JP2007245214A - 小径ロール組替装置及びそれを備えた圧延設備 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受け箱がなくロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する圧延機のロール組替え装置に関し、ロール組替時における組替ロールの新たなロール支持手段を提供する。
【解決手段】上作業ロール２０１と上第１中間ロールとの間の間隔をあけ、ロール保持部材で上作業ロール２０１を支持し、通板ガイドで圧延材を支持する。その後、作業ロール２０１（または２１１）の端面の中心よりも上部で一方のロール端部を片持ちして支持する片持ち支持手段１０１により、作業ロール２０１（または２１１）を支持し、この支持手段１０１を組替台車１０８に弾性支持手段１００により支持して組替を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、小径ロール組替装置及びその小径ロール組替装置を備えた圧延設備に関する。

近年外板用、電子部品用の非鉄及び鉄鋼用圧延材等では、要求される表面品質がますます高くなっている。このような圧延材を圧延する場合、一般に直径１００ミリメートル以下の小径の作業ロールを有する圧延機が多く用いられている。これは、オイルピットの発生が少なく光沢の優れる圧延を行うことができるためである。また、ステンレス鋼等の硬質材に対しても、小径の作業ロールを用いた圧延は有効なため多く用いられている。

上記のような圧延機として２０段ロールのいわゆるセンジミア圧延機、１２段ロールのいわゆるクラスター型圧延機等が開発され、公知となっている。また、下記特許文献１ないし特許文献８に、小径の作業ロールを有する圧延機と、小径の作業ロールを有する圧延機の作業ロールを組替えるための小径ロール組替装置が開示されている。

特開平５−６２００２号公報 特開昭６２−２３４６０６号公報 特開昭４９−１０５７５８号公報 特開昭５３−５０５８号公報 特開平８−３２３３６号公報 特開平５−３１７９３２号公報 実開昭６１−１９０３０４号公報 特許第３４１６２５１号公報

上記特許文献１に開示されている圧延機において、直接圧延材と接し圧延材を圧延する作業ロールの組替作業は、ロール表面に傷がつかないよう極力慎重に行われる。この際、作業ロールの表面の傷つきを防止するため、新しい作業ロールと接触する相手側の上面にビニールシート等を設置したり、新しいロールの表面にビニールシート等を巻きつけたりして保護するのが一般的である。しかし、この組替作業は手作業で行っていたため、大変困難な作業であった。このため、従来からロールの組替を行うための装置の提供が強く望まれていた。

このような、小径の作業ロールを有する圧延機は軸受け箱を持たないため、これを利用した上記特許文献２に開示されているような小径ロール組替装置を用いることができない。このため、一方のロール端部を着脱自在に固定する支持機構を用いてロールの組替を行う小径ロール組替装置が考えられ、このような構造の組替装置が上記特許文献３ないし特許文献５に開示されている。

上記特許文献３ないし特許文献５に開示されている小径ロール組替装置はロールの端部と嵌り合う穴を有するロール支持部材を、一方のロール端部に挿入し片持ちすることで、ロールを組み替える方式である。特に上記特許文献３では、嵌合部の隙間により生じるロールの傾きを防ぐため、軸受け箱の下部より油圧シリンダーで支持する構造としている。

また、上記特許文献６に開示されている小径ロール組替装置ではセンジミアミル等で用いるバックアップロールの組替装置が示されており、これは一方のロール端部の外周をチャックにより保持するとしている。

これら上記特許文献３ないし特許文献６に開示されている小径ロール組替装置は、ロール端部をほぼ全周囲にわたり支持する構造となっている。このため、ロール端部には少なくともロール支持部材を挿入できるだけのスペースが必要となるが、このスペースの確保が困難な場合、上記特許文献３ないし特許文献６に開示されている技術を用いることはできない。このため、ロール支持部材とロール端面とをボルトにより支持する構造が上記特許文献７に開示されている。

