JP3274128B2

JP3274128B2 - 圧延装置

Info

Publication number: JP3274128B2
Application number: JP2000278507A
Authority: JP
Inventors: 勝彦箭内
Original assignee: ONO ROLL CO., LTD.
Current assignee: ONO ROLL CO., LTD.
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2020-09-13
Also published as: JP2002086202A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば箔などの
薄い板を高精度に圧延する用途に好適な圧延装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】圧延装置はロール間に被圧延材を通すこ
とによって圧延を行うが、圧延時に被圧延材から受ける
反力によってロールが撓み、被圧延材の厚さが不均一に
なることがある。特に熱間圧延を行う場合には、ロール
の軸線方向に生じる温度勾配によってロールの外径が軸
線方向に微妙に変化することがある。このようなロール
の変形は、箔のように薄い被圧延材の場合に製品の圧延
精度に重大な影響を及ぼすことになる。

【０００３】このため、予め圧延時のロールの変形量を
見込んだ形状のロールを用いることも行われているが、
被圧延材の仕様が変るたびにロールを交換しなければな
らないため、多品種の生産に対応することが難しい。多
品種の生産に対応できるようにするには、ローラを交換
することなく発生クラウンを臨機応変に制御することの
可能なクラウンコントロールが必要である。

【０００４】従来、箔などの薄い板を圧延するには一般
に４段以上の多段圧延装置が使われてきた。しかし箔の
種類によっては、大径なロール（ワークロール）によっ
て圧延することが望まれることがあり、２段式圧延装置
の適用が検討されている。従来の多段圧延装置におい
て、クラウンコントロールを行うには、例えばバックア
ップロールを支持するチョックの適宜位置に複数の油圧
シリンダを収容し、制御すべきクラウン量に応じてこれ
ら油圧シリンダを駆動することにより、チョックを介し
てロールを変形させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし圧延装置に組込
まれるチョックの幅（ロールの軸線方向に沿う寸法）に
は限界があるため、狭いチョック内にいくつもの油圧シ
リンダを組込むことに困難を伴う。このためチョック内
に油圧シリンダを設ける構造では、クラウンコントロー
ルを十分に行うことができないという問題があった。し
かもチョック内に複数の油圧シリンダを組込む構造で
は、チョック内部の構造が複雑となり、コストも高くな
る。これらの事情から、箔用の２段圧延装置において、
クラウンコントロールを効果的に行えるような圧延装置
の開発が望まれてきた。

【０００６】従って本発明の目的は、チョック内部に油
圧シリンダを組込むことなく効果的にクラウンコントロ
ールが行えるような圧延装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明の圧延装置は、請求項１に記載したように、上ロ
ールおよび下ロールを含むロール対と、前記上ロールと
下ロールのそれぞれの端部を回転自在に支持する上チョ
ックおよび下チョックと、前記上チョックを前記下チョ
ックに向かって押圧する圧下機構と、前記上チョックと
下チョックとの間に介在されてロール間隔を規制可能で
かつ前記圧下機構の荷重中心に対し前記ロール対の軸線
方向に移動可能な支持部材を有する可動ライナー機構と
を具備している。

【０００８】この発明の圧延装置において、可動ライナ
ー機構の支持部材を荷重中心の外側あるいは内側に偏寄
した位置に移動させ、圧下機構によって圧延荷重を与え
る。こうすることにより、支持部材を支点としてロール
対に曲げモーメントが作用しロール対が撓むことによ
り、支持部材の位置に応じてクラウンコントロールがな
される。

【０００９】本発明の圧延装置は、請求項２に記載した
ように、上チョック側受け部材と下チョック側受け部材
との間に油圧シリンダ等の押圧機構をさらに備えていて
もよい。この押圧機構により、荷重中心から外側に偏寄
した位置において上ロールと下ロールの端部を上下方向
に変位させれば、前記支持部材を支点としてロール対に
曲げモーメントを生じさせることができる。この押圧機
構によって、クラウンコントロールをさらに効果的に行
うことが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の第１の実施形態に
ついて、図１から図７を参照して説明する。この実施形
態の２段圧延装置１０は、図１，図２に示すように圧延
スタンド１１と、上ロール１２および下ロール１３を含
むロール対１４とを備えている。上ロール１２の両端部
は、ベアリングを内蔵した上チョック１５，１６によっ
て回転自在に支持されている。下ロール１３の両端部
は、ベアリングを内蔵した下チョック１７，１８によっ
て回転自在に支持されている。

