JPH0418924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧延ストリツプ用のワイパ装置に係
り、特に３ローラ・ワイパ装置に関する。

従来の技術 金属の冷間圧延においては、圧延ロール及び圧
延されたストリツプの潤滑及び冷却を行なうため
多量の液体を供給することが通常必要である。圧
延された生産物の変形のエネルギは熱として現わ
れてストリツプ及びロールの温度の上昇をもたら
すので過度の温度の上昇を防止するために冷却剤
によつてこの熱を除去しなくてはならない。変形
率が高いときは熱の発生率も高く、多量の冷却剤
を流す必要がある。例えば、幅約127cm（50イン
チ）のステンレス鋼を圧延するセンジミア・ミル
は毎分約3785（約1000ガロン）の冷却剤を使用
している。

一般的に、冷却剤は油を基材としており、使用
される代表的な種類は純鉱物油又は水／油乳剤で
ある。この水／油乳剤は鉱物油またはヤシ油の如
き植物油をベースとする約５〜12％の油を含むの
が普通である。また、油の中に、油膜の強さを増
すための極圧（E.P.）添加剤や、抗酸化剤、錆止
混合剤（水／油乳剤の場合）、泡止め混合剤等の
化学添加剤を配合することが普通である。

圧延工程に続いて、ストリツプはしばしばその
表面に冷却剤（または添加剤）がほとんどまたは
全く残留していないことが要求される工程へ移つ
される。例えば、ストリプのコイルがバツチ焼鈍
されるとき、表面の油はコイルの隣接ラツプがた
がいに固着する“ステツカ”とない、冷却剤中の
不純物または添加物に起因してストリツプの表面
に変色いわゆる“ステイニング”が生じるおそれ
がある。或る場合においては、ストリツプは次工
程へ移つされる前に洗浄され得るが、この洗浄は
ストリツプ処理作業に余分にコストを付加するこ
とを意味する。従つて、洗浄の必要性を皆無にす
ることまたは減らすことは極めて価値あることで
ある。さらに、表面に油の付着したストリツプの
コイル巻きは、特に薄鋼板の場合においては、コ
イルの“テレスコーピング”が容易に生じ得るか
ら危険である。“テレスコーピング”とは、コイ
ルの隣接するラツプが軸方向に摺動することであ
り、これは圧延機から出て来るストリツプが側方
に片寄つてしまうことを意味し、圧延機の破壊の
原因となる。また、表面の油はストリツプ厚さ計
測装置の計測精度に悪い影響を及ぼす可能性もあ
る。

かくのごとき理由によつて、ストリツプが圧延
機から出て来るにしたがつて、通常は、ストリツ
プがストリツプ厚さ計測装置に到達する以前に、
ストリツプの表面から油をぬぐい取る機能を有す
るストリツプ・ワイパを冷間圧延機に設置してい
る。

圧延ストリツプ用のワイパ装置には、棒ワイ
パ、空気流型ワイパ及びローラ・ワイパの３つの
基本タイプがあり、ローラ・ワイパには２つのタ
イプ一即ち２ローラ・ワイパと３ローラ・ワイパ
とがある。

