(57)【要約】  所定の圧延方向で製品が圧延される圧延機パスラインを有するモジュール式圧延機に関する。この圧延機は、前記圧延機パスラインに対して平行に延びる第１のラインに沿って配置された複数の第１の歯車ユニットを有している。各第１の歯車ユニットは、モータによって個別に駆動され、機械的に相互接続された一対の出力シャフトを有している。前記第１のラインおよび前記圧延機パスラインの間に、かつ前記第１のラインおよび前記圧延機パスラインの両方に対して平行に延びる第２のラインに沿って、複数の第２の歯車ユニットが配置されている。各第２の歯車ユニットは、一対の出力シャフトを駆動する機械的に相互接続された一対の入力シャフトを有している。前記圧延機パスラインに沿って連続して複数の圧延ユニットが配置されている。各圧延ユニットは、入力シャフトにより駆動され、ワークロールを支持する機械的に相互接続された一対のロールシャフトを有している。第１の連結手段は、前記各第１の歯車ユニットの前記出力シャフトを、連続する２つの第２の歯車ユニットの前記入力シャフトに結合している。第２の連結手段は、前記第２の歯車ユニットの前記出力シャフトを、連続する２つの圧延ユニットの前記入力シャフトに着脱可能に結合している。
2013531561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧延方向で製品が圧延される圧延機パスラインを有するモジュール式圧延機であって、
前記圧延機パスラインに対して平行に延びる第１のラインに沿って配置された複数の第１の歯車ユニットであって、それぞれモータによって個別に駆動され、機械的に相互接続された一対の出力シャフトを有する複数の第１の歯車ユニットと、
前記第１のラインおよび前記圧延機パスラインの間に、かつ前記第１のラインおよび前記圧延機パスラインの両方に対して平行に延びる第２のラインに沿って配置された複数の第２の歯車ユニットであって、一対の出力シャフトを駆動する機械的に相互接続された一対の入力シャフトをそれぞれ有する複数の第２の歯車ユニットと、
前記圧延機パスラインに沿って連続して配置された複数の圧延ユニットであって、それぞれ入力シャフトにより駆動され、ワークロールを支持する機械的に相互接続された一対のロールシャフトを有する複数の圧延ユニットと、
前記各第１の歯車ユニットの前記出力シャフトを、連続する２つの第２の歯車ユニットの前記入力シャフトに結合する第１の連結手段と、
前記第２の歯車ユニットの前記出力シャフトを、連続する２つの圧延ユニットの前記入力シャフトに着脱可能に結合する第２の連結手段と、
を備えることを特徴とする、モジュール式圧延機。
【請求項２】
前記圧延ユニットは、前記圧延機パスラインに沿った連続する箇所において相互交換可能である、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【請求項３】
前記第１の歯車ユニットの前記出力シャフトは、圧延方向で見て、プログレッシブに高くなる回転速度で駆動される、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【請求項４】
前記第２の歯車ユニットの前記出力シャフトは、圧延方向で見て、プログレッシブに高くなる回転速度で駆動される、請求項３記載のモジュール式圧延機。
【請求項５】
各圧延ユニットの前記入力シャフトは、各圧延ユニットにとって同じである速度上昇率を得るような寸法で構成された歯車を介して、機械的に相互接続されたそれぞれのロールシャフト対に接続されている、請求項１記載のモジュール圧延機。
【請求項６】
各圧延ユニットの前記入力シャフトは、各圧延ユニットにとって同じである速度上昇率を得るような寸法で構成された歯車を介して、機械的に相互接続されたそれぞれのロールシャフト対に接続されている、請求項２記載のモジュール圧延機。
【請求項７】
各圧延ユニットの前記入力シャフトは、各圧延ユニットにとって同じである速度上昇率を得るような寸法で構成された歯車を介して、機械的に相互接続されたそれぞれのロールシャフト対に接続されている、請求項３記載のモジュール圧延機。
【請求項８】
各圧延ユニットの前記入力シャフトは、各圧延ユニットにとって同じである速度上昇率を得るような寸法で構成された歯車を介して、機械的に相互接続されたそれぞれのロールシャフト対に接続されている、請求項４記載のモジュール圧延機。
【請求項９】
前記圧延ユニットは、傾斜されたロールシャフトを備えて同一に形成されており、前記圧延ユニットの前記入力シャフトは、前記圧延ユニットの反転した配置方向の変更と、前記圧延機パスラインに沿ったロールシャフトの反対方向の傾斜の変更とを提供するように、両側から突出している、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、概して圧延機に関し、特に、線材、棒材等のような圧延長尺製品に用いられる改良されたモジュール式仕上げ圧延機の提供に関する。
【０００２】
先行技術
