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技術 圧延機のためのロ—ルの交差、オフセット、曲げ及び移動システム

出願人 ダニエリユナイティド、アディビジョンオブダニエリコーポレイションインターナショナルローリングミルコンサルタンツインコーポレイテッド
発明者 ブラディミアービーギンズバーグ
出願日 1999年5月20日 (22年7ヶ月経過) 出願番号 1999-140648
公開日 2000年1月18日 (21年11ヶ月経過) 公開番号 2000-015310
状態 特許登録済
技術分野 圧延機 圧延ロール・圧延スタンド・圧延機の駆動
主要キーワード シリンダ構造体 プッシャガイド シリンダセット ピストン構造体 位置調整器 プッシャ板 オフセット力 圧力モード
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図面 (10)

課題

単一の一体型装置を提供することである。

解決手段

ブロック及びベアリングの上に取り付けられ、ワークロールチョックを、少なくともワークロールの一端上のチョックに関連して加圧する回転式プッシャ部材と、圧延機ハウジングに取り付けられ、圧延方向に移動可能であり、各々がプッシャ部材の一端に接続されたピストンの自由端を有している油圧ピストンシリンダ装置の第1セットとを含み、シリンダ起動すると、プッシャ部材によってロールチョック上に加わる力でワークロールを交差あるいはオフセットすることができることを特徴としている。

概要

背景

概要

単一の一体型装置を提供することである。

ブロック及びベアリングの上に取り付けられ、ワークロールチョックを、少なくともワークロールの一端上のチョックに関連して加圧する回転式プッシャ部材と、圧延機ハウジングに取り付けられ、圧延方向に移動可能であり、各々がプッシャ部材の一端に接続されたピストンの自由端を有している油圧ピストンシリンダ装置の第1セットとを含み、シリンダ起動すると、プッシャ部材によってロールチョック上に加わる力でワークロールを交差あるいはオフセットすることができることを特徴としている。

目的

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請求項1

(a)上部ワークロールおよび下部ワークロールであって、それぞれのロールネック部を有する上部ワークロールおよび下部ワークロールと、(b)前記それぞれのワークロールの端部および側部に設けられた圧延機ハウジングポストと、(c)前記それぞれの隣接するハウジングポストに設けられ、それぞれのワークロールから離間されたブロックと、(d)前記それぞれのワークロールの端部付近に固定されたロールチョックと、(e)前記それぞれのチョックと対応しているロールネックとのあいだに設けられたベアリングと、(f)シリンダがそれぞれのハウジングポストに設けられ、ピストンの自由端が対応しているチョックの方に向けられてなる第1セットの液圧ピストンシリンダ構造体と、(g)前記ブロックに設けられた対応しているシリンダに連結され、対応しているチョックの方に移動自在であるとともに対応しているチョックから離れるように移動自在であり、当該チョックに当接しうるプッシャ部材であって、前記それぞれのワークロールの少なくとも1つの端部に対応している該プッシャ部材が、対応しているシリンダの作動時に、該チョックを圧延方向に移動するのに適したプッシャ部材とからなるロール機における複数のワークロールの複合ロール交差およびオフセットのためのシステムであって、前記複数のワークロールが、前記プッシャ部材を通じて対応しているシリンダによってロールに付与された力の大きさおよび方向に応じて互いに交差されるか、または、オフセットされてなるロール機における複数のワークロールの複合ロール交差およびオフセットのためのシステム。

請求項2

前記ワークロールの隣接する一端に設けられたプッシャ部材が、それぞれ、対応しているシリンダとチョックとのあいだにブロックに設けられた、ガイド孔を有するプッシャガイドと、該ガイド孔内で摺動自在であり、一端において対応しているシリンダに連結され、他端において対応しているチョックに連結された長く延びたプッシャアームとを備えてなる請求項1記載のシステム。

