JPH02295609A - ロールワイパー - 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、冷間圧延後の金属帯に付着している圧延油を
幅方向に均等にそして面全体からムラなく除去するため
に、ワイピングロールへの適正な押圧力を発生させるた
めの各個毎に任意に調節可能な複数個の単位バックアッ
プロールが直線状に配されたバックアップロール列を備
えているロールワイパーに関するものである． 〔従来の技術〕 金属帯の冷間圧延は圧延素材を冷間圧延機（以下、ミル
と言う）に通板することによって行われる。この冷間圧
延においては、圧延ロール及び金属帯の冷却，金属帯の
圧延性の向上，金属帯等から発生する摩耗粉の除去等を
目的として一般に圧延油が使用されている．このような
冷間圧延工程をその１例を示す第９図により説明する．
例示の冷間圧延工程は一旦薄板の金属帯コイルを得てこ
れを素材として極薄板の金属帯に圧延する場合である．
リール１に装着された金属帯コイルから巻き出された金
属帯Ｓは、デフレクターロール２を経てミル本体３（図
例はセンジミャミル）のハウジング内に入る．このとき
圧延ロール３ａの近傍に設置されている圧延油噴射ノズ
ル３ｂから圧延油がスプレーされる．このように圧延ロ
ール３ａで冷間圧延された金属帯Ｓはデフレクターロー
ル２を経て巻出し側とは反対側のリール１′に巻き取ら
れる．このような１回のバスでは圧延率が不足する場合
は、前記とは逆にリール１′側を上流の巻出し側として
金属帯Ｓを逆方向に走行せしめて前記と同様に圧延油を
スプレーしなから冷間圧延を行う． このように圧延油を使用し比較的高速で冷間圧延すると
，金属帯Ｓに付着した圧延油が金属帯Ｓをコイル状に巻
き取る際に横すべりを生じさせてうまく巻き取ることが
出来なかったり、冷間圧延後の金属帯Ｓに施す以後の処
理に悪影響を及ぼすことがあり、しかも金属帯Ｓにより
持ち去られる高価な圧延油を充分回収利用せずに単に消
費したのでは不経済である．そこで金属ＩＦＳに付着し
てミル本体３を通過し所定の役目を果たした後の圧延油
は，金属帯Ｓの各走行方向におけるミル本体３よりも下
流の巻取り側に設置されているワイビング装ｆｉ４又は
４′によって除去一回収されるのである． このような圧延油のワイピングは，効率の良いことと共
に金属帯Ｓの幅方向に均等ｔこそして面全体に亘ってム
ラなく行うことが以後の工程における金属帯Ｓの表面疵
の発生，耳折れや形状悪化の発生，巻取り以後の工程処
理における品質低下，操業トラブルの発生，作業環境の
汚染などの防止のために重要なことである．しかしなが
ら，例えば通常のロールワイパーの場合においてスリッ
プによる表面疵の発生を防止するためにワイピングロー
ルの金属帯Ｓに対する接触圧を高める（通常，ワイピン
グロール軸の両端部を押圧する）と，ワイピングロール
に撓みが生じて幅方向中央部の接触圧が弱まってワイビ
ングが幅方向に不均等になると共に圧延油の除去効果も
劣り，また両端部の接触圧が高くなるため金属帯が変形
し易くなる欠点があった．またゴムホースワイパーの場
合においてはゴムホースと金属帯との接触が良好で圧延
油の除去効果は優れているが、ゴムホースが単に固定さ
れていたり回転しないために金属帯に表面疵が発生し易
いと共にゴムホースを頻繁に交換しなければならない欠
点があった．このように均等にムラなく且つ他に欠点な
く圧延油をワイピングすることは金属帯を薄口に高速冷
間圧延すればする程非常に困難となり，以前から種々な
方法や装置が提案され実施されてきたが，いずれも一長
一短であった． 最近，冷間圧延された金属帯の通板路の上下に配された
ワイピングロール毎にその背後方向に長さの短いロール
を連続的に配した２列のバックアップロール列を備えた
ロールワイパーが開示された（特開昭６３−３０９３１
７号参照）．このものは，通常のバックアップロールを
