JPH09512487A - 管状加工物を連続的にかつ切削屑無しに個々のリングに分離する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、切断ローラにより管状加工物を個々の互いに同一のリングに連続的にかつ切削屑無しに分離する方法に関する。有利には高い精度で転がり軸受鋼から成るリングを製造するために本発明により、管状加工物を分離する区間が完全に切断ローラの長手輪郭により取巻かれ、リングの平行平面でかつ加工物軸線に垂直に位置する端面が形成される。重要な点は、分離プロセスにより管状加工物が、装入されている加工物の変形抵抗をほぼ除去する温度に加熱される点である。

Description

【発明の詳細な説明】 管状加工物を連続的にかつ切削屑無しに 個々のリングに分離する方法及び装置 本発明は、請求の範囲第１項の前段に記載の管状加工物を互いに同一の個々の リングに連続的に切削屑無しに分離する方法に関する。 管状構成部品は従来の技術において広く普及している。転がり軸受技術では管 状構成部品は量的に、構成部品の大きな部分を占める。公知のようにそれぞれの 転がり軸受は、少なくとも２つのリング状部品、すなわち内側リング及び外側リ ングから成る。これらのリングは大きい個数単位で、例えば転がり軸受鋼から成 る管状半製品から得られる。管材料を同一の寸法のリングに分離することは、と りわけ転がり軸受の製造の場合には標準の製造工程であり、この製造工程は、転 がり軸受分野での競争が常に激化している状況においては重要である。より高い 生産性とより好適な製造コストを追求する場合、この製造工程は意外な重要性を 持ち、とりわけ切削屑が発生する分離の場合には高価な材料が大幅にコストを大 きくする。 管状加工物（この明細書では、加工物とは加工される対象をいう）を切削屑無 しに個々の互いに同一のリングに分離する冒頭に記載の方法は、ドイツ特許出願 公開第ＤＥ−ＯＳ１６０２９５０号公報に開示されている。この方法では、ねじ 状刃を有する３つの切断ローラが、加工する加工物の回りに配置される。これら の切断ローラは同一の方向に駆動され、加工物表面にプレスされる。管状加工物 は切断ローラに対して反対の方向に回転し、その際に軸線方向に前送りされる。 ３つの切断ローラの相互間の回転位置は、分離する加工物への切断接触が１つの 正確に共通の切断平面の中で行われるように定められる。切断ローラの直径は始 端から終端へ向かって増加し、その際に先細りのチャネルを形成する。この装置 は、高い精度の転がり軸受リングを製造するのに適しない、何故ならば分離され たリングの端面領域は強く丸みを帯びて形成されるからである。更に切断ローラ の刃は急速に摩耗する、何故ならば軸受鋼は、とりわけ高い変形抵抗を有し、変 形抵抗を低減する何等の手段もないからである。 管材料を分離する別の１つの方法がドイツ特許第ＤＥ−ＰＳ１０１３４８７号 明細書から公知である。この方法では、分離する管の回りを作業ヘッドが回り、 作業ヘッドは横断面平面の中で周縁に配置されている工具ホルダと、工具ホルダ の中に拘束されずに支承されている切断ローラとを有する。切断ローラは、ほぼ 半径方向の側縁を有する刃を備え、これらの側縁は、分離する管の端面に分離動 作の際に当接可能である。この方法によっては不連続的に個々の管部分区間を分 離することしか可能でない。この装置は、短いサイクル時間で管材料から連続的 に互いに同一のリングを分離するには適しない。 本発明の課題は、有利には高い精度の転がり軸受鋼から成るリングを製造でき る、管状加工物から個々の互いに同一のリングを連続的にかつ切削屑無しに分離 する方法を提供することにあり、従ってこの方法では、切削屑が発生する事後加 工が完全に不要であるか、又は切削屑が発生する事後加工の手間が僅かであり、 熱間圧延管が、前置の加熱処理装置無しに直接に装入可能となる。本発明の別の １つの課題は、転がり軸受鋼の加工の場合にも工具の寿命を長くできることにあ る。 上記課題は本発明により請求の範囲第１項の特徴部分に記載の特徴により解決 される。有利な実施の形態及び本発明の方法を実施する装置は、その他の態様項 に記載されている。 