JP2975397B2 - ユニバーサルロールスタンドにおいてロールスタンドを被圧延材の新しいプロフイルに組替えた後に水平ロールと垂直ロールを自動的に調整するための方法およびこの方法を実施するための調整装置を備えているユニバーサルロールスタンド - Google Patents

ユニバーサルロールスタンドにおいてロールスタンドを被圧延材の新しいプロフイルに組替えた後に水平ロールと垂直ロールを自動的に調整するための方法およびこの方法を実施するための調整装置を備えているユニバーサルロールスタンド

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延ラインのユニバーサルロールスタンド
においてロールスタンドを新しい被圧延材の形状に組替
えた後に調整部材と荷重特性定数（FederKennliniekons
tante）を考慮したロール位置のための、計算ユニット
に接続された位置測定装置とにより水平ロールおよび垂
直ロールを自動的に調整するための方法およびこの方法
を実施するための調整装置を備えているユニバーサルロ
ールスタンドに関する。
ユニバーサルロールスタンドのロールを自動的に調整
するための冒頭に記載した様式の作業方法は、例えばド
イツ連邦共和国特許第3501 622号明細書から公知であ
る。この方法にあっては、下ロールは圧延中心線に移動
され、上ロールは圧延力により下ロール方向に移動され
る。ロールを順次移動させることによりロールのその都
度の位置が確定され、この確定のため『出発値』として
『圧延中心線内の下ロールの位置』が使用される。この
ようにして確定された下ロールを基準にして他の作業工
程が調整される。即ち、上ロールの軸方向固定が解か
れ、垂直ロールが圧延中心線方向に移動されるようにし
て、上ロールと垂直ロールは下ロールに従って整向され
る。この場合、上ロールと垂直ロールが場合によっては
上ロールの側面に当接されることにより、この上ロール
は軸方向で、両垂直ロールが下ロールの側面に当接する
まで、摺動される。次いでこの位置で上ロールが固定さ
れる。すべてのロールは圧延力により負荷され、このシ
ステムは接続されている計算機で零にセットされる。ロ
ールを調整するためのこの方法は、ロールスタンドの弾
性が水平ロールの半径方向でおよび垂直ロールの半径方
向で極めて異なる場合があることが度外視されている。
この理由から、ロールのためのこの公知の調整装置は著
しく不正確にならざるを得ず、この不正確さは後に、ロ
ールスタンドにおいて最初の形材で作業が行われ、圧延
力にもたらされる場合不利な作用を及ぼす。
ヨーロッパ特許第０ 248 605号明細書から、ユニバ
ーサルロールスタンドの垂直ロールと水平ロールを調整
するための方法が知られているが、この方法にあって
は、先ず『上水平ロールがロール間隙中心線上の一定し
た出発位置』に移動され、両垂直ロールが上水平ロール
の側面方向に摺動され、これによりこの水平ロールに関
して同様に出発位置が確定される。引続き垂直ロールが
移動されて戻され、下水平ロールは上水平ロール方向に
移動され、これにより下水平ロールのための出発位置が
確定される。その後、両垂直ロールは上水平ロールと下
水平ロールの側面方向に摺動される。水平ロールの縁部
が上記の調整後互いに面を同じくする位置に存在しない
場合は、水平ロールの一方を軸方向の固定を解き、垂直
ロールにより縁部が揃うような寸法だけ摺動される。こ
のヨーロッパ特許明細書には、被圧延材およびロール輪
郭に関してのロールスタンドの三次元的な座標を再現可
能に求めるために、ロールの調整と同時に水平ロールお
よび垂直ロールに関してロールスタンドのたわみ弾性を
求めることが如何に必要であるかに関しては何ら示唆を
与えていない。この明細書にあっては垂直ロールに関し
て粗調整とAGC−シリンダに関しては記述されている
が、特異なたわみ特性決定の上記の必要性には何ら触れ
ていない。
ドイツ連邦共和国公開特許第38 01466号明細書か
ら、ロールに所属している電気機械的な粗調整機構と液
圧微細調整機構とを備えたユニバーサルロールスタンド
用の調整装置が知られている。この調整装置により或る
時間間隔をもってロールスタンドに関する寸法調整工程
が行われる。この目的のためすべてのロールが電気機械
的に零−カリバーになるように相互方向に移動され、引
続き異なるカリバースケジュールに即応して期待し得る
平均した液圧圧力が形成される。微細調整機構の位置値
が異なる場合の記憶されているすべての液圧圧力は垂直
なおよび水平な力経過に関するロールスタンドたわみ特
性を与える。寸法調整条件下に与えられる位置値と圧力
値は制御技術的に零値にセットされる。これらのやり方
により、特にユニバーサル圧延ラインにおける仕上げロ
ールスタンドのカリバー調整を試験運転および試料採取
を行うことなしに満足が行くように行うことが可能であ
る。
ユニバーサルロールスタンドのロールを調整するため
の上記の公知技術による方法にとって共通の欠点は、こ
のような方法で求められたロールスタンド内のロールの
位置が実地においては諸種の要件に即応しないと言うこ
とである。何故なら、ロール胴の求められた垂直方向の
中心線が、例えば非対称的なプロフイルの場合、全くカ
リバーの形状と一致しないからである。これは不均等な
圧延力を招く。
本発明の課題は、ユニバーサルロールスタンドの水平
ロールと垂直ロールを−特に新しい被圧延材の形状にロ
ールスタンドを組替えた後に−自動的に、特にロールス
タンドのたわみ特性の自動的な決定との組合わせの下
に、即ちハウジングの延び、使用したロールの弾性挙動
およびロール調整等に関して、ロールスタンドの中心に
関する組込みの三次元的な形態を調整することを課題と
している。圧延力はロールの自動的な調整後は、形状輪
郭が非対称であっても、均一に形材に作用しなければな
