JP2766982B2 - 圧延機の溝付ロールの補修方法及び溝付ロール切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧延機の摩耗したロールを補修する方法及び
補修のために該ロールを切削加工する装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

圧延機は、ベースフレームに取付けたロールスタンド
およびロール駆動用の駆動装置を具有する。上記ロール
スタンドはハウジングと、そのハウジングにロール軸受
を介して回動自在に取付けた一対のロールを有する。一
対のロールには圧延用のカリバーを構成する為の溝が夫
々形成されている。このようなロールスタンドは、その
ハウジングが上記ベースフレームの所定の位置に固定さ
れている。そして上記ハウジングに対し上記ロールはそ
の軸線方向に寄せられており、従ってハウジングに対し
ロールは正確に位置決されている。その結果、圧延機に
おいて圧延材料が通過させられるラインに、上記カリバ
ーは正確に位置している。

材料の圧延は、上記駆動装置によって上記ロールが回
転されると共に、上記ラインに沿って移送される材料が
上記カリバーに通されることによって行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記ロールの溝が摩耗すると、材料を所定の形状に圧
延することが困難となる。

そこで出願人の会社においては定期的に上記溝の補修
を行なっている。

上記補修の作業は次のように行なっている。即ち、先
ず圧延機から第13（Ａ）図の如きロールスタンド2eを外
す。次にそのロールスタンド2eにおけるハウジング4eか
ら第13（Ｂ）図の如きロール5eを外す。尚このロール5e
には図示の如くロール軸受6eや駆動装置に対する継手17
eが未だ付いたままである。次にそのロール5eから継手1
7eやロール軸受6eを外し、第13図（Ｃ）図の如くロール
5eを単体にする。次にそのロール5eを第13（Ｄ）図の如
く旋盤31eに装着し、上下二つのロールにおける溝15eを
所定形状に、即ち上下二つの溝で形成するカリバーが変
形しないように切削する。切削を終えたならば上記とは
逆の手順でもって、再び第13（Ａ）図の如きロールスタ
ンド2eを組み立てる。この組立の場合、前記事情から、
ロール5eはハウジングに対して正しく位置決されねばな
らぬ。従ってその組立作業は極めて慎重を要する。この
ようにして組み上がったロールスタンド2eを圧延機に装
着する。

しかし以上のような補修の作業は作業工数が極めて多
い。この為、作業員の人件費が嵩む。それのみならず補
修に長時間を要する問題点であった。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、摩耗したロールの溝の補修を少
ない作業工数で行うことができ、しかもその場合、ロー
ルをハウジングに付けたままの状態で切削でき、その
上、二つのロール溝で形成するカリバーに喰違が生じな
いように切削できるようにした圧延機のロールの補修方
法及びロール切削装置を提供することである。

〔課題を解決する為の手段〕

本願発明は、ハウジングとそのハウジングが回転自在
に取付けてある圧延用の二つが一対の溝付ロールとを含
むロールスタンドを、圧延機から取り外すステップと、
上記の取り外したロールスタンドを固定するステップ
と、上記ロールスタンドにおける上記二つが一対で、し
かも夫々が有する溝で相互間にカリバーを形成する溝付
ロールを上記ハウジングに対して夫々自体の軸線方向の
一方に共を寄せて位置決めをするステップと、上記軸線
方向の一方に寄せられた夫々のロールにおけるカリバー
を形成する為の溝をその寄せられた位置で切削するステ
ップと、上記ロールの切削が済んだロールスタンドの固
定を解くステップと、上記固定が解かれたロールスタン
ドを上記圧延機に装着するステップとを含む圧延機の溝
付ロールの補修方法及び 基枠と、上記基枠に設けられた、ロールスタンドを載
せる為の台と、上記台に載せられるロールスタンドのハ
ウジングを上記基枠に固定する手段と、上記台に載せら
れるロールスタンドの二つが一対で、しかも夫々が有す
る溝で相互間にカリバーを形成する溝付ロールを共にそ
れらの軸線方向の一方に寄せる為の手段と、上記基枠に
設けられた、上記二つの溝付ロールを回転させる為のロ
ール回転駆動手段と、上記基枠に設けられた、上記二つ
が一対の溝付ロールにおけるカリバーを形成する為の溝
を上記一方に共に寄せて位置決めした位置で夫々切削す
る為の切削具とを含む溝付ロール切削装置を提供するも
のである。

