JPH08229639A - ２本のロール間で薄い金属製品を成形する方法および装置 - Google Patents

２本のロール間で薄い金属製品を成形する方法および装置

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JPH08229639A
JPH08229639A JP7305040A JP30504095A JPH08229639A JP H08229639 A JPH08229639 A JP H08229639A JP 7305040 A JP7305040 A JP 7305040A JP 30504095 A JP30504095 A JP 30504095A JP H08229639 A JPH08229639 A JP H08229639A
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roll
neck
change
rolls
measuring
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Barbet Jacques
バルブ ジャック
Francois Mazodier
マゾディエ フランソワ
Luc Vendeville
ヴァンドゥヴィル リュク
Pierre Delassus
ドゥラスュ ピエール
Elias Sarkis
サルキ エリア
Yves Grandgenevre
グランジュヌヴル イヴ
Jean-Marie Pelletier
ペルティエ ジャン−マリー
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Thyssen Stahl AG
USINOR SA
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Thyssen Stahl AG
USINOR Sacilor SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品の成形中にロール間隙を迅速・連続的に
決定する方法と装置。 【解決手段】 フレーム(16)に軸受(13, 14)によって
４）によって保持された２本のロール(10, 11)と、軸線
に対して垂直な中間面(P3)とこの中間面に平行な他の面
(P1, P5)内の３点でロール間のネックに対して直径方向
反対側にある母線の位置を測定する手段(22)と、中間面
内でネックに対して90°の位置にある母線の位置の測定
手段(23)とを有する。本発明方法は特にロール間で金属
ストリップを連続鋳造するのに適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はほぼ平行な２本のロ
ール間を通過させて圧縮力を加えて金属製品、特に鋼、
その他の金属の薄くて平らな製品、例えばストリップを
製造する方法に関するものである。特に、本発明は溶融
金属を受ける鋳型の２つの壁を構成する強制冷却ロール
と鋳造金属との間で大きな熱交換を行って２本のロール
の間で金属または合金を連続鋳造する方法に関するもの
である。しかし、本発明は他の成形プロセス、例えば圧
延にも適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】製品の品質を良くするために解決すべき
課題の一つは、幾何学的に優れた品質の製品すなわち長
手方向に沿った断面形状および寸法が所望の一定値であ
る製品を得るために、ロール間隙をいかに常時測定し、
厚さとクラウン(bombe) とをいかに制御するかである。
【０００３】ロール間隙(entrefer)とは、ロール間のネ
ック（２本のロールの軸線の共通面内にある最も狭い通
路部分）の所での２本のロールの平均離間距離を意味す
るだけではなく、ネックでの通路形状をも表している
(この通路形状は一般には直線ではなく、横方向にわず
かにクラウンを持った製品を得るためや、設備およびロ
ールの変形に起因して直線からずれている) 。
【０００４】製品が加える力に起因する変形で以下が生
じる： 1) 支持スタンドのへたり(cedage)または軸受の位置調
節手段の後退に起因するロールの離反（離反距離の変化
はロールの両側で必ずしも同一ではなく、ロール間隙は
ロール軸線に垂直な中間面に対して非対称になる）。 2) ロールシャフトの湾曲 3) ロール壁固有の湾曲
