JPS61172605A - フランジを有する形材圧延装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、フランジを有する形材、すなわちＨ形、溝形
およびこれに類似の形材製品における種々のサイズを、
圧延工程で自由につくり分ける圧延装置に関する。

（従来の技術） 現在製造されているＷ４４重士その濡園、断面形廿およ
び寸法が多岐にわたり１品種・サイズの数が非常に多い
のが特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製
造するために、既知の従来圧延装置では多量の圧延ロー
ルとその付属装置の準備を必要とする。したがってロー
ル組替えの回数及び所要時間の損失も大きい、第１１図
はフランジを有する形材を圧延する従来圧延設備列と圧
延設備に対応したロール孔型形状の例を示す、第１１図
（ａ）は粗圧延から仕上圧延迄を２重式或いは３！ｉ式
圧延機が配列されＩ形鋼、溝形鋼を圧延する例を示し、
第１１図（ｂ）、（Ｃ）は粗圧延に２重式或いは３重式
圧延機が配列され、中間圧延および仕上圧延にはユニバ
ーサル圧延機が配列されＨ形鋼、溝形鋼を圧延する例を
示す、さらに第１１図（ｄ）は粗圧延から中間圧延に続
く仕上圧延に、各々２重式或いは３重式圧延機とユニバ
ーサル圧延機が適宜使用され直線形鋼矢板を圧延する例
を示す、第１１図で示す如き従来圧延の方法では、製造
する製品の品種・サイズ毎に対応して粗圧延から仕上圧
延までを通じて使用される圧延用ロール及び圧延用ロー
ルの付属物としてのガイドは、原則的に専用として準備
しなければならない、したがって製品寸法の多様化や、
製造範囲の拡大など需要家からのニーズに対しこれを満
足させるためにはコスト高となり簡単に対応できないと
いった欠点をもっている。

その具体例としてＨ形鋼の場合について以下に述べる。

近年溶接法の進歩に伴ない、鋼板を溶接で接合し組立て
て製造する。いわゆるピルドアフプＨ形鋼の生産が伸び
ている。この理由は、Ｈ形鋼の任意のサイズの製品をニ
ーズに応じて自由に製造できる点にある。すなわちウェ
ブ厚みが従来圧延法で製造される厚みに比較し相対的に
薄いＨ形鋼、あるいはウェブの外幅を一定におさえた種
々のフランジ厚みを持つＨ形鋼の製品シリーズなどがそ
の代表的なニーズである。

ここでウェブの外幅を一定におさえた種々のフランジ厚
みを持つＨ形鋼は梁の部材として使用する場合、梁間の
接合・施工上有利な製品であるにも拘らず、従来圧延法
での製造が行なわれていない理由を以下に示す。

第１２図（ａ）は、従来のＨ形鋼圧延設備列の代表例を
示しており、１台のブレークダウン圧延機１（ＢＤ）　
、その後引続いて４０一ルユニバーサル圧延機（ＲＵ）
　トｚ−／ジャー圧延機（Ｅ）群２　（ＲＵ−Ｅ）、仕
上用４０一ルユニバーサル圧延機３　（ＦＵ）で構成さ
れている。

第１２図（ｂ）は第１２図（ａ）における各圧延機１，
２゜３のロールで造形された圧延材料の各々の形状４゜
５．６を示す、第１３図はＨ形鋼を圧延するユニバーサ
ル圧延法の圧延用ロールと圧延される材料の関係を示し
ており、ユニバーサル圧延機の機能上、圧延中に同一セ
ットのロール対で自由に変化が可能となる寸法は、上水
平ロール７と下水平ロール８の間のギャップ９（ウェブ
厚み９）および左右垂直ロールｔｏ’、　ｔｔの間のギ
ャップ１２．１３　　（フランジ厚み１２．１３）のみ
となる、したがってＨ形鋼のウェブ厚み９とフランジ厚
み１２．１３については変化させることができるが、ウ
ェブ内幅■ｖは一定にならざるを得ない、その結果Ｈ形
鋼製品の厚みが異なるシリーズを圧延するに際し、左右
のフランジ厚み１２．１３を変化させれば当然ウェブ内
幅ｆｉｌｌと左右フランジ厚み１２．１３を合計したウ
ェブ外幅０旧士種々の寸法に変化せざるを得ないことに
なる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の圧延装置で圧延されるＨ形鋼は、第１４５Ｊに示
すごとく、ウェブ内幅Ｉｗが一定でフランジ厚みＴｆｌ
、　Ｔｆ２の変化によってウェブ外幅Ｏｗ１゜０−２が
変化する、いわゆるウェブ内幅一定の製品シリーズとな
り、ウェブ外幅一定の製品シリーズの製品は困難である
。もしウェブ外幅Ｏｗが一定のＨ形鋼製品シリーズをユ
ニバーサル圧延機を用いた従来圧延法で製造するために
は、ウェブ内幅の変化に応じて、粗圧延〜中間圧延〜仕
上圧延の全工程における上、下水平ロールの大半を準備
することになり大量のロール製作を必要とし、かつロー
ルの頻繁な組替え作業を行なわなければならない。

