JPS6222686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロールと、そしてクラスタに適合さ
れるアーバ、キヤスタおよびアーバ支持部材から
なる支持機素（backing elememts）とを有する
圧延機に関する。

本発明の目的は、ハウジング形体を有するこれ
らの圧延機の改良を提供することであり、ハウジ
ングの不平行なたわみを最小にしかつ補整（com
pensating）調節の範囲を縮減するように分配さ
れ、かくして通常の作動条件中のたわみを補整す
るロールの等高化（contouring）の必要性を除去
する。

材料の厚みを減じ、それらを２つのロール間で
展延するという原則は変更されていない。その理
由は、異なつた型式の圧延機がより幅広でかつよ
り変形抵抗のある平坦な半成品材料の圧延をでき
るだけ経済的に薄い最終厚みにするように開発さ
れてきたからである。

端部で軸受されかつ支持される２つのロールを
有するような二段圧延機において、材料肉厚の減
少は、材料の所定出側厚と同等な荷重作用時の間
隙を現出するように離間して設定されたロール間
に材料を通すことにより達成される。この工程に
おいて、材料は幅および肉厚の入側と出側との間
の差のほゞ２分の１で形成される円弧によつて画
定される区域全体で両ロールに接触する。幾分簡
略化して説明すると、ロール分離力はロール接触
面積と材料の平均変形抵抗との積である。

ロールは圧延幅全体に基本的に一定な断面二次
モーメント（area moment of inertia）を有する
ので、それらは軸受されかつ支持される端部およ
び力発生材料の側縁部からの距離を増すにつれて
より一層たわむことになる。ロールは不平行たわ
みを受け、それらは、荷重作用時の平行ロール間
隙および平行材料を形成するように、圧延幅全体
についてロール直径を漸次変形することにより、
すなわち、たわみの補整のためのロールの等高化
によつてある程度まで補整され得る。このような
補整量は許容ロール応力と、そしてロール直径変
化により作られる速度差の圧延製品への逆効果と
に制限される。

このような補整がなければ、現出する材料はよ
り薄くかつより長い側縁部分に比べて、その中央
部付近がより厚くかつより短くなる。より大きな
直径のロールは、接触弧状部、接触区域および所
定のパスのためのロール分離力を増加する。

すべてがその端部で軸受されるような、四段圧
延機のロールは、２つのロールが両側に位置され
て、圧縮面に全体的に見て垂直な重なりで整合さ
れる。ワーク・ロール、すなわち材料に接触して
圧延するロールは、より小さな接触弧状部のため
に比較的小径であり、また、所定の厚み減少およ
び所定の接触区域単位当りの所定の変形抵抗のた
めにより小さなロール分離力である。ワーク・ロ
ールの端部での軸受の主目的はこれらのロールの
位置を材料通路に維持することにある。バツクア
ツプ・ロール、外側ロールの直径は、それらロー
ル内のより低い応力およびロール・スタツク（重
なり）のより小さい不平行たわみとするために、
ワーク・ロールの直径よりも適当に大きく形成さ
れるロール分離力はロール間隙調節手段およびバ
ツクアツプ・ロール端部の軸受を介して圧延機ハ
ウジングにより反発される。ロール圧延幅全体が
基本的に一定の直径でなければならないので、そ
の断面二次モーメントも同様に一定でなければな
らない。圧延幅全体における不平行ロール・スタ
ツクたわみの大きさは、単位圧延幅についてのロ
ール分離力の大きさ、圧延幅、ロールの断面二次
モーメントおよびロール部材弾性係数についての
関数である。不平行ロールたわみを補整するため
に１つまたはそれ以上のロールを等高化すること
は常套手段である。等高化における制限は、ロー
ル内の許容応力、そして圧延幅全体での直径変化
から生ずる問題、すなわち、それにより作成され
る速度変化による逆効果とである。高変形抵抗を
有するより幅広の材料の圧延において遭遇するそ
の他の制限は、バツクアツプ・ロール軸受の能力
であり、そしてワーク・ロールに作用するねじり
モーメントおよび圧延材料の展延差に応じた圧延
面のワーク・ロールの可撓性である。ワーク・ロ
ール軸受および材料側縁部からの距離を増加する
と、ワーク・ロールの軸は全ロールの軸により始
めに形成された面からよりたわんで離れることゝ
なる。

