JPS62161411A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なロール構成と形状制御機能を有する圧延
機及び圧延方法、更に詳述すれば、小径の作業ロールを
使用して能率的な圧延作業と圧延材の有効な形状制御を
行い得るようにした圧延機及び圧延方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、圧延製品、特に板材の圧延においては、すでにほ
ぼ完成の域に達した圧延板材長手方向の板厚精度の向上
に引続き、省資源・省エネルギーに対する強い要請から
、板幅方向の板厚精度及び板形状（平たん度）の向上、
更には圧延動力の節減法等について真剣な探究が行われ
ている。かかる要請を満足させるには、小径の作業ロー
ルを使用して板形状の安定性とその制御能力の大きい圧
延機が必要である。

しかしながら、従来の代表的な圧延機である作業ロール
と補強ロールとからなる４段圧延機ではその基本的特性
からして上記要請を満足させることはきわめて困難であ
った。そこで本発明者はこの４段圧延機の基本的な限界
を見出し新しい概念の新型圧延機を発明した（特公昭５
０−１９５１０号公報参照）。この新型６段圧延機は、
補強ロールと作業ロールの間に軸方向に移動可能な中間
ロールを設け、圧延条件の変化に応じてこの中間ロール
の軸方向移動と作業ロールベンディング作用の併用によ
って圧延板材の板クラウン制御及び形状制御を行うもの
で、これの出現によって業限の多年の夢であった機能、
すなわち狭幅から広幅までの広範囲に亘って平坦な圧延
を可能にし得るという格段に優れた形状安定性と形状制
御機能及びエツジドロップ減少機能が立証され、またそ
の優秀性は業界においても高く評価され、すでに多数実
用化されるに至っている。そしてこの新型圧延機の特性
によって、作業ロール径も従来の４重圧延機より大幅に
径小化することに成功している。つまり従来の４重圧延
機の実用的な作業ロール径が圧延最大板幅の３５〜５０
％であったものが２５％まで径小化を可能にしている。

また、本発明者は中間ロールベンディング方式を採用し
た別方式の６段圧延機を提案した（特開昭５３−６６８
４９号公報参照）、この６段圧延機の理念は、小径作業
ロールを使用する場合、その軸剛性が小さいため支持さ
れるロールのプロフィルに倣う性質が増大することを利
用し、適正な剛性を有する中間ロールにベンディングを
与えて板クラウン或いは形状制御を行わんとするもので
ある。

また、先順に係わる特願昭５４−６１４０１号（特開昭
５５−３０３９０号公報）明細書には、軸方向に小スト
ローク移動可能な中間ロールの胴端部を放物線状の輪郭
に形成し、この中間ロール胴端の放物線状輪郭部に沿っ
て小径作業ロールの端部を倣わせて圧延材のエツジドロ
ップ低減を図り、且つ中間ロールに液圧力を働かせて圧
延材縁部に作用する圧延圧力を調節して、圧延材に局部
的破損が発生することを防止し得る６段圧延機の技術が
開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

技術革新を余儀される当業界においては、より薄くより
硬い材料の良好な圧延、より省エネルギーの増大、エツ
ジドロップのより大きな減少１等等の要請はきわめて強
い。このためには現行の作業ロールをより小径化する必
要がある。勿論、単なる小径化のみが目的であれば、す
でに特公昭２９−４７６１号公報にて公知の多段圧延機
のようにロール配列を２０段とすることにより実現でき
る。しかし、周知のとおりこれらの多段圧延機では、形
状制御は幾何学的手法のため高度な制御技術を要し、ま
た構造複雑で操業、保守上の不利は避けられず、従って
現在に至るも、ステンレス材の如き硬質材を特徴とする
特殊な分野の圧延のみにその用途が限定されている。

ところが前述した特公昭５０−１９５１０号公報に記載
の６段圧延機では上述した要望に対して必ずしも充分に
答えられない制約がある。つまり、この６段圧延機は、
中間ロールの軸方向移動と作業ロールベンディングとの
併用によって作業ロールをロール全長に亘って大きく軸
撓みさせる曲げモーメントを与えるように構成されてお
り、狭幅から広幅に亘ってエツジドロップの少ない平坦
な圧延を実現している。しかしながら省エネルギー化、
薄板材、硬質材等の圧延の為に作業ロールを小径化した
場合には作業ロールの撓み剛性が低下し。

この小径作業ロールは板材と中間ロールにより上下から
拘束されているため、板厚制御の為に小径作業ロールに
ベンデイング力を作用させると作業ロールに局部的に湾
曲を起こし、これを起因して板材の中央と板幅端との間
にクォーターバックルが発生して平坦な圧延が不可能と
なるものである。