【００１１】図１において左側に位置する上チョック１
５と下チョック１７は、圧延スタンド１１の一方の側壁
１１ａ（図２と図３に示す）に形成された開口部２０
に、上下方向に移動可能に収容されている。図１におい
て右側に位置する上チョック１６と下チョック１８は、
圧延スタンド１１の他方の側壁１１ｂに形成された開口
部２１に、上下方向に移動可能に収容されている。

【００１２】圧延スタンド１１の上壁１１ｃには、上チ
ョック１５，１６の上面に対向して圧下機構２５，２６
が設けられている。この実施形態の場合、圧下機構２
５，２６の一例は油圧シリンダであるが、スクリュー方
式の圧下機構であってもかまわない。これら圧下機構２
５，２６により、上チョック１５，１６が下チョック１
７，１８に向かって所望の荷重で押圧されるようになっ
ている。図１あるいは図５〜図７において、線分Ｌ１，
Ｌ２は、それぞれ圧下機構２５，２６による荷重中心を
示している。

【００１３】図１に示すように、圧下機構２５，２６の
下側に突出する加圧部材２７，２８は、それぞれ、球状
支持面３０を有する荷重伝達部材３１を介して、上チョ
ック１５，１６を加圧するようにしている。下チョック
１７，１８は、それぞれ、球状支持面３２を有する荷重
伝達部材３３を介して圧延スタンド１１の底壁１１ｄに
支持されている。

【００１４】上ロール１２と下ロール１３の内部には、
熱間圧延を行う際にこれらのロール１２，１３を所望温
度に加熱する加熱機構３５，３６が設けられている。こ
れら加熱機構３５，３６は電気ヒータでもよいし、ある
いはロール１２，１３の内部に高温流体を循環させる熱
媒循環系であってもよい。ロール１２，１３の一端側に
ジョイント部３７，３８が設けられている。これらジョ
イント部３７，３８を介して、ロール回転用モータ（図
示せず）のトルクがロール１２，１３に伝達される。な
お本発明は、熱間圧延用のロール１２，１３以外に、冷
間圧延用のロールにも適用できることは言うまでもな
い。

【００１５】図１に示すように、左側の上チョック１５
と下チョック１７との間に対応する位置に、第１のライ
ナーユニット４１が設けられている。右側の上チョック
１６と下チョック１８との間に対応する位置に、第２の
ライナーユニット４２が設けられている。第１のライナ
ーユニット４１は、図３に示すように、互いに平行に配
された一対の可動ライナー機構４５，４６を備えてい
る。第２のライナーユニット４２も、互いに平行に配さ
れた一対の可動ライナー機構４７，４８を備えている。
これらのライナー機構４５，４６，４７，４８は互いに
同等の構成であるから、図４に示す可動ライナー機構４
５を代表して以下に説明する。

【００１６】この可動ライナー機構４５は、上チョック
１５と下チョック１７との間に設けられてロール１２，
１３間の隙間（圧延寸法）を規制する機能を有し、か
つ、支持部材５０を備えている。支持部材５０は、圧下
機構２５の荷重中心Ｌ１に対してロール１２，１３の軸
線Ｘ１，Ｘ２（図５に示す）に沿う方向に移動可能であ
る。支持部材５０は圧延荷重に耐える剛性を有してお
り、その下面側に球状の荷重受け面５０ａを有してい
る。

【００１７】可動ライナー機構４５は、支持部材５０の
ほかに、上テーパ部材５１と、下テーパ部材５２と、送
りねじ５３と、送りねじ５３を回転させるギヤ５４など
を備えている。図３に示すように互いに対をなす可動ラ
イナー機構４５，４６のそれぞれの送りねじ５３は、モ
ータ５５によって回転するウォームギヤ等の動力伝達系
５６を介して、互いに同期して同一方向に同一量回転す
るように構成されている。

【００１８】図４に示すように送りねじ５３の先端部５
３ａは下テーパ部材５２の雌ねじに螺合し、送りねじ５
３の回転方向と回転量に応じて、下テーパ部材５２が上
テーパ部材５１に対して水平方向に移動し、その移動量
に応じて上下のテーパ部材５１，５２の組合わせによる
厚さ（上下方向の厚さ）を変化させることができるよう
になっている。テーパ部材５１，５２の厚さが変化する
と、上チョック１５と下チョック１７との間の距離（ロ
ール間隔）が変化することにより、圧延寸法が変化する
ことになる。

