JP5460331B2 - 圧延シリンダーのための振れ止め装置を研削盤に位置決めし且つその取出しを阻止する装置及び方法並びにその装置又は方法を用いる研削盤 - Google Patents

Description

本発明は、圧延シリンダーのための振れ止め装置を研削盤に位置決めし且つその取出しを阻止する装置及び方法、並びに、その装置又は方法を用いる研削盤に関する。

圧延スタンド内で使用されたローラの表面特徴及び構造的一体性を回復させるための圧延シリンダー用研削盤は、製造されるシートの長い動作寿命及び高品質を得るために製鉄プラントで用いられる大型設備である。

しばしば、圧延シリンダー用研削盤は、圧延された製品の品質と圧延シリンダーの寿命の両方に影響を及ぼす場合のある欠陥を見つけ出してそれを検出するための非破壊制御システムを備え、かかる欠陥は、例えば、表面及び／又は内層面の亀裂、焼け（バーン）、種々の形態の傷等である。

一般的な手順、特に極めて細い円筒形ローラの場合の手順は、圧延シリンダーを、いわゆる振れ止め装置と称する装置によって支持することを含み、振れ止め装置は、輪郭の形状に欠陥を生じさせないのに十分な剛性で圧延シリンダーを支持することを確保する。振れ止め装置は、それを必要とするとき、円筒形ローラの各形態に理想的な仕方で配置されるべきである。振れ止め装置の配置及び固定は、通常、手で行われたり、振れ止め装置のベースの移動可能な阻止要素の上で作動する液圧システムを介して行われたりする。

現在の技術は、振れ止め装置の自動化を、研削条件への振れ止め装置の適合に関して行われるに過ぎず、今日まで、振れ止め装置の最初の位置決めに関することは何も行われていない。

研削すべき圧延シリンダーの直径は、普通、圧延シリンダーが研削盤上に位置決めされた後で決定され、研削すべき圧延シリンダーの形状及び寸法に顕著な差があるとき、かかる要件により、位置決めを熟練オペレータによって行うことが、依然として必要になる。

更に、位置決め作業は、油、冷却剤材料及び前の機械加工作業によって生じた接着剤及び金属粒子等の残留物（かす）が存在する状態で行われ、残留物は、振れ止め装置の移動ゾーンに堆積したり沈澱したりする傾向がある。

したがって、特に汚れた環境において作業しなければならない場合、手の介入は、振れ止め装置の調整作業の実行を長時間必要とし、それにより、研削盤の全体的生産コストに相当な影響を及ぼす。

加えて、かかる条件は、振れ止め装置の自動位置決めを使用するのに更なる限界を生じさせ、かかる限界は、振れ止め装置が極度の摩耗を受けるので、振れ止め装置を作動させる必要がある環境に起因して頻繁なクリーニング作業及びメンテナンス作業が必要とすることである。

振れ止め装置の移動範囲内における残留物及び堆積物を減少させるために、マスキング及び／又はクリーニング装置を用いてもよいが、これらのコストは、手による位置決めをいっそう便利にするようなためのコストである。

本発明の概略的な目的は、従来技術の上述した欠点を、極めて容易に、安価に且つ特に機能的な仕方で解決することにある。

本発明の他の目的は、振れ止め装置を位置決めする作業を、容易に、迅速に、きれいに且つ摩耗が生じない仕方で実施することを可能にする技術的解決策を提供することにある。

本発明の更なる目的は、研削盤における研削作業全体の高度の自動化を保証することを可能にする振れ止め装置を位置決めし且つ阻止する装置及び方法を見出すことにある。

上述の目的に関し、本発明によれば、特許請求の範囲に記載された特徴を備えた振れ止め装置を位置決めし且つその取出しを阻止する装置及び方法を提供する。

加えて、本発明による位置決め・阻止装置を採用した研削盤、特に圧延シリンダー用の研削盤を製造することが賢明である。

従来技術に対する本発明の構造的及び機能的特徴及び利点は、添付図面を参照する以下の説明を吟味するとき、明確且つ明白になり、添付図面は、本発明自体の技術革新原理に基づいて作られた振れ止め装置の位置決め・阻止装置を示す。

本発明の位置決め・阻止装置を採用した振れ止め装置の側面図である。 図１の振れ止め装置を矢印Ｆから見た図である。 図２の側から見た本発明による位置決め・阻止装置上に収容された振れ止め装置の図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶ線における本発明の位置決め・阻止装置の断面図である。 本発明による位置決め・阻止装置の平面図である。

