JP2665006B2 - 分割バックアップロールを用いた圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ロール軸の回動角度変更によりロールクラ
ウンの変更が可能な分割バックアップロールを用いた圧
延機に関する。

＜従来の技術＞ 従来、鋼板や軽合金板等を圧延する圧延機として各種
のものが用いられている。例えば、供給リールであるペ
イオフリールから送給される被圧延材をいくつかの圧延
機によって順次圧延し、巻取りリールであるテンション
ロールで巻き取るようにしたタンデム圧延設備が知られ
ている。

本発明者らは、すでに多段圧延機のバックアップロー
ルの構造について提案済（特開平１−205805号公報参
照）であり、このバックアップロールを用いた圧延機を
第９図に示し、以下説明する。

なお、分割バックアップロールの軸方向に分割された
各々の補強ロールである軸受の外輪の外径及び偏心状態
を示す説明図と、ロール軸の回動による各々の圧下位置
のクラウンパターンを示す変化図とを、第10図及び第11
図に示す。

上部分割バックアップロールＤの軸受箱56に回動自在
に支持されたロール軸51が図示しない例えばパルスゼネ
レータのような回転角度検出器により回転角度を検出さ
れつつ、図示しないモータにより回動される。この回動
により、ロール軸51に偏心して形成されたローラ軸着部
51a,51b,51cが回動すると共に、ローラ軸着部51a,51b,5
1cに設置され且つこの偏心に合わせて外径の軸心0a,0b,
0cが第10図のように偏心する外輪53a,53b,53cを有する
軸受52a,52b,52cが回動する。また、内側に位置する外
輪53a,53bの外径よりも外側に位置する外輪53cの外径が
小径であるので、外輪53a,53b,53cの外径は第10図で概
略的に示されるようになっている。従って、バックアッ
プロールＤのクラウンパターンは第10図及び第11図の圧
下位置ＩからVIIIで示されるような輪郭形状に変化す
る。

すなわち、上部分割バックアップロールＤにより圧下
されたワークロール59と、軸受箱66に支持された一体型
の下部バックアップロール61により圧下されたワークロ
ール69とで帯鋼板Ｗを圧延することとなる。この圧延の
際、クラウンパターンを圧延される帯鋼板Ｗの板形状に
対して最適なものとすれば、ワークロール59のクラウン
パターンがバックアップロールＤの圧下により、バック
アップロールＤのクラウンパターンとほぼ同様のものに
でき、最適な圧延が可能となる。例えば、帯鋼板Ｗの中
央部が伸びている中伸びと、端部が伸びている端伸びと
の混在であれは、第11図で示す圧下位置II,III,IVのク
ラウンパターンを使用し、端伸びのみであれば、圧下位
置V,VI,VIIのクラウンパターンを使用する。

＜発明が解決しようとする課題＞ 第９図に示す分割バックアップロールを用いた圧延機
では、第11図に示すようなクラウンパターンのみの形成
が可能である。

従って、被圧延材の中央部が伸びる中伸び、あるい
は、端部と中央部との間の部分が伸びるクオータ伸びが
発生すると、圧延機による形状修正効果が充分発揮され
ない課題を有している。

＜課題を解決するための手段＞ 第１の本発明による分割バックアップロールを用いた
圧延機は、被圧延材を挟むように対向して配置された一
対のワークロールと、一対のサイドロールとこの一対の
サイドロールに挟まれて位置する一対のクオータロール
とこの一対のクオータロールに挟まれて位置するセンタ
ロールとを回動可能なロール軸に回転自在に支持し且つ
前記ワークロールをそれぞれ押圧する一対の分割バック
アップロールとを備えた圧延機において、一方の前記バ
ックアップロールの前記センタロールは前記ロール軸に
対して偏心して支持され、一方の前記バックアップロー
ルの前記サイドロールはこのセンタロールの偏心方向と
逆方向に偏心して支持され、一方の前記バックアップロ
ールの前記クオータロールは前記ロール軸と同軸状に支
持され、他方の前記バックアップロールの前記センタロ
ールは前記ロール軸に対して偏心して支持され、他方の
前記バックアップロールの前記サイドロールは前記セン
タロールの偏心方向とほぼ同一方向に偏心して支持さ
れ、他方の前記バックアップロールの前記クオータロー
ルは前記センタロールの偏心方向と逆方向に偏心して支
持されたことを特徴とするものである。

