JP5449368B2 - ロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、
少なくとも１個の上側と下側の作業ロールを具備し、前記作業ロールが共通のロールスタンド内に設けられ、ロール間隙の高さを異なるように調節するために互いに垂直方向に移動可能な軸受内に保持され、そしてそれぞれ１つの支持ロールによって支持され、
更に、前記作業ロールの一方のための少なくとも１個の軸方向摺動装置と、
前記上側作業ロールを曲げるための曲げシリンダを有する少なくとも１個の曲げ装置とを具備する、ロール装置に関する。

この種のロール装置はロール間隙の上方および下方に、互いに支持し合う特にそれぞれ複数のロール、例えば作業ロールを備えることができる。この作業ロールは圧延材に直接接触し、それ自体はたいていの場合より大きな支持ロールまたはこの支持ロールに接触する中間ロール上を転動する。その際、作業ロールおよび／または支持ロールおよび／または中間ロールは軸方向に相対的に摺動可能である。それによって、少なくとも２個のロールの胴の輪郭付与時に、ロール間隙を通過する圧延材の形状に対して適切に作用することができる。その際、ロール隙間の高さは調節可能である。これはスタンド上で垂直方向に移動可能であることを必要とする。

特に、軸方向の摺動装置に加えて作業ロール曲げ装置が設けられているときには、大きなロール上昇の場合、すなわちロール間隙の高さが高い場合にも、この調節可能性を保証することは困難である。これは、間隙を画成するロールの、圧延材による曲げ広げを阻止する働きをする曲げ装置に一体化されたロック要素を、軸方向摺動装置のための案内要素およびスタンドの側方の横桁におけるロール用軸承部と同様に、摺動および調節しなければならないことに起因している。

特許文献１から、少なくとも１個の軸方向摺動装置を備えたロール装置が知られている。太いインゴットまたはスラブを圧延するために、この摺動装置によって、大きなロール上昇を生じることができる。公知の解決策の場合、軸方向摺動装置が作業ロール用軸承部を収容する部品と一体化されているので、軸方向摺動装置を別個に垂直方向に摺動できるようにする必要はない。

作業ロールの軸方向摺動は、作業ロールのチョックに同軸に設けられた（配置された）摺動装置によって行われる。この摺動装置は作業ロールの交換時にロールセットと共にスタンドから外へ出される。いわゆる「浮動式」作業ロール曲げ装置の場合、上側作業ロールチョックは曲げシリンダまたはバランスシリンダを介して上側の支持ロールチョックのＵ字状凹部内に支持されている。その際、曲げシリンダは作業ロールチョック内にあるいは代替的に支持ロールチョック内に配置可能である。

上側作業ロールの「浮動式」配置により、きわめて高いロール上昇が可能である。これはこのようなロールスタンドで高いインゴットの圧延を可能にする。ロールセットの交換時に作業ロール摺動兼曲げ装置をロールスタンドから外へ出してロールスタンドの外で整備することができる。それによって、この装置の整備のために、経営者は設備の停止時間を設ける必要がない。

作業ロールの軸方向摺動中に、上側の作業ロールセットがバランス圧力で付勢された、上側の支持ロールチョックの曲げシリンダを介して押されるという欠点がある。その際生じる摩擦力は傾動モーメントを発生する。この傾動モーメントは支持ロールチョックの傾斜位置を生じ得る。従って、作業ロール摺動に続いて圧延力によってスタンドが急激に付勢される際に、すなわちいわゆる圧延開始衝撃（Ａｎｓｔｉｃｈｓｔｏｓｓ）の際に、支持ロール軸承部において、油膜軸受の場合軸受ブッシュとジャーナルブッシュの間が大きな負荷を受けることになるか、ころがり軸受の場合個々の軸受列が大きな応力を受けることになる。

しかしながら、上記の欠点を回避する公知の作業ロール軸方向摺動兼曲げ装置では、約５５０ｍｍまでのロール上昇、すなわち圧延すべき圧延材を通過させるためのロール間隙しか実現できない。

欧州特許第１４３６１０４Ｂ１号明細書

本発明の課題は、きわめて高いロール上昇を実現することができる、作業ロール軸方向摺動兼曲げ装置を備えたロール装置を提供することである。

この課題は冒頭に述べた種類のロール装置において、
前記曲げ装置が、前記上側作業ロールの両端にそれぞれ横材と曲げアームを備え、前記上側作業ロールが前記作業ロールの間のロール間隙の高さを調節するために前記曲げアームによって案内されていること、
前記曲げシリンダが、それぞれ、前記上側支持ロール用のバランスアーム上に、垂直に設けられており、且つ、前記上側作業ロールと上側支持ロールを位置決めする際に、前記バランスアームと一緒に移動すること、および、
前記曲げシリンダが、前記上側支持ロール用の前記バランスアームと前記案内条片に沿って案内される横材に作用していることによって解決される。
それによって、一般的に約１１００ｍｍまでロールを上昇させる厚板スタンドの場合にも、ロール軸方向摺動によるロール間隙輪郭の調節を行うことができる。