らない。
この課題はロールスタンドのロールの自動的な調整の
ための、および荷重特性定数の決定のための、請求され
た方法行程並びにそのための構造上の構成により解決さ
れる。
即ち、上記課題は本発明により、以下の作業順序、即
ち −水平ロールをロールスタンドの垂直方向で不摺動にか
つ水平方向で同じ高さでロールスタンド内に組込むこ
と、 −下水平ロールと上水平ロールを垂直方向の中心位置で
ロールスタンド内に組込むこと、 −下水平ロールと上水平ロールを垂直ロールにより一定
の圧力で交互に移動せ、測定された位置値からロール中
心を決定すること、 −水平ロールを上方に移動させ、垂直ロールの水平方向
の中心位置の上方および下方において一定のロール間隙
を調整すること、 −垂直ロールを下水平ロールと上水平ロール方向に移動
させ、一定の圧力で負荷すること、 −上水平ロールと下水平ロールを交互に垂直ロール方向
に摺動させ、達せられた位置を測定し、下水平ロールと
上水平ロールのロール中心に対する間隔を算出するこ
と、 −水平ロールに関する位置実測値形成器と垂直ロールに
関する位置実測値形成器を零にセットすること、から成
る作業順序 によって圧延行程を行うことによって解決される。
更に、本発明による優れた構成により、ユニバーサル
ロールスタンドにける自動的な調整は、 −ロールスタンド内の垂直ロールの軸方向の組込み三次
元形状をロールの自動的な組替えのための固定基準値と
して使用し、水平ロールを、ロール三次元中心線とロー
ルスタンドの三次元ロール間隙中心線とが定まる、位置
実測値形成器によって測定されたロール位置に軸方向
に、そして位置実測値形成器によって測定されたロール
位置に半径方向で摺動させること、 −ロールを接触する瞬間にまで互いの方向に電気機械的
に移動させかつ引続き圧下圧力を少なくとも二つの圧力
測定点まで上昇させ、次いでこれらの測定点から再び負
荷を解くようにして、両水平ロールに関する半径方向の
荷重特性定数を一緒に求め、各々の垂直ロールに関する
半径方向の荷重特性定数を別個に求め、そして水平ロー
ルの軸方向の荷重特性定数をこれらの水平ロールの軸線
方向の一つに従ってそれぞれ別個に求めること によって達せられる。
ユニバーサルロールスタンド内の水平ロールと垂直ロ
ールを自動的に調整するためのこの方法にあっては以下
のような利点が得られる。垂直ロールのロールスタンド
に関連したかつ垂直方向で一定した組込み三次元的形態
を基礎として、水平ロールの組込みが専らロールスタン
ドの三次元的形態に則して整向され、従って新しい被圧
延材の形状のウエッブ中心、即ちロール間隙中心線が、
正確に垂直ロールのロール胴中心に置かれる。水平ロー
ルが軸方向のロールスタンド中心に相当する軸方向の中
心位置を正確に占め得ると言う請求された構成に基づい
て、新しい被圧延材の形状のフランジ厚みロールスタン
ドの操作側においても、またその駆動側においても正確
に調整することが可能である。その結果、圧延されるべ
き形材は著しいウエッブの中心からの外れを伴うことな
く、極めて正確なフランジ厚みとウエッブ厚みとをもっ
て圧延される。特に一つ或いは多数の試料形材を使用し
て試験運転を行う必要がない。何故ならロールカリバー
が自動的にかつすべての圧延条件の考慮の下に始めから
その都度の形材にとって最適なカリバーに調整されるか
らである。
本発明による優れた構成により、これは予め調整され
たロール間隙並びにロール胴の形状および求められた測
定値を考慮して行われる。これにより上ロールと下ロー
ルが同じロール胴の形状を有する。この作業順序は特許
請求の範囲の請求の項に記載のように上水平ロールでも
開始することが可能である。移動された水平ロールのロ
ール間隙も垂直ロールの水平方向の中心位置の下方に位
置する。作業工程の上記の有利な順序は、ロールスタン
ドに関連する三次元的形態のロール中心とロール間隙中
心線を正確に求めることを完全に自動的に、かつどんな
試験運転および光学的な補助手段を必要とすることなく
可能にする。ロールスタンド内のロールの調整は指令所
から制御可能である。即ち、水平ロールの軸方向のロー
ル中心と一致しているロールスタンドの軸方向のロール
中心を計測するには、ただ垂直ロールを水平方向で移動
させればよい。この場合水平ロールの正確な半径方向の
調整は差し当たり重要ではない。第二の自動的に行われ
る作業工程にあって始めて水平ロールのロール中心が特
許請求の範囲の請求項に記載のように確定される。
更に、本発明による構成により、ロールが電気機械的
に相互方向で突合う瞬間まで移動させられ、引続き圧下
力が少なくとも二つの圧力測定点まで高められ、この圧
力測定点から再び負荷を解くようにして、両水平ロール
の半径方向の荷重特性定数が一緒に、各々の垂直ロール
の荷重特性定数が別個に、かつ水平ロールの一方の軸方
向の荷重特性定数か両軸方向の一つの軸方向に従ってそ
れぞれ別個に求められる。荷重特性定数を上記のように
して求める方法により、形材圧延機において絶えず形材
毎に異なり、その上上水平ロールは下水平ロールに不均
一に配分される軸方向の圧延分力を考慮することが可能
となる。本発明による構成の利点は、非対称的な形材の
圧延の際もっと明白にに得られる、何故ならこの非対称
的な形材の圧延の際、ロール胴の垂直方向の中心がカリ
バーの形状と一致している必要がないからである。これ
らの実際の近い負荷状態のすべては特許請求の範囲に述
べたロールスタンドたわみ特性を求めることにより考慮
され、これにより試験運転することなく、また試料採取
を行うことなくユニバーサルロールスタンドのカリバー
調整が迅速にかつ再現可能に行われる。
本発明による構成により、ロール相互の電気機械的な
調整の速度は間隔縮小と共に減速され、突合う瞬間に零
にされる。これにより圧延される形材の取替えの際新し
