JPS6031565B2 - 圧延機のロ−ル力測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には改良された力測定装置に関し、更に
詳細にはユニバーサル圧延機で加工片に及ぼされる水平
−および垂直−ロール力を測定する装置に関するもので
ある。

古い金属圧延機および新しい金属圧延機の両方の運転者
にとっては、加工片が圧延機スタンドを通過する間に加
工片に所望の圧下を与えるために作業ロール間隙を調節
した後にスタンド‘こ存在するロール力の大きさまたは
その他のパラメータの大きさを知ることは重要である。

古い圧延機では、機械的ロール間隙表示器の読みが他の
パラメータの情報と共に、最後に作業条件の所定の設定
を行なうためのロール力の値を決定する唯一の手段とな
っている。いまいま、作業条件は変化し、そのためこの
ようにして決定したロール力に大きな誤差が生ずること
になる。若干の比較的新しいストリップ圧延機において
は、例えば多額の費用をかけて簡単なロードセルが圧延
機スタンド機体内に設けられていて、遠隔読み形式のロ
ール力表示器に連結されている。この表示器では運転者
はロール力をある精度まで読むことが可能であり、一定
の注意を払っておれば、運転者は作業ロールとスタンド
機体への過負荷を阻止することが可能である。１型およ
びＨ型ビームの如き構造用形鋼を圧延するユニバーサル
圧延機では、ロール力の決定は複雑なことである。

これはスタンドが水平と垂直の両方において整列した作
業ロールをもち、これらが圧延作業中に圧延機側枠に２
種類のロール力を同時に生ずるからである。以下、これ
らの２種類のロール力は水平ロール力ＦＨと垂直ロール
力Ｆｖと称し、次の如く定義する。水平ロール力ＦＨは
圧延機側枠において垂直方向に作用し、構造用形鋼の１
つのディメンションを制御するため水平ロール間の垂直
間隙を調節する圧下機構を用いて１対の水平整列した作
業ロールを経て加工片に及ぼされるものとする。垂直ロ
ール力Ｆｖは圧延機側枠において水平方向に作用し、構
造用形鋼の第二のディメンションの縮減を独立して制御
するため垂直ロール間の水平間隔を調節する別個の圧下
機構により１対の垂直整列した作業ロールを経て加工片
に及ぼされるものとする。対称的形状の加工片は対向す
る圧延機側枠の１対の端柱に実質的に等しいＦＨまたは
Ｆｖロール力を生ぜしめる。時おり、ＦＨまたはＦｖ。
ール力は特別の形状の形鋼を圧延することに起因して同
じ対の端柱において不等なものとなる。上記定義によれ
ば、水平ロール力ＦＨは、関連したロールが水平ロール
であるのでこのように称されるのであるが、加工片と圧
延機スタンド構造の両方に垂直方向に加えられる。

同機に、垂直ロール力Ｆｖは、関連したロールが垂直に
整列しているのでこのように称されるのであるが、加工
と圧延機スタンド構造の両方に水平方向に加えられる。
一般に本文では、特定の力をさすときには“ＦＨ”又は
“Ｆｖ”という記号が用いられる。ロール力が、特定の
方向又は力の整列の指定なしに、引合いに出される場合
には単に“ロール力”という用語が用いられる。一般に
、ユニバーサル圧延機においては、水平ロール力ＦＨは
対向する圧延機側枠の所定の１対の圧延機端柱に引張り
応力を生ずるが、垂直ロール力Ｆｖは同じ対の端柱に曲
げ応力を生ぜしめる。

これらのロール力が等しくても不等であっても応力は一
致する。このようにＦＨとＦｖロ−ル力応力が同時に組
合わされるため、測定の困難な複雑な応力パターンが端
柱に生ずることになる。この測定の困難性には、圧延機
スタンドのゆがみと圧延機スタンドのヒステリシスの如
き熱的および機械的運転変動量（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）
により生ずるゼロドリフト（ｚｅｒｏｄｒｉｆｔ）成分
が更に組合わされる。ゼロドリフト成分を生ずる運転変
動量は圧延スケジュールの前に、そのスケジュール実施
中におよび／またはスケジュールとスケジュールの中間
に起る。従来装置は水平作業ロールだけをもつ圧延機の
水平ロール力のみを測定するように限定構成配置されて
いた。

例えば電磁型かまたは歪み計型の伸び計を圧延機柱の１
表面のみに取付けてその中の水平ロール力を感知させて
し、た。それ故他の柱中の水平ロール力に第一の柱と同
じであると想定してし、た。伸び計の出力信号は、ロー
ル力として表示または記録される前に電磁装置または電
子装置の何れかを用いて、ゼロドリフト修正器へ接続さ
れていた。従来技術のごく最近の例では、４つの半ブリ
ッジ歪み計が水平のみの圧延機の２つの圧延機柱の対向
側に中心をずらせて設けられている。