請求項3

前記それぞのワークロールの少なくとも一端に設けられたチョックの直径が、該チョックの残りの部分と比較して拡大されており、該チョックの一端に、対応しているプッシャアームに面している第1スロットが設けられてなる請求項2記載のシステム。

請求項4

前記プッシャの一端が前記対応している第1スロットに設けられ、プッシャアームの作動時に、ロールが交差またはオフセットする力がチョックに印加され、前記ワークロールの軸方向の移動が実質的に防止されてなる請求項3記載のシステム。

請求項5

前記それぞれのワークロールの一端に設けられたチョックが、長手方向に沿って一様な直径のシリンダの形をとっており、該チョックがチョックの外側表面上に設けられた硬化された第1接触板を有し、前記プッシャ部材が、第2接触板が設けられたプッシャプレートを備えており、該プッシャプレートの一端において、対応しているブロックに対して旋回自在であり、該プッシャプレートの他端において、対応している第1ピストン/シリンダ構造体のピストンに対して旋回自在であり、対応している第1シリンダの作動時に前記第1接触板と接触し、これによって、第1および第2接触板との接触を通じて、ロール交差力またはロールオフセット力がシリンダからチョックに付与され、対応しているワークロールの軸方向の移動が許されてなる請求項1記載のシステム。

請求項6

前記それぞれのワークロールが、長手方向に沿って一様な直径のシリンダの形をとっており、前記チョックの外側表面錠に設けられた硬化された接触板を有し、前記プッシャ部材が、第1接触板が設けられたプッシャプレートを備えており、該プッシャプレートの一端において、対応しているブロックに対して旋回自在であり、該プッシャプレートの他端において、対応している第1ピストン/シリンダ構造体のピストンに対して旋回自在であり、対応している第1シリンダの作動時に前記第1接触板と接触し、これによって、第1および第2接触板との接触を通じて、ロール交差力またはロールオフセット力がシリンダからチョックに付与され、対応しているワークロールの軸方向の移動が許されてなる請求項1記載のシステム。

請求項7

第2のセットの上部および下部液圧曲げピストン/シリンダ構造体をさらに備え、該構造体が前記それぞれのブロックに設けられており、該それぞの構造体のピストンが、対応しているワークロールチョックと接触することができ、これによって、ストリップおよび/または輪郭を制御し、そして上部ワークロールと下部ワークロールとのあいだの隙間を調整し、交差のあいだにロールチョックが捩じれる傾向を制限するために、ピストンの作動時に、当該チョックを接触して、該チョックを垂直方向に曲げてワークロールを曲げてなる請求項1記載のシステム。

請求項8

ロール機のためのミル複合ワークロールの交差、オフセット、曲げおよびワークロール移動システムであって、それぞれのワークロールの各側部および各端部におけるハウジング部材と、該ハウジング部材に設けられた複数のブロックと、該ワークロールの端部を取り囲むロールチョックと、該複数のブロックのそれぞれに設けられ、対応するロールチョックと接触状態または非接触状態になるように移動自在であるプッシャ部材と、該ハウジングポストのそれぞれに設けられ、かつ対応するプッシャ部材に連結され、対応するチョックと接触するようにプッシャ部材を移動して、それによって対応するシリンダが作動するとき、ワークロールの交差またはオフセットを実現する第1セットの液圧ピストン/シリンダ構造体と、第2セットのロール曲げピストン/シリンダ構造体とを有しており、該第2セットのロール曲げピストン/シリンダ構造体が、対応する第2シリンダが作動するとき、対応するワークロールを上向きまたは下向きに曲げるために、ピストンが対応するロールチョックと接触するように、ブロックに設けられた1対の構造体を備えてなるシステム。

請求項9

対応するブロックにそれぞれ設けられた第3セットのバランスピストン/シリンダ構造体をさらに備え、圧延中のシリンダの作動時には、ストリップの厚さの変化に応じて対応するワークロールの垂直方向の移動にしたがってバックアップロールを上昇させて、所定のロール間隙を維持し、そして、ロールの変更時には、バックアップロールを上昇して、ワークロール変更を許すためにに充分な力によって、ピストンが対応するバックアップロールチョックと接触自在である請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のシステム。