このクォーターバックル現象の発生を防止するには、板
幅に応じた作業ロールの撓み剛性が必要であり、本発明
者の研究によれば、作業ロールが鋼製の場合１作業ロー
ルベンディングを使用しない場合でも板幅の２０％以上
のロール径を必要とし１作業ロールベンディングを使用
する場合には更にその１０〜１５％程度大きなロール径
とすることが望ましいことが証明された。つまり作業ロ
ール径は最大板幅の２２〜２３％を必要とし、研摩代を
考慮すると２５％以上とならざるを得ないのである。

また、先願の特願昭５４−６１４０１号明細書（特開昭
５５−３０３９０号）に記載の６段圧延機においても上
述した公知例と同様に業界の要望に答えられない制約が
ある。つまり、この６段圧延機では小径作業ロールを採
用して該作業ロールの胴端部が圧延材の板幅端に一致し
得る程度の小ストローク軸方向に移動する中間ロールの
胴端部に形成した放物線形状部の輪郭に前記小径作業ロ
ールの胴端部を倣わせてエツジドロップの低減を図る構
成であって板幅全体に亘る制御能力を備えていないこと
から、薄板材或いは硬質材よりなる圧延材が狭幅から広
幅までの広範囲に亘って板幅変化する場合に対応して平
坦な圧延を行うことは出来ないものとなる。

また、特開昭５３−６６８４９号公報に記載の中間ロー
ルベンディング方式を採用した６段圧延機では。

小径作業ロールを使用する場合、その軸剛性が小さいた
め支持されるロールのプロフィルに倣う性質が増大する
ことを利用し、適正な剛性を有する中間ロールにベンデ
ィングを与えて形状制御を行わんとするものである。し
かしながら、この６段圧延機は、作業ロールが中間ロー
ル全長に亘り接触しているため、圧延材の板幅が狭幅か
ら広幅までの広範囲に亘って変化する場合、特に狭幅材
の場合に、板幅より外方の領域に位置する補強ロールか
ら伝達される圧延荷重が中間ロールを介して作業ロール
に伝わるが、この中間ロールが４重圧延機の補強ロール
と同様に板幅より広い領域にある中間ロールの接触部（
作業ロールとの接触部）が作業ロールの胴端部を強く曲
げることになり、板端部近傍における板厚の減少度が著
しくなって平坦な圧延が不可能になるという問題を有す
るものである。

本発明の目的の１つは、小径の作業ロールを使用して省
エネルギー化を実現すると共に、薄板或いは硬質材の圧
延に際して狭幅から広幅の広範囲に亘ってクォーターバ
ックルの発生を回避して品質の良い平坦な圧延を可能に
した圧延方法を提供することにある。

また、本発明の目的の１つは、薄板或いは硬質材の圧延
に際して狭幅から広幅の広範囲に亘つて品質の良い平坦
な圧延を可能にすると共に、中間ロールベンデイング力
を作用させる際にロールネックに過度な曲げ応力が作用
するのを抑制した圧延機並びに圧延方法を提供すること
にある。

また、本発明の目的の１つは、薄板或いは硬質材の圧延
に際して狭幅から広幅の広範囲に亘って品質の良い平坦
な圧延を可能にし得るロール軸方向に移動可能で且つロ
ールベンデイング力が作用し得る中間ロールを備えた多
段圧延機に好適な構成の圧延機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１番目の発明は、一対の小径作業ロールと、この作業
ロールより大径に形成され該作業ロールを夫々支持する
一対の中間ロールと、この中間ロールより大径に形成さ
れ該中間ロールを夫々支持する一対の補強ロールとを略
垂直方向に沿って配設し、前記中間ロールをロール軸方
向に移動するロール移動装置と、前記中間ロールに垂直
方向のロール曲げ力を作用させるロールベンディング装
置とを圧延機に備えせしめ、圧延条件に応じて前記中間
ロールを相互するロール軸方向に移動させて圧延荷重に
基づく小径作業ロールの一方端の軸撓み状況を調節し、
この軸方向に移動した中間ロールにロール全長に亘る軸
撓みを生じさせる垂直方向のベンデイング力を作用させ
ると共に、支持ロールであるこの中間ロールの軸撓みに
倣わせて前記小径作業ロールのロール全長に亘る軸撓み
状況を調節し、前記中間ロールの軸方向移動調節と中間
ロールのベンデイング力調節との併用によって圧延材の
形状又は板クラウンの制御を行い得るように構成した圧
延方法にある。

また第２番目の発明は、一対の作業ロールと、この作業
ロールより大径に形成され該作業ロールを夫々支持する
一対の中間ロールと、この中間ロールより大径に形成さ
れ該中間ロールを夫々支持する一対の補強ロールとを略
垂直方向に沿って配設し、前記各中間ロールをロール軸
方向に移動するロール移動装置を夫々備えた圧延機にお
いて。

