JP2004202580A - 圧延機用ロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延機用ロール装置において、圧延作動時にトルクおよび曲げ荷重が最適に伝達されるように構成し、ロール交換を簡単に行なえ、ロール装置に必要な部品、特にロールを低コストで製造可能であるように構成する。
【解決手段】駆動トルクを形状拘束的に伝達させるための手段（４）が、ロール軸（２）と相対回転不能に結合されている第１の歯付きリング（５）と、ロール（３）と相対回転不能に結合されている第２の歯付きリング（６）とを有し、両歯付きリング（５，６）が互いに形状拘束的に係合するための歯を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロール軸上に配置されるロールを備え、ロールがロール軸と着脱可能に結合され、ロール軸とロールとの間に、ロール軸からロールへ駆動トルクを形状拘束的に伝達させるための手段が配置されている圧延機用、特に遊星型クロスローリングミル(Planetenschraegwalzwerk)用ロール装置に関するものである。

特に遊星型ローリングミルにおいては、円錐状の外側輪郭を持ったロールをロール軸に配置する場合、駆動トルクがロール軸からロールへ確実に伝達されることが可能であるように、しかしロールの交換を行なえるように配置しなければならない。

上記のような適用例に対しては、ロールを着脱可能に配置したロール軸を使用することが知られている。この場合、ロールを固定するために、タイロッドを介して液圧で固定されるフォイト・端面歯部が通常使用される。

他の解決法によれば、中心のねじによってロールで保持される端面側の爪を介してフィッティングキーの原理に基づいて固定が行なわれる。

両解決法には以下のような欠点がある。
端面歯部をタイロッドとともに使用すると、フォイト・端面歯部により強いスラスト力が発生し、このスラスト力を吸収しなければならない。さらにこの解決法のコンセプトは、実現のために必要とする中空軸、タイロッド、歯付きリングの製造に関し比較的コスト高である。また、タイロッドを緊張、弛緩させるために油圧工具が必要である。さらに、この解決法は圧延ヘッドの圧下調整部に歯付き連結部が設けられている場合にしか適用できないのが欠点である。圧下調整部に油圧締め付け心棒を使用すると、タイロッドは使用できない。

爪固定方式の場合には、爪の製造が比較的面倒なのが欠点である。通常は周方向に均等に配分して配置される４個の爪が使用されるが、製造公差のためにこれらの爪が均等になることはほとんどない。したがって担持面に大きな摩耗や過重が生じる。また爪構造の場合、２つの短い筒状の着座部により曲げ力が吸収される。この着座部にロールは極めて強固に着座するので、取り付けの際にロールを多少加熱する必要がある。特に不具合なのは、ロールが強固に着座しているために取り外しが困難なことである。圧延機を停止させた直後に、まだ温まっている状態のときにロールを引き出さねばならない。さらに、爪固定方式を採用すると、曲げ力がロール軸上にある筒状着座部を急速に摩耗させる。爪の製造は比較的コスト高であるので、摩耗部品としてのロールは非常に高価である。

本発明の課題は、この種のロール装置において、上記欠点を解消できるように改良し、特に圧延作動時にトルクおよび曲げ荷重が最適に伝達されるように構成すること、ロール交換を簡単に行なえること、ロール装置に必要な部品、特にロールを低コストで製造可能であるように構成することである。

この課題は、本発明によれば、駆動トルクを形状拘束的に伝達させるための手段が、ロール軸と相対回転不能に結合されている第１の歯付きリングと、ロールと相対回転不能に結合されている第２の歯付きリングとを有し、両歯付きリングが互いに形状拘束的に係合するための歯を有していることによって解決される。

本発明のコンセプトを採用する場合、歯付きリングがそれぞれロール軸またはロールの軸線方向端部領域に配置されているのが有利である。

歯付きリングは直線歯部として構成されていてよい。この場合特にＤＩＮ５４８０によるマルチスプライン型歯部が使用される。

他の構成によれば、歯付きリングの少なくとも一方、有利には両方がピンを用いてロール軸またはロールに相対回転不能に配置されている。この場合、ピンの軸線がロール軸またはロールの軸線に対し平行に配置されているのが有利である。

他の有利な構成によれば、ロールはが円錐状の心合わせリングを介してロール軸に配置されている。この場合好適な着座を得るために、円錐状の心合わせリングがロールの軸線方向の延在距離の少なくとも３０%の長さを有しているのが有利である。

ロールはねじ結合部によりロール軸と結合されていてよい。この場合、ねじ結合部が、ロールまたはロール軸に対し同軸に配置されている単一のねじから成っているのが有利である。

ロールとロール軸との間にパッキンを配置すると、作動信頼性が向上する。

本発明による解決法により、以下のような種々の利点が得られる。
まず、冒頭で述べた従来の爪方式に比べてトルクおよび曲げ荷重の伝達を改善できる。

さらに、ロール交換を簡単且つ迅速に実施できる。これに関連して特に有利なことは、円錐座がセルフロッキング作用を持たないので、ロールを加熱して引抜く必要がないことである。同様にロールを取り付ける際にもロールを加熱する必要はない。ロール交換は、工具（油圧引抜き工具）を必要としないので好都合である。

