JP4344347B2

JP4344347B2 - ロール矯正装置

Info

Publication number: JP4344347B2
Application number: JP2005271766A
Authority: JP
Inventors: 慎一田口; 哲夫細沼
Original assignee: 日本伸管株式会社
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: DE102006043274A1; GB2430171B; US7543470B2; GB2430171A; GB0617533D0; US20070062239A1; JP2007083251A

Description

本発明は、材料を真直に矯正するためのロール矯正装置に関する。

上下に対のロールを複数例配置して、上下のロールの間に材料を通過させることで、真直度を出すロール矯正装置が従来から知られている。材料は回転させないで通過させる場合と、回転させながら通過させる場合とがある。矯正装置の種類としては、ロールの配列の仕方によって、千鳥型と対向型に大別されている。

先ず、千鳥型のロール矯正装置を図５に基づいて説明する。千鳥型のロール矯正装置は、例えば７個の上部ロール５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７と７個の下部ロール６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７とを備えるものとする。パイプ等の材料１０を挿入する入口側の１対の上部ロール５１と下部ロール６１とが同一鉛直線上に配置され、更に出口側の３対の上部ロール５５，５６，５７と下部ロール６５，６６，６７とが同一鉛直線上に配置される。３個の上部ロール５５，５６，５７は同一高さに設定され、３個の下部ロール６５，６６，６７は同一高さに設定される。入口側（入口側を１番目とする）に近い２〜４番目の上部ロール５２，５３，５４と２〜４番目の下部ロール６２，６３，６４とが千鳥状（水平方向に上部ロールと下部ロールとが交互に異なる位置）に配置される。２〜４番目の上部ロール５２，５３，５４は、他の上部ロール５１，５５，５６，５７よりコンマ何ミリか下方に配置し、２〜４番目の下部ロール６２，６３，６４は、他の下部ロール６１，６５，６６，６７よりコンマ何ミリか上方に配置する。

材料１０は、入口側（１番目）の上部ロール５１と下部ロール６１との間から、出口側（７番目）の上部ロール５７と下部ロール６７との間に向けて移動させられる。千鳥状に配置した上部ロール５２，５３，５４と下部ロール６２，６３，６４を通過した後、同一鉛直線上に配置した３対の上部ロール５５，５６，５７と下部ロール６５，６６，６７を通過することで、材料１０が真直に矯正される。この千鳥型のロール矯正装置は、真円度が良いとうメリットがあるが、その反面加工ひずみが大きいというデメリットがある。

次に、対向型のロール矯正装置を図６に示す。対向型のロール矯正装置は、特許文献１に示されており、例えば７個の上部ロール７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７と７個の下部ロール８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７とを備えるものとする。この対向型のロール矯正装置では、７組全ての上下対の上部ロール７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７と下部ロール８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７とが同一鉛直線上に配置される。７組の上下対の上部ロールと下部ロールは、中央の上下対のロールを頂点とする左右対象の山形の形状に配置する。この対向型の矯正装置は、加工ひずみが小さいというメリットがあるが、真円度が悪いというデメリットがある。

特開平８−２４７５２

千鳥型と対向型は、真円度と加工ひずみについて互いに背反するメリット・デメリットを有する。このため、矯正する材料に応じて、業者は千鳥型の矯正装置と対向型の矯正装置との２種類の機械を用意する必要があった。２種類の矯正装置を用意することで、工場施設内におけるスペースが必要となり、しかもコストが高くなるという欠点があった。

これに対して、全ての上下対のロールを上下方向及び左右方向に移動自由にできるようにすることで、１台のロール矯正装置で、千鳥型と対向型とを兼用できることが考えられた。このロール矯正装置では、千鳥型と対向型の２台の機械を用意する必要がないため、工場施設内における占有スペースを１台分とすることが可能となる。

