JP2709168B2

JP2709168B2 - コールドストリップ用蛇行防止ロール

Info

Publication number: JP2709168B2
Application number: JP33597689A
Authority: JP
Inventors: 孝男堀江; 正一酒井; 武男林
Original assignee: 株式会社ナべヤ
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JPH03198908A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、冷間圧延材の製造ライン上に配されてコー
ルドストリップを案内するロールに係り、特に通板され
るコールドストリップの蛇行防止が簡略な構造をもって
有利に達成され得るコールドストリップ用蛇行防止ロー
ルに関するものである。

（背景技術）一般に、鋼板やブリキ、亜鉛メッキ鋼板、ティンフリ
ースチール等の冷間圧延材の製造ライン上には、テンシ
ョンロールやブライドルロール、デフレクタロール、ハ
ースロール等と称される多数のロールが配されており、
通板されるコールドストリップを所定方向に案内せしめ
るようになっている。

ところで、かかる製造ライン上において、コールドス
トリップに蛇行が発生すると、しわ（ヒートバックル）
が惹起され、最悪の場合には破断に至ることとなるため
に、特に連続焼なましライン上においては、該コールド
ストリップを案内するロールに対して、コールドストリ
ップの蛇行防止機能が要求される。

そこで、従来では、（ａ）ロール軸方向両端部の外周
面を所定幅でテーパ状とすることにより、ロールに巻き
かけられるコールドストリップがずれて、該テーパ状部
に掛かった場合に、その傾斜によってロール中央に向か
う向心力を及ぼすようにした、所謂テーパクラウンロー
ルや、（ｂ）コールドストリップの位置検出センサを備
え、その出力値に基づき、油圧機構を介して、ロール位
置を修正するようにした、所謂ステアリングロールが、
一般に用いられてきており、更に、特開昭60−21332号
公報や特開昭63−299816号公報等には、（ｃ）ロール軸
方向中央部分に対して、外周面に開口する多数の吸引孔
を穿孔せしめて、それらの吸引孔を通じて吸気すること
により、ロールに巻きかけられるコールドストリップに
対して吸着力を及ぼすようにしたロールが、提案されて
いる。

しかしながら、上記（ａ）のテーパクラウンロールに
あっては、厚肉のコールドストリップに対しては、比較
的有効な蛇行防止効果が発揮されるものの、薄肉のコー
ルドストリップに対しては、向心力が余り有効に得られ
ないばかりか、しわが発生し易いという大きな問題を有
していたのであり、また（ｂ）のステアリングロールに
あっては、複雑な制御設備と油圧機構とが必要となるた
めに、設備コストがかかり、維持管理も面倒であるとい
った不具合を有していたのである。

さらに、上記（ｃ）のロール軸方向の中央部分に吸引
孔を有するロールにあっては、多数の吸引孔を機械加工
にて穿設しなければならないために、製造が面倒で高価
となるばかりか、コールドストリップが巻きかけられて
いない部分に開口する吸引孔を通じでの吸気によって、
コールドストリップに及ぼされる吸引力が著しく低下す
るために、該コールドストリップが巻き掛けられる部位
に開口する吸引孔だけを通じて吸引を行わしめるような
特別な切換弁機構を設けなければ、所期の吸着力が殆ど
得られない一方、そのような切換弁機構を設けると構造
が極めて複雑となるために、現実的ではなかったのであ
る。

（解決課題）ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景とし
て為されたものであって、その解決課題とするところ
は、製造ラインに通板されるコールドストリップに対し
て、優れた蛇行防止効果を発揮し得る、構造が簡単で製
作が容易な蛇行防止ロールを提供することにある。