公知の従来の技術と異なり、分離プロセスの前に、分離する管状加工物は、装 入された加工物の変形抵抗をほぼ除去する温度に加熱される。加熱温度は材料に 依存して約８００℃以上になる。温度の正確な設定は、一方では、装入される材 料の変形及びスケール特性に依存し、他方では、分離装置の設置の日付、材料、 目標の耐用期間に依存する。 本発明の方法の別の１つの特徴は、分離するリングに平行平面でかつ加工物軸 線に垂直な端面を形成することにある。これは、転がり軸受リングの製造にとっ て特に有利である。分離の際の形成される平面表面が正確である程、所要の事後 加工の手間、例えば平行平面での前又は粗研磨等の手間が小さい。 実際の分離プロセスの前にセンタリングする入口フェーズを設けることが有利 であることが分かった、何故ならばこれにより管状加工物を、より大きい公差幅 で処理できるからである。従って、例えば熱間管を、公差を考慮して前もって例 えばコールドピルガー又は冷間伸線により冷間成形を行うこと無しに直接に処理 できる。熱間圧延管をこのように装入できることは、この方法を大幅に経済的に する。 分離されたリングに幾何学的にできるだけ正確な輪郭を実現するために、管状 加工物の材料の中に切断ローラを入り込ませる運動は、すべての個所において管 状加工物の軸線に対して正確に半径方向に向けられている。変形力は押圧力であ り、分離動作の全期間にわたり常に正確に加工物表面に対して垂直に作用する。 分離するリングはこれらのリングが分離プロセスの最終形状に近づくにつれて、 縦断面図で見て加工物と切断ローラとの間の接触線の中断無しに分離プロセスの 全期間にわたり加工物は完全に切断ローラの長手輪郭により取巻かれている。リ ング区間は大きい法線力、すなわち一方では軸線方向力により端面に押付けられ 、他方では半径方向力により母線に押付けられる。これらの法線力は純粋な押圧 力であり、切断ローラとの接触領域内で圧力歪のみを発生する、何故ならば側方 の形状制限に起因して材料が側方へ逃れて流れることは、切断エッジ側縁により 阻止されているからである。分離の間にリングを３つの側で取巻くことによりリ ン グは、一義的な力作用により良好かつ一定の輪郭精度を得る。 別の１つの特徴は、分離する管状加工物の中の温度分布に関する。本発明では 、分離する加工物の外面の温度は内面の温度より高い。より低温の端縁層の中で は材料はより高い強度を有する。これは、切断ローラにより発生される半径方向 力による管状加工物の圧縮に対する変形抵抗を強め、材料の中の圧縮歪を高める 。この効果は、本発明の方法に良好に影響する、何故ならばこの効果は、材料の 中の前述の圧縮歪を更に高め、ひいては形状及び寸法精度を更に改善するからで ある。更に、切削により生じた環状の孔の壁がやや固いことにより、ばり形成が 阻止され、ひいてはリングの分離に良好に影響する。例えば従来の技術で述べた 付加的なばり取り装置は本発明では不要である。更に、設定された温度勾配は、 大部分の場合、分離する管状加工物の内部支持工具を不要にし、これにより構造 が全体的に簡単化される。管状加工物の加熱は主に誘導的に行われる、何故なら ば周波数を介して加熱の侵入深さを調整できるからである。しかし前送り、壁厚 及び材料に依存して、例えばマッフル炉により事前加熱することが必要であるこ ともある。 しかし、分離プロセスの前に管状加工物を本発明により加熱すると、作業空間 が加熱される、何故ならば加工物の表面温度は切断ローラに伝達され、更に、摩 擦熱による損失を伴う分離プロセス自身により加工物の温度が上昇するからであ る。従って切断ローラの温度を、切断ローラ材料の強度特性及び寿命を劣化又は 短縮しない所定値より低く保持するために、切断ローラを内部から冷却すること が提案される。更に、切断ローラ及び分離する加工物への摩擦力を低減するため に冷却及び潤滑のための組合せ媒体が供給される。 事前に加熱された管状加工物を分離する場合の別の１つの利点は、素材の硬度 が何等の影響も有せず、従って例えば圧延の後の冷却床からの圧延管を使用でき る。