JPS5886908A - 圧延機 - 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】 本発明は実質的にウェブの形態の材料を圧延するための
圧延機の新規の改良された構造に関する。

一般的に述べると、ウェブ状の材料を圧延する役目をす
る本発明により開発された圧延機は対向ロールと協働す
る少くとも１個の加工ロールを備えた型式のものである
。加工ロールと対向ロールとの間に、圧延されるべき材
料が通される。それに加えて、支持ロール、すなわち、
バックアップロールが設けられており、この支持ロール
には加工ロールが支持さ、れている。この支持ロールは
固定ロールサポートまたはビームのまわりに回転可能な
ロール殻体を備えた、この技術分野では曲りまたはたわ
み補正ロールとも呼ばれている制御されたたわみロール
に、よって構成されている。ロール殻体は支持要素、す
なわち、加圧要素によりロールサポートまたはビームに
支持され、前記支持要素の支持力は個々にまたはグルー
プ単位で調整することかできる。

かかる型式の圧延機は１例えば、１９７７年年１１月２
９日に許可された米国特許第４．０５９．９７６号明細
書から知られている。中実の支持ロールを備えた慣用の
ロールスタントド対比すると、上記型式の圧延機は圧延
された金属ウェブ、例えば、常温圧延されたアルミニウ
ム箔の厚さ、そして特に平坦さに関して圧延操作により
特に良好な影響を与えるように構成されている。

これらのｙＦｕ点は支持要素、すなわち、加圧要素の接
触刃または圧搾力を個々にまたはグループ単位で制御す
る能力に帰因している。

例えば、鉄または鉄を含有する材料の常温圧延のために
極めて高い圧延力に対して使用されるよ５に意図された
この型式の装置においては、支持Ｉｌｌすなわち、加圧
要素の必要な支持力が極めて不規則になり、支持要素、
すなわち、加圧要素に作用する加圧された作動流体媒体
の非現実的な程に高い圧力を必要とするピーク値に到達
することが不利であることが判明した・ それ故に、上記に鑑み、本発明の主な目的は、先行技術
の前述した欠点および制約のない上記型式の圧延機の新
規の改良された構造を提供することである。

本発明の別のさらに特定的な目的は、極めて高い圧延力
が発生している場合でも、支持要素、すなわち、加圧要
素の本質的に均一な支持力を与えてそれにより高いぎ−
ク籠の発生を回避しかつそれに加えて支持要素、すなわ
ち、加圧要素により微調整を達成するためのある自由度
が保たれる圧延機の新規の改良された構造を提供するこ
とである二 本発明のさらに一つの１要な目的は、設計が比較的に簡
単であり、極めて経済的に創造され、極めて信頼できる
状態で作動し、容易に破損したり故障することがなくし
かも最小の保守、手入れですむ上述した１類の圧延機の
新規の改良された構造を提供することである。

さて、説明が進むにつれてさらに容易に明白となる本発
明のこれらの目的およびさらに別の目的を達成するため
に、本発明の圧延機は加工ロールがその対向端部に圧延
機の作動中に制御可能な曲げモーメントを作用させるた
めの曲げ装置を備えているという特徴を有している〇 この技術は、基本的には、金属を圧延するために使用さ
れる圧延機の技術からそれ自体知られている。しかしな
がら、その使用される環境の下では、かかる技術は剛性
の支持ロール、すなわち、バックアップロールを設けで
あるために完全に使用することができず、従って、圧延
される材料において局部的に集中した圧延力に影響を与
えるためにさらに別の手段に依存しなければならない。

これは一般的には加工ロールの温度に局部的に影響を与
えることを意味している。しかしながら、加工ロールの
温度に局部的に影響を与えることは可成り大きい慣性ま
たは時間遅れに関連して（る。

