JPS6317002B2

JPS6317002B2 -

Info

Publication number: JPS6317002B2
Application number: JP1055280A
Authority: JP
Inventors: Masao Mikami; Hiroyuki Shiozaki
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1988-04-12
Also published as: JPS56109104A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は圧延された金属板のエツジの断面形状
を修正する装置に関する。

従来金属板の冷間圧延加工時、特に焼鈍後の総
圧下率が高くなると、第１図ｂに示す如く板のエ
ツジに板進行方向（矢印）と直角方向に向うクラ
ツクが発生し易くなる。エツジクラツクの発生原
因は第２図に示すロールｃ及c′間で圧延される材
料ｄのエツジd′（斜線部）の側面形状が矩形でな
いため、圧間ｅでは材料とロールは圧延時に接触
しておらず従つてｄ部が圧延により長手方向に伸
びるとd′部に引張り応力を生じこのためクラツク
が発生し易くなると考えられている。一旦エツジ
クラツクが発生すると、例えば連続式冷間圧延設
備の中間スタンドで発生するとそれ以降の圧延中
にクラツクが進展しスタンド間張力のため板が破
断したり或いは後の工程でクラツク部をトリムす
る必要を生じ歩留りの低下をもたらす。

熱間仕上圧延機で圧延された熱延コイルの断面
形状もd′のようにエツジにエツジドロツプがある
ので通常はd′部をトリムしてから冷間圧延され
る。従つて熱延コイルのスケール除去のための酸
洗ラインと冷間圧延機の連続化をはかる場合、連
続ライン中にサイドトリマを設置する必要がある
が、サイドトリマの連続化については板巾変更、
トリム残材の連続処理等技術的にまだ問題を残し
ており連続化の実施を遅らせていた。またエツジ
ドロツプが発生しない場合でも熱間の厚板圧延機
で圧延された厚板に於て、d′部のような円筒状断
面を有するものは製品として通用せずd′部をトリ
ムするので歩留りも低下し、更にトリマを設備す
る必要があつた。

本発明の目的は金属板の巾方向のエツジを加工
することにより次工程の圧延時惹起するおそれの
あるエツジクラツクの発生、延いては板の破断を
防止し歩留りの向上を図るための装置を開発する
ことにある。

また熱間圧延材のエツジは冷間圧延に入る前に
トリムされることが多いが、連続化を行う上で技
術的なネツクポイントであるトリム作業を除去
し、酸洗いと冷間圧延機の連続化を実施すること
により工程の削減、設備を省略を図り生産コスト
を低減することも本発明の目的の一であり、更に
板のエツジを連続的に修正処理することによりト
リムを不要とする熱間圧延製品を提供し各種ライ
ンに於けるトリム作業を除去することも目的の一
である。

前述の目的を効果的に達成する本発明のストリ
ツプエツジの形状修正装置は、板を挾み該板に塑
性変形を与えない範囲で圧縮し且つ軸が板面に平
行な２本の平行ロールと、軸が板面に垂直な１本
の垂直ロールとから成る１組のロールを備え、前
記の垂直ロールの胴部と２本の平行ロールの胴端
部とが２本の平行ロールの軸端を結ぶ線に沿つて
略接触するようこれ等ロールを近接配置すると共
に前記２本の平行ロールの垂直ロール側の軸部
を、該垂直ロールの軸心を中心として回動可能な
軸受にて支承せしめ且つ反垂直ロール側の軸部
を、前記垂直ロールの軸心を中心とする円弧に沿
つて移動可能な軸受にて支承せしめたことを特徴
とするものである。