この圧延面におけるワーク・ロールのたわみ
は、必然的に歪曲を適合させる場合を除き、圧延
面に垂直な不平行ロールのたわみにより生起され
る変移を増加する。より大きな直径のワーク・ロ
ールは接触弧状部、接触区域、ロール分離力等を
増加するので好ましくない。

小さな直径を有する大きなバツツクアツプのた
めの断面二次モーメントを意図する異なつた圧延
機では、細長いワーク・ロールが圧延面において
適所に保持され、クラスタ・ミル（cluster
mill）が最も好適に設けられている。この最も簡
略な形体、六段圧延機において、圧延面と相対的
に等距離および平行な軸を有する各２つのバツク
アツプ・ロールが四段圧延機における２つのバツ
クアツプ・ロールの各々と代替する。各ワーク・
ロールは各２つのバツクアツプ・ロールと接触
し、それによりロールの圧延材料との接触点から
ワーク・ロールの中心を通りそれぞれのバツクア
ツプ・ロールの中心をつなぐ各線はＹ字状の形体
をとる。Ｙ字の分岐線部はバツクアツプ・ロール
に作用するロール分離力ベクトルを現わす。これ
らのベクトルの大きさおよび方向はロール分離力
の大きさ、ワーク・ロールとバツク・アツプ・ロ
ールとの間の直径比および２つのバツクアツプ・
ロール相互の近接度いかんで決まる。直径比を増
加すると、各バツクアツプ・ロールへの力ベクト
ルの大きさはロール分離力の大きさに近似する。
ワーク・ロールとバツクアツプ・ロールとの間の
より大きな直径比およびバツクアツプ・ロールの
より大きな断面二次モーメントの設定のために12
段および20段クラスター・ミルが導入された。12
段圧延機は、圧延面の各側に配列される１つのワ
ーク・ロール、２つの中間ロールおよび３つのバ
ツクアツプ・ロールを有する。各ワーク・ロール
は六段圧延機のロール配列と同様な各２つの中間
ロールにより圧延面の方向に接触されかつ閉じ込
められる。各中間ロールは支持および位置決めの
ために各２つのバツクアツプ・ロールにそれぞれ
接触する。好適な力ベクトルおよび好適なロール
配列は中間ロール直径の選定において主要な要因
である。20段圧延機においては、更に各３つの中
間ロールが12段圧延機における各バツクアツプ・
ロールに代わり、そして４つのバツクアツプ・ロ
ールがそれぞれ追加されて、全部で20個のロール
により構成される。クラスタ型ロール配列を有す
る従来の圧延機のバツクアツプ・ロールは二段お
よび四段圧延機のロールと同様にその端部で軸受
されて支持する。圧延および支持幅全体において
基本的に全ロールが一定な断面二次モーメントを
有すると、ロール・アセンブリとしては不平行た
わみを受けやすい。高変形抵抗材料の圧延に使用
されるこの型式のより幅広の圧延用圧延機は、し
ばしば速度差による逆効果の程度に対応するよう
に相当に大きなロール等高化のため補整を必要と
する。

この圧延機の従来の型式において、極めて一般
的な場合、その軸受を介してバツクアツプ・ロー
ルの端部により働かされるロール分離力ベクトル
への反力は一側に枢着されかつ他側に連結ロツド
とロール間隙調節手段とが設けられたフレームに
より与えられる。閉鎖型フレームに生じるような
反作用モーメントを欠いていると、枢着フレーム
は圧延機の全体的弾性、ミル・スプリング（mill
spring）に相当な影響を及ぼす。

