JPS62168603A - 金属板の特殊圧延方法および装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属板の特殊圧延方法および装置に関する。

［従来の技術］ 従来、異周速特殊圧延設備として、例えば米国特許第３
２３８７５８号に示されるようなＣＢＳ（Ｃｏｎｔａｃ
ｔ−Ｂｅｎｄ−３ｔｒｅｔｃｈ）圧延設備が提案されて
いる。

上記異周速圧延設備は、第２図に示すように、大径駆動
コンタクトロール１．２を配置するとともに、両コンタ
クトロール１．２の間隙近傍に、該間隙よりも若干大き
な直径で、かつ両コンタクトロール１．２よりも充分小
さな直径の非駆動の浮遊ロール３を配置し、ストリップ
４を第２図に示すように通板し、ストリップ４に入側張
力Ｔ１、出側張力Ｔ２を作用させるとともに、入側コン
タクトロール１（低速度側）の周速度を出側コンタクト
ロール２（高速度側）の周速度よりも遅くなるように駆
動回転させ、非駆動−の浮遊ロール３と両コンタクトロ
ール１．２との間隙でストリップ４を圧延可能とするも
のである。５は巻出機、６は巻取機である。

上記異周速特殊圧延設備によれば、比較的小さな直径の
浮遊ロール３を用いること、および異周速圧延であるこ
とから、通常の２段圧延、４段圧延および特公昭５０−
１０８２５号に示されるようなＰＶ圧延に比較して、圧
延荷重および圧延トルクが小さくなり、極薄金属板の効
率的な圧延が可能となる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、」二記異周速圧延設備によりストリップ
４を長時間製造する場合には、非駆動浮遊ロール３の温
度上昇や摩耗金属粉の巻込みによって、コンタクトロー
ル１．２と非駆動浮遊ロール３のロールバイト内におけ
る摩擦係数が大きくなり、第２図に３Ａで示すような、
コンタクトロール１と非駆動浮遊ロール３の間の入側間
隙〜コンタクトロール２と非駆動浮遊ロール３の間の出
側間隙に挟まれる領域でのストリップ４に作用する張力
が低下する。この張力の低下は、この領域のストリップ
４を非駆動浮遊ロール３がら離脱させ、さらにはストリ
ップ４の幅方向に生ずる座屈部分を出側間隙に挟み込み
、いわゆる絞り込みによる破断を生じ、圧延不能に至る
おそれがある。

なお、上記異周速圧延設備においては、ストリップ４を
非駆動浮遊ロール３に巻きつけているため、浮遊ロール
３の冷却が問題であり、これにより、浮遊ロール３の温
度上昇に伴なう上記絞り込みの発生を生じやすい。

また、上記絞り込みによる破断の発生を防止するため、
コンタクトロール１．２の間隙をより小とする状態で圧
延することも考えられるが、この場合には安定圧延を行
なうのに大きな張力が必要となり、引張りによる破断を
生ずるおそれがある。したがって、ロールバイトにおけ
る摩擦係数が大きくない時には、コンタクトロールｌ、
２の間隙を浮遊ロール３の直径より若干小さめとする程
度の比較的大きめの状態に設定し、ストリップ４の張力
を適正状態に保つ必要がある。

すなわち、異周速特殊圧延設備によって金属板を安定し
て圧延するためには、非駆動浮遊ロールの入側間隙と出
側間隙の間にある金属板の張力を正しく把握し、その張
力を適正状態に保持する必要がある。

本発明は、非駆動浮遊ロールの入側間隙と出側間隙の間
にある金属板の張力を確実かつ容易に検出し、金属板の
安定圧延に寄与可能とすることを目的とする。

［問題点を解決するための手段１ 本発明に係る金属板の特殊圧延方法は、２本以上の駆動
ロールを間隙を介して配置するとともに、上記間隙の近
傍に該間隙よりも若干大きい非駆動の浮遊ロールを配置
し、両駆動ロールと浮遊ロールの間隙で金属板を圧延す
る圧延機を用いてなる金属板の特殊圧延方法において、
非駆動浮遊ロールを回転の伝わらない状態で連結ビーム
の一端ｒｚ支持するとともに、連結ビームの他端に補助
ロールを回転の伝わらない状態で支持し、入側駆動ロー
ルと非駆動浮遊ロールの間の入側間隙から送り出される
金属板を補助ロールに巻きつけた後、出側駆動ロールと
非駆動浮遊ロールの間の出側間隙に送り込む状態下で、
連結ビームの中間部に作用する圧縮荷重を検出し、上記
２つの間隙間にある金属板の張力を検出するようにした
ものである。