３ローラ・ワイパは、ストリツプの上方に互に
並置され即ち、軸線を平行にして並べた２個の上
ローラと、これらの上ローラの軸線の間の垂直方
向下方に軸線が位置するようにストリツプの下方
に配置された１個の下ローラとを有する。２個の
ローラをストリツプの下に、そして１個のローラ
をストリツプの上に配置することも可能ではある
が、より多量の冷却剤をストリツプの上側から除
去しなくてはならないので、ストリツプの上方に
２個のローラを設け、下方に１個のローラを用い
る方がより実際的である。３ローラ・ワイパを効
果的に使用するためには、冷間圧延のときに通常
行われていることではあるが、ストリツプを張力
下に維持して油圧シリンダによる押圧力に対抗す
る必要がある。上下のワイパ・ローラは、これら
のローラがストリツプの上側及び下側の表面に押
し付けられるように油圧シリンダ等によつてたが
いに向き合う方向に押圧されているけれども、こ
のシリンダ等による押圧力はワイパ・ローラがス
トリツプを締めつけるほど強くてはならないが、
ぬぐい取り作用を十分に行い得るような強さでな
くてはならない。即ち、３ロール・ワイパでは、
ローラとストリツプとの一つの接触区域と次の接
触区域との間で張力下に保持された或る長さのス
トリツプの自由な部分が存在する。このストリツ
プの自由な部分は撓曲することができるので、た
とえ上下のワイパ・ローラの中高部分が必ずしも
正確に合わなくても、ローラとストリツプとの各
接触区域においてストチツプの全幅を横切つて実
質的に均一なぬぐい圧力を得ることができる。こ
の自由な部分は、隣接するライパ・ロール間の水
平方向の間隔に基づくものであり、特に作られる
ものではなく、ストリツプの張力が少ない場合
や、上下のワイパ・ローラが互いに押し付けられ
る力、例えば油圧シリンダ等による力が大きすぎ
る場合にはこの自由な部分は消滅してローラとロ
ーラの間に完全に挟まれて効果的に油をぬぐうこ
とが出来なくなる。従つて、このストリツプの張
力は、ローラに加えられた力とバランスを保つこ
とができる大きさでなければならない。

発明が解決しようとする問題点 先行技術に依る３ローラ・ワイパの典型的な構
造が第１図と第２図とに示されている。各ワイ
パ・ローラ１１は中空であり、玉軸受１２によつ
て固定軸１３は回転自在に装架されている。軸１
３は、スペーサ２６によつてローラ端から離され
た上チヨツク１４（上ローラ用）と下チヨツク１
５（下ローラ用）に装架されている。下チヨツク
１５はフレーム１６に摺動自在に装架されてお
り、このフレーム１６はねじ２４によつて圧延機
ハウジング２０，２１に取付けられている。ブラ
ケツト１９とねじ２２とによつて圧延機ハウジン
グ２０，２１に取付けられた油圧シリンダ１８は
上チヨツク１４に予荷重を加えてこの上チヨツク
１４をスペーサ１７を介してフレーム１６に押圧
することによつて上ローラの下側の母線即ち上ロ
ーラの下方の側部がストリツプのパスライン上に
位置するように、この上ローラを固定水平位置に
保持するようになつている。フレーム１６に取付
けられた油圧シリンダ２３には調節可能な定圧の
圧力油が供給されてストリツプ２５の下面に向つ
て下ワイパ・ローラを上方へ押圧するようになつ
ている。

第１図および第２図に示された先行技術による
３ローラ・ワイパの多数の施設において調査した
ところ、比較的小径のワイパ・ローラと比較的硬
い材料のローラとがストリツプからより効果的に
油を除去していることが判明した。このことは、
比較的硬いローラや比較的小径のローラによると
ワイパ・ローラとストリツプとの間の（特定の圧
力が加えられたときにおける）接触区域が比較的
小さくなるのでローラとストリツプとの間の平均
圧力が比較的に高くなり、それによつて、各ワイ
パー・ローラがより効果的に油膜に“咬み”込む
ことが可能になるためである。しかし、チヨツク
内にワイパ・ローラを取付ける先行技術の方法で
はローラ直径のストリツプ幅の約1/12以下にする
ことは困難である。何故ならば、細いワイパ・ロ
ーラの場合にはその変形が非常に大きく、例えそ
のローラにクラウンが形成されていてもストリツ
プがこのローラの変形に完全に追従することは出
来ず、ローラとストリツプとの間に〓間が生じ、
ローラとストリツプとの間に油が侵入してこのワ
イパ・ローラが油を除去する能力を低下してしま
うからである。

さらにまた、３ローラ・ワイパによつて占めら
れるストリツプの運動方向の空間は第２図から見
られるごとく通常はローラ直径のほぼ2.5倍は必
要であるが、前述の寸法ではこの空間が比較的大
きく、このようなロール・ワイパが既存の圧延機
に取付けることは空間不足のためにほとんど不可
能である。また、少なくとも比較的大型（幅約
127cm（50インチ）または約152cm（60インチ））
の圧延機においては、ワイパ・ローラは重く、ロ
ーラの交換には極めて多くの時間が必要である。