【０００５】この変形はロールを加熱した時の熱交換で
生じるロールの熱的クラウン効果に起因することもあ
り、また、ロール間で鋳造する場合には、鋳造された製
品はロールと接触して凝固するので、ロール回転時にロ
ールの各領域が成形済みの製品と順次接触・分離するこ
とによって局部的変形が周期的に生じる。
【０００６】ロール間隙の形状および寸法をできるだけ
正確に知るためには、ロールの幅方向の１点ではなく、
全幅でネックを形成する２つの母線に沿った少なくとも
複数の点でロール間のネックの距離を測定する必要があ
る。
【０００７】これらの測定は鋳造作業中に行うことはで
きないため、従来は、製品の成形後に厚さ計とプロフィ
ールゲージとを用いて製品の形状および寸法を求めてい
た。しかし、こうした計測方法はコスト上の問題だけで
なく、計測が製品がネックから離れた地点でしか行われ
ないため、相対的に遅れたロール間隙値しか測定でき
ず、修正が遅れることになる。従って、測定値が変化す
る場合には、製作された製品の長手方向プロフィールが
不均一になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
問題を解決し、製品の成形中に迅速かつ連続的にロール
間隙を測定し、ロール位置の調節部材または運転パラメ
ーターの制御部材、例えばロールのクラウン制御手段に
ほぼ瞬時に作用して、所望の形状および寸法となるよう
な一定のロール間隙を維持することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ほぼ平行な軸
線を有する２本のロール間に金属製品を通して金属製品
を熱間形成する設備の２本のロールのネック部分の間隙
値を連続的に測定する方法において、金属製品が存在し
ない冷却時の初期状態で中心部すなわち横方向の中間面
内でのロール間隙値を測定し、金属製品の成形時には各
ロールに対しては下記測定を行うことを特徴とする方法
を提供する： 1) 少なくとも中間面内およびこの中間面に平行で且つ
中間面の両側に位置する２つの二次的平面内にあるロー
ルの表面上の、ネックに対しての母線すなわちネックに
対して直径方向反対側にある母線に沿った少なくとも３
点で、初期状態に対する変化を測定し、 2) ネックに対して90°の母線上の点で、初期状態に対
する変化を測定し、 3) ネックと90または180 °の位置との間で上記面内で
のロールの半径の変化を計算モデルまたは実験曲線を用
いて求め、 4) ネックに対して90°および180 °の位置での中間面
内の点の変化と、中間面内の各点でのネックと90°の位
置との間および90°と180 °の位置との間の変化値か
ら、初期状態に対する中心におけるロールのへたりとネ
ックの半径の変化とを計算し、 5) 冷却時の中心での上記ロール間隙値と中心での上記
ロールへたり値とを用いてロール間隙の瞬間値と、半径
の変化と、ロール間隙のプロフィールとを求める。
【００１０】
【発明の実施の形態】従って、本発明方法では製品の製
造中にロール間隙の正確な寸法と形状とを正確・迅速か
つ連続的に知ることができ、しかも、製造設備に備えら
れた各種アクチュエイターによって上記寸法および形状
が所望許容範囲内に収まるように迅速に修正することが
でき、従って、全長にわたって断面が一定な高品質の製
品を得ることができる。
【００１１】好ましくは、二次的面とネックに対して90
°の位置にある表面上の点との変化も測定する。ロール
間隙の非対称性すなわち２つの端縁間でのロールの離反
距離の差は二次的面第２と90°および180 °の位置にあ
る点の位置の変化を測定して正確の求めることができ
る。
【００１２】さらに、母線の少なくとも３点の位置の変
化を測定する位置でのネックからの離れた母線の熱的プ
ロフィールを、この点の軸方向位置の関数で母線上の点
の熱的変形を定義するパラメータ関数と、少なくとも３
点の位置の変化の測定値とを用いて求め、ネック部分で
の母線の熱的プロフィールはネックから離れた母線の熱
的プロフィールと、ネックとネックから離れた母線の位
置との間の上記面内でのロールの半径の変化とを用いて
求めるのが好ましい。
【００１３】本発明の他の対象は、ほぼ平行な軸線を有
し、これらの軸線の共通面内にネックが区画される２本
のロールと、これらロールのシャフトの軸線方向端部を