本発明の有利な発展形態は従属請求項から明らかである。

曲げアームがロールスタンドまたはロール支柱の凹部内に挿入されていると有利である。同様に、曲げアームはそれぞれ、ロールスタンドにボルト止めされた案内条片に沿って案内されている。

好ましくは、曲げアームがロールスタンドまたはロール支柱横桁の中央領域内で案内されているかまたはこのロールスタンドまたはロール支柱横桁を取り囲んでいる。

上側支持ロールがその端部においてそれぞれ支持ロールチョック内に保持されていると有利である。本発明に係る他の手段では、曲げシリンダがそれぞれ、上側支持ロール用のバランスアームに対して垂直に配置されている。

本発明の発展形態では、曲げシリンダが上側支持ロール用のバランスアームと案内条片に沿って案内される横材に作用している。曲げアームが横材またはバランスアームに取り外し可能に連結、例えば懸吊されていると有利である。

本発明の有利な実施形態に従って、作業ロールはそれぞれ作業ロールチョックに支承され、上側作業ロールチョックはそれぞれ曲げアームを介して垂直方向に力で付勢される。さらに、上側作業ロールに属する曲げシリンダは曲げアームの下側の肉厚部内に配置されている。

さらに、下側作業ロールのチョックに付設された曲げシリンダまたはバランスシリンダは、定置されたブロック内に垂直方向に配置されている。

軸方向摺動装置が液圧式ピストン−シリンダ−ユニットとして形成されていると有利である。軸方向摺動手段の操作要素は好ましくはピストンの形に形成されている。このピストンの軸方向端部は保持アームに固定され、この保持アームはガイド、特に滑りガイドに沿って並進的に摺動可能にロールスタンドに固定されている。

次に、本発明の実施形態を詳しく説明する。

それぞれに、１つの作業ロールと１つの支持ロールを備えたロール装置の断面図である。 切断平面Ａ−Ａに沿った、図１の上側作業ロールの断面図である。 図２の切断平面Ｂ−Ｂに沿った、ロール装置の断面図である。 図１の切断線Ｃ−Ｃに沿った他の断面図である。

全体を１で（図１、図２）示したロール装置は、いわゆる４−ロールスタンドとして形成され、２個の作業ロール２、３と２個の支持ロール４、５を備えている。異なる数のロールを設けることができ、例えば作業ロール２、３と支持ロール４、５との間に配置された付加的な中間ロールを有する６−ロールスタンドとして形成することができる。作業ロール２、３と支持ロール４、５との間には、圧延すべき材料のためのロール間隙６が形成されている。ロール間隙６の高さ７、いわゆるロール上昇は調節可能である。

ロール２、３、４、５はロールスタンド８（図１、図２、図４）に保持されている。このロールスタンド８は下側支持ロール４または上側支持ロール５を支持する支持ロールチョック９、１０を収容している。

同様にロールスタンド８によって収容された案内条片１１に沿って横材１２が案内されている。ロール間隙６の高さを調節するときに、上側の作業ロールセットが曲げアーム１３を介して一緒に案内される。曲げアーム１３はその下端に、肉厚部１４（図３）を有する。横材１２はバランスアーム１５に沿って案内されている。このバランスアームには、上側作業ロール３を曲げるために、曲げシリンダ１６が作用する。同様に、下側作業ロール２は曲げシリンダ１７によって曲げられる。上側作業ロール３を曲げるための代替的な曲げ手段が１８によって示されている。

曲げシリンダ１６、１７と代替的な曲げ手段１８は、作業ロール２、３の外側エッジ領域に作用し、それに伴い中央領域で働く圧延材の力に相応して、ロール間隙６の外側で垂直方向に向いた力を、ロール２、３のエッジ領域に加える。それによって、作業ロール２、３が圧延材によって曲げられて広がらないようにする。

曲げ手段１６、１７および代替的な曲げ手段１８を介してのいわゆる正の作業ロール曲げ作業のほかに、断面形状に影響を及ぼすための調節領域を上昇させるために、付加的なピストン−シリンダ−システム３０、３１を介していわゆる負の作業ロール曲げ作業を行うことができる（図１参照）。

支持ロールチョック９、１０の間には作業ロールチョック１９、２０が配置されている。この作業ロールチョック内に作業ロール２、３が軸承されている。

軸方向摺動装置２１は作業ロール２、３の外側エッジ領域に配置されている。

軸方向摺動装置２１のピストン２２は支持部材２５を介して保持アーム２４上に配置されている。この保持アームは作業ロールチョック１９、２０内に水平に滑動するように配置されている。保持アーム２４は側方の保持装置２９によって取り囲まれている。この保持装置はロールスタンド８の外側に固定され、ロール軸線２３方向の保持アーム２４の水平移動を防止する。それによって、軸方向摺動装置２１のピストン２２も軸方向において固定される。保持アーム２４は側方の保持装置２９内で垂直方向に移動可能である。

従って、本発明は、作業ロール２、３の曲げと摺動の両方を可能にするシステムに関する。定置されたブロック内に垂直方向に配置された曲げシリンダまたはバランスシリンダ１７は下側作業ロール２に付設されている。上側作業ロール３の曲げ装置は新しい２個の構成要素、すなわち横材１２と曲げアーム１３に特徴がある。

