JPH0386320A - ローラレベラの駆動装置 - 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〉 本発明は、ローラレベラの駆動装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、ローラレベラの矯正能力は、処理材料に大きな
曲率を与える度合いによって左右され、その大きな曲率
を与えるためには、曲率を連続的に与えるに必要な動力
を供給する必要がある。また、一方、大きな曲率を与え
るためには、ワークロールの径は小さいほど好ましい。

通常、ローラレベラは、第３図、第４図に示すように、
被矯正材１の上下方向に２列で千鳥状に組み合わせて配
設される複数のワークロール２が、１台の電動機３によ
って減速機４．ビニオンスタンド５．スピンドル６を介
して連結されて回転駆動されるように槽底される。

ところで、このように槽底されたローラレベラでは、電
動機３からワークロール２に動力を配分する場合、それ
ぞれのワークロールは減速機４゜ピニオンスタンド５に
より固定して連結されているため、入側から出側までの
各ロールに配分される動力比率は運転条件によりそれぞ
れ相対的に変動させることができるが、運転条件によっ
てはあるワークロールに集中的な動力が必要となり、ト
ータルの動力は小さいにもかかわらずロール軸およびこ
れに接続されているスピンドルに過大なトルクが発生す
ることがある。

すなわち、ローラレベラでは、一般に入側を強圧下とし
、出側を軽圧下とした傾動圧下を行う場合は、いわゆる
“トルク循環”を生じて、実際の矯正に働く正味のトル
クが小さいにもかかわらず、ある特定のワークロールに
過大なトルクが発生するのである。

ここで、このようなローラレベラにおけるトルク循環に
ついて具体的に説明する。いま、第５図に示すように、
ワークロール２の１番目における速度をＶｗｌ、被矯正
材表面速度をＶ□、また被矯正材１の曲率半径をρ１と
すると、 ■　傾動圧下により各ロールで曲げ曲率Ｋｌ　　（−１
／ρＩ）が異なるため、各ロールでの被矯正材表面速度
ＶＳ＋が異なること、 ■　各ロールは同一の駆動系である電動１１３で駆動さ
れるため、各ロールの速度Ｖｌ１１は一定であること、 などから、下記（１）式で表される各ロールにおける被
矯正材１の表面とロール２の相対速度ΔｖｉΔｖ、＝Ｖ
、ｌ−Ｖ□　　・・・−・・・・・−・・・・−・・・
−・−・・・（１）が異なり、ΔＶｌが＋（正）の場合
には正のトルクが、また−（負）の場合には負のトルク
が発生ずる。

一方、被矯正材ｌの厚さをｔとし、その中心速度を■、
とすると、各ロールでの被矯正材表面速度Ｖｓｌは下記
（２）式で表される。

Ｖｗｌ−Ｖｃ　／　（１＋　（ｔ／　２）　Ｋｉ　）　
−（２）また、各ロールの伝え得る伝達トルクＴＩは、
ロールと被矯正材との間の摩擦係数をμ長、各ロールに
かかる矯正反力をＦｔ　とすると、下記（３）式１式％ （３） ここで、Ｒ；ロール半径 μｍ−ｆ（ΔＶ＋） このことから、トルク循環による過大トルクは曲げ曲率
ＫＩすなわち圧下量が大きいほど大きく、また矯正反力
Ｆ１が大きいほど大きくなる。

このようなトルク循環を抑止する従来からの方策として
、例えば特開昭５９−５４４２０号公報に開示されてい
るように、全ワークロールの出力軸にトルク制ＴｌＬＴ
ＥＤ手を設けて過大トルクを防止する手段や、あるいは
特開昭６０−９９４３０号公報に開示されているように
、各ワークロールの駆動系を複数に分割して各駆動系の
軸トルクがそれぞれ正方向になるように制御可能とする
手段などが提案されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前者の特開昭５９−５４４２０号による
防止手段では、設置スペース上の制約から取付けられる
トルク制御継手の容量が限られることになるから、最近
のように高強度材の矯正を狙った強圧下レベラでは能力
不足を来し、あるいはたえずスリップした状態で使用す
ることになってその信頼性に欠けるという問題がある。

