JPS6059045B2 - 圧延機のロ−ル間隙自動調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機の、殊にロールスタンド内のロール間
隙の自動調整装置に関関するものである。

本発明は金属のストリップ又は板を製造する圧延機に
適用するのい最適するのに最適のものである。 従来、
下側ロールの軸箱の下に取り付けられていてロールスタ
ンドに予備内力を与えるための単室型液圧シリンダを具
備した、ロールスタンド内のロール間隙自動調整装置が
知られている。

上記の液圧シリンダには、該液圧シリンダに高圧液体源
から供給される液体（油）の圧力を制御するための電気
一液圧系が付設されている。この電気一液圧系は、圧延
力を吸収するための電気的ロールセルと、ロールスタン
ドの予備内力を配録するための電気的ロードセルと、ロ
ールスタンドに予備内力を与えるための液圧シリンダ入
供給される液流の圧力を調整するためのサーボ弁とを具
備し、該サーボ弁にはそれ自体の電気制御回路が付設さ
れている。圧延力を吸収するための電気的ロードセルは
、ロールハウジングのねじの下で且つ上側ロール軸箱の
上に設けられている。ロールスタンドの予備内力を記録
するための電気的ロードセルは、上部ハウジング分離部
と下側ロール軸箱の間に設けられている。サーボ弁は電
気制御回路及び高圧液体源と共に、ロールスタンドの外
側に配設されている。上記のロールスタンド内のロール
間隙自動調整装置は次のように作動する。

金属ストリップの圧延中、圧延力は変化し、それが電気
的ロードセルにより記録される。このロードセルからの
信号は液圧シリンダ内の液圧調整用の電気一液圧系に伝
えられる。その結果、サーボ弁が働いて液圧シリンダ内
の液圧を変え、それによつてスタンド内の予備内力を変
えることになる。即ち、圧延力に応じてスタンド内の予
備内力を上述したように変動させることにより、ロール
間隙の設定範囲内ての自動的な調整が行われる。上記の
従来装置では、ロールスタンド内のロール間隙のほぼ正
確な調整ができる。

しかし、その，サーボ弁は非常に純度の高い液体（油）
を必要とし、そうでないとサーボ弁の作動が非常に不安
定となり、装置の作動が確実性のないものとなつてしま
う。さらにサーボ弁は設計が可成り複雑で、製作費が高
く、操作がむづかしい。サーボ弁はそ、の電気制御回路
同様に、高度に質のすくれた作業員によつて扱われる必
要がある。ソ連邦発明者証第４５２３８吋には、ロール
スタントの両側に少なくとも１つの圧延力吸収用の液圧
式ロードセルが一方のロールの軸箱の下に取り付・けら
れている、ロールスタンド内のロール間隙自動調整装置
が開示されている。

スタンド内の予備内力を発現させるために、この装置に
はロードセルに影響を与えないようにスタンドの両側に
分離して取付けた液圧シリンダが設けられている。また
、液圧シリンダ内の液（油）圧を調節するために、この
装置には３室型液圧調整器が各ロードセルにつき１つ設
けられている。この液圧調整器の第１端室はロールスタ
ンドの夫々の側にある液圧シリンダの液室と連通してお
り、またその中間室は閉止弁を介してロードセルと連通
し、そしてその第２端室は定圧流体源と連通している。
上記の従来装置は次のように作動する。

圧延作ノ業中、金属ストリップやロール間を通る時、ロ
ードセル内の液圧は圧延力とともに変化する。それに応
じて３室型液圧調整器の中間室における液圧が変化し、
その結果該液圧調整器の弁スプールが移動する。この弁
スプールの移動が液圧シリンダ内の液圧を変化させ、そ
の結果スタンド内の予備内力を変化させることになる。
装置の固有のパラメータは、予め設定した範囲内で圧延
力に応じてスタンド内の予備内力を変化させることによ
つて、圧延ロールの間隙の自動調整を行えるように、前
以つて選定されている。調節範囲については、定圧流体
源中ての液圧に応じて閉止弁を調節する方法てそれが決
定される。しかるに、この装置には、３室型液圧調整器
中で弁スプールが移動する間に、ロードセルの液室から
３室型液圧調整器の中間室への液体の過量流入が起り、
この結果としてロール軸箱の移動が惹き起され、それに
よつてロール間隙調整の精度に悪影響が生ずるという問
題がある。

本発明は上記の問題点を解決することを企図するもので
ある。本発明は、追加ユニットを組み込むことによつて
、従来装置に比較して製作が簡単て且つ作動の信頼性が
より高く、また普通の液圧装置に使われている程度の純
度特性をもつた作動液（油）の使用を可能とし、そして
普通の熟練度の作業者てもすぐに操作できるような、ロ
ールスタンド内のロール間隙自動調節装置を実現するも
のてある。

