JP2004025353A - ロール表面の研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物除去機能に優れてかつコンパクトで保全性に優れるオンラインのロール表面の研磨装置を提供することを課題とする。
【解決手段】回転するロール表面に、ブロック状のロール研磨材１０を押圧して該ロール表面の異物を除去するロール表面の研磨装置４０において、ロール研磨材１０をロール巾方向に配置し、ロール研磨材１０の前記ロール表面に接触する面３９に、ロール巾方向に所定の間隔で隙間１３、１４を設け、隙間１３、１４の方向をロール回転方向に対して所定の角度α傾ける。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール表面の肌荒れやロール表面に付着した鉄片、鉄粉、スケール、等の異物が通板材に凹状の疵を転写することを防ぐロール表面の研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板等の圧延、通板に使用されるロールの表面は、通板する材料に起因するスケール粉、鉄粉、粉塵等が付着や堆積し、著しい凸形状の突起物を成す。また、ロールには通板する材料の衝突等による疵や劣化による肌荒れが発生し、ロール表面に凸形状の突起物が生成することがある。
このロールを使用すると、通板材料に凹状の疵が転写され、製品品質の低下を招き、またロール表面の平滑化を目的とした手入れのために、生産を停止しなければならない等の問題があった。
この問題に対し、実開昭５８−１８９００６号公報、実開昭６３−０９０５０５号公報、特開昭６０−２３４７０６号公報等のオンライン装置が提案されている。
実開昭５８−１８９００６号公報、実開昭６３−０９０５０５号公報には、ロール表面にロール研磨材（ポリシャあるいは砥石）をオンラインで押し付ける方法が提案されている。この方法では、ロール表面の前記凸形状突起物（以下、異物と称す）の除去には一定の効果があるものの、ロール由来の研磨粉や除去後の異物（以下総称して異物粉と称す）によるロール研磨材の目詰まりによる研磨能力の低下を招き、ロール表面の異物の除去ができなくなる問題がある。またロール研磨材のエッジがロールに筋状の疵を入れる場合があり、疵が通板材に転写される問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これら問題に対し、特開昭６０−２３４７０６号公報では、ロール回転軸に垂直な方向を軸として砥石を回転させる方法が提案されている。この方法では、ロール表面の異物を除去することができ、砥石の目詰まりを抑制でき、砥石エッジがロールに疵を入れることを抑制できるが、砥石回転のための機構が必要となるため装置が過大となり、狭隘な部位には設置できないという問題点や、保全作業のための装置の取り外しには過大な手間を要し、通板製造設備を長期間停止する処置が必要である等の問題点がある。
本発明は前述した従来技術の課題に基づき、異物除去機能に優れてかつコンパクトで保全性に優れるオンラインのロール表面の研磨装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、コンパクト化や保全性向上を目的とした簡素な機構を実現する観点から砥石、樹脂等のブロック状のロール研磨材（以下、単に砥石とも言う）に回転機構を用いないことを前提とし、異物除去性能ならびに砥石目詰まりの原因となる除去した異物粉の排出性能に優れた装置を検討した結果、次の砥石構成に想到した。
すなわち、回転するロール表面に、ブロック状のロール研磨材を押圧してロール表面の異物を除去するロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材をロール巾方向に配置し、前記ロール研磨材の前記ロール表面に接触する面に、ロール巾方向に所定の間隔で隙間を設け、前記隙間の方向をロール回転方向に対して所定の角度傾かせる構成である。
【０００５】
