JP2567689B2 - Crown amount variable roll and crown amount adjusting device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、剛体とみなせる心軸と、それに外嵌する金
属製のスリーブとを備え、前記心軸の表面に、加熱用又
は冷却用の流体を流動させるための相互接続された複数
の平行な円周溝が設けられている金属圧延用のクラウン
量可変ロール、及び、そのクラウン量調節装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention includes a mandrel that can be regarded as a rigid body and a metal sleeve that is fitted onto the mandrel, and the surface of the mandrel is used for heating or cooling. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a variable crown amount roll for metal rolling provided with a plurality of interconnected parallel circumferential grooves for flowing a fluid, and a crown amount adjusting device thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

紙、プラスチック、スチールや他の金属シート等のシ
ート状の製品を圧延する製造機械においては、許容範囲
内の平面度即ち断面形状を得るように、そのロール面が
形成されている必要がある。従来のごく一般的な方法と
して、ロールのクラウンを削って、圧延時における複合
ロールのそりや偏りを補償する方法がある。しかし、こ
の方法は、負荷が一定の場合であって、しかも特定寸法
の製品の圧延にしか有効でない。In a manufacturing machine for rolling sheet-shaped products such as paper, plastic, steel and other metal sheets, the roll surface needs to be formed so as to obtain a flatness, that is, a sectional shape within an allowable range. As a conventional very general method, there is a method in which the crown of the roll is shaved to compensate for the warpage and deviation of the composite roll during rolling. However, this method is effective only when the load is constant, and moreover, only when rolling a product having a specific size.

又、通常、鋼等の硬質金属でできているロールによる
金属の圧延において、熱がロールのクラウンに影響を与
えることが知られている。熱間圧延においては、熱の大
半はロール間の高温の金属から伝えられる。しかし、冷
間圧延においても、圧延される金属が熱を発生してロー
ルに伝えられる。ロールが熱くなればそのクラウン
（量）が増加する。クラウンの変化は、百分の1mm単位
で測定できるが、その数倍の厚さの帯板の圧延におい
て、クラウンの変化は、帯板の標準厚さだけでなく、そ
の平面度即ち断面形状をも変えてしまう。In addition, it is known that in rolling a metal with a roll made of hard metal such as steel, heat affects the crown of the roll. In hot rolling, most of the heat is transferred from the hot metal between the rolls. However, even in cold rolling, the metal to be rolled generates heat and is transferred to the rolls. As the roll gets hotter, its crown increases. The change in the crown can be measured in units of one hundredth of a millimeter, but in the rolling of a strip having a thickness several times that, not only the standard thickness of the strip but also the flatness, that is, the cross-sectional shape of the strip is changed. Will also change.

鋼ロールにおける径方向の熱伝導はもちろん遅い。12
0℃の定常温度に達した直径1,500mmのバックアップロー
ルであれば、クラウンが径方向に0.08mm変化するのに約
１時間以上必要であり、直径750mmのワークロールであ
れば上記変化に約30分が必要である。ロールのクラウン
を制御するためにロールに液体冷却剤を吹き付ける方法
が知られているが、上記のロールの熱慣性がこの便法の
有効性を著しく制限している。The heat conduction in the radial direction of the steel roll is of course slow. 12
With a 1,500 mm diameter backup roll that has reached a steady temperature of 0 ° C, it will take approximately 1 hour or more for the crown to change 0.08 mm in the radial direction, and with a work roll with a 750 mm diameter roll, it will take about 30 times for the above change. I need a minute. Although methods of spraying liquid coolant onto rolls to control the roll crown are known, the thermal inertia of the rolls described above significantly limits the effectiveness of this expedient.

そこで、ロールのシェルに電熱ヒータや通水による冷
却手段を設けてこれらを制御することにより、圧延作業
中にクラウン量を調節できるようにしたものがある（例
えば実開昭57−86001号参照）。又、ロール内部に液体
又は気体の熱媒体を通してロール軸方向の温度分布を制
御することによりロール外形形状を制御するようにした
ものもある（特開昭58−56826号参照）。Therefore, there is a roll shell which is provided with an electric heater or a cooling means by water flow so as to control these so that the crown amount can be adjusted during the rolling operation (for example, see Japanese Utility Model Publication No. 57-86001). . There is also a roll in which a liquid or gas heat medium is passed inside the roll to control the temperature distribution in the axial direction of the roll to control the outer shape of the roll (see JP-A-58-56826).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかし、上記の従来例のロールは、ロール（又はシェ
ル）を直接加熱又は冷却して熱膨張又は熱収縮させるも
のであるので、熱膨張又は熱収縮の速度が遅く、迅速に
クラウン量を変化させることが難しい。However, since the roll of the above-mentioned conventional example directly heats or cools the roll (or shell) to cause thermal expansion or thermal contraction, the rate of thermal expansion or thermal contraction is slow, and the crown amount is rapidly changed. Difficult to do.

そこで、本発明の目的は、クラウン量の変化を迅速に
行うことができるロール及びそのクラウン量調節装置を
提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a roll and a crown amount adjusting device for the roll, which can quickly change the crown amount.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明によるクラウン量可変ロールは、剛体とみなせ
る心軸と、それに外嵌する金属製のスリーブとを備え、
前記心軸の表面に、加熱用又は冷却用の流体を流動させ
るための相互接続された複数の平行な円周溝が設けられ
ている金属圧延用のクラウン量可変ロールであって、そ
の特徴構成は、 前記円周溝の径方向での深さが軸方向での幅より大に
形成され、且つ、前記スリーブは前記心軸に焼きばめさ
れており、前記円周溝の隔壁であるフィンが、前記流体
により加熱されるに伴って径方向外方に熱膨張し、その
先端部が前記スリーブを外方に押圧して拡径変形させる
一方、前記フィンが前記流体により冷却されるに伴って
径方向内方に熱収縮して前記スリーブの縮径変形を許容
する点にある。尚、前記フィンは、熱膨張によりスリー
ブを拡径変形させるだけの強度、及び圧延力を心軸から
スリーブに伝えるのに十分な強度を備えている必要があ
る。A crown amount variable roll according to the present invention includes a mandrel that can be regarded as a rigid body and a metal sleeve that is externally fitted to the mandrel.
A variable crown amount roll for metal rolling, wherein a plurality of interconnected parallel circumferential grooves for flowing a heating or cooling fluid are provided on the surface of the mandrel, the characteristic configuration of which Is formed so that the radial depth of the circumferential groove is larger than the width in the axial direction, the sleeve is shrink-fitted to the mandrel, and the fin is a partition wall of the circumferential groove. Is thermally expanded outward in the radial direction as it is heated by the fluid, and its tip portion presses the sleeve outwardly to expand and deform it, while the fins are cooled by the fluid. The heat shrinks inward in the radial direction to allow the sleeve to shrink and deform. The fins must have sufficient strength to expand and deform the sleeve by thermal expansion and sufficient strength to transmit the rolling force from the mandrel to the sleeve.

上記フィンは、具体的には、その径方向での長さ（即
ち円周溝の径方向での深さ）が、軸方向での幅の４倍以
上であることが好ましく、又、10倍以下であることが好
ましい。Specifically, it is preferable that the length of the fin in the radial direction (that is, the depth of the circumferential groove in the radial direction) is 4 times or more the width in the axial direction, or 10 times. The following is preferable.

前記フィンは、心軸の表面に切削加工により形成され
る場合に限らず、心軸と別体に構成してもよく、この場
合、フィンを心軸の材料より熱伝導が良い材料で形成す
ることが望ましい。The fin is not limited to being formed on the surface of the mandrel by cutting, but may be formed separately from the mandrel. In this case, the fin is formed of a material having better heat conduction than the material of the mandrel. Is desirable.