また、後者の特開昭６０−９９４３０号の手段では、分
割された駆動系の中で発生するトルク循環を防止するこ
とができないという欠点がある。特に、第６図に示すよ
うな前段ワークロール群Ａと後段ワークロール群Ｃを小
径とし、中段ワークロール群Ｂを大径として組み合わせ
て、薄物の被矯正材に対する矯正効果を上げようとした
形式のレベラでは、前段ワークロール群Ａと後段ワーク
ロール群Ｃの小径ロール群内でトルク循環が生して一部
のロールに過大トルクが掛かることになり、ロール軸、
スピンドルなどの強度の制約から十分な矯正を施すこと
ができないという問題が生しるのである。

本発明は、上記のような従来技術の有するＬ１題を解決
すべくなされたローラレベラの駆動装置を提供すること
を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、被矯正材の走行方向に沿って被矯正材の上下
２列に千鳥状に配置されてなる複数個のワークロールを
前段、中段、後段の群に３分割して、それぞれスピンド
ルを介して駆動装置により同時駆動して被矯正材を矯正
するローラレベラの駆動装置において、前記前段ワーク
ロール群および後段ワークロール群内での負方向のトル
クを生じるワークロールの一部あるいは全部のスピンド
ルにクラッチを介装することを特徴とするローラレベラ
の駆動装置である。

なお、前記前段ワークロール群および後段ワークロール
群内での正方向のトルクを生じるワークロールの一部あ
るいは全部のスピンドルにクラッチを介装するようにし
てもよい。

く作　用〉 本発明者らは、前記した特開昭６０−９９４３０号のワ
ークロールを前段、中段、後段の群に３分割した駆動系
の中で発生するトルク循環を防止すべく鋭意検討した結
果、トルク循環は分割された駆動系それぞれに発生する
のであるが、正バス時には圧下量の大きな前段ワークロ
ール群において、また逆バス時には後段ワークロール群
においてトルク循環が特に大きくなることを見出し、そ
の知見に基づいて本発明を完成させるに至った。

第７図は、ワークロールを３分割したローラレベラでの
４本のワークロールを有する前段ワークロール群Ａ内に
おけるトルク循環の発生状況を例示したものである。

図に示すように、曲げ曲率の大きな２，３番目のワーク
ロールＲｔ、Ｒｓでは正方向のトルクであり、１．４番
目のワークロールＲ＋、Ｒａでは負方向のトルクとなっ
ており、２．３番目のワークロールＲｚ、Ｒｚで１．４
番目のワークロールＲｒ、Ｒａでの負のトルクを負担し
ていることがわかる。

本来、矯正の仕事に必要な正味トルクは、■〜４番目ま
での４本のワークロールＲ１〜Ｒ４のトルクの和であり
、２，３番目のワークロールＲｔ。

Ｒ２のトルクの和より小さい、このことから、負のトル
クの全部あるいは一部を何らかの手段により０にするこ
とができれば、２．３番目のワークロールＲｔ、Ｒｚの
トルクも小さくすることが可能である。すなわち、負の
トルクとなるワークロールの全部あるいは一部のスピン
ドルに着脱自在とされるクラッチを介装して、矯正中は
そのクラッチを切ってアイドリングさせるようにすれば
、負のトルクの全部あるいは一部を０にすることができ
るから、トルク循環による影響を低減することが可能で
ある。

いま、駆動系で強度が最も弱い部分であるスピンドルで
の許容トルクをＴ、とすると、前出（３）式で求められ
る各ロールの伝達トルクＴＩは下記（４）式を満足させ
る必要がある。

Ｔム＜Ｔ、　　　　　　　　　　−・・・・−・−・−
・・−・−（４）それ故、下記（５）式 ％式％（５） の場合は、クラッチを切りとするのである。

なお、この場合、クラッチはＴＩ〈０でその絶対（１１
Ｔ、ｌが最大のロール１本について切りとし、クラッチ
切りのロールの摩擦係数μ直をＯとして再度Ｔ、を計算
し、上記（４）式を満足するまでクラッチ切りと計算と
を続ける。

なお、クラッチ切りのロールは、Ｔ１〉０でその絶対値
１Ｔ！　１が最大のロールから対象にして始めても同様
の効果が得られる。すなわち、各ワークロールのトルク
は、各ワークロールでの曲げ曲率の差に応じて決まって
くるため、上記した方法によるクラッチの装着によって
、トルク伝達能力がなくなったワークロールでの曲げ曲
率はトルクＷＩ環に関与しなくなる。その結果、同一駆
動系のワークロール群での曲げ曲率の差が小さくなり、
トルク循環を低減することができる。

