JP4584932B2 - 多数の部分から構成された、圧延機におけるエッジャー用のロールスタンド - Google Patents

Description

本発明は、多部分から構成されかつネジを用いて互いの連結されている例えばクロスヘッド及び縦ビームのような主要部材から成る、圧延機におけるエッジャー用のロールスタンドに関する。

エッジャー用のロールスタンドは、通常例えば押し下げ装置、バランス均衡装置、据込みロール組、伝動装置、モーター等のような、据込み行程に必要な機構グループを収容するための鋳物構造である。

鋳物構造は二つの部分から成る構造で知られており、この構造においてはロールスタンドが水平方向の分離継目を有しており、両半分は例えば収縮リングを用いて形状一体的に連結されている。

鋳造された変形はすべて、相応する大きな困難度と相応する鋳造の危険度を伴う大きな鋳造部材を製造しなければならないという短所を有する。さらに構造重量が大きいので、組み込むべき製造機械が必要である。従って鋳造工場と加工の建物の選択が制限されており、それにより商業上の制限も付加的に関連している。

冒頭に示し、かつ実際に現実化された構造は、多部分から成るロールスタンドであり、このロールスタンドは二つのクロスヘッドと四つの縦ビームを備え、このクロスヘッドと縦ビームはネジを用いて互いに連結している。

本発明の根底をなす課題は、スタンド窓の狭隘部と作動力と衝撃力（圧延品質が垂直架台の閉じたロールに抗して向上する水平方向の最大力）が上手く考慮されるように、多部分から成る構造のエッジャーを改善することにある。

上記課題は、本発明によれば、二つのクロスヘッド（１ａ；１ｂ）と四つの縦ビーム（４ａ，４ｂ）から成る主要構成部品（１）において、上側及び下側縦ビーム端部（６）に各々、クロスヘッド（１ａ，１ｂ）と縦ビーム（４ａ，４ｂ）のための共通連結箇所（３）が十字形状部（７）の形式で設けられており、この場合、少なくとも上側縦ビーム端部（６）に固定されており、かつジョイントとして作用する貫通ネジ（５）が使用されていることにより解決される。この固定された貫通ネジにより、大きな固定力を介した堅牢でかつ確実な連結が保証される。従って一方ではネジ付加力が固定力に対して低いままであり、他方では分離継目の隙間と呼吸（Atmen）が回避される。さらに固定による関節状の連結により、比較可能なただ二つの部分から成るエッジャーに対してかかる負荷の下でスタンド壁部のわずかな狭隘部が生じる。

さらに縦ビーム端部の特殊な十字形状部により固定レベルと固定経過部は縦ビームおよび／またはクロスヘッド内で最適化される。有限要素法の基盤に基づいた模倣によりこの確認の証明は得られた。さらにネジ固定のための最善状態を見つけることができ、この最善状態の場合、所定の公差に対応する工具のための圧下装置を収容するための、構造的に制限されたクロスヘッド内の孔は実質的に成形されない。

本発明の形態において、クロスヘッドが各々ただ一つの材料から加工されており、かつ各々底板上に固定されている。

さらにクロスヘッドは縦形材及び固定した貫通ネジと形状一体的結合することにより連結部を形成するのが長所である。

ロールスタンドを製造することは、さらに少なくともクロスヘッドと縦形材は各々鋳造材料から製造されていることにより好都合に影響される。

さらに平衡状態は、貫通ネジが対で中央平面に対して対称に設けられていることにより補助される。

他の改善は、貫通ネジの他にスタッドボルトが対で中央平面に対して対称に設けられていることにある。

別の形態は、縦形材が十字形状部と、貫通ネジと、スタッドボルトを介して各々のクロスヘッドに固定されていることにある。スタッドボルトはクロスヘッドのネジ込みボルト穴内にねじ込まれており、かつロールスタンドの外側に向かって設けられている。

