WO1991002231A1 - Rouleau pouvant detecter des formes - Google Patents

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WO1991002231A1
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Kenichi Uesugi
Toshiyuki Sasaki
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G—PHYSICS
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    • G01L5/045—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands for measuring the tension across the width of a band-shaped flexible member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/34—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B7/345—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness

Definitions

  • the present invention relates to a ⁇ background relating to a roll for detecting the elongation (shape) of each part in the width direction of a rolled material.
  • a running rolled material (mainly a rolled plate material) is rotatably supported in the width direction thereof, and an ⁇ -rule for detecting a pressing force of each portion in the width direction of the rolled material is provided, and a tension of each portion in the width direction is obtained from the pressing force.
  • a plurality of discs 2 each having a pressure sensor 1 provided on the outer periphery thereof are sandwiched between a pair of left and right fixed members 3, and are concentrically arranged in a roll axis direction by a tie rod 4.
  • An end member 6 having an ⁇ -axis 5 projecting therefrom is concentrically fixed to both ends thereof.
  • the roll shaft 5 is rotatably supported by a bearing.
  • the disk 2 has a ring portion 8 formed at a lower portion of an outer peripheral portion, and both side surfaces thereof are in contact with an adjacent disk.
  • the pressure sensor 11 is housed between the ring portion 8 and the outer peripheral surface portion 10 above the outer peripheral portion, and the outer peripheral surface portion 10 detects the pressure sensor 1
  • a gap 11 of about 0.1 is formed to prevent interference with the outer peripheral surface portion 10 of the adjacent disk.
  • four annular seal grooves 12 are provided, a seal ring 13 is fitted in the seal grooves 12, and cooling oil or the like is supplied from the gap 11 to the sensor storage chamber 14.
  • reference numeral 15 denotes a through hole for reducing GD 2 .
  • the disc 2 is made of SCM material. Also, when the disc 2 is installed in a beach area exposed to the atmosphere containing salt, the use of rolling oil (solvable oil) is used. However, since there is a possibility that the inclined surface of the outer peripheral surface portion 10 may be corroded and the gap 11 may be closed, the disk 2 is subjected to a plating treatment, and the inclined surface of the outer peripheral surface portion 10 forming the gap 11 is provided with a corrosion-resistant plating. The film is covered >>
  • the present invention has been made in view of such a problem, and regardless of the material of the disk, the corrosion-resistant plating applied to the side surface of the outer peripheral portion of the disk forming the gap between the adjacent disks is hardly separated, and has excellent durability. ⁇ to provide a shape detection roll
  • the present invention has taken the following technical means to achieve the above object.
  • the shape detection roll of the present invention is a roll that rotatably supports a running rolled material in the width direction thereof and detects a pressing force at each portion in the width direction of the rolled material, and a pressure sensor on an outer peripheral portion.
  • a plurality of disks 2 each having an inner portion 1 are concentrically arranged in the axial direction of the disk, and a gap 11 is formed between the outer peripheral side surfaces of the adjacent disks 2 to prevent interference between the outer peripheral portions.
  • a corrosion resistance method is applied.
  • the disc material is an SCM material or one or more kinds of alloying elements for strengthening or hardening, such as Cr, Si, o, V, Nb, Cu, Ni, W, Co, Ti, Zr, etc.
  • a wear-resistant steel material with a content of 7 wt% or more is used.
  • the reverse electrolysis treatment includes mixing of chromic acid and sulfuric acid. Further, a non-halting Ni-P plating is applied to the corrosion-resistant plating performed by the liquid.
