JPS6082205A - 多段圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワークロールとバックアップ口−ルの間に中
間ロールを介在さＵ゛た多段圧延機に関するものである
。

近年、圧延製品の形状精度、特に板幅方向の板厚精度に
対する要求が益々厳しくなってきており、それに対処ず
べく秤々の板厚制御機能をもった圧延機が開発されてき
ている。

本発明は、そうした板厚制御は能をもつ圧延機のうち、
ワークロールとバックアップロールの間に中間ロールを
配設し、この中間ロールを利用して板厚制御を行なうよ
うにした多段圧延機に関するものである。

従来では、この秤多段圧延機としては、大別して次の二
種類のものが開発されている。

■中間ロールを水平方向にベンディングさせるタイプの
もの ■中間ロールをワークロールのｑｌＩｌＩＦＡに対し水
平方向にクロスさせるタイプのもの である。

そこで、第１図〜第３図を参照して、それら二種類の圧
延機について簡単に説明する。

なお、ここで例とするのは、第１図に示すような５段圧
延磯である。この図中１，２は、圧延板Ｐをはさむよう
に上下に配設されたワークロールであり、上ワークロー
ル１の上には中間ロール３を介してバックアップロール
４が圧接し、また下゛ワークロール２の下にはバックア
ップロール５が圧接している。

そしてまず、前記■のタイプの圧延機であるが、これは
第２図に示すように、両端が軸受にＪ：って支持された
中間ロール３の略中央部に押（＝ｉ　４，１０−ル６を
水平方向から押角け、それにより中間ロール３を水平り
向に湾曲さけ、その際の中間ロール３の変位を垂直方向
変位とじてワークロール１の撓みを長さ方向において調
整し、ワークロール１にクラウンをつ（〕だと同等の効
果を生じさけで圧延材１〕の板厚制御を行なうものであ
る。

また、前記■のタイプの圧延機は、中間ロール３をワー
クロール１の軸線に対して水平方向に傾斜させ、ワーク
ロール１の軸線と中間ロール３の軸線をクロスさじて１
．それにより前記■の場合と同様にワークロール１にク
ラウンをっ【ノたと同等の効果を生じさせて圧延材Ｐの
板厚制御を行なうものである。

ところで、上記従来の圧延機は、あるｆ１１度まで板厚
制御能ツノを発揮し得るものの、まだまだ現在の要求を
充分満足し得るまでには至っていない。

すなわち、■の圧延機の場合は、中間［１−ル３の強度
上の問題および軸受機構等の問題から湾曲させる量にも
限界があり、Ｊ３のずど板厚制御能力にも限界を生じて
いたのである。特に、圧延材１〕の幅が、ロール長さに
対し狭い場合には、ベンディング作用を、最もそれを必
要とする中火部分（ロール軸長方向の中央部分）に充分
届かせることができず、一層板厚制御能力の低下をきた
していたのである。

また、■の圧延機の場合番よ、中間ロール３をクロスさ
ぜることによって、互いに接触する各ロールに、軸方向
に沿う相対的なスラスト力が発生する。このスラスト力
は、ロール表面にすべりを発生させ、ロール表面の摩耗
を助長して、ロール寿命を低下さけたり、ワークロール
８３よびバックアップロールの軸受部に余分な負荷を与
えたりする（中間ロールに発生ずるスラスト力は上下に
反対方向のスラスト力が発生ずることから相殺づるので
、ここでは問題どならない。）等の不都合をもたらす。

このため、クロスさせる角度にはおのずと限界があり、
したがって板厚制御能力にも限界を生じていたのである
。

本発明は、以上の実情に鑑み、中間ロール自体Ｊ３　Ｊ
：び中間ロールの作動原理を改良することにより、従来
の多段圧延機よりも格段に大ぎな形状制御能力を発揮（
）行る多段圧延（幾を捉供すべく成したものであり、そ
の第１の発明の特徴は、中間ロールを軸方向に分断して
複数の分割ロールに分（〕、それら分割ロールのうち少
なくと６一つを前記ワークロールの軸線に対して傾斜さ
せて中間ロールを折曲状態に成し、しかもこれら分割ロ
ールから成る中間ロールをワークロールの軸線に略直交
する方向に水平移動せしめるシフト８１４ｉｉを設（）
た点にある。

