JP4913935B2 - ロールの迅速切替えのための水平方向に開放可能な肩を備えた圧延鉄鋼製品の矯正機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、肩がロールの迅速交換を目的として水平方向並進運動（肩の相対的離隔）により特徴的に開放可能な圧延鉄鋼製品のローラ矯正機に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】
圧延分野の当業者には周知のように、圧延設備の冷却板の全体的に下流側には矯正機が配置されており、かかる矯正機は、圧延された鉄鋼製品を完全に直線状のもの、例えば棒材又は他の形材（山形材等）にする目的をもっている。
【０００３】
大まかに言えば、矯正機は、複数の下側ロールと複数の上側ロールをケース又はホルスターで支持して構成した機械である。これらロール（これらの軸線を互いに平行にした状態で配置されている）相互間には圧延工程からやって来た矯正されるべき鉄鋼材が送り込まれる。
【０００４】
下側ロールは、一般にモータ駆動式のものであり、これに対して上側ロールは、２つの列状に配置されたロール相互間に送り込まれた圧延製品により回転駆動される。
【０００５】
下側ロールと上側ロールのシェルは、適当に形作られていて（溝付き）、圧延機からやって来た製品の加工に適した形態をしている。
【０００６】
上側ロールと下側ロールとの間の距離（隙間）は、圧延製品を矯正できるよう或る大きさの範囲内で調整可能である。
【０００７】
公知の形式の矯正機は例えば、イタリア国特許第１，２０５，１２９号及び第１，２０５，１３０号に記載されている。
【０００８】
上述の形式の矯正機が満たさなければならない重要な要件は、その時点で加工中の圧延製品とはかなり異なる輪郭形状及び（又は）寸法を有する圧延製品を矯正する必要が生じた場合、ロールを可能な限り最も簡単且つ最も早いやり方で交換できることである。
【０００９】
公知形式の矯正機では、かかる作業では、ロール一式（上側ロールと下側ロール）を異なる形態をしたロールを有する別の一式で置き換える必要がある。
【００１０】
ロールの組全体を交換するには、矯正機の作動を停止し、現場でロールを取り外し、そして新しい組をなす上側及び下側のロールを据えつける必要がある。しかしながら、かかる解決策は、時間が長くかかり且つ労力を要し、しかもコストが高くつく。
【００１１】
事実、公知の形式の矯正機では、ロールの軸受の支持体は、矯正機のホルスターと一体であり、これに対し、軸受本体は、分解中、ロール自体のシャフトに固定されたままである。
【００１２】
したがって、以下の代替策がある。即ち、これは、各ロールが何れも、それ自体の軸受を装備することであり、さもなければ、取り外したロールの軸受を分解して新しいロールに再び取り付ける必要があり、この場合、このような作業に起因してあらゆる操作上の問題が生じることは明らかである。
【００１３】
かかる問題の解決策に対して、イタリア国特許第１，２０５，１３０号は、矯正経路を定める複数の下側ロールと複数の上側ロールをフレーム構造で支持した矯正機を提案している。
【００１４】
上記特許によれば、上記ロールの中には直径の小さなものがあれば、直径の大きなものもある。その目的は、２つの組をなす互いに異なる直径のロールを構成することにあり、かかるロール組は、交互に配置される。また、小径のロールを矯正経路から遠ざけ、矯正されるべき異形棒材の横方向寸法に従ってこれらロールを矯正経路中へ挿入する手段が設けられている。
【００１５】
しかしながら、かかる解決策も又、非常にコスト高であることが判明した。というのは、実際問題として、このためには並置された２つの機械が必要になる。
【００１６】
公知形式の矯正機のもう一つの欠点は、上側ホルスターが上側ロールの全てに作用する力を支えてこれに耐え、これに対して下側ホルスターが下側ロールの全てに作用する力を支えてこれに耐えるようになっていることである。加うるに、上側ロール及び下側ロールの配置構成は、圧延製品の矯正作業により生じる力がロール自体を互いに遠ざける方向に発揮され、その結果、構造体が上側ロールの全てに作用する力と下側ロールの全てに作用する力を合計した力を支持しなければならないようなものになっている。これにより、ロールの全ての外部に非常に大がかりな構造体を有し、応力を無くすのに非常に長い経路が作られるようになるという欠点が生じる。
