JPS62187522A - ロ−ラ矯正機及び該ロ−ラ矯正機の駆動装置 - 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、レベリングロールと板材間の滑り疵やユニバ
ーサル軸の折損をなりシシかもトルク循環を防止し得る
ようにしだローラ矯正機及び該ローラ矯正機の駆動装置
に関するものである。

［従来の技術］ 平坦度の悪い板材を矯正して平坦な板を得るために従来
からローラ矯正機が使用されている。

従来のローラ矯正機を第８図及び第９図により説明する
と、図中ａは板材を矯正するための複数のレベリングロ
ール、ｂは各レベリングロールａをバックアップするバ
ックアップロール、Ｃは各レベリングロールａに動力を
伝達するためのユニ／＜−サル軸、ｄは各ユニバーサル
軸Ｃに動力を伝達するためのピニオンスタンド、ｅは減
速機、ｆは電動機であり、上ローラ群及び下ローラ群の
全てのレベリングロールａは１台の電動機ｆによって駆
動し得るようになっている。

上記ローラ矯正機で板材の平坦度矯正を行う場合には、
上ローラ群を図示してない圧下装置により昇降させて上
下のレベリングロールのギャップを調整すると共に上ロ
ール群を、板材進行方向に対して上流側のレベリングロ
ールギャップが小さくなり下流側のレベリングロールギ
ャップが大きくなるよう傾動させ（傾斜圧下）、電動機
ｆを駆動して上ロール群と下ロール群を駆動し、上下の
レベリングロールａ、ａ間に板材を通板させ、全てのレ
ベリングロールａを一定速度で駆動しつつ板材の平坦度
矯正を行っている。

而して平坦度矯正の際レベリングロールギャップは上流
側で小さく下流側へ行くにつれて大きくなっているため
、板材は上流側では小さな曲率半径に曲折され、下流側
では大きな曲率半径に曲折されつつ通板される。又レベ
リングロールａで曲折された板材の進行速度は、板厚方
向中心部での速度を平均速度とすると板材曲折部の半径
方向内周側は平均速度よりも速度が小さくなり、その小
さくなる度合は上記の曲率半径の大小に左右される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のローラ矯正機では、レベリングロ
ールの周速度は全て同一周速度であるため、上述のよう
に、板材曲折部で内周の進行速度が曲率半径の大小に左
右されると小さな曲率半径の上流側ではレベリングロー
ルが板材を押す方向に又大きな曲率半径の下流側では逆
に板材がレベリングロールを押す方向にレベリングロー
ルａ外周と板材との接触部で速度差が生じ、その結果、
レベリングロールａと板材との間に滑りが生じて板材表
面に滑り疵が生じ、又下流側ロールがブレーキとして作
用するトルク循環が生じる。

更に上記のローラ矯正機では上下の各日−ラ群を１台の
電動機ｆにより駆動するようにしているため、電動機ｆ
は対応するロール群の全てのレベリングロールに対して
矯正トルクを出す能力がある。従ってレベリングロール
ａの圧下設定を誤って過大にした場合には、板材が上流
側から２〜３本目のレベリングロールに達したとき、全
ロールに対する矯正トルクが上流側から２〜３本のレベ
リングロールに集中するため、これらのレベリングロー
ルのユニバーサル軸が伝達許容トルクを越え、ユニバー
サル軸が度々破損するという事故が生じる。

本発明は上述の実情に鑑み、板材に対して滑り疵が生じ
ることがなく且つ何本かのレベリングロールに全矯正ト
ルクが負荷されず、しかもトルク循環が生じないように
することを目的としてなしたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上下のレベリングロール間に板材を通板し所
定曲率半径の塑性面げを与えて板の平坦度を矯正するロ
ーラ矯正機において、前記レベリングロールを夫々単独
で駆動し得るよう、各レベリングロールに対応して原動
機を設け、前記レベリングロールの板材接触部の周速を
板材のレベリングロール接触表面の進行速度と同期し得
るよう構成を備え、又各レベリングロールを夫々単独で
駆動し得るよう各レベリングロールに対応して設けた原
動機群を平面的に見て千鳥状に配設すると共に各原動機
からの動力を各レベリングロールに伝達する夫々のギア
群を平面的に見て千鳥状に配設した構成を備えてい　。

る。

［作　　用］ 第１の発明では、各レベリングロールは該レベリングロ
ールと接触する板材表面の進行速度と同期して夫々単独
の原動機により駆動されるため、板材のレベリングロー
ルに対する滑り、原動機からレベリングロールに動力を
伝達するユニバーサル軸の折損、トルク循環が防止され
、第２の発明では原動機群、ギア群は千鳥状に配設され
ているため、ユニバーサル軸の平面的な傾斜角は最大の
傾斜角でも限界内におさえられる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

