JP2008188669A - 圧延スタンド - Google Patents

Abstract

【課題】圧延スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置調整のための基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供する。
【解決手段】本発明に係る圧延スタンド１００は、管状又は棒状の被圧延材を圧延するための孔型圧延ロールを備えた圧延スタンドであって、各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように３つの孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３が配設されている。各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３の断面形状に関して、何れか１つの孔型圧延ロールＲ２１が、圧下方向に垂直に延びる第１直線部Ｌ１を両側のフランジ部に具備し、他の２つの孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３が、第１直線部Ｌ１に対向し、第１直線部Ｌ１に平行に延びる第２直線部Ｌ２をフランジ部に具備することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、継目無管や棒鋼等の管状又は棒状の被圧延材を圧延するための圧延スタンドであって、該圧延スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置調整のための相対的な基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドに関する。

マンネスマン−マンドレルミル方式による継目無管の製造においては、まず丸ビレット又は角ビレットを加熱炉で加熱した後、穿孔機で穿孔圧延して中空素管を製造する。次に、前記中空素管の内面にマンドレルバーを挿入し、複数の圧延スタンドからなるマンドレルミルで延伸圧延する。その後、管材を絞り圧延機で所定外径に成形圧延して製品を得る。

従来より、図１（ａ）に示すような、各圧延スタンドに対向する２つの孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’が配設され、隣接する圧延スタンド間で孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’の圧下方向を９０°ずらして交互に配置した２ロール式マンドレルミルや、図１（ｂ）に示すような、各圧延スタンドに圧下方向の成す角が１２０°となるように３つの孔型圧延ロールＲ２１’、Ｒ２２’、Ｒ２３’が配設され、隣接する圧延スタンド間で孔型圧延ロールＲ２１’、Ｒ２２’、Ｒ２３’の圧下方向を６０°ずらして交互に配置した３ロール式マンドレルミルが用いられている。さらに、図１（ｃ）に示すような、各圧延スタンドに圧下方向の成す角が９０°となるように４つの孔型圧延ロールＲ３１’、Ｒ３２’、Ｒ３３’、Ｒ３４’が配設された４ロール式マンドレルミルも適用されている。

ここで、マンドレルミルにおける被圧延材の肉厚精度を確保して、さらに偏肉を抑制するには、マンドレルミルの各圧延スタンドが具備する各孔型圧延ロールの圧下位置（被圧延材を圧延する際の、被圧延材に対する各孔型圧延ロールの位置）を適正な位置に設定することが重要である。具体的には、図１に示すように、各孔型圧延ロールの溝底Ｂが、被圧延材のパスライン中心Ｏから所望の量だけ均等に離間した位置となることが重要である。しかしながら、各孔型圧延ロール及びその孔型圧延ロールを保持する工具の寸法公差や設置誤差等の影響により、実際には各孔型圧延ロールの圧下位置を設計値通りに設定することは困難である。

そこで、２ロール式マンドレルミルにおいては、対向する孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’を圧下方向（図１（ａ）の矢符の方向）に移動させ、そのフランジ部Ｆ’同士を接触させて一定の荷重で互いに押圧させ、このときの各孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’の位置を圧下方向の基準位置として、圧下方向の圧下位置を調整する方法が用いられている。具体的には、各孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’の上記基準位置を決めた後、各孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’の位置を上記基準位置から圧下方向に均等に移動させる。

しかしながら、３ロール式や４ロール式のマンドレルミルの場合、各孔型圧延ロールの位置の相対関係の自由度が大きいため、上記の２ロール式マンドレルミルの場合の方法では孔型圧延ロールの圧下方向の基準位置を適切に決定できない。従って、各孔型圧延ロールの圧下位置を適正な位置に調整できないために、被圧延材の偏肉を抑制することが困難であるという問題がある。

特許文献１には、３ロール式マンドレルミルについて、マンドレルミル出側に肉厚測定装置を配置し、該肉厚測定装置で測定した被圧延材の肉厚測定値に基づいて、各孔型圧延ロールの圧下方向の圧下位置を調整する方法が提案されている。しかしながら、最初に圧延する被圧延材については、肉厚測定装置による測定値が無いため、少なくとも当該最初の被圧延材については、各孔型圧延ロールの圧下位置を適正な位置に調整できず、偏肉を抑制することが困難である。

