JPS649083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遊星式傾斜ロール型圧延機の圧延ヘ
ツドに関するものである。

遊星式傾斜ロール型圧延機は、圧延素材をただ
１回のパスでほぼ所望の最終横断面積にもたらす
ために、内実横断面及び中空横断面を特に著しく
減じるべく圧延するいわゆる高減面圧延機として
使用される。この場合圧延機において生ぜしめら
れる圧延力は相応に高い。遊星式傾斜ロール型圧
延機は通常３つの圧延ヘツドを有しており、各圧
延ヘツドは、円錐形のワークロールを１つずつ有
していて、ロータに取り付けられており、このロ
ータによつて圧延ヘツドは圧延素材を中心にして
回転せしめられ、これによつてワークロールが圧
延素材を減面するようになつている。このために
ワークロールの軸線は圧延素材軸線に対して傾け
られていてしかも僅かな間隔をおいて圧延素材軸
線と交差している。孔を通して圧延素材をワーク
ロールに送る中空軸には太陽歯車が配置されてい
て、この太陽歯車に沿つて遊星歯車が転動し、遊
星歯車は各１つの中間歯車、小径のかさ歯車及び
大径のかさ歯車を介してそれぞれ所属のロール軸
を駆動する。ロール間隙調節及びロール傾斜位
置、圧延素材直径並びにロータ回転数は、圧延素
材がその軸線を中心にして回転しないようにその
時その時の状態に合わせて調節可能である。また
別の状態においても圧延素材が回転することを回
避するために、圧延素材によつて貫かれている中
空軸は相応にいずれかの方向に回転せしめられ
る。

上述のことに基づいて、ロータと共に圧延素材
を中心にして回転する圧延ヘツドには、これらの
圧延ヘツドが高い圧延力並びに高い遠心力にさら
されるという特別な問題が生じる。遠心力は圧延
ヘツド構成部材と圧延素材軸線との間の間隔に正
比例し、圧延機の処理量を直接規定する角速度の
２乗で増大する。従つて、圧延ヘツドの構成部材
特に重い構成部材を圧延素材軸線に対して僅かな
間隔をおいて配置することが望まれているが、し
かしながらこのことは、圧延素材の直径とパスに
おける減面率とによつて制限されたロール形状に
よつて制約を受ける。この意味において、
Instituto Latinoamericano del Fierro ｙ el
Aceroから出された「ILAFA−圧延機会議の際
の議事録」（1980年５月、H9／10ページ、第２６
図）によつて公開された冒頭に述べた形式の圧延
ヘツドの構成が有利であるということが判明して
いる。この先行技術によれば、極めて頑丈に構成
されたラジアル軸受とスラスト軸受とが設けられ
ていて、これらの軸受には、ロール軸が円錐形の
ワークロールを片持ち式に保持している一方の端
部において支持されており、ロール軸は他方の端
部においてロール駆動装置の、圧延ヘツドケーシ
ングに支承されたかさ歯車に相対回動不能ではあ
るが軸方向移動可能に挿入されている。軸受（ラ
ジアル軸受及びスラスト軸受）とかさ歯車との間
には、スラスト軸受のための支持リングが配置さ
れていて、この支持リングは圧延ヘツドケーシン
グに相対回動可能に挿入されていて、ワークロー
ルの軸方向における調節のために回転可能であ
る。支持リングを回転させるために支持リングは
切換え連結装置を介して、ワークロールを駆動す
るかさ歯車と連結可能であり、また同切換え連結
装置を介して圧延作業中は圧延ヘツドケーシング
に対して相対回動不能に固定されている。この場
合支持リングとしては、外側に調節ねじ山を有し
かつ孔内に軸受（ラジアル軸受及びスラスト軸
受）を受容しているスリーブが用いられている。

支持リングがスリーブとして構成されているこ
とによつて、圧延ヘツドはスリーブの壁厚の２倍
だけさらに大きくなるか、又は圧延ヘツドの寸法
が所定の場合には、最大限可能な直径を有する軸
受よりもスリーブの壁厚の２倍だけ小さな直径を
有する軸受しか用いることができない。