前記の「複数の平行な円周溝」には、連続した円周溝
が螺旋状に形成されている場合も含まれる。又、文字通
り複数の平行な円周溝が形成されている場合は、これら
の円周溝は、例えばフィンを貫通する管路によって相互
接続される。The above-mentioned "plurality of parallel circumferential grooves" includes the case where continuous circumferential grooves are spirally formed. Also, if literally a plurality of parallel circumferential grooves are formed, these circumferential grooves are interconnected by, for example, conduits through the fins.

前記複数の円周溝は、軸方向に２以上の区域に区分さ
れ、各区域毎に前記流体を導入するための複数の管路が
前記心軸に設けらることが好ましく、さらに、その区域
が、軸方向中央部に位置する中央区域と、その他の区域
とからなることが好ましい。The plurality of circumferential grooves are preferably divided into two or more zones in the axial direction, and a plurality of conduits for introducing the fluid in each zone are preferably provided in the mandrel. Preferably has a central region located at the central portion in the axial direction and other regions.

又、本発明のクラウン量調節装置は、上記の中央区域
とその他の区域に区分された複数の円周溝を備えるロー
ルに前記流体を供給するための加熱用流体源及び冷却用
流体源と、それらの流体源と上記ロールの心軸に設けら
れた複数の管路との接続状態を切換えるための切換弁
と、前記切換弁を切り換えることにより、前記中央区域
の円周溝に供給される流体の温度がその他の区域の円周
溝に供給される流体の温度より高い状態と低い状態とを
切り換える制御手段が設けられている点に特徴がある。Further, the crown amount adjusting device of the present invention, a heating fluid source and a cooling fluid source for supplying the fluid to a roll having a plurality of circumferential grooves divided into the central area and other areas, A switching valve for switching the connection state between those fluid sources and a plurality of conduits provided on the core shaft of the roll, and a fluid supplied to the circumferential groove in the central area by switching the switching valve. It is characterized in that a control means is provided for switching between a state in which the temperature of is higher and a temperature lower than that of the fluid supplied to the circumferential groove in the other area.

かかるクラウン量調節装置において、前記加熱用流体
源からの流体と前記冷却用流体源からの流体との混合比
を変更するための比例弁が設けられ、前記制御手段が、
前記比例弁を制御することにより、前記中央区域又はそ
の他の区域の円周溝に供給する流体の温度を調節するこ
とが好ましい。In such a crown amount adjusting device, a proportional valve for changing the mixing ratio of the fluid from the heating fluid source and the fluid from the cooling fluid source is provided, and the control means is
It is preferable to control the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the central area or other areas by controlling the proportional valve.

或いは、ロールの軸方向中央部における流体の温度を
検出する温度検出手段と、前記軸方向中央部と軸方向端
部との中間付近における流体の温度を検出する温度検出
手段とが設けられ、前記制御手段が、前記両温度の差に
基づいて比例弁を制御することも好ましい。Alternatively, there are provided temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid at the central portion in the axial direction of the roll, and temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid near the middle between the central portion in the axial direction and the end portion in the axial direction. It is also preferable that the control means controls the proportional valve based on the difference between the two temperatures.

〔作 用〕[Work]

本発明のクラウン量可変ロールによれば、ロール心軸
の表面に設けられ、相互接続された複数の平行な円周溝
に加熱用又は冷却用の流体が導入されることによりクラ
ウン量が変化する。According to the crown amount variable roll of the present invention, the crown amount is changed by introducing the heating or cooling fluid into the plurality of parallel circumferential grooves provided on the surface of the roll core axis and interconnected. .

例えば、加熱用流体が導入されると、上記複数の円周
溝間の隔壁に相当する複数のフィンが膨張して、その先
端部が心軸に焼きばめされたスリーブを外方へ押圧して
その径を拡張させる。逆に冷却用流体が導入されると、
複数のフィンが収縮して、スリーブの内方への収縮を許
容する。For example, when the heating fluid is introduced, the plurality of fins corresponding to the partition walls between the plurality of circumferential grooves are expanded, and the tips of the fins press the sleeve that has been shrink-fitted to the mandrel outward. To expand its diameter. Conversely, when a cooling fluid is introduced,
The plurality of fins contract to allow inward contraction of the sleeve.

上記円周溝のロール径方向での深さは、軸方向での幅
より大きいので、流体とフィンとの接触面積が流体とス
リーブとの接触面積より大きい。従って、流体とフィン
との間の熱伝導が流体とスリーブとの間の熱伝導より大
きく、フィンの径方向への膨張、収縮によるスリーブの
膨張、収縮が迅速に行われる。Since the depth of the circumferential groove in the roll radial direction is larger than the width in the axial direction, the contact area between the fluid and the fin is larger than the contact area between the fluid and the sleeve. Therefore, the heat conduction between the fluid and the fins is greater than the heat conduction between the fluid and the sleeves, and the expansion and contraction of the sleeve due to the radial expansion and contraction of the fins are performed quickly.

複数の円周溝は、ロール軸方向に複数の区域に区分さ
れ、各区域毎に流体を導入することによりクラウン形状
を自在に調節することが可能となる。特に、軸方向中央
部に位置する中央区域と、その他の区域とに区分するこ
とにより、クラウン形状を凸状又は凹状にすることがで
きる。The plurality of circumferential grooves are divided into a plurality of zones in the roll axial direction, and the fluid flow is introduced into each zone, whereby the crown shape can be freely adjusted. In particular, the crown shape can be made convex or concave by dividing into a central area located in the axial center part and other areas.

又、本発明のクラウン量調節装置によれば、加熱用流
体源と冷却用流体源とを併用し、それらの流体源とロー
ルの心軸に設けられた複数の管路との接続状態を切換え
るための切換弁を制御手段が制御することにより、上記
の中央区域とその他の区域に区分された複数の円周溝を
備えるロールのクラウン形状を切り換える。即ち、中央
区域の円周溝に供給される流体の温度がその他の区域の
円周溝に供給される流体の温度より高くすることにより
凸状に、逆の温度関係にすることにより凹状にする。か
かるクラウン形状の切り換えは、前述の如き本発明のク
ラウン量可変ロールの特徴構成により、圧延作業中に迅
速に行うことができる。Further, according to the crown amount adjusting device of the present invention, the heating fluid source and the cooling fluid source are used together, and the connection state between these fluid sources and a plurality of conduits provided on the roll shaft is switched. The control means controls the switching valve for switching the crown shape of the roll having a plurality of circumferential grooves divided into the central area and the other areas. That is, the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the central area becomes higher than the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the other area to make it convex, and the opposite temperature relationship makes it concave. . Such switching of the crown shape can be quickly performed during the rolling operation by the characteristic configuration of the crown amount variable roll of the present invention as described above.

さらに、制御手段は、加熱用流体源からの流体と冷却
用流体源からの流体との混合比を変更するための比例弁
を制御することにより、円周溝に供給する流体の温度を
調節し、もって、クラウン量を調節する。この際、温度
検出手段によって検出される、軸方向中央部の温度と、
軸方向中央部と軸方向端部との中間付近の温度との差に
基づいて比例弁が制御される。従って、オンラインのフ
ィードバック制御が行われる。Further, the control means adjusts the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove by controlling the proportional valve for changing the mixing ratio of the fluid from the heating fluid source and the fluid from the cooling fluid source. Therefore, adjust the crown amount. At this time, the temperature of the central portion in the axial direction, which is detected by the temperature detecting means,
The proportional valve is controlled based on the difference between the temperature in the vicinity of the middle of the axial center and the axial end. Therefore, online feedback control is performed.

