JPH0536123B2 - - Google Patents
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- JPH0536123B2 JPH0536123B2 JP14694788A JP14694788A JPH0536123B2 JP H0536123 B2 JPH0536123 B2 JP H0536123B2 JP 14694788 A JP14694788 A JP 14694788A JP 14694788 A JP14694788 A JP 14694788A JP H0536123 B2 JPH0536123 B2 JP H0536123B2
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- Japan
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- roll
- sleeve
- shaft
- rolls
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/028—Variable-width rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/08—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
- B21B1/088—H- or I-sections
- B21B1/0886—H- or I-sections using variable-width rolls
-
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- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/08—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process
- B21B13/10—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane
- B21B2013/106—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane for sections, e.g. beams, rails
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- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B2035/005—Hydraulic drive motors
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- B21B2203/02—Backlash elimination
-
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はＨ形鋼を製造する場合などにおいて
使用するユニバーサル圧延機のとくに水平ロール
に用いて好適なロール幅の変更が可能な圧延ロー
ルに関するものである。
使用するユニバーサル圧延機のとくに水平ロール
に用いて好適なロール幅の変更が可能な圧延ロー
ルに関するものである。
（従来の技術）
Ｈ形鋼の圧延には上下一対の水平ロールと、左
右一対の垂直ロールを同一スタンドに組込んだユ
ニバーサル圧延機を使用するのが一般的である。
右一対の垂直ロールを同一スタンドに組込んだユ
ニバーサル圧延機を使用するのが一般的である。
従来このような圧延機にてＨ形鋼を製造する場
合、Ｈ形鋼のフランジ幅は垂直ロールのロール幅
以内であればそのサイズを自由に変更できるが、
Ｈ形鋼のウエブの高さｈはｈ＝Ｗ＋2t1すなわち
フランジ厚みt1と水平ロールのロール幅Ｗとによ
つて決定されるため次のような問題があつた。
合、Ｈ形鋼のフランジ幅は垂直ロールのロール幅
以内であればそのサイズを自由に変更できるが、
Ｈ形鋼のウエブの高さｈはｈ＝Ｗ＋2t1すなわち
フランジ厚みt1と水平ロールのロール幅Ｗとによ
つて決定されるため次のような問題があつた。
(1) 水平ロールの端面でフランジ内面を圧下、圧
延するためロール端面における摩耗が激しく同
一圧延チヤンス内においても圧延量の増加に伴
いウエブ高さの不足をきたし一定のサイズにな
る製品を安定して得ることができず、これを回
避するためにはロールの頻繁な取替を必要とし
