JP4937275B2 - 圧延スタンドのバックアップロールバランス装置の回転をロックするための装置 - Google Patents

Description

本発明は、右側スタンドハウジングと、左側スタンドハウジングと、この両スタンドハウジングを連結する上側ハウジング横げたと、少なくとも１対のワークロールと、少なくとも１対のバックアップロールと、これらのロールに付属するチョックと、バランス装置とを具備し、このバランス装置が保持アームと、ハウジング横げたを通って上方に突出するピストンロッドとを備え、このピストンロッドがハウジング横げたの上側エッジを越えて突出している、圧延スタンド、特に厚板圧延スタンドに関する。

公知のこのような圧延スタンドは例えば図１に示してある。バックアップロールをバランスさせる際、ピストンロッドは上方または下方に移動し、それによってバックアップロールバランス装置の位置を示す表示装置を形成する。

特許文献１によって、ロール交換時に中間ロールレールまたはワークロールレールを昇降するための手段を備えた圧延スタンドが知られている。その際、バックアップロールバランスシリンダによって上側のバックアップロールセットを補助圧下部の方へ引っ張るバックアップロールバランス横げたが、連結棒によってその都度上側のロールレールに連結される。この連結は、バックアップロールバランス横げたの昇降時にロールレールが昇降するように行われる。

特許文献２によって、多重ロール型圧延スタンド、特に６連圧延スタンドが知られている。この圧延スタンドは上側と下側のバックアップロールと、上側と下側のワークロールと、場合によっては上側と下側の中間ロールと、バックアップロールをバランスさせるための装置と、ワークロールと中間ロールのためのロール曲げ装置と、ワークロールおよび／または中間ロールを相対的に軸方向に移動させるための装置と、ワークロールまたは中間ロールを水平に平行移動させるための装置を備えている。多重ロール型圧延スタンドの特徴はその両スタンドハウジングのウインドウに一体化された２個の機能ユニットを備えていることである。この機能ユニットはロール軸線を通る平面に対して対称的におよび平行に配置された液圧式調節シリンダをそれぞれ２対ずつ備えている。調節シリンダの各対は、上側バックアップロールのチョックに作用する、上側バックアップロールをバランスさせるための上側調節ピストンを備えた上側調節シリンダと、下側バックアップロールのチョックに作用する、下側バックアップロールをバランスさせるための下側調節ピストンを備えた下側調節シリンダとからなり、各対の両調節シリンダは共通のシリンダケーシング内に同軸に組み込まれている。シリンダケーシングは底によって２つのシリンダ室に分割され、そして対の調節シリンダ上には、液圧的に摺動可能で中間ロールとワークロールを曲げる作用をする複動式調節スリーブが設けられている。この調節スリーブは突起等によって中間ロールとワークロールのチョックに作用する。

ワークロールおよび／またはバックアップロールの交換の際、各チョックは、それぞれのロール表面との接触を避けるために、例えばピンによって互いに離れるように移動させられる。すなわち、圧延スタンドは上昇させられる。その際考慮すべき変位が異なるので、チョックとバックアップロールバランス装置はハウジングウインドウまたは圧延スタンド内で異なる位置を占める。この位置を保つために、圧延スタンド内の装置がロックされる。

バックアップロールバランス装置のロックシステムは一方では、圧延スタンド内の検査作業の際に上側バックアップロールまたバックアップロールバランス装置アームを機械的にロックするために必要である。それによって、ワークロールが圧延スタンドから外に移動する際に圧延スタンド内にいる保守作業員の安全が確保される。他方では、ロック装置は、ワークロール交換中またはバックアップロール交換中の液圧の低下時およびそれに関連するバランス装置の下降時に、ロールの再搬入のための所定の位置を維持する働きをする。

厚板圧延スタンドの場合、バックアップロールバランス装置はロール交換位置に機械的にロックされる。これは４個の液圧シリンダによって行われる。この液圧シリンダは上側保持アームに取付けられた突起の下方にロックバーを押込む。このロックバー上に保持アームを降ろすことができる。このロックバーの完璧な機能の目視チェックは不可能である。なぜなら、ロックバーが保持アームによって隠れ、アクセスできないからである。上側ハウジング横げたにブラケットを取付け、ロックバーをこのブラケット内に移動させることにより、負荷能力が制限される。