しかし、全ての上下対のロール（合計１４個のロール）を上下方向及び左右方向に移動自由にするロール矯正装置では、２種類のロール矯正装置を備える場合と比べてコストが低減できるが、上下方向並びに左右方向の移動手段が多いため、それ程のコスト低減ができない。また、千鳥型と対向型との間で互いに変更する際に、合計１４個のロールを上下方向と左右方向とにそれぞれ位置を変更しなければならないため、その変更にかなりの時間がかかり、生産効率が悪いものであった。

本発明は、千鳥型と対向型との両方を兼ねるもので、千鳥型と対向型との変更が容易で、安価なコストで製造できるようにしたロール矯正装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係るロール矯正装置は、対の上部ロールと下部ロールを奇数組備え、材料を前記上部ロールと下部ロールとの間に挿通させて材料を矯正させるロール矯正装置において、材料の挿入側から２番目のロールから奇数個の中央のロールまでの上部ロール側か下部ロール側の一方側における複数のロールを上下方向と左右方向に移動可能とし、上下方向と左右方向に移動可能な前記複数のロールと入口側の上部ロール並びに下部ロールと出口側の上部ロール並びに下部ロールとを除いた上部ロールと下部ロールとを上下方向にのみ移動可能としたことを特徴とするものである。本発明は、前記入口側の上部ロール並びに下部ロールと前記出口側の上部ロール並びに下部ロールを上下方向にのみ移動可能としたことを特徴とするものである。本発明は、上下方向と左右方向に移動可能な前記複数のロールがそれぞれ回転軸を有し、複数の回転軸を挿通させその複数の回転軸を上下方向に移動可能とする長穴を形成する支持部材とを有することを特徴とするものである。

全ての上部ロールと下部ロールのうち、上下方向と左右方向の両方の方向に移動可能なロールの数を、材料の挿入側から２番目のロールから奇数個の中央のロールまでの上部ロール側か下部ロール側の一方側に複数のロールのみとし、その他のロールのうちの入口側と出口側のロールとを除いたものを上下方向にのみ移動可能とすることで、対向型と千鳥型との両方に短時間で変更することができ、安いコストでロール矯正装置を製造することができる。また、上下方向と左右方向の両方の方向に移動可能な複数のロールのシャフトを支持手段で支持をして、その支持手段を移動させることで複数のロールを個別に調整することなく、横方向に容易に移動させることができる。

本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るロール矯正装置の概略構成図である。本発明では、上下５対以上の奇数組のロールを用いる。この実施例では、上下７組の対のロールを用いる。７個の上部ロールを上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７をとし、７個の下部ロールを下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７とする。材料１０の入口側（１番目）を上部ロール１１と下部ロール２１とし、材料１０の出口側（７番目）を上部ロール１７と下部ロール２７とする。本発明では、７個の上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７をそれぞれ回転させるための回転手段とその回転手段を移動させるための移動手段手段と、７個の下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７をそれぞれ回転させるための回転手段とその回転手段を移動させるための移動手段手段とを備えているが、それらの回転手段と移動手段は既知のため図示を省略する。

７個の上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７は、上下方向にのみ移動可能とし、左右方向に移動しないものとする。なお、入口側の上部ロール１１と出口側の上部ロール１７は上下方向に移動しないように（即ち、上下方向にも左右方向にも移動しないように）設定しても良い。５個の上部ロール１２，１３，１４，１５，１６の互いの間隔はそれぞれ同一のＸとする。また、入口側の上部ロール１１とその隣の上部ロール１２との間の間隔をＹとし、出口側の上部ロール１７とその隣の上部ロール１６との間の間隔をＹとする。間隔Ｙは間隔Ｘよりも長い距離に設定する。

７個の下部ロールのうち、下部ロール２１，２５，２６，２７を上部ロール１１，１５，１６，１７と同一鉛直線上に配置する。これら下部ロール２１，２５，２６，２７は、上下方向にのみ移動可能とし、左右方向に移動しないものとする。なお、入口側の下部ロール２１と出口側の下部ロール２７は上下方向に移動しないように（即ち、上下方向にも左右方向にも移動しないように）設定しても良い。