前記各中間ロールを回転可能に支持するロール軸受箱を
該中間ロールの両端部に夫々該ロールと一体に取付け、
この中間ロールと共にロール軸方向に移動する前記ロー
ル軸受箱に対して垂直方向の力を働かせ該中間ロールに
ロール曲げ作用を生じさせるロールベンディング装置を
設けた構成の圧延機並びに圧延方法にある。

また、第３番目の発明は、圧延機ハウジングに一対の作
業ロールと、この作業ロールより大径に形成され該作業
ロールを夫々支持する一対の中間ロールと、この中間ロ
ールより大径に形成され該中間ロールを夫々支持する一
対の補強ロールとを略垂直方向に沿って配設し、前記各
中間ロールをロール軸方向に移動するロール移動装置を
夫々備えた圧延機において、前記中間ロールの端部に設
けられた軸受箱を案内するプロジェクトブロックを前記
圧延機ハウジングに形成された窓部に配設し、前記中間
ロールの軸受箱と該プロジェクトブロックとの間に位置
し、前記軸受箱が該プロジェクトブロックに対してロー
ル軸方向及び垂直方向の双方への案内を行う別のブロッ
ク体を設け、更に中間ロールのロール曲げ力となる垂直
方向のヵを前記中間ロールの軸受箱に対して作用させる
液圧シリンダ装置を前記別のブロック体に係合させた構
成の圧延機にある。

〔作用〕

第１番目の圧延方法の発明においては、圧延条件に応じ
て各中間ロールを相反するロール軸方向に移動させて圧
延荷重に基づく各小径作業ロールの一方端の軸撓み状況
を調節するが、これは圧延材の板幅外方の領域にある補
強ロールから圧延荷重が小径作業ロールの胴端部に働い
て過度に曲げ作用を生じることを前記中間ロールの軸方
向移動によって低減するだけでなく、前記小径作業ロー
ルの胴端部の軸撓み状況を適切な状態に調節可能とする
ものであり、しかも、この軸方向に移動した中間ロール
にロール全長に亘る軸撓みを生じさせる垂直方向のベン
デイング力を作用させると共に、支持ロールであるこの
中間ロールの軸撓みに倣わせて前記小径作業ロールのロ
ール全長に亘る軸撓み状況を調節可能とし、更に前記し
た中間ロールの軸方向移動調節とロール全長に亘る軸撓
みを調節する中間ロールのベンディング作用とを適宜併
用させることによって、省エネルギー圧延を達成するだ
けで無く、薄板或いは硬質板の圧延に際して狭幅から広
幅までの広範囲に亘って平坦で形状の良い圧延を実現す
るものである。

また、第２番目の圧延機並びに圧延方法の発明において
は、小径作業ロールを支持し且つロール軸方向に移動す
るように構成された中間ロールを回転可能に支持するロ
ール軸受箱を該中間ロールの両端部に夫々該ロールと一
体に取付け、しかもこの中間ロールと共にロール軸方向
に移動する前記ロール軸受箱に対して垂直方向の力を働
かせ該中間ロールにロール曲げ作用を生じさせるロール
ベンディング装置を設けたことによって、中間ロールの
ロールネック部に作用する中間ロールベンデイング力の
モーメントアームを中間ロールの移動に拘わらず一定に
出来ることから、薄板或いは硬質材の圧延に際して狭幅
から広幅の広範囲に亘って品質の良い平坦な圧延を可能
にするだけで無く、中間ロールにベンデイング力を作用
させる際にロールネックに過度な曲げ応力が作用するの
を抑制してロール寿命の延長が図れる圧延機並びに圧延
方法を実現するものである。

