JP2010523340A - 複数部材から成るロール - Google Patents

Abstract

スリーブ（２）と、左側のハーフネック部分（３）と、右側のハーフネック部分（４）とを有し、両ハーフネック部分（３，４）が、スリーブ（２）によって取り囲まれた領域を、切頭円錐形に形成されており、左側のハーフネック部分（３）に左側の表面（１２）が形成され、右側のハーフネック部分（４）に右側の表面（１３）が形成されている、板圧延機、平圧延機等のような圧延機のためのロール（１）、特にワークロール又はバックアップロール、において、左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、穴（２４）とこの穴に対応する溝（１１）を有するように形成されており、溝（１１）が、両表面（１２，１３）上に形成されていることを特徴とするロールと、ロール（１）、特にワークロール又はバックアップロール、を製造するための方法において、
この方法が、
左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、スリーブ（２）内に挿入されるステップと、
左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、少なくとも１つのアンカー（５）によって互いに固定されるステップと、
圧油が、左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）の穴（２２）及び溝（１１）内に導入されるステップと、
圧油が圧力をスリーブ（２）に加え、この圧力によって、スリーブ（２）が拡大されるステップと、
スリーブ（２）が拡大された時に、アンカー（５）によって、ストッパ面（１８，１９）と、スリーブ（２）の端面（２０，２１）が、互いに押し付けられるステップと
を有する
ことを特徴とする方法。

Description

本発明は、スリーブと、左側のハーフネック部分と、右側のハーフネック部分とを有する、板圧延機、平圧延機等のような圧延機のためのロール、特にワークロール又はバックアップロール、に関する。

特許文献１から、バックアップロールが、その上に長手方向に隣接配置された複数の転がり軸受を有するベースボディから成り、転がり軸受が、その外輪により、転がり軸受を取り囲むスリーブを回転可能に支持する、ワークロールと、複数部材からな成るバックアップロールとを有する圧延機が公知である。スリーブは、その内表面により、全面的に転がり軸受の外輪の外表面に当接する。この外表面は、バックアップロールのロール胴を構成し、ベースボディの全長内に３つの転がり軸受が設けられており、これら転がり軸受の中央の転がり軸受は、円錐コロ軸受として形成されている。両外の転がり軸受は、円筒コロ軸受として形成されており、これら両円筒コロ軸受とベースボディの間に、ベースボディの長手方向軸を中心としてモータにより回転可能なそれぞれ１つの偏心ブッシュが配設されており、ベースボディと偏心ブッシュの間のベースボディの負荷領域に、円筒コロ軸受の傾斜位置を可能にするそれぞれ１つの傾倒セグメントが設けられている。

更に、複数部材から成るロールは、特許文献２にも開示されている。

従来技術である特許文献３は、スリーブとロール軸から成り、ロール軸が、複数部材から形成されている、特に、ロール軸が、左側のハーフネック部分と右側のハーフネック部分から形成されている、板圧延機、平圧延機等のような圧延機のためのバックアップロールを開示する。このようなロールを製造するための方法では、スリーブが、内側を加熱され、これにより膨張される。次いで、両ハーフネック部分がスリー部内に挿入され、スリーブの右側の端壁と左側の端壁に押し付けられる。正確な位置決めをするために、ハーフネック部分は、例えば少なくとも１つの当接エッジをその周囲に備える。スリーブ、右側のハーフネック部分と左側のハーフネック部分から成るバックアップロールは、スリーブが冷えた後、収縮結合によって結合される。曲げ剛性の高いバックアップロールが得られる。

この製造方法の場合、冷えた後、結合部に収縮応力が残留し、結合部が、本来の圧延工程中に緩むことがある。これは、ロールが最初の圧延後に永続的に変形することになる。この場合に生じる軸方向の誤差は、ミリメートルにまでなることがある。生じたこの軸方向の誤差は、例えば研磨によって除去される。他の位相位置でロールに作用する高い圧延荷重によって、新しい方向への更なる変形が行なわれる。