  • the shape detection roll of the present invention forms a gap for ensuring the detection accuracy.f
  • the reverse side of the disk outer surface is reverse electrolyzed before corrosion resistance is applied, so it can be disassembled by pickling. Even if a strong oxide or compound that does not form is formed on the disk surface, it is easily decomposed and removed, and the surface is activated. * After being activated, a corrosion resistance method is applied. Even if the plating film adheres firmly to the disk surface and the solve oil or the like infiltrates into the gap for a long period of time, the disc outer periphery 5 does not corrode, and the clogging of the gap is prevented. High detection accuracy can be secured over a long period of time,
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the structure of a shape detecting roll according to the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the outer peripheral portion of a disk connected to the roll
  • the basic structure of the shape detection roll of the present invention is the same as the conventional one, and a gap is formed between the outer peripheral side surfaces of the disks to prevent a decrease in pressure detection accuracy due to interference between adjacent outer peripheral portions of the disks.
  • Any structure is also an object of the present invention.
  • the space! 3 ⁇ 4 (Corresponding to 14 in FIG. 3), and may be formed in a length range corresponding to the dimension of the disk. (Corresponds to medium 10)
  • the side surface may be expanded outward and formed into a taper shape.
  • the disc material is not limited to the SCM material, but may be one or two or more of strengthening or hardening alloy elements such as Cr, Si, Mo, V, Nb, Cu, NiW, Co, Ti, and Zr.
  • Abrasion-resistant steel with a large amount of 7 wt% or more in total may be used.
  • the balance is substantially Fe
  • a disk is manufactured by machining and subjected to an intended heat treatment (usually quenching and semi-tempering). After that, it is degreased with a solvent, subjected to reverse electrolysis, and then subjected to pickling and electrolytic degreasing as usual, followed by plating. * In addition, the above-mentioned reverse hail treatment.
  • a process in which the polarity of the body to be measured (disk in the present invention) is set to the positive electrode, and the surface of the body to be ground is forcibly decomposed and eluted by energization.