Ｈ形鋼以外のフランジを有する形材においてて、同一品
種のシリーズとして種々のサイズを小ロットでつくり分
けることは基本的に困難である。

本発明は、これら既知の従来圧延装置における欠点を解
消して、小ロフトでも種々のサイズのＨ形鋼を効率的に
つくり分ける圧延装置を提供するものである。勿論本発
明はＨ形鋼以外のフランジを有する形材即ち溝型、矢板
等における種々のサイズをつくり分ける圧延装置として
も適用される。

（実施例） 以下に、この発明になる圧延方法を先ず図面を参照しな
から一実施例に基づいて説明する。

第５図にＨ形鋼製造の圧延設備列の例を示す。

第５図の１４が、本発明の圧延装置である斜行ロール方
式のサイジングミルの例であり、まずこのミルの機能に
ついて概略説明する。

第２図に斜行ロール方式サイジングミルに装着されたロ
ールの構成とその機能の概要を図示し１　上角１ｔｌ　
ｌ＋＋レダＭこ−　、ｌ−１！？壽具Ｊパ翫Ｉｍコ書１
１の特徴は、第２図の正面図（ａ）、側面斜め上から見
た図（ｂ）に示すごとく、上下各２個づつの斜行ロール
１５．１５Ａ　、　１８　、１１３Ａで構成されており
、第２図Ｃａ）に示すごとくＨ形断面をもつ入側圧延材
料１７のフランジに近いウェブ部分に斜行ロールが接触
し圧下することによって発生する斜行力がウェブを拡幅
する作用と、あわせてＨ形鋼のフランジ内側面を斜行ロ
ールの外側面で押し拡げることによってウェブを拡幅す
る作用をあわせ持つことにある。この二つのウェブ拡幅
機能はその各々単独の作用或いは二つの作用の相乗効果
によって、ウェブ拡幅量に応じてその機能を発揮するこ
とができる。

すなわち、図中にθＨ２θＶで示すごとくロールの軸心
の方向が三次元的に自由に変化しうる構造を有している
ために、圧延される材料に対して斜行力にもとづく拡幅
力を作用せしめる合理的かつ効率的な拡幅圧延法である
。

第７図および第３図を用いて１本発明による圧延方法の
概要を説明する。

本発明による斜行ロール方式サイジングミルの構造は、
特開昭５９−２０２１０１等に示される従来の形材圧延
機の構造と大幅に異なる。従来の形材圧延機の大部分は
ロールの軸心が圧延方向に対して直角な方向に固定され
ているのに対して、本発明の場合第７図の平面図で示す
ごとく左右ロール軸心Ｓの方向が材料の進行方向に対し
て直角でなく。

角度θＨを持ちかつ任意に変化することができる。すな
わち左右ロールが材料の進行方向に対向して“くさび型
”に“斜行”している、これを本発明において斜行ロー
ルと定義する。また第３図の正面図で示すごとく、水平
面に対して平行にもできる他、任意の角度θＶをもち変
化させることもできる。

これら２つの要素が相乗効果として機能することによっ
て、圧延材料のウェブは容易にかつ効率良く引き延ばさ
れることになる。すなわち入側圧延材１７のウェブ内幅
Ｉｌｌ、が出側圧延材２３ではｌ１ｌ１２へ、ウェブ外
幅もＯｗｌから０ｗ２へと拡幅されたＨ形断面２４に変
化する。