従って、転がり軸受鋼において普通は必要な基礎焼きなましは、分離された 単一リングにおいて初めて行えばよく、これによりリングは内部応力無しの状態 になる。このようなリングは、焼入れ及び焼き戻しの後の軟らかい状態での仕上 げ加工の後でより小さい焼入れ歪を有する。従って、焼入れに続く研磨工程に、 研磨規模が低減されたより正確な形状のリングを供給することができる。これは 最終製品の品質を向上し、リングにおける研磨時間を短縮する。 本発明の方法は、管状加工物から互いに同一のリングを分離するのに利用でき るが、しかし同時にリングを横断面輪郭加工するのにも利用できる。例えば転が り軸受の内側リングにおいて周溝を形成することも可能である。別の１つの例と して、リングの母線領域内で円錐面を形成することがある。これを実現するため に切断ローラの刃と刃との間には、零から始まって山から山へ連続的に最終形状 まで増加する、対応する陰画形状が形成される。 本発明の装置は公知のように、加工する管状加工物のまわりに配置され同一の 方向に駆動されねじ状刃を有する３つの切断ローラから成る。縦断面図で見て刃 は、ほぼ半径方向に延在する側縁が設けられ、幅は入口側から出口側へ向かって 連続的に増加する。刃のこの幅増加は必要である、何故ならばこれにより、刃の 半径方向延在が増加するにもかかわらずある特定の幅／高さ比が維持されるから である。さもないと刃が折れる危険がある、何故ならば過度に狭い刃は、力を受 止めるのに充分な横断面を有しないからである。刃と刃との間の谷部の輪郭は有 利にはローラ軸線に平行である。それぞれの切断ローラは、始端から終端へ向か って連続的に増加する直径を有し、前述のように先細りのチャネルを形成する。 個々の切断ローラの相互間の回転運動は正確に同期されなければならない。こ れらの切断ローラは少なくとも一度に同一の周速で駆動されなければならず、こ れは最も簡単には、３つすべての切断ローラの軸が歯車等の何らかの部材が当接 することにより結合する形状結合で互いに結合され、ただ１つの共通の駆動軸に より動かされることにより実現される。本発明の方法の説明において前に説明し たように、入口側には、漏斗状の入口部分が設けられている。この入口部分は切 断ローラ自身の一体的部分であることもあり、例えば短いスリップ斜角面あるい は円錐形に複数の山を越えて延在する入口部分とすることも可能である。代替的 には切断ローラの前に、スリップ斜角面を有するリング状区間を配置することも 可能である。入口部分の配置の利点は、入り込んでくる管状加工物の公差変動を より良好に克服でき、圧延されたものも矯正されていない材料も直接に処理でき ることにある。また通常使用される精密管の代りに、最終製品の品質の劣化無し により小さいコストの半製品を使用することができ、これにより経済性が大幅に 高まる。 管状加工物の軸線方向前送り運動は、加工物に半径方向でプレスされた切断ロ ーラの半径方向側縁の転がりにより強制される。しかしこの運動力学的強制は、 管状加工物が工具装置の中に導入された際に直ちには発生しない。この理由から ローラ装置の前に入口側に管状加工物に作用する取外し可能な前送り装置が設け られる。管状加工物を切断ローラの回転方向とは反対の方向に回転させるこの強 制前送りは軸線方向に作用し、その運動は正確に切断ローラの回転数と刃の勾配 とに適合調整され、少なくとも１つ山の切断ローラ刃が作用する。これにより、 導入の後に管状加工物の材料が、本発明の装置により切断ローラの回転と刃側縁 の軸線方向の押圧とのみにより支障無く軸線方向に更に搬送されることが維持さ れることが保証される。 刃のねじ山の幾何学的形状は、外側のリング横断面輪郭の分離される管に伝達 すべき陰画形状部分と、分離動作のための刃の部分とから成る。リングの外周面 形状は刃と刃との間の谷部で写像され、有利には谷部は切断ローラに軸線平行に 配向されている。刃の幾何学的形状は、２つの区間から成る。刃頭部はその最大 直径において公知のように尖ってすなわち刃形状に形成され、これにより、分離 する材料の中に容易に入り込むことができる。この頭部は刃の全長に対して比較 的短く保持されている。