JPH0199738A - クロスロール装置及び異形断面条の板厚修正方法 - 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〕 本発明は幅方向に厚さの異なる段付の異形断面条を連続
的に製造するクロスロール装置及び該異形断面条の薄肉
部の板厚分布を改善する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来例えば第２図に示すような段付断面をもつ異形断面
条（２１）を製造するには一般に法条（２１）の幅（Ｌ
）及び最大高さ（１）の断面寸法を有する第３図に示す
長方形断面条（２２）の破線で示した両肩（２３）　（
２３°）を長手方向に切削して作られており、材料歩留
りや生産性が悪く改善が望まれていた。

上記問題を解決する装置としてクロスロール装置が開発
されている。この装置は第４図に示すように被圧延条体
の水平な供給方向に軸（Ｘ）をもつ円柱形ワークロール
（１）の両端にそれぞれ対設するチョック（２）（２°
）を設け、ワークロール（１）の両端部をチョック（２
Ｈ２’）側面でそれぞれ軸支し、ざらに該チョック（２
）（２’）の外側へ延設してこの延設部の上部を凸形状
ギヤ（２４）（２４’）に形成しである。そして該ギヤ
（２４）（２４°）に中間ギヤ（２５）（２５’）を噛
み合わせさらに該中間ギヤ（２５）（２５°）は本装置
の外枠でワークロール（１）の軸（Ｘ）に直交する断面
形状が口形であるハウジング（３）の上部に取り付けた
ラック（２６）　（２６’　）に噛み合っている。また
チョック（２）（２″）は一端がハウジング（３）の上
部に取り付けられたスプリング（４）（４°）によって
常に上方へ引張られており、その上端面はリニアベアリ
ング（６）（６°）を介してハウジング（３）の上部に
固定した平坦なプレート（５）（５°）を押圧している
。次にワークロール（１）の下部には、第２図の異形断
面条（２１）の幅方向中央部の凸部の形状に対応する凹
部形状を下面に形成した上アンビル（７）を設け、一方
該上アンビル（７）の下方に上面が凹曲面を形成した下
アンビル（８）を対設しである。該下アンビル（８）は
下アンビル固定油圧シリンダー（９）により下アンビル
ホルダー（１０）内に固定され、ざらに該ホルダー（１
０）は下アンビルホルダー固定油圧シリンダー（１１）
によりハウジングに固定されている。

このような構成のクロスロール装置を作動させるにはチ
ョック（２）（２°）を外部の駆動装置によりクランク
アーム（１９）を介してワークロール（１）の軸（Ｘ）
に対して直角にかつ水平方向に往復運動させるが、これ
によりワークロール（１）はチョック（２）（２’）と
一体に往復運動をし、ざらにラック（２Ｂ）−（２６°
）、中間ギヤ（２５）（２５’）及び凸形状ギヤ（２４
）　（２４’　）の働きで軸（Ｘ）のまわりに左右の回
転運動を行なう。即ち、チョック（２）（２’）が第４
図（イ）の実線の矢印方向に移動する時はワークロール
（１）は同じ実線の矢印のように左回転をし、点線の矢
印方向に移動する時はワークロール（１）は点線の矢印
のように右回転をする。

このように下アンビル（７）の上方で左右に転動するワ
ークロール（１）と一体のアンビル（８）と下アンビル
（７）の間に第５図に示すような高さがｔで幅がＬより
小さいＬ′であり、長手方向に２本の溝（２７）（２７
°）を有する溝付断面条（２８）を該溝（２７）（２７
°）の間が第２図の異形断面条（２１）の凸部を形成す
るように上アンビル（７）の凹部に嵌まるように供給す
る。

