JP3067401B2 - 水平圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、上下ワークロールの
みをクロスさせる水平圧延機に関し、ワークロールクロ
スによって発生するスラスト力を簡単な機構で安定して
受けることができるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】圧延製品の断面形状を高精度に制御する
方法の一つに上下ワークロールを水平面内で板進行直角
方向に対してわずかにクロスさせロール間すきま分布を
変化させる方法があり、いわゆるクロスミルとして実用
化されている。

【０００３】このクロスミルでは、上下のワークロール
の回転軸を水平面内で板進行直角方向に対してわずかに
クロスさせた状態にする。

【０００４】このようなクロスミルを、たとえば４段圧
延機として構成する場合に、上下ワークロールのみをク
ロスさせ、ワークロールを支持する上下の控ロールをク
ロスせずにそのままの状態にして圧延すると、ワークロ
ールと圧延材との間およびワークロールと控ロールとの
間にロールクロスに伴うスラスト力が発生することにな
り、ワークロールと圧延材との間に発生するスラスト力
は圧延材を挾む上下ワークロール間でほぼ相殺され、そ
の値自体は小さくなるが、ワークロールと控ロールとの
間には大きなスラスト力が残ることになる。

【０００５】そこで、これまでのクロスミルでは、上下
ワークロールと、これを支持する上下控ロールとの間の
スラスト力の発生をなくすためこれら上下控ロールもワ
ークロールの回転軸と平行となるように同一角度クロス
させるようにしたペアクロスミルとして実用化され、上
下ワークロールにのみスラスト受け機構を設けるように
している。（特開昭５５年第４５５８３号，特公昭５８
年第２３１６１号，特公昭６２年第１９３６１号など） このワークロールで発生するスラスト力を受けるスラス
ト受け機構としては、たとえば図５に１つのワークロー
ルに対するものを示すように、ワークロール１の一方の
ロールチョック２の板進行方向Ｌの前後に板進行方向Ｌ
と平行な回転軸を備えた車輪３をころがり軸受４を介し
て取付け、ハウジング５の側面とチョッククランプシリ
ンダ６で移動可能とされたチョッククランププレート７
との間で車輪３を転動させることでスラスト力を支持す
るとともに、車輪３を介してワークロール１を上下に移
動するようにして板厚制御（ＡＧＣ）が円滑にできるよ
うにしている。なお、図中、８はクロス機構である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クロスミル
を実現するため上下ワークロールに加えて上下の控ロー
ルもクロスさせるペアクロスミルとすると、控ロールを
クロスさせるクロス機構が必要となりワークロールに比
べて大きいことから大掛かりな機構となってしまうとい
う問題がある。

【０００７】そこで、上下ワークロールのみをクロスさ
せるワークロールクロスミルとすると、クロス機構の簡
素化が図れるとともに、ペアクロスミルに比べて圧延製
品の形状制御をより高精度に行うことができるが、上記
のようなスラスト力が控ロールにも発生しこれを受ける
スラスト受け機構が必要となる。

【０００８】また、これまでのペアクロスミルで用いら
れていたスラスト受け機構では、車輪とハウジングない
しチョッククランププレートとでスラスト力を支持する
ことができるが、ワークロールのクロスに伴なって車輪
全体がハウジングやチョッククランププレートと線接触
せず、一部分のみが点接触する状態となり、安定してス
ラスト力を支持することができないという問題もある。

【０００９】この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、簡単な機構でロールクロスによっ
て発生するスラスト力を安定して支持することができ、
高精度な形状制御を実現することができるワークロール
のみをクロスする水平圧延機を提供しようとするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記従来技術が有する課
題を解決するためこの発明の水平圧延機は、少なくとも
４本のロールを備え上下ワークロールのみを水平面内で
板進行直角方向に対してクロスさせる水平圧延機におい
て、上記ワークロールおよびこれに接するロールの一方
のロールチョックに垂直軸回りに回動可能なスラスト支
持板を設け、この支持板の両面に沿って転動してスラス
ト力を受ける車輪が設けられたサポートブロックをハウ
ジング外面に沿って摺動可能に設けたことを特徴とする
ものである。

