JP4740019B2 - 圧延機のロール組替装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧延機のロール組替時に使用するロール組替装置に関する。

図６は、従来の圧延機のロール組替装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）は横行台車の移動状況を示す正面図である。図６に示すように、従来の圧延機のロール組替装置は、圧延機１からの旧ロール２の引き出しおよび圧延機１への新ロール４の押し込みを行うロール押引装置３と、新ロール４および旧ロール２を積載して横行する横行台車５と、横行台車５を横行させる電動モータ６、減速機７、ラックピニオン８からなる駆動装置とからなっていた。この圧延機のロール組替装置においては、図６（ａ）の状態でロール押引装置３によって圧延機１から旧ロール２を引き出して横行台車５に積載し（図６（ｂ））、その後、横行台車５を横行させて図６（ｃ）に示すように新ロール４を圧延機位置に合わせ、その状態でロール押引装置３によって新ロール４を圧延機１に押し込んで装着する。しかし、この圧延機のロール組替装置においては、駆動装置が高価で、且つ、駆動源として専用の電源装置９が必要となることから、次第に油圧シリンダ駆動方式にとって代わられた。

図７は、従来の油圧シリンダ駆動方式の圧延機のロール組替装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）は横行台車の移動状況を示す正面図である。図７に示すように、油圧シリンダ駆動方式の場合、駆動源として圧延機１の油圧装置源を共用することができるため、電磁弁の設置だけですみ、また、駆動部の油圧シリンダ１０のメンテナンスも容易というメリットもあり普及した。

ところで、油圧シリンダ駆動方式の場合、例えば特許文献１にもあるように、一般に両ストロークエンドの２箇所の停止位置決め用として使用されるのが一般的であった。しかし、圧延設備によっては、図８に示すように、中間位置での停止が必要な場合がある。すなわち、図８（ａ）は油圧シリンダ１０の出側ストロークエンド位置での停止状態であり、この状態で旧ロール２を圧延機から引き出す。図８（ｂ）は中間停止位置での停止状態であり、この状態で新ロール４を圧延機に押し込む。図８（ｃ）は引側ストロークエンド位置での停止状態であり、この状態で圧延機の駆動装置２１を圧延機に押し込む。

また、油圧シリンダのストローク作動距離も長い場合が出てきた。このような場合、従来の油圧シリンダ駆動方式では、中間位置での停止精度を達成するために、通常速度用電磁弁に加え、低速用電磁弁、微速用電磁弁の各速度専用の油圧回路が必要となり、併せて、その制御用の位置検出センサー群（減速用、停止位置検出用等）が必要となる。また、シリンダロッド１１が長くなり、挫屈も発生することから、本来の油圧シリンダ駆動方式のメリットを享受できず、高価な電動モータによるラックピニオン駆動方式を使わざるを得なかった。
実公平１−３３２０６号公報

本発明が解決しようとする課題は、油圧シリンダ駆動方式の横行台車を有する圧延機のロール組替装置において、高精度の中間位置停止と、長いストロークの横行作動を安定的且つ安価に実現することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ロール押引装置と油圧シリンダ駆動の横行台車とを有する圧延機のロール組替装置において、横行台車を駆動する油圧シリンダのシリンダロッドの一箇所以上に凸部を設けるとともに、この凸部と係合可能な回転ストッパーを、シリンダロッドを内挿するシリンダチューブの内周部に設け、回転ストッパーの回転位相角度の調整により回転ストッパーとシリンダロッドの凸部との係合の有無の選定ができるようにしたものである。

このような構成にすることで、横行台車の中間停止位置は、シリンダロッドに設けた凸部と回転ストッパーとの機械的位置関係で決まることから、容易に精度の高い中間停止位置を得ることができる。また、凸部をシリンダロッドの両ストロークエンド位置以外の任意の箇所に設けることで、任意の位置で中間停止位置を得ることができる。さらに、凸部を複数箇所に設け、それぞれの凸部のシリンダロッド周りの位相角度を変えることにより、複数の中間停止位置を得ることもできる。そして、回転ストッパーの回転作動に必要な力は僅かであるので、そのため回転装置は小型ですむ。

一方、油圧シリンダ駆動方式の場合、シリンダロッドが長くなると、シリンダロッドに挫屈が発生することもあり得るので、これを防ぐため、本発明では、回転ストッパーの内周部にシリンダロッドを支持するサポート部材を設け、作動時のシリンダロッドの撓みを抑え、挫屈を防ぐこともできる。

本発明によれば、油圧シリンダ駆動方式であっても、正確な位置で横行台車の中間停止を行うことができる。

また、本発明において、中間停止位置での回転ストッパーへの作用力は油圧シリンダの内力となることから、基礎への負荷荷重の増大もなく、基礎の補強も不要である。

さらに、回転ストッパーの内周部にシリンダロッドを支持するサポート部材を設ければ、シリンダロッドが長くなっても、その挫屈を防止できる。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

本発明に係る圧延機のロール組替装置の基本構成は、図７に示した従来の油圧シリンダ駆動方式のものと同様であり、図７を参照して説明すると、圧延機１からの旧ロール２を引き出しおよび圧延機への新ロール４の押し込みを行うロール押引装置３と、新ロール４および旧ロール２を積載して横行する横行台車５と、横行台車５を横行させる油圧シリンダ１０とを有する。そして、本発明は、図８で説明したように、中間位置での停止が必要な場合に、その中間位置での停止精度を達成するため、油圧シリンダ駆動機構に特徴がある。

