JPH09141307A - 溝圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝圧延を能率良く行うことができ、かつ、バ
リの発生を回避できるタンデム形の溝圧延機を提供する
ことが主たる目的である。 【解決手段】 一対の溝ロールを有するロールユニット
を、材料の移動方向に複数台互いに９０°ずつ交互に角
度を変えて配置した溝圧延機において、溝ロール２１の
外周面に、互いに大きさが異なる複数の溝６１ａ，６１
ｂ，６１ｄ，６１ｆ，６１ｈと、材料を圧延しない大き
さのダミー溝６１ｃ，６１ｅ，６１ｇが設けられてい
る。この溝圧延機は、溝ロール２１の回転方向を変える
ことによって材料を往復移動させることができ、大きい
溝から小さい溝の順に材料が通るようにしてある。ダミ
ー溝６１ｃ，６１ｅ，６１ｇは、材料の移動方向が切替
わる際に材料が最初に通るロールの材料通過位置に形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数台のロール
ユニットが直列に配されたタンデム形の溝圧延機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】棒状の材料を例えば四角形断面等に圧延
するために使われる溝圧延機は、互いに対向する一対の
溝ロールの溝に材料を通すことにより、所望の減面率で
圧延を行うものであり、溝ロールの外周面に互いに大き
さの異なる複数の溝を設けたものが知られている。この
種の溝ロールは、材料を大きな溝から次第に小さな溝に
通すことにより、材料の断面積を小さくしてゆく。ま
た、従来より、複数台のロールユニットを材料の移動方
向に互いに９０°ずつ角度を変えて交互に配置したタン
デム形の溝圧延機も知られている。この種の溝圧延機
は、材料のパスライン上に位置する各ロールの溝が材料
の移動方向に小さくなるように溝サイズを設定し、材料
が最後のロールユニットから出た時に所望の断面積まで
減面されるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなタンデム
形の溝圧延機において、圧延能率を向上させるための手
段として、材料を一方向に移動させることによって各溝
ロールによる一連の減面加工を行ったのち、材料が更に
小さな溝を通るように溝の位置を移すとともに、ロール
を逆回転させて材料を反対方向に移動させることによ
り、更なる減面加工を行うことが考えられた。このよう
な構成によれば、材料が往復動する際に往路だけでなく
復路においても連続的に圧延することができるため、圧
延能率を更に高めることができる。

【０００４】しかしながら溝圧延のように水平なロール
と垂直なロールによって交互に圧延を繰り返す場合、同
じロールに材料を２回続けて通すと材料にバリが生じ、
圧延不良となることがある。このため前述のタンデム形
の溝圧延機において単に材料を往復移動させるもので
は、一方向の圧延が終了して材料の移動方向が復路に切
替わる際に、溝の位置を変えてもこの材料が往路と同じ
溝ロールを通るようになり、バリが生じる原因となる。
こうしたバリの発生を防ぐには、材料の移動方向を切替
える前にマニプレータ等によって材料を軸回りに９０°
回転させる必要があり、そのための構造がきわめて複雑
になり、動作制御も複雑化するという問題が生じる。

【０００５】従って本発明の目的は、材料を複数のロー
ルユニット間で往復移動させながら連続的に圧延できる
とともに、バリの発生を回避できるようにすることによ
り、能率良く圧延を行うことができる溝圧延機を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を果たすため
に開発された請求項１に対応する本発明は、互いに対向
する一対の溝ロールを有するロールユニットを材料の移
動方向に複数台互いに９０°ずつ交互に角度を変えて配
置したタンデム形の溝圧延機であって、上記溝ロールの
外周面にはロールの軸線方向に大きさが互いに異なる複
数の溝が設けられており、上記溝ロールを正転および逆
転させることにより材料を往復移動させるロール駆動機
構を有し、かつ、材料が一方向に移動し最後のロールユ
ニットから出て移動方向が切替わる際に材料が最初に通
るロールの外周面の材料通過位置に、実質的に材料を圧
延することなく通過させる大きさのダミー溝を設けたも
のである。

【０００７】材料が一方向に移動しつつ水平ロールユニ
ットと垂直ロールユニットを交互に通ることにより、各
ロールの溝によって圧延が行われ、次第に材料の断面積
が小さくなってゆく。そしてこの材料が最後の溝ロール
から出たところで、材料が更に小さな溝を通るように溝
の位置を変えるとともに、ロール駆動機構を逆回転させ
ることにより、材料の移動方向を切替える。この方向切
替え時（リバース時）に材料が最初に通るロールの材料
通過位置にダミー溝が設けられているため、材料が同じ
ロールによって２度続けて圧延されてしまうことを回避
でき、バリの発生が回避される。