すなわち本発明は、ロールスタンドの両側に配置されて
同一原理で作動する２つの類似の装置部分を具備し、各
々の該装置部分は、１方の仕事ロールのバックアップ部
材の下に取り付けられた少なくとも１つの圧延力検出用
の単室型ロードセルと、他方の仕事ロールのバックアッ
プ部材とロールハウジングとの間に取り付けられていて
前記口ードセルに作用を及ぼさずにロールスタンドに予
備内力を与えるための複数の液圧シリンダと、段付きス
プールがケーシング内に移動可能収容されていて第１端
室、中間室及び第２端室が形成され、該第１端室は前記
液圧シリンダの液室に連通し、また該中間室は前記ロー
ドセルの液室に連通し、そして該第２端室は前記２つの
装置部分につき少なくとも１つ設けられた定圧流体源に
連通しているような１つの３室型液圧調整器とを具備し
て成る、ロールスタンド内のロール間隙自動調整装置に
おいて、前記ロードセルの各々につき調圧弁を１つ具備
し、該調圧弁の絞り室はをロールスタンドの片側に配置
された前記装置部分の各々につき１つ設けられた流体圧
力源ならびに前記３室型液圧調整器の中間室に連通させ
、また該調圧弁の制御室を前記ロードセルの液室に連通
させた構成としたものてある。本発明による装置におい
ては、圧延力に変化があるとその結果ロードセル内の液
圧に、また同時にそれと直接連がつている液圧シリンダ
室内の液−圧にも変化が生する。

この変化の結果として、調圧弁の弁スプールが移動させ
られ、これにより該調圧弁の絞り室を通じてもの時流れ
ている液流の方向が変わり、これと同時に該絞り室と直
接連通しているポンプが今度は３室型液圧調整器の中間
室へ液を汲み上けることになる。

これによつて３室型液圧調整器の弁スプールが移動させ
られる。３室型液圧調整器第１端室はスタンドに予備内
力を与えるための液圧シリンダの液室に連通しているか
ら、弁スプールの移動によつて液圧シリンダ内の液圧が
変る。

従つてロールスタンド内の予備内力に変化が生じ、その
結果ロール間隙に変化が生じる。かくして、液圧シリン
ダ、ロードセル、調圧弁及び３室型液圧調整器に対する
パラメータを適当に選定することによつて、従来装置に
おけるが如く、圧延力の変化に応じてロールスタンド内
の予備内力の所定の変化が得られ、これによつて自動的
なロール間隙の調整が可能となる。さらに、圧延中に生
ずる圧延力が作用し、−ロードセルのピストンロッド径
よりもずつと小さい直径の弁スプールを有する調圧弁の
制御室へ、ロードセルから液体を流入させる。

このスプールの横移動は可成り制限されているのて、ロ
ードセルからの流体は３室型液圧調整器の中間室に流入
することを妨げられ、このことがロードセルのピストン
ロッドの上に乗つかつているロール軸箱を不動にするこ
と）なる。３室型液圧調整器の中間室が、調圧弁の１つ
の制御室としてはたらき、また圧力調整器の第１端室が
調圧弁の絞り室としてはたらくように、調圧弁を３室型
液圧調整器と組み合わせると好都合てある。

こうすれば本発明の装置の設計を実質的に簡略化するこ
とができる。圧延中、流体は定圧流体源から直接に、ロ
ールスタンドに予備内力を与えるための液圧シリンダに
供給される。

このような流体供給は、本発明による装置に多数のユニ
ットや配管を使用する必要をなくし、このことが装置の
操作をより簡単かつ信頼てきるものとする。本発明の装
置に、ねじロッドを備えた液圧シリンダとして作られ、
かつ密閉された液室に連絡している作動室を有し、圧延
中に液圧調整器の第１端室と夫々のスタンド側にある液
圧シリンダの液室により形成されている密閉された室内
の流体の量を加減さすための手段を設けることもまた望
ましいことである。

この手段はスタンドの剛性が変化するような装置におけ
るパラメータの修正を許すように設計されており、この
ことにより該装置の操作をよりし易いものとする。本発
明によれば、構造が簡単て製作費が安く、普通の液圧装
置に使われている純度性能の流体（油）の使用を可能と
し、操作が容易て、普通の・熟練度の作業員でもすぐに
作業できる、ロールスタンド内のロール間隙自動調整装
置が実現される。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図及び第２図は本発明によるロールスタンド内のロ
ール間隙自動調整装置の一実施例をロールスタンドの片
側から見た状態で示す。

この装置は、ロールスタンド１の両側に対称的に配置さ
れた同一の原理て作動する２つの類似の装置部分をｌ有
する。各々の装置部分は、圧延力Ｐを吸収するためのロ
ードセル２を有しており、このロードセルは流体圧力管
を介して調圧弁３に接続されている。この調圧弁３は、
電動機６て駆動されるポンプ５により３室型液圧調整器
４に供給される油（流体）の圧力及び流量を圧延力に応
じて変化させるように作用するものである。液圧シリン
ダ７はロールスタンドに予備内力を与えるためのもので
あり、３室型液圧調整器４に接続されている。