以下、本発明のフランジを有する形材の圧延装置につい
て詳細に説明する。

第４図と第６図に本発明のサイジングミルの全容を示す
０本装置の主要構成要素は、斜行ロール１５　、１５Ａ
、１８．１８Ａを回転自在にかつ第２図に示す角度θＶ
へ任意に調整させる圧下装置２０　、２ＯＡを内蔵した
スタンド１９．斜行ロール１５　、１５Ａ、ｉｌｌ　。

１８Ａを第７図に示す角度θＨへ任意に調整させるスキ
ュ角設定装置４１〜４３．成品１７のサイズに応じて斜
行ロール１５．１５Ａ、１８．１８Ａの幅を任意に調整
させる斜行ロール幅設定装置５０〜５２．これ等を積載
しているソールプレート５５そして斜行ロールを駆動さ
せる駆動装置ＢＯ〜Ｂ４である。これらの機器により斜
行ロールを成品サイズに応じて任意にθＶ、θＨを設定
してフランジを有する形材を圧延することが可能である
。

以下、個々の機器について詳細に説明する。

４１図において、斜行ロール１８．１８Ａのロールギャ
ップの設定および角度θＶの調整手段について説明する
。斜行ロール１８　、１８Ａのロールギャップは、成品
の厚みに応じて圧下モータ２１　、２１Ａを駆動し、こ
の駆動力をウオームホイール２３゜２３Ａ、圧下スクリ
ュ２４．２４Ａ、ナツト２５　、２５Ａ、チョック２８
　、２８Ａ　、　２９　、２９Ａを介してロール軸２？
　、　２７Ａへ伝え、該軸を平行のまま上下させること
によって設定される。この場合クラッチ２８゜２１１１
Ａは連結状態にしておく。

次に、斜行ロールの角度θＶは、クラッチ２８゜２８Ａ
を離脱させて反斜行ロール側のチョック２９゜２９Ａを
、圧下モータ２１　、２１Ａを駆動させることによって
反斜行ロール側のウオーム２２　、２２Ａ、ウオームホ
イール２３　、２３Ａ％圧下スクリュ２４，２４Ａ、ナ
ラ）　２５　、２５Ａを介して、上下移動させて設定さ
れる。この時チョック２Ｂ　、　２８Ａ、２９　、２９
Ａが角度θＶにより傾斜する。

チョック２８　、２８Ａ、２９　、２９Ａと圧下スクリ
ュ２４゜２４Ａ間の傾きは、摺動する球面座でもって円
滑に作動させる。又、斜行ロールにかかる軸方向の力は
チョック２９　、２９Ａを介してスタンド１８で支持さ
れている。角度θ９が設定され、ロール軸が傾斜された
時のこの支持関係は、第１０図に示すように、チ、ツク
２９に内蔵された回転支持軸７１でもって、直立したス
タンド１９に対してロール軸２７が傾斜しても円滑に支
持、作動される。

第１図、第８図、第９図で、斜行ロールを角度θＨに任
意に調整させるスキュ角装置を説明する。

斜行ロールを内蔵したスタンド１９はシフトフレーム４
０に乗載されている。斜行ロールを角度θ■へ任意に調
整する時、シフトフレーム４０に取付けられたスキュ角
設定モータ４３でもってウオーム４２を介し、スタンド
１８に取付けられたウオームホイール４！を回転させて
任意の角度θＨへ設定させる。この時、スタンド１８と
シフトフレーム４ＱｆｌＪｆは回転させるために楔形ク
ランプ装置５３を緩めておく、この楔形クランプ装置５
３は、圧延中スタンド１９とシフトフレーム４０間を強
固に締結させておくためのものである。

第４図と第８図で、成品！７のサイズに応じて斜行ロー
ル１５　、１５Ａ、１１１　、１８Ａの幅を任意に調整
させる斜行ロール幅設定装置について説明する。

第８図に示すように、斜行ロールのロールギャップおよ
び角度θＶの調整可能に内蔵したスタンド１８が、角度
θＨの調整が出来るようにシフトフレーム４０に積載さ
れている。このシフトフレーム４０が、地上に設置され
たソールプレート５５に斜行ロール軸方向に移動可能で
、そして上下。

