JPH1080707A - 帯材を圧延するための圧延スタンド - Google Patents
帯材を圧延するための圧延スタンドInfo
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- JPH1080707A JPH1080707A JP9177215A JP17721597A JPH1080707A JP H1080707 A JPH1080707 A JP H1080707A JP 9177215 A JP9177215 A JP 9177215A JP 17721597 A JP17721597 A JP 17721597A JP H1080707 A JPH1080707 A JP H1080707A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
-
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- B21B27/03—Sleeved rolls
- B21B27/05—Sleeved rolls with deflectable sleeves
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】横断面精度及び平面性に関して帯材のエッジ形
状を制御でき、帯材エッジのプレス及びエッジの鋭利化
を減少させ、亀裂を阻止できる圧延スタンドを提供す
る。 【解決手段】少なくとも一つのロール（１）は、その長
さ方向において異なる撓み性を持つように形成され、特
に少なくとも一つの部分領域においてより大きな偏平特
性を備えるように形成されている。
状を制御でき、帯材エッジのプレス及びエッジの鋭利化
を減少させ、亀裂を阻止できる圧延スタンドを提供す
る。 【解決手段】少なくとも一つのロール（１）は、その長
さ方向において異なる撓み性を持つように形成され、特
に少なくとも一つの部分領域においてより大きな偏平特
性を備えるように形成されている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、直接支持ロールで
支持され、または中間ロールを介して支持ロールで支持
される、特に軸線方向に且つ互いに逆方向に移動可能な
作業ロールを備えた圧延スタンドに関するものである。
支持され、または中間ロールを介して支持ロールで支持
される、特に軸線方向に且つ互いに逆方向に移動可能な
作業ロールを備えた圧延スタンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧延技術においては、長さ方向、幅方
向、厚さ方向に平坦で、公差範囲がますます狭くなって
いる帯材、板材が存在する。公差範囲は帯材及び板材の
中央領域に対しては公知の圧延スタンドにより満足に解
決されているが、エッジ領域においては帯材の横断面に
異常が生じる。その原因は、荷重されている領域から帯
材の横の荷重されていない領域へ向けてロールの弾性変
形が減衰するからである。帯材のエッジ領域で始まるそ
の上限値は、帯材の局部的な拡幅に関連して、エッジ領
域で帯材の厚さを減少させ、圧延された帯材のエッジを
鋭利化する（エッジドロップ）。
向、厚さ方向に平坦で、公差範囲がますます狭くなって
いる帯材、板材が存在する。公差範囲は帯材及び板材の
中央領域に対しては公知の圧延スタンドにより満足に解
決されているが、エッジ領域においては帯材の横断面に
異常が生じる。その原因は、荷重されている領域から帯
材の横の荷重されていない領域へ向けてロールの弾性変
形が減衰するからである。帯材のエッジ領域で始まるそ
の上限値は、帯材の局部的な拡幅に関連して、エッジ領
域で帯材の厚さを減少させ、圧延された帯材のエッジを
鋭利化する（エッジドロップ）。
【０００３】この場合、ロールと圧延材の間の摩擦が良
好であり、且つ作業ロールが薄ければ薄いほど、帯材の
厚さ変化は急激に生じる。圧延材が硬く、作業ロールが
厚ければ厚いほど、帯材のエッジにおける厚さの減少は
大きい。例えば冷間圧延の場合、帯材の長さが１２５０
ｍｍであるとすると、このエッジ鋭利化領域はほぼ１５
ないし４０mmのエッジストライプに引き伸ばされる。こ
のエッジストライプは、ロールと圧延材の間の摩擦が良
好でない場合（タンデム圧延路の最後のスタンドでの粗
圧延によりしばしば生じる）、帯材のエッジから４０mm
以上離れた領域へ拡大することがある。従って通常は、
この鋭利化した不均一な厚さのエッジ領域の一部分は、
帯材の縁取りによって除去される。このような縁取りは
別の作業ステップを必要とし、よって対応的にコストを
要し、付加的な廃品部分が生じる。
好であり、且つ作業ロールが薄ければ薄いほど、帯材の
厚さ変化は急激に生じる。圧延材が硬く、作業ロールが
厚ければ厚いほど、帯材のエッジにおける厚さの減少は
大きい。例えば冷間圧延の場合、帯材の長さが１２５０
ｍｍであるとすると、このエッジ鋭利化領域はほぼ１５
ないし４０mmのエッジストライプに引き伸ばされる。こ
のエッジストライプは、ロールと圧延材の間の摩擦が良
好でない場合（タンデム圧延路の最後のスタンドでの粗
圧延によりしばしば生じる）、帯材のエッジから４０mm
以上離れた領域へ拡大することがある。従って通常は、
この鋭利化した不均一な厚さのエッジ領域の一部分は、
帯材の縁取りによって除去される。このような縁取りは
別の作業ステップを必要とし、よって対応的にコストを
要し、付加的な廃品部分が生じる。
【０００４】ドイツ特許第３０３８８６５号公報から
は、軸方向へ互いに逆の方向へ移動可能な作業ロール
対、及び場合によっては中間ロールと支持ロールとを備
えた圧延スタンドが知られており、この圧延スタンドを
用いると、特にコストを要することなく帯材のエッジプ
レスをも減少させることができる。この場合、移動可能
なロールのそれぞれは、少なくともロール胴の長さの一
部分にわたって、ロール軸線に平行な直線からずれた湾
曲した輪郭を有している。この湾曲した輪郭は有利には
ロール胴の全長にわたって延び、その際ロール対の両ロ
ールの輪郭は、ロールの軸線方向の特定の位置でのみ互
いに補完しあっている。これにより、圧延間隙の形状、
