JPH11309502A - 平坦度を制御するためのロ―ル - Google Patents

平坦度を制御するためのロ―ル

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JPH11309502A
JPH11309502A JP11041982A JP4198299A JPH11309502A JP H11309502 A JPH11309502 A JP H11309502A JP 11041982 A JP11041982 A JP 11041982A JP 4198299 A JP4198299 A JP 4198299A JP H11309502 A JPH11309502 A JP H11309502A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転するロールジャケットを備え、このロー
ルジャケット内にこのロールジャケットの曲げ剛性を調
節するための手段を備えているロールを提供すること 【解決手段】 この手段が回転体１の様式の滑動支承部
であり、この滑動支承部が回転の下に調節可能でありか
つロールのロールジャケットの荷重を受ける帯域に相当
する応荷重面２が回転対称的な物体のジャッケット面の
一部分であるように形成されていること、およびこのジ
ャッケット面の境界部４が、回転体の周面に沿って応荷
重面の幅および／または長さが変わるように構成されて
いる

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転するロールジ
ャケットを備え、このロールジャケット内にこのロール
ジャケットの曲げ剛性を制御するための手段を備えてい
るロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧延工程において、圧延力は偏平な材
料、例えば金属帯状材料（ストリップ）、の上に載るワ
ークロールにより形成され、その際この圧延力はロール
の全長にわたって可能な限り一様に配分されなければな
らない。即ち、ロールの周面とストリップとの間の接触
線は真っ直ぐに経過するのでなければならない。この直
線性は圧延製品によって妨げられ、このことはロールの
著しく圧延荷重が加わる帯域とロールのクラウンにおい
て顕著に認められる。
【０００３】これを回避するために、一般にはワークロ
ールの上方にバックアップロールが設けられるが、これ
らのバックアップロールは十分な曲げ剛性を有していな
ければならない。更に、ロールのクラウンを阻止するた
めに、液圧機構を介してロールのクラウンと、それぞれ
の場合にあっては支持幅を変える、多数のシステムが知
られている。これらのシステムにあっては、ロールのク
ラウンが、そして場合によってはロール胴に沿った外部
荷重に対するロールの可撓性も、油圧クッションおよび
／または液圧により作動される支持シユーにより制御さ
れ、圧延条件に適合される。この場合不利なことは、部
分的に極めて経費を要する高圧−液圧機構を必要とし、
また液圧油の圧延油或いは圧延エマルジョン内への侵入
により、それらの汚化を誘起する封隙性の欠陥の問題が
生じることである。更に、使用領域が構造高さによって
制限され、従ってこのシステムは現在では専らバックア
ップロールとし使用されている。
【０００４】ストリップを圧延する際に平坦度および形
状を制御するために、更に、摺動可能なロールを備えて
いる多数のシステムが公知である。これらのシステムに
あっては、少なくとも二つのロールが部分的に摺動され
ることによりロール間の荷重分布を調節することが可能
であるか、或いはロール間隙を制御することが可能であ
る。ＣＶＣ−方法は、適当に輪郭を形成されたロールを
互いに反対方向に摺動させることにより、ロールのクウ
ンに対して対応することを提案している。
【０００５】更に、バックアップロールとしてジャケッ
ト付ロールを使用し、これらのジャケット付ロールは内
部が空洞になっているにもかかわらず高い曲げ剛性を示
す。この目的のためドイツ連邦共和国特許出願第１９６
３７ ５８４．３号においては、ジャケット付ロール
の曲げを内部に存在している滑動支承部により補償する
ことが提案されている。この滑動支承部は、例えば間隔
を調節可能にかつ間隔固定可能に設けられている担持軸
もしくは単なる軸上に支承される滑動支承部である。こ
れらの滑動支承部は油膜支承部として形成されている。
しかし、内部に存在している支承部半割り体とバックア