回転支持する軸受を含む支持手段と、２本のロールが互
いに接近・離反する方向に少なくとも１方のロールを並
進自在に案内するフレームとを有するストリップ等の薄
い金属製品の成形装置において、軸線に垂直な中間面内
およびこの中間面に平行で且つロールの端縁近傍に位置
した２つの二次的面内にある少なくとも３点でネックに
対して直径方向反対側にある母線の位置を測定する手段
と、中間面内でネックに対して90°の位置にある母線の
位置を測定する手段とが、各ロールに設けられているこ
とを特徴とする装置にある。
【００１４】ギャップの非対称性を正確に測定するため
には、二次的面内でネックから90°の位置にある母線の
位置を測定する手段を備えているのが好ましい。
【００１５】本発明の実施例では、測定手段はロールの
支持手段に取付けた位置センサーであり、軸受の離間距
離を測定する手段を備えている。軸受の離間距離を測定
する手段を無しにした別の変形実施例では、ネックに対
して直径方向反対側にある母線の位置を測定する手段が
フレームに取付けたセンサーである。
【００１６】本発明装置は、測定手段に下記の計算をす
る手段が接続されているのが好ましい： 1) 母線の測定位置の変化を計算し、 2) 鋳造パラメーターを考慮しかつ／または実験データ
ーを用いてネックと90°位置または180 °位置との間で
ロールの半径の変化を上記面内で求め、 3) 上記の位置の変化と上記の半径の変化とを用いて、
中心でのロールのへたり値と初期状態に対するネック部
分での半径の変化値とを計算し、 4) 冷却時の中心でのロール間隙値と、中心でのロール
のへたり値と、半径の変化値と、ロール間隙のプロフィ
ールとを用いて、中心でのロール間隙の瞬間値を求め
る。
【００１７】本発明の上記以外の特徴および特長は、ロ
ール間で薄い鋼のストリップを連続鋳造する本発明装置
と、鋳造ロールのロール間隙を連続的に決定する方法と
に関する以下の説明から明らかとなろう。
【００１８】
【実施例】図１に示す連続鋳造装置は、公知のように水
平面Ｐ内に配置された互いに平行な２本のロール10、11
を有している。これらのロール10、11は内部冷却され且
つ駆動手段（図示せず）により回転駆動されている。簡
略化した図２ではこのロールはシャフト12と、このシャ
フト12に接続された本体31と、鋳造表面を構成する外側
シェル32とで構成されている。外側シェル32は公知の方
法で本体31に保持されている。
【００１９】横方向にわずかにクラウンの付いたストリ
ップ（こうしたストリップは次の冷間圧延による後処理
のために必要である) を得るためには、従来は、外側シ
ェル32の外側表面34はわずかに「凹状(en creux)」でな
ければならない。すなわち、機械加工で得られるこの外
側表面34の長手方向 (ロール軸線に沿った方向）の断面
形状は凹面である。この凹面状態は、加熱時にネック部
分が受ける所望の凹面状態 (外側シェル32が加熱された
時に熱的クラウン効果によって初期凹面状態が減少する
点も考慮する) となるように冷却時に決定される。図２
では外側シェル32の外側表面の冷却時 (点線35) および
加熱時 (実線34)の形状を意図的に誇張して示してあ
る。一点鎖線36は上記凹面状態すなわち凹面の定義の基
礎となる理論直線 (母線) である。
【００２０】図１に戻ると、シャフト12は軸受13F, 13
M, 14F, 14Mに保持されて回転する。ロール10の軸受13
F, 14Fはフレーム16に対して固定された支持手段、例え
ば横断部材15F によって互いに連結されている。他方の
ロール11の軸受13M, 14Mも同様に横断部材15M によって
互いに連結されている。しかし、この横断部材15M はフ
レーム16上を案内されて移動できるようになっている。
軸受13M, 14Mの位置はスラストシリンダー17によって調
節することができる。このスラストシリンダー17は鋳造
製品によって生じるロールを離反させようとする力に対
向する反作用をロールに加える役目もする。
【００２１】本発明装置は各ロールの外側表面34の位置
を測定する手段も備えている。この測定手段は、ネック
部分のロールの直径方向両端部の母線に沿った複数の地
点で水平面Ｐ内の母線上の外側表面34の位置を測定する
センサー22のグルーブ20を各ロールについて備えてい
る。図１には３つのセンサー22が示されている。その１