クロスヘッドと縦形材の間の連結は、クロスヘッド内に十字状のポケットが設けられており、このポケット内に、内側に配置されている鍵形状部と外側に配置されている鍵形状部とが係合するように形成されているのが好ましい。縦形材の十字形状脚部の突出部分内に、貫通ネジおよび／またはスタッドボルトを収容するための孔が設けられている。鍵形状部の寸法は、クロスヘッドの構造的必要性に合わせて調節され、かつクロスヘッド内の取付け部において、固定した貫通ネジが各々二つの縦形材を貫通して挿入できる大きさを有する。

外側に配置されている十字脚部あるいは内側に配置されている十字脚部は、各々切欠き形状部あるいは鍵形状部を形成し、これらの形状部は各々、向かい合っている場合互いにぴったり合う。この各々切欠き形状部と鍵形状部はこれに合うクロスヘッドの十字状のポケット内に嵌合され、このポケットはその側において相応する切欠き形状部と鍵形状部とを備え、かつクロスヘッドと縦形材の間の形状一体結合部を形成する。

切欠き形状部あるいは鍵形状部内の十字脚部に対して、あるいはクロスヘッド内のポケットに対して横方向での縦ビームの横断面移行部は、作動力と衝撃力に関するエッジャーの具体的な負荷状態に応じて合わせられ、かつ縦形材の長さにわたり様々な大きさに形成されている。実質的に同じ応力の担持体の形状の横断面が作られる。
別の特徴によれば、横断面移行部はクロスヘッド内において、および／または縦形材内において作動力と衝撃力に対応した最適な大きさの半径を備えている。それにより均一な応力カーブが保証される。

クロスヘッドの十字状ポケットと各縦形材端部の十字状鍵形状部は、面取り部を備えている。面取り部は封隙材、例えばシリコンにより充填されてもよい。それによりゴミと、水及び他の異物の侵入は防止される。

他の形態において、貫通ネジの外側にさらにスタッドボルトが張力ボルトとして形成されており、かつ貫通ネジと同様に組立を容易にするための加熱孔と、ネジ山端部と調心突起を備えている。貫通ネジとスタッドボルトはすべて長いネジ山端部により形成されており、このネジ山端部は移動する制御された対応する固定工具を用いた締付けを許容し、それによりプリロードの確実な制御が保証されている。

前述の構造形態の変形は、クロスヘッドがクロスヘッド上側部分とクロスヘッド下側部分とに分離されており、この上側部分と下側部分が収縮リング、フランジ連結部あるいは中間部分を用いて互いに連結されていることにより提供することができる。

本発明を実施例を用いて図に基づき詳細に説明する。

図１によれば、主要構成部品１は二つのクロスヘッド１ａと１ｂ、そして四つの縦ビーム４ａと４ｂとから成る。クロスヘッド１ａと１ｂへの移行部において、連結箇所３は各々覆い部分３ａにより形成されている。

二つのクロスヘッド１ａと１ｂ、そして四つの縦ビーム４ａと４ｂとから成る主要構成部品１の図示した六つの部分の実施形態において、縦ビーム端部６には各々、十字脚部１１あるいは鍵形状部１９から成る十字形状部７が形成されている。

クロスヘッド脚部８の内側の詳しくは図示していない底板で支持されているクロスヘッド１ａ，１ｂと縦ビーム４ａ，４ｂの間の連結は、貫通ネジ５により行なわれ、この貫通ネジは固定されており、それにより材料は軸方向で伸延性があり、横方向で連結部を形成する。縦ビーム端部６は十字形状部７を介してクロスヘッド１ａ，１ｂとスタッドボルト１０を用いて連結している。

中央平面９において、例えば据込みロール組あるいは押圧ブロック等のような工具を取付けることができる。

このようなロールススタンドを基にして、約１１５０℃の入口温度以上で１５０〜３００ｍｍの肉厚と１．５〜６ｍ／ｓ速度を備えた鋼スラブ、あるいは約５４０℃の入口温度以上で肉厚が６００ｍｍまでのアルミニウムスラブが側方で据込みされる、言い換えれば縮小された幅に成形される。

