JPH0234240A - 対向ロール型圧延機械において圧延すべき円筒管状素材に関係して圧延ロールの設定を制御する方法 - Google Patents
対向ロール型圧延機械において圧延すべき円筒管状素材に関係して圧延ロールの設定を制御する方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
する特徴を備えた、4つのロール対を具備する対向ロー
ル型圧延機械において圧延すべき円筒管状素材に関係し
て圧延ロールの設定全制御する方法に関する。
書に記載の構成金備えた対向ロール型圧延機械に基づく
ものである。この公知の対向ロール型圧延機械は、そル
ぞ71.1つの内側ロールと1つの外側ロールとから成
る4個のロール対全もって作動するものであり、同ロー
ル対の各々は、素材に対して半径方向で調節できるよう
に1つのホルダーを介して1つの支持体に配設されてい
乙。4個のロール対は素材の周囲に一様に配分されてい
る。この場合第1F:E延設として機能するロール対は
、第2圧延段として機能するロール対と直径上で向かい
合って配置されており、他方第3圧延段として機能する
ロール対は、第1ないし第20−ル対に対して90゜だ
け位Vを変え、しかも第4圧延段として機能するロール
対と直径上で向かい合って配置されている。この圧延機
械の概念的構成においては、素材の駆動装置も、内側及
び外側の圧延ロール支f#体の案内送り1駆4!h装置
も、機械の同じ側面に配置されていて、そこで立体的に
基台側に収納されている。この内側及び外側の圧延ロー
ル支持体は上端において結合されておらず、そのため盲
状素材は、長大な圧延成形に際して圧延機械から上方へ
自由に妨げられることなく“伸長′し得る。この圧延機
械の構造は大直径かつ長い管の圧延に適用されるのであ
り、この場合圧延すべき管の直径は、例えば6メーター
のオーダーである。このような管を得るために冷間加工
においては、圧延ロールに極めて高い圧延力、例えば6
00から2000kNのオーダーの力が発生する。この
力を自由に突出するロール支持体を介して受は止めるこ
とは、一般的には極めて因難であることが明らかにされ
た。加工データの算出及び設定における錯誤又は不測の
事態によって、直ちに圧延機械に大きな損害を与えるお
それがある。
成形力の発生を十分な安全性をもって回縫することがで
きるところの、冒頭に記載の形式の対向ロール型圧延機
械において圧延すべき円筒管状素材に関係して圧延ロー
ルの設定を望j御する方法を提供することにある。
において、請求項1に記載の特徴事項を備えた制御方法
によって解決されている。
セスの間に、それぞれ互いに向かい合っているロール対
の同種(外側及び内側の意味で同種)のロールに発生し
ている半径方向の力を互いに比較し、そして許容偏差力
を越えている場合は、前段に介装されたそれぞれの圧延
段に付属のロールを、前記力の不等荷重を均等にするべ
く半径方向に沿って調節し、しかも同時に前記対比ロー
ルを、設定された基準値に対応する位置に維持すること
vcある。
れている。
実施例の説明の中に初めて示されてい、る。
の図面に示された実施例に基づいてより詳細に説明され
る。
ロール対1,2,3.4′t−有しており、同ロール対
を用いて冷間圧延法によシ円筒管状の素材5を加工する
ことができる。各々のロール対1.2,3.4は、素材
5に内側から作用する内側ロール1/1.2/1.3/
1゜4/1と対向ロールとして同素材5に外側から作用
する外側ロール1/2.2/2.3/2゜472とから
成る。圧延すべき素材5は比較的大きく、列えば数メー
ターの直径を有している。
の中には縦穴ないし中空室7が形成されており、同中空
室の下部には、軸方向には固定されているが回転できる
ように支承されかつ駆動可能であるねじ俸9のための、
例えば底部に固定された支持台8が配置されている。前
記縦穴ないし中空室7の上部には8個のブシュ10が配
設されて2シ、同デシュの各々は、その中で軸線方向に
移動可能な中空シリンダ状の柱11を支承するために利
用される。いずれの柱11も、端部の伝動ヘラ)′12
τ介して付属のねじ棒9に接続されて2シ、そして同ね
じ棒の回転により図示の矢印に沿って軸線方向に往榎移
動可能である。ねじ棒9の駆動装置については、それぞ
れ伝動装置13ないしその1部だけが図面において認め
られる。付属の駆動モーターは見通しを良くするために
省略されている。
11/2.11/3.11/4は、頭部14と共に内側
ロール支持体を構成する。
8は、外側の頭部15と共に外側ロール支持体を構成す
る。前記支持構造ないし基台6の端面16において、保
持部材18のための支持台17が支持されかつ固定され
ており、同保持部材を用いて素材5fc対向ロ一ル型圧
延機械に袋層して駆動することができる。前記支持台1
γは、少なくとも内側ロール支持体の柱11/1.11
