JPH0741529Y2

JPH0741529Y2 - ロール成形機

Info

Publication number: JPH0741529Y2
Application number: JP4439390U
Authority: JP
Inventors: 栄治小野
Original assignee: 日鐵建材工業株式会社
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2005-04-25
Also published as: JPH046315U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、ロール成形機に関し、特に薄板広幅形材の
成形の際のポケットウエーブ発生を抑制することができ
るロール成形機に関する。

［従来の技術］例えば第10図に示すデッキプレートのような薄板広幅形
材１をロール成形機で成形する場合、広い平坦面にポケ
ットウエーブが発生し易い。このポケットウエーブは、
平坦であるべき面が波打って表面に発生する浅いくぼみ
および膨らみ、すなわち凹凸のシワであり、平坦面が広
いほど発生し易い。

ところで、広幅薄板型材の一般的な成形法として、各ロ
ールスタンドのロール基準径をその前段のロール基準径
より例えば0.5〜1.0％ほど大きくして、ロール周速が後
段側ほど次第に速くなるようにし、ロールスタンド全体
として引っ張り勝手で成形することが行われている。

このようなロール周速漸増方式の成形方法は、前記ポケ
ットウエーブ発生の抑制にも多少効果があるが、さらに
効果のある成形方法として、例えば最終３スタンド等の
後段側の複数のロールスタンドのロール周速をそれより
前段側のロールスタンドのロール周速より大幅に速くす
る方法が提案されている。すなわち、第11図に示すよう
に、ラインシャフト３を前段側のラインシャフト3aと後
段側のラインシャフト3bとに分離し、各ラインシャフト
3a,3bを別個独立した２つの駆動装置4,5でそれぞれ駆動
して、前段側のラインシャフト3aの回転数N₁と後段側の
ラインシャフト3bの回転数N₂の比N₂/N₁を1.15〜1.2程度
とする強い引っ張り勝手で成形する方法がある（特公昭
61-16024号参照）。

一般的な成形機では、ロール基準径はロールスタンド全
体にわたって一定か前記のような漸増であり、ロールシ
ャフト径はロールスタンド全体にわたって一定である
が、前記引用した成形方法でもロール基準径はロールス
タンド全体にわたってあきらかに同一であり、ロールシ
ャフト径も詳細な説明中に特別の記載のないところから
みて、ロールスタンド全体にわたって同一であると考え
られる。

［考案が解決しようとする課題］ところで、上記従来の成形方法は、ロール周速漸増方式
と比べてポケットウエーブの抑制に効果があるが、さら
にポケットウエーブの発生を少なくすることが望まれ
る。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、薄板広幅形
材の成形の際にポケットウエーブの発生の少ないロール
成形機を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決する本考案は、各ロールスタンドに水平
に設けられたロールシャフトを成形方向をなすラインシ
ャフトにより歯車機構を介して回転駆動するロール成形
機において、後段側の所定のロールスタンドのロールシャフトの径を
それより前段側のロールスタンドのロールシャフトの径
より大径とし、かつ前記後段側のロールスタンドのロー
ル基準径を前記前段側のロールスタンドのロール基準径
より大径とし、前記ラインシャフトを前段側ラインシャフトと後段側ラ
インシャフトとに分割し、かつ両ラインシャフトを、高
さ方向の所定の偏心距離だけ軸芯をずらせて回転を伝達
する偏心軸継ぎ手を介して連結し、前記前段側ラインシャフトまたは後段側ラインシャフト
の一方を駆動する駆動装置を設けたことを特徴とするロ
ール成形機である。

請求項２は、ラインシャフトを２分割し両者を偏心軸継
ぎ手により連結する代わりに、各後段側ロールスタンド
に対応する歯車機構の出力軸とロールシャフトとの連結
をそれぞれ偏心軸継ぎ手を介して連結したものである。