い形材に関するたわみ特性の迅速かく確実な決定が可能
となる。何故ならロールが突合う瞬間まで、即ち『ロー
ルキッシング』までプログラム化されて相互に移動され
るからである。ロールキッシングの瞬間は、例えば圧力
増大を記録する圧力記録計によって行われ、これにより
ロールの調整運動が停止される。
本発明による他の構成により、電気機械的な調整運動
は水平ロール相互にかつ垂直ロールが開いている場合突
合う瞬間まで同期され、引続き水平ロールの一つが圧下
力により液圧で負荷される。この有利な方法により、水
平ロールがたとえ比較的迅速に突合う瞬間まで互いに移
動されるとしても、この水平ロールの損傷が回避され
る。これに引続いて始めて圧下力が、たわみ特性の決定
のため、液圧により多数の圧力測定点に増大される。
本発明による構成により、垂直ロールは下水平ロール
および上水平ロールが除荷状態で相互に移動されかつ軸
方向で運動するように負荷が解かれている場合電気機械
的に突合う瞬間まで水平ロールの側面方向に移動され、
引続き個々の垂直ロールが圧下力と同期した圧力で液圧
により負荷される。例えば、上水平ロールは下水平ロー
ルに対して縁部が等しく位置する状態に軸方向でこの下
水平ロールに対して、またこの反対に下水平ロールが上
水平ロールに対して縁部が等しく位置する状態に軸方向
で押付けられる。本発明による方法は、垂直ロールの各
々に関して誤りのない荷重特性定数の記録を許容する。
何故なら支持力が水平ロールを介して相殺され、ロール
スタンドの荷重特性定数が駆動側においても、操作側に
おいても測定されるからである。
本発明による構成により、いずれかの側のそれぞれの
垂直ロールは電気機械的に下水平ロールおよび上水平ロ
ールの側面方向に突合う瞬間まで移動され、この場合水
平ロールは除荷状態で相互方向で移動され、引続き各々
の垂直ロールが液圧による圧下力で負荷される。この場
合両水平ロールが固定されるか或いはこれらのいずれか
が固定される。両水平ロールが軸方向で摺動可能である
ことも可能である。これらの水平ロールの運動は場合に
よっては一緒に測定される。これにより下水平ロールと
上水平ロールに関する操作側でのおよび作業側での軸方
向のたわみ特性が別個に求められる。このようにして、
下水平ロールと上水平ロールが圧延の際予め調整された
ロール中心に保持されず、両垂直ロールの圧力差により
両方向に逃げると言う事態が考慮可能となる。即ち、こ
れにより誘因される弾性をユニバーサルロールスタンド
のカリバー調整の際計算技術により制御技術に関係ずけ
ることが可能である。
本発明による他の構成により、垂直ロールを液圧圧下
力で負荷する以前に、水平ロールの側面と各垂直ロール
のロール胴間で場合によっては充填片が挿入される。こ
の構成により特にフランジ幅が例えば500mm以上の形材
の圧延の際の水平ロールと垂直ロールの角度の相違が補
正される。スペーサ片の積層は垂直ロールのための荷重
特性定数の求める際相応して考慮される。このような充
填片は選択的に水平ロール間にも挿入される。
本発明による他の構成により、ロールの液圧による調
整のその都度の調整距離と相応して負荷された圧下力が
測定され、記憶され、自体公知の方法で圧力差と調整距
離の差から平均荷重特性定数が算出される。
本発明は、ロールを自動的に調整するための請求され
た方法を実施するための調整装置を備えたユニバーサル
ロールスタンドにも関する。このユニバーサルロールス
タンドの特徴とするところは、 −上水平ロールと下水平ロールが半径方向で作用する電
気機械的な長ストローク調整機構と液圧による短ストロ
ーク調整節機構と結合されており、かつ軸方向で作用す
る短ストローク移動機構を備えていること、 −下水平ロールと上水平ロールが半径方向で作用する電
気機械的な長ストローク調整機構と結合されており、か
つ軸方向で解離可能にかつ調整可能であること、 −垂直ロールが半径方向で作用する電気機械的な長スト
ローク調整機構および液圧による短ストローク調整機構
と結合されており、ロールスタンドの垂直方向で摺動不
能にかつ同じ高さに設けられていること、 −上水平ロールと下水平ロールが除荷可能な軸方向での
運動のための液圧移動機構を備えていること、 −垂直ロールがロールスタンドの間隙中心線内に設けら
れていること、 −水平ロールが軸方向の位置実際値形成器を備えてお
り、この位置実際値形成器が測定を行い得るように、ロ
ールスタンドの垂直ロール中心を決定するための計算ユ
ニットと結合されていること、 −水平ロールが軸方向の位置実際値形成器を備えてお
り、この位置実際値形成器が測定を行い得るように、ロ
ールスタンドの垂直ロール中心を決定するための計算ユ
ニットと結合されていること、 −電気機械的な長ストローク調整機構に圧力記録器、変
移計或いは類似のものが設けられていること、 −電気機械的な短ストローク調整機構に圧力測定値形成
器、変移計或いは類似のものが設けられていること、 である。
特許請求の範囲の記載から本発明によるユニバーサル
ロールスタンドにあって構造的な構成を選択的にその都
度他の水平ロールにも転用可能であることは明らかであ
る。これらの構造上の構成の組合わせはロールスタンド
の三次元的形態のロール中心とロール間隙に関するロー
ルの自動的な調整を可能にする。電気機械的な調整によ
りいわゆる『ロールキッシング』を迅速かつ極めて正確
に実施することが可能となる。液圧による短ストローク
調整機構によりたわみ特性を求めるための調整距離と圧
力測定点は考慮外に置かれる。この場合、電気機械的な
長ストローク調整機構と液圧による短ストローク調整機
構の構成或いは液圧による短ストローク調整機構の構成
も公知技術に即応して行われる。
電気機械的長ストローク調整機構に圧力記録計、変位
計等を設けるのが有利である。圧力記録計、変位計等は
液圧による短ストローク調整機構にも設けるのが有利で
