JPS636429A - 金属ストリツプの形状決定に使用するロ−ル - 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】 金属ストリップを圧延するとき最も重要なことは、得ら
れたストリップが満足できる形状であること、すなわち
、金属ストリップが平坦面上に平坦に置かれていること
である。満足できる形状は、圧延の後、ストリップがミ
ルを離れた直後のストリップ中の張力が、ストリップの
幅を横切る方向で、確実に実質的に均一になるようにす
ることによって得ることができる。

ストリップの幅を横切る方向の張力を測定するための形
状計を、圧延ミル・スタンドの下流に採用することは周
知である。形状計からの出力の結果にしたがって形状を
改善するためには、ミルのロールの形状を変更させ、お
よび／または、ミルの片側におけるロールの隙間に対し
て、ミルの他端におけるロールの隙間を調節させる段階
を踏むことができる。

登録商標ＶＩＤＩＭＯＮ　ａして販売されている形状計
は、縦軸の周囲を回転できるロールで構成されており、
このロールは移動ストリップの下側に接している。この
ロールは、ストリップの幅方同に並べて配置された多数
の別個ローラーで構成されており、各別個ローラーには
、金属ストリップがローラーに加える圧力を検出する手
段がある。

本発明の目的は、長さ方向に移動する金属ストリップ中
の張力の測定に使用するロールであって、現在まで知ら
れている形状計ロールより安価に製造することができる
ロールを提供することである。

本発明の第１の態様によると、長さ方向に移動する金属
ストリップの張力の測定に使用するロールは、縦軸を中
心として回転するように装架された細長い金属アーバと
、前記アーバの周りに固定されているが、前記アーバに
向う方向および前記アーバから離れる方向に変位できる
ように弾性体によって前記アーバから分離されている環
状リング構造物と、移動中のストリップが前記リング構
造物の周辺の一部の周りに巻きつけられた場合、前記リ
ング構造物の変位を検出する手段とを備えている。

本発明の第２の態様によると、長さ方向に移動する金属
ストリップの張力の測定に使用するロールは、縦軸を中
心として回転するように装架された細長い金属アーバと
、前記アーバの周囲に並んで固定されていて、それぞれ
が、前記アーバに向う方向および前記アーバから離れる
方向に変位できるようにする弾性体によって前記アーバ
から隔てられており、移動中のストリップが前記リング
構造物の周辺の一部の周りに巻きつけられた場合、前記
リング構造物の変位を検出する手段をそれぞれが有する
多数の環状リング構造物とを備えている。

移動中のストリップが環状リングと接触すると、ストリ
ップの移動によってアーバはその縦軸を中心として回転
し始めるが、同時に、ストリップ中の張力により、環状
リングの接触部分は、アーバの縦軸に向う方向に変位さ
れる。リングのこの変位を検出することによって、スト
リップ中の張力の指示を得ることができる。アーバ上に
多数のリングを並べて配置した場合、ストリップの幅を
横切る方向の圧力は、アーバに対する各環状リングの相
対的変位を検出することによって測定することができる
。

各弾性体は、ポリウレタンのようなプラスティック材料
製とすることができる。このプラスティック材料は、ア
ーバとリングとの間の空間を埋めていてもよく、または
、環状ディスクの形状とし、その外側をリングに、その
内側をアーバに、それぞれ係合させてもよい。

本発明の別の形態においては、各環状リングは、アーバ
上に装架された別のリングから、弾性体製のウェブで隔
てられる。

スリーブの変位は、接触あるいは非接触のどちらの検出
器でも検出できる。この検出器は、これに対して接近ま
たは離れる方向にリングを変位させるようにストリップ
が巻きつく周面とは反対の周面でリングの外側に設けら
れている。この方法によると、アーバの軸に対して固定
された検出装置は、検出装置に対するリングの位置を示
す出方信号を発生する。

本発明の別の形式では、検出装置は、リングまたはアー
バのいずれかの上に装架されていて、プラスティック材
料中に埋め込まれた負荷感知装置とすることができる。

この検出装置は、リングが変位したときにプラスティッ
ク材料に加えられる負荷中の変動を検出することによっ
て、リングの変位を検出する。

本発明をさらに容易に理解できるようにするため、以下
、添付図面を参照して本発明を説明する。

長さ方向に移動中の金属ストリップの形状を測定するた
め、ストリップの幅を横切る方向の張力を調査する。こ
の目的のため、金属ストリップは、金属ストリップの下
側に押付けたロールの周面の一部の周囲に巻きつけられ
る。

