JPH03198908A - コールドストリップ用蛇行防止ロール - 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】 （技術分野） 本発明は、冷間圧延材の製造ライン上に配されてコール
ドストリップを案内するロールに係り、特に通板される
コールドストリップの蛇行防止が簡略な構造をもって有
利に達成され得るコールドストリップ用蛇行防止ロール
に関するものである。

（背景技術） 一般に、鋼板やブリキ、亜鉛メツキ鋼板、ティンフリー
スチール等の冷間圧延材の製造ライン上には、テンショ
ンロールやプライドルロール、デフレクタロール、ハー
スロール等と称される多数のロールが配されており、通
板されるコールドストリップを所定方向に案内せしめる
ようになっている。

ところで、かかる製造ライン上において、コールドスト
リップに蛇行が発生すると、しわ（ヒートバックル）が
惹起され、最悪の場合には破断に至ることとなるために
、特に連続焼なましライン上においては、該コールドス
トリップを案内するロールに対して、コールドストリッ
プの蛇行防止機能が要求される。

そこで、従来では、（ａ）ロール軸方向両端部の外周面
を所定幅でテーパ状とすることにより、ロールに巻きか
けられるコールドストリップがずれて、該テーパ状部に
掛かった場合に、その傾斜によってロール中央に向かう
向心力を及ぼすようにした、所謂テーパクラウンロール
や、（ｂ）コールドストリップの位置検出センサを備え
、その出力値に基づき、油圧機構を介して、ロール位置
を修正するようにした、所謂ステアリングロールが、一
般に用いられてきており、更に、特開昭６０−２１３３
２号公報や特開昭６３−２９９８１６号公報等には、（
Ｃ）ロール軸方向中央部分に対して、外周面に開口する
多数の吸引孔を穿孔せしめて、それらの吸引孔を通じて
吸気することにより、ロールに巻きかけられるコールド
ストリップに対して吸着力を及ぼすようにしたロールが
、提案されている。

しかしながら、上記（ａ）のテーパクラウンロールにあ
っては、厚肉のコールドストリップに対しては、比較的
有効な蛇行防止効果が発揮されるものの、薄肉のコール
ドストリップに対しては、向心力が余り有効に得られな
いばかりか、しわが発生し易いという大きな問題を有し
ていたのであり、また（ｂ）のステアリングロールにあ
っては、複雑な制御設備と油圧機構とが必要となるため
に、設備コストがかかり、維持管理も面倒であるといっ
た不具合を有していたのである。

さらに、上記（Ｃ）のロール軸方向の中央部分に吸引孔
を有するロールにあっては、多数の吸引孔を機械加工に
て穿設しなければならないために、製造が面倒で高価と
なるばかりか、コールドストリップが巻きかけられてい
ない部分に開口する吸引孔を通じての吸気によって、コ
ールドストリップに及ぼされる吸引力が著しく低下する
ために、該コールドストリップが巻き掛けられる部位に
開口する吸引孔だけを通じて吸引を行わしめるような特
別な切換弁機構を設けなければ、所期の吸着力が殆ど得
られない一方、そのような切換弁機構を設けると構造が
極めて複雑となるために、現実的ではなかったのである
。

（解決課題） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
製造ラインに通板されるコールドストリップに対して、
優れた蛇行防止効果を発揮し得る、構造が簡単で製作が
容易な蛇行防止ロールを提供することにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、冷間圧延材の製造ライン上に配されて、表面上に巻
きかけられるコールドストリップの通板を案内するコー
ルドストリップ用ロールにおいて、骨格間に所定の空間
を有する骨格組織の骨格自体が中空構造とされて、該骨
格内に連続した空孔が形成されたセラミックス構造体に
おける該骨格間の空間内に、所定の鋳造金属をマトリッ
クスとして入り込ませて、一体的な鋳造品と為すことに
より、その骨格内に形成された連続的な空孔を通じて気
体を透過し得るようにした多孔性鋳造部材を、前記ロー
ルの軸方向中央部分において、周方向に連続して若しく
は非連続に少なくとも一箇所、一体的に配し、該多孔性
鋳造部材に形成された空孔を、該ロールの表面上に開口
せしめると共に、かかる多孔性鋳造部材の骨格内の空孔
に連通ずる吸引通路をロール内部に設けて、該吸引通路
を外部の吸引手段に接続せしめることにより、かかるロ
ール表面に巻きかけられる前記コールドストリップに対
し、該空孔を通じて及ぼされる吸引力が作用せしめられ
るようにしたコールドストリップ用蛇行防止ロールを、
その特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を、更に具体的に明らかにするために、本
発明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明
することとする。