７個の下部ロールのうち、残り３個の下部ロール２２，２３，２４は、上下方向にも左右方向にも移動できるように設定する。即ち、７個の下部ロールのうち、２番目の下部ロール２２から真中に位置する下部ロール２４までの３個の下部ロール２２，２３，２４を、上下方向にも左右方向にも移動できるように設定する。ここで、図１に示す実施例では、７個の下部ロールでは、３個の下部ロール２２，２３，２４が上下方向にも左右方向にも移動できるようにしたが、５個の下部ロールでは２番目の下部ロールから真中の下部ロールまでの２個の下部ロールが上下方向にも左右方向にも移動できるようにし、９個の下部ロールでは、２番目の下部ロールから真中の下部ロールまでの４個の下部ロールが上下方向にも左右方向にも移動できるようにする。

次に、本発明を使用して対向型のロール矯正装置にする場合について説明する。７組の上部ロールと下部ロールのうち、上部ロール１１，１５，１６，１７と下部ロール２１，２５，２６，２７とが同一鉛直線上に配置されており、それら全てのロールが左右方向に移動しないように設定されている。残りの３組のうち上部ロール１２，１３，１４は左右方向に移動しないように設定されているが、下部ロール２２，２３，２４は左右方向に移動可能となっているため、下部ロール２２，２３，２４を左右方向に移動させて、下部ロール２２，２３，２４を上部ロール１２，１３，１４と同一鉛直線上に配置させる。これによって、７組全ての上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７と下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７とがそれぞれ同一鉛直線上に配置する。

その後、入口側の上部ロール１１と出口側の上部ロール１７とを同一の高さに設定し、上部ロール１１と上部ロール１７との間にある５個の上部ロール１２，１３，１４，１５，１６の高さを中央が高くなり左右対称の山形となるようにそれらの高さを設定する（図２）。最高の高さとなる中央の上部ロール１４の高さは、両端の上部ロール１１，１７の高さより一般には数ミリ程度高く設定される。これと同様に、入口側の下部ロール２１と出口側の下部ロール２７とを同一の高さに設定し、下部ロール２１と下部ロール２７との間にある５個の下部ロール２２，２３，２４，２５，２６の高さを中央が高くなるような左右対称の山形となるようにそれらの高さを設定する（図２）。最高の高さとなる中央の下部ロール２４の高さは、両端の下部ロール２１，２７の高さより一般には数ミリ程度高く設定される。同一鉛直線上に配置されている上下１組の間隔は、材料１０を挿通できる間隔に設定する。このように、それぞれの上部ロールと下部ロールとを移動させることによって、対向型のロール矯正装置とすることができる。これら上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７と下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７との間に材料１０を通過させることによって、材料１０を真直に矯正することができる。

次に、対向型から千鳥型へのロール矯正装置への変更について説明する。初期状態として、７組全ての上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７と下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７とがそれぞれ同一鉛直線上に配置されており、しかも全ての上部ロールの高さが同一高さで、かつ全ての下部ロールの高さが同一高さとなっている状態とする（図１）。この図１の状態から、左右に移動可能な３個の下部ロール２２，２３，２４を、それらの間の等間隔Ｘを保持しながら、入口側の下部ロール２１に向けて（図で左側）に移動させる（図３）。

３個の下部ロール２２，２３，２４を、入口側の下部ロール２１側に移動させた図３の状態では、水平方向において、下部ロール２２は上部ロール１１と上部ロール１２との間に位置し、下部ロール２３は上部ロール１２と上部ロール１３との間に位置し、下部ロール２４は上部ロール１３と上部ロール１４との間に位置する。その後、下部ロール２２，２３，２４を所定の高さだけ上方に移動させ、上部ロール１２，１３，１４を所定の高さだけ下方へ移動させる。下部ロール２２，２３，２４や上部ロール１２，１３，１４の所定の高さは、コンマ数ミリ程度のものである。図３の状態から、下部ロール２２，２３，２４と上部ロール１２，１３，１４とを上下方向に移動させることで、千鳥型のロール矯正装置にすることができる。これら上部ロール１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７と下部ロール２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７との間に材料１０を通過させることによって、材料１０を真直に矯正することができる。

