JPS62156004A - 多段シリンダ装置及び該多段シリンダ装置を組込んだベルト研削装置 - 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］ 本発明は多段シリンダ装置及び該シリンダ装置を組込ん
だベルト研削装置に関するものである。

［従来の技術］ 装置の中にはアクチュエータとして使用されるシリンダ
に全行程を何段階に分けて作動するものを要求するもの
がある。

斯かる全行程を何段階に分けて作動するシリンダ、多段
シリンダとしては第７図に示すものかある。

即ちシリンダ本体１７に受圧フランジ７８を設けた可動
筒６９を摺動自在に設け、可動筒６９にはピストン７０
を摺動自在に嵌装し、ピストン７０の動きにロッド７１
が出入する様にしてあり、可動筒６９のロッド側油室７
２、可動筒６９とシリンダ本体７７が画成する油室７３
とを連絡路７４によって連通せしめている。

斯かる従来の多段シリンダでボート７５より圧油を供給
すれば、可動筒６９に設けた受圧フランジ７８とピスト
ン７０との受圧面積の大小により先ず受圧面積が大きい
可動筒６９が突出しストロークエンドに達してから、次
にロッド７１が突出し全行程は可動筒６９とピストン７
０の動き量の和となる。

縮短させる場合は、ポート７５′　より圧油を送給すれ
ば受圧面積の大小により先ず可動筒６９が短縮しストロ
ークエンドに達してから次にロッド７１が短縮するので
ある。

また、多段シリンダを使用する装置の１例としてベルト
研削装置が挙げられる。該ベルト研削装置は以下の要請
により発案されている。

圧延機の作業ロールは、圧延材の圧延によって段差摩耗
による板道が生じる為、所要時間経過毎に研削している
。従来作業ロールの研削は、ロール交換を行い取外した
ロールをロールショップにて研削機にかけている。

斯かるロール交換による作業ロールの交換は、多頓度に
わたり、ロール交換の度に圧延機を休止させなければな
らないので、圧延機の稼働率が著しく低下する。従って
、圧延作業を中断することなくオンラインで作業ロール
を研削し得るベルト研削装置が必要とされている。

ベルト研削装置はリールより繰出された研削ベルトをプ
ラテンに掛回し、研削ベルトを巻取らせつつ該プラテン
をシリンダによって作業ロールへ押圧して研削ベルトに
押付力を与え、研削するものである。

研削ベルトは所定の研削時間を経過すると砥粒が磨滅す
るため交換されなければならず、前記した多段シリンダ
は研削状態と研削ベルト交換状態と２のプラテンの位置
を実現する為２段の行程が要求される。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記した従来の多段シリンダは以下に述べる問題を有し
ている。一般に多段シリンダの駆動力は１段目、２段目
の受圧面積によって決定されるが、受圧面積は相互の制
約を受は自由に決定することができない。そのため１段
目と２段目のシリンダの駆動力みよびスビ、−ドが異な
り、更に１段目と２段目には同時に圧油が供給される為
、１段目、２段目を単独に駆動するということができな
い。その上製作は特別仕様となると共に構造が複雑で製
作上も難しいので高価なものとなる。ベルト研削装置は
圧延機に隣接した狭少な場所に設けられる為、スペース
的制限を受け、ベルト研削装置に使用される多段シリン
ダもこのスペース的制限を受けるが、上記従来の多段シ
リンダでは斯かる配慮がなされていない為、組込性の難
しさ、油圧配管系の難しさがある。　　　゛ ［問題点を解決するための手段］ 本発−明は、上記実情に鑑みなしたものであり、１段目
と２段目を゛複数本のシリンダで構成し、１段目のシリ
ンダ本体と２段目のシリンダ本体とを相互に一体化し、
１段目のシリンダロッドと２段目のシリンダロッドが相
反する方向に突出する様に配置すると共に１段目の複数
本のシリンダのヘッド側、ロッド側をそれぞれ連通し、
前記１段目のシリンダロッドそれぞれに油路を穿設し、
少なくとも１の油路をシリンダヘッド側に残りの油路を
シリンダロッド側にそれぞれ連通したことを特徴とし、
更に圧延ロールに対して平行に設けられたガイドビーム
に沿って圧延ロールの軸心方向に横行するようにしたト
ラバースフレームに、該軸心に対して直角方向に延びる
ガイドレールを設けると共に１段目を複数本のシリンダ
で構成し、１段目のシリンダ本体と２段目のシリンダ本
体とを相互に一体化し、１段目のシリンダロッドと２段
目のシリンダロッドが相反する方向に突出する様にする
と共に１段目のシリンダのヘッド側、ロッド側とをそれ
ぞれ連通し、前記シリンダロッドそれぞれに油路を穿設
し、少なくとも１０油路をシリンダヘッド側に残りの油
路をシリンダロッド側にそれぞれ連通した多段シリンダ
装置を設け、該多段シリンダ装置の１段目シリンダのロ
ッド先端をトラバースフレームに固定し、一体化した１
段目２段目のシリンダ本体が前記ガイドレールに沿って
移動し得る様にし、２段目シリンダのロッドに押付シリ
ンダを介して研削ヘッドを設け、且トラバースフレーム
に研削ベルトを送給するリールを設け、研削ベルトを研
削ヘッドに掛回す如くしたことを特徴とするものである
。