図５Ａを参照すると、米国特許第５５９５０８３号明細書（Ｓｈｏｒｅ）に記載されている形式の公知のモジュール式仕上げ圧延機は、圧延機パスラインＰに沿って連続して配置される複数の圧延ユニットＲ１−Ｒ５を有している。この場合、圧延機パスラインＰに沿って、矢印１０により示された圧延方向で製品が圧延される。歯車ユニットＡ１−Ａ４は、圧延機パスラインに対して平行に延びるラインＬに沿って配置されている。これらの歯車ユニットＡ１−Ａ４は、モータＭ１−Ｍ４によって個別に駆動され、圧延ユニットに対して圧延方向でずらされている。連続的なドライブトレーン（動力伝達経路）は、各歯車ユニットを連続する２つの圧延ユニットに接続することによって提供されている。
【０００３】
典型的には、小型製品サイズ、たとえば５．０ｍｍ−６．５ｍｍの直径を有する棒材を圧延する場合、１２０ｍ／ｓまでの仕上げ速度および７０−９０ｔｏｎ／ｈのトン速度で全ての圧延ユニットＲ１−Ｒ５が使用される。この場合、圧延機は、各歯車ユニットを連続する２つの圧延ユニットに連結することによって提供される連続的なドライブトレーンを介して作用する全てのモータＭ１−Ｍ４によって提供される動力を使用することができる。しかし、より大きな製品サイズを、より低い速度で、しかし１５０ｔｏｎ／ｈのオーダの高いトン速度で圧延する場合、圧延機の出口端部に設けられた１つまたは複数の圧延ユニットが典型的には圧延機パスラインから取り除かれる。図５に示すように２つの圧延ユニットが取り除かれると、最後に配置されたモータＭ４は連続的なドライブトレーンから作用解除されるので、生産しようとする高いトン速度の結果として動力の需要が増したときに、圧延機を駆動させるために利用可能な動力の減少が生じる。このような動力減少を補償するために、圧延機は比較的大きなモータを備えている。大きなモータは圧延機全体のコストを不都合に増大させる。
【０００４】
上述の圧延機では、各圧延ユニットＲ１−Ｒ５が、反対方向に傾斜された２つのロール対を有している。このような設計は、モジュール式圧延機設計に特有であり、別の圧延箇所、たとえば米国特許第５３２５６９７号（Ｓｈｏｒｅ等）に記載されている型の事後仕上げ圧延機における使用に容易に適合可能でない。
【０００５】
発明の概要
本発明の課題は、いかなる時でも運転している圧延ユニットの個数とは関係なしに、全てのモータの総動力を使用する連続したドライブトレーンを備えた、複数のモータにより駆動されるモジュール式の仕上げ圧延機を提供することである。
【０００６】
本発明の付随する課題は、同一の圧延ユニットが、ワークロールの単独の対を傾斜された軸上に有しており、圧延ユニットは、圧延機パスラインに沿ったワークロールの反対方向の傾斜の変更を伴う、圧延ユニットの反転した配置方向の変更を提供するように、両側から駆動され得る、モジュール式圧延機を提供することである。
【０００７】
本発明に関するモジュール式の圧延機は、圧延機パスラインに対して平行に延びる第１のラインに沿って配置された複数の第１の歯車ユニットを有している。各第１の歯車減速ユニットは、モータによって個別に駆動されていて、機械的に相互接続された一対の出力シャフトを有している。
【０００８】
第２の歯車ユニットは、第１のラインおよび圧延機パスラインの間に、かつ第１のラインおよび圧延機パスラインの両方に対して平行に延びる第２のラインに沿って配置されている。第２の歯車ユニットは、圧延方向で見て第１の歯車ユニットに対してずらされており、各第２の歯車ユニットは、一対の出力シャフトに機械的に相互接続された一対の入力シャフトを有している。
【０００９】
連続する各第１の歯車ユニットの出力シャフトを、連続する２つの第２の歯車ユニットの入力シャフトに連結することによって、連続的なドライブトレーンが提供されている。
【００１０】
圧延ユニットは、圧延機パスラインに沿って連続して配置されている。これらの圧延ユニットは、圧延機パスラインに沿った連続的な箇所において相互交換可能である。各圧延ユニットは、一対のワークロールを有している。このワークロール対は、機械的に相互接続され、かつ傾斜されたロールシャフトに支持されている。これらのロールシャフトは入力シャフトによって駆動されている。第２の歯車ユニットの出力シャフトは、連続する圧延ユニットの入力シャフトに着脱可能に連結されている。
【００１１】
第１の歯車ユニットおよび第２の歯車ユニットの出力シャフトは、圧延方向で見て、有利にはプログレッシブに高くなる回転速度で駆動されていて、圧延ユニットの入力シャフトは、各圧延ユニットのために同じである速度上昇率をもたらす寸法で構成されたギアを介して、それぞれのロールシャフト対に接続されている。
【００１２】
ねじれのない圧延を得るために、圧延ユニットの入力シャフトは、両側で突出していて、これにより、圧延ユニットの反転した配置方向の変更と、圧延機パスラインに沿った当該圧延ユニットのロールシャフトの反対方向の傾斜の変更とを提供することができる。
【００１３】
本発明の上記の特徴および付随する別の特徴を、添付の図面を参照しながら以下に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるモジュ−ル式仕上げ圧延機の平面図である。
【図２Ａ】圧延ユニット１配置方向を示す図である。