液圧調整器４は、電動機９て駆動されるポンプ８内およ
び電動機６て駆動されるポンプ５内の圧力の高さに応じ
て液圧シリンダ７内の油圧を変えるためのものである。
電動機６とポンプ５及び電動機９とポンプ８は、ロール
スタンドの外側に設置されている。

ポンプ８によつて生じた油圧は圧力制御弁１０によつて
一定に保持され、一方、ポンプ５により生じた油圧は調
圧弁３によりロードセル２内の油圧に応じて調節される
。本発明による装置はまた、液圧シリンダ７の液室及び
液圧調整器４の第１端室をポンプ８に接続させる閉止弁
１１をも備えている。

更に、上記液室内の油量を変えるための手段１２を設け
てある。

本発明の装置にはまた、ポンプ５の吐出管に取り付けら
た安全弁１３と、流体（油）受槽１４と、ポンプ５及び
８をそれぞれ流体受槽１４に接続する圧力流体管１５及
ひ１６とを設けてある。

ロードセル２は外筒１７を有し、それの内腟、つまり外
筒１７にねじ１８ａで固定されたカバー１８と一体底壁
１９との間の空間にピストン２０が収容され、このピス
トン２０と底壁１９とでロードセルの液室ａを形成して
いる。外筒１７には液室ａに対する油の入出用の流路ｂ
を形成してある。外筒１７はそれの支持部分でもつてロ
ールハウジング２２の揺れ板２１と相互作用し合い、ま
たピストンロッド２３は下側バックアップロール２５の
軸箱２４と相互作用し合つている。ロードセル２は、そ
れぞれが所与の１つの液圧シリンダの外筒及びピストン
によつて形成された複数個の液室を相互連結して構成し
ても良い。

この場合、ロードセル液室ａの容積及び該ロードセルの
ピストン面？′ａが、ロードセルを構成する複数の液圧
シリンダの液室容積及びピストン面積の総合計に等しく
なる。液圧シリンダ７の各々は外筒２６を有し、それの
内腔にプランジャ２７が収容され、このプランジャ２７
と外筒２６とで液室ｃを形成している。

外筒２６には液室ｃに対する油の入出用の流路ｄを形成
してある。外筒２６は上側バックアップロール２９の軸
箱２８内に配置されていてそれらの支持面でもつて軸箱
と相互作用し合い、一方、プランジャ２７はロールハウ
ジング２２の内側突出部３０と相互作用し合つている。
ポンプ５により送出される油の圧力及び流量を調節する
ための調圧弁３は外筒３１を有し、その内腔に弁スプー
ル３２が収容されており、該弁スプール３２のテーパー
部分は外筒３１の内腔底壁ノに対し突き当てられたばね
３４によつてカバー３３に押し付けられる。

カバー３３はねじ３５て外筒３１に固定されている。弁
スプール３２は外筒３１と一緒になつて制御室ｅを形成
し、またカバー３３と一緒になつて絞り室を形成し、そ
して外ｊ筒３１及びカバー３３と組み合わさつて流体出
口室ｇを形成している。これらの各室にはそれぞれ流体
の入出用の流路Ｈ，ｉ，ｊが１つづつ設けられている。
３室型液圧調整器４は外筒３６と、これにねじノ３５ａ
て固着されたカバー３７と、外筒３６の内腔に収容され
た段付きスプール３８とを有し、これらが一緒になつて
第１端室ｋ、中間室′、第２端室ｍの３室を形成してい
る。

これらの各室にはそれぞれ油の入出用の流路Ｎ，Ｏ，ｐ
が１つずつ．設けられている。スプール３８は、カバー
３７の側がばね３９により、また外筒３６の側がはね４
０により、ばね付勢されている。閉止弁１１は外筒４１
と、これにねち３５ｂて固定されたカバー４２と、軸部
４４側てはね４５”により押されている弁スプール４３
とから成つている。

スプール４３は、外筒と一緒になつて液室ｑを形成し、
また外筒及びカバーと一緒になつて液室ｒを形成してい
る。外筒４１には、液室ｑへの油の入出のための流路ｓ
及ひｔと、液室ｒへの油の入出のための流路ｕが設けら
れている。手段１２は、液圧シリンダ７の液室ｃと圧力
調整器４の第１端室ｋとて形成された密閉液室内の油の
量を変えるめのものてあり、これは外筒４６内にピスト
ン４７を収容し、そして外筒４６にねじ５０で固着した
カバー４９中にねじロッド４８を螺入してこれをピスト
ン４６に結合させた構造のシリンダとしてある。ピスト
ン４７と外筒４６とがこの液圧シリンダの作用室ｖを形
成している。外筒４６にはこの作用室ｖへの油の入出用
の流路ｗが形成されている。ロードセル２の液室ａは圧
力流体管５１により調圧弁３の制御室ｅに接続されてい
る。

これらの室ａ及びｅを油で充満さすために、管５１に逆
止弁５２を介して流体圧力管５３を接続し、この管５３
を通して油をポンプ８て一定圧下て前記両室へ供給する
ようにしてある。流体圧力管５３にはまた、液圧調整器
４の第２端室ｍと連通している管５４と、流路ｓによつ
て閉止弁１１の液室ｑに通じている管５５と、圧力調整
弁１０を介して流体受槽１４に連絡している管５６とが
接続されている。