先ず、第１図乃至第３図には、冷間圧延材の連続焼なま
しライン上に配されるデフレクタロールに対して、本発
明を適用したものの一具体例が示されている。これらの
図中、１０は、中実ロンド状のシャフトであって、その
軸方向中央部分にセンターロール１２が、また該センタ
ーロール１２を挟んだ軸方向両側部分にロールシェル１
４．１４が、それぞれ、外挿されて同一軸心上に配され
ており、更に該ロールシェル１４．１４の外側から外挿
せしめられた一対の止めフランジ１６．１６によって、
それらロールシェル１４、センターロール１２、ロール
シェル１４が、互いに軸方向に挟圧せしめられて、シャ
フト１０に対して一体的に取り付けられて成る構造とさ
れている。そして、かかるデフレクタロールにあっては
、そのシャフト１０の両端部において、図示しない支持
部材に対して、ベアリング手段を介して、軸心周りに自
由に回転可能に支持せしめられることとなる。

より詳細には、前記センターロール１２は、第４図及び
第５図にも示されているように、略厚肉円筒形状の外形
を呈すると共に、その内部において、周方向全周に亘っ
て連続して延びる中空キャビティ１日が設けられたロー
ル本体２０を有している。このロール本体２０は、軸方
向両端部において、外径が所定寸法小径化されることに
よって形成された段付部２２を有していると共に、その
外周面上において、略矩形状の切欠部２４が、軸方向の
全長に亘って延びる状態で、周方向に等間隔に６つ形成
されている。

また、かかるロール本体２０の軸方向一方の端面には、
中空キャビティ１８内に連通ずる貫通孔２６．２６が設
けられている一方、各切欠部２４の中央部分には、矩形
状の窓部２８が設けられており、それらの窓部２８を通
じて、中空キャビティ１８内が、外部に開口せしめられ
ている。

更にまた、かかるロール本体２０には、切欠部２４の形
成部位を除く外周面上に、多数のキリ穴３０が形成され
て凹凸状とされている一方、各切欠部２４に対して、第
６図乃至第８図に示されている如き、別途形成された多
孔質パッド３２が、それぞれ嵌め込まれて、ボルト固定
せしめられている。そして、これら各多孔質パッド３２
の外周面とロール本体２０の外周面とによって一体的な
筒状外周面が構成されているのであり、以て前記センタ
ーロール１２とされているのである。

ところで、ここにおいて、該センターロール１２を構成
する多孔質パッド３２にあっては、特開昭６３−１０１
０６３号公報等に開示されている如く、中空の骨格から
なる多孔構造を有するセラミックス構造体における骨格
間の空間内に所定の金属をマトリックス材料として入り
込ませて一体化せしめてなる構造の複合成形体にて形成
されたものである。即ち、このような複合成形体は、図
面上には明示されていないが、骨格間に所定の空間を有
する骨格組織の骨格自体が中空構造とされて、該骨格内
に連続した空孔が形成されてなるセラミックス構造体を
用い、該セラミックス構造体を、所定の鋳造キャビティ
内に配置せしめた状態下において、該鋳造キャビティ内
に、鋳鉄や鋳鋼、或いは非鉄金属等、所定の金属溶湯を
導いて、該金属溶湯を、その骨格間の空間内に入り込ま
せることによって形成されてなる一体的な鋳造品であっ
て、その内部に、セラミックス構造体の骨格内空孔によ
って形成された透孔を有しているのである。

