JPH0780002B2 - 変形自在な壁を有するロールのプロフィル調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は変性自在な表面壁を有するロールのプロフィル
（輪郭形状）を調節する装置に関するものである。

産業上の利用分野 連続ストリップ、特に金属薄板は一般に圧延が作られる
が、圧延中に鋼板のプロフィルを正確に制御するため
に、圧延機のロール、特に半径の小さいワークロールを
支持するバックアップロールに反りと曲げを与えること
が行われており、そのための装置は多数提案されてい
る。

変形自在な壁を有するロールは、バックアップロールの
プロフィルと圧延線に沿った圧力とを正確に制御する目
的で開発されたものである。このロールは細長いシャフ
トの形をした固定中心軸と、この中心軸上に嵌め込まれ
た管状スリーブとで構成され、管状スリーブは両端に設
けられた軸受によって固定中心軸の周りに回転自在に支
持されている。管状スリーブの内面と固定中心軸の支持
表面との間には複数の支持ブロックが配置され、これら
の支持ブロックは固定中心軸の軸線に沿って直列に並ん
で配置されている。各支持ブロックと固定中心軸との間
にジャッキが配置され、このジャッキを作動させること
によって管状スリーブの内面に圧力を加えて支持ブロッ
クの半径方向位置を調節する。

一般に、各支持ブロックはピストンロッドで構成され、
このピストンロッドは固定中心軸（ジャッキの本体を構
成する）に形成されたボアの中に摺動自在に支持されて
いる。ピストンロッドの管状スリーブ側は、管状スリー
ブの曲率半径とほぼ同じ曲率半径を有する円筒支持面に
なっている。

回転する管状スリーブは固定された支持ブロックに支持
されるので、支持ブロックの円筒支持面と管状スリーブ
の内面との間には油膜を形成する必要がある。一般に、
支持ブロックの円筒支持面にはポケットが形成されてお
り、このポケットには加圧された油が供給されて、静圧
作用で管状スリーブが支持される。

従来のジャッキの円筒支持面は管状スリーブの一部分し
か支持しなかったが、略180度の広い角度範囲で管状ス
リーブを支持する支持ブロックが既に提案されている。
（例、米国特許第3,131,625号）。

しかし、圧延接触線に沿って多数の支持ブロックを配置
しようとするとブロック部材の幅は相対的に狭くなり、
接触円弧の長さよりも実質的に短くなり、支持ブロック
の断面は長方形になる。その結果、支持ブロックがジャ
ッキの支持点に対してわずかに回動するようになる。上
記米国特許第3,131,625号ではこの支持点を回動継手に
している。しかし、支持ブロックがジャッキに対して回
動するのは問題である。すなわち、支持ブロックが管状
スリーブに対して斜めになってしまう危険性がある。

ドイツ国特許第2,759,035号には管状スリーブのできる
だけ長い部分を支持する支持ブロック（長さが幅よりも
長い支持ブロック）が提案されている。

多くの場合、支持ブロックの断面形状は長方形である。
上記米国特許第3,131,625号の場合のように単一のジャ
ッキの場合には、ジャッキの作用断面の幅は支持ブロッ
クの幅を越えることはできないため、ジャッキの作用断
面は管状スリーブを支持する支持ブロックの断面より実
質的に小さくなる。しかし、支持ブロックによって管状
スリーブに大きな力を加える必要がある場合には、長方
形の支持断面上でこの力が分散されるため、ジャッキに
は極めて大きな圧力を加える必要がある。

変形自在に壁すなわち管状スリーブを有するロールはこ
れまで主として紙または軽金属のシートの圧延に使用さ
れていたので、大きな支持力は要求されなかった。しか
し、今日では変形自在な壁を有するロールを鋼のストリ
ップの圧延に用いることが考えられており、この場合に
は管状スリーブに加わる支持力ははるかに大きくなる。

従って、支持ブロックの断面積を大きくして広い角度範
囲で管状スリーブを支持し、しかも、より正確な制御を
行うために支持ブロックの数を増やすことが求められて
いる。しかし、そうすると、各支持ブロックの長方形の
断面の幅が狭くなり、単一のジャッキのみを使用する場
合には極めて大きな圧力を供給しなければならず、その
結果、油圧回路が複雑・高価なものになってしまう。

