JPS62142013A - クロスロ−ルミルにおけるエツジドロツプの制御方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は長尺金属材！３＋を圧延して長尺金属帯を製
造する際における金属帯のエツジドロップの制御方法お
よび装置に関するもので、長尺金属帯加工装置の製造、
販売および製造方法、使用の産業分野に属する。

（従来の技術） 従来金属条等を圧延する工程において、＋ｉＪｈ向の両
端部に生ずる急′ｆｌＩな厚みの減少を生じる現象をエ
ツジドロップと呼んでいる。この様な現象は古くからあ
る一般的な圧延機、即ち圧延ロールの軸芯と直角の方向
から圧延を行なう式の場合にも大なり小なりあることが
知られている。

この発明の対象となったクロスロールミルは圧延ロール
軸芯に沿って金属帯が進行してゆく。即ち圧延ロールは
金属帯の加工履歴に対して直角の方向から往復圧延をく
り返す加工法および装置として知られていた（特開昭５
９−１６６３３６号）。従来は金属帯の両端部分の厚さ
を急激に減少する作用があった。

（発明により解決すべぎ問題点） 通常の圧延機、又はクロスロールミルに依ってエツジド
ロップを解決すべきことは、前記の歩留向上と、更に圧
延工程を合理化することが出来るので、クロスロールミ
ルで加工された圧延厚みが最終的な到達目的の厚みでは
なく、更に通常の圧延方法（圧延材料の進行方向と直角
に架設された圧延ロールによる圧延）に依って、再びク
ロスロール圧延加二〔履歴と直角方向の圧延が行なわれ
るのであるが、その際にエツジドロップの断面形状の場
合には、限定された狭い範囲で高圧延率を施さなければ
ならない。狭い範囲とは、より高圧延率は圧延の限界に
達し、低い圧延率は金属帯の両側が割れを生ずる結果と
なることを意味する。結局エツジまで同厚で、しかもひ
び割れを生じない製品を製造することができないという
問題点があった。

（問題点を解決すべき手段） 従来知られているように、圧延ロールに依って金属帯を
圧延する際に巾方向の端末部は厚みが減少する作用があ
る。その理由は金属帯の硬さそのものは中央部と巾の両
端末部も同じであるが、中央部に対して両側に近くなる
程、金属材料を変形させるところのＩｇ擦による（ロー
ルとアンビルの圧接触から生ずる）拘束変形抵抗（つま
り変形耐力）が小さくなるので、中央部よりも若干小さ
い加圧力で圧延（厚みを小さくする）することが可能と
なる。この発明は圧延ロールが金属帯の両側（両端）に
移動した時には、実際に圧延材料へ加えられる圧下刃が
減少する様に、予め設定しておくようにしたので、エツ
ジドロップを解消し、前記従来の問題点を解決したので
ある。

即らこの発明の方法によれば、加圧部材が金属材料の巾
方向の両端部を圧延する際に、加圧部材による減厚作用
を防除すべく圧下刃を制御させたので、金属材料の巾方
向の両端部の厚さを制御するし、エツジドロップを防止
することは勿論、任意の厚さに成形することも可能とな
った。例えば、圧延製品の進行方向と直角の断面形状を
ほぼ矩形（中央部−す両端部も同厚）にしたり、中央部
より両端部を若干厚くし、しかも逆クラウン状に成形す
ることも可能となった。前記圧下刃の制御は、例えば圧
延部拐の支軸の高さを制御することによって達成するこ
とができる。

前記における加圧部材とは、例えば圧延ロール又は圧延
材料と当接する外周面のみを圧延ロールと同一周面とし
た扇形部材などが考えられる。また長尺の金属圧延材料
としては、丸線、角線又は帯線などが考えられる。また
長尺全屈材料をその加工履歴と直交する方向に圧延ロー
ルを往復転動して圧延ロールとアンビルとの間の金属材
料を往復圧延する圧延装置において、圧延ロールＥ袖は
支持フレームに架設され、前記支持フレームの支持ロー
ルが高さ可変の支承面上へ転動用（ｌヒに支持して構成
したので、支持ロールの支持フレーム高さを変化させる
ことによって、各転動１１置における圧延ロールの圧下
刃を任意に制御することができる。従って圧延された金
属帯の断面厚さを、全中周−にしたり、エツジ部を若干
厚くしたり、又は逆クラウン状に巾方向の厚さを変化さ
せることち可能である。

