JPS5948683B2 - 多段クラスタ圧延機における形状制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多段クラスタ圧延機における形状制御装置に関
し、特に簡単な機構で確実な形状制御を行なうことがで
きる装置に係るものである。

多段クラスタ形式の圧延機の代表的な例とじてはゼンジ
マー圧延機が知られている。

第１図にこのゼンジマータイプの１２段圧延機の例を示
すが、その構成は小径のワークロール１と、これを取り
巻くように配置した中間ロール２およびバックアップロ
ール３からなる。

この形式の圧延機はその小径ワークロールの効果により
きわめて高い圧下率と、すぐれた寸法精度が得られるこ
とから、特に冷間圧延用で硬質材料の圧延に適している
。

また、最近では多段クラスタ形式の圧延機の変形として
上、下相対称の高圧下圧延機が開発されている。

この圧延機は例えば第２図に示す如く、圧延材料をはさ
んで片側（図では上半分）を、小径ワークロール４．中
間ロール５およびバックアップロール６からなる多段ク
ラスクロールで構成し、他方側（下半分）を大径ワーク
ロール７およびバックアップロール８からなる二重ロー
ルで構成している。

このタイプの圧延機はワークロール４および７がかなり
の径差のある異径ロールとなっていることを特色として
いる。

なお、上記ゼンジマー圧延機のバックアップロール３お
よび上、下止対称圧延機のクラスタロール側のバックア
ップロール６は、第３図に示すようにアーム９に定間隔
をおいて複数個の分割ベアリング（ローラ）１０が嵌着
された構造で、内部”にコロ１１が配置されている。

これらの多段クラスタ形式のミルにおいては、少なくと
も一方に小径のワークロールが配置されているため、該
ワークロールに軸方向撓みが生じ易く、その結果圧延後
の材料に波、そり等の形状；欠陥が発生し、圧延材料の
平坦度を損なう問題点がある。

従来でもこの形状制御のためロールベンダーによるロー
ルクラウンを調整する方法や中間ロールの軸方向変位に
よって荷重中を調整する方法が試みられているが、完全
な状態で形状制御を“行なうことは困難とされている。

特に、第２図の圧延機では上、下相対称であるため、上
下面で同一の制御を行なえず、その形状制御はより一層
の困難を伴なう。

本発明者等はこれらの多段クラスタ形式の圧延機におけ
る形状制御をより完全かつ確実に行なうことができる形
状制御装置について種々研究、実験を重ねた結果、バッ
クアップロールそれ自体の構造を改造しこれにより従来
に比較し良好な形状制御が可能となることを見い出し、
本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の形状制御装置は、クラスタ形式の圧
延機において、バックアップロールを構成する複数個の
ローラを外部に嵌装するアームを、その周方向に回転固
定自在に構成するとともに、前記ローラを嵌装する部分
における断面中心をアーム回転軸に対しローラ嵌装部分
毎にそれぞれ独立の偏心量及び偏心方向を有せしめ、前
記アームの回転によってワークロールの撓み状態を変化
させることを特徴とする。

本発明はこのような構成によって、圧延材料の形状制御
を複雑かつ特別な機構を用いることなく容易に行なうと
ともに、その制御効果をワークロール軸方向全体に亘っ
て及ぼすことができる形状制御装置を提供する。

また、本発明はバックアップロールの各ローラの偏心量
パターンを簡単に調整できると同時に常に最適の制御パ
ターンを選択することが可能な形状制御装置を提供する
ことを他の目的とする。

本発明の形状制御装置は、それ単独で用いても従来の方
式に比し格段にすぐれた形状制御性を発揮するが、必要
に応じて他の公知の形状制御方式と併用することにより
きわめて高度な形状制御機能を奏するものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第４図は本発明におけるバックアップロール構造を示す
一例であり、説明の便宜上ローラ数を５個としそれぞれ
の偏心量は実際より誇張して示している。

図において、１２はその軸心０周りに回転かつ任意の角
度で固定自在なアーム、１３は該アーム１２の軸方向に
沿って所定間隔毎に設けられたローラ嵌装部分、］４は
該嵌装部分１３に嵌装される複数個（５個）のローラで
あり、左方より順次ローラ１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ，１
４ｄ。