先ず、本発明の原理について第４図〜第７図により説明
する。

第４図〜第６図は各レベリングロール間で塑性曲げ加工
を受けながら通過する板材の進行速度とレベリングロー
ル周速との関係を示している。

今、ｎ本あるレベリングロールの内、入側からｉ木目の
レベリングロール１１外周と板材Ｐが点×１で接触し、
板材Ｐは厚さ方向中心部で曲率半径ρｉの塑性曲げ加工
を受けているとする。レベリングロール１ｊ　の中心点
ｏｌ、板材Ｐの曲率半径ρｉの中心点ｏ２、点Ｘ１は、
同一の直線１１上にある。この直線１１上における板材
Ｐの厚さ方向の速度は第５図に示すように、中心点０２
がらの距離に比例した大きざで、点×１における板材Ｐ
の進行速度をＶ×１、直線！１と板材Ｐの曲率半径外周
側との交点Ｘ２にお（プる板材Ｐの進行速度をＶ×２、
厚さ方向中心部の板材Ｐの進行速度（平均速度）をＶｌ
とすればＶｘ＋　＜Ｖ；　＜　ＶＸ２である。又レベリ
ングロール１１　と板材２間で滑りを生じさせないため
には、レベリングロール１：の周速度をＷｉ　とすると
Ｗｒ　＝　Ｖｘ＋　の関係があるから、第５図に示す幾
何学的関係より の関係が得られる。ただし、ｈｉ　はレベリングロール
１１　　と接触する部分の板材Ｐの板厚である。

点Ｘｉ、Ｘ２間の板材Ｐ内部に生じている応力は第６図
の折線１２、歪は直線！！３で示される。今、板材Ｐの
内部で塑性歪に達せず、弾性歪状況下にある領域をｈｏ
とし、矯正効果率α：を と定義する。又弾性歪をεｏ１塑性応力をσ、なる関係
にあるから、（至）式がらｈｏを求め、これを（ｎ）式
に代入して整理すると、 となる。

第ｉ＋１木目のレベリングロールにおいても、前述と同
様にして なる関係があり、且つ板材Ｐは連続体であるから、Ｖ　
ｉ　＝Ｖ　ｉ＋＋でなければならないから、（＋）式及
び（Ｖ）式から Ｗｒ−＋＝Ｃｒ　Ｗ；　　　　　　・・・・Ｄとなる。

ここでＣｉ　はｉ木目とｉ＋１本目０レベリングロール
間の速度差係数で となる。

レベリングロールに傾斜圧下を与えると、板材に最小の
曲率半径を与えるロールはレベリングロール全本数ｎに
もよるが、入側から２〜４本目の何れかになり、この最
小曲率半径をρとする。又第０本目すなわち最終レベリ
ングロールでの曲率半径ρｎは一般的に無限大に近い（
１／ρ１→Ｏ）。この関係を適用し、且つ説明を簡略化
するために板材Ｐは全長にわたって板厚一定、すなわち
ｈ＝ｈｉ＝ｈ、、１とすると、最小曲率半径ρを与える
レベリングロールと最終レベリングロールとの間の速度
差係数Ｇはとなる。

一般構造用鋼と高抗張力鋼の場合についてに）式により
速度差係数Ｇを求めると、表のようになる。

板材Ｐに最小曲率半径軸ρを与えるレベリングロールと
最終レベリングロール間では、一般構造用鋼で、０．２
１％、鋼杭張力鋼で２．４４％の速度差を付けて最終レ
ベリングロールの周速を速める必要がある。又それ以外
のレベリングロールでも同様に□最小曲率半径ρの周速
よりも速い周速とする必要があり、その様子は第７図に
示されている。但し第７図では最小曲率半径ρを与える
レベリングロールを第３番目としている。

ところでレベリングロールと板材との間の滑りを防止す
るには、最小曲率半径ρを与えるレベリングロールとそ
れ以外のレベリングロールでは、上述のように順次周速
差を付ける必要があり、そのためには、各レベリングロ
ールは夫々単独の電動機で駆動すれば良い。又このよう
な駆動形式にすれば、２〜３本のレベリングロールに過
負荷が作用することもなく、又上流側と下流側のレベリ
ングロール間にトルク循環が生じることもない。ところ
が各レベリングロールごとに電動機を設けると、レベリ
ングロール間の間隔は小さいのに対して電動機外径寸法
及びピニオンスタンド内のギア間隔は大きいためユニバ
ーサル軸を場所によっては平面的に見てロール軸に対し
大きく傾ける必要が生じる。しかるにこの傾斜角には限
界があり、あまり大きくすることはできず、従って、ど
のユニバーサル軸においても傾斜角が平面的に見て限界
内におさまるよう、電動機やピニオンスタンド内のピニ
オン及びギアの配置を工夫する必要がある。