従って圧延帯材の横断面形状を、湾曲した輪郭を有する
ロールをわずかな距離だけ変位させることによって制御
でき、従ってエッジプレスをも減少でき、エッジの鋭利
化を阻止することができる。しかしながら帯材のエッジ
制御は、帯材全体を処理することによってのみ可能であ
る。
は、軸方向へ互いに逆の方向へ移動可能な作業ロール
対、及び場合によっては中間ロールと支持ロールとを備
えた圧延スタンドが知られており、この圧延スタンドを
用いると、特にコストを要することなく帯材のエッジプ
レスをも減少させることができる。この場合、移動可能
なロールのそれぞれは、少なくともロール胴の長さの一
部分にわたって、ロール軸線に平行な直線からずれた湾
曲した輪郭を有している。この湾曲した輪郭は有利には
ロール胴の全長にわたって延び、その際ロール対の両ロ
ールの輪郭は、ロールの軸線方向の特定の位置でのみ互
いに補完しあっている。これにより、圧延間隙の形状、
従って圧延帯材の横断面形状を、湾曲した輪郭を有する
ロールをわずかな距離だけ変位させることによって制御
でき、従ってエッジプレスをも減少でき、エッジの鋭利
化を阻止することができる。しかしながら帯材のエッジ
制御は、帯材全体を処理することによってのみ可能であ
る。
【０００５】エッジの鋭利化、従ってこれに関連してい
る廃品部分を減少させるための他の公知の解決法では、
一端が円錐状に先細りになっている二つの作業ロールを
備えた圧延スタンドが提案される。この場合ロールは、
１８０゜回転した他のロールと組み合わされる。このロ
ール対は、圧延材のエッジが円錐状突出部の領域に位置
するように位置決めされる。エッジ領域の輪郭が円錐状
であるために圧延間隙は開いており、これにより帯材の
エッジは、ロール表面の荷重される部分と帯材の横の荷
重されない部分との間でロール偏平性が変化するために
生じる通常の場合ほどには強く絞られない。しかしなが
らこの方法の欠点は、極めて通常の軽量な帯材の場合、
帯材に亀裂が生じることである。これはロールが追従で
きないためで、従って帯材が延びている帯材面に明らか
に低質な絞りと大きな引張り応力とが生じるためであ
る。
る廃品部分を減少させるための他の公知の解決法では、
一端が円錐状に先細りになっている二つの作業ロールを
備えた圧延スタンドが提案される。この場合ロールは、
１８０゜回転した他のロールと組み合わされる。このロ
ール対は、圧延材のエッジが円錐状突出部の領域に位置
するように位置決めされる。エッジ領域の輪郭が円錐状
であるために圧延間隙は開いており、これにより帯材の
エッジは、ロール表面の荷重される部分と帯材の横の荷
重されない部分との間でロール偏平性が変化するために
生じる通常の場合ほどには強く絞られない。しかしなが
らこの方法の欠点は、極めて通常の軽量な帯材の場合、
帯材に亀裂が生じることである。これはロールが追従で
きないためで、従って帯材が延びている帯材面に明らか
に低質な絞りと大きな引張り応力とが生じるためであ
る。
【０００６】従って圧延機の操業者にとっては、エッジ
ドロップの低減に伴う廃品部分の減少が課題であるとい
うよりはむしろ、操業安定性の向上、特に帯材の亀裂を
低減させることによる操業安定性の向上が課題である。
帯材の亀裂は、経験によれば、帯材のエッジが長く、場
合によってはわずかに波形状で、従って引張り応力のな
いことによって回避される。しかしながら、ロール移動
システム、ロールベンディングシステム、サーモシステ
ムのような平面状態制御サーボシステムを用いても、帯
材のエッジ領域自体に局限して帯材を過大に長くするこ
とは、通常の条件の下では不可能であり、或いは可能で
あっても満足のいくものではない。ただし、非常に薄い
作業ロールを備えたロールは例外である。しかしなが
ら、このロールでは帯材エッジに近い側での平面状態制
御は達成されるものの、帯材の中心部では十分に制御で
きない。
ドロップの低減に伴う廃品部分の減少が課題であるとい
うよりはむしろ、操業安定性の向上、特に帯材の亀裂を
低減させることによる操業安定性の向上が課題である。
帯材の亀裂は、経験によれば、帯材のエッジが長く、場
合によってはわずかに波形状で、従って引張り応力のな
いことによって回避される。しかしながら、ロール移動
システム、ロールベンディングシステム、サーモシステ
ムのような平面状態制御サーボシステムを用いても、帯
材のエッジ領域自体に局限して帯材を過大に長くするこ
とは、通常の条件の下では不可能であり、或いは可能で
あっても満足のいくものではない。ただし、非常に薄い
作業ロールを備えたロールは例外である。しかしなが
ら、このロールでは帯材エッジに近い側での平面状態制
御は達成されるものの、帯材の中心部では十分に制御で
きない。
【０００７】このように公知の処置は、帯材の横断面精
度及び平面性に関する高度な要求を満たすために十分な
ものではなく、亀裂を阻止することはできない。
度及び平面性に関する高度な要求を満たすために十分な
ものではなく、亀裂を阻止することはできない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、帯材
の横断面精度及び平面性に関して帯材のエッジ形状を制
御でき、帯材エッジのプレス及びエッジの鋭利化を減少
させ、亀裂を阻止できるような、冒頭で述べた種類の圧
延スタンドを提供することである。
の横断面精度及び平面性に関して帯材のエッジ形状を制
御でき、帯材エッジのプレス及びエッジの鋭利化を減少
させ、亀裂を阻止できるような、冒頭で述べた種類の圧
延スタンドを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、少なくとも一つのロールが、その長さ方向
において異なる撓み性を持つように形成され、特に少な
くとも一つの部分領域においてより大きな偏平特性を備
えるように形成されていることを特徴とするものであ
る。
決するため、少なくとも一つのロールが、その長さ方向
において異なる撓み性を持つように形成され、特に少な
くとも一つの部分領域においてより大きな偏平特性を備
えるように形成されていることを特徴とするものであ
る。
【００１０】本発明によれば、ロールの撓み性がより大
きな部分では、他の領域に比べてロールはより大きく偏
