JPH06170422A - 多段圧延機の形状制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持ロール偏心装置によりクラウンコントロ
ール装置と同等の2 次伸び、4 次伸び等の各種の形状パ
ターンの形状制御をすること。 【構成】 多段圧延機の形状制御装置は、バックアップ
ロール3 が、ロール軸4と該ロール軸4 に軸心方向に所
定間隔をおいて回動自在に外嵌された複数個の分割ロー
ル5 とにより構成されている。そして、前記ロール軸4
に前記各分割ロール5 に対応した偏心部10が一体的に設
けられている。この支持ロール偏心装置は、少なくとも
上下４本のバックアップロール3 に設けられ、各ロール
軸4 の偏心部10の偏心量L は、他のロール軸4 の偏心部
10の偏心量L と異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段圧延機の形状制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄板等の圧延に使用する多段クラスタ圧
延機においては、被圧延材を上下から挟む小径のワーク
ロールを中間ロールを介してバックアップロールにより
支持している。このバックアップロールは、ロール軸と
該ロール軸に軸心方向に所定間隔をおいて回動自在に外
嵌された分割ロールとから構成されている。

【０００３】前記ワークロールは小径であるため、圧延
作業中に軸心方向に撓みが生じやすく、その結果、圧延
後の材料に板幅方向の波、そりが発生する等、形状を損
なうと言う問題点がある。そこで、圧延材の板形状を改
善するために、特公昭59-48683号公報に記載のような
「支持ロール偏心装置」をバックアップロールに組み込
んでいた。

【０００４】この支持ロール偏心装置は、支持ロールの
各分割ロールに対応する部分に、夫々独立の偏心量を有
する偏心部を一体的に設け、この各偏心部に各分割ロー
ルを回転自在に嵌装してなるものである。そして、支持
ロールを軸心廻りに回動させることによって、各分割ロ
ールの押出量を制御し、中間ロールを介してワークロー
ルを撓ませ、圧延材の板形状を修正するものであった。

【０００５】また、他の形状制御装置として、例えば、
特開昭56-36302号公報、特開昭63-123502 号公報等に記
載の「クラウンコントロール装置」がある。このクラウ
ンコントロール装置は、バックアップロールの各分割ロ
ールの押出量を個々に制御するものであった。尚、前記
「支持ロール偏心装置」と、「クラウンコントロール装
置」の相違点は、前者は偏心部がロール軸に固定されて
おり、該ロール軸を回動して形状制御を行うのに対し、
後者は偏心部がロール軸に相対回動自在に設けられてお
り、該偏心部を個々に回動させて形状制御を行う点にあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の支持ロール
偏心装置は、ロール軸に固定の偏心部の偏心量が軸方向
に沿って滑らかに変化するよう設定されていたので、図
12に示すような放物線(2次式) 状の伸びに対する形状制
御能力しかなく、図13に示すような複合伸び(4次式) を
制御する能力がなかった。

【０００７】前記複合伸びは一般に図13に示すように、
板端からクォータ(1/4) の間に最も伸びの少ない部分が
来るが、従来のように2 次式状の押出パターンしかでき
ない支持ロール偏心装置では、この部分を集中的に伸ば
すことが出来なかった。このような複合伸びに対して
は、前記クラウンコントロール装置が有効であるが、該
クラウンコントロール装置は、各偏心部を独立して回動
操作するため、各偏心部毎に駆動装置を設ける必要があ
り、そのため高価なものになる。

【０００８】そこで、本発明は、高価なクラウンコント
ロール装置を用いることなく、安価な支持ロール偏心装
置によりクラウンコントロール装置と同等の2 次伸び、
4 次伸び等の各種の形状パターンの形状制御ができる、
多段圧延機の形状制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の多段
圧延機の形状制御装置においては、バックアップロール
が、ロール軸と該ロール軸に軸心方向に所定間隔をおい
て回動自在に外嵌された複数個の分割ロールとにより構
成されている。そして、前記ロール軸に前記各分割ロー
ルに対応した偏心部が一体的に設けられている。即ち、
このバックアップロールには、前記ロール軸の回動によ
り前記各分割ロールの押出量が変化する支持ロール偏心
装置を有している。この支持ロール偏心装置は、少なく
とも上下４本のバックアップロールに設けられ、各ロー
ル軸の偏心部の偏心量は、他のロール軸の偏心部の偏心
量と異なっている。