第２の本発明による分割バックアップロールを用いた
圧延機は、被圧延材を挟むように対向して配置された一
対のワークロールと、一対のサイドロールとこの一対の
サイドロールに挟まれて位置する一対のクオータロール
とこの一対のクオータロールに挟まれて位置するセンタ
ロールとを回動可能なロール軸に回転自在に支持し且つ
前記ワークロールをそれぞれ押圧する一対の分割バック
アップロールとを備えた圧延機において、一方の前記バ
ックアップロールの前記センタロールは前記ロール軸に
対して偏心して支持され、一方の前記バックアップロー
ルの前記サイドロールは前記センタロールの偏心方向に
対して直角方向に偏心して支持され且つ前記センタロー
ルの外径より小さい外径を有し、一方の前記バックアッ
プロールの前記クオータロールは前記サイドロールの偏
心方向と逆方向に偏心して支持され且つ前記センタロー
ルの外径より小さい外径を有し、他方の前記バックアッ
プロールの前記センタロールは前記ロール軸に対して偏
心して支持され、他方の前記バックアップロールの前記
サイドロールは前記センタロールの偏心方向に対して直
角方向に偏心して支持され且つ前記センタロールの外径
より小さい外径を有し、他方の前記バックアップロール
の前記クオータロールは前記センタロールの偏心方向と
逆方向に偏心して支持され且つ前記センタロールの外径
とほぼ同じ外径を有したことを特徴とするものである。

第３の本発明による分割バックアップロールを用いた
圧延機は、第１の本発明による分割バックアップロール
を用いた圧延機のバックアップロールの外周に弾性変形
可能なスリーブを嵌合したことを特徴とするものであ
る。

第４の本発明による分割バックアップロールを用いた
圧延機は、第２の本発明による分割バックアップロール
を用いた圧延機のバックアップロールの外周に弾性変形
可能なスリーブを嵌合したことを特徴とするものであ
る。

＜作用＞ それぞれ軸心位置の相異したセンタロール、サイドロ
ール及びクオータロールを有する一対の分割バックアッ
プロールあるいは、それぞれ軸心位置及び外径の相異し
たセンタロール、サイドロール及びクオータロールを有
する一対の分割バックアップロールがワークロールを介
して被圧延材を押圧し被圧延材を圧延する。

この際、一対のバックアップロールを個々に回動する
ことにより、センタロール、サイドロール及びクオータ
ロールのワークロールとの対向面の突出量が変わり、種
々のクラウンパターンを形成する。従って、被圧延材の
伸びに合わせたクラウンパターンを選択して、圧延が行
われる。

＜実 施 例＞ 本発明の係る分割バックアップロールを用いた圧延機
の第１の実施例を第１図から第３図に基づき説明する。

第１図に示すように、図示しないパルスゼネレータの
ような回転角度検出器を設置し且つ図示しない回動用モ
ータに連結した回転軸54にウォーム58が固定されてお
り、回転軸54と交差して設置されたロール軸１にはウォ
ーム58と噛合うウォームホイール57が固定されている。
従って、ウォーム58の回転によりロール軸１の回動角度
を検出可能としている。また、圧延機で圧延される帯鋼
板Ｗの排出側である圧延機の下流側位置には、図示しな
い板形状検出器が設置されており、板形状検出器には板
形状検出器により検出された帯鋼板Ｗの板形状に基づき
ロール軸１を回動可能とする図示しない制御装置が接続
されている。

