JPH082453B2

JPH082453B2 - ５段圧延機，多段圧延機，調質圧延機及び多段圧延機の圧延方法

Info

Publication number: JPH082453B2
Application number: JP1242162A
Authority: JP
Inventors: 芳生高倉; 利幸梶原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH0381004A; KR0144670B1; KR900017672A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は圧延材の上下のロール本数が異なる多段圧延
機に係わり、特に調質圧延或いはアルミの圧延に好適な
５段圧延機，多段圧延機，調質圧延機、及び多段圧延機
の圧延方法に関する。

〔従来の技術〕一般に圧下率と圧延荷重が小さい圧延機の例としての
調質圧延機には、従来から特開昭48-22344号公報に示さ
れるように上下作業ロールにベンデイング装置を有し、
該作業ロールを支持する上下補強ロールを備えた４段圧
延機が多く使用されている。

しかしながら、この４段圧延機の形状制御能力は十分
なものではなく、数多くのクラウンを持つ作業ロールを
交替使用して対応していた。そこで、特公昭57-5484号
公報に示されるような形状制御能力の大きな６段圧延機
が提案されている。この６段圧延機は、等径の上下作業
ロールと上下補強ロール3,4との間に上下中間ロールを
配置したものであるが、前記作業ロールと中間ロールに
ロールベンデイング装置が夫々付与されており、この両
ベンデイング装置によつて複合形状制御の能力を持たせ
たものである。この６段圧延機では調質圧延機の如く軽
圧下の場合、圧延材の板幅端に未圧延部が残り、よつて
圧延材の板幅端に耳じわの発生を抑制するのが不十分と
なる問題があつた。

ところで、圧延材の上下のロール対の本数が異なる従
来の多段圧延機、特に５段圧延機として特公昭62-46245
号公報及び特公昭60-48242号公報に開示されているもの
があるが、これらの５段圧延機は小さな圧延荷重で大き
な圧下率を得るようにする為に上作業ロールに小径ロー
ルを用いた異径の上下作業ロールを備えた５段圧延機で
あることが前提となつている。そして５段圧延機の板ク
ラウン制御能力を発揮させる為に中間ロールと大径の下
作業ロールの双方にベンデイング装置を設けて圧延材の
板幅全体に亘る単純な凹から凸に至る板クラウン制御を
可能としたものである。

ところがｉ）圧下率と圧延荷重の双方が小さい圧延、
ii）複合形状制御が可能な優れた板形状制御、更にii
i）板幅端の耳じわの抑制が要求される圧延機、例えば
調質圧延機の場合には、上記５段圧延機の如く上下作業
ロールが異径だと作業ロールの表面を荒したダルロール
の寿命が極端に短くなる、或いは圧延材の板ぞりが発生
し易いという問題を有している。更に、作業ロールが小
径であるので圧延時にクロスバツクル、或いは絞り込み
が発生し易いという問題も有しているものである。

また、上下作業ロールが等径の５段圧延機としては、
特開昭54-39349号公報及び特公昭53-34789号公報に等径
の上下作業ロールにベンデイング装置が設けられて、圧
延材の板幅と同じ胴長を有する中間ロールが備えられた
５段圧延機が開示されている。

ところがこの５段圧延機では圧延材の板幅が変更され
る毎に前記中間ロールを交替せねばならず、その都度圧
延作業が停止するのであまりにも非生産的であり、実用
に供されるものではない。特に連続焼鈍ラインに設置さ
れる調質圧延機の場合には板幅の異なる圧延材が連続し
て供給されるので上記の５段圧延機は到底実用に供され
るものではあり得ない。

また、特開昭56-151103号公報には上下作業ロールが
等径で、これら上下作業ロールと小径の中間ロールに夫
々ベンデイング装置を設けた５段圧延機が開示されてい
る。しかしこの５段圧延機では中間ロールが小径で且つ
該中間ロールは補強ロール及び作業ロールと等胴長でロ
ールの全長に亘つて接触している為、中間ロールベンデ
イングの制御特性が上作業ロールベンデイングのそれと
類似のものにしかならず、よつて基本的に複合形状制御
と板幅端の耳じわ抑制の制御の双方を実現出来ないとい
う問題を有しているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来技術はいずれも形状修正能力をアツプせん
とするものであるが、例えば調質圧延の如く圧下率と圧
延荷重が共に小さく且つ優れた表面品質を要求される性
能を満足するものではない。

即ち、一例として調質圧延の特徴を列記するとｉ）圧下率が数％以下であり、圧延荷重は通常の冷間圧
延の半分以下である。

ii）製品表面を梨地とするため、作業ロール表面を荒し
たダルロールが使用される場合が多い。

iii）焼鈍後の被圧延材を圧延するため、板幅端に未圧
延部が生ずるとストレツチヤーストレーンに起因する表
面荒れ（耳じわ）が発生する。

iv）調質圧延後直ちに最終製品となる場合が多く、優れ
た表面品質の板形状であることが要求される。

以上の特徴より調質圧延機に必要な特性について検討す
る。

まず作業ロール径について考えると、調質圧延でのク
ロスバツクル，絞り込み防止の点から作業ロールは比較
的大径のものとする必要がある。また、作業ロールのダ
ルの寿命、及び調質圧延後の板反り防止の点より、作業
ロールは上下等径（実用的に等径）が望ましい。

