JPS59169604A - 形状制御性の優れた多段圧延機 - 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】 本発明は、各膜圧延機に関し、更に具体的には、圧延啼
の梅漬を改良することによって高い形状制御性を付与す
る多段圧！：機に関する。

従来の４段圧延機は、第１図及び第２図に示すように、
圧延材０は上下ワークロール１．１′に挾まれて圧延さ
れるが、その荷重はバックアップロール５．５′のロー
ルチョック７．７′を介して圧下装置（図では省略しで
ある。）により加えられる。

その際、圧延材０の西部Ｏａは、ロールの弾性変形のた
め中央部よりも強く押されて、いわゆるエツジドロップ
を生じる（第８１９！Ｊ）。これを避けるために、ワー
クロールチョック２．２′間にベンディングシリンダー
１１を設けて、上下ワークロールチョック２，２′に力
Ｆを加える、いわゆるロールベンディングを行なってい
る。なお、ワークロール１．１′には初期クラウンが付
けられている。

シリンダー１２．１８は、中伸びを修正する際に用いら
れ、前駅Ｆと符号の異なる力がワークロールチョック２
．２′とバックアップロールチョツク７．７′間に働ら
く。このような４段圧延機では一応の形状制御性が得ら
れるものの、その効果に限度がある。

前記４段圧延機よりも形状制御性の良い圧延機として、
第４図に示すようなダブルチョックベンディング方式の
ものと、第５図に示すようなロールシフト方式のものと
がある。なお、第４１＆ｌ及び第５図では、下ワークロ
ールが省略されている。

前者の圧延機（第４図）は、ワークロール１のロールネ
ック部に各々２イ１−のロールチョック２Ａ、２Ｂが糸
目み込まね、ているものであって、シリンダー１１Ａ。

１１Ｂ、１８等でＦＡ、ＦＢなどの力を独立に働らかせ
ることにより、ワークロールＪを強力にロールベンディ
ングし、て、圧延祠ｏの形状を、耳伸び及び中伸び防Ｉ
Ｆは勿論のこと、クォーター伸び防止も含めて、広範囲
に制御しようとするものである。

また、後者の圧延機（第５１１）は、ワークロール】の
背面にあるロール６（中間ロールまたはバックアップロ
ール）を横にシフトＳさせ、ロール６０削部６ｂを圧延
材０の偏部０゜よりδだけ内側に追い込んでロールベン
ディングカＦを働ら力）せて、圧延材端部０．が強圧下
されるのを回避し、大きな形状制御作用を行なわせよう
とするものである。

しかし、これらの型式の圧延機で、は、いずれも、圧延
材の端部からの形状制御効果は強いが、板幅中央側から
の制御ダ１果を与える制御手段がないため、中伸びやク
ォーター伸び防止の制御１が不十分である。

これらの型式の圧延機とは異゛なる原理に基づく圧延機
ｉ１キ、る。これを第６図に示す。この圧延機は、ワー
クロール１．１′がバックアップロール５゜５′に対し
て角度θだけオフセットして配置されているとともに、
横から中間ロール１ｒ、１ｒ／と、長手方向に分割され
た支持ロール］Ｒ，］Ｒ’とによつ゛て支持されている
。支持ロールＩＲ、ＩＲ’は、圧延材の轡方向に例えば
５個に分割されたロールから構成されており、それらの
各ロールが各々独立に圧丁することによって力ｆが付与
され、その結果、圧延材の板幅中央付近から端部に至る
全幅にわたつて形状匍１何を施すことができる。

しかし、この圧延機も、オフセット角θが一定であるの
で、力ｆとその拡大力Ｆ′の比が一定であるため、更に
大輻に冊ｑ］１範囲を拡大することはでと４「い。

ところで、最近は、叛の形状に１ｑする平坦度の西東が
高まってきて、ｔ６す、在来の圧延機で十分であったも
のか、今後は虹にその上の性能が要求されるようになる
ため、新しい性能をもった圧延機の出現が要望されてい
る。