本発明の圧見様により、この技術を使用して、ロールニ
ップまたは間隙に作用する力に付加的に影響を与えかつ
支持要素、すなわち、加圧要素の必要な支持力を補正す
ることができる。その結果、ピーク圧力の発生が回避さ
れかつ同時に圧延力に局部的に影響を与える役目をする
支持力に対しである遊びの自由度が得られる。加工ロー
ルのａ度に対して局部的に影響を与える厄介な技術を有
利に廃止することが可能になる。支持要素、すなわち、
加圧要素の支持力に影響を与えることに付随して、それ
が直ちに効果を発揮しかつ正確に調整することができる
という顕著な利点が得られ、一方前述したように温度に
影響を与えることは大きい慣性と関連し、また同時にな
んら正確な調整を行う必要がなくなる。

対向ロールは同様に対向南部に圧延機の作動中に制御可
能な曲げそ一メントを作用させるための効果的な曲げ装
置を備えた加工ロールにより好ましく構成することがで
き、そしてかかる加工ロールハ支持ロール、すなわち、
バックアップロールにおいて支持されている。

本発明の好ましい設計によれば、この支持ロール、すな
わち、バックアップロールは同様に固定ロールサポート
またはビームのまわりに回転し５るロール殻体を有する
制御されたたわみロールにより構成することができる。

このロール殻体は支持要素、すなわち、加圧要素により
固定ロールサポートまたはビームにおいて支持され、ｍ
記支持要素の支持力は個々にまたはグループ単位で制御
することができる。

このようにして、圧延面に対して対称でありかつ制御の
観５点から特に簡単な機構が得られる。しかしながら、
その他の実施態様も考えられ、例えば、支持ロール、す
なわち、バックアップロールの１個を中実ロールとして
慣用の態様に設計できることを理解すべきである。また
、第２加工ロールを廃止できる構造するも実施可能であ
る。そのような場合には、圧延されるべき材料が加工ロ
ールと、支持ロール、すなわち、バックアップロールの
直径と同一の直径を有する中実の対向ロールとの間に通
される。

これらの場合のすべてにおいて、加工ロールおよび／ま
たは支持ロールは実質的に円筒形の形状に構成すること
ができる。このような円筒形の形状により、大抵の場合
に極めて甲し分なくかつ大抵の応用分野および遭遇する
作動条件に好適な最も簡単な設計が得られる。

しかしながら、加工、ロールおよび／または支持ロール
、すなわち、バックアップロールにクラウンをつけるこ
とも可能である。このようにして、支持ロール、すなわ
ち、パックアップロールシ支持力ならびに加工ロールの
両端部における不可欠な曲げモーメントに影響を与える
ためのさらに一連の可能性が得られる。

特に広い適用分野を有する圧延機の融通自在な構造によ
り、加工ロールの曲げモーメントおよび支持ロールの支
持要素、すなわち、加圧要素の支持力に対して互いに独
立して影響を与えることができる。その結果、圧延力に
影響を与えるための別の可能性が得られる。

本発明は添付図面に関する以下の詳細な説明を読めばさ
らに艮（理解されかつ前述した目的以外の目的も明らか
になろ５・ 添付図面についてＷｊ＆明すると１Ｍｋ業省が本発明の
基本的な原理および概念を容易に理解するために必要で
ありかつ十分な本発明の圧延機の構造のみを示し、それ
により図面の例示を簡単にしていることを理解すべきで
ある。さて、特に第１図を参照すると、支持ロール、す
なわち、バックアップロールを構成する制御されたたわ
みロール２において支持された２個の加工ロール１を備
えた所餉４段ロールスタンド、すなわち、圧延機が示さ
れている。このような加工ロール１の駆動海部３により
概略例示したように任意の好適な態様で駆動される加工
ロール１０間には、圧延される材料ウェブ４が配置され
る。この材料ウェブ４は、例えば、常温圧延されるアル
ミニウム箔または常温圧延される鋼板のような金属ウェ
ブである。