図１に例示したように、ブロック状のロール研磨材の一例である砥石１０に溝（隙間の一例）１３あるいは砥石１０間の隙間１４を設け、当該隙間はロール回転方向に対して角度α傾かせるもので、円滑な異物の排出が行える隙間を設けて砥石目詰まりを抑制すると共に、前記角度αを持たせることにより、砥石エッジによるロールへの疵入りを抑制し、異物の排出を容易とする。更に、前記角度αが０（ゼロ）°の場合、砥石エッジは異物除去にほぼ寄与しないが、所定の角度αで傾斜させることにより、砥石エッジに異物除去機能を新たに付加することができるものである。
前記角度αは５°以上、望ましくは１５°以上が好ましい。また異物粉排出効果が低減するため、５０°を超えないことが望ましいが、砥石１０の角部の欠損防止も考慮すると４５°を超えないことがより望ましい。
ここで、前記隙間を砥石１０に設ける態様としては、ロール巾方向に並べた複数の砥石１０間に隙間１４を設ける方法や、砥石に一つあるいは複数の溝１３を設ける方法等、隙間を設けるものであればいかなる態様でも良い。
【０００６】
また、隙間の形状は次に述べるものが良い。隙間近傍の任意の場所においてロール回転軸に垂直な方向の断面において、いかなる前記場所の断面においても隣接する砥石の両方あるいはいずれかの断面を存在させる。これは、前記断面において砥石断面が存在しない隙間形状の場合、異物が砥石に接触しない場合があるため異物除去効果が落ち、後述する剥離後の異物粉を除去する洗浄水が隙間を通過する際に、砥石エッジに洗浄水の一部が接触することがない、すなわち洗浄水の一部が洗浄に寄与しないこととなり、上記形状の規定は本状況を避けるものである。隙間の形状を例示したのが図１で、図中のラップ量βがゼロを超えることが望ましものである。
また前記砥石１０をロール巾方向にオシレート、すなわち往復動させることにより、前述の異物除去機能、砥石目詰まり抑制、砥石エッジによるロールへの疵入りの抑制などの効果を大きく発現できる。
【０００７】
更に、水等の流体を用いて異物粉の排出効果を高めることもできる。前記隙間を水が通過する際に、隙間に角度を持たせたために砥石エッジの洗浄効果が向上するためである。また、既述のようにラップ量βをもたせることにより洗浄効果が更に向上する。なお、ロール冷却水が存在する場合は異物粉の排出効果が十分に望めるため、特段の水供給は不要である。
また前記砥石の支持は、弾性体ならびにシリンダーを直列に配置してロール研磨材の進退機構（前後動機構）とし、当該進退機構のロール側に前記砥石を配置してロールへの接触あるいは非接触をコントロール可能として支持することが砥石とロールの効果的な接触を維持するのに適切であるが、砥石１個につき弾性体をロール巾方向に複数個設置することがより好ましい。弾性体１個のみの配置では、異物存在時に砥石とロールの接触が不安定になりやすく、ロール巾方向に弾性体を複数個配置することにより砥石とロールの接触が安定し、異物の除去効果が向上する。
次に、コンパクトで保全性に優れるオンラインロール表面の研磨装置の構成について述べる。
【０００８】
前述のように、砥石を回転させずに砥石エッジによるロールへの疵入りも無く異物除去が可能となり、オンラインのロール表面の研磨装置に砥石回転機構を設ける必要がなくなった。すなわち装置構成は、前記の進退機構のロール側に砥石を配置してロールへの接触あるいは非接触をコントロール可能とし、ロール両端のチョック間に固定した支持部材（ガイド）を設置し、当該支持部材上のロール巾方向にレールを設置し、当該レール上に前記シリンダーをロール巾方向に移動自在に設け、往復稼働機構によってロール表面研磨時に砥石をロール巾方向にオシレートさせることによりコンパクトで優れた保全性を達成することができる。
前記構成によるコンパクトなオンラインのロール表面の研磨装置により、当該装置の保全に際して機外で実施する必要がある場合、ロール交換と同じ手段で実施することができ、前記装置の機外への搬出の負荷の軽減が可能となる。
上記装置構成は回転駆動を用いずに異物の除去が可能であるため、駆動をシリンダーで実施することができ、電気回路を用いずに空気回路を用いて前記装置をコントロールでき、当該装置の信頼性の向上を容易に達成することができる。更に、空気回路のみを用いれば更なる信頼性向上が図れる。ここで空気回路とは、砥石の前後動（進退）を駆動する力を伝達する回路、砥石をオシレートする力を伝達する回路を指すものであり、砥石の前後動を指令する回路、砥石のオシレートの際の左右反転の指令を伝達する回路等を含めることができる。
