JPS6016285B2 - ユニバ−サル圧延機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、条鋼のようよ形材の圧延に用いる１対の水平
ロールと１対の竪ロールとからなるユニバーサル圧延機
の構造に関するものである。

従来、例えば形材の圧延においては、１対の水平ロール
からなる二重ロール孔形圧延機が主として用いられてき
た。孔形圧延法では、その特性上、次のような欠点があ
る。１ 形状寸法精度が悪く、特に大きなフランジ幅が
得られない。

２ サイズ一品毎に数多くのロールを保持する必要があ
り、ロール交換時のロスタィムが多く生産性が低い。

３ 間接圧下となるため、鍛錬効果が小さく、大きな延
伸がとれない。

４ ロール摩耗が激しく、ロール原単位が低い。

そこで、これらの欠点を解消するため一対の水平ロール
と一対の竪ロールとからなる、ウヱブとフランジの直接
圧下が可能なユニバーサル圧延機が開発され、一応従来
の問題点が解決せしめられ、実用に供されている。しか
しながら、かかるユニバーサル圧延機において、たとえ
ば形材を圧延する場合、通常同一圧延機において、材料
を複数回往復圧延することが行なわれる。

このとき、ロールによって造形される圧延材の断面形状
に対応するロールの空隙は、パス毎に減少するように各
ロ−ルが夫々変位せしめられるが、同一ロールを用いる
性格上形状は何ら変化することはない。従って、ユニバ
ーサル圧延機におけるパス毎に、ロールによって造形さ
れる材料の断面積のみならず、その形状をも変化せしめ
ることができるならば、形材の効率的な圧延が可能にな
る。

それは、次のような理由に基づくものである。すなわち
、形鋼圧延の目的は柳宿的に言えば、一つは所望の形状
に材料を変形すること、もう一つは材料を長く伸ばすこ
とにある。

ユニバーサル圧延機は、前述したように大きな延伸機能
を有しているため、主に材料を長く伸ばすことに用いら
れていると言える。そこで、このユニバーサル圧延機に
延伸機能と同時に、パス毎に異なる成形機能をも持たし
めれば、一合で数台の圧延機と同等の機能を有すること
となり限られたスタンドおよび孔形数を有効に利用する
ことが可能となり、形状を大中に変化させる効率的な圧
延ができることになる。

従釆のユニバーサル圧延機は、第１図に示したようにハ
ウジング本体１の中に組込まれた駆動される一対の水平
ロール３と、ハウジング本体１の中に組込まれた竪ロー
ル用インナーハウジング４の中に組込まれた無駆動の一
対の竪ロール６の計４本のロールから構成されており、
ロール空隙を変化せしめるには、ロール３，６を夫々圧
下スクリュー７，８により変位せしめることにより行な
われる。

竪ロール６は、第２図に示したように竪ロールチョツク
５の中に１個だけ内蔵されており、竪ロールチョック５
は竪ロール用インナーハウジング４の中で、庄下スクリ
ュー８に変位せしめられる。

従って、一対の水平ロールと一対の竪ロール計４本のロ
ールによって造形される、各ロールの胸○を含むパス方
向に垂直な面内における材料の断面積は、各ロールを変
位せしめることにより変化させることは可能であるが同
一形状の竪ロールを複数回線返し用いる関係上、形状を
パス毎に変化せしめることはできない構造となつている
。

本発明は、かかるユニバーサル圧延機において、前述し
た従来の欠陥を解消し、各ロールにより造形される各ロ
ールの軸心を含むパス方向に垂直な面内における材料の
断面積と形状を、同時にしかもパス毎に変化せしめるこ
とが可能な構造のユニバーサル圧延機を得ることを目的
としてなされたものである。

その特徴とするところは、水平ロールの構造に関しては
従来と何ら変るところはないが、竪ロールチョック内に
形状の異なった複数個の竪ロールを内蔵せしめ、パス毎
に形状の異なった竪ロールを用いて材料の断面積のみな
らず形状をも変化せしめることにある。第３図に、本発
明になる例えば３本の竪ロールを内蔵せしめた場合の竪
ロールの構造の上面図、第４図に同じく側面図、を示し
たが、これによってその構造と作動原理を説明する。

形状の異なった竪ロール６，６′，６″が、同一面内で
軸受け９，９′，９″により各々支持されており、各竪
ロールは相互に一定の位鷹を保ちながら、近接もしくは
接触しており、例えばウオームホイール１川こ取付けら
れている。