欧州特許第１ ０５６ ５５３号明細書 米国特許第４，４０７，１５１号明細書 国際公開第２００７／００６ ４６７号パンフレット

従って、本発明の根底にある課題は、収縮応力を回避する、ロールと、このロールを製造するための方法を提供することにある。

この課題は、ロールの発明によれば、スリーブと、左側のハーフネック部分と、右側のハーフネック部分とを有し、両ハーフネック部分が、スリーブによって取り囲まれた領域を、切頭円錐形に形成されており、左側のハーフネック部分に左側の表面が形成され、右側のハーフネック部分に右側の表面が形成されている、板圧延機、平圧延機等のような圧延機のためのロール、特にワークロール又はバックアップロール、において、左側のハーフネック部分と右側のハーフネック部分が、穴とこの穴に対応する溝を有するように形成されており、溝が、両表面上に形成されていることによって解決される。

本発明の一形成では、溝が、環状に形成されている。これにより、均等な圧力が、周囲全体にわたって得られ、周囲は、スリーブを全面的に均等に備える。

ロールの別の形成は、これに関する従属請求項に記載されている。

加えて、方法の発明によれば、ロール、特にワークロール又はバックアップロール、を製造するための方法において、
この方法が、
左側のハーフネック部分と右側のハーフネック部分が、スリーブ内に挿入されるステップと、
左側のハーフネック部分と右側のハーフネック部分が、少なくとも１つのアンカーによって互いに固定されるステップと、
圧油が、左側のハーフネック部分と右側のハーフネック部分の穴及び溝内に導入されるステップと、
圧油が圧力をスリーブに加え、この圧力によって、スリーブが拡大されるステップと、
スリーブが拡大された時に、アンカーによって、ストッパ面と、スリーブの端面が、互いに押し付けられるステップと
を有する
ことによって解決される。

圧油によるスリーブの拡大によって、加熱において生じるような収縮応力を備えない変形が可能になる。スリーブの弾性領域で行なわれる拡大は、スリーブが、過剰圧力を除去した後にその初期の形状に戻ることを生じさせる。

方法の別の形成は、これに関する従属請求項に記載されている。

スリーブと、左側のハーフネック部分と、右側のハーフネック部分とを有するロールは、例えば、汚れのパーティクルと、水、冷却剤、潤滑剤のような液の浸入を回避し、これにより腐食（摩擦腐食）を回避するために、シールを有するように形成されている。

本発明の実施例を、概略図に基づいて詳細に説明する。

組立状態の、スリーブと、左側のハーフネック部分と、右側のハーフネック部分とを有するロールを立体図で示す。 図１のロールの分解図を示す。 図１のロールを縦断面図で示す。 位置Ｘ１の詳細図を示す。 位置Ｘ２の詳細図を示す。 位置Ｘ３の詳細図を示す。

図１に、組立状態の、アンカー５によって固定された、スリーブ２と、左側のハーフネック部分３と、右側のハーフネック部分４とを有するロール１が、立体図で図示されている。

図２は、図１のロール１を、それ以外の要素を含めて分解図として示す。この図で、左側のハーフネック部分３は、貫通穴６（図３）を有するように形成されており、この貫通穴を通るようにアンカー５が案内され、次いで、右側のハーフネック部分４のネジ穴７（図３）にねじ込まれる。アンカー５が、貫通穴６内に案内され、がたつかないように、アンカー５上に、選択的に少なくとも１つの局所的な肥大部８が形成されている。肥大部８は、独立した１つの部品もしくは独立した複数の部品として取り付けてもよい。肥大部８は、内部にシールを収容するために、利用してもよい。

これは、解体時に、内部に離間圧力を加えることを可能にする。アンカー５は、一方の側に、ネジ穴７に対応するネジを備え、他方の側に、ナットと選択的なワッシャを有するネジを備える。選択的に、ナットの代わりに、アンカー５は、ボルトとして形成してもよい。更に、ロール１は、汚れ及び液の出入りを防止するシール９とシールサポート１０を有するように形成されている。

