JPH0215810A - 三つ或いは多数のロールを備えたロールスタンドにおけるロール孔型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、全断面を圧延するための、例えば棒鋼および
線材を圧延するためのロールスタンドにおけるロール孔
型に関する。

三つのロールより成る孔型を備えた圧延機に関して、被
圧延材をサイジング孔型に案内する以前に、先ず平形孔
型列内で交番する順序で三つの短い辺と三つの長い辺を
備えた６角形の断面の被圧延材の圧延を行うことが知ら
れている。

平形孔型列内で著しい孔型低減が、位置の関係で接触面
もしくはロール間隙に属する六角形の断面の短い辺にお
ける幅広がりを伴って行われる（ドイツ連邦共和国特許
公報第７３９９０号およびドイツ連邦共和国公開特許公
報第２０３５４８２号）。

また四角形のビレットを八角形の断面に変形するための
、四つのロールを備えた圧延機も公知であり、この圧延
機は出発材料としての円形の断面を備えた被圧延材にお
けると同じ方法で遊星駆動機構を備えた傾斜圧延機にお
ける粗圧延のために使用することが可能である。四角形
のビレットはその四つの角にわたって鈍角の喫状孔型断
面もしくは三角形の孔型断面により１３５°の面傾斜で
延伸絞り圧延され、そこで正確に八角形に変形されるの
で、この圧延作業にあってはロール間隙の領域内におけ
る四つの対角線状に互いに相対している位置では圧延は
行われない。しかし造られた八角形のビレットは次位の
加工のための中間生成物にしか過ぎないので、プロフィ
ルが正確な八角形の断面から相違していても問題となら
ない。この技術の重点は自体、被圧延材の均一な延伸、
即ち幅広がりを持たない、自身が持つすべての利点をも
った圧延を許容する傾斜圧延機の原理に基づいている。

本発明の根底をなす思想は、圧延する際に被圧延材に強
制的に行われる肉厚の低減或いは高さ低減が通常長さ増
大と幅増大と同時に現出すると言うこと、および幅増大
が、高さ低減の一部が延長に置換えられると言う理由に
よるばかりでなく、更に幅広がりが次の孔型内において
より大きな高さ低減を招き、これに伴い結局は孔型数も
しくはロールスタンドの数を更に多くしなければならな
いと言う理由から、本来損失成形であると言うことにあ
る。

予備圧延にあって、即ち自体成る孔型列を備えた他のロ
ールスタンドにおいて更に仕上げ圧延されなければなら
ない断面にあって、幅広がりのない圧延は公知の傾斜圧
延方法によって解消される。

こう言ったことから本発明の根底をなす課題は、−孔型
の傾斜圧延方法の持つ利点を被圧延材の多孔型による変
形および成形にあっても実現するために、著しい幅低減
を被圧延材に強いることな（著しい高さ低減を可能にす
る孔型を提供することである。

この課題は特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によ
り解決される。

この解決策が基礎としている認識は、新しいクローバ−
形孔型の幾何学的形状がその凸部の領域にあってその都
度の入り側断面の最大の規模で相当する長さ増大を伴う
著しい高さ低減を招き、凹部間に存在していてかつ顕著
な幅広がりも高さ低減も行われない、比較的小さな周面
帯域に上記長さ低減が伝わると言うことである。

クローバ−が少なくとも三つの葉を有しているので、本
発明によるクローバ−形孔型は少なくとも三つのロール
を備えたロールスタンドの公知の構造様式と相通じとこ
ろがある。何故ならクローバ−形孔型の７葉」もしくは
凸部の数が、孔型列内で交互に半ピッチ角度だけ互いに
位置ずれしているロールの数を決定するからであり、こ
の場合凸部に所属している作業面は接触面もしくはロー
ル間隙に対して対称的に指向している。凸部の領域内に
おいて著しい幅広がりが行われないので、接触面もしく
はロール間隙の領域内においてもサイジング孔型内にお
いて取除かれなければならない角の形成は見られない。