なお、かかる多孔質パッド３２を構成する多孔性鋳造品
における透孔の大きさや開口密度は、特に限定されるも
のではなく、その総開口面積や要求されるコールドスト
リップに対する拘束力、使用する吸引手段の能力等に応
じて変更されるものであるが、−船釣には、換算円形断
面でφ１５０〜φ７００μｍ程度の孔径で、５〜５０個
／　ｃｎＴ程度の開口密度を有するものを用いることが
、望ましい。

また、本実施例における多孔質パッド３２にあっては、
その中央部分のみが、セラミックス構造体が埋設されて
なる多孔質部３４とされている一方、その外周縁部分は
、セラミックス構造体が埋設されていない、多孔質構造
でない取付部３６とされており、全体として薄型のかま
ぼこ形の外形形状をもって形成されている。

更にまた、かかる多孔質パッド３２の製作に際しては、
その多孔質部３４内に埋設されるセラミックス構造体に
おける骨格内の空孔の開口部が、鋳造時に骨格間に導か
れる鋳造金属によって閉塞されてしまうこととなるため
に、先ず、第８図中に一点鎖線で示されている如き外形
線をもって鋳造せしめ、その後、目的とする形状に切削
加工することによって、かかる空孔を表面側に開口せし
めるようにされることとなる。また、かかる多孔質部３
４の裏面側も、同様に、鋳造後に切削加工が施されるこ
とによって、埋設されたセラミックス構造体における骨
格内の空孔が開口せしめられる。

また、特に、本実施例では、多孔質部３４の裏面側にお
いて、長手方向に延びる３条の凹溝３８が形成されてお
り、それらの凹溝３８のうち、該多孔質部３４が厚肉と
なる中央に位置する凹溝３８が、他の凹溝よりも深底と
されていることによって、かかる多孔質部３４の肉厚の
均一化が図られている。

そして、このような多孔質パッド３２は、前記ロール本
体２０の切欠部２４内に嵌め込まれて、その取付部３６
においてボルト固定されることにより、前記窓部２８を
閉塞する状態で取り付けられているのであり、かかる取
付状態下、その多孔質部３４に形成された空孔が、その
裏面側においてロール本体２０内に形成された中空キャ
ビティ１８内に開口せしめられると共に、その表面側に
おいてロール本体２０の外周面上に開口せしめられるの
である。

而して、このような構造とされたセンターロール１２に
あっては、第１図乃至第３図に示されている如く、シャ
フト１０に外挿され、その軸方向中央部位に嵌着せしめ
られている。

また、そこにおいて、シャフト１０には、その軸方向一
方の端面から軸心上を軸方向に所定長さで延び、軸方向
中間部分の２箇所で外周面上に開口する連通孔４０が設
けられている（第２図参照）そして、かかる連通孔４０
の開口部が、それぞれ、上記センターロール１２を構成
するロール本体２０の軸方向端面に形成された貫通孔２
６に対して、接続管４２にて連通せしめられており、該
センターロール１２内に画成された前記中空キャビティ
１８に対して連通せしめられている。

さらに、このようなセンターロール１２の軸方向両側に
位置せしめられる前記ロールシェル１４．１４にあって
は、第９図にも示されているように、全体として大径円
筒形状をもって形成されている。

そして、かかるロールシェル１４．１４は、シャツ）１
０の軸方向両側から外挿されて、それぞれ、その内側開
口部において、センターロール１２の軸方向両端部に形
成された段付部２２に対して外嵌固定されることにより
、一体的に組み付けられている。

そして、それによって、これらのロールシェル１４．１
４は、前記センターロール１２と協働して、シャフトＩ
Ｏの径方向外方において、該シャフト１０と同軸的に、
所定径の円筒状の外周面を構成しているのである。なお
、これらロールシェル１４．１４およびセンターロール
１２の外周面には、それぞれ、ショツトブラスト加工等
による粗面化処理が施されている。