ある。水平ロールは軸方向の位置実測値形成器を備えて
いるのが有利であり、この位置実測値形成器はロールス
タンドの『ロール中心』を決定するために計算ユニット
と結合されており、更に水平ロールは半径方向の位置実
測値形成器および軸方向の位置実測値形成器も備えてお
り、この位置実測値形成器はロールスタンドの水平方向
の『ロール中心』を決定するために計算ユニットと結合
されている。この場合、経費のかからない市販の機器を
使用することが可能である。
以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明を
詳しく説明する。
第１図によるユニバーサルロールスタンドの概略図か
らユニバーサルロールスタンドの両水平ロール１、２並
びに両垂直ロール３、４が認められる。ロールから及ぼ
される圧延力を受容するためのハウジングは図示されて
いない。この実施例にあっては上水平ロール１も下水平
ロール２にもそれぞれ一つの電気機械的な長ストローク
調整機構５、６が設けられており、これらの長ストロー
ク調整機構は二方向矢印で示してあり、それらの構造上
の構成は公知技術における構造上の構成に等しい。これ
は垂直ロール３、４のための電気機械的な長ストローク
調整機構７、８にも言えることである。水平ロール１、
２のその都度の位置は変位計９、10によって監視され
る。変位は目盛りによって表示される。同じような方法
で垂直ロール３、４の位置が変位計11、12によって監視
される。
上水平ロール１には二つの液圧短ストローク調整機構
13、14が、両垂直ロールには同様に二つの液圧短ストロ
ーク調整機構15、16が設けられている。更に上水平ロー
ルには軸方向で作用する液圧短ストローク調整機構22が
設けられている。変位計17により半径方向での水平ロー
ルの液圧短ストローク調整機構の位置が監視される。こ
の監視は変位計18により垂直ロールに関しても行われ
る。変位計12は上水平ロールの軸方向での液圧短ストロ
ーク調整機構22の監視を行う。水平ロール１、２によっ
て圧延形材に及ぼされる圧延力は圧延力値形成器および
圧力測定器19で測定される。垂直ロール３、４から圧延
形材に及ぼされる圧延力は、圧力値形成器20を介して求
められる。詳しく図示しなかったが、水平方向の圧延力
のためのすべての位置実測値形成器17、18、21並びに圧
力測定器19並びに垂直ロールの圧延力の圧力値形成器20
による結果は、電子計算機26内に記憶されかつ呼出し可
能である。
上水平ロールと下水平ロール１、２はロールスタンド
の水平ロールの中心線MWを中心として組込まれている。
垂直ロールはロールスタンドの垂直方向で摺動不能であ
り、水平に同じ高さでロールスタンドに組込まれてい
る。上水平ロールは軸方向で液圧短ストローク調整機構
22により調整可能である。
下水平ロール２は軸方向で独自の調整駆動機構を備え
ていない。垂直方向のロール中心を正確に決定するた
め、組込まれた下水平ロールは作業側23の垂直ロール４
でロールスタンドの基準縁部27方向に摺動される。一定
の測定液圧が達せられた場合、ロールスタンドの操作側
24の方向で達せられる位置を軸方向の変位計28で測定
し、圧力測定点P1を記憶させる（第２図参照）。その後
作業側23の垂直ロール４を再び戻す。
次いで操作側24の垂直ロール３により下水平ロール２
をロールスタンドの基準縁部27から作業側23の方向で摺
動させる。一定の測定液圧が達せられたら、その際達せ
られる作業側23方向での位置を軸方向の変位計29で測定
し、圧力測定点P2を記憶させる（第２図参照）。
下水平ロールの下水平ロール中心線MWを計算により求
め、一方下水平ロールを圧力測定点P2に保持する。下水
平ロールの水平ロール中心線MWは以下の式、即ち MW＝P2−P1:2（mm） によって算出される。
ロール間隙を零にセットした際、下水平ロール２は下
水平ロール中心線MWだけ垂直ロール４により圧力測定点
P2から戻される。次いで位置が下水平ロール中心線MWに
達したら、計算ユニット26内で次の位置値を零にセット
する。−上水平ロール１の軸方向の位置 −下水平ロール２の軸方向の位置 下水平ロール２の摺動と同時に上水平ロールも一緒に
摺動させる。この場合、上水平ロール１の軸方向での摺
動のための液圧短ストローク調整機構22の液圧シリンダ
が両側で負荷を解かれていることが前提である。
下水平ロールの下水平ロール中心線MWが上記条件に相
応して自動的に求められかつ確定された後、引続きロー
ル間隙中心線が求められる。冒頭に記載したように、こ
の目的のため垂直ロール３、４は作業側23と操作側24に
おいて水平にかつ同じ高さでロールスタンド内に組込ま
れている。垂直ロール３、４の中心線はロール間隙中心
線のための基準面である。
水平ロール１、２がロールスタンドの下水平ロール中
心線MW内に位置決めされかつこれら両水平ロール１、２
の軸方向の位置実測値形成器21が零にセットされた後、
垂直ロール３、４が移動される。両水平ロール１、２が
ロールキッシング状態になるまで一緒に移動され、液圧
短ストローク調整機構13、14により、例えば100KNの一
定の圧下力にもたらされる。位置実測値形成器の位置値
はロールキッシングの瞬間にかつロール応力が増大され
た際に求められ、計算機ユニット26内に記憶される。
ロール間隙が零にセットされた後、第３図により約10
mmのロール間隙Ａが調整形成される。この際両水平ロー
ルは後に求められるロール間隙中心線MS上方で調整され
る。液圧短ストローク調整機構15、16により両垂直ロー
ル３、４は下水平ロール２方向に移動され、各々の垂直
ロールの圧下力が同期して、例えば1000KNに増大され
る。
下水平ロール２の締付け工程が終わった後、上水平ロ
ール１が液圧短ストローク調整機構22により軸方向で下