平化し、且つ楕円化する。撓み性がより少ない領域で
は、適宜なドロップを伴う作業ロールのより大きな有効
半径が達成され、その結果この有効半径に関連づけられ
る帯材部分は、隣接する部分よりも長い仕上げ長さを有
する。同時に、帯材エッジの絶縁処理を行うことができ
る。というのも、帯材エッジの間接的な平面性制御が達
成されるように、帯材エッジの領域でのロール偏平性特
性を変化させることができるからである。
きな部分では、他の領域に比べてロールはより大きく偏
平化し、且つ楕円化する。撓み性がより少ない領域で
は、適宜なドロップを伴う作業ロールのより大きな有効
半径が達成され、その結果この有効半径に関連づけられ
る帯材部分は、隣接する部分よりも長い仕上げ長さを有
する。同時に、帯材エッジの絶縁処理を行うことができ
る。というのも、帯材エッジの間接的な平面性制御が達
成されるように、帯材エッジの領域でのロール偏平性特
性を変化させることができるからである。
【００１１】全横断面が一貫しているロールの場合に
は、帯材エッジでの偏平性は、圧延される帯材の横の荷
重されないロール表面の遠隔作用（マットレス効果）の
ために小さすぎ、従ってエッジ領域における局部的なロ
ール径及びこれに関連したエッジプレスは大きすぎる
が、本発明によるロールを用いると、帯材エッジにおい
てより大きな平坦性が達成され、幅方向において帯材の
厚さを均一化させることができる。
は、帯材エッジでの偏平性は、圧延される帯材の横の荷
重されないロール表面の遠隔作用（マットレス効果）の
ために小さすぎ、従ってエッジ領域における局部的なロ
ール径及びこれに関連したエッジプレスは大きすぎる
が、本発明によるロールを用いると、帯材エッジにおい
てより大きな平坦性が達成され、幅方向において帯材の
厚さを均一化させることができる。
【００１２】このようにロールの偏平特性及び半径の形
成に介入することができるので、帯材エッジの厚さを間
接的に制御でき、よって帯材の不具合なエッジ鋭利化が
避けられる。帯材の縁取り及びこれに伴う多量の廃品部
分がなくなり、同時にロールの寿命が長くなる。他方帯
材が亀裂する危険が減少し、特に、帯材エッジに対応さ
せてロールを追従させる目的で帯材の延在態様を制御し
ても、帯材が作業ロール対にたいして中心対称に延びて
いない場合には亀裂が減少する。従って本発明によるロ
ールは、前述した公知のロールの場合のように非対称な
厚さ調整を介して作用するのではなく、従って直接的に
作用するのではなく、異なる偏平性及び半径という形で
の間接的な作用により、帯材エッジ及び帯材全体に影響
して上記のような効果をもたらす。
成に介入することができるので、帯材エッジの厚さを間
接的に制御でき、よって帯材の不具合なエッジ鋭利化が
避けられる。帯材の縁取り及びこれに伴う多量の廃品部
分がなくなり、同時にロールの寿命が長くなる。他方帯
材が亀裂する危険が減少し、特に、帯材エッジに対応さ
せてロールを追従させる目的で帯材の延在態様を制御し
ても、帯材が作業ロール対にたいして中心対称に延びて
いない場合には亀裂が減少する。従って本発明によるロ
ールは、前述した公知のロールの場合のように非対称な
厚さ調整を介して作用するのではなく、従って直接的に
作用するのではなく、異なる偏平性及び半径という形で
の間接的な作用により、帯材エッジ及び帯材全体に影響
して上記のような効果をもたらす。
【００１３】本発明による構成によれば、ロールは、ロ
ール胴の一部の長さにわたって延びるロール芯部を有し
ている。このロール芯部は、これを取り囲んでいるロー
ル外被部よりも弾性モジュールが低い。このようなロー
ルを、例えば、ロールの一部分においては弾性モジュー
ルがより低い（例えばねずみ鋳鉄）ロール芯部と弾性モ
ジュールがより高い（例えば鋼）ロール外被部との組み
合わせから構成され、これに境を接している部分におい
ては完全にロール外被部の材料から成っているようなロ
ールに使用すると、帯材中心部の平面状態及びこれとは
十分独立的に帯材エッジの平面性を制御することができ
る。
ール胴の一部の長さにわたって延びるロール芯部を有し
ている。このロール芯部は、これを取り囲んでいるロー
ル外被部よりも弾性モジュールが低い。このようなロー
ルを、例えば、ロールの一部分においては弾性モジュー
ルがより低い（例えばねずみ鋳鉄）ロール芯部と弾性モ
ジュールがより高い（例えば鋼）ロール外被部との組み
合わせから構成され、これに境を接している部分におい
ては完全にロール外被部の材料から成っているようなロ
ールに使用すると、帯材中心部の平面状態及びこれとは
十分独立的に帯材エッジの平面性を制御することができ
る。
【００１４】本発明の有利な構成によれば、少なくとも
一つのロールが、軸ジャーナルとロール外被面との間に
延在している領域に、軸のまわりに同心に延びる少なく
とも一つの切り込みを有している。このような構成によ
り、帯材エッジ絶縁処理が可能になる。この場合、ロー
ルの作用は、同心の切り込みを備えたロール胴（これに
よりロール外被部に近い領域は中空になっている）と、
ロール中心部に接続しているロール胴中実部との偏平特
性の違いに依拠している。本発明にしたがって片側また
は両側に切り込みを設けることにより、外被部に近いロ
ール領域が材料切除により内側から支持されないので、
帯材エッジ領域においてより大きな偏平性が達成され
る。
一つのロールが、軸ジャーナルとロール外被面との間に
延在している領域に、軸のまわりに同心に延びる少なく
とも一つの切り込みを有している。このような構成によ
り、帯材エッジ絶縁処理が可能になる。この場合、ロー
ルの作用は、同心の切り込みを備えたロール胴（これに
よりロール外被部に近い領域は中空になっている）と、
ロール中心部に接続しているロール胴中実部との偏平特
性の違いに依拠している。本発明にしたがって片側また
は両側に切り込みを設けることにより、外被部に近いロ
ール領域が材料切除により内側から支持されないので、
帯材エッジ領域においてより大きな偏平性が達成され
る。
【００１５】基本的には、本発明によるロールの偏平性
をロール端部または軸ジャーナル端部にだけ設けてもよ
い。この場合、構造は同じであるが、軸線方向に移動可