請求項10

前記ワークロールの各端部側のハウジング内に設けられ、ワークロールに平行に設けられ、対応するプッシャガイドに連結されたそれぞれのピストンの自由端を有し、対応するシリンダの作動時に、ワークロールの軸方向に所望の距離だけ対応するワークロールチョックおよび関連するワークロールを移動するのに適した第4の液圧スピストン/シリンダ構造体をさらに備えてなる請求項9記載のシステム。

請求項11

ワーク交差角もとづく、それぞれのワークロール端部のための位置基準信号を発生しうる位置基準信号発生器と、第1シリンダ/ピストン構造体のピストンの位置を決定するための位置変換器と、コントローラおよび圧力変換器から位置基準信号を受け取るためのそれぞれの第1シリンダ用位置調節器と、該第1シリンダの位置または圧力を制御するためのサーボバルブと、該第1シリンダ内の実際の圧力を決定し、対応する第1シリンダ圧力信号を発生するための第1圧力変換器と、該第1圧力変換器からの実際の圧力信号およびあらかじめ設定された圧力信号を受け取るための第1圧力基準発生器であって、ワークロールの反対側の第1圧力基準発生器への入力のための第1圧力基準信号を発生する第1圧力基準発生器と、前記圧力変換器および第1圧力基準発生器からの圧力信号を受け取るための第1圧力調節器であって、前記サーボバルブへ圧力信号を出力する第1圧力調節器と、前記位置調節器と第1圧力調節器とのあいだに設けられ、前記第1シリンダ/ピストン構造体の位置モードまたは圧力モードを発生するためのスイッチとからなる請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のシステム。

請求項12

ワーク交差角にもとづく、それぞれのワークロール端部のための位置基準信号を発生しうる位置基準信号発生器と、第1シリンダ/ピストン構造体のピストンの位置を決定するための位置変換器と、コントローラおよび圧力変換器から位置基準信号を受け取るためのそれぞれの第1シリンダ用位置調節器と、該第1シリンダの位置または圧力を制御するためのサーボバルブと、該第1シリンダ内の実際の圧力を決定し、対応する第1シリンダ圧力信号を発生するための第1圧力変換器と、該第1圧力変換器からの実際の圧力信号およびあらかじめ設定された圧力信号を受け取るための第1圧力基準発生器であって、ワークロールの反対側の第1圧力基準発生器への入力のための第1圧力基準信号を発生する第1圧力基準発生器と、前記圧力変換器および第1圧力基準発生器からの圧力信号を受け取るための第1圧力調節器であって、前記サーボバルブへ圧力信号を出力する第1圧力調節器と、前記位置調節器と第1圧力調節器とのあいだに設けられ、前記第1シリンダ/ピストン構造体の位置モードまたは圧力モードを発生するためのスイッチと、対応するワークロールのそれぞれの側のための交差圧角信号および要求されるロール曲げ力を受取り、第2の圧力基準信号を発生するための第2の圧力基準発生器と、対応する上部および下部の第2の曲げシリンダ内の圧力を決定し、対応する実際の圧力信号を発生するための1対の第2圧力変換器と、該第2の圧力基準発生器からの第2圧力信号および該第2圧力変換器からの実際の圧力信号を受け取るための1対の第2圧力調節器であって、対応する第2圧力変換器によって、第2シリンダ圧力を調節するために対応する第2シリンダへの入力のための圧力制御信号を発生し、これによって曲げ力が対応するチョックおよびワークロールに付与される1対の第2圧力調節器とからなる請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のシステム。