問題点を解決するための手段 本願発明による圧延ストリツプ用のワイパ装置
はストリツプの一方に表面に対して圧迫された２
個のローラと他方の表面に対して圧迫された１個
のローラとを有し、各ローラが複数対のキヤスタ
軸受によつて圧迫され、このキヤスタ軸受が剛性
のフレームにばね結合されたキヤリヤに取付けら
れ、このフレームが圧力下の流体によつて駆動さ
れるシリンダによつてストリツプに向かつて圧迫
されるように構成されており、これによつて極め
て小さい直径を有するワイパ・ローラを提供して
いる。

実施例 以下、第３図、第４図及び第５図を参照して本
発明の好適実施例を説明する。

スリツプ７７，７８，１１０は上ワイパ・ロー
ラ３２，３３と下ワイパ・ローラ３１との間を通
過してこれらのローラによつてぬぐわれる。スト
リツプの部分１１０は従来技術におけると同様に
自由な部分であり、ワイパ・ローラに寸法的な不
一致がある場合でもストリツプの全幅に亘つて均
一なぬぐい圧力を得るようになつている。上ワイ
パ・ローラ３２，３３は、夫々その長さに沿つて
均等に互に離れた複数対のキヤスタ軸受５０によ
つて支持されている。これらのキヤスタ軸受５０
は中空の軸４６または５４上に取付けられて、２
個の別々の同軸列を構成する。各同軸列のキヤス
タ軸受５０は管エルボ５９、ニツプル５８及び軸
５４を通じて油露によつて潤滑される。軸５４は
前記ニツプル５８を受けるためにＴ継手が設けら
れており、この点においてのみ軸４６と異なつて
いる。ホース・クランプ５７によつて固定された
エラストマ製のホース５６が、各軸をその長手方
向に隣接する軸と接続するために用いられてお
り、キヤツプ５３が両端の２個の軸４６を密栓し
て油霧の流出を防止するために用いられている。
かくして、軸受を潤滑するために用いられる油霧
は軸５４とホース５６とを介して軸４６へ供給さ
れる。この油霧は、各中空の軸４６（及び軸５
４）に設けられた中心の穴から半径方向のオリフ
イス７６を通つて半径方向に流れて再分配されて
キヤタ軸受５０へ供給される。このキヤスタ軸受
は潤滑油がそこを通つてローラとレース面とへ流
れる潤滑穴を有する市販のころがり軸受である。

キヤスタ軸受５０の各対は対になつた軸４６
（または54）に取付けられており、この軸はキヤ
リヤ３４に取付けられて、スナツプ・リング６７
によつてキヤリヤ３４に軸方向に保持されてい
る。上側の各キヤリヤ３４は、ばね４２，４３、
ねじ４４及び座金４５によつて上フレーム３７に
ばね結合されている。ねじ４４は、キヤリヤ３４
とフレーム３７との間の〓間６８が、すべてのキ
ヤリヤ３４に対して同じになるまで締付けられ
る。上フレームの凹所９２はキヤリヤ３４が垂直
方向にのみ運動し得るようにキヤリヤ３４を案内
するために用いられている。

下ワイパ・ローラ３１は、前記上ローラ３２，
３３のための前述の支持装置と同様に、下フレー
ム３６にばね結合されたキヤスタ軸受とキヤリヤ
とから成る支持装置によつて支持され、キヤリア
はばね３８，３９、ねじ４０、及び座金４１によ
つて下フレーム３６にばね結合されている。しか
し、下ローラ３１によつて支持される垂直の力
は、上ローラのおのおのの力（２個の上ローラに
よつて同等に分担される）の２倍であるから、下
支持ばね３８，３９は対応する上支持ばね４２，
４３よりも剛く、中心のキヤリヤ５５はおのおの
２対のキヤスタ軸受を支持する。端のキヤリヤ３
５はおのおの１対のキヤスタ軸受を支持してお
り、それらは上のキヤリヤ３４と同じである。下
の軸５１，５２は、各軸に取付けられた２個の軸
受の位置に適合するようにキヤリヤ５５及び潤滑
穴に対応して長さを増されている点を除いて、そ
れぞれ上の軸５４，４６と似ている。下支持ばね
調整ねじ４０はおのおのキヤリヤ３５または５５
と下フレーム３６との間の〓間６９を整定するた
め調節される。この〓間６９は全てのキヤリヤに
対して同じである。

