JPS6390318A - テンシヨンレベラの平坦度矯正装置 - 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、金属ストリップの平坦度不良を張力と曲げの
複合応力で矯正するテンシ１ンレベラに係り、特に金属
ストリップの＃Ａ端部の平坦度不良を矯正するテンショ
ンレベラの平坦度矯正装置に関するものである。

〈従来の技術〉 一般にテンシνンレペラは被矯正材の金属ストリップに
張力と曲げによる複合応力を与え、金属ストリップを０
，２〜１．５％程度伸ばすことによって平坦度不良を矯
正する装置である。ところが、このように金属ストリッ
プを曲げロールに沿わせて曲げ伸ばすと、金属ストリッ
プの幅端部ば、板幅中央部に比べ幅方向の拘束がないこ
とや、場合によっては板幅中央部の降伏応力より幅端部
付近の降伏応力が低いなどの理由により板幅中央部より
も１１１５！端部の方がわずかに伸びが大きくなり板幅
全体の平坦度を矯正しても幅端部には平坦度不良が残り
製品精度の向上や歩留りの向上を妨げている。

この問題を解法する技術の１つに特開昭５５１５３６２
２号公報に示される技術がある。

この技術は、第６図の（ＩＩＷｉＪ図、第７図の平面図
に示すように、伸長田−ル１１の前後にデフレフタロー
ル３１．３１’　を設置し、該デフレクタロール３１．
３１’には互いに反対方向の一方端にクラウニングを施
しておき、金属ストリップ５の幅や降伏応力、板厚等に
応じてデフレクタロール３１．３１’　を軸方向に互い
に逆向きに移動してクラウニングを施した部分がそれぞ
れ金属ストリップ５の幅端部５ａ、５ｃに当るようにし
、板幅中央５ｂよりも幅端部５ｍ、５ｃの方が伸長ロー
ル１１とデフレクタロール３１．３１’　を結ぶ長さ、
すなわち通板長さが短かくなるようにして幅端部５ｍ、
５ｃの張力を減少させることによって幅端部の伸びすぎ
を防止しようとするものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記した方法では、金属ストリップ５が伸び始
める伸長ロール１１の入口側の領域では、入口側のデフ
レクタロール３１にクラウニングを施した側の幅端部５
ｃの張力が低いため伸びがおさえられるが、金属ストリ
ップ５が伸張ロール１１に接触すると出口側の張力の影
響で張力が次第に上昇し、最も曲げ曲率半径が小さく金
属ストリップ５が最も伸びる伸長ロール１１との接触部
では幅端部５ｃが伸びすぎるため入口側のデフレクタロ
ール３１の一方端にクラウニングを施しても効果が得ら
れない。一方、出口側のデフレクタロール３１′にクラ
ウニングを施した側の金属ストツリツブ５の幅端部５ａ
は最も大きな伸びを生じる伸長ロール１１との接触部の
張力が低くなるため幅端部５ａの伸びすぎをおさえるこ
とができる。この結果、金属ストリップ５の一方端５ａ
は平坦度が矯正できるが、他方端５ｃはほとんど矯正で
きない。

さらに、この装置を交互にクラウニングを施す側を逆に
して複数列配置し、直前に設置された装置で平坦度が矯
正されなかった側を矯正しようとすると、既に矯正され
た側が再び伸びすぎ必ず一方端に平坦度不良の部分が残
ってしまう。

発明者等は、この問題を解決する手段を見出すため幅端
部の平坦度が矯正できない原因を詳細に検討し以下の知
見を得た。すなわち、伸長ロールで金属ストリップを曲
げて伸ばそうとすると長手方向に伸びた分は板厚や板幅
が減少しなければならない。ところが、金属ストリップ
は張力で伸長ロールに押し付けられているため幅が縮も
うとするとそれより外側にあるストリップを引き込まね
ばならず変形は伸長ロールとのａｔｅ力によって拘束さ
れてしまい、中央部では板幅方向にも引張応力が発生す
る。しかし、両端部ではそれよりも外側の拘束がないた
め自由に変形し幅方向応力はぼとんと発生しない。また
、金属ストリップの断面のうち降伏して伸びるのは伸長
ロールと接する面と反対側で長手方向には高い引張ゆ応
力を受けているが、板厚方向応力は零である。このため
幅端部の方が降伏し易く、より１申びること（こなる。

く問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するための本発明の構成は、金属スト
リップの平坦度不良を矯正するテンシ窮ンレペラの平坦
度矯正装置において、伸長ロールと該伸長ロールの反対
側に押えロールとを設け、前記伸長ロールと前記押えロ
ールとは互いに反対位置になる一方端にそれぞれロール
端に向って直径が減少するクラウニングを施すと共にそ
れぞれ軸方向に移動させる手段を設けたことを特徴とし
ている。