ゆえに本発明の目的は、円錐形のワークロール
を片持ち式に保持するロール軸の支承装置及び調
節装置を、軸方向及び半径方向において頑丈な構
造形式が、つまり後者の場合では間接的な保持を
行なう構成部材を省いた構造形式が生ぜしめられ
るように構成することである。

この目的を達成するために本発明の構成では、
冒頭に述べた形式の圧延ヘツドにおいて、支持リ
ングがスラスト軸受の、ケーシング側のプレツシ
ヤリングを直接支持し、互いに逆向きの２つの平
歯を有しており、両平歯が軸方向における相対運
動によつて対応する平歯を備えた２つの連結リン
グと交互に結合されるようになつていて、一方の
連結リングが、支持リングひいてはロール軸を軸
方向移動させるために支持リングと、ないしはロ
ール軸を駆動するかさ歯車と相対回動不能に結合
可能であるのに対して、他方の連結リングが支持
リングの位置ひいては、圧延ヘツドケーシングに
相対回動不能ではあるが軸方向運動可能に挿入さ
れている、スラスト軸受のプレツシヤリングの位
置を固定するために、支持リングと結合可能であ
り、内レースと外レースとの間の相対位置変化に
よつてスラスト軸受に前置されたラジアル軸受自
体が又は、圧延ヘツドケーシングの孔における外
レースの位置変化によつてラジアル軸受の座が、
ロール軸の軸方向移動を可能ならしめるようにな
つている。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

圧延ヘツドは略示されている１つのロータに３
つずつ取り付けられていて、ロータと共に図示さ
れていないステータにおいて回転せしめられる。
ロータ及びステータの構造形式は例えば既述の先
行技術から又はドイツ連邦共和国特許出願公開第
3112781号明細書又は同国特許出願公開第3113461
号明細書に基づいて公知である。

第１図、第２図及び第３図に示された実施例に
おいて、符号１で示されたロータの孔２に圧延ヘ
ツド３の円筒形の付加部４が回転可能に挿入され
ているということは共通である。円筒形の付加部
４には回転軸線に中間軸５が支承されており、こ
の中間軸５は中間歯車６で、図示されていない太
陽歯車に沿つて転動しかつロータ１に支承されて
いる同じく図示されていない遊星歯車に係合して
いる。これによつて中間軸５はロータ１及び（又
は）太陽歯車の回転時に回転せしめられる。中間
軸５にはさらに、かさ歯車８に噛み合う小径のか
さ歯車７が設けられている。かさ歯車８は中空軸
９と結合されていて、この中空軸９と共にラジア
ル軸受１０，１２及びスラスト軸受１１を介して
圧延ヘツドケーシング１３に支承されている。中
空軸９はその孔長さにわたつて内歯１４を有して
おり、この内歯１４において、ロール軸１５の、
内歯１４に対応する歯を有する端部は相対回動不
能ではあるが軸方向移動可能に案内されかつセン
タリングされている。ロール軸１５の前端部はラ
ジアル軸受１６及びスラスト軸受１７を介して圧
延ヘツドケーシング１３に支持されている。ロー
ル軸１５の、ラジアル軸受１６から突出している
ジヤーナル１８は円錐形のワークロール１９を片
持ち式に保持している。ワークロール１９にはリ
ング２０が挿入されており、このリング２０は平
歯２１を有していて、ピン２２によつて回動を阻
止されている。ロール軸１５の、外歯を有するジ
ヤーナル１８には内歯を有するキヤツプ２３が装
着されており、このキヤツプ２３はラジアル軸受
１６の内レース１６′をロール軸１５に対して軸
方向に固定している。キヤツプ２３にはさらに平
歯２１に噛み合う平歯が設けられていて、ワーク
ロール１９とロール軸１５とを相対回動不能に結
合している。ワークロール１９は、ナツト部材２
５にねじ込まれているねじ２４によつて保持され
ており、ナツト部材２５にはまた抗張部材２６の
一端がねじ込まれていて、この抗張部材２６の他
端はナツト２７に螺合している。ナツト部材２５
はリングピストン２８を受容するためにリングシ
リンダとして構成されている。抗張部材２６はリ
ングピストン２８の負荷によつて回転せしめられ
るので、ねじ２４の締めつけ及びこれに続くリン
グピストン２８の負荷軽減の後で抗張部材２６の
緊張力によつてワークロール１９はリング２０及
びキヤツプ２３を介してロール軸１５の端面側に
向かつてロール軸１５のジヤーナル１８に緊締さ
れる。ロール軸１５をスラスト軸受１７に常に確
実に力接続的に接触させておくために、貫通孔を
有するロール軸１５はワークロール１９とは反対
側の端部において、ばね付ピン３０を貫通させる
ための孔を備えた蓋２９によつて閉じられてお
り、ロール軸１５の孔に位置しているばね３１は
蓋２９とばね付ピン３０のつば３２との間におい
て緊縮されており、このためにばね付ピン３０
は、ねじ山付シヤフト３３に螺合しているナツト
３４でスラスト軸受３５を介して、ワークロール
１９とは反対側の端部において圧延ヘツドケーシ
ング１３を閉鎖している蓋３６に支持されてい
る。