能な他のロールと組み合わせれば、帯材エッジに対応し
た位置決めを、帯材の幅に関係なく行うことができる。
なぜならこのような偏平特性の制御はどのロールにおい
ても生じ、よって帯材の両エッジにおいて生じるからで
ある。
をロール端部または軸ジャーナル端部にだけ設けてもよ
い。この場合、構造は同じであるが、軸線方向に移動可
能な他のロールと組み合わせれば、帯材エッジに対応し
た位置決めを、帯材の幅に関係なく行うことができる。
なぜならこのような偏平特性の制御はどのロールにおい
ても生じ、よって帯材の両エッジにおいて生じるからで
ある。
【００１６】本発明による切り込みを形成したロールの
場合、リング状の切り込みを、軸ジャーナルとこれに接
続しているロール胴との間の移行部に設けるのが好まし
い。しかし切り込み部分を、前記移行部の間の領域にお
いて外被面まで達するように配置してもよい。また、ロ
ール外被面のすぐ近くに配置してもよい。しかしこの場
合には、外被に近いロール領域を十分に厚くして亀裂の
危険がないように留意する必要がある。
場合、リング状の切り込みを、軸ジャーナルとこれに接
続しているロール胴との間の移行部に設けるのが好まし
い。しかし切り込み部分を、前記移行部の間の領域にお
いて外被面まで達するように配置してもよい。また、ロ
ール外被面のすぐ近くに配置してもよい。しかしこの場
合には、外被に近いロール領域を十分に厚くして亀裂の
危険がないように留意する必要がある。
【００１７】切り込みを形成したロールの場合、切り込
みが端面からロール中心方向へ延びるのが有利である。
切り込みの長さは、種々のロール及び圧延材の必要な圧
延特性に適合させることができるので、ロールの偏平特
性を最適に制御でき、また帯材エッジに対する作用も最
適に制御でき、即ちエッジプレスの減少及びエッジ鋭利
化が避けられる。前述したようにロール対を軸方向に且
つ互いに逆の方向に移動させることにより、他の最適化
も得られる。
みが端面からロール中心方向へ延びるのが有利である。
切り込みの長さは、種々のロール及び圧延材の必要な圧
延特性に適合させることができるので、ロールの偏平特
性を最適に制御でき、また帯材エッジに対する作用も最
適に制御でき、即ちエッジプレスの減少及びエッジ鋭利
化が避けられる。前述したようにロール対を軸方向に且
つ互いに逆の方向に移動させることにより、他の最適化
も得られる。
【００１８】本発明にしたがって切り込みを備えたロー
ルでは、ロールのエッジ領域で材料が切除されているの
で、外被部に近いロール領域と、内側にあってロール軸
に近いロール領域とが生じる。外被部に近いロール領域
は切り込みのために中空に形成されており、即ちこの外
被部に近いロール領域においては、材料の弾性特性を活
用して、圧延過程により外側から荷重された場合中空空
間に待避することができる。その結果、ロールの外側輪
郭はこの領域において平坦化される。このような構成
は、ロール胴の端面側ごとに同心のリング状の切り込み
を一つずつ設ける態様に限定されるものではなく、ロー
ル胴の一つの端面に複数の同心の切り込みを設けてもよ
い。
ルでは、ロールのエッジ領域で材料が切除されているの
で、外被部に近いロール領域と、内側にあってロール軸
に近いロール領域とが生じる。外被部に近いロール領域
は切り込みのために中空に形成されており、即ちこの外
被部に近いロール領域においては、材料の弾性特性を活
用して、圧延過程により外側から荷重された場合中空空
間に待避することができる。その結果、ロールの外側輪
郭はこの領域において平坦化される。このような構成
は、ロール胴の端面側ごとに同心のリング状の切り込み
を一つずつ設ける態様に限定されるものではなく、ロー
ル胴の一つの端面に複数の同心の切り込みを設けてもよ
い。
【００１９】ロール胴の片側を繰り抜く構成のほかに
も、回転軸のまわりに同心に延びる切り込みを両端面側
から軸ジャーナルとロール外被面との間の領域に設ける
こともできる。この場合、それぞれ両側に切り込みを形
成した二つのロールを設けるか、一つの通常のロールと
両側に切り込みを形成した一つのロールとを設けるよう
に組み合わせてよい。
も、回転軸のまわりに同心に延びる切り込みを両端面側
から軸ジャーナルとロール外被面との間の領域に設ける
こともできる。この場合、それぞれ両側に切り込みを形
成した二つのロールを設けるか、一つの通常のロールと
両側に切り込みを形成した一つのロールとを設けるよう
に組み合わせてよい。
【００２０】同心の切り込みの形状は、基本的には任意
である。切り込みの形状はロール胴の所望の特性に対応
させるのが有利であり、有限要素算出法を用いれば予め
最適に決定することができる。
である。切り込みの形状はロール胴の所望の特性に対応
させるのが有利であり、有限要素算出法を用いれば予め
最適に決定することができる。
【００２１】有利な構成によれば、半径方向に見てロー
ル軸に近いほうの切り込み面がロール軸に平行に延び、
他方ロール外被部に近いほうの切り込み面は切り込み底
部まで先細りになっている。
ル軸に近いほうの切り込み面がロール軸に平行に延び、
他方ロール外被部に近いほうの切り込み面は切り込み底
部まで先細りになっている。
【００２２】他の実施形態によれば、ロール軸に近いほ
うの切り込み面もロール外被部に近いほうの切り込み面
もロール軸に平行に且つ切り込み底部まで延び、従って
横断面方向に見て互いに一定の間隔を持っている。
うの切り込み面もロール外被部に近いほうの切り込み面
もロール軸に平行に且つ切り込み底部まで延び、従って
横断面方向に見て互いに一定の間隔を持っている。
【００２３】このような実施形態とは異なり、切り込み
がロール軸にほぼ平行に延びるのではなくて、端面の切
り込み領域からロール軸の方向または外被面の方向に延
びること、即ち発散または収斂するように形成してもよ
い。
がロール軸にほぼ平行に延びるのではなくて、端面の切
り込み領域からロール軸の方向または外被面の方向に延
びること、即ち発散または収斂するように形成してもよ
い。
【００２４】切り込みを形成したロールの外側輪郭は、
任意に選定することができる。荷重されていない状態で
は、ロール部分の外側輪郭は全横断面に関し、切り込み
を形成したエッジ領域の外側輪郭にそのまま継続され
