JPH0757367B2 - セラミックスリーブ組立式圧延ロール - Google Patents
セラミックスリーブ組立式圧延ロールInfo
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- JPH0757367B2 JPH0757367B2 JP63257106A JP25710688A JPH0757367B2 JP H0757367 B2 JPH0757367 B2 JP H0757367B2 JP 63257106 A JP63257106 A JP 63257106A JP 25710688 A JP25710688 A JP 25710688A JP H0757367 B2 JPH0757367 B2 JP H0757367B2
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- roll
- ceramic sleeve
- rolling
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
- B21B27/035—Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミツクスリーブ式圧延ロールに関するもの
で特に金属からなるロール本体に対してスリーブを固定
する場合において、圧延中にロールの温度が上昇しても
スリーブとロール本体との間に変位が生じないように改
良した圧延ロール、及びそれを組込んだ圧延機に関す
る。
で特に金属からなるロール本体に対してスリーブを固定
する場合において、圧延中にロールの温度が上昇しても
スリーブとロール本体との間に変位が生じないように改
良した圧延ロール、及びそれを組込んだ圧延機に関す
る。
近年、圧延ロールの耐摩耗性を向上させるために多くの
試みがなされ、ロール材の材質は、軸受鋼からダイス
鋼、高速度鋼、更には特殊なものにはタングステンカー
バイドなどの超硬も使われている。また最近、セラミツ
クスも圧延ロールとして使われるようになつてきてい
る。しかし、セラミツクスは硬く、耐摩耗性に富み、ま
た、圧縮応力に対しては強いが引張応力に対する強さに
欠ける。更に超硬やセラミツクスは金属に比較して高価
であるので直接に圧延中に被圧延材と接し、耐摩耗性が
要求される部分にのみ使うことが望ましい。また、セラ
ミツクスでは大径、長尺化が難かしいのでこれらの欠点
を補うためにスリーブ組立式圧延ロールが使われるよう
になつた。
試みがなされ、ロール材の材質は、軸受鋼からダイス
鋼、高速度鋼、更には特殊なものにはタングステンカー
バイドなどの超硬も使われている。また最近、セラミツ
クスも圧延ロールとして使われるようになつてきてい
る。しかし、セラミツクスは硬く、耐摩耗性に富み、ま
た、圧縮応力に対しては強いが引張応力に対する強さに
欠ける。更に超硬やセラミツクスは金属に比較して高価
であるので直接に圧延中に被圧延材と接し、耐摩耗性が
要求される部分にのみ使うことが望ましい。また、セラ
ミツクスでは大径、長尺化が難かしいのでこれらの欠点
を補うためにスリーブ組立式圧延ロールが使われるよう
になつた。
しかし、前述のごとく、セラミツクスは引張応力に対し
て弱いので従来、金属スリーブに対して行われていた焼
嵌め、冷嵌めや圧入法などの組立で法を採用することは
できない。すなわち、これらの組立て法を採用すると、
圧延中にロール温度が上昇すると金属製のロール本体に
対してセラミツクスの熱膨張係数は非常に小さいので、
スリーブ引張応力が作用し、セラミツクスリーブの早期
破壊の原因となる。
て弱いので従来、金属スリーブに対して行われていた焼
嵌め、冷嵌めや圧入法などの組立で法を採用することは
できない。すなわち、これらの組立て法を採用すると、
圧延中にロール温度が上昇すると金属製のロール本体に
対してセラミツクスの熱膨張係数は非常に小さいので、
スリーブ引張応力が作用し、セラミツクスリーブの早期
破壊の原因となる。
そこで超硬やセラミツクスリーブにあらかじめ圧縮応力
を加えておく組立て法が開発された。
を加えておく組立て法が開発された。