［作　　　用］ １段目のシリンダ、２段目のシリンダに個々に圧油を給
排すれば各段のシリンダを独自に作動させることができ
る。

又、研削装置に於いでは１段目２段目のシリンダを縮短
させることによりベルトを交換位置に又１段目、２段目
のシリンダを伸長させることにより研削ヘッドを作業ロ
ールに押当てかつ維持することができ、押付シリンダに
よって所定の研削押付力を発生させる。押付力を発生さ
せた状態で研削ベルトを巻取らせつつトラバースフレー
ムを作業ロールの軸心方向に往復動させることによって
圧延ライン中での作業ロールの研削ができる。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明　　　“する
。尚、本発明の多段シリンダについては該多段シリンダ
を本発明に係るベルト研削装置に具体化したものとして
、ベルト研削装置と共に説明する。

第１図、第２図はベルト研削装置の全体概略図であり、
１は作業ロール、２は控ロール、３は圧延材を示す。

左右のハウジング４間に、作業ロール１の上流側、作業
ロール１と平行にガイドビーム５．６を設け、該ガイド
ビーム５．６にトラバースフレーム７を移動自在に設け
る。前記ガイドビーム５．６間にはその両端位置にシャ
フト８．９を回転自在に設け、両シャフト８．９の両端
近傍にそれぞれスプロケット１０．１１を固着し、スプ
ロケット１０．１１間にチェーン１５を掛回す。前記シ
ャフトの１方のシャフト９をギアボックス１２を介して
モータ１３を連結し、又モータ１３にはトラバースフレ
ーム７の位置検出器１４を連結している。

前記チェーン１５とトラバースフレーム７はチェーン固
定金具によって連結してあり、モータ１３によりチェー
ン１５を周回させればトラバースフレーム７は作業ロー
ル軸心と平行に移動し得る様になっている。

プラテン１６及びその上下に配した案内ロールイアや筒
体４１内に組込まれている圧縮バネ５２、ロードセル５
１、押付シリンダ１９等によって構成した研削ヘッド１
８をトラバースフレーム７に作業ロール１に近接離反可
能に設け、該研削ヘッド１８は多段シリンダ装置２０に
支持されている。多段シリンダ装置２０の上下にはモー
タ２１によって回転されるリール４８．４８を設け、両
リール４８゜４８で案内ロール１７．１７　、プラテン
１６を掛回した研削ベルト２２を巻取、巻戻しし得る様
になっている。

又、２３は冷却水ヘッダであり、該ヘッダ２３にノズル
２４が取付けられ該ノズル２４より研削面に冷却水を噴
出し得る様になっており、研削ヘッド１８の下方にはブ
ラケット２６を介してロールワイパー２７を枢支せしめ
、ロールワイパー２７はシリンダ２８によって傾動可能
としている。

更に、第３図〜第５図に於いて詳細を説明する。

トラバースフレーム７の上下左右に計４組のガイドレー
ル２９，３０，３１．３２を作業ロール１の軸心に対し
て直交させて設け、前記ガイドレール２９．３０，３１
．３２の反作業ロール端にエンドプレート３３を取付け
る。又、ガイドレール２９，３０，３１゜３２の間にス
ライドプレート３９で２段目シリンダエンド部を支持さ
れた多段シリンダ装置２Ｑを設ける。