本発明は、その要−に応え、在来の圧延機よりも一層高
い形状ｆｌｊｌｌ　ｉｄｌ性を備えた新規な圧延機を提
供することを目的としてなされたものであって、その要
旨とするところは、第−ｆＭ目の発明にあっては、ワー
クロールもしくは中間ロールの各ローＡ／Ｑ’Ｊ部に設
けたロールチョックにロッド等の連結部材を取り付け、
該連結部材を油圧シリンダー等により押し引きすること
によって該ロールを水平に曲げることを可能とするロー
ル水平ベンディング装置を有することを特徴とする形状
制御性の優れた多段圧延機にあり、また、第二番目の発
明にあっては、ワークロールもしくは中間ロールの各ロ
ール端部に設けたロールチョックにロッド等の連結部材
を取り付け、該連結部材を油圧シリンダー等により押し
引きすることによって該ロールを水平に曲げることを可
能とするロール水平ベンディングｅｆｔと、各ロールチ
ョックを各々単独に水平に移動可能とするロールチョッ
ク水平移動装置とを有することを特徴とする形状制御性
の優れた多段圧延機にある。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第７図乃至第９図は、本発明の多段圧延機におけるロー
ル機構の一例を示している。ワークロール１（但し、中
間ロールの場合には、１は中間ロール゛を意味している
。）の各ロール端部にはロールチョック２５ａ、２５ｂ
が設けられており、各軸１１２１にコロガリ軸受２２が
各々２個配列され、この２組の軸受が各ロールチョック
２５ａ、２５ｂに内蔵されている。各ロールチョックに
は、ワークロール１を挾むようにし”Ｃ前後に離間して
各々１本のロッド２ｆｌ、２６’が取り付けられていて
、その詳細は、一方のロールチョック２５ａ側の場合に
は、第８図に示すように、ロールチョック２５ａに一対
の貨通孔２５ａｈが穿設されていて、その中１（各々ロ
ッド２６．２６’を貞〕山させ、各ロッドにはネジ２７
δによって油圧シリンダ゛−２７，２７’が各々連綽さ
れている。また、他方のロールチョック２５ｂ側の場合
には、第９図に示すように、ロールチョック２５ｂに一
対のｊｔ通孔２５ｂｈが穿設されていて、その中に各々
ロッド２０，２６’を用油させ、ロッド端部２６ａにロ
ックナツト２６０゜２６ｆが嵌められている。また、２
　Ｒｃ　、　２６ｄ　。

２６ｇ　、　２６ｈは各々球面座であって、例えば、シ
リンダー２７を作動させると、第１０図に示すように、
両ロールチョック２５ａ、２５ｂｌＣ力りと反力Ｌ’（
Ｌ＝Ｌ’）が働らい′ＣワークロールＪに曲げが加わり
、その軸心がＯＬのようにたわんで幀角が牛しるので、
この傾角匠よつ又ロッド２６゜２６′やシリンダー２７
．２７’に炸埋がか〜らないように追従可卵にするたＩ
）のものである。なオシ１以上の説明では、２本のロツ
）”２６　、２６’＆ま′帛に引張力の伝達用に用いる
構造で（Ｖｊつたカミ、℃・１′れか一方のみにして太
き〜）断面σ）ものを１１１℃・れ（工、引張と押しの
両方の力の伝達ができるので、２６゜２６′の片側のみ
で十分であること＆−１ｕ・うまでもない。