優れた表面品質の板形状を得る為の圧延材の形状制御
について考えると、端伸びと中伸びとの双方を修正する
複合的な形状制御能力が要求される。

最後に重要なことは板幅端の未圧延部の耳じわ幅を小
さくすることである。この耳じわ部は不良部分として後
続のプロセスで切除されるので、この耳じわ幅を小さく
することは歩留り向上に大きな効果がある。

以上、調質圧延に望ましい圧延機の特性を纏めると、１）作業ロールは実用的に等径で、且つ比較的大径であ
ること。

２）優れた表面品質を実現する複合形状制御のためには
制御特性が異なる２種類の制御手段が必要である。

３）耳じわを少なくするためには、上記の複合形状制御
手段以外の第３の制御手段が必要である。

第１番目の本発明の目的は、軽圧下，軽圧延荷重下で
も優れた表面品質の板形状を実現し、且つ板幅端の耳じ
わを抑制し得る５段圧延機を提供することにある。

第２番目の本発明の目的は、軽圧下圧延時にクロスバ
ツクル等の不具合を抑制し、且つ、圧延材の複合形状制
御能力を発揮させると共に板幅端の耳じわを抑制し得る
多段圧延機を提供することにある。

第３番目の本発明の目的は、コンパクトな構造で且つ
優れた表面品質の板形状を実現し、板幅端に耳じわの発
生を抑制し得る調質圧延機を提供することにある。

第４番目の本発明の目的は、軽圧下圧延時に圧延材の
複合形状制御能力を発揮させると共に板幅端に耳じわの
発生を抑制し得る多段圧延機の圧延方法を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

第１番目の発明においては、上記目的は、略同径の上
下作業ロールより大径で且つ上下補強ロールより小径の
中間ロールを備えた５段圧延機で、前記中間ロールの胴
長は圧延材の最大板幅より大きく形成し、該中間ロール
が配設されたロール対側の作業ロールのロール端と該中
間ロールのロール端とに圧延材の板幅全体に亘る複合板
クラウンを調節するロールベンディング装置を夫々設
け、前記補強ロールによって直接支持されている作業ロ
ールに該圧延の板幅端部の板クラウンを調節するロール
ベンディング装置を設けたことにより達成される。

また、より優れた表面品質の圧延材を得る為にロール
ベンデイング効果を向上させる手段として、好ましくは
前記中間ロールを直接支持する前記補強ロールは該中間
ロールとの接触長が中間ロールの胴長より短くなるよう
に形成するか、或いは前記中間ロールを直接支持する補
強ロールは該中間ロールとの接触長が圧延材の最小板幅
より大きく且つその最大板幅より小さくなるように形成
するか、又は前記中間ロールのベンデイング装置及び該
中間ロールで支持された作業ロールのベンデイング装置
に少なくともインクリーズベンダ機構を備えさせ、補強
ロールで直接支持された作業ロールのベンデイング装置
に少なくともデクリーズベンダ機構を備えさせることに
より、ベンデイング効果は増大して達成出来るものであ
る。

第２番目の発明においては、上記目的は、略等径の上
下作業ロールを異なる本数の支持ロールで支持して圧延
材の上部と下部とでロール対の数が異なる多段圧延機
で、ロール本数が多い方の前記ロール対を構成する作業
ロールを直接支持している支持ロールにロールベンデイ
ング装置を設けて該ロールベンデイング装置が調節し得
る圧延材の板クラウンの変化の程度を表わす数式のべき
指数である制御次数が前記上下のロール対で異なるよう
に構成し、前記上下ロール対の各作業ロールにロールベ
ンデイング装置を夫々設けて各ロールベンデイング装置
が調節し得る該板クラウンの制御次数も上下作業ロール
で異なるように構成し、前記各ロールベンデイング装置
による該制御次数の値が、ロール本数の多い方の一方の
ロール対を構成する支持ロール、同じく一方のロール対
の作業ロール、ロール本数の少ない他方のロール対を構
成する作業ロールの順に次第に大きくなるように設定し
たことにより達成される。

第３番目の発明においては、上記目的は、大径で略等
径の上下作業ロールと上下補強ロールとのいずれか一方
に中間ロールを備えた圧延機で、前記中間ロールの胴長
を圧延材の最大板幅より長く且つ作業ロールの胴長より
短くなるように形成し、前記中間ロールのロール端にロ
ールベンデイング設置を設け、前記上下作業ロールの夫
々のロール端にもロールベンデイング装置を設けると共
に該下作業ロールのロールベンデイング装置には少なく
ともデクリーズベンダ機能を備えさせて調質圧延機を構
成することによつて達成される。

第４番目の発明においては、上記目的は、略等径の上
下作業ロールと、前記作業ロールを夫々支持する上下補
強ロールと、上下何れかの作業ロールと補強ロールとの
間に配置された中間ロールを備えた多段圧延機で、前記
中間ロールに設けたロールベンデイング装置と、この中
間ロールが配設されたロール対側の作業ロールに設けた
ロールベンデイング装置との双方を操作して圧延材の板
幅全体に亘る複合板クラウンを調節し、該補強ロールに
よつて直接支持されている前記作業ロールに設けたロー
ルベンデイング装置を操作して圧延材の板幅端部の板ク
ラウンを調節し、これによつて圧延材の複合形状制御並
びに板幅端部の未圧延幅の制御の双方を行うように多段
圧延機の圧延方法を構成することによつて達成される。

