、半完成品を、これらに結合された運動を付与 する作用ローラーによって作用を施す機械に導入するために用いられる。この結 合運動とは、作業ラインまたは軸に沿う前進運動と、この軸を中心とする回転運 動との結合運動である。 このタイプの機械の例は、いわゆる、管緊張機(tube straightener)または螺 旋ローリング機（helical rolling machines）と呼ばれ、或いは、クロスまた は傾斜ローリング機としても知られる。 本質的には、管緊張機械、簡単には管緊張機においては、最終の寸法上の公差 は作用ローラーの作用によって半完成品の管に与えられる。この作用ローラーは 、この目的で、作用軸に対して斜めのまたは傾斜した配置をなす。実際は、この 特別な構造によって、管が回転され、それ自身の軸方向に移動され、同時に、徐 々に接触して管の最終の形状を採用するローラーによって変形される。ここでは 簡単に説明にとどめる、一般に管またはロッド状をなす原材が、特別な条件の下 において加工される管緊張機または螺旋ローリング機のような加工機に関するこ れ以上の情報は、この主題に関するマニュアルまたは技術文献を参照すべきであ る。 これまでに述べた内容と、後続の簡潔なクレームに照らし、管および／または これらを延伸する機械のみが参照されるが、設定される議論は、ロッド状のまた は細長い原材一般とこれらの加工機にも当て嵌まる。 これらの機械に関する重要な技術的特徴は、管またはその原材を機械内に導入 することと結びついている。実際、作用ローラーによって付与される移動および 回転運動との結合が原因となって、導入が起きる場合の条件は、加工の対象であ る原材にかかる大きな歪みまたは機械への導入点に配置されたローラー表面と向 き合う衝撃を防止するために相当に重要な意義を占める。 上記の問題を回避するために現在では、管緊張機の上流側に配置され、本質的 に管の進行方向に対向配置された１組のローラーによって形成され、そして、管 緊張機それ自体の軸のように斜めに配置された導入ステーションを使用すること が知られる。したがって、これらのステーションは、原材が緊張機の導入部に到 達したときは、すでに、作用ローラーによって管に付与される運動に有利に作用 する状態にあるように、加工の対象である管状原材に回転／移動運動を開始する 。これらのステーションは、「ピンチローラー」の名で当分野のエキスパートに は知られている。ピンチローラーの欠点は、管の進行方向に対するローラーの傾 斜角度をいつも調節できるとは限らないことである。このことによる悪影響は以 下の説明から理解されるであろう。 要するに、これらの導入ステーションが可能とするの唯一の効果的な調節は、 既知のタイプの電動または油圧駆動モーターによって駆動されるローラーの速度 を変更する能力にある。 この解決に対する代替手段、すなわち、管の進行方向に対して傾斜した軸を備 える被駆動ローラーを有する直角方向のトラックが、管を緊張機に導入するため に使用される。この場合も、唯一の調節は、ローラーの回転速度の調節であり、 管の進行方向に対するローラーの傾斜角度は調節不可能であり、導入対象である 管にローラーによって付与される回転／移動運動は、管が、ピンチローラーの対 向ローラーによって充分に「グリップ」されることがないままに、単にローラー のトラックに接した状態で進行するので、常に有効であるわけではない。 言い換えれば、先行技術においては、一般に管またはロッド状の原材を導入す る装置が機能的観点から見て融通性がなく、装置が伝達しなければならない２つ の速度成分、すなわち、生産に必要な諸条件に応じた加工目的で管等の原材に付 与される回転／移動運動の移動成分と回転成分に満足すべき適応性がないと言え る。 この発明の目的は、したがって、上において確認した先行技術が遭遇した限界 を克服するような構造と機能的特徴とを備えた、上記の管等の原材を導入する装 置を提供することによって、この欠点を矯正することである。 この目的は、その特徴が、この説明に続くクレームに設定された装置によって 達成される。 その特徴と、これから発生する利点を備えるこの発明の全体をより良く理解す るために、好ましいけれども、これのみには限られない具体例が、添付図面を参 照しつつ説明される。 第１図は、管緊張機と関連する管を導入するこの発明の装置の斜視図である。 第２図は、第１図の装置の平面図である。 第３図、第４図は、第１図の装置の対応するそれぞれの横断方向断面図である 。 添付図面において、この発明の管導入装置は、符号１で一般的に示されており 、第１図、第２図には一部のみが示される管緊張機の上流側に配置される。装置 １は、基準軸Ｌに直列をなして設けられた２つの部分から成っており、管は前記 の軸に沿って導入される。第１の部分は、管案内チャンネル２からなり、これか ら第２の部分すなわち管供給デバイス３が延出する。 添付図面において、軸Ｌは、装置に装填される管Ｔの軸と一致する。