ップロールジャケット間の補償帯域がその都度の支承部
幅、支承部の数および支承部の配設によって予め定って
いることは欠点である。従って、このシステムには、簡
単に平坦度の制御を行う制御部材は欠かせない。
【０００６】米国特許第４，４０７，１５１号も、ジャ
ケット付ロールの曲げ剛性を制御するための可能性とし
て、中空空域内に支持手段を設けることを提案してい
る。例えば軸上に設けられる担持板をロール長さ上の問
題となっている位置に設けなければならない。これらの
担持板自体はロールの中空空域に沿って圧力により摺動
される。更に、ロールジャケットが遊びに対する適合を
もって軸を収容することも提案されている。加工される
べき偏平材料への適合は、二つのバックアップロールの
それぞれの軸を摺動させることによって達せられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、圧延条件の変更、特に板幅の変更への容易なかつ
迅速な適合を可能にする曲げ剛性なロールを提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、この手段が回転体の様式の滑動支承部であり、この
滑動支承部が回転の下に調節可能でありかつロールのロ
ールジャケットの荷重を受ける帯域に相当する応荷重面
が回転対称的な物体のジャッケット面の一部分であるよ
うに形成されていること、およびこのジャッケット面の
境界部が、回転体の周面に沿って応荷重面の幅および／
または長さが変わるように構成されていることによって
解決される。
【０００９】本発明による他の有利な構成は特許請求の
範囲の請求項２から７に記載されている。
【００１０】本発明により、ロールジャケットの曲げ剛
性を制御するための回転体の様式のロールジャケット内
に滑動支承部を備えている、回転するロールジャケット
を有するロールが提案されている。この回転体はロール
ジャケットの被圧延材によって発生される荷重を受ける
帯域に対する反力体である。この反力により、一つのロ
ールの、もしくはワークロールのクラウンに対して反作
用が行なわれる。
【００１１】圧延条件の変更に対する迅速かつ最適な適
合は、ロールジャケットの荷重を受ける帯域に相当する
応荷重面が、回転対称的な物体のジャケット面の一部分
であり、そして回転体の周面に沿って応荷重面の幅およ
び／または位置が変わるように、このジャケット面の縁
部が形成され、このように回転体が形成されていること
により達せられる。
【００１２】回転対称的な物体の選択並びに縁部の経過
は、計算の結果により、かつ圧延されるべき板幅および
必要とする圧延力スペクトル（圧延作業相）に依存して
決定可能である。
【００１３】応荷重面は、例えば円筒体のジャケット面
の一部分である。この応荷重面もまた、例えばこの応荷
重面が楕円形或いは放物線の輪郭を描くように湾曲可能
である。更に、この応荷重面は一定の型を有しているこ
とも可能である。
【００１４】このように既に適合されて製造されている
回転体は、圧延工程の間自体回転により容易にかつ迅速
に変化するストリップ幅に、従ってジャケット付ロール
に作用する荷重力に適合可能である。
【００１５】滑動体支承体が固定されてらず、回転可能
に支承されており、かつ提案された幾何学的な形状によ
り、他のロール或いは被圧延材との接触帯域における応
荷重面は、回転体の応荷重面がほぼ加工されるべき板幅
とこの応荷重面によって得られるロールジャケット内の
荷重を受ける帯域に相当する位置に、回転によってもた
らされる。
【００１６】回転体の適合可能性を高めるため、この回
転体はその応荷重面の領域内において切欠き部を備えて
おり、この切欠き部の縁部の経過並びにその輪郭は任意
に形成されている。同様に、このような様式の多数の切
欠き部を設けることが可能である。これらの切欠き部の
縁部の経過と輪郭は、回転体のジャケット面の境界部と
同様に特別に算出される。除荷領域としての切欠かれた
領域はストリップ内に中波と耳波とが同時に生じた際
に、或いは四分の一波(Viertelwelle-小波) が生じた際
に有利である。
【００１７】回転体は中央の応荷重面に連なっている縁
部領域を有している。これらの縁部領域は同様にそれぞ
れ任意の形状であってよい。
【００１８】縁部領域の周面は回転体の端部方向に、例
えば円錐切頭形に縮小している。しかし、この縁部領域
の形状は必ずしも回転対称的である必要はない。
【００１９】発明の実施の形態の一つとして、ただ一つ