この実施態様に８いて支持ロール、すなわち。

バックアップロールの役目をする劃−されるたわみロー
ル２は、１９７４年４月９日に許可された米国特許１１
，８０２．０４４号明細書に詳細に開示された態様で゛
設計することができ、かつピストン状の支持要素、すな
わち、加圧要素５を備えている。これらの支持要素、す
なわち、加圧１！素５は固定−−ルサ／−）、すなわち
、ビーム６に設けた特に図示し【いない好適な穴または
シリンダの中に案内され、また支持側りすなわち、加圧
要素５を収納したかかる穴またはシリンダには、特に図
示していない送入穴等により送入される好適な加圧され
た作動流体媒体１代表的には１作動油が作用している。

支持要素、すなわち、加圧要素５は、それらの支持力に
より、固定ａ−ルサｌ−ト、すなわち、げ−１のまわり
に回転し５るよ５に装着された回転可能なロール殻体Ｔ
の内面に”作用する。

この明細書の序文に既に述べたように、この温式の４段
ロールスタンドは１９７７年１１月２９日に許可された
米国特許ｍ　４．０５９，９７６号明細書から知られて
いる。また、前述したように、例示した制御されるたわ
みロールの実施態様は１９７４年４月９日に許可された
前述した米国特許第３．８０２．０４４号明細書から知
られており、この米国特許明細書には、制御される″た
わみロールおよび支持側りすなわち、加圧要素の機能が
詳細に記載されている。

また、＠１図を参照すると明白であるように、下側の制
御されたたわみロール２の固定ロールサポート、すなわ
ち、ビーム６は全体を単にサポート８：Ｑ図示した圧延
機のロールスタンドの特定的に例示していないフレーム
構造に固定し【支持されている。上側の制＃〜されたた
わみロール２の固定ロールサポート６の対向層部は液圧
プレス、すなわち、プレスシリンダ１０を備えている。

しかしながら、例えば、前Ｈｅ米国特許第４．０５９．
９７６号明細書に記載されているような別異の設計を使
用することも考えられる。その場合には、圧延操作のた
めの圧搾力、すなわち、接触力を支持要素、すなわち、
加圧ｔＬ素５により直接に与えることができる。また、
前述した説明から思い出されるように、ロール１および
２またはその個々の選択された一万を所望通りに円筒形
ロールまたはクラウンがついたロールにより構成するこ
とができる。

２１ＦＭの鵬のついた矢印１１および点い実線の矢印１
２で例示したように、加工ロール１の対向端部には、加
工ａ−ル１のこれらの端部な一方向または他方向に曲げ
る作用をする力を作用させることができる。

［図はピストンおよびシリンダ機構１３の一笑施態様を
例示している。ピストンおよびシリンダ機構１３はリン
グ部材１４により加工ロール１の１部に作用しかつ力の
作用方向の如何により２個の頭のついた矢印１１の一方
向または他方向にそれぞれ力を作用させ、また矢印１２
０方向に相当する力を作用させることができる。また、
同じことがピストン８よひシリンダ機構、すなわ、ち、
ユニット１５および１６を内示した第４図の曲げモーメ
ントを作用させる機１１１についてもいえる。

！５図および第６図は固定したロールビーム、すなわち
、サポート６における回転可能なロール殻体７のための
装着装置または軸受装置の二つの実施可能な構造を示し
°ている。

Ｉ！５図の実施態様においては、回転可能なロール殻体
７の両一部にそれぞれころ軸受１Ｔまたはその他の好適
なころがり軸受装置が配置されている。ころ軸受１Ｔの
内部には、長手方向に延びる細長いスロット部材２０を
有するガイドディスク１８または同等の案内構体が装着
されている。この細長いスロット部材２０は′平面状の
横方向案内面２１を備えている。この案内面２１はロー
ルサポート、すなわち、−一１６の同様に平面状または
実質的に平坦な案内面２６と協働する。固定ロールサポ
ート、すなわち、ビーム６に対する回転可能なロール殻
体Ｔのこの型式の装着は１９７５年５月２７日に許可さ
れた米国特許第 ５．８８５．２８５号明細書に詳細に記載されており、
圧延士ｒＭＥの方向に固定ロールビームすなわち。