【００１７】
したがって、本発明の一般的な目的は、圧延機からやって来た棒材及び（又は）形材に合わせたローラ矯正機のロール交換という問題を簡単且つ経済的に完結することにある。
【００１８】
本発明の別の目的は、圧延製品に対する矯正作業により生じた力が、抵抗性のある頑丈な構造体に逃がされ、経路を短くした状態で３つのロール群内において無くなるようにすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１及びその従属形式の請求項に記載された特徴を有する矯正機によって達成される。
【００２０】
本発明の構造及び機能上の特徴並びに公知技術と比較した場合のその利点は、本発明の幾つかの実施形態を示す添付の図面を参照して以下の説明を読むと明確に理解されよう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面において、問題の矯正機は、全体が１０で示されており、この矯正機は構造的に、互いに向かい合って配置された１対の肩１２，１３を有するフレーム構造１１で構成されており、これらの肩は、２組のロール、即ち上側の組をなすロール１４及び下側の組をなすロール１５を支持している。
【００２２】
図面から明らかに分かるように、ロール１４，１５の軸線１６，１７は、互い違いになっていて、２つの連続したロール相互間の中間平面上に位置している。その結果、この上側ロール１４は、対応関係にある下側ロール１５の軸線相互間の距離によって定められる空間内に配置されている。
【００２３】
図示の例では、上側ロール１４は、モータによって駆動されるロールであり、下側ロール１５は遊びロールである。動作は、モータ組立体１８、減速機１９及び延長アーム２０によってロール１４に伝達され、これらはすべて公知形式のものであり、ここではこれ以上詳細には説明しない。
【００２４】
図面の図４及び図１０に示すように、そして以下に説明するように、ロール１５，１４は、これら軸線相互間の距離を変えることができ、その結果、ロールそれ自体相互間の距離（隙間）を変えることができるよう互いに対して位置調整できる。
【００２５】
参照番号２１は、ロール１４，１５の組に通される矯正されるべき圧延製品を示している。圧延製品２１は、例えば図２に示すように山形断面を有し、したがってロール１４，１５はこれらと対応した受座を有するようになっている。
【００２６】
図面から明らかに分かるように、圧延製品２１の矯正作業は、３つのロール１４，１５から成る組、即ち上側の１つのロールと下側の２つのロール又は上側の２つのロールと下側の１つのロール相互間で行われる。
【００２７】
本発明によれば、ロール１４，１５は、肩１２，１３によって支持され、これら肩の中には、軸受２２，２３が安定的に納められており、これら軸受は、ロール１４，１５それ自体のシャフト２４，２５を受け入れており、これらのネックは、部分的に円筒形であり、部分的に切頭円錐形の形状を有している。
【００２８】
加うるに、これら肩１２，１３を、図５及び図７に示すように軌道２７上で矢印２６の方向に並進させるのがよい。
【００２９】
肩１２，１３の並進運動は、それぞれの油圧ジャッキ２８，２９によって行われる。
【００３０】
肩１２，１３は、これらの並進運動のためにそれぞれ、支持部３０を備え、この支持部は、図面に概略的に示すように軌道２７と嵌合している。
【００３１】
図面から明らかに分かるように、肩１２，１３を図５及び図６に示すような閉鎖位置から図７及び図８に示すような開放位置に開くだけで組をなすロール１４，１５の必要な交換を容易かつ迅速に行うことができる。
【００３２】
この開放位置では、ロール１４，１５の組は、クレードル３２，３３を備えたコンテナ３１によって支持され、これらクレードル上には、部分的に円錐形であり、部分的にロール１４，１５（図９）の切頭円錐形の形をしたネックを備えるシャフト２５，２４が載っている。
