JPS5826542B2 - ル−パ−の荷重検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続熱間圧延機の仕上ラインのスタンド間に設
置されたスタンド狗のストリップの張力を一定に制御す
る目的で使用されるルーパーの荷重検出装置に関するも
のである。

一般に、連続熱間圧延機において、ストリップな圧延す
る場合には、各ロールスタンド間の張力が変動すると、
板厚や板幅に変動をきたし、これらは相互に影響し合っ
て製品価値に影響を与えることはよく知られている。

そこでこれを解決するために、通常、ルーパーを使用し
てストリップの張力制御を行っている。

従来採用されているルーパーの荷重検出装置には、一例
として、第１図に示すようなピンヒンジ型のもの、即ち
、駆動軸ａに取り付は駆動軸ａと共に回動できるように
したルーパーフレーム（ルーパーアーム）ｂの尖端側に
、ルーパーロールＣを軸承せるルーパーロール軸箱ｄを
ピンヒンジｅを介し取り付け、前記ルーパーフレームｂ
の先端部にロードセルのごとき荷重検出器ｆを取り付け
、該荷重検出器ｆに前記ルーパーロール軸箱ｄを載せた
構造とし、前記ルーパーロールＣにより張力をかけられ
ているストリップＳの張力による分力を荷重検出器ｆで
検出するようにしたものがある。

尚ｇムまボルドであり、ルーパーフレームの揺動運動に
より軸箱と荷重検出器の接触が離れるのを防止するため
、ルーパーロール軸箱ｄ先端とルーパーフレームｂ先端
とを上記ボルトｇで連結している。

又他の例として、第２図に示すようにルーパーロールＣ
を軸承せるルーパーロール軸箱りを、１枚の板バネｉを
介し前述のようなルーパーフレームｂの先端側に取付け
た構造の１枚板バネ型のものがある。

この場合上記板バネｉは、ルーパーロール軸箱りのロー
ル芯（軸箱中心）０を通りロール軸方向に対し直角方向
に伸びる直線ｊからずれた位置に取付けである。

尚第２図において、第１図に示す符号と、同一の符号の
ものは同一のものを示す。

しかし前者のピンヒンジ型のものでは、回転部（ピンヒ
ンジ０部分）にがたやフリクションの影響があり、正確
な荷重検出を行うことが難しい。

又後者の１枚板バネ型のもの＝７１合、垂直荷重がル−
パーフレームｂの揺動（回動）によりルーパーロール軸
箱りのベアリング外輪上を移動するため、前述のように
板バネｉの位置がロール芯０を通る直線ｊ上になく該直
線ｊより下方にある構造では、板バネｉが曲げモーメン
トを受けて曲げ返され、それだけ軽くなり正確な荷重検
出を行うことが難しい。

本発明は、上述のような従来装置における欠点、問題点
を除去することを目的としてなしたもので、回動可能に
設けたルーパーフレームに、ルーパーロールを軸承した
ルーパーロール軸箱を板バネを介して取り付け、前記ル
ーパーフレームに設けた荷重検出器に上記ルーパーロー
ル軸箱を載せたルーパーにおいて、前記板バネは、ルー
パーロールの軸方向に対し直角方向で且つルーパーロー
ルの軸芯と前記荷重検出器とを結ぶ線に対して直角方向
に伸びる直線上に位置させ、板バネによりルーパーロー
ル軸箱を垂直変位させるようにしたことを特徴とするも
のである。

以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明のルーパーの荷重装置の一実施例を示す
ものである。

適当な駆動手段例えば油圧シリンダー１により回転し得
るようにした駆動軸２にはルーパーフレーム３が固着さ
れている。

該ルーパーフレーム３はその中間部より先端にかげて段
設されフラット部４が形成されており、該フラット部４
にはロードセルの如き荷重検出器５が取付けである。

該荷重検出器５の上には、ストリップＳに張力をかげる
ルーパーロール６を回転可能に支承したルーパーロール
軸箱７が載るよう配してあり、該ルーパーロール軸箱Ｉ
は、前記フレーム３の中間部に取り付けた板イくネ８の
先端に取り付は支持してあり、ルーパーロール軸箱７の
垂直変位を板バネ８で与えるようになっている。

ここで上記ルーパーロール軸箱７に対する板バネ８及び
荷重検出器５の位置関係について述べると、板バネ８は
、ルーパーロール軸箱７のロール芯（軸箱中心）９を通
りロール軸方向に対し直角方向で且つルーパーロール６
の軸芯９と前記荷重検出器５とを結ぷ線１１に対して直
角方向に伸びる直線（水平線）１０上に位置しており、
上記軸箱Ｉの後側（或は前側でもよい）にある。

又荷重検出器５はルーパーロール軸箱７の直下に位置し
ている。

即ち前記ロール芯９を通り前記板バネ８の設置方向（直
線）１０に対し直角方向で且つルーパーロール軸箱７の
上下方向に伸びる直線（垂直線）１１上に、荷重検出器
５の中心が位置している。

更にルーパーロール軸箱７及びルーパーフレーム３は、
上記軸箱７と荷重検出器５との接触を一定の力で保持す
るロンド状のプリロード保持装置１２により連結されて
いる。

該プリロード保持装置１２の上端はルーパーロール軸箱
７の先端にピン１３を介し回転自在に取付けてあり、下
端部はルーパーフレーム３の先端に、荷重調整が容易で
且つ変位に対して荷重変動の少ないバネ等を設置しナツ
ト等により締付け、止めである。

