JP2740659B2 - 形状制御圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は板材をより平坦に圧延する形状制御圧延機に
係わり、特に薄物あるいは硬質材の圧延に好適な小径作
業ロールを用いた形状制御圧延機に関する。

〔従来の技術〕

従来の小径作業ロールを用いた圧延機は、特開昭59−
42103号及び特開昭60−6206号等に記載のように、各作
業ロールを２本の中間ロールで支承し、かつこの２本の
中間ロールを分割された多数のロールからなる少なくと
も３列の補強ロールで支承している。このような圧延機
は、小径作業ロールを使用するので、圧延荷重増大を抑
制でき、薄物あるいは硬質材の圧延が可能である。これ
ら圧延機は、１本の作業ロールを上記のように多数のロ
ール群で支持するのでクラスタミルと呼ばれている。

そして、特開昭59−42013号等に記載の圧延機では、
多数の分割補強ロールを偏心スリーブを回転して圧延材
方向に進退可能に構成している。これは、圧下量の微調
整を行えるので、板材の平坦度を良好に保持しながら圧
延するのに有利であり、この種の圧延機を形状制御圧延
機と呼んでいる。

また、特開昭60−6205号に記載の圧延機では、各列の
分割補強ロールを隣接列の分割補強ロールに対して互い
違いに配置し、各分割ロールの形状を太鼓状とすること
により、分割補強ロールが中間ロールに接触することに
よる生じるロールマークを低減している。

一方、小径の作業ロールを用いない形状制御圧延機と
しては、特開昭60−130409号及び60−130410号に、４段
圧延機で一方の作業ロールを支持する補強ロールを分割
ロールとし、圧下調整可能としたものが記載されてい
る。

更に、クラスタミルの考えを６段圧延機に応用した形
状制御圧延機として、特開昭60−267004号公報の第５図
には、中間ロールを分割補強ロールで支承し、その分割
補強ロールを圧延材方向に進退可能に構成したものが記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭59−42103号及び特開昭60−620
6号等に記載の従来の小径作業ロールを用いた圧延機
は、「クラスタミル」と呼ばれているように１本の作業
ロールを支承するのに余りにも多数のロールが必要であ
る。即ち、少なくとも、２本の中間ロール及び３列から
なる分割補強ロールが必要である。その理由は以下の通
りである。即ち、このようなクラスタミルでは、前述し
たように薄くて硬質の材料を圧延するので、作業ロール
には極く小径のものが使用されるが、このように小径な
作業ロールは駆動動力を伝達するねじり剛性が小さいの
で、通常中間ロールが駆動され、摩擦力で作業ロールに
動力が伝達される。従って、作業ロールには水平方向に
接線力が加わり、ロールがこの方向に撓む。これを防止
するために少なくとも２本の中間ロールが必要となり、
２本の中間ロールを支持するのに少なくとも３列の分割
補強ロールが必要となり、結局、多数のロール群が必要
となる。

従って、従来の圧延機は、多数のロールが必要なた
め、設備費が増大し、かつ保守性が良くないという問題
があった。

また、特開昭60−130409号及び60−130410号に記載の
形状制御圧延機では、作業ロールを直接分割ロールで支
持しており、構造は簡単であるが、以下の欠点を有して
いる。即ち、作業ロールに直接分割補強ロールを接触さ
せているので、形状修正のため分割ロールを作業ロール
に対して進退させると、必然的に隣接する分割ロール間
で段地のような食い違いが生じ、作業ロールに筋即ちロ
ールマークが生じ、製品の品質を悪化させる。また、小
径でない作業ロールを対象としており、作業ロールを小
径にすると、上述した理由により水平方向に撓む。従っ
て、薄物あるいは硬質材の圧延には適さない。

更に、特開昭62−267004号公報の第５図に記載の６段
圧延機では、同様に作業ロールを小径にすると、作業ロ
ールは水平方向に撓み、薄物あるいは硬質材の圧延には
適さない。また、分割補強ロールの中間ロールに対する
進退調整により中間ロールが撓むとき、分割補強ロール
が中間ロールに片当たりして両者間の接触面積が極小と
なり、中間ロールにロールマークが生じ、このロールマ
ークが作業ロールに転写され、更に製品に転写される。
このため、製品の品質が悪化する。