る。例えば筒状のロール、もしくは通常のクラウンを持
った樽状のロールがそれである。他方、ＣＶＣカットの
ような特殊な形状でもよい。基本的にはロールの外被面
の形状及び性質に限定はなく、いかなる延在態様であっ
てもよい。
任意に選定することができる。荷重されていない状態で
は、ロール部分の外側輪郭は全横断面に関し、切り込み
を形成したエッジ領域の外側輪郭にそのまま継続され
る。例えば筒状のロール、もしくは通常のクラウンを持
った樽状のロールがそれである。他方、ＣＶＣカットの
ような特殊な形状でもよい。基本的にはロールの外被面
の形状及び性質に限定はなく、いかなる延在態様であっ
てもよい。
【００２５】本発明にしたがって切り込みを形成したロ
ールは、帯材エッジの領域においてロール外被部が内側
から支持されないので、帯材エッジに対応して適当に位
置決めを行った後、比較的大きな偏平化を蒙り、その結
果帯材エッジの鋭利化が減少するが、他方本発明の他の
実施形態によれば、切り込み全体またはその一部を充填
する充填要素の材料または材料結合体を選定することに
より、ロール胴のエッジ領域の全弾性率を可変に調整す
ることができる。エッジ領域の全弾性率は、ロール胴外
被部の弾性率と充填要素の弾性率とを加算して求められ
る。この場合、充填要素の材料を、ロール胴の弾性率よ
りも低い弾性率を持つように選定すれば、弾性的なロー
ルエッジ領域を設定することができる。
ールは、帯材エッジの領域においてロール外被部が内側
から支持されないので、帯材エッジに対応して適当に位
置決めを行った後、比較的大きな偏平化を蒙り、その結
果帯材エッジの鋭利化が減少するが、他方本発明の他の
実施形態によれば、切り込み全体またはその一部を充填
する充填要素の材料または材料結合体を選定することに
より、ロール胴のエッジ領域の全弾性率を可変に調整す
ることができる。エッジ領域の全弾性率は、ロール胴外
被部の弾性率と充填要素の弾性率とを加算して求められ
る。この場合、充填要素の材料を、ロール胴の弾性率よ
りも低い弾性率を持つように選定すれば、弾性的なロー
ルエッジ領域を設定することができる。
【００２６】充填要素は詰め物またはスリーブとして設
けるのが有利であり、詰め物またはスリーブは、ロール
胴の切り込みまたは他の繰り抜き部にエッジから挿入ま
たは挿着される。
けるのが有利であり、詰め物またはスリーブは、ロール
胴の切り込みまたは他の繰り抜き部にエッジから挿入ま
たは挿着される。
【００２７】充填要素の材料、即ち詰め物またはスリー
ブの材料としては、ロール材料よりも弾性特性に優れた
鋼を使用することができる。また他の金属、高温プラス
チックも使用でき、或いは組み合わせ材料も効果的であ
る。これにより、ロールのエッジ領域における偏平特性
を種々変化させる可能性が増大する。さらに、帯材に接
触していないが、支持接触しているロール部分が圧延過
程によってあまり強く荷重されないという有利な作用も
生じる。このような挿入要素を備えた実施形態において
は、ロールの偏平特性を制御するため、及びその都度の
圧延材の性質や必要条件にロールを適合させるため、充
填要素の適宜選定した材料の緩衝力の影響が活用され
る。
ブの材料としては、ロール材料よりも弾性特性に優れた
鋼を使用することができる。また他の金属、高温プラス
チックも使用でき、或いは組み合わせ材料も効果的であ
る。これにより、ロールのエッジ領域における偏平特性
を種々変化させる可能性が増大する。さらに、帯材に接
触していないが、支持接触しているロール部分が圧延過
程によってあまり強く荷重されないという有利な作用も
生じる。このような挿入要素を備えた実施形態において
は、ロールの偏平特性を制御するため、及びその都度の
圧延材の性質や必要条件にロールを適合させるため、充
填要素の適宜選定した材料の緩衝力の影響が活用され
る。
【００２８】ロールの長さ方向においてロールの撓み性
が異なるという原理は、本発明の他の提案によれば、厚
さの異なるロール外被部を有している少なくとも一つの
ロールジャーナル上に、ロール胴の他の部分とは異なる
弾性モジュールを備えた材料から成るスリーブが配置さ
れていることによって実現される。他の実施形態にした
がって、ロールが厚さの異なる外被部を有しているなら
ば、ロール外被部の厚さが漸次変化するので、全撓み率
が連続的に生じる。
が異なるという原理は、本発明の他の提案によれば、厚
さの異なるロール外被部を有している少なくとも一つの
ロールジャーナル上に、ロール胴の他の部分とは異なる
弾性モジュールを備えた材料から成るスリーブが配置さ
れていることによって実現される。他の実施形態にした
がって、ロールが厚さの異なる外被部を有しているなら
ば、ロール外被部の厚さが漸次変化するので、全撓み率
が連続的に生じる。
【００２９】以上すべての構成において、異なる撓み性
と対応的に異なっている偏平特性とを、直接平面性制御
にも使用することができる。例えば、圧延スタンドの中
間ロールと支持ロールが帯材に沿って適宜撓み性が異な
るように実施されているような場合に使用することがで
きる。
と対応的に異なっている偏平特性とを、直接平面性制御
にも使用することができる。例えば、圧延スタンドの中
間ロールと支持ロールが帯材に沿って適宜撓み性が異な
るように実施されているような場合に使用することがで
きる。
【００３０】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図１に図示したように、軸線方向
に移動可能な二つのロール１を互いに逆方向に配置す
る。ロール１は、ロール胴の一部の長さにわたって延び
るロール芯部２から成っている。ロール芯部２は、これ
を取り囲んでいるロール外被部３よりも小さな弾性モジ
ュールを有している。ロール芯部２は例えばねずみ鋳鉄
から成り、他方ロール外被部３は例えば鋼から成ってい
る。このようにロール芯部２の材料の撓み性がより高い
ことにより、ロール１のこの部分では、一貫して撓み性
が小さな材料から成って境界を接している領域よりもよ
り大きな偏平性及び楕円性が得られる。鋼から成ってい
る中実材料のこのロール外被部３では、ロール２に対し
てより大きな有効半径が生じ、この作用個所において