【００１９】可動ライナー機構４５全体はロール対１４
の軸線Ｘ１，Ｘ２方向すなわち水平方向に移動可能であ
る。この可動ライナー機構４５は、図示しない吊り上げ
機構あるいは下記押圧機構６５，６６によって上チョッ
ク１５が上昇させられた状態において、荷重中心Ｌ１を
境に、荷重中心Ｌ１の外側あるいは内側に移動させるこ
とができるようになっている。

【００２０】可動ライナー機構４５全体が移動すると、
支持部材５０もロール１２，１３の軸線Ｘ１，Ｘ２方向
に移動することになる。図５は、支持部材５０のセンタ
ーが荷重中心Ｌ１上に位置している状態を示している。
図６は、支持部材５０のセンターが荷重中心Ｌ１の外側
に移動した状態を示している。図７は、支持部材５０の
センターが荷重中心Ｌ１の内側に移動した状態を示して
いる。

【００２１】図１に示すように、上チョック１５，１６
には、荷重中心Ｌ１，Ｌ２の外側に偏寄した位置、すな
わち上ロール１２の両端部の延長部分１２ａ，１２ｂを
支持する位置に、上チョック側受け部材６０，６１が設
けられている。下チョック１７，１８には、荷重中心Ｌ
１，Ｌ２の外側に偏寄した位置、すなわち下ロール１３
の両端部の延長部分１３ａ，１３ｂを支持する位置に、
下チョック側受け部材６２，６３が設けられている。

【００２２】図２に示すように、一方の上チョック側受
け部材６０の両側部６０ａ，６０ｂと下チョック側受け
部材６２の両側部６２ａ，６２ｂとの間に、これら受け
部材６０，６２間の距離を広げる方向に受け部材６０，
６２を押すことのできる押圧機構６５が設けられてい
る。押圧機構６５の一例は油圧シリンダである。これら
押圧機構６５は前記支持部材５０の外側に偏寄した位置
に設けられているため、受け部材６０，６２間の距離を
広げる方向に駆動したときに、支持部材５０を支点とし
て、ロール１２，１３の延長部分１２ａ，１３ａが上下
方向に変位する。これにより、ロール１２，１３が撓ん
で、後述する凸クラウンが生じることになる。

【００２３】他方の上チョック側受け部材６１の両側部
と下チョック側受け部材６３の両側部の間にも、上記押
圧機構６５と同様の押圧機構６６（図３に示す）が設け
られている。これら押圧機構６６も支持部材５０の外側
に偏寄した位置にあるため、受け部材６１，６３間の距
離を広げる方向に駆動したときに、支持部材５０を支点
として、ロール１２，１３の延長部分１２ｂ，１３ｂが
上下方向に変位し、ロール１２，１３が撓んで凸クラウ
ンが発生することになる。

【００２４】次に上記圧延装置１０の作用について説明
する。なお可動ライナー機構４５，４６，４７，４８の
作用は互いに実質的に共通であるため、以下に図５〜図
７に示す可動ライナー機構４５，４７を代表して説明す
る。

【００２５】図５に示すように、可動ライナー機構４
５，４７の各支持部材５０のセンターをそれぞれ荷重中
心Ｌ１，Ｌ２上に位置させた場合、圧下機構２５，２６
の圧延荷重Ｐは、上チョック１５，１６から支持部材５
０を介して下チョック１７，１８に伝わる。この場合、
上テーパ部材５１と下テーパ部材５２の組合わせ厚さに
応じて、上チョック１５，１６と下チョック１７，１８
との間の距離、すなわちロール１２，１３間の圧延寸法
が規制される。

【００２６】図６に示すように、支持部材５０を荷重中
心Ｌ１，Ｌ２の外側に偏寄させ、圧下機構２５，２６に
よって荷重Ｐを与える。この場合には支持部材５０を支
点としてロール１２，１３に曲げモーメントが作用し、
ロール１２，１３が２点鎖線Ｘ１′，Ｘ２′で誇張して
示すように撓むことにより、ロール１２，１３にいわゆ
る凸クラウンを発生させることができる。この場合、荷
重中心Ｌ１，Ｌ２から支持部材５０のセンターまでの距
離Ｄ１が大きいほど、発生クラウン量は大きくなる。つ
まり支持部材５０の移動量に応じて発生クラウン量を調
整することができる。