ウオームホィールは、竪ロールチョック５に内蔵されて
おり、回転軸１１によって支持されている。ウオームホ
イールの回転軸には、ウオームギャー１２が噛合されて
おり、ウオームギャーにはこれを回転させる駆動源１３
が接続されている。竪ロールチョックは、竪ロール用イ
ンナーハウジング４に内蔵されており、竪ロール用イン
ナーハウジングは圧延機のハウジング本体に組込まれる
構造となっている。次に、この竪ロールの作動原理を述
べる。

竪ロール６，６′，６ｒは、回転可能な軸受け９，９′
，９１によりウオームホイール１川こ固定されており、
圧延中は材料の通過により自由に回転する。回転軸１１
により竪ロールチョック５に固設されたウオームホイー
ルは、回転軸に噛合されたウオームギャー１２により自
由に回転する。今、竪ロールの形状を変更せしめるため
竪ロール６を竪ロール６′に変える場合、ウオームギャ
ーに接続された駆動源１３を作動させることによりウオ
ームギャー１２が回転し、次にこれと噛合された回転軸
１１が回転することによってウオームホイール１０が回
転する。これによって必要とする任意の形状の竪ロール
６が、各ロールによって行なわれる材料の断面形状の成
形に参画することが可能となる。材料の断面鏡を減少せ
しめるためロール空隙を変化させる場合は、圧下スクリ
ュー８によって竪ロールチョツク５を圧下せしめること
により、竪ロールの変位を行なう。以上述べたような構
造のユニバーサル圧延機を形材の圧延に用いることによ
り、ユニバーサル圧延機における複数回の往復パス毎に
任意の形状の竪ロールを使用することができ大きな延伸
機能と同時に効果的な成形機能を得ることが可能となる
。

以下に、この発明になるユニバーサル圧延機を、実施例
に基づいて詳細に説明する。第５図は、従釆のユニバー
サル圧延機で角鋼片から日形鋼用の粗形鋼片を圧延する
場合のロール形状と材料形式を示したものである。

これは、一合のユニバーサル圧延機のしで圧延する場合
の例であるが、従来のユニバーサル圧延機では、竪ロー
ル形状を圧延中に変更することができないため、単に竪
ロール６の圧下による材料１４の幅舷りのみによってフ
ランジ高さが成形されるが、十分なフランジ高さを得る
ことは困難であった。

第６図は、本発明によるユニバーサル圧延機により、例
えば３個の形状の異なった竪ロール６，６′，６＾を用
いて、同様の圧延を行なった場合の一実施例を示したも
のである。

１パスでは、凸形形状の孔形を有する竪ロール６を用い
ることにより、材料１４の側部に割込みを入れ、第２パ
スではウオームホィールを回転させることにより、形状
の異なった第２の竪ロール６′を圧延に参画せしめて、
更に側部を深く割込み、第３パスめでは同様にして形状
のの異なった第３の竪ロール６＾を用いて材料の側部を
開くことにより、フランジ高さを一層増大せしめること
が可能になる。

この場合、３個の竪ロールを使用するためその構造上竪
ロール１個の場合に比べて、一般にロール直径を小さく
することが余儀なくされるが、ロール強度上問題がある
場合は、各竪ロールに平行部を持たせ圧延に関与きてい
ないロールにバックアップロールとしての機能を持たし
めればよい。強度上問題がない場合は、必ずしもバック
アップロール機能を持たせる必要はなく、各々単独に使
用すればよい。また、このように竪ロールの直径が４・
さくなることは、水平ロール３の材料１４への接触開始
が竪ロールよりも早くなる方向にあることとなり、材料
の噛込性、圧延性を容易かつ向上させる二次的効果を発
揮することが充分期待される。

更に、第６図に示した３個の竪ロール６，６′，６″の
形状、個数、組合せ、およびバス回数は限定されたもの
ではなく、目的に応じて自由に変更しうるものであり、
本発明はこのいかなる変形パターンをも含有しているこ
とは言うまでもない。

第７図は、本発明になるユニバーサル圧延機で、不等辺
不等厚山形鋼を圧延する場合の初期造形パスでの圧延を
示した例である。

例えば３種類の形状の異なる竪ロールを用いる場合、竪
ロールを各バス毎に順次６，６′，６ｒの順に圧延に参
画せしめることにより、効果的な成形が可能になり、後
続する孔形に最も適した形状に圧延することができるこ
とになる。