く作　　　用〉 いま、長手方向応力をσ８、板幅方向応力をσ　、板厚
方向応力をσ　とする。

一般に金属ストリップの降伏条件はＶｏｎ　Ｍｉｓｅｓ
Ｏ式が実際に近く、 で与えられる相当応力σ、が単軸引張りでの降伏応力Ｙ
に到達したとき降伏を開始する。

ここで、材料が降伏するか否かの状態を比較してみよう
。板の弾性曲げ理論から幅方向に変形を拘束すると、拘
束しない場合の長手方向応力σ８に対し、 幅方向応力は　　　σ、’　７ｃ、・・・（３）１−ν となり、板幅中央部の応力状態に近い。一方板幅端郷で
は幅方向の拘束がないからσｙ−０で長手方向の応力σ
。のみが存在する。また、板厚方向応力σ□はともに零
である。これらを（１）式に代入し、中央部と幅端部の
相当応力σ、′。

一方、幅端部では σ、＝σ８　　　　　　　・・・（５）ここに、νは金
属ストリップのポアソン比と呼ばれるもので、０．３〜
０．３３である。これらの値を入れて（４）式と（５）
式の大きさを比較すると中央部の値は幅端部の値に対し
、０．９５〜０．９８であり幅端部が降伏応力に達して
も中央部は降伏しにくいことがわかる。すなわち、金属
ストリップを単に張力下でロールに沿わせて曲げ伸ばす
方法では幅端部は必ず中央部よりも伸び易く平坦度矯正
が出来にくい性質があることがわかる。さらに、幅端部
で降伏点が低い場合はこの性質が助長される。

本発明はこのような知見をもとになされたもので、中央
部を早く降伏させる手段として伸長ロールに押さえロー
ルを設け、該２本のロールには互いに反対方向の一方端
にクラウニングを施しておき、該２本のロールで金属ス
トリップを締め付け、板幅中央部に板厚方向の圧縮応力
を作用させろものである。作用を具体的に説明するため
に、板厚方向の圧縮応力σ３と幅端部での長手方向引張
り応力σ。

の比を□と定義しよう。ａは負の値である。

１−　ν すなわち、 σ　＝□σ　・・・（６） −ｖ （２１，（３）、　（６）式を（１）式に代入し、中央
部の相当応ａは負の値であるから、ａ（α−シー１）は
必ず正の値でａの絶対値が太き（なるほどσ、′は大さ
くなる。ちなみにν＝０．３〜０．３３として幅端部と
中央部が同時に降伏するためのこれより大きな力で締め
付けると中央部が早く降伏し伸びることになる。

金属ストリップが伸ばされる領域では、長手方向応力σ
８は降伏応力Ｙでなければならないから、伸びを均一に
するための板中央部の板厚方向応力は降伏応力の−０，
０３２〜−０，０１２倍になるように押えればよく、必
要な金属ストリップの締め付は力は容易に求めることが
できる。

次に、押えロールにクラウニングを施した部分が金属ス
トリップの幅端部に当るよう押えロールを板幅に応じて
軸方向に移動すると幅端部に近づくほど金属ストリップ
の押え力は弱まり板厚方向の圧縮応力によ伸びの増加は
なくな９中央部と邦文ロールにクラウニングを設けた側
の伸びを同じ（し平坦度を矯正できる。

一方、伸長ロールにクラウニングを施した部分では伸長
ロールより後方に当然設置されるロールとを結ぶ金属ス
トリップの走行長さが短くなるためこの部分の張力がゆ
るみ押えロールによる板厚方向の圧縮応力で伸びが増し
た中央部よりも坤びが不足ぎみになる懸念がある。これ
に対しては伸長ロールに施すクラウニングを押えロール
に施すクラウニングよりも小さくしても良いし、伸長ロ
ールのクラウニング部と金属ストリップの幅端部の接触
長を押えロールとのそれよりも短くしても良り、伸長ロ
ールのクラウニング側にある幅端部の板厚方向圧縮応力
をもう一方端のそれよりも高くすることで容易に対応で
きる。

また、幅端部での降伏応力が中央部よりも低く、より呻
び易い場合や圧延された金属ストリップの幅端部の平坦
度が極端に悪い場合には、押えロールと伸長ロールでの
金属ストリップの締め付は力を上昇させ中央部の伸びを
増すことによって容易にしかも安定して平坦な金属スト
リップを得ることができる。

く実　施　例〉 以下、本発明の実施例を、第１実施例の側面図である第
１図および第１図の平面図である第２図および第２実施
例の側面図である第３図および本発明に係るテンシロン
レペラの側面図である第４図および本発明に係る伸長ロ
ールの軸方向移動装置の平面図である第５図に基づいて
説明する。