一方、２ロール式マンドレルミルであっても、各孔型圧延ロール及びその孔型圧延ロールを保持する工具の寸法公差や設置誤差等の影響により、図２に示すように、孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’の圧下方向に垂直な方向（図２に矢符で示す方向）の位置がずれる場合がある。この圧下方向に垂直な方向の位置ずれが生じれば、被圧延材Ｐに偏肉が生じる。しかし、この位置ずれは、上記の孔型圧延ロールＲ１１’、Ｒ１２’を圧下方向に移動させて、そのフランジ部同士を接触させる方法では矯正することはできない。

特許文献２には、マンドレルミルの下流で測定した被圧延材の肉厚測定値に基づいて、マンドレルミルが備える孔型圧延ロールの各フランジ側の閉め込み量を個別に調整する方法が提案されている。特許文献２に記載の方法によれば、各側の閉め込み量を異ならせることにより、孔型圧延ロールの圧下位置を圧下方向に垂直な方向にも調整可能である。しかしながら、最初に圧延する被圧延材については、肉厚測定値が無いため、少なくとも当該最初の被圧延材については、各孔型圧延ロールの圧下方向に垂直な方向の圧下位置を適正な位置に調整できず、図２に示すような偏肉を抑制することが困難である。これは、３ロール式や４ロール式のマンドレルミルの場合も同様である。

以上に述べた従来技術の問題は、マンドレルミルに限るものではなく、孔型圧延ロールを用いて被圧延材を圧延する圧延スタンドに共通する。
特開２００５−１３１７０６号公報 特開２００３−２２０４０３号公報

本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するために創作されたものであり、継目無管や棒鋼等の管状又は棒状の被圧延材を圧延するための圧延スタンドであって、該圧延スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置調整のための基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供することを課題とする。

本発明の第１の手段は、３つの孔型圧延ロールが配設された圧延スタンドであって、孔型圧延ロールの圧下方向の基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供するものである。
すなわち、本発明の第１の手段は、各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように配設された３つの孔型圧延ロールについて、各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状が、次のような特徴を備える圧延スタンドを提供する。
（１）３つの孔型圧延ロールのうち、何れか１つの孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に垂直に延びる第１直線部を両側のフランジ部に具備する。
（２）他の２つの孔型圧延ロールの断面形状は、前記の第１直線部に対向し、この第１直線部に平行に延びる第２直線部をフランジ部に具備する。

上記の第１の手段において、孔型圧延ロールの圧下方向のみならず、圧下方向に垂直な方向の基準位置をも容易に決定するには、次のような特徴を更に備える圧延スタンドとすることが好ましい。
（１）前記何れか１つの孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に平行に延びる第３直線部を少なくとも片側のフランジ部に更に具備する。
（２）前記他の２つの孔型圧延ロールのうち少なくとも一方の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に更に具備する。

本発明の第２の手段も、３つの孔型圧延ロールが配設された圧延スタンドであって、孔型圧延ロールの圧下方向の基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供するものである。
すなわち、本発明の第２の手段は、各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように３つの孔型圧延ロールが配設され、少なくとも何れか２つの孔型圧延ロールが、３つの孔型圧延ロールの両側のフランジ部が互いに接触する位置よりも、更に圧下方向に閉まる（被圧延材のパスライン中心に近づくように移動する）ことが可能とされていることを特徴とする圧延スタンドを提供する。

本発明の第３の手段は、２つの孔型圧延ロールが配設された圧延スタンドであって、孔型圧延ロールの圧下方向及び圧下方向に垂直な方向の基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供するものである。
すなわち、本発明の第３の手段は、対向する２つの孔型圧延ロールについて、各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状が、次のような特徴を備える圧延スタンドを提供する。
（１）一方の孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に平行に延びる第３直線部を少なくとも片側のフランジ部に具備する。
（２）他方の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に具備する。

