JP2008229642A - ハット形鋼矢板の矯正方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】矯正ローラの形状調整によらず圧下量変更に伴う被矯正材の幅変化を抑制しうるハット形鋼矢板の矯正方法を提供する。
【解決手段】３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃと相拮抗してフランジ部１２を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４、４Ａ、４Ｂを用いて、矯正中の前記被矯正材の幅変化を抑制しつつ矯正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハット形鋼矢板の矯正方法に関し、詳しくは、ハット形鋼矢板からなる被矯正材の反りをローラ矯正する際に被矯正材の全幅の変化を有利に抑制しうるハット形鋼矢板の矯正方法および装置に関する。

ハット形鋼矢板のローラ矯正方法に関する従来技術の１例を図２に示す。同図に示されるように、ハット形鋼矢板１０は、その幅方向中央のウェブ部１１と、これの両側に連なるフランジ部１２と、さらにその両側に順次連なる腕部１３と継手部１４とを有する。このような形態を有するハット形鋼矢板１０の長手方向の反りをローラ矯正する方法として、パスラインの下側に、通材方向２０の上流側から順次配置した矯正ローラ（下矯正ローラ）１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃと、パスラインの上側かつ前記下矯正ローラの各ローラ間に１つずつ、通材方向２０の上流側から順次配置した矯正ローラ（上矯正ローラ）２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃとを用いた、上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正方法が採用されている。上下の矯正ローラは、ウェブ部１１とフランジ部１２の連結部を含む屈曲部分の断面形状に適合する型形状（プロファイル）を付与したものが用いられる。

このような上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正を施される被矯正材１０は、上矯正ローラとの接触領域ではその断面の全幅が小さくなり（図３（ａ）参照）、一方、下矯正ローラと接触領域ではその断面の全幅が大きくなる（図３（ｂ）参照）。この断面形状の変化は各矯正ローラの圧下量により変化し、圧下量が大きくなるほど断面形状の変化量が大きくなる。

このような断面形状の変化を抑制する手段として、例えば特許文献１に示されるように、腕部を有するＵ形鋼矢板を被矯正材とするローラ矯正方法において、ウェブ部、フランジ部に加えて腕部を拘束する一体となった矯正ローラを上下各々に使用することが知られている。
特許第２８７４６１１号公報

しかしながら、一般に、ハット形鋼矢板の矯正に適用する矯正ロールの圧下量は各々異なり、かつ矯正後の形状を調査しながらの圧下量調整が繰り返し行われる。このため、矯正実行時の各矯正ロール位置での全幅変化量は、矯正チャンスごとに変化する。
このように矯正チャンスごとに変化する被矯正材の全幅の変化を、前記特許文献１に記載の技術でもって抑制しようとすると、圧下量の変化につれて変化するハット形鋼矢板の断面形状を拘束しなければならず、そうするには矯正ローラ形状を変更するよりほかに方法がない。すなわち、圧下量を変更する都度、矯正ローラを改削せねばならないこととなるが、到底実用的でなく、現実には完全な拘束状態を得ることは不可能である。したがって、前記特許文献１に記載の技術では十分な矯正効果を得るのが困難である課題があった。

本発明は前記課題を解決し、矯正ローラの形状調整によらず圧下量変更に伴う被矯正材の幅変化を抑制しうるハット形鋼矢板の矯正方法および装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成した本発明は、ハット形鋼矢板からなる被矯正材に上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正を施すにあたり、前記３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラの各々と相拮抗して前記被矯正材のフランジ部を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラを用いて、矯正中の前記被矯正材の幅変化を抑制しつつ矯正することを特徴とするハット形鋼矢板の矯正方法である。

また、本発明は、ハット形鋼矢板からなる被矯正材に上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正を施す矯正装置において、前記３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラの各々と相拮抗して前記被矯正材のフランジ部を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラを配設したことを特徴とするハット形鋼矢板の矯正装置である。

本発明によれば、３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラと相拮抗して前記被矯正材のフランジ部を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラを用いて、矯正中の前記被矯正材の幅変化を抑制しつつ矯正するから、矯正ローラの形状調整によらないで圧下量変更に伴う被矯正材の幅変化を抑制しうる。

本発明の１例を図１に示す。この例は図２に従来例として示した３点支持の繰り返し曲げ矯正を施す矯正機において、前記３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラ（下矯正ローラ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび上矯正ローラ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）と相拮抗して被矯正材１０のフランジ部１０を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラ（上小ローラ４、４Ａ、４Ｂおよび下小ローラ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を配設してなる。なお、最上流側の下矯正ローラ１と最下流側の下矯正ローラ１Ｄは、３点支持の繰り返し曲げの支点になるが力点にはならないから、これらと相拮抗するような小ローラは配設されていない。