例えばスリーブ端部とスリーブを固定する支持部材の間
に圧力室を設け圧力により押付けて固定する方法（特開
昭57−165107号、同59−1009号）、硬質スリーブとセパ
レートリングの平均熱膨張係数をロール本体の熱膨張係
数より小とし、組立て時に温度を上げてスリーブとセパ
レートリングよりもロール本体を伸ばした状態て組立
て、ロールが冷えた際にスリーブに側面から圧縮応力が
作用するように固定する方法（特開昭59−35816号）及
びスリーブと固定金具の間に熱膨張時の実効厚さが収縮
時の実効厚さより小さいスペーサを用い、このスペーサ
を熱膨張させた状態でスリーブ、デイスクスプリング等
と共にロール本体に組込み固定金具（ナツト）で固定し
た後に前記スペーサが収縮を起してデイスクスプリング
の変形を増加せしめ、スリーブ側面に圧縮力を与える方
法（特開昭60−83708号）などの方法が従来行われてい
た。
に圧力室を設け圧力により押付けて固定する方法（特開
昭57−165107号、同59−1009号）、硬質スリーブとセパ
レートリングの平均熱膨張係数をロール本体の熱膨張係
数より小とし、組立て時に温度を上げてスリーブとセパ
レートリングよりもロール本体を伸ばした状態て組立
て、ロールが冷えた際にスリーブに側面から圧縮応力が
作用するように固定する方法（特開昭59−35816号）及
びスリーブと固定金具の間に熱膨張時の実効厚さが収縮
時の実効厚さより小さいスペーサを用い、このスペーサ
を熱膨張させた状態でスリーブ、デイスクスプリング等
と共にロール本体に組込み固定金具（ナツト）で固定し
た後に前記スペーサが収縮を起してデイスクスプリング
の変形を増加せしめ、スリーブ側面に圧縮力を与える方
法（特開昭60−83708号）などの方法が従来行われてい
た。
上記従来技術は温度が低いときに最高のスリーブ拘束力
を有し、ロールの温度が上昇するにつれて拘束力が弱く
なり、更にロールの温度が上昇するとスリーブの拘束力
を失いスリーブが移動するという問題があつた。
を有し、ロールの温度が上昇するにつれて拘束力が弱く
なり、更にロールの温度が上昇するとスリーブの拘束力
を失いスリーブが移動するという問題があつた。
本発明の目的は、ロールの温度が上昇した際にもスリー
ブとロール本体との拘束力が減少しないような構造の圧
延ロール、及びそれを組込んだ圧延機を提供することに
ある。
ブとロール本体との拘束力が減少しないような構造の圧
延ロール、及びそれを組込んだ圧延機を提供することに
ある。
本発明を概説すれば、本発明の第１の発明はセラミツク
スリーブ組立式圧延ロールに関する発明であつて、外周
面を圧延作業面とするセラミツクスリーブを金属本体に
組合せ、スリーブの側面から圧力を加えてスリーブをロ
ール本体に固定し、固定金具とスリーブとの間に、少な
くとも１個以上のロール本体より熱膨張係数の大きな材
料からなるスペーサを挿入したセラミツクスリーブ組立
式圧延ロールにおいて、該セラミツクスリーブの内周は
ロール本体と非接触とし、セラミツクスリーブの側面は
該スペーサを介して固定されていることを特徴とする。
スリーブ組立式圧延ロールに関する発明であつて、外周
面を圧延作業面とするセラミツクスリーブを金属本体に
組合せ、スリーブの側面から圧力を加えてスリーブをロ
ール本体に固定し、固定金具とスリーブとの間に、少な
くとも１個以上のロール本体より熱膨張係数の大きな材
料からなるスペーサを挿入したセラミツクスリーブ組立
式圧延ロールにおいて、該セラミツクスリーブの内周は
ロール本体と非接触とし、セラミツクスリーブの側面は
該スペーサを介して固定されていることを特徴とする。
また、本発明の第２の発明は圧延機に関する発明であつ
て、少なくとも一対の作業ロール、圧下設備及びハウジ
ングを具備し、その圧延作業は、ロール温度が室温より
高くなる条件下で行われる圧延機において、その圧延ロ
ールが、上記第１の発明のセラミツクスリーブ組立式圧
延ロールであることを特徴とする。
て、少なくとも一対の作業ロール、圧下設備及びハウジ
ングを具備し、その圧延作業は、ロール温度が室温より
高くなる条件下で行われる圧延機において、その圧延ロ