本発明の第４の手段は、４つの孔型圧延ロールが配設された圧延スタンドであって、孔型圧延ロールの圧下方向及び圧下方向に垂直な方向の基準位置を容易に決定でき、容易に圧下位置のキャリブレーションを行い得る圧延スタンドを提供するものである。
すなわち、本発明の第４の手段は、各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が９０°となるように配設された４つの孔型圧延ロールについて、各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状が、次のような特徴を備える圧延スタンドを提供する。
（１）対向する一組の孔型圧延ロールのうち少なくとも一方の孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に垂直に延びる第１直線部を両側のフランジ部に具備すると共に、圧下方向に平行に延びる第３直線部を両側のフランジ部に具備する。
（２）他の一組の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第１直線部に対向し、該第１直線部に平行に延びる第２直線部をフランジ部に具備すると共に、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に具備する。

本発明によれば、圧延スタンドに配設された孔型圧延ロールの圧下位置調整のための基準位置を容易に決定できるため、各孔型圧延ロールの圧下位置を適正な位置に調整でき、例えば被圧延材が管状である場合には、その偏肉を抑制することが可能である。

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る圧延スタンド１００は、ハウジング（図示せず）と、該ハウジングに各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように配設された３つの孔型圧延ロールＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３とを備える。

本実施形態に係る圧延スタンド１００が備える孔型圧延ロールＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の縦断面形状（被圧延材のパスライン（図３（ｇ）の符号Ｏが被圧延材のパスライン中心を示す）に直交する断面形状）は下記の特徴を有する。すなわち、何れか１つの孔型圧延ロールＲ２１が、その圧下方向（図３（ａ）のＹ方向）に垂直に延びる第１直線部Ｌ１を両側のフランジ部に具備する。また、他の２つの孔型圧延ロールＲ２２、２３が、第１直線部Ｌ１に対向し、第１直線部Ｌ１に平行に延びる第２直線部Ｌ２をフランジ部に具備する。

上記構成の圧延スタンド１００において、孔型圧延ロールＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の圧下位置調整のためのＹ方向の基準位置の決定は、例えば、以下のような手順でなされる。

まず最初に、初期状態（図３（ａ）に示す状態）の孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３のうち、図３（ｂ）に示すように、第２直線部Ｌ２を具備する孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３をそれぞれ圧下方向に開く（パスライン中心Ｏから遠ざかる方向に移動させる）。次に、図３（ｃ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２１を圧下方向に閉める（パスライン中心Ｏに近づくように移動させる）。以上の動作により、後述するように直線部Ｌ１と直線部Ｌ２とを接触させる際に、孔型圧延ロールＲ２２のフランジ部Ｆ２２と孔型圧延ロールＲ２３のフランジ部Ｆ２３とが接触することを防止可能である。

次に、図３（ｄ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３の第２直線部Ｌ２が孔型圧延ロールＲ２１の第１直線部Ｌ１に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３をそれぞれ圧下方向に閉める。この際、孔型圧延ロールＲ２２の直線部Ｌ２が設けられていない側のフランジ部Ｆ２２と、孔型圧延ロールＲ２３の直線部Ｌ２が設けられていない側のフランジ部Ｆ２３とは、接触しないため、第１直線部Ｌ１と第２直線部Ｌ２との接触を阻害することがない。

次に、図３（ｅ）に示すように、第１直線部Ｌ１を具備する孔型圧延ロールＲ２１を圧下方向に開いた後、図３（ｆ）に示すように、第２直線部Ｌ２を具備する孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３をそれらのフランジ部Ｆ２２、Ｆ２３が一定の荷重下で接触するまでそれぞれ圧下方向に均等に閉じる。

最後に、図３（ｇ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２１の第１直線部Ｌ１が孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３の第２直線部Ｌ２に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２１を圧下方向に閉める。

以上に説明した手順により、孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３の少なくともＹ方向の基準位置を決定できる。そして、各孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３は、その基準位置（図３（ｇ）に示す位置）の情報に基づき圧下位置のキャリブレーションを行うことができ、被圧延材の偏肉を抑制可能である。なお、基準位置にある各孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３の重心位置とパスライン中心Ｏとが一致するようにハウジングを移動することにより孔型圧延ロールＲ２１〜Ｒ２３を一体的に移動させれば、パスライン中心Ｏを基準とした圧下位置のキャリブレーションが可能である。

なお、以上に説明した本実施形態に係る圧延スタンドにおいて、孔型圧延ロールの圧下方向のみならず、圧下方向に垂直な方向の基準位置をも容易に決定するには、図４に示すような圧延スタンド１００Ａとすることが好ましい。以下、図４に示す圧延スタンド１００Ａについて、前述した圧延スタンド１００との相違点を主として説明する。