〔効 果〕[Effect]

上記のように、本発明のクラウン量可変ロール及びそ
のクラウン量調節装置によれば、ロールの表面、即ち、
焼きばめされたスリーブの内側に設けた特別な形状の溝
（フィン）に加熱用又は冷却用流体を導入することによ
って、圧延作業中のクラウン量調節を迅速に行うことが
できるようになった。As described above, according to the crown amount variable roll and the crown amount adjusting device of the present invention, the surface of the roll, that is,
By introducing a heating or cooling fluid into a specially shaped groove (fin) inside the shrink-fitted sleeve, it became possible to quickly adjust the crown amount during the rolling operation. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図１〜３に、金属の帯板の圧延工程における３
通りの状態を誇張して示す。図１に示すように、前工程
から供給されるワークピース（圧延金属材料）11は、一
対のバックアップロール13によって支持される一対のワ
ークロール12の間を通って圧延される。ワークピース11
は、ワークロール12をその中央部で変形させ、変形した
ワークロール12はバックアップロール13をその中央部で
変形させる。これらの変形は、図示の如く、ロール中間
点で最も大きく、ロール端部に近づくほど小さくなる。
その結果、ワークピース11の両縁部16は所望の厚さより
薄く圧延される。この両縁部16はトリミングされること
になる。First, FIGS. 1 to 3 show 3 in the rolling process of the metal strip.
The state of the street is exaggerated. As shown in FIG. 1, the workpiece (rolled metal material) 11 supplied from the previous step is rolled between a pair of work rolls 12 supported by a pair of backup rolls 13. Work piece 11
Deforms the work roll 12 at its central portion, and the deformed work roll 12 deforms the backup roll 13 at its central portion. As shown, these deformations are greatest at the midpoint of the roll, and become smaller toward the end of the roll.
As a result, both edges 16 of the workpiece 11 are rolled thinner than the desired thickness. Both edges 16 will be trimmed.

図２では、ワークロール12の間に入るワークピース17
は平坦である。このワークピース17は、ワークロール12
をその中央部18で変形させ、変形したワークロール12は
バックアップロール13をその中央部19で変形させるが、
これらの変形は全範囲に亘って比較的平坦である。しか
し、この場合もワークピース17の両縁部20は所望の厚さ
より薄く圧延されるのでトリミングされる必要がある。In FIG. 2, the work piece 17 entering between the work rolls 12 is shown.
Is flat. This work piece 17 is a work roll 12
Is deformed at its central portion 18, and the deformed work roll 12 deforms the backup roll 13 at its central portion 19,
These deformations are relatively flat over the entire range. However, in this case as well, both edges 20 of the work piece 17 are rolled thinner than the desired thickness, and thus need to be trimmed.

図３は、ワークピースと同程度の幅のクラウンを付さ
れたワークロール12及びバックアップロール13が、平坦
なワークピース21に与える影響を示す。圧延時、ワーク
ロール及びバックアップロールの変形領域22は、ワーク
ピース21のほぼ全域に亘って比較的平坦な形状である
が、クラウンとロール端部との境界部23,24ではエッジ
の立ち上がり（ふくらみ）が生じている。ワークロール
及びバックアップロールの輪郭を注意深くとることによ
り、帯板の両縁部を中央部の標準厚さに維持することも
可能であるが、特定の幅の帯板に限られる。FIG. 3 shows the effect of a work roll 12 and a backup roll 13 having a crown of the same width as the work piece, on a flat work piece 21. During rolling, the work roll and backup roll deformation regions 22 have a relatively flat shape over almost the entire area of the workpiece 21, but the edges rise (bulge) at the boundary portions 23 and 24 between the crown and the roll ends. ) Has occurred. Careful contouring of the work roll and backup roll can maintain both edges of the strip to a standard thickness in the center, but only for strips of a certain width.

図４に本発明のロールを概略的に示す。図には一対の
ワークロール30及び一対のバックアップロール31からな
るロールスタックが示され、バックアップロール31は一
つだけが完全に描かれている。両タイプのロールは好ま
しくは、後述するように、心軸35とそれに焼きばめされ
たスリーブ36からなる。FIG. 4 schematically shows the roll of the present invention. The figure shows a roll stack consisting of a pair of work rolls 30 and a pair of backup rolls 31 with only one backup roll 31 being completely drawn. Both types of rolls preferably comprise a mandrel 35 and a sleeve 36 shrink-fitted thereto, as described below.

ワークロール30は、複数の円周熱交換部材群（以下、
熱交換装置という）32,33が設けられた心軸35を有す
る。一対の熱交換装置32は、中央の熱交換装置33の両側
に均等に配設されている。各熱交換装置32,33には、ロ
ールの外部で生成される加熱用又は冷却用の流体が、ロ
ール端部まで伸びる管路41,45等を通して各別に導入さ
れる。管路41,45は、ロール端部で回転ジョイント26を
介して流体の供給源に接続される。バックアップロール
31も同様の構造を有する。いくつかの熱交換装置32が並
設されている場合、それぞれに、流体の入出路であるク
ロス管路27,28が設けられ、心軸の内部で回転ジョイン
ト29に接続される構造が望ましい場合もある。図示され
ていない非回転部材及びその入出路は心軸の端部を貫通
しており、ロールの熱交換用流体供給構造を簡素化して
いる。各熱交換装置に供給される加熱用又は冷却用の流
体を変化させることにより、クラウン、即ちロールシェ
ル36の外形は種々の幅の帯板に合わせて調節することが
できる。例えば、比較的狭い幅の帯板を圧延する場合に
はロール両端部の各３個の熱交換装置32は加熱されな
い。あるいは冷却される。中央の熱交換装置33の両側の
熱交換装置32は温められ、中央の熱交換装置33はその領
域で最大クラウンが得られるように熱される。The work roll 30 includes a plurality of circumferential heat exchange member groups (hereinafter,
It has a mandrel 35 provided with heat exchangers 32, 33. The pair of heat exchange devices 32 are evenly arranged on both sides of the central heat exchange device 33. A fluid for heating or cooling generated outside the roll is separately introduced into each heat exchange device 32, 33 through pipe lines 41, 45 extending to the end of the roll. The pipe lines 41 and 45 are connected to a fluid supply source via a rotary joint 26 at a roll end portion. Backup roll
31 also has a similar structure. When several heat exchange devices 32 are arranged side by side, it is desirable to have a structure in which cross pipe lines 27 and 28 are provided as fluid inlet / outlet channels and are connected to the rotary joint 29 inside the mandrel. There is also. The non-rotating member and its inlet / outlet path (not shown) penetrate through the end of the mandrel to simplify the heat exchange fluid supply structure of the roll. By varying the heating or cooling fluid supplied to each heat exchange device, the profile of the crown or roll shell 36 can be adjusted for strips of various widths. For example, when rolling a strip having a relatively narrow width, each of the three heat exchange devices 32 at both ends of the roll is not heated. Alternatively, it is cooled. The heat exchanging devices 32 on both sides of the central heat exchanging device 33 are warmed and the central heat exchanging device 33 is heated so as to obtain the maximum crown in the area.