第１図と第２図を参照すると、細長い剛性の金属アーバ
１は、アーバをその縦軸を中心として回転可能にするベ
アリング（図示されていない）に装架されている。多数
の剛性の環状金属リング３は、前記アーへの周囲に並べ
て配列されているが、前記アーバからは隔てられている
。前記リングは通常、アーバ１と同心関係にあり、ポリ
ウレタンのような弾性的に変形可能であるプラスティ・
ンク材料製の個別弾性体５によってアーバ１がら隔てら
れている。第１図と第２図に示された構成においては、
各リング３には分離したプラスティック材料の弾性体５
があり、−方、本発明の別の形態においては、前記リン
グと前記アーバの間に、プラスティック材料製の単一の
スリーブが置かれている。

使用に際しては、ストリップがその長さ方向に移動する
と、ロールはその縦軸を中心として回転し始め、ストリ
ップは各環状リング３に力を加える。この力には、スリ
ーブをアーバに対して下方に変位させる成分が含まれて
いるので、スリーブの軸はもはやアーバの軸と−致しな
くなる。リングに加えられた力は、各リングと接触して
いるストリップの部分における張力の尺度であり、した
がって、リングの変位は、ストリップの幅を横切る方向
の張力を指示する。

プラスティック材料製の弾性体は、リングがアーバに対
して変位できるようにし、プラスティッり材料の剛性の
ため、プラスティック材料は、アーバに対してリングが
変位した場合でも永久的な変形を起さない。

アーバと各リング３との間には、リング３が変位したと
きの、プラスチインク材料に加えられた負荷中の変動を
検出する個別検出装置７がある。

検出装置７は、第１図と第２図に示す通りアーバ上に装
架され、その電気接続９は、アーバ中の放射方向内径を
通して、アーバと同心で延びている中心孔１１中に延ば
すことができる。別の方法として、検出装置をリング上
に装架することもできる。

このロールを製造するためには、便宜上、ロードセルま
たは歪み計の形態を取っている検出装置７を、アーバ表
面上に所要の通り横並びの位置に装架し、電気リード線
は孔を通してアーバの中心孔に延ばす。このロードセル
または歪み計は、アーへの長さに沿わせて一列に装架す
ることができ、あるいは、アーバの周面のまわりにらせ
ん状に配列することもできる。ロードセルまたは歪み計
が装架されたアーバは、ジグ中に保持してリング３でそ
れを囲み、リングとアーバ間の空間にはポリウレタン材
料を注入して検出装置７を埋め込む。

最後にリング３の外面を研磨し、外面とアーバの軸とを
同心関係にする。

検出装置からの電気信号はアーへの中心孔を通って延び
ているリード線で取り出す。このリード線は、アーバと
共に回転することができるが、スリップ・リング（図示
されていない）を使用して電気信号をリード線から外部
の記録装置に移すこともできる。別の方法として、スリ
ップ・リングを避け、他の形態の遠隔測定機器を使用す
ることもできる。

別の実施例においては、検出装置からの電気信号を光学
信号に変換した上で、光感応装置で受信する。

リング３それぞれに１個の検出装置を備えた場合は、ロ
ールの各回転毎に、各検出装置からの信号が受信される
。しかし、複数の検出装置を、リング３それぞれから環
状に隔てて装架することもできる。

第３図に示す本発明の実施例においては、リング３は弾
性プラスティック材料製の個別環状弾性体５によってア
ーバ１から隔てられているが、この実施例においては、
検出装置はプラスティック材料中に埋め込まれておらず
、ロールの下方、アーバの軸の下の所定の距離にある固
定表面１５上に置かれている。各リングには専用の検出
装置１７があり、この検出装置はいくつかの異なった形
態とすることができる。ただし、検出装置がどのような
形態であっても、その目的は、ストリップ材料がリング
３の周辺の一部に巻きつけられたとき、その検出装置が
関連するリングの、アーバの縦軸に対して直角な方向の
変位を検出することである。

したがって、ストリップ材料が第３図に示すロールの周
辺の上部に巻きつけられたと仮定すると、ストリップが
リングと接触したとき、検出装置１７が、リング上で下
方に向かう力と事実上−致するようにローラーの下方に
位置することは明白である。リングの頂上において下向
きに加えられる力が、リングの底を検出装置に向けて移
動させる。