ロール胴長方向に複数個に分割した形態の長さの短いバ
ックアップロール（ここではこれを単位バックアップロ
ールと言う）を使用しており、またこの単位バックアッ
プロールが長さが短いことからロール径を小さくするこ
とが出来、そして各単位バックアップロール毎にこれを
ワイピングロールに向けて押圧する抑圧手段として弾性
部材を備えていて，バックアップロール列の中央部の押
圧力を強く両端部のそれを弱く調節することによって金
属帯の幅方向に均等にそして面全体に亘ってムラなく圧
延油をワイピングしようとするものであった。しかしな
がら、このような弾性部材によって発生される押圧力は
その弾性部材に与えた変位量に比例するので、例えば弾
性部材としてバネを使用する場合に段階的にバネ定数を
異にするバネを準備しなければならないから，ワイピン
グロールの幅方向の予め定められた位置毎に異なる適正
な押圧力を発生させるバネ定数の多数のバネを準備せざ
るを得す、このように段階的にバネ定数を異にする多数
のバネを準備してもワイピングロールの幅方向の或る位
置での押圧力が最適でない場合にはその都度その位置だ
けの押圧力を適正に調節することは困難であると共に、
仮に調節出来たとしても稼働を停止しないで各単位バッ
クアップロールの押圧力を調節し直すことは実質的に困
難であり、しかも成るワイピング条件（金属の種類，板
厚，形状，面状態等）に丁度適正に合わすように押圧力
の調節が出来たとしてもその状態のままで次の異なる条
件でのワイピングを行う場合には圧延油をムラなく除去
することは出来ない欠点があった。従って、ワイピング
不良による事故、特に冷間圧延される金属帯が薄物で台
紙を使用せずにコイリングするときのコイルの形状不良
による品質低下などが相変わらず続いていたのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は前記従来技術の欠点を解消し、各単位バックア
ップロールの押圧力を連続的な変化から任意に選び得る
ようにし、どのような条件下でのワイピングにおいても
金属帯表面に付着している圧延油を全幅に亘って均等に
そして面全体をムラなく最良のワイピングが出来るよう
に各単位バックアップロールのワイピングロールに対す
る押圧力をワイピングロールの幅方向におけるその位置
に応じて適正に発生させ得るように調節可能にロールワ
イパーを構成することを課題とする．〔課題を解決する
ための手段〕 本発明者らは種々検討した結果，バックアップロール軸
に外挿されて固定される回転角度位置調節可能な偏心ス
リーブの外周に円筒体を回転自在に装着して各単位バッ
クアップロールを構成することによって、上記偏心スリ
ーブの固定位置を回転によって変えてバックアップロー
ル軸の軸心から押圧力の作用点となる円筒体の周端まで
の長さを任意に且つ連続的に変化させることが可能とな
り、従って各単位バックアップロールの作用点位置をロ
ール幅方向に連ねた作用点パターンを最適に形成するこ
とが任意に可能となって、上記課題を解決出来ることを
究明して本発明を完成した。

以下、本発明に係るロールワイパーを図面により詳細に
説明する． 第１図は本発明に係るロールワイパーの１例の全体概略
正面図、第２図は第１図のロール配置を示す側面説明図
、第３図は単位バックアップロールの１例の構造を示し
（イ）は正断面図で（口）は（イ）中のＡ−Ａ線断面図
，第４図は偏心スリーブの回転角度位置と作用点間距離
との関係の説明図，第５図はバックアップロール列の列
方向に各単位バックアップロールの作用点の位置が変化
していく状態の１例を示す正面説明図、第６図（イ），
（口）及び（ハ）はバックアップロール軸心と作用点と
の間の距離と偏心スリーブの回転角度位置との関係の説
明図、第７図（イ），（口）及び（ハ）は異なる偏心量
の偏心スリーブが使用される場合の組合せ例の説明図、
第８図（イ）及び（口）は本発明に係るロールワイパー
