JPH04172107A - 多段圧延機 - 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］ 本発明は多段圧延機に関するものである。

［従来の技術］ 圧延機の中には、通常径のワークロールでは圧延できな
いような難加工材を圧延するために、同じ圧延荷重を掛
けた場合に通常径のワークロールよりも高圧下が得られ
る極小径のワークロールを用いたクラスター式の多段圧
延機がある。

このような多段式の圧延機として、従来、例えば特開昭
６０−１５００４号公報に示すようなものがある。

従来の多段圧延機を第７図・第８図を用いて略述する。

圧延材１の上下を挟んで極小径のワークロール２．３を
配設し、極小径の→−クロール２．３を夫々複数本（２
本）の中間ロール４．５で支持する。

該中間ロール４．５を図示しない駆動機構に接続し、且
つ、図示しないシフト機構により圧延材１の幅方向６ヘ
シフト可能とすると共に、上下の中間ロール４．５の互
いに反対側の端部に夫々端部側へ行くに従い縮径するテ
ーパ部７，８を形成する。

各中間ロール４．５を上下から分割バックアップロール
９．１０で支持し、該分割バックアップロール９，１０
を前記幅方向６へ延びる中心軸１１に偏心輪１２を介し
て偏心可能に枢支された複数のローラベアリング１３で
構成する。

各中間ロール４．５を側部から側部押えロール６３　、
６４で支持する。

このような多段圧延機では、圧延材１は極小径のワーク
ロール２．３により高圧下されるので、難加工材の圧延
が可能となる。

又、極小径のワークロール２．３は直接駆動することが
困難なので、中間ロール４．５を介して駆動力が極小径
のワークロール２，３へ伝達される。

そして、極小径のワークロール２．３は容易に変形して
圧延材１の形状不良を引き起こし易いので、極小径のワ
ークロール２．３を複数の中間ロール４．５によって支
持することにより、極小径のワークロール２．３の変形
が防がれ圧延材１の形状不良が防止される。

中間ロール４．５を幅方向６ヘシフトさせることにより
、圧延荷重が圧延材１に集中して与えられる。このとき
中間ロール４．５の互いに反対側の端部に形成したテー
パ部７．８により、極小径のワークロール２．３の圧延
材１の幅端部の部分に逃げを生じさせることができるの
で、第９図に示すような圧延材１の端延び１４ａが防止
される。

更に、中間ロール４．５を分割バックアップロール９，
１０及び側部押えロール６３．６４で支持したことによ
り、極小径のワークロール２，３に与えた圧延荷重の反
力が分割バックアップロール９゜１０及び側部押えロー
ル６３．６４で支持され、しかも、分割バックアップロ
ール９，１０は複数のローラベアリング１３により構成
されているので、圧延荷重の反力は多くの支持点により
支持される。

又、分割バックアップロール９．１０は、複数のローラ
ベアリング１３を中心軸１１に偏心輪１２を介して偏心
可能に枢支するよう構成されているので、例えば第８図
に仮想線で示すように、各ローラベアリング１３を任意
に偏心させることにより、中間ロール４．５を介して極
小径のワークロール２．３が大まかに形状制御され、第
１０図に示すような圧延材１の中延び１４ｂが防止され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の多段圧延機には、以下のよう
な問題点があった。

即ち、圧延の過程で生じる加工熱によって極小径のワー
クロール２．３にサーマルクラウンが発生し、該極小径
のワークロール２．３のサーマルクラウンによって、圧
延材１の幅端部から幅寸法の略１／４のところに第１１
図に示すような、クォーター波１４ｃと呼ばれる形状不
良を生じることがあるが、該クォーター波１４ｃは極小
径のワークロール２．３に中間ロール４．５やバックア
ップロール９，１０によって曲げを与えることによって
は防止することができなかった。