ロール軸１は軸受箱56に両端を回転可能に支承される
と共に、それぞれロール軸１の軸心と同軸状あるいは偏
心した軸心を有する五個所のローラ軸着部1a,1b,1cを有
している。一対のローラ軸着部1cにはサイド軸受2cが取
付けられ、一対のローラ軸着部1cに挾まれて位置する一
対のローラ軸着部1bにはクオータ軸受2bが取付けられ、
一対のローラ軸着部1bに挾まれて位置するローラ軸着部
1aにはセンタ軸受2aが取付けられている。すなわち、こ
れらローラ軸着部1a,1b,1cには五個三種のころがり軸受
である軸受2a,2b,2cが取付けられている。従って、セン
タロールである軸受2aの外輪3a、クオータロールである
軸受2bの外輪3b及びサイドロールである軸受2cの外輪3c
がそれぞれのローラ軸着部1a,1b,1cに対して回転自在と
なり且つこれらが上部分割バックアップロールＡを構成
している。

一方、上部分割バックアップロールＡと同様の構成を
有している回転角度検出器、モータ、ウォーム58、ウォ
ームホイール57及び軸受箱56等に接続されたロール軸11
には、同様に五ケ所のローラ軸着部11a,11b,11cが形成
されると共に、ローラ軸着部11a,11b,11cには外輪13a,1
3b,13cを有する軸受12a,12b,12cが取付けられており、
これらにより、下部分割バックアップロールＢが構成さ
れている。

従って、バックアップロールA,Bに押圧されたワーク
ロール59,69がバックアップロールA,Bと共に回転して、
帯鋼板Ｗを圧延可能としている。

ここで、上部分割バックアップロールＡのロール軸１
の回動軸心に対して、ローラ軸着部1aの軸心は偏心して
形成されており、ローラ軸着部1cの軸心は、ローラ軸着
部1aの偏心方向と逆方向でローラ軸着部1aの偏心量とほ
ぼ同じ距離だけ偏心して形成されている。また、ローラ
軸着部1bはロール軸１と同軸状に形成されている。従っ
て、軸受2a,2cの外輪3a,3cの外径中心はローラ軸着部1
a,1cの偏心方向及び偏心量に基づき第２図に示す軸心01
a,01cの位置に偏心し、軸受2bの外輪3bの外径中心はロ
ール軸１の軸心01と同軸状の軸心01bに位置することと
なる。

以上より、ロール軸１を回動するとバックアップロー
ルＡの凹凸形状を示すクラウンパターンは第３図のＩか
らVIIIまでに示される形状を採ることが可能である。す
なわち、ロール軸１の回動によりクラウンパターンは直
線状，逆Ｖ型，直線状,V型の順で変化する。

従って、帯鋼板Ｗの板形状不良が帯板の中央が伸びて
いる中伸び状態であれば、両端部を強く押圧して中伸び
を修正する逆Ｖ型のクラウンパターンを使用し、また、
端部が伸びている端伸び状態であれば、中央部を強く押
圧して端伸びを修正するＶ型クラウンパターンを使用す
る。

一方、下部分割バックアップロールＢのロール軸11の
回動軸心に対して、ローラ軸着部11a及びローラ軸着部1
1cの軸心は、相互にほぼ同一方向でほぼ同一の偏心量だ
けそれぞれ偏心して形成されており、ローラ軸着部11b
の軸心はローラ軸着部11a,11cの偏心方向と逆方向でロ
ーラ軸着部11a,11cの偏心量とほぼ同じ距離だけ偏心し
て形成されている。従って、軸受12a,12b,12cの外輪13
a,13b,13cの外径中心は、第２図に示すロール軸11の軸
心02に対して、ローラ軸着部11a,11b,11cの偏心方向及
び偏心量に基づき第２図に示す軸心02a,02b,02cの位置
に偏心することとなる。

