JPS6230045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、金属帯板の形状矯正装置に関し、
特に矯正の困難な歪を有する硬質で比較較的薄い
板厚の金属帯板まで処理対象とする金属帯板の形
状矯正装置に関する。 ローラレベルは、金属帯板にくり返し曲げ変形
を与えるもので、その過程で部分歪と同時に巾そ
り、長手そりの矯正を行うものである。しかし乍
ら硬質の材料で薄い（板厚対板巾比t/bが小であ
る）金属帯板を処理する場合、部分歪の矯正は困
難であり、他の矯正方法、例えばストレツチヤレ
ベラ、テンシヨンレベラ等に頼らねばならなかつ
た。 ストレツチヤレベラを使用した場合、金属帯板
の両端をグリツプして引張りを与えるものであ
り、歩留まりが悪いうえ生産性を非常に低いとい
う欠点がある。一方、テンシヨンレベラは入側お
よび出側に設けられたブライドルロールにより金
属帯板に連続的に張力を付加してくと返し曲げを
与えるもので、ストリツプ状の材料でなければ矯
正作業ができないという欠点がある。従つてロー
ラレベルを改良する以外良策がないのが実情であ
る。叙上のローラレベルの欠点は以下の事実に起
因する。すなわちローラレベル１台の処理対象材
料の範囲が広いことである。例えば低抗張力鋼等
の軟質金属材料から例えば高抗張力鋼等の硬質金
属材料まで、あるいは、板厚が2.0mm程度の比較
的薄いものから50.0mm場合によつては100.0mm程
度の厚板までを通常１台のローラレベルで矯正処
理する必要がある。この為、硬質の金属厚板を矯
正するのに強度上支障のない設備仕様（大径ロー
ル等）とする必要があるため、必然的に硬質の金
属薄板を対象とするのに最適な設備仕様でなくな
つている。ところで、ローラレベルの改良型であ
るロールベンデイング装置が開発されている。こ
れは、ワークロールを支持するバツクアツプロー
ルの高さ位置を変化させることによつて、ワーク
ロールにかかる金属帯板の曲げ反力により当該ワ
ークロールをバツクアツプロールに沿わせて部分
的に撓ませるものである。 （ロールベンデイング装置については例えば特
公昭40―28335号公報に開示されている。）しか
し、このロールベンデイング装置では、金属薄板
を処理する場合、反力が小さいためロールのたわ
みが充分でなく、依然として満足すべき矯正効果
を得ることができないのが実情である。 更にロールベンデイング装置は多数のワークロ
ールを一斉に曲げる機構であるためレベリング
中、すなわち金属帯板を噛込んだまゝ適宜ワーク
ロールのベンデイング量を調節しようとすると非
常に大きなベンデイング装置を備える必要があ
る。 本発明は、通常のローラレベルに改良されたベ
ンデイングロール機構を組合せることにより比較
的薄い金属帯板であつてもロールベンデイング装
置を有効に働かすようにした矯正装置を提供する
ことを目的とする。 この目的のため本発明は、ローラレベルの前段
に当該ローラレベルのワークロールより細径でか
つ少数のロールベンデイング用ワークロールを設
け当該ロールベンデイング用ワークロールの１本
或いは複数本を上下動可能とし、上下ワークロー
ルの間隔を調整する機構を設けたことを特徴とす
るものである。 以下、図に従い本発明の１実施例を説明する。
図中、参照番号３は通常のローラレベルで、多数
のワークロール１を上下に配列し、上下それぞれ
をバツクアツプロール２で支持させており、上下
ワークロール１の間を被処理材料たる金属帯板が
通過する際曲げ力を与えてそり歪を矯正する機構
となつている。 ローラレベル３の上流側には上記ワークロール
１より細径の上下ワークロール５，５′を含むロ
ールベンデイング機構が設けられている。ワーク
ロールを屈曲させるためのロールベンデイング装
置は、上ワークロール５あるいは下ワークロール
５′のいずれか或いは両方に設けることができる
が、本実施例では上ワークロール５に設けた場合