調圧弁３の絞り室ｆは、管５７によりポンプ５に、管５
７に接続された管５８により液圧調整器４の中間室′に
、同様に管５７に接続された管５９により閉止弁１１の
液室ｒに、さらに安全弁１３及び同様に管５７に接続さ
れている管６０を通じて受槽１４に、同時に接続されて
いる。液圧シリンダ７の液室ｃは、それら相互間ならび
に液圧調整器４の第１端室ｋと管６１により接一続され
、また前記手段（液圧シリンダ）１２の作動室Ｖとの間
が管６１に接続された管６２により接続され、さらに同
じく管６１に接続されている管６３により閉止弁１１の
流路ｔにも接続されている。

以上に説明した装置は次のように作動する。

ロールスタンド１のロール間に金属ストリップを通すに
先だつて、ねじ込み棒６４を廻すことにより、上側仕事
ロール６５と下側仕事ロール６６の間のロール間隙ｈを
調整する。次いでポンプ８の電動機９とポンプ５の電動
機６を始動する。受槽１４から管１６を通つてポンプ８
へ重力により流入する油（流体）の流れは、次いて管５
３を通つて送出される。そこから、油は逆止弁５２と管
５１を通りロードセル２の液室ａに流入すると共に調圧
弁３の室ａに流入し、また管５５，６３，６１及び流路
Ａ，ｔを通つて閉止弁１１の室ｑに入り、さらに液圧シ
リンダ７の液室ｃに流入し、更には前記手段（液圧シリ
ンダ）１２の液室ｖならびに３室型液圧調整器の第１端
室ｋにも流入し、さらにまた管５４を通つて流路ｐから
３室型液圧調整器４の第２端室ｍにも流入する。この時
、前記の各液室や管からの空気又は空気と油の混合した
ものは、弁６７を開くことにより調圧弁３の液室ｅから
流路ｘを通り、また弁６８を開くことにより管６１から
、それぞれ図示してない管を通つて受槽１４へと容易に
放出または流出させることができる。前記の各室及び管
の全てを（弁６７及び６８を閉止して）充満させた後の
ポンプ８からの過剰油は、ポンプ８の運転中所定の一定
油圧（ＱＯ＝ー定）を維持するための圧力制御弁１０を
通じ、管５６を通つて受槽１４へ流出される。

ポンプ８の吐出管内の油圧レベルＱ。

は、ロールスタンド内の予備内力により変化する。ポン
プ５は受槽１４から重力により流入してくる油を汲み上
げ、この油は管５７を通つて調圧弁３の絞り室ｆへ、ま
た管５７，５８を通つて液圧調整器４の中間室ｅへ、更
にまた管５７，５９を通つて閉止弁１１の液室ｒへ、同
時に流入する。

ポンプ５からの過剰油は、弁スプール３２とカバー３３
により形成されている隙間ｙを通じて絞り室ｆから油の
出口室ｇへ流れ、そこから流路ｊ及び管５７ａを通つて
受槽１４に流入する。ポンプ５の吐出管内の圧力は、ポ
ンプ８の圧力に等しい。この等圧性は、調圧弁３の弁ス
プール３２の平衡状態から生ずるものてある。従つて装
置の各ユニットの液室や流体圧力管は全てＱ。

に等しい圧力下で油で充たされる。この圧力の結果とし
て、ねじ込み棒６４及び上側バックアップロール２９の
軸箱２８が設けられたロールスタンド１のロールハウジ
ング２２の一部には、液圧シリンダ７の液室ｃ内の油圧
Ｑ。により生する力Ｑにより予備内力が掛り、該内力の
作用下で成る寸法δｈだけ変形される。同時に、ロード
セル２のピストン２０で支持されている下側バックアッ
プロール２５の軸箱２４はその位置が固定される。

これは、ピストン２０が、一方は液室ａ内の圧力Ｑ。に
よつて生ずる力と、他方はロール２５，６６及び軸箱の
重量（仕事ロールの軸箱の推力をも計算に入れた）によ
り発生する力ならびにカバー１８及び外筒１７の支承圧
力により生ずる力との作用の下で平衡状態に”あるから
である。閉止弁１１の弁スプール４３もまた平衡状態に
ある。

液室ｑ及びｒ内の油圧は等しく、弁スプール４３はね４
５でカバー４２に押し付けられた最右端位置にある。閉
止弁１１の流路Ｓ及びｔは液室ｑを通じて通過させられ
ており、これにより液圧シリン９．″７の液室ｃと第１
端室ｋがポンプ８と連通されている。液圧調整器４の弁
スプール３８は、第１端室ｋ及ひ第２端室ｍの油圧Ｑ。