ロール間隙６の高さを調節する際に、上側作業ロールセットが曲げアーム１３を介して一緒に案内される。この曲げアーム１３自体は、ロールスタンド８にボルト止めされた条片に沿って案内されるかまたはその代わりに凹部に沿ってロールスタンド８上を直接案内される。その際、曲げアーム１３はロールスタンド横桁の中央領域内を案内してもよいし、またはその代わりにロールスタンド横桁を取り囲んでいてもよい。

上側作業ロール３用の曲げシリンダまたはバランスシリンダ１６は上側支持ロール５用のバランスアーム１５上に垂直に配置され、上側ロール３、５を位置決めする際にバランスアーム１５と一緒に移動し、それによって比較的に短いストロークを必要とする。このストロークは上側ロール３、５のロール研削量によって決定される。

曲げシリンダまたはバランスシリンダは横材１２に作用する。この横材は上側支持ロール５用バランスアーム１５と案内条片１１に沿って案内されている。横材１２に懸吊されている曲げアーム１３を介して、上側作業ロール３用のチョックが同様に垂直方向に力で付勢される。

上側作業ロール曲げの代替的な実施形態の場合には、曲げアーム１３がバランスアーム１５に直接懸吊される。その際、上側作業ロール３用の曲げシリンダまたはバランスシリンダは曲げアーム１３の下側肉厚部内に配置されている。

ロール上昇が大きい場合にも上側作業ロールチョックを良好に案内する曲げアーム１３は同時に、摩擦力を受け止める。そうしないと、この摩擦力はロール軸方向摺動時に支持ロールチョック９、１０を傾けることになるであろう。

作業ロール２、３を軸方向に摺動させるための装置は、操作側の作業ロールチョック１９、２０上に配置された液圧操作式ピストン−シリンダ−システム２１である。この場合それぞれ、シリンダユニットのピストンが、対応するチョック内を案内される保持アームに連結されている。操作側のロールスタンドの両横桁の外側に配置されたロック装置は、ロール運転中に、保持アームの水平移動、ひいてはシリンダピストンの軸方向移動を阻止する。ピストンシリンダユニットのピストン側またはロッド側を圧力で付勢することにより、チョック１９、２０内に取付けられた作業ロール２、３の軸方向摺動が行われる。

Claims (8)

1. 少なくとも１個の上側と下側の作業ロール（２、３）を具備し、前記作業ロールが共通のロールスタンド（８）内に設けられ、ロール間隙の高さを異なるように調節するために互いに垂直方向に移動可能な軸受内に保持され、そしてそれぞれ１つの支持ロール（４、５）によって支持され、
   更に、前記作業ロール（２、３）の一方のための少なくとも１個の軸方向摺動装置と、
   前記上側作業ロール（３）を曲げるための曲げシリンダ（１６）を有する少なくとも１個の曲げ装置とを具備する、
   ロール装置（１）において、
   前記曲げ装置が、前記上側作業ロール（３）の両端にそれぞれ横材（１２）と曲げアーム（１３）を備え、前記上側作業ロール（３）が前記作業ロール（２、３）の間のロール間隙の高さを調節するために前記曲げアーム（１３）によって案内されていること、
   前記曲げシリンダ（１６）が、それぞれ、前記上側支持ロール（５）用のバランスアーム（１５）上に、垂直に設けられており、且つ、前記上側作業ロールと上側支持ロール（３、５）を位置決めする際に、前記バランスアーム（１５）と一緒に移動すること、および、
   前記曲げシリンダ（１６）が、前記上側支持ロール（５）用の前記バランスアーム（１５）と前記案内条片（１１）に沿って案内される横材（１２）に作用していること、
   を特徴とするロール装置（１）。
2. 前記曲げアーム（１３）が前記ロールスタンド（８）またはロール支柱の凹部内に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のロール装置（１）。
3. 前記曲げアーム（１３）がそれぞれ、前記ロールスタンドにボルト止めされた案内条片（１１）に沿って案内されていることを特徴とする請求項２に記載のロール装置（１）。
4. 前記曲げアーム（１３）が前記ロールスタンドまたはロール支柱横桁の中央領域内で案内されているかまたはこのロールスタンドまたはロール支柱横桁を取り囲んでいることを特徴とする請求項２または３に記載のロール装置（１）。
5. 前記上側支持ロール（５）がその端部においてそれぞれ支持ロールチョック（１０）内に保持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のロール装置（１）。
6. 前記曲げアーム（１３）が前記横材（１２）または前記バランスアーム（１５）に取り外し可能に連結されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のロール装置（１）。
7. 前記作業ロール（２、３）がそれぞれ作業ロールチョック（１９、２０）に支承されていることと、上側作業ロールチョック（２０）がそれぞれ前記曲げアーム（１３）を介して垂直方向に力で付勢されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のロール装置（１）。
8. 前記下側作業ロール（２）の前記チョック（１９）に付設された曲げシリンダまたはバランスシリンダ（１７）が、定置されたブロック内に、垂直方向に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のロール装置（１）。

Images