  • the product is washed and dried to produce a product disc.
  • an electroless Ni-P plating which has excellent adhesion to the coating material, excellent uniformity of plating thickness, few bin holes, and good corrosion resistance, is usually applied. Is done. After the assembled disk is assembled with other parts, the outer peripheral surface of the roll is polished.
  • a disk material was manufactured by machining a wear-resistant steel material with the composition shown in Table 1 below, and was subjected to quenching and tempering heat treatment.
  • a disc treated with an electroless Ni-P plating by the same treatment was used except that the step (3) was immersed in a newly-treated ban nitric acid instead of the step (3).
  • the shape detection tool of the present invention can be used in a metal rolling process.

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Description

明 細 書 形 状 検 出 用 口 ー ル 技 術 分 野
本発明は、 圧延材の幅方向の各部位の伸び （形状） を 検出するロールに関する β 背 景 . 技 術
走行する圧延材 （主として圧延板材） をその幅方向に 亘つて回転支承し、 圧延材の幅方向の各部位の押圧力を 検出する α —ルを設け、 前記押圧力から幅方向各部位の 張力ひいては伸びを測定し、 圧延材の幅方向の形状を検 出する方法がある。
前記形伏検出ロールは、 特開昭 56 - 82424 号公報等に おいて開示されており、 その一例を第 1図〜第 3図を参 照して説明する。
該ロ ールは、 外周部に圧力センサー 1 が内設された複 数個のディ スク 2 が左右一対の固定扳 3 に挟持され、 タ ィ ロ ッ ド 4 により ロール軸方向に同心状に，連設され、 そ の両端には α —ル軸 5 が突設した端部材 6 が同心状に固 着されている。 前記ロール軸 5 は軸受によって回転支承 される。
前記ディ スク 2 は、 外周部の下部にリ ング部 8 が形成 されており、 その両側面が隣接するディ スク との当り面 9 とされており、 該リ ング部 8 と外周部の上部の外周面 部 10との間に前記圧力センサ一 1 が収納されている， ま た、 外周面部 10は、 圧力セ ンサー 1 の検出精度を保証す るため、 隣接ディスクの外周面部 10との干渉を防止すベ く、 0. 1 «程度の隙間 11が形成されている。 そして、 外 周面部 10の側面に.は,環状のシール溝 12が四設され、 該シ ール溝 12にシールリ ング 13が嵌着され、 隙間 11からセン サー収納室 14に冷却油等が侵入しないようになっている, 尚、 第 3図中、 15は G D 2 を軽滅するための通し孔であ る。
前記ディスク 2 は、 従来、 S C M材で形成されている, また、 分を多く会む圧延油 （ソルブル油） の使用ライ ンゃ塩分を舍む大気に曝される海浜地区に設置される場 合、 外周面部 10の倒面が腐食して隙間 11が閉塞されるお それがあるため、 ディスク 2 にメ ツキ処理が施され、 隙 間 11を彤成する外周面部 10の倒面に耐食性メ ツキ膜が被 れる》
近年、 E延条件が苛酷になっており、 圧力検出ロール の使用も頻々となっており、 該ロールの耐摩耗性向上が 要望され、 ディ スクの材料として、 V , Nb .等の特殊な成 分が多量に含有した鏑材が使用されるに及んでいる。
しかしながら、 かかる鐧材によってディスクを形成す ると、 特殊元素の酸化物や化合物が強固であるため、 メ ツキの前 理として通常実施される酸洗や脱脂を行うだ けでは、 ディスク表面の活性化が不足し、 メ ツキの密着 力が非常に弱く、 長期間の使用に'耐えないのが実情であ る。
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、 ディスク の材質の如何に拘らず、 隣接するディスクの隙間を形成 するディスク外周部側面に施された耐食性メ ツキが剝離 し難く 、 耐久性に優れた形状検出用ロールを提供するこ とを目的とする β
発 明 の 開 示
本発明は、 上記目的を達成するために、 次の技術的手 段を講じた。
すなわち、 本発明の形状検出用ロールは、 走行する圧 延材をその幅方向に亘つて回転支承し、 圧延材の幅方向 の各部における押圧力を検出するロールであって、 外周 部に圧力センサー 1 が内設された複数のディスク 2 が口 —ル軸方向に同心.状に連設され、 瞵接するディスク 2 の 外周部側面間に外周部同士が干渉するのを防止するため の隙間 11が形成された形状検出用ロールにおいて、 前記 隙間 11を形成するディスク外周部 10側面が逆電解処理に より活性化された後、 耐食性メ ツキが施されていること を構成とした。