［作用］上記構成において、後段側ロールスタンドのロール基準
径が前段側ロールスタンドのロール基準径より大きいの
で、後段側のロール周速は前段側のロール周速より大で
ある。すなわち、後段側のロールスタンドで強い引っ張
り勝手となる成形が行われる。また、後段側ロールシャ
フトはそのロールシャフトの径が太いので、後段側ロー
ルでは十分なロール圧下を加えることができる。これに
より、薄板広幅形材を成形する際のポケットウエーブの
発生が極めて少なくなった。

また、最終製品形状を決める後段側ロールスタンドで十
分なロール圧下を加えることができるので、成形品の形
状寸法精度が向上した。

なお、ロール基準径が前段側と後段側とで変化すること
に伴ってロールシャフトの高さ位置が変化するが、この
ロールシャフトを駆動する駆動系統において、偏心軸継
ぎ手が前記ロールシャフトの高さ位置の変化を吸収す
る。

［実施例］以下、本考案の一実施例を第１図〜第10図を参照して説
明する。

第１図は本考案一実施例のロール成形機の主要部の平面
図、第２図は同ロールスタンド部分についての側面図、
第３図は同ラインシャフト部分についての側面図、第４
図は第１図におけるIV-IV線断面図で、いずれも簡略化
して示している。これらの図において、符号11はロール
スタンドで、各ロールスタンド11にロールシャフト11が
水平に支持され、各ロールシャフト12にロール13が組み
込まれている。なお、ロール13のプロフィルは成形しよ
うとする薄板広幅材の断面形状に応じた輪郭を持つが第
１図では省略して単に円筒状に示している。図示例では
ロールスタンド11が10段であり、S1〜S7までの７段の前
段側ロールスタンド11FとS8〜S10までの３段の後段側ロ
ールスタンド11Rとからなる。前段側ロールスタンド11F
のロールシャフトを12F、ロールを13Fで示し、後段側ロ
ールスタンド11Rのロールシャフトを12R、ロールを13R
で示す。

前記後段側のロールシャフト12Rの径は前段側のロール
シャフト12Fの径より大であり、また、後段側のロール1
3Rのロール基準径は前段側のロール13Fのロール基準径
より大である。なお，上述のロール基準径とは，冷間ロ
ール成形技術ないしロール設計において一般に用いられ
ている用語であり，ロールの水平ガイドラインにおける
ロール外径である。前記水平ガイドライン（ピッチライ
ンとも呼ばれる）とは，ロール孔形（または成形品の断
面）上の指定された点を順次結んだ線として定義され
る。指定される点としては，（ａ）ロール孔形の底点を
採る場合，（ｂ）断面主軸上の点または断面の中央点を
採る場合などがある。そして，ロール基準径は，水平ガ
イドライン上で上下ロール周速が等しくなるように，ま
た，各スタンド間でロール周速がお互いに等しい（実施
例では７段の各前段側ロールスタンド11Fのロール周速
は互いに等しく,3段の各後段ロールスタンドのロール周
速は互いに等しい）か，または一定の関係を満足する
（実施例では後段側ロールスタンド11Rのロール周速は
前段側ロールスタンド11Fのロール周速より大である）
ように設定される。

各ロールシャフト12は、１台の駆動装置14により駆動さ
れるラインシャフト15により各ロールスタンド毎に設け
た減速機（すなわち歯車機構）16を介して回転駆動され
る。ラインシャフト15は、ロールスタンド11に沿って配
置され、前段側ラインシャフト15Fと後段側ロールシャ
フト15Rに２分割され、両ラインシャフト15F,15Rは、高
さ方向の所定の偏心距離だけ軸芯をずらせて回転を伝達
する偏心軸継ぎ手17を介して互いに連結されている。前
記減速機16は、ラインシャフト15に固定されたかさば歯
車18、このかさば歯車18とかみ合うかさば歯車19等を備
え（なおこの構成は単純化したものである）、各減速機
16の出力軸21に軸継ぎ手20を介して各ロールスタンドの
ロールシャフト12がそれぞれ連結されている。なお、各
ロールスタンド11における上側のロールシャフトへの回
転の伝達は、前記かさば歯車19の軸に固定された歯車22
を含む歯車伝達機構（図示略）を介して行われるように
なっている。この歯車伝達機構は、一般的なもので詳細
説明は省略するが、その出力軸を一定の範囲で上下に調
整可能な機構であり、上下ロール軸間距離の若干の変化
に対応可能である。