の回転体をジャッケット付ロールにより収容することが
提案されている。中空空域の内部に多数の互いに並列し
て回転体を設けることも可能であり、これらの回転体は
それぞれ個別に或いは一緒に回転されることにより圧延
条件に適合可能である。
【００２０】更に、適合作用を行うように互いに係合し
合うか或いは互いに離間運動可能な多数の部分領域から
組立てられている回転体の使用も有利である。
【００２１】提案されているロールをバックアップロー
ルとして使用するのが有利である。この場合、例えば４
重式ロールスタンドおよび他の多重式ロールスタンドへ
の使用も可能である。
【００２２】以下に添付した図面に図示した発明の実施
の形態に付き本発明を詳細に説明する。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は提案されている回転体１の
一実施の形態を示しており、他方図２には、４重式ロー
ルスタンドのバックアップロール内に組込んだこの回転
体１の状態の概略図が示されている。
【００２４】回転体１は中央の応荷重面２を備えてお
り、この応荷重面は回転対称的な物体、例えば特別なこ
の発明の実施の形態にあっては円筒体のジャッケット面
の一部分である。このジャッケット面２の境界部は参照
符号４で示した。縁部の経過は生産プログラムに準じ、
個別に算出される。この実施の形態の場合、転動するジ
ャッケット面の縁部４はそれぞれ正弦曲線を描いてい
る。これにより、縁部相互の間隔は回転体の周面全体に
わたって増大し（間隔ａ）、再び低減する（間隔ｂ）。
【００２５】回転体は、中央の応荷重面２以外に、それ
ぞれこれに連なっている縁部領域３を有している。図示
した実施の形態にあっては、これらの縁部領域３は斜め
に円筒形の中央領域２に沿って切込まれており、円錐切
頭形になっている。円錐体２と斜めに切込まれている縁
部領域３は等しい回転軸線を有している。
【００２６】回転体の応荷重面２の後方領域には、（鎖
線で示した）切欠き部１０が存在しており、この切欠き
部は回転体内に例えばフライス加工により形成される。
ここに記載した実施の形態にあっては、この切欠き部は
滴状の縁部経過１１を現示している。回転体の内部内の
この切欠き部１０の輪郭は図示されていない。この輪郭
はそれぞれ任意の形状であってよい。
【００２７】図２には、提案されている回転体１が、切
開されたロールジャッケット５内で滑動支承部として示
されている。この滑動支承部はワークロール６上で回転
運動し、他方回転体は所定の回転角度で固定されてい
る。ワークロール６は圧延されるべきストリップ８上に
載っている。
【００２８】圧延工程の際、荷重は被圧延材を経てワー
クロール６のクラウンに対して、従ってストリップ８の
平坦度に対して不利な作用を行う。被圧延材によって生
じる荷重を受ける帯域とワークロール６の湾曲はバック
アップロール、特に回転体１により反力を受ける。回転
体１は伸びにより、回転体の生じる力にとって最適な応
荷重面２が荷重を受ける帯域９として使用されるように
調節されかつ固持される。
【００２９】図３には、８００ｍｍの幅のストリップを
４重式ロールスタンド『（２０００ｍｍ×４２０ｍｍ
（ＡＷ）１５００ｍｍ（ＳＷ）』おいて圧延した際のロ
ール間隙プロフイルが示されている。上記した原理によ
り作動するバックアップロールが使用された。応荷重面
の幅は板幅よりも３０ｍｍ狭く選択された。本発明によ
りロールを使用した結果として、ロール曲げシステム或
いはロール摺動システムのような、他のロール間隙プロ
フイル制御を行う補助手段を使用せずとも、ほぼ凾形の
ロール間隙プロフイルが形成された。
【００３０】図４には、従来のバックアップロール支承
による、そのクラウン制御が１２００ｍｍの幅のストリ
ップにとって最適である圧延プロセスにおけるロール間
隙プロフイルとの比較による結果が示されている。この
図から、ロール間隙プロフイルが僅かに凾形であり、従
って圧延作業にとって不都合であることが認められる。
【００３１】図５には、ストリップ幅−ここでは８００
ｍｍ−上における回転体とロールジャッケット間の荷重
の分布が図示されている。調節された応荷重面幅は７７
０ｍｍである。
【００３２】回転体の直径とジャッケット面のクラウン
を適当に選択することにより、応荷重面と回転するロー
ルジャッケット間の一様な荷重経過が達せられる。この
一様な荷重経過は滑動支承部内の油膜厚みがほぼ一定で
あることをも意味し、滑動支承部表面の不都合な接触が