矯正中の被矯正材１０は、上矯正ローラ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃとの接触領域では全幅が小さくなるように断面形状が変化しようとするが、下小ローラ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃが上矯正ローラ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃと相拮抗してフランジ部１２を拘束する（図１（ｂ）参照）ので、断面形状の変化は抑制される。また、矯正中の被矯正材１０は、下矯正ローラ１Ａ、１Ｂ、１Ｃとの接触領域では全幅が大きくなるように断面形状が変化しようとするが、上小ローラ４、４Ａ、４Ｂが下矯正ローラ１Ａ、１Ｂ、１Ｃと相拮抗してフランジ部１２を拘束する（図１（ｂ）参照）ので、断面形状の変化は抑制される。これらの小ローラは矯正ローラの圧下量に応じて昇降するので、圧下量が変更されても安定して過不足なくフランジ部１２を拘束することができ、矯正ローラの形状調整は不要である。

小ローラを配設する通材幅方向位置は、ハット形鋼矢板１０の製品断面形状に応じて一意的に決定される。一方、小ローラを配設する通材方向（通材長さ方向）位置は、図1（ａ）のように、前記力点になる矯正ローラと被矯正材との接触領域内とすればよい。さらに、前記接触領域内における被矯正材の変形挙動を詳細に調査した結果、被矯正材の曲げ変形量が極大を示す位置は、上矯正ローラの最下点あるいは下矯正ローラの最上点よりも下流側にあることがわかった。したがって、小ローラを配設する通材方向位置は、前記接触領域内の、上矯正ローラの最下点あるいは下矯正ローラの最上点よりも下流側の範囲内とするのが好ましく、さらには、該下流側の範囲内の、被矯正材の曲げ変形量が極大を示す位置とするのが最も好ましい。

さらに、本発明では、最上流側の下矯正ローラの直上に最上流側の上矯正ローラを配置し、これら上下の矯正ローラを用いて矯正入側で被矯正材に対しスキンパス圧延を行うと、矯正効果をより安定化させることができて好ましい。かかる実施の形態は、例えば図１の例において、上矯正ローラ２を下矯正ローラ１の直上に移設し、これらの矯正ローラを用いて矯正入側で被矯正材１０に対しスキンパス圧延を行うものに該当する。ただし、この場合、移設した上矯正ローラ２は、３点支持の繰り返し曲げの力点としては働かなくなるから、これと相拮抗していた下小ローラ３は取り除かれる。

本発明例として図１の矯正装置と同型に構成してなる矯正モデル試験機を用い、また、従来例として図２の矯正装置と同型に構成してなる矯正モデル試験機を用い、同じ目標製品断面形状のハット形鋼矢板を供試材として、矯正実験を行った。両例とも、矯正前の反り形状を表１に示す３水準にとり、各反りが矯正されうる圧下条件設定下で矯正を行い、矯正前後の供試材の全幅の変化量を調査した。なお、反り量の定義は図４に示すとおりである。その結果を表１に示す。同表より、本発明によって安定した矯正効果が得られることが明らかである。

本発明の１例を示す図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。 従来技術の１例を示す図であり、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。 従来のローラ矯正による被矯正材の全幅の変化の説明図であって、（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。 反り量の定義を示す概略立体図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 矯正ローラ（下矯正ローラ）
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 矯正ローラ（上矯正ローラ）
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 小ローラ（下小ローラ）
４、４Ａ、４Ｂ 小ローラ（上小ローラ）
１０ ハット形鋼矢板（被矯正材）
１１ ウェブ部
１２ フランジ部
１３ 腕部
１４ 継手部
２０ 通材方向

Claims (2)

1. ハット形鋼矢板からなる被矯正材に上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正を施すにあたり、前記３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラと相拮抗して前記被矯正材のフランジ部を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラを用いて、矯正中の前記被矯正材の幅変化を抑制しつつ矯正することを特徴とするハット形鋼矢板の矯正方法。
2. ハット形鋼矢板からなる被矯正材に上下の矯正ローラによる３点支持の繰り返し曲げ矯正を施す矯正装置において、前記３点支持の繰り返し曲げの力点になる矯正ローラと相拮抗して前記被矯正材のフランジ部を拘束しながら前記矯正ローラの圧下量に応じて昇降する小ローラを配設したことを特徴とするハット形鋼矢板の矯正装置。

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