第５図に、本発明のロールの詳細構造の一実施例を示
す。ロールは、心軸35及びこれに焼きばめされたスリー
ブ36からなる。心軸35には、ロール中央の溝39で合流す
る左右一対の螺旋状円周溝37,38が形成されている。中
央の溝39は、ロール径方向に伸びるクロス管路40によっ
て、軸方向の管路41に接続され、管路41はロールの外部
に設けられた加熱用又は冷却用の流体源に接続されてい
る。円周溝37,38の軸方向外側端部は、クロス管路43,44
によって軸方向の管路45に接続され、管路45も上記流体
源に接続されている。FIG. 5 shows an embodiment of the detailed structure of the roll of the present invention. The roll comprises a mandrel 35 and a sleeve 36 shrink-fitted thereto. The mandrel 35 is formed with a pair of left and right spiral circumferential grooves 37, 38 that meet at a groove 39 at the center of the roll. The central groove 39 is connected to an axial pipe 41 by a cross pipe 40 extending in the roll radial direction, and the pipe 41 is connected to a heating or cooling fluid source provided outside the roll. There is. The outer ends of the circumferential grooves 37, 38 in the axial direction are formed by the cross conduits 43, 44.
Is connected to the axial conduit 45, which is also connected to the fluid source.

加熱用流体を管路41,40を通して軸方向中央部から螺
旋状円周溝37,38に供給し、管路43,44,45を通して排出
することにより、ロールクラウンが増大する。つまり、
軸方向中央部のふくらみが両端部より大きくなる。加熱
用流体に代えて冷却用流体を上記の方向に供給するか、
又は加熱用流体を上記と逆方向に供給することにより、
ロールクラウンが減少する。従って、この場合は、ロー
ル心軸35の表面に設けられた円周溝が、２つの区域37及
び38とに分かれていることになり、これらが前述の熱交
換装置に相当する。The heating fluid is supplied to the spiral circumferential grooves 37, 38 from the central portion in the axial direction through the pipes 41, 40 and discharged through the pipes 43, 44, 45, whereby the roll crown is increased. That is,
The bulge at the center in the axial direction is larger than at both ends. Supply cooling fluid instead of heating fluid in the above direction,
Or by supplying the heating fluid in the opposite direction to the above,
Roll crown is reduced. Therefore, in this case, the circumferential groove provided on the surface of the roll core shaft 35 is divided into two sections 37 and 38, which correspond to the above-mentioned heat exchange device.

図５に破線で示すように、区域37の中央溝47をクロス
管路49によって、区域38の中央溝48をクロス管路50によ
って、それぞれ軸方向の管路51に接続することにより、
円周溝は４つの区域に分かれることになる。或いは、中
央区域（区域37の中央側半分と区域38の中央側半分とを
合わせた区域）とその両側の区域（区域37の外側半分の
区域、及び区域38の外側半分の区域）に分かれると考え
ることもできる。但し、各区域が軸方向に同じ幅である
必要はない。円周溝が軸方向に細かく分けられるほど、
ロールクラウンの形状をきめ細かく制御できることにな
る。By connecting the central groove 47 of the section 37 with the cross conduit 49 and the central groove 48 of the section 38 with the cross conduit 50, respectively, as shown in phantom in FIG.
The circumferential groove will be divided into four zones. Alternatively, if it is divided into a central area (area where the central half of the area 37 and the central half of the area 38 are combined) and areas on both sides thereof (area of the outer half of the area 37 and area of the outer half of the area 38) You can think. However, it is not necessary that the areas have the same width in the axial direction. The more the circumferential groove is divided in the axial direction,
The shape of the roll crown can be finely controlled.

各円周溝の間の隔壁、即ちフィン53は、圧延力に十分
耐え得る強度を有する必要があるが、円周溝を流れる加
熱用又は冷却用流体によるフィン53の径方向への膨張、
収縮を迅速ならしめるためには、必要以上に厚いもので
あってはならない。The partition walls between the circumferential grooves, that is, the fins 53, need to have sufficient strength to withstand the rolling force, but the fins 53 expand radially by the heating or cooling fluid flowing through the circumferential grooves,
It must not be thicker than necessary for rapid contraction.

上記螺旋状円周溝37,38に代えて、図6Aに示すよう
に、１個ずつ独立した円周溝37が設けられ、フィン53の
基部を貫通する管路54又は先端部に設けられた通路57に
よって接続されている構造としてもよい。尚、各円周溝
37を直接、管路41又は45に接続する場合は円周溝間の管
路54又は通路57は不要である。図6Aでは、フィン53に熱
を伝導する加熱用流体は、軸方向の管路41及びロール軸
方向中央部の径方向のクロス管路40を通して円周溝37に
供給される。又、図6Aにおける各フィン53は、径方向で
の長さが軸方向での幅の約５倍に形成されている。又、
各円周溝37についても、その径方向での深さは軸方向で
の幅より十分大きい。各円周溝37に供給される加熱用流
体の熱は、フィン53、スリーブ36、心軸35の三方に伝導
される。これらの熱伝導を順に第一次熱伝導、第二次熱
伝導、第三次熱伝導ということにする（図6A参照）。As shown in FIG. 6A, instead of the above-mentioned spiral circumferential grooves 37 and 38, independent circumferential grooves 37 are provided one by one, and are provided at the pipe passage 54 or the tip end portion that penetrates the base of the fin 53. The structures may be connected by the passage 57. In addition, each circumferential groove
When 37 is directly connected to the conduit 41 or 45, the conduit 54 or the passage 57 between the circumferential grooves is unnecessary. In FIG. 6A, the heating fluid that conducts heat to the fins 53 is supplied to the circumferential groove 37 through the axial conduit 41 and the radial cross conduit 40 at the center in the roll axial direction. Further, each fin 53 in FIG. 6A is formed so that the length in the radial direction is about 5 times the width in the axial direction. or,
The depth in the radial direction of each circumferential groove 37 is also sufficiently larger than the width in the axial direction. The heat of the heating fluid supplied to each circumferential groove 37 is conducted to the three sides of the fin 53, the sleeve 36, and the mandrel 35. These heat conductions are referred to as primary heat conduction, secondary heat conduction, and tertiary heat conduction (see Fig. 6A).

加熱用流体とフィン53との接触面積は、加熱用流体と
スリーブ36との接触面積、又は加熱用流体と心軸35（溝
底部）との接触面積に比べてはるかに大きいので、加熱
用流体からフィン53に伝導される第一次熱伝導が、第二
次熱伝導及び第三次熱伝導よりはるかに大きい。又、中
央部のクロス管路40から離れるほど加熱用流体からフィ
ン53に伝導される熱量は小さくなる。Since the contact area between the heating fluid and the fins 53 is much larger than the contact area between the heating fluid and the sleeve 36 or the contact area between the heating fluid and the mandrel 35 (groove bottom), the heating fluid The primary heat conduction from the fins to the fins 53 is much larger than the secondary heat conduction and the tertiary heat conduction. Moreover, the amount of heat conducted from the heating fluid to the fins 53 decreases as the distance from the cross pipe 40 in the central portion increases.