これらの歪み計は２つの全ブリッジ回路内に接続されて
、これらが２つの圧延機中の曲げ応力の効果を無効にす
るようになしている。それらの出力信号は２つの圧延機
柱の水平ロール力のみを表わし、そしてゼロドリフト成
分につき柱毎に電子的に修正されている。水平ロール力
信号は圧延機柱ロール力の合計量かまたはその個別量の
何れかを指示する装置に選択的に接続される。前述の従
釆技術の装置は何れもユニバーサル圧延機では満足に働
かない。

というのはそれらは古いかまたは新しい圧延機用器具を
もつ現代圧延機の運転要件を満たすことができないから
である。すなわち、それらの器具は水平ロール力と垂直
ロール力の両方を同時に表示せず、力感知器のドリフト
修正を個々に行なわずまた複雑な応力パターンを比較的
簡単なロール力成分に分解するための装置ももっていな
い。この後者の装置はュニバ−サル圧延機運転の要件を
満足させるものである。上記事項を考慮して、本発明に
より、少なくとも水平ロール力を表わす出力信号を与え
る伸び計装置をもつ圧延機柱を備えた圧延機内で加工片
に及ぼされる力を測定する装置であって、伸び計装置の
出力信号を自動的にゼロ化するためゼロ切換え信号に応
答する第一回略装層を有し、前記ゼロ切換え信号は圧延
機中に圧延材が存在しないときに第二回路によって生ぜ
しめられる如く構成した測定装置において、第一対の伸
び計装置Ａ，Ｂが第一の圧延機柱の両側にかっこの柱の
中立軸線から離隔して設置され、第二対の伸び計装置Ｃ
，Ｄが第二の圧延機柱の両側にかっこの柱の中立軸線か
ら離隔して設置され、前記第一対と第二対の伸び計装置
は各歪み場所にて夫々水平ロール力肝日と垂直ロール力
Ｆｖによって生じた引張応力と曲げ応力に応答するため
前記第一と第二の圧延機柱の中立軸線に直角をなす共通
軸線に沿って整列しており、第一対と第二対の伸び計装
置の各々は、各圧延機柱において夫々水平ロール力ＦＨ
、垂直ロール力Ｆｖ及びゼロドリフト成分の関数として
所定の歪み場所における全歪みに比例して変化する個別
の出力信号を与え、前記第一回路装置は、所定の全歪み
場所に関連するゼ。ドリフト成分について修正するため
各伸び計出力信号を互に別々に自動的に独立してゼロ化
するようになしており、前記第二回路装置は、何れかの
形のロール力ＦＨ， Ｆｖが存在しないことに応答して
ゼロ切換信号を生じ、同時に４つの伸び計出力信号を前
記圧延機柱のうちの一方又は両方に関連した個々の又は
組合わされた水平と垂直のロール力ＦＨ， Ｆｖ信号に
分解するようになしていることを特徴とする圧延機内で
加工片に及ぼされる力を測定する装置が提供される。本
発明装置は、ゼロドリフト成分を生ぜしめる運転変動量
が異なった仕方で個々の圧延機柱上の種々の歪み場所に
おける応力パターンに影響を与える点を考慮している。

所定の１つの端柱上の対向する歪み場所において、各場
所のゼロドリフト成分はお互に反対であり、等しい状態
または逆の状態へすらドリフト（ｄｒｉｆｔ）する。今
１つの端柱上の歪み場所は所定の如何なる時にも第一の
柱とは異なった仕方で応答する。十分な圧延時間の経過
後、ゼロドリフト成分は各端柱上の各歪み場所について
異なった値で安定化すらする。その結果、本発明の対象
とされる型式のユニバーサル圧延機装置の端柱の歪み場
所に歪み計を使用するとき、変化するゼロドリフト成分
が水平−および垂直ーロール力のＦ日とＦｖの基準にそ
れ相応に影響することを考慮する。この点は後述の説明
より明らかになるだろう。本発明の目的と利益は添付図
面を参照した以下の説明から明らかになるだろう。

特に第１図を参照すれば、一部を端部立面図で示す慣用
のユニバーサル圧延機１０が例えば圧延機スタンドの出
口端に圧延機柱１３と１４をもつ圧延機枠１１と１２を
備えている。

圧延機柱１３と１４は夫々上部および下部のタィロッド
１５と１６により構造的に安定化されている。１対の垂
直作業ロール１９および２０と協働する１対の水平作業
ロール１７と１８が同時に１型加工片２１を２つの独立
したディメンションに圧延する。

水平圧下機構（図示せず）が水平作業ロール１７と１８
間の垂直間隙を変化するように働いて、水平ロール力Ｆ
Ｈが圧延機柱１３と１４に生ずるようになす。垂直圧下
機構（図示せず）が作動して、垂直作業ロール１９と２
０間の水平間隙を変化させ、垂直ロール力Ｆｖが圧延機
柱１３と１４にＦＨロール力と同時に生ずるようになす
。水平−および垂直−ロール力ＦＨとＦｖは圧延機柱１
３に複合たわみを生ぜしめ、これは次いで複雑な応力パ
ターンが柱機体に存在するようになす。これらの応力パ
ターンはＦＨおよびＦｖロール力に直接関連させられ、
伸び計ＡとＢにより感知される。同様の応力パターンが
圧延機柱１４に存在し、これが圧延機柱１４の対向する
表面に設けた伸び計ＣとＤにより感知される。伸び計Ａ
，Ｂ，ＣおよびＤの細部は第３図に示す。