本発明の目的は、小径作業ロールにより薄物あるいは
硬質材を圧延することができ、かつ板材をより平坦に圧
延する形状制御を行いながら、使用ロール本数をできる
だけ減少させ、更にロールマークによる品質低下の少な
い形状制御圧延機を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、板材を圧延する２本の作業ロールのう
ち、少なくとも１本の作業ロールを１本の中間ロールで
支承すると共に水平支持ロールで水平方向に支持し、か
つこの中間ロールを分割された１列又は２列の多数の補
強ロールで支承し、しかもこれらの分割補強ロールの幾
つかを前記中間ロールに対し進退できるように構成し、
更に前記分割補強ロールを前記中間ロールの撓みに応じ
て傾動可能に支持することによって達成される。

〔作用〕

このように構成した本発明においては、小径の作業ロ
ールは、水平支持ロールにより水平方向を支持され、中
間ロール駆動による接線力が保持される。従って、作業
ロールを支持する中間ロールは１本であっても作業ロー
ルが水平方向に撓むことが防止される。また、中間ロー
ルが１本なので分割補強ロールも１列又は２列でよい。

また、この分割補強ロールの幾つかを中間ロール方向
に進退せしめて、中間ロールを、そして最終的には作業
ロールの撓み曲線を制御することにより、圧延材の平坦
度を良好に制御することができる。

更に、作業ロールを直接分割補強ロールで支持しない
ので、作業ロールに分割ロールの筋がつき難く、しかも
分割補強ロールを中間ロールの撓みに応じて傾動可能に
支持したので、撓んだ中間ロールに対して滑らかになじ
むように接触面が調整され、中間ロールに付くロールマ
ーク自体も防止でき、製品の品質を良好にできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第3C図により説明
する。

第１図において、本実施例の形状制御圧延機は上下１
対の小径作業ロール1,2を有し、この作業ロール1,2によ
り矢印方向に進む圧延材３が圧延される。作業ロール1,
2の内、上方の作業ロール１に対して本発明が実施され
ている。

即ち、上作業ロール１に加わる圧延荷重は１本の中間
ロール４及び１列に配置された多数の分割補強ロール５
で支持される。また、圧延動力は中間ロール４を駆動し
て付与されるため、作業ロール１には、図示左側向きの
接線力を加わる。この接線力は小径水平支持ロール６を
介して、短柵分割ロール７により支持される。短柵分割
ロール７は軸受台８により支承され、これらはスタンド
９に張り渡した水平支持ビーム10で支持される。

上作業ロール１は軸受箱11で支承され、かつプロジェ
クトブロック12に内蔵されるシリンダ13により軸受箱11
が上方に持上げられ、この方は中間ロール３にも伝達さ
れる。中間ロール３は軸受箱14で支持される。また中間
ロール３は、第２図に示すように、スピンドル15を介し
て図示しないモータに接続され、駆動が行われる。

一方、分割補強ロール５は、本実施例では第２図に示
すように、１本の中間ロール４に対し５個設けられてい
る。

分割補強ロール５は、各々軸20でころがり軸受21を介
して軸受箱22により支持され、軸受箱22は鞍部23を有
し、鞍部23の表面形状は円筒面、球面等の、少なくとも
軸20の軸線を含む平面内で傾動できる形状をしている。
そして両側を除く軸受箱22は、鞍部23上に位置し、方向
を逆にして挿置された２つの楔24,25によりスタンド１
の上方支持ビーム9A内に支持されている。上楔25はモー
タ26によりケース27内のウォームホイール28を駆動し、
これによりスクリュ29を回転させて、左右に出し入れさ
れる。即ち、この動作により分割ローラ５が中間ロール
４に対して進退する。

一方、両端の分割補強ロール５には楔24,25を設置せ
ず、代わりにライナ30が設けられ、後述する分割補強ロ
ール５の進退調整に関してはこの２つのロール５の位置
が基準点とされる。

また、軸受箱22は、ピン31を介してロッド32により上
方に吊り上げられ、ロッド32はスプリング33及び座金34
によりスタンド９に支持される。

分割補強ロール５の中間ロール４に対する進退調整
は、第3A図〜第3C図に示すように行われる。

第3A図では、梨地模様で示した両端の分割補強ロール
５を基準として凸状となるように中央部のロール５が中
間ロール４に対して退避させられた例である。第3B図で
は凹状のカーブに制御され、第3C図ではクオータ部の調
整を行う例である。これらにより、第3A図の例では中伸
び、第3B図の例では端伸び、第3C図の例ではクオータ伸
びが修正できる。このようにして本実施例では、分割補
強ロール５の進退調整により、圧延材３の平坦度修正制
御が可能である。