本発明の原理を説明するに、第３図乃至第６図
に示すように板を挾んで圧縮し板面に平行な軸を
有する平行ロール１，２は板の進行方向（矢印
Ａ）に対し軸の方向Ｂ（板の進行方向と直角な位
置からの傾斜角θで表わす）が変更できる構造を
有し、板面に垂直な軸をもつ垂直ロール３は平行
ロール１，２の胴端面と略々接触するよう接近し
て配置される。第４図に示すように板４のエツジ
は矢印Ｃの方向に回転する垂直ロール３により圧
延され板巾が狭くなつている。第５図に示すよう
に板４は平行ロールにより矢印Ｐの方向に圧縮を
受けるが、この圧縮力Ｐは板に塑性変形を与えな
い程度にする。これは、平行ロール１，２よつて
板４に塑性変形を与えるとその部分の材料は板４
の長手方向に主に伸びるので、圧延された部分は
板４の幅端部に波を発生し易く、圧延上のトラブ
ル（板の多重かみ込み等）を生じる可能性がある
ためである。板の進行方向に対し平行ロールの軸
の方向をθだけ傾けた場合圧縮力Ｐを加えて発生
する摩擦力Ｆと板巾方向に発生する荷重Ｑ、板の
進行方向に発生する荷重Ｇとの関係を第６図に示
す。この荷重Ｑが平行ロール１，２及び垂直ロー
ル３によつて板に作用する状況を第３図に示す。

圧縮力Ｐによつて発生する摩擦力Ｆの分布状況
を第７図乃至第９図に示す。矢印Ｄ方向に進行す
る板４は矢印Ｅ方向に回転する平行ロール１，２
により弾性圧縮を受けるが、ロールと材料との速
度が等しい場合、摩擦力の分布は通常第７図に示
すようになり２本の鎖線の位置ではいわゆる中立
点が存在する。この状態から板速度に比べロール
速度を上げた場合を第８図に、逆に下げた場合を
第９図に示す。第８図及び第９図の場合摩擦力の
合計は夫々＋2μP、−2μP（μは動摩擦係数）とな
り、第７図の場合相対する摩擦力の合力の絶対値
は2μPより小さい。即ち平行ロールにより板に加
えられる摩擦力の大きさは板とロールの速度差を
変えることにより制御可能となる。なお摩擦力Ｆ
は板と平行ロールの相対運動方向に働くので、第
６図に示す摩擦力の方向と板の進行方向に直角な
方向とのなす角αは第４図に示すθとは異なり、
板と平行ロールの速度v_S及びv_Rとの比及び傾斜角
θにより決定される。即ちαはv_S／v_Rの変化に伴
つて変化する。

結局板のエツジを加工するために必要な荷重Ｑ
はＱ＝Fcosαであるから、Ｑはv_S／v_R、θ、Ｐの
いずれかにより制御可能である。但しθ＝０の時
Ｑ＝０であるからθを微少であつても与えておく
必要がある。

前述の原理に基づく本発明の装置の基本的な構
成は、第３図及び第１０図に示すように平行ロー
ル１，１′，２，２′及び垂直ロール３，３′を配
置し、平行ロールの胴端面と垂直ロールの胴面が
接触或いは極く接近して保持されるようにし、且
つ平行ロール軸を板進行方向に対し調節可能に傾
斜させる構造とし、材料４を前記３本のロールで
構成される穴型に押し込み板のエツジの加工を行
うようにしたものである。

板の片側にのみ本装置を構成する事も可能であ
り、また第１０図及び第１１図に示すように板の
両側に構成することも可能である。第１０図は傾
斜角θ＝０の状態を示しＱ＝０であるから板４の
端面と垂直ロール３との間には荷重が発生してい
ない。傾斜角θを０から或る値に増加させると荷
重Ｑが発生する。ロール組（１乃至３）及び
（1′乃至3′）を横方向に自由に移動できる構造に
すると板巾の寸法に応じ荷重Ｑで板のエツジを加
工することになる。平行ロールの入側若しくは出
側、或いは両側にエツジの形状（エツジドロツ
プ）を板厚計等を用いて検出し、この検出値に基
づいて荷重Ｑの値を制御すると最適なエツジの形
状、即ち矩形の形状を得ることができる。

また平行ロール１及び２により板４は荷重Ｐと
いう圧縮力を受けるが、この荷重で塑性変形を生
じたかどうかを判定するためには平行ロールの前
後に板厚計を置くか入側及び出側の板の速度検出
をして材料の伸びの有無をチエツクすればよい。
しかし更に簡単な方法としてあらかじめ板に塑性
変形を起させる最低荷重の値を実験又は理論的に
求めておき、荷重Ｐをその値以下に常に保持する
よう制御すればよい。