/2.11/3.11/4のブシュ10のための保持具
でもある。保持部材18は、例えば−線方向に固定であ
るが回転可能に支承されていてかつ図示されてない、駆
動装置を用いて回転せしめられるところの板で構成され
ており、同板には固定手段によって素材5を回転軸線1
9に対して同軸的に固定することができる。
形状を有する頑丈な環状体から成り、同環状体は4つの
角部分の各々にロールホルダー20を担持している。こ
の4つのロールホルダー20の各々には、外側ロール1
/2.2/2.3/2.4/2が直に支承されている(
軸受の詳細は第2.5.7図参照)。ロールホルダー2
0は、頭部15の対応する横孔21内において軸線方向
に移動可能であるが回転できないように収容されている
ブロックによって構成されている。圧延すべさ素材5に
関係する種々の半径方向の調節位置において各ロールホ
ルダー20を予備的に固定するために、頭部15にはロ
ールホルダーの移動軸線に対して直角に延びる孔24が
存在しており、開孔は、ロールホルダー20の領域にお
いて、同ロールホルダー側にあっては半孔22として、
頭部側にあっては補完的な半孔23として延びている。
合致した半孔22,23内に適当な固定ピンを挿入する
ことができる。ここではロールホルダー20の粗調節を
対象にしている。ロールホルダーによって支持された外
側ロールの圧延すべき素材5に関係する半径方向の微調
節は、例えばくさび調節機構によって行われる。このく
さびv14節機構の詳細は第3図から明らかである。
を同様に有する堅固な物体から成り、同物体は同様にそ
の各々の角部に1つのロール*ルX−X−25t−して
おり、各々のロールホルダーにはそれぞれ1つの内側ロ
ール1/1゜2/1.3/1.4/1が配設されている
。このロールホルダー25は、頭部14において、頭部
15のロールホルダー20と同様に配設されかつ調節可
能である。したがってこれについては、固有の参照符号
が付されていない同一の構成的関係が主に生じている。
/1.1/2が詳細に示されている。
に対して半径方向でロールを微調節するための機構が明
瞭になっている。ロール対1の外側ロール1/2及び内
側ロール1/1を付属のロールホルダー20.25を用
いてそれぞれ大まかに位置決めしてから、微調節のため
に、ロールホルダー20.25に配設された駆動モータ
ー2Tを始動させる。これによって、介装された調節伝
動装置2Bを介して、ねじスピンドル29が矢印の軸線
に沿って一方又は他方−移動せしめられる。この場合ね
じスピンドル29の一端に固定されたくさび26は、ロ
ールホルダー20.25と同ロールホルダーに対シて移
動可能な支持体30.31との間のくさび状の隙間内に
多かれ少なかれ走し込まれる。前記支持体30には外側
ロール1/2が、前記支持体31には内側ロール1/1
がそルぞれ回動可能に支承されている。支持体30.3
1及びねじスピンドル29付きのくさび26及び調節伝
動装置28及び1駆動モーター2γは1つのロールホル
ダー20,25の構成酸素である。
せしめられるが、これに対しa調節に敵してはくさび2
6の斜面32によって、相応するくさび状の対向面をも
って当接する支持体30.31だけが横に移動せしめら
れ、それでもってそこに支持されたロール1/1.1/
2が素材5の方向に沿って押圧される。くさび状の隙+
=ffiからくでび26を引き抜くと、支持体30.3
1は、図示されないばね又はその類似物によって再び素
材5から離される。
径方向の調節を実現できるだけでなく、高い圧延力を離
無く受は止めることもできるために有利でめる。本質的
な圧力の成分は、半径平面内にあって、単にくさび26
によって伝達されるはずである。くさび26の傾斜面3
2によって生ぜしめられた軸線方向の成分は無視できる
ほど小さい。
令を受は取る。
する。即ち個々のロール対は、両ロール支持体の頭部1
4.15において軸線方向に沿ってそれぞれ所定の、好
ましくは同一の間隔aだけ互いに離して配置されている
。詳細には下記のロール対の配置が生ずることになる。
/2は第2の圧延段として機能するロール対2/1.2
/2と直径上で対向している。
.1/2に対して軸線方向に沿って離れている。第3の
圧延段として機能するロール対3/1.3/2は、ロー
ル対2/1.2/2に対して軸線方向に沿って間隔aだ
け離れ、さらにロール対2/1.2/2又は1/1.1
/2に対して周方向に沿って90°離れ、そしてさらに
第4の圧延段として機能するロール対4/1.4/2に
対して直径上で対向して配置されている。ロール対4/
1.4/2はロール対3/1.3/2に対して軸線方向
に沿って間隔aだけ離れて配置されている。
よって、圧延プロセス中にそのロールを圧延すべき素材
5の壁に押圧している高圧力状態において、有利な力の
作用領域が形成される。この力の作用領域は頭部14.