ここでは、２つのスタッド２２が圧延機柱Ｉ３の２つの
表面の各々および圧延機柱１４の２つの表面の各々上に
溶接されており、これらの柱はすべて第１図と第２図に
示す位置にある。歪み感知部材２３を各対のスタッドー
こボルト止めする。歪み感知部材２３は好適には全ブリ
ッジ半導体歪み計とし、これはスタツド‘こボルト止め
する前に圧延機稼働時における引張り力と圧縮力のため
に回路構成されかつ基準化されている。感知器２３は圧
延機柱の表面に適当に固着した絶縁ハウジング２３ａ内
に入れられている。伸び計Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを上部と下部
のタィロッド１５と１６からある既知の距離をおいて、
かつロール力Ｆｖが加えられる有効位置からある距離に
おいて整列して設けられることは重要である。

これらはすべて第１図に示している。また第２図に示す
伸び計ＡとＢは長手方向に延びる中立軸線Ｎ．Ａ．から
等距離をおいて圧延機柱１３の表面に設けられなければ
ならない。同様に伸び計ＣとＤは今１つの長手方向に延
びる中立軸線Ｎ．Ａ．から等距離をおいて圧延機柱上に
設けられなければならない。更に伸び計Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
はまた圧延機柱１３と１４を通して藤に延びる共通の中
立軸線Ｎ．Ａ．に沿ってそして圧延機柱１３と１４を通
して縦に延びる中立軸線に直交して配置されなければな
らない。伸び計Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを上記の位置に設けるこ
とにより、唯１組の伸び計のみが後述する回路の出力信
号から水平−および垂直−ロール力ＦＨとＦｖの両方を
同時に分解するために要求される。

垂直ロール力Ｆｖが圧延機柱１３と１４に曲げ応力を生
じ、その大きさが第４図の圧延機柱１３の曲げモーメン
ト図により示される如く、伸び計Ａ，ＢまたはＤ，Ｃに
関連したモーメントアームにより決定されることは想起
されるべきである。Ｆｖロール力曲げ応力は伸び計Ａと
Ｄに引張り応力または正応力を生じ、伸び計ＢとＣに圧
縮応力または負応力を生ずる。水平ロール力ＦＨは伸び
計Ａ，Ｂ，ＣおよびＤに実質的に引張り応力または負応
力のみを生ずることも想起されるべきである。

引張り応力、曲げ応力および全応力の分布は第５図の圧
延機柱１３についての応力図により示される。圧延機柱
１４の応力分布は第５図に示す中立軸線に関する圧延機
柱１３の応力分布と反対になる。

第１図を参照すれば、圧延機柱１３と１４中の結合され
た水平−および垂直−ロール力Ｆ一およびＦｖにより生
ずる全応力を表わす伸び計Ａ，Ｂ，ＣおよびＤからの出
力信号は夫々のケーブル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃおよび
２４Ｄを経て信号条件付け回路２５に送られる。

条件付けされた伸び計出力信号はリード線２６Ａ，２６
８，２６Ｃおよび２６Ｄを経て自動ゼロ修正回路２７に
送られる。ここで各伸び計出力信号は前記圧延機効果に
関連した可変のゼロドリフト成分につき個別に修正され
、これはロ−ル力測定系統におけるこの点までの電子的
ゼロシフト（ｓｈｉｆｔ）に加えて行なわれるのである
。第３図に示す如く、伸び計Ａ，Ｂ，Ｃ又はＤにより与
えられる信号は、引張力と圧縮力に加えて、その他のフ
ァクターに起因する変化を受けるので、かかるその他の
ファクターを補償するためにいわゆる“ゼロ化装置”を
備える必要がある。

かかるファクターのうちの最も重要なものの１つは“ゼ
ロドリフト”であり、これは時には温度ドリフトと称さ
れ、伸び計又は圧延機構造の温度変化の結果生ずるもの
であり、また前記ファクターのうちの最も重要なものの
もう１つのものは“ゼロシフト”であり、これは時には
電子的ドリフト又はシフトと称され、作業又は環境ファ
クター、圧延機ヒステリシスの結果生ずる電子回路ので
たらめな変化に起因するか又は環境又は作業変数に起因
する変化の遅れに起因して起るものである。これらの変
数は、伸び計からの信号が伸び計により検出された実際
の引張力又は圧縮力の実質的に真の指示値を与えるよう
に補償される。本発明では、かかる補償は、金属加工が
圧延機を通過しているかどうかを検出する自動ゼロ追跡
回路２８と、伸び計に応力が加えられていないときに実
質的にゼロをさすように伸び計の実際の補償を行なわせ
る自動ゼロ修正回路２７とによって行なわれる。リード
線２９上の信号は金属加工片が圧延機スタンド中にある
かどうかを自動ゼロ追跡回路２８へ指示し、もし加工片
が存在しなければ、いわゆる“ゼロ切換え信号”を自動
ゼロ追跡回路２８によってリード線３０を経て自動ゼロ
修正回路２７へ送り、この回路を作動させる。自動ゼロ
修正回路２７は４つあり、各伸び計Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤに
１つづつ備える。ゼロ信号修正はリード線２９を経て伝
えられる圧延機内に金属が存在する間抑止される。信号
条件付け器２５とゼロ追跡回路２７とゼロ修正回路２８
の回路図は第６図に示し、これについては以下で説明す
る。４つのゼロ修正した伸び計信号はリード線３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃおよび３１Ｄを経て合計および差回路３
２へ送られる。