前記において圧延ロールは、支持フレームへ単独で架設
され、又はバックアップロールと並列して架設されるが
、何れの場合においても、同一作用効果を奏するように
なっている。

また高さ可変の支承面は、支持ロールの転動方向に厚さ
を変化さけた可動楔片に支持されている。

従って前記楔片を左右動（第１図中）させることによっ
て支承面を上昇、又は下降させることができると共に、
楔片の斜面と、楔片の移動ｆａにより、支承面の上昇、
下降の吊を制御することができる。

次に金属帯を圧延する場合のエツジドロップの状態を第
５図に基づいて説明する。

第５図中（Ｂ）はエツジドロップを生じた金属帯の断面
を示すものである。この場合にｔｌは中央部の厚み、ｔ
２は巾方向の端部の厚みであり、前記第４図中（Ａ）の
グラフは横軸に金属帯の厚みの変化をとり、縦軸に圧延
荷重の変化を示す。

圧延前の圧延材料の厚みはｔｏで示されているから、そ
こから立ち上がった圧延材料の塑性曲線は圧延機のバネ
特性（圧延機の剛性が高いか低いかに依って、バネ特性
の立ちあがり角度が変る。つまりバネ特性の高い圧延機
は９０度に近い斜線となる）と８１で交叉する。それに
対応する縦軸の荷重Ｐ１は、圧延に必要な荷重であり、
Ｓｌに対応する横軸ｔ１はその時の厚みである。ところ
が第５図中（Ｂ）に示す厚み１２部分に圧延ロールが移
動するに従って、圧延荷重はＰ１〜Ｐ２に減少する。そ
の時の圧延材料の塑性曲線はＳ２で交叉している。つま
り圧延材料が軟化した状態と同様の塑性曲線を示す。

次に第５図中（Ｂ）はエツジドロップを防止して、この
発１１により巾方向が同一厚みの金属帯を圧延した場合
の断面を示す。この場合の目的は、厚みｔｏの圧延材料
の厚みをｔ１〜ｔ２まで等しい厚みにすることである。

本来は第５図中（Ａ）に示すｔ２の位置へ圧延ロールが
移動して来た時には、荷重Ｐ２にまで圧延荷重が減少す
ることになるが、荷重Ｐ１〜Ｐ２の差の荷重を圧延ロー
ルに加算すれば、交叉点Ｓに対応する荷ｔｔｆＰの値も
変化せずにいることになる。そこで、荷重としての圧下
刃Ｐ１〜Ｐ２の荷重増加を圧延ロールへ与える方法とし
て、第３図に拡大図示した如く、支承ロールの支承面２
７．２７ａへ角度θ２なる傾斜面２９．２９ａを設番ノ
ることによって、第６図中（Ａ）のグラフの荷ｆｆ１Ｐ
２は荷重Ｐへ押し上げられ目的を果ずことになる。次に
第７図中（Ａ）は特に両端を厚くする目的に対応する圧
延荷重の変化を示すグラフである。これに依って判る如
く、圧延ロールへ更に大きな反力を与えることによって
得られる形状である。この場合は、第３図に示す支承面
の一部に設けた傾斜面の角度θ２（又はθ１）の傾斜度
は１１４記第６図中（Ａ）の場合より更に大きな値をと
ることになる。

次に第４図は、金属帯の［１］方向の断面であって、第
３図中支承ロールの位置移動ｍ１＋、１２、ｉ３．１４
と、金属帯断面の各部長さとの関係を示すものである。

即ち支承ロールか、傾斜面２つ、２９ａを長さ１３．１
４に亘って転動する場合に、金属帯は１３．１４の巾に
口って圧延されることになる。前記は、圧下荷重を徐々
に減少し、必要荷重が徐々に減少するのと対応させると
、第６図中（Ｂ）のように巾方向等厚の製品ができるこ
とになる。また圧下荷重の減少度を、必要荷重の減少度
より大きくとれば、第７図中（Ｂ）のように逆クラウン
状上面形状の金属帯が成形できることになる。

