(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下のワークロールの胴部を、軸体と、軸体に嵌合可能なスリーブとで構成し、一方のワークロールの金属製の軸体と導電性のスリーブとの間における駆動側の部分に絶縁材層を形成すると共に、他方のワークロールの金属製の軸体と導電性のスリーブとの間における作業側の部分に、セラミック系材料を使用した絶縁材層を形成し、上下のワークロールの作業側の軸部にスリップリングを設けて、両スリップリング間に電源装置を接続し、
被圧延材を圧延するワークロールの交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備するように構成したことを特徴とする通電加熱圧延装置。
【請求項２】
絶縁材層として、セラミック系材料を使用した請求項１記載の通電加熱圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電加熱圧延装置に関するものであり、より詳しくは、ワークロールの交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備し得るようにした通電加熱圧延装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ニオブ酸アルミやタングステンなどの難加工材は、圧延するのに大きな圧下力を必要とするため非常に圧延が難しく、しかも、材料が圧延中に割れるおそれがある等、材質上の制約があるため、１パス当りの圧下量を大きくできないことから、通常は、圧下量を小さくしてパス回数を多くすると共に、適宜焼鈍などを行うなどして圧延するようにしている。
【０００３】
これに対し、上記難加工材などの被圧延材を炉で加熱してから圧延することも考えられるが、従来の圧延機で被圧延材の薄板を圧延する場合には、炉から出た被圧延材は圧延が行われるまでの間に急速に温度低下し易いため、最適な温度で熱間圧延を行わせるようにすることは難しい。
【０００４】
一方、図２に示すように、高温強度と発熱体としての導電性を兼備する素材からなる上下のワークロール１，２を設け、上下のワークロール１，２の作業側３の端部間に、スリップリング４，５を介して電源装置６を接続し、上下のワークロール１，２に電源装置６を用いて低電圧の大電流を通電させることにより、被圧延材７を抵抗加熱によって加熱させ得るようにする通電加熱圧延装置が開発されている。
【０００５】
尚、図中、８，９は上下のワークロール１，２の両端部をそれぞれ支承する軸箱、１１は図示しない駆動装置から延びてカップリング１０を介し上下のワークロール１，２に接続され、上下のワークロール１，２に駆動力を伝達する駆動軸、１２は電源装置６と上下のワークロール１，２との間を接続する電気ケーブル、１３は通電加熱圧延装置の駆動側を示す。
【０００６】
上記電源装置６により、スリップリング４、上側のワークロール１、被圧延材７、下側のワークロール２、スリップリング５という経路を通して大電流を流すと、各ワークロール１，２や被圧延材７がそれぞれの持つ電気抵抗により加熱されて、瞬間的に温度が上昇されるので、上下のワークロール１，２間で温度の上昇された被圧延材７を圧延させるようにする。
【０００７】
しかしながら、上記従来方式のように、上下のワークロール１，２の一端側（作業側３）から通電を行わせるようにすると、最も経路が短かくなる被圧延材７の作業側３の幅端位置を電流Ａが流れてしまうこととなるため、結果として、図３に示すように、被圧延材７の幅方向の温度分布に大きな差違を生じ、圧延後の被圧延材７の厚さ寸法が幅方向に不均一になったり、又被圧延材７の加熱が少ない側（駆動側１３）に割れを生じてしまう等の問題が生じる。
【０００８】
そこで、図４に示すように、一方のワークロール１の作業側３の軸部にスリップリング１４を設けると共に、他方のワークロール２の駆動側１３の軸部にスリップリング１５を設け、両スリップリング１４，１５間に電源装置１６を接続するようにして、電流Ｂをワークロール１、被圧延材７、ワークロール２に対し対角線状に流させることにより、図５に示すように、被圧延材７の温度を幅方向に均一化させるようにすることが行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、一方のワークロール１の作業側３の軸部にスリップリング１４を設けると共に、他方のワークロール２の駆動側１３の軸部にスリップリング１５を設け、両スリップリング１４，１５間に電源装置１６を接続するようにした場合には、駆動側１３にスリップリング１５が取付けられた方のワークロール２は、交換時の作業性が悪くなる。
【００１０】
しかるに、難加工材などを被圧延材７とし、且つ、被圧延材７を通電加熱しつつ圧延する通電加熱圧延装置は、通常の圧延装置と比べてワークロール１，２の損耗が激しいので、ワークロール２の交換時の作業性が悪いと、それによる生産効率の低下が著しいという問題があった。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑み、ワークロールの交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備し得るようにした通電加熱圧延装置を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上下のワークロールの胴部を、軸体と、軸体に嵌合可能なスリーブとで構成し、一方のワークロールの金属製の軸体と導電性のスリーブとの間における駆動側の部分に絶縁材層を形成すると共に、他方のワークロールの金属製の軸体と導電性のスリーブとの間における作業側の部分に、セラミック系材料を使用した絶縁材層を形成し、上下のワークロールの作業側の軸部にスリップリングを設けて、両スリップリング間に電源装置を接続し、
被圧延材を圧延するワークロールの交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備するように構成したことを特徴とする通電加熱圧延装置にかかるものである。
【００１３】
この場合において、絶縁材層として、セラミック系材料を使用しても良い。
【００１４】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１５】