刃の脚部はほぼ平行な半径方向側縁を有するか、又は＋ ５°以下の小さい角度で屋根状に切断ローラの半径方向平面に対して傾斜してい る。刃の脚部の側縁は、側方において刃のねじ山の輪郭を画定している。側縁が ほぼ半径方向に位置するか又は最小で谷部から出発して外方へ傾斜して配置され ているか、すなわちねじ山を外方へ向かって拡張しているかは、切断ローラの直 径対管状加工物の直径の比に依存する。この比が３以上の場合、切断ローラは僅 かに外方へ向かって傾斜しなければならない。これにより、刃が強制無しに、楔 作用無しに刃溝の中で転がることができる。 発生する力を好適に配分するために、前述の直径比は有利には３より小さく保 持され、従って刃脚部は、ほぼ正確に半径方向の側縁により形成されている。従 って４０ｍｍの管状加工物直径に対しては１００ｍｍの直径の切断ローラが使用 される。これにより、分離する材料に切断ローラが接触する接触領域内で切断溝 に刃が比較的斜めに合流することにより非常に大きい軸線方向力が発生するが、 しかし半径方向力は発生しない。軸線方向力と共働して分離プロセスのせん断力 を形成する接線力の成分は非常に小さく、本発明の方法の経過を妨げない。 管状加工物を加熱するために有利には入口側において誘導コイルが設けられ、 この誘導コイルを貫通して管状加工物が案内される。周波数及び通過時間に依存 して材料のより表面に近い領域又は更に深く位置する領域が加熱される。分離す る材料の厚さに適切に適合調整されている周波数及び誘導加熱効率においては、 孔へ向かって温度が低くなり、従って材料がこのより低温の端縁層の中でより高 い強度を有することが達成される。 軸に平行な面での切断ローラの輪郭は、リングの要求される外部輪郭に整合さ れる。通常は輪郭の谷部は、ほぼすべてのねじ山にわたり一定の直径を有する切 断エッジねじ山の間の直線である。しかし代替的に、実際の作業領域内の輪郭谷 部の直径を僅かに増加させると有利である。この僅かな増加の目的は、半径方向 の圧力を強めることにある。出口領域内では輪郭谷部の直径は一定に保持される か、又は僅かに減少されさえする。これの目的は、分離されたリングが、出口領 域内の切断ローラ装置の内法幅に相応する直径を有することにある。さもない場 合には、過度に強い半径方向圧力によりリングがひび割れ、従って直径変動のば らつき帯領域が非常に大きくなる。同様のことを実現するために、切断ローラの 回りの最後の刃ねじ山にリング構成区間を後置することが提案される。このリン グ構成区間は、切断ローラの一体的部分であることもあり、又は別個のリング構 成区間として形成されることもある。このリング構成区間の利点は、分離動作と 無関係に、できるだけ円形であり僅かな直径変動しか有しないリングが製造され ることにある。入口側において、前述のように入口区間が設けられ、この入口区 間は短いスリップ斜角面として形成されているか、又は輪郭谷部の直径が入口側 へ向かって連続的に増加する区間として形成されている。この入口部分の利点は 、大きい外径変動を有する材料も問題無しに処理できることにある。 原理的には切断ローラのねじは、１つのねじ山としても複数のねじ山としても 形成できる。１つのねじ山は有利な実施の形態である、何故ならばこの場合には ねじ勾配が最小化され、従って、切断ローラと材料との間に作用する軸線方向前 送り力は最も効果的に伝達されることが可能であるからである。 ３つの切断ローラを使用する場合、加工物の半径方向位置は一義的に定められ 、従って更なる案内部材が不要である。切断ローラの直径は、一方では、分離す る加工物の直径に対してある特定の比を有しなければならない。しかし他方、で きるだけ大きく定められなければならない。上限は、切断ローラが互いに接触し ないという条件で定まる。 本発明のリング製造方法はとりわけ、１６〜８０ｍｍのリング外径と、外径の 約８〜１５％の壁厚のものにおいて適する。リング幅対リング直径の最も好適な 比は０．２〜０．５である。本発明の方法は、材料コストがリングコストの大部 分を占めるリングの製造において使用すると有利である、何故ならば切削屑によ る材料損失が発生せず、後続の加工工程のために、より正確でより小さいコスト のリングが提供されるからである。