前記偏心軸継ぎ手17の詳細を第５図、第６図を参照して
説明すると、この偏心軸継ぎ手17は、入力側および出力
側に固定される２枚のエンドディスク25,26と、その中
間に配されるセンターディスク27と、一方のエンドディ
スク25とセンターディスク27とを連結する複数（図示略
では３本）のリンク28と、他方のエンドディスク26とセ
ンターディスク27とを連結する前記と同数（すなわち図
示例では３本）のリンク29とからなっている。

センターディスク27の中心点Ｃは、２つのエンドディス
ク25,26の中心A,Bを中心とするリンクの長さＬの円弧の
左右の交点のいずれかに位置が定められ（第６図では左
側の交点位置とした場合である）、エンドディスク25,2
6の中心（すなわち入出力軸の中心）A,Bが移動しない限
りその位置は変化しない。この偏心軸継ぎ手17の一方の
エンドディスク25が回転すると、リンク28を介してセン
ターディスク27が中心Ｃを中心として回転し、このセン
ターディスク27の回転によりリンク29を介して他方のエ
ンドディスク26が回転する。こうして、偏心距離Ｓだけ
偏心した平行な２軸間の等速回転の回転力伝達が行われ
る。なお、本考案に用いる偏心軸継ぎ手は、図示例の機
能に限定されないことはいうまでもない。

次に、具体的な実施例の数値について述べると、第10図
の断面形状で寸法ｔ×ｌ×ｈが1.2（または1.6）×600
（または900）×75mmのデッキプレートの成形を、前段
側のロールシャフト12Fの径を114.3mmφ、後段側のロー
ルシャフト12Rの径を152.4mmφ、前段側のロール13Fの
ロール基準径を260mmφ、後段側のロール13Rのロール基
準径を317mmφ（ただし最終スタンドのみ323mmφ）とし
て行った。

上記構成のロール成形機によれば、後段側ロールスタン
ド11Rのロール基準径が前段側ロールスタンド11Fのロー
ル基準径より十分大きい（実施例では260:317＝1:1.2
2）ので、後段側のロール周速は前段側のロール周速よ
り十分大である。すなわち、後段側のロールスタンド11
Rで強い引っ張り勝手となる成形が行われる。また、後
段側のロールスタンド11Rではロールシャフトの径が太
い。すなわち剛性が大なので、ロール幅方向の全体につ
いて十分なロール圧下を加えることができる。上記の強
い引っ張り勝手と十分大きなロール圧下により、薄板広
幅形材を成形する際のポケットウエーブの発生を極めて
少なくすることができた。

また、最終製品形状を定めるのは後段側ロールスタンド
11Rであるが、この後段側ロールスタンド11Rで十分なロ
ール圧下を加えることができるので、成形品の形状寸法
精度を向上させることができた。

また、後段側ロールシャフト11Rの剛性が大となったこ
とにより、例えば成形板厚1.2mmおよび1.6mmの成形を同
一ロールにて兼用することが可能となった。すなわち、
成形板厚1.2mm用として設計したロールを成形板厚1.6mm
の成形に兼用する場合（異なる板厚の成形に兼用する場
合、通常、薄い板厚を基準とする）、第７図に示すよう
に、1.2mmのロールクリアランスの状態から上ロールを
板厚差0.4mmだけ持ち上げて平坦部のロールクリアラン
スを1.6mmとした時、傾斜角θの斜辺部のロールクリア
ランスは（1.2＋0.4cosθ）mmであり、1.6mmより小さ
い。したがって、通板時には十分大きなロール圧下をし
なければ、平坦部のロールクリアランスが1.6mmより大
きくなり過ぎて所望の寸法精度が得られないが、本考案
では上述の通り、後段側のロールシャフト12Rの剛性が
大となっているので、成形板厚1.2mm用のロールを成形
板厚1.6mm用に兼用しても所望の寸法精度を得ることが
できる。

