JP4430933B2 - 異なった圧延荷重を要する異なった圧延物を圧延するためのロールスタンド - Google Patents

Description

本発明は、下及び上のワークロールと、これらのワークロールに付設されたバックアップロールと、ロールハウジングとチョックとの間の圧下シリンダの対とを有する、異なった圧延荷重を要する異なった圧延物を圧延するためのロールスタンドに関する。

油圧の圧下シリンダは、圧延機において圧延荷重を発生させるために使用される。現在、圧延機にとって製品の多様化が決定的であり、これから、個々の製品間の大きな圧延荷重の相違が、同じロールスタンドに対して生じる。

異なった圧延荷重をロールスタンド毎に２つの圧下シリンダによって与えることが公知である。この場合、その際にまた低い圧延荷重も、高い圧延荷重と同じ摩擦損失を有し、これにより、調整に困難が生じる。高い摩擦損失の大部分は、ピストンシリンダユニットにおけるシール、ピストンロッド及びピストンの負荷に帰する。

ロールスタンドにおいて、特に熱間又は冷間圧延をするためのストリップロールスタンドにおいて圧延荷重を調節するために、両方の圧下シリンダが、シリンダハウジング内でシリンダピン上及びシリンダカラー内に案内されるそれぞれ１つのキャップピストンを備え、このキャップピストンの、内側のキャップ底部によって構成される中心ピストン面と、キャップ縁部によって構成される環状ピストン面とが、互いに依存せずにもしくは個々に又は加圧媒体と共に作用可能であることによって、簡単な方法で、百分率の圧延荷重変動を圧延荷重調整の流れに沿って全圧延荷重範囲にわたって最も小さく維持することが公知である（特許文献１）。しかしながらこれによれば、僅かに調整を困難にする複数の摩擦面しか得られない。

特許文献２からは、確かにチョックを用いずに働くが、しかしながら圧延荷重を調節するためには、テレスコープ式シリンダを使用するロールスタンドが公知である。これによれば、高い圧延減面率が、高い表面品質の場合にも得られる。

特許文献３には、同様に、チョックとロールハウジングとの間にテレスコープ式シリンダを配設することが考慮されていない。テレスコープ式シリンダは、むしろロールハウジングの底部に配設されており、バックアップロールのために設けられている。

冒頭で述べたロールスタンドは、特許文献４から公知である。ここでは、既に簡単なピストンシリンダユニットが、ロールハウジングとワークロールのためのチョックとの間に設けられている。
独国特許第４０ １０ ６６２号明細書 特開昭６０−１６２５１３号公報 特開昭６２−１３０７０５号公報 欧州特許出願公開第０ ６１８ ０１９号明細書

本発明の基本である課題は、この種のロールスタンドにおいて摩擦損失を低減し、これにより、より正確な調整が得られるようにすることである。

提起した課題は、本発明によれば、圧下シリンダが、それぞれ１つのテレスコープ式シリンダから成り、このテレスコープ式シリンダ内に、高い圧延荷重のための大きい直径を有する同軸の第１のシリンダと、この第１のシリンダ内に配設された大きいピストン内に形成された、低い圧延荷重のための小さい直径を有する同軸の第２のシリンダとが設けられており、圧力媒体接続部が、大きいピストンと第１のシリンダの間に構成された環状の圧力空間と、大きいピストン内に形成された接続部を介して、第２のシリンダと、第２のシリンダ内に配設された小さいピストンの間に構成された圧力空間と接続されており、これにより、圧力媒体接続部を介して供給される圧力媒体によって、大きいピストンと小さいピストンが、大きいシリンダのシリンダ底部に押し付けられること、小さい直径を有する第２のシリンダの小さいピストンが、大きいピストンの内部で、小さいピストンを操作するための圧力チャンバを構成し、小さいピストンのための圧力媒体接続部が、大きいシリンダのシリンダ壁部及びシリンダ底部を経て延在する圧力媒体通路を介して圧力チャンバと接続されていること、大きい第１のシリンダが、シリンダ底部の領域内で合流する圧力媒体接続部を備えることによって解決される。これにより、シールにおける摩擦力だけが、それぞれシリンダと付属するピストンとの間に生じる。従って、摩擦損失は、全体としてより少なくなり、これにより圧延荷重のより正確な調整を得ることができる。加えて、下面への接続部によって構造空間が節約される。