この場合、ロール支持部材はロール端面の直径以下にすることができる。しかし、ボルト締め作業が必要となり、ロール組替時の作業ロールの着脱が容易に行えなくなる。これは交換ロールをロール支持部材に確実に固定する必要性から生じている。このため、ロール組替作業に多くの時間と手間がかかることになる。また、組替ロール下部にロール支持部材であるフォークを挿入し、これでロールを受ける構造が上記特許文献８に開示されている。

この場合、組替ロールの下部にフォークを挿入し、これで作業ロールを受ける構造になっている。このため、上作業ロール及び下作業ロールを交換する場合は、上作業ロールの下部及び下作業ロールの下部にスペースをあける構造または方法が用いられている。

また、これら上記特許文献３ないし特許文献８に開示されているロール支持部材はロール組替台車上に固定して設置されている。ロール組替中に組替ロールが、他のロール又は圧延材等と接触しない場合はこのような構造でも大きな問題はない。

しかし、他のロール又は圧延材等と接触しているロールを組替える場合には問題がある。これは組替えロールを着脱する際、接触している相手との間で相対すべりが発生することにより、作業ロール表面を傷つける可能性が高くなるためである。特に新しいロールを挿入するときに問題になる。ロール支持部材を組替え台車上に固定して設置した場合、この問題を解決することは非常に困難である。

作業ロールの表面を傷つけることを防止するためには、ロール組替え時に組替えロールと接触する相手との接触荷重を極力小さくすればよい。すなわち、接触する相手にソフトタッチする機構が必要となる。この問題を解決する場合、ロール支持部材の上下動作をサーボ機構等を利用して精密な位置制御を実施する方法も考えられるが、この場合組替え装置が大変高価となる。また非常に精密な制御が要求され信頼性にも問題がある。

これらのことから本発明は、軸受け箱がなくロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する圧延機の小径ロール組替装置に関し、ロール組替時における組替ロールの新たなロール支持手段を提供する。また、ロール支持手段とロール組替台車間における有効な支持手段を有する、新たな小径ロール組替装置を提供する。さらに、この装置を利用することにより、ロール組替時にロールの表面に傷がつくことを防止し、表面品質の良好な圧延を可能とする圧延設備を提供する。

上記の課題を解決する第１の発明（請求項１に対応）に係る小径ロール組替装置は、軸受け箱が無くロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する多段圧延機における前記小径ロールの組替装置において、前記小径ロールの端部における他の部材により妨げられない部分で前記小径ロールを片持ちして支持する片持ち支持手段を設けたことを特徴とする。

上記の課題を解決する第２の発明（請求項２に対応）に係る小径ロール組替装置は、第１の発明に係る小径ロール組替装置において、前記片持ち支持手段を前記小径ロールを組替えるためのロール組替台車に弾性体を介して支持する弾性支持手段を設けたことを特徴とする。

上記の課題を解決する第３の発明（請求項３に対応）に係る小径ロール組替装置は、第１の発明又は第２の発明に係る小径ロール組替装置において、前記小径ロールの端部の圧延材と接しない部分に前記小径ロールの端面の直径よりも小さな直径とした溝部を少なくとも前記小径ロールの一方の端部に設け、前記片持ち支持手段を、前記ロール端面と前記溝部の上方端面を挟み支持するものとしたことを特徴とする。

上記の課題を解決する第４の発明（請求項４に対応）に係る小径ロール組替装置は、第１の発明又は第２の発明に係る小径ロール組替装置において、前記小径ロールの少なくとも一方の端面に深穴を設け、前記片持ち支持手段を、前記深穴に挿入するロッドを有するものとしたことを特徴とする。

上記の課題を解決する第５の発明（請求項５に対応）に係る小径ロール組替装置は、第１の発明又は第２の発明に係る小径ロール組替装置において、前記片持ち支持手段を、前記ロール端部を電磁力で支持するものとしたことを特徴とする。

上記の課題を解決する第６の発明（請求項６に対応）に係る圧延設備は、軸受け箱が無くロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する圧延機において、前記圧延機に請求項１ないし請求項５のいずれかに記載する小径ロール組替装置を装備したことを特徴とする。