水平ロール中心線MWから作業側23の垂直ロール４まで、
引続き操作側24の垂直ロール３まで摺動される。距離X1
とX2は上水平ロール１のための位置実測値形成器21によ
り求められる。
下水平ロール２のロール間隙中心線MSまでの距離Ｂは
以下の式、 によって求められる。
ロールスタンドの下水平ロール中心線MWおよびロール
間隙中心線MSが求められた後、下水平ロールは計算され
たロール間隙中心線に移動される。引続き水平ロールの
ための位置実測値形成器と垂直ロールのための位置実測
値形成器が零にセットされる。
上水平ロールと下水平ロールをウエッブ厚みのための
ロール間隙『零』に位置決めするため、電気機械的な長
ストローク調整機構５、６が±0.04mmの調整精度で調整
され、かつ上水平ロールのための液圧短ストローク調整
機構13、14は±0.01mmの調整精度で調整される。使用さ
れた位置実測値形成器から±0.01mmの調整精度でロール
間隙が調整れる。水平ロール１と２のための位置実測値
形成器17を零にセットした際垂直方向のロールスタンド
の弾性に関する荷重特性定数が考慮され、下水平ロール
と上水平ロールのロール配列（Abplattung）に関する計
算による定数が考慮される。ロールスタンドの水平方向
での垂直ロール３、４の位置実測値形成器18を零にセッ
トするため作業側23の垂直ロール４と操作側24の垂直ロ
ールが同時に水平ロールの側面方向に移動される。各々
の垂直ロール３、４を作業側23と操作側24のフランジ厚
みにとって必要なロール間隙に位置決めするため、電気
機械的な長ストローク調整機構７、８が＋／−0.04mmの
調整精度で調整され、かつ液圧短ストローク調整機構1
5、16が＋／−0.01mmの調整精度で調整される。使用さ
れた位置実測値形成器による値の解析によりロール間隙
の各々が＋／−0.01mmに調整される。垂直ロールのため
の位置実測値形成器を零にセットした際、ロールスタン
ドの水平方向でのこの垂直ロールの荷重特性および垂直
ロールの半径方向での荷重特性が考慮される。更に、零
セットの垂直ロールの計算上のロール配設が考慮され
る。水平ロール１、２のための液圧短ストローク調整機
構13、14と垂直ロール３、４のための液圧短ストローク
調整機構15、16は予め記憶されているその都度の出発位
置にリセットされる。即ち、水平ロールと各々の垂直ロ
ールのロール間隙の調整間隙は液圧による調整の零位置
に関係ずけられる。
特に圧延ラインにおいてユニバーサルロールスタンド
の水平ロールと垂直ロールを新しい形材形状に組替えた
後、ユニバーサルロールスタンドの迅速かつ再現可能な
カリバー調整を試験運転することなく、また試料を採取
することなく行い得るようにするため、ユニバーサルロ
ールスタンドの荷重特性定数を改めて決定しなければな
らない。この荷重特性定数を求めることは以下の作業工
程によって特徴ずけられる。
先ず各水平ロールのための荷重特性定数を求めること
が一緒に行われる（第5a図および第5b図参照）。この目
的のため、上水平ロール１の電気機械的な長ストローク
調整機構５と液圧短ストローク調整機構13、14並びに下
水平ロール２の電気機械的な長ストローク調整機構６が
作動される。垂直ロールは開かれた位置にある。上水平
ロールと下水平ロールの調心された調整運動を保証する
ため、電気機械的な長ストローク調整機構のための両駆
動機構が電気的に同期作動される。液圧短ストローク調
整機構13、14は液圧シリンダの出発位置に位置決めさ
れ、そこで調整運動の間保持される。
上水平ロールと下水平ロールは電気機械的に一緒に移
動される。下水平ロールに設けられている圧力測定器19
は圧力増大を記録し、この場合調整速度がロール間隙の
縮小が増大するに連れて第６図における速度経過に相応
して低減される。水平ロールの突合う瞬間に両電気機械
的な長ストローク調整機構のための調整速度が零にな
る。これはいわゆる『ロールキッシング』と称される。
水平ロール１のための液圧短ストローク調整機構によ
り圧下力が例えばＦ＝1000KN（式中Ｆは荷重特性定数。
以下同じ）に増大される。第5a図における荷重特性の初
期値A1は圧下力1000KNに相当する。この場合ピストンの
調整距離が測定され、記憶される。同時にこの初期値A1
は零にセットされる。
上水平ロール１のための液圧短ストローク調整機構に
より、圧下力は更に例えばＦ＝3000KNに増大される。こ
れは第5a図における荷重特性の初期値A2に相当する。付
加的な圧力増大によるピストンの調整距離差が測定さ
れ、記憶される。
上水平ロール１のための液圧短ストローク調整機構に
より、圧下力は更に約10％、例えばＦ＝3300KNに増大さ
れ、その後3000KNに低減される。これは第5a図における
荷重特性の初期値B2に相当する。ピストンの調整距離−
位置が測定され、記憶される。上水平ロール１のための
液圧短ストローク調整機構は更にＦ＝100KNに低減され
る。これは第5a図における荷重特性の初期値B1に相当す
る。
両水平ロール１、２の平均荷重特性定数を決定するた
め点P1とP2が計算される。この場合P1＝（B1−A1）/2と
P2＝（B2−A2）/2である。移動距離差（ΔＳ）はP2−P1
（mm）の差から得られる。圧力差（ΔＦ）は差3000KN−
1000KNから得られる。その際平均荷重特性定数はΔF/Δ
Ｓ（KNmm）である。ロールキシングの際にロール接触
力、ロール直径、ロール胴長さ並びに被圧延材の係数と
なるロール配設は別個に選択されず，計算によって求め
られ、記憶され、かつ平均荷重特性を決定の際、考慮さ
れる。
垂直ロール３、４に関する荷重特性定数を求めるする
際（第7a図および第7b図参照）、電気機械的な長ストロ
ーク調整機構７、８と液圧短ストローク調整機構15、16
が作動される。この場合水平ロールは加圧されることな