本発明に係る金属板の特殊圧延装置は、２本以上の駆動
ロールを間隙を介して配置するとともに、」二記間隙の
近傍に該間隙よりも若干大きい非駆動の浮遊ロールを配
置し、両駆動ロールと浮遊ロールの間隙で金属板を圧延
する圧延機を用いてなる金属板の特殊圧延装置において
、非駆動浮遊ロールに対して離隔配置され、入側駆動ロ
ールと非駆動浮遊ロールの間の入側間隙から送り出され
る金属板を巻きつけた後、該金属板を出側駆動ロールと
非駆動浮遊ロールの間の出側間隙に送り込む補助ロール
と、非駆動浮遊ロールを回転の伝わらない状態で支持す
るとともに、補助ロールも回転の伝わらない状Ｖｌ］で
支持する連結ビームと、連結ビームの中間部に介在され
、該連結ビームに作用する圧縮荷重を検出する荷重検出
器とを有し、荷重検出器の検出結果によって上記２つの
間隙間にある金属板の張力を検出可能とするようにした
ものである。

［作用］ 本発明によれば、非駆動浮遊ロールの入側間隙と出側間
隙の間にある金属板の張力を確実かつ容易に検出するこ
とが可能となり、その検出結果に応じて駆動ロール間隙
を調整する等により、絞り込みによる破断、引張りによ
る破断を防止し、金属板を安定して圧延することが可能
となる。

［実施例］ 第１図は本発明が適用される圧延設備ｌＯの一例を示す
模式図である。圧延膜＠ｌＯは、圧延機１１．巻出機１
２、巻取機１３、補助ロール１４、連結ビーム１５、荷
重検出器（ロードセル）１６を有している。

圧延機１１は、２木の駆動ロールとしてのコンタクトロ
ール１７．１８を間隙を介して配置するとともに、両コ
ンタクトロール１７．１８の近傍に、両コンタクトロー
ル１７．１８のロール間隙より若干大きく、両コンタク
トロール１７．１８の直径より十分小さい直径の非駆動
の浮遊ロール１９を配置している。

補助ロール１４は、非駆動浮遊ロール１９に対して離隔
配置され、入側コンタクトロール１７と、非駆動浮遊ロ
ール１９の間の入側間隙から送り出されるストリップ２
０を巻きつけた後、ストリップ２０を出側コンタクトロ
ール１８と、非駆動浮遊ロール１９の間の出側間隙に送
り込むことを可能としている。

連結ビーム１５は、非駆動浮遊ロール１９を回転の伝わ
らない状態で支持するとともに、補助ロール１４も回転
の伝わらない状態で支持可能としている。

荷重検出器１６は、連結ビーム１５の中間部に介在され
、連結ビーム１５に作用する圧縮荷重を検出可能として
いる。

これにより、圧延ｓ１１の入側に配置された巻出機１２
から巻き出されるストリップ２０は、入側コンタクトロ
ール１７の周面に巻きつけられ、次に、浮遊ロール１９
、補助ロール１４の周面を経て、出側コンタクトロール
１８の周面に巻きつけられた後、出側に配置されている
巻取機１３に巻き取られることとなる。また、圧延ｃ４
：１１は、ストリップ２０に入側張力Ｔ１、出側張力Ｔ
２を付与するとともに、ストリップ２０が出側に向かっ
て前進するように、両コンタクトロール１７．１８を互
いに同一方向へ、かつ入側のコンタクトロール１７の周
速度Ｖ１が少なくとも出側のコンタクトロール１８の周
速度ｖ２よりも遅くなるように、両コンタクトロール１
７．１８をそれぞれ駆動し、ストリップ２０を両コンタ
クトロール１７．１８のそれぞれと浮遊ロール１９とが
なす入側間隙、出側間隙のそれぞれで圧延可能としてい
る。