図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成を示す縦断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る圧延スタンド１００Ａが備える孔型圧延ロールＲ２１Ａ、Ｒ２２Ａ、Ｒ２３Ａの縦断面形状は、前述した孔型圧延ロールＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の特徴に加えて、下記の特徴を有する。すなわち、何れか１つの孔型圧延ロールＲ２１Ａが、その圧下方向（図４のＹ方向）に平行に延びる第３直線部Ｌ３を少なくとも片側（図４に示す例では両側）のフランジ部に更に具備する。また、他の２つの孔型圧延ロールＲ２２Ａ、Ｒ２３Ａのうち少なくとも一方の孔型圧延ロール（図４に示す例では両方）が、第３直線部Ｌ３に対向し、第３直線部Ｌ３に平行に延びる第４直線部Ｌ４をフランジ部に更に具備する。なお、孔型圧延ロールＲ２１Ａが、その圧下方向に垂直に延びる第１直線部Ｌ１を両側のフランジ部に具備する点は、前述した孔型圧延ロールＲ２１と同様である。また、孔型圧延ロールＲ２２Ａ、Ｒ２３Ａが、第１直線部Ｌ１に対向し、第１直線部Ｌ１に平行に延びる第２直線部Ｌ２をフランジ部に具備する点は、前述した孔型圧延ロールＲ２２、Ｒ２３と同様である。

上記の構成の圧延スタンド１００Ａにおいて、孔型圧延ロールＲ２１Ａ、Ｒ２２Ａ、Ｒ２３Ａの圧下位置調整のためのＹ方向の基準位置の決定は、例えば、図３を参照して前述した圧延スタンド１００と同様の手順でなされる。

一方、圧下方向に垂直な方向（図４のＸ方向）の基準位置の決定は、例えば、Ｙ方向の基準位置を決定した後、図４に示す状態から、孔型圧延ロールＲ２１Ａの第３直線部Ｌ３が孔型圧延ロールＲ２２Ａ又はＲ２３Ａの第４直線部Ｌ４に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２１ＡをＸ方向に移動させることにより行われる。図４に示す変形例では、孔型圧延ロールＲ２１Ａの両側のフランジ部に第３直線部Ｌ３が設けられているため、いずれか一方の第３直線部Ｌ３をこれに対向する第４直線部Ｌ４に接触させても良いし、或いは、第３直線部Ｌ３の間隔と第４直線部Ｌ４の間隔とを略同等とし、この第４直線部Ｌ４の間に第３直線部Ｌ３が嵌め込まれるように、孔型圧延ロールＲ２１ＡのＸ方向の基準位置を決定することも可能である。なお、孔型圧延ロールＲ２１ＡのＸ方向の基準位置の決定は、Ｘ方向に進退する駆動機構（シリンダ装置等）を孔型圧延ロールに取り付けることで実現可能であるが、特許文献２に記載の技術と同様に、Ｙ方向に進退する駆動機構を孔型圧延ロールの回転軸方向両側に取り付け、両駆動機構の進退量を異ならせることによっても実現可能である（後者の場合、孔型圧延ロールはＹ方向と同時にＸ方向にも移動し得るが、両駆動機構の進退量の方向を逆にし絶対値を同じ量とすれば、Ｘ方向にのみ移動することも可能である）。

以上に説明した手順により、本変形例に係る圧延スタンド１００Ａによれば、孔型圧延ロールＲ２１Ａ〜Ｒ２３ＡのＹ方向のみならず、Ｘ方向の基準位置をも決定することができる。そして、各孔型圧延ロールＲ２１Ａ〜Ｒ２３Ａは、その基準位置の情報に基づき圧下位置のキャリブレーションを行うことができ、被圧延材の偏肉をより一層抑制可能である。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。図５に示すように、本実施形態に係る圧延スタンド１００Ｂは、ハウジング（図示せず）と、該ハウジングに各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように配設された３つの孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂとを備える。

