JP5931485B2 - ベンディングロール - Google Patents

Description

本発明は、１本の上ロールと複数本の下ロールとの間に板材を往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行うベンディングロールに関する。

１本の上ロールと複数本の下ロールとの間に板材を往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行うベンディングロールは、通常、対象とする板材の曲げ成形力の大きさを見込んで、曲げ成形力で撓みが生じないような太さの上下ロールを備えている。すなわち、板厚が厚い板材や強度の高い板材等の曲げ成形力が大きくなる板材の曲げ成形を行うベンディングロールは、ロール径の大きい曲げ剛性の高い上下ロールを備えている。

また、前記曲げ成形力による撓みを防止するために、上下ロールの背面側をバックアップロールで支持したベンディングロールもある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、軸方向に分割した１段のバックアップロールで各上下ロールの背面側を支持している。

特開２００９−２５５１００号公報

上述した従来のベンディングロールで、板厚や強度等によって曲げ成形力が大きくなる板材を、小さい曲率半径に曲げ成形しようとすると、成形される板材が外周側に湾曲する上ロールの大きいロール径によって、成形可能な最小曲率半径が制約される問題がある。

特許文献１に記載されたもののように、上ロールをバックアップロールで支持すれば上ロールを小径化することができるが、このような１段のバックアップロールで上ロールを支持する方法では、小径化の程度に限界があり、上ロールを大幅に小径化するためには、多段圧延機のように、上ロールの背面側に多数のバックアップロールを複数段に積み重ねて配置する必要がある。このため、バックアップロールを含む上ロールアセンブリの差し渡し径が大きくなって、成形可能な最小曲率半径が制約される。

そこで、本発明の課題は、ロール径が小さい上ロールの撓みを防止して、曲げ成形力が大きい板材を小さい曲率半径に曲げ成形できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、１本の上ロールと複数本の下ロールとの間に板材を往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行うベンディングロールにおいて、前記上ロールの軸の上方で上ロールの軸方向に延びる垂直なプレート部材を配設し、このプレート部材の下端側に、前記上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を設け、前記上ロールの曲げ成形力による撓みを、前記上ロール受部を介して前記プレート部材で拘束する構成を採用した。

すなわち、上ロールの軸の上方で上ロールの軸方向に延びる垂直なプレート部材を配設し、このプレート部材の下端側に、上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を設け、上ロールの曲げ成形力による撓みを、上ロール受部を介してプレート部材で拘束することにより、ロール径が小さい上ロールの撓みを防止して、曲げ成形力が大きい板材を小さい曲率半径に曲げ成形できるようにした。

前記上ロール受部は、前記上ロールの胴部に転接されるローラとすることができる。

前記垂直なプレート部材の両面側からプレート部材の厚み方向に進退し、前記プレート部材の傾きを拘束する傾き拘束手段を設けることにより、上ロールが撓もうとする力の反力によるプレート部材の倒れを防止することができる。

前記プレート部材の下端側に、プレート部材の厚み方向両側へ突出する突出部を設け、前記板材が曲げ成形された成形品を、前記上ロールの軸方向へ移動可能に吊り下げる吊り下げ部を設けることにより、成形品を吊り下げ部に沿わせて容易に搬出することができる。

本発明に係るベンディングロールは、上ロールの軸の上方で上ロールの軸方向に延びる垂直なプレート部材を配設し、このプレート部材の下端側に、上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を設け、上ロールの曲げ成形力による撓みを、上ロール受部を介してプレート部材で拘束するようにしたので、ロール径が小さい上ロールの撓みを防止して、曲げ成形力が大きい板材を小さい曲率半径に曲げ成形することができる。