【００１１】また、この発明の水平圧延機は、少なくと
も４本のロールを備え上下ワークロールのみを水平面内
で板進行直角方向に対してクロスさせる水平圧延機にお
いて、上記ワークロールおよびこれに接するロールのほ
ぼ同一の大きさで逆方向のスラスト力が生じる一方のロ
ールチョック同志を機械的に連結し、これら連結された
ロールチョックの少なくともいずれか一方に垂直軸回り
に回動可能なスラスト支持板を設け、この支持板の両面
に沿って転動してスラスト力を受ける車輪が設けられた
サポートブロックをハウジング外面に沿って摺動可能に
設けたことを特徴とするものである。

【００１２】さらに、この発明の水平圧延機は、少なく
とも４本のロールを備え上下ワークロールのみを水平面
内で板進行直角方向に対してクロスさせる水平圧延機に
おいて、上記ワークロールおよびこれに接するロールの
ほぼ同一の大きさで逆方向のスラスト力が生じる一方の
ロールチョック同志を機械的に連結したことを特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】この水平圧延機によれば、上下ワークロールの
みをクロスさせるワークロールクロスミルとし、ロール
クロスによってスラスト力が生じるワークロールおよび
控ロールの一方のロールチョックに垂直なピン等で支持
板を回動可能に取付け、これら支持板の両面をハウジン
グに取付けたサポートブロックの車輪で挾むようにして
スラスト力を受けるようにしており、ワークロールをク
ロスしても支持板を常に板進行方向と平行となるように
し、簡単な機構で安定した状態でスラスト力を支持でき
るようにしている。

【００１４】また、この水平圧延機によれば、上下ワー
クロールのみをクロスさせるワークロールクロスミルと
し、ロールクロスによって生じるスラスト力が上下ワー
クロールと上下控ロールの間などでほぼ大きさが等しく
方向が逆向きであることから、スラスト力を相殺できる
ロールチョク同志として上ワークロールと上控ロールお
よび下ワークロールと下控ロール、あるいは上下ワーク
ロール間および上下控ロール間を機械的に連結し、連結
された２つのロールチョックの少なくとも一方に第１の
発明と同一構成のスラスト受け機構を設けるようにして
おり、発生スラスト力の大部分を相殺し、わずかに残る
スラスト力があってもこれらを簡単な機構で安定した状
態で支持できるようにしている。

【００１５】さらに、この水平圧延機によれば、上下ワ
ークロールのみをクロスさせるワークロールクロスミル
とし、ロールクロスによって生じるスラスト力が上下ワ
ークロールと上下控ロールの間などでほぼ大きさが等し
く方向が逆向きであることから、スラスト力を相殺でき
るロールチョク同志として上ワークロールと上控ロール
および下ワークロールと下控ロール、あるいは上下ワー
クロール間および上下控ロール間を機械的に連結するよ
うにしており、発生スラスト力を完全に相殺するように
して簡単な機構でスラスト力を支持できるようにしてい
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１はこの発明の水平圧延機の一実施例か
かる上ワークロール部分のみを示す概略水平断面図であ
る。

【００１７】この水平圧延機１０は、たとえば図４に示
すように、４段圧延機で構成され、上下ワークロール１
１，１２、および上下控ロール１３，１４を備えてお
り、圧延板Ｗと接する上下ワークロール１１，１２のみ
がロールクロスできるワークロールクロスミルとして構
成されている。

【００１８】これら上下ワークロール１１，１２には、
それぞれに同一のクロス機構が備えられるが、ここで
は、図１に示す上ワークロール１１のクロス機構１５を
例に説明する。

【００１９】このクロス機構１５では、上ワークロール
１１の両端部がそれぞれ支持されるワークロールチョッ
ク１６のハウジング１７と対向する側面に板進行方向Ｌ
の前後に開口してクロス用シリンダ１８が形成され、ピ
ストンと連結されたロッド１９の先端がそれぞれハウジ
ング１７のウインド内側面に当接するようになってお
り、図示しない作動流体供給装置からの作動流体の供給
排出によってロッド１９による押出量を調整して上ワー
クロール１１の回転軸を板進行方向Ｌの直角方向に対し
てわずかにクロスさせることができるようにしてある。

【００２０】このようなロールチョック１６側に内蔵し
てクロス機構１５を構成するクロス用シリンダ１８を設
けるようにすることで、ハウジング１７に何等加工を施
す必要がなく、クロス機構１５の製作が容易となるとと
もに、既存の圧延機をクロスミルに改造する場合にもロ
ールチョック１６だけの改造で簡単に対応することがで
きる。

【００２１】次に、この水平圧延機１０のスラスト受け
機構について説明するが、上下ワークロール１１，１２
および上下控ロール１３，１４のいずれにも同一構造の
ものが設けられるので、図１に示した上ワークロールの
ものの場合で説明する。