また、第２の発明の特徴は、前記第１の発明における分
割ロールの傾斜角を自在に調整しくｑるにうに傾斜手段
を設（）た点にある。

また、第３の発明の特徴は、前記第１の発明の構成に加
えワークロールの両端部に鉛直方向のベンディングツノ
を作用さけるベンディング手段を設けた点にある。

以下、本発明の実ｍ例を第４図〜第１４図を参照して説
明する。

まず、第４図〜第９図を参照して実施例の圧延機の基本
概念を説明する。この圧延機は、第４図に側面図を承り
ように、上下にワークロール１１゜１２を配し、さらに
それらの上下にバックアップロール１３．１４を配し、
上ワークロール１１と上バツクアップロール１３の間に
、両ロール１１゜１３に圧接ざｉＩＣ中間ロール１５を
介在させたものである。なお、この場合、上ワークロー
ル１１は下ワークロール１２より小径にされている。

前記中間ロール１５は、第５図、第６図に示すように、
軸方向中央部で分断され、二つの対称的な分割ロール１
５ａ、１５ｂに分けられており、その分断点Ｓで折曲自
在になされＣいる。すなわち、各分割ロール１５ａ、１
５１Ｊは、ワークロール１１の軸線りに対して水平面内
にＪ３いて傾斜し得るように構成されているのである。

そして、この圧延機にあっては、これら分割ロール１５
ａ、１５ｂを傾斜さけ゛るための傾斜手段（ここでは図
示せず）が設けられ、各分割ロール１５ａ、１５ｂの傾
斜角度α１．α２を自在に調整し得る構成とされている
。

また、前記分割ロール１５ａ、１５ｂから成る中間ロー
ル１５は、ワークロール１１の軸線りに心交す−る方向
、すなわち圧延方向Δ・Ｂ方向に水平移動できるように
備えられており、シフト機構（ここでは図示せず）によ
り移動但調整可能にシフ１〜し得るようになされている
。

またさらに、この圧延機には、ワークロール１１．１２
の両端に第５図中矢印Ｃのような鉛直方向のペンディン
グ力を作用させるためのベンディング手段（図示せず）
が設【ノられている。

そして、上記構成の圧延（蔑にＪ５いては、中間ロール
１５の動作制御２１１のパターンとして、基本的には第
７図〜第９図に示すようなものが可能であり、これらの
動作パターンを適当に組合わせて板厚制御を行なっても
よい。

そこで、そのパターンについて説明４′る。

まず、第７図に示づものは、中間［１−ル１５の分断点
Ｓの位置をワークロール１１の軸線りど同一鉛直面上に
設定し、分割ロール１５ａ、１５ｂを各々傾斜手段によ
り傾斜させる場合である。この中には、（イ）図のにう
に分割ロール１５ａ。

１５ｂを同一の角度、つまりα１−σ２で傾斜するよう
制御する場合、（ロ）図のように分割ロール１５ａ、１
，５１１をばらばらに傾斜制御する場合、（ハ）図のよ
うにα１−−α２とし従来の一本の中間ロールのり［１
スど同じように制御り−る場合、がある。

また、第８図に承りものは、分断点Ｓの位置をワークロ
ール１１の軸線に直交する水平方向にずらして設定し、
第７図に示した場合と同様に分割ロール１’５ａ　、　
１５ｂの傾斜制御を行なう場合である。この中には、（
ニ）図にようにワークロール１１の前方にずらす場合と
（ホ）図のように後方にずらづ場合がある。

また、第９図に示すものは、分割ロール１５ａ。

１５ｂの１ハ１斜制御は特に行なわず、ある設定した角
度に固定しでおき、シフト（幾構により中間ロール１５
をツークロ２−ル１１の軸線方向に水平移動り′る場合
である。この場合は、シフト量δを制御する。