このような異形断面条の圧延においては下アンビル（８
）は第６図に示すようにチョックのストローク、即ちワ
ークロール（１）の軸（Ｘ）の往復移動距離（ｉ）と同
じ長さの平坦部（２９）を幅方向の中央部に形成し、ざ
らにその両側にはワークロール（１）の円柱曲面と同一
曲率の凹曲面部（３０）　（３０°）を形成してあり、
上アンビル（７）との間で第５図の溝付断面条（２８）
の溝（２７）（２７°）の外側を圧延して異形断面条の
薄肉部とし、中央部は圧延力は及ばないので異形断面条
の凸部として残る。従って上下アンビルの間で被圧延材
（３１）は幅方向の両側が下アンビル（８）の凹曲面部
（３０）　（３０’　）に沿って湾曲した形状の異形断
面条となるので、この被圧延材（３１）をざらに平坦に
なるように強圧して第２図に示す異形断面条（２１）を
製造している。

一方上記クロスロール装置では被圧延材の特に幅方向の
両側の薄肉部の板厚分布を一定にするのが困雑であるた
めにいくつかの調整閤構が設けられている。その１つは
第４図に示すように下アンビルホルダー（１０）を幅方
向に移動可能とした下アンビルホルダー移動スクリュー
（１２）をハウジング（３）を貫通して設け、下アンビ
ル（８）を幅方向に移動して転動する上アンビル（７）
の被圧延材への当りを調整する方法があり、他には同じ
目的で第６図に示すように下アンビル（８）の幅方向の
中央を割って間にスペーサー（３２）を挟み、その厚さ
を変えて下アンビル（８）の平坦部（２９）の幅を調整
する等の方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこのように上下アンビルの圧延面の形状を変更
せずに板厚分布を改善する方法だけではその効果に限界
がある。さらに従来のワークロールの転動機構では次の
ような問題を生じている。即ち第４図においてクランク
アーム（１９）の動きに従ってチョック（２）（２’）
が移動した１１１間にワークロール（１）は転動を開始
しなければ上アンビル（７）の凹部が被圧延材の凸部に
嵌まらず、該凸部をつぶしてしまうことになる。

この現象はラック（２６）　（２６°）、中間ギヤ（２
５）（２５°）あるいは凸形状ギヤ（２４Ｈ２４°）の
内どの一つが摩耗しても上アンビル（１）の転動のタイ
ミングがずれることになり、結果的にそれぞれのギヤの
交換当初の時点と一定期間稼動させた後では被圧延材の
幅方向の板厚分布が異なってしまう。

（問題点を解決するための手段〕 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、長時間使用しても
異形断面条の幅方向の板厚分布に変化を生じないクロス
ロール装置、及びこの板厚分布を改善するための板厚修
正方法を開発したものである。

即ち本発明装置は水平な軸を有する円柱形ワークロール
の両端をチョック側面で軸支し、ワークロール下部に上
アンビルを設け、ワークロールの下方に下アンビルを設
け、上記チョックをワークロールの軸と直交する水平方
向に往復運動させることによりワークロールを下７ンビ
ルの上方で往復転動させ、両アンビル間のワークロール
の軸方向に被加工条体を供給し、上アンビルの転動によ
り該条体を幅方向に圧延する装置において、ワークロー
ルの軸と一体に該軸と直交する方向にアームを設け、該
アームの先端にワークロールと同一の回動方向に回動自
在な従動リンクの一端を取り付け、また上記チョックに
ワークロールと同一の回動方向に回動自在な駆動リンク
の一端を取り付け、これら従動リンクと駆動リンクのそ
れぞれの他端を連結リンクの両端にワークロールと同一
の回動方向に回動自在（取り付け、さらに該連結リンク
の一端を延設しその延設端を固定部材にワークロールと
同一の回動方向に回動自在に取り付けてワークロールを
往復転動させることを特徴とするものである。