図２でクロスヘッド１ａ，１ｂには、十字状ポケット１２と、横断面移行部２ａと、内側に配置された切欠き形状部１３ａ、ならびに外側に配置された切欠き形状部１３ｂが容易に識別可能である。

図３によれば主要構成部品１は縦ビーム４ａ，４ｂから成る。縦ビーム端部６は各々十字形状部７内に設けられた鍵形状部１９を有しており、この鍵形状部は外側に配置された十字脚部１３と、内側に配置された切欠き形状部１３ａと、外側に配置された切欠き形状部１３ｂと、横断面移行部２ｂ及び孔１８を縦ビーム４ａ，４ｂ内で備えている十字脚部１１を有する。

クロスヘッド１ａ，１ｂはクロスヘッド脚部８の下方で底板上に固定されており、連結個所３は十字形状部７により図４，５Ａ及び５Ｂに従い以下のように与えられる。

貫通ネジ５（図４の上側部分）によりクロスヘッド１ａ；１ｂは各々縦ビーム４ａ，４ｂと連結している。

スタッドボルト１０（図４の下側部分）によりクロスヘッド１ａ，１ｂは縦ビーム４ａ，４ｂと連結し、かつ各々クロスヘッド１ａ，１ｂのタップ穴内にネジ止めされている。

クロスヘッド１ａ，１ｂ（図５Ａ及び５Ｂ）は縦ビーム４ａ，４ｂと形状一体的することにより、かつ貫通孔５とスタッドボルト１０と協働することにより連結部を形成する。貫通孔５とスタッドボルト１０は中央平面９に対して二つ一組で設けられている。

クロスヘッド１ａ，１ｂ内には、ポケット１２と外側に配置された十字脚部１１が設けられており、このポケットと十字脚部が十字形状部７を形成し、内側に設けられている鍵形状部１９ａと共に各々外側に配置されている縦ビーム４ａ，４ｂの鍵形状部１９ｂ（あるいはクロスヘッド１ａ，１ｂ）が協働し、形状一体的連結部を形成する。この目的で十字状に内側に配置された（あるいは外側に配置された）鍵形状部１９aと、外側に配置された（あるいは内側に配置された）鍵形状部１９ｂが設けられている。

十字状のポケット１２がクロスヘッド１ａ，１ｂ内にだけに設けられており、このポケット内に縦ビーム４ａ，４ｂの十字状の鍵形状部１９ａ，１９ｂが係合する。

十字脚部１１を備えた十字状ポケットには、面取り部１４が付されている。面取り部１４は例えばシリコンのような封隙材により充填されてもよく、この封隙材はゴミおよび／または水あるいは他の異物の侵入を防止する。

さらにスタッドボルト１０は貫通ネジ５のように張力ボルトとして形成されていてもよく（図８と９）、かつ加熱孔１５と、二つのネジ山端部１６と、調心アタッチメント１７を有し、孔１８を貫通している。

代替え案として、クロスヘッド１ａ，１ｂは、クロスヘッド上側部分１ｃとクロスヘッド下側部分１ｄに分離されており（図４）、クロスヘッド上側部分１ｃとクロスヘッド下側部分１ｄは、（図示していない）収縮リング、フランジ連結部、あるいは中間部分を用いて互いに連結されている。

ロールスタンドの正面外観図である。 クロスヘッドの斜視図である。 個別の縦ビームの斜視図である。 図１における前方平面内の上側部分の断面Ｂ−Ｂ及び後方平面内の下側部分の断面Ｃ−Ｃである。 クロスヘッドの十字部分の外観図である。 図５Ａに関する側面図である。 縦ビームの端部で切断した部分断面図である。 縦ビームの十字部分に対する“Ａ”（図６）の方向での平面図である。 貫通ネジの外観図である。 スタッドボルトの外観図である。