そこで、中間ロール４．５のクォーター波１４ｃに対応
する部分に図示しない縮径部を形成して、極小径のワー
クロール２．３の圧延材１のクォーター波１４ｃに対応
する部分に逃げを生じさせることによりクォーター波１
４ｃを防止することが提案されているが、このようにす
る場合、中間ロール４．５に予め縮径部を形成しておく
と圧延材１の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件に
よって変化するクォーター波１４ｃの大きさに縮径部の
大きさを適合させることができないという問題、及び、
圧延材１の板幅の変更に伴って中間ロール４，５をシフ
トさせた時に中間ロール４．５に形成した縮径部の位置
が圧延材１のクォーター波１４ｃが発生し易い部分から
はずれてしまうという問題、等があって実用化は困難で
あった。

又、中間ロール４．５にテーパ部７．８を形成して、圧
延材１の端延び１４ａを防止するようにしているが、テ
ーパ部７．８の形状が一定不変であるため、圧延材１の
条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件によって変化す
る端延び１４ａに対応させることができず、端延び１４
ａに対する修正能力が低かった。

更に、極小径のワークロール２．３を大まかに形状制御
するために、分割バックアップロール９．１０を、複数
分割型のローラベアリング１３により構成したので、圧
延材１にローラベアリング１３によるロールマークが転
写されてしまう。

更に又、ローラベアリング１３は構造上潤滑油のシール
性が不完全なため、潤滑油が洩れて圧延材１を冷却する
ための圧延油に混ざり圧延油を劣化させてしまうおそれ
があることから、潤滑油及び圧延油として夫々専用の油
を用いることができずに潤滑油及び圧延油として両者兼
用の油を用いていたが、潤滑油と圧延油とを兼用できる
油は潤滑油としても圧延油としても特性が劣っているの
で、ローラベアリング１３に焼付きを生じる等の支障が
あって圧延速度を上げることができなかった。

本発明は、上述の実情に鑑み、圧延材にクォーター波が
発生するのを防止し得、又、端延びに対する修正能力を
高めることができ、且つ、ロールマークの転写を防止し
得、潤滑油及び圧延油として夫々専用の油を用いること
ができるようにした多段圧延機を提供することを目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１の発明は、ワークロールとバックアップロール
との間に複数の中間ロールを有し、各中間ロールを側部
押えロールで支持し、中間ロールを軸方向へシフト可能
に支持した多段圧延機において、中間ロールのうちの少
なくとも一本に、ロール本体内部に軸方向へ移動可能な
テーパピストンを備えたテーパピストンロールを用いた
ことを特徴とする多段圧延機にかかるものである。

請求項２の発明は、ワークロールとバックアップロール
との間に複数の中間ロールを有し、各中間ロールを側部
押えロールで支持し、中間ロールを軸方向へシフト可能
に支持した多段圧延機において、中間ロールのうちの少
なくとも一本に、ロール本体内部に軸方向へ移動可能な
テーパピストンを備えたテーパピストンロールを用いる
と共に、バックアップロールにロール本体内部に軸方向
へ移動可能なテーパピストンを備えたテーパピストンロ
ールを用いたことを特徴とする多段圧延機にかかるもの
である。

［作　　　用］ 請求項１によれば、中間ロールとしてテーパピストンロ
ールを用いたことにより、圧延材の条件や圧延荷重や圧
延速度等の圧延条件によって変化する端延びやクォータ
ー波の大きさに適合させて中間ロールの縮径量が調整さ
れる。

従って、圧延材に端延びやクォーター波が発生するのが
防止される。

請求項２によれば更に、バックアップロールとして一体
構造のテーパピストンロールを用いたことにより、形状
制御性はそのままにして、ロールマークの発生が防止さ
れ、潤滑油及び圧延油として夫々専用の油を用いること
が可能とされる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第４図は本発明の一実施例である。