この回路は第７図に示され、以下に説明する。合計およ
び差回路３２は４つのゼロ修正した伸び計信号を５つの
異なったロール力指示に同時に分解するように構成配置
される。前記指示は特にユニバーサル圧延機運転に有用
である。合計および菱回路３２からの第一出力信号はリ
ード線３３を経て表示器３４に送られ、この表示器は伸
び計信号（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋Ｄ）４ ’ またはこう２，または竿亨三として定義される水平ロー
ル力ＦＨの合計に比例した値を表示する。

ロール力ＦＨの表示は３一位置セレクタスィッチ３５に
より制御される。表示器３４上の第一の読みは圧延機運
転者に加工片２１に加えられている全水平ロール力ＦＨ
を示す。表示器３４上の第二および第三の読みは圧延機
運転者に圧延機柱１３と１４に水平ロール力ＦＨを示す
。これらの読みは運転者が側枠１１と１２上の個別の力
Ｆ日を決定できるようになす。４で割り（４つの信号を
加えた場合）又は２で割る（２つの信号を加えた場合）
理由はその結果得られる信号を第７図の表示器３４のス
ケールレンジに単に適合せしめることにある。

回路３２からの第二出力信号はリード線３６を経て表示
器３７へ送られ、この表示器は伸び計信号（Ａ＋Ｂ）−
（Ｃ十Ｄ）として定義される水平ロール力ＦＨの差を示
す。

加工片２１の形状が対称的なものであれば、表示器３７
上の読みはゼロにななるべきである。その他のすべての
読みは圧延機運転者に圧延機柱１３と１４に不釣合な水
平ロール力が存在することを示す。かかる不釣合のロー
ル力はロールの不均等な磨滅またはバスラィンの不正整
列に基づくものである。加工片２１が非対称形状である
ときには、柱１３と１４中の水平ロール力ＦＨは通常予
定の関係に従って不釣合となる。回路３２からの第三出
力信号は表示器３９にリード線３８を経て送られ、この
表示器は伸び計信号（Ａ−Ｂ）十（Ｄ−Ｃ）により定義
される垂直ロール力Ｆｖの合計を示す。

回路３２からくる第四の出力信号はリード線４０を経て
表示器４１へ送られ、この表示器は伸び計信号（Ａ−Ｂ
）−（Ｄ−Ｃ）により定義される垂直ロール力Ｆｖの差
を示す。表示器３９と４１上の垂直ロール力Ｆｖの合計
および差は夫々前記の水平ロール力ＦＨの合計および差
に一致する意味を圧延機運転者に対して有している。回
路３２からくる第五出力信号はリード線４２を経て表示
器４３へ送られ、この表示器は４一位置セレクタスィツ
チ４４により決定される如き伸び計出力信号Ａ，Ｂ，Ｃ
またはＤを表わす。

これらの読みの各々は圧延機運転者に何れかの歪み場所
における全ロール力負荷をまたは伸び計の故障を示す。
かくして、水平一および垂直−ロール力ＦＨおよびＦｖ
はユニバーサル圧延機柱１３と１４に設けた１組の伸び
計Ａ，Ｂ，ＣおよびＤから合計および差回路３２内で同
時に分解されることが認められる。

第１図を参照すれば、合計および差回路はまた圧延機内
金属（ｍｅｔａｌ−ｉｎ−ｍｍ）を検出する。

この回路はリード線２９を経て連絡されると共に警告燈
に信号を出すようにされている。回路３２はまたロール
力過負荷を検出し、この過負荷を警告燈４６に合図する
。また５つの表示された水平−および垂直−ロール力の
合計と差のうちのある数並びに個別の柱の信号を母線４
７を経て記録器またはコンピューターの如き他の負荷装
置４８に送るための設備がなされている。これらの追加
の特色のすべては後で第７図について詳述する。第６図
を参照すれば、Ａチャンネル信号条件付け回路２５およ
び伸び計Ａと連合した自動ゼロ修正回路２７が示されて
いる。Ｂ，ＣおよびＤチャンネルの各々はＡの複製物で
あり、これにより各々個別の自動ゼロ修正をもつ伸び計
信号条件付けの４つの独立したチャンネルを供する。自
動ゼロ追跡回路２８はゼロ切襖信号をリード線３０を経
てＡ，Ｂ，ＣおよびＤチャンネルの各々に送り、これに
よりすべてのゼロ修正回路２７を同時に附勢する。信号
条件付け回路２５に関しては、伸び計Ａの出力信号はケ
ーブル２４Ａを経て前置増幅器４９へ送られ、有効フィ
ル夕５０を通ってリード線２６Ａに出力される。