図面を参照すると、振れ止め装置が、全体的に符号１０で示され、振れ止め装置（steady rest）１０は、本発明の主題である位置決め・阻止装置２０を採用し、本発明による図示の例では、振れ止め装置１０は、支持本体１１を有し、支持本体１１は、圧延シリンダー１３のための載せ面１２を有している。

更に、研削すべき圧延シリンダー１３に係合するように半径方向に調節可能な少なくとも２つの係合手段１４ａ，１４ｂが設けられ、係合手段１４ａ，１４ｂは、それぞれの調節手段１５ａ，１５ｂによって案内され且つ載せ面１２から突出する。

振れ止め装置１０は、位置決め・阻止装置２０上に取外し可能に取付けられ、位置決め・阻止装置２０は、平らなキャリジ２１を有し、平らなキャリジ２１は、振れ止め装置１０を適所に移動させるためのモータ駆動式並進手段２３を有している。加えて、位置決め・阻止装置２０は、振れ止め装置１０の支持本体１１を位置決め・阻止装置２０上に正確に位置決めするための心出しピン２６を有しており、更に、位置決め・阻止装置２０は、磁気式の阻止手段２２を有することが有利であり、磁気式の阻止手段２２は、好ましくは、平らなキャリジ２１上で作動する磁気ベース２２として構成され、振れ止め装置１０の取付け面のところでキャリジ２１内に取付けられる。

磁気ベース２２の利用は、振れ止め装置の支持本体１１をキャリジ２１から取出すことを安全に阻止するためのガイド、孔又はその他の解決法を使用することを回避する利点を提供する。

振れ止め装置１０の支持本体１１とキャリジ２１との間のかかる安全な阻止を保証するために、磁気ベース２２は、適当に寸法決めされた少なくとも１つの磁石を有している。

加えて、円錐形阻止ガイドは、横方向圧力の場合にだけ必要とされるに過ぎないので、小さい寸法で作られ、かくして、円錐形阻止ガイドは、振れ止め装置の支持本体１１によって全体的に覆われることが可能であり、機械加工流体の流れに決して露出されない。

平らなキャリジ２１は、粗さのない完全に平坦な係合面２４を有することが有利である。キャリジ２１の平坦な係合面２４は、位置決め・阻止装置２０が汚れた環境内で作動する場合に必要とされ、汚れた環境では、強磁性材料がセラミック材料と混合され、堆積したり、そうでなければ、存在する隙間に磁気ベース２２の磁力によって押し込まれたりする。

したがって、平坦な表面がない場合、堆積した残留物は、磁気制御装置の作動を変え、かくして、メンテナンス作業の必要性を増大させる。

磁気係合システムの摩耗及び機能的な変更と並んで、材料の相当な堆積は、通常、振れ止め装置１０の位置決め作業と整列作業の両方を複雑にすると共に、両方の作業を繰返し不能にする。

キャリジ２１の完全に平坦な表面２４は、研削による残留物の堆積量を減少させる。

係合面２４は、磁石ゾーン２２のカバーを活用することによって得られ、かかるカバーは、磁石ゾーン２２までその周囲にわたって延び、キャリジ２１の係合面全体を覆っている。

かかるカバー２４は、磁気間隙（磁気ギャップ）の延長として現れる磁界拡散を減少させるために、連続式に且つ強磁性材料で作られることが好ましい。

変形例として、反磁性材料又は非磁性材料で作られたカバーを用いてもよいが、この種の材料は、磁界の拡散を回避するために、壁の厚さの減少を必要とする。

かかる防水のカバー２４は、磁石を作業ゾーンから分離し、任意の場合に損傷を生じさせたり作業を改変させたりする汚い液体が係合システムに向かって通行することを回避する。更に、材料の堆積量の減少と並んで粗さがないことは、メンテナンス作業を極めて容易にする。実際、磁気要素なしで作動する阻止装置にも存在する隙間内に取込まれた残留物の除去は、もはや不要である。