た。
延するためロール端面における摩耗が激しく同
一圧延チヤンス内においても圧延量の増加に伴
いウエブ高さの不足をきたし一定のサイズにな
る製品を安定して得ることができず、これを回
避するためにはロールの頻繁な取替を必要とし
た。
(2) フランジ幅は自由に選択できるのに対しウエ
ブ高さは１ロール、１サイズしか選択できな
い。
ブ高さは１ロール、１サイズしか選択できな
い。
(3) Ｈ形鋼のｈ＝Ｗ＋2t1において、ウエブ高さ
ｈを一定としたいわゆる外矩一定のＨ形鋼は同
一呼称サイズでもフランジ厚みt1が多種類ある
ので水平ロールのロール幅Ｗを必要フランジ厚
みt1により適宜変更する必要があるが、これに
対応させるためにはロールの頻繁な取替を必要
とするため生産性が阻害されるとともに工数が
かさむ。
ｈを一定としたいわゆる外矩一定のＨ形鋼は同
一呼称サイズでもフランジ厚みt1が多種類ある
ので水平ロールのロール幅Ｗを必要フランジ厚
みt1により適宜変更する必要があるが、これに
対応させるためにはロールの頻繁な取替を必要
とするため生産性が阻害されるとともに工数が
かさむ。
(4) 寸法精度の向上を図るため水平ロールのロー
ル幅ＷをＨ形鋼の内矩寸法W1に合致させるべ
く頻繁な加工を施すためロール原単位が高くな
る（第４図参照）。
ル幅ＷをＨ形鋼の内矩寸法W1に合致させるべ
く頻繁な加工を施すためロール原単位が高くな
る（第４図参照）。
上記の問題の解決を試みたものとして例えば特
開昭61−262407号、同61−169105号公報には一対
のスリーブロールの間にロール幅調整用のスペー
サを挿入しロールの摩耗に対処する技術が（第５
図参照）、また特開昭61−262407号公報には、ス
クリユーおよびナツトの噛合せによりスリーブロ
ールをロールセンターを中心に左右に移動させロ
ール幅を調整する技術が、あるいは特開昭59−
202101号公報、特開昭61−172605号公報、特開昭
63−56302号公報には斜行ロールを用いて形鋼の
ウエブ高さを自由に変更する技術がそれぞれ開示
されている。
開昭61−262407号、同61−169105号公報には一対
のスリーブロールの間にロール幅調整用のスペー
サを挿入しロールの摩耗に対処する技術が（第５
図参照）、また特開昭61−262407号公報には、ス
クリユーおよびナツトの噛合せによりスリーブロ
ールをロールセンターを中心に左右に移動させロ
ール幅を調整する技術が、あるいは特開昭59−
202101号公報、特開昭61−172605号公報、特開昭
63−56302号公報には斜行ロールを用いて形鋼の
ウエブ高さを自由に変更する技術がそれぞれ開示
されている。
（発明が解決しようとする課題）
ところでスリーブロールの間にスペーサを挿入
する方式のものは、水平ロールをオフラインにお
いてスタンドから取外さなければならず生産能率
を阻害すること、組立分解工数がかさむこと、ロ
ール幅の微調整が困難であること等の問題があ
り、スリーブロールを移動させる方式のものにつ
いては、これを駆動させるための構造が複雑にな
ること、ロールの横剛性が低くなること、圧延荷
重が加わると水平ロールがその軸方向にがたつく
ため製品の寸法精度が悪い等の問題があつた。ま
た斜行ロールを用いる場合には、設備の構造が複
雑でしかもこれにかかる費用が膨大となる不利が
あつた。
する方式のものは、水平ロールをオフラインにお
いてスタンドから取外さなければならず生産能率
を阻害すること、組立分解工数がかさむこと、ロ
ール幅の微調整が困難であること等の問題があ
り、スリーブロールを移動させる方式のものにつ
いては、これを駆動させるための構造が複雑にな
ること、ロールの横剛性が低くなること、圧延荷
重が加わると水平ロールがその軸方向にがたつく
ため製品の寸法精度が悪い等の問題があつた。ま
た斜行ロールを用いる場合には、設備の構造が複
雑でしかもこれにかかる費用が膨大となる不利が
あつた。
上記の如き従来の問題を解消し、一定のサイズ
になる形鋼あるいはサイズの異る形鋼を製造する
場合において、とくにユニバーサル圧延機の水平
ロールに用いて好適な幅可変圧延ロールを与える
ことがこの発明の目的である。
になる形鋼あるいはサイズの異る形鋼を製造する
場合において、とくにユニバーサル圧延機の水平
ロールに用いて好適な幅可変圧延ロールを与える
ことがこの発明の目的である。
（課題を解決するための手段）
この発明は操作側ロールおよび駆動側ロールを
それぞれ固定保持した一対のスリーブロールを備
え、該スリーブロールの何れか一方を軸受を介し
て回転自在に片持ち支持し、他方を、一端が軸受