各支持ブロックの長手方向に沿って複数のジャッキを配
置して全てのジャッキに同時に圧力を加えることも考え
られる。この方法は例えば上記ドイツ国特許第2,759,03
5号の他に英国特許第2,060,822号にも記載されている。
しかし、この構造にするとジャッキおよび油圧回路の数
が増え、密封パッキンの長さが大幅に長くなってオイル
のリークの危険性が高くなるという欠点がある。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は上記欠点のない新規な装置を提供するこ
とにある。本発明は、特に、支持ブロックの支持面が長
方形である場合に極めて有利な支持ブロック部材および
ジャッキを提供する。

課題を解決するための手段 本発明は、細長いシャフト形状の固定中心軸と、この固
定中心軸上に回転自在に支持された管状スリーブと、こ
の管状スリーブの内側円筒面と固定中心軸に形成された
支持平面との間で固定中心軸に沿って一直線上に配置さ
れ複数の支持ブロックとを有し、この支持ブロックは管
状スリーブ側に管状スリーブの内側円筒面の曲率半径に
等しい曲率半径を有する円筒面を有し、管状スリーブと
は反対側は固定中心軸の支持平面と対向した支持平面を
有し、個々の支持ブロックの半径方向位置の調節を行う
ための押圧用油圧手段が固定中心軸の支持平面と各支持
ブロックとの間には配置されている、変形自在な壁を有
するロールのプロフィルを調節する装置において、各支
持ブロックの寸法が、固定中心軸に沿った方向の長さと
固定中心軸を横切る方向の長さとで異なっており、各支
持ブロックは固定中心軸側に長方形の支持平面を有し、
この支持平面には支持ブロックに圧力を加える単一の液
圧ジャッキが当接しており、各液圧ジャッキは支持ブロ
ックの長方形の支持平面の主要部分を覆う細長い作用断
面を有することを特徴とする装置を提供する。

作用 本発明の好ましい実施例では、液圧ジャッキの本体は支
持ブロックによって構成され、液圧ジャッキのピストン
は固定中心軸に支持され且つ長方形の支持平面に支持ロ
ックの厚さ方向に形成された収容部の中を摺動する。

本発明の他の好ましい実施例では、固定中心軸の中心軸
に対して直角な方向の断面形状において、各支持ブロッ
クは片側が円筒面で区画され、その反対側が平面で区画
された円筒セグメントをしており、この平面上には溝が
形成されており、この溝の底面はジャッキの長方形の支
持平面を構成し、溝の側壁は固定中心軸の支持平面に対
して直角な方向に固定中心軸に形成した滑動案内面を構
成している。

好ましくは、各ジャッキのピストンが分離したブレート
で構成され、このプレートは固定中心軸の支持平面上を
滑動する滑らかな平面を介して固定中心軸に支持され、
支持ブロックに形成された収容部に収容され、その側面
は収容部の側面に沿って摺動でき、この収容部の側面と
プレートの側面との間に密封パッキンが配置されてい
る。

各ジャッキの細長い作用断面は、支持ブロックの長方形
の支持平面の長辺に対して平行な２つの縦方向の辺と、
この辺の両端に滑らかに正接する２つの円弧の辺とで区
画するのが好ましい。

以下、添付の図面に示した実施例を用いて本発明を説明
するが、本発明が以下の実施例に限定されるものではな
い。

実施例 第１図は変形自在な管状スリーブ１を有するロールの概
念的断面図で、この管状スリーブ１は軸受11を介して固
定中心軸２に回転自在に支持されている。固定中心軸２
は管状スリーブ１に挿入された細長いシャフトの形をし
ている。

このロールは例えば圧延機のバックアップロールであ
り、従って、圧延接触線10に沿ってワークロール13と当
接する。

固定中心軸２はワークロール13側に支持平面21を有して
いる。管状スリーブ１の内面12と支持平面21との間に
は、この支持平面21に沿って一連の支持ブロック３が配
置されている。各支持ブロック３にはそれに圧力を加え
る一つのジャッキ４か組み合わされている。各ジャッキ
４に油圧回路42を介してオイルを供給することによって
支持ブロックの半径方向の位置を調節し、管状スリーブ
１に加える圧力を調節することができる。

第２図は最も単純な支持ブロック部材３と、この支持ブ
ロック部材３を押圧するジャッキとを示す概念的断念図
である。

本発明では、支持ブロック３は円柱の一部である円セグ
メントにするのが好ましい。この円セグメントは管状ス
リーブ１側が管状スリーブ１の内面12の曲率半径にほぼ
等しい曲率半径を有する円筒面31を区画し、管状スリー
ブ１と反対側は固定中心軸２の支持平面21に平行にこの
支持平面21と対向した平面32で区画されている。