【００２７】上記圧延荷重Ｐを負荷すると同時に、押圧
機構６５，６６によって上ロール１２の延長部分１２
ａ，１２ｂと下ロール１３の延長部分１３ａ，１３ｂを
上下方向に押す。こうすることにより、支持部材５０を
支点としてロール１２，１３にさらに大きな曲げモーメ
ントを発生させることができ、より大きな凸クラウンが
得られる。このため前述の圧下荷重Ｐに基くクラウンコ
ントロールに加えて、押圧機構６５，６６が発生する押
圧力によってクラウンコントロールをさらに効果的に行
うことが可能となる。

【００２８】一方、図７に示すように支持部材５０のセ
ンターを荷重中心Ｌ１，Ｌ２の内側に偏寄させ、圧下機
構２５，２６によって荷重Ｐを与えると、ロール１２，
１３には上記とは逆向きの曲げモーメントが生じる。こ
の場合、ロール１２，１３は支持部材５０を支点とし
て、図７に２点鎖線Ｘ１”，Ｘ２”で誇張して示すよう
に逆側に撓むため、ロール１２，１３に凹クラウンを発
生させることができる。この場合も、荷重中心Ｌ１，Ｌ
２から支持部材５０のセンターまでの距離Ｄ２が大きい
ほど発生クラウン量は大きくなる。つまり支持部材５０
の移動量に応じて発生クラウン量を調整することができ
る。

【００２９】なお、前述のクラウンコントロールを行う
とき、ロール１２，１３の撓みに伴ってチョック１５，
１６，１７，１８が僅かに傾く。この圧延装置１０は、
球状支持面３０，３２を有する荷重伝達部材３１，３３
と、球状の荷重受け面５０ａを有する支持部材５０を介
してチョック１５，１６，１７，１８を支持しているた
め、チョック１５〜１８の傾きが円滑に吸収され、クラ
ウンコントロールが効果的になされる。

【００３０】以上述べたようにこの実施形態の圧延装置
１０は、荷重中心Ｌ１，Ｌ２に対する支持部材５０の位
置に応じてロール対１４のクラウンコントロールをなす
ことができ、しかも押圧機構６５，６６を併用すること
によってさらに効果的にクラウンコントロールをなすこ
とができる。但しこの発明を実施するに当たって、押圧
機構６５，６６を設けることなく、圧下機構２５，２６
と支持部材５０とによってクラウンコントロールを行う
ようにしてもよい。

【００３１】また可動ライナー機構４５〜４８に関して
は、テーパ部材５１，５２を用いる代りに、圧延寸法に
応じた複数種類の厚さのライナーを、必要に応じて組合
わせたり交換するようにしてもよい。要するに、荷重中
心に対してロールの軸線方向に移動可能な支持部材を有
する可動ライナー機構を備えていればよい。また、可動
ライナー機構４５〜４８を設けることなく、押圧機構６
５，６６のみによって凸クラウンを生じさせるようにし
てもよい。

【００３２】図８と図９はこの発明の第２の実施形態の
２段圧延装置１０Ａを示している。この圧延装置１０Ａ
は、圧延スタンドを有しないスタンドレス形の圧延装置
である。すなわちこの圧延装置１０Ａは、ベッド７０上
に設けた下チョック７１，７２と上チョック７３，７４
どうしが複数の油圧シリンダ７５，７６，７７，７８の
ロッド部７５ａ，７６ａ，７７ａ，７８ａによって互い
に連結されている。

【００３３】例えばロール８０，８１の一端側を支持す
るチョック７１，７３が一対の油圧シリンダ７５，７６
によって連結され、ロール８０，８１の他端側を支持す
るチョック７２，７４が一対の油圧シリンダ７７，７８
によって連結されている。この場合、油圧シリンダ７
５，７６，７７，７８が圧下機構として機能することに
なる。図８に示すように一方側の油圧シリンダ７５，７
６の中心を通る線分Ｌ３と、他方側の油圧シリンダ７
７，７８の中心を通る線分Ｌ４が荷重中心である。

【００３４】これらの油圧シリンダ７５〜７８を駆動
し、上チョック７３，７４を下チョック７１，７２に近
付ける方向に押圧することにより、圧延荷重を生じさせ
ることができる。このようなスタンドレス形の圧延装置
１０Ａは、圧延スタンドを用いるものに比べて構造が簡
単となる。なお、一対のロール８０，８１からなるロー
ル対８２は、ギヤ等を用いた動力伝達機構８５を介して
モータ８６によって回転駆動される。