１ 主要構成部品
１ａ クロスヘッド
１ｂ クロスヘッド
１ｃ クロスヘッドの上側部分
１ｄ クロスヘッドの上側部分
２ａ クロスヘッドの横断面移行部
２ｂ 縦ビームの横断面移行部
３ 連結箇所
３ａ 覆い部分
４ａ 縦ビーム
４ｂ 縦ビーム
５ 固定された貫通ネジ
６ 縦ビーム端部
７ 十字形状部
８ クロスヘッド台座
９ 中央平面
１０ スタッドボルト
１１ 十字脚部
１１ａ 切欠き形状部
１２ クロスヘッド内の（十字状の）ポケット
１３ 外側に配置された十字脚部
１３ａ 内側に配置された切欠き形状部
１３ｂ 外側に配置された切欠き形状部
１４ 面取り部
１５ 加熱孔
１６ ネジ山端部
１７ 調心アタッチメント
１８ 孔
１９ 鍵形状部
１９ａ 内側に配置された鍵形状部
１９ｂ 外側に配置された鍵形状部

Claims (12)

1. 多部分から構成されており、かつネジを用いて互いに連結しているクロスヘッド（１ａ；１ｂ）と縦ビーム（４ａ；４ｂ）のような主要構成部品から成る、圧延機におけるエッジャー用のロールスタンドおいて、
   二つのクロスヘッド（１ａ；１ｂ）と四つの縦ビーム（４ａ，４ｂ）から成る主要構成部品（１）において、上側及び下側縦ビーム端部（６）に各々、クロスヘッド（１ａ，１ｂ）と縦ビーム（４ａ，４ｂ）のための共通連結箇所（３）が十字形状部（７）の形式で設けられており、この場合、少なくとも上側縦ビーム端部（６）に固定されており、かつジョイントとして作用する貫通ネジ（５）が使用されていることを特徴とするロールスタンド。
2. クロスヘッド（１ａ，１ｂ）が各々ただ一つの材料から構成されており、かつクロスヘッド端部（８）でもって各々底板上に固定されていることを特徴とする請求項１記載のロールスタンド。
3. クロスヘッド（１ａ；１ｂ）が縦ビーム（４ａ；４ｂ）及び固定した貫通ネジ（５）と形状一体的結合することにより連結部を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロールスタンド。
4. 少なくともクロスヘッド（１ａ；１ｂ）と縦ビーム（４ａ；４ｂ）が各々鋳造材料から製造されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロールスタンド。
5. 貫通ネジ（５）が対で、縦ビーム（４ａ，４ｂ）に対して平行に延在している中央平面（９）に対して対称に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロールスタンド。
6. 貫通ネジ（５）の他にスタッドボルト（１０）が対で中央平面（９）に対して対称に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のロールスタンド。
7. 縦ビーム（４ａ；４ｂ）が十字形状部（７）と、貫通ネジ（５）と、スタッドボルト（１０）を介して各々のクロスヘッド（１ａ，１ｂ）に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のロールスタンド。
8. クロスヘッド（１ａ；１ｂ）内に十字状のポケット（１２）が設けられており、このポケット内に、内側に配置されている鍵形状部（１９ａ）と外側に配置されている鍵形状部（１９ｂ）とが係合するように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のロールスタンド。
9. クロスヘッド（１ａ；１ｂ）、および／または縦ビーム（４ａ；４ｂ）における横断面移行部（２ａ；２ｂ）が、作動力と衝撃力に対応した最適な大きさの半径を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のロールスタンド。
10. クロスヘッド（１ａ；１ｂ）の十字状ポケット（１２）と各縦ビーム端部（６）の十字状鍵形状部（１９）が面取り部（１４）を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のロールスタンド。
11. 貫通ネジ（５）以外に、さらにスタッドボルト（１０）も張力ボルトとして形成されており、かつ貫通ネジ（５）と同様に組立を容易にするための加熱孔（１５）と、ネジ山端部（１６）と調心アタッチメント（１７）を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のロールスタンド。
12. クロスヘッド（１ａ；１ｂ）がクロスヘッド上側部分（１ｃ）とクロスヘッド下側部分（１ｄ）とに分離されており、この上側部分（１ｃ）と下側部分（１ｄ）が収縮リング、フランジ連結部あるいは中間部分を用いて互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つにロールスタンド。

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