く一緒に移動される。上水平ロール１は液圧により軸方
向の運動のための液圧短ストローク調整機構22において
両側で荷重が解消される。
垂直ロールのための液圧短ストローク調整機構15、16
は液圧シリンダの出発位置に位置決めされ、そこで調整
運動の間保持される。
両垂直ロールの調整運動は、上水平ロールが下水平ロ
ールと、または下水平ロールが上水平ロールと接触する
まで電気機械的に行われ、同期されず、かつ同時にユニ
バーサルロールスタンドの作業側23と操作側24に関して
行われる。第６図による速度経過に相応して、調整速度
はロール間隙が縮小するに連れて低減され、上水平ロー
ルおよび下水平ロールが互いに突合う瞬間に、即ちロー
ルキッシングの瞬間に零になる。
上水平ロールはこの工程の際軸方向で下水平ロールと
縁部が同一面に来るように押圧され、個々の垂直ロール
の圧下力は圧力同期状態で例えば1000KNに増大される。
第7a図における荷重特性における初期値A1を求めること
は駆動側と操作側とで別個に行われる。この方法は各々
の垂直ロールそれぞれに関する荷重特性の誤りのない記
録を許容する。何故なら支持力が水平ロールを介して相
殺され、駆動側と操作側の弾性値のみが測定されるから
である。この場合、液圧短ストローク調整機構15、16に
関してピストンの調整距離が測定され、記憶される。同
時に初期値A1は同様に零にセットされる。垂直ロールの
各々に関する荷重特性定数の他の検出は、水平ロール
１、２に関して行われかつ上記第5a図および第5b図に関
してかつ水平ロールの図示した荷重特性に関して述べら
れている作業工程に相応して行われる。
仕上げユニバーサルロールスタンドにおける垂直ロー
ルの荷重特性定数の求める際、例えばフランジ幅が500m
m以上である形材の圧延を行うための水平ロール組みに
おける、水平ロールと垂直ロールの異なる角度が補正さ
れる。この場合垂直ロールの水平ロールに対する押圧の
際充填片、例えばスペーサ片が挿入される。このスペー
サ片はロール交換の際に組込まれ、垂直ロールの調整後
ユニバーサルロールスタンドから取去される。スペーサ
片の積層は荷重特性定数の求める際に垂直ロールの配設
と共に計算にあたっか考慮される。
下水平ロールに関する軸方向の荷重特性は垂直ロール
の両方で別個に求められる（第8a図、第8b図および第9a
図および第9b図参照）。この目的のため下水平ロール２
は、ロールスタンドの操作側24に設けられているこれら
のロールの軸方向摺動のための調整距離値形成器25を備
えている。
下水平ロールに関する軸方向のかわみ荷重特性を求め
るため、両垂直ロール３、４の電気機械的な長ストロー
ク調整機構７、８と液圧短ストローク調整機構15、16が
使用される。この際上水平ロールは液圧により軸方向で
作用する液圧短ストローク調整機構22により両側で荷重
が解かれる。
下水平ロール２は圧延の際予め調整されたロール中心
に保持されておらず、圧延の際の両垂直ロールの圧延力
差により両方向で逃げる。仕上げユニバーサルロールス
タンドの場合、例えば500mmのフランジ幅にあっての垂
直ロールと水平ロールの異なる角度を補正するため、圧
延が行われる以前にスペーサ片が挿入される。スペーサ
片の積層は荷重特性定数を求める際計算ユニットで考慮
される。垂直ロールの液圧短ストローク調整機構は、そ
れらのその都度の液圧シリンダの出発位置に位置決めさ
れかつ調整運動の間その状態に保持される。
操作側24の方向での下水平ロール２の荷重特性定数の
検出は第8a図に従って行われる。
駆動側23の垂直ロール４は電気機械的な長ストローク
調整機構８により下水平ロールの方向に移動される。こ
の工程の際、上水平ロールのみが一緒に摺動される。接
触する瞬間までの調整速度はロール間隙の縮小に相応し
て低減される。即ち、この調整速度は第６図に相応して
ロールキッシングの瞬間まで零に戻される。垂直ロール
４が下水平ロール２に接触する瞬間は圧力増大によって
記録される。
駆動側23の垂直ロール４のための液圧短ストローク調
整機構16により圧下力は、例えばＦ＝1000KNに増大され
る。この圧延力は求めるられた荷重特性の初期値A1に相
当する。軸方向摺動部における変位計18における移動距
離差は、1000KNの際、同様に零にセットされる。第8a図
の荷重特性に相応して、駆動側の垂直ロールの液圧短ス
トローク調整機構16により圧下力は更に、例えばＦ＝30
00KNに増大される。この圧延力は荷重特性における値A2
に相当する。調整距離は軸方向摺動部における変位計を
介して測定され、かつ記憶される。次いで、垂直ロール
４の圧下力は更に10％、例えばＦ＝3300KNに増大され、
その後3000KNに低減される。この圧延力は第8a図におけ
る荷重特性に関する値B2に相当する。軸方向摺動部にお
ける調整位置は測定され、記憶される。駆動側の垂直ロ
ールの液圧短ストローク調整機構16で圧下力は更に1000
KNに低減される。この圧延力は第8a図における荷重特性
に関する値B1に相当する。軸方向摺動部における移動位
置は測定され、記憶される。第8a図による点P1とP2間の
平均荷重特性定数は、予め水平ロール１、２に関する平
均荷重特性定数の計算の際に与えられる対数に相応して
計算される。
第9a図および第9b図による駆動側23の方向での、下水
平ロール２に関する荷重特性定数をもとめることは、第
8b図による操作側24の方向での下水平ロールの荷重特性
定数の求める場合と同様な方法で行われ、操作側24の垂
直ロール３で実施される。これは第9b図に概略図示され
ている。第9a図による点P1とP2間の平均荷重特性定数の
計算は同様に第8a図による平均荷重特性定数の計算のた
めの、および水平ロールに関して与えられている対数に
相応して行われる。
上記の特許請求の範囲に請求されておりかつ上に説明
した本発明による方法およびユニバーサルロールスタン
