JP3116040B2 - 片持ち型ロールアセンブリ - Google Patents

片持ち型ロールアセンブリ

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JP3116040B2
JP3116040B2 JP11224507A JP22450799A JP3116040B2 JP 3116040 B2 JP3116040 B2 JP 3116040B2 JP 11224507 A JP11224507 A JP 11224507A JP 22450799 A JP22450799 A JP 22450799A JP 3116040 B2 JP3116040 B2 JP 3116040B2
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    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02Shape or construction of rolls
    • B21B27/03Sleeved rolls
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  • Actuator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧延機に関し、より
詳細には、リング形状のワークロールを被駆動ロールシ
ャフトの端部に取り付けた「片持ち型(overhung typ
e)」の改良されたロールアセンブリに関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な片持ち型ロールアセンブリにお
いては、リング形状のロールが円筒形の内壁を有し、被
駆動ロール支持シャフトのテーパ部分にこの内壁部がは
め込まれる。そして、ロールシャフトのテーパ部分とロ
ールの円筒内壁との間には、テーパスリーブが挿入され
てこれらにくさび係合する。このようにくさび係合した
スリーブは、ロールシャフトからロールへトルクを伝え
る主たる手段として機能する場合がある。また、テーパ
スリーブは主にセンタリング装置として機能し、ロール
シャフトからロールへのトルク伝達は、例えばキーや他
の機械的な相互係合部材など、別の手段によって行われ
るか、近接するロールアセンブリの要素を油圧によりロ
ール側面に向けて取り付け、その摩擦接触によりトルク
を伝える場合もある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】テーパスリーブが主た
るトルク伝達要素として機能する場合、実質的に半径方
向外側への力がロールにかかる。よって、結果的に強ま
った周方向の応力に対抗するのに必要な強度を得るため
に、ロールは径方向に厚くする必要がある。このように
ロールの厚みが増すとシャフトの直径を減少させなけれ
ばならず、この結果、シャフトの強度が弱まるという問
題が発生する。
【0004】さらに、従来のロールアセンブリにおいて
は、テーパスリーブ又は他のトルク伝達要素を軸方向に
取り付けるには、通常、特別に設計された油圧作動型の
ツールが用いられる。このようなツールは高価であると
同時に非常に重く、このツールをロールアセンブリに対
して着脱するためには、通常、メンテナンス担当者がリ
フトクレーンを使用する必要がある。しかしながら、大
抵の工場設備としては、メンテナンス担当者が利用でき
るリフトクレーンの数はごく限られているために、非生
産的な機械の動作不能時間が長くなってしまう。
【0005】そこで、本発明の目的は、テーパスリーブ
を主にセンタリング装置として機能させ、ロールシャフ
トからロールへのトルク伝達はロールアセンブリの別の
要素をロール側面に摩擦接触させて行う片持ち型ロール
アセンブリを提供することである。このように、本発明
の効果として、ロールの周方向応力が減少する結果、こ
れに対応してロールの厚みが減少するとともにシャフト
の直径を効果的に増大させることができる。
【0006】本発明の別の目的は、摩擦接触によってロ
ール側面に作用するロールアセンブリのトルク伝達要素
を軸方向に取り付けるために用いる、簡単かつ機械によ
り動作する構造を提供することである。この目的は、天
井リフトクレーンなどの補助装置に依存することなくメ
ンテナンス担当者が使用できる低コストで軽量のツール
により達成できる。
【0007】
【課題を解決するための手段】以下に詳細に説明する本
発明の好適な実施形態においては、軸方向に移動可能な
円形リテーナを、リング形状のロールの外寄り側面と、
テーパスリーブの外寄り端部のいずれにも隣接させて回
転可能に固定することにより上記の目的及び効果を達成
する。テーパスリーブは、ロールシャフトのテーパ部と
ワークロールの円筒内壁との間に、緩みを持たせて挿入