またＤ．Ｃ．電力供給源を備えるが、これは図示されて
おらず、この電力供給源は伸び計Ａの歪み計ブリッジを
同様にケーブル２４Ａを経て附勢するためのものである
。自動ゼロ修正回路２７は電子的ゼロシフトのほかに条
件付けされた伸び計Ａの出力信号に関連したゼロドリフ
ト成分を補償する。上記の如く、ゼ。ドリフト成分は全
圧延機スタンド１０の周囲の熱変動によりまたは作業ロ
ール１７〜２０を通過している間の熱い加工片２１の周
期的移動により起される局部加熱および冷却効果により
生ぜしめられる。伸び計Ａのゼ。ドリフト成分の大きさ
はＤのそれと同じ程度であるが、伸び計ＢとＣのゼロド
リフト成分の大きさはお互に同じ程度であるが、伸び計
ＡとＤのそれより大部分の時間実質的に高くなる。追加
のゼロドリフト成分は圧延機１０のヒステリシスにおけ
る機械的変動により起される。前記変動は圧延機負荷の
変化と共に活発となり、時には熱的変動に加算され、ま
た他の時には減算され、または圧延機が不活動の間ゼロ
効果へドリフトすることもある。可変のゼロドリフト成
分を起すものに無関係に、リード線Ａ上の条件付けされ
た伸び計Ａの出力信号はこの信号を電子的ゼロ化増幅器
５２の入力に接続するコンデンサ５１に与えられる。

チャンネルＡのための電気的ゼロはゼロ調節器５３によ
りセットされる。増幅器５２の利得はスパン調節器５４
によりセットされていて、リード線３１Ａ上の出力が第
４図に示す如く伸び計Ａと関連した曲げモーメントに関
して基準化される。これらの同じゼロ化と基準化処理は
チャンネルＢ，ＣおよびＤにも適用する。普通、増幅器
５２は如何なる信号内容がコンデンサ５１によりそれに
接続されていても増幅し、ロール力信号と可変のゼロド
リフト成分の和を含んでいる。

ゼロドリフト成分はコンデンサ５１の増幅器入力側をリ
ード線５５、リレー接点５６ａおよび抵抗器５７を経て
接地することにより後述する如く或る増分で段階的に（
ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｌｙ）または連続的にの何れか
で補償される。リレー接点５６ａはトランジスタ５８の
ベースが自動ゼロ追跡回路２８からリード線３０を経て
送られる正のゼロ切換パルスを受取る期間中ＩＪレーコ
イル５６により閉ざされる。リード線３０上の正のパル
スはリード線２９を介して伝えられる圧延機内金属の不
在を意味する。リレー接点５６ａを閉じるとコンデンサ
５１は接地され、このコンデンサはリード線３１Ａ上の
増幅器５２の出力をゼロにリセツトするのみならず、す
べてのロール力表示器を同時にゼロにする。唯１つの自
動ゼロ追跡回路２８がすべてのゼロ修正回路２７と共に
使うために備えられる。

これは約公セ出力信号をもつ自由作動発振器５９を含み
、前記信号は制御ゲート６０を通って送られ、リード線
３０を経て出力される。制御ゲート６０がリード線２９
を経て正パルスを受取り、圧延機１０内に金属が不在で
あることを意味すると、ゲート６０は付勢され、公セの
正パルスをリード線３０を経てトランジスタ５８のベー
スへ送り、こうして自動ゼロ化回路２７を活動させる。
制御ゲート６０がリード線２９を経てパルスを受取らず
、圧延機１０内に金属の存在することを意味するとき、
ゲート６０とトランジスタ５８は抑止され、これにより
金属が圧延機１０内にある期間自動ゼロ化回路２７を抑
止する。自動ゼロ化回路は、ゼロ化回路、即ち自動ゼロ
修正回路が、圧延機が圧延機を通過する金属加工片によ
って応力を加えられないときに実質的にゼロを読取るよ
うに力信号を調節するので、金属加工片が圧延機を通過
していないときにのみ附勢される。

それ故本発明では、検出回路は金属が圧延機を通過して
いないときに自動ゼロ化回路によってゼロ化される。抵
抗器５７とコンデンサ５１のＲとＣと適当な値は自動ゼ
ロ化機能が約３サイクルの期間にわたって公セの割合で
段階的に果されることを可能となす。

この時間間隔はある種のロール力測定系統には好適であ
るが、抵抗器５７の値を減少することにより他の系統に
は短くされる。抵抗器を全く除くことにより自動ゼロ化
機能は発振器の最初のサイクルで行なわれる。伸び計信
号の或る増分での段階的調節又はゼロ化は、伸び計信号
の正しい“ゼロイピ又は調節をするために前記回路によ
りその後の循環操作又は前後のハンチング操作を伴なう
過補償又は行過ぎを防止する助けとなる。

別法によれば、自動ゼロイり機能は自動ゼロ修正および
追跡回路２７と２８を除きこれをリスト等の米国特許第
３，７９１，２０４号に示す如く切換えられた積分器と
層換えることにより或る増分での段階的の代りに連続的
に行なわれることができる。