また、第３番目の圧延機の発明においては、小径作業ロ
ールを支持し且つロール軸方向に移動するように構成さ
れた中間ロールの端部に設けられた軸受箱を案内するプ
ロジェクトブロックを圧延機ハウジングに形成された窓
部に配設し、そして前記中間ロールの軸受箱と該プロジ
ェクトブロックとの間に位置し、前記軸受箱が該プロジ
ェクトブロックに対してロール軸方向及び垂直方向の双
方への案内を行う別ブロック体を設け、更にこの中間ロ
ールのロール曲げ力となる垂直方向の力を前記中間ロー
ルの軸受箱に対して作用させる液圧シリンダ装置を前記
別ブロック体に係合させるように構成したことから、薄
板或いは硬質材を狭幅から広幅までの板幅変化に拘わら
ず品質の良い平坦な圧延に必須のロールベンダを具備し
軸方向に移動可能な中間ロールを備えた多段圧延機に対
して好適に中間ロールにベンデイング力を作用させ且つ
中間ロールの軸方向移動を容易にし得る構造の圧延機を
実現するものである。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例である６段圧延機について図面を
用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の６段圧延機の構成を示す
正面図、第２図は第１図のＩ−１＠視図で、中間ロール
移動機構を中心に示したものである。図において１及び
２は、圧延材３を圧延するための上下一対の小径の作業
ロールであり、作業ロール１，２の端部はメタルチョッ
ク４，５に回転可能に支持されている。また各メタルチ
ョック４．５はロールハウジング６に形成したウィンド
ウに面して取付けられたプロジェクトブロック７゜８の
突出部９，１０の内側（ロール側）を垂直方向に各々上
下動できるように配置されており、且つこれら突出部９
，１０には作業ロール１，２のベンディング用油圧ラム
１１．１２が内蔵されている。１３及び１４は、上記作
業ロール１，２を支持すべく作業ロール１，２の上下に
各１本配置された上下一対の中間ロールであり、この中
間ロール１３．１４の端部はメタルチョック１５゜１６
に回転可能に支持されている。また各メタルチョック１
５．１６は、ロール軸方向に移動可能となるようにプロ
ジェクトブロック７．８に装着された移動ブロック１７
．１８の内側（ロール側）を垂直方向に上下動できるよ
うに該移動ブロック１７．１８に面した摺動面１５ａ、
１６ａを形成せしめて配置されており、且つ移動ブロッ
ク１７゜１８には中間ロール１３，１４にインクリーズ
ベンディングを作用させるための油圧ラム１９゜２０と
ディフリーズベンデイングを作用させるための油圧う４
２１，２２がそれぞれ内蔵されている６又移動ブロツク
１７にはメタルチョック側との係合部となる凸部を有す
るキーパプレート２３を揺動させるためのシリンダ２４
が取付けられており、一方この凸部に係合する凹部が駆
動側中間ロールメタルチョック１５′に設けられている
。

従って移動ブロック１７と駆動側中間ロールチョック１
５′をキーパプレート２３を介して連結させた状態にし
ておけば、シリンダ２６により上中間ロール１３を移動
ブロック１７と共にロール軸方向に移動できる。同様に
図示しないシリンダにより下中間ロール１４は移動ブロ
ック１８と共にロール軸方向に移動できるようになって
いる。この場合、中間ロール１３．１４のチョック１５
′。

１６′と移動ブロック１７．１８内の油圧ラム１９．２
０，２１．２２も一緒に移動することになるのでこれら
の油圧ラムを適当な位置に配置することにより中間ロー
ル１３．１４をロール軸方向に移動させても中間ロール
軸受２７の中心に常にベンデイング力を作用させること
ができる。よって前記軸受２７に偏荷重が作用すること
が防止され軸受の寿命を延長することが可能となる。し
かも前記油圧ラム１９〜２２と中間ロールは胴部との距
離は中間ロールの軸方向移動に拘わらず一定であるので
、中間ロールネット部に作用する中間ロールベンデイン
グ力のモーメントアームを一定にでき、ロールの強度を
楽にすることも可能となる。尚、中間ロール１３．１４
は作業ロール１゜２より大径であり、中間ロールベンデ
イング力は作業ロールベンデイング力より容量的には大
きいものとなっている。２８及び２９は上記中間ロール
１３．１４をそれぞれ支持するための補強ロールであり
、中間ロールよりも大径で剛性の高いものとなっている
。３０．３１は補強ロール用メタルチョックで、ロール
ハウジング６内を垂直方向に上下動可能に配置されてい
る６尚、上記のとおり構成しであるので中間ロール１３
，１．４の組替時には、キーパプレート２３を油圧シリ
ンダ２４により開放することにより、移動ブロック１７
は、ロールハウジング６内に残してロールアセンブリだ
けを抜き出すことが出来る。上記実施例においては、作
業ロールベンディング用油圧ラム１１゜１２はインクリ
ーズ用を図示しているが、デクリーズ用も設けることは
可能である。

尚、上記中間ロールディフリーズベンデイングは、特に
圧延材に複合伸びを発生させる要因となるロールのサー
マルクラウンに対する補償制御として有効である。作業
ロールインクリーズベンディング及び中間ロールインク
リーズベンディングの主な効果については、詳細後述す
る。

ところで本発明の実施例である６段圧延機を実機として
採用するにあたって、充分に小径の作業ロールを採用す
るためには強度上の問題を考慮しなければならない６す
なわち、本発明の実施例である６段圧延機では１作業ロ
ール駆動は強度上許せなくなるため、中間ロール又は補
強ロール駆動の方式を採用するのが望ましい、この場合
、作業ロール１，２に中間ロール１３．１４から接線力
が作用するので、その影響、つまり作業ロール１゜２の
胴部及びロールネック部の曲げ強度、水平撓みの板形状
に及ぼす影響、ロールネック軸受の水平力、ベンデイン
グ力及びスラスト力に対する寿命等を考慮しなければな
らない。第３図乃至第６図はこのような問題を考慮した
作業ロール支持構成の一実施例を示すものである。