.15によって完全に受は止められ、その結果柱11は
ほとんど負荷を受けない。その上、この4個のロール対
は、1つの作業工程で4つの圧延段階を実行することが
できるために、比較的肉厚で短い管形状の素材5から長
い管を製造することを可能にする。
分の前記の配置に基づいて、管の上方又は前方に対して
自由な圧延部にはその長さに関して実際に制限が与えら
れていない。
持部材18に固定する。さらに外側及び内側ロール支持
体を素材5の長さに対応させて軸線方向に沿って適当な
初期位置に調節する。これは、第1の圧延段として機能
するロール対1/1.1/2が素材5の自由端部の直前
に位置するように行ってもよい。しかしながらロール対
1.2,3.4の軸線方向の位置決めは、好ましくは第
4図又は第5a図に示すように実施される。これについ
ては後でさらに詳細に述べる。その陵ロールの粗調節及
び微調節が行われる。これは所望の圧延深度と制御可能
な圧力とによって左右される。さらにこれらの基準によ
って、素材5を支持する保持部材18が駆動される時の
回転速度、及び両ロール支持体の送り速度が左右される
。ロール対のロールを互いに抑圧さ゛せることによって
、素材5の壁部の両開の圧延が行われる。この場合ロー
ル対の各ロールは成形作業を等しく分担している。この
場合ロール対の両ロールは、1つのロールだけで成形作
業を実施する場合の深さの半分しか素材に食い込まない
。
力がロールに発生する。この力は例えば600〜20C
IOkNのオーダーである。
て正確に受は止めるには全く問題がないわけではない。
され、さらに素材5の回転速度及びロールを支持するロ
ール支持体の送9速度が調節される。加工データの算出
及び設定における誤差又はその他の不測の事態が原因で
、直ちに圧延機械に大きな損害をもたらすことがある。
備えられており、同制御装置は、本発明の思想に基づい
た圧延作業の制御を実現する。
延プロセスの間に、そルぞれ互いに直径上で向かい合っ
ているロール対の同種のロール(外側及び内側の意味で
同種)に発生している半径方向の力を互いに比較し、そ
して許容偏差力分越えている場合は、前段に介装された
それぞれの圧延段に付属のロールを、前記力の不等荷重
全均等にするぺ〈半径方向に沿って調節し、しかも同時
に前記対比ロール金、設定された基準値に対応する半径
方向の位置、即ち所定の圧延深度に維持することにある
。
素材5と圧延ロールの軸線方向の相対運動を決定する送
り速度を減少させ、さらに必要ならば加工プロセスを中
断させる。
された素材の壁厚と直径を一定に維持する機能が与えら
れている。
な測定手段及び方法を用いて連続的に又は一定時間間隔
で間欠的に求められた、互いに向かい合っている両ロー
ル対1,2の外側ロール1/2.2/2についての半径
方向の力が互いに比較され、さらに互いに向かい合って
いる両ロール対3,4の外側ロール3/2.4/2につ
いての半径方向の力が互いに比較され、そして 2、a)制御装置側で許容値として設定された、外側ロ
ール1/2.2/2間の例えば50kNの偏差力を上回
った場合には、第1のロール対1の外側ロール1/2が
この不等荷重を均等にするべく半径方向に沿って調節さ
れるのであって、即ち圧延深度が戻されるので塾るが、
対比ロールとして利用された第2のロール対2の外側ロ
ール2/2は、事前に設定された圧延深度に対応する事
前に設定された基準値に維持され、そして b)制御g瞳側で許容値として設定された、外側ロール
3/2.4/2間の例えば50kNの偏差力金上回った
場合には、第3のロール対3の外側ロール3/2がこの
力のアンバランスを均等にするべく半径方向に沿って調
節されるのであって、即ち圧延深度が戻されるのである
が、この場合に対比ロールとして利用された第4のロー
ル対4の外側ロール4 / 2 ハ、圧延すべき管の所
望の外径に対応する最初に設定された基準値に維持され
ることになる。
とは無関係に、 6、適当な測定手段及び方法を用いて連続的に又は−足