また、 前記ディ スク材質は S C M材或いは強化ないし 硬化用合金元素である Cr， Si, o, V， Nb, Cu, Ni, W, Co, Ti, Zr等 © 1種又は 2種以上が合計量で 7 wt%以上 舍有する耐摩耗性鋼材が使用されている。
また、 前記逆電解処理は、 クローム酸と硫酸との混合 液によ て行なわれぐ更に前記耐食性メ ツキには無雹解 N i— Pメ ツキが適用される，
本発 ^の形状検出用ロールは、 検出精度確保用の隙間 を形成 f るディスク外周部倒面が耐食性メ ツキが施され る前に逆電解処理が施されているので、 酸洗いによって も分解されない強固な酸化物や化合物がディスク表面に 形成されていても、 容易に分解除去され、 表面の活性化 が図られる * かく して活性化された後、 耐食性メ ツキが 施されているの 、 メ ツキ膜がディスク表面に強固に密 着し、 長期間に亘つてソルブル油等が隙間に浸入しても、 ディスク外周部倒 5が腐食することがなく、 前記隙間の 閉塞が防止され、 ひいては長期間に亘り高い検出精度を 確保するこ ^ができる，
図面 の 簡単 な 説 明
第 1図は本発明に係る形状検出用ロールの構造を示す 部分断面図、 第 2図は同ロールの連設されたディ スク外 周部の部分拡大図、 第 3図はディスクの半部平面図を示 す ·
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明 O実施例を図面を参照して.説明する。 本発明の形扰検出用ロールの基本構造は従来と同様で あり、 隣接するディ スク外周部同士の干渉による圧力検 出精度の低下を防止するための間隙がディスク外周部側 面間に形成されたものならいずれの構造のものも本発明 の対象となる。 例えば、 該隙 !¾が圧力センサーの収容室 (第 3図中 14に相当） の寸法に対応した長さの範囲で形 成されたものでもよ く 、 また、 隙間が外方に向って拡径 されるようにディスク外周部 （第 2図中 10に相当） 側面 を外拡きテーバ状に形成したものでもよい。
ディスクの材質としては、 S C M材に限らず、 強化な いし硬化用合金元素である Cr， Si, Mo, V, Nb, Cu, Ni W， Co, Ti, Zr等の 1種又は 2種以上が合計量で 7 wt% 以上と多量に舍有する耐摩耗性鋼材でもよい， その組成
(単位 wt%) 例を下記 (1)〜は)に示す。 尚、 この鐧材は特 開昭 59― 179762号公報に開示されたものである。
(1) C ： 0.75〜： 1,75% Si ： 0.5 〜3.0 ¾
Mn： 0.1 〜2.0 % Cr ： 5.0 〜11.0%
Mo ： 1.3 〜5.0 % V ： 0.1 〜5 %
残部実質的に Fe
(2) 上記 Feの一部に代えて、 強度および靱性向上のため 下記の一群の成分のうち 1種又は 2種以上含有したも の
REM ： 0.001 〜0.5 % Cu ： 0.1 〜2.0 %
Ni ： 0.1 〜2.0 % W ： 0.1 〜2.0 %
Co ： 0.1 〜5.0 % Nb ： 0.01〜3.0 %
Ti ： 2.0 以下 It ： 2.0 %以下
(3) 上記 (1)又は の Feの一部に代えて、 被削性向上のた め下記の一群の成分のうち 1種又は 2種以上舍有した もの
S ： 0.20%以下 Pb： 0.40%以下 Se： 0 30%以下 Bi ： 0.50%以下
Te 0.30%以下 Ca ： 0.002 〜0.01% 本発明の形伏検出用ロールを製造するには、 まずディ スクを機械加工により製作し、 所期の熱処理 （通常、 焼 入れ、 準戻し） を施した後、 溶剤により脱脂し、 逆電解 処 を施し、 その後通常のように酸洗や電解脱脂を行つ た後、 メ ツキ処理が行われる * 尚、 前記逆雹解処理とは. 電気メ ツキにおける極性を逆にして、 被メ ツキ体 （本発 明ではディ スク） を正の電極とし、 通電により被メ ツキ 体の表面を強制的に.分解溶出させる処理をいう。 メ ツキ 処理後、 水洗、 乾 '逢されて製品ディスクとされる。 尚、 メ ツキ処理としては、 通常、 銦材に対して優れた密着性 があり、 メ ツキ厚さの均一性に優れ、 ビンホールが少な く、 耐食性が良好な無電解 Ni - Pメ ツキが適用される。 メ ツキ処理されたディスクは、 他の部品と共に組み立て られた後、 ロールの外周面に研磨加工が施される。
前記逆電解処理は過度に行う とディスク表面の肌荒れ が著しいので、 電解液瀵度、 通電時間、 電圧 · 電流を適 宜調整する必要がある。 ク ローム酸 200g/ 、 硫酸 2g/ &の混合液を使用する場合の好適な処理条件を下記に例 示する《 '
液 ¾450〜80で
530 〜700 A
鼋圧： 10〜17V
浸瀆時間 ： 5〜20分 次に具体的製造実施例を掲げる'。
ω 下記第 1表の組成の耐摩耗性鋼材に機械加工を施し てディ スク素材を製作し、 焼入れ、 焼戻し熱処理を施 した。
第 1表
Figure imgf000009_0001
(注） 単位 w t %、 残部実質的 Fe
(2) 複数個のディ スク素材を治具に取り付けた後、 ト リ ク レンにより脱脂洗浄を行った。 尚、 ディ スク素材は 各々自由に動く ことができるように治具に 1偭ずつ吊 り下げた，
(3) クローム酸 200g/ £ と硫酸 2g/ £ との混合液を用い て、 逆電解処理を施した。 処理条件は下記の通りであ る。
液温 ： 55で、 浸漬時間 ： 12分
電流'： .590 A、 罨 圧 ： 10 V
(4) 逆電解処理後、 下地処理として下記の処理を同順序 で行った。 ' .