比較のために、図6Bにカレンダー（ロール機械の一
種）等に用いられる従来の熱クラウン制御ロールにおけ
る熱伝導を示す。この従来ロールの構造を簡単に説明す
ると、心軸112には、その円周上に螺旋状溝111が形成さ
れ、スリーブ113がその上から嵌められている。心軸112
は、その中央部に軸方向のダクト114が設けられ、その
中に所定の開口部118を有する同軸の小径ダクト115が設
けられている。その開口部118の上部において、ダクト1
14が立上り管116によって螺旋状溝111の一端に接続され
ている。螺旋状溝111の他端は立上り管117によってダク
ト114に接続されている。このロールには、本発明のロ
ールに備えられているフィン53のようなものは備えられ
ていない。従って、小径ダクト115から立上り管116を通
って螺旋状溝111に供給される加熱用流体からの熱伝導
においては、図6Aにおける第一次熱伝導に相当するもの
はなく、第二次熱伝導に相当するもの及び第三次熱伝導
に相当するものだけがある。For comparison, FIG. 6B shows heat conduction in a conventional thermal crown control roll used for a calendar (a type of roll machine) or the like. To briefly explain the structure of this conventional roll, a spiral groove 111 is formed on the circumference of the core shaft 112, and a sleeve 113 is fitted from above. Axis 112
An axial duct 114 is provided at the center of the shaft, and a coaxial small-diameter duct 115 having a predetermined opening 118 is provided therein. At the top of the opening 118, the duct 1
14 is connected to one end of the spiral groove 111 by a rising pipe 116. The other end of the spiral groove 111 is connected to the duct 114 by a rising pipe 117. This roll is not provided with the fins 53 provided in the roll of the present invention. Therefore, in heat conduction from the heating fluid supplied from the small-diameter duct 115 through the rising pipe 116 to the spiral groove 111, there is nothing equivalent to the primary heat conduction in FIG. 6A, and the secondary heat conduction. There is only the one corresponding to and the one corresponding to the third heat conduction.

フィンの直径は、ロールのサイズ、機能、及び望まし
い制御内容によって異なる。連続回転圧延機にとって
は、帯板の標準厚さ（長手方向に沿う厚さ）及び断面形
状（幅方向に沿う厚さ）が数秒乃至数分の一秒以内に修
正されることが重要である。標準厚さの修正は油圧シリ
ンダによって迅速に行われる。断面形状の修正には種々
の方法が用いられているが、最も早い修正方法は、油圧
式ロール曲げであり、最も遅い修正方法は、本発明以前
の方法によるロール本体の加熱、冷却である。熱伝導に
要する時間は、ほぼ距離の二乗に比例して増加するの
で、従来の圧延ロールにおいては圧延のクラウン変化に
よる断面形状の修正に時間がかかりすぎる。Fin diameter depends on roll size, function, and desired control. For a continuous rotary rolling mill, it is important that the standard thickness (thickness along the longitudinal direction) and cross-sectional shape (thickness along the width direction) of the strip be corrected within a few seconds to a few seconds. . The correction of the standard thickness is done quickly by the hydraulic cylinder. Although various methods are used for correcting the cross-sectional shape, the fastest correcting method is hydraulic roll bending, and the slowest correcting method is heating and cooling of the roll body according to the method before the present invention. Since the time required for heat conduction increases almost in proportion to the square of the distance, it takes too much time to correct the cross-sectional shape of the conventional rolling roll due to the change of the rolling crown.

図6Aに示した本発明のロールにおいては、スリーブ36
がロール心軸35の表面に形成されたフィン53の周囲に焼
きばめされている。フィン53の径方向での長さと軸方向
での幅との比は、機械強度を損なわない範囲でできるだ
け大きく設定される。ちなみにバックアップロールにあ
っては、その比は４〜10の範囲に設定されている。焼き
ばめによる大きな締付力と圧延力からフィン53のゆがみ
を回避すべく、図８及び図９に示すように、ロッド等に
より複数のフィンを相互連結している。In the roll of the invention shown in FIG. 6A, the sleeve 36
Are shrink-fitted around the fins 53 formed on the surface of the roll mandrel 35. The ratio of the radial length of the fin 53 to the axial width thereof is set as large as possible without impairing the mechanical strength. By the way, in the case of the backup roll, the ratio is set in the range of 4-10. As shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of fins are interconnected by rods or the like in order to avoid the distortion of the fins 53 due to the large tightening force and rolling force due to the shrink fitting.

凸状のクラウンを得るには、加熱用流体をロールの軸
方向中央部のクロス管路40を通して円周溝37に供給す
る。その結果、フィンの径方向への熱膨張は、ロールの
軸方向中央部で最も大きく、軸方向端部に向かって流体
の温度低下に伴い徐々に小さくなる。ロールクラウンの
量は、流体の流量や温度を変化させることにより予め設
定することができ、帯板の圧延結果の測定値をフィード
バックすることにより迅速に変更できる。To obtain a convex crown, heating fluid is supplied to the circumferential groove 37 through the cross conduit 40 at the axial center of the roll. As a result, the thermal expansion of the fins in the radial direction is greatest at the axial center of the roll, and gradually decreases toward the axial end as the temperature of the fluid decreases. The amount of roll crown can be set in advance by changing the flow rate and temperature of the fluid, and can be quickly changed by feeding back the measured value of the rolling result of the strip.

凹状のロールクラウンを得るには加熱用流体の流れを
逆方向にすればよい。In order to obtain a concave roll crown, the flow of heating fluid may be reversed.

ロールの全膨張は、以下の３つの膨張からなる。 The total expansion of the roll consists of the following three expansions:

1. フィンの膨張 フィンの長さと厚さとの比のためにこれが最も大き
い。加熱用流体とフィンとの熱交換により、温度が上昇
するに伴ってフィンが膨張してスリーブの径を押し拡
げ、温度が下降するに伴ってフィンが収縮してスリーブ
は締付け力及び圧延力によってその径を縮める。これ
が、ロールクラウンの制御において主な役割を演ずる。1. Fin expansion This is the largest because of the ratio of fin length to thickness. Due to heat exchange between the heating fluid and the fins, the fins expand and expand the diameter of the sleeve as the temperature rises, and the fins contract as the temperature decreases and the sleeve is tightened by the tightening force and rolling force. Reduce its diameter. This plays a major role in controlling the roll crown.

2. スリーブ自身の膨張 これは、加熱用流体とスリーブ内面との径方向での直
接の熱交換によるものであるが、ロールクラウンに対す
る影響は十分に小さく、無視できる。2. Expansion of the sleeve itself This is due to direct heat exchange between the heating fluid and the inner surface of the sleeve in the radial direction, but the effect on the roll crown is sufficiently small and can be ignored.

3. 第３の膨張 加熱用流体と心軸との径方向での熱交換によるもので
あるが、ロールクラウンに対する影響はさらに小さく、
無視できる。3. Third expansion This is due to heat exchange in the radial direction between the heating fluid and the mandrel, but the effect on the roll crown is even smaller,
I can ignore it.

フィン53の径方向、即ちスリーブ36に対する方向での
熱膨張量（ΔＬ）は、公知の熱膨張公式によれば、フィ
ンの長さ、フィンの温度上昇（ΔＴ）、及びフィン材料
の熱膨張係数に直接比例する。本発明のフィン形状によ
れば、流体（熱伝導媒体）と接触する長さ及び表面積が
最大になる。これにより、上記熱膨張公式におけるフィ
ンの長さ及びΔＴが最大になる。フィン53は、円周溝37
を流れる流体によって急激に加熱されるため、フィンは
急に径方向外側へ膨張し、フィンの端部53′は、図6Aに
想像線36′で示される位置までスリーブ36を押し拡げ
る。このようにして新しいクラウン形状が出来上がる。According to a known thermal expansion formula, the amount of thermal expansion (ΔL) in the radial direction of the fin 53, that is, the direction with respect to the sleeve 36, is the length of the fin, the temperature rise of the fin (ΔT), and the thermal expansion coefficient of the fin material. Directly proportional to. The fin shape of the present invention maximizes the length and surface area in contact with the fluid (heat transfer medium). This maximizes the fin length and ΔT in the above thermal expansion formula. The fin 53 has a circumferential groove 37
The fins rapidly expand radially outward as they are rapidly heated by the flowing fluid, causing the fin ends 53 'to spread the sleeve 36 to the position shown in phantom line 36' in FIG. 6A. In this way, a new crown shape is completed.