ドにより、求められたその時の荷重特性定数を考慮した
水平ロール間隙と垂直ロール間隙の自動的な零セットと
同時に、ユニバーサルロールスタンドのロールの自動的
な調整が可能となる。ユニバーサルロールスタンドのロ
ールの自動的なこの調整は指令所から行うことが可能で
ある。この場合、本発明による構成は、ユニバーサルロ
ールスタンドの下水平ロールにのみならず、選択的に上
水平ロールにも関して行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はユニバーサルロールスタンドの圧下装置を備え
た、圧延中心に位置決め可能な水平ロールの図、 第２図はロール中心を計算するための測定曲線、 第３図はユニバーサルロールスタンドのロール中心に位
置決め可能な水平ロールの図、 第４図は第３図の切断線Ｘに沿った拡大図、 第5a図は第5b図のユニバーサルロールスタンドの水平ロ
ールに関する荷重特性、 第5b図は第5a図の荷重特性によるユニバーサルロールス
タンドの配設、 第６図はロール間隙縮小に依存した調整速度の経過を示
すグラフ、 第7a図は第7b図のユニバーサルロールスタンドの垂直ロ
ールに関する荷重特性、 第7b図は第7a図の荷重特性によるユニバーサルロールス
タンドの配設、 第8a図は第8b図のユニバーサルロールスタンドの下水平
ロールに関する軸方向の荷重特性、 第8b図は第8a図の荷重特性によるユニバーサルロールス
タンドの配設、 第9a図は第9b図のユニバーサルロールスタンドの下水平
ロールに関する軸方向の荷重特性、 第9b図は第9a図の荷重特性によるユニバーサルロールス
タンドの配設。 図中符号は、 １、２……水平ロール、３、４……垂直ロール、５、
６、７、８……電気機械的な長ストローク調整機構、
９、10、11、12……変位計、17、21……位置実測値形成
器、ロールスタンド19……圧力記録計、20……圧力測定
器、22……液圧短ストローク調整機構、23……作業側、
24……操作側、26……計算機ユニット、27……基準縁
部、29……変位計、MS……ロール間隙中心線、MW……下
水平ロール中心線、ΔＦ……圧力差、ΔＳ……移動距離
差。
フロントページの続き (72)発明者 ウアルター・シユマルツ ドイツ連邦共和国、エルクラート、ゲル ハルト‐ハウプトマン‐ストラーセ、43 ツエ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 13/10,31/16 (54)【発明の名称】 ユニバーサルロールスタンドにおいてロールスタンドを被圧延材の新しいプロフイルに組替えた 後に水平ロールと垂直ロールを自動的に調整するための方法およびこの方法を実施するための調 整装置を備えているユニバーサルロールスタンド

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧延ラインのユニバーサルロールスタンド
    においてロールスタンドを被圧延材の新しいプロフイル
    に組替えた後、調整部材（5,6;13,14;15,16）と荷重特
    性定数（Ｆ）を考慮したロール調整のための、計算ユニ
    ット（26）に接続された位置測定装置とにより水平ロー
    ル（1,2）と垂直ロール（3,4）を自動的に調整するため
    の方法において、 以下の作業順序、即ち −垂直ロール（3,4）をロールスタンドの垂直方向で不
    摺動にかつ水平方向で同じ高さでロールスタンド内に組
    込むこと、 −下水平ロールと上水平ロール（1,2）を垂直方向の中
    心位置でロールスタンド内に組込むこと、 −下水平ロールと上水平ロール（1,2）を垂直ロール
    （3,4）から一定の圧力で交互に移動せ、測定された位
    置値から下水平ロール中心線（MW）を決定すること、 −水平ロール（1,2）を上方に移動させ、垂直ロール
    （3,4）の水平方向の中心線の上方および下方において
    一定のロール間隙（Ａ）を調整すること、 −垂直ロール（3,4）を下水平ロールと上水平ロール
    （1,2）方向に移動させ、一定の圧力で負荷すること、 −上水平ロールと下水平ロール（1,2）を交互に垂直ロ
    ール（3,4）方向に摺動させ、達せられた位置を測定
    し、下水平ロールと上水平ロール（1,2）のロール間隙
    中心線（MS）に対する間隔（Ｂ）を算出すること、 −水平ロール（1,2）に関する位置実測値形成器（17,1
    2）と垂直ロール（3,4）に関する位置実測値形成器（1
    8）を零にセットすること、から成る作業順序で行うこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】−ロールスタンド内の垂直ロール（3,4）
    の軸方向の組込み三次元形状をロールの自動的な組替え
    のための固定基準値として使用し、水平ロール（1,2）
    を、下水平ロール中心線（MW）とロールスタンドのロー
    ル間隙中心線（MS）とが定まる、位置実測値形成器（1
    7）によって測定されたロール位置に軸方向に、そして
    位置実測値形成器（21）によって測定されたロール位置
    に半径方向で摺動させること、 −ロールを接触する瞬間にまで互いの方向に電気機械的
    に移動させかつ引続き圧下圧力を少なくとも二つの圧力
    測定点（P1,P2）まで上昇させ、次いでこれらの測定点
    から再び負荷を解くようにして、両水平ロール（1,2）
    に関する半径方向の荷重特性定数（Ｆ）を一緒に求め、
    各々の垂直ロール（3,4）に関する半径方向の荷重特性
    定数を別個に求め、そして水平ロール（1,2）の軸方向
    の荷重特性定数をこれらの水平ロールの軸線方向の一つ