①塩酸浸潰、 ②水洗、 ③電解脱脂、 ④水洗、 ⑤塩酸浸
(5) 次に、 塩化浴に浸漬して N iス トラィ ク処理を施した 後、 無電解 N i— Pメ ツキを行った。 メ ツキ処理に際し ては、 メ ツキむらが生じない.ように、 メ ツキ浴の底が らエアを注入してメ ツキ液を探拌し、 メ ツキ液がディ スク素材のどの部分にも均一によどみなく 当るように した， その桔果、 20 β (厚みむら、 ± 10 %以下） のメ ッキ厚が得られた。
(6) 水洗、 乾燥後、 ディ スクを治具より取り外し、 メ ッ キの剝離テス トを行った。 母材の剛性が大き く、 通常 の曲げテス トが行えないので、 ドライバーの先端をデ イスク表面に対して 30での角度で当接させ、 下方に押 し付けながら体重をかけ、 前方へ力一杯押す方法を採 つた。 '
尚、 比較例として、 前記 (3)の工程の代りに新し く健 浴した潘硝酸に没漬処理した点を除いて、 同様の処理 により無電解 N i— Pメ ツキを施したディスクを製作し、 これについても前記剝離テス トを行った，
その結果、 実施例のディスクでは、 どのように押し ても、 また何面繰り返してもメ ツキ膜は剝離しなかつ た。 一方、 比較例では新しい濃硝酸で強力に酸洗した にも拘らず、 数回の操り返しで比較的簡単に剝離した。 m 実施例のディスクに圧力セ ンサーを設置し、 シール リ ングを介して複数価連設し、 ロール を付設して口 ールに組み立てた後、 ロール表面に研磨仕上を施して 所期の圧力検出 α—ルを得た。
産業上の利用 可能性
本発明の形状検出用口ールは、 金属の圧延工程におい て利用できる.。

Claims

請 求 の 範 囲
(1) 走行する圧延材をその幅方向に直って回転支承し、 圧延材の幅方向の各部における押圧力を検出し、 演箕 処理を施す事により圧延材の形状を検出するロールで あって、 外周部に圧力センサー（1) が内設された複数 のディ スク （2) がロール蚰方向に同心状に連設され、 隣接するディ スク（2〉 の外周部側面間に外周部同士が 干渉するのを防止するための隙間（11)が形成された形 状検出用ロールにおいて、
前記隙間（11)を形成するディ スク外周都（10)側面が 逆電解処理により活性化された後、 耐食性メ ツキが施 されていることを特徴とする形找検出用ロール。
(2) 前記ディスク（2) の材質は、 S C M材である請求項
1 に記載の形状検出用ロール。
(3) 前記ディ スク（2) の材質は、 強化ないし硬化甩合金 元素である Cr, Si, Mo, V , Nb, Cu, Ni, W , Co, Ti,
Zr等の 1種又は 2種以上が合.計量で 7 wt%以上を舍有 する耐摩耗性鐧材である請求項 1 に記載の形状検出用 □ ~ - レ β
(4) 前記逆電解処理は、 クローム酸と硫酸との混合液に よつて行なわれる請求項 1 に記載の形状検出用ロール,
(5) 前記耐食性メ ッキは無電解 Ni— Pメ ッキである請求 項 1 または 4に記載の形状検出用ロール Λ
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