〔作用〕

第１番目の発明では、中間ロールを備えた５段圧延機
における前記中間ロールの胴長を圧延材の最大板幅より
大きく形成し、前記上下作業ロールの夫々のロール端に
上作業ロール用及び下作業ロール用のロールベンディン
グ装置を夫々設け、前記中間ロールのロール端に中間ロ
ール用のロールベンデイング装置を設けたことによつ
て、中間ロールはそのロール全長に亘つてロールベンデ
イング作用が及ぶので圧延材もその板幅全体に亘つて板
厚が調節可能となる。また、この中間ロールに接する一
方の作業ロールはロール端部近傍にロールベンデイング
が作用するので圧延材も板幅端部近傍が調節可能とな
る。そしてこの２種類のロールベンデイング作用の組合
せによつて圧延材の複合板状制御が実現出来るので、軽
圧下，軽圧延荷重下でも優れた表面品質の板形状を圧延
可能にするものである。更に、中間ロールと直接接しな
い他方の作業ロールはロール端部にロールベンデイング
作用が大きく及ぶので、圧延材の板幅端を確実に圧延す
ることが可能となり、よつて板幅端に耳じわが生じるの
を抑制し得る圧延機が実現することになる。

また、第２番目の発明では、圧延材の上部と下部とで
ロール対の数が異なるように構成した多段圧延機で、ロ
ール本数が多い方の前記ロール対を構成する作業ロール
を直接支持している支持ロールにロールベンデイング装
置を設けて該ロールベンデイング装置が調節し得る圧延
材の板クラウンの変化の程度を表わす数式のべき指数で
ある制御次数が前記上下のロール対で異なるように構成
し、前記上下ロール対の各作業ロールにロールベンデイ
ング装置を夫々設けて各ロールベンデイング装置が調節
し得る該板クラウンの制御次数も上下作業ロールで異な
るように構成し、前記各ロールベンデイング装置による
該制御次数の値が、ロール本数の多い方の一方のロール
対を構成する支持ロール、同じく一方のロール対の作業
ロール、ロール本数の少ない他方のロール対を構成する
作業ロールの順に次第に大きくなるように設定されてい
ることから、最も制御次数の小さい該支持ロールのベン
デイング作用により該支持ロールがロール全長に亘つて
曲げ調節され、圧延材は板幅全体の板厚が調節可能とな
る。また、次に制御次数が大きいロール本数の多い一方
の作業ロールのベンデイング作用により該作業ロールの
端部近傍が曲げ調節されて圧延材の板幅端近傍の板厚が
調節可能となり、よつてこれら制御次数の異なる２種数
のロールベンデイング作用の組合せによつて圧延材の複
合形状制御能力が十分に発揮されると共に、軽圧下圧延
時でもクロスバツクル等の不具合の発生を抑制すること
が可能となる。更に、最も制御次数の大きいロール本数
の少ない他方の作業ロールのベンデイング作用により該
作業ロールの端部を大きく曲げ調節され、圧延材の板幅
端の板厚が十分に調節つれて板端の未圧延部を減少する
ので、該板幅端の耳じわの発生が抑制可能となるもので
ある。つまり、３種数の夫々制御次数の異なるロールベ
ンデイング作用を適宜組合せることによつて上記の効果
を奏することが実現出来るものである。

また、第３番目の発明では、作業ロールより大径に形
成した中間ロールを備えた圧延機における前記中間ロー
ルの胴長を圧延材の最大板幅より長く且つ作業ロールの
胴長より短くなるように形成し、前記中間ロールのロー
ル端にロールベンデイング装置を設け、前記上下作業ロ
ールの夫々のロール端にもロールベンデイング装置を設
けると共に該下作業ロールのロールベンデイング装置に
は少なくともデクリーズベンダ機能を備えさせたことか
ら、前記中間ロールは補強ロールとの接触長が大きく減
少するので補強ロール端部から該中間ロールに働く、圧
延荷重が減少し、よつてロールベンデイング装置からこ
の中間ロールに作用する中間ロールのベンデイング作用
は該中間ロールをロール全長に亘つて大きく曲げ調節す
るので、圧延材も板幅全長に亘つてその板厚が調節され
ることになる。また、この中間ロールに直接接する上作
業ロールは中間ロールの胴長が短いことから該作業ロー
ルのロール端部近傍にロールベンデイング作用がより効
果的に及ぶことになり圧延材の板幅近傍の板厚が調節さ
れる。よつてこの２種類のロールベンデイング作用の組
合せによつて圧延材の複合板形状制御が可能となるので
優れた表面品質の調質圧延が実現出来る。更に、下作業
ロールにはデクリーズベンダ機能を備えたロールベンデ
イング装置が設けられていることから、前記下作業ロー
ルの端部を圧延材側に大きく曲げるデクリーズベンデイ
ング作用を有効に利用して圧延材の板幅端部を圧延可能
となり、よつて圧延材の板幅端の未圧延部が減少して耳
じわの発生が十分に抑制し得る調質圧延機が実現出来る
ことになる。