    に従ってそれぞれ別個に求めることを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】ロール（3,4;1,2）の電動機構による調整
    機構（7,8;9,10）の速度を間隔が縮小するに伴い減速
    し、接触する瞬間に零にすることを特徴とする、請求項
    １或いは２に記載の方法。
  4. 【請求項４】水平ロール（1,2）の電気機械的な調整運
    動を相互方向で、かつ垂直ロール（３、４）が開いてい
    る場合、接触する瞬間まで同期させ、引続き水平ロール
    （1,2）の一つを液圧により圧下力で負荷することを特
    徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の
    方法。
  5. 【請求項５】垂直ロール（３、４）を、上水平ロールお
    よび下水平ロール（1,2）が無負荷状態で相互方向に移
    動させられ、かつ軸方向で運動するように負荷が解かれ
    ている場合、電気機械的に接触する瞬間まで水平ロール
    （1,2）の側面方向に移動させること、および引続き個
    々の垂直ロール（３、４）の各々を圧下力と同期した圧
    力で液圧により負荷することを特徴とする、請求項１か
    ら４までのいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】いずれかの側のそれぞれ一つの垂直ロール
    （３、４）を電気機械的に下水平ロールおよび上水平ロ
    ール（1,2）の側面方向に接触する瞬間まで移動させ、
    この場合水平ロール（1,2）を無負荷状態で相互方向で
    移動させ、引続き各々の垂直ロールを液圧により圧下力
    で負荷することを特徴とする、請求項１から５までのい
    ずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】垂直ロール（３、４）を液圧により圧下力
    で負荷する以前に、水平ロール（1,2）の側面と各々の
    垂直ロール（３、４）のロール胴間で充填片を挿入する
    ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つ
    に記載の方法。
  8. 【請求項８】ロールの液圧による調整のその都度の調整
    距離（Ｓ）と負荷された圧下力（Ｆ）を測定し、記憶さ
    せること、および自体公知の方法で圧力差（ΔＦ）と移
    動距離差（ΔＳ）から平均荷重特性定数を算出する、請
    求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】圧延ラインのユニバーサルロールスタンド
    においてロールスタンドを新しい被圧延材の形状に組替
    えた後に調整部材および荷重特性定数の考慮したロール
    位置のための、計算ユニットに接続された位置測定装置
    とにより水平ロールおよび垂直ロールを自動的に調整す
    るための方法を実施するこための調整装置を備えている
    ユニバーサルロールスタンドにおいて、 −上水平ロールと下水平ロール（１、２）が半径方向で
    作用する電気機械的な長ストローク調整機構（５、６）
    と液圧による短ストローク調整節機構（13、14）と結合
    されており、かつ軸方向で作用する液圧短ストローク調
    整機構（22）を備えていること、 −下水平ロールと上水平ロール（２、１）が半径方向で
    作用する電気機械的な長ストローク調整機構（5,6）と
    軸方向で取外し可能に結合されており、かつ調整可能で
    あること、 −垂直ロール（３、４）が半径方向で作用する電気機械
    的な長ストローク調整機構（７、８）および液圧による
    短ストローク調整機構（15、16）と結合されており、垂
    直方向で摺動不能にかつ同じ高さに設けられているこ
    と、 −上水平ロールと下水平ロール（１、２）が除荷可能な
    軸方向での運動のための液圧短ストローク調整機構（2
    2）を備えていること、 −垂直ロール（３、４）がロールスタンドの間隙中心線
    （MS）内に設けられていること、 −水平ロール（1,2）が軸方向の位置実際値形成器（2
    1）を備えており、この位置実際値形成器が測定を行い
    得るように、ロールスタンドの下水平ロール中心線（M
    W）を決定するための計算ユニット（26）と結合されて
    いること、 −水平ロール（1,2）が半径方向でかつ軸方向で働く位
    置実際値形成器（17,21）を備えており、これらの位置
    実際値形成器が測定を行い得るように、ロールスタンド
    の水平ロール間隙中心線（MS）を決定するための計算ユ
    ニット（26）と結合されていること、 −電気機械的な長ストローク調整機構（5,6,7,8）に圧
    力記録器（19）、変移計（9,10,11,12）が設けられてい
    ること、 −電気機械的な短ストローク調整機構（13,14,15,16）
    に圧力測定値形成器（20）、変移計（17,18）或いは類
    似のものが設けられていること、 を特徴とする、ユニバーサルロールスタンド。
JP2131462A 1989-05-24 1990-05-23 ユニバーサルロールスタンドにおいてロールスタンドを被圧延材の新しいプロフイルに組替えた後に水平ロールと垂直ロールを自動的に調整するための方法およびこの方法を実施するための調整装置を備えているユニバーサルロールスタンド Expired - Fee Related JP2975397B2 (ja)

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