以上、異物除去機能に優れてかつコンパクトで保全性に優れるオンラインのロール表面の研磨装置をまとめると以下の通りである。
【０００９】
第１の発明に係るロール表面の研磨装置は、回転するロール表面に、ブロック状のロール研磨材を押圧して該ロール表面の異物を除去するロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材をロール巾方向（軸方向）に配置し、前記ロール研磨材の前記ロール表面に接触する面に、ロール巾方向に所定の間隔で隙間を設け、前記隙間の方向をロール回転方向に対して所定の角度傾けている。
第２の発明に係るロール表面の研磨装置は、第１の発明に係るロール表面の研磨装置において、ロール回転軸に垂直な方向に、前記ロール研磨材を押圧する弾性体ならびにシリンダーを有するロール研磨材の進退機構を備え、ロール両端のチョック間に固定した支持部材、該支持部材に設置され前記シリンダーをロール巾方向にガイドするレール、及び前記シリンダーをロール巾方向に往復動させる往復稼動機構を備えている。
第３の発明に係るロール表面の研磨装置は、第２の発明に係るロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材１個あたりにロール巾方向に複数個の前記弾性体を配置して前記ロール研磨材を支持している。
第４の発明に係るロール表面の研磨装置は、第２、第３の発明に係るロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材を押圧する前記シリンダーに空気回路を用いている。
第５の発明に係るロール表面の研磨装置は、第２〜第４の発明に係るロール表面の研磨装置において、前記往復稼働機構に空気回路を用いている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図２は本発明の一実施の形態に係るロール表面の研磨装置４０の説明図で、通板材（図示せず）をはさむピンチロール（以下、単にロールと称す）１６にブロック状のロール研磨材の一例である砥石１０を接触させている状況の側断面図を図２（ａ）に、正面図を図２（ｂ）に示してある。
図２（ａ）、（ｂ）に示したように、砥石１０は砥石台１１にロール軸に垂直な方向に移動自在に嵌め合わせて取付け、砥石台１１と砥石１０の間に弾性体の一例であるばね１２を配置し、砥石１０と砥石台１１の一対につきばね１２の配置個数はロール巾方向に２個としている。砥石１０、砥石台１１、２個のばね１２を一組とし、ロール１６の巾方向に５組配置している。一般にロール１６はロールクラウンを持ち、ロール直径がロール巾方向の任意の場所において異なる場合が多く、前記例に述べたようにロール巾方向に５組配置、少なくとも２組以上配置することにより、砥石１０をロール１６の表面に沿って研磨させることができる。
【００１１】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、砥石１０は、砥石１個につき隙間の一例である溝１３を所定の間隔で３個配しており、また複数の砥石１０間の隙間１４は溝１３と同様な形状となるよう配置している。砥石１０がロール１６に接触する砥石面３９は、ロール１６の周方向に沿う曲面としている。砥石１０がロール１６に接触する砥石面３９を図１（ｃ）に示しているが、ロール１６に砥石面３９を面接触あるいは線接触させて、異物除去に使用する。溝１３は、図１（ｃ）に示したようにロール回転方向に対して角度αで傾けて、ラップ量βがゼロを超えるように設けている。砥石１０間の隙間１４も溝１３と同様な傾斜及び間隙を有している。
次に動作機構について述べる。
砥石台１１をシリンダー２０に装着し、ロール１６の回転軸に垂直な方向に移動可能としている。この配置によりばね１２とシリンダー２０が前後動機構（ロール研磨材の進退機構）を構成し、この前後動機構が砥石１０を押圧して、砥石１０をロール１６に接触あるいは非接触とさせることを可能としている。
ロール１６の両端にはロールチョック２５があり、ロールチョック２５間にガイド（支持部材）２４を固定し、ガイド２４にロール軸とほぼ平行な方向にレール２２を固定し、更にレール２２上に、ロール巾方向に移動自在にシリンダー台２１を配置している。シリンダー台２１は往復稼働機構の一例であるオシレーションシリンダー２３によりロール巾方向にオシレートさせることができる。以上述べた機構により、砥石１０をロール１６に接触させた状態でロール巾方向にオシレートすることができる。