摩耗部品としてのロールが非常に簡潔な輪郭を有し、よって低コストで製造可能であるので、経済的な効果がある。また、既存の歯付きリングを新たなロールでも使用できるので、コストの削減になる。

タイロッドを介してフォイト・端面歯部によりロールを固定する公知の固定方式に比べて歯部にスラスト力が発生しないので有利である。ロールの円錐状の穴は円錐状の外側輪郭に対しほぼ平行に延びている。これにより公知の解決法の場合よりもロール亀裂の危険が少なくなる。

最後に、本発明に従って提案されるコンセプトは大きなコストを要せずに既存の圧延機に追装備できるのも有利な点である。

次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
ロール装置１はロール軸２を有している。ロール軸２は回転軸線Ｄのまわりに回転することができる。ロール軸２の軸線方向一端（図において右端）にはロール３が固定されている。ロール軸２に対するロール３の心合わせは円錐状の心合わせ部９を介して行い、すなわち両部材を互いに結合させている円錐座を介して行なう。ロール軸２上へのロール３の固定はねじ結合部１０を介して行なう。ねじ結合部１０は本実施形態では単独ねじとして構成され、その軸線は回転軸線Ｄと一致している。

ロール軸２に対するロール３の優れた心合わせと同心回転とが保証されるように、円錐状の心合わせ部９の長さＬはロール３の軸線方向における全長さＬ_０にわたって延びている。この場合、円錐状の心合わせ部９の長さＬはロール３の軸線方向の長さＬ_０の少なくとも３０%であるべきである。これにより、円錐座が比較的長いためにロール３の曲げ力がロール軸２により吸収されることが保証されている。

ロール軸２に導入される駆動トルクをロール３に確実に伝達させることができるように、駆動トルクをロール軸２からロール３へ形状拘束的に伝達させるための手段４が設けられている。この手段４は２つの歯付きリング５と６を有している。両歯付きリング５，６は、協働状態で多数の歯を介してトルクを伝達するように構成されている。本実施形態では、ＤＩＮ５４８０によるマルチスプライン型歯部が使用されている。

第１の歯付きリング５はロール軸２に相対回転不能に配置され、他方第２の歯付きリング６はロール３に相対回転不能に固定されている。歯付きリング５，６の固定はそれぞれピン７，８を介して行なう。ある程度の数量のピン７，８が歯付きリング５，６の周囲にわたって分配して配置されている。この場合、ピン７，８の軸線は回転軸線Ｄに対し平行に指向している。

さらに、ロール軸２とロール３との間にはパッキン１１が取り付けられている。

遊星型クロスローリングミルに使用される本発明によるロール装置の断面図である。

符号の説明

１ ロール装置
２ ロール軸
３ ロール
４ 駆動トルクをロール軸２からロール３へ形状拘束的に伝達させるための手段
５ 第１の歯付きリング
６ 第２の歯付きリング
７ ピン
８ ピン
９ 円錐状の心合わせ部
１０ ねじ結合部
１１ パッキン
Ｌ 円錐状の心合わせ部の長さ
Ｌ_０ ロールの軸線方向の延在距離

Claims (10)

1. ロール軸（２）上に配置されるロール（３）を備え、ロール（３）がロール軸（２）と着脱可能に結合され、ロール軸（２）とロール（３）との間に、ロール軸（２）からロール（３）へ駆動トルクを形状拘束的に伝達させるための手段（４）が配置されている圧延機用ロール装置において、
   駆動トルクを形状拘束的に伝達させるための手段（４）が、ロール軸（２）と相対回転不能に結合されている第１の歯付きリング（５）と、ロール（３）と相対回転不能に結合されている第２の歯付きリング（６）とを有し、両歯付きリング（５，６）が互いに形状拘束的に係合するための歯を有していることを特徴とするロール装置。
2. 歯付きリング（５，６）がそれぞれロール軸（２）またはロール（３）の軸線方向端部領域に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のロール装置。
3. 歯付きリング（５，６）が直線歯部として構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のロール装置。
4. 歯付きリング（５，６）の少なくとも一方がピン（７，８）を用いてロール軸（２）またはロール（３）に相対回転不能に配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載のロール装置。
5. ピン（７，８）の軸線がロール軸（２）またはロール（３）の軸線に対し平行に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のロール装置。
6. ロール（３）が円錐状の心合わせリング（９）を介してロール軸（２）に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のロール装置。
7. 円錐状の心合わせリング（９）がロール（３）の軸線方向の延在距離（Ｌ_０）の少なくとも３０%の長さ（Ｌ）を有していることを特徴とする、請求項６に記載のロール装置。
8. ロール（３）がねじ結合部（１０）によりロール軸（２）と結合されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のロール装置。
9. ねじ結合部（１０）が、ロール（３）またはロール軸（２）に対し同軸に配置されている単一のねじから成っていることを特徴とする、請求項８に記載のロール装置。
10. ロール（３）とロール軸（２）との間にパッキン（１１）が配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載のロール装置。

Images