上昇距離の大きなスタンドの場合、片持ち式の曲げ部と大きなバックアップロールチョックに基づいて、ワークロール交換時とバックアップロール交換時の交換レベルが異なっている。この構造のスタンドの場合従来は、両交換レベルの一方だけが機械的に保護される。これは、他方の交換レベルの場合に大きな安全隙間を意味し、メンテナンスハンドブックに記載された仕様が守られない。

独国特許出願公開第１０１ １６ ９８８ Ａ１号明細書 独国実用新案第２９６ ０３ １１７ Ｕ１号明細書

そこで、本発明の根底をなす課題は、ロール上昇距離に左右されず、かつ両交換位置でバックアップロールバランス装置を機械的にロックするバックアップロールロック装置を提供することである。ロック装置はいつでも良好にアクセス可能であり、目視で監視可能であり、そして容易にメンテナンスできるようにすべきである。

この課題は本発明に従い、請求項１の前提部分に記載した装置において、ピストンロッドがその外側端部にヨークを備え、このヨークが圧延方向に向き、かつバランス装置の保持アームに係合し、さらにピストンロッドを取り囲む回転スリーブが設けられ、この回転スリーブがハウジング横げたの上側エッジとヨークの下側エッジとの間に配置され、回転スリーブがハウジング横げたに支持され、回転スリーブが少なくとも１つの貫通するスリットを備え、ヨークがこのスリットに挿入可能であることによって解決される。

装置の他の実施形はそれに関連する従属請求項から明らかである。

−圧延運転−
ロックシリンダが出発位置にあると、保持アームを支持するヨークは回転スリーブの最も深いスリットに挿入されている。バランス装置は慣用のごとく、いかなる機械的接触もしないで、すべての位置に到達することができる。勿論、バックアップロールシリンダが一体で作動する位置も、問題なく調節可能である。

−ワークロール交換時のバックアップロールバランス装置のロック−
ワークロール交換開始時に、スタンドが上昇させられる。すなわち、上側ロールが持上げられ、それによってバックアップロールバランス装置が上方へ移動させられる。ロックシリンダは回転スリーブをステップ１へ回転させる。続いて、機械的な圧下装置がワークロール交換レベルに移動する。バックアップロールバランス装置が追従し、ヨークが回転スリーブに載る。それによって、この位置が保持される。

−バックアップロール交換時のバックアップロールバランス装置のロック−
バックアップロール交換開始時に、スタンドが上昇させられる。すなわち、上側ロールが持上げられ、それによってバックアップロールバランス装置が上方へ移動させられる。ロックシリンダは回転スリーブをステップ２へ回転させる。続いて、機械的な圧下装置がバックアップロール交換レベルに移動する。バックアップロールバランス装置が追従し、ヨークが回転スリーブに載る。それによって、この位置が保持される。

本発明に係るロックシステムは、新しいスタンドにも古い設備の後付けにも適している。回転スリーブが個別的に形成可能であることにより、このシステムはロール上昇距離に関係なくすべてのスタンドのために使用可能である。

本発明に係るロックシステムの利点は次の通りである：
ロール交換時にスタンド範囲が保護されるので、作業人にとってきわめて安全である。
かみ合い連結部によって力を伝達するので、信頼性が高い。
ロックシリンダ１個だけでよいので、メンテナンスコストが少なくて済む。
きわめてアクセスしやすいので、メンテナンス条件が良好である。
確実にロックされた状態を直ちに目視可能である。
その都度の位置を電気的に監視する。
粗圧延スタンドと仕上げ圧延スタンドに普遍的に使用可能である。
既存の設備に後付け可能である。

本発明の実施形態を概略図に基づいて詳しく説明する。

すべての図において、同じ技術的特徴には同じ参照符号が付けてある。

図１は、従来技術の圧延スタンド１を部分的に切断して示す側面図である。この圧延スタンドは右側スタンドハウジング２および左側スタンドハウジング３と、これらスタンドハウジングを連結するハウジング横げた４を備えている。このハウジング横げた４にはバックアップロールバランス装置が設けられている。このバックアップロールバランス装置のピストンロッドはハウジング横げた４から上方に突出している。