多段シリンダ装置２０は以下の構成である。

第１段シリンダ３６はガイドレールと平行に両側に配し
、Ｏラド３フの先端を前記エンドプレート３３に固定す
る。第２段シリンダ３８を前記第１段シリンダ３６の内
側に配して、第２段シリンダ３８と第１段シリンダ３６
とを姿勢が反対となる様固定１体化し、第２段シリンダ
３８の本体端部を前記ガイドレール２９，３０，３１．
３２に沿って摺動するスライドプレート３９に固定し、
更に第２段シリンダ３８のロッド先端はガイドレール２
９，３０，３１゜３２に沿って摺動自在な研削ヘッド１
８の前部に設けられているプレート４０に固着する。

而して、第１段シリンダ３６を作動させれば、第１段シ
リンダの本体と１体となった第２段シリンダ３８及び第
２段シリンダ３８に固着されたプレート４０を介して研
削ヘッド１８が進退し、第２段シリンダ３８を作動させ
れば研削ヘッド１８が第１段シリンダ３６の作動と無関
係に進退する。

次に前記研削ヘッド１８の前部のプレート４０には第２
段シリンダ３８．３８の中間に該シリンダの軸心と平行
に延びる筒体４１を取付け、該筒体４１の反作業ロール
側には押付シリンダ１９、作業ロール側にはプラテン１
６が取付けである。

押付シリンダ１９の本体４３は、前記筒体４１に摺動自
在に嵌装してあり、Ｏラド４２の基端は固定盤４４によ
って筒体４１に固定しである。

又、筒体４１の作業ロール１側には軸受筒４５を嵌入し
、軸受筒４５にシャフト４６を摺動自在に嵌挿する。シ
ャフト４６の反作業ロール側端には扱止めプレート４７
を固定し、他端にはプラテン１６を枢着する。該プラテ
ン１６は前記したプレート４０に立設した案内板４９に
よってガイドする様にしである。

前記押付シリンダ１９の本体４３とシャフト４６の藺に
は更にバネ座５０が摺動自在に嵌合してあり、バネ座５
０と本体４３間には０−、ドセル５１を挟設すると共に
バネ座５０とシャフト４６間に圧縮バネ５２を圧縮状態
で挟設する。

ここで、第６図に於いて多段シリンダ装置１３５及び押
付シリンダ１９の給排油関係について説明する。

前記第１段シリンダの０ツド３７，３７にはそれぞれ油
路５３，５４を穿設し、一方の油路５３はシリンダ３６
のヘッド側に、他方の油路５４はシリンダ３６のロッド
側に連通し更に両油路５３，５４は第１電磁弁５５を介
し油圧８！５６、油タンク５７へ接続しである。又、第
１段シリンダ３６の本体のヘッド側、Ｏラド側はそれぞ
れ連絡路５８．５９によって連通ずる。更に、第２段シ
リンダ３８の本体のヘッド側、Ｏラド側をそれぞれ油路
６０，６１により第２電磁弁６２を介して油圧源５６、
油タンク５７へ接続する。

又、前記押付シリンダ１９のロッド４２には油路６３を
貫通せしめてシリンダ室６４に連通し、油路６３は可変
絞弁６５、パイロットチェック弁６６を介して′ＩＩＶ
ｉ１切換弁６７に接続し、該電磁切換弁６１は油圧源５
６、油タンク５７に接続する。尚、パイロットチェック
弁６６とＮＷｉ切換弁６７とはパイロットライン６８に
よって接続しである。

又、前記ロードセル５１は図示しない制御０装置に接続
してあり、電磁切換弁６７はロードセル５１からの荷重
検出結果により制御装置によって０Ｎ−ＯＦＦ制御され
る様になっている。

次に、研削作業−について多段シリンダ装置の作動と共
に説明する。

１段シリンダ３６を伸長し、第２段シリンダ３８を縮短
させた状態が待機位置でこれは作業ロールを組替える時
に干渉しないよう研削ヘッド１８を引込めた位置である
。研削作業を開始する場合は回申に示す「研削ベルト巻
戻し位置」迄研削ヘッドを前進させると共に制御装置（
図示せず）に研削時のベルト押付力Ｆ１を設定する。