有利な利用は、約８００℃に加熱された転が り軸受鋼管からリングを切削屑無しに加工する場合である。本発明の方法を実施 するためには、より高い温度が加工物の表面において必要であり、これらの温度 は切断ローラに伝達され、作業空間を大幅に加熱する。切断ローラの中の冷却チ ャネルを通り、大きい熱容量の媒体が循環路の中で、分離装置の外部に配置され ている熱交換器を通ってポンピングされる。切断ローラは、加工された冷却チャ ネルを有する内側部分と、切断横断面輪郭が加工されている外側スリーブとから 成る。切断横断面輪郭を有するスリーブは、高い強度を有する耐温度性材料、例 えば焼結材料から成るか、又は分離する製品との接触領域内で耐温度性硬質材料 によりコーティングされている適切な基礎材料から成る。基礎部分と外周面輪郭 加工されたスリーブとは密にかつ回転不能に切断ローラに接続されている。図面 で本発明の方法及び装置が詳細に説明されている。 第１図は本発明の装置の重要な構成部品の全配置を示す略図、第２図は切断ロ ーラと切断ローラに装着されているねじ状刃とを示し切断ローラの円筒形外部輪 郭の直径と刃の直径とが連続的に増加することを示す略図、第３図は一定のまま の直径と増加する刃直径とを有する外部輪郭を有する切断ローラを示す略図、第 ４図の右の部分はリングが分離される直前の、左の部分は分離された直後のリン グと切断ローラの横断面図、第４ａ図は分離する管と切断ローラのねじ山の関係 を示す上面図、第５図は長手方向輪郭が連続的に増加する勾配を有する切断ロー ラの略図、第６図は内部冷却機構を有する切断ローラの断面図である。 第１図〜第４図では、図面の右側が入口側で左側が出口側であり、第５図およ び第６図では図面の左側が入口側で右側が出口側である。 第１図は、重要な構成部品と一緒に本発明の装置の全配置の原理を示す。分離 する管１は軸線方向の前送り運動にかけられ、誘導コイル５の中で加熱され、３ つの切断ローラ２の間に導入される。３つの切断ローラ２は互いに軸線平行であ り、分離する管１の前送り運動の方向に平行に配置され、切断ローラ２の分離す る管１からの間隔は、ローラ２の刃３が管１の壁の中に半径方向に入り込むよう に定められている。３つの切断ローラ２は、正三角形の形で、分離する管１の回 りに配置されている。３つの切断ローラ２は、図示されていない駆動機構により 均一の同期回転運動にかけられる。この同期回転運動は、切断ローラ２に装着さ れている刃３が、分離する管１の中に正確に常に１つの共通の平面の中で分離す る管１の中に侵入するように軸線方向前送り運動と運動力学的に結合されている 。３つの切断ローラ２の互いに同一の方向の回転運動と、管１の前述の方向と反 対の方向の回転運動及び前送り運動とは、矢印により示されている。 前述のように、分離する管１は自身の軸線を中心に回転し、この回転は、分離 する管１の外周面を切断ローラ２が転がることにより発生され、これにより、分 離する管１の外周面のすべての領域が切断ローラ２に接触する。刃３は一定の隆 起部を有するのでなく、分離する管１を導入する側においてはまず初めはほぼ平 であり、従って刃３はこの領域内では分離する管１の中に殆ど入り込まない。対 向して位置する端部に向かって刃３は連続的に徐々に高くなり、従って刃３は、 分離する管１の壁の中に連続的に徐々に深く入り込む。このように強制された運 動経過により、分離する管１は最終的に切断ローラ２の他方の軸線方向端部にお いて個々の分離した管４に切断される。 前述の状況はとりわけ第２図により詳細に示されている。この図は、分離する 管１とただ１つの切断ローラ２との間の関係を示す。その他の図示されていない ２つの切断ローラ２は三角形の形で、分離する管１の回りに配置されている。刃 ３は切断ローラ２の分離する管１が導入される端部において非常に弱くしか形成 されている。この端部においてはとりわけ、分離する管１を確実に把持し、管１ の回転運動を助け、管１の運動力学的に支障の無い軸線方向運動を保証すること が重要である。刃３は、直径も幅も、対向して位置する端部に向かって連続的に 増加するように形成されている。