サポート６に対して回転可能なロール殻体１を移動可能
ならしめている。このような構成により、例えば、前述
した支持要事、すなわち、加圧要素５によるロールスタ
ンドの圧搾力を発生させることができ、従って、外側プ
レスシリンダ１０を設ける必要がなくなる。

第７図に示した実施態様においては、回転可能なロール
殻体１がころ軸受１７または同等のころがり軸受装置に
より固定ロールサポートまたはビー１６に直接に装着さ
れている。この設計は前記米国特許！　３，８０２．０
４４号明細書に詳細に記載されている。この場合には、
固定ロールサポート６に対して回転可能なロール殻体７
を移動できるようになっていないので、外側プレス、す
なわち、プレスシリンダ１０を設けることが必要である
。

その代りに１例えば、ロール殻体７に対して装着装置、
すなわち、軸受装置１７により付加的な刀を導入する可
能性がある。

第７図および第８図は第１図および第２図に示した実施
態様と対比し【構造を簡単化した本発明の圧延機の実施
態様を例示して１翫る。

第７図の構造におい【は、バックアップロール、すなわ
ち、制御されたたわみロール２により支持された加工ロ
ール１が中央の対向ロール３０と協働する。

第８図の実施態様においては、ＴＩ向クロール３０より
支持された第２加工ロール１か設けられている。対向ロ
ール３ｕはこの場合に＆末支持ロール、すなわち、バッ
クアップロールとして作動する。

＠９図および＠１０図は本発明の装置の操作の最も重畳
な態様を説明する図である。特に、第９図においては、
加工ロールを全（わん曲させないで４段ロールスタンド
の片方半分に有効に作用する力の状態を示し“〔ある。

その反対に、第１０図は本発明により加工ロールをわん
曲させた状態における対応した力の作用状態を示して−
する。

このような＠９図？よび＠１０図には、加工ロール１に
発生ししかも特に極めて高い圧延力において作動するロ
ールスタンドに起る現象を裁断破線で示しである。加工
ロール１の下端縁は平面状で均一な圧延力が負荷される
状態で例示しであるが、かかる加工ロールの上潮縁、そ
してまたそれらの軸線人はわん曲せしめられた状態で例
示しである。すなわち、円筒形の加工ロール１は作用す
る大きい圧延力によりそれらの中央領域にお−１て楕円
形に変形されるが、このような楕円形状は加工ロールの
対向端部に向かって接近するにつれて本来の円形形状に
戻っている。この形態を保ちかつ同時に加工ロール１に
対するロール殻体７の均−な圧搾力を得るためには、支
持要素、すなわち。

加圧要素５の支持力が＃Ｉ９図に線８１で全般的に概略
示したような状態に保たれなければならない。

加工ロール１の中央部には最大の支持力が作用している
。この蝦大の支持力は、多くの場合において、加圧流体
媒体の助けによる流体力学的な技術により到達すること
が不可能であるかまたは少くとも極めて困難であるよう
な籠に達すること鏡なろう。しかしながら、加工ロール
１０両鴫部に曲げモーメント１１を作用させることによ
り、ロール中の支持Ｉ！索、すなわち、加圧要素５の支
持力を＃１１０図に示したより均一な＠ａ２・にほぼ従
った状態にすることができ、かつ籍に最大の刀の増大を
回避することができる。このようにして得られた支持力
の自由度は、従来技術において加工ロールに熱を作用さ
せることによって行われた局部的な修正のために効果的
に使用することができる。

第９図および第１０図は、両方共、＠５図に示しかつ記
載した、態様のロール殻体Ｔの装着方法を使用したロー
ルの実施態様に相当している・しかしながら、原則とし
て、第６図に示した型式の装着装置をも使用することが
でき、その場合には、例えば、慣用の調整装置を使用し
てプレスシリンダ１０および支持要素５の刀を平衡状態
に保って鷺れによりころ軸受１７に加わる負荷を軽減す
ることを保証することができる。