８０　．８０　．８０（３，８０Ｄはオフセット　　　
　Ｂ （ロール水平移動）装置であって、ロールチョック２５
ａ　、　２５ｂの西部に、ウオームホイールとネジを存
する押し棒８１が係合されており、そのウオームホイー
ルがドライブ用モーター８２で１＜動される構成となっ
ている。各ロールブヨ・ンクレま２セツトの、即ち各々
一対σ）オフセ・ント装置１３０Ａ−ＢＯＢ（８０（３
，３０ｐ）で挾み込まね、ていて、各オフセット装置の
押し引きによって左右いずれの方向にも水平移Ｂ！ｈ可
能である。勿６陥、１セツトで押し引き可能な構成にす
ると１１、ロールチョックの片側と係合させるだけでよ
（・。

なお、８はカップリング、会は肩λ盾ｈスピンドル、］
（Ｎｉハウジング、１０ａはロールバランス兼ベンディ
ングシリンダー４１を内威しているプロジェクトブロッ
クである。

以上説明（、たワークロールの水平ペンテインク装置及
びオフセット装置は既存の多段圧延機、例えば、Φ段圧
延磯のワークロール装置とＲき換えることかで鍍る。

次に、前述のロール水平ベンディング装置及びオフセッ
ト装置を４段圧延機、６段圧延機に絹み込んだ適用例に
ついて説明する。

４段圧延機の場合を第１１Ｍにて説明する。ワークロー
ル１．１’（ＩＩ中、円内にある黒矢印方向に駆動され
ている。）はオフセット装置によりＩＳ□からＩＳ、ま
での範囲内の任意の位置にオフセットされる。なお、５
１５’はバックアップロール、ｆは水平力、Ｆはロール
ベンダー力、ｍはロールチョックまわりの水平モーノ〉
・トを示している（後述の第１２図においても同様であ
る）。

６段圧延機の場合を第１２図乃至第１４図にて説明する
（第１８図については後述する）。この圧延轡は、哨１
４図に示すように（同図は、圧延機の側面図であるが、
右半分のみを概略的に示している）、スタンド１０内に
ワークロール１．１′、中間ロール６．６′及びバック
アップロール５．５′が配置されており、ワークロール
チョック２５゜２５’には、ロール水平ベンディング装
置の油圧シリンダー２７．２７’が装着されているとと
もに、スタンド１０のサイードフレームＫ　ＮＳｉけだ
オフセット装＃３０のロッドが係合（２ている。なお、
４１はロールバランス兼ベンディングシリンダー１４２
はワークロールのディフリーズペンディング（上ワーク
ロールを凸曲げ）及び中間ロールのインクリーズベンデ
ィング（凹曲げ）用シリンダー、ヰ８は中１泪ロールの
ディフリーズペンディング用シリンダー−である。この
圧延９表のワークロールｌ。

１′は、第１２図に示すように、オフセット装置により
ＩＳ　からＩＳ２までの範囲内の任意の位置にオフセッ
トされる。中Ｉ…ロール６．６′は、し１中、円内にあ
る黒矢印方向に座興１されている。

６段圧延機に適用すると効果的で滲）石場合としては、
以下のケースが考えられる。

■　強圧下等の要請からワークロール径を小さく設計し
て駆動トルクが十分に伝えられないと診に、申出１０−
ルｆｉ、ｆ１’を入れて間接駆動とする場合。

（リ　圧延材の所望の板幅を広範囲に変える必−要があ
るとき、特に侠幅材１（も形状制御を強＜　（Ｉｌ、ｌ
＋らかせたいときに、中間ロール６．６′の軛１方向移
動（第５図に示す矢印Ｈのように行う。）を併用する場
合。しかし、この場合、（浅溝が複雑になるうえ、本発
明のロール水平ベンゾインク゛装置マたはロール水平Ｎ
軸（オフセット）装置σによる制御性のみで十分である
ため、行別な場合以外は併用する必要がない。

■　本発明によるオフセット効果を敏感に働らかせたい
場合、特に、小径ワークロールを用いてロールのヒート
クラウン変化や潤滑条件の変化によって形状制御を敏感
に行わせたい場合。