上記の実施例ではラインシャフトを２分割し両者を偏心
軸継ぎ手で連結したが、第８図、第９図に示すように、
ラインシャフト15は全体にわたって同心の１本とし、３
段の後段側ロールスタンド11Rについて歯車機構の出力
軸21とロールシャフト12Rとをそれぞれ偏心軸継ぎ手31
を介して連結して、後段側のロールシャフト12Rの高さ
のずれに対応させることもできる。

［考案の効果］本考案は上記の通り構成されているので、次のような効
果を奏する。

後段側ロールスタンドのロール周速をロール基準径を大
きくすることで前段側より速くしたこと、および、ロー
ルシャフトを太くして十分な剛性を持たせたことで、薄
板広幅形材の成形の際のポケットウエーブの発生を少な
くすることができた。

後段側のロールシャフトを太くして剛性を大きくしたこ
とで、形状寸法精度を向上させることができた。また、
所望の寸法精度を得るための調整が容易となり、寸法調
整に要する時間が少なくなった。また、寸法精度を低下
させることなく同一のロールを異なる板厚の成形に兼用
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例のロール成形機の平面図、第２
図は同ロールスタンド部分についての側面図、第３図は
同ラインシャフト部分についての側面図、第４図は第１
図におけるIV-IV線断面図、第５図は偏心軸継ぎ手の斜
視図、第６図は同正面図、第７図はロールの異種板厚兼
用の場合についての説明図、第８図，第９図は請求項２
の実施例を示すもので、第８図はロール成形機の平面
図、第９図は第８図におけるIX-IX線断面図、第10図は
本考案を適用する薄板広幅形材の一例の図、第11図は従
来のロール成形機の平面図である。 11F……前段側ロールスタンド、11R……後段側ロールス
タンド、12F……前段側ロールシャフト、12R……後段側
ロールシャフト、13F……前段側ロール、13R……後段側
ロール、14……駆動装置、15F……前段側ラインシャフ
ト、15R……後段側ラインシャフト、16……減速機、17,
31……偏心軸継ぎ手、21……出力軸、22……歯車。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】各ロールスタンドに水平に設けられたロー
ルシャフトを成形方向をなすラインシャフトにより歯車
機構を介して回転駆動するロール成形機において、後段側の所定のロールスタンドのロールシャフトの径を
それより前段側のロールスタンドのロールシャフトの径
より大径とし、かつ前記後段側のロールスタンドのロー
ル基準径を前記前段側のロールスタンドのロール基準径
より大径とし、前記ラインシャフトを前段側ラインシャフトと後段側ラ
インシャフトとに分割し、かつ両ラインシャフトを、高
さ方向の所定の偏心距離だけ軸芯をずらせて回転を伝達
する偏心軸継ぎ手を介して連結し、前記前段側ラインシャフトまたは後段側ラインシャフト
の一方を駆動する駆動装置を設けたことを特徴とするロ
ール成形機。
【請求項２】各ロールスタンドに水平に設けられたロー
ルシャフトを成形方向をなすラインシャフトにより歯車
機構を介して回転駆動するロール成形機において、後段側の所定のロールスタンドのロールシャフトの径を
それより前段側のロールスタンドのロールシャフトの径
より大径とし、かつ前記後段側のロールスタンドのロー
ル基準径を前記前段側のロールスタンドのロール基準径
より大径とし、前記の後段側ロールスタンドに対応する前記歯車機構の
出力軸とロールシャフトとを、高さ方向の所定の偏心距
離だけ軸芯をずらせて回転を伝達する偏心軸継ぎ手を介
して連結したことを特徴とするロール成形機。