第２図の実施例では、ジャッキ４は支持ブロック３の中
央部に厚さ方向に形成された収容部33の中に収容された
ピストン41で構成されている。

本発明の基本的特徴は、この収容部33が細長い断面形状
を有し、この収容部33の長さＬを支持ブロック３の全長
L1にできるだけ近くすることにある（L2は支持ブロック
３の幅）。一般に、細長い断面形状を有する収容部33の
寸法は、圧延圧力を耐えるのに十分な幅「ｅ」の金属部
分が両側に残るように決定する。

ピストン41の断面は、必要な間隙を残して、収容部33の
断面形状に対応した細長い形状をしている。ピストン41
の側壁と収容部33の側壁との間には密封パッキン34が配
置されている。

第２、３図からわかるように、ピストン41および収容部
33の断面形状は支持ブロック３の長方形の当接面の長辺
である支持ブロック３の側面35と平行な２つの長辺と、
この２つの長辺に滑らかに正接する２つの円弧とで区画
されているのが好ましい。

本発明では一定寸法の面積、換言すれ使用可能な支持平
面の面積に対して、力の作用面積を最適化することがで
きる。従って、密封パッキンの数を減らすことができ、
その長さを短くすることができ、その結果、流体のリー
クの危険性を減らすことができる。しかも、機械加工が
極めて簡単になるため、装置価格が低くなる。また、力
の作用面の面積を最大にすることによって同じ圧力で伝
達できる力が増加する。逆にいえば、より低い圧力で支
持ブロックに同じ力を加えることができる。

第４、５図は支持ブロックのより改良した実施例を示し
ている。

既に述べたように、細長い断面部分の作用面の長さＬは
収容部33の深さに依存し、この収容部33の深さは支持ブ
ロック３のストロークと支持ブロックの案内の必要性の
有無に依存する。従って、支持ブロック３の両端部の平
坦領域36を利用して、この平坦領域36にオイル供給装置
を配置するのが好ましい。そうすることによって、第２
図に示した場合のように中央からオイルを供給する必要
がなくなる。すなわち、固定中心軸２を側面22で区切る
ことによって平坦領域36の上側に空間23を空けることが
でき、この空間23にオイルの供給・排出装置を設置する
ことができる。これらの油圧回路は公知の任意形式のも
のを利用することができるので図示していないが、この
油圧回路は支持ブロック３の両側に形成した通路37と連
通し、第５図に示すように収容部33の底部まで延びてい
る。また、支持ブロック３の内部に別の通路38を形成し
て支持ブロック３の支持面31に形成した静水圧ポケット
39へオイルを供給することもできる。

第４、５図からわかるように、ジャッキの案内機能と密
封機能とを分離するのが特に好ましい。すなわち、各支
持ブロック３に支持ブロック３の幅全体をカバーする溝
５を形成し、この溝５の底部で支持面32を構成し、この
支持面32にジャッキの収容部33を形成する。溝５の両側
はロールの軸線に対して平行な２つの側面51で規定す
る。これらの側面51は固定中心軸２の対応する案内面24
に沿って摺動する。両方の案内面の間にはわずかな間隙
を残して、ジャッキの作用で支持ブロック３が摺動した
時の運動が妨害されないようにするとともに、支持ブロ
ック３と管状スリーブ１との間に流体動力学作用によっ
て油膜が形成されたときに支持ブロック３が自由に摺動
できるようにするのが好ましい。

実際には、支持ブロック３が固定中心軸２に対してをわ
ずかに変位できるようにするのが好ましい。そのために
はジャッキのピストンをプレート６で構成する。このプ
レート６は収容部33の断面形状に対応した細長い断面形
状を有し且つ且つこの収容部33中に収容される。このプ
レート６の側面61は収容部33の側面に沿って摺動する。
収容部33の側面とプレート６の側面61との間には密封パ
ッキン34が配置される。しかし、このプレート６は固定
中心軸２に固定されておらず、固定中心軸２の支持平面
21に沿ってわずかに滑ることが可能な滑らかな平面62を
介して固定中心軸２に単に支持されているだけである。

従って、支持ブロック３は案内面24と側面51との間の間
隙の分だけわずかに変位することができる。しかし、こ
の場合にも密封パッキン34によって常に密封状態が保証
される。

