JPH0316203B2

JPH0316203B2 -

Info

Publication number: JPH0316203B2
Application number: JP57122035A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kimura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1982-07-15
Publication date: 1991-03-05
Also published as: JPS5913520A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は板材矯正用のローラレベラに係り、特
に厚板材の矯正精度の向上が図れるローラレベラ
に関する。

従来、鋼材等を矯正する場合、多数のローラを
千鳥状に配置したローラレベラに挿通することに
より行うようにすることはよく知られている。

この場合、薄板材に対しては、これがストリツ
プ状で長いことにより、ローラレベラの前後に張
力付加装置、即ちブライダル装置を設け、これに
より、薄板コイル材の巻きほぐし処理に併わせ
て、レベラによる曲げ作用と併合して被矯正材に
張力を与え、その組合せ応力により高精度の矯正
を与えることが可能である。このような装置の例
として、実公昭45−32118号公報、実開昭48−
41997号公報に記載されたものがある。また、昭
和15年実用新案出願公告第14803号公報には、張
力を付加する装置の上流側に板材に曲げを加える
ローラを設け、冷間加工された板材に張力を加え
ることにより矯正するものが記載されている。

ところが、被矯正材が例えば板厚４〜50mmと厚
く、かつ板幅が2000〜5000mmと広い板材、いわゆ
る厚板の場合は、前記のようなブライダル装置を
設けることはできず、従つて、被厚延材に張力を
付与できず、一般に矯正効果が低かつた。特開昭
55−36061号公報記載のローラレベラにおいては、
曲げられながらローラを通過する板材表面とロー
ラ表面間でのスリツプを防止するように考慮され
ているが、板材に張力が加えられた状態で曲げを
行うことによつて矯正効果を高める点については
配慮されていなかつた。

なお、厚板材矯正用のローラレベラ前後に張力
付与のため、ピンチローラ等を設けることを考え
られるが、このような厚板の場合は、材料の長さ
も40ｍ程度と短かいため、そのようなピンチロー
ラでは、張力の付与できない範囲が相当長に亘つ
て生じることになり、実用的ではない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、入出側に格別の張力付与装置を設ける必要な
く、ローラレベラ自体の作用によつて張力を付与
できるようにし、厚板でも十分に矯正効果を発揮
できるローラレベラを提供することを目的とす
る。

即ち、本発明の原理を第１図によつて例示的に
説明すると、例えば被矯正材（以下、材料とい
う）１００は、千鳥状に配列されたレベリングロ
ーラ５１〜５９の９本のローラによつて繰り返し
曲げ矯正されるようにしている。

このものにおいて材料１００を曲げることによ
り各ローラには矯正反力が付与される。

そこで、例えば材料１００の入側ローラ群５
１，５２，５３，５４のローラ周速を出側ローラ
群５５，５６，５７，５８，５９の周速よりも遅
くすれば、材料とローラ間の摩擦力により材料１
００の出側には前方（矢印Ａ方向）の力が、また
入側では後方（矢印Ｂ方向）の力が夫々前記入出
側ローラ群の周速度の差に応じて生ずることにな
る。

このようなローラレベラにおいて、最も強く材
料が曲げられるローラは、ローラレベラの入側方
向中央部のローラ５３，５４，５５，５６であ
る。これは、入側のローラ５１，５２が材料の噛
み込みのため、また、出側のローラ５７，５８，
５９が前記強曲げ後の材料の曲りぐせを修正する
ために軽い曲げ作業が行われるためである。

即ち、本発明は、曲げ作業が大きな部所にロー
ラ自体による材料への周速差に基づく張力を付与
して、曲げと張力の複合応力によつて、材料を伸
ばしながら矯正して、大幅な平坦度の改善を可能
にするものである。

実公昭45−32118号公報、実開昭48−41997号公
報には、ローラレベラの両側にブライドルローラ
を配置し、該ブライドルローラにより板材に張力
を発生させる技術が開示されている。しかし、上
記両公報記載の技術においては、比較的長さの短
い板材の矯正を行う場合、板材両端の張力を付加
できない部分の比率が大きく、製品歩どまりが向
上できなかつた。