〔作用〕

圧延機における圧延用のロールの補修をする場合、先
ず圧延機からロールスタンドを取り外す。次にその取り
外したロールスタンドを固定し、さらにロールスタンド
におけるハウジングに対し、ロールをその軸線方向に寄
せる。その状態においてロールを切削する。切削完了後
はロールスタンドの固定を解く。次にそのロールスタン
ドを圧延機に装着する。

ロールの切削に用いる切削装置は、基枠と、その基枠
に設けられた、ロールスタンドを載せる為の台を有す
る。台に載せられたロールスタンドのハウジングは基枠
に対し固定手段で固定される。更に又、ロールスタンド
のロールは、ロール位置決手段によりその軸線方向に寄
せて位置決めされる。ロールは、ハウジングに対し位置
決めされた状態において、ロール回転駆動装置により回
転せられ、切削具によって切削される。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。第１
図は通常知られた圧延機１を示す。圧延機１はロールス
タンド２と駆動装置３を有する。第２、３図に示される
ように、ロールスタンド２はハウジング４と、ハウジン
グ４に夫々ロール軸受6,6によって回転自在に取付けた
一対のロール5,5を含む。上記ハウジング４は圧延がな
される材料を挿通する為の開口部７が形成してあり、ま
た下面には自体を他物に安定に載せる為の脚部材８を取
付けてある。ハウジング４にはまた加工基準座9a,9bと1
0a,10bが設けてある。これらの基準座は、第９〜11図に
詳細が示されるように、ハウジングの凹部に固着した丈
夫な金属製の座板11,12,13の表面をもって構成してあ
る。上記一対のロール5,5には夫々溝15,15が形成されて
いる。各ロールの相互に対向する溝15,15は夫々カリバ
ー16を構成する。各ロールにおける上記の溝15は、夫々
１条ずつの場合もある。上記各々のロール5,5の各一端
には、夫々駆動装置に対する継手17が取付けてある。上
記のようなロールスタンド２は、第１図に示されるよう
に、ベースフレーム19aの上に矢印方向への移動を可能
に設置された台車19に、図示外のクランプ手段によって
着脱自在に取付けられている。尚台車19にはそれを矢印
方向へシフトさせる為のシフト装置20が連結してある。
尚ロール５が一条のみの溝15を有する圧延機の場合は、
台車19、シフト装置20は不要である。

上記駆動装置３は、電気モータ21とピニオンスタンド
22と一対のロール駆動軸23,23を有する。ピニオンスタ
ンド22の入力軸22aはモータ21の回転軸21aと継手24で連
結され、一対の出力軸22b,22bはロール駆動軸23,23と伸
縮継手25,25で連結してある。ロール駆動軸23は軸受体2
6で支承されており、先端にはロールスタンドに対する
継手27が取付けてある。軸受体26はスライドテーブル28
に対し矢印方向への移動を自在に取付けてある。流体シ
リンダ29がテーブル28に取付けられており、そのピスト
ンロッドは軸受体26に連結してある。スライドテーブル
28は受台30の上に矢印方向への移動を自在に乗せられて
いる。このテーブル28は前記シフト装置20に連結してあ
る。

上記圧延機１の動作は次の通りである。シリンダ29の
伸長により軸受体26はロールスタンド２に向け前進し、
継手27が継手17と結合する。この場合、シリンダ29の伸
長力はハウジング４に対しロール５をその軸線方向に付
勢する。その結果、ハウジング４に対しロール５はその
軸線方向に寄せられた状態となる。その結果、ハンジン
グ４に対するロール５の軸線方向のがたつきは無くな
る。即ち、ハウジング４に対しロール５は位置決され
る。シフト装置20によってロールスタンド２はそのロー
ルの軸線方向にシフトされる。その結果、複数のカリバ
ー16のうちの一つが圧延材料の通過ラインに位置する。
この状態においてモータ21が作動すると、その回動力は
ピニオンスタンド22、ロール駆動軸23を介してロール５
に伝わり、ロール５が回転する。その回転状態において
圧延材料がカリバー16に通され、圧延がなされる。