第７図を参照すれば、合計および差回路３２はリード線
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃおよび３１Ｄ上のゼロ化伸び計
信号のすべてを前述の如く水平−および垂直−ロール力
ＦＨおよびＦｖ出力信号に分解する。圧延機柱１３と１
４中の水平ロール力ＦＨの合計はセレクタスイツチ３５
を（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ十Ｄ）位置に置くことにより得られ
る。この場合、リード線３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃおよび
３１Ｄ上の伸び計信号は対応する加算抵抗器６１Ａ，６
１Ｂ，６１Ｃおよび６１Ｄを経て演算増幅器６２の加算
入力の加算接続部に接続される。増幅器６２の差入力は
抵抗器６３を経て接地される。増幅器６２の利得はフィ
ードバック抵抗器６４により４一分割（ｄＭｄｅ−ｂｙ
−４）にセットされ、リード線３３上の出力は。ール力
ＦＨの表示器３４上で読まれる。圧延機柱１３または１
４中の水平ロール力ＦＨの合計は（Ａ＋Ｂ）または（Ｃ
十Ｄ）位置の何れかにセレクタスィッチ３５を置くこと
により得られる。

リード線３１Ａと３１Ｃ上の伸び計信号は加算抵抗器６
１Ａと６１Ｂを経て、またはリード線３１Ｃと３１０は
加算抵抗器６１Ｃと６１Ｄを経て、交互に増幅器６２の
合計入力に接続されている。２−分割（ｄｉｖｉｄｅ−
ｂｙ−２）フィードバック抵抗器６５は両方の場合にフ
ィードバック抵抗器６４の代りに用いられ、リード線３
３を経てロール力ＦＨの表示器３４へ送られる出力はセ
レクタスィッチ３５が第一位直にあるとき４つの伸び計
信号の合計と同じ基準（ｓｃａｌｅ）となる。

圧延機柱１３と１４間の水平ロール力ＦＨの差、すなわ
ち（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）はリード線３１Ａと３１Ｂ上
の伸び計信号を対応する加算抵抗器６６Ａと６６Ｂを経
て演算増幅器６７の合計入力の加算接続部に接続するこ
とにより得られる。リード線３１Ｃと３１Ｄ上の伸び計
信号は対応する加算抵抗器６６Ｃと６６０を経て増幅器
６７の減算入力の加算接続部に接続される。減算入力（
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉｎｇｉｎｐｕｔ）は抵抗器６８を
経て接地される。フィードバック抵抗器６９は、リード
線３６上の増幅器６７の出力が適当に基準化されてロー
ル力ＦＨ表示器３７上で読めるような大きさに定められ
る。圧延機柱１３と１４の垂直ロール力Ｆｖの合計、す
なわち（Ａ−Ｂ）十（Ｄ一Ｃ）はリード線３１Ａと３１
Ｄ上の伸び計信号を対応する加算抵抗器７０Ａと７０Ｄ
を経て演算増幅器７１の加算入力の加算接続部へ接続す
ることによって数学的均等電気回路（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ十
Ｃ）で得られる。

伸び計信号３１Ｂと３１Ｃは対応する加算抵抗器７１Ｂ
と７１Ｃを経て増幅器７１の減算入力（ｄｉｆｆｅｒｅ
ｎｃｉｎｇｉｎｐｕｔ）の加算接続部へ接続される。増
幅器７１の減算入力は抵抗器１２を経て接地される。フ
ィードバック抵抗器７３はリード線３８上の増幅器７２
の入力が適当に基準化されてロール力Ｆｖ表示器３９上
で読めるような大きさに定められる。圧延機柱１３と１
４間の垂直ロール力Ｆｖの差、すなわち（Ａ−Ｂ）−（
Ｄ−Ｃ）はリード線３１Ａと３１Ｃ上の伸び計信号を対
応する加算抵抗器７４Ａと７４Ｃを経て演算増幅器７５
への加算入力の加算接続部へ接続することにより数学的
均等電気回路（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｃ）で得られる。

伸び計信号３１８と３１Ｄは対応する加算抵抗器７４Ｂ
と７４Ｄを経て増幅器７５の減算入力の減算接続部へ接
続される。増幅器７５の減算入力は抵抗器７６を経て接
地される。フィードバック抵抗器７７はリード線４０上
の増幅器７５の出力がロール力Ｆｖ表示器４１上で（Ａ
−Ｂ）−（Ｄ−Ｃ）を読めるように適当に基準化される
ような大きさに定められる。伸び計信号３１Ａ，３１Ｂ
，３１Ｃ，３１Ｄの個々の出力は演算増幅器７９の加算
入力へ抵抗器７８を経てセレクタスイツチ４４の夫々の
位置を経て逐次接続される。