第１図に示された実施例では、スラスト軸受１
７のために支持リング４０が設けられており、こ
の支持リング４０は雄ねじ山４１を有していて、
挿入リング４２の雌ねじ山付孔において圧延ヘツ
ドケーシング１３に対して相対回動可能に挿入さ
れている。挿入リング４２は圧延ヘツドケーシン
グ１３との相対回動を阻止されており、挿入リン
グ４２内ではさらにスラスト軸受１７のプレツシ
ヤリング１７′が円形キー４３によつて相対回動
を阻止されている。従つて支持リング４０を回転
させることによつてスラスト軸受１７、ロール軸
１５ひいてはワークロール１９が軸方向に移動せ
しめられる。このために支持リング４０は平歯４
４を有していて、この平歯４４を介して、相対回
動不能ではあるが軸方向移動可能にロール軸１５
に装着されていて平歯４４と噛み合う平歯が設け
られている連結リング４５と連結可能であり、こ
れによつてロール軸１５の回転によつて支持リン
グ４０も回転せしめられる。連結リング４５を動
かすためにロール軸１５にはリング４６が固定さ
れており、このリング４６は両端面の旋削部にリ
ングピストンを受容している。リングピストンは
交互に行なわれる負荷によつて連結リング４５を
支持リング４０の平歯４４に係合させるかないし
はこの平歯４４から解離させる。連結リング４５
の遮断位置において連結リング４５にはばね４７
の作用下で第２の連結リング４８が追従する。こ
の第２の連結リング４８は相対回動不能ではある
が軸方向移動可能にスラスト軸受１７のプレツシ
ヤリング１７′に挿入されていて、相応な平歯で
支持リング４０の第２の平歯４９と噛み合うの
で、連結リング４５の遮断位置においては支持リ
ング４０の不本意な回動が阻止されている。ロー
ル軸１５の軸方向移動時にはラジアル軸受１６の
内レース１６′は、外レース１６″において軸方向
移動不能なシリンダロールに対して移動せしめら
れる。ラジアル軸受１６の外レース１６″は圧延
ヘツドケーシング１３の孔内においてスペーサリ
ング３８と、圧延ヘツドケーシング１３をワーク
ロール側において閉鎖している蓋３７との間で保
持されている。

第２図に示された実施例は第１図に示された実
施例にほぼ相当しているが、第２図の実施例では
ラジアル軸受１６は軸方向において移動すること
ができない。なぜならば、内レース１６′と外レ
ース１６″にはシリンダロールを軸方向において
固定する肩部が設けられているからである。この
ためにラジアル軸受１６の外レース１６″は、圧
延ヘツドケーシングの端面にまで延びている挿入
リング４２の孔３９に軸方向移動可能に嵌め込ま
れている。