ールが、上記第１の発明のセラミツクスリーブ組立式圧
延ロールであることを特徴とする。
前記目的はセラミツクスリーブはその材質のいかんにか
かわらず一般にロール本体として用いられている鋼に比
較して熱膨張係数が小さいのでスリーブと固定金具の間
に熱膨張係数の大きな金属（スペーサ）を挿入し、ロー
ルの温度が上昇した際にスリーブとスペーサを加えた熱
膨張量がロール本体でスリーブとスペーサの長さの部分
の熱膨張量より、少なくともわずかに大きくなるように
材料の熱膨張係数及び寸法を選ぶことで達成される。
かわらず一般にロール本体として用いられている鋼に比
較して熱膨張係数が小さいのでスリーブと固定金具の間
に熱膨張係数の大きな金属（スペーサ）を挿入し、ロー
ルの温度が上昇した際にスリーブとスペーサを加えた熱
膨張量がロール本体でスリーブとスペーサの長さの部分
の熱膨張量より、少なくともわずかに大きくなるように
材料の熱膨張係数及び寸法を選ぶことで達成される。
次に本発明の成立する条件について説明する。今、スリ
ーブの線膨張係数をα１、長さをl1とし、スペーサの線
膨張係数をα２、長さをl2とし、更にロール本体の線膨
張係数をα３とするとロール全体の温度が上昇した場
合、組立て時に付与したスリーブの拘束力が保たれる条
件は次のようになる。α1l1＋α2l2≧α３（l1＋l2）
この式で等号が成り立つ場合には拘束力は変化せず、不
等号が成り立つように設計すればロールの温度上昇に伴
つて拘束力は上昇する。
ーブの線膨張係数をα１、長さをl1とし、スペーサの線
膨張係数をα２、長さをl2とし、更にロール本体の線膨
張係数をα３とするとロール全体の温度が上昇した場
合、組立て時に付与したスリーブの拘束力が保たれる条
件は次のようになる。α1l1＋α2l2≧α３（l1＋l2）
この式で等号が成り立つ場合には拘束力は変化せず、不
等号が成り立つように設計すればロールの温度上昇に伴
つて拘束力は上昇する。
上記のことよりみて、本発明においてスペーサの材料と
して使用可能なものには金属及び複合材料が例示され
る。金属の例にはジユラルミン、ローエツクス、黄銅及
びAHS等が挙げられる。
して使用可能なものには金属及び複合材料が例示され
る。金属の例にはジユラルミン、ローエツクス、黄銅及
びAHS等が挙げられる。
また、本発明を大型のスリーブの組立てに適用する場合
には、スペーサの半径方向への熱膨張係数はスリーブの
熱膨張係数に近い方が温度上昇の際にずれを防止するた
めに望ましい。そのためには熱膨張係数に異方性の大き
な材料を選ぶのが１つの解決策となる。このような材料
としては半径方向に低熱膨張繊維を配向した繊維複合金
属を用いると効果がある。ちなみにAlに50％のＣ繊維を
半径方向に配向したAl−Ｃ繊維複合金属の線膨張係数は
半径方向では6.2×10-6℃-1、軸方向には21.8×10-6と
なり、スリーブを拘束するのに都合の良い材料である。
には、スペーサの半径方向への熱膨張係数はスリーブの
熱膨張係数に近い方が温度上昇の際にずれを防止するた
めに望ましい。そのためには熱膨張係数に異方性の大き
な材料を選ぶのが１つの解決策となる。このような材料
としては半径方向に低熱膨張繊維を配向した繊維複合金
属を用いると効果がある。ちなみにAlに50％のＣ繊維を
半径方向に配向したAl−Ｃ繊維複合金属の線膨張係数は
半径方向では6.2×10-6℃-1、軸方向には21.8×10-6と
なり、スリーブを拘束するのに都合の良い材料である。
以上のほか、本発明の圧延ロールにおいては、下記の条
件を採用することが望ましい。
件を採用することが望ましい。
該セラミツクスリーブの内周はロール本体と非接触と
し、セラミツクスリーブの側面は該スペーサを介して固
定されるようにする。
し、セラミツクスリーブの側面は該スペーサを介して固
定されるようにする。
該セラミツクスリーブは、ロール本体の軸心に対して、
圧延中でも同心円状を保持するように固定される。
圧延中でも同心円状を保持するように固定される。
該セラミツクスリーブとロール本体を同心円状に保持す
るために、該スリーブ、スペーサ及び固定金具の接触面
を平らな面以外の形状とする。