（解決手段）そして、かかる課題を解決するために、本発明にあっ
ては、冷間圧延材の製造ライン上に配されて、表面上に
巻きかれられるコールドストリップの通板を案内するコ
ールドストリップ用ロールにおいて、骨格間に所定の空
間を有する骨格組織の骨格自体が中空構造とされて、該
骨格内に連続した空孔が形成されたセラミックス構造体
における該骨格間の空間内に、所定の鋳造金属をマトリ
ックスとして入り込ませて、一体的な鋳造品と為すこと
により、その骨格内に形成された連続的な空孔を通じて
気体を透過し得るようにした多孔性鋳造部材を、前記ロ
ールの軸方向中央部分において、周方向に連続して若し
くは非連続に少なくとも一箇所、一体的に配し、該多孔
性鋳造部材に形成された空孔を、該ロールの表面上に開
口せしめると共に、かかる多孔性鋳造部材の骨格内の空
孔に連通する吸引通路をロール内部に設けて、該吸引通
路を外部の吸引手段に接続せしめることにより、かかる
ロール表面に巻きかけられる前記コールドストリップに
対し、該空孔を通じて及ぼされる吸引力が作用せしめら
れるようにしたコールドストリップ用蛇行防止ロール
を、その特徴とするものである。

（実施例）以下、本発明を、更に具体的に明らかにするために、
本発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説
明することとする。

先ず、第１図乃至第３図には、冷間圧延材の連続焼な
ましライン上に配されるデフレクタロールに対して、本
発明を適用したものの一具体例が示されている。これら
の図中、10は、中実ロッド状のシャフトであって、その
軸方向中央部分にセンターロール12が、また該センター
ロール12を挟んだ軸方向両側部分にロールシェル14、14
が、それぞれ、外挿されて同一軸心上に配されており、
更に該ロールシェル14、14の外側から外挿せしめられた
一対の止めフランジ16、16によって、それらロールシェ
ル14、センターロール12、ロールシェル14が、互いに軸
方向に挟圧せしめられて、シャフト10に対して一体的に
取り付けられて成る構造とされている。そして、かかる
デフレクタロールにあっては、そのシャフト10の両端部
において、図示しない支持部材に対して、ベアリング手
段を介して、軸心周りに自由に回転可能に支持せしめら
れることとなる。

より詳細には、前記センターロール12は、第４図及び
第５図にも示されているように、略厚肉円筒形状の外形
を呈すると共に、その内部において、周方向全周に亘っ
て連続して延びる中空キャビティ18が設けられたロール
本体20を有している。このロール本体20は、軸方向両端
部において、外径が所定寸法小径化されることによって
形成された段付部22を有していると共に、その外周面上
において、略矩形状の切欠部24が、軸方向の全長に亘っ
て延びる状態で、周方向に等間隔に６つ形成されてい
る。

また、かかるロール本体20の軸方向一方の端面には、
中空キャビティ18内に連通する貫通孔26、26が設けられ
ている一方、各切欠部24の中央部分には、矩形状の窓部
28が設けられており、それらの窓部28を通じて、中空キ
ャビティ18内が、外部に開口せしめられている。

更にまた、かかるロール本体20には、切欠部24の形成
部位を除く外周面上に、多数のキリ穴30が形成されて凹
凸状とされている一方、各切欠部24に対して、第６図乃
至第８図に示されている如き、別途形成された多孔質パ
ッド32が、それぞれ嵌め込まれて、ボルト固定せしめら
れている。そして、これら各多孔質パッド32の外周面と
ロール本体20の外周面とによって一体的な筒状外周面が
構成されているのであり、以て前記センターロール12と
されているのである。

ところで、ここにおいて、該センターロール12を構成
する多孔質パッド32にあっては、特開昭63−101063号公
報等に開示されている如く、中空の骨格からなる多孔構
造を有するセラミックス構造体における骨格間の空間内
に所定の金属をマトリックス材料として入り込ませて一
体化せしめてなる構造の複合成形体にて形成されたもの
である。即ち、このような複合成形体は、図面上には明
示されていないが、骨格間に所定の空間を有する骨格組
織の骨格自体が中空構造とされて、該骨格内に連続した
空孔が形成されてなるセラミックス構造体を用い、該セ
ラミックス構造体を、所定の鋳造キャビティ内に配置せ
しめた状態下において、該鋳造キャビティ内に、鋳鉄や
鋳鋼、或いは非鉄金属等、所定の金属溶湯を導いて、該
金属溶湯を、その骨格間の空間内に入り込ませることに
よって形成されてなる一体的な鋳造品であって、その内
部に、セラミックス構造体の骨格内空孔によって形成さ
れた透孔を有しているのである。