図２は右側スタンドハウジング２と左側スタンドハウジング３を備えた本発明に係る圧延スタンド１の斜視図である。この両ハウジングはその上端においてハウジング横げた４によって互いに連結されている。ハウジング横げた４から上方に突出するピストンロッド７はその外側端部９にスリットが形成され、このスリットにヨーク１０を収容している。例えばピンによってピストンロッド７に固定されたこのヨーク１０は、圧延方向に向いていて、その端部がバランス装置の保持アーム５、６に係合している。ピストンロッド７の周りに回転スリーブが設けられている。この回転スリーブはバランス装置のバランスシリンダ２２（図５参照）の上面１２に支持されている。ヨーク１０の下側エッジ１３は回転スリーブの上方に位置している。図２に示すような圧延運転の際、ヨーク１０は回転スリーブ１１のスリット１４内で移動する。スリット１４は図３に詳しく示してある。回転スリーブ１１は液圧シリンダ１９に連結され、この液圧シリンダは圧延運転の際に図示した位置を維持する。

ワークロール交換の際、スタンドが上昇させられ、ヨーク１０とその上に支持された保持アーム５、６が垂直方向上方に移動させられる。この位置をロックするために、回転スリーブ１１は液圧シリンダ１９によって垂直軸線回りに回転させられる。この回転は、ヨーク１０の下側エッジ１３が載置面１８（図３参照）に載るまで行われる。

ワークロール交換の際、ヨークは回転スリーブ（面１８）上に降ろされないで、その上方に約１０ｍｍの間隔をおいて保持される。この位置から機械的な圧下がスタートし、バックアップロールバランス装置はこの圧下に抗してバックアップロールをバランスさせる。回転スリーブは、液圧システムの故障時にバックアップロールとスタンドの支持アームの落下（ワークロール取外し時のメンテナス作業人の危険）を防止する。しかし、例えば保守作業／修理作業の際には面１８に降ろすことができる。すなわち、回転スリーブはヨークを確実に降ろす働きをするだけでなく（バックアップロール交換）、ワークロール交換時のスタート位置をある程度間隔をおいて保持する。ヨーク１０は下方へ更に移動することができず、ワークロール交換のための開放位置が保持される。

他のステップにおいてバックアップロールが交換される場合、スタンドがさらに上昇させられ、回転スリーブ１１が液圧シリンダによってさらに回転させられる。この回転は、ヨーク１０の下側エッジ１３が回転スリーブ１１の上側環状面２１に載り、この位置が保持されるまで行われる。

ワークロールおよび／またはバックアップロールの交換後、回転スリーブ１１は再びその出発位置に回転させられる。この出発位置ではヨーク１０はスリット１４に挿入可能である。

図３は回転スリーブ１１を個別部品として示す斜視図である。この回転スリーブは軸方向にスリット１４を有する。このスリットにはヨーク１０（図示せず）が挿入される。圧延スタンド１の圧延運転のために、ヨーク１０は載置面１６まで垂直方向に移動する。ワークロール交換の場合には回転スリーブは回転させられ、ヨーク１０は載置面１８に降ろされる。バックアップロール交換の場合には回転スリーブ１１はさらに回転させられ、ヨーク１０は回転スリーブ１１の上側環状面２１上に降ろされる。

図４は、回転スリーブ１１のそれぞれの回転位置を示す平面図である。

図４ａは圧延運転時の位置を示している。回転スリーブ１１は、ヨーク１０をスリット１４に挿入できるように圧延方向に向いている。すなわち、ヨーク１０はスリット１４内で自由に動くことができる。この図４ａでは載置面１８（図３参照）が見える。

図４ｂに示すように、ワークロールが交換される場合、回転スリーブ１１は液圧シリンダ１９によって回転させられる。前もって上方へ大きく移動させられたヨーク１０は、ロックのために載置面１８（図３参照）上まで下降させられる。そのとき、上側から載置面１６（図３参照）が見える。