を介して回転自在に支持されるとともに他端部域
が上記一方のスリーブロールの貫通孔にはめ合さ
り該一方のスリーブロールとともに回転駆動する
ロール軸に固定保持し、上記一方のスリーブロー
ルの貫通孔にはめ合さるロール軸の軸端部にはロ
ール軸をその軸方向に沿つてスライドさせる移動
手段とこのロール軸の軸方向におけるがたつきを
防止する油圧室を設けたことを特徴とする幅可変
圧延ロールである。
それぞれ固定保持した一対のスリーブロールを備
え、該スリーブロールの何れか一方を軸受を介し
て回転自在に片持ち支持し、他方を、一端が軸受
を介して回転自在に支持されるとともに他端部域
が上記一方のスリーブロールの貫通孔にはめ合さ
り該一方のスリーブロールとともに回転駆動する
ロール軸に固定保持し、上記一方のスリーブロー
ルの貫通孔にはめ合さるロール軸の軸端部にはロ
ール軸をその軸方向に沿つてスライドさせる移動
手段とこのロール軸の軸方向におけるがたつきを
防止する油圧室を設けたことを特徴とする幅可変
圧延ロールである。
さて、第１図〜第３図にこの発明に従う幅可変
圧延ロールを、ユニバーサル圧延機の水平ロール
として組込んだ例について示す。同図における番
号１は被圧延材のＨ形鋼、２ａ，２ｂはＨ形鋼１
のフランジ部外面を圧下する垂直ロール、３ａ，
３ｂは垂直ロール２ａ，２ｂを軸支するチヨツ
ク、４ａ，４ｂはロール幅可変機構を備えた上下
一対の水平ロールである。以下この水平ロール４
ａ，４ｂの詳細についてとくに水平ロール４ａを
例にとつて説明する。なお図面における左側を駆
動装置につながる駆動側、右側を操作側とする。
圧延ロールを、ユニバーサル圧延機の水平ロール
として組込んだ例について示す。同図における番
号１は被圧延材のＨ形鋼、２ａ，２ｂはＨ形鋼１
のフランジ部外面を圧下する垂直ロール、３ａ，
３ｂは垂直ロール２ａ，２ｂを軸支するチヨツ
ク、４ａ，４ｂはロール幅可変機構を備えた上下
一対の水平ロールである。以下この水平ロール４
ａ，４ｂの詳細についてとくに水平ロール４ａを
例にとつて説明する。なお図面における左側を駆
動装置につながる駆動側、右側を操作側とする。
Ｈ形鋼のウエブ部およびフランジ内面の圧下を
司る駆動側ロールLRおよび操作側ロールRRを備
えた２分割構造になるスリーブロールのうち、ま
ず駆動側ロールLRを固定保持したスリーブロー
ル５ａはその貫通孔Ｈにおいてロール軸６に焼ば
めされていて、このロール軸６の一端は軸受７を
介してハウジング８に嵌合させたチヨツク９に支
持される。
司る駆動側ロールLRおよび操作側ロールRRを備
えた２分割構造になるスリーブロールのうち、ま
ず駆動側ロールLRを固定保持したスリーブロー
ル５ａはその貫通孔Ｈにおいてロール軸６に焼ば
めされていて、このロール軸６の一端は軸受７を
介してハウジング８に嵌合させたチヨツク９に支
持される。
なおロール軸６は駆動装置（図示せず）に接続
しており、この駆動装置にて圧延に必要なトルク
が伝達される。
しており、この駆動装置にて圧延に必要なトルク
が伝達される。
ロール軸６の操作側の軸端部（操作側）には、
該ロール軸６をその軸方向に沿つてスライドさせ
る移動手段として軸端部に接続固定したスクリユ
ーロツド１０とこれに噛合うナツト１１が配設さ
れる。
該ロール軸６をその軸方向に沿つてスライドさせ
る移動手段として軸端部に接続固定したスクリユ
ーロツド１０とこれに噛合うナツト１１が配設さ
れる。
ナツト１１はナツト収納箱１２に回転自在に保
持され、かつ接続軸１３、および減速機１４を介
して油圧モータ１５に接続されており、油圧モー
タ１５の駆動により回転する。
持され、かつ接続軸１３、および減速機１４を介
して油圧モータ１５に接続されており、油圧モー
タ１５の駆動により回転する。
一方、操作側ロールRRを固定保持したスリー
ブロール５ｂは、軸受１６を介してハウジング８
に嵌合させたチヨツク１７に片持ち支持され、そ
の軸方向に形成した貫通孔H′には、上記のロー
ル軸６がはめ合さつている。ここにスリーブロー
ル５ｂの貫通孔H′内面には例えば第２図に示す
ようにスプライン溝１８が、またこれに対応する
ロール軸６の外周面にはスプライン歯１９が設け
られていて、ロール軸６に接続した駆動装置の作
動によつて、操作側のスリーブロール５ｂはロー
ル軸６とともに回転する。なおナツト１１、ナツ
ト収納箱１２〜油圧モータ１５本体は、圧延時に
はスリーブロール５ａ，５ｂロール軸６と一体と
なつて回転し、相互間に相対的な回転速度差はな
い。
ブロール５ｂは、軸受１６を介してハウジング８
