JPH03229830A - セラミックス製スリーブロール - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は各種鋼板等のストリップを連続熱処理するため
のセラミックス製スリーブロールにおけるスリーブロー
ルとロール軸との回転伝達機構の改良に関する。

［従来の技術］ 冷延鋼板、珪素鋼板、ステンレス鋼板、表面処理鋼板等
のストリップを室温〜９００℃で連続熱処理するロール
は、良い回転特性を持たせた耐熱金属製ロール軸にセラ
ミックス製またはアスヘスト製スリーブロールな套管の
ように被せて使用している。特開昭５８−８１９１７号
における、ロール軸と套管スリーブロールの回転伝達機
構は、スリーブロール両端の切込み部の、その外向き開
口部にコツター金具を差込んで当てかい、切込み部の外
に出た該金具部分にホルト等を差してロール軸に固定し
、ロール軸と套管スリーブロールの間たけてなく切込み
部とコツター金具の間にも相当量クリアランスを持つ構
造を示す。ロール軸の回転を伝える上記コツター金具と
これを受けるセラミックス製スリーブロールの上記切込
み部との間に働く力は一様でなく、駆動力の他に加わる
軸・径方向の縦・横振動、展伸ワーク中の張力等は、高
温か材質に与えろ影響とともに、切込み部の付は根にヒ
ビ割れを誘起する。しかし、セラミックスの耐熱性とス
ケールか付着し・にくい特性はこれに替る材質が他にな
いというはかりでなく、金属製ロール軸の大きな熱膨張
を許容するために、広範囲の温度域で使用するには、ス
リーブロールの上記切込み部の切込み幅を長くシ５、低
温から高温に向ってコツター金具位置か外方に相対変位
させろようにせさろを得なかった。この為にスリーブロ
ールの切込み部は、回転駆動力やスリーブロールの自重
、処理されろストリップの自重と張力等の掛る外力をこ
の長い切込み部の付は根一端で支持する状態となってい
て、このような回転伝達機構では、最大の応力か集中才
ろ切込み部の奥コーナーの一端に単調に作用してクラッ
クや割れ欠は等の折損を生し・ろ。叉、切込み部とコツ
ター金具間、ロール軸とスリーブロール間とに与えた熱
膨張を吸収する為のクリアランスは本格稼動前の低温時
で大きく、低温時の回転で起き易い大きな上下及び横振
動を抑えろために本格稼動前の低回転時間を長くせざる
を得ない上に、この低温低回転中にも切込み部の割れを
瞬間的に発生させるトラブルも見られる。

［発明か解決しようとする問題点］ セラミックス製スリーブロールには、外力即ち回転駆動
力やスリーブロールの自重、処理されろストリップの自
重と張力等が温度条件とともに複雑に働くから、回転駆
動力伝達部のコツター金具先端を入れる切込み部の奥コ
ーナ一部分断面に最大の応力か発生し、しかもスリーブ
ロール材質の破壊応力以上になることがあるので、クラ
ックや割れかけ等のこのような要因に対する耐久性の向
上を図る。セラミックスに代る他の材質かない現状では
、この対策か緊急である。叉、熱膨張率の大きな差を許
容するために金属製ロール軸とセラミックス製スリーブ
ロールとの間に備えろクリアランスか要求する切込み部
の長い切込みは、スリーブロール回転時の上下及び横振
動等に対する耐久力を高める目的で、切込み部の複合材
化を試みたけれども、良い結果か得られず、開口端を持
つ切込み部の一端支持構造には耐久性増大に限界がある
。破壊応力以下に止めるスリーブロールの稼動条件に制
限されて、回転数を低く抑えろ現状は産業上好まし・く
なく、従って鋼板ストリップの連続熱処理量を増加させ
ろ為には、スリーブロールの直径を大きくする場合も、
回転数を上げろ場合同様にコツター金具と係合させろコ
ツターピン当接部の応力を小さくする制御を達成する以
外にない。