又、図中、多段圧延機の基本構成や各構成部分の詳細の
中には、第７図〜第１１図に示すものと同様のものが含
まれている場合があるため、同一の構成部分については
同一の符号を付して第７図〜第１１図及びその説明を参
照し得るようにすることにより説明を省略するものとし
、以下、本発明に特有の構成についてのみ説明して行く
。

中間ロールのうち少なくとも一本に外形形状を変更可能
なテーパピストンロール１５ａ、１５ｂ。

１６ａ、１６ｂを用いる。

このうちテーパピストンロール１５ａ、１６ａは以下の
ような構成を備えている。

即ち、ロール本体１７の少なくとも一端部例えばテーパ
部７．８を設けた側の端部の軸芯位置に、軸方向（圧延
材１の幅方向６）へ延びる円柱状空間１８を形成すると
共に、前記円柱状空間１８と連続して軸方向へ延びロー
ル本体１７の軸方向中央に近付くに従い径が縮小する円
錐型をしたテーパ状空間１９を形成する。

該テーパ状空間１９内部に夫々前記テーパ状空間１９と
楔合可能なテーパピストン２０を軸方向へ移動可能に嵌
入し、前記円柱状空間１８内部に図示しない軸受に接続
された軸体２１を嵌入固定して前記テーパ状空間１９を
液密とし、軸体２１とテーパピストン２０との間、テー
パピストン２０とロール本体１７との間に夫々液圧室２
２，２３を形成する。

前記テーパピストン２０の液圧室２２側の面に、第２図
・第３図に示す如く、軸体２１に形成された四部２４へ
挿入されるロッド部２５を突設して、ロッド部２５と凹
部２４との間に液室２６を形成する。

軸体２１に液圧室２２と外部の図示しない液供給源とを
連通ずる液路２７を形成すると共に、軸体２１に液室２
６と外部の図示しない液供給源とを連通ずる液路２８を
形成し、テーパピストン２０に液圧室２３と液室２６と
を連通ずる液路２９を形成する。

尚、テーパピストンロール１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１
６ｂは、テーパピストン２０をテーパ状空間１９へ楔合
状態としてロール本体１７表面を膨径させた後、ロール
本体１７表面の膨径した部分を削って平坦化することに
より、テーパピストン２０をテーパ状空間１９に対して
軽嵌合状態（軽く嵌合している状態、或い；ま、楔合状
態を緩めた状態）とした時にロール本体１７表面が縮径
されるようにしておく。

又、テーパピストンロール１５ｂ、１６ｂは、端部外周
にテーパ部７．８を備えておらず、且つ、テーパピスト
ン４４の位置を端部から僅かに中央寄りとした以外はテ
ーパピストンロール１５ａ、１６ａと同様の構成を備え
ている。

更に、バックアップロールのうち少なくとも一本に外形
形状を変更可能なテーパピストンロール３０，３１を用
いる。

該テーパピストンロール３０，３１は、前記テーパピス
トンロール１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂと同じ構成
としても良いが、本実施例では以下のような構・　　成
としている。

即ち、ロール芯体３２の胴部にスリーブ３３を外嵌し、
該スリーブ３３の両端とロール芯体３２との間にテーパ
状空間３４を形成し、該テーパ状空間３４内部にテーパ
ピストンリング３５．３６を嵌入し、シールリング３７
で密閉し、テーパ状空間３４とテーパピストンリング３
５との間、テーパピストンリング３５とテーパピストン
リング３６との間、テーパピストンリング３６とシール
リング３７との間に夫々液圧室３８，３９．４０を形成
し、ロール芯体３２に液圧室３ｇ、３９．４０と外部の
図示しない液供給源とを連通ずる岐路を形成する。

尚、テーパピストンロール３０，３１は、テーパピスト
ンリング３５．３６をテーパ状空間３４へ楔合状態とし
てスリーブ３３表面を膨径させた後、スリーブ３３表面
の膨径した部分を削って平坦化することにより、テーパ
ピストンリング３５．３６をテーパ状空間１９に対して
軽嵌合状態とした時にスリーブ３３表面が縮径されるよ
うにしておく。