るために、該スリーブ、スペーサ及び固定金具の接触面
を平らな面以外の形状とする。
この平らな面以外の形状の例としては、テーパ、円弧又
は段差をつけることなどが挙げられる。
は段差をつけることなどが挙げられる。
上記の場合、該固定金具の少なくとも一方の組立てを固
着方法により行う。この固着方法と例としては、焼嵌
め、冷嵌め、圧入、接着、及びねじ止めなどが挙げられ
る。
着方法により行う。この固着方法と例としては、焼嵌
め、冷嵌め、圧入、接着、及びねじ止めなどが挙げられ
る。
以下、本発明の各要件について説明する。
（１） スペーサの選定 鋼の線膨張係数は約12.0×10-6℃-1であり、セラミツク
スは一般に鋼の４分の１から２分の１と小さいので、ス
ペーサの線膨張係数はできるだけ大きい方が良い。しか
し、ヤング率や降伏強さも大きいことが望ましいので有
機材を選ぶことはできず金属でこれらの特性に優れたも
のを選ばざるを得ない。第１表は本発明を実施するに当
つてテストしたスペーサの材質とその特性をまとめて示
したものである。
スは一般に鋼の４分の１から２分の１と小さいので、ス
ペーサの線膨張係数はできるだけ大きい方が良い。しか
し、ヤング率や降伏強さも大きいことが望ましいので有
機材を選ぶことはできず金属でこれらの特性に優れたも
のを選ばざるを得ない。第１表は本発明を実施するに当
つてテストしたスペーサの材質とその特性をまとめて示
したものである。
（２） スペーサ長さの選定 セラミツクスリーブの長さをl1、線膨張係数をα１、ス
ペーサの長さをl2、線膨張係数をα２、ロール本体の線
膨張係数をα３とした場合にロール全体の温度がｔ℃上
昇した際に軸方向からのスリーブの拘束が減少しないた
めの条件はロール本体の伸びよりもスリーブとスペーサ
の伸びを大きくするか、又は等しくなるように設計する
必要がある。
ペーサの長さをl2、線膨張係数をα２、ロール本体の線
膨張係数をα３とした場合にロール全体の温度がｔ℃上
昇した際に軸方向からのスリーブの拘束が減少しないた
めの条件はロール本体の伸びよりもスリーブとスペーサ
の伸びを大きくするか、又は等しくなるように設計する
必要がある。
すなわち、次式が成立しなければならない。
α1l1t＋α2l2t≧α３（l1＋l2）ｔ …（１） （１）式からスリーブの長さl1とスペーサの長さl2の比
は次のごとくなる。
は次のごとくなる。
スリーブ及びスペーサは必ずしも一体構造である必要は
なく、ｎ分割しても良い。しかし、l1及びl2はそれぞ
れ、次の条件が成立つように設計しなければならない。
なく、ｎ分割しても良い。しかし、l1及びl2はそれぞ
れ、次の条件が成立つように設計しなければならない。
なお、本発明の圧延機においては、通常の多重式圧延機
におけるように、作業ロールのほかに、補強ロール、更
に中間ロールを具備していてもよい。
におけるように、作業ロールのほかに、補強ロール、更
に中間ロールを具備していてもよい。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１ 第１図に示すセラミツクスリーブ組立式圧延ロールを本
発明の組立て法を用いて製作した。
発明の組立て法を用いて製作した。
第１図においてシヤフト１は線膨張係数α３＝12.0×10
-6℃-1の構造用鋼で全長340mm、フランジ５を除いた最
大直径は50mmである。シヤフト１にはスペーサ３を止め
るためにフランジ５を設け、更にロールを駆動するため
のクラツチ６がついている。スリーブ４には線膨張係数
α１＝3.4×10-6℃-1のサイアロンセラミツクスで外径8
0mm、内径はシヤフト１と接触しないように55mmとし
た。また、長さはテーパ部を除いて45mmとした。スペー
サ３は線膨張係数α２＝23.5×10-6℃-1のジユラルミン
（2014）でスリーブ４の両端に接するよう挿入するため
２分割した。その寸法は外径75mm、内径50mmで長さはテ
ーパ及び段差部以外の最も短い部分で17mmとした。スペ
ーサ３及びスリーブ４をシヤフト１に対して軸対称に固
定するためにシヤフト１と同種の構造用鋼で止め金２を
作つた。固定法としては焼嵌め、冷嵌め、圧入、接着及