されている。次に、シャフトの端部にナットを取り付け
る。このナットが円形リテーナに対抗して作用し、これ
により円形リテーナはテーパスリーブを押してこれをシ
ャフトのテーパ部分とロールの円筒開口との間の中心位
置にしっかりと挿入する。続いて、リテーナに挿入され
たジャッキねじをロールの外寄り側面に向けて締めるこ
とにより、ロールの内寄り側面を隣接する受け部に向け
てクランプする。この隣接受け部は、一般的に、ロール
シャフト上に、より直径の大きい円形を形成している。
このように、ジャッキねじとシャフト受け部が対向する
各ロール側面に摩擦接触する結果、これが主なトルク伝
達手段として機能する。
【0008】好ましくは、円形リテーナは、差込みカッ
プリングなどにより、軸方向においてテーパスリーブに
結合されている。よって、ナットを取り外した後、引き
続きジャッキねじが締められると、先細スリーブはしっ
かり挿入された中心位置から引き抜かれ、さらにロール
が解放されてロールシャフトから抜ける。
【0009】本発明の上記及びその他の目的、特性及び
効果については、添付の図面を参照して以下により詳し
く説明する。
【0010】
【発明の実施の形態】図において、ロールシャフト10
はテーパ部10aを有し、このテーパ部10aが、環状
ショルダ10bの形状を有する受け部から、ねじ端部1
0dを有するさらに直径の小さい端部10cに続く。リ
ング形状のロール12は、内寄り側面12a及び外寄り
側面12b、及び円筒内壁12cを有する。ロール12
は軸方向に沿ってシャフト10に取り付けられ、この
際、内寄り側面12aがアバットメントショルダ10b
に向けて当接し、円筒開口12cがシャフトのテーパ部
10aを取り囲む。
【0011】シャフト10は、ハウジング11内におい
てベアリングにより回動自在に支持される。ベアリング
の一つが符号13で示されている。シールアセンブリS
は、ハウジング内に潤滑剤を保持すると同時に外部から
冷却水が侵入するのを防ぐ。
【0012】シャフトのテーパ部10aとロール12の
円筒内壁12cとの間にはテーパスリーブ14が挿入さ
れている。スリーブの外寄り端面は、環状の溝14aを
有するカラーを含み、この溝は、円周上に間隔をあけて
設けられた、半径方向外側に突出した突出部14bの内
寄りに位置する。
【0013】円形ロールリテーナ16がシャフトの端部
10c上に軸方向に沿って支持されている。リテーナ
は、軸方向に移動自在であるが、例えば、シャフトの部
分10cのキー溝10eに収容される内側に突出したキ
ー16aなどの任意の適当な手段により、シャフト10
に対しては回動自在に固定されている。リテーナ16
は、円周に沿って間隔をあけて設けられた内側に突出す
る突出部16cに近接する16bにおいて、内側面に溝
が形成されている。図3において、最も明らかなよう
に、突出部16cは、スリーブ14の突出部14bと差
込みカップリングのような機械的相互係合を行うべく構
成され配置され、リテーナをスリーブに軸方向に結合す
る。
【0014】シャフトのねじ端部10dにナット18が
ねじ込まれる。ナット18はリテーナ16を介して作用
し、シャフトのテーパ部10aとロールの円筒内壁12
cとの間にスリーブ14をしっかりと挿入することによ
り、ロール12をシャフトの中心位置に配置する。この
ようにナットが締められた状態では、ロールの外寄り側
面12bと隣接するリテーナ16の内寄り表面は、互い
にぴったり接触するか、あるいは図1において20で示
されるように、これらの間にはわずかな空隙があっても
よい。
【0015】ジャッキねじ22がリテーナ16に挿入さ
れ、ロール12の外寄り側面12bと軸方向において係
合する。このジャッキねじを締めることにより、ロール
12の内寄り側面12aがシャフトの受けショルダ部1
0bに向けて圧接され、一方、リテーナ16はナット1
8によって、逆方向における動きを制限される。
【0016】受けショルダ部10b及びジャッキねじ2
2によりロールの各側面12a,12bに働く対向する
軸方向の力により、ロールシャフト10からリテーナ1
6を介してロール12にトルクを伝えるために必要な摩
擦力が生成される。
【0017】図5に最もわかりやすく示されるように、
ロールの取り外しは、以下のように簡単に行われる。ま
ずナット18を取り外し、続いてジャッきねじを締め
る。これによりリテーナ16がロールの外寄り側面12
bから離れ、また、スリーブの突出部14bとリテーナ
の突出部16cが機械的に相互に係合している結果、テ
ーパスリーブ14が外れる。
【0018】以上のように、本発明が従来のロール取り
付けアセンブリに優る多数の大きな利点を提供すること
が当業者に理解される。例えば、テーパスリーブ14の
役割は主としてロール12をシャフトのテーパ部10a
上の中心位置に配置することに限定される。この結果、