小径作業ロール１はその両端をメタルチョック４．４′
によって回転可能に支持されている。このメタルチョッ
ク４，４′はニードルベアリング５０によって支承され
、且ロールから抜は出ないようスラストベアリング５１
により保持されているが、作業ロール１に作用するスラ
スト力はメタルチョック４，４′には伝達されず、その
作業ロール１の端部５２，５３が直接スラストローラ５
４．５５．５６にて支承される構成となっており、従っ
てスラストベアリング５１には軽いスラスト力しか作用
しない。スラストローラ５４はレバー５７を介してプロ
ジェクトブロック７に取付けられている。スラストロー
ラ５５．５６はピン５８に摺動自在に滑合され、且ピン
５８はレバー５９によって支持されており１作業ロール
１の垂直方向の上下動に対し追従できる。また各スラス
トローラ５４〜５６の中には図示しない転がり軸受が内
蔵されており、作業ロール１の回転によって該作業ロー
ル軸とは９０°異なった軸まわりに回転する。ロール組
替時は、ロールハウジング６に取付けられたキーパプレ
ート６０を逃がし、スラストローラ５５を支持するレバ
ー５９を支持台６２に設けられたピン６３廻りに回動し
て作業ロール１の通路を開くことができるようになって
いる。なお、図中６４は止めナツトを示す。以上のよう
に構成されているから、水平力又はベンデイング力によ
るラジアル荷重は上記ニードルベアリング５０で受け、
スラスト力は上述した如く作業ロール端部を直接スラス
トローラ５４，５５゜５６で受は止める構成であるから
、充分に小径の作業ロールを採用しても上述の如き問題
を生じない。

第７図は本発明の実施例である６段圧延機の機能を説明
するためのもので、各ロール等の関係を示す概略側面図
である。図においてＦｉは中間ロールベンデイング力、
Ｆｗは作業ロールベンデイング力である。中間ロール１
３，１４は互いに反する軸方向に移動してそのロール端
部は圧延材３の板幅端部垂直面の近傍（垂直面上に含む
）に調節されるが、この状態を示すものがδであり、具
体的には中間ロール１３．１４の端部位置と圧延材３の
板幅端部とのロール軸方向における距離を示す。中間ロ
ール１３．１４の胴端部の外径が口−ル端に向ってステ
ップ状に変化するいわゆる段付形状の場合には、この段
付部が中間ロールの端部に相当する。一般には、中間ロ
ール段部における応力集中の緩和やロールへの傷付防止
のため中間ロール１３．１４の胴端部は先細状に形成さ
れるが、この場合先細状終端は隣接する作業ロール１．
２及び補強ロール２８．２９に対し非接触状態となり、
中間ロール１３．１４の先細状終端は実質上圧延に特別
の機能を果すことはない。従って、先細状に形成した場
合におけるδを算出するための中間ロール１３．１４の
胴端部位置、即ち有効用端は中間ロールと隣接するロー
ルとの接触部と非接触部の境界位置近傍に相当する。具
体的には中間ロールに形成した先細状となる起点位置と
考えても良い。先細状のロール径漸減部の程度がロール
径に比して小さい場合には隣接ロールとの接触部と非接
触部との境界位置になる。すなわちこの場合δを算出す
るための中間ロール端部位置としては、先細状終端を含
まないということである。

しかして本発明の一実施例である６段圧延機の板クラウ
ン及び板形状制御特性を公知の圧延機と比較して第８図
により説明する。図中、Ａ型と称するものは中間ロール
の軸方向移動と作業ロールベンディングを併用した上記
特公昭５０−１９５１０号公報に記載の６段圧延機、Ｂ
型と称するものは上述した特開昭５３−６６８４９号公
報に記載の中間ロールベンディングと作業ロールベンデ
ィングとを併用した６段圧延機、Ｃ型が本発明の実施例
になる６段圧延機、つまり中間ロールの軸方向移動と中
間ロールベンディングＦｉを併用した６段圧延機のそれ
ぞれ形状制御特性を示す。尚、ここで作業ロール径が圧
延材の最大板幅の理論的には２０％以上、実用的には２
５％以上あれば上記Ａ型の問題点は現われないのでそれ
以下の作業ロール径、すなわち最大板幅１２００ｍｍに
対し１７．５％の２１０ｍｍ径よりなる６段圧延機につ
いて理論計算した結果を示すものである。なお、中間ロ
ール径は４２０ＩＩＩＩ１１、補強ロール径は１３５０
ｍｍ、ロール胴長は１４２０ｍ１１である。ただＢ型に
おいては補強ロールの有効胴長０のみ９００ｍｍとして
いる。