つは中間垂直面Ｐ3 にあって、母線のほぼ中間の点の位
置を測定し、他の２つは外側鋳造表面34の端縁近傍の第
２の垂直面Ｐ1, Ｐ5 内にある。測定精度を高くするた
めに、これらの中間に補足のセンサーを用いてもよい。
【００２２】センサー22のグルーブ20はフレーム16に対
して固定されている。これらのセンサー22は三角測定用
のセンサーであり、例えば被測定位置から離れた小さい
距離の変動を検知するレーザービームセンサーである。
これらのセンサー22はロールを支持する横断部材15M に
形成された窓18を通してロール11の外側表面を見ること
ができるように配置されている。従って、センサー22は
フレーム16に対するロール11の外側表面34上の目標点の
位置を直接測定する。従って、その測定値は軸受13M, 1
4Mの位置とは無関係である。
【００２３】外側表面34の位置を測定する手段はロール
の軸線を通る垂直面内でロール11の下側に設けられた別
のセンサー23のグルーブ21も備えている。この別のセン
サー群21は軸受13M, 14Mに対して固定されており、従っ
て、軸受13M, 14Mと一緒に移動する。センサー23はクロ
ーズアップ測定用の例えば容量式または誘導式のセンサ
ーである。この別のセンサー群21は３つのセンサー23よ
り成り、各センサー23は上記のセンサー22のグルーブ20
とほぼ同じ垂直面内にある。従って、ロールの回転方向
に対してネック部分の下流側でネック部分から90°の位
置にある外側表面34の母線の位置を３点測定することが
できる。
【００２４】同様に、第２のロール10の近くにも２組の
センサー24、25が配置されている。しかし、ロールの軸
受13F, 14Fはフレーム16に対して固定されているので、
これらのセンサー24、25は容量タイプまたは誘導タイプ
のセンサーである。
【００２５】図３、図４に示す変形実施例では、ロール
11のネック部分と反対側の母線の複数の点の位置を測定
するためセンサー22の代わりに、短い距離のみを測定す
るセンサーが使用されている。この場合、これらのセン
サーはロールの支持手段 15Mに対して固定されており、
フレームに対してこの支持手段の位置を測定するために
例えば２本のロールの軸受間の離反距離の変化を測定す
るための補足のセンサー26が設けられている。
【００２６】以下、上記センサーを用いて鋳造中に鋳造
間隙を連続的に測定する方法を図３と図４とを参照して
説明する。鋳造中のロール間のネック部分の実際の間隙
は下記要素に依存するという点は理解できよう： 1) 冷却時のロールの初期凹面状態 2) 熱的クラウン効果と外側シェルの半径方向膨張効果
(これらの効果は外側シェルの加熱時に凹面状態を減ら
すように作用する) 3) 外側シェルを支持する部材のへたり(cedage)、特
に、ネック部分でのロール間距離を増大させるロールシ
ャフトの湾曲
【００２７】締付け力は比較的小さく、外側シェルは幅
に比べて大きな直径を有している点を考慮すると、外側
シェル自身が湾曲することはなく、少なくともこの湾曲
は無視できる。一方、外側シェル自体のへたりは、多数
のセンサーを使用してロール間隙を求める場合に考慮す
る必要がある。フレーム16のへたりも無視できる。すな
わち、図３、図４に示したセンサー配置を用いた場合に
はロールの軸受間の離反距離の変化が測定され、この測
定にフレームのへたりは影響を与えないので、測定はヘ
タリとは完全に無関係になる。
【００２８】鋳造中にネック部分のロール間隙の形状お
よび寸法を正確に知るためには、ネック部分で下記の点
を知れば十分である： 1) 中心でのロール間隙（すなわち、鋳造設備の中間面
でのロール間隙） 2) ロール間隙の非対称性 3) 外側シェルのプロフィール そして、これらの点か分かれば下記要素を制御すること
ができる： 1) 鋳造製品の厚さ（２つのクランピング・シリンダー
を同量移動させる） 2) 製品の横方向非対象度（２つのクランピング・シリ
ンダーの移動量を互いに異ならせる） 3) クラウン・プロフィール（製品と外側シェルとの間
の熱交換量を制御する。例えば、外側シェルの冷却量ま
たはロールの回転速度を変える）
【００２９】各センサーの測定値を用いた中心でのロー
ル間隙値、非対称性および外側シェルの表面プロフィー
ルの形状の各測定に用いる記号は下記の通りである： ｅｏ：冷却時の外側シェルの理論母線36間の初期ロール