また、昭和15年実用新案出願公告第14803号公
報に記載の技術は、張力と曲げを複合して作用さ
せるように配慮されていなかつた。

次に上述手段の実際装置への適用可能性につい
て検討する。

材料１００の仕様は、板厚32mm、板幅4600mm、
曲げ変形降伏応力20Kg／mm²とする。

また、ローラレベラの仕様はローラ径260mm、
ローラピツチ275mmとする。

この場合、入側ローラ群５１，５２，５３，５
４及び出側ローラ群５５，５６，５７，５８，５
９に発生する各々の合計は、約2000トン程度ずつ
である。

従つて、ローラと材料間の摩擦係数（μ）を
0.15程度としても、ローラと材料間でスリツプす
ることはないので、0.15×2000＝300トンの張力
を入出側ローラ群のローラ周速調整によりローラ
５４とローラ５５間の材料に付与できることにな
る。

これにより、ローラレベラ内の最強圧下部に発
生する単位張力σ_tは以下の値となる。

σ_t＝300000／32×4600≒２Kg／mm² このような単位張力が与えられた場合の材料の
曲げ作業下で発生する塑性伸びεplは下式で計算
することができる。

εpl＝２（h/ρ・σ_t／σ_s−σ_s／Ｅ） …(1) 材厚ｈ＝32mm 単位張力σ_t＝２Kg／mm² 材料の降伏応力σ_s＝20Kg／mm² 材料の縦弾性係数Ｅ＝16000Kg／mm² ρはローラにより材料が曲げられる半径この
ρは材料の矯正率を90％とすれば、 ρ＝1280mm なおローラ本数は張力が最大となるローラ５
４，５５の２本で伸びるものとする。

以上の数値を(1)式に代入して伸びεplを求める
と、 εpl＝２（32/1280・2/20−20/16000）＝0.0025
…(2) 即ち、0.25％の伸びが得られる。

材料の形状不良歪みは通常、0.2％以下である
ことから、(2)式の歪みが得られれば、平坦度の略
完全な板が得られることになる。

このように、本発明では、第１図に示すローラ
レベラのローラ群を少なくとも２つ以上、例えば
入側及び出側ローラ群に分け、これらのローラ周
速を出側を速く、入側を遅くして、これによりロ
ーラと材料間に矯正力に基づき発生する張力とロ
ーラによる曲げ作業により材料長手方向に塑性伸
びを発生させ材料を平坦に矯正するものである。

以上の検討において(1)式では挿入する板が平坦
な場合として取り扱つたが、実際には形状不良の
材料を対象とするものであるから、この場合には
材料の伸びていない部所に張力が余分に発生する
ので、この張力は前述(2)式の２倍程度のものとな
り、伸びも大となつて、実際の矯正効果は更に大
である。

以下、本発明の一実施例を第２図によつて説明
する。

なお、第１図もそのまま参照する。

入側ローラ群５１〜５４はスピンドル９２より
分配箱６０内のギヤに接続されている。

このうち、ローラ５１，５２は分配ギヤ６４
に、ローラ５３，５４は分配ギヤ６３に夫々接続
され、更に分配減速箱７０に導かれて、１対のギ
ヤ７４により減速ギヤ７５を介してマイタギヤ８
０に導かれている。

同様に、出側ローラ群のローラ５５，５６はス
ピンドル９２を介し分配ギヤ６２に、またローラ
５７，５８，５９は分配ギヤ６１に導かれ、１対
のギヤ７３を介して、さらに減速ギヤ７２を経て
マイタギヤ８１に導かれている。このマイタギヤ
８０，８１は互いに差動歯車８３を介して連結さ
れている。そして、差動歯車８３に取り付けられ
ているギヤ８６をピニオン８４を介してモータ８
５により単動駆動し、入出側ローラ群にローラ周
速差を与えるようにしている。

しかして、モータ８５を速度制御すれば前記ロ
ーラ群に一定の周速差を、またトルク制御を与え
ればローラ群を介して第１図の材料に一定の張力
が与えることができ、これらは任意に選択制御す
ることが可能である。

材料の全体の矯正動力はモータ８６によりギヤ
８２を介して前述マイタギヤ８０，８１に与えら
れる。この第２図の場合は、材料の出側が速度基
準となる。

このような構成によれば、被矯正材に入出側ロ
ーラ群の周速差に基づく張力が与えることがで
き、格別の張力付与装置を用いる必要がない。し
かも、ローラレベラ自体によつて張力を与えるも
のであるから、張力付与の相対距離の短いものに
することができ、短板に対しても、非張力付与部
を生じることなく、十分な作用が可能となる。

なお、前記実施例ではローラ駆動手段として差
動歯車８４により入出側ローラ群の各ローラに周
速差を与えたが、この周速差の設定は他の各種の
手段によつても可能である。例えば、第２図に示
す差動歯車８３に代えて、入出側ローラ群の入力
軸８７，８８を各々別個のモータで駆動するもの
とし、各々速度あるいはトルク制御を行なつても
よい。