における第２図以外のロール配列の例を示す側面説明図
である． 本発明に係るロールワイパーは、第１図及び第２図にそ
の１例を示すように、冷間圧延された金属帯Ｓの通板路
（図中における金属帯Ｓと同じ位Ｍ）の上下に配された
一対のワイピングロール５と，このワイピングロール５
毎にその背後方向に配された少なくとも１列｛第２図及
び第８図（イ）は１列、第８図（口）は２列｝の各列毎
に複数個の長サの短い単位バックアップロール６がバッ
クアップロール軸７に直線状に配されたバックアップロ
ール列８とが直接にはロールチョツクやロールフレーム
にそして間接的にはフレーム９に取り付けられており，
このバックアップロール列８をその両端部でワイピング
ロール５に向って押圧する例えば図示した油圧シリンダ
或は電動式スクリュウのような押圧手段１０．　１０’
を備えている点は従来技術とほぼ同様である．本発明に
おけるロール配置としては、バックアップロール列８が
第８図（イ）に示す如くワイピングロール５を直接押圧
するように配置しても良いが，第２図及び第８図（口）
に示す如くワイピングロール５とバックアップロール列
８との間に設置した中間ロール１１を介して間接的にワ
イピングロール５を押圧するように配置すると金属帯Ｓ
に単位バックアップロール６のマーク（光沢差）の付く
恐れを少なくするので好ましい．このようなワイピング
ロール５及び中間口ールｌ１はそれぞれベアリングを内
蔵したワイピングロールチョツク５ａ，中間ロールチョ
ツク１１ａによってラジアル荷重やスラスト荷重を受け
ながらも回転自在なように取り付けられているが、バッ
クアップロール軸７はバックアップロールフレーム８ａ
に完全に固定されるか又は後に説明するように軸回転角
度位置のみを調節可能に取り付けられている．そしてこ
のバックアップロール軸７は，パックアップロールフレ
ーム８ａに連結されている抑圧手段１０．　１０’の作
用によりバックアップロールフレーム８ａの動きと共に
フレーム９内を上下方向に移動する．本発明の重要な特
徴は、単位バックアップロール６のパックアップロール
軸７の軸心０１と単位パックアップロール６が中間口ー
ル１１又はワイピングロール５（中間口ール１１が設置
されていない場合）に圧接して押圧力を作用させる個所
（本発明において作用点と言う）Ｐとの間の距離（以下
，作用点距離と言う）を連続的に変化させることが出来
、その中から作用点距離を適正に選ぶことによって最適
な抑圧かを発生させるように任意に調節することを可能
とさせる機構にある． すなわち，各単位バックアップロール６は第３図に示す
如く固定されたバックアップロール軸７と、このバック
アップロール軸７に外挿されて固定される回転角度位置
調節可能な偏心スリーブ１２と，この偏心スリーブ１２
の外周に回転自在に装着された円筒体１３とから主とし
て成っている．この．偏心スリーブ１２はバックアップ
ロール軸７への取付や回転角度位置調節を容易にするた
め次のような構造が好ましい。すなわち，第３図（イ）
及び（口》に図示する如く肉厚の均一な円筒状の内スリ
ーブ１２ａとその外側部分である外スリーブ１２ｂとか
ら成っており，この外スリーブ１２ｂは肉厚が不均一で
外周面と内周面とが偏心している．そして内スリーブ１
２ｇがキー１２ｃでバックアップロール軸７に固定され
ており、その外側に外スリーブ１２ｂがスリーブ止め１
２ｄによって固定されている（従って，偏心スリーブ１
２全体がパックアップロール軸７に固定されている）． 円筒体１３を偏心スリーブ１２の外周に回転自在に装着
するにはベアリング構造が利用されるが，単位バックア
ップロール６には大きな荷重がラジアル方向に掛かるか
ら円筒二ロ軸受の構造が好ましい．第３図の例では，イ
ンナーレース１４が偏心スリーブ１２の外スリーブ１２
ｂに取り付けられており，耐荷重能を大きくするために
円筒コロ１５が２列に配されていてその外側に７ウター
レースとしての円筒体１３が取り付けられている．前記