間隙値 ｅ ：実際のロール間隙値 ｂ ：外側シェル表面の機械加工時の冷却時の母線のた
わみ量 Δｘ：ロールのへたり量 ｅd とｅg ：センサー26で測定したロールの軸受間の離
反距離の変化 ΔＲ：冷却時の長さに対するロール半径の変化（熱的ク
ラウン作用および半径方向の膨張による） δ ：回転中の半径の変化 Ｌ ：１つのロールの２つの軸受間の距離 ｌ ：軸受に対するセンサーを包む垂直面の軸線方向の
距離 λ ：外側シェルの幅 Ｃ ：センサー22、23で測定された外側シェル上の各点
での変化
【００３０】1) 上記各記号に付けられた数値１、２、
３はその値の角度位置を表し、１はネック部分を表し、
２はネック部分に対して90°の位置、３はネック部分に
対して直径方向反対側のネック部分に対して180 °の位
置を表す。 2) 同じ指数が軸線方向位置を示すのにも用いられてお
り、３は中間面内の位置に対応し、１と５は外側シェル
の端縁部近傍の二次的面内の位置に対応している（指数
２、４は補足の中間面に対応している）。 3) 符号“F"は固定ロール10に、また、符号“M"は可動
ロール11に対応する。
【００３１】例えば、Ｃ２3 Ｍは可動ロール11の外側シ
ェルの表面34上の点の位置の変化をセンサー23で測定し
た値である。この点は中間面内にあり且つネックか90°
の位置にある。δ２３1 はネックに対して90°の位置と
180 °の位置との間で外側シェルの端縁部の近くの二次
的面Ｐ1 内の半径の変化を表す。
【００３２】記号“Ｆ／Ｍ”は各ロールの対応する同じ
測定値または変化の和を意味するものとする。例えば、
Ｃ２3 Ｆ／Ｍ＝Ｃ２3 Ｆ＋Ｃ２3 Ｍを意味する。符号
“＋”をロール間隙の増加を表し、“−”はロール間隙
の減少を表す。
【００３３】同じ計算で考慮される位置の変化が同じ母
線に対して行われるか、あるいは、各変化の測定がロー
ルの真円度からズレた場合に互いに異なる角度位置で行
われるように、以下の式で用いられる90°の位置("2"の
位置）でのＣの値はロール回転の1/4 だけ時間が遅れて
いる。
【００３４】上記の記号を用いると、下記の式が得られ
る： a) 中心ｅ3 でのロール間隙 1) 中心（中間面内) でのロール軸線のへたり： Ｄｘ3 ＝Ｃ３3 −（Ｃ２3 −δ１２3） 2) ネックでの半径の変化： ＤＲ3 ＝Ｃ２3 ＋δ１２3 従って、中心での実際のロール間隙ｅ３は下記の和： 初期ギャップ ｅｏ3 ＋冷却時のロールの凹み度 ＋ｂ3 Ｆ＋ｂ3 Ｍ ＋シャフトのへたり( Δｘ3) ＋Ｃ３3 Ｆー（Ｃ２3 Ｆーδ２３3 Ｆ） ＋Ｃ３3 Ｍー（Ｃ２3 Ｍーδ２３3 Ｍ） −ネックでのΔＲ3 −（Ｃ２3 Ｆ＋δ１２3 Ｆ） −（Ｃ２3 Ｍ＋δ１２3 Ｍ） すなわち、 ｅ3 ＝ｅｏ3 ＋ｂ3 Ｆ／Ｍ＋Ｃ３3 Ｆ／Ｍ−２・Ｃ２3
Ｆ／Ｍ＋δ２３3Ｆ／Ｍ−δ１２3 Ｆ／Ｍ 値δ２３3 ーδ１２3 は小さく、鋳造パラメーター、特
に所定の外側シェルの熱交換速度および量または実験値
から計算モデルで決定できる。計算モデルに従ったこの
値は外側シェルの冷却強度が変わっても実質的に変らな
い。
【００３５】b) ロール間隙の非対称性 端縁近傍および180 °にある端部センサーで非対称性を
知ることができる。 ｅ1 ＝ｅｏ1 −ｂ1 Ｆ／Ｍ＋ｃ３1 Ｆ／Ｍ−２・Ｃ２1
Ｆ／Ｍ＋δ２３1 Ｆ／Ｍーδ１２1 Ｆ／Ｍ ｅ5 ＝ｅｏ5 −ｂ5 Ｆ／Ｍ＋Ｃ３5 Ｆ／Ｍ−２・Ｃ２5
Ｆ／Ｍ＋δ２３5 Ｆ／Ｍ−δ１２5 Ｆ／Ｍ 定義から、ｂ1 ＝ｂ5 （初期の中空状態のプロフィール
は対称) 。従って、 ｅ1 −ｅ5 ＝ｅｏ1 −ｅｏ5 ＋Ｃ３1 Ｆ／Ｍ−Ｃ３5 Ｆ／Ｍ−２・（Ｃ２1 Ｆ ／Ｍ−Ｃ２5 Ｆ／Ｍ）＋ (δ２３1 Ｆ/ Ｍ−δ２３5 Ｆ/ Ｍ) Ａ − (δ１２1 Ｆ/ Ｍ−δ１２5 Ｆ/ Ｍ) Ｂ
【００３６】条件はロールのどちらの側でも基本的には
同一であり、ほぼ同じ大きさの違いであるから、Ａ（δ
２３1 Ｆ／Ｍ−δ２３5 Ｆ／Ｍ）およびＢ（δ１２1 Ｆ
／Ｍ−δ１２5 Ｆ／Ｍ）はほぼゼロである。
【００３７】さらに、ｅｏ1 とｅｏ5 は次の値で表され
る： −ｅｏ1 ＝ｅｄ−（ｅｄ−ｅｇ）・ｌ1 ／Ｌ ーｅｏ5 ＝ｅｄ−（ｅｄ−ｅｇ）・ｌ5 ／Ｌ 従って、 （ｅｏ1 −ｅｏ5 ）＝［（ｅｄ−ｅｇ）Ｌ］・（ｌ5 −
１1) 従って、非対称度値は下記で表される： ｅ1 −ｅ5 ＝［（ｅｄ−ｅｇ）／Ｌ］・（ｌ5 ー１1)＋