クラスタ型圧延機の構造における１つの改良
は、バツクアツプ・ロールを、キヤスタ、アーバ
およびアーバ支持部材からなる支持機構
（backing elements）と置換えることである。全
キヤスタ間にそしてアーバ上の端部キヤスタに直
接隣接してアーバ支持部材を定置させることは、
圧延および支持幅全体についての支持空間部にお
いて支持機素のロール分離力ベクトルに抗するハ
ウジング反作用の発生を可能にする。ロール端部
の軸受の能力により従来の圧延機に課されるロー
ル分離力の限界は、また、支持機素が全圧延また
は支持幅についてキヤスタを設けられ、その幅に
調和した総能力を有するので無視され得る。ワー
ク・ロール間の間隙の大きさを調節するためにア
ーバ上でかつアーバ支持部材内に位置される偏心
手段を採用することは単一圧延機ハウジングの使
用をまた可能にする。アーバ支持空間部での圧延
および支持幅全体における支持機素のロール分離
力ベクトルに対するハウジング反作用は最も重要
である。その理由は、前記幅全体におけるバツク
アツプ・ロールの基本的に一定な断面二次モーメ
ントと相違するので、ハウジングはある種の圧延
条件に応じて合成した非不平行たわみに近似する
ように、そしてそのような条件の通常の範囲内に
あるためにそれを最小にするよう形成され得るか
らである。全体的形体として圧延面を水平にする
と、単一ハウジングは、大きな断面で相対的に短
い柱部により４つの隅部で連結されて、材料通路
のための開口部とロール・アセンブリ空胴部を構
成する上方部分と下方部分とからなる。通路開口
部の寸法および形体は圧延材料の幅によりそして
圧延ハウジングに付加される装置により決定され
る。ロール・アセンブリ空胴部の寸法および形体
はロール・クラスタの寸法およびその構成機素相
互間の位置関係により設定される。水平面内にお
ける全体的なハウジング寸法はかくして圧延材料
の最大幅、ロール・クラスタの選定、荷重作用時
の柱部の弾性許容伸張度等により確定される。

このハウジングの従来の型式は、水平面、垂直
面およびその他種々の角度で配列される多数の表
面により形成された外形形体を有する。全表面は
ハウジング中心軸に関して対称である。上方およ
び下方ハウジング部分は、その軸でのより大きな
断面二次モーメントを提供しかつ不平行ハウジン
グたわみを減少するように、ハウジングの四側で
始まりそしてハウジングの垂直中心軸の回りの水
平表面で終端する平面およびテーパ付表面により
形成される。重要なことは、圧延材料通路の上方
と下方でのハウジング断面は平行またはほゞ平行
に保持され、圧延および支持幅全体について実質
的に一定な断面二次モーメントを有していること
である。このハウジング形体に関連してなされる
要請にもかかわらず、また非常に狭い圧延幅の場
合を除外して、不平行ハウジングたわみの補整に
おいて１つのロールの等高化のみならず、圧延幅
およびロール分離力における変化に対するハウジ
ング反作用を有効に補整すべき異なつた大きさの
いくつかの曲率を設ける必要があることが操業の
際に経験された。

圧延機ハウジングの不平行たわみのための調節
自在な補整が導入され、通常の圧延幅の範囲およ
びロール分離力変化におけるロールの等高化のた
めの要求を除去することが意図された。個々に調
節自在な第２の偏心手段は、主として、１つの支
持機素のアーバ支持部材に設けられる。１つの支
持機素のみでは非常に制限された効果でしかない
ので、これらの手段は上方ロール・クラスタの２
つの内側支持機素にあとで組込まれ、そして駆動
装置が荷重作用時に補整調節できるようにつくら
れる。この調節自在な補整は、ほとんどの圧延機
のロールの等高化のための多様な要求を排除はし
たが、より幅広の圧延機では少なくとも１つの湾
曲されたロールの等高化を必要とし、このこと
は、ハウジング形体および断面二次モーメントの
最終的な釣合（proportioning）が圧延機の用途
の通常の範囲内でのいずれの条件をも満たしては
いないことを強く示唆している。前記補整手段の
目的は、その駆動のための装着必要条件により幾
分否定された。

有益で釣合のとれた断面二次モーメントを得る
ように予めテーパづけられていて、ロール・クラ
スタ空胴部の方向にある上方ハウジング中央部分
は、補整手段駆動部を収容するように平行に形成
されている。頂部から底部へのハウジング部分の
非対称性はこれらの部分に対して異なつたたわみ
曲線を生じ、要するにそれは従来のロール研削で
得られる曲線とはしばしば両立していない。それ
故、調節自在なたわみ補整の相当な部分はこの非
対称により生ずる状態を矯正するように費やされ
ねばならない。

従来のものと異なるハウジング形体が最近導入
されている（Sendzimerの米国特許第3815401
号）。このハウジング形体はハウジングの圧延材
料通路の端部の２つの重い側方フレームとそれら
の間に伸延する上方および下方横断スラブとによ
り主として画定され、中央部で最も厚くそして２
つの側方へとテーパづけられ、それにより側方フ
レームの高さは少なくとも下方フラブの底部から
上方スラブの頂部への最大垂直距離に実質的に等
しい。側方フレームとスラブのたわみの組合せ効
果は、圧延幅の差異およびロール分離力のよう
に、ワーク・ロールの加工長および通常の加工条
件の範囲内においては実質的に一定であるよう現
われる。このハウジング形体は全ての条件につい
てゼロ・クラウン（zero crown）、すなわち不平
行たわみのための補整を多分に必要としない。周
知のビーム論理（beam theories）をこの要求の
基礎として引用して説明する。