第１の発明ないし第５の発明に係る小径ロール組替装置によれば、軸受けがなくロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する圧延機のロール組替を、従来の手作業で行っていた場合に比べ容易に行うことができる。

第２の発明に係る小径ロール組替装置によれば、片持ち支持手段を弾性体を介して支持する弾性支持手段を備えているため、作業ロールと下第１中間ロールや圧延材等の他の部材とを傷つけることなく確実に接触させることができる。その上、従来のように手作業で組替える場合と比べ、容易に組替作業を行うことができる。さらに、作業ロールと下第１中間ロールや圧延材等をビニールシート等で保護する必要が無いためコストを抑制することができる。

また、弾性支持手段は弾性体を用いた簡単な構造であるため、高価で複雑な制御装置を用いて制御する構造と比べて、運用が容易でさらにコストを抑制することできる。さらに、圧延機内に圧延材が存在する状態でロールの組替を行うことができるので、圧延の途中パス、特に最終パスの前にロールを組替えることができる。このため、最終パスの圧延に新しいロールを用いることができるので、光沢の高い製品を圧延することができる。

第３の発明に係る小径ロール組替装置によれば、下第１中間ロールや圧延材等により妨げられない位置で下作業ロールの端部を支持するため、下作業ロールの下側に組替のための間隔をあけるなどの必要が無くなる。これにより組替え手順も簡素化でき、さらに圧延機自体の構造を簡単にすることができる。

第４の発明に係る小径ロール組替装置によれば、上作業ロール及び下作業ロールをロール端面で支持するため、上作業ロールを抜き出したり挿入したりする際に、片持ち支持手段を上作業ロールと上第１中間ロールとの間に挿入する必要が無い。これにより、上作業ロールと上第１中間ロールとの間の間隔があまりあけられない場合でも、作業ロールの組替を行うことができる。

第５の発明に係る小径ロール組替装置によれば、作業ロールの端部に加工を施す必要が無い。これにより従来から使用している作業ロールをそのまま使用することができるため、加工の手間がかからず、コストを抑制することができる。

第６の発明に係る圧延設備によれば、ロール組替時のロール表面への傷つきを極限まで抑えることができる。これにより、表面傷が少なく表面性状の良好な高品質圧延が可能となる。特に外板および電子部材等を圧延する場合、極めて有益な圧延設備の提供が可能になる。

本発明に係る小径ロール組替装置及び圧延設備の実施例を図１ないし図１０を用いて説明する。図１は実施例１に係る小径ロール組替装置の側面図、図２は実施例１に係る小径ロールを有する圧延機を正面から見たときの模式図、図３は実施例１に係るロール組替時の小径ロールを有する圧延機を正面から見たときの模式図、図４は実施例１に係る上作業ロール及び下作業ロールの側面図、図５は実施例１に係る下作業ロール及び下第１中間ロールの正面図、図６は実施例１に係るロールホルダの断面図、図７は実施例２に係る小径ロール組替装置の作業ロール抜き出し時の側面図、図８は実施例３に係る小径ロール組替装置の作業ロール挿入時の側面図、図９は実施例３に係る小径ロール組替装置の側面図、図１０は実施例４に係る圧延設備の平面図である。

以下、第１の発明ないし第３の発明に係る実施例である実施例１について説明する。図２には実施例１に係る２０段センジミア圧延機を正面からみたときの模式図を示す。圧延機内の上方に設置する上ロール群２００は、一番下側に圧延材２３０と直接接する上作業ロール２０１がある。この上作業ロール２０１の上方には２本の上第１中間ロール２０２がある。これら上第１中間ロール２０２の上方には２本の上第２中間ロール２０３と上アイドルロール２０４がある。

これら上第２中間ロール２０３と上アイドルロール２０４の上方には４本の上補強ロール２０５がある。上第１中間ロール２０２、上第２中間ロール２０３及びアイドルロール２０４にはミルハウジング（図示せず）にばねで支持したロール牽引装置（図示せず）を設置する。また、上補強ロール２０５はアズユロールとして用いる。