本発明のロール構造は、以下のものを提供する。 The roll structure of the present invention provides:

ａ）機械的強度を保持しながら効率的な熱交換のための
最大表面 ｂ）単位時間当たり最も速くて大きい形状変化 ｃ）フィンを通して流れる流体による作り出され、最大
温度勾配を可能とする最良の流体ポンピング効率 ｄ）フィンを以下に述べるブロンズやアルミ合金等の高
熱伝導材で作ることにより、さらに速い変化が得られ
る。a) Maximum surface for efficient heat exchange while retaining mechanical strength b) Fastest and largest shape change per unit time c) Best fluid created by fluid flowing through fins to allow maximum temperature gradient Pumping efficiency d) Even faster changes can be obtained by making the fins from a high thermal conductive material such as bronze or aluminum alloy described below.

図７に示すように、鋼製心軸35の表面、即ちスリーブ
36の下に円周空洞63が形成されている。この空洞には、
図８に示すように、鋼よりも高い熱伝導率を有する複数
の環状フィン65のグループ64が固定される。これに使用
できるものとして、鋼の約４倍の熱伝導率を有するブロ
ンズが市販されている。各フィン65は、図８に示すよう
に、ロール軸方向に間隔を置いて配設され、この間隔が
流体の循環を許容する。各グループ64のフィン65は、各
フィンに設けられた孔を貫通する連結杆66によって互い
に固定される。空洞63の底面67には通路68が軸方向に形
成され、この通路68は１又は２以上のフィングループ64
の下にあって隣接フィン間に形成される空間（円周溝）
を接続する。又、通路68につながる開口を有するクロス
管路70が心軸35の一端を貫通する軸方向の管路71と接続
されている。ゴム等でできたＯリング72が、心軸35とグ
ループ64の各端部との間に挿入され、各グループを隣接
グループから密封している。複数のフィングループ64を
空洞63内に組み立てるために、各フィングループ64は、
図９に示すように直径を通る平面で半々に分割され、そ
れらの間はガスケット73にて密封されている。各グルー
プ64を分割する平面は、図９に破線で示すように互いに
角度をずらせている。分割されたフィングループ64は、
複数の連結杆66の周囲で引っ張られたワイヤ74によって
組み立てられて心軸35に保持される。As shown in FIG. 7, the surface of the steel core shaft 35, that is, the sleeve.
A circumferential cavity 63 is formed below 36. In this cavity,
As shown in FIG. 8, a group 64 of annular fins 65 having a higher thermal conductivity than steel is fixed. Bronze, which has a thermal conductivity about four times that of steel, is commercially available for this purpose. As shown in FIG. 8, the fins 65 are arranged at intervals in the roll axial direction, and the intervals allow circulation of the fluid. The fins 65 of each group 64 are fixed to each other by a connecting rod 66 penetrating a hole provided in each fin. A passage 68 is axially formed in a bottom surface 67 of the cavity 63, and the passage 68 includes one or more fin groups 64.
Space underneath and formed between adjacent fins (circumferential groove)
Connect. Further, a cross conduit 70 having an opening connected to the passage 68 is connected to an axial conduit 71 penetrating one end of the mandrel 35. An O-ring 72 made of rubber or the like is inserted between the mandrel 35 and each end of the group 64 to seal each group from adjacent groups. To assemble a plurality of fin groups 64 within the cavity 63, each fin group 64 is
As shown in FIG. 9, it is divided in half in a plane passing through the diameter, and a gap 73 is sealed between them. The planes that divide each group 64 are offset from each other as indicated by the dashed lines in FIG. The divided fin group 64 is
It is assembled by a wire 74 drawn around a plurality of connecting rods 66 and held on the mandrel 35.

次に、以上のようなロールのクラウン量を調節する装
置を図10〜13に基づいて説明する。Next, a device for adjusting the roll crown amount as described above will be described with reference to FIGS.

図10及び図12に示すように、本装置は、加熱用流体源
（以下、加熱水システムという）76、冷却用流体源（以
下、冷却水システムという）77、比例弁80,81、三方弁9
0,91、四方弁94、制御手段であるロジックシステム104
等を備える。加熱用又は冷却用流体を供給されるロール
は、図５にて説明したものであり、一対の螺旋状の円周
溝37,38が、軸方向中央部で円周溝39に合流し、クロス
管路40及び軸方向の管路41を介して四方弁94の第１ポー
トに接続されている。円周溝37（38）の端部はクロス管
路43（44）、軸方向の管路45、パイプ96又は97を介して
三方弁90及び91の出力ポートの一つに接続されている。
さらに円周溝37（38）の中間部が、クロス管路49（5
0）、軸方向の管路51を介して四方弁94の第２ポートに
接続されている。As shown in FIG. 10 and FIG. 12, this device includes a heating fluid source (hereinafter referred to as a heating water system) 76, a cooling fluid source (hereinafter referred to as a cooling water system) 77, proportional valves 80 and 81, and a three-way valve. 9
0,91, four-way valve 94, logic system 104 as control means
Etc. are provided. The roll to which the heating or cooling fluid is supplied has been described with reference to FIG. 5, and the pair of spiral circumferential grooves 37, 38 joins the circumferential groove 39 at the central portion in the axial direction to form a cross. It is connected to the first port of the four-way valve 94 via the conduit 40 and the axial conduit 41. The ends of the circumferential grooves 37 (38) are connected to one of the output ports of the three-way valves 90 and 91 via a cross conduit 43 (44), an axial conduit 45, and a pipe 96 or 97.
Furthermore, the middle part of the circumferential groove 37 (38) is
0), and is connected to the second port of the four-way valve 94 via the axial conduit 51.

加熱水システム76及び冷却水システム77は、それぞれ
給水器、ポンプ、ヒータ（又は冷却器）、弁等を備えて
いる。比例弁80（81）は、加熱水システム76（冷却水シ
ステム77）から出湯パイプ78（出水パイプ79）を介して
供給される流体、即ち湯（水）のうちの一部を四方弁94
の第３ポートに接続された供給ライン82（83）に供給
し、他を帰還ライン84（85）と通してシステム76（77）
に戻す。その比率は後述のように変更調節される。The heating water system 76 and the cooling water system 77 each include a water supplier, a pump, a heater (or a cooler), a valve, and the like. The proportional valve 80 (81) is a four-way valve 94 for a part of the fluid supplied from the heated water system 76 (cooling water system 77) through the hot water pipe 78 (water discharge pipe 79), that is, hot water (water).
The system 76 (77) is supplied to the supply line 82 (83) connected to the third port of the system and the other through the return line 84 (85).
Return to. The ratio is changed and adjusted as described below.

出湯パイプ78（出水パイプ79）を介して供給される湯
（水）は、三方弁90（91）の入力ポートに接続されたパ
イプ88（89）にも供給される。三方弁90（91）の出力ポ
ートの一つは前述のようにパイプ96（97）を介して管路
45に接続され、他の出力ポートは湯（水）をシステム76
（77）に戻すためのパイプ92（93）に接続されている。The hot water (water) supplied through the hot water discharge pipe 78 (water discharge pipe 79) is also supplied to the pipes 88 (89) connected to the input ports of the three-way valve 90 (91). One of the output ports of the three-way valve 90 (91) is connected via the pipe 96 (97) as described above.
Connected to 45, the other output port is hot water system 76
It is connected to a pipe 92 (93) for returning to (77).