左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４は、スリーブ２の内表面１４と接触する表面１２及び１３に、それぞれ、圧油が導入される少なくとも１つの溝１１を備える。

左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４への圧油の供給は、相応の接続部（図３）を介して行なわれる。

左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４の向かい合う端面１５は、一形成では、プラグ（図３）用の凹部１６及び／又は向かい側の穴１７を備え、これにより、設けられたボルト（図示してない）による両ハーフネック部分３及び４の間の回り止めが得られる。

縦断面図で、図３にロール１が図示されている。左側のハーフネック部分３も、右側のハーフネック部分４も、ストッパ面１８及び１９を備え、これらストッパ面は、スリーブ２の左側の端面２０と右側の端面２１と接触している。ストッパ面１８及び１９は、選択的に、汚れ及び液のロールに対する出入りを防止するシールサポート１０とシール９を有するように形成されている。相応の詳細図が、図４及び５に図示されている。

ロール１を組み立てるため、左側のハーフネック部分４と右側のハーフネック部分４は、スリーブ２内に挿入され、アンカー５によって固定される。

アンカー５に、油圧式予荷重装置（図示してない）が取り付けられ、この予荷重装置によって、左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４が、スリーブ２内で互いに引っ張られる。これにより、端面２０がストッパ面１８と接触し、端面２１がストッパ面１９と接触するまで、スリーブ２が圧油によって拡大されることによって、接合工程が改善される。次いで、圧油が圧力除去され、スリーブ２は、左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４とプレスばめで結合されている。

スリーブ２の交換又はスリーブ２の独立した再研磨のため、ロール１は解体される。このため、スリーブ２は、圧油によって同様に拡大され、左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４がスリーブ２から引き抜かれるか、プレスばめが解除される。スリーブ２を拡大するため、圧油は、ハーフネック部分３，４内の穴２２を通って溝１１に案内される。環状の溝１１は、圧油を収容する。圧油が、適当な装置によって穴２２と溝１１に圧送されると、圧力が、スリーブ２の内表面１４に伝達され、スリーブ２が拡大される。組立時は、アンカー５及び／又は予荷重装置によって、スリーブ２がストッパ面１８，１９によって正確に位置決めされるまで、左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４が互いに引っ張られる。

左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４は、接合のために円錐として形成されている。スリーブ２は、内側に相応の相手円錐を備える。このため、部品において、１：１５〜１：１００の勾配のフラットな円錐が考慮される。円錐は、一段又は複数段（段付けされるか階段の形）で円錐形又は円筒形に形成されている。

圧油を供給するため、それぞれ少なくとも１つの穴２２が、両ハーフネック部分３，４に形成されている。軸平行に配設された穴２２は、一端が、端面１５の領域でプラグ２３によって閉鎖される。他端には、圧油装置（図示してない）用の接続部２４が存在し、この接続部によって、圧油が、穴２２及び溝１１に達し、圧力が加えられる。接続部２４は、選択的に、ハーフネック部分３，４の外側の端面２５及び／又はストッパ面１８及び１９のシリンダ状の外面に設けてもよい。

左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４は、端面１５の領域に、環状のシール溝２８と、このシール溝に挿入されるシール２９を有するように形成されている。これにより、一方のハーフネック部分３又は４だけを挿入する際に圧油が流出しないように、スリーブ２の一方だけが拡大される際のエッジプレッシャが支援される。

ロール１の特殊な形成は、図４（位置Ｘ２）、図５（位置Ｘ１）及び図６（位置Ｘ３）の詳細図に図示されている。

図４には、拡大されたシールサポート１０とシール９が図示されている。シールサポート１０は、ボルトによってストッパ面１９に固定され、シール９は、スリーブ２の右側の端面２１に押し付けられる。更に、スリーブ２の右側の端面２１は、排水溝２６を有するように形成されている。