また本発明の方法は水平な軸を有する円柱形ワークロー
ルの両端をチョック側面で軸支し、ワークロール下部に
上アンごルを設け、ワークロールの下方に下アンビルを
設け、上記チョックをワークロールの軸と直交する水平
方向に往復運動させることによりワークロールを下アン
ビルの上方で往復転動させ、両アンビル間のワークロー
ルの軸方向に被加工条体を供給し、上アンビルの転動に
より該条体を幅方向に圧延して、幅方向に段を有する異
形断面条を製造する方法において、ワークロールの軸と
一体に該軸と直交する方向にアームを設け、該アームの
先端（こワークロールと同一の回動方向に回動自在な従
動リンクの一端を取り付け、また上記チョックにワーク
ロールと同一の回動方向に回動自在な駆動リンクの一端
を取り付け、これら従動リンクと駆動リンクのそれぞれ
の他端を連結リンクの両端にワークロールと同一の回動
方向に回動自在に取り付け、ざらに該連結リンクの一端
を延設しその延設端を固定部材にワークロールと同一の
回動方向に回動自在に取り付け、連結リンク上の従動リ
ンクと駆動リンクの取り付け部間の距離あるいは連結リ
ンクの延設部の長さ及び／又は従動リンクの長さをそれ
ぞれ変えることにより、条体の幅方向の薄肉部の板厚分
布を変更することを特徴とするものである。

〔作　用〕

このＪ：うにチョックの往復運動をギヤ機構ではなく、
リンク加工によりワークロールの転動に変換するのは長
期間稼動させた場合でもギＡ７の噛み合わせのように摩
耗することがないため、チョックの動きとワークロール
の動きに時間的位置的なずれが生じないからである。

また連結リンク上の従動リンクと駆動リンクの取付部間
の距離あるいは連結リンクの延設部の長さを変えるのは
、チョックの移動距離が同一の場合でもワークロールの
回転角度を変えるためであってこれにより被圧延材の薄
肉部の幅方向の板厚分布が調整できるからである。さら
に従動リンクの長さを変えるのは、ワークロール、即ち
上アンビルを任意の微小な角度だけ傾けた位置を往復転
動の中心にするためであってこれにより上記と同様に板
厚の修正が可能となるからである。そして上記の連結リ
ンク各部の長さを変え及び従動リンクの長さを変えるの
を同時に行なった場合は上記板厚の修正の効果がさらに
大きくなるからである。

（実施例） 本発明の一実施例について説明する。

第１図に示すように（１）は軸＜Ｘ）を水平方向に設け
た円柱形ワークロール、（２０２°）は該ワークロール
（１）の両端面に対設しワークロール（１）を軸（Ｘ）
のまわりに回動自在に軸支したチョック、（３）はワー
クロール（１）を軸（Ｘ＞の周囲に囲む断面口形のハウ
ジング、（４Ｈ４’）はチョック（２Ｈ２’）をハウジ
ング（３）の上部の下端面に設けた平坦なプレート（５
Ｈ５’）にリニアベアリング（６）（６°）を介して押
圧しているスプリングを示し、また（７）はワークロー
ル（１）の下部に取り付けた上アンビル、（８）は下ア
ンビル固定油圧シリンダー（９）で下アンビルホルダー
（１０）内に取り付けられた下アンビルを示し、これら
上下アンビルは第６図で示す形状と同一であって、第２
図に示す異形断面条の製造用である。また下アンビルホ
ルダー（１０）は下アンビルホルダー固定油圧シリンダ
ー（１１）と下アンビルホルダー移動用スクリュー（１
２）とでハウジング（３）の下部に固定されている。

このような構成に加えてワークロール（１）の軸（Ｘ）
の周囲を２つのチョック＜２）（２°）の外側に延設し
、該軸（Ｘ）と一体にそれぞれアーム（１３）　（１３
°）を鉛直上方に設け、該アーム（１３）（１３°）の
先端に従動リンク（１４）（１４’）の一端をワークロ
ール（１）と同一の回動方向に回動自在に取り付けた。