ところで、以上のような分割補強ロール５の中間ロー
ル４に対する進退調整により、中間ロール４はそれに対
応していろいろな曲線状に撓む。この際、本実施例で
は、前述したように軸受箱22の鞍部23が少なくとも軸線
を含む平面内で傾動できる形状にされているので、分割
補強ロール５は中間ロール４の撓みに応じて傾動し、こ
れに滑らかになじむように接触面が調整される。これに
より、分割ロール５が中間ロール４に接触することによ
るロール庇付きの発生を防止できる。

なお、分割補強ロール５の傾動を可能にするのに、鞍
部23の湾曲形状を止め、即ちその表面を平坦にし、軸受
21に代えて、球面ころがり軸受等の、自動調心型ころが
り軸受を用いてもよい。

以上は上作業ロール１側の説明であるが、下作業ロー
ル２に対しては、圧延荷重を支持する１本の中間ロール
40、駆動接線力を支持する水平支持ロール41、短柵分割
ロール42、軸受台43、水平支持ビーム44を設けること、
作業ロール２に対して軸受箱45、プロジェクトブロック
46及びシリンダ47を設けること、中間ロール40に対して
軸受箱48及びスピンドル49を設けることは上作業ロール
１と同じである。

しかしながら、中間ロール40の支持は、１本のソリッ
ド状で一体型の補強ロール50で行われる。

この補強ロール50は軸受箱51で支承され、軸受箱51は
シリンダ52とピストン53よりなる油圧圧下装置で昇降さ
れ、圧延材３の板厚制御を行う。

以上のように本実施例では、小径作業ロール１を水平
方向で支持するので中間ロール４は１本でよく、この中
間ロール４に対し進退可能な１列の分割補強ロール５を
配置したのみで、圧延材の平坦度制御が可能である。即
ち、従来装置に比べて大幅にロール使用本数を減少でき
る。

また、中間ロールに対して進退する分割補強ロールの
列数が多い場合には、全ての分割ロールを精密に調整す
ることが困難であり、各ロール間の当り誤差等が生じて
精度を悪化させるが、本実施例では、中間ロール４に対
して進退する分割補強ロール５の列数が１列でよいの
で、平坦度形状制御のための制御対象物即ちロール５の
数が少なくてすみ、精度の良い、進退調整が可能であ
り、良好な平坦度の圧延材を生産できる。

更に、小径作業ロール１を直接分割補強ロール５で支
持しないので、作業ロール１に分割するロール５の筋
（ロールマーク）がつき難く、更に分割補強ロール５を
鞍部23により、ロール５の軸線を含む平面内で傾動でき
るように支持したので、撓んだ中間ロール４に対して滑
らかになじむように接触面が調整され、中間ロール４に
付くロールマーク自体も防止でき、製品の品質を良好に
できる。

本発明の他の実施例を第４図により説明する。本実施
例は、上下作業ロール1,2共に分割補強ロールで支持す
る例であり、図中、下作業ロール２に対する分割補強ロ
ールには分割補強ロール５と同じ構成のため、数字５に
添字Ａを付してあり、また分割補強ロール5Aれに関連す
る構成要素にも同様に添字Ａを付してある。

一般的には、上下作業ロール1,2の各々に対し分割作
業ロール5,5Aを設け、第3A図〜第3C図に示すように制御
を行う必要はなく、第１の実施例のように一方の側のみ
で行っても十分な圧延材３の平坦度修正制御が可能であ
るが、特殊な適用例として圧延材の微細な形状制御を希
望する場合には、本実施例のように上下作業ロール1,2
の両方の制御を行えばよい。

本発明の更に他の実施例を第５図により説明する。本
実施例は、上部作業ロール２のみ小径ロールにして本発
明を実施し、下作業ロール60は通常の大径ロールを用い
る５段圧延機の例であり、スタンド61もそれに適応した
形状になっている。

本実施例では当然のことながら、圧延荷重は第１図の
実施例のように、両側共小径作業ロール1,2を使用した
場合に対し大きくなるので、不利であるが、中間ロール
及び水平支持ロールが不要な分、構造が簡略化されると
いう利点がある。

本発明の更に他の実施例を第６図により説明する。本
実施例は、中間ロール4Aを支持する分割補強ロールを、
ロール5Bとロール5Cの２列にし、中間ロール4Aとして小
径中間ロールを採用したものである。分割補強ロール5
B,5Cは、共通の軸受箱70により支持され、軸受箱70は、
第１の実施例の軸受箱22と同様、楔24,25によりスタン
ド71の上方支持ビーム72に支持される。