以下本発明のストリツプエツジの形状修生装置
の実施例につき添付の図面第１２図乃至第１４図
に基づいて説明する。

平行ロール１，２，１′，２′及び垂直ロール
３，３′は供に夫々軸箱５，５′，６，６′に組込
まれており、平行ロール１，２は可撓継手１１，
１１′を介し夫々駆動軸１３，１３′に接続し、更
に軸方向に伸縮可能な継手１２，１２′を介して
夫々駆動軸１４，１４′に接続し、再び可撓継手
１６，１６′を介し歯車等から成る駆動装置１５
を経て電動機Ｍにより駆動される。駆動装置１５
は平行ロール１及び２の回転方向を第５図に示す
ように一方を反対方向に駆動する。

板の中心即ちライン中心に対し平行ロール１，
２と対称に配置した平行ロール１′，２′は夫々伸
縮及び可撓継手１６及び１６′を介して駆動軸１
７，１８及び１７′，１８′により駆動される。

軸箱５，５′，６，６′は板巾に応じ平行ロール
１，２及び１′，２′を自由に移動可能とするため
垂直荷重Ｐを支持する梁２４，２６に沿つてコロ
軸受２５，２７により支承される。また前記の梁
２４，２６はウエツジ又は油圧シリンダから成る
平行ロールのギヤツプ調整装置２１，２２により
ハウジング２３に取付けられる。また軸箱５，
５′及び６，６′はライン方向の位置を保持するた
め保持金物１９，２０により、更に軸箱５と６及
び５′と６′との相互の間隔は夫々上軸箱５，５′
を上方に押圧する油圧シリンダを内蔵する油圧装
置３８によりその位置が保持される。軸箱５，６
及び５′，６′の板巾方向の間隔を実際の板のエツ
ジ修正作業に入る前に調整するためには軸箱に付
着した接続金物２８に設けたピンに油圧シリンダ
２９のロツドの先端のフツクを引つ掛け油圧シリ
ンダ２９を操作して軸箱をロール軸の方向に移動
する。油圧シリンダ２９の支持脚３０は前記の軸
箱間隔調整が終了し前記のピンとフツクとの結合
が解かれると油圧シリンダ２９と共に下降できる
構造になつている。従つて本装置により板を加工
中は油圧シリンダ２９と支持脚３０は梁２６の下
に下降しており板巾に応じて５と５′及び６と
６′の間隔が自由に変化することを妨げない。

軸箱５の内部構造を第１４図について説明する
に、軸受７は横方向の両方の外側面が垂直ロール
３の軸の延長線上に中心をもつ円筒状凸面３３で
形成されるブロツク３１の内側に保持され、ブロ
ツク３１は軸箱５の同じ曲率の円筒状凹面の部分
に装着される。従つてブロツク３１は軸箱５の内
にあつて垂直ロール３の軸心のまわりに水平に回
動可能に保持される。ロール１の軸心の方向の変
更は軸受７の反対側の軸受８を保持するブロツク
３２をくさび３４を矢印の方向に移動することに
より軸１７の傾斜を調節して行ない、所望の傾斜
角に達した位置で３４を固定し、ピストン３５に
よりブロツク３２をくさび３４に押し付け傾斜角
を保持する機構になつている。

なお梁２４を運転中も一定力で上方に釣り上げ
ギヤツプ調整装置２１に押し付けておくため梁２
４に釣り上げ装置３６及び３７が取付けられる。
釣り上げ装置３７には油圧シリンダが内蔵され
る。

以上本発明の内容の理解のため具体的に説明し
たが、本発明は前述の実施例にのみ限定されるも
のではなく、要旨を変更しない範囲で種々変更を
加え得ることは勿論である。

また前述の本発明の原理に従えば、本発明の装
置は垂直ロールによる圧延荷重の制御装置と平行
ロールによる塑性変形防止機構を付加することに
より一層効果的な運転を期待することができる。