これは板幅が最大１２００ｍｍの場合、最小幅は６ｏＯ
〜７５０ｍｍとなり、狭幅の場合の形状制御が困難にな
るからである。計算の結果は有効長９００＋ｎｍの場合
、板幅７５０ｍｍ以下は形状制御が不充分であるが、７
５０〜１２００ｍｍ＋幅の範囲で形状制御が可能である
。第８図は以上の条件で１２００ｍｍ幅の圧延材の冷間
圧延を行った場合の板幅方向の板厚分布を示す。

Ａ型ではできるだけ板厚分布を均一にならしめるために
は、中間ロールの胴端部位置を板端より内側に設定する
必要があり、この場合その量δは３５ｍｍである。しか
る時は板幅中央部は若干凸クラウン気味であり、板幅中
央と板幅端部との中間附近にクォーターバックルと称す
る凹クラウンが生じ、いわゆる複合クラウンとなるにれ
は板形状としては２番伸び又はポケットと呼ばれ圧延現
場でも処置に困る性格のものである。この原因は、上述
のとおり中間ロールの胴端部位置が板端より内側に設定
され、この中間ロールの胴端部よりロール先端側の領域
にある作業ロールの胴部は圧延材からの反力に対して支
持するロールが欠如しているため大きな曲げモーメント
がかかり、これによる作業ロールの軸撓みが軸全長に亘
って連続的に伝達されるに必要な曲げ剛性を有していな
いことにより極部的に湾曲現象を生じてしまうことによ
る。なお、内側への中間ロールのシフト量を小さくし作
業ロールベンディングで補正しようとすれば、かえって
はるかに大きな複合クラウンを生じることになる。

Ｂ型においては、中間ロールベンダの効果は充分発揮さ
れ、凹クラウンから凸クラウンまで大幅なりラウン制御
を可能にしていることが判る。しかし、小径作業ロール
を用いたＡ型の如くクォーターバックと称する複合クラ
ウンは生じていないが、板端部での板厚の落ち込みがは
なはだしく、板材の断面を矩形断面とし且全幅に亘って
形状を良好に制御したいという本来の要求に応じること
ができない。この現象は補強ロールの胴長より圧延材が
狭幅圧延の場合に特に顕著となる。

Ｃ型においては中間ロール移動量をＡ型より小さくシ、
計算では板端と中間ロール胴端部を一致させ５作業ロー
ルのロール全長に亘る軸撓みを中間ロールベンダＦｉで
修正することにより、狭幅から広幅までの板幅変化に拘
わらず平坦な板クラウン制御が可能となり、Ｂ型のよう
な板端部の落ち込みが無いことを示している。この違い
はすでに述べたが、Ｂ型では作業ロールの胴端部が板幅
より外の位置で中間ロールとロール胴長の接触による偏
平変形に起因するスプリング作用により過度に押し曲げ
られるのに対し、Ｃ型ではその作用が中間ロールの軸方
向移動の効果のため削減されているからである。

そしてＣ型の場合、中間ロールベンダＦｉは圧延材の板
幅全体に亘る板厚を調節すべくロール全長に亘って軸撓
みを生じさせ、この中間ロールの軸撓みに倣って小径の
作業ロールもロール全長に亘り軸撓み状況が調節される
ものである。

尚、Ｂ型の圧延機において、中間ロールベンダＦｉで修
正出来ない板幅端部近傍の急激な板厚の落込みを修正し
ようとして小径作業ロールにロールベンダＦＷを加える
ことを想定したとしても、小径作業ロールは板幅端より
外方での中間ロールとの余分な接触の存在ため第９図に
示す如く極部的に曲げられて複合クラウンを生じてしま
い使用に耐えない。

このように本発明の実施例になるＣ型の６段圧延機は小
径作業ロールを使用して狭幅から広幅までの板幅変化に
拘わらず板材の全幅に亘り平坦にする形状制御及び板ク
ラウン制御を行い得るので、効率的な圧延作業ができる
ばかりでなく、圧延荷重も大幅に減少し得るので補強ロ
ール径も小さくなり、圧延機自体の構造も小型化できる
効果がある。なお、Ｂ型においても、板幅に応じて異な
った有効胴長を有する中間ロールに交換すればＣ型と同
等の効果が期待できるが、最適な有効消長の選択の困難
性、中間ロール交換頻度の増大による生産性の低下、同
じ板幅でも有効胴長を変えて制御する機能の欠如等から
Ｃ型の優位性は明らかである。