びねじ止めなどの種々の方法が考えられるが、本実施例
ではシヤフト１の一部及び止め金２の内面にねじ７を切
つてスペーサ３とスリーブ４を側面から締め付ける方法
をとつた。
-6℃-1の構造用鋼で全長340mm、フランジ５を除いた最
大直径は50mmである。シヤフト１にはスペーサ３を止め
るためにフランジ５を設け、更にロールを駆動するため
のクラツチ６がついている。スリーブ４には線膨張係数
α１＝3.4×10-6℃-1のサイアロンセラミツクスで外径8
0mm、内径はシヤフト１と接触しないように55mmとし
た。また、長さはテーパ部を除いて45mmとした。スペー
サ３は線膨張係数α２＝23.5×10-6℃-1のジユラルミン
（2014）でスリーブ４の両端に接するよう挿入するため
２分割した。その寸法は外径75mm、内径50mmで長さはテ
ーパ及び段差部以外の最も短い部分で17mmとした。スペ
ーサ３及びスリーブ４をシヤフト１に対して軸対称に固
定するためにシヤフト１と同種の構造用鋼で止め金２を
作つた。固定法としては焼嵌め、冷嵌め、圧入、接着及
びねじ止めなどの種々の方法が考えられるが、本実施例
ではシヤフト１の一部及び止め金２の内面にねじ７を切
つてスペーサ３とスリーブ４を側面から締め付ける方法
をとつた。
ここでスリーブ４の長さl1＝45mm、スペーサ３を とした場合に前記（２）式を用いてロール全体の温度が
上昇しても拘束力が減少しないかをチエツクすると
（２）式の右辺が0.748に対して左辺は0.756となり左辺
＞右辺の設計条件を満足することがわかる。
上昇しても拘束力が減少しないかをチエツクすると
（２）式の右辺が0.748に対して左辺は0.756となり左辺
＞右辺の設計条件を満足することがわかる。
また、止め金２、スペーサ３、スリーブ４及びフランジ
５には軸対称にテーパ及び段がつけてあるがこの形状に
限つたものではなく軸芯を出すのに適切なものであれば
どのような形状であつてもよい。更に本実施例では省略
してあるがロールをクラツチ６で駆動した場合にスリー
ブ１の表面と被圧延材間に摩擦力が生じ、スリーブには
回転力が働くのでノツクピン、又はそれと同等の効果を
有する方法で回転を止めることも必要に応じて行われ
る。その際にはスリーブ４はぜい性材であるので放物線
や円弧の一部を利用した形状とし、形状係数を小さくす
る必要がある。
５には軸対称にテーパ及び段がつけてあるがこの形状に
限つたものではなく軸芯を出すのに適切なものであれば
どのような形状であつてもよい。更に本実施例では省略
してあるがロールをクラツチ６で駆動した場合にスリー
ブ１の表面と被圧延材間に摩擦力が生じ、スリーブには
回転力が働くのでノツクピン、又はそれと同等の効果を
有する方法で回転を止めることも必要に応じて行われ
る。その際にはスリーブ４はぜい性材であるので放物線
や円弧の一部を利用した形状とし、形状係数を小さくす
る必要がある。
これまでに説明した方法で製作したセラミツクスリーブ
組立式圧延ロールを用いて以下に述べる２つの実験を行
つた。
組立式圧延ロールを用いて以下に述べる２つの実験を行
つた。
実験（１） ロールの軸部を支持し、更にスリーブ１の中央部から10
kgの荷重を鉛直方向に負荷し、スリーブ１の中央部で荷
重点と反対側に変位計をつけ、10℃/hの速度で昇温した
際の温度と振れの関係を求めた。その結果を第２図に示
した。すなわち第２図は本発明の実施例１並びに従来の
ロールを用いた熱及び荷重負荷試験結果を、温度（℃、
横軸）と振れ（半径表示）（μｍ、縦軸）との関係で示
すグラフである。この第２図に示した結果より本発明に
従つてスリーブを組立てた場合には温度が上昇してもス
リーブに振れは生じないことがわかつた。しかし、スペ
ーサ３を挿入しない従来の構造、すなわち、スペーサ３
をシヤフト１と同じ構造用鋼で作つた場合の振れを、計
算すると共に本発明の効果を実証するために行つたのと
全く同じ方法で求めた。その結果を第２図に示した。第
２図より従来法の場合、温度が上昇すると構造用鋼がサ
イアロンセラミツクスよりも線膨張係数が大きいために
スリーブ１とスペーサ２の間に間隙が生じ半径方向に荷