【００１０】本発明によれば、前記偏心部に前記分割ロ
ールを回動自在に外嵌することができる。また、前記偏
心部を各分割ロール間に設け、該偏心部にサドルを相対
回動自在に外嵌し、該サドルを前記ロール軸の両端部を
支持するハウジングに接離自在に支持することが出来
る。

【００１１】

【作用】本発明によれば、支持ロール偏心装置が、少な
くとも上下４本のバックアップロールに設けられ、各ロ
ール軸の偏心部の偏心量が、他のロール軸の偏心部の偏
心量と異なっているので、各ロール軸の回動量を適宜制
御することにより、各種の形状パターンの制御が可能に
なる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
述する。図１の（ａ）に示すものは、１２段圧延機であ
る。この１２段圧延機は、圧延材を介して上下一対配置
されたワークロール1 と、該ワークロール1 の背面側に
配置された上下各２本の中間ロール2 と、該中間ロール
2 の背面側に配置された上下各３本のバックアップロー
ル3 とを有する。

【００１３】以下、説明の便宜上、各バックアップロー
ル3 の内、上側の左右両側（圧延材の進行方向前後側）
のバックアップロール3 を第 1グループとし、下側の左
右両側のバックアップロール3 を第 2グループとし、上
側の中央のバックアップロール3 を第 3グループとし、
下側の中央のバックアップロール3 を第 4グループとし
て区別する。

【００１４】図２に前記各バックアップロール3 の詳細
が示されている。バックアップロール3 は、ロール軸4
と、該ロール軸4 に軸方向所定間隔をおいて配置された
分割ロール5 とから構成されている。本実施例では、５
個の分割ロール5 がロール軸4 上に配置されている。こ
の分割ロール5 はローラベアリングから構成されてい
る。

【００１５】前記バックアップロール3 に、支持ロール
偏心装置が設けられている。支持ロール偏心装置は、前
記ロール軸4 の両端部を回動自在に支持すべく、ミルハ
ウジング6 に固定された一対の軸受台7,8 と、各分割ロ
ール5 間に配置された６個のサドル9 とを有する。各サ
ドル9 は、ロール軸4 上に設けられた偏心部10に相対回
動自在に嵌装されている。尚、以下の説明の便宜上、各
サドル9 に図２に示すよう、No.1〜6 の番号を付す。

【００１６】前記各ロール軸4 の一端部に、駆動装置11
が各々連結されている。各駆動装置11は各ロール軸4 を
独立して回動操作可能とされている。この駆動装置11は
油圧モータから構成されている。図３、４に示すよう
に、前記偏心部10は、ロール軸4 に套嵌され且つキー12
により結合された偏心リング13から構成されている。各
偏心リング13は、その中心Ｙがロール軸4 の中心Ｘに対
して偏心量Ｌだけ偏心して設けられている。

【００１７】各偏心リング13の外周に、ニードル軸受14
を介して前記サドル9 が相対回動自在に套嵌されてい
る。またサドル9 は偏心リング13の両側にリベット15で
固定された一対のリテーナ16間に挟まれている。前記各
サドル9 は、その下側に円弧状のシュー部17を有する。
ハウジング6 には、前記シュー部17を支承する支承面18
が円弧状に形成されている。

【００１８】前記シュー部17と支承面18との間には、分
割ロール5 に圧延力が作用しないとき、僅かの間隙が設
けられている。この間隙は、分割ロール5 に中間ロール
2 側から圧延力が作用すると閉じられる。即ち、圧延時
に中間ロール2 側からの反力によりシュー部17が支承面
18に接触するように、シュー部17と支承面18との間に僅
かの間隙が設けられている。

【００１９】図１の（ｂ）に示すように、前記バックア
ップロール3 の各グループ間における各サドル9 に対応
する偏心部10の偏心量L は、他のサドル9 に対応する偏
心部10の偏心量L とは異なるものに設定されている。即
ち、第１グループのバックアップロール3 においては、
No.3、4 のサドル9に対応する偏心部10の偏心量L が１
とされ、他の偏心部10の偏心量L は零とされている。第
２グループのバックアップロール3 においては、No.2、
3 、4 、5 のサドル9 に対応する偏心部10の偏心量L が
１とされ、他の偏心部10の偏心量L は零とされている。
第３グループのバックアップロール3 においては、No.
2、5 のサドル9 に対応する偏心部10の偏心量L が１と
され、他の偏心部10の偏心量L は零とされている。第４
グループのバックアップロール3 においては、No.1、6
のサドル9 に対応する偏心部10の偏心量L が１とされ、
他の偏心部10の偏心量L は零とされている。