以上の各ケースでは中間ロールを入れたロール配置であ
るが、中間ロールとしてはその径の小さいロールを使用
するのが効架・的である。即ち、第１８図において、中
間ロール及びワークロール】の径を各々ｄｖ及びｄｗと
し、ワークロール１をＳだけシフトさせて１Ｓ工の位置
に移Ｑｈさせたときの逃げを８１水平力をｆ１オフセッ
ト角をθ、圧延荷重をＰ１中間ロールとのロール間接触
圧力をＮとすると、Ｓとεは、次式 ％式％（４） （５） となる。一方、力の関係から ｆ　＝　Ｎ　Ｓｌｎθ　　　　　　　　・・・・・・・
・・（６）Ｐ　＝：　Ｎ　ｃｏ６θ　　　　　　　　・
・・・・曲（７）ｆ　＝　Ｐ　ｔａｎθ　　　　　　　
　・開開（８）Ｎ＝ｆ／、＋ｉｎθ ＝ｆ／θ であり、したがって である。

ＮＩＪち、オフセットした場合、εの変化は前記（，１
１式より（ｄｗ＋ｄｖ）が小さい程大きく、シたがって
、クラウン制御がしやすく、また、ロール間接触圧力Ｎ
は（ｄｗ＋ｄｖ）が小さい程小さく、シたがって、荷！
　Ｉ！ｇ　’１ｕｌｌが小さいので、自動板厚制御など
に効果的である。かかる点からすると、制か１件を上げ
るには、径ｄｖは小さい方がよいから、既存のバックア
ップロールよりもかなり径の小さい中間ロールを入れる
のが効果的である。

以上、説明した実Ｍ例は一例であって、次のような態様
も本発明の実施例に含まれることけいうまでもない。

例えば、ロール水平曲げ装置の場合、第７図に示したも
のはロッド２６，２６’を利用しているが、第１５図に
示すように、ハウジング１ｏに固定したブラケット５１
によっ′Ｃシリンダー５０を支持し、そのシリンダー〇
ロッドを、ワークロールｌ（または中間ロール）のロー
ルチョック２５の左右端部に取り付けて、シリンダー５
０の押し引きによりロールにモーメントを与えるように
することもできる。また、ロールオフセット装置の場合
についても、前述のウオームｐｉｇ　１ｉｉｉ１式に代
えて、シリンダーによる形式のものにしたり、前述のよ
うにオフセット−装置を２セツト利用から１セツト利用
にしたりしても何ら差し支えない。

更に、６段圧延機忙適用した場合（第１２図乃至第１４
１！Ｗ＋）、ワークロールと同様、中間ロール６にロー
ル水平ベンディング装置を設けて水平ベンドを作用させ
、形状制御を行うことも回前である。

次に、本発明による多段Ｉ′Ｆ延機の作用と効果につい
て、図面（第１６図乃至第２８１（２））を用いて説明
する。なお、前記図面は、第１６図を除き、圧延状袢を
概略的に説明する平面［＋であって、ロールチョックの
双方または一方を省略して図示しているものもある。第
１６図は水平ベンディングとオフセットを受けたワーク
ロールｌとバックアップロール５との関係を示す概略説
明側面図である（説明上、両ロールの関係を水平状態で
図示する）。ＣＬはバックアップロール５の中心Ｍを示
し、以後の各図面における基準線はこのＯＬとする。

第１７図は、ロールチョック２５の中心点Ｃが基ｉｌＡ
線ＯＬから８０だけオフセットして、ベンディングによ
りワークロール１のパスラインＰＬ上の中心が）５Ｍ、
ＮＯＬとＸ点で合致している状態を示している。矢印Ａ
はＪＩＦＦ　ｈｃ材の流れ方向を示す。矢印αはワーク
ロールが圧延材に与える圧延方向を表わしており、圧延
材を幅の外側に拡げようとする成分をもっている。