そして、実際の圧延に際しては、以上の制御パターンを
組合せてもよい。づなわち、第５図中矢印りのような圧
下刃を加えながら、第４図に示寸ように各ロールを回転
させて圧延材Ｐを圧延する。

その際、前記の傾斜角、シフト母、およびワークロール
１１．１２のベンディング蚤を、圧延条件に合わＵて適
宜調整して板厚制御しながら圧延するのである。

したがって、制御内容に多様性をもたけることができ、
より圧延条件に合った適正な板厚制御が可能となる。

また、分断点Ｓを境にして中間〔１−ル１５を急激に曲
げ変形させることができるので、中間ロールを緩慢に湾
曲させることしかできない従来のベンディング方式のし
のより、鋭敏で適ＩＩＩｆな制り１１が可能となる。こ
のことは、特に板幅の狭い材料を圧延づる場合に極めて
自効である。すなわち、板幅の狭い材料を圧延リ−る場
合は、ロール軸方向の中央部のわずかな部分Ｃ圧延づ“
るわけであるが、その際、その中央部に中間ロールの変
形を集中させることができるため、極めて自効な制御が
行なえるのである。

さらに、第７図（イ）、第８図（ニ）、（ホ）、第９図
くべ）に示すように、両分割ロール１５ａ。

１５ｂの傾斜角度α菫、α２が等しくなるように制ａｌ
ｌｉれば、ワークロール１１およびバックアップロール
１３に光生り゛るスラスト力が左右（図中では上下）で
相殺し合い、全体どしてスラスト力が発生しない状態に
成り゛ことができ、よってそれらの軸受に余分な負荷が
かからないようにすることができる。このため、従来の
クロス方式のものより大きな傾斜を与えることが可能に
なり、板厚制御能力のアップが図れる。

また、中間ロール１５自体が容易に折曲制御し得る構成
であるから、従来のベンディング方式のもののように、
変形し易くづ゛るために小径化づる必要もなく、中間ロ
ール１５自体を大径にづることができる。したがって、
血圧強度上極めて有利になし得、高圧下圧延用の高荷小
ミルへの適用も可能となる。

また、第８図（ｉｊ＼）、第９図（へ）に示づように、
分割ロール１５ａ、１５ｂを同一方向に傾斜さμ、しか
も折曲点Ｓ＠後方にずらりという制御を行なえば、ワー
クロール軸線トと中間ロール１５のクロスポイントＣを
三箇所にりることができ、左右のバランスを良好に保つ
ことも可能になる。

次に、上述のにうな基本概念を具体的な装置と成した実
施例について第１０図〜第１３図を参照して説明°リ−
る。

この圧延機では、中間ロール１５は、第１１図に示すよ
うに、二つの分割ロール１５ａ、１５ｂを次のように組
合わせることにより構成されている。すなわち、互いの
分断面ａ、ａにはそれぞれ凹部、凸部が形成されてＪ３
す、これらを若干ゆるく嵌合づ′ることにより半径方向
のずれを防止り°るようになされている。また分断面ａ
、ａは、中間ロール１５をその部分で折曲し易くするた
め、球面状に形成されている。なＪ３、実際には、折曲
された際、分断部分に隙間が生じるが、わずかであり、
全く問題にはならない。

また、この圧′ｆＩＪＬ機では、分割ロール１５ａ。

１５ａの傾斜手段として押イ］けロール１６、押えロー
ル１７、およびシリンダ１８が説（）られ、またシフト
機構としてシフ１−用ねじ１９が各所に設けられている
。なａ３、実際の使用上、このシフ１−機構は傾斜手段
の１幾能をも兼ねることができる。

そしで、この構成により、中間ロール１５は第１０図に
示ずようにワークロール１１とバックアップロール１３
の間に保持され、その保持された状態のままシフト機構
あるいは傾斜手段により第１２図に示すようにシフトさ
れたり、第１３図に示づＪ：うに傾斜させられたりする
のである。

