(57)【要約】  スリーブ２とロール軸／ロールシャフト３とからなる、厚板圧延機、薄板圧延機等のような圧延機のためのバックアップロール１において、ロール軸／ロールシャフト３が複数の部材によって形成されている。本発明はさらに、バックアップロール１を製造するための方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブ（２）とロール軸／ロールシャフト（３）とからなる、厚板圧延機、薄板圧延機等のような圧延機のためのバックアップロール（１）において、
ロール軸／ロールシャフト（３）が複数の部材によって形成されていることを特徴とするバックアップロール（１）。
【請求項２】
ロール軸／ロールシャフト（３）が左側の半ジャーナル（４）と右側の半ジャーナル（５）とによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバックアップロール（１）。
【請求項３】
ロール軸／ロールシャフト（３）が左側の軸受ジャーナル（４）と右側の軸受ジャーナル（５）とによって形成され、この両軸受ジャーナルの間に配置された少なくとも１個のブッシュが形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックアップロール（１）。
【請求項４】
一方の軸受ジャーナル（４、５）が軸線平行な少なくとも１つの貫通穴（１１）を有することを特徴とする請求項２または３に記載のバックアップロール（１）。
【請求項５】
一方の軸受ジャーナル（４、５）がねじ穴（１０）を有することを特徴とする請求項２または３に記載のバックアップロール（１）。
【請求項６】
スリーブ（２）の内側が円筒状に形成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バックアップロール（１）。
【請求項７】
スリーブ（２）の内側が円錐台状に形成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バックアップロール（１）。
【請求項８】
スリーブ（２）が高級な鋳造および／または鍛造熱処理鋼によって形成さ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バックアップロール（１）。
【請求項９】
スリーブ（２）がその外周面に、耐摩耗性の肉盛溶接部を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）。
【請求項１０】
スリーブ（２）がその外周面に、複数のクラウンリングまたは焼きばめリング（１６）を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）。
【請求項１１】
スリーブ（２）が一端に軸受ジャーナル（１２）を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）。
【請求項１２】
バックアップロール（１）、特に請求項１〜９のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）を製造するための方法において、スリーブ（１）が内側から加熱され、右側の軸受ジャーナル（５）と左側の軸受ジャーナル（４）がスリーブ（１）に挿入され、続いてスリーブ（１）が冷却されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
右側の軸受ジャーナル（５）と左側の軸受ジャーナル（４）が少なくとも１本の引張り棒、予備締付けボルト等によって互いに固定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
引張り棒、締付けボルト等が両軸受ジャーナル（４、５）の一方に穿設されたねじ穴（１０）にねじ込まれることを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
スリーブ（２）内において軸受ジャーナル（４、５）の間に、少なくとも１個のブッシュが配置されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
スリーブ（２）の外面が耐摩耗性の肉盛溶接部を備えることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
各軸受ジャーナル（４、５）の当接エッジ（８、９）がスリーブ（２）の端面（６、７）に当てられることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブとロール軸／ロールシャフトとからなる、厚板圧延機、薄板圧延機等のような圧延機のためのバックアップロールと、このようなバックアップロールを製造するための方法に関する。
【０００２】
偏平孔型で熱間圧延または冷間圧延するための多段圧延スタンド用の公知のバックアップロールは一体に形成されている。特に厚板圧延スタンドで使用される１２０トンを超える重量のバックアップロールを製造するために、２つの製造方法が知られている。
ａ）バックアップロールが鋳造され、続いて開放金型鍛造で鍛造され、加工される。
−単一材料ロール−
ｂ）バックアップロールが複合鋳造方法によって鋳造され、クラウン範囲の硬くて耐摩耗性の材料と、高い曲げ疲労強度を有する、ジャーナルとコア範囲の高級な粘靱性材料とからなっている。続いて、機械的な加工が行われる。