ある特定の場合、実際の作業領域内で輪郭谷部 ６の直径が僅かに増加するが、しかし出口領域内では一定のままであるか、むし ろ僅かに減少すると有利である。これにより、リングが切断ローラ２から出た後 にリングが弾性的にひび割れることが阻止される。外径がより大きく変動する管 １も確実に捕捉できるように、切断ローラ２は入口部分７を有する。この区間の 中では輪郭谷部６の直径はより強く減少し、従って漏斗状領域が発生する。輪郭 谷部６は切断ローラ２の実際の分離区間の中で隙間無しに管１の外壁に当接し、 刃３は連続的により深く、分離する管１の中に入り込み、管１は最終的に個々の リング４に分離され、個々のリング４は互いに等しい大きさを有する。刃３は刃 ３が材料の中に入り込むようにも、分離する管４の端面をできるだけ平滑にする ようにも形成されている。この理由から刃３は、第４図に示されているように有 利には２つの区間から成る。刃頭部８は尖って形成され、従って刃頭部８は材料 の中に入り込むことができる。これに対して、刃頭部８に続く刃脚部は側縁が切 断ローラ２の回転軸線にほぼ垂直であるように配向され、従って分離されたリン グ４の刃脚部により形成される端面がほぼ平面的になる。分離する管１が本発明 の装置の中に導入される端部において刃３は、徐々により高くなる尖った刃頭部 ８のみから成り、これに対して、本発明の装置の対向して位置する端部において 刃３は大幅に刃脚部９から成る。 分離する管１は第２図において、分離装置に入る前の時点で、コレットチャッ ク状の保持装置により取囲まれ、この保持装置は内側部分１１と外側部分１２と から成り、内側部分１１と外側部分１２とは締付け組の形式により軸線方向の作 動力により、内側部分１１と外側部分１２とが分離する管１と力を及ぼしあって 結合されるように互いに押付けられる。内側部分１１と外側部分１２とはこの状 態では、分離する管１の軸線方向運動だけでなく回転運動にも追従するので、回 転運動は、この場合には転がり部材１２と第２の軸線方向リング1４とから成る 軸線方向支承部材により結合が解除される。軸線方向リング１４は、切断ローラ ２の回転運動との相応する結合により、運動力学的に正しい軸線方向の前送り速 度が強制される。この補助位置は、新しい管１を本発明の装置の中に導入する際 にはいずれにしても必要である。分離動作が進むにつれてコレットチャック状装 置の内側部分１１と外側部分１２とは、作動力がなくなることにより互いから離 され、それらの初期位置に戻され、次いで、新しい管１が導入されると初めて再 び動かされる。保持装置は第２図においてコレットチャックとアキシャル転がり 軸受とにより示されている。実際にはその他の構造的実施の形態も可能である。 第３図において前送り装置は、回転するセンタリング用尖り部材１５として示さ れ、センタリング用尖り部材１５は管の孔の中で自身をセンタリングし公知の形 式の駆動尖り頭部斜面を有する。 第２図と異なり切断ローラ２０（第３図）の輪郭谷部の中間は、切断ローラ長 にわたり一定である。しかし刃３の直径は、一端から他端へ向かって公知のよう に連続的に増加する。分離する管１を導入するために、そしてセンタリングする ために切断ローラ２０はスリップ斜角面１０を有する。分離されたリング１６の 中に例えば周溝を形成するために輪郭谷部６は、相応する陰画形状１８を有する 。この陰画形状１８は入口側で零から始まり連続的に増加して、最終的には所望 の最終形状に到達する。純粋な分離プロセスと異なり輪郭谷部６の幅は連続的に 最終形状まで増加する、何故ならば陰画形状１８により材料押しのけが行われる からである。ＮＣ制御機械で、連続的に変化するねじ状の刃経過又は刃及び横断 面経過を有するこのような切断ローラ２，２０を形成できる。 第４ａ図は刃横断面を、分離する管又は分離されたリング４に関連付けて上面 図で示している。この図はリング部分区間が切断ローラ２と連続的に接触してい る様子を明瞭に示す。中間のリング４に対してこの接触は接触線１９として示さ れている。 第５図は、刃３のねじ勾配が連続的に増加する切断ローラ２を主に示す。材料 押しのけ量が僅かである純粋な分離の場合、輪郭谷部６の幅は一定に保持され、 この幅は、分離するリングの所望の幅に対応する。