この状態においては、ワークロール】の中央Ｘでは、バ
ックアップロール１ａ下で垂１σ荷ｆｊＰを受けるので
、剛性が高く、・圧延材を強く圧下することができる。

一方、圧延材の端部においては、ワークロール中心は８
１’のオフセットがあるので、第１８図に示すεに相半
するε′の逃げが生じ、ワークロール１０両唱部は、圧
延材からみた剛性が低くなっているため、第５１！８１
！Ｉに示すロール傾斜部ｆｉａに相当する効果が生じて
いる。この点、第５Ｍに示すロール６は、６０部が水平
で６ａに至って急激に逃げがとっであるので、圧延材に
与える剛性変化はワークロール１を介して緩和されるも
のの、２段階的であり、形状ｆｌｌｌ制御効果に限ＩＷ
がある。

これに対し、第１７図に示す本発明のものは、ロールカ
ーブに沿って大きく滑らかに変化する剛性分布が得られ
るので、形状制ｍＪ効果が無理なく広範囲に及び、ロー
ルベンダーＦの効果と相俟って大きく耳伸び修正をする
ことができる。

第】８り１は、オフセットＳ、を小さくしてワークロー
）ｖ　］の高剛性点Ｅを圧延材端にとった場合を示して
いる。この場合には、幅中央部の剛性が緩和され耳部で
剛性を高くしているので、中伸びの矯正が可能となる。

同様にして、第１９図の場合、即ち、ワークロール１の
高剛性点Ｑが圧延材の中央部と１部との中間点になるよ
うにオフセットＳ８を与えた場合には、中伸びと耳伸び
の双方の矯正が可能である。

また、第２０図に示すように左右対称にオフセットＳを
与えるとともに、ベンディングを与えた」μ合には、第
２１図及び第２２図に各々示すようなワークロール形状
が得られるので、左右非対称の形状矯正を行なうことが
できる。

かくして、オフセットとベンディングを種々に組み合わ
せることによって、非常に広範囲に圧延材の形状ホ１１
例を行なう圧延が可能となる。

なお、また、本発明によるロール水平ベンディングの効
果として特徴的な点をあげるならば、以゛下のとおりで
ある。

まず、第２８図に広幅の紙を送るデフレクタ−ロールの
例を示す。紙６０が矢Ｆ−ＪＪの方向に流れている場合
、樅のしわ６１がどうしても生じるが、図示のように、
曲りをもった１１１（＄８に嵌まるいくつかの軸受６５
に支えられている弾性円筒シェル６４からなるデフレク
タ−ロール（常に曲りをもったまま回転しているので”
バナナロール′”と呼ばれている。）を使用すると、ロ
ールの出側ではぐ紙６０はａのように幅が拡がる方向の
力を受けながら出てくるので、翰のしわが全くみられな
い。

第１７図に示した状態は、前述のデフレクタ−ロールの
原理と同様の原理に基づく作用態様であって、このこと
からも、特に薄い金属板に対して４しわ伸ばし効果が形
状側ｆｉｌｌ　Ｋ有効Ｖｃｉｅｈらくことがわかる。こ
の点は、第２図乃至第５図に示す従来の圧延機では得ら
れない長所である。

一般に、圧延機に入る前の圧延材の形状には種々のもの
があるので、本発明の圧延（幾によれば、しわ伸ばしは
、逆に、幅中央に材料ｔＸｐ集めるように働らかせて、
圧延材の厚さの偏肉を修正するようにすることもでき、
【、かも、その適用域を圧延材幅の任意め部分に！崩す
ことがでλる（第２０図乃至ｍ２２［８ｖｌ参照）。

以上の説明から明らかなように、本発明ｆよれば、ＦＦ
＋］ｌ：材の形状制御を自在次行うことができるので、
今後のより一層高い形状制御性能の要請に対して十分応
えろことが回部である。