１４ｅとする。

これらのローラ１４ａ〜１４ｅはその外径をほぼ同一と
する。

なお、１５は前記アーム１２の軸受を略本している。

第５図はローラ１４ｂの断面を示しており、アーム］２
を中心としてその周囲外方に向って順次インナーレース
１６．コロ１７．アウターレース］８およびローラ１４
ｂが配設され、ローラ１４ｂはコロ１７によって自由に
回転自在となっている。

前記インナーレース１６およびアウターレース１８は場
合によっては省略することができる。

本発明ではこのようなバックアップロールにおいて、各
ローラを嵌装する部分における断面中心をアーム回転中
心Ｏに対しそれぞれ異なる偏心量を有せしめている。

すなわち、端部のローラ１４ａおよび１４ｅの回転中心
はアーム回転中心０と一致せしめているが、次段のロー
ラ１４ｂおよび１４ｄの回転中心Ｂは、第４図および第
５図に示すようにアーム１２の回転中心Ｏに対し偏心量
ｅ１をもっており、また中央のローラ１４Ｃの回転中心
Ｃはアーム回転中心Ｏに対し偏心量ｅ２（ｅ２〉ｅ、）
をもっている。

勿論、ローラ１４ａおよび１４ｅは必ずしもアーム１２
の回転中心０と一致する必要はなく、一定量偏心させて
おいてもよい。

しかも各ローラ相互の偏心方向は第６図に示す如く、そ
れぞれアーム１２の回転軸を含む同一平面内に共存する
ようにしている。

一般的には各ローラ相互の偏心方向は第１０図に示すよ
うに任意の方向にとるが、同一平面内に共存する場合を
例にとり以下に説明する。

第６図に示すように時計位置で言えば１２時および６時
位置で偏心量が最大とすると、１２時位置における各ロ
ーラ外周を結ぶ線は全体として最大凸状クラウンを形成
し、逆に６時位置で最大の凹状クラウンを形成する。

また１２時位置と３時位置との間では偏心量が漸減する
ため凸状クラウンのカーブはゆるやかとなり、３時位置
で偏心量は零となりローラ外周面は直線上に位置し、さ
らに３時位置から６時位置までは前記と逆方向の偏心量
が漸増することから凹状クラウンのカーブが徐々に急に
なる。

このため、アーム１２を１２時から６時位置までの１８
０度に亘って周方向に回転することによって、例えは沖
間ロールに接するバックアップロールの偏心パターンを
変化させることができ、その結果小径ワークロールに所
望の軸方向撓みを強制的に付与することができる。

第７図はこの状態を便宜上３個のローラを使って図示し
たものである。

第７図イは中間ロール１９に接する各ローラが凸側の最
大偏心量を示す位置、即ち第６図の１２２時位置当接し
た場合を示し、第７図口は偏心のない位置、即ち第６図
の３時位置で仲間ロール１９と各ローラとが接した場合
、第７図ハは各ローラが凹側の最大偏心量を示す位置（
第６図の６時位置）で中間ロール１９に接した場合を、
それぞれ示している。

図において、Ｏは両端のローラの回転中心、Ａは中間位
置のローラの回転中心を示している。

本発明の形状制御装置は、上述のような偏心ローラをも
つロールを例えば゛第１図のゼンジマーミルの上下側バ
ッファラフ冶−ルに、あるいは第２図の上、丁卯対称圧
延機のクラスタロール側のバックアップロールに適用す
ることによって実現される。

この場合、特にサイド側の一対のバックアップロールの
アームに上記偏心させたローラを嵌装させれば、ワーク
ロールの撓み状態を効果的に変化させることができる。

実際の圧延材料の形状制御を行なうにあたっては、圧延
する材料の板幅、板厚、材質等の要素を考慮してあらか
じめ求めた最適クラウン量になる如く、バックアップロ
ールの偏心位置を決めて圧延を行なえばよい。