【００２０】即ち、第1 〜4 グループ間における偏心部
10の偏心量L は相互に異なるものとされている。尚、前
記偏心量L が１とは、その絶対値（ｍｍ）を表現してい
るのではなく、偏心していると言うことを表現してい
る。この偏心量の絶対値は、バックアップロール3 の押
出量が最大0.3 〜0.5mm 程度になる量である。

【００２１】上記構成において、圧延作業に際しては、
各駆動装置11により各バックアップロール3 のロール軸
4 を夫々独立して所定角度だけ回動させ、各ロール軸4
に所定の撓み曲線を付加するように調整する。例えば、
第１グループのロール軸4 を図３に示すａ矢示方向に回
動させると、各偏心リング13の位相差に応じて上下方向
の偏心量L が変化するので、図５に示すように、中央の
２個のサドル9 のシュー部17とハウジング6 の支承面18
間の間隙が狭くなり、軸心方向の両側の２個のサドル9
のシュー部17とハウジング6 の支承面18間の間隙が広く
なる。

【００２２】従って、この状態で圧延を開始すれば、被
圧延材からの反力がワークロール1、中間ロール2 を介
してバックアップロール3 の各分割ロール5 に作用し、
各サドル9 をハウジング6 側に押付けるので、各サドル
9 のシュー部17がハウジング6 の支承面18に当接する。
このためロール軸4 は図６に示すように凸クラウン状に
撓み、この撓みにより各分割ロール5 を中間ロール2 に
押付けることになる。

【００２３】またロール軸4 を図３に示すｂ矢示方向に
回動させれば、図７に示すようにハウジングに対し中央
側のサドル9 が両端のサドル9 よりも高くなる。このた
め圧延時にはロール軸4 は、図８に示すように凹クラウ
ン状に撓む。従って、ロール軸4 の回動方向及び回動角
を変えることによって、ロール軸4の撓み曲線を任意に
調整でき、ワークロール1 の撓み状態を効果的に変化さ
せることが可能である。

【００２４】そして、各グループ間においてロール軸4
の撓み曲線が異なり、その組合せにより、合成された撓
み曲線を任意の曲線に調整することができる。また駆動
装置11として油圧モータを採用しているので簡単かつ小
スペースに構成できる。駆動装置11による撓み曲線の調
整は、圧延前に行なうだけでなく、圧延途中の形状不良
に際しても対処できる。即ち、各サドル9 と偏心リング
13との間にニードル軸受14を介在して回動部分の摩擦係
数を低くしているので、圧延途中であっても、撓み曲線
を変えることができる。

【００２５】駆動装置11は油圧モータの他、電動モータ
でも良いし、またウォームギヤー機構等を利用して手動
により回動操作する形式のものでも良い。図９（ａ）に
示すものは、２０段圧延機である。この２０段圧延機
は、圧延材を介して上下一対配置されたワークロール1
と、該ワークロールの背面側に配置された上下各２本の
第１中間ロール2 と、該第１中間ロールの背面側に配置
された上下各３本の第２中間ロール30と、該第２中間ロ
ール30の背面側に配置された上下各４本のバックアップ
ロール3 とを有する。

【００２６】前記各バックアップロール3 の内、上側の
左右両側のバックアップロール3 は第 1グループとさ
れ、下側の左右両側のバックアップロール3 は第 2グル
ープとされ、上側の中央２本のバックアップロール3 は
第 3グループとされ、下側の中央２本のバックアップロ
ール3 は第 4グループとされている。この２０段圧延機
のバックアップロール3 は、前記１２段圧延機と同様、
ロール軸4 と分割ロール5 からなる。そして、各バック
アップロール3 に前記と同様の支持ロール偏心装置が設
けられている。しかし、この２０段圧延機では、１つの
バックアップロール3 の分割ロール数は８個とされ、サ
ドル数は９個とされている。

【００２７】そして、図９（ｂ）に、各グループにおけ
る偏心部10の偏心パターンが示されている。 本発明
は、前記各実施例のものに限定されるものではなく、圧
延機の段数、サドル数等は任意の組合せがある。例え
ば、図１０に示すものは、サドル数が５〜９の場合の偏
心部の偏心パターンを示す。そして、表１は、サドル数
が９、８、７の場合、バックアップロール3 の各グルー
プに、前記図１０のパターンをどの様に適用するかの組
合せであり、表２は、サドル数６、５の場合の組合せで
ある。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】前記表１、２によれば、前記図１（ｂ）の
組合せは、「組合Ｎｏ．４」に該当し、図９（ｂ）は、
「組合Ｎｏ．１」に該当する。尚、本発明においては、
サドル数、偏心パターン並びにその組合せは、前記各実
施例に限定されるものではなく、基本的には、どの押出
パターンをどのバックアップロール3 に用いてもよい。