左右に固定保持された状態で積載されている。

又、シフトフレーム４０に取付けられた油圧シリンダ方
式のクランプ装置５３は、シフトフレーム４０をソール
プレート５５へ固定させるものである。斜行ロールの幅
をＷ整する時には、このクランプ装置５３を解除して、
第９図に示す幅設定用モータおよび減速機５２でもつそ
スクリュ軸５０を回転させる。

このスクリュ軸５０辷第８図に示す角形状のナツト５１
が取付けてあり、又、このナツト５１は回転しないよう
にスタンドフレーム４０に装着されている。

従って、スクリュ軸５０を回転させることにより。

スタンドフレーム４０がソールプレート５５上をロール
軸方向に移動される。

斜行ロールの駆動について、第４図、第６図。

第１図で説明する。メインモータ８０から減速機ａｔを
介して、圧延動力は動力伝達軸８３へ伝えられ。

この軸からビニオン（ｒ！４示されていない）、歯車Ｂ
４へそして歯車８４からユニバーサルスピンドルＢ５、
ロール軸２７、斜行ロール１８へと伝達される。

この装置に於いて、動力伝達軸８３とビニオンは。

ロール軸方向に摺動可能なような構造になっている。こ
の方法は通常使用されているものであるから特に図示し
ていない。

尚、動力伝達軸８３は、地上あるいはソールプレート上
に設置されており、固定なものである。

そして、ビニオン、歯車８４を内蔵した分配歯車装置は
シフトフレーム４０に取付けられており、斜行ロール幅
に応じて、スタンド１８と共にソールプレート５５上を
ロール軸方向に移動するものである。

更に、動力伝達系において、第１図で説明する。シフト
フレーム４０に積載されたスタンド１８とθＶ、θＨに
より相対的に軸芯方向が変ってくる。この相違は、ユニ
バーサルジヨイント８５゜８５Ａでもって、解決され、
動力は円滑に伝達される。なお、このユニバーサルジヨ
イントはθ９゜θＨの絶対値により等速ボールジ重イン
ドへ変更する。

（発明の効果） 以上の如き本発明の装置によって、種々のサイズのフラ
ンジを有する形鋼を経済的に、効率的に生産することが
可能となる。

なお本装置において、圧延に必要な力が非常に大きくな
った時には、斜行ロール１５　、１５Ａ、１６　。

１ｅＡの上、下にバックアップロールを設けてミル剛性
を確保することは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の正面図、第２図（ａ）は本発明装
置における斜行ロールの正面立体図、（ｂ）は側面立体
図、第３図は本発明における斜行ロールの立体正面図、
第４図は本発明の全体を示す正面Ｍ　埴へＭ陪Ｒ嵌畑匍
票の午緩詩働列の例を云す、第６図は本発明装置の平面
図、第７図は本発明装置を示す平面概念図、第８図は本
発明装置を示す部分側面図、第９図は本発明装置を示す
部分平面図、第１０図は本発明装置を示す部分正面図。 第１１図は従来圧延設備列と圧延設備に対応したロール
孔型形状の例、第１２図は従来装置による造形された圧
延材料の各々の形状を示す、第１３図はＨ形鋼を圧延す
るユニバーサル圧延法による圧延ロールと圧延される材
料の関係を示す、第１４図は従来におけるロールと圧延
材料の関係を示す正面概念図。 １５　、１５Ａ　、　１１３　、１８Ａ・・・斜行ロー
ル、１７・・・圧延材料、１９・・・圧延機スタンド、
　２０．２０Ａ　−・・圧下装置、４０・・・シフトフ
レーム、４３・・・スキュ角設定モータ、５３・・・ク
ランプ装置、５５・・・ソールプレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スキュ角設定装置に連設し水平回動可能としたシフトフ
   レーム上に圧延機スタンドを乗載し、該圧延機スタンド
   に、軸受を介し斜行ロールを配設すると共に、前記軸受
   を圧下装置に連設させシフトフレームの回動と圧下装置
   の昇降によってロール軸心を圧延方向および垂直方向に
   対し斜行可能とし、斜行ロールの配置角度を自在とさせ
   得ることを特徴とするフランジを有する形材圧延装置。