また、本発明では圧延中においても形状不良が生じた場
合には、それを矯正する偏心量にアームを回転すること
によって簡単に偏心パターンを変え形状制御を行なうこ
とができる。

また、第８図はアーム１２の回転機構の具体例を示すも
ので、サイド側のバックアップロール２０および２１の
アーム１２ａ、１２ｂの一端をハウジング２２外まで延
長してウオーム歯車２３ａ、２３ｂを固着し、これらウ
オーム歯車２３ａ、２３ｂと噛み合うウオーム２４ａ、
２４ｂを同一軸２５に取着し、該軸２５を手動バンドル
２６で゛回動することによってアーム１２ａ、１２ｂを
回転し、偏心パターンを変化させる。

ウオーム２４ａ、２４ｂには相互に逆向きのネジを刻設
しておけば、アーム１２ａ、１２ｂの回転と共に適宜位
置での固定に有効である。

アーム１２の回転機構は図示に限らず他の任意の形式で
もよく、また自動で゛あってもよい。

さらに、本発明において用いる偏心バックアップロール
は、第９図に示す構造とすることも可能である。

すなわち、この例ではアーム３２の回転軸に対してそれ
ぞれ所定量づつ偏心した複数個のローラ３４の中間ロー
ル３５に接触する外周面が均一な線接触となるように、
アーム３２に対し傾斜して嵌装した構成となっている。

このため該バックアップロールによれは゛、より一層強
力に中間ロール、さらにはワークロールに撓み力を作用
せしめることができる。

以上説明したように本発明の形状制御装置によれば、ゼ
ンジマーミルあるいは上、丁卯対称のミルのいずれに適
用しても、良好な形状制御性を発揮する。

この点についての効果を具体的に示せば次の通りである
。

（１）構造がきわめて簡単であるにもががわらず、ワー
クロールの軸方向の全体ｉこ亘る複数個所で拘束できる
ため、その撓み状態は確実で形状制御機能は非常に高い
。

（２）偏心量を任意に変化させることができ、制御パタ
ーンを常に最適な状態に選択できる。

また偏心量の変更は単にアームの回転操作のみであって
きわめて容易である。

（３）アームに嵌装するローラの数を増加することによ
ってより精度の高い形状制御を行なうことができる。

（４）従来のロールベンダー等の形状制御手段と設備的
に併設できることがら、これらを併用することによって
格段に形状制御性を高めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はゼンジマー圧延機の一例を示すロール配置図、
第２図は異径ワークロールタイプの上。 丁卯対称圧延機のロール配置図、第３図は第１図および
第２図において用いる通常のバックアップロールの平面
図、第４図は本発明装置の要部となる偏心バックアップ
ロールの一例を示す側面図、第５図は第４図Ｘ−Ｘ断面
図、第６図は第４図に示すロールの正面模式図、第７図
イ５口、ハは本発明による偏心量調整パターンの例を示
す説明図、第８図はアーム回転機構の具体例を示す説明
図、第９図は本発明装置において用いる偏心バックアッ
プロールの他の例を示す側面図、第１０図は各ロール相
互の偏心方向の他の例を示す正面模式図である。 １．４・・・・・・小径ワークロール、２，５・・・・
・・中間ロール、３，６・・・・・・バックアップロー
ル、７・・・・・・大径ワークロール、８・・・・・・
バックアップロール、１２・・・・・・アーム、１３・
・・・・・ローラ嵌装部分、１４・・・・・・ローラ、
１５・・・・・・軸受、１６・・間インナーレース、１
７・・・・・・コロ、１８・・・・・・アウターレース
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アーム軸方向に複数個のローラを嵌装して構成した
   バックアップロールを有する多段クラスタ形式の圧延機
   において、前記アームをその周方向に回転固定自在に構
   成するとともに、前記ローラを嵌装する部分における断
   面中心をアーム回転軸に対しローラ嵌装部分毎にそれぞ
   れ独立の偏心量及び偏心方向を有せしめ、前記アームの
   回転によってワークロールの撓み状態を変化させること
   を特徴とする多段クラスタ圧延機における形状制御装置
   。