ここでアズユロールとは、幅方向に複数個のロールに分割し、これら分割したロールをミルハウジング（図示せず）に固定した軸上に偏心して回転することが可能なように取り付けたロール（以下、分割ロール２０５）のことである。アズユロールは各分割ロール２０５の偏心回転角度を制御して圧延時の圧延材２３０の幅方向の形状を制御したり、圧下量を制御したり、ロール組替時に上ロール群２００と下ロール群２１０との間の間隔を開けたりすることに使用する。またアズユロールは補強ロール２０５の内側の２本だけに適用する場合と、全ての補強ロール２０５に適用する場合があるが、本実施例では補強ロールの内側の２本だけに適用する。このような構造は公知であり、一般に良く使用されている。

圧延機内の下方に設置する下ロール群２１０は、一番上側に圧延材２３０と直接接する下作業ロール２１１がある。この下作業ロール２１１の下方には２本の下第１中間ロール２１２がある。これら下第１中間ロール２１２の下方には２本の下第２中間ロール２１３と下アイドルロール２１４がある。これら下第２中間ロール２１３と下アイドルロール２１４の下方には４本の下補強ロール２１５がある。上補強ロール２０５はアズユロールとして用いたが、下補強ロール２１５はアズユロールとしては用いない。

このような圧延機の上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１には、通常ロール径が４０ないし１００ミリメートル程度の小径ロールを用いる。圧延材２３０は上作業ロール２０１と下作業ロール２１１との間に挟み押圧して圧延する。圧延機内部の上作業ロールの近傍にロール保持部材２３１を設置する。このロール保持部材２３１はロール組替時に上作業ロール２０１を固定して支持するためなどに用いる。このようにロール保持部材はシリンダー２３２により圧延中及び組替中など状況に応じてロール保持部材を矢印Ａのように出し入れできる構造になっている。

圧延機内部の下作業ロール２１１の近傍には通板ガイド２３４を設置する。ここで言う通板とは圧延材２３０の先端が圧延機内を通過することを意味する。この通板ガイド２３４はシリンダー２３５により先端位置を矢印Ｂのように上下に動かすことができるような構造になっており、下作業ロール２１１組替時に圧延材にたるみが生じないように保持するため等に利用する。

次に図１に基づき、実施例１に係る小径ロール組替装置について説明する。作業ロール１１６を支持する片持ち支持手段であるところのロールホルダ１０１には、先端に差込部１０４と押圧装置１０５（以下、グリップ機構１０５）とが取り付けてある。本実施例ではグリップ機構１０５に油圧シリンダーを用いた。

また、ロールホルダ１０１で上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１を支持するために、図４に示すように、上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１の圧延材２３０が当接する部分（以下、板道）よりも外側に、ロール端部４０１における径より小径とした溝部４００を設ける。この溝部４００と差込部１０４は嵌合するようになっている。

ロールホルダ１０１はボルト１０６とばね１０２を介して、ナット１０３によりロールロールホルダ支持部材１１７と結合する。ロールホルダ１０１の上下方向及び横方向へのずれを防止するため、ロールホルダ支持部材１１７にバーガイド１１２を設ける。これらロールホルダ支持部材１１７、ばね１０２、ナット１０３及びバーガイド１１２により、例えば、下作業ロール２１１を圧延機内に装着する時に、ロールホルダ１０１の先端差込部１０４を上下方向に多少押し込みすぎたとしても、押し込み変位はばね１０２の収縮で吸収されるため、大きな押し込み力は発生しない。これらロールホルダ支持部材１１７、ボルト１０６、ばね１０２、ナット１０３及びバーガイド１１２により構成する機構をソフトタッチ機構１００と呼ぶ。

ソフトタッチ機構１００に用いられるばね１０２のばね定数は低い方が望ましい。これはばね定数が低いほど、ロールホルダ１０１を押し込んだときに発生するばね力が小さくなるためである。ただし、極端にばね定数が低すぎる場合は作業ロール２０１（または２１１）の搬送中に振動が生じやすくなってしまう。このため、ばね力は使用している作業ロールのロール径及び胴長等で適宜設定する。実施例１では図１に示すように、ばね力をナット１０３で調整できる構造とした。