及び中間室ｅの液圧により生じる力の作用ならびにばね
３９及び４０の作用の下で、最右端位置において平衡状
態にある。ストリップが送り込まれる前の仕事ロール６
５，６６の間の間隙は、負荷が作用していないロールの
間隙ｈと、ロールハウジングの予備内力が掛けられた部
分の歪みδｈとの合計に等しい。金属ストリップがロー
ルスタンド１の仕事ロール６５と６６の間を通つている
時は、圧延圧力による力Ｐが生じ、それがスタンドの各
部に作用すると共に、バックアップロール２５と軸箱２
４を通じてロードセル２の上に作用する。こうなると、
ロールスタンドδｈ１の寸法だけ伸び、それによつてロ
ール間の間隙は運転前に較べてより大きな寸法に増加す
る。仕事ロール６５，６６間の間隙はの調整は、ロード
セル２にる圧延圧による力Ｐの大きさが、ロードセル２
のピストン２０にかかるカバー１８による下向きの支承
圧力による力よりも僅かに大きくなつた時に、その力Ｐ
の作用で開始される。

圧延圧による力がさらに増すと、ロードセル２の液室ａ
内の油圧がさらに増す。その油圧は管５１と調圧弁３の
制御室ｅの中にも同様に生ずる。この結果として、逆止
弁５２が閉じられて、ロードセル２の液室ａと調圧弁３
の液室ｅとを含む密閉室が形成され、該密閉室内の油圧
は圧延圧による力Ｐに比例し且つその大きさはＱ。以上
になる。上記の密閉室内の油圧の増加は、弁スプール３
２の平衡をくつがえし、そのため該スプールはカバー３
３の方に移動し、かくして弁スプール３２とカバー３３
の間の間隙ｙの寸法が小さくなる。

これにより、今度は絞り室ｆから隙間ｙを通つて出口室
ｇに流入する油の流量が減り、ポンプ５の吐出圧が上昇
することになる。ポンプ５の吐出圧の上昇は、閉止弁１
１のスプール４３ならびに液圧調整器４のスプール３８
を同時に変位させることになる。

閉止弁１１のスプール４３は左方向へ移動され、それの
軸部４４が外筒４１の底面に押し付けられる。これは、
液室ｒ内にポンプ５の圧力により生じた力が、液室ｑ内
の圧力Ｑ。とばね４５により生する力より大きくなつた
後にだけ可能となる。その時、スプール４３は、液室ｑ
から流路Ｓを遮断する。この結果液圧シリンダ７の液室
ｃと液圧調整器４の第１端室ｋにより密閉室が形成され
る。その室内の油圧は、油量は不変的であるが、３室型
液圧調整器４のスプール３８及び液圧シリンダ７のプラ
ンジャ２７の移動範囲寸法に比例する。圧延作業中、ロ
ール間隙は圧延力Ｐと共に変化し、この力がロールスタ
ンドの歪みを起させる。ロール間隙を一定に維持するた
めには、ロールスタンドの歪みが決して圧延力Ｐの変動
により影響されないことが必要である。この機能は、上
記装置によつて、液圧シリンダ７の液室ｃと液圧調整器
４の第１端室ｋにより密閉室が形成されるとすぐに遂行
される。上記装置は、圧延力の変化量がδＰ値になつた
結果として起るロールスタンドの歪みの増加量δｈ１が
、ロールスタンド内の予備内力の減少量の結果として起
るロールハウジングの一部の歪みの減小量δｈにより補
償される如く機能する。

この関係は次の式て表わされる。

但し、？ぐ＝δｈ１でδｈ１はロールスタンドの歪み、
Ｋ１はその構成によつて決まるところのスタンドの剛性
係数；また４ε＝δｈてδｈは力Ｑの減少によるロール
スタンドの一部の歪み、Ｋはこれもまたその構成により
決まるところの、力Ｑを受けているロールスタンドの一
部の剛性係数てある。

式（１）より係数Ｋ（５Ｋ１の比は値δＱとδＰの比に
等しくなるべきである。

即ちかくして、上記装置の上述した作動条件により、ま
た式（１）が満足されることにより、ロール間隙は圧延
圧による力Ｐの変化にかかわらず一定に維持されること
になる。

圧延力Ｐの変化値δＰ（増加）が、ロードセルの液室ａ
と調圧弁３の制御室ｅにより形成される密閉室内の油圧
にの値の変化（増加）を生せしめるであろうことは容易
に判る。

但し、Ｆａはロードセル２の液室ａ内のピストン２０の
面積である。

これにより、調圧弁３のスプール３２の平衡を論じた時
に上述したように、ポンプ５の圧力の変化値（増加）δ
ｈ１がδｑの値と等しくなる。

即ち５この場合、３室型液圧調整器４の段付きスプール
３８は、カバー３７に方に移動し、それによつて液圧シ
リンダ７の液室ｃと液圧調整器４の第１端室ｋで構成さ
れる密閉室の容積を増すので、該密閉室内の圧力の変化
（減少）が生じる。この変化（減少）の値δＱ２は、３
室型液圧調整器４の段付きスプール３８の平衡条件から
決定することができ、次式で表わされる。