また、第４番目の発明では、中間ロールを備えた多段
圧延機にいおて、前記中間ロールに設けたロールベンデ
イング装置と、この中間ロールが配設されたロール対側
の作業ロールに設けたロールベンデイング装置との双方
を操作して圧延材の板幅全体に亘る複合板クラウンを調
節し、該補強ロールによつて直接支持されている前記作
業ロールに設けたロールベンデイング装置を操作して圧
延材の板幅端部の板クラウンを調節し、これによつて圧
延材の複合形状制御並びに板幅端部の未圧延幅の制御の
双方を行うように圧延方法を構成したことから、互いに
制御特性が異なつている、ロール全長に亘る曲げ調節が
可能な中間ロールベンデイング作用と、ロール端部近傍
の曲げ調節が可能な該中間ロールが配設されたロール対
側の作業ロールベンデイング作用とを適宜組合せること
により圧延材の板幅全長に亘つてその板厚が自在に調節
可能となるので軽圧下圧延時でも圧延材の複合形状制御
能力を発揮出来る圧延方法が実現出来るものである。そ
の上、補強ロールにより直接支持されている側の作業ロ
ールベンデイング作用によつて該作業ロールの端部を大
きく曲げ調節し、圧延材の板幅端部の板厚を有効に調節
して未圧延幅を減少させるので圧延材板幅端に発生する
耳じわを十分抑制し得る圧延方法が実現出来るものであ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を説明する前に、本発明に係わる圧延
機の原理を説明する。

本発明は圧延材の表面品質を向上する為の複合形状制
御能力に優れ、板幅端の耳じわを抑制可能にする多段圧
延機を実現するものであり、この為に本発明の圧延機に
おいては、略等径の上下作業ロールのいずれか一方と補
強ロールとの間に圧延材の最大板幅よりその胴長が大き
く形成された中間ロールを設けた多段圧延材で、ロール
ベンデイング装置を上下作業ロール及び中間ロールに夫
々設けると共に、これらロールベンデイング装置によつ
て圧延材の板クラウンを変化させる制御特性がそれぞれ
異なる性質を持つように構成させたものである。

そして、中間ロールベンダと、中間ロールのある側の
作業ロールベンダで被圧延材の複合形状制御を主に行つ
て圧延材の表面品質を向上させ、中間ロールのない側の
作業ロールベンダで被圧延材の板幅端部の未圧延幅を制
御することにより、板端部の未圧延部を著しく少なくで
き耳じわを抑制し得るものである。

本発明に係わる圧延機では３種類のロールベンダ、即
ち中間ロールのベンダ、中間ロールのある側（今後6H側
と呼ぶ）の作業ロールベンダ、および中間ロールのない
側（今後4H側と呼ぶ）の作業ロールベンダが存在し、こ
の各々が圧延材の板クラウンを調節する特性が相互に異
なつた形状を制御する板クラウンの変化の程度を表す数
式のべき指数である制御次数を有することになり、複合
の形状制御とともに耳じわ幅も制御することができる。
例えば、調質圧延機としての代表的なロール寸法である
作業ロールの直径475mm,中間ロールの直径530mm,補強ロ
ールの直径1000mm,各ロールのロール面長2050mmで板幅1
880mmの５段圧延機について、各ベンダの制御次数を計
算すると表１の如くとなる。

表１において、ケース１は、補強ロールで直接支持さ
れた4H側の作業ロールのロールベンダのみを作用させた
れ場合の制御次数を表わし、ケース２は中間ロールで支
持された6H側の作業ロールのロールベンダのみを作用さ
せた場合の制御次数を表わし、ケース３はこの中間ロー
ルのみを作用させた場合の制御次数を表わし、ケース４
は前述した4H側及び6H側双方の作業ロールベンダを作用
させた場合の平均の制御次数を表わしたものである。

上記表１において、５段圧延機を構成する4H側の作業
ロールベンダは、曲げ剛性の極めて大きい補強ロールと
全長にわたり接触しているためその効果が板幅中央に及
び難く、制御次数は高くなる。一方、6H側の作業ロール
ベンダは中間ロールの存在により、板幅中央に効きやす
く、その制御次数は4H側に比べ低くなる。中間ロールベ
ンダは本質的に板幅中央に効き、従つてその制御次数は
最も低くなつている。

ここで、形状制御の誤差、すなわち形状不良について
考察する。

形状外乱ｘ^βを次数ｍを有する１種類のベンダで制御
する場合を考えると、形状修正後の誤差は次式で表わさ
れる。

ｙ＝ｘ^β−ax^m 但し、ｙは形状修正後の誤差、ｘ^βは形状外乱、べき
指数であるｍは制御次数（次数）を表す。

ここで係数ａはベンダ力により変え得るが、次数ｍは
変らない。ベンダ力を最適に選び、すなわち係数ａを最
適にしてもこの場合β＝ｍでない限り、上記のｙは全板
幅で零にならず、第９図の如く誤差が残る。この場合２
ケ所で極値があり、それをδ₁，δ₂とすると、その最大
値δは次式で求められる。

同様に形状外乱ｘ^βをm,nの２種類の制御次数を持つ
２種類のベンダで制御する場合、形状制御後の誤差は次
式で表わされる。（第10図）ｙ＝ｘ^β−（ax^m＋bxⁿ）但し、べき指数であるm,nは、制御次数（次数）を表
わし、ｍとｎの２種類の制御次数（次数）を持つことを
表わす。ここで係数a,bはベンダ力により変えられるも
のである。前と同様にベンダ力を最適に選んでも、β＝
ｍ、又はβ＝ｎでない限り誤差が残る。この場合極値が
３ケあり、その最大値δは次式で求まる。