本実施形態に係る圧延スタンド１００Ｂが備える孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂの縦断面形状（被圧延材のパスライン（図５（ｈ）の符号Ｏが被圧延材のパスライン中心を示す）に直交する断面形状）は、第１実施形態と異なり、特徴を有する必要はなく、従来（図１（ｂ）参照）と同様の形状とすることが可能である。ただし、本実施形態に係る圧延スタンド１００Ｂは、少なくとも何れか２つ（本実施形態では３つ）の孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂが、３つの孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂの両側のフランジ部が互いに接触する位置（図５（ｈ）に示す位置）よりも、更に圧下方向に閉まる（被圧延材のパスライン中心Ｏに近づくように移動する）ことが可能とされている点に特徴を有する。この構成は、例えば、孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂにそれぞれ取り付けられ、各孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂを圧下方向に進退させる駆動機構（シリンダ装置等）のストロークを、図５（ｈ）に示す状態よりも被圧延材のパスライン中心Ｏに近づく方向に延ばすことにより実現可能である。

上記構成の圧延スタンド１００Ｂにおいて、孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂの圧下位置調整のための各孔型圧延ロールの圧下方向の基準位置の決定は、例えば、以下のような手順でなされる。

孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向の基準位置を決定するには、まず最初に、初期状態（図５（ａ）に示す状態）の孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂのうち、図５（ｂ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂをそれぞれ圧下方向に開く（パスライン中心Ｏから遠ざかる方向に移動させる）。この際、後述するように孔型圧延ロールＲ２３Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｃ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２３Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２１Ｂのフランジ部と接触しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２１Ｂを開く。また、後述するように孔型圧延ロールＲ２３Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｃ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２３Ｂが孔型圧延ロールＲ２２Ｂに干渉しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを開く。

次に、図５（ｃ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めた後（パスライン中心Ｏに近づくように移動させた後）、孔型圧延ロールＲ２１Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２３Ｂの側面に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２１Ｂを圧下方向に閉める。この際、孔型圧延ロールＲ２３Ｂの側面は孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向に平行に延びているため、孔型圧延ロールＲ２１Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２３Ｂの側面と接触する位置（孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向（図５（ｃ）のＹ１方向）の位置）は、孔型圧延ロールＲ２３Ｂの閉め量（図５（ｈ）に示す位置からの移動量）に関わらず一定である。従って、上記の手順により、孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向の基準位置を決定できる。

次に、孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向の基準位置を決定するには、初期状態（図５（ａ）に示す状態）の孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂのうち、図５（ｄ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂをそれぞれ圧下方向に開く（パスライン中心Ｏから遠ざかる方向に移動させる）。この際、後述するように孔型圧延ロールＲ２１Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｅ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２１Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２２Ｂのフランジ部と接触しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを開く。また、後述するように孔型圧延ロールＲ２１Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｅ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２１Ｂが孔型圧延ロールＲ２３Ｂに干渉しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを開く。

次に、図５（ｅ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２１Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めた後（パスライン中心Ｏに近づくように移動させた後）、孔型圧延ロールＲ２２Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２１Ｂの側面に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを圧下方向に閉める。この際、孔型圧延ロールＲ２１Ｂの側面は孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向に平行に延びているため、孔型圧延ロールＲ２２Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２１Ｂの側面と接触する位置（孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向（図５（ｅ）のＹ２方向）の位置）は、孔型圧延ロールＲ２１Ｂの閉め量（図５（ｈ）に示す位置からの移動量）に関わらず一定である。従って、上記の手順により、孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向の基準位置を決定できる。

最後に、孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向の基準位置を決定するには、初期状態（図５（ａ）に示す状態）の孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂのうち、図５（ｆ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２３Ｂをそれぞれ圧下方向に開く（パスライン中心Ｏから遠ざかる方向に移動させる）。この際、後述するように孔型圧延ロールＲ２２Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｇ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２２Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２３Ｂのフランジ部と接触しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを開く。また、後述するように孔型圧延ロールＲ２２Ｂを圧下方向に閉めたとき（図５（ｇ）に示す状態になったとき）に、孔型圧延ロールＲ２２Ｂが孔型圧延ロールＲ２１Ｂに干渉しない位置となるまで、孔型圧延ロールＲ２１Ｂを開く。

次に、図５（ｇ）に示すように、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めた後（パスライン中心Ｏに近づくように移動させた後）、孔型圧延ロールＲ２３Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２２Ｂの側面に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを圧下方向に閉める。この際、孔型圧延ロールＲ２２Ｂの側面は孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向に平行に延びているため、孔型圧延ロールＲ２３Ｂのフランジ部が孔型圧延ロールＲ２２Ｂの側面と接触する位置（孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向（図５（ｇ）のＹ３方向）の位置）は、孔型圧延ロールＲ２２Ｂの閉め量（図５（ｈ）に示す位置からの移動量）に関わらず一定である。従って、上記の手順により、孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向の基準位置を決定できる。

