JPS6239843Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ロールハウジングとそのロールハ
ウジングの窓の中でチヨツク内に支えられた仕事
ロールと、その背後を支える控えロールとが液圧
圧下装置によつて互に相対して調節可能であり、
窓内に係合した構成要素および（または）ロール
チヨツクを仕事ロールとともに圧延品が出て行つ
た後でも開いて置く圧力媒体シリンダを備えた４
重圧延機に関する。この種の４重圧延機は広く冷
間圧延用に設置され、その際液圧圧下装置は高い
調節速度と特に高い調節加速度をも許し、それに
より調節過程だけでなく制御過程に対してもまた
すぐれた最終制御要素であることを証明した。

このような圧延機ハウジングの欠点として目に
付くのはハウジングのばね定数が特に下方の応力
領域で一定でないことと、だからこの領域におけ
るロールすきまに関する調節装置は希望の正確な
調節動作を実行できない（ヒステリシス現象）こ
ととである。この欠点は強い圧延力での圧延すな
わち大きな幅の硬い板の強い圧下においてはほと
んど目立たなくなる。作業中に生ずる圧延力が少
ないほどそれだけ上述の干渉作用は圧延過程に強
く害を与える。それゆえ、高い圧延力を必要とす
る硬いアルミニウム合金の圧延の際は上述の作用
は現われないが、軟かな純アルミニウムの圧延は
相当むずかしくなる。

そこで、断面を強化した圧延ハウジングのスタ
ンドを実施することによつて、ハウジングの伸び
を少なくすることが試みられてきたが、スタンド
の負荷が小さい場合には、ヒステリシス現象は生
じてしまう。また、圧延力の作用の下で互いに対
置される案内部材の支持面の加工精度を上げ、ま
た圧力媒体シリンダの摩擦係数を減らす試みもな
されてきた。しかし、これによつて、ヒステリシ
スの程度を下げることはできたが、ヒステリシス
を完全に防ぐことはできなかつた。

この考案はヒステリシス作用の影響だけでな
く、また一定でないハウジングのスウエリング
（swelling）の影響も減少させて、その結果それ
らがもはや出現せず、そして圧延工程を妨げるこ
とができないようにするという課題から出発し
た。

通常の４重圧延機ハウジングは圧力媒体シリン
ダを備えていて、それらは上方ロールチヨツクを
下方チヨツクに対してささえ、そしてそれの課題
は、仕事ロールをそれぞれ関連する控えロールに
押付け、そして圧延品の出て行つた後でも、ロー
ルすきまが開いたままでかつ上方ロールチヨツク
の重量のために閉じられないような具合に仕事ロ
ールを開いて置くことである。この際に必要でか
つ関連圧力媒体シリンダによりかけられる力は、
通常上方ロールチヨツクの重量の約20ないし40％
を超え極端な場合には100％に達する。通常この
いわゆるつり合い装置は、少なくとも圧延品が抜
け出し、次の圧延品が噛み込むまで一定に負荷さ
れ、そしてその負荷は、単純化のため、圧延中も
維持されるので、スタンド内に圧延力の他につり
合い力が作用する。

一方、いわゆるプレストレス圧延機が知られて
いる。これでは、控えロールのチヨツク間に圧延
力に関係させた制御力を作用させ、圧延力と付加
制御力との合計が一定になるようにしている。か
くして圧延スタンドに一定の力を作用させて、ス
タンドに一定の伸びを生じさせ、伸びの差を除去
し、圧延品の厚さを得るようにしている。しか
し、このようなロール間隙の制御は、上述のヒス
テリシス効果を除去するものではない。だから、
各チヨツクに設けられた設定器により圧延力を測
定し、チヨツクの動きと関連づけてヒステリシス
を予測している。また控えロールのチヨツク間
に、ねじスピンドルとこれに螺合するナツトとか
らなる、調節又はプレストレス装置を設けた場合
にも、除去することはできない。この場合、控え
ロールチヨツクの相対位置、この相対位置決め
は、一方では負荷に依存し、また他方ではチヨツ
クの負荷変動の調整がフリーにできることを要す
るので、またヒステリシス効果のもとになる。