上記のような圧延が繰り返し行なわれ、ロール５の溝
15が摩耗すると、その補修が必要となる。第４〜11図に
はその補修の為に用いられるロール切削装置31が示され
ている。

ロール切削装置31は基枠32を有している。該基枠は32
には、上記ロールスタンド２を乗せる為の台33と、基枠
32に対しロールスタンド２のハウジング４を位置決する
為のハウジング位置手段35と、そのハウジング４を固定
する為の固定手段36と、上記固定されたハウジング４に
対しロール５をその軸線方向へ寄せて位置決する為のロ
ール位置決手段37と、ロール５を回転駆動する為の駆動
手段38と、ロール切削用の切削具90を操作する為の操作
機構39と、上記台33を昇降させる為の昇降装置40等が取
付けてある。

上記基枠32は、開口43を有する機台42と、その機台42
の上側に取付けられた上枠44、立上枠45a〜45c、駆動装
置の取付台46、工具操作機構の取付台47等と、機台42の
下側に取付けられた下枠48等とから構成される。

第４図に示されるように、上枠44には、ロールスタン
ド２のハウジング４を位置決する為の基準体50,51が相
互に水平方向に離間する状態で備わっている。基準体50
は第７図に示される如く上下に二つ備えてある。基準体
51も同様である。各基準体50,51は夫々第９図、第10図
に詳細が示される。第９図に示される如く、基準体50は
上枠44に固定した基材52の先端に受座53を取付けて構成
してある。受座53は相互に直角に交わる二つの受部53a,
53bを有する。基準体51は第10図に示される如く基材54
の先端に受座55を取付けて構成してある。また第４図に
示されるように、立上枠45aには基準体56が備わってい
る。この基準体56も上下に二つ備えてある。この基準体
56は第11図に詳細が示される。基準体56は前記立上枠45
aに固定した基材57の先端に受座58を取付けて構成して
ある。これらの基準体50,51,56は前記位置決手段35を構
成する。上記受部53aと受座55とは、前記ハウジング４
における基準座9a,9bを夫々受止めることによって、ハ
ウジング４を水平方向でかつロール５の軸線と直交する
方向に位置決する。また受部53bと受座58とは、基準座1
0a,10bを夫々受止めることによって、ハウジング４を水
平方向でかつロール５の軸線方向に位置決する。尚第
６、７図に示されるように、上枠44には、上下の基準体
相互間と上側の基準体の上方の位置においてガイドレー
ル59が取付けてある。

第４、６及び７図に示されるように、立上枠45aと45b
には、夫々上記ハウジング４を水平方向でかつ上記ロー
ル５の軸線とは直交する方向へ押す為のプッシャ60,61
が取付けてある。また立上枠45bと45cには、夫々上記ハ
ウジング４を水平方向でかつ上記ロール５の軸線方向へ
押す為のプッシャ62,63が取付けてある。これらのプッ
シャ60〜63と前記基準体50,51,56とは前記ハウジング固
定手段36を成す。

第４及び７図に示されるように、上枠44にはラジアル
プリロード機構65が備えてある。該機構65は、上枠44に
取付けた流体シリンダ66と、流体シリンダ66のピストン
ロッドに取付けた押体67とから成る。押体67はロール５
の周面に圧接させる為の複数のコロ68を前面に回動自在
に備える。これらのコロ68はロール５における溝15の両
縁に圧接するようその配設位置が設定してある。

第６図に示すように、取付台46にロール５の軸線方向
とは平行な向きに固定したリニアレール70には、軸受体
71がレールに沿って移動自在に取付けてある。取付台46
に取付けた流体シリンダ72は、そのピストンロッドが上
記軸受体71に連結してあり、軸受体71をレール70に沿っ
て移動させる。軸受体71は、先端にロール５の継手17と
結合する為の継手74を備えたロール駆動軸73を回動自在
に支承する。取付台46には電気モータ75とその回転軸に
ベルト77を介して連繋させた減速機76とが取付けてあ
る。減速機76の回転出力軸76aと上記ロール駆動軸73と
は伸縮継手78で継続してある。