原則として、第５図に示した型式の装着装置によりころ
軸受１７に意図的に負荷を加えることにより、力をロー
ル殻体７に作用させてその全般的な曲げを所望の方向に
増大させることができるような実施態様も考えられる。

しかしながら、ころ軸受を発生する極めて大きい刀に耐
える寸法に構成しなければならないことを考慮すべきで
ある。

既に説明したように、支持要素５の支持力の制御は圧延
される材料、すなわち、ウェブ４のａ：低面に対して本
質的に対称に実施することができ、すなわち、垂直方向
に重ね−た関係に配置された支持要素５またはこのよ５
な支持要素５のグループは、各々の場合に１例えば、同
一の力または可動部分自体の重量を考慮に入れた修正筐
により互いに異なる力を受けることができるようになっ
て−する。しかしながら、原則として、これらの支持要
素を制御するとともに互いに独立した曲げ力を制御する
ことも可能であり、それにより圧延つまみ、すなわち、
圧延間隙に作用する刀に影譬な及ぼすための別の可能性
が得られる。

本発明の実施態様を金属を圧延するための＠１図および
第２図に示した型式の装置につ−１て記載したが、本発
明がかかる実施態様に限定されるものでなくかつこのよ
うな応用分野に決して限定されるものでないことを理解
すべきである。従って、本発明は一ガとしてプラスチッ
クウェブを圧延するための圧延機にも有利に使用するこ
とができる。