第８図は、本発明になるユニバーサル圧延機で鋼矢板を
圧延する場合の、中間仕上パスにおける圧延を示した例
である。

この場合も例えば３種類の形状の異なる竪ロール６，６
′，６″を用いると、予め孔形で造形され送られてきた
材料１４を、各パス毎に一対の水平ロール３と一対の竪
ロール６，６′，６ｒで順次直接圧下なさしめることに
より、大きな延伸が得られるとともにフランジの曲げ成
形を行なうことが可能であり、そのため後続の仕上孔形
数に余裕が生じることとなり、仕上パスにおける成形が
格段に容易になる。本発明は、更にもう一つの効果が期
待できる。

第９図は本発明になるユニバーサル圧延機を用い、角鋼
井から角材を圧延する場合の例を示したものである。従
釆のユニバーサル圧延機は、竪ロールが１つのチョック
に１つだけ内蔵されているため竪ロール胴長が一定不変
であり、そのため１スタンドでの圧延可能なパス回数ま
１パスのみに限定されていた。

しかしながら、本発明になるユニバーサル圧延機では、
例えば３種類の胴長の異なる竪ロール６，６′，６＾を
チョツクに内蔵しているため、パス毎に竪ロールを６，
６′，６″の順に順次用いることが可能である。すなわ
ち、各パス毎に圧延機の入側で材料を４５ｏ回転させる
ことにより、１台の圧延機で材料１４を１４′に、材料
１４′を１４″に、材料１４″を１４′′′に順次３パ
ス圧延することが可能であり、スタンド数の減少、圧延
能率の飛躍的な向上などの大きな効果が生じる。以上、
４つの具体的な実施例について詳細に説明してきたが、
実施例はこれらに限定されたものでなく、本発明になる
ユニバーサル圧延機を用いた圧延に関する限り、あらゆ
る変形パターンをも含んでいることは言うまでもない。
本発明になるユニバーサル圧延機の圧延における適用個
所は、粗圧延、中間仕上圧延、仕上圧延のいずれの段階
においても可能であり、１台の圧延機で従来の数台分の
圧延機に匹適した機能を有する極めて効果の高い圧延機
であることは明白である。

更に、本発明になるユニバーサル圧延機を用いれば、従
来の圧延法、圧延能率が飛躍的に向上することが充分期
待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から公知のユニバーサル圧延機の概略を示
した正面図、第２図は、従来のュニバ−サル圧延機の竪
ロール部の概略を示した上面図、第３図は、本発明にな
るユニバーサル圧延機の竪ロール部の概略を示した上面
図の一例を示す図、第４図は、第３図において断面Ａ−
Ａで切断したときの側面からみた断面図、第５図は、従
来のユニバーサル圧延機による圧延の一例で、Ｈ形鋼用
粗形鋼片の圧延過程を示した図、第６図は、本発明にな
るユニバーサル圧延機によるＨ形鋼用粗形鋼片の圧延過
程を示した一実施例を示す図、第７図は、本発明になる
ユニバーサル圧延機による不等辺不等厚山形鋼を圧延す
る場合の、粗パスにおける圧延過程を示した一実施例を
示す図、第８図は、本発明になるユニバーサル圧延機に
よる鋼矢板を圧延する場合の、中間仕上パスにおける圧
延過程を示した一実施例を示す図、第９図は、本発明に
なるユニバーサル圧延機を用いて、角鋼片から角材を圧
延する場合の圧延過程を示した一実施例を示す図である
。 １・・・ハウジング本体、２・・・ベアリング、３・・
・水平ロ−ル、４…竪ロール用インナーハウジング、５
・・・竪ロールチョツク、６・・・竪ロール、７・・・
水平ロールチョツク圧下スクリュー、８・・・竪ロール
チョック圧下スクリュー、９・・・竪ロール回転軸、１
０…ウオームホイール、１１…ウオームホイール回転藤
、１２・・・ウオームギャー、１３・・・ウオームギャ
ー駆動源、１４・・・材料。 第１図 ２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 竪ロールチヨツク内に、複数個の竪ロールを内蔵せ
   しめるとともに、該複数個の竪ロールをその軸心に垂直
   な面内で、円弧を描く軌動に沿つて変位せしめる、竪ロ
   ール変位機構を設けてなるユニバーサル圧延機。 ２ 特許請求の範囲１項に記載したユニバーサル圧延機
   において、チヨツクに内蔵される複数個の竪ロールの夫
   々に、相互に接する面を有せしめ、竪ロールの１個が圧
   延に関与しているときに、残りの複数個の竪ロールがこ
   れに対してバツクアツプロールとなるように構成せしめ
   てなるユニバーサル圧延機。