【０００８】請求項２の圧延機では、ピッチ送り機構に
よって垂直ロールユニットを４５°方向に溝の１ピッチ
分ずつ移動させることができるため、圧延方向を切替え
る際に垂直ロールユニットのみを移動させれば材料のパ
スライン（溝の位置）を移し変えることができる。この
場合、水平ロールユニットを移動させる必要がないから
構造が簡略化される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図１ないし図９を参照して説明する。図５に一例を示
したタンデム形の溝圧延機１０は、図示左側に位置する
１番ロールユニット（水平ロールユニット）１１と、そ
の右側に位置する２番ロールユニット１２（垂直ロール
ユニット）と、更にその右側に位置する３番ロールユニ
ット（水平ロールユニット）１３を備えて構成されてい
る。

【００１０】１番ロールユニット１１は、図１および図
２に示す水平方向の上下一対の溝ロール２１を備えてい
る。２番ロールユニット１２は、図３に一部を示す垂直
方向の左右一対の溝ロール２２を備えている。３番ロー
ルユニット１３は、図４に一部を示す水平方向の上下一
対の溝ロール２３を備えている。１番ロールユニット１
１の近傍に、材料（被圧延材）が所定の溝位置を通るよ
うに案内するワークガイド２５（図５に示す）が設けら
れている。３番ロールユニット１３の近傍にも材料が所
定位置を通るように案内するワークガイド２６が設けら
れている。

【００１１】１番ロールユニット１１と３番ロールユニ
ット１３の基本的な構造は互いに共通である。図６に１
番ロールユニット１１を代表して示すように、このロー
ルユニット１１は、ロールスタンド３０に上下一対の溝
ロール２１を水平に対向して設けたものであり、溝ロー
ル２１は正転および逆転可能なモータ３１や動力伝達装
置３２を有するロール駆動機構３３により、後述する圧
延スケジュールに基いて正転あるいは逆転されるように
なっている。

【００１２】２番ロールユニット１２は、図７に示され
るように、基体４０と、基体４０に４５°の角度で斜め
に設けられたガイド部材４１と、ガイド部材４１に沿う
方向に往復移動可能に設けられたスライドフレーム４２
と、スライドフレーム４２に設けられたベーススタンド
４３と、スライドフレーム４２をガイド部材４１に沿う
方向に所定ピッチ（後述する溝のピッチＰ2 に相当する
距離）ずつ移動させるためのボールねじ４５およびモー
タ４６等を有するピッチ送り機構４７等を備えている。
ベーススタンド４３に左右一対の溝ロール２２が設けら
れており、各溝ロール２２は正転および逆転可能なモー
タ５０や動力伝達装置５１を有するロール駆動機構５２
により、後述する圧延スケジュールに基いて正転あるい
は逆転されるようになっている。

【００１３】１番ロールユニット１１の各溝ロール２１
の外周部に、図１と図２に示すように、No.1溝６１ａ
と、No.1溝６１ａよりも小さいNo.5溝６１ｂと、No.5溝
６１ｂより大きいダミー溝６１ｃと、No.5溝６１ｂより
も小さいNo.9溝６１ｄと、No.9溝６１ｄより大きいダミ
ー溝６１ｅと、No.9溝６１ｄより小さいNo.13 溝６１ｆ
と、No.13 溝６１ｆよりも大きいダミー溝６１ｇと、N
o.13 溝６１ｆよりも小さいNo.17 溝６１ｈが設けられ
ている。溝のピッチＰ1 は一定である。

【００１４】上記No.1溝６１ａと、No.5溝６１ｂと、N
o.9溝６１ｄと、No.13 溝６１ｆと、No.17 溝６１ｈ
は、いずれも成形すべき材料の断面形状に応じて溝サイ
ズを次第に小さくしたものである。例えば、材料をほぼ
正方形の断面に成形する場合は、いわゆるダイヤ形と称
されるＶ形断面のものが採用されるが、材料の断面形状
に応じて、例えば丸オーバル断面などの溝が採用されて
もよい。ダミー溝６１ｃ，６１ｅ，６１ｇは、材料を実
質的に圧延しない大きさであればよいから形状は問わな
いが、例えば図示例では矩形断面の溝としている。これ
らのダミー溝は、台形状の断面や半円形あるいはダイヤ
形の断面などであってもよい。

【００１５】上記２番ロールユニット１２の各溝ロール
２２の外周部には、図３に示すように、下から上に向か
って次第に小さくなってゆくNo.2溝６２ａと、No.4溝６
２ｂと、No.6溝６２ｃと、No.8溝６２ｄと、No.10 溝６
２ｅと、No.12 溝６２ｆと、No.14 溝６２ｇと、No.16
６２ｈが設けられている。各溝６２ａ〜６２ｈは、成形
すべき材料の断面形状に応じて、例えばダイヤ形のもの
が採用されている。溝のピッチＰ2 は一定であり、しか
もＰ2 は１番溝ロール２１の溝のピッチＰ1 と同一であ
る。

