JPH11333503A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御弁を用いて加振シリンダを駆動したので
は、圧力損失があるために十分な加振力を加えられない
ので塑性変形が十分に促進できない。 【解決手段】ロールの回転駆動力を利用してカムを駆動
し、このカムに追従して往復する加圧シリンダが吸込，
吐出した作動流体を加振シリンダに送ってロールを加振
する。これにより、高い振動数の振動をより確実に作業
ロールに伝達できるようになり、塑性変形がより促進さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は板材等を圧延して製
造する圧延機の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】高い周波数の振動を加えながら材料を圧
延すると塑性変形が促進され、同じ圧延荷重でより多く
圧延，減厚できるという効果があることが特開平8−900
10号公報等に記載されているが、特に板材では、上記の
効果に加えて、圧延後の板の表面の光沢が増して品質が
向上するという効果もある。

【０００３】この種の圧延機としては、例えば特開平9
−166228 号公報に記載されているように、流体圧源か
ら供給される作動流体を、弁体を連続回転させて高い周
波数で切換えを行う制御弁を用いてシリンダに供給，排
出して加振する構成が採られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の構成に
おいて、シリンダに作動流体を供給，排出するためには
制御弁の前後に圧力差が必要であるため、シリンダに作
用して加振力を発生する圧力を流体圧源からの供給圧よ
りも低く採らざるを得ない。このため、加振力が不足し
て加振の効果が十分に得られない、装置が大形になる等
の問題点があった。

【０００５】また、制御弁の開口面積の変化が同じでも
シリンダにかかる負荷が変わると、シリンダに供給，排
出される流量が変動するのでシリンダの加振中心位置が
変化してしまう。このため、シリンダの加振中心位置を
所望の位置に制御，保持するための他の制御手段が必要
になり、加振装置と制御装置の構成が複雑になって大形
で高価になるという問題点もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、ロール群に加振力を与える加振シリン
ダと、ピストンおよびこのピストンを摺動可能に内包す
るシリンダからなり、加振シリンダに対して作動流体を
吸込，吐出する加圧シリンダを設け、加圧シリンダを、
圧延機のロール群の内のいずれかのロール、または駆動
装置の出力軸に設けた複数の山を有するカムに追従して
ロール群への回転駆動力によって往復駆動する加振装置
を設ける。

【０００７】これにより、制御弁を用いる場合のよう
に、加振力を制御するための弁自身での圧力損失がなく
なるので、加振することによる塑性変形促進の効果がよ
り大きく得られるようになる上、加振装置も小形化でき
る。

【０００８】また、カムを直径の大きいロールに設ける
ことによって、より多数の山を設けられるようになるの
で、より高い振動数で加振できるようになり、より大き
な塑性変形促進効果を得ることができる。

【０００９】次に、加振シリンダの内径を加圧シリンダ
の外径よりも大きくする。

【００１０】塑性変形促進の効果を得るために必要な加
振シリンダの変位は小さくてよく、力を有効に伝達する
ことが重要である。従って、この構成とすることによ
り、パスカルの原理に従って加振シリンダでは加圧シリ
ンダに比べて変位を小さく、力を大きく変換できるの
で、圧延機のロールのように大きく重いものでも確実に
加振することができる。

【００１１】従って、本発明によれば、加振による塑性
変形促進の効果がより確実に得られる上、小形で安価な
加振装置を備えた圧延機を実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の圧延機の一実施例
を図１および図２を用いて説明する。図１は本実施例の
圧延機を駆動側から見た図を、図２は図１の圧延機を材
料の入側から見た図をそれぞれ示す。

【００１３】圧延機１は、ハウジング３，４内に積上げ
られた作業ロール５，６と補強ロール７，８を有し、補
強ロール８の軸受箱を介して圧下装置９，１０により圧
延荷重を与えながら、駆動装置１１の出力軸１２，１３
により作業ロール５，６に回転駆動力を与えて板材２を
圧延，減厚する４段圧延機であり、上補強ロール７の駆
動側軸端にはカム１４が一体的に結合されている。

【００１４】一方、先端にローラ１５を有し、ばね１６
でカム１４に押圧されるピストン１７と、これを摺動可
能に内包するシリンダ１８から成る加圧シリンダ１９が
設けてあり、上作業ロール５の軸方向中央には先端にロ
ーラ２０を有し、ばね２１で作業ロール６に押圧される
ピストン２２と、これを摺動可能に内包するシリンダ２
３から成る加振シリンダ２４が設けてあり、加圧シリン
ダ１９と加振シリンダ２４とは配管２５で接続されてい
て加振装置を構成している。ここで、加振シリンダ２４
のピストン２２の外径を加圧シリンダ１９のピストン１
７の外径よりも大きく構成している。

【００１５】次に、本実施例の作用を説明する。

【００１６】駆動装置１１の出力軸１２，１３から作業
ロール５，６に与えられる回転駆動力は同時に補強ロー
ル７，８とカム１４を駆動する。すると、加圧シリンダ
１９はカム１４の外周面の形状に追従してピストン１７
が往復駆動して作動流体を吸込，吐出を繰り返し、加圧
シリンダ１９に接続された加振シリンダ２４が往復運動
して作業ロール５を加振する。