ロールにかかる周方向の応力はごく緩やかである。この
ため、ロールの厚みを小さくするような設計が可能であ
り、これに伴い、シャフトの直径が増大できるという利
点がある。さらに、周方向の応力が弱まる結果、ロール
12及びスリーブ14の有効な寿命が延びる。
【0019】スリーブ14は、単にナット18を締める
だけでその動作位置に固定される。この作業は、工場の
管理者により、標準的な軽量かつ比較的安価なエアレン
チを使用して行うことができる。
【0020】トルクの伝達は、軸方向に対向して生成さ
れる摩擦力をロールの両側面に作用させることにより、
主として行われる。これらの摩擦力は、ジャッキねじ2
2を締めるだけで生成され、これも一般的なエアレンチ
により実現する。この同じツールを、ロール取り外しの
際にテーパスリーブ14を引き抜くためにも使用でき
る。
【0021】開示の目的でここに選択した実施形態に
は、種々の変更及び修正が可能である。例えば、リテー
ナ16を回動自在にシャフトに固定するには、シャフト
の部分10c及びリテーナの内壁に相互作用する平坦面
を加工するなど、他の既知の機能的に等価な構成を用い
ることもできるが、これは一例であって発明を限定する
のもではない。また、軸方向に配置された任意の要素
間、例えば、ショルダ10bとロールの内寄り側面12
aとの間、またはロールの外寄り側面12bとリテーナ
16との間などにスペーサリングなどを挿入してもよ
い。
【0022】本発明は、請求の範囲に記載された本発明
の全体的な概念から逸脱しない範囲における、上記の又
は機械的及び機能的に等価ないかなる変化及び修正を含
むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のロールアセンブリの長さ方向の断面
図である。
【図2】 図1の右から見たロールアセンブリの端面図
である。
【図3】 図1の線3−3で切断した部分断面図であ
る。
【図4】 ロールアセンブリの分解図である。
【図5】 スリーブ引き出しモードにおいてロールアセ
ンブリの要素を示した図1と同様の図である。
【符号の説明】
10 支持シャフト、10a テーパ部、10b 受け
ショルダ部、10c端部、10d ねじ端部、11 ハ
ウジング、12 ロール、12a 内寄り側面、12b
外寄り側面、12c 円筒内壁、14 テーパスリー
ブ、14a溝、14b 突出部、16 円形リテーナ、
16a キー、16c 突出部、18 ナット、22
ジャッキねじ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−314207(JP,A) 特開 昭60−49804(JP,A) 特開 昭63−160705(JP,A) 特開 平10−192924(JP,A) 実開 昭60−157005(JP,U) 実開 昭61−190302(JP,U) 実開 平6−61302(JP,U) 西独国特許出願公開3104842(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 13/00 B21B 27/03 520 B21B 31/08

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受け部から端部分につながるテーパ部を
    有する支持シャフトと、 内寄り側面と外寄り側面及び円筒内壁を有し、前記内寄
    り側面が前記受け部に当接し、円筒内壁が前記支持シャ
    フトのテーパ部を取り囲むよう、前記支持シャフト上に
    軸方向に沿って取り付けられたリング形状のロールと、 前記支持シャフトのテーパ部とロールの円筒内壁との間
    に配置されるテーパスリーブと、 前記支持シャフトの端部分に支持され、これに対して回
    動可能に固定された円形リテーナと、 前記支持シャフトの端部分に挿入され、前記リテーナを
    介して作用し、前記支持シャフトのテーパ部とロールの
    円筒内壁との間に前記スリーブをしっかりと挿入するこ
    とによって、前記ロールを前記支持シャフト上の中心位
    置に配置するナットと、 前記リテーナに挿入され、ロールの外寄り側面と軸方向
    に係合することにより、前記ロールの内寄り側面を前記
    受け部に向けて圧接するねじ部材と、を含む圧延機のロ
    ールアセンブリ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のロールアセンブリにお
    いて、さらに、前記リテーナを前記スリーブに軸方向に
    連結する結合手段を含むロールアセンブリ。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のロールアセンブリにお
    いて、前記結合手段は、前記リテーナの円周に沿って間