を示している。 バツクアツプロール６は、バツクアツプサポー
ト１３に支持されており、上ワークロール５長手
方向に多数列配設され、上ワークロール５の撓み
を防止する。このバツクアツプロール６は、スラ
イダ機構１４、ウエツジ１２、調整ネジ１１およ
びウオー減速機１０を介して単独にあるいは相互
に一定の関係をもたせて高さ調整を可能としてあ
る。この高さ調整を行うことにより上ワークロー
ル５は、上下ワークロール５，５′間を通過する
被処理材料たる金属帯板による曲げ反力を受けて
バツクアツプロール６の高さに応じた曲げ変形を
受ける。バツクアツプロール６′は下ワークロー
ル５′を上ワークロール５の如く撓むことのない
よう支持している。なお、図中、参照番号８，９
はそれぞれ上部フレーム、下部フレームを示し、
７は金属帯板の入側サポートロール、４は出側の
ホールドダウンロールである。 ところでワークロール５，５′の径は、ローラ
レベルのワークロール１と比較して細径とする理
由につき下記する。 ローラレベルのワークロール１は対象とする被
処理材料の厚さの上限によりその必要径が変動す
るが、例えば上限が32mmである板厚範囲の金属帯
板を対象とする場合、径が280mmのワークロール
を使用する必要があり、板厚範囲の上限が高くな
ればそれだけ大径のワークロールを使用しなけれ
ばならない。 一方ロールベンデイング機構におけるワークロ
ール５，５′のロールベンデイング量はワークロ
ールに負荷される荷重の大きさによりその値が決
定される。又、ワークロール径によつてロール自
身の剛性が変わり、負荷が一定であつてもロール
ベンデイング量は変わる。 ワークロールの撓み量δは、次式により求める
ことができる。 δ＝Ｗ・ｘ_２／２４Ｅ_ｒＩ（ｘ−ｌ）^２ Ｅ_r：ワークロール材料のヤング率 Ｉ ：断面二次モーメント Ｉ＝πｄ^４／６_４ ｄ：ワークロール径 ｌ ：ロールベンデイング部長さ ｘ ：ロールベンデイング開始点からの距離 ｗ ：ワークロールに負荷される単位長さ当りの
荷重 近似的に次式で求められる。 Ｐ ：処理材料の加工曲率半径 ｔ ：処理材料板厚 Ｅ_n：処理材料のヤング率 ：処理材料の降状応力 Ｃ ：ワークロールのピツチ 上記の条件に基づき計算すると、可能なロール
ベンデイング量は処理材料、レベリングロール径
によつて違つて来ることが分かる。その代表的な
試算結果と、実測データーの一例を示すと第２図
のとおりである。 図中ａはワークロール径ｄが140mmの場合、図
中ｂはワークロール径ｄが280mmの場合を示す。
必要ロールベンデイング量は処理材料仕様により
異なつてくるが、処理材料の内部引張力又は圧縮
応力がロールベンデイングが掛つてない部分に比
べて2.5〜５Kg/mm²の差を有する状態に保つ必要が
ある。この値以下であれば部分歪（圧延歪）をロ
ールベンデイング装置によつて矯正する能力はな
いことが種々の実験により確かめられている。
今、限界値を5.5Kg/mm²とすると、各ロール径各板
厚に於ける必要ロールベンデイング量を計算する
ことができる。計算結果は第１表の通りである。
（なお、板幅はロールの支点間1500mmより長くし
た。）

【表】 これにより、第２図のグラフ上にプロツトする
と280mm径のワークロール径はロールベンデイン
グによる矯正効果がなく、140mm径のワークロー
ルでは薄物についても充分のロールベンデイング
による矯正効果が得られることが明白である。 従つて、ロールベンデイング機構におけるワー
クロールは充分細径にする必要があり、少なくと
もローラレベルのワークロールの径より小径とし
なければならない。 次に本実施例に示す形状矯正装置の作用につい
て説明する。 圧延工程を出た金属帯板はそのまゝあるいはコ
イル状で次工程である形状矯正工程に送られてく
る。金属帯板は、まずサポートロール７上を通り
ベンデイングロール機構の上下ワークロール５，
５′間を通過する。この際処理材料たる金属帯板