【００１６】３番ロールユニット１３の各溝ロール２３
の外周部には、図４に示すように、No.3溝６３ａと、N
o.3溝６３ａよりも大きいダミー溝６３ｂと、No.3溝６
３ａよりも小さいNo.7溝６３ｃと、No.7溝６３ｃよりも
大きいダミー溝６３ｄと、No.7溝６３ｃよりも小さいN
o.11 溝６３ｅと、No.11 溝６３ｅよりも大きいダミー
溝６３ｆと、No.11 溝６３ｅよりも小さいNo.15 溝６３
ｇと、No.15 溝６３ｇよりも大きいダミー溝６３ｈが設
けられている。溝のピッチＰ3 は一定であり、しかもＰ
3 は、１番溝ロール２１の溝のピッチＰ1 と同一であ
る。No.3溝６３ａは、１番ロール２１のNo.1溝６１ａの
延長上に位置している。

【００１７】No.3溝６３ａと、No.7溝６３ｃと、No.11
溝６３ｅと、No.15 溝６３ｇは、いずれも成形すべき材
料の断面形状に応じて溝サイズを次第に小さくしてい
る。ダミー溝６３ｂ，６３ｄ，６３ｆ，６３ｈは、材料
を実質的に圧延しない大きさであればよいから形状は問
わないが、例えば図示例では矩形断面の溝としている。
上記実施例の場合、No.1溝６１ａからNo.17 溝６１ｈま
で番号順に溝が少しずつ小さくなるから、No.1溝６１ａ
からNo.17 溝６１ｈまで順に材料を通すことにより、所
定の減面率で少しずつ材料の断面積を減少させることが
できる。

【００１８】次に、上記溝圧延機１０の作用について説
明する。棒状の材料を例えばNo.1溝６１ａから圧延する
場合、２番ロールユニット１２をピッチ送り機構４７に
よって図７に実線で示す位置まで上昇させる。こうする
ことにより、図８に実線で示すように、２番ロール２２
のNo.2溝６２ａの位置が１番ロール２１のNo.1溝６１ａ
の位置に合うとともに、３番ロール２３のNo.3溝６３ａ
の位置にも合う。そして各ロール２１，２２，２３を同
一方向に回転させることにより、材料をNo.1溝６１ａか
らNo.2溝６２ａを経てNo.3溝６３ａに通すことにより、
断面積を次第に減少させてゆく。

【００１９】上記材料の全長がNo.3溝６３ａから出たの
ちに、第２ロール２２を溝のピッチＰ2 に相当する距離
だけ４５°方向に降下させる。こうすることにより、図
８に２点鎖線で示すように、２番ロール２２のNo.4溝６
２ｂの位置と１番ロール２１のNo.5溝６１ｂの位置が合
うとともに、３番ロール２３のダミー溝６３ｂの位置と
も合うようになる。そして各ロール２１，２２，２３を
上記とは逆方向に回転させることにより、材料をダミー
溝６３ｂからNo.4溝６２ｂを経てNo.5溝６１ｂに通す。
この場合、移動方向が切替わった直後に材料がダミー溝
６３ｂを通るため、材料が３番ロール２３によって２度
続けて圧延されることを回避でき、バリの発生を回避で
きる。

【００２０】材料の全長がNo.5溝６１ｂから出たのち、
再び第２ロール２２をピッチＰ2 だけ４５°方向に降下
させる。こうすることにより、今度は２番ロール２２の
No.6溝６２ｃが、１番ロール２１のダミー溝６１ｃと３
番ロール２３のNo.7溝６３ｃと合うようになる。そして
各ロール２１，２２，２３を再び正転させて材料を往路
方向に送ることにより、材料をダミー溝６１ｃからNo.6
溝６２ｃを経てNo.7溝６３ｃに通す。この場合も、移動
方向が切替わった直後に材料がダミー溝６１ｃを通るた
め、材料が１番ロール２１によって２度続けて圧延され
ることを回避でき、材料にバリが出ることを防止でき
る。

【００２１】上記のように往路方向および復路方向の圧
延が１ライン分終了するたびに２番ロール２２を溝のピ
ッチ相当分だけ移動させるとともに、各ロール２１，２
２，２３の回転方向を切替えることにより、図９に示す
ようにNo.1溝からNo.17 溝まで番号順に小さくなる溝に
材料が通ってゆき、所望の断面積に圧延される。

【００２２】前記実施例では、３台のロールユニット１
１，１２，１３のみを備えた溝圧延機（タンデム数：
３）について説明したが、この発明を実施するに当たっ
ては、タンデム数を任意に設定することができる。例え
ば図１０に示すように、１番から５番までのロールユニ
ットを備えた溝圧延機において、前記実施例と同様に、
材料の移動方向が切替わる際に材料が最初に通るロール
ユニットのロールの材料通過位置に、ダミー溝を設ける
ことにより、バリを生じることなくリバース圧延を可能
にすることができる。