なお、かかる多孔質パッド32を構成する多孔性鋳造品
における透孔の大きさや開口密度は、特に限定されるも
のではなく、その総開口面積や要求されるコールドスト
リップに対する拘束力、使用する吸引手段の能力等に応
じて変更されるものであるが、一般的には、換算円形断
面でφ150〜φ700μｍ程度の孔径で、５〜50個/cm²程度
の開口密度を有するものを用いることが、望ましい。

また、本実施例における多孔質パッド32にあっては、
その中央部分のみが、セラミックス構造体が埋設されて
なる多孔質部34とされている一方、その外周縁部分は、
セラミックス構造体が埋設されていない、多孔質構造で
ない取付部36とされており、全体として薄型のかまぼこ
形の外形形状をもって形成されている。

更にまた、かかる多孔質パッド32の製作に際しては、
その多孔質部34内に埋設されるセラミックス構造体にお
ける骨格内の空孔の開口部が、鋳造時に骨格間に導かれ
る鋳造金属によって閉塞されてしまうこととなるため
に、先ず、第８図中に一点鎖線で示されている如き外形
線をもって鋳造せしめ、その後、目的とする形状に切削
加工することによって、かかる空孔を表面側に開口せし
めるようにされることとなる。また、かかる多孔質部34
の裏面側も、同様に、鋳造後に切削加工が施されること
によって、埋設されたセラミックス構造体における骨格
内の空孔が開口せしめられる。

また、特に、本実施例では、多孔質部34の裏面側にお
いて、長手方向に延びる３条の凹溝38が形成されてお
り、それらの凹溝38のうち、該多孔質部34が厚肉となる
中央に位置にする凹溝38が、他の凹溝よりも深底とされ
ていることによって、かかる多孔質部34の肉厚の均一化
が図られている。

そして、このような多孔質パッド32は、前記ロール本
体20の切欠部24内に嵌め込まれて、その取付部36におい
てボルト固定されることにより、前記窓部28を閉塞する
状態で取り付けられているのであり、かかる取付状態
下、その多孔質部34に形成された空孔が、その裏面側に
おいてロール本体20内に形成された中空キャビティ18内
に開口せしめられると共に、その表面側においてロール
本体20の外周面上に開口せしめられるのである。

而して、このような構造とされたセンターロール12に
あっては、第１図乃至第３図に示されている如く、シャ
フト10に外挿され、その軸方向中央部位に嵌着せしめら
れている。

また、そこにおいて、シャフト10には、その軸方向一
方の端面から軸心上を軸方向に所定長さで延び、軸方向
中間部分の２箇所で外周面上に開口する連通孔40が設け
られている（第２図参照）。そして、かかる連通孔40の
開口部が、それぞれ、上記センターロール12を構成する
ロール本体20の軸方向端面に形成された貫通孔26に対し
て、接続管42にて連通せしめられており、該センターロ
ール12内に画成された前記中空キャビティ18に対して連
通せしめられている。

さらに、このようなセンターロール12の軸方向両側に
位置せしめられる前記ロールシェル14、14にあっては、
第９図にも示されているように、全体として大径円筒形
状をもって形成されている。そして、かかるロールシェ
ル14、14は、シャフト10の軸方向両側から外挿されて、
それぞれ、その内側開口部において、センターロール12
の軸方向両端部に形成された段付部22に対して外嵌固定
されることにより、一体的に組み付けられている。