２種類のベンダがある方が１種類のベンダで制御する
より、誤差は著しく小さくなる。これを数値的に示した
のが表２である。

例えば、外乱の次数βが２であり、制御次数ｍを2.2
として、一種類の制御次数ｍで制御した場合、形状不良
（誤差）は2.6％である。また、外乱の次数βが２であ
り、制御次数ｍを1.8,制御次数ｎを2.2として、二種類
の制御次数ｍ及び制御次数ｎで制御した場合、形状不良
（誤差）は0.16％であり、制御次数が一種類の場合に比
べて、二種類の場合には形状不良（誤差）が1/16.3にな
っており、非常に小さいことがわかる。

次に形状の外乱が２種類、すなわちβ₁，β₂の次数
で、これを２種類の制御次数（次数）m,nで制御する場
合を考える。この場合はβ₁の外乱を次数ｍで、β₂を外
乱を次数ｎで制御する必要はなく、以下の如く行えば良
い。すなわちβ₁の外乱を次数m,nで制御し、この誤差を
δ_Aとし、且つ、β₂の外乱を同じ次数m,nで制御する。
この誤差をδ_Bとおく。これはベンダの能力があれば可
能である。そこで、 δ_A＝max｛ｘ^β１−（ａ₁ｘ^m＋ｂ₁ｘⁿ）｝ δ_B＝max｛ｘ^β２−（ａ₂ｘ^m＋ｂ₂ｘⁿ）｝であり、合計の形状不良（＝誤差）はδ＝δ_A＋δ_Bであ
るが、各々の誤差δ_A，δ_Bが非常に小さいことより合計
の形状不良も非常に小さくおさえられる。本発明に係わ
る圧延機では上記の如く、３種類の相互に制御次数の異
なるベンダにより、例えば、上記例では中間ロールベン
ダで制御次数1.8,6H側の作業ロールベンダで制御次数2.
2,4H側の作業ロールベンダで制御次数2.8の制御ができ
る。従つて、複合形状制御と耳じわ幅の制御を同時に行
ない得る。理想的には中間ロールベンダと6H側の作業ロ
ールベンダで圧延材の複合形状制御を行ない、4H側の作
業ロールベンダで圧延材の板幅端の耳じわ幅の制御を行
なえば良いが、実際的には4H側の作業ロールベンダを作
用させると形状が乱れるので、中間ロールベンダと6H側
の作業ロールベンダのベンダ力を若干変える必要があ
る。表３にベンダ力と形状の関係についてのシミユレー
シヨン結果を示すが、4H側の作業ロールベンダをからに変えることにより、圧延材の板幅端の未圧延部を如何
に変えられるかがわかる。この場合は板幅中央部の形状
を乱さない様に、中間ロールベンダと6H側の作業ロール
ベンダのベンダ力を若干変えている。

以上の如く、本発明に係わる５段圧延機によれば、圧
延材の形状を良好に保持したまま、耳じわ幅を非常に小
さくできる。これは従来の５段圧延機ではなし得なかつ
たことである。

ここで重要なことは、制御次数m,nは極力違つている
ことが望ましく、例えば、4H側の作業ロールベンダでの
制御次数を２乃至３の範囲で３に近い値とし、この値よ
り小さく中間ロールベンダでの制御次数を１乃至２の範
囲で２に近い値とし、6H側の作業ロールベンダでの制御
次数を4H側の作業ロールベンダでの制御次数と中間ロー
ルベンダでの制御次数とのほぼ中央の値（２乃至３の範
囲で２に近い値）とすることが適切である。これが、成
立するためには中間ロールは作業ロールより大径である
必要がある。この制御次数m,nの値が相互に近いという
ことは、１種類のベンダの場合と差がなく、従つて、大
きな形状不良が発生するということである。

以下、本発明の一実施例の圧延機を第１図，第２図、
及び第３図により説明する。該図において、1,2は上下
の作業ロールであり、その直径はほぼ等しい値に設定さ
れている。3,4は上下の補強ロール、５は中間ロール
で、一方の作業ロールである上作業ロール１と上補強ロ
ール３との間に設けられている。6H側の上作業ロール１
の軸受箱７を案内するプロジエクトブロツク17には上作
業ロール１用のベンデイングシリンダ10が、又下作業ロ
ール２の軸受箱８を案内する同じくプロジエクトブロツ
ク17には下作業ロール２用のインクリースのベンデイン
グシリンダ11、およびデイクリースのベンデイングシリ
ンダ12が夫夫設けられており、これらのベンデイングシ
リンダ10,11,12により上下作業ロール1,2の各軸受箱7,8
に対してベンデイング力が与えられ、作業ロール1,2の
撓みを制御している。さらに中間ロール５は、その軸受
箱９を案内するプロジクトブロツク19に設置されたベン
デイングシリンダ13により該軸受箱９にベンデイング力
が働き、よつて中間ロール５が曲げられる構造となつて
いる。

上記の構造の５段圧延機を構成したことにより、6H側
の上作業ロール１のベンデイング作用は、中間ロールの
存在の為に該作業ロール１の端部近傍にしか及ばず、よ
つて作業ロール端部近傍を軸撓みさせて圧延材の板幅端
の板厚を調節することが可能となる。また、中間ロール
５のベンデイング作用は、ロール全長に及び、よつて作
業ロール１を介してロール全長に亘つて軸撓み調節する
ことによつて圧延材の板幅全長に亘る板厚を調節するこ
とが可能となる。従つてこの２種類のロールベンデイン
グ作用を適宜組合せることによつて圧延材の複合板状制
御が実現出来るので、軽圧下，軽圧延荷重下でも優れた
表面品質の板形状を圧延可能にするものである。