以上より、ロール軸11を回動するとバックアップロー
ルＢのクラウンパターンは第３図の直線状,W型，直線
状，逆Ｗ型の順で変化する。

従って、帯鋼板Ｗの板形状不良が中伸び状態と端伸び
状態との混在である中端伸びであれば、帯鋼板Ｗの端部
と中央部との間を強く押圧して中端伸びを修正するＷ型
のクラウンパターンを使用し、また、帯鋼板Ｗの端部と
中央部との間の部分が伸びているクオータ伸びであれ
ば、端部と中央部とを強く押圧してクオータ伸びを修正
する逆Ｗ型のクラウンパターンを使用する。

すなわち、本実施例の圧延機によれば、中伸び，端伸
び，中端伸び及びクオータ伸び等の帯鋼板Ｗの板形状不
良に対応することができ、これらの板形状不良が修正可
能となる。さらに、分割バックアップロールA,B共に、
直線状のクラウンパターンが２個所あるため、直線状か
ら、Ｖ型，逆Ｖ型,W型及び逆Ｗ型へ直ちに変えることが
でき、その調整が容易となる。

次に、本発明に係る分割バックアップロールを用いた
圧延機の第２の実施例を第４図から第６図に基づき説明
する。なお、第１の実施例と同一部材には同一番号を付
し、重複した説明を省略する。

第４図に示す上部分割バックアップロールＤのロール
軸51にはローラ軸着部51a,51b,51cが形成されている。
ロール軸51の回動軸心に対して、ローラ軸着部51aの軸
心は偏心しており、ローラ軸着部51cはローラ軸着部51a
の偏心方向に対して直角方向でローラ軸着部51aの偏心
量とほぼ同じ距離だけ偏心しており、ローラ軸着部51b
はローラ軸着部51aの偏心方向と逆方向でローラ軸着部5
1aの偏心量とほぼ同じ距離だけ偏心している。さらに、
これら軸着部51a,51b,51cには第１の実施例と同様に外
輪53aを有するセンタ軸受52a、外輪53bを有するクオー
タ軸受52b及び外輪53cを有するサイド軸受52cがそれぞ
れ取付けられており、また、外輪53a及び外輪53bを相互
にほぼ同一の外径寸法をすると共に、外輪53cの外径寸
法をこれら外輪53a,53bの外径寸法より小さい寸法とし
ている。

一方、下部分割バックアップロールＣのロール軸31に
はローラ軸着部31a,31b,31cが形成されている。ロール
軸31の回動軸心に対して、ローラ軸着部31aの軸心は偏
心しており、ローラ軸着部31cはローラ軸着部31aの偏心
方向と直角方向でローラ軸着部31aの偏心量とほぼ同じ
距離だけ偏心しており、また、ローラ軸着部31bはロー
ラ軸着部31cの偏心方向と逆方向でローラ軸着部31aの偏
心量とほぼ同じ距離だけ偏心している。さらに、これら
軸着部31a,31b,31cには第１の実施例と同様に外輪33aを
有するセンタ軸受32a、外輪33bを有するクオータ軸受32
b及び外輪33cを有するサイド軸受32cがそれぞれ取付け
られており、また、フラットパターンをとる必要から、
これら外輪33a,33b,33cの内の外輪33b,33cの外径を、外
輪33aの外径寸法より小さくすると共に、相互にほぼ同
一の寸法としている。

従って、上部分割バックアップロールＤの外輪53a,53
b,53cの外径中心は、第５図に示すロール軸51の軸心０
に対して、ローラ軸着部51a,51b,51cの偏心方向及び偏
心量に基づき第５図に示す軸心0a,0b,0cの位置に偏心す
る。このため、外輪53a,53b,53cの外径も第５図で簡略
的に示される円形のようになる。