上記シリンダ72が伸長すると、ロール駆動軸73はロー
ルスタンド２の側に移動し、継手74がロール５の継手17
と結合する。更に上記シリンダ72の伸長力は、ロール駆
動軸73を通してロール５をハウジング４に対しその軸線
方向に押す。その結果ハウジング４に対しロール５は軸
線方向に寄せられて、ハウジング４に対するロール５の
がたつきが除去される。即ちハウジング４に対するロー
ル５の位置決がなされる。このような作用をなすシリン
ダ72、軸受体71、ロール駆動軸73等が、前記ロール位置
決手段37を構成する。

上記モータ75が作動すると、その回動力はベルト77、
減速機76、継手78、ロール駆動軸73等を通してロール５
に伝達され、ロール５が回動する。これらの部材は前記
ロール回転駆動手段38を成す。

第４及び７図に示されるように、取付台47にロール５
の軸線方向とは平行な向きに固定したリニアレール80に
は、往復台81がレールに沿って移動自在に取付けてあ
る。この往復台81は送り装置82によりレール80に沿って
移動される。送り装置82は、取付台47に上記レールの平
行に取付けたねじ軸83と、それを回動させる為の電気モ
ータ84とを有しており、ねじ軸83には往復台81に取付け
た雌ねじ体が螺合させてある。モータ84によってねじ軸
83が回されると、往復台81はレール80に沿って移動す
る。往復台81には他のリニアレール85が上記リニアレー
ル80とは直交する向きに取付けてある。該リニアレール
85には他の往復台86がレール85に沿って移動自在に取付
けてある。この往復台86は、ねじ軸88と電気モータ89と
により上記送り装置86と均等に構成されている送り装置
87によって、レール85に沿って移動される。往復台86に
は、ロール５を切削する為の切削具90例えばバイトが着
脱自在に取付けてある。上記往復台86にはまた、ロール
位置検出装置91が取付けてある。該装置91は、往復台86
に上記リニアレール85と平行な方向への進退を自在に備
えさせた検出棒92を有する。検出棒92はシリンダ93によ
って進退動される。検出棒92にはポテンショメータ連繋
させてある。該ポテンショメータは、検出棒92の先端が
ロール５の切削すべき部位に当接するまでの検出棒92の
進出量を電気信号の形で出力する。

第６及び７図に示されるように、前記台33は、機台42
に対する上下動がガイドローラ95によって案内されるよ
うにしてある昇降枠96に取付けられ、機台42の開口43を
通しての昇降が可能となっている。昇降装置40は下枠48
に取付けた電気モータ97や減速機98と、ボールねじ機構
101とを有する。ボールねじ機構101における雄ねじ即ち
ねじ軸99は減速機98の出力軸に連結してある。又ボール
ねじ機構101における雌ねじ体100即ち上記ねじ軸99に螺
合している雌ねじ体100は、昇降枠96に取付けてある。
このように構成された昇降装置40においては、モータ97
が作動すると減速機98を介してねじ軸99が正又は逆回動
し、昇降枠96が上動又は下動する。

切削装置31は又、第４及び６図に示される切粉回収用
のバキューム吸引装置102を備えており、その吸引装置1
02における吸引ホース103の先端は上記切削具90の下方
の位置に開口している。

上記切削装置31を用いて行なうロール５の補修作業を
説明する。先ず第１図の圧延機１からロールスタンド２
を取り外す。取り外したロールスタンド２は、切削装置
31の台33の上に乗載させる。その作業は、クレーンで吊
られたロールスタンド２を、第４図のようにプッシャ60
〜63を夫々収縮させた状態において、ガイドレール59に
沿って下降させて行なうと良い。台33の上にロールスタ
ンド２が乗ったならば、昇降装置40により台33を上昇又
は下降させて、一対のロール5,5のいずれか一方、例え
ば上側のロール５が切削具90と同じ高さの位置にくるよ
うにする。次にプッシャ60,61を伸長させてロールスタ
ンド２のハウジング４を押し、加工基準座9a及び9bを、
第９図のように受座53の受部53a及び第10図のように受
座55に当接させる。次にプッシャ62,63を伸長させてハ
ウジング４を押し、加工基準座10a及び10bを、第９図の
ように受座53の受部53b及び第11図のように受座58に当
接させる。これによりハウジング４は切削装置31の基枠
32に対し、予め定めた所定の位置関係に位置決されかつ
固定される。