一方、4H側の下作業ロール２のベンデイング作用は、
下作業ロールの中央までは及ばず、該作業ロールの端部
の軸撓みを大きく調節することになるので、圧延材の板
幅端における未圧延部を効果的に圧延可能にするので板
幅端の耳じわを抑制することが出来るものである。

特に、調質圧延の板幅端の未圧延部については、4H側
の作業ロール２に設けたロールベンデイング装置である
デイクリースベンダ12によつて、作業ロール２の板幅端
部のみを圧延材側に曲げ、板表面に押付けることによ
り、圧延材板幅端の未圧延部が著しく少なくなり、耳じ
わが抑制される（第11図参照）。

つまり、本発明に係わる多段圧延機における圧延方法
について説明すると次の通りとなる。

即ち、略等径の上下作業ロール1,2と、前記作業ロー
ル1,2を夫々支持する上下補強ロール3,4と、上下何れか
の作業ロール1,2と補強ロール3,4との間に配置された中
間ロール５を備えた多段圧延機の圧延方法において、前
記中間ロール５に設けたロールベンデイング装置13と、
この中間ロール５が配設されたロール対側の作業ロール
１に設けたロールベンデイング装置10との双方を操作し
て圧延材６の板幅全体に亘る複合板クラウンを調節し、
該補強ロール４によつて直接支持されている前記作業ロ
ール２に設けたロールベンデイング装置11を操作して圧
延材６の板幅端部の板クラウンを調節し、これによつて
圧延材の複合形状制御並びに板幅端部の未圧延幅の制御
の双方を行うように圧延方法を構成したことから、互い
に制御特性が異なつている、ロール全長に亘る曲げ調節
が可能な中間ロールベンデイング作用と、ロール端部近
傍の曲げ調節が可能な該中間ロールが配設されたロール
対側の作業ロールベンデイング作用とを適用組合せるこ
とにより圧延材の板幅全長に亘つてその板厚が自在に調
節可能となるので軽圧下圧延時でも圧延材の複合形状制
御能力を発揮出来る圧延方法が実現出来るものである。
その上、補強ロール４により直接支持されている側の作
業ロール２のロールベンデイング作用によつて該作業ロ
ール２の端部を大きく曲げ調節し、圧延材６の板幅端部
の板厚を有効に調節して未圧延幅を減少させるので圧延
材板幅端に発生する耳じわを十分抑制し得る圧延方法が
実現出来るものである。

ところで、前述した圧延機の説明では6H側の作業ロー
ルベンダ10と中間ロールベンダ13はインクリースのみと
しているが、形状外乱が大きいとき、例えば圧延荷重が
大きいとか、板クラウンの変化が大きい場合等はインク
リースベンダに加えてデイクリースベンダを設け、撓み
の制御範囲を広げることにより、これに対処できること
は言うまでもない。更に本発明の効果を拡大する為には
第４図、及び第５図に示す如く、6H側の補強ロール３の
有効胴長を圧延材の最大板幅より小さくする。すなわ
ち、第５図で4H側の補強ロール４の有効胴長L,最大板幅
Ｂmax,6H側の補強ロール３の有効胴長ｌとすると、Ｌ＞
Ｂmax＞ｌとするか、あるいは補強ロール４に高次の適
当なロールクラウンをつけることにより6H側の作業ロー
ル１と中間ロール５のベンデイング効果を制御次数で変
らずに拡大できるわけである。

また、前記中間ロール５の胴長ｌは圧延材６の最大板
幅Ｂmaxより大きく形成されており、この中間ロール５
を直接支持する補強ロール３は該中間ロール５との接触
長が圧延材の最小板幅Ｂminより大きく且つその最大板
幅Ｂmaxより小さくなるように形成されていれば、更に
作業ロールと中間ロール双方のロールベンデイング効果
を制御次数を変えずに拡大出来るものとなる。

次に、本発明に係わる圧延機は次の様に表現すること
も可能である。つまり、略等径の上下作業ロール1,2
と、前記各作業ロール1,2を夫々支持する異なるロール
本数の支持ロールを備えて圧延材の上部と下部とでロー
ル対の数が異なるように構成した多段圧延機であつて、
ロール本数が多い方の前記ロール対を構成する作業ロー
ル１を直接支持している支持ロール５にロールベンデイ
ング装置13を設けて該ロールベンデイング装置13が調節
し得る圧延材の板クラウンの変化の程度を表わす数式の
べき指数である制御次数で前記上下のロール対で異なる
ように構成し、前記上下ロール対の各作業ロール1,2に
ロールベンデイング装置10,11を夫々設けて各ロールベ
ンデイング装置10,11が調節し得る該板クラウンの制御
次数も上下作業ロール1,2で異なるように構成し、前記
各ロールベンデイング装置13,10,11による該制御次数の
値が、ロール本数の多い方の一方のロール対を構成する
支持ロール５、同じく一方のロール対の作業ロール１、
ロール本数の少ない他方のロール対を構成する作業ロー
ル２の順に次第に大きくなるように設定されている多段
圧延機である。