時間間隔で間欠的に求められた、互いに向かい合ってい
るロール対1.2又は3.4の内側ロール1/T、2/
1又は3/1.4/1についての半径方向の力を互いに
比較し、そして 4、a)制御装置側で許容値として設定された、内側ロ
ール1/1.2/1間の例えば50kNの偏差力を上回
っている場合には、第1のロー#対1(7)内側ロール
1/1をこの力のアンバランスを均等にするべく半径方
向に沿って調節するのであって、即ち圧延深度を戻すの
であるが、対比ロールとして利用された第2のロール対
2の内側ロール2/1については事前に設定された基準
値に維持し、そして b)制御装置側で許容値として設定された、内側ロール
3/1.4/1間の例えば50kNの偏差力を上回って
いる場合には、第3のロール対3の内側ロール3/1を
この力のアンバランスを均等にするべく半径方向に沿っ
て調節するのであって、即ち圧延深度を戻すのであるが
、この場合に対比ロールとして利用された第4のロール
対4の内側ロール4/1を、圧延すべき管の所望の内径
に相当する最初に設定された基準値に維持することもで
きる。
に従った互いに関係する可能な制御に代えて、両方法の
同時使用もまた可能である。
ル前方の***物に起因して個々のロールにおいて不意に
高められた力は、自動的に均等化され得る。この偏差力
制御の他に、これに加えて制御装置においては、それぞ
れのロールに許された最大荷重についての制御限界値が
確定されている。これにより結果として、1つ又は複数
又は全てのロールにおける過大な中径方向の力の発生は
、素材とロール支持体間の軸線方向の相対運動を決定し
ている送シを取り止めることによって予防されることに
なる。そのうえ制御装置においては、前記最大荷重を上
回る例えば100kNの制御限界値が第2の限界値とし
て設定されてお夕、同限界値を上回った場合には圧延プ
ロセス全体が中断される。
、自動的に防止されるか、場合によってはプログラミン
グされた加工工程のマニズアルによる変更によっても予
防され得る。
材5へのロールの食い込み及び送り込みとその後の定常
的な圧延作業における本発明の調整及び制御ステップの
個々の調整段階がより詳細に説明される。
は、その自由端の領域において、円錐形の内面33及び
外面34を具備した前もって丸削りせしめられた導入円
錐部を有している。
1.2.3の内側及び外側ロールが、それぞれ互いに軸
線方向及び半径方向に同一の間隔a及びbをもって軸線
方向に動き出した際に同時に面33.34に接触するよ
うに定められている。導入円錐部後方の素#5の壁厚は
daoで示され、導入円錐部前方の壁厚はda2で示さ
れている。d によって圧延の仕上げ状態として所望の
壁厚が示されている。第1のロール対1のロール1/1
.1/2は、素材5の壁の外側面35ないし内側面36
の直径に対して寸法すだけ半径方向にずらされている。
1,2.3の間隔に対応して第3のロール3から同一の
間隔aだけ離されているが、最初は他のロール対のロー
ルと同じ寸法すだけずらされているのではなく、素材5
から約1.Qmxの微小間隔cfc有する位置に設定さ
れているのである。このような措置は、第4のロール対
4のロール4/1.4/2の導入に際して表面に傷をつ
けないという目的に適合している。これに加えて、偏差
力によって調節される第3のロール3/1.3/2が、
第4のロール4/1..4/2よシも先に導入円錐部内
に進入して、素材に接触することになって有利である。
び軸線方向のロール間隔が、第3図の表において、例と
して選択された外径6000龍、内径29101111
の素材5について明示されている。半径方向の食い込み
寸法の基準点は、素材5の外側シリンダ面35及び内側
シリンダ面36である。軸線方向の間隔寸法は、第1の
ロール1/1.1/2を原点として積算されている。こ
の軸1一方向の間隔aは、例えばスペーサ金柑いて調節
可能である。
、ロール直径、素材5の外径及び内径、並びに第3図の
表に基づく半径方向の食い込み寸法がインプットされる