重が作用しているので振れが発生する。計算結果は温度
の上昇と共に直線的に振れは大きくなるが、測定結果は
温度が40℃、組立て時との温度差25℃までは振れが発生
しない。これは止め金２をねじ止めするに際してスリー
ブ、スペーサ、フランジ及び止め金には圧縮変形を生
じ、シヤフトには引張変形が生じているために、これら
の歪が開放されるまではスリーブ１とスペーサ２間に間
隙が生じないためと推定される。
kgの荷重を鉛直方向に負荷し、スリーブ１の中央部で荷
重点と反対側に変位計をつけ、10℃/hの速度で昇温した
際の温度と振れの関係を求めた。その結果を第２図に示
した。すなわち第２図は本発明の実施例１並びに従来の
ロールを用いた熱及び荷重負荷試験結果を、温度（℃、
横軸）と振れ（半径表示）（μｍ、縦軸）との関係で示
すグラフである。この第２図に示した結果より本発明に
従つてスリーブを組立てた場合には温度が上昇してもス
リーブに振れは生じないことがわかつた。しかし、スペ
ーサ３を挿入しない従来の構造、すなわち、スペーサ３
をシヤフト１と同じ構造用鋼で作つた場合の振れを、計
算すると共に本発明の効果を実証するために行つたのと
全く同じ方法で求めた。その結果を第２図に示した。第
２図より従来法の場合、温度が上昇すると構造用鋼がサ
イアロンセラミツクスよりも線膨張係数が大きいために
スリーブ１とスペーサ２の間に間隙が生じ半径方向に荷
重が作用しているので振れが発生する。計算結果は温度
の上昇と共に直線的に振れは大きくなるが、測定結果は
温度が40℃、組立て時との温度差25℃までは振れが発生
しない。これは止め金２をねじ止めするに際してスリー
ブ、スペーサ、フランジ及び止め金には圧縮変形を生
じ、シヤフトには引張変形が生じているために、これら
の歪が開放されるまではスリーブ１とスペーサ２間に間
隙が生じないためと推定される。
実験（２） 本発明に従つて製作したセラミツクスリーブ組立式圧延
ロールを２段式圧延機に組入れ、銅箔、真ちゆう箔、リ
ン青銅箔、42アロイ箔などの冷間圧延を行つた結果、板
厚精度は0.5μｍ以下の公差内で作業できることがわか
つた。冷間圧延といえども圧延時には軸受けベアリング
からの発熱や、材料の変形熱、材料とロール間の摩擦熱
などによりロールの温度上昇があり、100℃以上に達す
ることもある。
ロールを２段式圧延機に組入れ、銅箔、真ちゆう箔、リ
ン青銅箔、42アロイ箔などの冷間圧延を行つた結果、板
厚精度は0.5μｍ以下の公差内で作業できることがわか
つた。冷間圧延といえども圧延時には軸受けベアリング
からの発熱や、材料の変形熱、材料とロール間の摩擦熱
などによりロールの温度上昇があり、100℃以上に達す
ることもある。
このような場合、従来のスリーブ組立て法では第２図に
示したごとく、スリーブの振れにより、精度の良い圧延
はできないばかりか、スリーブ端面に接する材料が摩耗
し温度の低い場合でも十分な拘束力が得られなくなる。
示したごとく、スリーブの振れにより、精度の良い圧延
はできないばかりか、スリーブ端面に接する材料が摩耗
し温度の低い場合でも十分な拘束力が得られなくなる。
実施例２ 実施例１では第１図においてスリーブ４としてサイアロ
ンセラミツクスを使用したが、実施例２ではセラミツク
ス中では熱膨張係数が大きいとされており、また、強度
やじん性にも優れたジルコニアを使用した例について述
べる。すなわち、スリーブ４には線膨張係数α１＝9.2
×10-6℃-1のジルコニアを用いその長さは60mmとした。
また、スペーサ３は実施例１と同様にジユラルミン（20
14）で２分割してスリーブの両端に挿入した。その長さ
は各々10mmとした。その他の部材寸法や材質、組立て法
は実施例１と全く同様である。
ンセラミツクスを使用したが、実施例２ではセラミツク
ス中では熱膨張係数が大きいとされており、また、強度
やじん性にも優れたジルコニアを使用した例について述
べる。すなわち、スリーブ４には線膨張係数α１＝9.2
×10-6℃-1のジルコニアを用いその長さは60mmとした。
また、スペーサ３は実施例１と同様にジユラルミン（20
14）で２分割してスリーブの両端に挿入した。その長さ