    隔をあけて配置されたリテーナ突出部との相互作用によ
    ってこれと機械的に相互係合する、前記スリーブの円周
    上に間隔をあけて配置されたスリーブ突出部を含むロー
    ルアセンブリ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のロールアセンブリにお
    いて、前記円形リテーナは、前記スリーブと前記ナット
    との間において軸方向に沿って配置され、これらいずれ
    にも当接している、ロールアセンブリ。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載のロールアセンブリにお
    いて、前記ナットの緩め及びこれに続く前記ねじ部材の
    締めが前記リテーナを介して作用し、前記スリーブが前
    記シャフトと前記ロールとの間から軸方向に引き出され
    る、ロールアセンブリ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のロールアセンブリにお
    いて、前記ねじ部材は、前記ロールの円周方向に間隔を
    おいた位置においてロールの外寄り側面に係合可能であ
    ることを特徴とするロールアセンブリ。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のロールアセンブリにお
    いて、前記受け部は、前記支持シャフト上の拡大した直
    径を有する円形ショルダを含むロールアセンブリ。
  8. 【請求項8】 受け部と直径の減少した端部分との間に
    配置されたテーパ部を有する支持シャフトと、 内寄り側面と外寄り側面及び円筒内壁を有し、前記支持
    シャフトのテーパ部において軸方向に沿って支持された
    リング形状のロールと、 前記支持シャフトのテーパ部と前記ロールとの間に挿入
    され、前記ロールの外寄り側面から軸方向に突出する外
    側端部を有するテーパスリーブと、 前記スリーブの外寄り端部に隣接する位置において、前
    記支持シャフトの端部に支持され、前記ロールの外寄り
    側面から軸方向に間隔をあけて配置された円形リテーナ
    と、 前記支持シャフトの端部に挿入されて前記リテーナを前
    記ロールの外寄り側面に向けて付勢するとともに、前記
    スリーブを付勢して前記支持シャフトのテーパ部と前記
    ロールの円筒内壁との間に前記スリーブをしっかりと挿
    入する第1の手段と、 前記リテーナに挿入されて、前記ロールの外寄り側面と
    軸方向に係合することにより、前記ロールの内寄り側面
    を前記受け部に向けて軸方向に圧接する第2の手段と、 を含み、 圧延加工中において、前記第1の手段は、当該手段がリ
    テーナを付勢し、スリーブを挿入した前記の位置に、第
    2の手段は、当該手段が前記ロールを前記受け部に圧接
    させた前記の位置に、維持されるように形成および配置
    され、これにより前記スリーブおよび前記ロールがそれ
    ぞれの位置に保持される、 圧延機アセンブリ。
  9. 【請求項9】 受け部から端部分につながるテーパ部を
    有する支持シャフトと、 内寄り側面と外寄り側面及び円筒内壁を有し、内寄り側
    面が前記受け部に当接し、円筒内壁が前記支持シャフト
    のテーパ部を取り囲むように前記支持シャフトに軸方向
    に沿って取り付けられたリング形状のロールと、 前記支持シャフトのテーパ部と、前記ロールの円筒内壁
    との間に挿入されたテーパスリーブと、 前記支持シャフトの端部分に軸方向に沿って支持され、
    これに対して回転可能に固定された円形リテーナと、 前記リテーナを前記スリーブに軸方向に結合させる結合
    手段と、 前記支持シャフトの端部分に挿入され、前記リテーナを
    介して作用し、前記スリーブを前記支持シャフトのテー
    パ部と前記ロールの円筒内壁との間にしっかりと挿入す
    ることにより前記ロールを前記支持シャフト上の中心位
    置に配置するナットと、 前記リテーナに挿入されて、前記ロールの外寄り側面と
    軸方向に係合することにより前記ロールの内寄り側面を
    前記受け部に向けて圧接するねじ部材であって、前記ナ
    ットを緩め及びこれに続く前記ねじ部材の締めが、前記
    リテーナを介して前記スリーブを前記支持シャフトとロ
    ールとの間から軸方向に引き出すねじ部材と、を含む圧
    延機のロールアセンブリ。
JP11224507A 1998-08-10 1999-08-06 片持ち型ロールアセンブリ Expired - Fee Related JP3116040B2 (ja)

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