【００１７】振動を加えながら圧延して塑性変形を促進
し、板材の表面の光沢を高めるためには、加振力を圧延
部まで十分に伝えることがまず必要だが、変位が大きす
ぎると板材の表面に振動マークが残ったり、作業ロール
の表面が傷ついて板材に転写されたり等して、逆に品質
を低下させてしまう。従って、加振シリンダ２４に要求
される振動は、力は必要だが変位は小さくてよい。

【００１８】パスカルの原理に従って加圧シリンダ１９
と加振シリンダ２４の内部には同じ圧力が作用するが、
加振シリンダ２４のピストン２２の外径は加圧シリンダ
１９のピストン１７の外径よりも大きいので、加圧シリ
ンダ１９に比して加振シリンダ２４は、ピストンの変位
が小さく、加振力が大きくなる。

【００１９】従って、本実施例によれば、上記の要求に
合致した加振シリンダの振動を得ることができるので、
加振による塑性変形促進の効果を十分に引出すことがで
きる。

【００２０】また、補強ロール７は直径が大きく、カム
１４により多数の山を設けることができるので、加振振
動数を高くできる。塑性変形促進の効果は材料の共振振
動数で加振したときに最大となり、この共振振動数に近
い振動数で加振するほど大きな効果が得られるから、本
実施例によればより大きい効果を得ることができる。

【００２１】さらに、本実施例によれば、加圧シリンダ
１９と加振シリンダ２４の間には制御弁等の圧力損失を
伴う機構がないため、加圧シリンダ１９の仕事を損失す
ることなく加振シリンダ２４に伝達される。しかも、加
圧シリンダ１９と加振シリンダ２４の間には常に一定量
の作動流体が封入されており、制御弁を用いる装置のよ
うに、作動流体の流入，流出の量が変動して加振中心位
置がずれることがないので、このずれを防止するために
他の制御弁等の位置制御手段を設ける必要もない。

【００２２】よって、本実施例によれば、加振による塑
性変形促進の効果がより確実に得られる上、小形で安価
な加振装置を備えた圧延機を実現することができる。

【００２３】次に、本発明の他の実施例について述べ
る。

【００２４】図３は、カム１４および加圧シリンダ１９
を駆動装置１１の出力軸１２に設けるとともに、作業ロ
ール５の軸方向２ヶ所に加振シリンダ２４ａおよび２４
ｂを設けた例である。

【００２５】このように構成すれば、加振シリンダを２
ヶ所に設けているので加振力をより均一に板材に伝える
ことができるから、塑性変形促進効果の板幅方向のばら
つきがなくなり、より品質の高い板材を得ることができ
る。

【００２６】また、カム１４をロールの軸端ではなく駆
動装置側に設けているので、ロール組替えの際にもカム
１４と加圧シリンダ１９を移動させる必要がなくなり、
より簡単な装置構成とすることができる。

【００２７】本発明の加振装置は、図４に示すような６
段圧延機に適用してもよい。この場合、カム４０，４１
を、作業ロール３０，３１と補強ロール３４，３５に挟
まれる中間ロール３２，３３の軸端に設けてもよい。駆
動装置の出力軸が中間ロールに接続される場合には、こ
の出力軸にカムを設けてもよい。

【００２８】また、同図に示すように、加圧シリンダ３
６，３８と加振シリンダ３７，３９で構成した加振装置
を上下別々に２組設けてもよく、あるいは、加圧シリン
ダ３６を加振シリンダ３７，３９の両方に接続して加圧
シリンダ３８を廃してもよい。

【００２９】さらに、図示しないが、２段圧延機やセン
ジマーミル等、他の形式の圧延機に適用してもよい。

【００３０】これらのように構成しても、上記の実施例
と同様の効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加圧シ
リンダの仕事を損失することなく加振シリンダに伝達で
きるので、塑性変形促進の効果をより大きく得ることが
できる上、加振装置も構成が簡単になり小形化できる。
しかも、高い振動数で加振できるので塑性変形促進の効
果がさらに大きく得られ、圧延した板材の表面光沢等の
品質の向上はもとより、圧延荷重の低減あるいは圧下量
の増加が図れる結果、圧延機自体の小形化や圧延ライン
の長さの短縮等、設備の合理化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の４段圧延機の構成を示す断
面図。

【図２】図１の側断面図。

【図３】本発明の他の実施例を示す圧延機の側断面図。

【図４】本発明の６段圧延機の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１４，４０，４１…カム、１９，３６，３８…加圧シリ
ンダ、２４，３７，３９…加振シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材料を圧延する作業ロールを有するロール
   群と、前記ロール群に圧延荷重を加える圧下装置と、前
   記ロール群に回転駆動力を与える駆動装置とを備えた圧
   延機において、前記ロール群に加振力を与えるピストン
   および該ピストンを摺動可能に内包するシリンダから成
   る加振シリンダと、ピストンおよび該ピストンを摺動可
   能に内包するシリンダから成り前記加振シリンダに作動
   流体を加圧供給する加圧シリンダを備えるとともに、該
   加圧シリンダは、前記ロール群の内のいずれかのロー
   ル、または前記駆動装置の出力軸に設けた複数の山を有
   するカムに追従して前記ロール群への回転駆動力によっ
   て往復駆動され、かつ、前記加振シリンダのピストンの
   外径を前記加圧シリンダのピストンの外径よりも大きく
   構成した加振装置を設けたことを特徴とする圧延機。