なおＦｍ，Ｆｅ及ひＦｋは夫々室Ｍ，ｅ，ｋの断面積で
あり、式（４）は簡略化して次のようになる。

式（５）から前記密閉室内の油圧変化と、ポンプ５の圧
力の変化の間の関係か判り、次式をうる。式（３ａ）を
式（６）に代人して、ゝ密閉室内の油圧変化の値の圧力
変化量δＰとの関係式が得られる。ロールスタンド内の
予備内力の変化（減少）量は次式から求められる。但し
、Ｆｃは液圧シリンダ７のプランジャ２７の面積である
。

（８）式を式（７）に代人してδＱとδＰの関係式が得
られる。式（２），（９）の左辺が等しく、従つてこれ
らの式の連立解は式（１０）は、ロール間隙がここで述
べられた装置によソー定に調整されるために満足されね
ばならない式（１）に対する必要条件である。

装置のバラメートを選定するのに使われる初期値は、剛
性係数Ｋ（力Ｑを掛けられたロールハウジングの剛性を
示す）、剛性係数Ｋ１（ロールスタンドの剛性を示す）
、剛性係数Ｋ２（力Ｑが掛けられていないロールスタン
ド部分の剛性を示す）、及び３室型液圧調整器４のスプ
ール３８の変位の値δＳと圧延力Ｐの変化の値δＰとの
比を示す係数Ｋ３である。

式（７）によれば液圧シリンダ７の液室ｃと液圧調整器
４の第１端室ｋにより形成される密閉室中の油圧変化値
δＱ２と、圧延力Ｐの変化量δＰの間には直線的比例関
係がある。

しかし、上記密閉室内の油圧変化値δＱ２が３室型液圧
調整器４のスプール３８の変位δＳに比例している限り
においては、δＳとδＰの間にもまた比例係数Ｋ３て表
わされる直線的比例関係か存在する。即ち、かくして液
圧シリンダ７の液室ｃと液圧調整器４の第１端室ｋによ
り形成される密閉室のパラメータを、Ｋ，Ｋｌ，Ｋ２及
びＫ３の特定値に対して決定できる。次に上記の密閉室
Ｗ１内の油圧変化δＱ２と、この密閉室の容積増加δＷ
１の間にも、そこの油量が一定の時には相関性があるこ
とが判つている。

油の圧縮係数をβ（剛性係数の逆数）とすると、圧力変
化値は次のようになる。（１２）を式（８）に代人する
と、予備内力Ｑの変化値δＱが次式で求められる。

式（１）にり力Ｑの変化δＱは次式て求められる。

式（１３），（１４）の連立解として、密閉室内の油量
Ｗ１と、その増加量δＷ１の間の相関関係が次の通り得
られる。圧延力の変化の結果生する密閉室Ｗ１の増加δ
Ｗ１は２つの因子によるものである。

一つには、上下のバックアップロールの軸箱２８と２４
が、力Ｑが掛つていないロールスタンド１の各部分（仕
事ロール６５と６６、バックアップロール２９と２５、
下側バックアップロール２５の軸箱２牡ロードセル２、
ロールハウジングの下方部分）の撓み歪み値δＨ２によ
り接近して合致するようになつている時に、液圧シリン
ダ７の外筒２６に対するプランジャ２７の変位δＳ１に
より、密閉室Ｗ１の増加δＷ１が生するものである。こ
こで説明している装置は、圧延力が増すと軸箱２４と２
８をより接近して合わさるように作動し、それによつて
前記密閉室はプランジャ２７の変位による容積減少を受
ける。

他方、上記の増加δＷ１は３室型液圧調整器４のスプー
ル３８の変位δＳによつても生じる。

この場合は圧延力の増加が、密閉室容積Ｗ１に積極的な
増加を引き起す。すなわち、密閉室の増量値δＷ１は次
のように表わされる。式（１６）を式（１５）に代人し
て、密閉室内の油量と特定パラメータＫ，Ｋｌ，Ｋ２及
びＫ３との間の次の相関式が得られる。

ここで を代人すると式（１７）は次式となる。

式（１８）は、液圧シリンダ７の液室ｃと液圧調整器４
の第１端室ｋにより形成される密閉室の容積を選定する
ための最も重要な条件てある。

上記の密閉室の容積は、分析するとＫ，Ｋｌ，Ｋ２，Ｋ
３，Ｆｃ，Ｆｋ及びβの特定値を持つているとことが判
る。けれども実際は、これらの数値は計算値と違うこと
がある。それ故、上記の密閉室の必要な容積値Ｗ１は使
用前に設定され、必要があれば、手段１２（液圧シリン
ダ）の助けをかりて、ねじロッド４８によつてピストン
４７を外筒４６に対して変位させることにより調整され
る。ロールスタンド１及び本発明による装置の過負荷を
防ぐために、ポンプ５の安全弁１３が圧延力の最高値に
相応する圧力に設定されている。金属の板またはストリ
ップがロールスタンド内から出る時に、ロードセル２の
液室ａと調圧弁３の制御室ｅから成る密閉室内の油圧が
低下し、そノの値はＱ。よりも低くなり、上記の密閉室
はポンプ８と連通するようになる。その結果密閉室内の
圧力がＱ。