請求項13

複数の第1ピストン/シリンダ構造体を操作の位置モードから操作の圧力モードまで変化させるための手段であって、各構造体を位置モードまたは圧力モードに設定するためのスイッチを含む手段を設ける工程と、ワークロールの1方の側の第1シリンダが位置モードに操作され、該ワークロールの反対側の第1シリンダが圧力モードに操作され、これによって圧力モードの第1シリンダが、固定された位置にもとづく対向する力を有するように、上部および下部ワークロールの各端部に対応するスイッチを設定する工程とからなる請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載のシステムを操作する方法。

技術分野

0001

本発明は、圧延機ワークロールを交差させる、曲げる、オフセットさせる、及び軸方向に移動させる能力を有しており、圧延される金属加工部材(本明細書ではストリップと称する)のエッジドロップを低減し、ストリップのクラウン制御範囲を増大し、局所的なロール摩耗を低減し、ストリップの表面品質を向上させる圧延機システムに関する。

0002

ロールに作用する上述の各機能は、個々には先行技術において周知である。

0003

例えば、ワークロールを軸方向に移動してロールの摩耗を改善し、ストリップの特性を向上させることは、米国特許第4,898,014号明細書に示されている。同特許は、ワークロールの端部に配置されてこうしたロールを軸方向に移動する油圧シリンダ、及びロールチョックに作用してロールチョックの中央における合計ロール曲げ力をロール移動範囲に分配する多数のロール曲げシリンダを提供している。

0004

ロールの交差は、米国特許第4,453,393号明細書によって例示されている。同特許は、対のロール交差、即ちワークロール及びバックアップロール双方の交差を具現しており、ハウジングに取り付けられたジャッキ付属ブラケットとがロールベアリングケース上に力を加え、それを通じてロールチョックに力が加わってロール交差が実行される。その他ロール交差に関しては、日本国特許公報特開昭52−77526号公報、特開昭52−77527号公報、特開昭53−127353号公報、特開昭62−26304号公報およびヨーロッパ特許出願公開第0 553 480 A3号公報が様々なシステムを提示している。

0005

ロールの交差と移動の組合せは、例えば米国特許第5,655,398号に記述されている。同特許は、各ワークロールの端部における軸方向に移動するシリンダに加えて、ロールが移動するとロールを交差させるロールチョック上の傾斜表面を提供している。ヨーロッパ特許出願公開第0 506 138 A1号公報もまた、油圧ジャッキがロールチョック上で圧延方向に力を加えることによりワークロールを交差させ、追加の油圧シリンダが各ワークロールの端部に配置されていてロールチョックを軸方向に押しロールを移動させるような、ロールの交差及び移動を提示している。ロールの交差及び移動のための類似構造は、日本国特許公報特開平7−60310号公報にも示されている。

0006

日本国特許公報特開昭61−259812号公報は、ロールを移動、オフセット及び交差させる装置を開示している。同装置には、ストリップの圧延方向に移動可能な表面が傾斜したウェッジ部材の第1対と、ロールチョックとの共通部材上に取り付けられ、ロールの軸方向に移動可能であり、第1ウェッジ部材へとスライド可能であるウェッジ部材の第2対とが提供されており、ワークロールの軸方向移動、オフセット及び交差が可能である。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、マイウェスト(Mae West)ブロック及びベアリングの上に取り付けられ、ワークロールチョックを、少なくともワークロールの一端上のチョックに関連して加圧する回転式プッシャ部材と、圧延機のハウジングに取り付けられ、圧延方向に移動可能であり、各々がプッシャ部材の一端に接続されたピストンの自由端を有している油圧ピストンシリンダ装置(「シリンダ」)の第1セットとを含み、シリンダが起動すると、プッシャ部材によってロールチョック上に加わる力でワークロールを交差あるいはオフセットすることができる、新たな改良された装置を提供している。

0008

マイウェストブロックには油圧ロール曲げシリンダの第2セットが取り付けられている。各シリンダは、チョックとの間を往復移動することが可能であり、上側及び下側の各チョック上で、ワークロールが交差する間にロールチョックが捻れあるいは回転することのないような方向に垂直の力を掛ける。