は、圧延される金属帯材４の厚さがより大きく減縮せし
められ、その結果この帯材領域は、隣接している部分よ
りもより長い仕上げ長さを有する。これにより圧延過程
における作動の安定性が向上する。特に優先的に帯材の
亀裂を避けることにより、直接帯材エッジ領域において
のみ帯材が不釣り合いなほどに伸び、よって引張り荷重
のない帯材エッジが得られるので、圧延過程における作
動の安定性が向上する。同時に、ロール１の他の領域で
の撓み性により、帯材エッジの鋭利化が抑えられる。
面を用いて説明する。図１に図示したように、軸線方向
に移動可能な二つのロール１を互いに逆方向に配置す
る。ロール１は、ロール胴の一部の長さにわたって延び
るロール芯部２から成っている。ロール芯部２は、これ
を取り囲んでいるロール外被部３よりも小さな弾性モジ
ュールを有している。ロール芯部２は例えばねずみ鋳鉄
から成り、他方ロール外被部３は例えば鋼から成ってい
る。このようにロール芯部２の材料の撓み性がより高い
ことにより、ロール１のこの部分では、一貫して撓み性
が小さな材料から成って境界を接している領域よりもよ
り大きな偏平性及び楕円性が得られる。鋼から成ってい
る中実材料のこのロール外被部３では、ロール２に対し
てより大きな有効半径が生じ、この作用個所において
は、圧延される金属帯材４の厚さがより大きく減縮せし
められ、その結果この帯材領域は、隣接している部分よ
りもより長い仕上げ長さを有する。これにより圧延過程
における作動の安定性が向上する。特に優先的に帯材の
亀裂を避けることにより、直接帯材エッジ領域において
のみ帯材が不釣り合いなほどに伸び、よって引張り荷重
のない帯材エッジが得られるので、圧延過程における作
動の安定性が向上する。同時に、ロール１の他の領域で
の撓み性により、帯材エッジの鋭利化が抑えられる。
【００３１】図２に図示した他の実施形態は、少なくと
もその端部領域においてロール胴がより大きな偏平特性
を持つように形成された筒状のロール１０である。ロー
ル回転軸線または軸ジャーナル１２のまわりに同心に延
びる切り込み６が、ロール１０の片側の端面５を基点に
設けられている。このように材料を切除することによ
り、ロール胴に、外被部に近いロール領域７と軸線に近
い内側の領域８とが生じる。外被部に近いロール領域７
は、くさび状の切り欠き６の領域において中空になって
いる。この実施形態では、ロール軸線に近いほうの切り
込み面９がロール軸線に平行に延び、他方ロール外被部
に近いくさび面１１は切り込み底部１３に至るまで先細
りになっている。切り込み６の領域におけるロール胴の
ロール外被部形状１４は全横断面においてロールの輪郭
を継承しており、ここでは筒状の形状である。
もその端部領域においてロール胴がより大きな偏平特性
を持つように形成された筒状のロール１０である。ロー
ル回転軸線または軸ジャーナル１２のまわりに同心に延
びる切り込み６が、ロール１０の片側の端面５を基点に
設けられている。このように材料を切除することによ
り、ロール胴に、外被部に近いロール領域７と軸線に近
い内側の領域８とが生じる。外被部に近いロール領域７
は、くさび状の切り欠き６の領域において中空になって
いる。この実施形態では、ロール軸線に近いほうの切り
込み面９がロール軸線に平行に延び、他方ロール外被部
に近いくさび面１１は切り込み底部１３に至るまで先細
りになっている。切り込み６の領域におけるロール胴の
ロール外被部形状１４は全横断面においてロールの輪郭
を継承しており、ここでは筒状の形状である。
【００３２】図３は、作業ロール１０を対で配置した構
成を示す。作業ロール１０は、それぞれ片側の端面５に
切り欠き６を有している。金属帯材４に関して、それぞ
れの切り欠き底部１３が帯材エッジ１５に対して適切な
位置に位置するように、ロール１０を軸線方向に且つ互
いに逆方向に移動させることができる。これは、図示し
た位置で切り欠き底部１３をほぼ帯材エッジ１５の高さ
に配置するようにして達成される。材料が切除されてい
ることにより外被部に近い領域７が内側で支持されない
ため、圧延過程では、ロールが完全に中実な場合とは異
なり、帯材エッジ１５の領域には比較的かなり大きな偏
平性が達成される。これによりエッジプレスが減少し、
幅方向における幅厚が一様になり、その結果エッジの鋭
利化が最小限に抑えられる。帯材エッジの鋭利化が少な
いので、ロールの摩耗が減少する。従来公差範囲に収ま
らない帯材エッジを縁取りすることによって生じていた
廃品部分が減少するとともに、使用するロールの寿命も
向上する。
成を示す。作業ロール１０は、それぞれ片側の端面５に
切り欠き６を有している。金属帯材４に関して、それぞ
れの切り欠き底部１３が帯材エッジ１５に対して適切な
位置に位置するように、ロール１０を軸線方向に且つ互
いに逆方向に移動させることができる。これは、図示し
た位置で切り欠き底部１３をほぼ帯材エッジ１５の高さ
に配置するようにして達成される。材料が切除されてい
ることにより外被部に近い領域７が内側で支持されない
ため、圧延過程では、ロールが完全に中実な場合とは異
なり、帯材エッジ１５の領域には比較的かなり大きな偏
平性が達成される。これによりエッジプレスが減少し、
幅方向における幅厚が一様になり、その結果エッジの鋭
利化が最小限に抑えられる。帯材エッジの鋭利化が少な
いので、ロールの摩耗が減少する。従来公差範囲に収ま
らない帯材エッジを縁取りすることによって生じていた
廃品部分が減少するとともに、使用するロールの寿命も
向上する。
【００３３】ロール１０の変形実施形態を図４に示す。
この実施形態でも片側に設けらている切り込み６の切り
込み面９，１１は、横断面に関して見て、切り込み底部
１３に至るまで互いの間隔が一定である。即ちロール軸
線に近い側の切り込み面９と外被部に近い側の切り込み
面１１とは、ロール軸線または軸ジャーナル１２に平行
に延びている。切り込み６の領域におけるロール外被部
の形状１４は、圧延部分の形状に同じであり、筒状であ
る。切り込み６には、切り込み中空空間を部分的に充填
している詰め物１６が挿入されている。これにより、外
被部に近いほうのロール領域７は一部分だけが中空であ
り、即ち局部的にしか支持されていない。この点の変形