第４図に示す実施例においては、各リング２３は内側に
延びたウェブ２５を有する。このウェブは、アーバ上に
装架されたプラスチインク材料製の環状体２７の上側に
接触しており、ウェブ２５とプラスティック材料製の環
状体との間の接触面積は、プラスティック材料製の環状
体とアーバとの間の接触面積より小さい。この方法によ
ると、各リング２３と接触するストリップが各リングに
加える力は、狭いウェブを通してプラスティック材料に
伝えられ、したがって、同一のプラスティック材料を使
用すると仮定した場合、第３図に示した構成と比較する
と、アーバの軸に向かうかアーバの軸から離れるリング
の運動をさらに大きくすることができる。

第５図に示す実施例においては、各環状リング３３には
、その内面に溝が彫られており、弾性プラスティック材
料製のディスク３５の外縁がその溝に挿入されていて、
ディスクをリング内に保持しており、ディスクの内面は
アーバ上に装架されている。

第６図には、同様な構造が示されているが、各環状リン
グ３３の外側上にローラー・ベアリングまたはテーパー
付きローラー・ベアリング３６が固定されていてリング
構造を形成していることが相違している。各ベアリング
の内側レースはリング３３上に密着しており、金属スト
リップはベアリングの外側レースと接触している。スト
リップが移動すると外側レースが回転を始めるが、スト
リップの下側とベアリングの外側レース間の摩擦は非常
に僅かしかない。

第７図に示す本発明の別の実施例においては、各リング
４３は、内側リング４５および接続ウェブ４７と一体で
ある。リングはテーパ１上に並んで装架されており、ウ
ェブ４７には多数の環状溝４９が切り込まれているため
、その断面積が減少しでいる。

したがってウェブ４７は、リング４３とテーパ１との間
の変形可能な弾性体の役を果たす。

末端支持体５１は、移動中のストリップの下側に係合す
るようにリングが押し付けられたときの、リングの側方
への偏向を防止する。ストリップの力は、リング４３の
係合した部分を下方向にテーパ１に向けて押し、ウェブ
４７は、リング４３がテーパ１に向けて変位できるよう
にする。リング４３の下方への変位は、ロールの下に置
かれた検出装置１７が検出する。この検出装置は、一つ
の位置に置く（都合が良いのは、リングの直下の、テー
パの軸を含む垂直平面上に置くことである）こともでき
、または、多数の検出装置をリングの周囲に配置し、リ
ングのすべての歪みを検出できるようにすることもでき
る。

図面に示した検出装置１７は、検出装置の一部が永久的
にリングと接触している場合は接触型とすることができ
、また、検出装置が常にリングと離れているが、リング
が変位した場合に検出装置とリングとの間隔が変動する
ときは、非接触型とすることができる。接触法を採用す
る場合、変換装置または検出装置は、ローラー・ベアリ
ングまたは同種のベアリングでリングの外面との接触を
保持する。同様に、検出装置は、ロードセルの形態とし
、リングの下に垂直に、ベアリングでリングの外面と接
触させて装架することができる。

検出装置１７のタイプの一例として、第８図に一つの構
成を示す。この構成においては、位置変換装置５７は、
ブラケット５９でリング３の下の、アーへの軸を含む垂
直平面内に強固に保持されている。

プランジャー６１は、位置変換装置からリング近くまで
延びており、プランジャーのヘッドとこれに隣接するリ
ングの表面との間にはエアクツションが形成されている
。

渦電流変位検出装置あるいはレーザー作動変換器などの
他の形態の検出器を使用してもよい。レーザー作動変換
器の場合、レーザービームが反射装置に向けられ、リン
グの位置によってレーザー・ビームが異なった角度で反
射される。