そして、それによって、これらのロールシェル14、14
は、前記センターロール12と協働して、シャフト10の径
方向外方において、該シャフト10と同軸的に、所定径の
円筒状の外周面を構成しているのである。なお、これら
ロールシェル14、14およびセンターロール12の外周面に
は、それぞれ、ショットブラスト加工等による粗面化処
理が施されている。

また、かかるロールシェル14の外周面には、軸方向内
側に位置する略半分の長さに亘る部分において、前記ロ
ール本体20の外周面と同様、多数のキリ穴44が設けられ
ていると共に、軸方向外側に行くに従って小径となる僅
かなテーパが付されている。更に、該ロールシェル14の
内周面は、軸方向外側に位置する略半分の長さに亘る部
分において、大径化されており、それによって前記止め
フランジ16が挿入配置される嵌着部46が形成されてい
る。

更にまた、これらロールシェル14、14の軸方向外側に
配されて、該ロールシェル14、14およびセンターロール
12を、シャフト10に対して一体的に保持せしめる、前記
止めフランジ16、16にあっては、それぞれ、第10図にも
示されているように、互いに径方向に所定距離を隔てて
同心的に配された内外スリーブ48、50が、軸方向両端部
において、円環板状の連結フランジ52、54にて一体的に
接合されることによって構成され、全体として中空の厚
肉円筒形状をもって形成されている。

そして、かかる止めフランジ16、16にあって、それぞ
れ、その内側スリーブ48においてシャフト10の軸方向端
部に外挿せしめられると共に、その外側スリーブ50にお
いてロールシェル14の嵌着部46内に嵌め込まれることに
よって、組み付けられている。

また、各止めフランジ16を構成する内側スリーブ48の
内周面上には、軸方向の全長に亘って延びる係合溝56が
形成されている一方、シャフト10における該止めフラン
ジ16の外挿部位には、キー溝58が設けられて、沈みキー
60が配設されており、該沈みキー60の係合溝56に対する
係合によって、かかる止めフランジ16のシャフト10に対
する相対回転が阻止され得るようになっている（第２図
参照）。

さらに、これらフランジ16、16にあっては、シャフト
10に螺合せしめられた止めナット62、62によって軸方向
に挟圧されており、それによって、これら両フランジ1
6、16間で、前記センターロール12およびロールシェル1
4、14が軸方向に挟持せしめられて、シャフト10に対し
て一体的に取り付けられ、該シャフト10と一体的に回転
せしめられるようになっているのである。

そして、このような構造とされたデフレクタロールに
あっては、前述の如く、そのシャフト10の両端部におい
て、図示しない支持部材によって、軸心周りに自由回転
可能に支持せしめられた状態で、冷間圧延材の連続焼な
ましライン上に配設されることにより、その外周面上に
巻き掛けられるコールドストリップを案内することとな
るが、そのような配設状態下、かかるデフレクタロール
には、そのシャフト10に形成された連通孔40に対して、
空気管路を通じて、図示しない真空ポンプ等の吸引手段
が接続せしめられることとなる。即ち、かかる吸引手段
による吸引力に従って、シャフト10の連通孔40から接続
管42を経てセンターロール12の中空キャビティ18内に、
負圧が及ぼされるのであり、かかる負圧に基づき、該セ
ンターロール12を構成する多孔質パッド32の多孔質部34
において、そこに埋設配置された前記セラミックス構造
体の骨格内空孔を通じての外部雰囲気の吸引が行なわれ
ることとなるのである。なお、このことから明らかなよ
うに、本実施例においては、それらの連通孔40、接続管
42および中空キャビティ18によって、多孔質パッド32の
多孔質部34に設けられた空孔に連通し、該空孔に対して
外部の吸引手段を接続せしめる吸引通路が構成されてい
るのである。

従って、このような構造とされたデフレクタロールに
あっては、ロール表面に巻き掛けられるコールドストリ
ップに対し、かかる多孔質パッド32の多孔質部34に設け
られた空孔を通じて、吸引手段によって及ぼされる負圧
に基づく吸引力が作用せしめられるのであり、それによ
ってかかるコールドストリップが、ロール表面に対して
吸着せしめられることとなるのである。