第１図および第２図において、金属ストリップ５は一方
端にロール端に向って直径が減少するクラウニングを施
した伸長ロール１に沿って曲げ伸ばされる。該伸長ロー
ル１の反対側にはもう一方端にロール端に向って直径が
減少するクラウニングを施した押えロール２を設けてお
り、該２本のロール１，２のクラウニング部が金属スト
リップ５の幅端部５ｃ。

５ａに当るように軸方向に移動させている。

また、前後のデフレクタロール３はシリンダ９１によっ
て押し上げられ金属ストリップ５を伸長ロール１に沿わ
せる働きをしている。

さらに、押えロール２はシリンダ９２によって伸長ロー
ル１に押し付けられ金属ストリップ５の中央部５ｂに板
厚方向の圧縮応力を与えろ。なお、一般に伸長ロール１
には細径のものが使用されるため本実施例では伸長ロー
ル１のたわみを防止するため２本の補強ロール４で支承
しているが、これをさらに増しても、あるいは、荷重が
小さい場合には省略してもさしつかえない。また、押え
ロール２に細径ものを使用する場合には該押えロール２
を補強ロールで支承してもよく、これら補強ロールの有
無やその数によって本発明が制限されるものではない。

第３図では伸長ロール１，１′を連続して配列し、該伸
長ロール１，１′にはそれぞれ押えロール２，２′を設
けている。この場合、前後の伸長ロール１，１′にクラ
ウニングを施す側はそれぞれ逆位置になるようにしてい
る。また、金属ストリップ５の曲げは又互に反対方向に
行うため、前後の伸長ロール１゜１′は天地は逆でなけ
ればならない。

第４図においては、平坦度矯正ユニット１２の前段には
伸長ロール１１とデフレクタ０−ル３で構成された伸長
ユニット１３、後段には伸長によって生じる反りの修正
ロール６゜６′とデフレクタロール３とで構成される反
り修正ユニット１４．１４’　を設けている。

このテンシ欝ンレペラではまず前段の伸長ユニット１３
で金属ストリップ５に大きな伸びを与九で全体の平坦度
を矯正し、幅端部に残るわずかな平坦度不良を本発明の
平坦度矯正装置１２で矯正する。その後段では曲げ伸ば
しによって生じた幅方向や長手方向の反りを反り修正ユ
ニット１４，１４’で矯正する。

第５図において、伸長ロール１の両側ロールネックにラ
ジアル軸受７を設け、該伸長田−ル１のライン方向の動
きはハウジング８で止めている。伸張ロール１の一方端
には該伸長ロール１を軸方向に移動させるため新たにス
ラスト軸受７１を設け、該軸受７１と軸受押え７２を介
して伸長ロール１をシリンダ９で押引する。押えロール
２の軸方向移動装置も全く同様であるため図は省略する
。ロールの押引ではスクリュを回転して軸方向に押引す
る方法やロールの両端を交互に押引する方法でもよく、
これらの移動装置のｐｔｔ頚で本発明が制限されるもの
ではない。

〈発明の効果〉 以上述べた如く、本発明によれば、金属ストリップの板
幅、降伏点および圧延畿の平坦度の不良度合にかかわら
ず、容易に幅端部までの平坦度を完全に矯正できるため
、製品精度の向上はもとより、従来、平坦度不良のため
切り落としていた幅端部まで製品として扱えるので大幅
な歩留り向上が図れる。さらに、板幅が異る金属ストツ
リツブが連続してきても、ロールを軸方向に移動するだ
けで対応できるため生産性も大幅に向上し、これらによ
る利益は極めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例に係るもので、第１図
は第１実施例の側面図、第２図は第１図の平面図、第３
図は第２実施例の側面図、第４図はテンシロンレベラの
側面図、第５図は伸長ロールの軸方向移動装置の平面図
、第６図は従来例の側面図、第７図は第６図の平面図で
ある。 また、図中の符号で、１．１’、１１は伸長ロール、２
，２′は押えロール、３．３１．３１’はデフレクタロ
ール、４は補強ロール、５は金属ストリップ、６，６’
は反り修正ロール、７はラジアル軸受、８はハウジング
、９．９１，９２はシ！Ｊンダ、１０，１０１，１０２
はロールの支持フレーム、７１ばスラスト軸受、７２は
軸受押えである。 特　　許　　出　　願　　人 三菱重工業株式会社 復　　代　　理　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属ストリップの平坦度不良を矯正するテンションレベ
   ラの平坦度矯正装置において、伸長ロールと該伸長ロー
   ルの反対側に押えロールとを設け、前記伸長ロールと前
   記押えロールとは互いに反対位置になる一方端にそれぞ
   れロール端に向って直径が減少するクラウニングを施す
   と共にそれぞれ軸方向に移動させる手段を設けたことを
   特徴とするテンションレバラの平坦度矯正装置。