しかして、この圧延設備１０にあっては、荷重検出器１
６の検出結果を張力検出装置２１に伝達し、」二記浮遊
ロール１９の入側間隙と出側間隙の間にあるストリップ
２０の張力Ｐを検出可能としている。張力検出装置２１
の検出結果は、張力差演算装置２２に伝達される。張力
差演算装置２２は、圧延初期の張力Ｐｉを記憶し、次ス
テツプでの張力Ｐ　ｉ＋１を検出後、Ｐ　ｉ＋１とＰｉ
との差である張力差ΔＰを演算する。

張力差演算装置２２の演算結果は、ロール間隙演算装置
２３に伝達される。間隙演算装置２３は、上記△Ｐに応
じて上記２つの間隙間にあるストリップ２０の張力を初
期状態、もしくは他の所望の状態に設定することが可能
なコンタクトロール１７と１８の間隙調整量△Ｓを決定
する。間隙演算装置２３は、上記間隙調整量△Ｓに応じ
て、コンタクトロール１７．１８の圧下装置２４を駆動
制御する。張力検出装置２１、張力差演算装置２２、間
隙演算装置２３は、次ステツプでの検出張力Ｐｉ＋２に
基づいて以上と同様の制御を繰り返す。

以下、コンタクトロール１７と１８の間隙の調整によっ
て、それらの間隙間にあるストリップ２０の張力が可変
となることの理由について説明する。第６図はコンタク
トロール１７．１８と浮遊ロール１９とによって圧延さ
れるロールバイト内のストリップ２０に作用する力の関
係を示す模式図である。図において、α１は」下コンタ
クトロール１８のトグル角、α２は下コンタクトロール
１７のトグル角、Ｐは上コンタクトロール１８がロール
バイトに及ぼす圧延荷重、Ｐ′は下コンタクトロール１
７がロールバイトに及ぼす圧延荷重、Ｓ１〜Ｓ４はロー
ルバイトに作用する摩擦力、Ｔ１〜Ｔ４はロールバイト
に作用する張力亭ある。ここで、浮遊ロール１９の釣り
合い条件を考えると水平方向では、以下の関係式が成立
する。

Ｐｓｉｎ　（ＸＩ　＋Ｐ’　ｓｉｎ　ａ２　＋Ｓ２　Ｃ
Ｏ５ａｌ＋　Ｓ　３　ｃｏｓα２＝Ｓ１ｃｏｓα１＋５
４ｃｏｓα２＋Ｔ１　ｃｏｓ　αｌ　＋Ｔ３　ｃｏｓ　
ａ２、−Ｐｓｉｎ　ａ１＋Ｐ’　ｓｉｎ　ａ２　＋　（
３２−３１）ｃｏｓ　ａ１＋　（Ｓ３−３４）ｃｏｓ　
α２−Ｔｌ　ｃｏｓ　αｔ−Ｔ３ｃｏｓα２＝０ すなわち、上記関係式によれば、トグル角が大きくなれ
ば、Ｐｓｉｎ　αｌ　＋Ｐ’　ｓｉｎ　ａ２の値も大き
くなりＴＩ　、　Ｔ３　（張力）を大きくしなければ釣
り合わない。故に、コンタクトロール間隙の大きさを大
きくすればトグル角度が小さくなり、ｓｉｎα１　、　
ｓｉｎα２の大きさが小さくなるのでＴ１、Ｔ３は小さ
くてよい。また、コンタクトロール間隙を小さくすれば
トグル角度は大きくなりｓｉｎα１　、　ｓｉｎα２の
値も大きくなるのでＴｌ　、Ｔ３を大きくしなければ釣
り合わない。したがって両コンタクトロール１７，１８
の間隙を大きくすると上記ストリップ２０の張力は小と
なり、それらの間隙を小さくすると」−記張力は大とな
ることとなる。