。こうしてプロセス計算機は、これらのデータから到達
すべき半径方向の位置を算出する。次いでこの位置が設
定されることになる。事前に算出された位置に達した後
に、4つのロール対1.2,3.4(1)ロールについ
ての設定された作業/圧延直径及び作業ギャップが、モ
ニターに表示され、目標基準値と比較され、そして記録
される。素材5へのロールのそれに続く送シ込み工程は
、半径方向の送りについて別のプログラム、ステップを
必要とする。
事前に丸削りせしめられた導入円錐部金倉して素材5へ
のロールの送り込みは、送シ込みに際して各ロールにほ
ぼ同じ力と同じ加工作業を負わせるための最も簡単な方
法である。
時間的経過は以下のように表される。
ことによって検査される。ロールの軸線方向及び半径方
向の位置決めは所定の値に一致している。素材5及びロ
ールの速度は同期せしめられ、ロール支持体は定位置に
おかれる。
検査される。ロール支持体の軸線方向の送りを開始する
ことによって圧延グロセスが始まる。
方向の位置を一定にして導入円錐部へ向けて軸線方向に
沿って移動する。次いでロール対1,2.3.4のロー
ルは、導入円錐部33.34t−介して素材5内へ進入
する。第3のロール対3のロール3/1,3/2が素材
5内に進入すると区ぐに、半径方向の力の測定が行われ
、そして第4のロール対4のロール4/1.4/2の半
径方向の送りが開始される。この送り速度は例えば6&
LII / miHである。第4のロール4/1.4/
2は、この選択された例の場合、この進入段階において
は1羽だけ深く進入しなければならない。第2のロール
対のロール2/1.2/2は、この進入段階の間に半径
方向には全く移動しない。それゆえこのロールの半径方
向の食い込み速度は0である。ロール対1,2の内側ロ
ール及び/又は外側ロール間で、ないしはロール対3.
4の内側ロール及び/又は外側ロール間で、例えば5o
kNの所定の限界値を上回る半径方向の偏差力が発生す
ると、制御装置に基づく信号が、ロール対1及び/又は
3の該当するロールが均等化のために半径方向に移動す
るよう指令する。この半径方向の調節速度は例えば12
朋/minである。ロール対1.3のロールに対するこ
の比較的高い半径方向の調節速度は、可能な限シ迅速な
偏差力の均等化を行うために必要である。
ル4/1.4/2がその半径方向の最終位置に到達した
時には、ロール対2,4のロール2/1.2/2.4/
1.4/2は、もはや壁厚及び直径修正の場合や万一の
障害が発生した場合にしか半径方向に沿って調節される
ことはない。
Kついての押し込みパラメータ(行程と速度)は、壁厚
及び直径の修正までは一定にされている。したがって本
発明では、偏差力による制御過程はロール対1,3だけ
に限られている。ロール対2.4のロールに不変の命令
が出されていることで、個々のロール間の制御の相互作
用は安定化される。第2のロール対2は圧延すべざ管の
壁厚についての予備的な校正を生ぜしめ、第4のロール
対4は最終的な校正を実施する。この制御過程は、例え
ば予見できない大きな***物がある場合に、該当するロ
ール1/2は、あまり強くは負い込まず、そのようにし
てこの新たな、***物を低下させるという利点を有する
。***物のため((強力に行われる加工作業はロール対
1.2によって等分に引き継がれる。一般的に加工作業
はロール対1.2間並びにロール対3,4間で等しく分
配される。このことは、不測の材料特性及び/又はロー
ル調節に際しての誤差及び/又は圧延運転のプログラミ
ングの誤りが原因の障害発生時においても有効である。
4間で加工作業を等配分するこの原理は、素材5が事前
に丸削りされていない場合、即ち素材5がロールの導入
領域において円管状である場合にも同様にして適用可能
である。
ルの導入過程は第5 A−=5 B図に基づいて以下で
説明される。
2/1.2/2.4/1.4/20半径方向の最終位置
に2ける半径方向の送シ速度がプロセス計算機にインプ