実際の制御の要領は、基本概念を説明づるところで述べ
た通りであり、そのように制御ジること【こより板厚の
均一な製品を冑ることができるのである。

なお、上記実施例では、中間ロール１５を軸方向に二つ
に分断しｔ＝場合について述べたが、第１４図に示りよ
うに中間ロール１５′を軸方向に三つに分断し三つの分
割ロール１５’ａ、１５’１）、１５Ｃに分【ノーでも
よく、またさらに多くに分断してもＪ：い。その場合、
分断＋：ａ　ｌ、Ｌ原則上は軸方向のいずれの位置に設
けてもよいのであるが、実ｌ系の圧延条件に合わせて中
央部に集めることが望ましい。

また、上記実施例では、中間ロール１５を左右対称的に
分断した場合を示したが、必ずしも左右対称的にりる必
要はない。

また、上記実施例では、分断点で両分割ロールが結合し
ているものを示したが、若干ｌ１ｌｌ１間していても構
わない。

戚だ、上記実施例では、両分割ロールが共に傾斜可能な
場合を示したが、一方が固定Ｃ他方のみ傾斜するＪ：う
にしＣｂＪ、い。

さらに、上記実施例ぐは、中間ロールが上側のワークロ
ールとバックアップロール間にある場合を示したが、下
側のワークロールとバックアップロール間にある場合、
２Ｌだ上下両側にある場合でも勿論Ｊ：い。

また、上記実施例では、上下のワークロールを異径に構
成しであるが、勿論同径でもよい。

またさらに、本発明においては分割されたロールのうち
少なくとも一つを他のロールと異なる曲内においてワー
クロールの軸線に対し傾斜可能に構成してもよい。

以上説明したように、本発明の多段圧延機によれば、中
間ロールを軸方向に分断して複数の分割ロールに分り、
それら分割ロールのうち少なくとも一つを水平面内にお
い−Ｃワークロールの軸線に対して傾斜さＵ゛て中間ロ
ールを折曲状態に成し、しかもこれら分割ロールから成
る中間ロールをシフ１〜（幾構によりワークロールの軸
線に略直交する方向に水平移動させるように構成しであ
るので、ワークロールと傾斜した分割ロールの接触点を
軸方向に移動さけることができ、クラウン制御が可能ど
なる。

また、中間ロールを分所した」ニで傾斜させて中ｆｉｌ
ｌ　Ｄ−ルを折曲状態に成しているから、曲げ変形の庶
合が急激でかつ大きく、中間ロールを緩慢にｊｉｇ曲ざ
ｌることじかＣ・きない従来のベンディング方式のもの
より、鋭敏で適確な制御が可能となる。

したがって、特にロール長さにλ・１して幅の狭い材料
を圧延する場合に、極めて有効である。

また、本発明においては、中間ロールを予め折曲状態に
成しであることから、中間１］−ルを大径にしてもその
変形の程度は変わらず、よって中間ロールの大径化が図
れ、血圧強度」：有利になし得て、高荷重ミルへの適用
も可能となる。

また、前記の分割ロールの傾斜角を傾斜手段により調整
し得るようにすれば、その傾斜のさμ方により、中間ロ
ールを種々の形態に変化さヒ゛ることかでき、多様な制
御が可能になる。たとえば、ある規則をもった形態で分
割ロールを傾斜さゼることにより、ワークロールおよび
バックアップロールに全体的なスラスト力が発生しない
ようにすることもでき、それらの軸受に余分な負荷がか
がらないようにすることも可能である。したがって、そ
うすることによって、従来のクロス方式のものより大き
な傾斜を与えることが可能になり、形状制御能力のアッ
プが図れる。

また、それとは別にワークロールベンディング手段を設
ければ、中間ａ−ルによる板！ワ１ｂ１ノ御とワークロ
ールベンディング作用による板厚制御をＶ［用すること
ができるので、Ｊ、り大ぎな板厚制御能力を発揮し得る
。

