1887年,曼内斯曼家族接收了英国威尔斯 Swansea郊区Landore的Siemens 炼钢厂后,该厂命名为英国曼内斯曼钢管公司,该厂产品原是薄板、型钢和装甲板。1888年末,在瑞士工程师Julius Pfau指导下,该厂不锈钢管车间开始生产,Pfau先生聘请另一位工程师R.C Stiefel 从瑞士到该厂工作。Stiefel最初负责设计,后任车间工程师,主要管辖钢管车间,至1894年去美国之前一直在Landore的曼内斯曼不锈钢管厂工作,去美国后即取得一项斜轧穿孔设备的专利,据Gilbert Evan称:“(由此)斯蒂弗尔成为曼内斯曼最强有力的竞争对手。”
斯蒂弗尔穿孔机受到广泛的称赞,这一专利在美国和欧洲根据特许权使用费原则被广泛地应用。斯蒂弗尔对斜轧穿孔的各种可能性进行了认真研究,除了他的著名的23702号专利以外,对穿孔这一专题又提出了多项专利申请,其中有公布于1897年的30449号专利,这可能是第一台真正的锥辊式穿孔机。
广义地讲,原始意义上理解斯蒂弗尔穿孔机,它包括以下三种辊型。
1. 锥式辊
似乎没怎么发展,在1898年的专利中就以圆盘式轧辊代替了锥式辊。
2. 圆盘式辊
叶尔莫拉耶夫称在自动轧管机组上制造直径不大的钢管(ф140mm以下),对其所用坯料多采用圆盘式穿孔机。这种穿孔机中传动装置及圆盘轧辊的配置如图4-1所示。
Stiefel 在英国Landore 不锈钢管厂工作时,该厂即使用圆盘轧辊穿孔机,后来Stiefel去美国后,设计制造了这种形式的穿孔机,并在Ellwood 钢管厂投产使用,生产了美国的第一根穿孔坯。Stiefel的想法是对孔型尽可能封闭,限制扩径作用,使轴向流动成为金属流动的主流向,从而改进这种穿孔机,图4-2示出这种穿孔机的轧辊孔型,轧辊平面在轧制中心线之下,图4-3示出圆盘轧辊形状。
斯蒂弗尔在1898年的一个专利中,采用圆盘式辊而不是锥形辊作为其基本想法。这种类型的穿孔机首先为斯蒂弗尔和Nicholson 于1899年组建的 Standard Seamless Tube 公司(厂)所使用。这台穿孔机和曼内斯曼穿孔机很相似。
3. 蘑菇式轧辊
Stiefel 很快就认定这种圆盘式辊穿孔机对于生产较大直径的管子不太适用,于是他设计制造了如图4-4所示的蘑菇式轧辊穿孔机(菌式穿孔机),这种穿孔机的轧辊倾斜位置可调,但工作区域较窄,因此后来与自动轧管机配用的穿孔机采用设有导板的桶式辊穿孔机,这种穿孔机与曼氏穿孔机很相似。
采用桶式辊的斯蒂弗尔穿孔机与曼氏穿孔机互相交错,如何区分这两类穿孔机请读者继续阅读以下两节内容。