［問題点を解決する為の手段］ 耐熱金属製ロール軸部材にセラミックス製スリーブロー
ルを、常温から９００℃しＪ＼ルまての広範囲の熱膨張
を吸収するクリアランスを径・軸方向に持たせて嵌め合
せる時に、前記耐熱金属製ロール軸部ｔオの両端側に着
脱自在な細長い駆動伝達ピンを備えろ一方、該駆動伝達
ピンとともに上記耐熱金属製ロール部材か受ける熱膨張
を吸収するクリアランスを縦および横方向に含む幅で軸
方向に細長い駆動ピン当接孔を前記セラミ・ンクス製ス
リーブロールに形成し、前記駆動ピンと当該駆動ピン当
接孔との当接部に生しろ応力を該駆動ピン当接孔の細長
い横幅縁の二端支持に分散する構造を有することを特徴
とするセラミックス製スリーブロールを開発した。

セラミックス製スリーブロールの両端部に軸線方向に開
けた細長い駆動ピン当接孔から、この孔と同形だが小さ
い金属製の駆動伝達ピンを金属製ロール軸に固定し、ロ
ール軸の回転駆動力をスリーブロールに伝達する。駆動
伝達ピンか当接する駆動ピン当接孔の横幅縁の接触面は
平な形状にし、その横幅縁の長さは９００℃位の使用温
度の熱膨張を考慮して、標準の金属製ロール軸に対する
クリアランスとして、駆動伝達ピンの当接面長さより２
０〜３０ｍｍ大きくする。又、金属製駆動伝達ピンに対
する駆動ピン当接孔の縦幅方向の間隙は、熱膨張する駆
動伝達ピンが駆動ピン当接孔にあたってクラックの原因
とならないように１　ｍｍ以上とし、かつ低温でのスリ
ーブロール回転時にカタツキを生しないように２Ｍ以下
とする。

鋼板等のストリップを連続熱処理する時、スリーブロー
ルに掛る回転駆動力等の外力をスリーブロールの切込み
部の一端で支持する従来例と異なり、ロール軸方向の横
幅縁を長くした細長い駆動ピン当接孔を両端に備えたス
リーブロールは、この駆動ピン当接孔の横幅縁の両端で
上記外力を支え、駆動ピン当接孔の周縁に発生する最大
応力を、この当接孔の横幅縁と同し長さの切込みを持つ
従来の切込み部と比較してわずか４分の１程度に減らし
・、割れトラブルを効果的に抑制する。低温回転の場合
の大きなりリアランスによる振動時も、鋼板ストリップ
の速度又は張力を変更した時にも、駆動ピン当接孔の横
幅縁両端に発生する応力の瞬間的な急増に対して、駆動
ピン当接孔に与えた応力分散効果か効果的に作用し・、
クラックや割れ欠けの発生を免れることができる。

［作用および実施例］ 本発明の実施例を図面及び実験データを用いて説明する
。

実施例１ 第１図は耐熱金属製ロール軸（４）に取り付けた円筒形
のセラミックス製スリーブロール（１）の正面図である
。この取り付けの為に金属製駆動伝達ピン（２）を、該
スリーブロール（１）の両端部に形成し数対の細長い駆
動ピン当接孔（３）から貫押してロール軸（４）に固定
する。ロール軸（４）の回転とともに駆動伝達ピン（２
）と駆動ピン当接孔（３）の間の相互の接触平面に働く
駆動力か主に横幅縁（Ｗ、）に応力を発生させろ。

このスリーブロール（１）は、常温から約９００℃の範
囲で使われる。金属製のロール軸（４）の線膨張率かセ
ラミックス製のスリーブロール（１）よりかなり大きい
為に高温膨張分を見込んで、この実施例のロール軸（４
）の長さ１８００ｍｍ、直径１２０ｍｍの場合、駆動ピ
ン当接孔（３）の横幅縁（Ｗ、）を駆動伝達ピン（２）
の駆動面幅；３０−４０　ｍｍより２０〜３０ｍｍ長い
。又、駆動伝達ピン（２）か自身の熱膨張により縦幅の
増加て駆動ピン当接孔（：３）を圧接すれはクラックの
原因となるから、駆動ピン当接孔（３）の縦幅縁（Ｗｔ
）を駆動伝達ピン（２）の幅より２〜４ｍｍ長くし、膨
張吸収クリアランスとして利用する。但し、回転時のカ
タツキの要因とならないように、部材間間隙値は２ｍｍ
以下とするのが良い。