またハウジング（３）の長手方向の両側面にはワークロ
ール（１）の軸（Ｘ＞と同一高さの位置に支点用ピン（
１５）（１５°）を固定し、上記アーム（１３）　（１
３°）と同一長さの連結リンク（１６）　（１６°）の
一端を該ピン（１５Ｈ１５’）のまわりにワークロール
（１）と同一の回動方向に回動自在に取り付け、ざらに
連結リンク（１６Ｈ１６’）の他端と上記従動リンク（
１４）　（１４’　）の１也端とを回動自在に取り付け
た。なお該従動リンク（１４）（１４’）の回動中心間
の艮ざはワークロール（１）の軸（Ｘ＞と上記支点用ピ
ン（１５）（１５’）間の距離と同一にした。

また連結リンクｒ１６）　（１６°）の長さの１７２の
位置に駆動リンク（１７）（１７°）の一端を回動自在
に取り付け、該駆動リンク（１７）（１７”）の他端は
チョック（２）（２’）の外側面に駆動リンク（１７）
（１７°）を水平に設置する位置に固定した駆動用ピン
（１８）（１８’）に回動自在に取り付けた。

以上のような構造のクロスロール装置において駆動装置
によりクランクアーム（１９）を作動させ、チョック（
２）（２°）をワークロール（１）の軸（Ｘ）と直交す
る水平方向に往復運動させることにより駆動リンク（１
７）（１７°）を介して連結リンク（１６）　（１６°
）を支点用ピン（１５）（１５°）のまわりに微小角度
間を回動させた。そして連結リンク（１６）　（１６°
）の他端に取り付けた従動リンク（１４Ｈ１４’）をチ
ョック（２）（２’）のストロークの２倍のストローク
で往復運動させ、該従動リンク（１４）（１４’）の一
端に取り付けたアーム（１３）（１３°）を介してワー
クロール（１）を回動させ、チョック（２）（２°）と
一体の往復運動を合わせてワークロール（１）を往復転
動させて第２図に示す異形断面条（２１）を連続的に製
造した。

上記の異形断面条はこのようなりロスロール装置の長時
間の稼動後においても薄肉部の板厚分布は良好な状況で
あった。

また板厚分布に不均一が発生した場合は第１図に示すよ
うに従動リンク（１４）（１４°）の長手方向を２分割
して間にシム（２０）　（２０’　）を挟持しておき、
該シム（２０）　（２０’　）の厚さを変えることによ
り、ワークロール（１）の往復転動の中心を左右いずれ
かに傾いた位置とすることができるので、被圧延材に上
アンビルの当る大きさが異なり板厚を修正できる。さら
に連結リンク（１６）（１６°）の長さを上記と同様に
シムを用いて変えることによりワークロールの往復転動
の回転角度を可変にすることができ、これにより板厚の
改善範囲はさらに拡がる。

またこれら従動リンクや連結リンクの長さを変えるのに
シムに変えて油圧シリンダー等を取り付けることにより
、圧延作業中に何らかの原因で発生した薄肉部の幅方向
の板厚の不均一を電気的な信号におきかえて、これを油
圧シリンダーの駆動装置にフィードバックすることによ
り作業を停止せずに板厚修正が即座にかつ自動的に行な
われる。