また、下部分割バックアップロールＣの外輪33a,33b,
33cの外径中心は、同じく第５図に示すロール軸31の軸
心03に対して、ローラ軸着部31a,31b,31cの偏心方向及
び偏心量に基づき第５図に示す軸心03a,03b,03cの位置
に偏心する。このため、外輪33a,33b,33cの外径も第５
図で簡略的に示される円形のようになる。

以上より、ロール軸51を回動するとバックアップロー
ルＤのクラウンパターンは第６図のＩからVIIIに示され
るような輪郭形状に順次変化する。

従って、帯鋼板Ｗの板形状不良が端伸びであれば、第
６図中、ＶからVIIIの圧下位置で示すクラウンパターン
を使用し、中端伸びであればIIからIVの圧下位置で示す
クラウンパターンを使用する。

一方、ロール軸31を回動するとバックアップロールＣ
のクラウンパターンは第６図のＩからVIIIに示されるよ
うな輪郭形状に順次変化する。

従って、帯鋼板Ｗの板形状不良がクオータ伸びであれ
ば第６図中I,II,VIIIの圧下位置で示すクラウンパター
ンを使用し、端伸びであればＶからVIIの圧下位置で示
すクラウンパターンを使用する。

すなわち、本実施例の圧延機によれば、中伸び，端伸
び，クオータ伸び及び中端伸び等の帯鋼板Ｗの板形状不
良に対応することでき、これらの板形状不良が修正可能
となる。

次に、本発明に係る分割バックアップロールを用いた
圧延機の第３の実施例を図７に基づき説明する。

これは、第１実施例におけるバックアップロールA,B
の外周にそれぞれ弾性変形可能なスリーブ55を回転自在
に取り付け、帯鋼板Ｗにそれぞれ直接当接し且つ回転自
在なワークロール59,69をスリーブ55を介してバックア
ップロールA,Bが押圧するようにした例である。

これによれば、より一層ロールマークのつかない帯鋼
板Ｗの中伸び，端伸び，クォータ伸び及び中端伸びの板
形状不良を修正できる。

次に、本発明に係る分割バックアップロールを用いた
圧延機の第４の実施例を図８に基づき説明する。

これは、第２実施例におけるバックアップロールA,B
の外周にそれぞれ弾性変形可能なスリーブ55を回転自在
に取り付け、帯鋼板Ｗにそれぞれ直接当接し且つ回転自
在なワークロール59,69をスリーブ55を介してバックア
ップロールA,Bが押圧するようにした例である。

これによれば、第３実施例と同様に、より一層ロール
マークのつかない帯鋼板Ｗの中伸び，端伸び，クォータ
伸び及び中端伸びの板形状不良を修正できる。

なお、本発明は、４段圧延機の代わりに６段圧延機、
12段クラスタ圧延機などの他のすべての圧延機にも応用
可能である。

＜発明の効果＞ 本発明の分割バックアップロールを用いた圧延機によ
れば、被圧延材の中伸び，端伸び，クオータ伸び及び中
端伸びの板形状不良を修正することができる。また、ス
リーブを設けた分割バックアップロールの場合は、さら
にロールマークのつかない被圧延材の中伸び，端伸び，
クォータ伸び及び中端伸びの板形状不良を修正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る分割バックアップ
ロールを用いた圧延機の要部縦断面図、第２図は第１図
の各々の外輪の外径及び偏心状態を示す説明図、第３図
は第２図の外輪の各々の圧下位置におけるクラウンパタ
ーンの変化図、第４図は本発明の第２の実施例に係る分
割バックアップロールを用いた圧延機の要部縦断面図、
第５図は第４図の各々の外輪の外径及び偏心状態を示す
説明図、第６図は第５図の外輪の各々の圧下位置におけ
るクラウンパターンの変化図、第７図は本発明の第３の
実施例に係る分割バックアップロールを用いた圧延機の
要部縦断面図、第８図は本発明の第４の実施例に係る分
割バックアップロールを用いた圧延機の要部縦断面図、
第９図は従来の圧延機の要部縦断面図、第10図は第９図
の各々の外輪の外径及び偏心状態を示す説明図、第11図
は第10図の外輪の各々の圧下位置におけるクラウンパタ
ーンの変化図である。 図 面 中、 1,11,31,51はロール軸、2a,2b,2c,12a,12b,12c,32a,32
b,32c,52a,52b,52cは軸受、3a,3b,3c,13a,13b,13c,33a,
33b,33c,53a,53b,53cは外輪、55はスリーブ、59,69はワ
ークロール、0,01,02,03はローラ軸軸心、0a,0b,0c,01
a,01b,01c,02a,02b,02c,03a,03b,03cは外輪軸心、A,B,
C,Dは分割バックアップロール、Ｗは帯鋼板である。