Ｃ３1 Ｆ／Ｍ−Ｃ３5 Ｆ／Ｍ−２・（Ｃ２1 Ｆ／Ｍ−Ｃ
２5 Ｆ／Ｍ）
【００３８】c) プロフィール 冷却時のプロフィールに加えられる各ロールの外側表面
34の熱的クラウンに固有のプロフィールは下記の式から
求められる：
【００３９】
【数１】 ここで、βは定数であるが、外側シェルの壁を横切る温
度勾配の関数であるＫは計算する必要がある。
【００４０】中間面に対して対称あ欠陥を考慮するため
に、ロールの各々の側で曲線上の少なくとも１点を知る
必要があり、従って、少なくとも３つのセンサーが必要
である。ロールの軸線に対するロールプロフィールは端
間に近いセンサーで測定した値の平均から求めることが
できる。
【００４１】３つのセンサーが180 °にあり、１つのセ
ンサーだけが90°にある場合には、180 °のクラウン値
を取る。少なくとも３つのセンサーが90°にあるときは
ネックに近い90°のクラウン値を取ることができ、この
クラウン値はネック値に近い値となり、従って、ネック
のプロフィールをより正確に求めることができる。
【００４２】90°または180 °のプロフィールからネッ
クのプロフィールを知るためにはネックとクラウンを読
み取った位置との間の半径の変化を積分する必要があ
る。 ΔＲi ＝ Ｃ２i −δ１２i 従って、ネックから90°の位置でクラウンを測定したと
きは以下になる： Ｙ1 ＝Ｃ２3 −Ｃ２1 ＋δ１２3 −δ１２1 Ｙ5 ＝Ｃ２3 −Ｃ２5 ＋δ１２3 −δ１２5 δ１２3 、δ１２1 、δ１２5 の値は鋳造パラメータま
たは180 °と90°との間のクラウン値の差の関数として
モデル、実験曲線または実験値から求めることができ
る。Ｙ1 とＹ5 が分かればネックでの各ロールのプロフ
ィールを決定することができる。
【００４３】上述の説明から理解できるように、本発明
装置および方法を用いると、中心における値と、中間面
に対する非対対称性と、ネックでの各ロールの母線形状
とを定義することによって、鋳造中のロール間の実際の
間隙を正確かつ連続的に決定することができる。
【００４４】90°の位置ではロールを離反させる力の機
械的作用に起因する変形は無視できるので、熱的クラウ
ン効果に起因するロール半径とプロフィールの変化との
影響はネックに対して90°の位置にあるセンサーで求め
ることができる。また、ネックの上流側90°で対応する
測定を行うこともできる。しかし、スペースの関係から
ロールの下側にセンサーを置く方が容易である。また、
ネックと90°上流の位置との間での外側シェルと接触し
た溶融金属の加熱はロールの表面からの鋳造済みのスト
リップの離後の冷却よりも急であり、ネックとネックの
90°上流の位置との間よりネックと90°下流の位置との
間の方がクラウンの変化が少ないので、熱的クラウンの
測定でも上記の位置が好ましい。
【００４５】上記の各測定値を用いることによって、鋳
造中に加わる力とロールの熱的変形によって加わる力が
ロールに作用していない状態での、使用中のロールのロ
ール間隙の変化を冷却時のロール間隙に対して求めるこ
とができ、従って、冷却時のロールのプロフィール形状
を知ることができる。実際に、得られたストリップの所
望横断方向プロフィールに対応するロール間隙プロフィ
ールを求めるには、所定加熱時の母線プロフィール形状
（この形状は数学的に定義される）を用いて、ロールの
プロフィール加工装置で用いる冷却時のプロフィール曲
線を求める式（冷却時のプロフィールを求めるこの式は
軸千方向位置の関数でプロフィールの深さを与える式）
を導く。換言すれば、中心でのロール間隙値を測定し、
冷却時のプロフィールを求める上記式を用い、冷却時の
ロール間隙プロフィールと、各ロール位置での形状が分
かれば、十分な精度で加熱時のプロフィールを知ること
ができる。
【００４６】上記説明では、ロールの母線プロフィール
の形状は数学的関数で定義される曲線で定義され、３つ
の面Ｐ1 、Ｐ3 、Ｐ5 内に位置する各センサーで測定値
でこの曲線のパラメータおよび鋳造設備での位置が定義
できるようになっている。しかし、面Ｐ1 とＰ5 の他に
面Ｐ3 と平行な面に多数のセンサーを用いる（すなわち
ロール面すなわち外側表面34の幅方向に複数のセンサー
を用いる）ことによって、初期プロフィール形状を知る
必要なしに、複数の地点でのロールプロフィールを測定
で直接知ることができ、従って、ロール間隙を正確に知