次に上記動作機構を駆動する空気回路について述べる。
【００１２】
図３は本発明の一実施の形態に係わるロール表面の研磨装置４０の空気回路の説明図である。
シリンダー２０には、エアー３０、３１を供給する回路を配置しており、シリンダー２０の前後動を可能としている。また装置外部からの供給エアー３４をバルブ３５を介して、エアー３０又はエアー３１のどちらかとしてシリンダー２０に供給する機構にもしており、更にはバルブ３５の仕様を図示しないエアーの供給の有無によりシリンダー２０に供給するエアーの決定（エアー３０か３１）をする機構を常法によってとることにより、任意の時期のシリンダー２０の駆動を可能としている。
オシレーションシリンダー２３には、エアー３２、３３を供給する回路を配置しており、砥石１０のロール巾方向オシレーションを可能としている。また装置外部からの供給エアー３４をバルブ３６を介して、エアー３２又はエアー３３のどちらかとしてオシレーションシリンダー２３に供給する機構にもしており、前記バルブ３６を前述のバルブ３５と同じ常法の仕様とすることにより、オシレーションシリンダー２３を任意の時期に駆動させることができる。
次に、本発明の一実施の形態に係わるロール表面の研磨装置４０の動作について説明する。
ロール１６は通板材（図示せず）の有無の都合等により回転あるいは停止するが、回転中に砥石１０をロール１６に接触させ、かつ砥石１０をロール巾方向にオシレートさせる機構としている。また、ロール１６は５００℃以上の通板材（図示せず）に接触するため、ロール１６に冷却水（図示せず）を噴射しているため、本ロール表面の研磨装置４０には水を砥石１０周辺に供給する機構を新たには設けていない。
【００１３】
通板材（図示せず）に由来する鉄粉、鉄片等がロール１６に付着あるいは堆積した結果、ロール１６の表面に凸状の異物が発生しするが、ロール１６の回転時に、ロール１６に砥石１０を接触させてオシレートさせることにより、通板材に有害な疵が転写される前にロール１６から異物を剥離させることができる。
更に図１に示したように砥石１０にはロール回転方向に対して角度を持たせた溝１３、砥石間の隙間１４を設けているため、異物除去能力が向上している。剥離した異物は、砥石１０とロール１６の間にとどまる場合があり、当該異物を除去しなければ砥石の研磨性能が低下するが、本ロール表面の研磨装置４０はロール冷却水（以下、洗浄水と称する）に洗浄効果があり、砥石１０に溝１３、砥石間の隙間１４を設置して洗浄水の廃水路を確保し、この溝１３、砥石間の隙間１４がロール巾方向にオシレートしているために洗浄効果が向上し、図１に示したように隙間１３の方向がロール回転方向に対して角度を持つため砥石１０の洗浄効果を更に向上させている。また、砥石１０のラップ量βを持たせているため洗浄水が隙間１３を通過する際に、隙間１３に面している砥石１０の端部を始めとして砥石１０全体を洗浄する効果を更に上昇させている。
ロール１６はロールクラウンを持っているが、各砥石１０は２個のばね１２をロール巾方向に配置しており、ばね１２の働きによりロールクラウンに追従して砥石１０をロール１６に常に接触させる効果を持たせている。また、大きな異物が突然ロール１６の表面に付着する場合も、ばね１２の弾性の効果により砥石１０が破損することなくロール表面の研磨を継続して実施でき、ロール１６と砥石１０の接触も安定して確保できる。
【００１４】
以上述べた動作にて本実施の形態のロール表面の研磨装置４０は異物除去を実施するが、メンテナンス時は以下の手順となる。