ソフトタッチ機構１００はウォームナット１０７を介してロール組替台車１０８のウォーム１０９と結合している。また、ウォーム１０９とサーボモータ１１１とはベベルギヤ１１０ａ，１１０ｂを介して接続している。これにより、サーボモータ１１１の回転角を制御することにより、リニアガイド１１３等でガイドされながらソフトタッチ機構１００を滑らかに上下動させることができる。また、ロール組替台車１０８の下方には走行用のレール１１４が設置してあり、これによりロール組替台車１０８は移動することが可能である。

ロール組替台車１０８の移動は手押しで行うことができるが、サーボモータ等を用いて行うこともできる。さらに、ウォームナット１０７にはカウンターバランス１１５を設置し、作業ロール２０１（または２１１）、ロールホルダ１０１及びソフトタッチ機構１００により発生する回転モーメントとバランスする構造になっている。これにより作業ロール２０１（または２１１）を保持し、作業ロール２０１（または２１１）を持ち上げたときに作業ロール２０１（または２１１）の傾きを抑え、滑らかに上下動することができる。

以下、実施例１に係る圧延機での上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１の組替方法について図３を用いて説明する。ロール組替時には、まずロール保持部材２３１を上作業ロール２０１方向に伸ばし、上作業ロール２０１の下部を挟むように接触させて、上作業ロール２０１の位置を固定する。

次に各アズユ分割ロール２０５の回転角を制御して上第１中間ロール２０２、上第２中間ロール２０３及び上アイドルロール２０４はロール牽引装置（図示せず）によりアズユロール２０５と一緒に矢印Ｃのように上方に移動する。これにより上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２の間の間隔Ｇが確保され、ロール組替の準備が完了する。このとき、下ロール群２１０は圧延中と同じ位置関係を保持している。

上作業ロール２０１を抜き出す場合、図３に示すように上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間に間隔Ｇをあける。このとき上作業ロール２０１は横方向に動かないようにロール保持部材２３１で固定し、かつ、上作業ロール２０１は下作業ロール２１１と接触するように置く。圧延材２０３が圧延機内に存在している場合は、圧延材２０３を倒して、上作業ロール２０１は下作業ロール２１１の直上に置かれる。次に、ロール組替台車１０８（図１参照）を前進して上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間にロールホルダ１０１を挿入する。

ロールホルダ１０１の差込部１０４が上作業ロール２０１に設けた溝部４００上に達したときにロール組替台車１０８の前進を止め、ロールホルダ１０１を降下して溝部４００に装着する。次にグリップ機構１０５でロールの端面を押圧し、上作業ロール２０１を確実に支持する。そしてロールホルダ１０１を持ち上げ、ロール組替台車１０８を後退して圧延機の外に上作業ロール２０１を取り出す。

実施例１の小径ロール組替装置では組替時に上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間にあけた間隔Ｇに、ロールホルダの先端差込部１０４の挿入が可能でなければならない。しかし、圧延機の種類によっては上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間にあけた間隔Ｇが大きく取れない場合もある。

この場合、ロールホルダ１０１の肉厚を十分にとることができず、作業ロール１１６（図１参照）を持ち上げたときのたわみが大きくなる可能性がある。このようなことは特に上作業ロール２０１の組替の際に発生する。下作業ロール２１１については上作業ロール２０１が無い状態で組替を行えるため余裕がある。また、上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１とも、ロール径を使用可能な範囲内での最大の径としたときに、最も問題となる。

これらの問題はロールホルダ１０１の形状を工夫することで対処できる。図７に実施例１に係るロールホルダ１０１の断面を示す。図７に示すようにロールホルダ１０１の形状をロール端７００と同程度な曲率とし、差込部１０４の形状を溝部４００の曲率と同程度な曲率とする。これによりロールホルダ１０１の曲げ剛性が大きくなり、肉厚が薄くてもたわみを極力抑えることができる。