更にＡ型は、ロールにクラウンをつけないメリットを活
かすためには、中間ロールの端部位置は板端より内側に
入れる必要がある。これはアルミ圧延等のように、板表
面の光沢のムラを極度に嫌う場合は不利な条件となるに
れに対し、本発明の実施例である圧延機では中間ロール
ベンディングの働きによりその必要がなく、中間ロール
端部は板端より外側に設定して圧延することも出来る。

尚Ａ型では、中間ロールの胴端部位置を板端端より内側
の適当な位置に設定すれば、圧延荷重によって作業ロー
ル軸が等価的に全くたわまない横剛性（Ｗｉｄｔｈ　Ｒ
ｉｇｉｄｉｔｙ）無限大の点が存在するが本発明の対象
とする小径作業ロールを有する多段圧延機では、一般に
、中間ロール胴端部位置は、板幅端に近いため上述の機
能はない。従って圧延荷重に応じて中間ロールベンデイ
ング力を制御する必要がある。この必要ベンデイング力
は、圧延荷重に対して板幅によって異なる比例常数を持
つので、板幅を聴知として圧延荷重に比例した中間ロー
ルベンデイング力の制御を行うことが出来る。

上記説明は軸方向に移動し得る中間ロールを備えた６段
圧延機について述べたが、中間ロールが移動する方式の
多段圧延機であれば適用可能であって６段圧延機に限定
されるものでは無く、例えば圧延ロールのバス方向に支
持ロールを更に備えた多段圧延機にも適用可能なもので
ある。

〔発明の効果〕

第１番目の発明によれば、小径の作業ロールを使用して
省エネルギー化を実現すると共に、薄板或は硬質材の圧
延に際して狭幅から広幅の広範囲に亘ってクォーターバ
ックル等の板厚不同の発生を回避して品質の良い平坦な
圧延を可能にした圧延技術が実現出来るという効果を奏
する。

また第２番目の発明によれば、薄板或は硬質材の圧延に
際して狭幅から広幅の広範囲に亘って品質の良い平坦な
圧延を可能にすると共に、中間ロールにベンデイング力
を作用させる際にロールネックに過度な曲げ応力が作用
するのを抑制した圧延機が実現出来るという効果を奏す
る。