【００２２】この水平圧延機１０のスラスト受け機構２
０は、上ワークロール１１の両端部を支持するため設け
られる上ワークロールチョック１６のうち一方のワーク
ロールチョック（図１では、左側のロールチョック）１
６に装備されている。

【００２３】ワークロールチョック１６の板進行方向Ｌ
と直角方向の外側に板進行方向Ｌの上下２か所にブラケ
ット２１がボルト等で取付けられ、これら２個のブラケ
ット２１の間にスラスト力を受ける支持板２２の中央が
垂直のピン２３で取付けられて垂直軸回りに回動できる
ようになっている。この支持板２２はその両端部が板進
行方向Ｌの前後に突き出して板状のスラスト受け部２４
が形成されている。

【００２４】一方、これら２つのスラスト受け部２４の
両面を挾むようにしてスラスト力を支持するため、ハウ
ジング１７の外側に水平に板進行方向Ｌに沿うガイド溝
２５が形成されてサポートブロック２６が摺動可能に装
着され、ハウジング１７に取付けられたサポートシリン
ダ２７で往復操作されるようになっている。

【００２５】このサポートブロック２６内には、スラス
ト受け部２４の厚さよりわずかに広い間隔で両側に車輪
２８が板進行方向Ｌと平行に回転軸が配置されて取付け
られている。

【００２６】したがって、サポートシリンダ２７でサポ
ートブロック２６を前進させてスラスト受け部２４の両
側を挾むように車輪２８を配置するようにすることで、
ロールクロスによって発生するスラスト力を支持板２２
のスラスト受け部２４を介して車輪２８で支持すること
ができる。

【００２７】そして、ワークロール１１のクロス角を変
更する場合でも、支持板２２が垂直なピン２３で回動可
能に取付けてあるので、常に板進行方向Ｌと平行な状態
にスラスト受け部２４を保つことができ、完全に車輪２
８を接触させ、安定した状態でスラスト力を受けること
ができる。

【００２８】したがって、このようなスラスト受機構２
０を上下ワークロール１１，１２および上下控ロール１
３，１４の一方のロールチョックに設けた水平圧延機１
０では、ワークロールクロスによって発生するスラスト
力を完全に支持することができ、簡単なスラスト受け機
構２０のワークロールクロスミルを実現できる。

【００２９】次に、この発明の他の一実施例について図
２に基づき詳細に説明するが、上記実施例と同一部分に
は同一番号を記し説明は省略する。

【００３０】この水平圧延機３０では、ワークロールク
ロスに伴う上下ワークロール１１，１２および上下控ロ
ール１３，１４のスラスト受け機構の一層の簡素化を図
るようにしている。

【００３１】ワークロールクロスの４段圧延機において
生じるスラスト力は、図４中に示すように、圧延材Ｗを
挾む上下ワークロール１１，１２では大きさが等しく方
向が逆向きのＦw,Ｆw であり、ワークロールと控ロール
の間でも大きさが等しく方向が逆向きのＦb ，Ｆb であ
る。

【００３２】そこで、大きさが等しく逆向きのスラスト
力同志を互いに作用させて相殺させ、これによりスラス
ト力の軽減を図るようにすることを利用したのがこの水
平圧延機３０である。

【００３３】この水平圧延機３０では、上下ワークロー
ル１１，１２のワークロールチョック１６の一方の外側
の上下に、スラスト受機構２０と同様、ブラケット３１
が設けられるとともに、上下控ロール１３，１４のロー
ルチョック３２に上下にブラケット３３がそれぞれ設け
られている。そして、上ワークロール１１と上控ロール
１３のロールチョック１６，３２と一体のブラケット３
１，３３同志が連結ピン３４で機械的に連結してあり、
同様に下ワークロール１２と下控ロール１４のロールチ
ョック１６，３２と一体のブラケット３１，３３同志が
連結ピン３５で機械的に連結してある。

【００３４】したがって、上ワークロール１１と上控ロ
ール１３との間に作用するスラスト力Ｆb ，Ｆb 同志が
相殺され、上ワークロール１１に作用するスラスト力Ｆ
w が残るだけとなる。同様に下ワークロール１２と下控
ロール１４との間に作用するスラスト力Ｆb ，Ｆb も相
殺され、下ワークロール１２に作用するスラスト力Ｆw
が残る。これら上下ワークロール１１，１２に加わるス
ラスト力Ｆw ，Ｆw は互いに逆向きで大きさも等しく、
しかも圧延材Ｗを介して接しているので相殺されるよう
に作用し、これらの値自体も相当小さい。