２列のキヤスタ軸受の間に各ワイパ・ローラを
ぴつたりと組込まれた状態に維持するために引戻
し装置（プルバツクシステム）が用いられてい
る。各ワイパ・ローラの各端にはローラ首用の軸
受６０が設けられている。各軸受６０はハウジン
グ６１内に取付けられている。このハウジング６
１を案内棒６３と結合するために係止用のピン６
２（カー・レーン社によつて製作された、“ボー
ル・ロツク・ピン”として知られているタイプの
もの）が使用されている。案内棒６３は、短軸６
４、ナツト６６及び座金６７を介して作用するば
ね６５によつてストリツプから離れる方向の力が
加えられている。ワイパ・ローラをワイパ組立体
から取り外すためには、先ずストリツプを圧延機
から取り除いて、後述する油圧シリンダ７０を作
動して上下のワイパ・ローラを離間させる。次
に、短軸６４を外部手段例えばてこ棒等によつて
フレームの背後からストリツのパスライン方向へ
押圧するとばね荷重がピン６２から解除されるの
で、このピン６２を手を用いて取り外すことがで
きる。同様なことをワイパ・ローラの他方の端部
においても行うことによつてワイパ・ローラは完
全に取り外され得る状態になる。上ワイパ・ロー
ラの場合もほぼ同様な構造であるがピン６２を取
り外すときワイパ・ローラを手によつて重力に抗
して支持してなくてはならない。しかしながら、
そのあとすぎにワイパ・ローラお取り除くことが
できる。下ワイパ・ローラは、ピンを取り外せば
簡単に持ち上げて取り除くことができる。

下フレーム３６はその各端において、圧延機ハ
ウジング２０または２１に、たな８１（ねじ８８
によつて圧延機ハウジングに結合されている）、
ばね８３、プランジヤ８２、スペーサ８４及び調
節ねじ８５によつて支持される。上フレーム３７
は２個の油圧シリンダ７０によつて下フレーム３
６に結合される。油圧シリンダ７０は上フレーム
３７の各端に１個配置されている。各油圧シリン
ダ７０はねじ７１によつて上フレーム３７にフラ
ンジ取付けされ、そのピストン棒は自在継手７２
を介して下フレーム３６に結合されている。これ
らの油圧シリンダ７０はワイパを開閉するために
使用さる。即ち、ストリツプを圧延機に通すとき
に上下のワイパー・ローラを開いてその間にギヤ
ツプを形成し、その後ストリツプをぬぐうために
再び閉じられる。

上フレームと下フレームはおのおの各端部にス
ロツト９０が設けられている。各スロトは、ねじ
７４によつてスタンド・オフ７５に結合された案
内キー７３と係合する。このスタンド・オフ７５
は図系のごとくハウジング２０または２１に溶接
されているかまたはねじで結合されている。案内
キー７３にはスロツト９１が設けられている。圧
延機からワイパ組立体を取り外すには、ねじ７４
が緩められ、そして案内キー７３が摺動後退され
て上フレーム及び下フレームのスロツト９０から
外され、そしてワイパ組立体が持上げられて外さ
れる。

案内キー７３の上端にはタブ８９が設けられて
いる。作動時、上下フレームを含む組立体全体の
重さはばね８３に載り、ねじ８５は下ワイパ・ロ
ーラ３１の頂部の高さをパスラインにセツトする
ように調節される（ワイパ・ローラは閉じられて
いる）。作動開始時においてはワイパにストリツ
プを通すためのすきまを形成するため油圧シリン
ダ７０がワイパを開くために延伸されるとき、初
め上フレームが上昇しそして下フレームは同じ高
さに止どまる（下ワイパ・ローラ３１の頂部は前
述のパスラインに位置している）。上フレームの
頂部が案内キー７３の頂部のタブ８９に達したと
き、上フレームのそれ以上の上昇運動はこのタブ
８９によつて阻止され、そして下フレームが下方
へ運動し始め、油圧シリンダがそれらの行程の終
端に達するまでばね８３を圧縮する。このように
して上下両フレームの開放が単一の油圧回路によ
つて達成される。