上記制御次数において、表１に示す如く、前記各ロー
ルベンデイング装置による制御次数の値は、ロール本数
の多い方の一方のロール対を構成する支持ロール５では
１乃至２の範囲で２に近い値（例えば、1.8近傍値），
同じく一方のロール対の作業ロール１では２乃至３の範
囲で２に近い値（例えば、2.2近傍値），ロール本数の
少ない他方のロール対を構成する作業ロール２では２乃
至３の範囲で３に近い値（例えば、2.8近傍値）に夫々
設定されている如く、３種類の異なつた制御次数を有す
る制御手段を備えていることが重要な要件となる。

本発明の圧延機におけるロールベンデイングの効果を
拡大する他の例は、第６及び７図に示す如く、6H側の中
間にロール５の胴長を圧延材６の最大板幅より大きい範
囲で極力小さくすることである。即ち中間ロール５の面
長を小さくすることは大径の補強ロール３との接触がロ
ール端部で無くなるため6H側の中間ロール５のベンダ効
果のみならず上作業ロール１のベンダの効果が拡大する
ことになる。ここで最大板幅より大きくした理由は、中
間ロール面長が板幅より小さいと、作業ロールの表面粗
さが中間ロールの接触部と非接触部で変化するため、そ
の結果、板表面の粗さ変化が生じ、板の表面品質を損ね
るからである。これは特に作業ロールがダルロールの場
合、特に著しいものである。

この様に本発明の５段圧延機に於ては、板幅中央部ま
でロールベンデイング作用の効きやすい６段圧延機の特
性と、板幅端にロールベンデイング作用が効きやすい４
段圧延機の特性を巧みに兼ね持たせたものであり、作業
ロールの撓みの制御に多様性を持たせることができ、形
状制御性が良く、且つ耳じわの少ない多段圧延機を提供
することができる。

また、本発明に係わる圧延機の6H側の補強ロールの有
効胴長を中間ロールのそれより小さくするか、あるいは
比較的大きなロールクラウンを有する補強ロールを備え
た５段圧延機を圧延荷重の大きい圧延条件に適用する場
合は中間ロールを±10mm程度のストロークでオシレーシ
ヨンすれば、補強ロールの肩のマークが板に転写するの
を防止することができ、好都合である。