増幅器７９の減算入力は抵抗器８０を経て接地される。
フィードバック抵抗器８１はＩＪ−ド線４２上の増幅器
７９の出力が表示器４３上で読めるように適当に基準化
される。上記の圧延機内金属信号は合計および差回路３
２内で検出される。この信号は出力リード線３３の水平
ロール力ＦＨ信号の合計と出力リード線３８の垂直ロー
ル力Ｆｖ信号の合計を比較器８４への１つの入力の接続
部の夫々の加算抵抗器８２と８３を経て結合することに
より発生させられる。比較器８４の他の入力は基準電圧
除算器８５へ接続される。除算器８５は次のようにセッ
トされる。すなわち水平ロール力ＦＨの合計または垂直
ロール力Ｆｖの合計の何れかの全スケールのほぼ３〜５
％が比較器８４をして状態を変化せしめるようにセット
される。通常、リード線２９上の比較器８４の出力は圧
延機１０内に金属が不在であるとき正のパルスとなる。

水平一または垂直ーロール力の何れかの合計が予定値を
超えそのため他に対する断線保護を与えるとき、比較器
８４は状態を変え、リード線２９上の正パルスの不在が
金属が圧延機１０内にあることを表示する。ゲージ６０
を制御して第６図中の自動ゼロ追跡回路２８をして前記
の如きリード線３０上の自動ゼロ修正のためのゼロ切換
パルスを生ぜしめるのがリード線２９上のこの信号であ
る。リード線２９上の比較器８４の出力は増幅器８６内
で逆転させられ、リレー８７は金属が圧延機１０内に検
出されたときに附勢される。