第３図（Ａ）は、−Ｆ記圧延設備１０の補助ロール１４
、連結ビーム１５、荷重検出器１６、浮遊ロール１９を
示す斜視図であり、２５は、補助ロール１４と、浮遊ロ
ール１９を水平方向には自由に、垂直方向には振動する
ことのない状態に支持する支持ビームである。

第３図（Ｂ）は、補助ロール１４と浮遊ロール１９の連
結構造の変形例である。この変形例は、浮遊ロール１９
のベンディングを防止するための複数のバックアップロ
ール２６を備え、バックアップロール２６と補助ロール
１４とを連結する連結ビーム２７の中間部に荷重検出器
１６を設けたものである。

第４図は本発明の実施結果を従来例と比較して示す線図
であり、Ｓ　Ｕ　Ｓ　３０４　、０．３ｍｍ厚１５０ｍ
＋ａ幅のコイルを５０％圧下した場合である。本発明に
より、長時間、破断のない安定した圧延が可能となる。

なお、本発明は、上記第１図に示した圧延機１１を備え
る圧延膜＠１０に適用されるばかりでなく、第５図（Ａ
）〜（Ｈ）のそれぞれに示す圧延機を備える圧延設備に
も広く適用可能である。

第５図（Ａ）は、前記異周速特殊圧延機ｌｌにおいて、
コンタクトロール１８の周面に対するストリップ２０の
巻きつけ角度を微小化した圧延方法を示す模式図である
。また、第５図（Ｂ）は、同圧延機ｉｔにおいて、コン
タクトロール１７の周面に対するストリップ２０の巻き
つけ角度を微小化した圧延方法を示す模式図である。ま
た、第５図（Ｃ）は、同圧延機１１において、両コンタ
クトロール１７．１８の周面に対するストリップ２０の
巻きつけ角度を微小化した圧延方法を示す模式図である
。

第５図（Ｄ）は、第１駆動ロール３１、第２駆動ロール
３２、第３駆動ロール３３を縦列配置し、第１駆動ロー
ル３１と第２駆動ロール３２の間隙の近傍に第１浮遊ロ
ール３４を配置し、第２駆動ロール３２と第３駆動ロー
ル３３の間隙の近傍に第２浮遊ロール３５を配置してな
る異周速特殊圧延機３０による圧延方法を示す模式図で
ある。ストリップ２０は、第１駆動ロール３１．第２駆
動ロール３２のそれぞれと第１浮遊ロール３４とがなす
間隙で圧延されるとともに、第２駆動ロール３２、第３
駆動ロール３３のそれぞれと第２浮遊ロール３５とがな
す間隙で圧延される。

第５図（Ｅ）は、上ロール４１、第１駆動ロール４２、
第２駆動ロール４３、下ロール４４を縦列配置し、両駆
動ロール４２．４３の間隙の近傍に浮遊ロール４５を配
置してなる異周速特殊圧延機４０による圧延方法を示す
模式図である。ストリップ２０は、両駆動ロール４２．
４３のそれぞれと浮遊ロール４５とがなす間隙で圧延さ
れるとともに、上ロール４１と第１駆動ロール４２とが
なす間隙、および第２駆動ロール４３と下ロール４４と
がなす間隙で圧延される。

第５図ＣＦ）は、第１駆動ロール５１．第２駆動ロール
５２、第３駆動ロール５３を三角形状に配置し、各駆動
ロール５１〜５３のそれぞれが相互になす間隙の中央部
に浮遊ロール５４を配置し−てなる異周速特殊圧延機５
０による圧延方法を示す模式図である。ストリップ２０
は、各駆動ロール５１〜５３のそれぞれと浮遊ロール５
４とがなす間隙で圧延される。

第５図（Ｇ）は、上記第５図（Ｆ）と同様の圧延機５０
において、ストリップ２０を、第１駆動ロール５１、第
３駆動ロール５３のそれぞれと浮遊ロール５４とがなす
間隙で圧延する圧延方法を示す模式図である。