本考案では、つり合い装置の他に、付加力を与
える圧力媒体シリンダを備え、通常のつり合い装
置に比べ充分大きな一定の力を、少なくとも圧延
中、望ましくは全運転期間中作用させる。この場
合の作用力は最大圧延力の15〜40％、望ましくは
20〜30％とする。こうして、ヒステリシスを伴う
小さな圧延力しか必要としない圧延品を圧延する
場合でも、特性曲線の不安定部分を超えて、特性
曲線の一義的な直線部分で圧延することができ
る。

圧力媒体シリンダによつて支えられるラムは仕
事ロールのチヨツク内で案内されることが望まし
い。しかしハウジングの窓内に挿入された要素内
で支承されることもまた可能である。圧力媒体シ
リンダが圧力タンクに並列に接続されていると、
圧力媒体シリンダの一様な負荷が得られる。

以下の実施例の記載とそれを図示する図面とに
よつてこの考案の特徴を詳細に説明しよう。

第１図にはこの考案による１つの４重圧延機の
側面図が図示され、それにおいてはハウジング１
の構成部分がだいたいにおいて断面で表わされて
いる。

ハウジング１の下部横はり内にキー調節装置２
が備えられ、それの助けによつて下方仕事ロール
の上方表面線は圧延パスラインの高さに調節可能
である。キー調節装置２は、また圧力測定セル３
を介して下方控えロールのチヨツク４を支持し、
その上方に下方ならびに上方仕事ロールのチヨツ
ク５および６ならびに上方控えロールのチヨツク
７が図示されている。ハウジング窓内に配置され
た図示されていない摩耗板によつて控えロールの
チヨツク４と７が案内される一方、チヨツク５と
６が摩耗板に案内され、それらの板は窓断面内に
挿入されたブラケツト８により支持され、そして
同様に図示されていないブラケツト８の正面の前
に配置されていてそしてチヨツクの側面に達す
る。

ブラケツト８は液圧シリンダ９と１０を備え、
それらのピストン棒は仕事ロールのチヨツク５と
６の側方突起を支え、そしてこれらを開らくこと
を目的としている。控えロールのチヨツク４と７
は液圧シリンダ１１と１２を備え、それらのピス
トン棒は仕事ロールのチヨツク５または６のそれ
ぞれの相対している壁を支える。ハウジング１の
上部横ばりとチヨツク７との間に液圧調節シリン
ダ１３が図示されている。後方のハウジング２０
と、上方横ばりの所で破断して図示されているハ
ウジング１との間につりあいシリンダ１４が配置
され、そのシリンダは両端に引張棒を備えたけた
１５に作用する。引張棒はフツク１６に終わり、
そのフツクは上方チヨツク７を後方からつかみそ
してこれを調節シリンダ１３の装入空間の方へ引
張る。つりあいシリンダ１４はそれによつて上方
控えロールチヨツク７の重量を支え、そしてこれ
を調節シリンダ１３に対して押付けて、上方控え
ロールチヨツク７のつりありだけでなく調節シリ
ンダ１３に対する確実な設定もまたなし遂げられ
る。液圧シリンダ１０は上方仕事ロールのチヨツ
ク６のつりあいを生じさせ、そして同時にそのシ
リンダは液圧シリンダ１１および１２と協力す
る。液圧シリンダ９ないし１２によつて仕事ロー
ルのチヨツク上に付加的な力が作り出されること
ができ、その力はチヨツクの曲げモーメントと従
つてそのたわみを変えることができる。

下方控えロールのチヨツク４内にさらに付加し
て圧力媒体シリンダ１７が設けられ、そしてそれ
のピストン棒はブラケツト８の軸受１８内で案内
されるラム１９をささえ、そのラムの正面は上方
控えロールのチヨツク７を後ろで支える。