また、かかるロールシェル１４の外周面には、軸方向内
側に位置する略半分の長さに亘る部分において、前記ロ
ール本体２０の外周面と同様、多数のキリ穴４４が設け
られていると共に、軸方向外側に行くに従って小径とな
る僅かなテーパが付されている。更に、該ロールシェル
１４の内周面は、軸方向外側に位置する略半分の長さに
亘る部分において、大径化されており、それによって前
記止めフランジ１６が挿入配置される嵌着部４６が形成
されている。

更にまた、これらロールシェル１４．１４の軸方向外側
に配されて、該ロールシェル１４．１４およびセンター
ロール１２を、シャフトｌＯに対して一体的に保持せし
める、前記止めフランジ１６．１６にあっては、それぞ
れ、第１Ｏ図にも示されているように、互いに径方向に
所定距離を隔てて同心的に配された内外スリーブ４８．
５０が、軸方向両端部において、円環板状の連結フラン
ジ５２．５４にて一体的に接合されることによって構成
され、全体として中空の厚肉円筒形状をもって形成され
ている。

そして、かかる止めフランジ１６．１６にあっては、そ
れぞれ、その内側スリーブ４８においてシャフト１０の
軸方向端部に外挿せしめられると共に、その外側スリー
ブ５０においてロールシェル１４の嵌着部４６内に嵌め
込まれることによって、組み付けられている。

また、各止めフランジ１６を構成する内側スリーブ４８
の内周面上には、軸方向の全長に亘って延びる保合溝５
６が形成されている一方、シャフト１０における該止め
フランジ１６の外挿部位には、キー溝５８が設けられて
、沈みキー６０が配設されており、該沈みキー６０の係
合溝５６に対する保合によって、かかる止めフランジ１
６のシャフト１０に対する相対回転が阻止され得るよう
になっている（第２図参照）。

さらに、これらフランジ１６．１６にあっては、シャフ
ト１０に螺合せしめられた止めナツト６２．６２によっ
て軸方向に挟圧されており、それによって、これら両フ
ランジ１６．１６間で、前記センターロール１２および
ロールシェル１４．１４が軸方向に挟持せしめられて、
シャツ）１０に対して一体的に取り付けられ、該シャフ
トＩＯと一体的に回転せしめられるようになっているの
である。

そして、このような構造とされたデフレクタロールにあ
っては、前述の如く、そのシャフト１０の両端部におい
て、図示しない支持部材によって、軸心周りに自由回転
可能に支持せしめられた状態で、冷間圧延材の連続焼な
ましライン上に配設されることにより、その外周面上に
巻き掛けられるコールドストリップを案内することとな
るが、そのような配設状態下、かかるデフレクタロール
には、そのシャフト１０に形成された連通孔４０に対し
て、空気管路を通じて、図示しない真空ポンプ等の吸引
手段が接続せしめられることとなる。

即ち、かかる吸引手段による吸引力に従って、シャフト
１０の連通孔４０から接続管４２を経てセンターロール
１２の中空キャビティ１８内に、負圧が及ぼされるので
あり、かかる負圧に基づき、該センターロール１２を構
成する多孔質パ・ンド３２の多孔質部３４において、そ
こに埋設配置された前記セラミックス構造体の骨格内空
孔を通じての外部雰囲気の吸引が行なわれることとなる
のである。なお、このことから明らかなように、本実施
例においては、それらの連通孔４０、接続管４２および
中空キャビティ１８によって、多孔質パッド３２の多孔
質部３４に設けられた空孔に連通し、該空孔に対して外
部の吸引手段を接続せしめる吸引通路が構成されている
のである。

従って、このような構造とされたデフレクタロールにあ
っては、ロール表面に巻き掛けられるコールドストリッ
プに対し、かかる多孔質バ・ンド３２の多孔質部３４に
設けられた空孔を通じて、吸引手段によって及ぼされる
負圧に基づく吸引力が作用せしめられるのであり、それ
によってかかるコールドストリップが、ロール表面に対
して吸着せしめられることとなるのである。