【００３５】この小さなスラスト力Ｆw ，Ｆw を支持す
るスラスト受け機構としては、既に説明したスラスト受
け機構２０を連結された上ワークロール１１のロールチ
ョック１６または上控ロール１３のロールチョック３２
のいずれか一方に装備するとともに、下側でも連結され
た下ワークロール１２のロールチョック１６または下控
ロール１４のロールチョック３２のいずれか一方に装備
し、連結ピン３４，３５をスラスト受け機構２０のピン
２３と兼用するようにする。

【００３６】このような水平圧延機３０によれば、ワー
クロールクロスによって生じるスラスト力のうち、ワー
クロール１１，１２と控ロール１３，１４との間では相
殺することができ、それぞれのロールにスラスト受け機
構２０を設けること無く、４本のロールに対して２つの
スラスト受け機構２０でスラスト力を完全に支持するこ
とができる。

【００３７】これにより、簡単な構造でスラスト力を受
けることができ、ワークロールクロスミルを実現でき
る。

【００３８】次に、この発明の水平圧延機のさらに他の
一実施例について、図３により説明するが、これまでの
実施例と同一部分には同一番号を記し説明は省略する。

【００３９】この水平圧延機４０では、図３に示すよう
に、ロールクロスによって生じるスラスト力をロールチ
ョックの連結によって相殺する場合の連結するロールチ
ョックが図２の場合と異なっている。

【００４０】この水平圧延機４０では、上下のワークロ
ールチョック１６に短いブラケット４１が設けられ、こ
れらブラケット４１同志が連結ピン４２で連結されると
ともに、上下控ロールチョック３２には長いブラケット
４３が設けられ、これら長いブラケット４３同志が連結
ピン４４で連結されている。

【００４１】そして、上下のワークロールチョック１６
のいずれかに図１で説明したスラスト受け機構２０と同
一のものが設けられ、ピン２３として連結ピン４２が兼
用される。また、上下控ロール１３，１４のロールチョ
ック３２のいずれか一方にもブラケット４３を利用して
図１で説明したスラスト受け機構２０と同一のものが設
けられ、この場合には、ピン２３は別になっている。

【００４２】このような水平圧延機４０によれば、ワー
クロールクロスによって生じるスラスト力のうち、上下
ワークロール１１，１２の間および上下控ロール１３，
１４の間でそれぞれ相殺することができ、それぞれのロ
ールにスラスト受け機構２０を設けること無く、４本の
ロールに対して２つのスラスト受け機構２０でスラスト
力を完全に支持することができる。

【００４３】これにより、簡単な構造でスラスト力を受
けることができ、ワークロールクロスミルを実現でき
る。

【００４４】なお、上記水平圧延機３０，４０では、４
つのロールのうち２つを連結ピンで連結してスラスト力
を相殺するようにし、さらに少なくとも連結された２つ
のロールチョックの一方にスラスト受け機構を設けるよ
うにしたが、スラスト力の完全な相殺ができる場合に
は、スラスト受け機構を省略するようにしても良く、一
層構造が簡単なワークロールクロスミルを実現すること
ができる。

【００４５】また、上記各実施例では、水平圧延機を４
段圧延機で構成した場合で説明したが、６段圧延機など
で構成するようにしても良い。

【００４６】また、この発明は上記実施例に限らず、こ
の発明の要旨を変更しない範囲で各構成要素に変更を加
えるようにしても良い。

【００４７】

【発明の効果】以上、実施例とともに具体的に説明した
ようにこの発明の水平圧延機によれば、上下ワークロー
ルのみをクロスさせるワークロールクロスミルとし、ロ
ールクロスによってスラスト力が生じるワークロールお
よび控ロールの一方のロールチョックに垂直なピン等で
支持板を回動可能に取付け、これら支持板の両面をハウ
ジングに取付けたサポートブロックの車輪で挾むように
してスラスト力を受けるようにしたので、ワークロール
をクロスしても支持板を常に板進行方向と平行となるよ
うにし、簡単な機構で安定した状態でスラスト力を支持
することができる。