次にシリンダ72を伸長させて、ロール駆動軸73の継手
74をロール５の継手17と結合させる。またそのシリンダ
72の伸長力によりロール５をその軸線方向に押圧し、ハ
ウジング４に対するロール５の位置決をする。次にラジ
アルプリロード機構65のシリンダ66を伸長させて、押付
体67のコロ68を切削具90とは反対の側の位置においてロ
ール５の周面に圧接させる。

次にロール回転駆動装置38のモータ75を作動させるこ
とによりロール５を回転させる。その回転状態におい
て、往復台81や86を移動させることにより切削具90をロ
ール５の軸線方向及び半径方向に移動させ、ロール５の
所定の形状の溝15を切削する。この切削中においては、
ロール５が切削具90から受ける半径方向の力を上記ラジ
アルプリロード機構65が打ち消す。その結果、ハウジン
グ４に対しロール５がその半径方向に変位することが防
止される。即ちロール５はハウジング４に対し半径方向
にも位置決された状態で切削がなされる。上記のような
切削は、モータ84,89の作動量を夫々自動制御すること
により行なっても、あるいはマニュアル制御することに
より行なってもよい。また切削中においては、ロール位
置検出装置91の検出棒92をロール５の表面に当接させて
そのロール５の表面位置を検出する。そしてその検出信
号をモータ84,89の制御装置にフィードバックさせて上
記切削具90の移動を制御してもよい。

上述のようにして上側のロール５の切削が済んだなら
ば、ロール駆動軸73やラジアルプリロード機構65、切削
具90等を退避させ、又プッシャ60〜63を緩める。そして
昇降装置40により台33を上動させて第８図の如く下側の
ロール５の上下方向位置を切削具90の上下方向位置に揃
える。そして前記の場合と同様にハウジング４の固定及
びロール５の位置決を行なう。そしてその状態でロール
５を切削する。

以上のようにして上下の各ロールの切削が完了したな
らば、ロール駆動軸73やラジアルプリロード機構65、切
削具90等を退避させ、またプッシャ60〜63によるハウジ
ング４の固定を解く。次にロールスタンド２をクレーン
で吊り上げて台33の上から除去し、再び元の圧延機１に
装着する。これによりロール５の補修作業が完了する。

上記実施例においては、台33の上下動によってロール
スタンド２を上下に位置替する。しかし台33を固定にし
て、その他の構成を上下動させるようにしてもよい。

上記切削装置31において、ロールスタンド２のハウジ
ング４を水平方向に移動させてその位置決をする場合、
ハウジング４を台33の上で水平方向に滑らせても良い
が、台33を第12図に示されるように構成するとなお好ま
しい。

即ち第12図において、台33におけるベース105は昇降
枠96に取付けてある。ベース105は上面に凹部106を有し
ており、そこにはころ107が回動自在に乗せてある。ハ
ウジング４を乗せる為の可動枠108がそのころ107の上に
乗っており、ベース105に対して水平方向へ可動となっ
ている。尚ベース105にはスプリングセンタリングピン1
09が備えてある。該ピン109は可動枠108を水平方向に押
す付勢力を有している。そして、可動枠108にロールス
タンド２が乗っていない時に、可動枠108をその可動範
囲の中央にセンタリングする。

可動枠108の上に乗せられたハウジング４が前記プッ
シャ60,61（又は62,63）によって水平方向へ押された場
合、ころ107の上の可動枠108がベース105に対し水平方
向へスムーズに変位する。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にあっては、摩耗したロールの溝
を補修する場合、少ない作業工数で補修を行なうことが
できる。作業工数が少なければ、その分人件費が少なく
て足る利点がある。また補修に要する時間数も少なく
て、圧延ラインの休止時間を短かくできる利点がある。