電源装置により、両スリップリング間に通電させると、電流は、スリップリング、上側のワークロール、被圧延材、下側のワークロール、スリップリングという経路を通り、各ワークロールや被圧延材がそれぞれの持つ電気抵抗により加熱されて、瞬間的に温度が上昇されるので、上下のワークロール間で温度の上昇された被圧延材を圧延させるようにする。
【００１６】
この際、一方のワークロールの軸体とスリーブとの間における駆動側の部分に絶縁材層を形成すると共に、他方のワークロールの軸体とスリーブとの間における作業側の部分に絶縁材層を形成することにより、電流は、ワークロール、被圧延材、ワークロールに対し絶縁材層を避けるようにして対角線状に流されることとなるので、被圧延材の温度を幅方向に均一化させるようにすることが可能となる。
【００１７】
しかも、上下のワークロールは、共に作業側にスリップリングが取付けられるので、ワークロールの交換時の作業性が悪くなることはない。
【００１８】
又、絶縁材層は、高温下でも絶縁性を失わず、且つ、圧延荷重に耐えられる必要があるので、セラミック系の材料が適している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の一例である。
【００２１】
通電加熱圧延装置の基本構造については、図２と同様であるため、同一の部分については同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２２】
本発明では、上下のワークロール１７，１８の胴部を、作業側３にフランジ部１９を形成された金属製の軸体２０と、軸体２０に嵌合可能な高温強度と導電性を兼備する黒鉛製などのスリーブ２１と、軸体２０のフランジ部１９とは反対側の端部に形成されたネジ部２２に螺着可能なナット状のエンドカバー部材２３とで構成する。
【００２３】
そして、一方のワークロール１７，１８の駆動側１３における軸体２０とスリーブ２１との間、及びスリーブ２１とエンドカバー部材２３との間に絶縁材層２４を形成すると共に、他方のワークロール１８，１７の作業側３における軸体２０とスリーブ２１との間及びスリーブ２１とフランジ部１９との間に絶縁材層２５を形成する。
【００２４】
上記絶縁材層２５，２４は、好ましくは、ジルコニアやアルミナなどのセラミック系のものを使用し、これらを溶射などによって軸体２０やスリーブ２１やフランジ部１９やエンドカバー部材２３などの必要な部分に表面加工するようにする。
【００２５】
尚、軸体２０とスリーブ２１は、絶縁材層２４，２５を損わないように、冷やし嵌めなどによって嵌合させるようにする。
【００２６】
そして、図２と同様に、上下のワークロール１７，１８の作業側３の軸部にスリップリング４，５を設け、両スリップリング４，５間に電源装置６を接続する。
【００２７】
次に、作動について説明する。
【００２８】
電源装置６により、両スリップリング４，５間に通電させると、電流Ｃは、スリップリング４、上側のワークロール１７、被圧延材７、下側のワークロール１８、スリップリング５という経路を通り、各ワークロール１７，１８や被圧延材７がそれぞれの持つ電気抵抗により加熱されて、瞬間的に温度が上昇されるので、上下のワークロール１７，１８間で温度の上昇された被圧延材７を圧延させるようにする。
【００２９】
この際、一方のワークロール１７，１８の駆動側１３における軸体２０とスリーブ２１との間、及びスリーブ２１とエンドカバー部材２３との間に絶縁材層２４を形成すると共に、他方のワークロール１８，１７の作業側３における軸体２０とスリーブ２１との間及びスリーブ２１とフランジ部１９との間に絶縁材層２５を形成することにより、電流Ｃは、ワークロール１７、被圧延材７、ワークロール１８に対し絶縁材層２４，２５を避けるようにして対角線状に流されることとなるので、図５に示すように、被圧延材７の温度を幅方向に均一化させるようにすることが可能となる。
【００３０】
しかも、上下のワークロール１７，１８は、共に作業側３にスリップリング４，５が取付けられるので、ワークロール１７，１８の交換時の作業性が悪くなることはない。
【００３１】
尚、上下のワークロール１７，１８のスリーブ２１としては、高温時の強度が高く、且つ、被圧延材７に対する濡れ性が悪いため、圧延中に被圧延材７とくっつかないという特性があるので、黒鉛を使用するのが適している。
【００３２】
又、絶縁材層２５，２４は、高温下でも絶縁性を失わず、且つ、圧延荷重に耐えられる必要があるので、ジルコニアやアルミナなどのセラミック系のものを使用するのが適している。
【００３３】
このように、本発明によれば、ワークロール１７，１８の交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備させることができる。
【００３４】
尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限定されるものではなく、２本のロールを水平に並べ、被圧延材として粉末を用いて粉末圧延を行う場合にも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通電加熱圧延装置によれば、ワークロールの交換性と被圧延材に対する均一加熱性を兼備し得るようにすることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の概略側面図である。
【図２】従来例の概略側面図である。
【図３】図２の装置の場合の材料温度と幅方向位置との関係を示す線図である。
【図４】図２を改良した装置の概略側面図である。
【図５】図４の装置の場合の材料温度と幅方向位置との関係を示す線図である。
【符号の説明】
３          作業側
４，５      スリップリング
６          電源装置
７ 被圧延材
１３        駆動側
１７，１８  ワークロール
２０        軸体
２１        スリーブ
２４，２５  絶縁材層
【図１】
0003640117.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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