即ち圧延荷重の制御には板のエツジの形状を検
出するか、垂直ロールの荷重を検出して、平行ロ
ールの傾斜角或いは平行ロールの速度を制御すれ
ばよい。傾斜角を大にすれば同じ圧縮力の下で荷
重は増大し、板の進行速度に対し平行ロールの相
対速度を高めれば同じ圧縮力の下で荷重は増大す
る。また平行ロールによる塑性変形の防止のため
には平行ロールの出入側の板厚を計測するか、或
いは平行ロールの圧縮力Ｐを直接計測して圧縮力
を制御すればよい。

本発明のストリツプエツジの形状修正装置は前
述のような構成を有するので、 (i) 圧延により発生するエツジクラツクの発生を
防止することにより圧延時の板破断或いはエツ
ジクラツク発生部分の切除による歩留りの減少
が大巾に改善される。

(ii) 圧延された板に通常発生する板のエツジ近傍
のエツジドロツプ（板厚急変）が改善され歩留
りが向上する。

(iii) 圧延前に本発明を適用することにより、エツ
ジクラツクの発生が皆無或いは減少するので大
圧下圧延が可能になり、これにより例えば連続
式冷間圧延設備に於てはスタンド数の削減が可
能となり、設備費、保全費の大巾な節約をもた
らす。

(iv) 各種ラインに使用されているトリマ（板端部
切断機）を使用しないで済む可能性がある。即
ち熱間圧延材に本発明を適用し冷間圧延前にエ
ツジを修正するようにすればトリムが不要とな
る。従つて酸洗いと連続式冷間圧延機の両ライ
ンの連続化を図る場合、板巾変更時の対応、エ
ツジ残材の連続処理等連続化に際し問題を残し
ているトリムの工程を省略することができ、全
工程を通して連続化が容易となりラインの合理
化ができる。

等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延中に発生するエツジクラツクの発
生状況の説明図、第２図はエツジクラツクの発生
機構の説明図、第３図は本発明を構成する各ロー
ルの作用を示す説明図、第４図は第３図に示すロ
ールの平面図、第５図は平行ロールの作用を示す
側面図、第６図は摩擦力と圧延荷重との関係を示
す説明図、第７図乃至第９図は圧縮を受ける板と
ロールとの間に発生する摩擦力の分布状態を示す
説明図、第１０図はエツジに圧延荷重が作用しな
いときのロール組立の中の板の状況を示す説明
図、第１１図はエツジに圧延荷重が作用したとき
のロール組立の中の板の状況を示す説明図、第１
２図は本発明の実施例を示すストリツプエツジの
修正装置の前面図（一部切断図を含む）、第１３
図は第１２図に示す修正装置の側面図（一部断面
図を含む）、第１４図は軸箱の内部構造を示す切
断平面図である。図中１，１′，２，２′は平行ロール、３，３′
は垂直ロール、４は板、５，５′，６，６′は軸
箱、１１，１１′，１６，１６′は可撓継手、１
２，１２′は伸縮継手、１３，１３′，１４，１
４′，１７，１７′，１８，１８′は駆動軸、１５
は駆動装置、２４，２６は梁、２５，２７はコロ
軸受、２８は接続金物、２９は油圧シリンダ、３
０は支持脚である。

Claims

【特許請求の範囲】

１板を挾み該板に塑性変形を与えない範囲で圧
縮し且つ軸が板面に平行な２本の平行ロールと軸
が板面に垂直な１本の垂直ロールとから成る１組
のロールを備え、前記の垂直ロールの胴部と２本
の平行ロールの胴端部とが２本の平行ロールの軸
端を結ぶ線に沿つて略接触するようこれ等ロール
を近接配置すると共に前記２本の平行ロールの垂
直ロール側の軸部を、該垂直ロールの軸心を中心
として回動可能な軸受にて支承せしめ且つ反垂直
ロール側の軸部を、前記垂直ロールの軸心を中心
とする円弧に沿つて移動可能な軸受にて支承せし
めたことを特徴とするストリツプエツジの形状修
正装置。