ットされる。
されながら素材5に半径方向に沿って食い込む。これに
よって、送シ込みプロセスのあらゆる時点で、互いに向
かい合っているロールにおける加工力の等配分が保証さ
れる。半径方向の送りの開始点は軸線方向の送シの開始
点と一致する。
1,2の外側ロール1/2.2/2の41]線及び半径
方向の位置が、さらに第5E〜5H図には素材5への導
入時におけるロール対3.4の外側ロール3/2.4/
2の軸線及び半径方向の位置がそれぞれ示されている。
に示されていない。即ち、外側ロールに関係して以下に
述べられる状況は、該当するロール対の対向ロールとし
て機能する内側ロールに対しても同様に当てはまる。
の導入運動及びそれに続く運動は点線の矢線によって示
唆されている。
食い込み深さと作業角度と導入角度と軸線方向のロール
間隔aとが示されている。
る。この間隔が小さすぎると、ロール対1,202つの
外側ロール1/2,2/2の作業面の第5B図に示され
た交点0に、半径方向にわずかに食い込むだけで到達し
てしまうであろう。この間隔aが大きすぎると、ロール
1/2がロール2/2と同期してその半径方向の最終位
置に達するような事、侭が発生しかねない。
ル対1,2のロール1/2.2/2が導入段階の間に共
に(後の定常的なプロセスに関係して)過少又は過大な
加工作業を行うであろうことを意味する。遅くとも第2
のロール対2のロール2 / 2 カ、M 1のロール
対1のロール1/2によって既に圧延された領域内に進
入した時には、場合によってはロール1/2によっても
はや必要な短時間内に均等化され得ないような偏差力の
比較的高い上昇が、圧延運転の中断という結果を伴って
突然発生することがあろう。
ール1/2ないし3/2が事前に計算されたその時々の
半径方向の最終位置に達した時に、連続するロールの2
つの作業面の交点が現れるように定められている。なぜ
なら、第5B、5C,5D、5F、5G、5H図から明
らかなように、第2のロール対2のロール2/2及び第
4のロール対4のロール4/2における力の変動は、作
業面の交点を通過した後は、移行域においてのみ生ずる
からである。この短時間的な力の変動は、ロール2/2
ないし4/2が半径方向に新たに食い込む時の、ロール
1/2ないし3/2の力を均等化しようとする即座の反
応によって補償される。
外側ロール1/2.2/2が食い込んで、ロール2/2
の作業面がロール1/2の作業面と点Oにおいて交差す
る瞬間が示されている。この時点よυ後は、点線の矢線
に対応してロール2/2がさらに食い込む場合、半径方
向の力は十分に一定に維持される。ロール1/2は、偏
差力制御に基づいてこれ以上はほとんど素材5に食い込
まず、はぼ一定の半径を維持する(点虜の矢線を参照)
。
れている。半径方向の力は作業面に比例し、そして作業
面は食い込み深さと機械送りと″製品”送りとに依存す
るので、この面の変化は、常に偏差力の測定に基づいて
ロール1/2の均等化運動を引き起こす。
達するまでの、ロール1/2の半径方向及び軸線方向の
運動の推移が示されている。
されており、ロール1/2はほんの少しだけ半径方向の
修正を実行しなければならないO 第5E図は、外側ロール2/2Vcよって延長方向Vこ
沿って素材5に与えられた同素材5の外ぺ面への、第3
及び第4のロール対3,4の外側ロール3/2.4/2
0半径方向の接近状態を示している。
.4/2の食い込み状況を示すもので、これは第5B、
5C,SD図におけるロール1/2.2/20食い込み
と同一に進行する。
向の最終位置に達している。その後は偏差力を均等化す
る修正は、ロール1/2゜3/2によって定常的な圧延
プロセスを調整するためにのみ実施される。
において、壁厚及び直径の測定が行われる。目標値から
の誤差は、対応する壁厚及び/又は直径の修正金もたら
す。
のみが関与せしめられる。目標値から0.2朋以上大き
い壁厚誤差に対しては、ロール4/2.4/1がその都
度同一の半分艙だけ半径方向に移動せしめられる。0.
