JPS60166109A - 嵌合継手を有する組立て式圧延ロ−ル - 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】 〔技術分野〕 本発明は圧延ロールに係シ、特に同種の公知の圧延ロー
ルに比較してその使用目的に適合しかつすぐれた作用効
果を有する圧延ロールに関する。

〔従来技術〕

一般に塑性変形または破砕を目的とする従来の圧延ロー
ルは一体的に構成されているので、次の様々不具合があ
る。即ち、圧延ロールの表面に近い部分、即ち、作用外
殻体は高度の耐摩耗性を必要とし、使用材料もこの観点
から選択しなければならない。一方、中心部である本体
は曲げ応力が作用し、モーメントを伝達するため、その
材料は靭性のすぐれたものでなければならない。しかし
、圧延ロールが一体構造であるので、２つの異なる応力
に対処できる同一種の材料を選択することは不可能であ
る。このような欠点のほかに、摩耗した作用外殻体は、
それが極く部分的な摩耗なら補修も可能であるが、完全
に摩耗すれば本体も含めて、即ち、圧延ロール全体が使
用できないこととなるという欠点がある。

そこで新しい解決法として作用外殻体をリング状に構成
し、これを本体に別途に取付ける方式が提案された。こ
の方式では、作用外殻体を硬質の耐摩耗拐料で形成し、
本体を高応力の吸収及び高モーメントの伝達に適した靭
性にすぐれた材料で製造する。

リングの固定は１着、ねじ結合及び油圧クランプによっ
て行なわれる。油圧フラングの場合には本体に中空部を
設ける。この中空部に作動油を導入し、その圧力により
本体の周面をリング（作用外殻体）の内面に圧接させる
。

この方式には次の問題がある。即ち、モーメントの伝達
は摩擦力によって行なわれるので、所与の寸法設定では
限られた大きさのモーメントしか伝達できない。従って
この方式は小さいモーメントしか必要としない成形操作
のみに適する。また、固定には特別な作業工程（接着、
ねじ結合、油圧クランプ）を必要とし、組立て及び分角
了（に時間がかかる。ねじ結合及び油圧クランプの場合
、本体は複雑な幾何形状を呈する。圧延ロールの冷却は
一体構造ロールの場合と同様に外部からの冷却によシ行
なわねばならない。

〔発明の目的〕

本発明の圧延ロールはこのような問題点を解消せんとす
るものである。

本発明の目的は、適当な拐料及び製法を利用して所定の
精度及び生産能力であらゆる圧延加工を遂行でき、かつ
ロールの制用寿命を著しく伸ばし、ロール本体及び作用
外殻体の反復使用によってロール拐料を節約し、ひいて
は設備コストの節約を可能にする、冷間及び熱間圧延ミ
ル用の圧延ロールを提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明はロール本体と作用外殻（リング）との間のモー
メント伝達を嵌合継手を介して行なうという基本思想に
基いている。

本発明の組立てロールは、応力に十分に対抗できる強度
を有するロール本体の外面に、モーメント伝達構造を介
して、必要な特性を有する作用表面層を有する単数また
は複数の作用外殻、即ち、リングを装着し、固定するこ
とで上記目的を達成するＯ 本発明の他の特徴として、作用外殻（リング）を固定す
るため、モーメント伝達構造よシは大きいが作用外殻（
リング）の外径よシは小さい肩部を本体に設けると共に
、ねじ部を本体に設ける。

本発明の組立てロールのさらに他の特徴として、作用外
殻（リング）の相互間隔は製造目的、加工目的及び補修
上の目的に応じて選択することができる（例えばキャピ
テイに沿って分割する）。

本発明の組立てロールの他の特徴として、ロール本体と
作用外殻（リング）との間にスプリット式の円狂形スリ
ーブ及び固定用ナツト（場合によってはばね）を設ける
。

本発明の組立てロールのさらに他の特徴として、本体に
は単一メント伝達用の多角形プロフィルを有する嵌合面
と案内用の高精度の円筒面を形成する一方、作用外殻（
リング）の内側面にも本体側の嵌合面と対応する多角形
及び円筒形の孔を形成する。