（発明の作用） 即ちこの発明の方法によれば、金属帯の圧延時に、巾方
向の両端部における圧下刃を制御するようにしたので、
金属帯の中央部を圧延する場合と、エツジ部を圧延する
場合とによって、圧延抵抗に対応して圧下刃を制御する
ので、１ｊ方向の〃さを同一にし、又は逆クラウン状に
成形するように圧下刃を制御することができる。

またこの発明の装置によれば、圧延ロールのフレームを
支承する支承面の高さを可変にしたので、支承面の高さ
を調整することによって、圧延ロール自体を異時し、こ
れにより圧下刃を制御することができる。

（実施例） 次にこの発明の実施装置を第１図乃至第３図について説
明する。

長尺金属帯を圧延する金属材料として、直径９胴の軟鋼
材料（抗張力４０Ｋｇｆ／ＩＩｖｎ）を巾４０ｍ、厚み
１．５ｍｍに圧延する場合に、圧延【］−ル半径２００
＃、アンビルに設けられた角度は２度であって、この場
合のエツジドロップは０．１ｍｔｎ〜０゜１５ｍ生じた
。この発明の実施に用いたクロスロールミルのバネ特性
は１００トンの荷重をロールに作用する際に圧延ロール
とアンビルの間隙変化量は０．８ｍ（即ち１２５トンｘ
Ｍ・・・ミル定数と呼ばれる。つまり１＃ｎ変化に対し
て荷重変化量１２５トンと言う意味）、この圧延時に作
用した最大圧延荷重８２トン、実際に用いたエツジドロ
ップ防止用の反力増加のための第３図に用いた傾斜差り
は２ｍが必要であった。これに依ってエツジドロップは
極めて小さい値（０，０２ｍ〜０．０３　ｒｒｍ　）の
範囲となって、次の通常仕上圧延時に少しの支障も起さ
なかった。

尚、前記において２ｍｍの傾斜差りを設けた理由を計０
Ｃ示せば次の通りである１、即らこの発明の如く、本体
圧延部のミル定数１２５トン／Ｍ、エツジドロップ防止
用の反力のための機構のミル定数５０トン／Ｍ、従って
Ｏｏ”Ｉｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲のエツジドロップ時
に生ずる本体の圧下力減少は、 １２５トンｘ　＜　０．１＋０．１５　＞　＝　１５．
　６２５　トンである。然し最終的にロールが圧延材料
からはずれて移動した位置では、圧延最大荷重をエツジ
ドロップ防止機構で支える必要がある。故に８２トン１
５０＝１．６４ｍｍこれに加えて槻械描造の立ち上り時
の剛性の低下を加算して２ｍｍの傾斜差とした。

次にこの発明の装置の構成おＪ：び作用について説明す
る。

機体フレーム１の左右（第１図）に、支承板２．２ａを
昇降可能に設置し、前記機体フレーム１の中間部には、
圧延ロール３を架設した支持フレーム４．４ａを左右摺
動自在に設置しである。前記支持フレーム４．４ａの左
右の下端部には、支承ロール５．５ａ、６．６ａが回転
自在に架設され、前記支承ロール５．５ａ、６．６ａは
、前記支承板２．２ａ上を転動するようになっている。

前記機体フレーム１の左右には夫々−絹の螺杆７．７ａ
、８．８ａが垂直に植設され、前記螺杆７．７ａ、８．
８ａには、加圧盤９．９ａの四隅の透孔が嵌装されると
共に、各螺朴７．７ａ、８．８ａの突出部にオームギヤ
ー１０．１０ａ、１１．１１ａが夫々螺合し、前記オー
ムギヤー１０．１０ａ、１１．１１ａにはこれに咬み合
うオーム１２．１２ａが前記加圧盤９．９ａへ取付けで
ある。

前記加圧盤９．９ａの一側には夫々ラック１３．１３ａ
が国定してあり、該ラック１３．１３ａに前記支持フレ
ーム４．４ａの側壁に水平軸で架設したピニオン１４．
１４ａが咬み合い、ピニオン１４．１４ａは圧延ロール
３のｌＮ１１５．１５ａに固定した扇形ギＶ−１６，１
６ａと咬み合っている。

前記支承板２．２ａの下部には外側（圧延ロールと遠く
なる方向）へ向って厚みを増加する楔片１７．１７ａを
出入自在に挿入し、前記楔片１７．１７ａには調整用の
螺杆１８．１８ａを螺合し、前記螺杆１８．１８ａの回
転によって楔片１７．１７ａを挿入又は脱抜し得るよう
にしである。図中１９は支持フレーム４．４ａを左右動
させる為のクランクアーム、２０．２０ａはオーム１２
．１２ａ端に固定したハンドルである。