クラスタ・ミル・ハウジングの上方および上方
部分の断面高さは、ロール・クラスタを包囲しか
つ支持するようにそして材料通路および種々の付
加装置に好適な開口部を有するように準備する必
要があるのでハウジング中央部から材料通路面ま
での間隔をおいて相当に変化する。重い側方フレ
ームは、荷重作用点から最も離間した位置で断面
高さを急峻かつ付加的に激烈に増加する、すなわ
ちクラスタ空胴部の波形を構成する。周知のビー
ム論理は、いかなる合理的な精度に対しても、荷
重作用点からの種々の間隔における断面二次モー
メントにそのような急峻かつ激烈な変化を有して
いるとビームのたわみ相互作用を決定しうるよう
には誘導しない。明らかに、荷重に極めて近接し
た相対的に弱いビーム区域は、特に１つのビーム
区域から次の１つへの転移が急峻であるとき、前
記ビームの更に離間した位置にあるより強い区域
よりも更に荷重に応じてたわんでしまう。種々の
荷重および分布でワーク・ロールの加工長におい
て実質的に一定であるフレームとスラブとのたわ
みに要求された合成効果に対して、論理はビーム
たわみ曲線の形体および大きさが荷重およびその
分布の変化により影響されることと一致する。そ
の変化はこの型式の従来の圧延機において経験さ
れる異なつたロールの等高化のため補整の要求と
一致する。中間部および重い側方フレームにおい
て最も厚いテーパ付きスラブと異なるので、所定
の荷重条件に対する非不平行たわみの状態に接近
するビームの形体に向けたビーム論理の適用は、
ビームの長さ全体における曲線形体で断面二次モ
ーメントを生じさせるべきである。このことにつ
いてはより良い開発が本発明についての詳細な説
明で提供される。

本発明の目的は、１つの通常の圧延条件および
調節自在な補整手段の限度範囲内の大きさにおい
て、圧延幅全体におけるワーク・ロール間の間隙
に影響を及ぼすこととなる不平行ハウジングたわ
みを最小にするようハウジング部材を釣合し、そ
れによりロールの等高化を補整するたわみのため
の要求を解消し新るクラスタ型圧延機のためのハ
ウジング形体を提供することにある。

図面、特に第１図および第６図を参照すると、
全体としてのハウジングＨは上方ハウジング部分
１と下方ハウジング部分２とそして上方及び下方
ハウジング部分１および２の各対応する四隅間を
連結する隅柱部３とにより構成される。番号１０
で示されるものは材料通路開口部である。

上方および下方ハウジング部分１および２は相
互に適当に離間して垂直方向に積重ね合わされた
位置関係に配列される。ハウジング部分１および
２は、その間にロール・アセンブリ空胴部Ｃおよ
び材料通路開口部１０の上下面を画定するよう形
成された相互に対面する内側表面１ａおよび２ａ
と、後述から明らかとなるような凸状湾曲面形体
に形成された相互に離間する方向に位置する外側
表面１ｂおよび２ｂと、材料通路の入側と出側と
に位置する端部表面１ｃおよび２ｃと、材料圧延
方向の両側に位置する外側表面１ｂおよび２ｂと
を有する全体的形状として長立方体様の輪郭外形
形体をなす。

ロール・アセンブリ空胴部Ｃ内において、ワー
ク・ロール９は２つの内側中間ロール８により支
持され、内側中間ロール８を支持する３つの内側
中間ロール７はキヤスタ４、アーバ５およびアー
バ支持部材６によりそれぞれ構成される４つの支
持機素（backing elements）に受けられる。こ
のような支持機素の構造についての詳細は、
Rastelliの米国特許第3528274号に参考例として示
されている。かくの如く同様な基本的構造を有す
る圧延機の構成、そしてクラスタ・ミルのハウジ
ングに作用する力およびそのような力に対するハ
ウジング反作用について改めて考察することは、
本発明をより容易に理解できるであろう。