ストリップＳを張力制御しつつ後工程側へ連続して送給
している場合に、例えばストリップ張力が低下すると、
荷重検出器５で検出された信号が演算機等へ送られ、演
算信号が前記油圧シリンダー１に伝えられてこの油圧シ
リンダー１が起動され、このようにして駆動軸２が回転
されることにより、ルーパーフレーム３が上方に回動し
、ストリップ張力が所定状態になれば、油圧シリンダー
１は停止してルーパーフレーム３も回動を停止する。

第４図は上述のようにルーパーフレーム３がその傾斜角
β回動した場合の力の作用状態を示すもので、Ｆはスト
リップ張力による垂直荷重、ＦＬＣは荷重検出器５に発
生する反力、ｒはルーパーロール軸箱７のベアリング外
輪の半径であり、又前記ルーパーフレーム３の傾斜角β
は上記Ｆに対するＦＬＣの傾斜角βに等しい。

又上記Ｆは前記ベアリング外輪において（点Ｐにおいて
）ＦＬＣの方向分力とこれに直角方向の分力とに分かれ
、前者の分力はＦｃｏｓβ、後者の分力はＦｓｉｎβと
なる。

ルーパーロール軸箱１は板バネ８に比し十分剛性を高く
もたせることができるので、板バネ８のみが変形するた
めロール芯９に関するモーメントは、 Ｆｃｏｓβ１ｒｓｉｎβ ・°・°・・・・・・・・・
・・・・・（ｉ）Ｆｓｉｎβ・ｒｃｏｓβ −°°°°
°−−−−°−−−−°（ＩＩ）となり、（Ｉ）と（ｌ
′Ｎ）の力は同じ大きさで方向が反対なので、互いにキ
ャンセルされ、βの変化に対し、常に ＦＬｃ−＝Ｆｃｏｓβ となる。

このように、本発明の場合、板バネ８は軸箱中心を通る
直線（水平線）上に位置しており、板バネ８によりルー
パーロール軸箱７を垂直変位させるようになっているの
で、ルーパーフレーム３の傾斜角βの変化に対し、常に
、荷重検出器５には純粋にＦ” ｃｏｓβの力がかかり
、従って荷重方向の変化に対し荷重検出点においてモー
メントの影響を受けることがなく（板バネ８は曲げモー
メントを受けない）、正確な荷重検出を行うことが容易
である。

第５図は本発明の他の実施例を示すものであり、第３図
に示した実施例と異なるのは、ルーパーフレーム３に固
定した該フレーム３と別体のフレーム１４に、ルーパー
ロール軸箱７、板バネ８、荷重検出器５等を取付けた点
である。

第６図は本発明の更に他の実施例を示すものであり、第
３図に示す実施例と異なるのは、第３図におけるプリロ
ード保持装置１２をなくし、板バネ８によりプリロード
を与えるようにした点である。

尚図中第３図に示す符号と同一の符号のものは同一のも
のを示す。

上述の第５図及び第６図に示す他の実施例の場合も、第
３図に示す実施例の場合と同様、ルーパーフレーム３の
傾斜角βの変化に対し、常に、荷重検出器５には純粋に
Ｆ ｃｏｓβの力がかかり、モーメントの影響を受ける
ことがない。

以上述べたように、本発明のルーパーの荷重検出装置は
、板バネをルーパーロールの軸芯方向と直角方向で且つ
該ルーパーロ・−ルの軸芯と荷重検出器とを結ぶ線に対
し直角方向に伸びる直線上に位置させ、板バネによりル
ーパーロール軸箱を垂直変位させるようにした構成を有
するので、次のような効果を発揮する。

（１）荷重検出器にかかる荷重は常にＦｃｏｓβとなり
、荷重方向の変化に対しモーメントの影響を受けること
がなく、従って正確な荷重検出を行うことができる。

（ｉｉ） ルーパーロール軸箱、ルーパーフレーム等
の熱膨張変位に対し影響を受けることがない。

（１１１板バネを用いたため、摩擦、がた等によるヒス
テリシスが生じない。

（ｉＶ） 構造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来のルーパーの荷重検出装置
の説明図、第３図は本発明のルーパーの荷重検出装置の
一実施例を示す説明図、第４図は第３図の荷重検出装置
における力の作用状態を示す説明図、第５図及び第６図
は夫々本発明のルーパーの荷重検出装置の他の実施例を
示す説明図である。 ３・・・・・・ルーパーフレーム、５・・・・・・荷重
検出器、６・・・・・・ルーパーロール、１・・・・・
・ルーパーロール軸箱、８・・・・・・板バネ、９−・
・−・・ロール芯（軸箱中心）、１２−、−プリロード
保持装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回動可能に設けたルーパーフレームに、ルーパーロ
   ールを軸承したルーパーロール軸箱を板バネを介して取
   り付け、前記ルーパーフレームに設けた荷重検出器に上
   記ルーパーロール軸箱を載せたルーパーにおいて、前記
   板バネは、ルーパーロール軸箱の中心を通りロール軸方
   向に対し直角方向で且つルーパーロール軸芯と前記荷重
   検出器とを結ぶ線に対して直角方向に伸びる直線上に位
   置させ、板バネによりルーパーロール軸箱を垂直変位さ
   せるようにしたことを特徴とするルーパーの荷重検出装
   置。 ２ ルーパーロール軸箱と荷重検出器との接触を一定の
   力で保持するプリロード保持装置を更に設けた特許請求
   の範囲第１項記載のルーパーの荷重検出装置。