バックアップロール交換時には、回転スリーブは第３切換え位置まで回転させられる。図４ｃに示したこの作業工程では、ヨーク１０の下側エッジ１３が回転スリーブ１１の上側環状面２１に載る。そのとき、上側から載置面１６と載置面１８が見える。

液圧シリンダ１９を組み込むことにより、回転スリーブ１１はその都度到達した位置に保持される。回転スリーブ１１を回転させるために他の駆動装置を用いてもよい。さらに、他のロック位置を得るために、ヨーク１０の下側エッジ１３を降ろすための他の載置面を設けてもよい。回転スリーブ１１の他の実施形態では、載置面１８のないスリット１４が形成される。

図５は本発明による圧延スタンドの縦断面図である。ハウジング横げた４の開口へのバランスシリンダ２２の懸吊構造が示してある。

従来技術の圧延スタンドを部分的に切断して示す側面図である。 本発明に係る圧延スタンドの斜視図である。 個別部品として回転スリーブを示す斜視図である。 圧延運転、ワークロール交換およびバックアップロール交換時の回転スリーブの位置を示す平面図である。 本発明に係るバランス装置を備えた圧延スタンドの縦断面図である。

１ 圧延スタンド
２ 右側スタンドハウジング
３ 左側スタンドハウジング
４ ハウジング横げた
５ 保持アーム
６ 保持アーム
７ ピストンロッド
８ 上面
９ 外側端部
１０ ヨーク
１１ 回転スリーブ
１２ 上側エッジ
１３ 下側エッジ
１４ スリット
１５ 段差部
１６ 載置面
１７ 段差部
１８ 載置面
１９ 液圧シリンダ
２０ 挿入案内斜面
２１ 上側環状面
２２ バランスシリンダ

Claims (7)

1. 圧延スタンド（１）、特に厚板圧延スタンドであって、
   この圧延スタンド（１）が、
   右側スタンドハウジング（２）と、左側スタンドハウジング（３）と、
   これらスタンドハウジング（２、３）をそれらの上端において互いに連結する上側ハウジング横げた（４）とから成っており、
   この圧延スタンド（１）が、少なくとも１対のワークロールと、少なくとも１対のバックアップロールと、これらのロールに付属するチョックと、前記バックアップロールをバランスさせるバランス装置とを具備し、
   このバランス装置が、前記上側ハウジング横げた（４）に設けられており、且つ、保持アーム（５、６）とバランスシリンダ（２２）を備えており、
   このバランスシリンダがカラーの形をしたその上側エッジ（１２）によってハウジング横げた（４）の開口に懸吊され、さらにハウジング横げた（４）を通って上方に突出するピストンロッド（７）を具備し、このピストンロッドがハウジング横げた（４）の上面（８）を越えて突出している様式の前記圧延スタンド（１）において、
   ピストンロッド（７）がその外側端部（９）にヨーク（１０）を備え、このヨークが圧延方向に向き、かつバランス装置の保持アーム（５、６）に係合し、さらにピストンロッド（７）を取り囲む回転スリーブ（１１）が設けられ、この回転スリーブがバランスシリンダ（２２）の上側エッジ（１２）とヨーク（１０）の下側エッジ（１３）の間に配置され、回転スリーブがハウジング横げた（４）に支持され、回転スリーブが少なくとも１つの貫通するスリット（１４）を備え、ヨーク（１０）がこのスリットに挿入可能であることを特徴とする圧延スタンド（１）。
2. スリット（１４）が載置面（１６）を有する第１段差部（１５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の圧延スタンド。
3. スリット（１４）が第２載置面（１８）を有する第２段差部（１７）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の圧延スタンド。
4. 回転スリーブ（１１）が液圧シリンダ（１９）に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
5. 回転スリーブ（１１）が電動機に連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
6. 回転スリーブ（１１）とバランスシリンダの上側エッジ（１２）との間に、スラストベアリングが配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧延スタンド。
7. スリット（１４）が挿入案内斜面（２０）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧延スタンド。

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