次に作動について説明する。

多段圧延機自体の作動については第７図・第８図のもの
と同様であるため説明を省略する。

中間ロールとしてのテーパピストンロール１５ａ；１５
ｂ、１６ａ、１６ｂでは、液圧室２３に液路２８，２９
を介して圧液を供給すると、テーパピストン２０゜４４
かロール本体１７の軸方向端部側へ移動してテーパ状空
間１９に対して軽嵌合状態となり、ロール本体１７のテ
ーパピストン２０．４４を設けた部分が縮径する。

反対に液圧室２２に液路２７を介して圧液を供給すると
、テーパピストン２０．４４がロール本体１７の軸方向
中央へ移動してテーパ状空間１９に対して楔合状態とな
り、ロール本体１７のテーパピストン２０．４４を設け
た部分が縮径した状態から元の平坦な状態に戻る。

そして、テーパピストン２０．４４のテーパ状空間１９
に対する楔合・軽嵌合状態を調節することにより、ロー
ル本体１７の前記部分の縮径量が調整される。

このように、中間ロール４，５の前記部分の縮径量を調
整することによって、テーパピストン４４が中央寄りに
設けられたテーパピストンロール１５ｂ、１６ｂでは圧
延材１の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧延条件によっ
て変化するクォーター波１４ｃの大きさに前記部分の縮
径量を適合させることができる。

これにより、圧延材１にクォーター波１４ｃが発生する
のが防止される。

又、テーパピストン２０が端部寄りに設けられたテーパ
ピストンロール１５ａ、１６ａでは、端延び１４ａが防
止され、しかも、テーパ部７．８の縮径量を調整するこ
とにより、圧延材１の条件や圧延荷重や圧延速度等の圧
延条件によって変化する端延び１４ａに対して高い修正
能力を得ることができる。

同様に、バックアップロールとしてのテーパピストンロ
ール３０，３１では、液圧室３８或いは３９に液路４１
或いは４２を介して圧液を供給すると、テーパピストン
リング３５或いは３６がロール芯体３２の軸方向端部側
へ移動してテーパ状空間３４に対して軽嵌合状態となり
、ロール本体１７のテーパピストンリング３５或いは３
６を設けた部分が縮径する。

反対に液圧室３９或いは４０に液路４２或いは４３を介
して圧液を供給すると、テーパピストンリング３５或い
は３６がロール芯体３２の軸方向中央へ移動してテーパ
状空間３４に対して楔合状態となり、ロール芯体３２の
テーパピストンリング３５或いは３６を設けた部分が縮
径した状態から元の平坦な状態に戻る。

そして、テーパピストンリング３５或いは３６のテーパ
Ｖ空間３４に対する楔合・軽嵌合状態を個々に調節する
ことにより、ロール本体１７の前記部分の縮径量が調整
され、且つ、二つのテーパピストンリング３５．３６に
よる縮径作用の組合せによって様々な縮径形状が形作ら
れる。

その結果、バックアップロールの形状変化による極小径
のワークロール２．３に対する大まかな形状制御性が得
られ、圧延材１の中延び１４ｂが防止される。

そして、バックアップロールとして一体もののテーパピ
ストンロール３０，３１を用いたことにより、圧延材１
にバックアップロールのロールマークが転写されること
が防止される。

又、一体モののテーパピストンロール３０，３１は、通
常のロールと同様に図示しない軸受により両端を支持さ
れるこたになるが、このような軸受は充分なシール性を
確保することが可能なので、軸受の潤滑油と圧延油とを
完全に分離することができ、潤滑油及び圧延油として夫
々特性の優れた油を使用することが可能となる。