また、入側のローラ群のローラ径よりも出側ロ
ーラ群の径を一様にあるいは多少の差を設けて大
きく設定してもよい。

なお、入、出側のローラの分割数は、必ずしも
第１図に示すものに限らず、例えば入側のもの３
本、出側のもの６本等とし、また全体のローラ本
数等により適宜定めることは自由である。

更に全てのローラを駆動することなく、特に入
側ローラ側はブレーキ力となることから、これら
のものを矯正中非駆動にしてもよい。

以上各種の手段が考えられるが、これらのもの
は設備費あるいは矯正材の種類等により選択され
るものである。

次に第３図によつて分割モータで駆動する場合
の応用例を説明する。

板２１０は矢印Ｘ方向に進むものとする。この
板２１０はレベリングローラ２０１〜２０９で繰
り返し曲げが与えられるようになつている。

このものにおいて、ローラ２０１〜２０３はス
ピンドル２２７〜２２９及び分配ギヤ２７１〜２
１９を介してモータ２３２によつて駆動される。
同様に、ローラ２０４〜２０６はスピンドル２２
４〜２２６、分配ギヤ２１４〜２１６を介してモ
ータ２３１によつて、また、ローラ２０６〜２０
９はスピンドル２２１〜２２３及び分配ギヤ２１
１〜２１３を介してモータ２３０によつて駆動さ
れる。

これらのモータの容量は32厚×5350mm幅の板を
単に曲げ矯正するのみであればモータ２３２は
300kW、モータ２３０は900kW、モータ２３０
は200kW程度である。

このような複数のモータによる複動駆動を行う
場合は以下のようにする。

即ち、曲げ作業の最も大きな中間部のローラ群
２０４〜２０６によつて板に対する張力付与を行
う。

このためには、中間部のモータ２３１を速度基
準とし、少なくとも出側のモータ２３０の速度
は、モータ２３１よりも速く、即ち引張り側と
し、板に必要な張力を与えるトルク一定制御を行
うものである。

さらに、入側のモータ２３２の中間部のモータ
２３１よりも速度の遅いブレーキトルク制御を行
えば、ローラ群２０４〜２０６の入側方向の板に
も張力が加わり、前記効果を発揮することにな
る。即ち、入側、中間部、出側の三者に区分した
各ローラ群のうち、中間部のローラ群を基準と
し、入出側の周速に差を設けることにより、張力
付与曲線の比較的緩かな作用が与えられるものと
なる。

なお、この場合、各モータの出力は一例として
以下のようになる。

即ち、前述の板材仕様での矯正では入側モータ
２３２の出力は100kW、中間部のモータ２３１
の出力は800kW、出側モータ２３０の出力は
500kWであり、モータ全体の総出力は張力駆動
しない場合と変らず、特に損失を生ずることはな
い。従つて、従来の装置を有効に活用することも
可能となる。

以上のように、本発明によれば、入出側のロー
ラ群に周速差を与えることにより、簡単な構成で
厚板等を効果的に矯正することができ、所期の目
的を達成することができると共に、板材前後端の
張力が付与できない部分を少くし、製品の歩どま
りを向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す概略構成図、第２
図は本発明の一実施例を示す駆動構成図、第３図
は本発明の他の実施例を示す構成図である。５１〜５９，２０１〜２０９……ローラ、６
０，２１０……矯正材。

Claims

【特許請求の範囲】１被矯正材の進行方向に多数のローラを配置
し、この各ローラによつて被矯正材を千鳥状に挟
持し同時に該各ローラにより繰り返し曲げを与え
ることにより材料を矯正するローラレベラにおい
て、前記ローラを材料の進行方向に少なくとも二
種以上のローラ群に区分し、このローラ群の材料
出側に位置するもののローラの周速度を材料入側
に位置するローラ群のローラの周速度よりも速く
し、ローラと矯正材の摩擦力により前記入出側の
ローラ群間で矯正材に張力を発生せしめ、該張力
が加わつた材料に繰返し曲げが与えられるように
したことを特徴とするローラレベラ。２入、出側に二分した各ローラ群全体により速
度差を設定したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のローラレベラ。３入側、中間部、出側の三者に区分した各ロー
ラ群のうち、中間部のローラ群を基準とし、入、
出側のローラ群に速度差を設定したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のローラレベラ。４速度差設定手段をギヤ式とし、単動駆動機構
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のローラレベラ。５速度差設定手段を複数モータからなる複動駆
動機構としたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のローラレベラ。