【図２Ｂ】圧延ユニットの反転した配置方向を示す図である。
【図３】圧延機のドライブトレーンを示す概略図である。
【図４】典型的な圧延ユニットの内部の駆動部を示す概略的な拡大図である。
【図５Ａ】公知先行技術によるモジュ−ル式仕上げ圧延機を示す概略図である。
【図５Ｂ】公知先行技術によるモジュ−ル式仕上げ圧延機を示す概略図である。
【図６】本発明によるモジュール式仕上げ圧延機を、圧延機パスラインから取り除かれた選択された圧延ユニットと共に示す概略図である。
【００１５】
まず図１および図２を参照すると、本発明に係るモジュール式圧延機が符号「１２」で示されている。この圧延機は、棒材（bar）、線材（rod）等のような長尺製品（long product）を、矢印１４で図示された圧延方向で圧延機パスラインＰに沿って圧延するように設計されている。圧延機は、圧延機パスラインＰに対して平行に延びる第１のラインＬ１に沿って配置された第１の歯車ユニットＡ１−Ａ４を有している。第１の歯車ユニットＡ１−Ａ４は、モータＭ１−Ｍ４によってそれぞれ駆動されている。これらのモータＭ１−Ｍ４は、内部の歯車装置１８によって一対の出力シャフト１６に機械的に相互接続されている。
【００１６】
第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５は、第１のラインＬ１および圧延機パスラインＰの間に、かつこれら両ラインに対して平行に延びる第２のラインＬ２に沿って配置されている。各第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５は、歯車装置２２によって機械的に相互接続された一対のシャフト２０を有している。第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５は、圧延方向で見て、第１の歯車ユニットＡ１−Ａ４に対してずらされている。各第１の歯車ユニットＡ１−Ａ４の各シャフト１６を、連続する２つの第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５の各シャフト２０に接続するために、第１の連結部２４が機能する。
【００１７】
圧延ユニットＣ１−Ｃ１０は、圧延機パスラインＰに沿って連続して配置されている。圧延ユニットは、相互交換可能である。図４を参照することにより最もよく判るように、各圧延ユニットは、ワークロール３４を支持するロールシャフト３２に、傘歯車２８ａ，２８ｂおよび歯車装置３０を介して接続された１つのシャフト２６を有している。
【００１８】
さらに図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ロールシャフト３２は、４５°の角度に傾斜させられており、かつシャフト２６は、圧延ユニットハウジングの両側から突出する端部２６’，２６’’を有している。第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５の各シャフト２０を、連続する２つの圧延ユニットＣの各シャフト２６に接続するために、第２の連結部３６が使用されている。圧延ユニットＣの配置方向は、図２Ａおよび図２Ｂに示されているように、圧延機パスラインＰに沿って交互に反転されていてよく、これにより、製品のねじれのない圧延のために要求される、ロールシャフトの反対方向の傾斜の交代（交番）を提供することができる。なお、図４に示されたロールシャフト３２およびワークロール３４の配置が、図２Ａおよび図２Ｂに示されたロールシャフト３２およびワークロール３４の配置と相違しているが、これは図４において圧延ユニットの構成を明瞭に示すために便宜的に配置変更したものである。
【００１９】
第１の歯車ユニットＡ２−Ａ４の歯車装置１８は、圧延方向で見てプログレッシブ（累進的）に高くなる回転速度でシャフト１６を駆動する寸法で構成されている。同様に、再び圧延方向で見て、第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５の歯車装置２２は、プログレッシブに高くなる回転速度でシャフト２０を駆動する寸法で構成されている。
【００２０】
しかし、圧延ユニットＣ１−Ｃ１０に設けられた傘歯車２８ａ，２８ｂは、各圧延ユニットのために同じである速度上昇率を提供する寸法で構成されている。このことは、図２Ａおよび図２Ｂに示されているように、圧延ユニットの反転可能性と組合わされた場合に、圧延ユニットを圧延機パスラインＰに沿ったあらゆる場所において相互交換可能にする。このことはまた、圧延機を最小数の予備圧延ユニットで運転することを可能にする。
【００２１】
第１の歯車ユニットＡ１−Ａ４および第２の歯車ユニットＢ１−Ｂ５により提供される連続的な駆動配置により、全てのモータＭ１−Ｍ４が、使用されている圧延ユニットＣの個数とは無関係に、圧延機に動力を与えるために使用可能である。
【００２２】
したがって、たとえば図１および図３に示したように、小型の製品サイズを圧延する場合に、全てのモータＭ１−Ｍ４が全ての圧延ユニットＣ１−Ｃ１０に機械的に相互接続されている。
【００２３】