は各々10mmとした。その他の部材寸法や材質、組立て法
は実施例１と全く同様である。
ここでスリーブ４の長さをl4＝60mm、スペーサ３の長さ
を とした場合に（２）式を用いてロール全体の温度が上昇
しても拘束力が減少しないかをチエツクすると（２）式
の左辺が0.333に対して右辺は0.244となり、左辺＞右辺
の設計条件を満足することがわかる。本ロールを用いて
実施例１の第２図に示したと同じ実験を行つた結果、ロ
ールの温度が100℃まで上昇しても全く振れは生ぜず、
本発明の効果を確認することができた。
を とした場合に（２）式を用いてロール全体の温度が上昇
しても拘束力が減少しないかをチエツクすると（２）式
の左辺が0.333に対して右辺は0.244となり、左辺＞右辺
の設計条件を満足することがわかる。本ロールを用いて
実施例１の第２図に示したと同じ実験を行つた結果、ロ
ールの温度が100℃まで上昇しても全く振れは生ぜず、
本発明の効果を確認することができた。
本発明によつて、セラミツクスをスリーブとして使用し
た圧延ロールの割れを防止し、しかも、圧延中に温度が
上昇してもスリーブの拘束力が低下しないため、振れの
生じないセラミツクスリーブ組立式圧延ロールを提供す
ることができる。
た圧延ロールの割れを防止し、しかも、圧延中に温度が
上昇してもスリーブの拘束力が低下しないため、振れの
生じないセラミツクスリーブ組立式圧延ロールを提供す
ることができる。
また、スリーブはセラミツクスに限つたものではなく、
超硬合金などの低熱膨張材に対しても本発明が適用でき
る。
超硬合金などの低熱膨張材に対しても本発明が適用でき
る。
なお、本発明においてはセラミツク部材を金属などのセ
ラミツクスよりも熱膨張係数の大きなものと締結し、締
結温度よりも高温で使用する場合にはゆるみが生ぜず有
効である。
ラミツクスよりも熱膨張係数の大きなものと締結し、締
結温度よりも高温で使用する場合にはゆるみが生ぜず有
効である。
更に材料に限定されず熱膨張係数の異なる材料を締結す
る場合に本発明を活用できる。
る場合に本発明を活用できる。
第１図は本発明の１実施例によるセラミツクスリーブ組
立式圧延ロールの断面概略図、第２図は本発明の実施例
１並びに従来のロールを用いた熱及び荷重負荷試験結果
を示すグラフである。 1:シヤフト、2:止め金、3:スペーサ、 4:スリーブ、5:フランジ、6:クラツチ、 7:ねじ
立式圧延ロールの断面概略図、第２図は本発明の実施例
１並びに従来のロールを用いた熱及び荷重負荷試験結果
を示すグラフである。 1:シヤフト、2:止め金、3:スペーサ、 4:スリーブ、5:フランジ、6:クラツチ、 7:ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−15809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−165107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−35816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−1009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−83708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−82658（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−21414（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−90332（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4115910（ＵＳ，Ａ) 米国特許3577619（ＵＳ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】外周面を圧延作業面とするセラミツクスリ
ーブを金属本体に組合せ、スリーブの側面から圧力を加