通常の４重圧延機の運転の際、特にわずかな圧
延力での圧延の際、たとえば純アルミニウムある
いは合成樹脂箔などの圧延の際前記の干渉効果が
発生し、やつかいな影響を及ぼす。我々の見解に
よればヒステリシス効果はすでに調節シリンダ１
３のパツキンにより生ずる。密封用パツキンによ
り生じさせられる摩擦力は、その時その時の調節
方向と反対の向きに生じ、そして調節動作が解除
する力の差が密封パツキンの静止摩擦、それはた
とえばテフロンパツキンの使用の際はほとんど一
定でありさらに負荷から独立であることが確かめ
られている、を超えるときに始めて調節動作が実
行されることができる。ハウジング窓内でのチヨ
ツクの支持は多かれ少なかれ数個の平担な構成部
品（たとえばキー調節装置２、圧力測定セル３、
介在する間隔板など）を介して行なわれるという
ことがその上に加わる。我々の見解によれば、一
般に完全でない平面又は直方体に仕上げられたエ
レメントは、１，２又は３つの領域（部分）だけ
で支えている。そして、大きな負荷即ち高圧延力
が生じたとき、上記のエレメントはまず弾性変形
し、ついで大きな面で支持して、その後その変形
はフツクの法則に従うことになる。かくて、ハウ
ジングの負荷が小さい範囲では、弾性変形するエ
レメントが、そのばね定数に影響を及ぼす。この
変形は高い負荷で実質的に完了する。これがスタ
ンドの特性曲線が低い負荷領域で、高負荷領域に
比べ弱いばかりか、低負荷領域で不安定、不確実
で、一義的でなくなる原因となる。

前記の効果の結果を示す第１図に図示されたハ
ウジングのハウジングスウエリングの特性曲線が
第２図に示されている。縦座標２１はその時その
時のハウジング負荷、特に圧延力ｐを示し、一方
横座標２２はハウジングスウエリングｆを示す。
ハウジングの特性曲線２３はほぼ直線的に延びて
いる。しかし、それの下方の領域ではその線は直
線の点線２４からはずれて幅広い分散領域内で零
点に向かつている。

ハウジングは最大圧延力２６の主要部分が負荷
されている限り、特性曲線２３の線形領域内で作
動される。非常にわずかな圧延力での圧延の際、
たとえば純アルミニウムの圧延の際は分散範囲２
５を離れられないので、ハウジング負荷とハウジ
ングスウエリングとの間の関係はもはや一義的で
はなく、そして相互関係は不安定になる。圧延の
際明確で再現可能な関係が支配的でなければなら
ないので、分散領域２５は避けるべきである。こ
の分散領域は最大圧延力の約30ないし35％までに
広がつている。事実上のハウジングの応力はロー
ルすきまに作用する力の総和から生ずる。それは
ハウジング応力が通常圧延力ならびにつりあい力
の合計から生ずることを意味する。それで確かに
ハウジングの作業領域の始点は縦座標の原点から
つりあい力だけ持ち上げられる。わずかな圧延力
の場合にはこのつりあい力はハウジング応力を分
散領域外に持つて来るには足りない。それだか
ら、この発明に従つて圧力媒体シリンダ１７によ
りもつと力が導入され、その力は控えロールのチ
ヨツク４と７の間に、そしてそれとともに実際上
ロールすきまに働き、そしてハウジング全体が付
加的に負荷される。この圧力媒体シリンダ１７に
よつて作用させられる力は、その力がつりあい力
と一緒になつてわずかな圧延力の際にでもハウジ
ングの作動点を分散領域２５を越えて特性曲線２
３の線形領域にまで持上げるように配分される。

第１図に示すロールハウジングはたとえば
1500tの最大圧延力に対して設計されている。こ
の負荷はしかし高合金アルミニウムまたは鋼の圧
延の際にだけしか到達されない。たとえば純アル
ミニウムの圧延の際はわずか100tの圧延力しか必
要でない。

上方ロールチヨツク７の重量は約60tに達し、
つりあいシリンダ１４は100tの力を発生すること
が可能で、それに圧力媒体シリンダ９ないし１２
の発生する力が加わる。それゆえつりあい力は上
方チヨツクの重量の120％ないし140％という通常
の基準以上にすでにある。圧力媒体シリンダ１７
は付加的に、ロールすきまに作用しそしてハウジ
ング、特にそれのチヨツクおよび圧下力調節装置
に負荷される力を発生し、その力は300tに達する
ことができ、それによつて通常のつりあい力をは
るかに上回る。高い圧延力での圧延の際、圧力媒
体シリンダ１７は十分にまたは完全に負荷を軽減
されるので付加的なハウジング応力は発生しな
い。しかし軟かい材料の圧延にはわずかな圧延力
しか要求されず、圧力媒体シリンダは事実上圧延
中のハウジング負荷が特性曲線２３の線形領域内
にあるように最大圧延力の15ないし35％の間に一
定に負荷される。今やロールハウジングに作用す
る力はわずかな圧延力にもかかわらず非常に高い
ので、間隔板や間隔ブロツクのような通常の添付
物、圧力測定セル等は確実にかたく支えられ、そ
してヒステリシス現象を有する分散領域２５の形
成によるばね特性曲線の悪化は生ずることがな
い。またハウジング負荷全体すなわち圧延力のほ
かにまた付加的に発生する力を吸収しようとした
調節シリンダ１３の負荷は著しく高められるが、
一方密封パツキン静止摩擦だけでなくすべり摩擦
もまたその値を維持する。それで調節力の大きさ
の摩擦力の大きさに対する比は高められるので、
この摩擦力はもはや重要ではなくなり、わずかな
圧延力での作業の際に前記のヒステリシス現象は
もはやほとんど生じない。