小径作業ロールを用いた圧延機では、中間ロール駆動
のため中間ロールにも接線力が加わるが、本実施例のよ
うに２列の分割補強ロール5B,5Cを用いれば、その接線
力により中間ロール4Aに発生する撓み変形を防止でき、
従って、中間ロール4Aを細くできる。そして、このよう
に中間ロール4Aを細くすることにより、第3A図〜第3C図
に示したような分割補強ロール5B,5Cの進退による中間
ロール軸の変形制御をより大きく実施することができ、
形状制御能力を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施例を説明したが、本発明は
これら実施例に限られず、その精神の範囲内で種々の変
形ができるものである。以下に、その変形の可能性を幾
つか説明する。

（１）第１図等に示した実施例では、楔機構24,25を用
いて分割補強ロール５の中間ロール４に対する進退調整
を行ったが、これはもちろん、従来クラスタミルで使用
されているような偏心軸を用いて行ってもよい。また、
軸受箱22の上面にウォーム減速機を設置したり、油圧シ
リンダ等を配置して行ってもよい。

（２）第１図等の実施例では、両端の分割補強ロール５
を進退しない支持構造とし、これを他の分割補強ロール
５の進退調整に対する基準としたが、これは中央部の１
つのロールを固定とし基準にしてもよい。また、全ての
分割補強ロール５を進退できるようにしてもよいことは
もちろんである。なお、分割補強ロールの員数は５個の
みでなく、これより多くても少なくともよいことは明ら
かであろう。

（３）中間ロール４に対する分割補強ロール５による庇
付きを更に少なくするために、中間ロール４をサイクリ
ックに軸線方向移動する等の機構を付与すること、又は
作業ロールの摩耗を分散するのに当該作業ロールを同様
にサイクリックに移動することは、本願の効果より一層
高める上で有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１本の作業ロールに対し１本の中間
ロール又は１本の中間ロールと１本の水平支持ロールを
設け、この中間ロールに対し進退可能な１又は２列の分
割補強ロールを配置したので、小径作業ロールにより薄
物あるいは硬質材を圧延することができると共に、圧延
材の平坦度制御を可能としながら、大幅にロール使用本
数を減少できる。また、作業ロールを直接分割補強ロー
ルで支持せず、かつ分割補強ロールを傾動可能に支持し
たので、製品の品質を良好にできる。

また、中間ロールに対して進退する分割補強ロールの
列数を少なくできるので、制御対象物が少なくてすみ、
精度の良い進退調整が可能となり、良好な平坦度の圧延
材を生産できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による形状制御圧延機の要部
縦断面図であり、第２図は第１図の圧延機の中央縦断面
図であり、第３図Ａ〜第３図Ｃは同圧延機の分割補強ロ
ールの進退調整例を示す図であり、第４図は本発明の他
の実施例による形状制御圧延機の要部縦断面図であり、
第５図は本発明の更に他の実施例による形状制御圧延機
の要部縦断面図であり、第６図は本発明のなお更に他の
実施例による形状制御圧延機の要部縦断面図である。 符号の説明 1,2……作業ロール ３……圧延材 ４……中間ロール 5;5A;5B,5C……分割補強ロール ６……水平支持ロール 23……鞍部 24,25……楔

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板材を圧延する２本の作業ロールのうち、
   少なくとも１本の作業ロールを１本の中間ロールで支承
   すると共に水平支持ロールで水平方向に支持し、かつこ
   の中間ロールを分割された１列又は２列の多数の補強ロ
   ールで支承し、しかもこれらの分割補強ロールの幾つか
   を前記中間ロールに対し進退できるように構成し、更に
   前記分割補強ロールを前記中間ロールの撓みに応じて傾
   動可能に支持したことを特徴とする形状制御圧延機。
2. 【請求項２】請求項１記載の形状制御圧延機において、
   前記分割補強ロールはそれぞれ鞍部を有する軸受箱によ
   り支持され、この鞍部の表面を湾曲形状にして分割補強
   ロールを傾動できるように支持したことを特徴とする形
   状制御圧延機。
3. 【請求項３】請求項１記載の形状制御圧延機において、
   前記分割補強ロールはそれぞれ自動調心型ころがり軸受
   により回転可能に支持され、この自動調心型ころがり軸
   受により分割補強ロールを傾動できるように支持したこ
   とを特徴とする形状制御圧延機。