第５図（Ｈ）は、第１駆動ロール６１、第２駆動ロール
６２、第３駆動ロール６３を三角状に配置し、各駆動ロ
ール６１〜６３のそれぞれが相互になす間隙の略中央部
に第１浮遊ロール６４と第２浮遊ロール６５を配置して
なる異周速特殊圧延機６０による圧延方法を示す模式図
である。ストリップ２０は、第１駆動ロール６１と第１
浮遊ロール６４とがなす間隙、第２駆動ロール６２と第
１浮遊ロール６４とがなす間隙、第１浮遊ロール６４と
第２浮遊ロール６５とがなす間隙、第３駆動ロール６３
と第２浮遊ロール６５とがなす間隙のそれぞれにおいて
圧延される。

［発明の効果］ 以上のように、本発明に係る金属板の特殊圧延方法およ
び装置によれば、非駆動浮遊ロールの入側間隙と出側間
隙の間にある金属板の張力を確実かつ容易に検出し、金
属板の安定圧延に寄与することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される圧延設備の一例を示す模式
図、第２図は異周速特殊圧延機の一例を示す模式図、第
３図（Ａ）は第１図の要部を取り出して示す斜視図、第
３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の変形例を示す斜視図、第４
図は本発明の実施結果を示す線図、第５図（Ａ）〜（Ｈ
）は異周速特殊圧延機の他の例を示す模式図、第６図は
第１図のロールバイトに作用する力の関係を示す模式図
である。 １０・・・圧延設備、１１・・・圧延機、１２・・・巻
出機、１３・・・巻取機、１４・・・補助ロール、１５
・・・連結ビーム、１６・・・荷重検出器、１７．１８
・・・コンタクトロール、１９・・・浮遊ロール、２０
・・・ストリップ。 代理人　　弁理士　　塩　川　修　治 第３図（Ａ） 第３図（Ｂ） 第　４Ｕｇ：Ｕ 時間（分） 第５図（△） 第５圓（Ｂ） 第５０（Ｃ） 第５図（Ｆ） 第　６　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本以上の駆動ロールを間隙を介して配置すると
   ともに、上記間隙の近傍に該間隙よりも若干大きい非駆
   動の浮遊ロールを配置し、両駆動ロールと浮遊ロールの
   間隙で金属板を圧延する圧延機を用いてなる金属板の特
   殊圧延方法において、非駆動浮遊ロールを回転の伝わら
   ない状態で連結ビームの一端に支持するとともに、連結
   ビームの他端に補助ロールを回転の伝わらない状態で支
   持し、入側駆動ロールと非駆動浮遊ロールの間の入側間
   隙から送り出される金属板を補助ロールに巻きつけた後
   、出側駆動ロールと非駆動浮遊ロールの間の出側間隙に
   送り込む状態下で、連結ビームの中間部に作用する圧縮
   荷重を検出し、上記２つの間隙間にある金属板の張力を
   検出することを特徴とする金属板の特殊圧延方法。
2. （２）２本以上の駆動ロールを間隙を介して配置すると
   ともに、上記間隙の近傍に該間隙よりも若干大きい非駆
   動の浮遊ロールを配置し、両駆動ロールと浮遊ロールの
   間隙で金属板を圧延する圧延機を用いてなる金属板の特
   殊圧延装置において、非駆動浮遊ロールに対して離隔配
   置され、入側駆動ロールと非駆動浮遊ロールの間の入側
   間隙から送り出される金属板を巻きつけた後、該金属板
   を出側駆動ロールと非駆動浮遊ロールの間の出側間隙に
   送り込む補助ロールと、非駆動浮遊ロールを回転の伝わ
   らない状態で支持するとともに、補助ロールも回転の伝
   わらない状態で支持する連結ビームと、連結ビームの中
   間部に介在され、該連結ビームに作用する圧縮荷重を検
   出する荷重検出器とを有し、荷重検出器の検出結果によ
   って上記２つの間隙間にある金属板の張力を検出可能と
   することを特徴とする金属板の特殊圧延装置。