下作業ロール２１１の組替を行う場合、下ロール群２１０の配置の関係から、ロールホルダ１０１（図１参照）に関する制約が多い。下作業ロール２１１と下第１中間ロール２１２の位置関係を図５に示す。図５に示すように下作業ロール２１１は下第１中間ロール２１２の間に沈みこむような配置になる。このため例えばロールを矢印Ｄのような横方向や矢印Ｅのような下方向から支持することは、下第１中間ロール２１２が存在することにより非常に困難となる。

このことから下作業ロール２１１をロール端部４０１の上面５０２で支持する方法が考えられる。ロール端部４０１の上面５０２とは下第１中間ロール２１２の上面より上側をいう。本実施例に係る圧延機では下作業ロール２１１の中心よりも上側の位置で支持することになる。これにより、下作業ロール２１１を下第１中間ロール２１２に直接載置した状態で組替が可能になる。

下作業ロール２１１を抜き出す場合、下作業ロール２１１は圧延時と同じように下第１中間ロール２１２の上に置いたまま下作業ロール２１１の組替作業を行う。ロール組替台車１０８を前進させて下作業ロール２１１と上作業ロール２０１との間にロールホルダ１０１を挿入する。

ロールホルダ１０１の先端にある差込部１０４が下作業ロール２１１に設けた溝部４００上に達したときにロール組替台車１０８の前進を止め、ロールホルダ１０１を降下して溝部４００に装着する。次にグリップ機構１０５でロールの端面を押圧し、下作業ロール２１１を確実に支持する。そしてロールホルダ１０１を持ち上げ、ロール組替台車１０８を後退して圧延機の外に下作業ロール２１１を取り出す。

上作業ロール２０１（図２参照）を圧延機内に設置する場合、ソフトタッチ機構１００を利用して新ロールを確実にロール支持部材２３１や圧延材２３０に接触するようにする。また、下作業ロール２１１を圧延機内に設置する場合、ソフトタッチ機構１００を利用して新ロールを確実に下第１中間ロール２１２に接触するようにする。

作業ロール１１６はわずかな落下距離であっても傷がつく可能性のあることが経験的に知られている。また、ロールが下第１中間ロール２１２と接触したときの押し込み力が大きい場合、下第１中間ロール２１２のわずかな回転、押し込み変位等によりロール間に滑りが発生する危険が高くなる。このような危険をさけるために設置する新ロールをロール支持部材２３１、圧延材２３０及び第１中間ロール２１２等に極力弱い力で確実に接触させる必要がある。これに対し、ソフトタッチ機構の採用が有効であることは、前述した通りである。

以下、第４の発明に係る実施例である実施例２について説明する。図７に実施例２の小径ロール組替装置で用いる作業ロールの形状とグリップ機構を示す。上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１にはその端面に深穴８００をあける。深穴８００の穴の深さは板道の部分には達しないような深さにする。穴が板道の部分に達してしまった場合、この部分に大きな圧延荷重が作用することで、通常よりも作業ロールの扁平が大きくなる可能性がある。これにより圧延材の形状に影響を及ぼす可能性があるためである。

実施例２ではロールホルダ１０１に上ロッド８０１及び下ロッド８０２を設ける。下ロッド８０２は固定としシリンダー８０４で出し入れ可能とする。また、上ロッド８０１は上下動が可能なように取り付け、上ロッド８０１はサーボモータ８０３に取り付けたカム８０５と、上ロッド８０１に取り付けたプーリ８０６とばね（図示せず）とにより、その位置を調整することを可能としている。

実施例２ではこれら上ロッド８０１及び下ロッド８０２を深穴８００に挿入して上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１を支持する。上ロッド８０１及び下ロッド８０２の外径は深穴８００の内径よりも数ミリメートル細くする。これはロール組替時の深穴８００への上ロッド８０１及び下ロッド８０２の挿入を容易にするためである。