本発明の組立てロールの他の特徴として、作用外殻の個
数、寸法及び拐料は目的に応じて任意に選択することが
できる。

本発明の組立てロールの他の特徴として、ロール本体に
冷却用の導路系を設けると共に作用外殻の嵌合面に冷却
溝を設ける。

本発明の組立てロールの他の特徴として、作用外殻性本
体とは別個に製造することができ、目的に応じて選択す
ればプログラムされた圧延ロールを構成することができ
る。

「実施例」 以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図に示した構成においては、本体１は多角形断面を
有し、この本体１には肩部とねじ利き外周面が設けであ
る。この本体１には多角形の穴を持った作用外殻（リン
グ）２が設けである。作用外殻２は本体１に嵌合してあ
シ、ねじ付きナツト３で軸方向に固定しである。作用外
殻２が摩耗した時にはナツト３を外し、作用外殻を交換
した上で再びナツト３で締め付ける。

第２図は略三角形の断面形状を示す。この形状は本体と
作用外殻との間のモーメント伝達量が小さい場合に適し
ている。この形状の利点は、本体と外殻とが多少のクリ
アランスをもって嵌合された場合でも外殻が本体に自動
的に調心される（自己調心）ということである。

第３図はほぼ四角形の断面形状を示す。これは本体と外
殻が遊びなく嵌合される場合でモーメント伝達量が小さ
い場合に使用される。

第４図は五角形の断面形状を示し、この形状は圧延圧力
が高い場合に使用される。何故力らば、断面形状が奇数
の多角形である場合には、荷重を支持する断面形状はほ
ぼ同一となるからである。

即ち、四角形断面形状の場合には面間距離と稜間距離と
の差がかなり大きいか、奇数多角形の場合にはその差が
小さいからである。

第５図は六角形の断面形状を示し、これは伝達すべきモ
ーメントがよシ多数の側面により良く分配されるので荒
引き圧延ロールに適する。

第６図はｍ＝角形の断面形状を示す。遊びなしで嵌合し
た場合でも嵌合部に作用する荷重が小さいので、この形
状は冷間加工用のファインロールの継手に適している。

第７図は荷重分配が最大となる逆転ロールの継手に好適
な二五角形断面形状を示す。

第８図は多角形断面のＩ！謎の種々の輪郭を示す。

即ち、多角形断面の側辺は凹状、またはほぼ直線状、ま
たは凸状にすることができる。角の数を増せば各側辺当
シのモーメント伝達量は減少する。

多角形の角の数が一定の場合には、断面形状は冷間圧延
であるか熱間圧延であるかの用途に応じて定める。熱間
圧延の場合には、嵌合部の隙間は操業中に変化する。嵌
合部の遊びを考慮すれば、側辺の輪郭をほぼ直線状にし
た場合には外殻面圧力は側辺のところで最良となる。

側辺の輪郭をやや凸状にした場合には、冷間圧延ロール
では使用材料の選択が容易となると共に、伝達モーメン
トは全周にわたり作用する。

側辺輪郭を凹状にした場合には継手の精度を高くしなく
ても良いという利点があシ、真直ぐにした場合には熱間
圧延用ロールにおいて遊びをもって嵌合した場合に大き
なモーメントを伝達できる（外周圧力が大きい場合）と
いう利点があり、凸状にした場合には冷間圧延用ロール
において遊びなしで嵌合できるという利点がある。

第９図にし１組立てたプログラムロールを示した。

プログラムロールとは生産プログラムに応じた個数及び
態様で加ニブログラムを利用するととのできる組立て式
ロールであシ、このロールは異なる製品を同時に製造す
るのに好適である。生産プログラムが変わればねじナツ
ト３をゆるめて作用外殻２を本体１から取外し、代わシ
に新しい作用外殻を取付ける。組立てロールの作用外殻
は分割することができる。即ち、プロフィル圧延用ロー
ルの場合、作用外殻は分割面がキャビテ（を横切る様に
（リング４）、または分割面がキャピテイの外側に位置
するように（リング５の場合）、マたは１つの分割面は
キャピテイ記通るが他の分割面はキャビティの外側に位
置するように（リング６．７の場合）分割することがで
きる。

第１０図には組立てロールの断面形状を示した゛　（第
９図Ａ−Ａ線断面図）。作用外殻２の多角形孔は本体１
の多角形プロフィル２９に嵌合しておシ、作用外殻の外
側成形作用面にはキャビティ８が形成しである。