0009

本発明の装置はまた、ワークロールの軸方向に伸長する油圧シリンダの第3セットを含んでいる。この油圧シリンダの第3セットは、起動と同時にプッシャ部材及び関連するロールチョックにワークロールの軸方向への力を加え、こうしたロールを移動させる。ロールの移動と交差またはオフセットとの組合せは、第1及び第3のシリンダセット共働によって、プッシャ部材をロールの軸方向及び圧延方向の両方へ移動させることにより実施される。

発明を実施するための最良の形態

0010

まず、本発明によるロールの交差及びオフセットの組合せを示す図1を参照すると、上部ワークロール1がロールネック2を有し、ロールネック2が、概して数字3及び4で指示されているロールチョック内に、ネック2とチョック3及び4との間に配置されたベアリング6及び7によって回転式に取り付けられている。ある好適な実施例では、チョックは他のチョックよりも幅の広いオフセットされた端部8を有することが可能であり、また図1の装置の右手側の端に示されているように、その中にスロット9を有している。下側のワークロールの端部には、同様のチョック3a及び4a(図1には示されていない。図8参照)が供給されている。マイウェスト(Mae West)ブロック(以下、単に「ブロック」という)11〜14は、各ワークロールの両端に向かい合った圧延機ハウジングポスト16〜19に取り付けられている。図1には、上部ロールだけが示されている。またブロックには、プッシャガイド21、22(下部ワークロール用)及び23、24(上部ワークロール用)も設置されている。プッシャガイドの中には、プッシャアーム25、26(下部ワークロール用)及び27、28(上部ワークロール用)が、各々その一端を対応する油圧シリンダ29〜32(図1の右側及び図4参照)のピストンに接続されて設置されている。図1は上部ワークロールのみを示しているが、下部ワークロールにもまた、シリンダ29〜32に対応するシリンダ29a〜32aを含む同様のロール交差及びオフセット手段が提供されている。

0011

図1が示す装置では、図の左側にロールチョック及び交差手段の代替実施例が示されている。この場合、チョック4は、ロールネックの周囲に取り付けられ、焼き入れ鋼等の第1接触板33を上部に設置した円柱部材を備えている。シリンダ29及び30のピストン棒は、プッシャ板対34、36の各々の一端に回転式に接続されている。プッシャ板34、36の反対側の一端は、各々対応するブロックに回転式に接続されている。各プッシャ板の上には、下側の接触板33と接触可能な円形硬化された第2接触板35が設置されている。両接触板は、共に硬化された耐磨耗性の接触面を提供する。この場合もまた、下部ワークロールの交差及びオフセットが同様に構成される。

0012

図1の右側に示されたプッシャアームタイプのロール交差メカニズムは、ワークロールの両端にも、また図4が示すように一端のみにも使用することができる。シリンダ29〜32が起動すると、プッシャアームがチョック3及び4(あるいは下部ワークロールの場合はチョック3a及び4a)に圧力を掛け、チョック及び付属のワークロールが圧延方向に移動し、ワークロールが例えば角度αだけ交差する。図1の左側に示された代替実施例の場合、シリンダ29及び30は、ロールの交差負荷を、図1の右側に示された軸方向に抑制するプッシャアーム27及び28ではなくプッシャ板34及び36を通じて伝達するため、ロールチョック4とプッシャ板34及び36との間の接触面にすべり接続が提供され、交差の間のチョックの回転動作に起因するロールの左移動の傾向に応答した軸方向の抑制なしに、ロールを軸方向に移動させることができる。