本発明では、大きい直径を有する大きい第１のシリンダが、環状の外側の圧力空間を構成し、この圧力空間の圧力媒体が、大きいピストンリングをシリンダ底部に押し付ける。利点は、大きいピストンが、小さいピストンの操作をしている間に静止位置に存在し、圧延荷重が低い場合に、大きいピストンにおける摩擦が完全に回避され、僅かに本質的により少ない小さいピストンにおける摩擦しか生じないことである。

また、本発明では、小さい直径を有する第２のシリンダの小さいピストンが、大きいピストンの内部で、小さいピストンを操作するための圧力チャンバを構成する。これにより、著しい空間の節約が結びついているテレスコープ式システムの利点を利用することができる。

更に、本発明では、小さいピストンのための圧力媒体接続部が、大きいシリンダのシリンダ壁部及びシリンダ底部を経て延在する圧力媒体通路を介して圧力チャンバと接続されている。利点は、短時間の媒体導入及び圧下シリンダの２つの面に対する圧力媒体接続部の配分にある。

更に、短時間の媒体導入は、同様に、大きい第１のシリンダが、シリンダ底部の領域内で合流する圧力媒体接続部を備えることによって生じる。これにより、大きいピストンを、小さい圧延荷重のための小さいピストンしか操作されない静止位置に移動させることができるという意図が支援される。

別の有利な形成は、大きい第１のシリンダが、大きいピストンをシールするエンドリングによって閉鎖可能であり、このエンドリングに、環状の外側の圧力空間のための圧力媒体接続部が接続されていることによって得られる。エンドリングは、大きいピストンに対するシールリングを収容することができ、環状の圧力空間の構成を可能にする。

図面の図１では、詳細には図示されてない下及び上のワークロールと、これらのワークロールに付設されたバックアップロールと、場合によってはワークロールのためのロール曲げ装置と、並びに場合によってはバックアップロールの圧下及びバランス取りをするための装置とを有する、異なった圧延荷重を要する異なった圧延物を圧延するためのロールスタンドが前提になっている。圧下シリンダ３の対が、ロールハウジング１とチョック２との間に図示されている。

圧下シリンダ３は、それぞれ１つのテレスコープ式シリンダ４から成る。テレスコープ式シリンダ４内には、大きいピストンリング５ｂを備えている外側に位置する環状の圧力空間５ａを有するそれぞれ１つの大きい第１のシリンダ５が設けられている。大きいピストン５ｄは、シリンダハウジング７内の大きい環状シール６によってシールされている。

下に向かって、シリンダハウジング７は、エンドリング８によって閉鎖されており、その際、同様に環状シール９及び１０は、大きいピストン５ｄをシールする。環状の圧力空間５ａ内に圧力媒体接続部１１により作用を与えた場合、大きいピストン５ｄは、図示されているように、シリンダ底部５ｃにまで押し付けられる。背圧は、圧力媒体接続部１２を介して構成される。大きい第１のピストン５ｄ内に、圧力チャンバ１３が形成されており、この圧力チャンバは、圧力媒体接続部１４によって作用を受けることができる。圧力チャンバ１３は、下に向かって、小さい第２のピストン１５ａを有する、大きいピストン５ｄ内で滑動する小さい第２のシリンダ１５によって閉鎖される。

圧力媒体接続部１４は、圧力チャンバ１３と、シリンダハウジング７の上の領域を経て延在する圧力媒体通路１６を介して接続している。小さい第２のピストン１５ａは、その直径が比較的小さい相応のシールリング１７，１８によって、小さい第２のシリンダ１５内でシールされている。