図５には、拡大された、ストッパ面１９から右側のハーフネック部分４の円錐への移行部の逃し溝２７が図示されている。この場合、スリーブ２の内表面１４は、この内表面１４が逃し溝２７で終了するように形成されている。逃し溝２７内に突出する突出部は、この領域におけれる相対移動を低減する。

図６には、拡大された、左側のハーフネック部分３と右側のハーフネック部分４とそれぞれの端面１５が図示されている。端面１５の領域を、左側のハーフネック部分３及び／又は右側のハーフネック部分４は、シール２９を収容するためのシール溝２８を有するように形成されている。シール溝２８の形状は、シール２９の形状に依存している。シール２９としては、公知の全てのシールが考えられる。この形成は、圧油の流出を回避するために、先ず一方のハーフネック部分３又は４だけが組み立てられる場合に考慮される。

１ ロール
２ スリーブ
３ 左側のハーフネック部分
４ 右側のハーフネック部分
５ アンカー
６ 貫通穴
７ ネジ穴
８ 肥大部
９ シール
１０ シールサポート
１１ 溝
１２ 左側の表面
１３ 右側の表面
１４ 表面
１５ 端面
１６ 凹部
１７ 穴
１８ ストッパ面
１９ ストッパ面
２０ 左側の端面
２１ 右側の端面
２２ 穴
２３ プラグ
２４ 接続部
２５ 端面
２６ 排水溝
２７ 逃し溝
２８ シール溝
２９ シール

Claims (13)

1. スリーブ（２）と、左側のハーフネック部分（３）と、右側のハーフネック部分（４）とを有し、両ハーフネック部分（３，４）が、スリーブ（２）によって取り囲まれた領域を、切頭円錐形に形成されており、左側のハーフネック部分（３）に左側の表面（１２）が形成され、右側のハーフネック部分（４）に右側の表面（１３）が形成されている、板圧延機、平圧延機等のような圧延機のためのロール（１）、特にワークロール又はバックアップロール、において、
   左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、穴（２４）とこの穴に対応する溝（１１）を有するように形成されており、溝（１１）が、両表面（１２，１３）上に形成されていることを特徴とするロール。
2. 溝（１１）が、環状又は螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロール。
3. 左側のハーフネック部分（３）及び／又は右側のハーフネック部分（４）が、少なくとも１つの軸平行な貫通穴（６）を有するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のロール。
4. 左側のハーフネック部分（３）及び／又は右側のハーフネック部分（４）が、ネジ穴（７）を有するように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール。
5. 左側のハーフネック部分（３）及び／又は右側のハーフネック部分（４）が、シール（２９）を収容するためのシール溝（２８）を有するように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール。
6. スリーブ（２）が、排水溝（２６）を有するように形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のロール。
7. スリーブ（２）が、内側を、切頭円錐形に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のロール。
8. スリーブ（２）が、鋳造及び／又は鍛造された高品質の熱処理鋼から構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のロール。
9. スリーブ（２）が、その外周面に耐摩耗性の肉盛り溶接部を有するように形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のロール。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載のロール（１）、特にワークロール又はバックアップロール、を製造するための方法において、
    この方法が、
    左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、スリーブ（２）内に挿入されるステップと、
    左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）が、少なくとも１つのアンカー（５）によって互いに固定されるステップと、
    圧油が、左側のハーフネック部分（３）と右側のハーフネック部分（４）の穴（２２）及び溝（１１）内に導入されるステップと、
    圧油が圧力をスリーブ（２）に加え、この圧力によって、スリーブ（２）が拡大されるステップと、
    スリーブ（２）が拡大された時に、アンカー（５）によって、ストッパ面（１８，１９）と、スリーブ（２）の端面（２０，２１）が、互いに押し付けられるステップと
    を有する
    ことを特徴とする方法。
11. 請求項１０のステップを逆にすることによって、ロールの解体が行なわれることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. アンカー（５）が、両ハーフネック部分（３，４）の一方に設けられたネジ穴（７）にねじ込まれることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
13. スリーブ（２）の外面が、耐摩耗性の肉盛り溶接部を備えることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の方法。

Images