この時プラテン１６は圧縮バネ５２により案内ロール１
７よりもｘｍｍだけ突出した状態であるため、ロードセ
ル５１の出力値は研削時のベルト押付力Ｆ１よりも（バ
ネ定数×突出ｌｘ）だけ低いロードセル設定値Ｆ２に設
定する必要がある。よって研削時のベルト押付力Ｆ１を
設定すると制御！ｌＩＨ置により演算されてロードセル
設定ｆｉｉＩＦ　２が算出される。次に電磁切換弁６７
を切換えて油路６３と油タンク５７とを連通し押付シリ
ンダ１９を短縮させ、ロードセル５１の出力をＯにした
後、電磁切換弁６７を切換えて油路６３と油圧源５６を
連通し押付シリンダ１９を伸長させる。押付シリンダ１
９は圧縮バネ５２を撓ませ、このバネの撓み量増加によ
り押付力が増大してゆく。更にこの押付力はロードセル
５１によって検出され、検出結果は制御装置に入力され
る。制御装置はロードセル５１からの検出荷重とロード
セル設定値Ｆ２とを比較し、検出荷重がロードセル設定
値Ｆ２と合致すると電磁切換弁６７に切換信号を出力す
る。

切換信号によって電磁切換弁６７が切換ねって図示の中
立位置に復帰し押付シリンダ１９をブロックする。

而して、押付シリンダ１９は研削ベルト２２に所要のベ
ルト押付力Ｆ＋を与えた状態で保持される。

尚、上記ロードセル設定値Ｆ２に設定する過程で押付シ
リンダ１９に供給される油量は絞弁６５で充分絞られ適
正なものとなっていると共に押付シリンダ１４の伸長量
を圧縮バネ５２を介してロードセル設定値Ｆ２に反映さ
せている為、油Φの増減がロードセル設定値Ｆ２に鋭敏
に影響することはなく、電磁切換弁６７の応答性が問題
とならない。

以上の動作により研削ヘッド１８に内蔵されている圧縮
バネ５２が初期設定された後１図示しない制御盤に設け
られた研削開始釦を押すとリール４８．４８’を駆動し
て研削ベルト２２を走行させると共に２段シリンダ３８
を伸長させて、研削ヘッド１８を作業ロール１へ押付け
る。そしてプラテン１６が作業ロール１によって徐々に
押込まれると同時にロードセル５１の出力も徐々に増加
し、ベルト押付力Ｆ１に達すると、制御盤から電磁切換
弁６２へ消磁信号が出力され電磁切換弁６２は図示の中
立位置に復帰し、研削ヘッド１８を初期の目標であるベ
ルト押付力Ｆ１に保持した状態となる。本研削装置では
この状態で作業ロール１の一定個所を所定の時間押付研
削したり、作業ロール１の胴長方向に移動させながら研
削することが出来る。これらは全て図示しない制御盤内
に組込んだシーケンスにより選択運転が可能である。研
削中、研削ベルト２２がリール４８′へ巻取られリール
４８側で約３巻程度になったらリール４８に設けられて
いる回転位置検出器（図示せず）により信号を出し、２
段シリンダ３８は研削ベルト巻戻し位置迄研削ヘッド１
８が後退するまで短縮し停止する。ここでリール４８は
駆動されリール４８′　側で約３巻程度になる迄ベルト
を巻戻す。巻戻しが完了したことを回転位置検出器で検
出後、再度リール４８．４８’を駆動して研削ベルト２
２を走行させると共に２段シリンダ３８を伸長させて研
削ヘッドを作業ロールへ押付ける。そしてプラテン１６
が作業ロールにより押込まれてロードセル５１の出力が
ベルト押付力Ｆ１に達すると２段シリンダ３８を停止し
、ベル１〜押付力Ｆ１に保持した状態で研削を続行する
のである。

研削作業続行中は冷却水をノズル２４から研削面に噴出
させ、冷却する。冷却水は作業ロール１周面に沿って落
下するが、シリンダ２８によって作業ロール１に押当て
られたロールワイパー２７により掻集められ圧延様の外
に排出される。