また第３番目の発明によれば、薄板或は硬質材の圧延に
際して狭幅から広幅の広範囲に亘って品質の良い平坦な
圧延を可能にし得るロール軸方向に移動可能で且つロー
ルベンデイング力が作用し得る中間ロールを備えた多段
圧延機に好適な構成の圧延機が実現出来るという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である６段圧延機を示す正
面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線方向断面図、第３図乃
至第６図は、第１図に表わした圧延機の作業ロール支持
構成を夫々示すもので、第３図は第１図の■−■線方向
断面図、第４図は作業ロールを支持するメタルチョック
部の部分断面図、第５図は第３図に示す作業ロール支持
構造をロール軸方向外方から見た側面図、第６図は第５
図に示す作業ロール支持構造の縦方向断面図、第７図は
、本発明の実施例である６段圧延機の制御機能を示す概
略説明図、第８図及び第９図は本発明の実施例の６段圧
延機と公知の圧延機との比較を示す板クラウン制御特性
図である。 １．２・・・作業ロール、１１．１２・・・作業ロール
ベンディング用油圧ラム、１３．１４・・・中間ロール
、１９．２０，２１．２２・・・中間ロールベンディン
グ用油圧ラム、２８．２９・・・補強ロール、ＦＷ・・
・作業ロールベンデイング力、Ｆｉ・・・中間ロールベ
ンデイング力、δ・・・中間ロール胴端部位置と圧延第
１囚 楢２図 第ｇ囚 ”　　　Ｆｗ＝０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の作業ロールと、この作業ロールより大径に形
   成され該作業ロールを夫々支持する一対の中間ロールと
   、この中間ロールより大径に形成され該中間ロールを夫
   々支持する一対の補強ロールとを略垂直方向に沿つて配
   設し、前記各中間ロールをロール軸方向に移動するロー
   ル移動装置を夫々備えた圧延機において、 前記各中間ロールを回転可能に支持するロール軸受箱を
   該中間ロールの両端部に夫々 取付け、この中間ロールと共にロー ル軸方向に移動する前記ロール軸受箱に対して垂直方向
   の力を働かせ該中間ロールにロール曲げ作用を生じさせ
   るロールベンディング装置を設けたことを特徴とする圧
   延機。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記中間ロールの軸受箱に面して配設され、該軸受箱を
   支持すべくロール軸方向に伸延した部材を設け、この部
   材に前記ロールベンディング装置を係合させたことを特
   徴とする圧延機。 ３、特許請求の範囲第２項において、 前記部材は該ロール移動装置と連結され、 中間ロールと共にロール軸方向に移動可能に構成されて
   いることを特徴とする圧延機。 ４、特許請求の範囲第１項において、 前記作業ロールのロール径は圧延材の最大板幅の約２５
   ％以下に形成されていることを特徴とする圧延機。 ５、特許請求の範囲第１項において、 前記中間ロールの軸受箱とロール移動装置との間に両者
   を相互に着脱自在に連結する係合手段が配設されており
   、 更に前記ロールベンディング装置は中間ロールの軸受箱
   を垂直方向及びロール軸方向に移動可能なように案内す
   る案内部材に係合して配設されていることを特徴とする
   圧延機。 ６、圧延機ハウジングに一対の作業ロールと、この作業
   ロールより大径に形成され該作業ロールを夫々支持する
   一対の中間ロールと、この中間ロールより大径に形成さ
   れ該中間ロールを夫々支持する一対の補強ロールとを略
   垂直方向に沿つて配設し、前記各中間ロールをロール軸
   方向に移動するロール移動装置を夫々備えた圧延機にお
   いて、 前記中間ロールの端部に設けられた軸受箱を案内するプ
   ロジェクトブロックを前記圧延機ハウジングに形成され
   た窓部に配設し、 前記中間ロールの軸受箱と該プロジェクトブロックとの
   間に位置し前記軸受箱が該プロジェクトブロックに対し
   てロール軸方向及び垂直方向の双方への案内を行う別ブ
   ロック体を設け、更に中間ロールのロール曲げ力となる
   垂直方向の力を前記中間ロールの軸受箱に対して作用さ
   せる液圧シリンダ装置を前記別ブロック体に係合させた
   ことを特徴とする圧延機。 ７、特許請求の範囲第６項において、 前記別ブロック体には該中間ロールの軸受箱がプロジェ
   クトブロックに対してロール軸方向への移動を案内する
   第１の案内面及び垂直方向への移動を案内する第２の案
   内面が夫々形成されていることを特徴とする圧延機。 ８、特許請求の範囲第６項において、 前記中間ロールの軸受箱とロール移動装置との間に両者
   を相互に着脱自在に連結する係合手段が配設されており
   、更に前記ロール移動装置は別ブロック体と連結手段に
   より相互に連結されていて、この中間ロールの軸受箱を
   別ブロック体と共にロール軸方向に移動可能に構成した
   ことを特徴とする圧延機。 ９、一対の小径作業ロールと、この作業ロールより大径
   に形成され該作業ロールを夫々支持する一対の中間ロー
   ルと、この中間ロールより大径に形成され該中間ロール
   を夫々支持する一対の補強ロールとを略垂直方向に沿つ
   て配設し、前記中間ロールをロール軸方向に移動するロ
   ール移動装置と、前記中間ロールに垂直方向のロール曲
   げ力を作用させるロールベンディング装置とを圧延機に
   備えせしめ、 圧延条件に応じて前記中間ロールを相反するロール軸方
   向に移動させて圧延荷重に基づく小径作業ロールの一方
   端の軸撓み状況を調節し、この軸方向に移動した中間ロ
   ールにロール全長に亘る軸撓みを生じさせる垂直方向の
   ベンデイング力を作用させると共に、支持ロールである
   この中間ロールの軸撓みに倣わせて前記小径作業ロール
   のロール全長に亘る軸撓み状況を調節し、前記中間ロー
   ルの軸方向移動調節と中間ロールのベンデイング力調節
   との併用によつて圧延材の形状又は板クラウンの制御を
   行い得るように構成したことを特徴とする圧延方法。 １０、圧延材を圧延するロール剛性の小さな一対の作業
   ロールと、ロール剛性の大きな一対の補強ロールと、前
   記作業ロールと補強ロールとの間に配設され、ロール軸
   方向に移動可能に構成されると共に、ロールの剛性が該
   補強ロールの剛性より小さく且つ隣接したロールの変形
   に追従して軸撓みを生じる該作業ロールよりも大きなロ
   ール剛性を有する一対の中間ロールと、前記中間ロール
   の胴端部に垂直方向のロール曲げ力を作用させるベンデ
   ィング装置とを圧延機に備えせしめ、 圧延条件に応じて前記各中間ロールを互いに反対方向と
   なるようにロール軸方向に沿つて夫夫移動させると共に
   、 前記中間ロールをロール端で回転自在に支持する支持手
   段を該中間ロールと一体にロール軸方向に移動させ、 この移動する中間ロールの支持手段に該ベンディング装
   置から垂直方向のロール曲げ力を作用させて該中間ロー
   ルにロール全長に亘る軸撓みを生じさせ、この中間ロー
   ルの軸撓みに倣わせて該中間ロールと接した前記作業ロ
   ールの軸撓み状況を調節して圧延材の板幅全体に亘る板
   クラウン及び板形状を制御することを特徴とする圧延方
   法。