〔発明の効果〕

このように本発明によればギヤ等の摩耗部が無くなるた
めチョックの移動と同時に上アンビルが転動を開始する
ので長期にわたって一定の条件での加工が保証され、ま
たリンク機構を採用しているため、その長さを変更する
ことによって容易に被圧延材の幅方向の板厚を修正する
ことが可能である等工業上顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）　（ロ）は本発明の一実施例を示すもので
（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＡＡ’線矢視図、第
２図は異形断面条を示す断面図、第３図は艮方形断面条
を示す断面図、第４図（イ）　（ロ）は従来例を示すも
ので（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＢＢ’線矢視図
、第５図は被圧延材である溝付断面条、第６図はクロス
ロールＶｔ置の圧延部を示す拡大図である。 １・・・ワークロール ２．２゛・・・チョック ３・・・ハウジング ４．４°・・・スプリング ５．５゛・・・プレート ６．６°・・・リニアベアリング ７・・・上アンビル ８・・・下アンビル ９・・・下アンビル固定油圧シリンダー１Ｇ・・・下ア
ンビルホルダー １１・・・下アンビルホルダー固定油圧シリンダー１２
・・・下アンビルホルダー移動用スクリュー１３、１３
°・・・アーム １４、１４°・・・従動リンク １５、１５°・・・支点用ピン １６．１６°・・・連結リンク １７．１７°・・・駆動リンク １８．１８’・・・駆動用ピン １９・・・クランクアーム ２０．２０’・・・シム ２１・・・異形断面条 ２２・・・長方形断面条 ２３、２３°・・・両肩 ２４．２４°・・・凸形状ギヤ ２５．２５’・・・中間ギヤ ２６、２６’・・・ラック ２７、２７’・・・溝 ２８・・・溝イ４断面条 ２９・・・平坦部 ３０．３０’・・・凹曲面部 ３１・・・被圧延材 ３２・・・スベーザー Ｘ・・・軸 第２図 ／ 第３図 第５図 第４図（ロ） ス 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平な軸を有する円柱形ワークロールの両端をチ
   ヨツク側面で軸支し、ワークロール下部に上アンビルを
   設け、ワークロールの下方に下アンビルを設け、上記チ
   ヨツクをワークロールの軸と直交する水平方向に往復運
   動させることによりワークロールを下アンビルの上方で
   往復転動させ、両アンビル間のワークロールの軸方向に
   被加工条体を供給し、上アンビルの転動により該条体を
   幅方向に圧延する装置において、ワークロールの軸と一
   体に該軸と直交する方向にアームを設け、該アームの先
   端にワークロールと同一の回動方向に回動自在な従動リ
   ンクの一端を取り付け、また上記チヨツクにワークロー
   ルと同一の回動方向に回動自在な駆動リンクの一端を取
   り付け、これら従動リンクと駆動リンクのそれぞれの他
   端を連結リンクの両端にワークロールと同一の回動方向
   に回動自在に取り付け、さらに該連結リンクの一端を延
   設しその延設端を固定部材にワークロールと同一の回動
   方向に回動自在に取り付けてワークロールを往復転動さ
   せたことを特徴とするクロスロール装置。
2. （２）水平な軸を有する円柱形ワークロールの両端をチ
   ヨツク側面で軸支し、ワークロール下部に上アンビルを
   設け、ワークロールの下方に下アンビルを設け、上記チ
   ヨツクをワークロールの軸と直交する水平方向に往復運
   動させることによりワークロールを下アンビルの上方で
   往復転動させ、両アンビル間のワークロールの軸方向に
   被加工条体を供給し、上アンビルの転動により該条体を
   幅方向に圧延して、幅方向に段を有する異形断面条を製
   造する方法において、ワークロールの軸と一体に該軸と
   直交する方向にアームを設け、該アームの先端にワーク
   ロールと同一の回動方向に回動自在な従動リンクの一端
   を取り付け、また上記チヨツクにワークロールと同一の
   回動方向に回動自在な駆動リンクの一端を取り付け、こ
   れら従動リンクと駆動リンクのそれぞれの他端を連結リ
   ンクの両端にワークロールと同一の回動方向に回動自在
   に取り付け、さらに該連結リンクの一端を延設しその延
   設端を固定部材にワークロールと同一の回動方向に回動
   自在に取り付け、連結リンク上の従動リンクと駆動リン
   クの取り付け部間の距離あるいは連結リンクの延設部の
   長さ及び／又は従動リンクの長さをそれぞれ変えること
   により、条体の幅方向の薄肉部の板厚分布を変更するこ
   とを特徴とする異形断面条の板厚修正方法。