従って、冷却水が圧延材料に落下して材料品質の劣化を
招くことがない。

研削作業が完了すると、第２段シリンダ３８を電磁弁６
２の操作によって縮短させ待機位置とし、トラバースフ
レーム７も行程端で待機へ戻す。

又、研削ベルト２２が摩耗して該ベルト２２を交換する
場合は、更に第１段シリンダ３６を縮短させ研削ヘッド
１８を圧延機のハウジング外に位置する迄を引込めリー
ル４８．４８’ごと新しいものと交換する。

尚、油圧源の油圧圧力が高い場合は電磁切換弁６７とパ
イロットチェック弁６６との間に減圧弁を設けてもよい
。

又、プラテンに代え押付ロールとしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明に係る多段シリンダ装置によれば
、 （Ｄ　　各段のシリンダを独立して駆動し得る、（Ｕ）
　　第１段のシリンダの油路をロッドに設けているので
配管が外部に露出せず、配管処理が簡単になると共に狭
少なスペースでの設置が可能となる、 ０　各段の駆動能力は相互に干渉されることがないので
自由に選定できる、 （へ）　シリンダ相互を結合１体化しているのでシリン
ダ自体が強度部材としての機能を発揮し、剛性がます、 （Ｖ）　　市販のシリンダを組合せることによって構成
し得るので製作費を低減し得る。

更に本発明に係るベルト研削装置によれば、＆Ｄ　研削
ヘッドを所定の場所に確実に保持できる、 に）　研削ヘッドの進退速度を自在に選定できると共に
制御が容易である、 等の効果を奏し、ベルト研削装置の精度を大幅に向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のベルト研削装置の全体側断面図、第２
図は同前全体平面図、第３図は同前拡大側断面図、第４
図は同前拡大平面図、第５図は同前背面図、第６図は本
発明に係る多段シリンダ装置の説明図、第７図は従来の
多段シリンダの説明図である。 １は作業ロール、１はトラバースフレーム、１８は研削
ヘッド、１９は押付シリンダ、２０は多段シリンダ装置
、２２は研削ベルト、２９，３０，３１．３２はガイド
レール、３６は第１段シリンダ、３７はロッド、３８は
第２段シリンダ、４２はロッド、５３，５４は油路を示
す。 特　　許　　出　　願　　人 石川島播磨重工業株式会社 特　　許　　出　　願　　人 川崎製鉄株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１段目を複数本のシリンダで構成し、１段目のシリ
   ンダ本体と２段目のシリンダ本体とを相互に一体化し、
   １段目のシリンダロッドと２段目のシリンダロッドが相
   反する方向に突出する様にすると共に１段目のシリンダ
   のヘッド側、ロッド側とをそれぞれ連通し、前記シリン
   ダロッドそれぞれに油路を穿設し、少なくとも１の油路
   をシリンダヘッド側に残りの油路をシリンダロッド側に
   それぞれ連通したことを特徴とする多段シリンダ装置。 ２）圧延ロールに対して平行に設けられたガイドビーム
   に沿って圧延ロールの軸心方向に横行するようにしたト
   ラバースフレームに、該軸心に対して直角方向に延びる
   ガイドレールを設けると共に１段目を複数本の、シリン
   ダで構成し、１段目のシリンダ本体と２段目のシリンダ
   本体とを相互に一体化し、１段目のシリンダロッドと２
   段目のシリンダロッドが相反する方向に突出する様にす
   ると共に１段目のシリンダのヘッド側、ロッド側とをそ
   れぞれ連通し、前記シリンダロッドそれぞれに油路を穿
   設し、少なくとも１の油路をシリンダヘッド側に残りの
   油路をシリンダロッド側にそれぞれ連通した多段シリン
   ダ装置を設け、該多段シリンダ装置の１段目シリンダの
   ロッド先端をトラバースフレームに固定し、一体化した
   １段目２段目のシリンダ本体が前記ガイドレールに沿つ
   て移動し得る様にし、２段目シリンダのロッドに押付シ
   リンダを介して研削ヘッドを設け、且トラバースフレー
   ムに研削ベルトを送給するリールを設け、研削ベルトを
   研削ヘッドに掛回す如くしたことを特徴とする多段シリ
   ンダ装置を組込んだベルト研削装置。