ることができるということは容易に理解できよう。
【００４７】本発明は連続鋳造にのみ適用されるもので
はなく、金属、その他の材料の平らな製品の圧延でもで
きるということは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鋳造装置の簡略化した部分斜視図。
【図２】 上記装置に設けられたロールの軸方向片側断
面図。
【図３】 上記鋳造装置の簡略化した平面図。
【図４】 図３の面Ｐで切断した図３の装置の正面図。
【符号の説明】
10, 11 ロール 12
シャフト 13F, 13M, 14F, 14M 軸受 15D, 15M
横断部材 16 フレーム 17 スラスト
・シリンダー 20 中心 22, 13
センサー 31 ロール本体 32 外
側シェル 34 鋳造面 36 理
論母線
フロントページの続き (72)発明者 ジャック バルブ フランス国 42100 サン テティエンヌ リュデ トロワ ムール ９ (72)発明者 フランソワ マゾディエ フランス国 42100 サン テティエンヌ リュエドモン シャルパンティエ １ (72)発明者 リュク ヴァンドゥヴィル フランス国 62400 ベトゥヌ リュ エ ドガール キネ 32 (72)発明者 ピエール ドゥラスュ フランス国 62400 ベトゥヌ ロコン リュ ドュ コルネ マロ 267 (72)発明者 エリア サルキ フランス国 75016 パリ ケ ルイ ブ レリオ106 (72)発明者 イヴ グランジュヌヴル フランス国 62120 ノラン フォント ロティスマン デ ジャルダン ３ (72)発明者 ジャン−マリー ペルティエ フランス国 62400 ベトゥヌ リュ シ ルヴェット ルルゥ 209

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ほぼ平行な軸線を有する２本のロール(1
    0, 11)間に金属製品を通して金属製品を熱間形成する設
    備の２本のロールのネック部分の間隙値を連続的に測定
    する方法において、 金属製品が存在しない冷却時の初期状態で中心部(20)す
    なわち横方向の中間面(P3)内でのロール間隙値を測定
    し、金属製品の成形時には各ロールに対しては下記測定
    を行うことを特徴とする方法： 1) 少なくとも中間面(P3)内およびこの中間面に平行で
    且つ中間面の両側に位置する２つの二次的平面(P1, P5)
    内にあるロールの表面上の、ネックに対して180 °の母
    線すなわちネックに対して直径方向反対側にある母線に
    沿った少なくとも３点で、初期状態に対する変化 (Ｃ３
    1,Ｃ３3,Ｃ３5)を測定し、 2) ネックに対して90°の母線上の点で、初期状態に対
    する変化 (Ｃ２3)を測定し、 3) ネックと90または180 °の位置との間で上記面内で
    のロールの半径（Ｒ）の変化（δ12) を計算モデルまた
    は実験曲線を用いて求め、 4) ネックに対して90°および180 °の位置での中間面
    内の点の変化と、中間面内の各点でのネックと90°の位
    置 (δ１２3)との間および90°と180 °の位置 (δ１３
    3)との間の変化値から、初期状態に対する中心における
    ロールのへたり (ΔＸ3)とネックの半径の変化 (ΔＲ3)
    とを計算し、 5) 冷却時の中心での上記ロール間隙値と中心での上記
    ロールへたり値とを用いてロール間隙の瞬間値 (ｅ3)
    と、半径の変化と、ロール間隙のプロフィールとを求め
    る。
  2. 【請求項２】 ネックに対して90°の位置にある表面上
    の点の変化を二次的面内の点でも測定する請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 母線の少なくとも３点での変化 (Ｃ
    ２1 、Ｃ２3 、Ｃ２5)を測定する位置(2) でのネックか
    らの離れた母線の熱的プロフィールを、この点の軸線方
    向の位置(1) の関数で母線上の点の熱的変形（Ｙ）を定
    義するパラメター関数と、上記の少なくとも３点での変
    化の測定値とを用いて求め、ネックから離れた母線の熱
    的プロフィールと、ネックとネックから離れた母線の位