実施形態が図５に図示したロール１０である。この実施
形態では、挿入されたスリーブ１７は適合した弾性を有
し、残りの外被部領域７を完全に充填している。
この実施形態でも片側に設けらている切り込み６の切り
込み面９，１１は、横断面に関して見て、切り込み底部
１３に至るまで互いの間隔が一定である。即ちロール軸
線に近い側の切り込み面９と外被部に近い側の切り込み
面１１とは、ロール軸線または軸ジャーナル１２に平行
に延びている。切り込み６の領域におけるロール外被部
の形状１４は、圧延部分の形状に同じであり、筒状であ
る。切り込み６には、切り込み中空空間を部分的に充填
している詰め物１６が挿入されている。これにより、外
被部に近いほうのロール領域７は一部分だけが中空であ
り、即ち局部的にしか支持されていない。この点の変形
実施形態が図５に図示したロール１０である。この実施
形態では、挿入されたスリーブ１７は適合した弾性を有
し、残りの外被部領域７を完全に充填している。
【００３４】ロールの長さ方向において特定の領域に制
限的により大きな偏平性及び撓み性を得るため、図６に
図示したロール１００では、ロールジャーナルまたは軸
ジャーナル１２上に取り付けられたスリーブ１８が設け
られる。このスリーブ１８の弾性モジュールは、ロール
の材料の弾性モジュールよりも小さい。この場合軸ジャ
ーナル１２は筒状、或いはスリーブ１８の部分に破線で
示したように円錐形であってもよい。このことは、スリ
ーブの穴の輪郭が適宜適合されていることを前提として
いる。
限的により大きな偏平性及び撓み性を得るため、図６に
図示したロール１００では、ロールジャーナルまたは軸
ジャーナル１２上に取り付けられたスリーブ１８が設け
られる。このスリーブ１８の弾性モジュールは、ロール
の材料の弾性モジュールよりも小さい。この場合軸ジャ
ーナル１２は筒状、或いはスリーブ１８の部分に破線で
示したように円錐形であってもよい。このことは、スリ
ーブの穴の輪郭が適宜適合されていることを前提として
いる。
【００３５】図７に対構成で示したロール２００では、
二つ以上のロール部分に対して、ロール胴に沿って異な
る撓み性を持たせるという原理が適用される。この場合
も帯材の亀裂を避けることが優先される。このため、ロ
ール芯部２０２内の互いに間隔を持って位置する二つの
領域に充填挿入物１９，２０が設けられる。充填挿入物
１９，２０は、ロール芯部の材料に比べて弾性モジュー
ルが小さい。この実施形態は、特に、帯材エッジ１５以
外の帯材領域に対して所望の局部的な平面状態制御が望
ましいような場合に有効である。
二つ以上のロール部分に対して、ロール胴に沿って異な
る撓み性を持たせるという原理が適用される。この場合
も帯材の亀裂を避けることが優先される。このため、ロ
ール芯部２０２内の互いに間隔を持って位置する二つの
領域に充填挿入物１９，２０が設けられる。充填挿入物
１９，２０は、ロール芯部の材料に比べて弾性モジュー
ルが小さい。この実施形態は、特に、帯材エッジ１５以
外の帯材領域に対して所望の局部的な平面状態制御が望
ましいような場合に有効である。
【００３６】図８に対構成で示したロール３００では、
ロール外被部２１の厚さが漸次変化しているので（図８
の上側のロールを参照）、ロール３００全体の撓み性が
変化し、即ちこの場合には異なる材料対は設けられてい
ない。
ロール外被部２１の厚さが漸次変化しているので（図８
の上側のロールを参照）、ロール３００全体の撓み性が
変化し、即ちこの場合には異なる材料対は設けられてい
ない。
【００３７】以上説明したロール１，１０，１００，２
００，３００は構成は異なっているが、すべて長さ方向
において異なる撓み性を有しており、例えば冷間圧延及
び熱間圧延において二段圧延スタンド及び多段圧延スタ
ンドに使用することができる。さらに例えばタンデム圧
延路及び可逆圧延路においてワンウェイスタンド及び可
逆スタンドに好適に使用できる。
００，３００は構成は異なっているが、すべて長さ方向
において異なる撓み性を有しており、例えば冷間圧延及
び熱間圧延において二段圧延スタンド及び多段圧延スタ
ンドに使用することができる。さらに例えばタンデム圧
延路及び可逆圧延路においてワンウェイスタンド及び可
逆スタンドに好適に使用できる。
【図１】第１実施形態にしたがって構成されたロールを
備える作業ロール対の縦断面図である。
備える作業ロール対の縦断面図である。
【図２】本発明によるロールの他の実施形態の縦断面図
である。
である。
【図３】図２に図示した作業ロールの位置調整または配
置構成を示す圧延方向に見た縦断面図である。
置構成を示す圧延方向に見た縦断面図である。
【図４】本発明によるロールの他の実施形態の縦断面図
である。
である。
【図５】図４に図示したロールの変形実施形態の部分断
面図である。
面図である。
【図６】ロールジャーナル上にスリーブを配置したロー
ルの部分断面正面図である。
ルの部分断面正面図である。
【図７】二つ以上のロール部分においてロール胴に沿っ
た方向での撓み性が異なるようにロールを形成したロー
ル対の部分縦断面図である。
た方向での撓み性が異なるようにロールを形成したロー
ル対の部分縦断面図である。
【図８】本発明によるロールの他の実施形態を備えたロ
ール対を示し、一方のロールだけを部分縦断面図で示し
た図である。
ール対を示し、一方のロールだけを部分縦断面図で示し
た図である。
１，１０，１００，２００，３００ ロール ２，２０２ ロール芯部 ３，２１ ロール外被部 ４ 圧延材 ６ 切り込み ９，１１ 切り込み面 １２ 軸ジャーナル １３ 切り込み底部 １６，１７，１９，２０ 充填要素 １８ スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ペーター リヒター ドイツ連邦共和国 デー・57520 フリー デヴァルト カルクビッツェ ６
Claims (14)
- 【請求項１】直接支持ロールで支持され、または中間ロ
ールを介して支持ロールで支持される、特に軸線方向に
且つ互いに逆方向に移動可能な作業ロールを備えた圧延
スタンドにおいて、 少なくとも一つのロール（１，１０，１００，２００，
３００）が、その長さ方向において異なる撓み性を持つ