回避される。この発明の実施の形態の場合、回転体の中
央部分の上記のことに必要な形状は、ロール胴（２００
０ｍｍに関して）に沿った０．４ｍｍの直径差の従来の
クラウンに相当した。回転体の中央部分、即ち応荷重面
は放物線−樽形である。
【００３３】
【発明の効果】提案されたロールにより、ストリップ幅
の変更が補償されるばかりでなく、変動する圧延力の制
御も達せられる。回転体の回転およびこれにより得られ
る応荷重面の調節により、異なる圧延力に対して作業適
応が可能となり、かつ所望の凾形のロール間隙プロフイ
ル並びに一様な支承荷重が達せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】提案された回転体の概略図である。
【図２】図１に図示した回転体とロールジャッケットと
を備えた、バックアップロールを有する４重式ロールス
タンドの上方の半部分を示した図である。
【図３】図２に示したバックアップロール支承部による
圧延工程の際のストリップ幅上のロール間隙プロフイル
の図である。
【図４】従来のバックアップロール支承部による圧延工
程の際のストリップ幅上のロール間隙プロフイルの図で
ある。
【図５】ストリップ幅上の回転体とロールジャッケット
間の荷重分布の図である。
【符号の説明】
１ 回転体 ２ 応荷重面 ３ 縁部領域 ４ 応荷重面の境界部 ５ ローラジャケット ６ ワークロール ８ ストリップ ９ 荷重を受ける面 １０ 切欠き部 １１ 縁部経過
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート・キューン ドイツ連邦共和国、57223 クロイツター ル、ラントストラーセ、38 (72)発明者 ヴオルフガング・デンカー ドイツ連邦共和国、57258 フロイデンベ ルク、ビュシェルストラーセ、９ (72)発明者 クラウス・クランマ ドイツ連邦共和国、57271 ヒルヒエンバ ッハ、ヒルンヒュッター・ストラーセ、49 アー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転するロールジャケットを備え、この
    ロールジャケット内にこのロールジャケットの曲げ剛性
    を制御するための手段を備えているロールにおいて、こ
    の手段が回転体（１）の様式の滑動支承部であり、この
    滑動支承部が回転の下に調節可能でありかつロールのロ
    ールジャケットの荷重を受ける帯域に相当する応荷重面
    （２）が回転対称的な物体のジャッケット面の一部分で
    あるように形成されていること、およびこのジャッケッ
    ト面の境界部（４）が、回転体の周面に沿って応荷重面
    の幅および／または位置が変わるように構成されている
    ことを特徴とするロール。
  2. 【請求項２】 回転体がその応荷重面（２）の領域内に
    おいて切欠き（１０）を備えており、この切欠きの境界
    域の経過或いはその内輪郭が任意に成形されていること
    を特徴とする請求項１に記載のロール。
  3. 【請求項３】 回転体（１）が応荷重面（２）に連なっ
    ている縁部領域（３）を備えており、この縁部領域の周
    面が端部方向に縮小していることを特徴とする請求項１
    或いは２に記載のロール。
  4. 【請求項４】 縁部領域（３）が切頭円錐形であること
    を特徴とする請求項３に記載のロール。
  5. 【請求項５】 ロールジャケット（５）の内部に互いに
    並列して多数の回転体（１）が設けられていることを特
    徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のロ
    ール。
  6. 【請求項６】 回転体が、互いに適合して係合し合うか
    或いは互い離間可能な多数の部分領域から組立てられて
    いることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一
    つに記載のロール。
  7. 【請求項７】 ロールがストリップを圧延するための４
    重式ロールスタンド或いは任意の多段ロールスタンドに
    おけるバックアップロールとして使用されることを特徴
    とする請求項１から６までのいずれか一つに記載のロー
    ル。
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