接触面である作業面が、入り側断面もしくは予備孔型（
クローバ−形成いは円形）のこれらの作業面に所属して
いる周面と等しいか或いはそれより幾分大きい孔型中央
部からの距離をもって位置するようにした場合、クロー
バ−形孔型の凸部の幅広がりを伴わない或いは幅広がり
の僅かな領域内において加圧変形を必要としないと言う
事情が考慮される。何故なら隣接している凹部の作用の
下に長さ増大がｒ実現１されるからである。

本発明による孔型により、著しい幅広がりが行われない
ので、コーナ割れの危険が排除されると言う結果が得ら
れる。軸受内における支承力は圧延の際等しい延びの下
で小さくなる。何故なら幅低減のための圧延を必要とし
ないからである。損失成形が行われないと言う同じ理由
からエネルギーの消費も僅かとなり、また孔型数もしく
は必要とするロールスタンドの数も僅かとなる。

二つの面内に四つの凸部を備えたクローバ−形孔型を使
用するのが有利である。即ち、被圧延材の成形を二つの
面内に四つのロールによる被圧延材を使用して行うのが
有利である。長さ増大が全断面にわたってほぼ均一に行
われるので、この様式の変形は特に高合金の特殊鋼、例
えばコーナ割れ或いは断面に永久に残る残留応力が発生
する危険から従来圧延不可能とされて来たような性質の
被圧延材に適している。

請求項３による幾何学的な調整を維持した場合、クロー
バ−形孔型の高さ低減に関係する凹部が幅広がりの僅か
な凸部の領域に比して比較的大きくなり、従ってそれだ
け、この領域内において長さ増大が直接的な圧力下に存
在していない断面部分が一緒に引入れられることにより
行われることがより確実に保証される。

クローバ−形孔型の凹部の半径と凸部の半径間の比率は
四つの孔型にあっては少な（とも１１４：ｌである。

本発明による孔型は特に円形の全断面を造ることに適用
される場合、一つ或いは多数のサイジングロール−ラウ
ンド孔型以外に孔型列の端部に他のラウンド孔型を、市
販の直径を有する円形断面を仕上がり断面として圧延可
能な場所で孔型列内に設けるのが有利である。その際任
意の仕上がり断面を次のロールスタンドを停止させた状
態で引抜ことが可能である。何故ならどのクローバ−形
断面形状からでも円形の被圧延材を圧延することが可能
であるからである。

円形の断面はプロフィル断面、例えば四角形材、アング
ル材等のための出発断面として使用することが可能であ
る。

被圧延材の公差を特別狭くするため、二つのラウンド孔
型をサイジングロール孔型として相前後して設けるのが
有利である。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

第１図による自体公知の４重ロール式ロールスタンド１
は水平方向のロール対３と垂直方向のロール対４とを備
えたカセット様式のスタンド２から成り、この場合すべ
てのロールは共通の垂直面内に設けられている。この場
合、水平方向のロール対３の水平ロール３′と３２のみ
が駆動され、これに対して垂直方向のロール対４の垂直
ロール４１．４２はアイドラーロールとして働く。すべ
てのロール３＋、３ｇと４１．、ｐは一第２図から明瞭
に認められるように一実線で示した孔型切込みを備えて
おり、この孔型切込みにより四つの凸部５ａを備えたク
ローバ−形孔型５が形成され、この凸部はロールの接触
面に所属している。−第２図〜第５図による実施例にあ
っては、ロールはそれらの孔型を備えていない円錐面６
をもって互いの方向に調節不能に移動する。このことは
ロールの予張力を許容する。しかしこのことは本発明の
枠内において必ずしも必要としない、何故なら一第１図
に示したように一ロール対３と４間にはロール間隙７も
存在しているからである。