磁場発生システムは、好ましくは、高い省エネルギー性能を有している永久磁石によって行われる。

特に、永久磁石は、固定位置に維持され、また、振れ止め装置１０の支持本体１１に作用する永久磁石自体の磁界を打ち消す反対の磁界を発生させる装置２５が設けられている。

かかる形態により、磁石と振れ止め装置との間に位置する中間手段によって生じる磁気ヒステリシスの問題を軽減する。

また、ソレノイド又は遮蔽可能な又は取外し可能な磁石を用いると、振れ止め装置１０の支持本体１１の阻止ゾーンを包囲する材料が僅かに磁化され、堆積物の堆積量を増大させる。ソレノイドによって発生させる磁界の量を設定することができる本発明は、介在する強磁性材料自体の分極の寄与を考慮することも可能にし、それにより、支持本体１１を振れ止め装置１０から取外す作業及び振れ止め装置の載せ面２４をクリーニングする作業を容易にする。

加えて、メンテナンスの観点では、振れ止め装置１０の支持本体１１自体が強磁性材料で作られているので、支持本体１１は、最大磁界ゾーン２２を完全に覆い、磁気回路の閉じた通路が形成される。これにより、制御されていない磁界によって多くの沈殿物を生じさせることを減少させると共に、付着力を向上させる。多くの場合、磁界が存在しない条件下でクリーニング作業及びメンテナンス作業を実施するとき、作業期間及び作業コストを増大させる磁界の阻止効果は十分でない。

位置決め・阻止装置の作動は、特に次の通りである。

磁気ベース２２中に挿入された磁石自体によって発生させた磁界と反対の磁界を発生させる装置２５を作動可能にする。装置２５を作動させると、振れ止め装置の支持本体１１は、その取出しを阻止されておらず、振れ止め装置の取出し及び交換を可能にする。

更に、反対の磁界は、磁気ベース２２を覆う金属における任意のヒステリシス効果を打ち消すように設定されるのがよい。

したがって、振れ止め装置１０を、他の種類のシリンダーに必要な別の振れ止め装置と置き換えることができる。

新しい振れ止め装置１０を表面２１上に位置決めする直前、作業者は、磁気ベース２２に対する振れ止め装置１０の支持本体１１の取出しを阻止する平らなキャリジゾーン２１のクリーニング状態を、ノズル又は任意その他の同様な手段によって観察できる。

また、かかるクリーニング作業は、磁界が存在しない状態で行われ、即ち、磁石自体の磁界を打ち消す反対の磁界の存在する状態で行われる。このように、先の作業の結果として生じた残留物材料の排出及び廃棄が容易になる。

いったん振れ止め装置１０の支持本体１１を表面２２の上に位置決めしたら、反対の磁界を非作動にする。相対的な装置２５によって生じさせた反対の磁界を非作動にすることにより、磁気ベース２２の永久磁石自体の磁界が、振れ止め装置１０の支持本体１１を心出しピン２６上に引付けることを可能にし、それを、０ｍｍ〜１ｍｍの範囲で変化する磁気間隙にかかわらず、数トンに達する力で拘束する。

かかる磁力は、平らなキャリジ２１の中央ゾーンで作用し、外乱の磁界が振れ止め装置１０の移動設備における通常の作動に影響を及ぼすことを防止する。

位置決め・阻止装置２０は、圧延シリンダー１３の研削作業期間全体にわたって係合条件のままである。

サイクルが終了したら、磁界全体が再び非作動にされ、必要ならば、振れ止め装置１０の取出し及び交換を可能にする。

更なるクリーニング作業により、汚れ堆積物の全てを、磁石シールの平らなゾーンの滑らかな壁から簡単に除去することを可能にする。

かかるクリーニング作業を、妨害磁界又は実質的な機械的障害なしに、通常のツールの形態リセット時間に対して約２５％短縮した時間内に実施することができる。

加えて、かかる解決策を用いた場合、振れ止め装置に対する全ての作業（並進、取出しの阻止、取出しの許容、クリーニング（清掃）、及び構成再設定）の実行するための全体時間を、従来の機械に対して２０％短縮した時間内に容易に達成できることを、実験ベンチマーク試験によって証明した。

したがって、振れ止め装置の磁気式の阻止システムは、振れ止め装置の交換に必要な時間を、従来の生産プロセスの間に行われていた作業に対して短縮させることを可能にし、かくして、かかる磁気式の阻止システムを備えた研削盤の顕著な商業上の利点をもたらす。

更に、振れ止め装置のかかる位置決め・阻止装置は、特に振れ止め装置の取出しの阻止に関して、熟練オペレータによる手動介入を、１回よりも多くは必要とせず、かくして、研削プロセスの全体的な自動化を可能にする。