第１図に示されている矢印について考察する
と、ロール分離力１１は、力学的解析により、ワ
ーク・ロール９および中間ロール７，８の中心を
介して内方支持機素に発生される力ベクトル１２
および外方支持機素に発生される力ベクトル１３
に変換される。これらの力ベクトル１２，１３
は、第２図に示されるように、個々のアーバ支持
部材６に働く力ベクトルの総和を現わしており、
更に、力学的解析によつて、垂直ベクトル分力１
４，１５および水平ベクトル分力１６，１７で現
わすことができる。

圧延方向に位置する垂直面における閉鎖形フレ
ーム・ハウジングの反作余を検討するために、１
つの内方支持機素に作用するそれぞれの分力１
４，１６の総和が各ベクトル１２に代用され、そ
して同様に、１つの外方支持機素のそれぞれの分
力１５，１７の総和が各ベクトル１３に代わる。
ロール・クラスタの上方および下方ハウジング部
分１および２はそのときロール回転軸方向に位置
する垂直面において相互に離間する方向のモーメ
ントをそれぞれ受け、その力は２つの内方支持機
素の各々の垂直分力１４の総和と、２つの外方支
持機素の各々の垂直分力１５の総和とである。ロ
ール・クラスタ水平面の圧延方向両側におけるハ
ウジング部分もまた相互に離間する方向のモーメ
ントを受け、その力は２つの内方支持機素の各々
の水平分力１６の総和と、２つの外方支持機素の
各々の水平分力１７の総和とである。力に応じた
閉鎖形フレームのたわみ処理についての論理は、
閉鎖形フレーム・ミル・ハウジングに関するA.I.
Zelikowの理論によれば、閉鎖形フレームのいか
なる側部におけるたわみを伴うモーメントに対し
てもフレームのその他の側部にたわみを同様に生
ずることなしに対応することは出来ず、１つの側
部に生じたたわみは、ほかの側部に発生されるた
わみに対する抵抗力によつて減少される。従つ
て、水平方向におけるハウジング部分に作用する
モーメントは、外方向へのたわみに対する水平方
向におけるハウジング部分の抵抗力ばかりでな
く、内方向へのたわみに対する垂直方向における
ハウジング部分の抵抗力を共に受ける。同様に、
垂直方向におけるハウジング部分に作用するモー
メントも、外方向のたわみに対する垂直方向にお
けるハウジング部分の抵抗力ばかりでなく、内方
向のたわみに対する水平方向におけるハウジング
部分の抵抗力をも受ける。要約すると、各モーメ
ントは、短いスパン（span）全体について比較
的大きな断面二次モーメント（ar ea moment of
inertia）を有し、かつ、別の縦座標において前記
ハウジング部分に作用するモーメントにより生じ
る逆モーメントを受けるハウジング部分にも作用
する。そして、そのモーメントの効果と逆モーメ
ントとの間の差異のみによつて別の縦座標におけ
るハウジング部分のたわみと関連したいかなるハ
ウジング部分のたわみをも発生する。このような
差異は、ロール・クラスタの構成部材を好適なベ
クトル１２，１３を生ずる方向に寸法づけること
により、そして適当な断面二次モーメントの方向
にロール・クラスタ空胴部Ｃと材料通路開口部１
０との間において隅柱部３を釣合わせることによ
り減少できる。この問題の考察において、圧延方
向に位置する垂直面内におけるハウジング部分の
不平行たわそれ無視してもよい。

このようなモーメントと逆モーメントとの釣合
または近似的釣合の状態は、ミル・ハウジングの
水平面内に作用する正面および背面に向かう力が
ない場合、第１図に見られるハウジングの前部と
後部との間に伸延する垂直面内には達成されえな
い。垂直分力１４，１５は上方および下方ハウジ
ング部分を外方へ圧追しているため、もしそれら
のハウジング部分がそのような不平行たわみに耐
えるように形成されていなければ、その不平行た
わみを生じてしまう。所定の荷重条件に適した典
型的な形体から逸脱してしまうと、分力１４，１
５により作成されるモーメントに応じて、上方お
よび下方ハウジング部分に前記垂直方向の不平行
たわみを生じ、それにより、たわみに抗する隅柱
部３の抵抗力により生るず逆モーメントの効果に
よつてこの不平行たわみの大きさが減少される。

第１図に見られるハウジングの圧延方向両端部
間に伸延する水平面内において、水平分力１６，
１７は上方および下方ハウジング部分１および２
を外方に圧迫するとき、もしそれらのハウジング
部分がその荷重条件に対応した不平行たわみに抗
するように形成されていなければ、水平分力１
６，１７により生ずるモーメントに応じた不平行
たわみをこの面内に生ずる。