次に本発明の具体例を第１図及び第２図により説明する
と、上下のレベリングロール１は板材Ｐの進行方向上流
側から下流側へ向けて所定の間隔で配置され、各レベリ
ングロール１はバックアップロール２により支持され、
板材Ｐパスラインより上方のレベリングロール及びバッ
クアップロールにより上ロール群が、又板材Ｐパスライ
ンより下方のレベリングロール及びバックアップロール
により下ロール群が形成されている。又上ロール群は圧
、下装置により昇降し得ると共に傾動装置によって板材
進行方向へ傾動し得るようになっている。

各レベリングロール１には夫々ユニバーサル軸３が連結
され、ピニオンスタンド４には、ユニバーサル軸３の数
に対応して、入力軸５に固着されたピニオン６、出力、
軸、７に固着され前記ピニオン６が噛合する大径のギア
８が収納され、各出力軸、７に【嬶前記ユニバーサル軸
３が連結され、入力軸５には電動機９が連結されている
。

隣り合うギア８同志及び電動機９同志は平面的に見て千
鳥状に配列されているため、隣り合うギア８及び電動機
９の配置間隔を小さくでき、その結果最上流側或いは最
下流側のユニバーサル軸３の平面的な傾斜角βは限界値
内におさめ−１３＝ られる。又上ロール群の各レベリングロール１を駆動す
るための電動機群は下ロール群の各レベリングロール１
を駆動するための電動機群の真上に位置している。又電
動機９からレベリングロール１までの減速比は、夫々の
電動機が同一の電圧・電流値で運転されるとき、対応す
るレベリングロール周速が同一になるように決められ、
必要な周速の差は電圧値又は電流値を［相］式を満たす
如くに調整して得る。

板材Ｐの矯・正時には、上下のレベリングロール１のギ
ャップが調整されると共に下流側に行くにつれてギャッ
プが大きくなるよう上ロール群が傾けられ、板材Ｐが通
板されて平坦度の矯正が行われる。□この際、レベリン
グロール１の板材Ｐとの接触部の周速は板材Ｐのレベリ
ングロール１に対する接触表面の進行速度と同期するよ
う鈴式により定められているため、板材Ｐとレベリング
ロール１との間で滑りが生じることがなく、従って板材
１表面に対して疵が付くことはない。又各レベリングロ
ール１は夫々単独で駆動されているため個々の電動機は
当該レベリングロールを駆動する能力しかなく、過大設
定に遭遇すればレベリングロール１は停止するからユニ
バーサル軸３が折損することはない。

更に、電動機９は板材Ｐからレベリングロール１等を介
してトルクを受けることはないから、電動機９がブレー
キとして作用せず、トルク循環は生じない。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明のローラ矯正機及び該ローラ矯正機の駆動装置に
よれば、各レベリングロールの周速を板材のレベリング
ロール接触表面の進行速度と同期した周速で駆動できる
ため、板材とレベリングロールとの間に滑りが生じるこ
とを防止でき、従って板材に滑り疵が生じないから製品
品質が向上し、又各レベリングロールを電動機で駆動し
ているため、各ロール群を夫々１台の電動機で駆動する
場合のような大きな過負荷が１本のレベリングロールに
作用することがなく、従ってロール折損事故を防止し得
て安全性が向上し、更にトルク循環が生じることもない
、等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のローラ矯正機及び該ローラ矯正機の駆
動装置の平面図、第２図は第１図の■−■方向矢視図、
第３図は第１図のｔ−ｍ方向矢祝図、第４図〜第６図は
本発明の詳細な説明図、第７図は本発明のレベリングロ
ール周速度を示すグラフ、第８図は従来のローラ矯正機
の説明図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ方向矢視図であ
る。 図中１はレベリングロール、３はユニバーサル軸、４は
ピニオンスタンド、６はピニオン、８はギア、９は電動
機を示す。 手続補正口（自発） １．事件の表示 昭和６１年　特　許　願　第２８６６４号２、発明の名
称 ローラ矯正機及び該ローラ矯正機の駆動装置３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 （００９）石川島播磨重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区内神田三丁目５番３号 矢萩第二ビル 第１０頁第１行における を下記の如く補正する。 ＜ｎ＞図面の補正 第６図を別紙の如く補正する。 ７、添付書類の目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上下のレベリングロール間に板材を通板し所定曲率
   半径の塑性曲げを与えて板の平坦度を矯正するローラ矯
   正機において、前記レベリングロールを夫々単独で駆動
   し得るよう、各レベリングロールに対応して原動機を設
   け、前記レベリングロールの板材接触部の周速を板材の
   レベリングロール接触表面の進行速度と同期し得るよう
   構成したことを特徴とするローラ矯正機。 ２）上下のレベリングロール間に板材を通板し所定曲率
   半径の塑性曲げを与えて板の平坦度を矯正するローラ矯
   正機において、各レベリングロールを夫々単独で駆動し
   得るよう各レベリングロールに対応して設けた原動機群
   を平面的に見て千鳥状に配設すると共に各原動機からの
   動力を各レベリングロールに伝達する夫々のギア群を平
   面的に見て千鳥状に配設したことを特徴とするローラ矯
   正機の駆動装置。