第３図に示された実施例ではスラスト軸受１７
に符号５０で示された支持リングが当て付けられ
ており、この支持リング５０は雄ねじ山５１を有
していて、挿入リング５２の雌ねじ山付孔におい
て圧延ヘツドケーシング１３に対して相対回動可
能に差し込まれている。挿入リング５２は圧延ヘ
ツドケーシング１３に対して相対回動を阻止され
ていて、挿入リング５２内ではさらにスラスト軸
受１７のプレツシヤリング１７′が円形キー５３
によつて相対回動を阻止されている。従つて支持
リング５０の回転によつてスラスト軸受１７、ロ
ール軸１５ひいてはワークロール１９が軸方向に
移動せしめられる。支持リング５０はこのために
分割されており、この場合支持リング５０のため
の内側リング５４は同支持リング５０において回
動不能ではあるが軸方向運動可能に差し込まれて
いて、両端面に平歯５５，５６を有している。軸
方向の移動は、図示されていない周知の形式でロ
ール軸１５の軸線に対して平行に運動可能で支持
リング５０の内側リング５４の一部である連結板
５８に作用する爪５７を介して行なわれる。一方
の移動位置では内側リング５４の平歯５５がかさ
歯車８の歯環の内縁に設けられた連結リング５９
の対応する平歯と噛み合い、これによつてかさ歯
車８を支持リング５０と結合させ、スラスト軸受
１７、ロール軸１５ひいてはワークロール１９を
軸方向に移動せしめる。他方の移動位置では平歯
５６が、連結リング６０に設けられた対応する平
歯に係合する。連結リング６０は一方において、
回動不能ではあるが軸方向移動可能にスラスト軸
受１７のプレツシヤリング１７′に保持されてい
て、他方では、かさ歯車８のリムと結合されたガ
イドスリーブに相対回動可能ではあるが軸方向移
動不能に保持されていて、これによつて支持リン
グ５０の不本意な回動が阻止されている。ロール
軸１５の軸方向移動時には、ラジアル軸受１６の
内レース１６′の肩部によつて軸方向移動不能に
保持されているシリンダロールが、圧延ヘツドケ
ーシング１３の孔内でスペーサリング６１と蓋３
７とによつて軸方向で固定されている外レース部
１６″に沿つて運動する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による圧延ヘツドの３つの実施例
を示すものであつて、第１図は圧延ヘツドの第１
実施例を示す縦断面図、第２図は第２実施例を示
す縦断面図、第３図は第３実施例を示す縦断面図
である。 １…ロータ、２…孔、３…圧延ヘツド、４…付
加部、５…中間軸、６…中間歯車、７，８…かさ
歯車、９…中空軸、１０，１２，１６…ラジアル
軸受、１１，１７，３５…スラスト軸受、１３…
圧延ヘツドケーシング、１４…内歯、１５…ロー
ル軸、１６′…内レース、１６″…外レース、１
７′…プレツシヤリング、１８…ジヤーナル、１
９…ワークロール、２０，４６…リング、２１，
４４，４９，５５，５６…平歯、２２…ピン、２
３…キヤツプ、２４…ねじ、２５…ナツト部分、
２６…抗張部材、２７，３４…ナツト、２８…リ
ングピストン、２９，３６，３７…蓋、３０…ば
ね付ピン、３１，４７…ばね、３２…つば、３３
…ねじ山付シヤフト、３８，６１…スペーサリン
グ、３９…孔、４０，５０…支持リング、４１，
５１…雄ねじ山、４２，５２…挿入リング、４
３，５３…円形キー、４５，４８，５９，６０…
連結リング、５４…内側リング、５７…爪、５８
…連結板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遊星式傾斜ロール型圧延機の圧延ヘツドであ
   つて、圧延素材に対して傾けられて支承されてい
   るロール軸が設けられていて、該ロール軸が一方
   の端部においてラジアル軸受及びスラスト軸受に
   よつて支持されていて、同端部に片持ち式に取り
   付けられている円錐形のワークロールを有してい
   て、ロール間隙の調節を目的としてスラスト軸受
   を介して軸方向移動可能であり、ロール軸の他方
   の端部が、圧延ヘツドケーシングに支承されてい
   るかさ歯車に相対回動不能ではあるが軸方向移動
   可能に差し込まれているのに対して、ロール軸を
   軸方向において支持している軸受が、ロール軸の
   軸方向において移動可能に圧延ヘツドケーシング
   に挿入されている支持リングに当て付けられてお
   り、該支持リングが同支持リングとかさ歯車との