ベンディングロールの実施形態を示す正面図 図１のプレート部材の傾き拘束手段を除いた側面図 図２の上ロール近傍を拡大して示す断面図 図１のIV−IV線に沿った矢視図 （ａ）、（ｂ）は、図２の上下ロールで曲率半径の小さい曲げ成形を行う手順を示す断面図 図５で曲げ成形した成形品を吊り下げた状態を示す断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このベンディングロールは、図１および図２に示すように、１本の極小径の上ロール１と、２本の大径の下ロール２を備え、板材を上ロール１と下ロール２の間で往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行う３本ロール形式のものである。各下ロール２は、左右のフレーム３ａ、３ｂ間で下フレーム４の両側に立設された軸受部４ａに回転自在に支持され、それぞれ２本一対の短尺のバックアップロール５によって背面側の中央部を支持されており、正逆方向に回転駆動される。短尺の各バックアップロール５は、下フレーム４の中央部両側に立設された軸受部４ｂに回転自在に支持されている。なお、左側のフレーム３ａは、図１中に矢印で示すように、シリンダ６によって外側へ転倒可能とされ、曲げ成形された成形品を側方へ引き出し可能とされている。

前記上ロール１の軸の上方には、上ロール１の軸方向に延びる垂直なプレート部材７が配設され、プレート部材７の下端側に、上ロール受部としての複数の２本一対のローラ８が軸方向に間隔を開けて取付けられている。したがって、極小径で曲げ剛性の低い上ロール１の曲げ成形力による撓みが、各ローラ８を介して垂直方向に剛性の高いプレート部材７で拘束されるので、板厚や強度等によって曲げ成形力が大きくなる板材を好適に曲げ成形することができる。

前記プレート部材７には、左右両端部で下方に突出する突出部７ａが設けられ、これらの左右の突出部７ａに上ロール１が回転自在に支持されている。また、プレート部材７には、左右に張り出す円形断面のアーム部７ｂも設けられ、これらの左右のアーム部７ｂが、左右のフレーム３ａ、３ｂに支持された上下方向へスライド可能な各支持箱９に支持されている。各支持箱９は、左右のフレーム３ａ、３ｂの上部に組み込まれたシリンダ１０によって昇降され、この昇降によって、上ロール１がプレート部材７と一緒に昇降する。

図３に拡大して示すように、前記一対のローラ８は、プレート部材７の下端に取り付けられたローラケース１１に回転自在に支持され、上ロール１の胴部に上方から転接されるようになっている。したがって、上ロール１の回転を許容して上ロール１の曲げ成形力による撓みを、各ローラ８を介してプレート部材７で拘束することができる。また、プレート部材７の厚み方向両側へ突出するローラケース１１の前後の肩部には、後述するように、曲げ成形された成形品Ｓを上ロール１の軸方向へ移動可能に吊り下げる吊り下げ部となる転がり軸受１２が取付けられている。

図４に示すように、前記左右のフレーム３ａ、３ｂの内側には、垂直なプレート部材７の傾きを拘束する傾き拘束手段１３が設けられている。この傾き拘束手段１３は、左右の門形フレーム１４ａ、１４ｂに、プレート部材７の両面側からシリンダ１５によって進退する傾き拘束部材１６を上下方向の２箇所で設けたものである。図中に一点鎖線で示すように、上ロール１とプレート部材７が下降して板材Ｗを曲げ成形するときに、各傾き拘束部材１６が前進して、プレート部材７を両面側から挟持するように拘束する。各傾き拘束部材１６の先端には、挟持したプレート部材７の上下方向への移動を許容するローラ１６ａが取り付けられている。また、左側の門形フレーム１４ａの天井部には、待機位置に上昇したプレート部材７の上部にシリンダ１７で差し込まれる固定ピン１８が取り付けられている。この固定ピン１８は、左側のフレーム３ａが転倒されるときに、プレート部材７の左側が下降傾斜しないように固定する。

図５（ａ）、（ｂ）は、曲率半径の小さい曲げ成形を行う手順を示す。この曲げ成形では、まず、図５（ａ）に示すように、板材Ｗの前後両端部を上下ロール１、２間で往復パスさせて、前後両端部を先に曲げ成形する。こののち、曲げ成形領域を板材Ｗの中央部側へ移行させ、図５（ｂ）に示すように、最後に板材Ｗの中央部を曲げ成形することにより、曲率半径の小さい成形品Ｓが成形される。なお、図示は省略するが、曲率半径の大きい曲げ成形を行う場合は、通常の曲げ成形と同様に、板材を全長に渡って往復パスさせ、全長を同時に所望の曲率半径に近づけるように曲げ成形する。