リレー接点８７ａは閉じ、圧延機内金属警告表示器４５
を附勢する。前述のロール力過負荷信号はまた合計およ
び差回路３２で検出される。

この信号はリード線３３上の水平ロール力信号の合計を
比較器８９内の抵抗器８８を経て電源９０中の基準信号
と比較することにより検出される。電源９川ま比較器８
９の出力が水平ロール力ＦＨの合計が予定の過負荷を超
えると高から低へ移るように調節される。リード線９１
上の比較器８９の出力は増幅器９２により逆転させられ
て、水平ロール力ＦＨの合計が予定の過負荷を超えたと
き附勢されるようになしている。リレー務点９３ａは閉
じ、過負荷警告表示器４６を附勢する。上記の機能に加
えて、合計および差回路３２はまた母線４７を経て下記
の信号を記録器およびコンピュータの如き他の負荷装置
４８へ送る。必要ならば、追加のデッキをセレクタスイ
ッチ３５に加えて、対応する位置信号を他の負荷装置４
８に与えるようにすることもできる；上記信号は例えば
リード線３３上にある水平ロール力ＦＨの合計、リード
線３６上にある水平ロール力ＦＨの差、リード線３８と
４０上にある垂直ロール力の合計と差、リード線４２上
に逐次存在する４つの個別の伸び計出力信号である。所
望ならば、追加のデッキをセレクタスィツチ４４に加え
て、対応する位置信号を他の負荷装置に与えるようにす
る。リード線９４を経て送られるリレー嬢点８７ｂから
の圧延機内金属信号並びにリード線９５を経て送られる
リレー接点９３ｂからのロール力過負荷信号もまた他の
負荷装置４８へ送られる。かくしてユニバーサル圧延機
中の水平一および垂直−ロール力の両者が２つの圧延機
柱上の４つの伸び計からなる唯１組によって感知される
ことができ、それらの出力信号が個別にゼロにされかつ
水平一および垂直ーロール力の両者を同時に表示するよ
うに分解されることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のユニバーサルロール力測定装置の概略
図、第２図は伸び計の場所を示す圧延機スタンド柱の横
断平面図、第３図は歪み位置にある代表的伸び計装置の
細部を示す図、第４図は第１図に示すユニバーサル圧延
機スタンドの柱の１つの曲げモーメント図、第５図は第
１図のユニバーサル圧延機の柱の１つの応力図、第６図
は第１図に示す測定装置に使用する代表的信号調整、ゼ
ロ追跡およびゼロ修正回路のブロック線図、第７図は４
つの伸び計信号を水平−および垂直ーロール力および選
択可能の個別の場所と柱の歪みに同時に分解する過程を
示す合計および差回路図である。 １１，１２・・・・・・圧延機枠、１３，１４・・・・
・・圧延機柱、１７，１８・・…・水平作業ロール、１
９，２０……垂直作業ロール、２１・・・・・・加工片
、Ａ，Ｂ，Ｃ，０・・・…伸び計、２３・・・・・・歪
み感知部材、２５・・・・・・信号条件付け回路、２７
・・・・・・自動ゼロ修正回路、２８・・・・・・自動
ゼロ追跡回路、３２・・・・・・合計および差回路、３
４，３７・・・・・・表示器、３５・・・・・・３一位
置セレクタスイツチ、３９，４１，４３・・…・表示器
、４４・・・・・・４一位置セレクタスィッチ、４６・
・・・・・警告燈、４７・・・・・・母線、４８・・…
・負荷装置、４９・・・・・・前層増幅器、５０・・・
・・・有効フィル夕、５１…・・・コンデンサ、５２・
・・・・・増幅器、５３・・・・・・ゼロ調節器、５４
・…・・スパン調節器、５７・・・・・・抵抗器、５８
・・・…トランジスタ、５９・・…・自由作動発振器、
６０・・・・・・制御ゲート、６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ
，６１Ｄ・・・・・・加算抵抗器、６２・・・・・・増
幅器、６８・・・・・・抵抗器、６４・・…・フィード
バック抵抗器、６５・・・・・・２一分割フィードバッ
ク抵抗器、６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ・・・・・
・加算抵抗器、６７，７９・・・・・・増幅器、６８・
…・・抵抗器、６９，７７，８１…・・・フィードバッ
ク抵抗器、７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄ・・・・・
・加算抵抗器、７５・・・・・・演算増幅器、８４・・
・・・・比較器、８５・・・・・・基準電圧除算器、９
０・・・・・・電源、９２・・・・・・増幅器。 ｆフノＧ．２ ーウ／６‐３ ｆフ６・／ ーウ６．〆 ーフ６．６ 仇ケ ノフ／Ｇフ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも水平ロール力を表わす出力信号を与える
   伸び計装置をもつ圧延機柱を備えた圧延機内で加工片に
   及ぼされる力を測定する装置であつて、伸び計装置の出
   力信号を自動的にゼロ化するためゼロ切換信号に応答す
   る第一回路装置を有し、前記ゼロ切換信号は圧延機中に
   圧延材が存在しないときに第二回路装置によつて生ぜし
   められる如く構成した測定装置において、第一対の伸び
   計装置Ａ，Ｂが第一の圧延機柱１３の両側にかつこの柱
   の中立軸線から離隔して設置され、第二対の伸び計装置
   Ｃ，Ｄが第二の圧延機柱１４の両側にかつこの柱の中立
   軸線から離隔して設置され、前記第一対と第二対の伸び
   計装置は各歪み場所にて夫々水平ロール力Ｆ＿Ｈと垂直
   ロール力Ｆ＿Ｖによつて生じた引張応力と曲げ応力に応
   答するため前記第一と第二の圧延機柱の中立軸線に直角
   をなす共通軸線に沿つて整列しており、第一対と第二対
   の伸び計装置の各々は、各圧延機柱において夫々水平ロ
   ール力Ｆ＿Ｈ、垂直ロール力Ｆ＿Ｖ及びゼロドリフト成
   分の関数として所定の歪み場所における全歪みに比例し
   て変化する個別の出力信号を与え、前記第一回路装置２
   ７は、所定の全歪み場所に関連するゼロドリフト成分に
   ついて修正するため各伸び計出力信号を互に別々に自動
   的に独立してゼロ化するようになしており、前記第二回
   路装置３２は、何れかの形式のロール力Ｆ＿Ｈ，Ｆ＿Ｖ
   が存在しないことに応答してゼロ切換信号を生じ、同時
   に４つの伸び計出力信号を前記圧延機柱のうちの一方又
   は両方に関連した個々の又は組合わされた水平と垂直の
   ロール力Ｆ＿Ｈ，Ｆ＿Ｖ信号に分解するようになしてい
   ることを特徴とする圧延機内で加工片に及ぼされる力を
   測定する装置。 ２ 第二回路装置３２が回路成分３１，３３，３５，６
   １〜６５を含み、４つの伸び計出力信号の加算が前記圧
   延機中の水平力の合計を供することを可能とすることを
   特徴とする特許請求の範囲１記載の装置。 ３ 第二回路装置３２が回路成分３１，３３，３５，６
   １〜６３，６５を含み、所定の圧延機柱に関連した２つ
   の伸び計出力信号の合計を可能とすることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載の装置。 ４ 第一と第二の伸び計出力信号の合計から第三と第四
   の伸び計出力信号の合計を引いた値の関数として水平ロ
   ール力の差を与えるための回路成分３１，３６，６６〜
   ６９を第二回路装置３２が有していることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載の装置。 ５ 第一と第二の伸び計出力信号の差に第四と第三の伸
   び計出力信号の差を加えた値の関数として垂直ロール力
   の和を与えるための回路成分３１，３８，７０〜７３を
   第二回路装置３２が有していることを特徴とする特許請
   求の範囲１記載の装置。 ６ 第一と第二の伸び計出力信号の差から第四と第三の
   伸び計出力信号の差を引いた値の関数として垂直ロール
   力の差を与えるための回路成分３１，４０，７４〜７７
   を第二回路装置３２が有していることを特徴とする特許
   請求の範囲１記載の装置。 ７ 第二回路装置３２が伸び計出力信号の何れか１つを
   選択的に供するための回路成分３１，４２，４４，７９
   〜８１を含むことを特徴とする特許請求の範囲１記載の
   装置。 ８ 第二回路装置３２が、水平−または垂直−ロール力
   のうちの１つが予定限界を超過するたびに過負荷信号を
   供するための回路成分３３，８８〜９３，９３ａ，９３
   ｂを含むことを特徴とする特許請求の範囲１乃至７の何
   れか１つに記載の装置。 ９ 第一回路装置２７が伸び計出力信号を或る増分で段
   階的にゼロ化するように用いられることを特徴とする特
   許請求の範囲１乃至８の何れか１つに記載の装置。 １０ 第一回路装置２７が伸び計出力信号を連続的にゼ
   ロ化するように用いられることを特徴とする特許請求の
   範囲１乃至８の何れか１つに記載の装置。