垂直分力１４，１５および上方および下方ハウ
ジング部分に作用するたわみ反作用についての説
明から始める段階的な説明を行うことは、本発明
によるハウジング形体に設けられる改良について
のより良い理解の一助となるであろう。ロール・
クラスタ空胴部Ｃに関連した寸法、材料通路開口
部１０の寸法および隅柱部３の所望断面によつ
て、精密な限度内で達成される水平面内における
これらのハウジング部分の寸法に関しては、周知
のビーム論理が第１図に見られるハウジングの圧
延方向両端部間に伸延する垂直面において上方お
よび下方ハウジング部分１および２の初期段階に
おける外側表面１ｂおよび２ｂの形体を決定する
のに採用される。所定の荷重条件でそのスパン部
分全体について不平行たわみの状態に近似させる
ビームは、そのスパン全体におけるそのような状
態から生ずるビームの一定な断面二次モーメント
のたわみ曲線と釣合される断面二次モーメントを
有するものではない。それらのスパン全体におい
て作用する垂直分力１４，１５により現わされる
荷重条件のための効果についての論理はそのスパ
ンの前記垂直面内における上方および下方ハウジ
ング部分の断面二次モーメントの初期段階におけ
る釣合に採用される。最大ビーム力と同等な所望
応力を設定すると、ハウジング部分の外側表面１
ｂ，２ｂに形成されるべきロール回転軸方向の曲
線の断面二次モーメントは曲線１８ａの絶対的寸
法の決定を容易にする。第３図は、このような垂
直面内での釣合に適合するための上方ハウジング
部分１の初期形体を示し、それは下方ハウジング
部分２にも同様に適用される。

第４図は上方ハウジング部分１の第２段階にお
ける形体を示し、その形体は下方ハウジング部分
２にも同様に適用される。

ロール・クラスタを空胴部Ｃ内に収容しかつ支
持できるように適合させると、第２段階の形体で
は、垂直分力１４，１５のスパン全体における初
期段階形体の断面二次モーメントの釣合を確実に
維持する。重要なことは、最もゆるやかな変移を
仮定した場合に、ハウジング部分の外側表面１
ｂ，２ｂの形体を画定する曲線１８ａ，１８ｂか
らなる複合釣合曲線は、ロール・クラスタの支持
を形成することにより必要とされるような断面高
さ差を減縮し、そして垂直分力１４，１５の作用
位置から離間した位置で大きな断面二次モーメン
トが蓄積してしまうのを回避することである。こ
れらの曲線の形成は力が作用されるスパンおよび
荷重に対する上方および下方ハウジング部分１お
よび２を現わすビームのたわみ反応の属性を維持
するのに必須のものである。

上方および下方ハウジング部分１および２の最
終段階の形体は、第１図に見られるハウジングの
圧延方向両端部間に伸延する水平面内で作用する
水平分力１６，１７により生起されるモーメント
を処理し、そして、もしそのような荷重条件で水
平面内で前記スパン全体における不平行たわみに
抵抗またはそれを相殺する方向にそれらの断面二
次モーメントを釣合するように形成されていなけ
れば、水平分力１６，１７がそれらのハウジング
部分に引起されるスパン全体における不平行たわ
みを処理する。前記スパン全体にわたるハウジン
グ部分の水平面内における不平行たわみを回避す
ることは、水平面内において外方に膨出する曲線
を提供し、かつその影響に比例した垂直面内にお
ける外側に膨出する曲線を適合することにより達
成でき、水平面内の寸法的変化は垂直面内の断面
二次モーメントで釣合されることゝなる。垂直面
内における不変または増加される外方膨出曲線に
よつて水平面内に要求される断面二次モーメント
の釣合は、水平面内におけるより小さな大きさの
曲線またはその曲線の除去となり、それにより水
平面内の不平行たわみが減衰されそして垂直面内
におけるたわみを補整することにより均衝がズラ
される。第５図は水平面内に位置する各端部表面
１ｃ，１ｃに外方膨出曲線１８ｃを有し、そして
両面の断面二次モーメントの釣合を調整する本発
明により形成される上方ハウジング部分１を示
す。外方膨出曲線１８ｃを消去する程度に増大さ
れた大きさで水平面における外方膨出曲線を設け
ることによつて生ずる水平面に要求される断面二
次モーメントの釣合についての調整手段が第６図
に示され、それは本発明により形成されるクラス
タ・ミル・ハウジングであり、上方ハウジング部
分１および下方ハウジング部分２、隅柱部３およ
び材料通路開口部１０を有し、その外形形体は複
合釣合曲線１８ａ，１８ｂにより画定される。