また、そこにおいて、特に、かかるデフレクタロール
においては、前述の如き、特定構造の多孔性鋳造品から
なる多孔質パッド32を採用したことにより、ロール表面
に開口する空気通路が、ドリル等を用いた穿孔加工では
不可能な程の微細な孔径をもって、且つ容易に形成する
ことが可能となったのであり、それによって従来の問題
を悉く解消せしめ、優れたコールドストリップの蛇行防
止効果を達成することとなったのである。

すなわち、上述の如き多孔質パッド32を用いて、ロー
ル表面に開口する空気通路の孔径を微細化せしめたこと
によって、該空気通路を流通せしめられる流体に対し
て、極めて有効な絞り効果が発揮され得るのであり、そ
れによって、かかる多孔質パッド32のうち、表面上にコ
ールドストリップが巻き掛けられていない部分に位置し
て、直接に外部雰囲気中に開口せしめられている空気通
路においても、充分に大きな負荷が及ぼされ得ることと
なって、そのような外部雰囲気に直接開口する空気通路
を通じての流体流通に起因する、中空キャビティ18内の
負圧力の損失が極めて有効に抑えられ得るのである。

そして、それ故、ロール表面に対して、その周方向の
半周以下の部分だけにしか巻き掛けられないコールドス
トリップに対しても、或いは多孔質パッド32における多
孔質部34よりも狭い幅で巻き掛けられるコールドストリ
ップに対しても、負圧による吸引力が極めて有効に及ぼ
され得るのであって、該コールドストリップを、長手方
向および幅方向に優れた拘束力をもって案内せしめ得る
のであり、それによって極めて良好なる蛇行防止効果が
発揮され得ることとなるのである。

また、上述の如き、微細な孔径の空気通路による絞り
効果によって、吸引量が極めて少なくて済むことから、
エアーコンプレッサー等の吸引手段の小型化、更には吸
引管路の小径化等も、有利に達成され得ることとなるの
である。

更にまた、本実施例におけるデフレクタロールにおい
ては、外周面の全体にわたって、ショットブラスト加工
が施されて粗面化されていると共に、多数のキリ穴30、
44が設けられていることから、巻き掛けられるコールド
ストリップに対する拘束力がより一層有効に発揮され得
ると共に、気体の巻き込み等に起因する欠陥の発生も有
利に防止され得ることとなる。

以上、本発明の一実施例について詳述してきたが、こ
れは文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例
にのみ限定して解釈されるものではない。

例えば、ロール表面に開口する空気通路を形成する、
所定構造のセラミックス構造体が埋設されてなる多孔性
鋳造品の、ロール上における配設位置および形態は、前
記実施例のものに限定されるものでは決してなく、周方
向の一箇所以上において、或いは周方向の全周に亘って
連続して配設することも可能である。

また、前記特開昭60−21332号公報に示されているよ
うに、ロールの軸方向中央部分において、ロール軸方向
に所定間隔を隔てて周方向に並列的に二列配置するよう
にしても良い。

更にまた、かかる多孔質の鋳造品を、ロール本体20と
一体的な鋳造成形品として構成することも可能である。

さらに、そのような多孔質の鋳造品における空気通路
に対して外部の吸引手段を接続する吸引通路の構造は、
何等限定されるものではない。

また、前記実施例では、ロール表面が、センターロー
ル12と一対のロールシェル14、14とから成る三分割構造
とされていたが、勿論、一体構造とすることも可能であ
る。