第１１図は応力によって生ずるおそれのある寸法変化を
防止するだめの模スリーブ固定手段を示す。本体１の平
行母線の多角形プロフィルの表面系に、スプリット型の
円錐スリーブ９を介して作用外殻２を取付ける。円錐ス
リーブ９の櫟作用をばね１０の力によって確保すること
によ漫、好ましくない遊びを排除する。

第１２図は第１１図の円部［スリーブ固定方式に似てい
るが、組立てに際して作用外殻２をナツトすなわちねじ
付きリング１１によって遊びがないように本体１に固定
することのできる実施態様を示す。作用外殻２が本体１
の肩部に当接するまで作用外殻゛２の多角形断面の円錐
状内部空洞（孔）内に円錐スリーブ９を挿入し、円錐ス
リーブ９が楔止されるまで作用外殻２の内側ねじ１２に
ナツト（ねじ利きリング）１１を螺入する。分解に際し
てはナツト１１を螺脱し、円錐スリーブ９のねじ孔１３
に、適当な装置を利用して作用外殻２の端面１４に当接
した引抜き用ねじを螺入し、円錐スリーブ９を引抜き、
本体１から作用外殻２を取外す。

第１３図は本体１に、制止用肩部及び固定用ねじ部のほ
かに、モーメント伝達用多角形外周面１５．２０及び円
筒状外周面１６を設けた組立てロールを示す。作用外殻
２は、本体の多角形外周面１５と嵌合する多角形孔１７
、本体の円筒状外周面１６と嵌合する円筒孔１８、及び
作用外殻分割体の多角形孔１７と嵌合する多角形外周面
１９を具備する。との嵌合継手はいわゆる複合型嵌合約
、手である。この複合型嵌合継手によって組立てられた
ロールは高精度の継手を拓成するから、（例えばファイ
ンロールの様に）ロールの体私を減少することができる
。作用外伝２は、第１３図に示すように、本体の多角、
形ピン部１５及び円筒状外周面１６に作用外殻の多角形
孔１７及び円筒形孔１８がそれぞれ嵌合するように本体
１に数句ける。次の作用外殻の多角形孔１７は先行する
作用外殻の多角形ピン部１９と嵌合する。最後の作用外
殻を本体１に嵌合したら、本体１のねじ付き端部に設け
た多角形面２０及び作用外殻の多角形ピン部１９に駆動
板２２を嵌合し、作用外殻の端面２４に当接させる。次
いでワッシャ２３を介してナツト３によって駆動板２２
を固定する。交換の際の成形用作用外殻の分解は逆の順
序で行なわれる。

第１４図は組立てロールの冷却系の実施例を示す。ロー
ル本体１には軸線と平行々２つの孔２５があると共に、
作用外殻２の分割数に相当する半径方向の孔２４が設け
てあり、これらの孔を介して、作用外殻の内周面に形成
された冷却溝２６に冷却媒体が導入される。この実施態
様の利点は、冷却媒体分配用の管路がロール本体１に形
成されているので、作用外殻の交換に際して本体を交換
しなくてすむことにある。低温の冷却媒体は第１４図に
示すように導入口２７からロール内に入シ、作用外殻の
内側孔を流れ、再び排出口２８から排出される。

第１５図は母線に清って軸方向の溝を形成したロール本
体１の実施例を示し、これらの溝には第１４図の場合と
同様の導入及び排出口が連通している。溝への冷却媒体
供給孔及び溝からの冷却媒体排出孔は、冷却媒体が溝内
を円周方向に順次に逆方向に流れ、従ってロールの長さ
方向に活って均等に冷却効果が得られるように配信され
る。供給孔及び制圧孔に作用外殻の分割面に関係なく溝
に接続される。冷却導路（溝）はすべてロール本体に設
けであるから、作用外殻に冷却溝を設ける必要はなく、
従って、この実施例は分割態様に関係なく任意のプロフ
ィルまたは方式の作用外殻に適用できる。

本発明の組立てロールはその梠造ｉ；ｆｌｉｌ単なだけ
でなく、既存の一般的な装置で経済的に製造することが
できる。また既存の多角形加工装置で本発明の多角形継
手を経済的に形成することができる。