に等しくなる。従つてポンプ５により生ずる圧力もまた
Ｑ。と等しくなり、これにより閉止弁１１の弁スプール
４３は・カバー４２の方へ移動させられてそれに押し付
けられる。それとともに液圧シリンダ７の液室Ｃ，手段
１２の液室ｖ及び第１端室ｋが、流路Ｓ，ｔ及び閉止弁
１１の液室ｑを通じてポンプ８と連通するようになる。
かくして、装置の全ての液室と流体圧力管が圧力Ｑ。

の下で油で再び充満され、該装置はロール間隙調整の操
作サイクルを再び始められる状態となる。第１図及び第
３図に示したロールスタンド内のロール間隙自動調整装
置の実施例は、第１図及び第２図に示した装置とは異な
るもので、３室型液圧調整器４と調圧弁３とを一体化し
た新らしいユニットである調整弁一圧力調整器６９が総
合的に作動する点が特徴てある。

さらに、上記ユニットの総合作動は、手段１２や閉止弁
１１、圧力流体管５５，５８，５９，６２及び６３のよ
うなユニットの廃止を可能ならしめている。

本発明による装置のその他のユニット、つまりロードセ
ル２、液圧シリンダ７、電動機６及びポンプ５、電動機
９及ひポンプ８、圧力制御弁１０、安全弁１３、流体受
槽１牡及び管５１，５３，５４，５７ａ，６１，ならび
に逆止弁５７と弁６７，６８は、第１実施例て記述した
ものと同様の機能を果すものてあり、且つ同じ引出番号
を付してある。

新らしく構成されたユニットである調整弁一圧力調整器
６９については、３室型液圧調整器を調整弁と組合せた
後になおそこに残つて形成されている室や流路が、第１
実施例で記述したものと同様の機能を果すものであり、
且つ添字を付した同じ引出記号を付してある。

調整弁一圧力調整器６９は外筒７０を有し、それの内腔
には小径端にテーパーを有する２段形弁スプール７１が
嵌合している。

外筒７０には、スプールの尖頭端側においてカバー７４
がねじ７３により、またスプールの大径側においてカバ
ー７５がねじ７３ａにより、それぞれ取付けられている
。弁スプール７１は、カバー７４と一緒に絞り室ｆ１を
形成し、また外筒７０及びカバー７４と一緒に出口室ｇ
１を形成し、また同時に外筒７０と一緒に制御室ｅ１を
形成し、そしてカバー７５及び外筒７０と一緒に第２端
室ｍ１を形成している。これらの各室に油を流入出させ
るために、外筒７０及びカバー７４に流路Ｎｌ，ｉｌ，
ｊｌ，ｈｌ及びＰ１を形成してある。調整弁一圧力調整
器６９の絞り室ｆ１は、第１実施例の時と同様、流路１
１及び流体圧力管５７を通じて変動圧力ポンプ５と連通
している。さらに、絞り室ｆ１は流路ｎ１及び管６１を
通じて液圧シリンダ７の液室ｃと連通している。出口室
ｇ１は流路Ｊ１及び管５７ａを通じて受槽１４と連通し
ている。制御室ｅ１は流路ｈ１及び管５１を通じてロー
ドセル２の液室ａと連通し、管５１は逆止弁５２及び管
５３を通じて定圧ポンプ８と連通している。本発明装置
の第２実施例は次のように作動する。

装置の各ユニットの全ての液室を油て満すため、電動機
９及び６を始動させて夫々ポンプ８及び５を廻す。ポン
プ８により汲み上げられた圧力ＱＯの油は管５３及び５
４を流れて調整弁一圧力調整器６９の第２端室Ｍ，を充
満させ、また管５３、逆止弁５２、管５１を流れてロー
ドセル２の液室ａならびに調整弁一圧力調整器６９の制
御室ｅ１を充満させる。空気は弁６７を開けることによ
り、全ての配管内から一本の管（図示されず）を通つて
受槽１４に排出される。

液圧シリンダの液室ｃと調整弁一圧力調整器６９の絞り
室ｆ１とは、ポンプ５で汲み上げられて管５７，６１を
流れる油で充満される。余剰の油は絞り室ｆ１から、ス
プール７１とカバー７４で形成された間隙ｙ１を通じて
出口室ｇ１に溢流し、さらに流路ｊ１を通じ管５７ａを
通つて受槽１４へと流出する。この状態になると、ポン
プ５により発生される油圧はＱ。に等しくなる。この等
圧性は、調整弁一圧力調整器６９のスプール７１の平衡
条件から、若し次の方程式が成立するならば生じる。Ｆ
ｆｌ＋Ｆｅｌ−Ｆｍェニ０ ・（１９
）但し、Ｆｆｌ，Ｆｅｌ，及ぼＦｍｌは夫々充満されて
いる液室Ｆｌ，ｅｌ及びｍ１でのスプール７１の断面積
である。かくして上記の装置の全ユニットの液室はＱ。