以上に説明した手順により、孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂの少なくとも圧下方向の基準位置を決定できる。そして、各孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂは、その基準位置の情報に基づき圧下位置のキャリブレーションを行うことができ、被圧延材の偏肉を抑制可能である。なお、基準位置にある各孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂの重心位置とパスライン中心Ｏとが一致するようにハウジングを移動することにより孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂを一体的に移動させれば、パスライン中心Ｏを基準とした圧下位置のキャリブレーションが可能である。

なお、本実施形態では、３つの孔型圧延ロールＲ２１Ｂ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂの全てが、図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉まることが可能とされ、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めることにより孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向の基準位置を決定し、孔型圧延ロールＲ２１Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めることにより孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向の基準位置を決定し、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉めることにより孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向の基準位置を決定する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、少なくとも何れか２つの孔型圧延ロールが、図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉まることが可能であればよい。例えば、２つの孔型圧延ロールＲ２２Ｂ、Ｒ２３Ｂが図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉まることが可能であれば、孔型圧延ロールＲ２３Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉め、孔型圧延ロールＲ２１Ｂのフランジ部を孔型圧延ロールＲ２３Ｂの一方の側面に接触させることにより孔型圧延ロールＲ２１Ｂの圧下方向の基準位置を決定すると共に、孔型圧延ロールＲ２２Ｂのフランジ部を孔型圧延ロールＲ２３Ｂの他方の側面に接触させることにより孔型圧延ロールＲ２２Ｂの圧下方向の基準位置を決定することができる。そして、孔型圧延ロールＲ２２Ｂを図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉め、前述と同様に、孔型圧延ロールＲ２３Ｂのフランジ部を孔型圧延ロールＲ２２Ｂの側面に接触させることにより、孔型圧延ロールＲ２３Ｂの圧下方向の基準位置を決定することができる。このように、少なくとも何れか２つの孔型圧延ロールが、図５（ｈ）に示す位置よりも更に圧下方向に閉まることが可能であれば、３つの孔型圧延ロールＲ２１Ｂ〜Ｒ２３Ｂの全てについて、圧下方向の基準位置を決定可能である。

＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る２ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成を示す縦断面図である。図６に示すように、本実施形態に係る圧延スタンド２００は、ハウジング（図示せず）と、該ハウジングに配設された対向する２つの孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２とを備える。

本実施形態に係る圧延スタンド２００が備える孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２の縦断面形状（被圧延材のパスライン（図６の符号Ｏが被圧延材のパスライン中心を示す）に直交する断面形状）は下記の特徴を有する。すなわち、一方の孔型圧延ロールＲ１１が、その圧下方向（図６のＹ方向）に平行に延びる第３直線部Ｌ３を少なくとも片側（本実施形態では両側）のフランジ部に具備する。また、他方の孔型圧延ロールＲ１２が、第３直線部Ｌ３に対向し、第３直線部Ｌ３に平行に延びる第４直線部Ｌ４をフランジ部に具備する。

上記構成の圧延スタンド２００において、孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２の圧下位置調整のための基準位置の決定は、例えば、以下のような手順でなされる。

Ｙ方向の基準位置の決定は、従来と同様に、孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２を圧下方向に閉めて（パスライン中心Ｏに近づくように移動させて）、そのフランジ部同士を一定の荷重下で接触させることにより行われる。