冒頭で既に説明したように強 度及び安定性の理由から刃２の幅は、半径方向の延在が増加するにつれて増加し なければならないので、輪郭谷部６の幅が一定でなければならないとの条件を満 足するためにはねじ勾配が、刃３の増加する幅を丁度補償する程度で増加しなけ ればならない。分離されるリングを付加的に横断面輪郭を材料押しのけ量を大き く加工する場合、輪郭谷部６の幅を、出口領域を除いて増加させる必要があり、 これは、材料押しのけ量が零になりリングが校正されるだけになるように実現さ れる。第５図の１点鎖線は、輪郭谷部６の幅の選択とは無関係に刃３の半径方向 延在が出口側へ向かって連続的に増加し、これにより、その他の２つの図示され ていない切断ローラ２と共働して、先細りのチャネルが形成されることを示す。 第６図の切断ローラは、軸２１の内側部分と、刃３を有する切削工具３０とか ら成る。軸２１の両端は円筒形で凸子状の延長部分２２，２３を有する。延長部 分２２，２３はそれらの外径の個所に、ローラフレームの中へ切断ローラを支承 する支承部材を収容する。リング出口側２３には結合部分２４が固定され、結合 部分２４は切断ローラの同期駆動装置への剛性接続を形成し、切断ローラの入口 側において延長部分２２の回りに回転可能なクラッチ２５が固定され、クラッチ ２５は、適切に配置されているチャネル及び孔を介して、回転する切断ローラの 中の冷却剤循環路を保証する。冷却剤行き導管２６は、図示されていない高圧ポ ンプに接続され、高圧ポンプは冷却剤を軸２１の中の中心孔２７を介し、１つ又 は複数の半径方向孔２８を介して、螺旋状に外径の個所で軸２１の中に加工され ている冷却チャネル２９へポンピングする。冷却剤は、外方へ向かって切削工具 ３０により閉鎖されている冷却チャネルに沿って加工物の前送り方向とは反対の 方向で１つ又は複数の半径方向戻り孔３１へ向かって流れる。これらの戻り孔３ １は１つ又は複数の孔３２を介して軸凸子２２を通って出口３３に接続されてい る。この場所から、加熱された冷却剤は熱交換器を通って冷却剤ポンプへ戻され る。切削工具３０は軸２１へ向かって収縮することにより密にかつ回転不能に軸 ２１に接続されている。 切削工具３０には軸線方向延長上でリング状校正区間３４が続き、校正区間３ ４は、分離されたリングの寸法を再び校正する。軸線方向で出口側で切削工具３ ０に続くリング状部分区間３５には、新しく本発明の分離装置の中に導入された 管加工物をより容易にセンタリングするための斜角面が設けられている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 同一方向に駆動され管状加工物の表面にプレスされて転がりねじ状の 刃を有する３つの切断ローラにより管状加工物を互いに同一の個々のリングに連 続的に切削屑無しに分離する方法であって、３つの切断ローラの回転位置が、分 離する加工物への切断接触が１つの正確に共通の切断平面の中で行われ、切断ロ ーラの直径が入口側から出口側へ向かって増加して先細りのチャネルを形成する ように配向され、管状加工物が切断ローラとは反対の方向に回転されて軸線方向 に前送りされる、管状加工物を互いに同一の個々のリングに連続的に切削屑無し に分離する方法において、 センタリングされる入口フェーズの後の、管状加工物を分離する区間では、 縦断面図で見て加工物と切断ローラとの間の接触線が中断すること無しに加工物 が完全に切断ローラの長手方向輪郭により、分離プロセス全体にわたり取巻かれ 、大きい法線力により、すなわち一方では軸線方向力により端面に押圧され、他 方では半径方向力により母線に押圧され、リングに互いに平行平面でありかつ加 工物軸線に垂直な端縁が形成されることと、 分離プロセスの前に管状加工物が、装入された加工物の変形抵抗をほぼ除去 する温度に加熱され、管状加工物の外面の温度は内面の温度より高くされること を特徴とする、管状加工物を互いに同一の個々のリングに連続的に切削屑無しに 分離する方法。 ２． 