図例の他、既製のコロ軸受を使用しそのアウターレース
に円筒体１３を取り付けても良い． このような構造の単位バックアップロール６の円筒体１
３は，第３図（口）に示す如く偏心スリーブ？２の外周
面をその外周面とする仮空の円筒体の軸心（以下，単に
偏心スリーブ１２の軸心と言う）０１を中心として回転
する．そしてこのバックアップロール６のバックアップ
ロールロール軸７はフレーム９内を上下移動するバック
アップロールフレーム８ａによって所定位置に固定され
ており、また偏心スリーブ１２もバックアップロール軸
７に固定されているから軸心０■も位置固定されている
ので，円筒体１３は何らの偏心運動をすることなく回転
する．従って、第４図に示す如く円筒体１３の外周上に
作用点Ｐの位置を定めれば、円筒体１３が回転しても作
用点Ｐの位置は変動しないから、軸心０■と作用点Ｐと
の距離すなわち作用点間距離Ｑは一定である．この作用
点間距ｌＩａＱは，偏心スリーブ１２と作用点Ｐどの位
置関係すなわち第４図に示す如く軸心０８と作用点Ｐと
を結ぶ直線と偏心スリーブ１２の外周との交点をＱとす
れば，この交点Ｑとして偏心スリーブ１２の外周のどの
個所を位置させて偏心スリーブ１２をバックアップロー
ル軸７に固定するかによって異なってくる．今，第４？
に示す如くバックアップロール軸７の軸心Ｏ■と偏心ス
リーブ１２の軸心０２とを結ぶ直ＩＩＡＬが偏心スリー
ブ１２の外周と交差する２つの点のうち，バックアップ
ロール軸７の軸心０１側をＲ１とし、また偏心スリーブ
１２の軸心０２側をＲ２とし，直線０■Ｒ２を０２Ｐに
重なる位置から時計回わりと反対方向に回転させて上記
Ｑの位置に偏心スリーブ１２の外周の或る個所を位置さ
せたときの回転角度θを以て偏心スリーブ１２と作用点
Ｐとの位置関係を示すもの（これを偏心スリーブ１２の
回転角度位置と言う）とする．作用点間距離Ωは、第６
図（イ）、（口）及び（ハ）に順次示す如く、回転角度
θが０゜（ＲＸがＱの位ｆｆｉ！）のとき最大値ρ．と
なり，そこから回転角度θが大きくなるに従って作用点
間距＠Ｑが小さくなり、回転角度θが１８０゜（Ｒｘが
Ｑの位置）のときに作用点間距１１１Ｑは最小値Ｑ２と
なる．更に回転角度θが大きくなれば逆に作用点間距離
Ωは次第に大きくなっていき上記の逆を辿る．このよう
にして回転角度θを選ぶことによって作用点間距離党を
最大値ρ１と最小値Ｑ，との間の任意の長さに採ること
が出来る．偏心スリーブ１２の回転角度位置の調節は、
第３図に示す単位バックアップロール６の場合はスリー
ブ止め１２ｄを取り外して予め外スリーブ１２ｂを回転
調節した後に再びスリーブ止め１２ｄで固定する．この
ような単位バックアップロール６の複数個がロール胴長
方向に直線状に配列されてバックアップロール列８が構
成される．この配列は，通常第５図に示す如く１本の長
いバックアップロール軸７を共通にしてこれに取り付け
られてなされるが、他の態様として例えば各単位バック
アップロール６が小さなフレームに取り付けられている
各独立のバックアップロール軸に取り付けられていてこ
れらの小さなフレームが幅方向に長いフレーム固定され
て直線状に配列されたもの（図示省＃４）で，各単位バ
ックアップロール６毎に独立して任意に偏心スリーブ１
２の回転角度位置の調節すなわち作用点間距離Ωをを調
節出来るようなものにしても良い．このようなバックア
ップロール列８の作用点パターンすなわち各単位パック
アップロー？６の作用点間距離Ωのロール列方向（金属
帯の幅方向）の分布は、一般には第５図に示す如く中央
部がワイピングロール５側に突出した放物線状のパター
ンにするのが適当である．作用点パターンの詳細は実施
場所のワイピング条件に応じて選定される．このような
バックアップロール列８を構成する各単位バックアップ
ロール６は、その偏心量（０１０■間の距離）が必ずし
もすべて同じものである必要はなく，バックアップロー