−複数材料ロール−
【０００３】
１７０トンを超える重量の一体型のバックアップロールについては、メーカーの数が少ないので、納品時間が長く、価格が高い。重量が大きいので、このようなバックアップロールの搬送のためのコストも高いことがマイナスである。
【０００４】
さらに、有効なクラウン範囲（耐摩耗性に形成されている）の摩耗の際、ロールボディ全部を廃棄しなければならない。
【０００５】
一体型のバックアップロールのほかに、複数の部材からなるバックアップロールが知られている。
【０００６】
特許文献１には、ワークロールと複数の材料からなるバックアップロールを備えた圧延機が記載されている。このバックアップロールは本体を備え、この本体上には複数のころがり軸受が縦方向に並べて配置されている。このころがり軸受の外側リングはころがり軸受を取り囲むスリーブを回転可能に支持している。スリーブの内面はすべての側がころがり軸受の外側リングの外面に接触している。外面はバックアップロールのロールクラウンを形成している。この場合、本体の長さにわたって３個のころがり軸受が設けられている。このころがり軸受のうち、中央のころがり軸受は円錐ころ軸受として形成されている。外側の両ころがり軸受は円筒ころ軸受として形成されている。この両円筒ころ軸受と本体との間には、本体の縦軸線回りにモータで回転可能な偏心ブッシュが１個ずつ配置されている。この場合、本体の負荷範囲において本体と偏心ブッシュとの間には、円筒ころ軸受の傾斜を可能にする自動調心可能な傾動セグメントが１個ずつ設けられている。
【０００７】
特許文献２には、金属の偏平製品を圧延するための４段スタンド用の複数の部材からなるバックアップロールが記載されている。ここでは、このバックアップロールによって支持される圧延力はロールクラウンの幅範囲内の２個所でのみ、バックアップロールジャケットからロールシャフトまたは軸に伝達される。
【０００８】
特許文献３により、ワークロールと複数の部材とからなるバックアップロールを備えた圧延機が知られている。このバックアップロールは本体を備え、この本体上には複数のころがり軸受が縦方向に並べて配置されている。このころがり軸受の外側リングはころがり軸受を取り囲むスリーブを回転可能に支持している。外面はバックアップロールのクラウンを形成している。この場合、本体はその縦軸線回りに回転可能であり、ころがり軸受の幅にほぼ一致する円筒状区間に分割されている。この円筒状区間の互いに平行に延びる、それぞれ隣接する区間の円筒軸線は互いにずれている。スリーブの内面はすべての側がころがり軸受の外側リングの外面に接触し、それによって偏心を有し、この偏心はスリーブの戻し曲げ作用によって小さくなる本体の区間の偏心から生じる。
【０００９】
このような構造体は特許文献４にも記載されている。
【００１０】
特許文献５により、振動を減衰するロールを製造するための方法が知られている。この場合、少なくとも１個のロールの固有振動数の値を変えるために、軸線平行な少なくとも１つの中空室が少なくとも１個のバックアップロールおよびまたは付設のワークロールに形成されている。少なくともそれぞれ１個ずつのワークロールとバックアップロールとからなる本発明によるロールセットの場合、少なくとも１個のロールが少なくとも１つの軸線平行な中空室を備えている。
【００１１】
特許文献６により、回転するロールジャケットを備えたロールが知られている。このロールジャケットはその中に配置された、ロールジャケットの曲げ強度を調節するための手段を備えている。この調節手段は、回転体の形をした滑り軸受である。この滑り軸受は回転調節可能であり、かつ次のように形成されている。すなわち、ロールジャケットの負荷領域に一致するその負荷面が回転対称体の外周面の一部であり、回転体の外周面に沿って負荷面の幅および／または位置が変化するような形状をこの外周面の縁部が有するように形成されている。回転体はその負荷面の範囲内に、少なくとも１つの切欠きを有する。この切欠きの縁部の形状および内側輪郭は任意に形成されている。
【００１２】
複数の部材からなるバックアップロールのこれらの公知の構造またはデザインは、ジャケットロールとして形成されている。すなわち、外側のスリーブ等は内側の軸／シャフト等の回りに回転する。
【００１３】
この公知の構造に従って製作された全体重量が大きなバックアップロールの場合、一体型の構造の場合と同様な搬送等に関する上記の欠点が生じる。
【００１４】
【特許文献１】ＥＰ１０５６５５３Ｂ１
【特許文献２】ＤＥ１６０２１２１Ａ１（独国特許出願公開第１６０２１２１号明細書）
【特許文献３】ＥＰ０８９６８４１Ａ２
【特許文献４】ＥＰ１０５８６１６Ｂ１
【特許文献５】ＤＥ１９７０２３２５Ａ１
【特許文献６】ＥＰ０９３７５１５Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明の根底をなす課題は、公知のバックアップロールの製造を簡単化し、納品時間を短縮し、寿命を延長し、搬送コストのような上記の欠点を緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この課題は本発明に従い、スリーブとロール軸／ロールシャフトとからなる、厚板圧延機、薄板圧延機等のような圧延機のためのバックアップロールにおいて、ロール軸／ロールシャフトが複数の部材によって形成されていることによって解決される。
【００１７】
バックアップロールの他の実施形態はこれに関する従属請求項から明らかである。