以下、実施例２での旧ロールの抜き出し方法について説明する。ここでは圧延機内部に圧延材が存在しない場合を想定する。まず、上ロッド８０１及び下ロッド８０２の間隔を上作業ロール２０１と下作業ロール２１１との中心間隔に調整し、ロール端面の深穴８００に挿入する。次にサーボモータ８０３を駆動して上ロッド８０１を降下して上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１を挟む。

このようにして上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１を上ロッド８０１及び下ロッド８０２で挟む。このため、上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１の支持が確実になるので、組替台車１０８（図１参照）を移動しても上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１が脱落する危険は無い。

次に、本実施例での新ロールの挿入方法を図８に示す。ここでは、圧延機の中に圧延材が存在する場合を想定する。新ロールの装着は上作業ロール２０１と下作業ロール２１１との間に、圧延材よりも厚い板材９００（以下、ディスタントピース）を間に入れた状態で上ロッド８０１及び下ロッド８０２で挟む。この状態で圧延機の中に上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１挿入し、ソフトタッチ機構１００を利用して下作業ロール２１１を下第１中間ロール２１２（図１参照）上に設置する。

この状態で上ロッド８０１を上昇し、ディスタントピース９００を取り除き、下ロッド８０２をシリンダー８０４を用いて引き抜き、下作業ロール２１１の組替を完了する。次にロール保持部材２３１（図３参照）により上作業ロール２０１を固定する。上ロッド８０１の抜き出しは、ロールホルダ１０１を上昇し、上ロッド８０１が深穴８００に対して自由な位置になった時点でロール組替台車１０８（図１参照）を後退させて行う。

このように実施例２では上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１の支持にロール端面を利用するため、ロールホルダ１０１を上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間に挿入する必要が無い。したがって、組替時に上作業ロール２０１と上第１中間ロール２０２との間の間隔Ｇ（図３参照）はわずかでよい。また、ディスタントピース９００は上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１の板道よりも外側に装着するため、ディスタントピース９００により上作業ロール２０１及び下作業ロール２１１に傷がついたとしても圧延材への影響は無い。

本発明に係る組替装置の特徴は深穴８００及と上ロッド８０１及び下ロッド８０２の径差を許容しロール端面でロールを支持することにある。したがって、ロール端面と組替装置を固定する上記特許文献７に開示されている技術とは本質的に異なるものである。

以下、第５の発明に係る実施例である実施例３について説明する。図９に実施例３の小径ロール組替装置で用いるロールホルダと作業ロールの形状を示す。ロールホルダ１０１に電磁石６００を取り付ける。この電磁石６００により電磁力を発生し、ロール端部の上面を吸引して支持する。このため、作業ロール２０１（または２１１）の端部に加工を施す必要が無い。ロールホルダと作業ロールの形状以外の小径ロール組替装置やロールの組替方法については実施例１と同様である。

以下、第６の発明の係る実施例である実施例４について説明する。図１０に実施例４に係る圧延設備を示す。圧延機１０の入り口方向と出口方向にはテンションリール１１を設置する。このテンションリール１１は圧延材１２を巻き取ることに用いる。さらに、圧延機１０には減速機１３を介してミルモータ１４を接続する。

また、圧延機１０の側面方向にレール１５を敷設し、そのレール１５上に実施例１ないし実施例３のいずれかに記載する小径ロール組替装置１６を設置する。さらに、この小径ロール組替装置１６を移動するためのレール１５と交差するようにレール１７を敷設し、そのレール１７上に抜き出した旧作業ロール２０１（または２１１）（図１参照）を載せ、さらに新ロール１８を載せておくためのロール台車１９を設置する。

以下、本実施例に係る圧延装置のロール組替方法を説明する。はじめに小径ロール組替装置１６は点線２０で示す位置まで移動する。小径ロール組替装置１６は点線２０で示す位置まで移動した後、実施例１ないし実施例５のいずれかに記載するロール組替方法と同様の方法で、圧延機１０から旧ロール１１６を抜き出す。