以上のように、本発明では、対向型と千鳥型とのどちらのロール矯正装置にも適用できるようにするために、全ての上部ロールと全ての下部ロールとを上下方向に移動させる（入口側と出口側の上部ロールと下部ロールとは上下方向に移動しない場合もあり得る）が、水平方向に移動させるものを３個の下部ロール２２，２３，２４のみとしたものである。このように、水平方向に移動させるロールを少ない数に限定して、対向型と千鳥型との両方のロール矯正装置を作ることができるので、製造コストを低減でき、工場のロール矯正装置の設置面積も少なくできるものである。

次に、図４において、下部ロール２２，２３，２４を左右方向にまとめて移動させる構造について説明する。下部ロール２２，２３，２４は、それぞれ回転軸３２，３３，３４を有し、その回転軸３２，３３，３４は支持部材４０に形成される穴４２，４３，４４に挿通されている。穴４２と穴４３との水平方向の間隔と、穴４３と穴４４との水平方向の間隔はＸに設定する。これら穴４２，４３，４４は上下方向に長く形成されており、回転軸３２，３３，３４は上下方向に移動できるように設定されている。また、この支持部材４０には、下部ロールを２２，２３，２４の各回転手段（図示せず）を移動させるための移動手段が固定されている。対向型と千鳥型との相互に変更する場合には、支持部材４０を図示しない移動手段で移動させるだけで、下部ロール２２，２３，２４を左右方向に移動させることができ、それぞれの下部ロール２２，２３，２４の左右方向の位置調整を行う必要がない。これによって、対向型と千鳥型との相互の変更が容易に行える。なお、支持部材４０を用いた例を示したが、この支持部材４０は必ずしも用いなくても良い。

前述の実施例においては、下部ロール２２，２３，２４を左右方向に移動させたが、下部ロール２２，２３，２４に代えて上部ロール１２，１３，１４を左右方向に移動させるようにしても良い。また、前述の実施例では７組の上部ロールと下部ロールとを用いたが、５組や９組以上の奇数組であっても良い。奇数組としたのは対向型の場合に、中央の１組を頂点とするためである。

本発明に係るロール矯正装置の概略構成図である。本発明におけるロール矯正装置を対向型のロール矯正装置にした状態を示す概略構成図である。本発明におけるロール矯正装置において一部のロールを図２の状態かた移動した状態を示す要部拡大図である。本発明におけるロール矯正装置を千鳥型のロール矯正装置にした状態を示す概略構成図である。従来既知の千鳥型のロール矯正装置の概略構成図である。従来既知の対向型のロール矯正装置の概略構成図である。

符号の説明

１０材料
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７上部ロール
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７下部ロール
３２，３３，３４回転軸
４０支持部材
４２，４３，４４穴

Claims

対の上部ロールと下部ロールを奇数組備え、材料を前記上部ロールと下部ロールとの間に挿通させて材料を矯正させるロール矯正装置において、材料の挿入側から２番目のロールから奇数個の中央のロールまでの上部ロール側か下部ロール側の一方側における複数のロールを上下方向と左右方向に移動可能とし、上下方向と左右方向に移動可能な前記複数のロールと入口側の上部ロール並びに下部ロールと出口側の上部ロール並びに下部ロールとを除いた上部ロールと下部ロールとを上下方向にのみ移動可能としたことを特徴とするロール矯正装置。
前記入口側の上部ロール並びに下部ロールと前記出口側の上部ロール並びに下部ロールを上下方向にのみ移動可能としたことを特徴とする請求項１記載のロール矯正装置。
上下方向と左右方向に移動可能な前記複数のロールがそれぞれ回転軸を有し、複数の回転軸を挿通させその複数の回転軸を上下方向に移動可能とする長穴を形成する支持部材とを有することを特徴とする請求項１記載のロール矯正装置。