しかも上記補修作業に当ってロールの溝を切削する場
合、ロールをハウジングに付けたままの状態で切削で
き、しかもその場合、二つが一対の溝付ロールをハウジ
ングに対し所定の一方の軸線方向に寄せて位置関係を位
置決した状態で切削できる特長がある。このようにロー
ルをハウジングに付けたままで、しかも一方向に寄せて
位置決した状態で切削すると、上下二つの溝付ロールで
形成されるカリバーに喰違が生じ難く、上下対象のカリ
バーを形成する溝付ロールに仕上げることを可能にする
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図は圧延機の正
面図、第２図はロールスタンドの斜視図、第３図はロー
ルスタンドを第２図とは異なる方向から見た斜視図、第
４図はロールスタンドが未だ装着されないときのロール
切削装置の平面図、第５図はロールが切削されるときの
ロール切削装置を示す平面図部分図、第６図はロール回
転駆動装置がロールスタンドのロールに未だ連結されて
いないときのロール切削装置の縦断面図、第７図は上側
のロールが切削されるときのロール切削装置を第６図と
は異なる切断位置で示す縦断面図、第８図は下側のロー
ルが切削されるときのロール切削装置を示す縦断面図部
分図、第９、10、11図は夫々ロール切削装置の基準体と
ロールスタンドの加工基準座との関係を詳細に示す水平
断面図、第12図はロールスタンドを載置する為の台の異
なる実施例を示す縦断面図、第13（Ａ）〜13（Ｄ）図は
ロールの従来の切削方法を説明する図。 ２……ロールスタンド、４……ハウジング、５……ロー
ル、31……ロール切削装置、32……基枠、33……台、36
……固定手段、37……ロール位置決手段、38……ロール
回転駆動手段、90……切削具。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−51058（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−119385（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 28/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングとそのハウジングに回転自在に
   取付けてある圧延用の二つが一対の溝付ロールとを含む
   ロールスタンドを、圧延機から取り外すステップと、 上記の取り外したロールスタンドを固定するステップ
   と、 上記ロールスタンドにおける上記二つが一対で、しかも
   夫々が有する溝で相互間にカリバーを形成する溝付ロー
   ルを上記ハウジングに対して夫々自体の軸線方向の一方
   に共に寄せて位置決めするステップと、 上記軸線方向の一方に寄せられた夫々のロールにおける
   カリバーを形成する為の溝をその寄せられた位置で切削
   するステップと、 上記ロールの切削が済んだロールスタンドの固定を解く
   ステップと、 上記固定が解かれたロールスタンドを上記圧延機に装着
   するステップとを含む圧延機の溝付ロールの補修方法。
2. 【請求項２】基枠と、 上記基枠に設けられた、ロールスタンドを載せる為の台
   と、 上記台に載せられるロールスタンドのハウジングを上記
   基枠に固定する手段と、 上記台に載せられるロールスタンドの二つが一対で、し
   かも夫々が有する溝で相互間にカリバーを形成する溝付
   ロールを共にそれらの軸線方向の一方に寄せる為の手段
   と、 上記基枠に設けられた、上記二つの溝付ロールを回転さ
   せる為のロール回転駆動手段と、 上記基枠に設けられた、上記二つが一対の溝付ロールに
   おけるカリバーを形成する為の溝を上記一方に共に寄せ
   て位置決めした位置で夫々切削する為の切削具とを含む
   溝付ロール切削装置。
3. 【請求項３】台が基枠に対し上下動自在であり、かつ上
   記基枠には上記台を上下動させる為の昇降装置が設けら
   れている請求項２記載の溝付ロール切削装置。
4. 【請求項４】基枠には、ロールに対し切削具とは反対側
   の位置においてロールを切削具の側へ向けて押すための
   ラジアルプリロード機構を設けてある請求項２記載の溝
   付ロール切削装置。
5. 【請求項５】基枠には、ロールスタンドにおけるハウジ
   ングの側面に設けた加工基準座を受け止めて、基枠に対
   しハウジングの水平方向の位置決をする為の基準体が設
   けてある請求項２記載の溝付ロール切削装置。