クローバ−形孔型５の凸部５ａに所属する境界面８は常
に位置の関係から接触面Ｅとロール間隙７に所属してお
り、これらの接触面Ｅとロー小間隙７に対して対称的に
経過している。凸部５ａの境界面８はこの境界面８の孔
型中心部門からの距離１０よりも小さい半径９をもって
均一に湾曲されている。クローバ−形孔型５の凸部５ａ
間に存在している四部５ｂの作業面１２は比較的大きい
半径１１を有している。従ってこの凹部５ｂは各ロール
の凸部５ａの境界面８の隣接している部分の総計よりも
大きな円弧角度αで延びている。

第２図による実施例にあっては、半径１１と半径９との
比率は約１．４：ｌである。

各々のクローバ−形孔型５の凹部５ｂの作業面１２の半
径１１に関する円弧中心点１３の位置は孔型断面でもあ
り得る鎖線で示した円形の入り側断面１５の高さ低減１
４を決定する。クローバ−形孔型５の寸法は、凸部５ａ
の境界面８が、入り側断面１５もしくは粗孔型のこの境
界面に属する円周領域１５ａと等しいか或いは一第２図
に示したように−それよりも幾分大きい、孔型中心部Ｈ
からの距離１０内に存在するように選択されている。

隣接しているロール３２と４１に関して、入口断面Ｉ５
の円弧角度αと高さ低減１４０周而は面２図において斜
線で示した。この円周面は相当する長さ増大をもって著
しい加圧変形を受ける。実験によって確かめられたとこ
ろによると、クローバ−形孔型５の入口断面１５の円周
領域１５ａ内の凸部５ａの領域内においては著しい幅増
大は行われない。何故なら孔型５は凸部５ａの境界面８
内において過充満された状態に留まっているからである
。即ち、ここにおいて高さ低減は行われていないからで
ある。この現象は、凹部５ｂの四つの円弧角度αの総計
の最大領域での加圧変形の斜線で示した領域に相当する
長さ低減が凸部５ａの隣接している領域を帯同するもの
と、即ちこの場合も長さ増大が誘起されるものと説明で
きる。

説明を半径１１と９間の比率に戻すと、その際、等しい
高さ低減１４の下での凹部５ｂの作業面１２に関する半
径１１の拡張は円弧角度αの増大を誘起し、この円弧角
度の下で作業面１２が入口断面１５の凸部５ａに所属し
ている周囲領域１５ａに迄及んで延長することが認めら
れる。

従って、半径１１と半径９間の比率の増大により一次長
さ増大を伴う斜線で示した加圧変形された帯域の拡幅が
生じ、この拡幅は次いで凸部５ａの狭い領域にまでます
ます広がる。

第３図には、同様に四つの相前後しているロール対１６
と１７のための二つのクローバ−形孔型の相前後する配
列が示されている。この場合も、切込まれた境界面１９
がクローバ−形孔型１８の凸部１８ａの領域内において
これらのロール対１６．１７の接触面に対して対称的に
かつクローバ−葉形の鎖線で示した入口断面２０の円周
領域２０ａより大きな、孔型中心部門からの間隔で走っ
ている０手前に設けられているロールスタンドの入り側
断面２０の凸部の領域内における作業面２１もこのロー
ルスタンドの接触面Ｅｌに対して対称的に経過している
ので、第３図によるロール対１６と１７は図示していな
い粗ロールスタンドのロール対に対して半ピッチ角度β
だけ位置ずれしている。

第３図によるクローバ−形孔型２０の相前後した配列は
、斜線で示した加圧成形された領域−この領域の部分的
な長さ増大は凸部１８ａの領域に広がっている−が総計
でどれほど大きくなるかを明瞭に示している。

第４図は孔型列ｒクローバー葉−円形」を示しており、
この場合鎖線で示したクローバ−は形の人口断面２２が
第３図によるクローバ−形孔型１８に相当する出口プロ
フィルであることが可能である０円形のプロフィル２３
を担持しているロール対２４と２５はそれらの接触面Ｅ
２で第３図によるロール対１６．１７の接触面Ｅに対し
て半ピッチ角度βだけ位置ずれしている。接触面Ｅ２に
所属する境界面２６が領域幅２７を備えた入口断面２２
この円周に所属する円周と等しいか或いはそれより幾分
大きい距離で走っていることは、ラウンド孔型２３にも
言えることである。