【００３１】しかし、実用的な組合せを考えると、パタ
ーン（１）〜（３）は第１または第２グループに用いる
べきである。即ち、支持ロール偏心装置の形状制御アク
チュエータを効かせていない場合、ロールの弾性変形
は、板幅中央の板厚が厚くなる形になるが、この状態か
ら、本発明のような支持ロール偏心を用いて平坦な板を
圧延する場合、板幅中央のサドルを大きく押し出す必要
があるためである。

【００３２】また、幾何学的な理由で、第１、２グルー
プの外側のバックアップロールは、第３、４グループの
中央側のバックアップロールに比べて、同じサドル押出
量でも大きなロールギャップ変化を与えられる。従っ
て、押出量を大きく取りたい板幅中央付近のサドル押出
パターンは、第１、２グループの外側のバックアップロ
ールに適用するのがよい。

【００３３】図１１に示すものは、本発明の他の実施例
であり、偏心部10に分割ロール5 が回動自在に外嵌され
ている点が、前記各実施例と異なり、その他の構成はほ
ぼ同じである。この実施例では、前記図１０及び表１、
２の「サドル数」を「分割ロール数」と読み替えること
により、これらの組合せを適用できる。尚、偏心部10に
分割ロール5 が外嵌されている実施例のものと、偏心部
10にサドル9 が外嵌されている実施例のものとを比較す
ると、偏心部10にサドル9 を外嵌したものの方が、撓み
曲線が滑らかになるため、分割ロール5 のエッジ部に作
用する応力が小さくなる。

【００３４】尚、本発明は、前記各実施例に限定される
ものではない。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、高価なクラウンコント
ロール装置を用いることなく、安価な支持ロール偏心装
置によりクラウンコントロール装置と同等の2 次伸び、
4 次伸び等の各種の形状パターンの形状制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は１２段圧延機のロール配置図であ
り、同図（ｂ）は支持ロール偏心装置の押出パターンを
示す説明図である。

【図２】支持ロール偏心装置の正面図である。

【図３】支持ロール偏心装置の縦断面図である。

【図４】支持ロール偏心装置の横断面図である。

【図５】支持ロール偏心装置を凸クラウンに調整したと
きの無負荷状態での断面図である。

【図６】支持ロール偏心装置を凸クラウンに調整したと
きの負荷状態での断面図である。

【図７】支持ロール偏心装置を凹クラウンに調整したと
きの無負荷状態での断面図である。

【図８】支持ロール偏心装置を凹クラウンに調整したと
きの負荷状態での断面図である。

【図９】同図（ａ）は１２段圧延機のロール配置図であ
り、同図（ｂ）は支持ロール偏心装置の押出パターンを
示す説明図である。

【図１０】サドル数に対応した偏心部の押出パターンを
示すグラフである。

【図１１】本発明の他の実施例を示す一部断面図であ
る。

【図１２】圧延材の２次式的端伸びを示すグラフであ
る。

【図１３】圧延材の複合の微を示すグラフである。であ
る。

【符号の説明】

３ バックアップロール ４ ロール軸 ５ 分割ロール ６ ハウジング ９ サドル 10 偏心部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多段圧延機のバックアップロールが、ロ
   ール軸と該ロール軸に軸心方向に所定間隔をおいて回動
   自在に外嵌された複数個の分割ロールとにより構成さ
   れ、前記ロール軸に前記各分割ロールに対応した偏心部
   が一体的に設けられ、前記ロール軸の回動により前記各
   分割ロールの押出量が変化する支持ロール偏心装置を有
   している多段圧延機の形状制御装置において、 前記支持ロール偏心装置は、少なくとも上下４本のバッ
   クアップロールに設けられ、各ロール軸の偏心部の偏心
   量は、他のロール軸の偏心部の偏心量と異なっているこ
   とを特徴とする多段圧延機の形状制御装置。
2. 【請求項２】 前記偏心部に前記分割ロールが回動自在
   に外嵌されていることを特徴とする請求項１記載の多段
   圧延機の形状制御装置。
3. 【請求項３】 前記偏心部は各分割ロール間に設けら
   れ、該偏心部にサドルが相対回動自在に外嵌され、該サ
   ドルが前記ロール軸の両端部を支持するハウジングに接
   離自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の多
   段圧延機の形状制御装置。