油圧シリンダ７０がワイパを閉じてぬぐい作用
を開始するため引込められるとき、まず下ワイ
パ・ローラ３１の頂部がパスラインに達するまで
下フレームが上昇し、次いで上フレームが下降し
始める。この時点からのち、ばね８３は、上フレ
ームが下降するにしたがつて上下ワイパ組立体の
全重量を支え、フレームの移動が停止し、下ワイ
パ・ローラの頂部の高さが一定に保たれる。上フ
レームの最終位置はストリツプの厚さ及び張力に
従つて油圧シリンダ７０内の油圧を調節すること
によつて決定される。ストリツプの厚さ及び張力
は変化するから、油圧シリンダへ油を供給する油
圧回路には調整自在の調圧弁が設置されている。

極めて大きいワイパ組立体の場合、またはスペ
ースが極度に制限されているときには、ばね８３
の作用を助けるため、圧縮流体（空気または油）
を用いることが有利である。そのような場合、ブ
ランジヤ８２及びスペーサ８４にシール８６を配
設して圧縮空気を管８７から供給する。そのよう
な場合、ワイパ組立体の高さはねじ８５を調節す
ることによつて、または調圧機を用いて圧縮流体
の圧力を調節することによつて調節することがで
きる。また、圧縮流体のみを使用してばね８３を
省略することも可能である。

一般的に、ストリツプの下面よりも上面をぬぐ
うほうがより困難である。その理由は、油は重力
によつて下面から落ち去るが、上面には止どまつ
ているからである。このため、ストリツプの上面
をぬぐうために２個のワイパ・ローラ３２，３３
が設けられ、ストリツプの下面をぬぐうためには
１個のワイパ・ローラ３１が設けられており、上
ワイパを助けるため２個の補助装置が使用されて
いる。その第１は、スプレー・ヘツダ１００に取
付けられてストリツプの全幅を横切つて隔置され
た複数個のスプレーノズル１０１が、圧延機から
出て来るストリツプ７７の上面に、ストリツプの
運動方向と反対の方向に霧吹きするために使用さ
れていることである。これらのスプレー・ノズル
１０１には圧延機のロールを潤滑するために用い
られるものと同じ冷却剤が供給されている。この
スプレーの効果は、ストリツプの上面が圧延機ロ
ールから運び去る冷却剤を堰き止めて、冷却剤の
大部分を、ストリツプがワイパ・ローラに達する
以前に、ストリツプの端縁を越えてこぼれ落ちさ
せることである。その第２は、ねじ１０４及び支
持板１０３によつてスプレー・ヘツダ１００に取
付けられてストリツプの全幅に亘つて延存し、そ
の下端縁がストリツプの上面に対し極めて僅かな
空間を形成するように位置するダム１０２が設け
られ、ワイパ・ローラに到達するストリツプの上
面の冷却剤の量を最小にするために使用されてい
ることである。ダム１０２はネオプレンの如きエ
ラストマ材料で作られ、必要な堰き止め力を提供
する充分な剛性を有し、且つ、ストリツプが破断
して裂断ストリツプ端がこのダムに衝突したと
き、弾性的に撓曲して破壊を防ぐことができるよ
うに充分な可撓正を有するものから形成されてい
る。