荷重の作用に対するビームのたわみ反応との関
係から明らかなように、ハウジング部材の釣合ま
たは断面二次モーメントの釣合のみで、本発明に
よるハウジング外側形体により提供されるような
ビームの一定な断面二次モーメントのたわみ曲線
が、その荷重条件で、ビーム・スパン、圧延機の
圧延または支持幅の部分全体において不平行たわ
みを精密な大きさの複合釣合曲線１８ａ，１８ｂ
または１８ａ，１８ｂ，１８ｃで除去または最小
化できる。

不平行たわみを生じがちな圧延条件下における
１つの荷重または圧延条件のための典型的な曲線
から小さく逸脱することは、閉鎖型フレームのた
わみ反応を処理する論理と一致しており、不変的
に対応する隅柱部３のたわみに対する抵抗力によ
り部分的に解消される。圧延における経済性は、
ロール分離力および圧延幅能力を有するまたはそ
れに近似した圧延機の利用を示唆する。圧延が設
計圧延幅より幾分小さいとき、ワーク・ロール
９、内側中間ロール８および外側中間ロール７か
らなるロール・スタツクの断面二次モーメントは
圧延幅を越えて隣接するアーバ支持部材６にロー
ル分離力を分配し、それによりたわみ効果を除去
し、ロール分離力はどちらかと言えば計画圧延幅
より小さいところに作用する。従つて、設計圧延
条件において非不平行たわみの段階に近接するよ
う本発明により形成されたクラスタ・ミル・ハウ
ジングは、設計圧延幅全体においてワーク・ロー
ル９間の平行または近似平行間隙を提供し、そし
てそのような条件および準備される調節自在な補
整手段の能力の十分な範囲内の大きさである通常
範囲の圧延条件において、圧延幅全体における間
隙の不平行を制限し、それによりハウジングの不
平行たわみの補整におけるロールの等高化に必要
な要素を除去し、従来のこの型式のハウジングで
経験されるような調節自在補整手段の能力より卓
越できることゝなる。調節自在補整手段の例は前
に引用したRastelliの米国特許第3528274号に開示
されており、それは本発明におけるアーバ５のよ
うなシヤフトに締着された偏心軸受デイスクから
なる。