に嵌合させたチヨツク１７に片持ち支持され、そ
の軸方向に形成した貫通孔H′には、上記のロー
ル軸６がはめ合さつている。ここにスリーブロー
ル５ｂの貫通孔H′内面には例えば第２図に示す
ようにスプライン溝１８が、またこれに対応する
ロール軸６の外周面にはスプライン歯１９が設け
られていて、ロール軸６に接続した駆動装置の作
動によつて、操作側のスリーブロール５ｂはロー
ル軸６とともに回転する。なおナツト１１、ナツ
ト収納箱１２〜油圧モータ１５本体は、圧延時に
はスリーブロール５ａ，５ｂロール軸６と一体と
なつて回転し、相互間に相対的な回転速度差はな
い。
また、２０はロール軸６の軸方向におけるがた
つきや弾性ひずみの発生を防止する手段としてス
リーブロール５ｂとロール軸６にて構成した油圧
室で、この油圧室２０は圧油供給排出回路が接続
される。また２１は駆動側のチヨツク９と操作側
のチヨツク１７を接続するタイバー、２２はスケ
ールカバー、そして第３図における２３はストツ
パー２３ａ、レバー２３ｂ、調整ねじ２３ｃによ
り成り、水平ロールのロールセンターを調整する
位置調整装置である。
つきや弾性ひずみの発生を防止する手段としてス
リーブロール５ｂとロール軸６にて構成した油圧
室で、この油圧室２０は圧油供給排出回路が接続
される。また２１は駆動側のチヨツク９と操作側
のチヨツク１７を接続するタイバー、２２はスケ
ールカバー、そして第３図における２３はストツ
パー２３ａ、レバー２３ｂ、調整ねじ２３ｃによ
り成り、水平ロールのロールセンターを調整する
位置調整装置である。
（作 用）
上記の構成になる水平ロールのロール幅の調整
動作について以下説明する。
動作について以下説明する。
上掲第１図に示した水平ロールのうち、上水平
ロール４ａはロール幅を縮めた状態に、また下水
平ロール４ｂはロール幅を広げた状態にあるが、
今、例えば上水平ロール４ａを下水平ロール４ｂ
の如きロール幅に拡大するためには、まず油圧モ
ータ１５を作動させ、減速機１４、接続軸１３を
通じてナツト１１を回動させる。このナツト１１
の作動によりスクリユーロツド１０に接続された
ロール軸６はスリーブロール５ｂの貫通孔H′お
よび軸受７を摺動しつつ軸方向に沿つて移動する
こととなり、従つてスリーブロール５ａおよびス
リーブロール５ｂに固定保持した駆動側ロール
LR、操作側ロールRRのロール幅は、下水平ロー
ル４ｂの如く拡大する方向へと変更される。
ロール４ａはロール幅を縮めた状態に、また下水
平ロール４ｂはロール幅を広げた状態にあるが、
今、例えば上水平ロール４ａを下水平ロール４ｂ
の如きロール幅に拡大するためには、まず油圧モ
ータ１５を作動させ、減速機１４、接続軸１３を
通じてナツト１１を回動させる。このナツト１１
の作動によりスクリユーロツド１０に接続された
ロール軸６はスリーブロール５ｂの貫通孔H′お
よび軸受７を摺動しつつ軸方向に沿つて移動する
こととなり、従つてスリーブロール５ａおよびス
リーブロール５ｂに固定保持した駆動側ロール
LR、操作側ロールRRのロール幅は、下水平ロー
ル４ｂの如く拡大する方向へと変更される。
この際、油圧室２０における圧油供給排出回路
は開状態に設定して、油圧がかからないようにし
ておき、ロール幅の設定が完了した時点でロール
軸６が軸方向にがたつかないように油を供給して
所定の圧力に設定する。
は開状態に設定して、油圧がかからないようにし
ておき、ロール幅の設定が完了した時点でロール
軸６が軸方向にがたつかないように油を供給して
所定の圧力に設定する。
ここで油圧室２０を所定の圧力にすべく油を供
給した場合、油圧室２０に作用した荷重分に相当
する弾性歪が発生し、これに相当する分だけ、ロ
ール幅が縮まる。このため、ロール幅の設定に当
たつては、その分だけロール幅を大き目に設定す
る必要がある。具体的には上記の弾性歪εxは εx＝W0／Kx W0：油圧室に働く荷重（ton） Kx：水平ロールの横剛性（ton／mm） εx：弾性歪（mm） で表わされ、油圧室２０に働く荷重W0を圧延中
に発生する軸方向荷重より少し大き目の値に設定
する。
給した場合、油圧室２０に作用した荷重分に相当
する弾性歪が発生し、これに相当する分だけ、ロ
ール幅が縮まる。このため、ロール幅の設定に当
たつては、その分だけロール幅を大き目に設定す
る必要がある。具体的には上記の弾性歪εxは εx＝W0／Kx W0：油圧室に働く荷重（ton） Kx：水平ロールの横剛性（ton／mm） εx：弾性歪（mm） で表わされ、油圧室２０に働く荷重W0を圧延中
に発生する軸方向荷重より少し大き目の値に設定
する。