図１および図２は、本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の一実施例を示し、それぞれ（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１および図２に示すように、油圧シリンダ１０のシリンダロッド１１の外周部には凸部１２が設けられている。また、シリンダロッド１１を内挿するシリンダチューブ１９の内周部には、開口部１３ａを有する回転ストッパー１３が設けられている。この回転ストッパー１３は軸受けブッシュ２０を介してシリンダチューブ１９の内周部に、シリンダロッド１１の軸線周りに回転自在に取り付けられている。回転ストッパー１３の外周部にはギア１４が形成され、このギア１４には小型油圧モータ１６で回転されるピニオン１５が噛み合い、小型油圧モータ１６の回転により、回転ストッパー１３の回転位相角度を０°から９０°まで調整できるようになっている。

油圧シリンダ１０を両ストロークエンドまで移動させるには、図１に示すとおり回転ストッパー１３の回転位相角度を０°とし、回転ストッパー１３をシリンダロッド１１の凸部１２とは係合させない。一方、中間位置に停止させる場合は、図２に示すとおり回転ストッパー１３の回転位相角度を９０°とし、シリンダロッド１１の凸部１２と回転ストッパー１３とを係合させ、これを中間停止位置とする。

中間停止位置は、回転ストッパー１３の前部とすると、図３（ａ）に示すように中間停止前には、あらかじめ出側ストローク領域へシリンダのストロークを行い、その後、図３（ｂ）に示すようにシリンダロッド１１を引き込んで、回転ストッパー１３に当たったところで停止させる（第１中間停止位置）。このほか、中間停止位置は、回転ストッパー１３の後部とすることもできる。この場合は、中間停止前には図３（ｃ）に示すように引側ストローク領域へシリンダのストロークを行い、その後、図３（ｄ）に示すようにシリンダロッド１１を押し出して、回転ストッパー１３に当たったところで停止させる（第２中間停止位置）。ここで、回転ストッパー１３の厚さをＴ、凸部１２の幅寸法をＬとすると、図３（ｄ）に示す第２中間停止位置は、図３（ｂ）に示す第１中間停止位置よりも（Ｔ＋Ｌ）だけ油圧シリンダの引側位置となる。すなわち、シリンダロッドには凸部を一つ設けるだけで、２つの異なる中間停止位置を実現できる。

図４は、本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の他の実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

この実施例では、回転ストッパー１３の内周部に、シリンダロッド１１を支持してシリンダロッド１１の撓みを拘束するサポート１７を設けている。ここで、図４（ｃ）に示す矢印方向１８が、油圧シリンダ１０を設置した際の上下方向であり、重力の作用によりこの方向にシリンダロッド１１が撓みやすい。したがって、実施例では、このシリンダロッドの撓み方向１８にサポート１７を設けている。これにより、シリンダロッド１１の撓みが抑えられ、シリンダロッド１１の挫屈を防ぐことができる。

図５は、本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の他の実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面に対応する図である。

この実施例では、シリンダロッド１１の長手方向２箇所に、凸部１２ａ、１２ｂを設けている。凸部１２ａ、１２ｂは同一形状ではあるが、シリンダロッド１１周りの位相角度を異ならして設けている。これらの凸部１２ａ、１２ｂの位相角度と、回転ストッパー１３の回転位相角度の組み合わせにより、凸部１２ａ位置での中間停止と凸部１２ｂ位置での中間停止を実現できる。

本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の一実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（回転ストッパーの回転位相角度が０°の場合を示す）。 本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の一実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（回転ストッパーの回転位相角度が９０°の場合を示す）。 図１および図２に示す油圧シリンダ駆動機構の中間停止位置を示す。 本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の他の実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る圧延機のロール組替装置における油圧シリンダ駆動機構の他の実施例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ断面に対応する図である。 従来の電動モータによるラックピニオン駆動方式の圧延機のロール組替装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）は横行台車の移動状況を示す正面図である。 従来の油圧シリンダ駆動方式の圧延機のロール組替装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）は横行台車の移動状況を示す正面図である。 油圧シリンダ駆動方式の圧延機のロール組替装置における油圧シリンダの、中間停止位置を含む停止位置を示す。

符号の説明

１ 圧延機
２ 旧ロール
３ ロール押引装置
４ 新ロール
５ 横行台車
６ 電動モータ
７ 減速機
８ ラックピニオン
９ 電源装置
１０ 油圧シリンダ
１１ シリンダロッド
１２ 凸部
１３ 回転ストッパー
１３ａ 開口部
１４ ギア
１５ ピニオン
１６ 小型油圧モータ
１７ サポート
１８ シリンダロッドの撓み方向
１９ シリンダチューブ
２０ 軸受けブッシュ
２１ 圧延機の駆動装置

Claims (2)

1. ロール押引装置と油圧シリンダ駆動の横行台車とを有する圧延機のロール組替装置において、横行台車を駆動する油圧シリンダのシリンダロッドの一箇所以上に凸部を設けるとともに、この凸部と係合可能な回転ストッパーを、シリンダロッドを内挿するシリンダチューブの内周部に設け、回転ストッパーの回転位相角度の調整により回転ストッパーとシリンダロッドの凸部との係合の有無の選定ができるようにした圧延機のロール組替装置。
2. 回転ストッパーの内周部にシリンダロッドを支持するサポート部材を設けた請求項１に記載の圧延機のロール組替装置。

Images