管状加工物を切断ローラ装置の中に導入するのを補助するために加工 物に、同一の方向に作用する前送り力が印加され、前記前送り力は運動力学的に 切削工具の回転運動に結合され、少なくとも１つの切断ローラ長が作用している ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の管状加工物を互いに同一の個々のリ ングに連続的に切削屑無しに分離する方法。 ３． 加熱がほぼ誘導加熱で行われることを特徴とする請求の範囲第１項又 は第２項に記載の管状加工物を互いに同一の個々のリングに連続的に切削屑無し に分離する方法。 ４． リングへの分離の間に同時に外周面輪郭加工されることを特徴とする 請求の範囲第１項から第３項のうちのいずれか１つの項に記載の管状加工物を互 いに同一の個々のリングに連続的に切削屑無しに分離する方法。 ５． 分離及び外周面輪郭加工の間に工具が内部から冷却され、工具及び分 離する加工物は外部から、冷却及び潤滑組合せ液体を供給されることを特徴とす る請求の範囲第１項から第４項のうちのいずれか１つの項に記載の管状加工物を 互いに同一の個々のリングに連続的に切削屑無しに分離する方法。 ６． 加工する管状加工物の回りに配置されて同一の方向に駆動されねじ状 刃を有する切断ローラを具備し、前記刃は縦断面図で見てほぼ半径方向に走行す る側縁を有し、前記刃の幅は入口から出口へ向かって連続的に増加し、切断ロー ラの刃と刃との間の谷部はローラ軸線にほぼ平行であり、それぞれの切断ローラ の直径は入口側から出口側へ向かって連続的に増加する請求の範囲第１項に記載 の方法を実施する装置において、 正三角形の形で、分離する管（１）の回りに配置されている３つのすべての 切断ローラ（２，２０）の軸が互いに形状結合で結合され、刃（３）が、尖って 形成されている刃頭部（８）と、それぞれのローラ軸線に対してほぼ垂直に配向 されている側縁を有する刃脚部（９）とを有し、出口側に、漏斗を形成する入口 部分（７，１０，３５）が設けられ、前記刃（３）と前記刃（３）との間の谷部 （６）が管状の前記加工物（１）の母線に、加工物軸線に対してほぼ同一の間隔 で当接することと、 温度調整器を有する加熱装置（５）が入口側に切断ローラ装置の前に設けら れていることを特徴とする装置。 ７． 刃脚部（９）の側縁が、切断ローラ（２，２０）の直径対管状加工物 （１）の比が３より小さい場合にそれぞれのローラ軸線にほぼ垂直に配向され、 前記比が３以上の場合には最大＋５°まで外方へ向かって前記切断ローラ（２， ２０）の半径方向平面に対して傾斜していることを特徴とする請求の範囲第６項 に記載の装置。 ８． 切断ローラ（２，２０）が入口部分（７，１０）を有することを特徴 とする請求の範囲第６項に記載の装置。 ９． 切断ローラに、スリップ斜角面を有するリング状区間（３５）が前置 されていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。 １０． 切断ローラに校正区間（３４）が後置されていることを特徴とする請 求の範囲第６項に記載の装置。 １１． 切断ローラ（２，２０）の入口領域内に取外し可能な前送り装置（１ １〜１５）が設けられ、前記前送り装置（１１〜１５）は運動力学的に前記切断 ローラ（２，２０）の回転運動に結合可能であることを特徴とする請求の範囲第 ６項に記載の装置。 １２． 切断ローラが、加工されている冷却チャネル（２９）を有する核部分 （２１）と、前記核部分（２１）の回りに設けられ切削面輪郭（３）を有するス リーブ（３０）とから成り、両部分（２１，３０）が密にかつ回転不能に互いに 接続されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。 １３． スリーブ（３０）が耐温度性硬質金属から成ることを特徴とする請求 の範囲第１２項に記載の装置。 １４． 切断ローラ（２０）が、リング（１６）を横断面輪郭加工するために 刃（３）と刃（３）との間の谷部（６）の中に、目標の横断面輪郭の陰画形状（ １８）を有し、前記陰画形状（１８）は零から始まって山から山へ連続的にその 最終形状まで増加することを特徴とする請求の範囲第３項から第１３項のうちの いずれか１つの項に記載の装置。