フロントページの続き (72)発明者 福山 五郎 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (56)参考文献 特開 平１−205805（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−18512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284711（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−57402（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被圧延材を挟むように対向して配置された
   一対のワークロールと、一対のサイドロールとこの一対
   のサイドロールに挟まれて位置する一対のクオータロー
   ルとこの一対のクオータロールに挟まれて位置するセン
   タロールとを回動可能なロール軸に回転自在に支持し且
   つ前記ワークロールをそれぞれ押圧する一対の分割バッ
   クアップロールとを備えた圧延機において、一方の前記
   バックアップロールの前記センタロールは前記ロール軸
   に対して偏心して支持され、一方の前記バックアップロ
   ールの前記サイドロールはこのセンタロールの偏心方向
   と逆方向に偏心して支持され、一方の前記バックアップ
   ロールの前記クオータロールは前記ロール軸と同軸状に
   支持され、他方の前記バックアップロールの前記センタ
   ロールは前記ロール軸に対して偏心して支持され、他方
   の前記バックアップロールの前記サイドロールは前記セ
   ンタロールの偏心方向とほぼ同一方向に偏心して支持さ
   れ、他方の前記バックアップロールの前記クオータロー
   ルは前記センタロールの偏心方向と逆方向に偏心して支
   持されたことを特徴とする分割バックアップロールを用
   いた圧延機。
2. 【請求項２】被圧延材を挟むように対向して配置された
   一対のワークロールと、一対のサイドロールとこの一対
   のサイドロールに挟まれて位置する一対のクオータロー
   ルとこの一対のクオータロールに挟まれて位置するセン
   タロールとを回動可能なロール軸に回転自在に支持し且
   つ前記ワークロールをそれぞれ押圧する一対の分割バッ
   クアップロールとを備えた圧延機において、一方の前記
   バックアップロールの前記センタロールは前記ロール軸
   に対して偏心して支持され、一方の前記バックアップロ
   ールの前記サイドロールは前記センタロールの偏心方向
   に対して直角方向に偏心して支持され且つ前記センタロ
   ールの外径より小さい外径を有し、一方の前記バックア
   ップロールの前記クオータロールは前記サイドロールの
   偏心方向と逆方向に偏心して支持され且つ前記センタロ
   ールの外径より小さい外径を有し、他方の前記バックア
   ップロールの前記センタロールは前記ロール軸に対して
   偏心して支持され、他方の前記バックアップロールの前
   記サイドロールは前記センタロールの偏心方向に対して
   直角方向に偏心して支持され且つ前記センタロールの外
   径より小さい外径を有し、他方の前記バックアップロー
   ルの前記クオータロールは前記センタロールの偏心方向
   と逆方向に偏心して支持され且つ前記センタロールの外
   径とほぼ同じ外径を有したことを特徴とする分割バック
   アップロールを用いた圧延機。
3. 【請求項３】請求項１記載のバックアップロールの外周
   に弾性変形可能なスリーブを嵌合したことを特徴とする
   分割バックアップロールを用いた圧延機。
4. 【請求項４】請求項２記載のバックアップロールの外周
   に弾性変形可能なスリーブを嵌合したことを特徴とする
   分割バックアップロールを用いた圧延機。