前記実施装置において、クランク軸２１が回転すると、
そのス１〜口−りに従ってクランクアーム１９が矢示２
２．２３のように往復する。然る時は、支持フレーム４
．４ａは水平方向へ矢示２４．２５のように往復し、圧
延ロール３も同方向へ移動する。そこで圧延ロール３が
矢示２４の方向へ移動し、圧延ロールが金属帯２６のエ
ツジＮ゛近に達する直前に、支承ロール５．６の支承而
が上方傾斜部２９．２９上に転動すると、支持フレーム
４．４ａは矢示２８の方向へ持ち上げられるので、圧延
ロール３は僅かに持ち上げられ、この圧下刃が減少する
。従って金属帯エツジ部の圧下刃は制御され、変型岳が
少なくなるので、エツジドロップは未然に防止される。

次に圧延ロール３が矢示２５の方向へ移動して、金属帯
の他方のエツジ部へ達する直前に支承ロール５ａ、６ａ
の支承面が上方傾斜面２９ａ上に持ち上がり、前記と同
様に圧延ロール３が持ち上がるので、圧延［ｌ−ル３の
圧下刃が減少し、前記と同様にエツジドロップが制御さ
れる。

前記において、支承根の上面形状を調整することによっ
て、圧延ロールの圧下刃を調整し、金属帯の上面形状を
逆クラウン状にすることもできる。。

（発明の効果） 即ちこの発明によれば、巾方向のエツジ圧延時に圧下力
制御したので、エツジドロップを有効に制御し得る効果
がある。また支持フレームの支承ロールの支承面角度を
調整できるようにしたので、圧延ロールの圧下刃を有効
に制御し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実ｆＭ’ＪＡ首の一部を切断した正
面図、第２図は同じく第１図の縦断側面図、第３図は同
じく要部の一部を切断した拡大正面図、第４図は同じく
金属帯の１〕方方向面図、第５図乃至第７図は同じくエ
ツジドロップを説明する為の説明図で、各図中（Ａ）は
荷重と厚みの関係を示すグラフ、（Ｂ）は各条件下で圧
延された金属帯の断面図である。 １・・・機体フレーム　　　２．２ａ・・・支承扱４．
４ａ・・・支持フレーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　長尺金属帯を圧延成形する為の金属材料をその加工
   履歴と直交する方向に往復圧延する方法において、加圧
   部材が前記金属材料の巾方向の両端部を圧延する際に、
   加圧部材による減厚作用を防除すべく圧下刃を制御させ
   ることを特徴としたクロスロールミルにおけるエッジド
   ロップの制御方法 ２　減厚作用の制御は、金属材料の巾方向の端縁部上面
   を平面とし、又は逆クラウン形状に成形すべく加圧部材
   の圧下刃を制御して行うこととした特許請求の範囲第１
   項記載のクロスロールミルにおけるエッジドロップの制
   御方法 ３　圧下刃の制御は、加圧部材の支軸の高さを制御する
   こととした特許請求の範囲第１項記載のクロスロールミ
   ルにおけるエッジドロップの制御方法 ４　長尺金属材料をその加工履歴と直交する方向に圧延
   ロールを往復転動して圧延ロールとアンビルとの間の材
   料を往復圧延する圧延装置において、圧延ロール軸は支
   持フレームに架設され、前記支持フレームの支持ロール
   が高さ可変の支承面上へ転動可能に支持されたことを特
   徴とするクロスロールミルにおけるエッジドロップの制
   御装置 ５　支承面は支持ロールの転動方向に対して傾斜してお
   り、かつ角度可変とされた特許請求の範囲第４項記載の
   クロスロールミルにおけるエッジドロップの制御装置 ６　圧延ロールは、単独で支持フレームに架設され、又
   はバックアップロールと並列して架設された特許請求の
   範囲第４項記載のクロスロールミルにおけるエッジドロ
   ップの制御装置 ７　高さ可変の支承面は、支持ロールの転動方向に厚さ
   を変化させた可動楔片に支持された特許請求の範囲第４
   項記載のクロスロールミルにおけるエッジドロップの制
   御装置