なお、本発明の実施例として、パスラインを挾む上Ｆロ
ールの構成を対称形眞ある場合について例示し説、明１
．たが、本発明はロールを水平にベンディングし、また
水平に移動するという基本的概念に基づくものであるか
ら、その上下対称性は全く関係がなく、ロールの本数や
その配置は上ド非対称でも何ら差し支えがない。また、
したがって、上下ワークロールの周速も必ずしも同一で
ある必要はなく、’ｔ％周速、異径ロールを右する圧延
４幾にして１．￥Δ速圧延の効果を重畳することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至年６図は従来の圧延機の概略説明図であり、
坑７図乃至第２２図は本発明の実施ＰｉＩｌに係るｘ膜
圧延機またはその作用の概略糟明図であり、第２８図は
曵デフレクターロールに関する説明図であって、 第１図及び第２−ｌ・ま各々４段圧延機の側面図及び正
面図、 第８図は＠配４段圧延機による圧延時に生じるエツジド
ロップについての説明図、 第４図はダブルチョックベンディング方式の圧延機の一
部（上半部）の正面図、 第５図はロールシフト方式の圧延機の一部（上半部）の
正面図、 第６図は分割ロールで＋１１１１而を支持する形式の圧
延機の側面図、 第７図はワークロールの水平ベンディング装置と水平栴
＠（オフセット）装背例を示す斜視し１、第８図及び第
９図は各々ロッド及びシリンダーとロールチョックとの
連ｌ１ｌｓ態様を示す断面図、第１０し］はワーククー
ルの水平ベンディング状態を示す平面１ズ１． ２１ｔｌ１図乃至第１８Ｍはワークロールのオフセット
状態を示す側面図、 第１４Ｍは水Δ「ベンディング装置とオフセット装置を
組み込んだ６段圧延機の側面図、第１１１図は第７図乃
全第９図に示すものと異なる水平ベンディング装置例（
−力のロールチョック側のみ）を示す平面図、 第１６図は水平ベンディングとオフセットを受ケタワー
クロールとバックアップロールとの関係を示す概略側面
図（説明上、水平状態で示されている）、 第１７図乃至第２２図は各々本発明による圧延状態を概
略的に示す平面図、 第２８図は紙をデフレクタ−ロールで移送している状り
とを示す平面図である。 １．１′・・・ワークロール、 ５．５′・・・バックアップロール、 ６・・・ロール（中間ロール）、 】０・・・ハウジング、２２・・・軸受、２５　、２５
’、　２５ａ　、　２５ｂ・・・ワークロールチョック
、２６．２６’・・・ロッド、 ２７．２７’・・・油圧シリンダー、 ８０　、８０）、　、　ＢＯＢ　、　８０（３、８０ｐ
　”・オフセット装置、８１・・・押し棉、８２・・・
ドライブ用モーター、５１・・・ブラケット。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図　　　第２図 第３図 第１璽図 第５図 δ 第０図 第１！図　　　　第ｆ２図 第ｊ３図 第１４図 第１５　ｔ’４　　　　　第１６図 第１７図 第１１０図　　　　　第２０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　ワークロール４．　Ｌ　＜　＆ｌＰｌ…ロールノ各
   ロール西部に設けたロールチョックにロッド等の連結部
   材を取り付け、該連結部材を油圧シリンダー等により押
   し引きすることによって該ロールを水平に曲げることを
   可能とするロール水平ベンディング装置を有することを
   特徴とする形状制御性の優れた多段圧延機。 区　ワークロールもしくは中間ロールの各ロール備部に
   設けたロールチョックにロンド等の連結部材を取り付け
   、該連結部材を油圧シリンダー等により押し引きするこ
   とによって該ロールを水平に曲げることを可能とするロ
   ール水平ベンディング装賀と、各ロールチョックを各々
   単独に水平に移動可能とするロールチョック水平移動装
   置とを有することを特徴とする形状制御性の優れた多段
   圧延機。