ロール１６の回転停止と共に、砥石１０はオシレーションを停止し、ロール１６の表面から離れる。この状態にて砥石台１１とシリンダー２０の締結を解除すれば、砥石台１１、ばね１２を含めた砥石１０の交換は可能である。砥石１０の交換のみならず、ロール表面の研磨装置４０のメンテナンスを実施する場合は、ロール１６と同時にロールチョック２５に設置した予備のロール表面の研磨装置と交換することができる。この際、既述のようにロール表面の研磨装置４０はロールチョック間にコンパクトに設置できているため、予備のロール表面の研磨装置との交換の手間は、空気回路用の配管の取り外し以外はロール交換の手間に何ら大きな負荷がかかるものではない。以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ばねは砥石をロール巾方向に２箇所以上の支持ができる弾性体であればいかなる形態でもよい。また、ロール１６の回転時に砥石１０を接触させると記したが、ロール１６の表面研磨のためにロール１６を回転させることもできる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１〜５記載のロール表面の研磨装置は、ロール研磨材に隙間を設け、ロール回転方向に対して隙間方向に角度を持たせているため、ロール研磨材を回転させることなく異物の除去ができる。
特に、請求項２記載のロール表面の研磨装置は、コンパクトな装置構成で異物除去を達成し、ロールチョック間に研磨装置を配置しているため、ロール交換と同程度の低い負荷で取り外しが可能となり、メンテナンス性を向上できている。
請求項３記載のロール表面の研磨装置は、ロール研磨材１個あたりにロール巾方向に複数個の弾性体を配置することにより、ロールクラウンに沿ったロール表面研磨を実施でき、また大きな異物に対しても砥石を破損することなくロール表面研磨を継続して実施できる。
請求項４、５記載のロール表面の研磨装置は、空気回路を用いて砥石稼動をコントロールするため、漏電や、油漏れに起因する通板材汚れ等の事故を発生を抑制することができ、信頼性の高いロール表面の研磨が実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態に係るロール表面の研磨装置のロールに接触する砥石面を示した説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同ロール表面の研磨装置の側断面図、正面図である。
【図３】同ロール表面の研磨装置の空気回路の説明図である。
【符号の説明】
１０：砥石、１１：砥石台、１２：ばね、１３：溝、１４：砥石間の隙間、１６：（ピンチ）ロール、２０：シリンダー、２１：シリンダー台、２２：レール、２３：オシレーションシリンダー、２４：ガイド、２５：ロールチョック、３０：エアー、３１：エアー、３２：エアー、３３：エアー、３４：供給エアー、３５：バルブ、３６：バルブ、３９：ロールに接触する砥石面、４０：ロール表面の研磨装置、α：隙間角度、β：ラップ量

Claims (5)

1. 回転するロール表面に、ブロック状のロール研磨材を押圧して該ロール表面の異物を除去するロール表面の研磨装置において、
   前記ロール研磨材をロール巾方向に配置し、前記ロール研磨材の前記ロール表面に接触する面に、ロール巾方向に所定の間隔で隙間を設け、前記隙間の方向をロール回転方向に対して所定の角度傾けることを特徴とするロール表面の研磨装置。
2. 請求項１記載のロール表面の研磨装置において、ロール回転軸に垂直な方向に、前記ロール研磨材を押圧する弾性体ならびにシリンダーを有するロール研磨材の進退機構を備え、
   ロール両端のチョック間に固定した支持部材、該支持部材に設置され前記シリンダーをロール巾方向にガイドするレール、及び前記シリンダーをロール巾方向に往復動させる往復稼動機構を備えることを特徴とするロール表面の研磨装置。
3. 請求項２記載のロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材１個あたりにロール巾方向に複数個の前記弾性体を配置して前記ロール研磨材を支持することを特徴とするロール表面の研磨装置。
4. 請求項２及び３のいずれか１項に記載のロール表面の研磨装置において、前記ロール研磨材を押圧する前記シリンダーに空気回路を用いることを特徴とするロール表面の研磨装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のロール表面の研磨装置において、前記往復稼働機構に空気回路を用いることを特徴とするロール表面の研磨装置。

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