【００３３】
コンテナ３１は、適当に形作られていて、ベース３４、サイド３５（これにより上述のクレードル３２，３３が構成されている）及びヘッド３６を有し、ロールそれ自体の組立及び分解作業中、上側ロール１４及び下側ロール１５を支持する目的をもっている。
【００３４】
ロールは円筒形ネック（シャフト２４，２５の円筒形部分）をコンテナ３１内に形成された支持体（クレードル３２，３３）に載せた状態で、肩１２，１３を互いに近づけ、ついにはロールのシャフトの円錐形部分がブッシュの受座に入り、そしていったん組立を完了すると、ロールのネックはコンテナの支持体では支持されないようになる。
【００３５】
組立位置は、図３の場合、筒体又はロール相互間の隙間の開きが最大であり、図１０の場合、開きが最小である。
【００３６】
分解作業では、ロールはこれらの軸線が互いに距離を置いた状態で配置され、これは、肩の開放中、円錐形表面の摺動により、ロールが肩内のハウジングとコンテナ３１内に形成されている支持体との間で過度に大きな自由移動をしなくてもすむような仕方で行われる。
【００３７】
ロールを支持したコンテナ３１は、図９に示すように、例えば頭上移動クレーンで取り出され、肩１２，１３相互間のスペースを空け、ここに新しい２組のロールを配置され、これら新しい組をなすロールも又、コンテナ３１で支持される。
【００３８】
次に、肩１２，１３は、図５及び図６に示す作動位置に再び閉鎖されることになろう。
【００３９】
本発明によれば、組をなすロールを回転させる軸受２２，２３は、ロールの交換作業中、肩１２，１３内の定位置に位置したままであり、その結果、操作全体が容易になり、これによりシステムの費用をかなり節約できる。
【００４０】
本発明によれば、下側ロール１５（図３、図４及び図４Ａ）の支持体２３（軸受）又は変形例としての上側ロール１４の支持体（図１０）は、支柱３７の一端に固定され、これら支柱は、両方向を示す矢印３８で示された方向へ垂直方向に並進運動することにより位置調整可能に肩１２，１３に一体的に固定されている。支柱３７はロールと反対側の端部が、雌ねじ４２に結合されたねじ付き部分３７Ａを有している。
【００４１】
両方向を示す矢印３８で示された方向への各支柱３７の並進は、それ自体のモータ３９と減速機４０から成る組立体により、本発明の目的の達成に適した任意形式の機構を介して行われる。
【００４２】
図示の例では、この機構は、雄ねじ３７Ａと雌ねじ４２で構成された形式のものであり、支柱３７の回転は、阻止される。雌ねじ４２の回転は、ウォームスクリュー４１により行われ、このウォームスクリューは、組立体３９〜４０からの動作を受け取り、雌ねじ４２それ自体の円周方向歯４１Ａに結合されている。
【００４３】
このように、図４Ａ中に矢印４３，４４で示されているように力の作用系は、３つのロール、例えば上側ロール１４と２つの下側ロール１５の間に認められる。上記の力の作用系は、肩１２，１３に作用してロール自体のシャフト及び支持体がこれらを広げる傾向のある荷重を確実に相殺し、かくして公知技術により生じる上記欠点が解決される。
【００４４】
図面から明らかに分かるように、ロールの位置調整動作は、モータ３９と減速機４０から成る組立体によって、肩１２に取り付けられている軸受２２に直に伝えられ、そして符号４５で概略的に示されている継手により肩１３に取り付けられている軸受２３に伝えられる。
【００４５】
このようにして本明細書の「従来の技術及び発明の解決しようとする課題」の項に記載した目的が達成される。
【００４６】
本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】矯正されるべき製品が送り込まれるロール相互間のローラ矯正機を示す縦正面図である。
【図２】図１の矯正機の部分断面側面図である。
【図３】上側の固定ロール、下側の可調式ロール及び肩を開くためのガイドを示す図１の図と類似した図である。
【図４】図３の下側の可調式ロール及びこれと対応関係にある調整装置を示す部分切除断面詳細図であり、上側ロールが破線で示されている図である。