しかしな がら、装置の固定部に対する管の軸の高さは、任意の特定時間に導入される管の 様々な直径によって変化することができるを指摘することが妥当である。しかし これは、ここで行なわれるこの発明の説明の理解とは関係がない。 案内チャンネル２は、管の進行方向軸Ｌに沿って小距離だけ離れて整合する一 連の断面２ａからなり、これらの間に回動ロッカー４が挿入される。これらのロ ッカーは実質的に「Ｃ」字状を呈し、次に説明するように、管をチャンネル２内 に装填することを目的とする。案内チャンネル２の側には、傾斜面７があって、 管は、装填される際にこの面に沿って転動する。 ロッカー４は、チャンネル２に平行に設けられたシャフト５によって同時に作 動され、ロッカー４は、それらが管Ｔを装置１に対して側方に収容することがで きるチャンネルの上部に向かって延出する第１の作用位置（第３図の点線位置参 照）と、ロッカーが、前記チャンネル２の底部と向き合う第２の作用位置との間 で回動する。 案内チャンネル２の下流側であって、添付図面において矢印によって示される 管の進行方向において軸Ｌに沿う延伸機の上流側に配置された供給デバイス３は 、すでに述べた軸Ｌに沿ってオフセットした、３本の平行な回転軸をそれぞれに 有する３本のローラー１０、１１、１２の組を備える。ローラー１０、１１、１ ２は、必須の条件として、以下に詳細に論じるように、それらの姿勢が、軸Ｌに 沿って往復スライドするスライド部材１３の面において変化できるように装着さ れる。 特に、ローラー１２の姿勢が、スライド部材１３に対して関節の態様をなし、 公知の油圧アクチュエーター１５によって作動されるアーム１４の回動の結果と して変化する。このアーム１４は、導入対象である管Ｔの進行方向ラインと、ロ ーラー１０、１１から離れた第１の作用位置から、ローラー１２が前記の管Ｔと 接触する第２の位置へと回動される。 他方においてローラー１０、１１は、垂直軸を備える油圧アーム１７によって 昇降されることができるプラットフォームによって必須的に構成される移動可能 な支持部材１６面において回転するように装着される。この油圧アームおよび移 動可能な支持部材は、スライド部材１６の面において合致する。上記のアーム１ ４と同様に、支持部材１６もまた、管の進行方向ラインＬから離間した第１の作 動位置と、このラインに近い第２の作動位置の間で移動することが可能である。 ローラー１２は、添付図面には示されない電動モーターまたは油圧モーターに よって、連続可変速度で回転することができるような調節可能な公知の態様で駆 動され、他方、ローラー１０、１１はアイドルローラーである。スライド部材１ ３の移動速度もまた、以下に更に説明する理由で、時間経過とともに可変である 作動特性にしたがって、調節することが可能である。この点においては、ここで 考慮する具体例において、スライド部材１３が、第１図に認められる油圧スラス ト部材１８によって制御される点を追加することが必要なだけである。 以上に説明したこの装置は，次の通りに作動する。 加工の対象である管Ｔは、傾斜面７に沿って転動して、ロッカーが、上記の第 １の作用状態におけるチャンネル２の上部と向き合うときに、ロッカー４内に装 填される。ロッカーは次いで、これらのロッカーを第２の作用位置に移動するよ うに回動され、その結果として、ロッカー面に装填された管Ｔを案内チャンネル ２内に配置し、第３図に示すように、邪魔をしないように位置決めする。 装置のこの作用段階では、供給デバイス３の回動アーム１４は、ローラー１０ 、１１から離間した位置にあるので、ロッカー４によって装填される管の上端部 を、ローラー１０、１１と接触させることができる(第１図参照)。このために、 移動可能な支持部材１６が、管の進行方向ラインの近傍位置に配置される。すな わち、この支持部材１６は、油圧アーム１７によって、ローラー１０、１１の上 部側を、第４図に示すように、案内チャンネル２の底部と実質的に同じ高さに移 動するような位置に持ち上げられる。 管が装填された後、アーム１４が、その第２の作用位置に回動して、ローラー １２を装填が完了したばかりの管Ｔに接触させ、これと同時に、ローラー１２が そのモーターによって回転される。 管のこの装填段階においては、スライド部材１３が案内チャンネル２の出口側 端部の近傍にあり、すなわち、この発明の装置と隣り合う管緊張装置から離間し ている点に注目すべきである。 スライド部材１３とローラー１０、１１、１２の間に延出する管は、一緒にな って、説明した作用状態から、管緊張機の導入部側に向かって移動し、案内チャ ンネル２と供給デバイス３によって支持されるこのような状態にある管Ｔは、駆 動ローラー１２によって管に付与される回転運動と組み合わさって、スライド部 材１３と一緒になったローラー１０、１１、１２の前進運動から結果的に発生す る回転および移動運動を採用する。 管は、このように最も好ましい態様で緊張機に導入される。