またスリーブロール（１）のワーク幅を取る為に駆動ピ
ン当接孔を形成する部分たけスリーブ長を延はすことか
デメリットになったとしても、割れ防止の達成はこのデ
メリット以上に重要である。

又、この駆動ピン当接孔（３）形成位置とし・で、第３
図（Ａ）のようにスリーブロールの左右対称位置とする
場合と、（Ｂ）の左右の角度をずらして交叉位置、例え
ば円周方向に９０度ずらす場合もある。

下記の表は、実施例１のスリーブロールを５０本用意し
、それぞれピン当接孔（３）を貫押した駆動伝達ピン（
２）で取り付け、常温から９００℃の温度域で、１０〜
３００　ｒｐｍの回転を５日間連続させた時の結果を示
す。スリーブロール（１）の駆動ピン当接孔（３）にク
ラックもしくは割れ欠けを起こした数はセロである。こ
の比較とじて用いた第２図（Ａ）の従来のスリーブロー
ルては第２図（Ｂ）のようなりラック（５）等の破損か
５０本中１１本と２割以上発生するから、本発明の破損
上〇は理想的な結果であり、他の材質で代替できないセ
ラミックスを産業的に有利に利用することかできる。

表 ［発明の効果］ 金属製ロール軸からセラミックス製スリーブロールへの
回転駆動力伝達機構において、駆動ピン当接孔の横幅縁
両端に発生する応力を従来よりかなり小さくてきるので
、熱膨張を吸収するために備えた大きなりリアランスを
原因として発生するスリーブロールの振動や変速時又は
処理鋼板張力の変動時に発生する瞬間的な応力の急増に
耐えられ、スリーブロールのクラックや割れ欠は等の破
損を極度に少なくすることかでき、スリーブロールの耐
使用時間を増して鋼板熱処理コストを下けることかでき
ろ。更に、駆動ピン当接孔に発生する応力か従来より小
さいので、スリーブロールの回転数を従来より３倍程度
増加しても破損を回避でき、鋼板等のストリップ連続熱
処理の速度を高めてスリーブロールの処理許容量の増大
と製品別のコストダウンを達成できる。

従来例ではスリーブロールの自重をロール軸の上面で受
けてロール相互の接触力を利用する方法を採用したが切
込み部（３′）に掛る外力をロール同志の接触で減らそ
うとしても切込み部（；３　’　）の開放縁部による一
端支持ては尚不十分てあって、スリーブロールの切込み
部とコツター金具（２゛）との間のクリアランスを上面
接触のために拡け、熱膨張に必要なりリアランス以上に
大きくシ・たため、低温回転時のカタツキと破損の要因
となっていたが、駆動伝達ピンの熱膨張許容程度にてき
、本発明ではこのような別の弱点を発生させる不合理も
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転駆動伝達機構の正面図、第２図（
Ａ）は従来のスリーブロールの正面図、第２図（Ｂ）は
クラックの入った従来のスリーブロールの断面図を示す
。第３図（Ａ）及び（Ｂ）は駆動ピン当接孔の位置を示
す。 （１）スリーブロール （２）駆動伝達ピン （２゛）コツター金具 （３）駆動ピン当接孔 （Ｗ、）横幅縁 （Ｗ２）縦幅縁 （３゛）切込み部 （４）ロール軸 （５） クラック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　クリアランスを径・軸方向に持って嵌合される耐熱金
   属製ロール軸部材とセラミックス製スリーブロールにお
   いて、前記耐熱金属製ロール軸部材の両端側に着脱自在
   に細長い耐熱金属製駆動伝達ピンを備える一方、該駆動
   伝達ピンとともに上記耐熱金属製ロール部材が受ける熱
   膨張を吸収するクリアランスを縦幅縁および横幅縁に含
   ませた細長い駆動ピン当接孔を前記セラミックス製スリ
   ーブロールに形成し、前記駆動ピンと当該駆動ピン当接
   孔との当接部に生じる応力を該駆動ピン当接孔の相対的
   に長い上記横幅縁の二端支持力を以て分散する構造を有
   することを特徴とするセラミックス製スリーブロール。