図面を参照して上述した説明により、本発明による位置決め・阻止装置が特に有用であり且つ有利であることが明らかである。

従って、本明細書の冒頭で述べた目的が達成される。

本発明の位置決め・阻止装置の形状は、図面において例示の目的で且つ非限定的な目的で厳密に示した形状と異なっていてもよいことは明らかである。いくつかの場合、用いられる材料に合わせて適用される。

従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。

Claims (14)

1. 圧延シリンダーの研削面に作用する振れ止め装置（１０）用の位置決め・阻止装置（２０）であって、
   実質的に平らなキャリッジ（２１）を有し、このキャリッジ（２１）は、研削すべき圧延シリンダーの載せ面（１２）が設けられた前記振れ止め装置（１０）の支持本体（１１）に係合する平坦な係合面（２４）を備え、前記支持本体（１１）が、前記圧延シリンダーと係合し且つ半径方向に調節可能な少なくとも２つの係合手段（１４ａ，１４ｂ）を備え、これら係合手段（１４ａ，１４ｂ）は、前記載せ面（１２）から突出し、前記支持本体（１１）は、前記平坦な係合面（２４）に置かれ、前記平坦な係合面（２４）は、粗さがなく、
   更に、前記係合面（２４）のところで前記平らなキャリッジ（２１）内に取り付けられ且つ前記支持本体（１１）の取出しを阻止する磁気式の阻止手段（２２）と、前記平らなキャリッジ（２１）を並進させる並進手段（２３）と、を有することを特徴とする位置決め・阻止装置。
2. 磁気式の前記阻止手段（２２）は、全体的に設定することができる磁界を発生させる、請求項１に記載の位置決め・阻止装置。
3. 更に、磁気式の前記阻止手段（２２）自体によって発生させた磁界と反対になる磁界を発生させるように構成された反対磁界発生装置（２５）を有する、請求項２に記載の位置決め・阻止装置。
4. 磁気式の前記阻止手段（２２）は、少なくとも１つの永久磁石を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の位置決め・阻止装置。
5. 磁気式の前記阻止手段（２２）は、防水カバー（２４）を有する、請求項１〜４の何れか１項に記載の位置決め・阻止装置。
6. 前記防水カバー（２４）は、磁気式の前記阻止手段（２２）までその周囲にわたって延びる、請求項５に記載の位置決め・阻止装置。
7. 前記防水カバー（２４）は、強磁性材料で作られる、請求項５に記載の位置決め・阻止装置。
8. 前記防水カバー（２４）は、反磁性材料で作られる、請求項５に記載の位置決め・阻止装置。
9. 前記防水カバー（２４）は、非磁性材料で作られる、請求項５に記載の位置決め・阻止装置。
10. 前記係合面は、防水カバー（２４）によって構成される、請求項１記載の位置決め・阻止装置。
11. 前記平らなキャリジ（２１）は、複数の心出しピン（２６）を有する、請求項１〜１０の何れか１項に記載の位置決め・阻止装置。
12. 請求項１記載の振れ止め装置（１０）を採用した圧延シリンダー用の研削盤であって、
    前記振れ止め装置（１０）は、請求項１〜１１の何れか１項に記載の軸方向位置決め・阻止装置（２０）上に取外し可能に収容される、研削盤。
13. 請求項１２に記載の研削盤において、圧延シリンダーのための振れ止め装置（１０）を位置決めすると共に阻止するための方法であって、
    ａ）圧延シリンダー（１３）を前記研削盤の中に入れる工程と、
    ｂ）前記反対磁界発生装置（２５）を用いて、磁気式の前記阻止手段（２２）自体によって発生させた磁界を弱める工程と、
    ｃ）前記振れ止め装置（１０）を、前記圧延シリンダー（１３）と結合する位置まで並進させる工程と、
    ｄ）前記振れ止め装置（１０）を前記平らなキャリジ（２１）に対して磁気的に阻止することによって、前記反対磁界発生装置（２５）を非作動にする工程と、
    ｅ）前記圧延シリンダー（１３）の研削作業を実行する工程と、を有する方法。
14. 更に、前記反対磁界発生装置（２５）を作動させると、前記係合面（２４）の上のクリーニング作業を実行する工程を有する、請求項１３記載の方法。

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