の板厚および歪の状態に対応するワークロールの
ベンデイング量およびベンデイングパターンがバ
ツクアツプロールにより予め設定されている。上
下ワークロール５，５′間を通過する際、金属帯
板に強い曲げ作用が働き部分的な圧延歪等の矯正
が行われる。上下ワークロール５，５′間を通過
し排出される金属帯板には部分的歪が存在しなく
なつているが、板巾方向に内部応力の不規則な分
布が生じている。この残留応力及び巾方向、長さ
方向のそり等部分的歪以外の形状不良の矯正のた
め金属帯板は次段のローラレベル３に導入され、
多数のワークロールにより矯正処理され、後工程
で不良発生のない良質な材料となりホールドタウ
ンロール４を介して排出される。 ところで圧延工程を出た金属導板に部分的歪が
存在するのはその板厚が約15mm以下の場合で、そ
れ以上の板厚の場合には部分的歪が生ずることは
余りない。従つて厚板の場合、ベンデイングロー
ル機構を働かすことなく、すなわちワークロール
５，５′間を広く開いた状態で金属帯板を通過さ
せた後段のローラレベル３のみで矯正処理する。 この発明は、以上の如く構成されているため以
下のような効果がある。 (イ) ロールベンデイング機構におけるワークロー
ルを小径にしているため強い曲げ仕事が行われ
金属帯板における部分歪を効率的に消失させる
ことができる。 (ロ) 比較的薄い金属帯板を処理する場合、それぞ
れ矯正対象の異なる。すなわち部分的歪矯正作
用とその他の形状不良矯正用の矯正工程を連続
して設けているため、排出材料には残留応力が
存在しておらず、後工程のシヤカツト、ガスカ
ツトの後ソリがあらわれる恐れがない。 (ハ) 比較的薄い金属板を小径のワークロールにか
けるため、強い曲げによる仕事が発生し、これ
により小径のワークロールとローラレベルとの
間で大きな張力が生じ、積極的な伸びが得られ
る矯正効果が大幅に向上する。 (ニ) 厚板を処理するためにも同一装置を利用でき
ローラレベルのワークロールを厚板用、薄板用
とに区別して組替える必要がなく、従つて駆動
装置等が少なくてすみ経済的である。 (ホ) 既存のローラレベルの前段に本発明の比較的
コンパクトなロールベンデイング機構を設ける
だけ被処理材料の板厚の範囲が広がり既存設備
の有効利用を図ることができる。 (ヘ) ロールベンデイング機構において、少数の細
径ワークロールのみをベンデイングするため、
材料噛込中でも小さなベンデイング装置で自由
にベンデイング量およびベンデイングパターン
を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図は処理材料板厚、最大ロール撓み量およびロー
ルベンデイング機構のワークロール径との関係を
示すグラフである。 １……ワークロール、２……バツクアツプロー
ル、３……ローラレベル、５，５′……ワークロ
ール、６，６′……バツクアツプロール、１１…
…調整ネジ、１２……調整ウエツジ、１３……バ
ツクアツプロールサポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ローラレベラの前段に該ローラレベラのワー
   クロールより細径でかつ少数のロールベンデイン
   グ用ワークロールを設け、該ロールベンデイング
   用ワークロールの１本或いは複数本を上下動可能
   とし、上下ワークロールの間隔を調整する機構を
   設けたことを特徴とする金属帯板の形状矯正装
   置。 ２ 15.0mm以下の板厚の範囲を含む金属帯板ある
   いは15.0mm以下のみの板厚範囲の金属帯板を形状
   矯正する装置において、ローラレベラの前段に該
   ローラレベラのワークロールより細径でかつ少数
   のロールベンデイング用ワークロールを設け、該
   ロールベンデイング用ワークロールの１本或いは
   複数本を上下動可能とし、上下ワークロールの間
   隔を調整する機構を設けたことを特徴とする金属
   帯板の形状矯正装置。