尚、上記の説明は調質圧延機について行なつたが、本
発明の圧延機を圧延荷重の小さい、例えば銅，アルミ等
の非鉄用の圧延機に適用すれば幅広い複合形状制御がで
き、効果の大きいものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複合形状制御能力が優れているので
圧延材の表面品質を著しく向上でき、且つ、板幅端近辺
の未圧延部を少なくして耳じわの発生を抑制することが
できる圧延機が実現可能となり、その効果は大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の５段圧延機の一実施例を一部断面して
示す概略構成図、第２図はその部分断面図、第３図は本
実施例におけるベンデイング力の作用状況を示す概略構
成図、第４図は本発明の他の実施例である圧延機を一部
断面して示す概略構成図、第５図（Ａ）、及び（Ｂ）は
それぞれ本発明の更に他の実施例の圧延機を示す概略構
成図、第６図、及び第７図は本発明の更に他の実施例で
ある圧延機を示す概略構成図、第８図はｘのべき乗カー
ブを示す図、第９図、及び第10図は形状外乱に対して、
ロールベンデイングにより作業ロールの撓みを制御した
場合の制御誤差（形状不良）を示した特性図、第11図は
板幅端の未圧延部の状況を示す図である。１……上作業ロール、２……下作業ロール、３……上補
強ロール、４……下補強ロール、５……中間ロール、10
……作業ロールベンデイングシリンダ、11……インクリ
ースベンデイングシリンダ、12……デイクリースベンデ
イングシリンダ、13……中間ロールベンデイングシリン
ダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ同径の上下作業ロールと、該上下作業
ロールを支持し、この作業ロールより大径の上下補強ロ
ールと、上下何れかの作業ロールと補強ロールとの間に
配置され、該作業ロールより大径で且つ補強ロールより
小径の中間ロールを備えた５段圧延機において、前記中間ロールの胴長は圧延材の最大板幅より大きく形
成されており、該中間ロールが配設されたロール対側の
作業ロールのロール端と該中間ロールのロール端とに圧
延材の板幅全体に亘る複合板クラウンを調節するロール
ベンディング装置を夫々設け、前記補強ロールによって
直接支持されている作業ロールに該圧延材の板幅端部の
板クラウンを調節するロールベンディング装置を設けた
ことを特徴とする５段圧延機。
【請求項２】ほぼ同径の上下作業ロールと、該上下作業
ロールを支持し、この作業ロールより大径の上下補強ロ
ールと、上下何れかの作業ロールと補強ロールとの間に
配置され、該作業ロールより大径で且つ補強ロールより
小径の中間ロールを備えた５段圧延機において、前記中間ロールの胴長は圧延材の最大板幅より大きく形
成されており、この中間ロールを直接支持する前記補強
ロールは該中間ロールの胴長より短くなるように形成さ
れており、該中間ロールが配設されたロール対側の作業
ロールのロール端と該中間ロールのロール端とに圧延材
の板幅全体に亘る複合板クラウンを調節するロールベン
ディング装置を夫々設け、前記補助ロールによって直接
支持されている作業ロールに該圧延材の板幅端部の板ク
ラウンを調節するロールベンディング装置を設けたこと
を特徴とする５段圧延機。
【請求項３】略等径の上下作業ロールと、該上下作業ロ
ールを支持し、この作業ロールより大径の上下補強ロー
ルと、上作業ロールと上補強ロールとの間に配置された
中間ロールを備えた５段圧延機において、前記上作業ロール及び下作業ロールのロール端に上作業
ロール用のロールベンディング装置及び下作業ロール用
のロールベンディング装置を夫々設け、前記中間ロール
のロール端に中間ロール用のロールベンディング装置を
設け、前記上作業ロール用のロールベンディング装置並
びに前記中間ロール用のロールベンディング装置に少な
くともインクリーズベンダ機構を備えさせ、前記下作業
ロールのロールベンディング装置に少なくともディクリ
ーズベンダ機構を備えさせたことを特徴とする５段圧延
機。
【請求項４】前記上作業ロール用，前記下作業ロール用
及び前記中間ロール用の３つのロールベンディング装置
は、夫々個別に作動し得るように構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の５段圧延機。
【請求項５】略等径の上下作業ロールと、該上下作業ロ
ールを支持し、この作業ロールより大径の上下補強ロー
ルと、上下何れかの作業ロールと補強ロールとの間に配
置された中間ロールを備えた５段圧延機において、前記中間ロールの胴長は圧延材の最大板幅より大きく形
成されており、この中間ロールを直接支持する補強ロー
ルは該中間ロールとの接触長が圧延材の最小板幅より大
きく且つその最大板幅より小さくなるように形成されて
おり、前記上作業ロール及び下作業ロールのロール端に
上作業ロール用及び下作業ロール用のロールベンディン
グ装置を夫々設け、前記中間ロールのロール端に中間ロ
ール用のロールベンディング装置を設けたことを特徴と
する５段圧延機。
【請求項６】略等径の上下作業ロールと、前記各作業ロ
ールを夫々支持する異なるロール本数の支持ロールを備
えて圧延材の上部と下部とでロール対の数が異なるよう
に構成した多段圧延機において、ロール本数が多い方の前記ロール対を構成する作業ロー
ルを直接支持している支持ロールにロールベンディング
装置を設けて該ロールベンディング装置が調節し得る圧
延材の板クラウンの変化の程度を表わす数式のべき指数
である制御次数が前記上下のロール対で異なるように構
成し、前記上下ロール対の各作業ロールにロールベンデ
ィング装置を夫々設けて各ロールベンディング装置が調
節し得る該板クラウンの制御次数も上下作業ロールで異
なるように構成し、前記各ロールベンディング装置によ
る該制御次数の値が、ロール本数の多い方の一方のロー
ル対を構成する支持ロール、同じく一方のロール対の作
業ロール、ロール本数の少ない他方のロール対を構成す
る作業ロールの順に次第に大きくなるように設定されて
いることを特徴とする多段圧延機。
【請求項７】前記各ロールベンディング装置による制御
次数の値は、ロール本数の多い方の一方のロール対を構
成する支持ロールが１乃至２の範囲で２に近いの値、同
じく一方のロール対の作業ロールが２乃至３の範囲で２
に近い値、ロール本数の少ない他方のロール対を構成す
る作業ロールが２乃至３の範囲で３に近い値に夫々設定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
載の多段圧延機。
【請求項８】大径で且つ略等径の上下作業ロールと、前
記作業ロールを夫々支持する上下補強ロールと、上作業
ロールと上補強ロールとの間に配設され、これら両ロー
ルの間のロール径を有する中間ロールとを備えた５段調
質圧延機において、前記中間ロールの胴長を圧延材の最大板幅より長く且つ
作業ロールの胴長より短くなるように形成し、前記中間
ロールのロール端にロールベンディング装置を設け、前
記上下作業ロールの夫々のロール端にもロールベンディ
ング装置を設けると共に、該下作業ロールのロールベン
ディング装置にはすくなくもデクリーズベンダ機能を備
えさせたことを特徴とする５段調質圧延機。
【請求項９】前記上下作業ロールのロール径は450mm以
上に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載の５段調質圧延機。
【請求項１０】前記中間ロールを直接支持する上補強ロ
ールの胴長を該中間ロールのそれより短く形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の５段調
質圧延機。
【請求項１１】略等径の上下作業ロールと、前記作業ロ
ールを夫々支持する上下補強ロールと、上下何れかの作
業ロールと補強ロールとの間に配置された中間ロールを
備えた多段圧延機の圧延方法において、前記中間ロールの胴長は圧延材の最大板幅より大きく形
成されており、該中間ロールに設けたロールベンディン
グ装置と、該中間ロールが配設されたロール対側の作業
ロールに設けたロールベンディング装置との双方を操作
して圧延材の板幅全体に亘る複合板クラウンを調節し、
該補強ロールによって直接支持されている前記作業ロー
ルに設けたロールベンディング装置を操作して圧延材の
板幅端部の板クラウンを調節し、これによって圧延材の
複合形状制御並びに板幅端部の未圧延幅の制御の双方を
行うことを特徴とする多段圧延機の圧延方法。
【請求項１２】軽圧下量で且つ軽圧延荷重下の圧延時に
前記ロールベンディング装置の操作を行うようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の多段圧延機
の圧延方法。