小径ロール組替装置１６は点線２０で示す位置から、旧作業ロール２０１（または２１１）を支持した状態でレール１５上を実線１６で示す位置まで移動する。小径ロール組替装置１６が実線１６で示す位置まで移動が完了した後、ロール台車１９を点線２１で示す、小径ロール組替装置１６の正面まで移動する。ロール台車１９が点線２１で示す位置まで移動が完了した後、小径ロール組替装置１６は抜き出した旧作業ロール２０１（または２１１）をロール台車１９に積載する。

小径ロール組替装置１６は抜き出した旧作業ロール２０１（または２１１）をロール台車１９に積載した後、ロール台車１９に積載してある新ロール１８を小径ロール組替装置１６に設置する。小径ロール組替装置１６に新ロール１８を設置した後、ロール台車１９を実線１９で示す位置まで移動する。新ロール１８を設置した小径ロール組替装置１６を点線２０で示す位置まで移動した後、実施例１ないし実施例３のいずれかに記載するロール組替方法と同様の方法で、圧延機１０に新ロール１８を挿入し設置する。これらの作業は手動で行うこともできるが、自動化して行うこともできる。

本発明は、他の相手とほぼ接触している状態でロールを組替える必要のある圧延機への適用に特に効果的であり、たとえば２０段型センジミア圧延機や１２段型のクラスター圧延機等に適用することができる。

実施例１に係る小径ロール組替装置の側面図である。 実施例１に係る小径ロールを有する圧延機を正面から見たときの模式図である。 実施例１に係るロール組替時の小径ロールを有する圧延機を正面から見たときの模式図である。 実施例１に係る上作業ロール及び下作業ロールの側面図である。 実施例１に係る下作業ロール及び下第１中間ロールの正面図である。 実施例１に係るロールホルダの断面図である。 実施例２に係る小径ロール組替装置の作業ロール抜き出し時の側面図である。 実施例３に係る小径ロール組替装置の作業ロール挿入時の側面図である。 実施例３に係る小径ロール組替装置の側面図である。 実施例４に係る圧延設備の平面図である。

符号の説明

１００ 弾性支持手段
１０１ 片持ち支持手段
１０２ 弾性体
１０８ ロール組替台車
２０１ 上作業ロール
２０２ 上第１中間ロール
２１１ 下作業ロール
２３０ 圧延材
２３１ ロール保持部材
２３４ 通板ガイド
４００ 溝部
６００ 電磁石
８００ 深穴
８０１ 上ロッド
８０２ 下ロッド
１０ 圧延機
１６ 小径ロール組替装置

Claims (6)

1. 軸受け箱が無くロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する多段圧延機における前記小径ロールの組替装置において、
   前記小径ロールの端部における他の部材により妨げられない部分で前記小径ロールを片持ちして支持する片持ち支持手段を設けた
   ことを特徴とする小径ロール組替装置。
2. 請求項１に記載する小径ロールの組替装置において、
   前記片持ち支持手段を前記小径ロールを組替えるためのロール組替台車に弾性体を介して支持する弾性支持手段を設けた
   ことを特徴とする小径ロール組替装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する小径ロール組替装置において、
   前記小径ロールの端部の圧延材と接しない部分に前記小径ロールの端面の直径よりも小さな直径とした溝部を前記小径ロールの少なくとも一方の端部に設け、
   前記片持ち支持手段を、前記ロール端面と前記溝部の上方端面を挟み支持するものとした
   ことを特徴とする小径ロール組替装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載する小径ロールの組替装置において、
   前記小径ロールの少なくとも一方の端面に深穴を設け、
   前記片持ち支持手段を、前記深穴に挿入するロッドを有するものとした
   ことを特徴とする小径ロール組替装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載する小径ロールの組替装置において、
   前記片持ち支持手段を、前記ロール端部を電磁力で支持するものとした
   ことを特徴とする小径ロール組替装置。
6. 軸受け箱が無くロール端面でスラスト荷重を受ける小径ロールを有する圧延機において、
   前記圧延機に請求項１ないし請求項５のいずれかに記載する小径ロール組替装置を装備した
   ことを特徴とする圧延設備。

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