0013

図1及びさらに詳しくは交差した上下ロールを示す図8に示されているように、ブロック13及び14の内部には、4対のロール曲げシリンダである、上部ワークロール1の一端の場合は37及び39、下部ワークロール1aの同じ一端の場合は38及び40を備えたピストン/シリンダアッセンブリの第2セットが設置されている。同様に、各下部ワークロールの他端にも、相応のシリンダ37a〜40a(図示されていない)が供給されている。こうした曲げシリンダは、ワークロールをストリップ形状に曲げる場合、および/または輪郭制御において、また上下のワークロール間のロール間隙を調整する際に有効である。

0014

図7にさらに詳しく示されているように、力Fはベアリング6の中央には付与されないため、力の成分F3及びF4が等しくなければ、チョック3は回転する、あるいは捻れる傾向がある。曲げシリンダ37〜40及び37a〜40aを使用すれば、ロール交差中のこうしたチョックの捻れまたは回転が防止される。

0015

さらにブロックには、平衡用ピストン/シリンダアッセンブリの第3セット41が、対応するロール曲げシリンダに隣接配置されて取り付けられている。平衡用シリンダが(図示されていない起動手段によって)起動されると、対応するバックアップロール45(図8に一部が点線で示されている)のロールチョックに、ロール交代中はバックアップロールを持ち上げるだけの平衡力が、また圧延中はストリップの厚さの変更に応じてバックアップロールを持ち上げ、既定のロール間隙を維持するだけの平衡力が掛かる。

0016

図3及び4は、上部ロール1が圧延方向に下部ロール1aからオフセットされた状態を強調的に示している。図1に関連して行ったロール交差の説明と同じメカニズムがロールのオフセットの場合にも使用されており、ワークロールの両端のロールチョックには、シリンダ29〜32によりプッシャ部材(プッシャアーム25〜28またはプッシャ板)を通じて等しいオフセット力が加えられる。これにより、両ワークロールは、一方は圧延方向へ、他方は圧延方向とは逆の方向へと、互いにオフセットされる。こうしたロールのオフセットは、圧延されるストリップへとせん断応力τi及びτ2を導入し、ストリップ表面が改善される。

0017

上部ワークロールを示す図5には、図1及び図2の装置の拡張部分が示されており、またワークロールを軸方向に移動するための手段、及び図1及び図2に示された独自のロール交差及びオフセットメカニズムに基づく上述のような移動及び交差またはオフセットの組合せが提示されている。従って、上部及び下部ワークロールの各々に、概して数字42及び43で指示される油圧ピストン/シリンダアッセンブリの第4対が、両ワークロールの軸方向に伸長する形でワークロールの中心線から間隔を置いて提供されている。ハウジング45に包囲されたピストン44及び46は、例えばピストンの端部をピン49でプッシャガイド内のスロット47及び48に固定することにより対応するプッシャガイド23、24に接続された自由端を有している。従って、シリンダ42、43が起動すると、プッシャガイド23、24及び付属のプッシャ板27及び28が左に押され(図2)、これによりチョック3を通じて作動するプッシャ板がワークロールを左の軸方向へ押しやる。同時に、あるいは同調されたタイミングで、同一の装置により、ロールは交差あるいはオフセット、及び軸方向に移動され得る。上下ワークロール双方の端部に、同様の移動手段を提供することができる。

0018

本発明の1つの特徴は、油圧式のロール交差及びオフセットシリンダ29〜32及び29a〜32aを、位置モード及び圧力モードの特殊な構成で、例えば、ワークロールの片側のシリンダを位置モードに、また同じワークロールの反対側の対向するシリンダを圧力モードに設定して作動させるため、圧力モードのシリンダが固定的な、位置に基づく対向力を保有し、これによりすべてのシリンダが位置モードであれば発生するような対向するシリンダによる「反発」が回避されることにある。後者の場合は、完全に機械的システムに相当するため、対向する両シリンダは正確に同期して動作しなければならない。そうでなければ、両シリンダは故障する可能性がある。油圧システムでは、圧力モード制御によってこの可能性が回避され、両シリンダはこうした問題を伴なうことなく何れかが速く、あるいは遅く動作することが可能である。最初に例えば圧延方向に移動されたワークロールが、次に反対方向へと移動されると、対向する両シリンダの位置/圧力モードが変わり、原初の位置モードは圧力モードに、圧力モードは位置モードになる。従って、この位置/圧力モード(主/従関係)は、従来の運転モードよりも優れた動作上の柔軟性を提供する。