えてスリーブをロール本体に固定し、固定金具とスリー
ブとの間に、少なくとも１個以上のロール本体より熱膨
張係数の大きな材料からなるスペーサを挿入したセラミ
ツクスリーブ組立式圧延ロールにおいて、該セラミツク
スリーブの内周はロール本体と非接触とし、セラミツク
スリーブの側面は該スペーサを介して固定されているこ
とを特徴とするセラミツクスリーブ組立式圧延ロール。 - 【請求項２】該セラミツクスリーブは、ロール本体の軸
心に対して、圧延中でも同心円状を保持するように固定
されている請求項１記載のセラミツクスリーブ組立式圧
延ロール。 - 【請求項３】該セラミツクスリーブとロール本体を同心
円状を保持するために、該スリーブ、スペーサ及び固定
金具の接触面を平らな面以外の形状とした請求項２記載
のセラミツクスリーブ組立式圧延ロール。 - 【請求項４】該固定金具の少なくとも一方の組立てが、
固着方法により行つたものである請求項３記載のセラミ
ツクスリーブ組立式圧延ロール。 - 【請求項５】少なくとも一対の作業ロール、圧下設備及
びハウジングを具備し、その圧延作業は、ロール温度が
室温より高くなる条件下で行われる圧延機において、そ
の圧延ロールが、請求項１〜４のいずれかに記載のセラ
ミツクスリーブ組立式圧延ロールであることを特徴とす
る圧延機。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP63257106A JPH0757367B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | セラミックスリーブ組立式圧延ロール |
| US07/422,098 US5040398A (en) | 1988-10-14 | 1989-10-16 | Ceramic sleeve incorporated rolling roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63257106A JPH0757367B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | セラミックスリーブ組立式圧延ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104407A JPH02104407A (ja) | 1990-04-17 |
| JPH0757367B2 true JPH0757367B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17301815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257106A Expired - Fee Related JPH0757367B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | セラミックスリーブ組立式圧延ロール |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0757367B2 (ja) |
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| JPS554081Y2 (ja) * | 1975-01-16 | 1980-01-30 | ||
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1988
- 1988-10-14 JP JP63257106A patent/JPH0757367B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-10-16 US US07/422,098 patent/US5040398A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH02104407A (ja) | 1990-04-17 |
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