ねじ４９及び支持板４８によつて上フレーム３
７と下フレーム３６とに取付けられたじやま板４
７が各ワイパ・ローラと接触するように配置され
ており、冷却剤が入口側から出口側へ、上ワイ
パ・ローラ３２，３３と上フレーム３７との間の
空間や下ワイパ・ローラ３１と下フレーム３６と
の間の空間を通つて運搬されたり、または撥ね飛
ばされることを防止している。じやま板４７はナ
イロンのごとき可撓正のエラストマ材料から作ら
れている。ねじ１０７によつて上フレーム３７の
上方に取付けられたじやま板１０５が、冷却剤が
上フレーム３７の頂部を越えて撥ね飛ばせらるこ
と防ぐために使用され、ねじ１０８によつて下フ
レーム３６に取付けられたじやま板１０６が、冷
却剤が下フレーム３６の底部の下を通つて撥ね飛
ばされることを防止している。ストツプの各側に
対し１個当り設けられた２個のフエルトカーテン
９５は、おのおの、ありみぞ９３とスライド・キ
ー９４とによつて上フレーム３７に摺動自在に取
付けられている。フエルト・カーテン９５はスラ
イド・キー９４にねじ９７と支持板９６とによつ
て結合されている。これらのフエルト・カーテン
は、ワイパを通過するストリツプの正確な幅に従
つて、ストリツプの各端縁と接触する位置へ摺動
されることが可能であり、冷却剤がストリツプの
端縁を越えて撥ね飛ばされることと、冷却剤がス
トリツプ７８の側縁に沿つてワイパから運び去ら
れることとを防ぐために使用されている。

発明の効果 以上の如く、本願発明によるワイパ装置では各
ワイパ・ローラは複数対のキヤスタ軸受によつて
支持されているので各ワイパ・ローラの直径を非
常に小さくするとが可能であり、これによつて、
冷却剤の膜を容易に切断することが可能であり、
軽量なために交換等の取扱いが容易で、しかも必
要とされるスペースも小である。実例を挙げる
と、1270mm幅のストリツプの為に使用される従来
技術ではワイパ・ローラの最も小さいものがその
直径が100mm（新品の場合）から95mm（スクラツ
プされる時）である。これに対して、本発明によ
る装置の倍には1320mm幅のストリツプに対して直
径は48mm（新品の場合）から41mm（スクラツプさ
れる時）のワイパ・ローラが使用され、1000mm幅
のストリツプに対しては直径が38mm（新品の場
合）から32mm（スクラツプされる時）が使用され
た。本発明による場合ではこれよりも小径のワイ
パ・ロールを使用することが可能であつたが、こ
のような小径のローラを正確に研削することが困
難なためローラは32mmでスクラツプにされた。

以上図面に示されそして説明された実施例は単
に例示的であり、その他のいくつかの実施例が本
発明の精神から逸脱することなしに可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術に依る３ローラ型のワイパ装
置の部分断面図；第２図は第１図のワイパ装置の
端面図、第３図は本発明の３ローラ型のワイパ装
置の断面図；第４図は第３図の４−４線に沿つて
描かれた断面図；第５図は第４図の５−５線に沿
つて描かれた断面図である。 図面上；３１，３２，３３は『ワイパ・ロー
ラ』；３４は『キヤリヤ』；３７は『フレーム』；
４２，４３は『ばね』；５０は『キヤスタ軸受』；
７０は『シリンダ』；７７，７９はストリツプ；
１１０は『ストリツプの自由な部分』を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 張力下の金属のストリツプの表面から液体を
   ぬぐうための３ローラ型のワイパ装置において：
   それらの軸線をストリツプの平面に対し且つたが
   いに対し平行にそしてストリツプの進行方向に対
   し直角に取付けられた３個のローラを有し、これ
   らローラの初めの２個がストリツプの一表面に対
   して圧迫され、第３のローラがストリツプの他表
   面に対して圧迫され、そして各ローラが複数対の
   キヤスタ軸受によつて圧迫され、前記キヤスタ軸
   受が剛性のフレームにばね結合されたキヤリヤに
   取付けられ、前記フレームが圧力下の流体によつ
   て駆動されるシリンダによつてストリツプに向か
   つて圧迫されるように構成された圧延ストリツプ
   用のワイパ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の圧延ストリツプ
   用のワイパ装置において：前記初めの２個のロー
   ラの両方のためのキヤスタ軸受の前記キヤリヤ
   が、単一の剛性のフレームに取付けられ、該フレ
   ームが圧力下の流体によつて駆動されるシリンダ
   によつてストリツプへ向かつて圧迫されるように
   構成された圧延ストリツプ用のワイパ装置。