   間に配置された切換え連結装置を介して選択的
   に、圧延運転中には圧延ヘツドケーシングに相対
   回動不能に挿入されている、支持リングのための
   雌ねじ山付リングと連結され、同支持リングを介
   してワークロールを軸方向移動させるためにはか
   さ歯車と連結されるようになつており、圧延ヘツ
   ドケーシングにはさらに、小径のかさ歯車と中間
   歯車とを介して前記かさ歯車を所属の遊星歯車と
   伝動結合させる中間軸が圧延素材軸線に対して平
   行に支承されている形式のものにおいて、支持リ
   ング４０，５０がスラスト軸受１７の、ケーシン
   グ側のプレツシヤリング１７′を直接支持し、互
   いに逆向きの２つの平歯４４／４９，５５／５６
   を有しており、両平歯４４／４９，５５／５６が
   軸方向における相対運動によつて対応する平歯を
   備えた２つの連結リング４５／４８，５９／６０
   と交互に結合されるようになつていて、一方の連
   結リング４５，５９が、支持リング４０，５０ひ
   いてはロール軸１５を軸方向移動させるために支
   持リング４０，５０と、ないしはロール軸１５を
   駆動するかさ歯車８と相対回動不能に結合可能で
   あるのに対して、他方の連結リング４８，６０が
   支持リング４０，５０の位置ひいては、圧延ヘツ
   ドケーシング１３に相対回動不能ではあるが軸方
   向運動可能に挿入されている、スラスト軸受１７
   のプレツシヤリング１７′の位置を固定するため
   に、支持リング４０，５０と結合可能であり、内
   レース１６′と外レース１６″との間の相対位置変
   化によつてスラスト軸受１７に前置されたラジア
   ル軸受１６自体が又は、圧延ヘツドケーシング１
   ３の孔３９における外レース１６″の位置変化に
   よつてラジアル軸受１６の座が、ロール軸１５の
   軸方向移動を可能ならしめることを特徴とする、
   遊星式傾斜ロール型圧延機の圧延ヘツド。 ２ 支持リング４０とロール軸１５とを相対回動
   不能に結合する第１の連結リング４５が、相対回
   動不能ではあるが軸方向移動可能にロール軸１５
   に装着されていて、同連結リング４５の軸方向移
   動時に、該連結リング４５に対して自由に相対回
   動可能な第２の連結リング４８を軸方向移動させ
   るようになつており、両連結リング４５，４９が
   軸方向移動の終端位置において交互に、第１の連
   結リング４５の平歯と支持リング４０の一方の平
   歯４４との係合又は第２の連結リング４８の平歯
   と支持リング４０の、前記平歯４４とは反対側の
   他方の平歯４９との係合を生ぜしめるようになつ
   ている特許請求の範囲第１項記載の圧延ヘツド。 ３ ロール軸１５につばが設けられているかない
   しはつば状のリング４６が装着されており、この
   つばないしはリング４６に、一方の連結リング４
   ５を軸方向移動させるための装置が支持されてい
   る特許請求の範囲第２項記載の圧延ヘツド。 ４ 前記装置として一方向における軸方向移動の
   ためにはリングピストンが、逆方向における軸方
   向移動のためには第２のリングピストン又はばね
   が配置されている特許請求の範囲第３項記載の圧
   延ヘツド。 ５ 第２の連結リング４８がばね４７を介してス
   ラスト軸受１７のプレツシヤリングに支持されて
   いて、前記ばね４７が第２の連結リング４８の係
   合位置に向かつて作用しており、第１の連結リン
   グ４５の係合位置において、同連結リング４５が
   第２の連結リング４８をばね力に抗して遮断状態
   に保つようになつている特許請求の範囲第２項乃
   至第４項のいずれか１項記載の圧延ヘツド。 ６ 支持リング５０に、逆向きの２つの平歯５
   ５，５６を有していて相対回動不能ではあるが同
   支持リング５０において軸方向移動可能な挿入リ
   ングが設けられており、支持リング５０がこの挿
   入リングの軸方向移動によつて選択的に、ロール
   軸１５を駆動しかつ同時に連結リング５９として
   構成されたかさ歯車８と結合されるか又は、相対
   回動不能ではあるが軸方向移動可能にスラスト軸
   受１７のプレツシヤリング１７′に挿入されてい
   る第２の連結リング６０と結合されるようになつ
   ている特許請求の範囲第１項記載の圧延ヘツド。