【００３５】一方のチョック７１，７３間に、荷重中心
Ｌ３に対してロール対８２の軸線方向に移動可能な支持
部材９０を備えた可動ライナー機構９１が設けられてい
る。他方のチョック７２，７４間にも、荷重中心Ｌ４に
対してロール対８２の軸線方向に移動可能な支持部材９
０を備えた可動ライナー機構９２が設けられている。

【００３６】これら可動ライナー機構９１，９２は、第
１の実施形態の可動ライナー機構４５〜４８と同等の構
成でもよいし、あるいは、圧延寸法に応じた複数種類の
厚さのライナーを必要に応じて組合わせたり交換するよ
うにしてもよい。そして支持部材９０を荷重中心Ｌ３，
Ｌ４の外側あるいは内側に偏寄させ、油圧シリンダ７５
〜７８によって圧延荷重を与えることにより、支持部材
９０の位置に応じて、第１の実施形態と同様にクラウン
コントロールを行うことができる。

【００３７】なお、この発明を実施するに当たって、ロ
ール対の形態をはじめとして、チョック、可動ライナー
機構、圧下機構、支持部材、押圧機構などの本発明の構
成要素を適宜に変形して実施できることは言うまでもな
い。またこの発明は３段以上の圧延装置にも適用可能で
あり、箔以外のクラウンコントロールを必要とする被圧
延材にも適用することができる。本発明は熱間圧延用ロ
ールを備えた圧延装置に限らず、たとえば冷間あるいは
温間圧延用ロールを備えた圧延装置にも同様に適用可能
である。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、圧下
機構と支持部材を利用することによって効果的にクラウ
ンコントロールを行うことができ、箔などの被圧延材を
高精度に圧延することができる。請求項２に記載した発
明によれば、請求項１の圧延装置に押圧機構を付加する
ことにより、さらに効果的にクラウンコントロールを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す圧延装置の縦
断面図。

【図２】図１に示された圧延装置の側面図。

【図３】図１中のＦ３−Ｆ３線に沿う圧延装置の横断
面図。

【図４】図１に示された圧延装置の可動ライナー機構
の一部を拡大して示す断面図。

【図５】図１に示された圧延装置において可動ライナ
ー機構の支持部材が荷重中心にあるときの断面図。

【図６】図１に示された圧延装置において可動ライナ
ー機構の支持部材が荷重中心の外側に移動した状態の断
面図。

【図７】図１に示された圧延装置において可動ライナ
ー機構の支持部材が荷重中心の内側に移動した状態の断
面図。

【図８】本発明の第２の実施形態を示す圧延装置の正
面図。

【図９】図８に示された圧延装置の側面図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…圧延装置１２…上ロール１３…下ロール１５，１６…上チョック１７，１８…下チョック２５，２６…圧下機構Ｌ１，Ｌ２…荷重中心４５，４６，４７，４８…可動ライナー機構５０…支持部材６５，６６…押圧機構７１，７２…下チョック７３，７４…上チョック７５，７６，７７，７８…油圧シリンダ（圧下機構）Ｌ３，Ｌ４…荷重中心８０…下ロール８１…上ロール９１，９２…可動ライナー機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 29/00 B21B 13/02 B21B 31/02 B21B 31/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上ロールおよび下ロールを含むロール対
と、前記上ロールと下ロールのそれぞれの端部を回転自在に
支持する上チョックおよび下チョックと、前記上チョックを前記下チョックに向かって押圧する圧
下機構と、前記上チョックと下チョックとの間に介在されてロール
間隔を規制可能でかつ前記圧下機構の荷重中心に対し前
記ロール対の軸線方向に移動可能な支持部材を有する可
動ライナー機構とを具備し、前記支持部材を前記荷重中心から前記ロール対の軸線方
向に偏寄させるとともに前記圧下機構による圧延荷重を
負荷して前記ロール対のクラウンコントロールをなすよ
うにしたことを特徴とする圧延装置。
【請求項２】前記上チョックの前記荷重中心の外側に偏
寄した位置に設ける上チョック側受け部材と、前記下チ
ョックの前記荷重中心の外側に偏寄した位置に設ける下
チョック側受け部材と、これら受け部材間の距離を広げ
る荷重をこれら受け部材に与える押圧機構をさらに備え
ていることを特徴とする請求項１記載の圧延装置。