【図４Ａ】２つの下側ロール及びこれらに対応した上側ロール（図４の上側ロール）の略図であり、３つのロールで構成された各組内の耐力肩に加わる力の合力を０にする原理を示す図である。
【図５】作業位置（肩が閉じられた状態）にある矯正機を示す側面図である。
【図６】図５に示す矯正機と同一の矯正機を作業位置で示す平面図である。
【図７】図５に示す矯正機と同一の矯正機をロール交換位置（肩が水平方向に開かれている）で示す側面図である。
【図８】図７と同一の矯正機をロール交換位置で示す平面図である。
【図９】ロール交換作業を示す概略側面図である。
【図１０】下側ロールが固定され、上側ロールが位置調整可能な変形例を示す図３と類似した図である。
【符号の説明】
１０ 矯正機
１１ フレーム構造
１２，１３ 肩
１４ 上側ロール
１５ 下側ロール

Claims (10)

1. フレーム構造（11）が、２組のロール（14,15 ）、即ち、上側の組をなす複数のロール（14）と下側の組をなす複数のロール（15）を支持する一対の対向したスタンド（12,13 ）を有し、前記２組のロールの間に圧延鉄鋼製品を矯正する矯正経路が構成される形式の圧延鉄鋼製品用矯正機であって、
   前記対向したスタンド（12,13 ）を、前記ロール（14,15 ）を包囲した状態で支持する閉鎖作動位置と、前記組をなすロール（14,15 ）を異なるロールから成る他の組と交換できるよう取り外せる開放非作動位置との間で水平方向に並進可能であり、更に、前記フレーム構造（11）とは別体であって、前記ロールの組（14,15 ）を前記スタンド（12,13 ）の前記開放非動作位置で支持する支持搬送手段が設けられていることを特徴とする矯正機。
2. 前記組をなすロールの各ロール（14,15 ）は、前記スタンド（12,13 ）の一体部分を形成する対応関係にある軸受（22,23 ）に取り付けられ、前記軸受（22,23 ）は、前記スタンド（12,13 ）の開放時、前記スタンド（12,13 ）内の定位置に位置したままであることを特徴とする請求項１記載の矯正機。
3. 前記支持搬送手段は、前記ロール（14,15 ）のシャフト（25,24 ）を支持するクレードル（32,33 ）を備えたコンテナ（31）から構成されることを特徴とする請求項１記載の矯正機。
4. 前記コンテナ（31）は、ベース（34）、サイド（35）及びヘッド（36）を有していることを特徴とする請求項２記載の矯正機。
5. 前記軸受（22）又は（23）は、前記ロール（14,15 ）相互間の距離（隙間）を変えるよう位置調整可能な様態で前記スタンド（12,13 ）に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の矯正機。
6. 前記軸受（22）又は（23）は、垂直方向に並進運動することにより位置調整可能に前記スタンドに一体的に固定された支柱（37）の端に固定されていることを特徴とする請求項５記載の矯正機。
7. 垂直方向における各支柱（37）の並進運動は、伝動装置を介してそれ自体のモータ（39）と減速機（40）から成る組立体により行われることを特徴とする請求項６記載の矯正機。
8. 前記伝動装置は、雄ねじ（37A ）と雌ねじ（42）により構成された機構であり、前記支柱（37）の回転が阻止された場合、前記雌ねじ（42）への動作が前記雌ねじ（42）それ自体の円周方向の歯（41A ）に結合されたウォームスクリュー（41）を介して伝達されるようになっていることを特徴とする請求項７記載の矯正機。
9. 前記モータ（39）と減速機（40）から成る組立体からの動作は、一方の前記スタンド（12）に取り付けられた軸受に直接伝達され、そして、継手（45）を介して他方の前記スタンド（13）に取り付けられた軸受に間接的に伝達されることを特徴とする請求項７記載の矯正機。
10. 互いに向かい合って配置された前記スタンド（12,13 ）は、支持部（30）により軌道（27）上で水平方向に並進運動することを特徴とする請求項１記載の矯正機。

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