07〜0.20囮の壁1享誤差を補償する場合は、ロー
ル対4の内側ロール4/1のみがその偏差量だけ移動せ
しめられる。
よる壁厚修正は、第4のロール対と検出要素間の道程を
進むために製品が必要とする時間だけ遅ルて付属の測定
ゾンデによって検知される。それゆえ、前記時間ないし
は長さ測定手段にかいて測定され得る前記道程の間、第
4のロール対4を用いた壁厚調整を遮断することが必要
である。これは、第4のロール対4が、検出要素から第
4のロール対40作業点までの距離よりも長い製品長さ
の特定の成長率にしたがってのみ壁厚修正をすることが
許されていることを意味している。最初の壁厚疹、正は
、第4のロール対4のロール4/2.4/1が、y’ロ
グラミングされた最終位置に到達し、そして加工された
製品領域が安全な長さの割り増しをもって該当する測定
センサーに到達した時に行われる。
許容範囲を越えた時に実施される。ロールを調節するタ
イミングは、2回の壁厚修正のちょうど中間にある。
節することによって開始される。訂正すべき道程は、圧
延された管における内径ないし外径の測定された誤差か
ら明らかになる。
1.2/2に対しては=1/4×ΔDであり、第4のロ
ール対4のロール4/1.4/2に対しては=1/2×
ΔDであって、対応する符号(+)又は(−)ヲもって
それぞれのロールに与えられる。ロール対1.3のロー
ルハ偏差力均等化制御に基づいて追従せしめら■る。
部全停うか又は伴わない送り込み工程時のロールの制御
された半径方向の運動に関係なく、そして前述の直径修
正又は壁厚修正に関係なく、常に軸線方向の送りがスト
ップされ、全ての圧延ロールのその作業位置からの同時
的な退出が行われる。互いに比較される2つのロール間
の半径方向の力の贋が例えば150kNの設定限界値を
越えた時は、刀工ならず異常事態である。これは、半径
方向の力がどこかのある箇所で例えば1700kNの絶
対値に達した場合又は送り方向に沿った軸線方向の力の
限界値を超過した場合に該当する。例えば900 kN
mの最大許容駆動モーメントを上回?た場合、送り、駆
、m装置及び主駆動装置が直ちにスイッチオフにさ几、
そして全ての圧延ロールがその作業位置から退出せしめ
られる。
発生時において、圧延プロセスの早すぎる中断を十分に
回避するために、場合によってはプロセスが進行する間
に、マニュアル操作によってロール位置合修正すること
も可能である。
の半径方向の力に達した時に、該当するロールの半径方
向の運動がストップされ、そして力の上昇が継続する場
合には同ロールは半径方向に沿って引き戻される。同時
に警告信号が発せられて、操作者に対して、欠陥を確認
し、特定の操作方法にしたがって手作業で対処すること
によってその欠陥を修正するための機会が与えられる。
00kNに達した時に、送りはストップされ、全ての圧
延ロールはその作業位置から退出せしめられる。
手段について少しだけ述べる。この−例が、第7図にお
いて、ロール1/1に関連した第3図の概略拡大部分図
として示されている。この場合図示の状況は、他の全て
のロールにおいても同じでめるか、ないしは参照し得る
ものでのることを注意されたい。
に固定されており、その軸自体は支持体31に回転可能
に支承されている。この支承は好ましくはピボットころ
軸受38.39において行われており、このピボットこ
ろ軸受は、軸370回転撓み変動を本質的に妨害せず、
そして軸37が犬きく撓んだ際の許容し得ない高いエツ
ジプレスの発生を阻止するものである。軸、う7は中空
指運であって、その中空空間内に同軸的に配置された4
40を収容している。後者の棒は、IIIII37が最
も大きく撓む領域において同軸に連結されており、他方
同棒の他の自由端は、軸37から突出するとともに、そ
こで支持体31に固定されたセンサー41に作動的に関
係付けられている。軸37は、半径方向の力の作用領域
に存在するtsV面が、測定しようとする半径方向の力
の全範囲にわたって、記録可能な弾性的撓み金主せしめ
るように構成されている。!lll37の支承は、その
可能な最大の撓みが妨害されないようになっている。軸
に堅固に結合されたロール側の測定棒40の構成は、同
測定悸が、固定領域に2いて軸の撓み角を受は入れ、反
対側の自由端において測定長さに基づいて可視的に拡大
せしめられた変位Xを示し、そして同変位を測定値全検
出するためのセンサー41に伝達するように成されてい
る。したがって半径方向の力Fは、伝達要素の回転にも
かかわらず準静的な変位Xに変換可能であって、距離を
算定することで測定可能である。測定棒40は、その固
定面から始まって減少する横断面又は質量又は慣性モー
メントを有し、そして場合によっては受動的又は能動的
な緩葡要素も備エラれている。1つのセンサー410代
わシに、同様のセンサーを複数個設けることもてきる。
れ、相応の測定値に変換され、そして制御装置に供給さ
れる。
械の下部を示す図、 第2図は、第1図の対向ロール型圧延1麦械の上部金示
す図、 第3図は、第2図の拡大された詳細図、第4図は、丸削