更にまた、ロール表面に付したキリ穴30、44や、軸方
向両側部分に付した僅かなテーパは、必ずしも設ける必
要はない。

加えて、前記実施例では、本発明を、冷間圧延材の連
続焼なましライン上に配されるデフレクタロールに対し
て適用したものの一具体例を示したが、その他、冷延や
清浄、調質等の各種工程におけるライン上に配されるコ
ールドストリップの通板案内用ロールとしても用いられ
得るものであり、特に、巻き掛けられるコールドストリ
ップに対して優れた拘束力を発揮し得ることから、ブラ
イドルロールやストリップ巻取り時等に張力を与えるテ
ンションロール等としても、好適に用いられ得ることと
なる。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知
識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態
様において実施され得るものであり、また、そのような
実施態様が、本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明の
範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないと
ころである。

（発明の効果）上述の説明から明らかなように、本発明に従って構成
されたコールドストリップ用ロールにあっては、ロール
表面に開口する空気通路が、微細な孔径をもって形成さ
れることから、そこを流通せしめられる流体に対して、
極めて有効な絞り効果が発揮され得るのである。

そして、かかる絞り効果によって、開口部がコールド
ストリップに覆われておらず、直接外部に開口する空気
通路においても、充分に大きな負荷が及ぼされ得ること
となるところから、該空気通路を通じて流通せしめられ
る流体による負圧力の損失が有効に抑えられ得て、ロー
ル表面に対して部分的に当接する状態で巻き掛けられる
コールドストリップに対しても、吸引力が有効に及ぼさ
れ得るのであり、それ故、切換弁機構等を用いることな
く、小さな容量の吸引手段によって、該コールドストリ
ップを、優れた拘束力をもって案内することができ、そ
れによって極めて良好なる蛇行防止効果が発揮され得る
こととなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのデフレクタロール
を示す全体正面図である。第２図は、第１図に示されて
いるデフレクタロールの縦断面図であって、第３図にお
けるII−II断面に相当する図であり、第３図は、第２図
におけるIII−III断面図である。第４図は、第１図に示
されているデフレクタロールを構成するセンターロール
のロール本体を示す縦断面図であって、第５図における
IV−IV断面に相当する図であり、第５図は、第４図にお
けるＶ−Ｖ断面図である。第６図は、第１図に示されて
いるデフレクタロールを構成するセンターロールの多孔
質パッドを示す平面図であり、第７図は、第６図におけ
るVII−VII断面図であり、第８図は、第７図におけるVI
II−VIII断面説明図である。第９図は、第１図に示され
ているデフレクタロールを構成するロールシェルを示す
縦断面図である。第10図は、第１図に示されているデフ
レクタロールを構成する止めフランジを示す縦断面図で
ある。 10:シャフト、12:センターロール 14:ロールシェル、16:止めフランジ 18:中空キャビティ、20:ロール本体 26:貫通孔、28:窓部 32:多孔質パッド、40:連通孔 42:接続管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６５Ｈ 27/00 Ｂ６５Ｈ 27/00 ＢＦ１６Ｃ 13/00 0374−3ＪＦ１６Ｃ 13/00 Ａ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷間圧延材の製造ライン上に配されて、表
面上に巻きかけられるコールドストリップの通板を案内
するコールドストリップ用ロールであって、骨格間に所定の空間を有する骨格組織の骨格自体が中空
構造とされて、該骨格内に連続した空孔が形成されたセ
ラミックス構造体における該骨格間の空間内に、所定の
鋳造金属をマトリックスとして入り込ませて、一体的な
鋳造品と為すことにより、その骨格内に形成された連続
的な空孔を通じて気体を透過し得るようにした多孔性鋳
造部材を、前記ロールの軸方向中央部分において、周方
向に連続して若しくは非連続に少なくとも一箇所、一体
的に配し、該多孔性鋳造部材に形成された空孔を、該ロ
ールの表面上に開口せしめると共に、かかる多孔性鋳造
部材の骨格内の空孔に連通する吸引通路をロール内部に
設けて、該吸引通路を外部の吸引手段に接続せしめるこ
とにより、かかるロール表面に巻きかけられる前記コー
ルドストリップに対し、該空孔を通じて及ぼされる吸引
力が作用せしめられるようにしたことを特徴とするコー
ルドストリップ用蛇行防止ロール。