ように形成され、特に少なくとも一つの部分領域におい
てより大きな偏平特性を備えるように形成されているこ
とを特徴とする圧延スタンド。 - 【請求項２】ロール（１，１０，１００，２００）が、
ロール胴の一部の長さにわたって延びるロール芯部
（２）から成り、ロール芯部（２）が、このロール芯部
を取り囲むロール外被部（３）よりも小さな弾性モジュ
ールを有していることを特徴とする、請求項１に記載の
圧延スタンド。 - 【請求項３】少なくとも一つのロール（１）が、軸ジャ
ーナル（１２）とロール外被面との間に延在している領
域に、軸のまわりに同心に延びる少なくとも一つの切り
込み（６）を有していることを特徴とする、請求項１に
記載の圧延スタンド。 - 【請求項４】切り込み（６）が、それぞれのロール胴の
片側に配置されていることを特徴とする、請求項３に記
載の圧延スタンド。 - 【請求項５】ロール軸線に近いほうの切り込み面（９）
がロール軸線に平行であり、他方ロール外被部に近いほ
うの切り込み面（１１）が切り込み底部（１３）のほう
へ先細りになっていることを特徴とする、請求項３また
は４に記載の圧延スタンド。 - 【請求項６】ロール軸線に近いほうの切り込み面（９）
とロール外被部に近いほうの切り込み面（１１）が、切
り込み底部（１３）に至るまでロール軸線に平行に延び
ており、且つロール横断面方向に見て一定の切り込み径
を有していることを特徴とする、請求項３または４に記
載の圧延スタンド。 - 【請求項７】切り込み（６）が部分的に充填されている
ことを特徴とする、請求項５または６に記載の圧延スタ
ンド。 - 【請求項８】切り込み（６）が、全体的にまたは部分的
に充填要素（１６，１７）で充填されていることを特徴
とする、請求項７に記載の圧延スタンド。 - 【請求項９】ロール胴のエッジ領域の全弾性が、充填要
素（１６，１７）の材料または材料結合体の選定を介し
て調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載の
圧延スタンド。 - 【請求項１０】充填要素（１６，１７）の材料または材
料結合体の弾性モジュールが、ロールの材料の弾性モジ
ュールよりも小さいことを特徴とする、請求項８または
９に記載の圧延スタンド。 - 【請求項１１】外被部に近いほうのロール領域（７）を
支持するための切り欠き（６）に、リング状の詰め物
（１３）が挿入されていることを特徴とする、請求項８
に記載の圧延スタンド。 - 【請求項１２】ロール（３００）が、厚さの異なるロー
ル外被部（２１）を有していることを特徴とする、請求
項１、請求項３、及び請求項１１のいずれか一つに記載
の圧延スタンド。 - 【請求項１３】少なくとも一つのロールジャーナル（１
２）に、残りのロール胴の弾性モジュールとは異なる弾
性モジュールを備えた材料から成るスリーブ（１８）が
配置されていることを特徴とする、請求項１、請求項
３、及び請求項１２のいずれか一つに記載の圧延スタン
ド。 - 【請求項１４】ロール（１，１０，１００，２００，３
００）が、任意の外側輪郭を有していることを特徴とす
る、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の圧延
スタンド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19626565:7 | 1996-07-03 | ||
| DE19626565A DE19626565A1 (de) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | Walzgerüst zum Walzen von Walzbändern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080707A true JPH1080707A (ja) | 1998-03-31 |
| JP4291890B2 JP4291890B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=7798684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17721597A Expired - Fee Related JP4291890B2 (ja) | 1996-07-03 | 1997-07-02 | 帯材を圧延するための圧延スタンド |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6038906A (ja) |
| EP (1) | EP0815970B1 (ja) |
| JP (1) | JP4291890B2 (ja) |
| CN (1) | CN1102467C (ja) |
| AT (1) | ATE208662T1 (ja) |
| AU (1) | AU741311B2 (ja) |
| BR (1) | BR9703866A (ja) |
| CA (1) | CA2208897C (ja) |
| DE (2) | DE19626565A1 (ja) |
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| MY (1) | MY120937A (ja) |
| RU (1) | RU2195377C2 (ja) |
| TW (1) | TW333475B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19811633B4 (de) * | 1998-03-18 | 2008-01-31 | Sms Demag Ag | Walzenanordnung zum Walzen von Bändern |
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| JP3747786B2 (ja) † | 2001-02-05 | 2006-02-22 | 株式会社日立製作所 | 板材用圧延機の圧延方法及び板材用圧延設備 |
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