この段階において は、管緊張機の諸ローラーが、緊張機内に導入される管をグリップするや否や、 デバイス３の諸ローラー１０、１１、および１２が、同時に管から退去すること 、したがってこの管はこの段階では、案内チャンネル２によってのみ支持される ことを指示することが必要なだけである。 この発明の装置は、これに装填された管の回転／移動運動と、管が緊張機内で 付随して加工される移動条件との間の最善の同調を達成する。導入される管と管 緊張機の作用ローラーとの間の相対運動の発生は、このようにして導入段階から 排除される。中でも達成される相当な利点は、次のようなものである。すなわち 、導入される管の端部の損傷が排除または減少すること。導入された管との最初 の接触が垂直方向に発生する場合の管緊張機の作用ローラーの磨耗の減少、およ び、加工機内への導入時の管の停止とスリップの発生率の減少。 これら相当な利点を達成するためには、ローラー１２の回転速度をスライド部 材１３の進行速度と同じように調節することで充分であり、この発明の装置に装 填された管に付与される運動の回転／移動成分を意のままに変更するとともに、 この運動を、管Ｔが導入される管緊張機の任意の条件と同調させる。 このことは、この発明の装置においては、デバイス３のローラー１２の回転速 度が、導入される管の回転速度を制御するように機能するとともに、その他方で 、スライド部材１３の移動速度が前記管に同様な軸方向の運動を付与するからで ある。 換言すれば、この発明の装置においては、導入される管に付与される回転／移 動運動は、ローラーの回転軸を管の進行方向軸に対して傾斜させることによって 達成されるのではなく、それらの結合された回転および移動運動によって達成さ れるのである。 被駆動ローラー１２の回転速度は、ローラー１０、１１、および１２が装着さ れるスライド部材１３の移動速度と同様に、例えば、時間とともに直線的に変化 する可変速特性を備える電動または油圧モーター、および／または、駆動速度を 減少または変化させる適当な機構を用いることによって連続的に調節されること ができるので、この発明の装置が、最初に設定した目的を達成することがこれま での説明から明らかである。 この点は、回動アーム１４と油圧作動アーム１７のおかげで、この発明の装置 が管の様々な使用直径に容易に、迅速に適合されることを意味する。しかしなが ら、下流側の加工機に導入される管の回転／移動運動は、管に付与される速度成 分、すなわち、回転／移動成分が、独立に、または互いに変更されることが可能 であるという事実によって完全に制御される点を特に指摘しなければならない。 この点において、従来技術の装置においては、ローラーの回転軸の角度が管の進 行方向に対して調節することができなかったので、行なわれた唯一の調節は、ロ ーラーの回転速度の変更に関してだけであった点に注目すべきである。このこと は、公知の装置においては、管の回転／移動運動が行なわれる間は、管の任意の 点によって追随される螺旋経路のピッチは、ピッチのサイズが決まるローラーの 前記角度を調節することができなかったために、変更することができなかったこ とを意味した。 この発明の装置においては、他方において、加工の対象である管に回転と移動 を伝達する方法が別々なので(何故ならば、それらはローラーの傾斜には依存し ないので)、前記の螺旋経路のピッチを完全に制御することが可能であり、こう して管をその作業条件にしたがって下流側の加工機内に導入することができる。 この発明の装置においては、管がローラー１０、１１および１２によって「グ リップ」されること、すなわち、これらのローラーは管にグリップ作用を及ぼす のであり、このことがまた、ピンチローラーに関して上に述べたように、また、 ローラーのトラックと対照して上に述べたように、管の運動制御に有利に働く点 もまた指摘されなければならない。 上に設定したすべての技術課題が、構造的および機能的に単純な態様で、した がって、低コストで製造される装置によって達成される点もまた強調されるべき である。実際、供給デバイス３は、それが従来の部品（モーター、油圧シリンダ ー、変速機等）で製造することができるので、設計上および機械的構造上の格別 な困難性がないことを示している。 当然のことながら、上に説明した具体例については、その改変態様を排除すべ きではない。 符号による表示を介して、ローラー１０、１１および１２のオフセット構造は 、ローラー１０、１１が、それらの回転軸間において、それらの直径よりも小距 離を隔てるように位置決めするのと同様に(第４図参照)、小さい直径を備えるロ ッド状の原材には実際に特に適切である点が指摘される。しかしながら、上記の 複数個のローラーが並んで、および／または、それらの直径よりも軸間距離を大 きくして装着することができることは当然である。供給デバイス３が、３よりも 多い、または、少ない（２個のローラーのみを使用する場合もあり得る場合を除 外すべきではない）場合があっても差し支えない。