ル列８に配されたその位置における作用点間距離２の調
節範囲が調節可能である限り、全単位バックアップロー
ル６の一部又は全部が第７図に示す如く互に偏心量を異
にするものであっても良く、また偏心量を同じくするも
のであっても良い．その理由は各単位バックアップロー
ル６毎に作用点間距Ｊｌｌ！Ｑを任意な値に調節出来る
ことに変わりはないからである． 本発明においては，予め或る作用点パターンを形成して
いる各単位バックアップロール６相互間における偏心ス
リーブ１２の回転角度位置関係をそのままにして全体を
僅かな角度だけ回転させることにより同じ運転における
ワイピング状態の修正や新たなワイピング条件への調節
の簡便化を可能とさせるため、バックアップロール軸７
として１本の長いロール軸を使用して軸回転角度位置を
調節可能に固定し軸端においてギヤなどの伝動装置によ
って微小角度ずつ回転可能に構成しておくのが好ましい
。このバックアップロール軸７の固定の態様としては、
簡単には固定の程度を若干弱くしておいて必要なときは
強力な動力により回転させる構造、また例えば締付けに
よる完全な固定状態を必要なときには緩めてから回転し
て調節した後に元通りに固定する構造などが示される．
〔作　用〕 或るワイピング条件下に使用されるロールワイパーのバ
ックアップロールの作用点パターンが設定されれば、そ
れに従って各単位バックアップロール６の作用点間距離
ｇを調節する．これは、前記説明のように偏心スリーブ
１２の回転角度θを調節することによって行うが，この
回転角度θは連続的に変化させ得るからどのような回転
角度θにも調節可能であり、従って各単位バックアップ
ロール６それぞれの作用点間距離Ωを最適の長さとする
ことが出来るのである．このようなパックアップロール
列８を押圧手段１０によりワイピングロール５又は中間
ロール１ｌに強く押圧しても、各単位バックアップロー
ル６には弾性体などの変形物を持たないから差し支えは
なく、そして円筒体１３は回転自在な構造であるから金
属帯Ｓの走行に対してスリップなく回転する。またバッ
クアップロール軸７として共通の長いロール軸を使用し
ている場合は，或る作用点パターンを形成している各単
位バックアップロール６の相互間の偏心スリーブ１２の
回転角度位置関係をそのままにしてこのバックアップロ
ール軸７を僅かに回転させれば、作用点パターンも僅か
ずっ変化させ得る．〔発明の効果〕 以上詳述した本発明に係るロールワイパーは，バックア
ップロール列を構成する各単位バックアップロールを偏
心スリーブの外側に円筒体を回転自在に取り付けて構成
すると共にこの偏心スリーブを回転角度位置の調節可能
な構造としたことにより以下に述べる効果が得られ，そ
の工業的価値は非常に大きなものである． （イ）どのような形状の作用点パターンでも設定通りに
形成することが出来るので、ワイピング条件に丁度適正
に合わすようにワイピングロールへの押圧力の調節が可
能となる． （口）稼働中でも押圧力の微調整を行うことが出来る． （ハ）高い押圧力を発生させることが出来るから、ワイ
ピングロールと金属帯との間のスリップを防止すること
が出来る． （二）従って圧延油のワイピングは金属帯の幅方向に均
等にそして面全体に亘ってムラなく且つ効率良く行うこ
とが出来，しかも金属帯に表面疵を発生させたり両端部
を変形させることがない．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロールワイパーの１例の全体概略
正面図、第２図は第１図のロール配置を示す側面説明図
，第３図は単位バックアップロールの１例の構造を示し
（イ）は正断面図で（口）は（イ）中のＡ−Ａ線断面図
，第４図は偏心スリーブの回転角度位置と作用点間距離
との関係の説明図、第５図はバックアップロール列の列
方向に各単位バックアップロールの作用点の位置が変化
していく状態の１例を示す正面説明図、第６図（イ），