本発明は本出願人のフランス国特許第2,572,313号に記
載の支持ブロックのように、流体動力学作用を利用した
支持ブロックに特に適している。本発明の支持ブロック
３は非常に広範囲の角度で管状スリーブを支持すること
ができ、この支持範囲は支持ブロックと管状スリーブと
の間に流体動力学作用で生じる油膜の挙動を研究するこ
とによって求めることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲を逸脱しない限り、種々の変更・改良を行うこ
とができるということは明らかでなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は変形自在な管状スリーブを有する本発明ロール
の概念的縦断面図。 第２図は支持ブロックの第１実施例の概念的横断面図。 第３図は第２図のA-A線による断面を上方から見た図。 第４図と第５図は支持ブロック部材の別の実施例の互い
に異なる位置での概念的横断面図。 （主な参照番号） １……管状スリーブ、２……固定中心軸 ３……支持ブロック、４……ジャッキ ６……プレート、21……支持平面 34……密封パッキン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−503126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−154303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−9320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−33215（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−55726（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3131625（ＵＳ，Ａ) 英国特許2060822（ＧＢ，Ａ) 独国特許2759035

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長いシャフト形状の固定中心軸（２）
   と、この固定中心軸（２）上に回転自在に支持された管
   状スリーブ（１）と、この管状スリーブ（１）の内側円
   筒面と固定中心軸（２）に形成された支持平面（21）と
   の間で固定中心軸（２）に沿って一直線上に配置され複
   数の支持ブロック（３）とを有し、この支持ブロック
   （３）は管状スリーブ（１）側に管状スリーブ（１）の
   内側円筒面の曲率半径に等しい曲率半径を有する円筒面
   （31）を有し、管状スリーブ（１）とは反対側は固定中
   心軸（２）の支持平面（21）と対向した支持平面（32）
   を有し、個々の支持ブロック（３）の半径方向位置の調
   節を行うための押圧用油圧手段（4,42）が固定中心軸
   （２）の支持平面（21）と各支持ブロック（３）との間
   には配置されている、変形自在な壁を有するロールのプ
   ロフィルを調節する装置において、 各支持ブロック（３）の寸法が、固定中心軸（２）に沿
   った方向の長さと固定中心軸（２）を横切る方向の長さ
   とで異なっており、各支持ブロック（３）は固定中心軸
   （２）側に長方形の支持平面（32）を有し、この支持平
   面（32）には支持ブロック（３）に圧力を加える単一の
   液圧ジャッキ（4,33,34）が当接しており、各液圧ジャ
   ッキ（4,33,34）は支持ブロック（３）の長方形の支持
   平面（32）の主要部分を覆う細長い作用断面を有するこ
   とを特徴とする装置。
2. 【請求項２】液圧ジャッキ（4,33,34）の本体は支持ブ
   ロック（３）によって構成され、液圧ジャッキ（4,33,3
   4）のピストン（41）は固定中心軸（２）に支持され且
   つ長方形の支持平面（32）に支持ブロック（３）の厚さ
   方向に形成された収容部（33）の中を摺動する特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】固定中心軸（２）の中心軸に対して直角な
   方向の断面形状において、各支持ブロック（３）は片側
   が円筒面（31）で区画され、その反対側が平面で区画さ
   れた円筒セグメントをしており、この平面上には溝
   （５）が形成されており、この溝（５）の底面はジャッ
   キ（4,33,34）の長方形の支持平面（32）を構成し、溝
   （５）の側壁（51）は固定中心軸（２）の支持平面（2
   1）に対して直角な方向に固定中心軸（２）に形成した
   滑動案内面（24）を構成する特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の装置。
4. 【請求項４】各ジャッキ（4,33,34）のピストンが分離
   したブレート（６）で構成され、このプレート（６）は
   固定中心軸（２）の支持平面（21）上を滑動する滑らか
   な平面（62）を介して固定中心軸（２）に支持され、支
   持ブロック（３）に形成された収容部（33）に収容さ
   れ、その側面（61）は収容部（33）の側面に沿って摺動
   でき、この収容部（33）の側面とプレート（６）の側面
   （61）との間に密封パッキン（34）が配置されている特
   許請求の範囲第３項に記載の装置。
5. 【請求項５】各ジャッキ（4,33,34）の細長い作用断面
   が支持ブロック（３）の長方形の支持平面（32）の長辺
   （35）に対して平行な２つの縦方向の辺と、この辺の両
   端に滑らかに正接する２つの円弧の辺とで区画される特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項に記載の装置。