0019

図6は、圧延装置をロールの交差及びオフセットにおける前述の技術に従って操作するための制御図であり、ロール交差及びオフセットのメカニズムを上部ロールの場合について示している。

0020

この図では、上部ワークロールの交差及びオフセットが、例えばロール交差では角度αによって示されているが、この角度は位置基準発生器51に供給される。この位置基準発生器は、位置調整器52〜55の各々に入力するための位置基準信号S1r〜S4rを生成する。位置調整器52〜55は、サーボ弁56〜59により、図4に示された「a」及び「b」位置を有する操作モードスイッチ61〜64を介して作動し、位置変換器66〜69によって表示される通りにシリンダ29〜32の位置を制御する。圧力調製器70〜73は、弁56〜59を介して作動し、位置変換器73−76によって表示される通りにシリンダ29〜32の圧力を制御する。

0021

角度αによるロール交差の間、スイッチ61及び64は位置「a」に置かれてシリンダ29及び32を位置モードに配置し、スイッチ62及び63は位置「b」に置かれてシリンダ30及び31を圧力モードに配置するため、位置モードの各シリンダは、本発明に従って圧力モードのシリンダと対向する。圧力基準信号は、圧力基準発生器77〜80によって生成される。例えば、信号P2r及びP3rは、それぞれ既定値P20及びP30(最大シリンダ圧の約80%以下)、及び対向シリンダ29及び32内の実際圧力を表す圧力信号P2a及びP3aに基づいて圧力基準発生器78及び79により生成される。図6に示されるように、信号P2r及びP3rは、それぞれ圧力調整器71及び72に入力される。同様に、信号P1r及びP4rは、同様の既定基準及び実際のシリンダ圧力に基づいて圧力基準発生器77及び80により生成され、各々圧力調整器70及び73に入力される。

0022

圧延の間は、シリンダ29〜32の運転モードが逆にされ、シリンダ30及び31が位置モードにあって、位置調整器53及び54によりサーボ弁57及び58を介して、ロール交差に帰因して生成される(図6に示されているような)圧力F2及びF3に耐えるべく制御される。同時に、シリンダ29及び32は圧力モードにあり、既定の圧力基準P10及びP40、及びシリンダ30及び31内の実際圧力P2a及びP3aに基づいた圧力基準発生器77及び80からの圧力基準信号P1r及びP4rに従って、圧力調整器70及び73によりサーボ弁56及び59を介して制御される。

0023

下部ワークロールの操作手段及び制御も、図6に示された上部ワークロールの場合と類似したものであることは理解されるであろう。

0024

図6及び図7から分かるように、ロール交差の間に生成される逆方向の力F1、F2及びF3、F4は、図6にワークロールの対向する端部におけるA点及びB点として示されているワークロールベアリングの中心には印加されない。不均等に印加される力に帰因するチョックの捻れを防止するためには、ワークロールベアリングの中心A及びBに対する力のバランスが維持されなければならない。この目的は、以下の関係性を適用することによって促進される。

0025

A点に関しては、F1×a1=F2×a2 (式1)
B点に関しては、F3×a3=F4×a4 (式2)
ただし、a1は、シリンダ29に対する力F1の印加点からA点までの距離、a2は、シリンダ30に対する力F2の印加点からA点までの距離、a3は、シリンダ31に対する力F3の印加点からB点までの距離、a4は、シリンダ32に対する力F4の印加点からB点までの距離であり、またいずれの場合も、距離a1〜a4は、交差圧延角度αによって影響される。