このようにして、負のトルクとなるワークロールあるい
は正のトルクとなるワークロールの全部あるいはピーク
トルクとなる一部をクラッチ切りによりトルクをＯとす
ることにより、トルク循環の発生を防止することが可能
である。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は、本発明の実施例をローラレベラ駆動装置を示
す平面図である。

図に示すように、ローラレベラは４本のロールからなる
前段ワークロール群２Ａと６本のロールからなる中段ワ
ークロール群２Ｂ、４本のロールからなる後段ワークロ
ール群２Ｃに３分割される。

前段ワークロール群２Ａは、電動機３Ａより減速機４Ａ
、　　ビニオンスタンド５Ａ、スピンドル６Ａを介して
駆動され、中段ワークロール群２Ｂは電動１１３Ｂより
減速＠４　Ｂ、　ピニオンスタンド５Ｂ、スピンドル６
Ｂを介して駆動され、後段ワークロール群２Ｃは電動機
３Ｃより減速機４Ｃ，ピニオンスタンド５Ｃ，スピンド
ル６Ｃを介して駆動される。

さらに、前段ワークロール群２Ａの１．４番目のワーク
ロールＲ１，Ｒ４のスピンドル６Ａと後段ワークロール
群２Ｃの１．４番目のワークロールＲ１１，Ｒｏのスピ
ンドル６Ｃにそれぞれクラッチ７が介装される。

そして、被矯正材ｌを矯正する際に、スピンドルの許容
トルクＴ、と各ロールの伝達トルクＴｒとの関係が前出
（４）式を満足しないとき、すなわち前出（５）式が成
立するときは、正パスにおいては前段ワークロール群２
Ａの１．４番目のワークロールＲ１，Ｒ４のスピンドル
６Ａのクラッチ７を、また逆バスにおいては後段ワーク
ロール群２Ｃの４．１番目のワークロールＲ１４＋　Ｒ
１１のスピンドル６Ｃのクラッチ７を順次切るのである
。

第２図は、正パスで被矯正材１を矯正したときに前段ワ
ークロール群２Ａの１．４番目のワークロールＲ，，Ｒ
，のクラッチ７を切って矯正したときの各ワークロール
のトルクの値を示したものである。

図から明らかなように、１．４番目のワークロールＲ，
，Ｒ，のトルクが０となり、この結果、２．３番目のワ
ークローＪしＲｔ、Ｒｓのトルりが低減していることが
わかる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、圧下量の大きな
ワークロール群内でのトルク循環により負方向のトルク
を生じるワークロールの一部あるいは全部のスピンドル
にクラッチを介装して、負方向のトルクを生じるときに
はクラッチを順次切るようにしたので、トルク循環を低
減することが可能であり、矯正作業を円滑に行うことが
できる。

なお、正方向トルクを生じるワークロールの一部あるい
は全部のスピンドルにクラッチを介装して、正方向トル
クの発生時にクラッチを切るようにしても同様の効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例をローラレベラ駆動装置を示
す平面図、第２図は、本発明の作用を示す特性図、第３
図は、ローラレベラの従来例を示す側面図、第４図は、
ローラレベラの従来例を示す平面図、第５図は、被矯正
材の速度関係の説明図、第６図は、ワークロールの分割
例を示す側面図、第７図は、ロールトルクの分布を示す
特性図である。 ｌ・・・被矯正材、　　　２Ａ・・・前段ワークロール
群。 ２Ｂ・・・中段ワークロール群、　　　２Ｃ・・・後段
ワークロール群、　　　３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・・電動機
。 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・・減速機。 Ｃ・・・ビニオンスタンド、６Ａ。 ピンドル、　　７・・・クラッチ。 ５Ａ、５Ｂ、５ ６Ｂ、６Ｃ・・・ス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被矯正材の走行方向に沿って被矯正材の上下２列に
   千鳥状に配置されてなる複数個のワークロールを前段、
   中段、後段の群に３分割して、それぞれスピンドルを介
   して駆動装置により同時駆動して被矯正材を矯正するロ
   ーラレベラの駆動装置において、前記前段ワークロール
   群および後段ワークロール群内での負方向のトルクを生
   じるワークロールの一部あるいは全部のスピンドルにク
   ラッチを介装することを特徴とするローラレベラの駆動
   装置。 ２、前記前段ワークロール群および後段ワークロール群
   内での正方向のトルクを生じるワークロールの一部ある
   いは全部のスピンドルにクラッチを介装することを特徴
   とする請求項１記載のローラレベラの駆動装置。