四方弁94の第１、第２、第３ポートは前述のように、
管路41、管路51、供給ライン82及び83にそれぞれ接続さ
れ、第４ポートは、ライン95及び86（87）を介して加熱
水システム76（冷却水システム77）への帰還ラインに接
続されている。The first, second, and third ports of the four-way valve 94 are as described above.
Connected to line 41, line 51, supply lines 82 and 83, respectively, the fourth port is connected to the return line to the heating water system 76 (cooling water system 77) via lines 95 and 86 (87). ing.

又、管路51には温度センサ97が、管路41には温度セン
サ98がそれぞれ設けられ、これらの検出信号がリード線
100等によりマイクロプロセッサを用いたロジックシス
テム104に入力されている。温度センサ98は、ロールの
軸方向中央部における温度を検出する温度検出手段に相
当し、温度センサ97は、軸方向中央部と軸方向端部との
中間付近における温度を検出する温度検出手段に相当す
る。Further, a temperature sensor 97 is provided in the pipeline 51, and a temperature sensor 98 is provided in the pipeline 41.
It is input to the logic system 104 using a microprocessor by 100 or the like. The temperature sensor 98 corresponds to a temperature detecting means for detecting the temperature in the axial center part of the roll, and the temperature sensor 97 is a temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the middle between the axial center part and the axial end part. Equivalent to.

上記比例弁80,81、三方弁90,91、及び四方弁94は、リ
ード線102,103等を介して、それぞれロジックシステム1
04の制御出力端子に接続されている。又、圧延された帯
板の形状（厚さ）を検出する形状センサ（図示せず）か
らのフィードバック信号105と、所望のクラウン形状を
プリセットするための手動入力106とがロジックシステ
ム104に入力されている。The proportional valves 80 and 81, the three-way valves 90 and 91, and the four-way valve 94 are respectively connected to the logic system 1 via the lead wires 102 and 103.
It is connected to the control output terminal of 04. Further, a feedback signal 105 from a shape sensor (not shown) for detecting the shape (thickness) of the rolled strip and a manual input 106 for presetting a desired crown shape are input to the logic system 104. ing.

以上のような構成により、ロジックシステム104は、
所定の均一な厚さ形状に圧延された帯板が得られるよう
にクラウン形状を制御すべく、各切換弁90,91、94を切
り換えて、加熱水システム及び冷却水システムからの流
体（湯、水、混合湯）をロールの円周溝に供給する経路
を切り換えると共に、比例弁80,81を制御して混合湯の
温度を調節する。With the above configuration, the logic system 104 is
In order to control the crown shape so that a strip rolled to a predetermined uniform thickness shape can be obtained, the switching valves 90, 91, 94 are switched, and the fluid from the heating water system and the cooling water system (hot water, The route for supplying (water, mixed hot water) to the circumferential groove of the roll is switched, and the proportional valves 80, 81 are controlled to adjust the temperature of the mixed hot water.

例えば、図10に示す切換状態においては、加熱水シス
テム76からの湯と冷却水システム77からの水との混合湯
が四方弁94、管路41を通って円周溝37及び38の中央合流
溝39から供給される一方、冷却水システム77からの水が
三方弁91、パイプ97、管路45を通って円周溝37,38の両
端部から供給される。供給された混合湯と水は円周溝3
7,38のそれぞれの中間部に接続されたクロス管路49,50
から排出され、管路51、四方弁94、ライン95等を通って
加熱水システム76及び冷却水システム77へ戻される。こ
の状態ではロール軸方向で中央区域の円周溝に供給され
る流体の温度がその他の区域の円周溝に供給される流体
の温度より高いので、図11に示すように、凸型のクラウ
ン形状が得られる。For example, in the switching state shown in FIG. 10, the mixed hot water from the hot water system 76 and the water from the cooling water system 77 passes through the four-way valve 94 and the pipe 41 to join the central grooves 37 and 38 at the center. While being supplied from the groove 39, water from the cooling water system 77 is supplied from both ends of the circumferential grooves 37, 38 through the three-way valve 91, the pipe 97 and the conduit 45. The supplied mixed hot water and water are circumferential grooves 3
Cross conduit 49,50 connected to the middle of each of the 7,38
And is returned to the heating water system 76 and the cooling water system 77 through the pipe line 51, the four-way valve 94, the line 95, and the like. In this state, since the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the central area in the roll axial direction is higher than the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the other areas, as shown in FIG. The shape is obtained.

他方、図12に示す切換状態においては、加熱水システ
ム76からの湯と冷却水システム77からの水との混合湯が
四方弁94、管路51を通って円周溝37,38のそれぞれの中
間部に接続されたクロス管路49,50から供給され、加熱
水システム76からの湯が三方弁90、パイプ96、管路45を
通って円周溝37,38の両端部から供給される。供給され
た混合湯と湯は円周溝37及び38の中央合流溝39から排出
され、管路41、四方弁94、ライン95等を通って加熱水シ
ステム76及び冷却水システム77へ戻される。この状態で
はロール軸方向で中央区域の円周溝に供給される流体の
温度がその他の区域の円周溝に供給される流体の温度よ
り低いので、図13に示すように、凹型のクラウン形状が
得られる。On the other hand, in the switching state shown in FIG. 12, the mixed hot water of the hot water from the heating water system 76 and the water from the cooling water system 77 passes through the four-way valve 94 and the pipe line 51 in each of the circumferential grooves 37, 38. It is supplied from the cross pipes 49, 50 connected to the middle portion, and the hot water from the heating water system 76 is supplied from both ends of the circumferential grooves 37, 38 through the three-way valve 90, the pipe 96, and the pipe 45. . The supplied mixed hot water and hot water are discharged from the central joining groove 39 of the circumferential grooves 37 and 38, and returned to the heating water system 76 and the cooling water system 77 through the pipe 41, the four-way valve 94, the line 95 and the like. In this state, since the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the central area in the roll axial direction is lower than the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the other areas, as shown in FIG. 13, the concave crown shape is used. Is obtained.

又、ロジックシステム104は、温度センサ97が検出す
る温度と温度センサ98が検出する温度との差に基づい
て、比例弁80,81を制御して混合湯の温度を調節し、も
ってロールのクラウン量を調節する。例えば、混合湯の
温度を上げる場合は、加熱水システム76から供給ライン
82への供給量を増やして帰還ライン84への供給量を減ら
す。逆に冷却水システム77から供給ライン83への供給量
を減らして帰還ライン85への供給量を増やす。Further, the logic system 104 controls the proportional valves 80 and 81 to adjust the temperature of the mixed hot water based on the difference between the temperature detected by the temperature sensor 97 and the temperature detected by the temperature sensor 98, and thus the roll crown. Adjust the amount. For example, if you want to raise the temperature of the mixed water
Increase the supply to 82 and reduce the supply to return line 84. On the contrary, the supply amount from the cooling water system 77 to the supply line 83 is reduced and the supply amount to the return line 85 is increased.