    置との間での面内のロール半径の変化（δ１２）とを用
    いてネックでの母線の熱的プロフィールを求める請求項
    １または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 二次的面と90°および180 °の位置にあ
    る点の変化 (Ｃ３1 、Ｃ３5 、Ｃ２1 、Ｃ２5)の測定値
    を用いてロール間隙の非対称度（ｅ1 −ｅ5)を求める請
    求項２または３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 固定された基準点に対して 180°の位置
    にある点の位置の変化（Ｃ３）を測定する請求項１〜４
    のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 180 °の位置にある点での変化（Ｃ３）
    をロールシャフトの端部の回転軸受を含むロール支持手
    段（１５Ｆ，１５Ｍ）に対して測定し、ロールシャフト
    の端部の軸受間距離の変化（ｅd 、ｅg ) を測定する請
    求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ほぼ平行な軸線を有し、これらの軸線の
    共通面(P) 内にネックが区画される２本のロール(10, 1
    1)と、これらロールのシャフト(12)の軸線方向端部を回
    転支持する軸受(13, 14)を含む支持手段(15F, 15M)と、
    ２本のロールが互いに接近・離反する方向に少なくとも
    １方のロールを並進自在に案内するフレーム(16)とを有
    するストリップ等の薄い金属製品の成形装置において、 軸線に垂直な中間面（Ｐ３）内およびこの中間面に平行
    で且つロールの端縁近傍に位置した２つの二次的面（Ｐ
    1 、Ｐ5)内にある少なくとも３点でネックに対して直径
    方向反対側にある母線の位置を測定する手段(22)と、中
    間面（Ｐ３）内でネックに対して90°の位置にある母線
    の位置を測定する手段(23)とが、各ロールに設けられて
    いることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 二次的面内でネックから90°の位置にあ
    る母線の位置を測定する手段(23)を有する請求項７に記
    載の装置。
  9. 【請求項９】 測定手段がロールの上記支持手段に取付
    けられた位置センサー(22)であり、各軸受の離間距離を
    測定する手段(26)をさらに有する請求項７または８記載
    の装置。
  10. 【請求項１０】 ネックに対して直径方向反対側にある
    母線の位置を測定する手段(22)がフレームに取付けられ
    たセンサーである請求項７に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 ロール(10, 11)がロール間で連続鋳造
    する設備の溶融金属と接触する冷却される鋳造ロールで
    ある請求項目７〜20のいずれか一項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 測定手段(22, 23)に下記の計算をする
    手段が接続されている請求項７に記載の装置： 1) 母線の測定位置の変化を計算し、 2) 鋳造パラメーターを考慮しかつ／または実験データ
    ーを用いてネックと90°位置または180 °位置との間で
    ロールの半径（Ｒ）の変化（δ１２）を上記面（Ｐ1 、
    Ｐ3 ，Ｐ5)内で求め、 3) 上記の位置の変化と上記の半径の変化とを用いて、
    中心でのロールのへたり値（ΔＸ3)と初期状態に対する
    ネック部分での半径の変化値（ΔＲ3)とを計算し、 4) 冷却時の中心でのロール間隙値と、中心でのロール
    のへたり値と、半径の変化値と、ロール間隙のプロフィ
    ールとを用いて、中心でのロール間隙の瞬間値（ｅ3)を
    求める。
  13. 【請求項１３】 測定手段が容量センサー、誘導センサ
    ーまたはレーザービームセンサーである請求項７に記載
    の装置。
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