9された円管状の素材における対向ロール型圧延機械の
4個のロール対の軸線方向の初期位ftを示す図、 第5A図、第5B図、第5C図、第5D図、第5E図、
第5F図、第5G図及び5E図は、素材が丸削りされて
ない、つまり外側及び内側が円筒状である場合の、圧延
位置への対向ロール型圧延機械のロールの送り込み状況
を示す図、第3図は、数値表を示す図、 第7図は、有利に適用可能な半径力測定方法を明示する
ロール支持体の詳細断面図である。 1゜ 2/1゜ 2゜ 3゜ 2/2゜ 4・・・ロール対、 1/1 /2゜ 3/1゜ 3/2゜ 4/1゜ /2・・・ロール、 5・・・素材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、4個のロール対(1、2、3、4)を備える対向ロ
ール型圧延機械において圧延すべき円筒管状素材に関係
して圧延ロールの設定を制御する方法であつて、前記ロ
ール対はそれぞれ1つの内側ロールと1つの外側ロール
とから成り、該ロール対の各々は、前記素材に対して半
径方向で調節できるように1つのホルダーを介して1つ
の支持体に配設されており、前記ロール対は前記素材の
周囲に一様に配分されており、この場合第1圧延段とし
て機能する前記ロール対(1/1、1/2)は、第2圧
延段として機能するロール対(2/1、2/2)と直径
上で向かい合つて配置されており、第3圧延段として機
能するロール対 (3/1、3/2)は、前記ロール対(1ないし2)に
対して90°だけ位置を変え、しかも第4圧延段として
機能するロール対(4/1、4/2)と直径上で向かい
合つて配置されており、そしてこの場合圧延プロセスの
間に、前記ロール対と前記素材は、並進的かつ回転的な
相対運動を実行し、それと同時に前記ロールに作用する
半径方向の力が連続して測定される方法において、 前記素材内への送入及び定常的な圧延プロセスの間に、
それぞれ互いに向かい合つている前記ロール対の同種の
ロールに発生している前記半径方向の力が互いに比較さ
れ、そして許容偏差力を越えている場合は、前段に介装
されたそれぞれの圧延段に付属のロールが、前記力の不
等荷重を均等にするべく半径方向に沿つて調節され、し
かも同時に前記対比ロールが、設定された基準値に対応
する半径方向の位置に維持されることを特徴とする方法
。 2、前記各ロールには制御装置側において前記許容偏差
力を越えて、第2の比較的高い半径方向の荷重限界値が
割り当てられており、該限界値を上回つた場合には前記
素材(5)と前記ロール間の軸線方向の相対運動を決定
する送り速度が減少せしめられることを特徴とする請求
項1に記載の方法。 6、前記第2の比較的高い半径方向の荷重限界値は許容
最大荷重に設定されており、該許容最大荷重を超過した
場合には前記圧延プロセスが中断され、前記ロールが外
し出されることを特徴とする請求項2に記載の方法。 4、壁厚の調整は前記第4のロール対(4)のロール(
4/1、4/2)の半径方向の調節によつてもつぱら行
われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに
記載の方法。 5、前記壁厚の誤差が目標寸法から0.2mm以上の場
合、該誤差は、前記第4のロール対(4)の前記内側及
び外側ロールをそれぞれ半分ずつ再調整することによつ
て解消されることを特徴とする請求項4に記載の方法。 6、前記壁厚の誤差が目標寸法から0.2mm以下の場
合、該誤差は、前記第4のロール対(4)の前記内側ロ
ール(4/1)だけを対応して再調整することによつて
解消されることを特徴とする請求項4に記載の方法。 7、前記壁厚の修正は一定の間隔をおいて行われ、該間
隔の継続時間は、前記調整の時点と該修正を検出した時
点との間であることを特徴とする請求項4〜6のいずれ
か1つに記載の方法。 8、前記壁厚修正の休止期間中に、直径修正が行われ得
ることを特徴とする請求項7に記載の方法。 9、必要な直径修正は、前記第2及び第4のロール対(
2、4)の前記ロールによつて同時に開始され、この場
合半径方向の調節行程は次の値、即ち 第2のロール対のロール=1/4×ΔD 第4のロール対のロール=1/2×ΔD であつて、ここにΔDは目標寸法からの寸法誤差である
、 ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 10、前記第1及び第3のロール対(1、3)の前記ロ
ールは、前記偏差力の調整に基づいて前記直径修正に関
与せしめられ、それでもつて前記偏差力の制限が優先し
て維持されることを特徴とする請求項9に記載の方法。 11、前記直径修正は、許容される最大の半径方向の力
によつて制限され続け、したがつて該直径修正は、前記
許容される半径方向の力に到達するまでの間でのみ実行
されることを特徴とする請求項9又は10のいずれか1
つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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