上記のようなレーザー装置は周知であり、アメリカ合衆
国　６０００フイリノイ州エルク・グローブ・ビレノジ
、アメリカン・レーン２６００のＭＥＡ　ＩＮＣ。

が販売している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にしたがった、金属ストリップ中の張
力を測定する際に使用するロールの部分の、−部所面側
面図である。 第２図は、第１図の線ＩＩ−ＩＩ上の端末立面図である
。 第３．第４．第５および第６図は、本発明のそれぞれ別
の実施例にしたがった、金属ストリップ中の張力を測定
する際に使用するロールの、−部所面側両立面図である
。 第７図は、本発明のさらに別の実施例にしたがったロー
ルの部分の、断面側両立面図である。 第８図は、第３図から第７図までに示した本発明の実施
例において採用することができる検出装置の形態を示す
側面図である。 ■・・・テーパ、３・・・金属リング、５・・・個別弾
性体、７・・・個別検出器、９・・・電気接続、１１・
・・中心孔、１５・・・固定表面、１７・・・検出装置
、２３・・・リング、２５・・・ウェブ、２７・・・環
状体、３３・・・環状リング、３５・・・ディスク、３
６・・・ベアリング、４３・・・リング、４５・・・内
側リング、４７・・・接続ウェブ、４９・・・環状溝、
５１・・・末端支持体、５７・・・位置変換装置、５９
・・・ブラケット、６１・・・プランジャー。 特許出願人　デイビイ・マツキー（シェフフィールド）
・リミテッド 代理人　弁理士　　１）　澤　　博　　昭（外２名） 第７図 手続補正書（自発） １．事件の表示　　　特願昭６２−８７２２０号２、発
明の名称 金属ストリップの形状決定に使用するロール３、補正を
する者 名　称　　デイビイ・マツキー（シェラフィールド）・
リミテッド５、補正の対象 （１）明細書 （２）図　　面 ６、補正の内容

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦軸を中心として回転するように装架された細長
   い金属アーバ１と、前記アーバの周囲に取付けられた環
   状リング構造物３とを備え、前記リング構造物が、前記
   アーバに向う方向、およびこれから離れる方向の変位を
   可能にする弾性体５によって前記アーバから分離されて
   おり、移動中のストリップが前記リング構造物の周面の
   一部に巻きつけられたときに、前記リング構造物の変位
   を検出するための手段７が設けられていることを特徴と
   する、長さ方向に移動する金属ストリップの張力の測定
   に使用するロール。
2. （２）縦軸を中心として回転するように装架された細長
   い金属アーバ１と、前記アーバの周囲に並んで取付けら
   れた複数の環状リング構造物３とを備え、前記各リング
   構造物が、前記アーバに向う方向、およびこれから離れ
   る方向の変位を可能にする弾性体５によって前記アーバ
   から分離されており、移動中のストリップが前記リング
   構造物の周面の一部の周りに巻きつけられたときに、前
   記リング構造物の変位を検出するための手段７が各リン
   グ構造物に設けられていることを特徴とする、長さ方向
   に移動する金属ストリップの張力の測定に使用するロー
   ル。
3. （３）前記弾性体がプラスティック材料製であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   ロール。
4. （４）前記プラスティック材料が、前記アーバと前記リ
   ング構造物との間の空間を埋めていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第２項記載のロール。
5. （５）前記プラスティック材料が環状ディスクの形態で
   あり、その外側は前記リング構造物に接触し、その内側
   は前記アーバに接触していることを特徴とする、特許請
   求の範囲第２項記載のロール。
6. （６）前記環状ディスクと前記リング構造物間の接触面
   積が、前記環状ディスクと前記アーバとの間の接触面積
   より小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第５項記
   載のロール。
7. （７）前記リング構造物の各々が、前記アーバ上に装架
   された別のリングからウェブで分離された第１リングを
   備えており、前記ウェブが前記弾性体を構成しているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のロール。
8. （８）前記第１リング、前記その他のリングと前記ウェ
   ブが一体であることを特徴とする、特許請求の範囲第７
   項記載のロール。
9. （９）前記弾性体が１個以上のばねで構成されているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のロール。
10. （１０）１個以上の検出手段が前記リング構造物または
    前記アーバ上に装架されて前記プラスティック材料中に
    埋められており、前記検出手段は前記プラスティック材
    料に加えられる荷重の変動を検出することによって前記
    リング構造物の変位を検出する役を果たすことを特徴と
    する、特許請求の範囲第３項記載のロール。
11. （１１）前記検出手段が、ストリップが捕えられる周面
    の部分の反対側の、前記リング構造物の外側に装架され
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第
    ９項のいずれか記載のロール。
12. （１２）前記検出手段が前記アーバの軸に対して固定さ
    れており、前記アーバの軸に対する前記リング構造物の
    位置を示す出力信号を発生することを特徴とする、特許
    請求の範囲第１１項記載のロール。
13. （１３）前記検出手段が前記リング構造物と永久的に接
    触していることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項
    記載のロール。
14. （１４）前記検出手段が、前記リング構造物と斜めに接
    触した部分を持つことを特徴とする、特許請求の範囲第
    １３項記載のロール。
15. （１５）前記検出手段がロードセルであることを特徴と
    する、特許請求の範囲第１４項記載のロール。
16. （１６）前記検出手段が前記リング構造物と非接触関係
    にあることを特徴とする、特許請求の範囲第１１項記載
    のロール。