図６は、前記成形された曲率半径の小さい成形品Ｓを、搬出のために吊り下げた状態を示す。前記プレート部材７は待機位置に上昇しており、成形品Ｓは曲げ成形された両端部を、各ローラケース１１の前後の肩部の転がり軸受１２に吊り下げられている。前述したように、各ローラケース１１は、上ロール１の軸方向に間隔を開けてプレート部材７の下端に取り付けられている。この状態で、固定ピン１８によってプレート部材７の左側が固定されたのち左側のフレーム３ａが転倒され、各転がり軸受１２と転がり接触する成形品Ｓがスムーズに左側へ引き出される。図示は省略するが、曲率半径の大きい成形品も、同様に曲げ成形された両端部を転がり軸受１２に吊り下げられて左側へ引き出される。

上述した実施形態では、上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を、上ロールの胴部に転接されるローラとしたが、この上ロール受部は、上ロールの胴部をすべり接触で受ける凹座面等で形成することもできる。

上述した実施形態では、成形品を軸方向へ移動可能に吊り下げる吊り下げ部を、転がり軸受としたが、この吊り下げ部は、成形品の両端部と転がり接触するローラや、すべり接触するすべり軸受等とすることもできる。

上述した実施形態では、プレート部材の傾き拘束部材を別途に設けた門方フレームに取り付けたが、門方フレームをなくして、傾き拘束部材を直接左右のフレームに取付けることもできる。また、この場合に、上ロールを成形品が引き出される側と反対側で片持ち支持するようにすれば、非常に大径の成形品も引き出し可能とすることができる。

上述した実施形態では、１本の上ロールと２本の下ロールを備えた３本ロール形式のベンディングロールとしたが、本発明に係るベンディングロールは、上ロールの直下にもう１本の下ロールを備えた４本ロール形式のものとすることもできる。

１ 上ロール
２ 下ロール
３ａ、３ｂ フレーム
４ 下フレーム
４ａ、４ｂ 軸受部
５ バックアップロール
６ シリンダ
７ プレート部材
７ａ 突出部
７ｂ アーム部
８ ローラ
９ 支持箱
１０ シリンダ
１１ ローラケース
１２ 転がり軸受
１３ 傾き拘束手段
１４ａ、１４ｂ 門形フレーム
１５ シリンダ
１６ 拘束部材
１６ａ ローラ
１７ シリンダ
１８ 固定ピン

Claims (3)

1. １本の上ロールと複数本の下ロールとの間に板材を往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行うベンディングロールにおいて、
   前記上ロールの軸の上方で上ロールの軸方向に延びる垂直なプレート部材を配設し、このプレート部材の下端側に、前記上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を設け、前記上ロールの曲げ成形力による撓みを、前記上ロール受部を介して前記プレート部材で拘束するようにし、前記垂直なプレート部材の両面側からプレート部材の厚み方向に進退し、前記プレート部材の傾きを拘束する傾き拘束手段を設けたことを特徴とするベンディングロール。
2. １本の上ロールと複数本の下ロールとの間に板材を往復パスさせて、パス方向に曲げ曲率を付与する曲げ成形を行うベンディングロールにおいて、前記上ロールの軸の上方で上ロールの軸方向に延びる垂直なプレート部材を配設し、このプレート部材の下端側に、前記上ロールの回転を許容してその胴部を上方から受ける上ロール受部を設け、前記上ロールの曲げ成形力による撓みを、前記上ロール受部を介して前記プレート部材で拘束するようにし、前記プレート部材の下端側に、プレート部材の厚み方向両側へ突出する突出部を設け、前記板材が曲げ成形された成形品を、前記上ロールの軸方向へ移動可能に吊り下げる吊り下げ部を設けたことを特徴とするベンディングロール。
3. 前記上ロール受部を、前記上ロールの胴部に転接されるローラとした請求項１または２に記載のベンディングロール。

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