ロールすきまに圧力媒体シリンダを備え、それ
らが１つの制御装置により作用されるかまたは自
身で測定器として役立つものがドイツ国特許公告
公報第644957号から知られている。圧延力変動の
補償の同様な目的のためにドイツ国特許公告公報
第1294317号に圧力媒体シリンダを備え、それが
圧延力変動に対応して負荷させられるものが記載
されている。この考案に従つて提案された圧力媒
体シリンダは制御のために挿入されたのではな
く、ロールハウジング、それの圧下装置および要
素に負荷される力が圧延中の作業領域を特性曲線
２３の線形領域に押しやるのに十分であり、そし
て調節シリンダ１３ならびに必要ならばつりあい
シリンダ１４により作用される摩擦力が十分に問
題にならなくさせられるように、わずかな圧延力
での作業の場合に、これらの圧延力を付加的にそ
して一定に高めるという目的のみに役立つ。

実施例ではつりあい用のならびにロールハウジ
ングにプレストレスを与えるための別々の圧力媒
体シリンダが備えられている。けれどもプレスト
レス付与の調節のためだけでなく控えロールチヨ
ツクのつりあわせのためにも圧力媒体シリンダを
関係させる可能性が存在し、そして調節過程のた
めに付加的に同一の圧力媒体シリンダが取付けら
れ、それによつて最大圧延力の15ないし30％に相
当する一定の圧力成分をハウジングのプレストレ
スとして作用させ、これに可変圧力成分を重ね合
せることにより目的とする調節過程を生じさせる
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるロールハウジングの一
部断面側面図である。第２図は第１図のロールハ
ウジングのばね特性曲線である。 １，２０……ロールハウジング、４，５，６，
７……チヨツク、８……ブラケツト、１３……調
節（圧下）シリンダ、１４……つりあいシリン
ダ、１７……圧力媒体シリンダ、１９……ラム、
２０……ロールハウジング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 窓の中でチヨツクに支承された仕事ロールと
   それの背後から支持する控えロールとが液圧式
   圧下装置により相互方向に押圧可能であつて、
   また窓中に嵌め込まれる各構成要素および／ま
   たはロールチヨツクが、被圧延材の通過後も両
   仕事ロールを開かせておく圧力媒体シリンダが
   設けられている４重圧延機において、 下側控えロールのチヨツク４が、力を働かせ
   る別の圧力媒体シリンダ１７を備え、そのピス
   トンロツド上側控えロールのチヨツク７に下方
   より係合しており、圧力媒体シリンダ１７を一
   定圧の圧力媒体源に接続することができ、この
   シリンダから発生する一定の力がハウジングの
   最大圧延力の15％ないし40％であるように、シ
   リンダの直径が定められており、この圧力媒体
   シリンダ１７はハウジングの最大圧延力の約35
   ％を下回るわずかな圧延力がかかる場合に、上
   記一定圧の圧力媒体源に接続されることを特徴
   とする４重圧延機。 (2) 圧力媒体シリンダ１７が蓄圧器と並列に接続
   されている実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の４重圧延機。 (3) 圧力媒体シリンダ１７のピストン棒が、仕事
   ロールのチヨツク６又はハウジング１の窓に係
   合するブラケツト８に垂直に導かれたラム１９
   の端面の下に接し、該ラムの自由端が上側控え
   ロールのチヨツク７の下に接していることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の４重圧延機。