【００４８】また、この水平圧延機によれば、上下ワー
クロールのみをクロスさせるワークロールクロスミルと
し、ロールクロスによって生じるスラスト力が上下ワー
クロールと上下控ロールの間などでほぼ大きさが等しく
方向が逆向きであることから、スラスト力を相殺できる
ロールチョク同志として上ワークロールと上控ロールお
よび下ワークロールと下控ロール、あるいは上下ワーク
ロール間および上下控ロール間を機械的に連結し、連結
された２つのロールチョックの少なくとも一方に第１の
発明と同一構成のスラスト受け機構を設けるようにした
ので、発生スラスト力の大部分を相殺し、わずかに残る
スラスト力があってもこれらを簡単な機構で安定した状
態で支持することができる。

【００４９】さらに、この水平圧延機によれば、上下ワ
ークロールのみをクロスさせるワークロールクロスミル
とし、ロールクロスによって生じるスラスト力が上下ワ
ークロールと上下控ロールの間などでほぼ大きさが等し
く方向が逆向きであることから、スラスト力を相殺でき
るロールチョク同志として上ワークロールと上控ロール
および下ワークロールと下控ロール、あるいは上下ワー
クロール間および上下控ロール間を機械的に連結するよ
うにしたので、発生スラスト力を完全に相殺するように
して簡単な機構でスラスト力を支持することができる。

【００５０】これにより、従来のペアクロスミルに比
べ、板クラウン制御能力の高いワークロールクロスミル
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の水平圧延機の一実施例かかる上ワー
クロール部分のみを示す概略水平断面図である。

【図２】この発明の水平圧延機の一実施例かかるロール
端部分の部分正面図である。

【図３】この発明の水平圧延機の他の一実施例かかる上
ワークロール部分のみを示す概略水平断面図およびロー
ル端部分の部分正面図である。

【図４】この発明の適用対象の水平圧延機の一例のロー
ル配置の概略斜視図である。

【図５】従来のロールクロス機構およびスラスト受け機
構の平面図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０ 水平圧延機 １１，１２ 上下ワークロール １３，１４ 上下控ロール １５ クロス機構 １６ ワークロールチョック １７ ハウジング １８ クロス用シリンダ １９ ロッド ２０ スラスト受け機構 ２１ ブラケット ２２ 支持板 ２３ ピン（垂直軸） ２４ スラスト受け部 ２５ ガイド溝 ２６ サポートブロック ２７ サポートシリンダ ２８ 車輪 ３１ ブラケット ３２ 控ロールチョック ３３ ブラケット ３４ 連結ピン ３５ 連結ピン ４１ ブラケット ４２ 連結ピン ４３ ブラケット ４４ 連結ピン Ｌ 板進行方向 Ｗ 圧延板 Ｆw ，Ｆw ，Ｆb ，Ｆb スラスト力

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−34612（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337524（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−317933（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−15320（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−293518（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−277529（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162904（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−91807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−38601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−88564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−279305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 13/14 B21B 29/00 B21B 31/02 B21B 1/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも４本のロールを備え上下ワー
   クロールのみを水平面内で板進行直角方向に対してクロ
   スさせる水平圧延機において、上記ワークロールおよび
   これに接するロールの一方のロールチョックに垂直軸回
   りに回動可能なスラスト支持板を設け、この支持板の両
   面に沿って転動してスラスト力を受ける車輪が設けられ
   たサポートブロックをハウジング外面に沿って摺動可能
   に設けたことを特徴とする水平圧延機。
2. 【請求項２】 少なくとも４本のロールを備え上下ワー
   クロールのみを水平面内で板進行直角方向に対してクロ
   スさせる水平圧延機において、上記ワークロールおよび
   これに接するロールのほぼ同一の大きさで逆方向のスラ
   スト力が生じる一方のロールチョック同志を機械的に連
   結し、これら連結されたロールチョックの少なくともい
   ずれか一方に垂直軸回りに回動可能なスラスト支持板を
   設け、この支持板の両面に沿って転動してスラスト力を
   受ける車輪が設けられたサポートブロックをハウジング
   外面に沿って摺動可能に設けたことを特徴とする水平圧
   延機。
3. 【請求項３】 少なくとも４本のロールを備え上下ワー
   クロールのみを水平面内で板進行直角方向に対してクロ
   スさせる水平圧延機において、上記ワークロールおよび
   これに接するロールのほぼ同一の大きさで逆方向のスラ
   スト力が生じる一方のロールチョック同志を機械的に連
   結したことを特徴とする水平圧延機。