このように、本発明にＪ：れば、圧延材の板幅方向の板
厚制御を従来のものより充分なすことができるという利
点を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の多段圧延Ｕ（の説明図であり、
第１図は全体概略側面図、第２図は中間ロールを水平方
向にベンディングざＵるタイプのものの平面図、第３図
は中間ロールをワークロール軸線に対して水平方向にク
ロスさせるタイプのものの第２図同様の平−面図、第４
図〜第７３図は本発明の一実施例を説明するためのもの
で、第４図は基本的な履ミ埋帰成をポリ−側面図、第５
図は同ｉＦ面図、第６図は第４図のＶｆ　−Ｖｌ矢視図
、第７図（イ）〜（ハ）、第８図（ニ）（小）、および
第９図（へ）は実施例の中間ロールの制御パターンを説
明するための図、第１０図は実施例の置体的構成を示づ
側面図、第１１図は第１０図のＸｌ−Ｘ１矢祝図、第１
２図は中間ロールを水平方向にシフ１〜した状態を示ブ
第１０図同佳の側面図、第１３図は中間［１−ルを折曲
さμた状態を示り゛第１１図と略同様の一部省略図、第
１４図は本発明の他の実施例を示ず第１１図と同様の図
である。 １１・・・・・・ワークロール、１３・・・・・・バッ
クアップロール、１５．１５’・・・・・・中間ロール
、１５ａ。 １５ｂ、１５’　ａ、１５’ｌ＋、　１５ｃｍ−−−−
−分割ロール、１６・・・・・・押イリ【ノロール、１
７・・・・・・押えロール、１８・・・・・・シリンダ
、１９・・・・・・シフト用ねじ、Ｌ・・・・・・ワー
クロール軸線、Ｓ・・・・・・分断点、α１゜α２・・
・・・・傾斜角、δ・・・・・・シフ１−聞。 出願人　石川島播ＩＰ’重工業株式会社第１図 第２図　第３図 第７図′ （イ）　Ｃ口） 第８図 （ハ］

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に配設されたワークロールおよびバックアッ
   プロール間に、該両ロールに圧接する中間ロールを介在
   さけて成る多段圧延機において、前記中間ロールを軸方
   向に分断して複数の分割ロールに分け、それら分割ロー
   ルのうち少なくとも一つを前記ワークロールの軸線に対
   して傾斜さけて中間ロールを折曲状態に成し、しがムこ
   れら分！’、１１０−ルから成る中ｕ！Ｊ　Ｃ１−ルを
   ワークロールの軸線に略直交す゛る方向に水平移動けし
   めるシフト機構を設けて成ることを特徴とする多段圧延
   機。
2. （２）上下に配設されたワークロールＪ３よびバックア
   ップロール間に、該両ロールにＪモ接する中間ロールを
   介在さμて成る多段圧延機において、前記中間ロールを
   Ｉｌ’ｌｌｌ　ｆｉ向に分断して複数の分割ロールに分
   １ノ、それら分割ロールのうち少なくとも一つを前′記
   ワークロールの軸線に対して傾斜可能に構成し、しかも
   該分割ロールの傾斜角度を調整し得る傾斜手段を設ける
   とともに、前記分割ロールから成る中間ロールをワーク
   ロールの軸線に直交する方向に水平移動じしめるシフｈ
   　１ｆｆｉ　４Ｍを設けて成ることを特徴とする多段圧
   延感。
3. （３）上下に配設されたワークロールおよびバックアッ
   プロール間に、該両ロールに圧接する中間ロールを介在
   させて成る多段圧延（幾においで、前記中間ロールを軸
   方向に分断して複数の分割ロールに分１す、それら分割
   ロールのうち少なくとも一つを前記ワークロールの軸線
   に対して傾斜させて中間ロールを折曲状態に成し、しか
   もこれら分割口−ルから成る中間ロールをワークロール
   の軸線に略直交ザる方向に水平移動せしめるシフ１〜１
   幾栴を設番プ、さらにｎｆＩ記ワークロールの両端部に
   Ｚ）直方向のペンディング力を作用さけるベンディング
   手段を設（プて成ることを特徴とする多段圧延（浅。