一方、圧下方向に垂直な方向（図６のＸ方向）の基準位置の決定は、孔型圧延ロールＲ１１の第３直線部Ｌ３が孔型圧延ロールＲ１２の第４直線部Ｌ４に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ１１又はＲ１２をＸ方向に移動させることにより行われる。本実施形態では、孔型圧延ロールＲ１１の両側のフランジ部に第３直線部Ｌ３が設けられているため、いずれか一方の第３直線部Ｌ３をこれに対向する第４直線部Ｌ４に接触させても良いし、或いは、第３直線部Ｌ３の間隔と第４直線部Ｌ４の間隔とを略同等とし、この第４直線部Ｌ４の間に第３直線部Ｌ３が嵌め込まれるように、孔型圧延ロールＲ１１又はＲ１２のＸ方向の基準位置を決定することも可能である。なお、孔型圧延ロールＲ１１又はＲ１２のＸ方向の基準位置の決定は、Ｘ方向に進退する駆動機構（シリンダ装置等）を孔型圧延ロールに取り付けることで実現可能であるが、特許文献２に記載の技術と同様に、Ｙ方向に進退する駆動機構を孔型圧延ロールの回転軸方向両側に取り付け、両駆動機構の進退量を異ならせることによっても実現可能である（ただし、後者の場合、孔型圧延ロールはＹ方向と同時にＸ方向にも移動することになる）。

以上に説明した手順により、孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２のＸ方向及びＹ方向の基準位置を決定できる。そして、各孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２は、その基準位置の情報に基づき圧下位置のキャリブレーションを行うことができ、被圧延材の偏肉を抑制可能である。なお、基準位置にある各孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２の重心位置とパスライン中心Ｏとが一致するようにハウジングを移動することにより孔型圧延ロールＲ１１、Ｒ１２を一体的に移動させれば、パスライン中心Ｏを基準とした圧下位置のキャリブレーションが可能である。

＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係る４ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。図７に示すように、本実施形態に係る圧延スタンド３００は、ハウジング（図示せず）と、該ハウジングに各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が９０°となるように配設された４つの孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４とを備える。

本実施形態に係る圧延スタンド３００が備える孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４の縦断面形状（被圧延材のパスライン（図７（ｃ）、（ｅ）の符号Ｏが被圧延材のパスライン中心を示す）に直交する断面形状）は下記の特徴を有する。すなわち、対向する一組の孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３のうち少なくとも一方（本実施形態では両方）の孔型圧延ロールが、その圧下方向（図７（ａ）のＹ方向）に垂直に延びる第１直線部Ｌ１を両側のフランジ部に具備すると共に、その圧下方向に平行に延びる第３直線部Ｌ３を両側のフランジ部に具備する。また、他の一組の孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４が、第１直線部Ｌ１に対向し、第１直線部Ｌ１に平行に延びる第２直線部Ｌ２をフランジ部に具備すると共に、第３直線部Ｌ３に対向し、第３直線部Ｌ３に平行に延びる第４直線部Ｌ４をフランジ部に具備する。

上記構成の圧延スタンド３００において、孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４の圧下位置調整のための基準位置の決定は、例えば、以下のような手順でなされる。

まず最初に、初期状態（図７（ａ）に示す状態）の孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４のうち、図７（ｂ）に示すように、第２直線部Ｌ２及び第４直線部Ｌ４を具備する孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４をそれぞれ圧下方向に開く（パスライン中心から遠ざかる方向に移動させる）。この際、第１直線部Ｌ１と第２直線部Ｌ２とが互いに対向した状態（Ｙ方向に見てオーバーラップする部分を有する状態）を保つように孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４を開く。次に、図７（ｃ）に示すように、孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３の第１直線部Ｌ１が孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４の第２直線部Ｌ２に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３をそれぞれ圧下方向に閉める（パスライン中心に近づくように移動させる）。この際、前述のように、予め孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４を圧下方向に開いた状態としており、孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４のフランジ部の他の部位が互いに接触することがないため、第１直線部Ｌ１と第２直線部Ｌ２との接触は阻害されない。

以上に説明した手順により、孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４のＹ方向の基準位置を決定できる。

次に、図７（ｄ）に示すように、第１直線部Ｌ１及び第３直線部Ｌ３を具備する孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３をそれぞれ圧下方向に均等に開く（パスライン中心Ｏから遠ざかる方向に移動させる）。この際、第３直線部Ｌ３と第４直線部Ｌ４とが互いに対向した状態（Ｘ方向に見てオーバーラップする部分を有する状態）を保つように孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３を開く。次に、図７（ｅ）に示すように、孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４の第４直線部Ｌ４が孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３の第３直線部Ｌ３に一定の荷重下で接触するまで、孔型圧延ロールＲ３２、Ｒ３４をそれぞれ圧下方向に閉める（パスライン中心Ｏに近づくように移動させる）。この際、前述のように、予め孔型圧延ロールＲ３１、Ｒ３３を圧下方向に開いた状態としており、孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４のフランジ部の他の部位が互いに接触することがないため、第３直線部Ｌ３と第４直線部Ｌ４との接触は阻害されない。