大型の製品サイズは、圧延機パスラインＰから選択された圧延ユニットを取り除くことによってより高いトン速度で圧延され得る。このような事例は図６に示されており、この場合、圧延ユニットＣ７−Ｃ１０が、圧延機パスラインから外されているにも拘わらず、４つ全てのモータＭ１−Ｍ４が、アクティブなままの圧延ユニットに連結されている。
【図１】
2013531561.tif 000003
【図２Ａ】
2013531561.tif 000004
【図２Ｂ】
2013531561.tif 000005
【図３】
2013531561.tif 000006
【図４】
2013531561.tif 000007
【図５Ａ】
2013531561.tif 000008
【図５Ｂ】
2013531561.tif 000009
【図６】
2013531561.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月13日(2013.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧延方向（１４）で製品が圧延される圧延機パスライン（Ｐ）を有するモジュール式圧延機（１２）であって、
前記圧延機パスライン（Ｐ）に対して平行に延びる第１のライン（Ｌ１）に沿って配置された複数の第１の歯車ユニット（Ａ１−Ａ４）であって、それぞれモータ（Ｍ１−Ｍ４）によって個別に駆動され、機械的に相互接続された一対の出力シャフト（１６）を有する複数の第１の歯車ユニットを備えたモジュール式圧延機において、
前記第１のライン（Ｌ１）および前記圧延機パスライン（Ｐ）の間に、かつ前記第１のライン（Ｌ１）および前記圧延機パスライン（Ｐ）の両方に対して平行に延びる第２のライン（Ｌ２）に沿って配置された複数の第２の歯車ユニット（Ｂ１−Ｂ５）であって、機械的に相互接続された一対のシャフト（２０）をそれぞれ有する複数の第２の歯車ユニットと、
前記圧延機パスライン（Ｐ）に沿って連続して配置された複数の圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）であって、それぞれ入力シャフト（２６）により駆動され、ワークロール（３４）を支持する機械的に相互接続された一対のロールシャフト（３２）を有する複数の圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）と、
前記各第１の歯車ユニット（Ａ１−Ａ４）の前記出力シャフト（１６）を、連続する２つの第２の歯車ユニット（Ｂ１−Ｂ５）の前記シャフト（２０）に結合する第１の連結手段（２４）と、
前記第２の歯車ユニット（Ｂ１−Ｂ５）の前記シャフト（２０）を、連続する２つの圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）の前記入力シャフト（２６）に着脱可能に結合する第２の連結手段（３６）と、
を備えることを特徴とする、モジュール式圧延機。
【請求項２】
前記圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）は、前記圧延機パスライン（Ｐ）に沿った連続する箇所において相互交換可能である、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【請求項３】
前記第１の歯車ユニット（Ａ１−Ａ４）の前記出力シャフト（１６）は、圧延方向で見て、プログレッシブに高くなる回転速度で駆動される、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【請求項４】
前記第２の歯車ユニット（Ｂ１−Ｂ５）の前記シャフト（２０）は、圧延方向で見て、プログレッシブに高くなる回転速度で駆動される、請求項３記載のモジュール式圧延機。
【請求項５】
各圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）の前記入力シャフト（２６）は、各圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）にとって同じである速度上昇率を得るような寸法で構成された歯車（２８ａ，２８ｂ）を介して、機械的に相互接続されたそれぞれのロールシャフト（３２）対に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のモジュール圧延機。
【請求項６】
前記圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）は、傾斜されたロールシャフト（３２）を備えて同一に形成されており、前記圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）の前記入力シャフト（２６）は、前記圧延ユニット（Ｃ１−Ｃ１０）の反転した配置方向の変更と、前記圧延機パスライン（Ｐ）に沿ったロールシャフト（３２）の反対方向の傾斜の変更とを提供するように、両側から突出している、請求項１記載のモジュール式圧延機。
【国際調査報告】
2013531561.tif 000011
2013531561.tif 000012