ロール対２４．２５を去った円形断面−ラウンド孔型２
３に相当−は直径から市販の円形の仕上がり断面であり
、従って仕上がり断面を特別狭い公差で引出すため、少
なくとも一つのラウンド孔型をサイジング孔型として後
方に設けるのが有利である。

第５回は三つの相前後しているロール３０．３１．３２
が示されている。これらのロールには三つの凸部３３ａ
を備えたクローバ−形孔型３３が切込まれている。ｕ４
線で示した入口断面３４は円形断面である。

【図面の簡単な説明】

第１図はクローバ−形孔型を使用するための優れて実施
例としての四重ロール式ロールスタンド、 第２図は円形の入口断面に連続しているクローバ−形孔
型の拡大した図、 第３図はクローバ−は形の入口断面に連続しているクロ
ーバ−形孔型、 第４図はクローバ−は形の人口断面に連続しているラウ
ンド孔型、 第５図は円形入口断面に連なるクローバ−形の三ロール
孔型、 図中符号は、 ｌ・・・ロールスタンド、２・・・スタンド、３・・−
ロール対、４Ｔ１１１０−ル対、ロール３１、３２、４
１、４”；１６．１７；２４．２５：３０，３１．３２
．１５．２３・・円形孔型、５．１８．３３　・・・ク
ローバ−形孔型、５ａ・・・凸部、５ｂ・−−凹部、８
．１９．２６・・境界面、１５ａ、　２０．２２　・・
・入口断面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、全断面を圧延するための、例えば棒鋼および線材を
   圧延するためのロールスタンドにおけるロール孔型にお
   いて、この孔型が三つ或いは多数のロール（３＾１、３
   ＾２、４＾１、４＾２；１６、１７；２４、２５；３０
   、３１、３２）を有するロールスタンド（１）のラウン
   ド孔型（１５、２３）をも包含する孔型列内にある湾曲
   された凸部（５ａ）および凹部（５ｂ）を備えているク
   ローバー形孔型（５、１８、３３）であり、これらのク
   ローバー形孔型が孔型列内で交互に半ピッチ角度（β）
   だけ位置ずれして形成され、この場合クローバー形孔型
   の『葉』或いは凸部（５ａ、３３ａ）の数がロールの数
   を決定し、クローバー形孔型の或いはラウンド孔型（２
   ３）の接触面（Ｅ）もしくはロール間隙（７）に所属し
   ている境界面（８、１９、２６）が接触面に対して対称
   的にかつ入側断面（１５、２０、２２）もしくは粗孔型
   の、境界面（１８）に所属している円周面（１５ａ、２
   ０、２２）と等しいか或いはこれより幾分大きい孔型中
   心部（Ｍ）からの距離で走っていることを特徴とする、
   全断面を圧延するための、例えば棒鋼および線材を圧延
   するためのロールスタンドにおけるロール孔型。 ２、孔型が四つの凸部（５ａ、１８ａ）を備えたクロー
   バー形孔型（５、１８）である、請求項１記載の孔型。 ３、クローバー形孔型（５）の凹部（５ｂ）の作業面（
   １２）の半径（１１）が、このクローバー形孔型に所属
   する孔型底と孔型中心（Ｍ）間の距離（１０）より小さ
   い同じ孔型の凸部（５ａ）の境界面（１８）の半径（９
   ）よりも大きい、請求項１或いは２記載の孔型。 ４、ラウンド孔型が孔型列の端部および孔型列内におい
   て市販の直径を有する円形断面が仕上がり断面として圧
   延される位置（２３）に設けられている、請求項１記載
   の孔型。 ５、二つのラウンド孔型が相前後して続いている、請求
   項４記載の孔型。