の圧力下にあり、その結果ロールハウジングには力Ｑに
る予備内力が掛けられることになる。この装置は、金属
の板又はストリップがロールの間に供給された作動状態
になる。

作動開始の瞬間は、圧延力の値がロードセル２のピスト
ンにはたらくカバー１８の所での反力の値を起す時に、
圧延力に対応して起きる。圧延力が更に大きくなると、
ロードセル２の液室ａ内の油圧が増加し、その結果管５
１及び調整弁一圧力調整器６９の制御室ｅ１内の圧力も
上昇する。それとともに、逆止弁がポンプ８からこれら
各室を遮断し、その結果ロードセル２の液室ａと調整弁
一圧力調整器６９の制御室ｅ１による密閉室が形成され
る。該密閉室内の上昇する圧力が、調整弁一圧力調整器
６９のスプール７１の平衡を破ることになり、それによ
つてその変位を起させる。この事が今度はスプール７１
とカバー７４間の間隙ｙ１を大きくすることになる。こ
のことから、ポンプ５て汲み上げられ、間隙ｙ１を通つ
て絞り室から出口室ｇ１に流出する油の流れに対する抵
抗が減少し、これによりロールスタンド内の予備内力に
影響を与えるための液圧シリンダ７の液室ｃ内の圧力な
らびにポンプ５内の圧力も低下することになる。

この結果として、圧延力Ｐの増加が支持フレーム内の予
備内力Ｑの減少を惹き起す。

そして反対にもし圧延力Ｐが減少するならば、予備内力
Ｑが増加する。本発明の第１実施例に対するパラメータ
の選定に使われたのと同様の計算方法を適用して、特定
のＫとＫ１の値において所与の装置に対するパラメータ
Ｆｅ，Ｆｃ，Ｆａ，Ｆｆｌ及びそれらの関係を次式によ
つて見出すことができる。

この条件が満たされると、ロールスタンドの歪みの結果
生ずる歪みの増加は、ロールスタンド内の予備内力の変
化により生じる歪みの結果生する歪み増加によつて補償
されることになる。

即ちこの時の条件は次の式（１）で示され、この条件が
満足され、該方程式が本発明の与えられた実施例に対し
て成立するのである。

方程式（１）が成立するならば、仕事ロール間の間隙は
本発明の第１実施例の時と丁度同じように不変て留る。

即ち圧延力の変化と、それによるロールスタンド内の歪
みは、決してロール間隙の側面から見た状態に影響しな
いことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロール間隙自動調整装置の一部を
有するロールスタンドを該スタンドの片側から見た場合
の状態を液圧シリンダ及びロードセルの断面図と共に示
す図、第２図は本発明による第１図に示したロール間隙
自動調整装置の残りの部分を各ユニットの断面図と共に
示す図、第３図は第２図に示したロール間隙自動調整装
置の一部て、調圧弁が３室型液圧調整器と組合わさつて
いる実施例を示す図である。 １・・・・・・ロールスタンド、２・・・・・・ロード
セル、３・・・・調圧弁、４・・・・・・３室型液圧調
整器、５・・・・・・流体圧力源、７・・・・・液圧シ
リンダ、１１・・・・・・閉止弁、１２・・・・・・流
量加減手段、ａ・・・・・・ロードセルの液圧、ｃ・・
・・・・液圧シリンダ７の液室、ｅ・・・・・調圧弁３
の制御室、ｆ・・・・・・調圧弁３の絞り室、ｋ・・・
・液圧調整器４の第１端室、′・・・・・・液圧調整器
４の中間室、ｍ・・・・・・液圧調整器４の第２端室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロールスタンドの両側に配置されて同一原理で作動
   する２つの類似の装置部分を具備し、各々の該装置部分
   は、１方の仕事ロールのバックアップ部材の下に取り付
   けられた少なくとも１つの圧延力検出用の単室型ロード
   セルと、他方の仕事ロールのバックアップ部材とロール
   ハウジングとの間に取り付けられていて前記ロードセル
   に作用を及ぼさずにロールスタンドに予備内力を与える
   ための複数の液圧シリンダと、段付きスプールがケーシ
   ング内に移動可能に収容されていて第１端室、中間室及
   び第２端室が形成され、該第１端室は前記液圧シリンダ
   の液室に連通し、また該中間室は前記ロードセルの液室
   に連通し、そして該第２端室は前記２つの装置部分につ
   き少なくとも１つ設けられた定圧流体源に連通している
   ような１つの３室型液圧調整器とを具備して成る、ロー
   ルスタンド内のロール間隙自動調整装置において、前記
   ロードセル２の各々につき調圧弁３を１つ具備し、該調
   圧弁３の絞り室ｆはスタンド１の片側に配置された前記
   装置部分の各々につき１つ設けられた流体圧力源５なら
   びに前記３室型液圧調整器４の中間室ｌに連通し、また
   該調圧弁３の制御室ｅが前記ロードセル２の液室ａに連
   通していることを特徴とするロールスタンド内のロール
   間隙自動調整装置。