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明を他の態様で実施することも可能である。例えば、
加熱用又は冷却用の流体は、湯や水に限らず、オイルや
ガスを用いてもよい。Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other modes. For example,
The heating or cooling fluid is not limited to hot water or water, and oil or gas may be used.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。It should be noted that reference numerals are added to the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structures of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図１〜３は、金属の帯板の圧延工程における３通りの状
態を誇張して示す正面図、図４は本発明の実施例に係る
ロールを備えた４段圧延機の正面部分断面図、図５は本
発明の実施例に係るロールの要部断面図、図6Aは、別実
施例に係るロールの要部断面図、図6Bは、従来例に係る
ロールの要部断面図、図７及び８は他の実施例に係るロ
ールの要部断面図、図９は図８のIX−IX断面図、図10及
び12は、本発明の実施例に係るクラウン量調節装置のブ
ロック図、図11及び13は、図10又は12の調節装置によっ
て得られるクラウン形状を誇張して示す図である。 35……心軸、36……スリーブ、37,38……円周溝、53…
…フィン、54,57……管路、76……加熱用流体源、77…
…冷却用流体源、80,81……比例弁、90,91,94……切換
弁、97,98……温度検出手段、104……制御手段。1 to 3 are front views exaggeratingly showing three states in a rolling process of a metal strip, and FIG. 4 is a front partial cross-sectional view of a four-high rolling mill equipped with a roll according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a main part of a roll according to an embodiment of the present invention, FIG. 6A is a sectional view of a main part of a roll according to another embodiment, and FIG. 6B is a sectional view of a main part of a roll according to a conventional example. 8 is a sectional view of a main part of a roll according to another embodiment, FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8, and FIGS. 10 and 12 are block diagrams of a crown amount adjusting device according to an embodiment of the present invention. 11 and 13 are exaggerated views of the crown shape obtained by the adjusting device of FIG. 10 or 12. 35 ... mandrel, 36 ... sleeve, 37, 38 ... circumferential groove, 53 ...
… Fins, 54, 57… Pipes, 76… Heating fluid source, 77…
… Cooling fluid source, 80,81… Proportional valve, 90,91,94… Switching valve, 97,98… Temperature detection means, 104… Control means.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−82461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−99060（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−56826（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−10110（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−86001（ＪＰ，Ｕ)Continuation of front page (56) Reference JP-A-50-82461 (JP, A) JP-A-56-99060 (JP, A) JP-A-58-56826 (JP, A) JP-A-61-10110 (JP , A) Actual development Sho 57-86001 (JP, U)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】剛体とみなせる心軸（35）と、それに外嵌
する金属製のスリーブ（36）とを備え、前記心軸（35）
の表面に、加熱用又は冷却用の流体を流動させるための
相互接続された複数の平行な円周溝（37,38）が設けら
れている金属圧延用のクラウン量可変ロールであって、 前記円周溝（37,38）の径方向での深さが軸方向での幅
より大に形成され、且つ、前記スリーブ（36）は前記心
軸（35）に焼きばめされており、前記円周溝（37,38）
の隔壁であるフィン（53）が、前記流体により加熱され
るに伴って径方向外方に熱膨張し、その先端部が前記ス
リーブ（36）を外方に押圧して拡径変形させる一方、前
記フィン（53）が前記流体により冷却されるに伴って径
方向内方に熱収縮して前記スリーブ（36）の縮径変形を
許容することを特徴とするクラウン量可変ロール。1. A mandrel (35) which can be regarded as a rigid body, and a metal sleeve (36) which is fitted onto the mandrel (35), and the mandrel (35).
A variable crown amount roll for metal rolling, comprising a plurality of interconnected parallel circumferential grooves (37, 38) for flowing a heating or cooling fluid on the surface of The circumferential groove (37, 38) is formed so that the depth in the radial direction is larger than the width in the axial direction, and the sleeve (36) is shrink-fitted to the core shaft (35). Circumferential groove (37,38)
The fins (53), which are the partition walls, thermally expand outward in the radial direction as the fins (53) are heated by the fluid, and the tips of the fins outwardly press the sleeve (36) to expand and deform it. A crown amount variable roll characterized in that the fin (53) is thermally contracted inward in the radial direction as the fin (53) is cooled by the fluid, thereby allowing the sleeve (36) to contract and deform. 【請求項２】前記フィン（53）の径方向での長さが軸方
向での幅の４倍以上である請求項１記載のクラウン量可
変ロール。2. The crown variable roll according to claim 1, wherein the radial length of the fin (53) is at least four times the axial width. 【請求項３】前記フィン（53）の径方向での長さが軸方
向での幅の10倍以下である請求項２記載のクラウン量可
変ロール。3. The crown amount variable roll according to claim 2, wherein the radial length of the fin (53) is 10 times or less the axial width. 【請求項４】前記フィン（53）が、心軸と別体に、且
つ、心軸の材料より熱伝導が良い材料で形成されている
請求項１記載のクラウン量可変ロール。4. The variable crown amount roll according to claim 1, wherein the fins (53) are formed separately from the mandrel and made of a material having better heat conduction than the material of the mandrel. 【請求項５】前記複数の平行な円周溝（37）が、隣接す
るフィン（53）を貫通する管路（54,57）によって接続
されている請求項１記載のクラウン量可変ロール。5. The variable crown amount roll according to claim 1, wherein the plurality of parallel circumferential grooves (37) are connected by pipe lines (54, 57) penetrating adjacent fins (53). 【請求項６】前記円周溝（37,38）が、軸方向に２以上
の区域に区分され、各区域毎に前記流体を流動させるた
めの複数の管路が前記心軸（35）に設けられている請求
項１記載のクラウン量可変ロール。6. The circumferential groove (37, 38) is divided into two or more zones in the axial direction, and a plurality of conduits for flowing the fluid are provided in the core axis (35) for each zone. The variable crown amount roll according to claim 1, which is provided. 【請求項７】前記区域が、軸方向中央部に位置する中央
区域と、その他の区域とからなる請求項６記載のクラウ
ン量可変ロール。7. A crown amount variable roll according to claim 6, wherein said zone comprises a central zone located at a central portion in the axial direction and other zones. 【請求項８】請求項７記載のクラウン量可変ロールの心
軸（35）に設けられた複数の管路と加熱用流体源（76）
及び冷却用流体源（77）との接続状態を切換えるための
切換弁（90,91,94）と、前記切換弁（90,91,94）を切り
換えることにより、前記中央区域の円周溝に供給される
流体の温度がその他の区域の円周溝に供給される流体の
温度より高い状態と低い状態とを切り換える制御手段
（104）が設けられているクラウン量調節装置。8. A plurality of pipe lines provided on the core shaft (35) of the variable crown amount roll according to claim 7, and a heating fluid source (76).
And the switching valve (90,91,94) for switching the connection state with the cooling fluid source (77), and by switching the switching valve (90,91,94), the circumferential groove in the central area is formed. A crown amount adjusting device provided with control means (104) for switching between a state in which the temperature of the supplied fluid is higher and a temperature lower than the temperature of the fluid supplied to the circumferential groove in the other area. 【請求項９】前記加熱用流体源（76）からの流体と前記
冷却用流体源（77）からの流体との混合比を変更するた
めの比例弁（80,81）が設けられ、前記制御手段（104）
が、前記比例弁（80,81）を制御することにより、前記
中央区域又はその他の区域の円周溝（37,38）に供給す
る流体の温度を調節する請求項８記載のクラウン量調節
装置。9. A proportional valve (80, 81) for changing a mixing ratio of a fluid from the heating fluid source (76) and a fluid from the cooling fluid source (77), the control valve being provided. Means (104)
The crown amount adjusting device according to claim 8, wherein the temperature of the fluid supplied to the circumferential grooves (37, 38) in the central area or other areas is adjusted by controlling the proportional valves (80, 81). . 【請求項１０】ロールの軸方向中央部における流体の温
度を検出する温度検出手段（98）と、前記軸方向中央部
と軸方向端部との中間付近における流体の温度を検出す
る温度検出手段（97）とが設けられ、前記制御手段（10
4）が、前記両温度の差に基づいて比例弁（80,81）を制
御する請求項８記載のクラウン量調節装置。10. A temperature detecting means (98) for detecting the temperature of the fluid at the axial center of the roll, and a temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid near the middle of the axial center and the axial end. (97) and the control means (10
The crown amount adjusting device according to claim 8, wherein 4) controls the proportional valve (80, 81) based on the difference between the both temperatures.