（口）及び（ハ）はバックアップロール軸心と作用点と
の間の距離と偏心スリーブの回転角度位置との関係の説
明図、第７図（イ），（口）及び（ハ）は異なる偏心量
の偏心スリーブが使用される場合の組合せ例の説明図、
第８図（イ）及び（口）は本発明に係るロールワイパー
における第２図以外のロール配列の例を示す側面説明図
、第９図は圧延工程の１例の説明図である． 図面中 １，１′・・・・リール ２・・・・デフレクターロール ３・・・・ミル本体 ３ａ・・・・圧延ロール ３ｂ・・・・圧延油噴射ノズル ４．４′・・・・ワイピング装置 ５・・・・ワイピングロール ５ａ・・・・ワイピングロールチョック６・・・・単位
バックアップロール ７・・・・バックアップロール軸 ８・・・・バックアップロール列 ８ａ・・・・バックアップロールフレーム９・・・・フ
レーム １０．　１０’・・・・押圧手段 ｌ１・・・・中間ロール １１ａ・・・・中間ロールチョツク １２・・・・偏心スリーブ １２ａ・・・・内スリーブ １２ｂ・・・・外スリーブ １２ｃ・・・・キー １２ｄ・・・・スリーブ止め １３・・・・円筒体 ｌ４・・・・インナーレース １５・・・・円筒コロ Ｌ・・・・バックアップロール軸の軸心と偏心スリーブ
の軸心とを結ぶ直線 ａ・・・・作用点間距離 Ｑ０・・・・作用点間距離の最大値 Ｑ２・・・・作用点間距離の最小値 Ｏエ・・・・バックアップロール軸の細心０，・・・・
偏心スリーブの軸心

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　冷間圧延された金属帯（Ｓ）の通板路の上下に配さ
   れた一対のワイピングロール（５）と該ワイピングロー
   ル（５）毎にその背後方向に配された少なくとも１列の
   各列毎に複数個の長さの短い単位バックアップロール（
   ６）が直線状に配されたバックアップロール列（８）と
   該バツクアツツプロール列（８）をワイピングロール（
   ５）に向つて押圧する押圧手段（１０）とを備えたロー
   ルワイパーにおいて、各単位バックアップロール（６）
   が、バックアップロール軸（７）と該バックアップロー
   ル軸（７）に外挿されて固定される回転角度位置調節可
   能な偏心スリーブ（１２）と該偏心スリーブの外周に回
   転自在に装着された円筒体（１３）とから主として成つ
   ていることを特徴とするロールワイパー。 ２　バックアップロール列（８）を構成する単位バック
   アップロール（６）の少なくとも一部がその偏心スリー
   ブ（１２）の偏心量を同じくするものである請求項１に
   記載のロールワイパー。 ３　バックアップロール列（８）を構成する単位バック
   アップロール（６）の少なくとも一部が互にその偏心ス
   リーブ（１２）の偏心量を異にするものである請求項１
   に記載のロールワイパー。 ４　１列のバックアップロール列（８）を構成する単位
   バックアップロール（６）がバックアップロール軸（７
   ）として１本の長いバックアップロール軸を共通にして
   いる請求項１から３までのいずれか１項に記載のロール
   ワイパー。 ５　１本の長いバックアップロール軸（７）が軸回転角
   度位置を調節可能に固定されている請求項４に記載のロ
   ールワイパー。 ６　ワイピングロール（５）毎にバックアップロール列
   （８）の１列が直接に接するように設置されている請求
   項１から５までのいずれか１項に記載のロールワイパー
   。 ７　ワイピングロール（５）毎にバックアップロール列
   （８）の２列が直接に接するように設置されている請求
   項１から５までのいずれか１項に記載のロールワイパー
   。 ８　ワイピングロール（５）とバックアップロール列（
   ８）との間に中間ロール（１１）が設置されている請求
   項１から７までのいずれか１項に記載のロールワイパー
   。