0026

上述のように、ロール曲げシリンダの機能の1つは、図8に示される通り、ロール曲げの制御及びロール交差の間のチョックの捻れの防止を補助することにある。この図では、ロール交差角αが圧力基準発生器81に入力される。圧力基準発生器81は、角度α及び合計ロール曲げ力Fbに基づいて圧力基準信号Pr1及びPr2を生成する。こうした圧力基準信号は各々、シリンダ37及び39の圧力から圧力変換器84及び85によって生成された実際の圧力信号Pa1及びPa2と共に、圧力調整器82及び83に入力される。

0027

上下ワークロール1及び1aの中心に対しては、次のようなバランスの力のモーメントが提供される。

0028

Fb1×C1=Fb2×C2 (式3)
ただし、C1は、上部ロール1の中心線から油圧ロール曲げシリンダ37の中心線までの距離、及び下部ロール1aの中心線からシリンダ40の中心線までの距離、C2は、上部ロール1の中心線から油圧ロール曲げシリンダ39の中心線までの距離、及び下部ロール1aの中心線からシリンダ38の中心線までの距離である。

0029

力Fb1及びFb2の値は、図5に関して記述された先の制御手段によって、式3のモーメントのバランスを維持するように決定される。

0030

同様の処置が、下部ワークロール及び各ワークロールの他端に対しても行われる。

0031

図8の装置の平面図を表す略図を構成している図9では、ワークロールが角度αで交差する場合の、ロール曲げシリンダ、例えば図8に示された上部ワークロール1の対向する両端に配置された上部ロール1シリンダ37及び39、に適用可能な寸法パラメータが示されている。パラメータC1及びC2は式3に関連して先に記載された通りのものであり、C0は、ワークロール1の一端から距離Lを隔てた各シリンダ37及び39の中心線と交差されていないロール1の中心線との間の固定距離であり、またa及びbは、αをロール交差角度として、シリンダ37及び39の中心を通る線が、非交差及び交差ワークロール1のそれぞれの中心線と交差する点である。

発明の効果

0032

本発明により、圧延機のワークロールは圧延方向に交差、オフセットさせることが可能であり、またロールの軸方向に移動させることができるため、ワークロール操作上のこうした周知の利得が操作能力を改良された単一の一体型装置によって提供される。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明による装置の一部の平面図であり、ワークロール交差のメカニズムを示す図である。
図2ロールの交差の場合と同じメカニズムを使用したワークロールのオフセットを示す、図1に類似した図である。
図3ワークロールをオフセットさせた金属ストリップの圧延の端面図である。
図4圧延中のオフセットされたワークロール対の平面略図である。
図5頂部ワークロール及び関連ロールの交差手段の一端の同類図であり、ロール交差を伴う場合あるいは伴わない場合のワークロール移動のための手段をさらに示している。
図6本発明によるロールの交差及びオフセット手段の一実施例の平面図、及びその制御システム図を含む図である。
図7ワークロール端部をロールチョック及びプッシャ部材と共に拡大した詳細図であり、ロール交差によって生成される力を示す説明図である。
図8交差されたワークロール対の例えば図6が示すワークロールの右端、及びロール曲げのための第2油圧シリンダセット方向を見た端面図、及びかかる手段の制御システム図及びその操作図を含む説明図である。
図9図8に示されたロール曲げシリンダによって加えられるロール曲げ力の決定に関連するパラメータを示す概略説明図である。

--

0034

1 上部ワークロール
1a 下部ワークロール
2ロールネック
3、4、3a、4aロールチョック
6、7ベアリング
16、17、18、19圧延機ハウジングポスト
13、14ブロック
27、28プッシャアーム
29、30、31、32シリンダ
33接触板
35 第2接触板
34、36プッシャ板
37、38、39、40、 第2セットのロール曲げピストン/シリンダ構造体
37a〜40a
41 第3セットのバランスピストン/シリンダ構造体
42、43 第4セットの液圧ピストン/シリンダ構造体
45 バックアップロール

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