また、そこにおいて、特に、かかるデフレクタロールに
おいては、前述の如き、特定構造の多孔性鋳造品からな
る多孔質パッド３２を採用したことにより、ロール表面
に開口する空気通路が、ドリル等を用いた穿孔加工では
不可能な程の微細な孔径をもって、且つ容易に形成する
ことが可能となったのであり、それによって従来の問題
を悉く解消せしめ、優れたコールドストリップの蛇行防
止効果を達成することとなったのである。

すなわち、上述の如き多孔質パッド３２を用いて、ロー
ル表面に開口する空気通路の孔径を微細化せしめたこと
によって、該空気通路を流通せしめられる流体に対して
、極めて有効な絞り効果が発揮され得るのであり、それ
によって、かかる多孔質パッド３２のうち、表面上にコ
ールドストリップが巻き掛けられていない部分に位置し
て、直接に外部雰囲気中に開口せしめられている空気通
路においても、充分に大きな負荷が及ぼされ得ることと
なって、そのような外部雰囲気に直接開口する空気通路
を通じての流体流通に起因する、中空キャビティ１８内
の負圧力の損失が極めて有効に抑えられ得るのである。

そして、それ故、ロール表面に対して、その周方向の半
周以下の部分だけにしか巻き掛けられないコールドスト
リップに対しても、或いは多孔質パッド３２における多
孔質部３４よりも狭い幅で巻き掛けられるコールドスト
リップに対しても、負圧による吸引力が極めて有効に及
ぼされ得るのであって、該コールドストリップを、長手
方向および幅方向に優れた拘束力をもって案内せしめ得
るのであり、それによって極めて良好なる蛇行防止効果
が発揮され得ることとなるのである。

また、上述の如き、微細な孔径の空気通路による絞り効
果によって、吸引量が極めて少なくて済むことから、エ
アーコンプレッサー等の吸引手段の小型化、更には吸引
管路の小径化等も、有利に達成され得ることとなるので
ある。

更にまた、本実施例におけるデフレフクロールにおいて
は、外周面の全体にわたって、ショツトブラスト加工が
施されて粗面化されていると共に、多数のキリ穴３０．
４４が設けられていることから、巻き掛けられるコール
ドストリップに対する拘束力がより一層有効に発揮され
得ると共に、気体の巻き込み等に起因する欠陥の発生も
有利に防止され得ることとなる。

以上、本発明の一実施例について詳述してきたが、これ
は文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例に
のみ限定して解釈されるものではない。

例えば、ロール表面に開口する空気通路を形成する、所
定構造のセラミックス構造体が埋設されてなる多孔性鋳
造品の、ロール上における配設位置および形態は、前記
実施例のものに限定されるものでは決してなく、周方向
の一箇所以上において、或いは周方向の全周に亘って連
続して配設することも可能である。

また、前記特開昭６０−２１３３２号公報に示されてい
るように、ロールの軸方向中央部分において、ロール軸
方向に所定間隔を隔てて周方向に並列的に二列配置する
ようにしても良い。

更にまた、かかる多孔質の鋳造品を、ロール本体２０と
一体的な鋳造成形品として構成することも可能である。

さらに、そのような多孔質の鋳造品における空気通路に
対して外部の吸引手段を接続する吸引通路の構造は、何
等限定されるものではない。

また、前記実施例では、ロール表面が、センターロール
１２と一対のロールシェル１４．１４とから成る三分割
構造とされていたが、勿論、一体構造とすることも可能
である。