以上に説明した手順により、前述した孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４のＹ方向の基準位置の決定に加え、Ｘ方向の基準位置を決定することができる。そして、各孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４は、その基準位置の情報に基づき圧下位置のキャリブレーションを行うことができ、被圧延材の偏肉を抑制可能である。なお、Ｘ方向及びＹ方向の基準位置から圧下方向に均等に移動させた位置にある各孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４の重心位置とパスライン中心Ｏとが一致するようにハウジングを移動することにより孔型圧延ロールＲ３１〜Ｒ３４を一体的に移動させれば、パスライン中心Ｏを基準とした圧下位置のキャリブレーションが可能である。

図１は、マンドレルミルを構成する圧延スタンドの例を概略的に示す縦断面図である。 図２は、圧延スタンドを構成する孔型圧延ロールの横方向の位置ズレを説明する縦断面図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成を示す縦断面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る３ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。 図６は、本発明の第３実施形態に係る２ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成を示す縦断面図である。 図７は、本発明の第４実施形態に係る４ロール式マンドレルミルを構成する圧延スタンドの概略構成と圧下位置調整のための基準位置の決定手順の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

１００、１００Ａ、１００Ｂ、２００、３００・・・圧延スタンド
Ｌ１・・・第１直線部
Ｌ２・・・第２直線部
Ｌ３・・・第３直線部
Ｌ４・・・第４直線部
Ｒ１１、Ｒ１２・・・孔型圧延ロール
Ｒ２１、Ｒ２１Ａ、Ｒ２１Ｂ、Ｒ２２、Ｒ２２Ａ、Ｒ２２Ｂ、Ｒ２３、Ｒ２３Ａ、Ｒ２３Ｂ・・・孔型圧延ロール
Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４・・・孔型圧延ロール

Claims (5)

1. ３つの孔型圧延ロールを備えた圧延スタンドであって、
   各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように３つの孔型圧延ロールが配設され、
   各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状に関して、
   何れか１つの孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に垂直に延びる第１直線部を両側のフランジ部に具備し、
   他の２つの孔型圧延ロールの断面形状は、前記第１直線部に対向し、該第１直線部に平行に延びる第２直線部をフランジ部に具備することを特徴とする圧延スタンド。
2. 前記何れか１つの孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に平行に延びる第３直線部を少なくとも片側のフランジ部に更に具備し、
   前記他の２つの孔型圧延ロールのうち少なくとも一方の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に更に具備することを特徴とする請求項１に記載の圧延スタンド。
3. ３つの孔型圧延ロールを備えた圧延スタンドであって、
   各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が１２０°となるように３つの孔型圧延ロールが配設され、
   少なくとも何れか２つの孔型圧延ロールは、３つの孔型圧延ロールの両側のフランジ部が互いに接触する位置よりも、更に圧下方向に閉まることが可能とされていることを特徴とする圧延スタンド。
4. ２つの孔型圧延ロールを備えた圧延スタンドであって、
   ２つの孔型圧延ロールが対向する位置に配設され、
   各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状に関して、
   一方の孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に平行に延びる第３直線部を少なくとも片側のフランジ部に具備し、
   他方の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に具備することを特徴とする圧延スタンド。
5. ４つの孔型圧延ロールを備えた圧延スタンドであって、
   各孔型圧延ロールの圧下方向の成す角が９０°となるように４つの孔型圧延ロールが配設され、
   各孔型圧延ロールを該孔型圧延ロールの回転軸の中心線を含み被圧延材のパスラインに直交する平面で切断してできる各孔型圧延ロールの断面形状に関して、
   対向する一組の孔型圧延ロールのうち少なくとも一方の孔型圧延ロールの断面形状は、圧下方向に垂直に延びる第１直線部を両側のフランジ部に具備すると共に、圧下方向に平行に延びる第３直線部を両側のフランジ部に具備し、
   他の一組の孔型圧延ロールの断面形状は、前記第１直線部に対向し、該第１直線部に平行に延びる第２直線部をフランジ部に具備すると共に、前記第３直線部に対向し、該第３直線部に平行に延びる第４直線部をフランジ部に具備することを特徴とする圧延スタンド。

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