別のシールリング１９は、大きいピストン５ｄ内の小さいピストン１５ａに存在する。圧力媒体接続部１４は、圧力媒体を、シリンダ壁部５ｅ及びシリンダ底部５ｃを経て案内する。

図の左半分では、小さいピストン１５ａが上の位置に、また図の右半分では、下の位置にある。

圧力媒体接続部１１は、環状の大きい圧力空間５ａのために、小さいピストン１５ａの下面１５ｂへの接続部２０を形成する。

内部２１で小さい直径を有する小さい第２のシリンダ１５の小さいピストン１５ａは、小さいピストン１５ａを操作するための圧力チャンバ１３を構成する。

本発明による、異なった圧延荷重を要する異なった圧延物を圧延するためのロールスタンドを示す。

符号の説明

１ ロールハウジング
２ チョック
３ 圧下シリンダ
４ テレスコープ式シリンダ
５ 大きい第１のシリンダ
５ａ 環状の圧力空間
５ｂ 大きいピストンリング
５ｃ シリンダ底部
５ｄ 大きいピストン
５ｅ シリンダ壁部
６ 環状シール
７ シリンダハウジング
８ エンドリング
９ 環状シール
１０ 環状シール
１１ 圧力媒体接続部
１２ 圧力媒体接続部
１３ 圧力チャンバ
１４ 圧力媒体接続部
１５ 小さい第２のシリンダ
１５ａ 小さい第２のピストン
１５ｂ 下面
１６ 圧力媒体通路
１７ シールリング
１８ シールリング
１９ シールリング
２０ 接続部
２１ 大きいピストンの内部

Claims (2)

1. 下及び上のワークロールと、これらのワークロールに付設されたバックアップロールと、ロールハウジング（１）とチョック（２）との間の圧下シリンダ（３）の対とを有する、異なった圧延荷重を要する異なった圧延物を圧延するためのロールスタンドにおいて、
   圧下シリンダ（３）が、それぞれ１つのテレスコープ式シリンダ（４）から成り、このテレスコープ式シリンダ内に、高い圧延荷重のための大きい直径を有する同軸の第１のシリンダ（５）と、この第１のシリンダ（５）内に配設された大きいピストン（５ｄ）内に形成された、低い圧延荷重のための小さい直径を有する同軸の第２のシリンダ（１５）とが設けられており、圧力媒体接続部（１１）が、大きいピストン（５ｄ）と第１のシリンダ（５）の間に構成された環状の圧力空間（５ａ）と、大きいピストン（５ｄ）内に形成された接続部（２０）を介して、第２のシリンダ（１５）と、第２のシリンダ（１５）内に配設された小さいピストン（１５ａ）の間に構成された圧力空間と接続されており、これにより、圧力媒体接続部（１１）を介して供給される圧力媒体によって、大きいピストン（５ｄ）と小さいピストン（１５ａ）が、大きいシリンダ（５）のシリンダ底部（５ｃ）に押し付けられること、
   小さい直径を有する第２のシリンダ（１５）の小さいピストン（１５ａ）が、大きいピストン（５ｄ）の内部（２１）で、小さいピストン（１５ａ）を操作するための圧力チャンバ（１３）を構成し、小さいピストン（１５ａ）のための圧力媒体接続部（１４）が、大きいシリンダ（５）のシリンダ壁部（５ｅ）及びシリンダ底部（５ｃ）を経て延在する圧力媒体通路（１６）を介して圧力チャンバ（１３）と接続されていること、
   大きい第１のシリンダ（５）が、シリンダ底部（５ｃ）の領域内で合流する圧力媒体接続部（１２）を備えること
   を特徴とするロールスタンド。
2. 大きい第１のシリンダ（５）が、大きいピストン（５ｄ）をシールするエンドリング（８）によって閉鎖可能であり、このエンドリングに、環状の外側の圧力空間（５ａ）のための圧力媒体接続部（１１）が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のロールスタンド。

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