なお、この例では水平ロールのロール幅調整用
の駆動源として油圧モータ１５を用いたが、これ
は電動機等であつてもよい。またロール幅の変更
に際し、その移動量を測定できる検出器を設置す
ればより精度の高い幅変更が実現できる。
の駆動源として油圧モータ１５を用いたが、これ
は電動機等であつてもよい。またロール幅の変更
に際し、その移動量を測定できる検出器を設置す
ればより精度の高い幅変更が実現できる。
（発明の効果）
この発明によれば圧延ロールのロール幅をオン
ラインにおいても何ら支障なく自由に変更できる
ので、例えばＨ形鋼などを製造する場合に使用す
るユニバーサル圧延機の水平ロールに適用した場
合、ロールに摩耗が生じてもサイズの一定した製
品を安定して得ることができるばかりでなく、ロ
ールの取替を要することなしにサイズの異なる製
品の製造にも容易に対応できる。
ラインにおいても何ら支障なく自由に変更できる
ので、例えばＨ形鋼などを製造する場合に使用す
るユニバーサル圧延機の水平ロールに適用した場
合、ロールに摩耗が生じてもサイズの一定した製
品を安定して得ることができるばかりでなく、ロ
ールの取替を要することなしにサイズの異なる製
品の製造にも容易に対応できる。
第１図は、この発明に従う幅可変圧延ロールの
構成説明図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ視
図、第３図は第１図におけるＢ−Ｂ視図、第４図
はユニバーサル圧延機によるＨ形鋼の圧延要領説
明図、第５図は従来の圧延ロールを示す図であ
る。 １…Ｈ形鋼、２ａ，２ｂ…垂直ロール、３ａ，
３ｂ…チヨツク、４ａ，４ｂ…水平ロール、５
ａ，５ｂ…スリーブロール、６…ロール軸、７…
軸受、８…ハウジング、９…チヨツク、１０…ス
クリユーロツド、１１…ナツト、１２…ナツト収
納箱、１３…接続軸、１４…減速機、１５…油圧
モータ、１６…軸受、１７…チヨツク、１８…ス
プライン溝、１９…スプライン歯、２０…油圧
室、２１…位置調整装置、LR…駆動側ロール、
RR…操作側ロール。
構成説明図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ視
図、第３図は第１図におけるＢ−Ｂ視図、第４図
はユニバーサル圧延機によるＨ形鋼の圧延要領説
明図、第５図は従来の圧延ロールを示す図であ
る。 １…Ｈ形鋼、２ａ，２ｂ…垂直ロール、３ａ，
３ｂ…チヨツク、４ａ，４ｂ…水平ロール、５
ａ，５ｂ…スリーブロール、６…ロール軸、７…
軸受、８…ハウジング、９…チヨツク、１０…ス
クリユーロツド、１１…ナツト、１２…ナツト収
納箱、１３…接続軸、１４…減速機、１５…油圧
モータ、１６…軸受、１７…チヨツク、１８…ス
プライン溝、１９…スプライン歯、２０…油圧
室、２１…位置調整装置、LR…駆動側ロール、
RR…操作側ロール。
Claims (1)
- １ 操作側ロールおよび駆動側ロールをそれぞれ
固定保持した一対のスリーブロールを備え、該ス
リーブロールの何れか一方を軸受を介して回転自
在に片持ち支持し、他方を、一端が軸受を介して
回転自在に支持されるとともに他端部域が上記一
方のスリーブロールの貫通孔にはめ合さり該一方
のスリーブロールとともに回転駆動するロール軸
に固定保持し、上記一方のスリーブロールの貫通
孔にはめ合さるロール軸の軸端部にはロール軸を
その軸方向に沿つてスライドさせる移動手段とこ
のロール軸の軸方向におけるがたつきを防止する
油圧室を設けたことを特徴とする幅可変圧延ロー
ル。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63146947A JPH01317607A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 幅可変圧延ロール |
| US07/363,088 US5031435A (en) | 1988-06-16 | 1989-06-08 | Adjustable width rolls for rolling mill |
| EP89110819A EP0346880B1 (en) | 1988-06-16 | 1989-06-14 | Adjustable width rolls for rolling mill |
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Family Applications (1)
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