【００２３】なお、溝の位置を切替える手段として、図
１１に示すように、材料が通るパスラインの中心Ｃに向
かって水平ロールユニットのロール２１を矢印Ａで示す
水平方向にピッチＰ1 ずつ移動させるとともに、垂直ロ
ールユニットのロール２２を矢印Ｂで示す垂直方向にピ
ッチＰ2 ずつ移動させるように構成してもよい。この場
合、水平ロールユニットと垂直ロールユニットを移動さ
せる必要があるが、パスラインの中心Ｃを一定に保つこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、材料の移動方向に配さ
れた複数台のロールユニットによって溝圧延を連続的に
行うことができるとともに、材料の移動方向を切替える
ことにより、往路だけでなく復路においても溝圧延を連
続的に行うことができる。このためタンデム数に応じて
溝圧延をきわめて能率良く行うことができるとともに、
材料が同一のロールを２度続けて通ることを回避できる
ため、材料にバリが生じることを回避でき、所望の圧延
製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す溝圧延機の１番ロ
ールユニットの溝ロールの正面図。

【図２】 図１に示された溝ロールの一部の正面図。

【図３】 ２番ロールユニットの溝ロールの一部の正面
図。

【図４】 ３番ロールユニットの溝ロールの一部の正面
図。

【図５】 図１に示された溝ロールを備えた溝圧延機の
一部の側面図。

【図６】 図５に示された圧延機の１番ロールユニット
の一部の正面図。

【図７】 図５に示された圧延機の２番ロールユニット
の一部の正面図。

【図８】 図５に示された圧延機の１番ロールの溝と２
番ロールの溝の位置関係を示す概略図。

【図９】 図５に示された圧延機における材料の移動方
向と溝の関係を示す説明図。

【図１０】 １番ロールから５番ロールを備えた溝圧延
機における材料の移動方向と溝の関係を示す説明図。

【図１１】 水平ロールユニットと垂直ロールユニット
の移動方向の他の例を示す概略図。

【符号の説明】

１０…溝圧延機 １１…１番ロールユニット（水平ロールユニット） １２…２番ロールユニット（垂直ロールユニット） １３…３番ロールユニット（水平ロールユニット） ２１，２２，２３…溝ロール ３３…ロール駆動機構 ４１…ガイド部材 ４２…スライドフレーム ４７…ピッチ送り機構 ５２…ロール駆動機構 ６１ａ，６１ｂ，６１ｄ，６１ｆ，６１ｈ…溝 ６１ｃ，６１ｅ，６１ｇ…ダミー溝 ６３ａ，６３ｃ，６３ｅ，６３ｇ…溝 ６３ｂ，６３ｄ，６３ｆ，６３ｈ…ダミー溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向する一対の溝ロールを有するロ
   ールユニットを材料の移動方向に複数台互いに９０°ず
   つ交互に角度を変えて配置したタンデム形の溝圧延機で
   あって、 上記溝ロールの外周面にはロールの軸線方向に大きさが
   互いに異なる複数の溝が設けられており、 上記溝ロールを正転および逆転させることにより材料を
   往復移動させるロール駆動機構を有し、かつ、 材料が一方向に移動し最後のロールユニットから出て移
   動方向が切替わる際に材料が最初に通るロールの外周面
   の材料通過位置に、実質的に材料を圧延することなく通
   過させる大きさのダミー溝を設けたことを特徴とする溝
   圧延機。
2. 【請求項２】互いに対向する水平な一対の溝ロールを有
   する水平ロールユニットと、互いに対向する垂直な一対
   の溝ロールを有する垂直ロールユニットを材料の移動方
   向に交互に配置したタンデム形の溝圧延機であって、 上記溝ロールの外周面にはロールの軸線方向に大きさが
   互いに異なる複数の溝が各ロールに共通のピッチで設け
   られており、 上記溝ロールを正転および逆転させることにより材料を
   往復移動させるロール駆動機構を有し、かつ、 材料が一方向に移動し最後のロールユニットから出て移
   動方向が切替わる際に材料が最初に通るロールの外周面
   の材料通過位置に、実質的に材料を圧延することなく通
   過させる大きさのダミー溝を設け、 上記垂直ロールユニットは、４５°の角度で傾いている
   斜状のガイド部材と、このガイド部材に沿って移動する
   スライドフレームと、このスライドフレームに垂直に設
   けられた上記溝ロールとを有し、かつ、材料の移動方向
   が切替わる際に上記スライドフレームを上記溝ロールの
   溝の１ピッチ分ずつ移動させるピッチ送り機構を備えて
   いることを特徴とする溝圧延機。