組立てロールの作用外殻はロール本体とは関係なく製造
することができ、ロール本体は負荷に応じた好適な月別
で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多角形継手で作用外殻（リング）を装着した組
立てロールの概要図；第２図はロール本体と作用外殻と
の間のモーメント伝達用３角形プロフイルの断面図；第
３図は４角形プロフイルの断面図；第４図は５角形プロ
フイルの断面図；第５図は６角形プロフイルの断面図；
第６図は１２角形グロフイルの断面図；第７図は２５角
形プロフイルの断面図；第８図は５角形プロフイルの変
形例を示す断面図；第９図は複数の作用外殻（リング）
を含むプログラムロールの概要図；第１０図は本体及び
作用外殻の断面図；第１１図はロール本体と作用外殻（
リング）の喫環固定方式を示す概要図；第１２図はねじ
固定方式を採用した変形例を示す概要図；第１３図は複
合型嵌合方式を併用した組立てロールの概要図；第１４
図は作用／ ４．５．６．７・・・リング、９・・・円φ１トスリー
ブ、１０・・・ばね、１１・・・ナツト（ねじ付きリン
グ）、１２・・・内側ねじ、１３・・・ねじ孔、１４・
・・端面、２７・・・導入口、２８・・・排出口。 以１・−白 第１頁の続き ０発　明　者　アンドル　マンドキ　ハンガツツア ｏ発明者　サンドル　ベコニイ　ハンガツツア リー国、エイチー１１２２ブダペスト、ラス　シイ　ウ
０ リー国、エイチー３５１５ミスコルツ、ブラニスコ　ウ
６−ビー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体（１）と作用外殻（２）から成シ、分離可能な
   組立て式圧延ロールにおいて、本体（１）と作用外殻（
   ２）の間に嵌合継手（２９，３０）を介在させたことを
   特徴とする組立て式圧延ロール０ ２　前記嵌合継手は互いに咬合する訓１和多角形表面か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の組
   立て式圧延ロール。 ３、特許請求の範囲第１項才たけ第２項に記載の組立て
   式圧延ロールにおいて、前記作用外殻（２）はキャビテ
   ィを通って分割されている１ノング（５）から成ること
   を特徴とする紹立て式圧延ロール０ ４　特許請求の範囲第１項から第３項壕でのいずれかに
   記載の組立て式圧延ロールにおいて　ｎｉＪ記本鉢本体
   の両端に多角形断面部分（１５，２０）を有し、前記部
   分の間には円筒形部分（１６）が設けてあ夛、圧延ロー
   ルは少なくとも１つの作用外殻（２）を有し、前記作用
   外殻は、モーメント伝達用の多角形断面孔（１７）と、
   これに続く円筒形嵌合孔（１８）と、との嵌合孔と嵌合
   するモーメント伝達用の多角形断面ピン部（１９）を具
   備することを特徴とする組立て式圧延ロール。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに
   記載の組立て式圧延ロールにおいて、本体（１）と作用
   外殻（２）との間に楔嵌合部を備えたリング（９）を挿
   入したことを特徴とする組立て式圧延ロール。 ６　特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれかに
   記載の組立て式圧延ロールにおいて、本体（１）の嵌合
   面に冷却媒体を導入するための冷却通路（２４，２５）
   を本体に形成したことを特徴とする組立て式圧延ロール
   。 ７、特許請求の範囲第６項記載の組立て式圧延ロールに
   おいて、前記冷却通路は、軸方向の分配導路（２５）及
   びとの導路から表面に至る半径方向の導路（２４）から
   成ることを特徴とする組立て式圧延ロール。 ８、特許請求の範囲第６項に記載の組立て式圧延ロール
   において、前記半径方向導路（２４）は軸方向表面導路
   （２９）に開口していることを特徴とする組立て式圧延
   ロール。 ９、特許請求の範囲第６項から第８項までのいずれかに
   記載の組立て式圧延ロールにおいて、作用外殻（２）の
   嵌合面（３０）には本体（１）の冷却通路（２４，２５
   ）に連通ずる冷却溝（２６）を形成したことを特徴とす
   る組立て式圧延ロール。