従って、軸受の焼付き等を心配する必要がなくなるので
、圧延速度を上げることが可能となる。

第５図・第６図は本発明に使用するテーパピストンロー
ルの他の例である。

該テーパピストンロール４８は、テーパピストン４９．
５０を複数（２個）設けた以外は前記テーパピストンロ
ール３０，３１と基本的に同様であり、同械の作用効果
を得ることができる。

このような、テーパピストン４９．５０を複数有するテ
ーパピストンロール４８を中間ロールとして用いること
により、テーパピストンロール４８の縮径する位置や縮
径の状態を任意に変更することができるようになるので
、圧延材１の板幅の変更に伴って中間ロールをシフトさ
せた時に中間ロールに形成した縮径部の位置が圧延材ｌ
のクォーター波１４ｃが発生し易い部分からずれてしま
うことを防止できる。

尚、上記テーパピストンロール４８は多段圧延機の中間
ロールや特にバックアップロールに適用できることは勿
論である。

又、図中５１．５２．５３は液圧室、５４，５５，５６
，５７．５８は液圧室５１，５２゜５３へ圧液を供給す
るための岐路、５９．６０は液路５４，５５及び液路５
６，５７を接続するため軸体２１とロッド部２５との境
界部分に形成された環状溝、６１はテーパピストンロー
ル４８の軸箱、６２は外部の図示しない圧液供給源から
各液圧室５１．５２．５３へ圧液を供給するためのロー
タリージヨイントである。

尚、本発明の多段圧延機は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、テーパピストンロールの構造は任意
であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の多段圧延機の請求項１に
よれば、中間ロールとしてテーパピストンロールを用い
たので、圧延材にクォーター波が発生するのを防止し得
、又、端延びに対する修正能力を高めることができると
いう優れた効果を奏し得る。

又、請求項２によれば、バックアップロールとしてテー
パピストンロールを用いたので、ロールマークの転写を
防止し得、更に潤滑油及び圧延油として夫々専用の油を
用いることかできるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は第１図の
ｎ−ｎ矢視図、第３図は第２図の部分拡大図、第４図は
第１図のＩＶ−ｒＶ矢視図、第５図は本発明に使用する
テーパピストンロールの他の例の断面図、第６図は第５
図のｖｒ　−ｎ拡大矢視図、第７図は従来例の側面図、
第８図は第７図を正面から見た断面図、第９図は圧延材
に発生した端延びを示す斜視図、第１０図は圧延材に発
生した中延びを示す斜視図、第１１図は圧延材に発生し
たクォーター波を示す斜視図である。 図中２．３は極小径のワークロール、６は軸方向（圧延
材１の幅方向）　、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは
中間ロールとしてのテーパピストンロール、１７はロー
ル本体、２０，４４，４９．５０はテーパピストン、３
０．３１はバックアップロールとしてのテーパピストン
ロール、３５．３６はテーパピストンとじてのテーパピ
ストンリング、４８は中間ロール及びバックアップロー
ルとしてのテーパピストンロール、６３．６４は側部押
えロールを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ワークロールとバックアップロールとの間に複数の
   中間ロールを有し、各中間ロールを側部押えロールで支
   持し、中間ロールを軸方向へシフト可能に支持した多段
   圧延機において、中間ロールのうちの少なくとも一本に
   、ロール本体内部に軸方向へ移動可能なテーパピストン
   を備えたテーパピストンロールを用いたことを特徴とす
   る多段圧延機。 ２）ワークロールとバックアップロールとの間に複数の
   中間ロールを有し、各中間ロールを側部押えロールで支
   持し、中間ロールを軸方向へシフト可能に支持した多段
   圧延機において、中間ロールのうちの少なくとも一本に
   、ロール本体内部に軸方向へ移動可能なテーパピストン
   を備えたテーパピストンロールを用いると共に、バック
   アップロールにロール本体内部に軸方向へ移動可能なテ
   ーパピストンを備えたテーパピストンロールを用いたこ
   とを特徴とする多段圧延機。