また、すべてのローラーが、 回 動アームまたは互いに対して接近後退することができるように移動部材に装着さ れることは厳密には必要ではないが、より一般的に言えば、もっと様々な構造が 考えられ、この場合は、１つまたは複数のローラーが、基準軸または基準ライン の近傍にある位置と、退去した位置との間において姿勢を変更する能力を備えて おり、他方においては、他のローラーが位置を固定されることも明らかである。 上の例において述べたような回動または油圧アームによって構成されるタイプ以 外にも、他の様々な異なる手段が、この姿勢変更を達成するために用いることが できる点は敢えて指摘するまでもない。 更には、被駆動ローラーの数が設計上の選択の問題であり、その適用は具体例 毎に異なることは全く明らかである。 同様に、案内チャンネル２を均等手段、すなわち、この発明の装置の下流側に ある加工機内に導入される管を支持することができる手段と交換すること、また は、少なくとも、管の長手方向部分を支持する手段と交換することを思い描くこ とは困難ではない。更には、前記の案内チャンネルが完全に失われているこの発 明の装置を製造することを除外すべきではない。実際問題として、供給デバイス のローラーが、それらが上記の具体例の案内チャンネルによって提供される支持 手段を援用することなく下流側の機械に導入される管を支持することができるよ うな長さを備えることを状況を想像することが可能である。この手段の有用性は 、恐らくは、短い管等の原材を加工する場合に限定される。 更に別の改変例として、１つのチャンネルその他の案内手段が存在する場合に 、先行具体例のものとは異なる管供給デバイスが設定される、すなわち、案内チ ャンネルの上流側に配置される管供給デバイス、または、上に考えられた下流側 以外の手段を備えるこの発明の可能性を除外すべきではない。このタイプの改変 例は、管の先端部を下流側の加工機内に導入する際に問題が発生するので、ここ に説明した具体例に較べてあまり好ましくないが、決して、実用性が全くないと 考えるべきではない。 これらすべての、更には別のどのような改変例も後続のクレームによって規定 される範囲に包含される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 導入の対象である管状原材に、その固有軸を中心として回転させるため に作用を及ぼす手段（１０，１１，１２）を備えるとともに、管状原材に回転／ 移動運動を行なわせつつ加工機内に導入するために管状原材と一緒に移動するこ とができる供給デバイス（３）を有する点に特徴を有する、管またはロッド状の 原材に、それらの軸に対する回転／移送運動を施す加工機内に導入するための装 置 ２． 導入対象である管状原材をその軸方向に支持する手段（２）を合わせ有 する点に特徴を有する請求項１記載の装置。 ３． 導入対象である管状原材に作用を及ぼす供給デバイス（３）が、管状原 材の軸に実質的に平行に設けられたそれぞれの軸を中心に回転することができる 複数個のローラー（１０，１１，１２）を備え、前記デバイスは、管状原材と一 緒にその軸に沿って往復運動を行なうことができ、管状原材の外側面と接触する 請求項１または２記載の装置。 ４． ローラー（１０，１１，１２）を備える供給デバイス（３）が、導入さ れるために管状原材が進む方向に関して、管状原材を軸方向に支持する手段（２ ）の下流側に配置される請求項３記載の装置。 ５． 導入対象である管状原材を支持する手段が、案内チャンネル（２）を備 える請求項２〜４のいずれか１記載の装置。 ６． 案内チャンネル（２）が、導入対象である管状原材の軸に沿って整合す る複数の中間部分（２ａ）を有し、これらの中間部分の間において、手段（４） が、管状原材を案内チャンネル（２）内に載置するように機能する請求項５記載 の装置。 ７． ローラー（１０，１１，１２）の少なくとも１つが、前記ローラーが導 入対象である管状原材の軸から離間する第１の作用位置と、前記ローラーが前記 軸に近接する第２の作用位置の間を移動する請求項３または４に従属する請求項 ３、４または請求項５、６記載の装置。 ８． 少なくとも、１つの可動ローラー（１２）が、回動アーム（１４）によ って支持される請求項７記載の装置。 ９． 少なくとも１つのローラー（１０，１１）が、前記ローラーを前記２つ の作用位置の間の直線に沿って往復移動させるために可動支持部材（１６）面上 に回転するように装着される請求項７または８記載の装置。 １０． 供給デバイス（３）の複数のローラー（１０，１１，１２）が、導入対 象である管状原材の軸に沿って往復スライド可能なように、スライド部材（１３ ）に装着される請求項３または４に従属する請求項３、４および請求項５〜９の いずれか１記載の装置。 １１． 供給デバイス（３）の複数のローラー（１０，１１，１２）が、導入対 象である管状原材の軸方向に沿ってオフセットされる請求項３または４に従属す る請求項３、４および請求項５〜１０記載の装置。