更にまた、ロール表面に付したキリ穴３０．４４や、軸
方向両側部分に付した僅かなテーパは、必ずしも設ける
必要はない。

加えて、前記実施例では、本発明を、冷間圧延材の連続
焼なましライン上に配されるデフレフクロールに対して
適用したものの一興体例を示したが、その他、冷延や清
浄、調質等の各種工程におけるライン上に配されるコー
ルドストリップの通板案内用ロールとしても用いられ得
るものであり、特に、巻き掛けられるコールドストリッ
プに対して優れた拘束力を発揮し得ることから、プライ
ドルロールやストリップ巻取り時等に張力を与えるテン
ションロール等としても、好適に用いられ得ることとな
る。

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様
において実施され得るものであり、また、そのような実
施態様が、本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明の範
囲内に含まれるものであることは、言うまでもないとこ
ろである。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明に従って構成さ
れたコールドストリップ用ロールにあっては、ロール表
面に開口する空気通路が、微細な孔径をもって形成され
ることから、そこを流通せしめられる流体に対して、極
めて有効な絞り効果が発揮され得るのである。

そして、かかる絞り効果によって、開口部がコールドス
トリップに覆われておらず、直接外部に開口する空気通
路においても、充分に大きな負荷が及ぼされ得ることと
なるところから、該空気通路を通じて流通せしめられる
流体による負圧力の損失が有効に抑えられ得て、ロール
表面に対して部分的に当接する状態で巻き掛けられるコ
ールドストリップに対しても、吸引力が有効に及ぼされ
得るのであり、それ故、切換弁機構等を用いることなく
、小さな容量の吸引手段によって、該コールドストリッ
プを、優れた拘束力をもって案内することができ、それ
によって極めて良好なる蛇行防止効果が発揮され得るこ
ととなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのデフレクタロール
を示す全体正面図である。第２図は、第１図に示されて
いるデフレクタロールの縦断面図であって、第３図にお
ける■−■断面に相当する図であり、第３図は、第２図
におけるｌｌｌ−１断面図である。第４図は、第１図に
示されているデフレクタロールを構成するセンターロー
ルのロール本体を示す縦断面図であって、第５図におけ
る■−■断面に相当する図であり、第５図は、第４図に
おける■−■断面図である。第６図は、第１図に示され
ているデフレクタロールを構成するセンターロールの多
孔質パッドを示す平面図であり、第７図は、第６図にお
ける■−■断面図であり、第８図は、第７図における■
−■断面説明図である。第９図は、第１図に示されてい
るデフレクタロールを構成するロールシェルを示す縦断
面図である。第１Ｏ図は、第１図に示されているデフレ
クタロールを構成する止めフランジを示す縦断面図であ
る。 １０：シャフト　　　　　１２：センターロール１４：
ロールシェル　　１６：止めフランジ１８：中空キャビ
ティ　２ｏ：ロール本体２６：貫通孔　　　　　２８：
窓部 ３２：多孔質バッド　　４０：連通孔 ４２：接続管 第３図 １２ ＝■ 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷間圧延材の製造ライン上に配されて、表面上に巻きか
   けられるコールドストリップの通板を案内するコールド
   ストリップ用ロールであって、骨格間に所定の空間を有
   する骨格組織の骨格自体が中空構造とされて、該骨格内
   に連続した空孔が形成されたセラミックス構造体におけ
   る該骨格間の空間内に、所定の鋳造金属をマトリックス
   として入り込ませて、一体的な鋳造品と為すことにより
   、その骨格内に形成された連続的な空孔を通じて気体を
   透過し得るようにした多孔性鋳造部材を、前記ロールの
   軸方向中央部分において、周方向に連続して若しくは非
   連続に少なくとも一箇所、一体的に配し、該多孔性鋳造
   部材に形成された空孔を、該ロールの表面上に開口せし
   めると共に、かかる多孔性鋳造部材の骨格内の空孔に連
   通する吸引通路をロール内部に設けて、該吸引通路を外
   部の吸引手段に接続せしめることにより、かかるロール
   表面に巻きかけられる前記コールドストリップに対し、
   該空孔を通じて及ぼされる吸引力が作用せしめられるよ
   うにしたことを特徴とするコールドストリップ用蛇行防
   止ロール。