第６図に示されるハウジングは鋳造処理で得ら
れるような一体構造であるが、それはまた同様な
効果を達成するような製作方法に沿つて、相互に
組合されるいくつかの部分から構成することもで
きる。ハウジングへ付加装置を装着することやそ
のすえ付けおよび取扱いのために必要となるよう
なハウジング形体の小さな変更は本発明の主旨お
よび技術から逸脱するものではないことを理解す
べきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は閉鎖形フレーム・ハウジング内のロー
ル・クラスタの正面図で、ロール分離力および支
持機素において作用される力ベクトルをそれぞれ
矢印で現わす。第２図は上方支持機素の個々のア
ーバ支持部材において作用されるような力ベクト
ルの等角投影図であり、また該力ベクトルの水平
および垂直分力を示す。第３図は上方および下方
ハウジング部分の両者に適用する最終形体に近い
下方ハウジング部分の移行段階の等角投影図を示
す。第４図は上方および下方ハウジング部分の両
者に適用する最終形体に近い上方ハウジング部分
の別の移行段階を等角投影図で示す。第５図は上
方および下方ハウジング部分の両者に適用するよ
うな本発明による上方ハウジング部分の１つの任
意形体の等角投影図。第６図は本発明によるクラ
スタ・ミルハウジングの等角投影図。 １……上方ハウジング部分、２……下方ハウジ
ング部分、４……キヤスタ、５……アーバ、６…
…アーバ支持部材、７……外側中間ロール、８…
…内側中間ロール、９……ワーク・ロール、１０
……材料通路開口部、１１……ロール分離力、１
２，１３……力ベクトル、１４，１５……垂直分
力、１６，１７……水平分力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上方ハウジング部分１と、下方ハウジング部
   分２と、両ハウジング部分１，２の四隅間をそれ
   ぞれ相互に連結する隅柱部３とにより構成される
   クラスタ型圧延機のハウジングＨにおいて、 上方および下方ハウジング部分１，２は相互に
   適当に離間して重ね合わされた位置関係に配列さ
   れ、両部分１，２の外形形体は、相互に対面する
   内側表面１ａ，２ａと、相互に離間する方向に配
   向された凸状湾曲面形体を有する外側表面１ｂ，
   ２ｂと、材料圧延方向両端にそれぞれ位置する曲
   面状の端部表面１ｃ，２ｃと、材料圧延方向両側
   にそれぞれ位置する側部表面１ｄ，２ｄとにより
   画定される全体的形状として長立方体様の形体で
   あり、 相互に対面する内側表面１ａ，２ａ間に画定さ
   れるロール・クラスタを収容しかつ支持する空胴
   部Ｃはロールの回転圧力によつて生ずる不平行た
   わみに抗するように釣合された断面二次モーメン
   トを与えるよう形成され、 前記ロール・クラスタは複数の上方および下方
   支持機素４，５，６を備え、 ハウジング部分の外側表面１ｂ，２ｂの凸状湾
   曲面形体は、支持機素４，５，６のロール回転軸
   方向と該軸に対して直角方向（圧延方向）との二
   方向においてそれぞれ中心部が盛上がるような複
   合釣合曲線１８ａ，１８ｂにより画定される曲面
   であり、その曲面における最高点はハウジングＨ
   の垂直中心軸上に位置づけられ、 ハウジング部分の端部表面１ｃ，２ｃの各曲面
   形体は釣合曲線１８ｃにより画定され、その最外
   方突出点はハウジングＨのロール回転軸方向中心
   を通る圧延方向線上に位置づけられ、 ハウジングＨおよびハウジングの断面二次モー
   メントは、荷重作用時における圧延機の圧延幅全
   体についての不平行たわみを除去または最小にす
   るよう一定の断面二次モーメントのたわみ曲線に
   釣合されて湾曲ビームとして作用する ことを特徴とする圧延機。 ２ ハウジングＨは一体に形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧延機。 ３ 前記ロール・クラスタは圧延面の両面側にそ
   れぞれ４つの支持機素４，５，６を有する20段圧
   延機であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の圧延機。 ４ 上方ハウジング部分１と、下方ハウジング部
   分２と、両ハウジング部分１，２の四隅間をそれ
   ぞれ相互に連結する隅柱部３とにより構成される
   クラスタ型圧延機のハウジングＨにおいて、 上方および下方ハウジング部分１，２は相互に
   適当に離間して重ね合わされた位置関係に配列さ
   れ、両部分１，２の外形形体は、相互に対面する
   内側表面１ａ，２ａと、相互に離間する方向に配
   向された凸状湾曲面形体を有する外側表面１ｂ，
   ２ｂと、材料圧延方向両端および両側にそれぞれ
   位置する平面状の端部表面１ｃ，２ｃおよび側部
   表面１ｄ，２ｄとにより画定される全体的形状と
   して長立方体様のであり、 相互に対面する内側表面１ａ，２ａ間に画定さ
   れるロール・クラスタを収容しかつ支持する空胴
   部Ｃはロールの回転圧力によつて生ずる不平行た
   わみに抗するように釣合された断面二次モーメン
   トを与えるよう形成され、 前記ロール・クラスタは複数の上方および下方
   支持機素４，５，６を備え、 ハウジング部分の外側表面１ｂ，２ｂの凸状湾
   曲面形体は、支持機素４，５，６のロール回転軸
   方向と該軸に対して直角方向（圧延方向）との二
   方向においてそれぞれ中心部が盛上がるような複
   合釣合曲線１８ａ，１８ｂにより画定される曲面
   であり、その曲面における最高点はハウジングＨ
   の垂直中心軸上に位置するよう形成され、 ハウジングＨおよびハウジングの断面二次モー
   メントは、荷重作用時における圧延機の圧延幅全
   体についての不平行たわみを除去または最小にす
   るよう一定の断面二次モーメントのたわみ曲線に
   釣合されて、湾曲ビームとして作用する ことを特徴とする圧延機。 ５ ハウジングＨは一体に形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の圧延機。 ６ 前記ロール・クラスタは圧延面の両面側にそ
   れぞれ４つの支持機素４，５，６を有する20段圧
   延機であることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項または第５項に記載の圧延機。