この目的のためには、カえは、第７図に示した装置の簡
単な構造が特に好適である。

以上、本発明の好ましい実施態様を示し力１つ記載した
が、本発明がこれらの冥ｊ１１１１様に限定されるもの
でなく、特許請求の範囲内で種々の変型、変更を実施す
ることができることを特に理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個の加工ロールと、支持ロール、すなわち、
バックアップロールな構成する２個の制御されたたわみ
ロールとを備えた所ｌ１１４段ロールスタンド、すなわ
ち、圧蝿機を例示した略図、第２図は＠１図を実質的に
裁断線■−■に沿って裁った圧延機の横断面図、第６図
は加工ロールの端部に曲げ力を作用させるだめの装置を
例示した略図、＠４図はこのような型式の曲げ力を作用
させる装置または機構の別の一実施態様を例示した略図
、第５図は制御されたたわみロールの固定ロールサポー
ト、すなわち、ビームにより支持された回転可能なロー
ル殻体の可動案内装置の細部を例示した略図、ＩＮ６図
は固定ロールサポート、すなわち、ビームにより半径方
向に移動しないように支持された回転可能なロール殻体
の装着装置、すなわち、ｓｉ＋受装置を例示した第５図
に対応した図、＠７図は本発明による圧勉機の特に簡単
な構造を例示した第２図に対応した図、第８図は本発明
の別の実施態様の断面図であり、第２図に本質的に対応
した図、かつ第９図および第１０図は本発明による圧延
機の操作態様を説明する略図である。 １・・・加工ロール、２・・・たわみロール、４・・・
材料ウェブ、５・・・支持要素、６・・・固定ロールサ
ポート、Ｔ・・・ロール殻体、１３・・・ピストンおよ
びシリンダ機構、１４・・・リング部材、１５．１６・
・・ピストンおよびシリンダ機構、１７・・・ころ軸受
、１８・・・ガイドディスク。 代理人　浅　村　　　皓 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉｌ＋　　少（とも１個の加工ロールと、＊Ｉｃ８少く
   とも１個の加工ロールと協働する対向ロールとを備え、
   前記加工ロールと前記対向ロールとの間に圧延されるべ
   き材料が通されるようになり【おり、さちに、前記加工
   ロールが支持される支持ロール！備え、前記支持ロール
   は制御されたたわみロールを備え、前記制御されたたわ
   みロールは固定ロールサポートと、前記固定ロールサポ
   ートのまわりに回転しうるロール殻体と、前記回転可能
   なロール殻体を前記固定ロールサポートに８いて支持す
   るための支持要素とを備えており、さらに、圧延機の作
   動中に制御可能な曲げモーメントを作用させるために前
   記加工薗−ルの対向端部と協働する曲げ装置を備え【い
   ることを特徴とする実質的にウェブ状の材料を圧延する
   ための圧延機。 （２）　　特許請求の範囲第１項に記載の圧延機におい
   て、前記支持要素の支持力を個々に制御することができ
   ることを特徴とする圧延機。 １３１　　’１９許請求の範囲第１項に記載の圧延機に
   おいて、前記支持要素の支持力をグループ単位で制御す
   ることができることを特徴とする圧延機。 （４）　　特許請求の範囲第１項に記載の圧延機におい
   て、前記対向ロールが同様にさらに１個の加工ロールと
   、圧延機の作動中に制御可能な曲げモーメントを作用さ
   せるために１個の加工ロールを構成する前記対向ロール
   の対向南部に設けられた曲げ装置と、前記さらに１情の
   加工ロールが支持される支持ロールとを備えていること
   を特徴とする圧延機。 （５）特許請求の範囲！！４項に記載の圧延機において
   、前記さらに１個の加工ロールの前記支持ロールが制御
   されたたわみロールを備え、Ｍ記支持ロールまたは前記
   さらに１個の加工ロールの前記制御されたたわみロール
   が固定ローラサボー十と、前記固定ロールサポートのま
   わりに回転し５る回転可能なロール殻体と、前記回転可
   能なロール殻体を前記固定ロールサポートにおい【支持
   するための支持要素とを備えていることを特徴とする圧
   延機。 （６）特許請求の範囲＠５項に記載の圧延機にお−１て
   、前記さらに１個の加工ロールの前記制御されたたわみ
   ロールの前記支持要素が個々に制御可能であることを特
   徴とする圧延機。 （７）特許請求の範囲第５項に記載の圧延機において、
   前記さらに１個の加工ロールの前記支持要素がグループ
   単位で制御可能−であることを性徴とする圧延機。 （８）特許請求の範囲第１項に記載の圧延機にＮＬ％て
   、少くとも前記加工ロールが！ｊ！質的に円筒形の形状
   を有していることを性徴とする圧延機。 （９）特許請求の範囲＠１項に記載の圧延機にお−（て
   、少くとも前記支持ロールが実質的に円筒形の形状を有
   していることを特徴とする圧延機。 （１Ｇ　　４１Ｆ許請求の範囲ｌ！１項に記載の゛圧延
   機にお−１て、前記加工“ロールＲよび前記支持ロール
   の両方が実質的に円筒形の形状を有し℃いることを脣黴
   とする圧延機。 αｕ　　４１１Ｆ＃！Ｆ請求の範囲＠１項に記載の圧延
   機において、少（とも前記加工ロールにクラウンがつい
   てい。ることを特徴とする圧延機。 αり　特許請求の範囲＠１項に記載の圧延機において、
   少くとも”前記支Ｗロールにクラウンがついていること
   を特徴とする圧延機。 α３ｔ！＃許請求の範囲第１項に記載の圧延機に８いて
   、前記加工ロールおよび前記支持ロールの両方にクラウ
   ンがついていることを特徴とする圧延機。 ０４１　　特許請求の範囲＠１項に記載の圧延機におい
   て、前記曲げ装置が互いに独立して加工ロールの曲げモ
   ーメントおよび支持ロールの支持要素の支持力に影響を
   与えるよ°うになっていることを特徴とする圧延機。 ０９　％許請求の範囲第５項に記載の圧延機において、
   前記曲げ装置が互いに独立して加工ロールの曲げモーメ
   ントおよび支持ロールの支持−素の支持力に影響を及ぼ
   すようになっていることを特徴とする圧延機。