【００１８】
発展形態では、半ジャーナル内に１つまたは複数の穴が設けられている。この穴は軸線平行に延在し、例えば対称に配置されている。１つの穴が設けられている場合、穴の軸線は半ジャーナルの縦軸線と一致している。第１の実施形では、両半ジャーナルが貫通穴を備え、両半ジャーナルを互いに締付け固定するために、この貫通穴内に引張りロッド／引張り棒が挿入されている。
【００１９】
他の実施形では、一方の半ジャーナルが貫通穴を有し、他方の半ジャーナルがねじ穴を有する。このねじ穴にはねじ付き棒／予備締付けボルトがねじ込まれる。
【００２０】
半ジャーナルは第１の実施形では、スリーブによって取り囲まれた範囲内において円筒状に形成されている。他の実施形では、この範囲が円錐台状に形成されている。その際、
例えばセルフロックするように形成された小さな円錐角を有する円錐座が設けられている。他の実施形では、両半ジャーナルの間にブッシュが設けられている。このブッシュは、同じ半ジャーナルを備えた異なる長さのバックアップロールの製造を可能にする。スリーブの異なる長さは１つまたは複数の適合したブッシュによって架橋される。
【００２１】
さらに簡単化するために、ブッシュは１つまたは複数のねじ穴を有していてもよい。半ジャーナルは貫通穴だけを備えている。
【００２２】
本発明はさらに、スリーブと複数の部材からなるロール軸／ロールシャフトとからなるバックアップロールの製造方法に関する。
【００２３】
本発明による製造方法では、スリーブが内部を加熱され、それによって膨張する。続いて、半ジャーナルがスリーブに挿入され、スリーブの右側と左側の端壁に押し付けられる。正確な位置決めのために、半ジャーナルは例えばその外周に少なくとも１つの当接エッジを備えている。スリーブと右側の半ジャーナルと左側の半ジャーナルからなるバックアップロールは、スリーブを冷却した後で締まりばめ連結によって互いに保持される。曲げ強度を有するバックアップロールが形成される。
【００２４】
本方法の他の実施形態はそれに関する従属請求項から明らかである。
【００２５】
スリーブが一定の摩耗限度に達すると、両半ジャーナルと場合によっては１本または複数本の予備締付けボルトがスリーブから分離される。バックアップロールの本発明による構造により、右側の半ジャーナルと左側の半ジャーナル並びに１本または複数本の予備締付けボルトは引き続き使用可能である。
【００２６】
さらに、バックアップロールを本発明の実施形態に従ってスリーブ、右側の半ジャーナル、左側の半ジャーナルおよび１本または複数本の予備締付けボルト等によって形成したことにより、これらの単一部品を、使用場所、圧延機等まで分離して運ぶことができるという利点がある。バックアップロールは現場で組み立て／取付けられる。
【００２７】
きわめて概略的な図に基づいて本発明の実施形態を詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１には、バックアップロール１が三次元的な断面図で示してある。このバックアップロール１はスリーブ２とロール軸／ロールシャフト３とからなっている。ロール軸／ロールシャフト３には本発明に従い、左側の軸受ジャーナル４と右側の軸受ジャーナル５とによって形成されている。外側端部には軸受用支持部が形成されている。
【００２９】
スリーブ２は内側が、それぞれ端面６、７から出発して円錐台状に形成されている。スリーブ２内における軸受ジャーナル４、５の位置決め改善のため、軸受ジャーナル４、５は当接エッジ８、９を備えている。
【００３０】
図示した実施形態では、左側の軸受ジャーナル４がねじ穴１０を有し一方、右側の軸受ジャーナル５には貫通穴１１が穿設されている。予備締付けボルト（図示せず）がこの貫通穴を通って案内されている。
【００３１】
他の実施形態が図２に示してある。左側の軸受ジャーナル４は長さの大部分にわたってスリーブ２に挿入されるように形成されている。スリーブ２はその右側端部に、例えば鋳込んだまたは鍛造した片側だけの軸受ジャーナル１２を備えている。左側の軸受ジャーナル４とスリーブ２は円錐状焼きばめ１４および／または円筒状焼きばめ１５の組み合わせによって連結されている。この３つの部材からなるバックアップロールの相互連結は予備締付けボルト１３によって行われる。左側の軸受ジャーナル４はラジアル軸受（図示せず）を直接支持する。
【００３２】
この実施形態の利点は、部材相互（スリーブ２内における左側の軸受ジャーナル）の長い接合部に基づいて、両部材の曲げ線が互いに近似し、それに伴い応力と変形が許容範囲内にあることである。
【００３３】
損傷または摩耗したスリーブ２の複雑な交換を回避するために、図３に示すように、クラウン全長にわたってクラウンリングまたは焼きばめリング１６が焼きばめされている。その際、同じ幅または異なる幅の多数のクラウンリングまたは焼きばめリング１６が、スリーブ２の段付きの円筒状外径部に焼きばめされている。その際、複数回の再研磨の後でクラウンリングまたは焼きばめリングの使用直径が終了したときに、クラウンリングまたは焼きばめリング１６を新たに焼きばめすることができるという利点がある。スリーブ２は再び使用可能である。
【００３４】
図４において、バックアップロール１はスリーブ２と軸受ジャーナル４、５とからなり、この軸受ジャーナルは少しだけスリーブ２に挿入されている。それによって、スリーブ２内に中空室１７が形成されている。軸受ジャーナル４、５は例えばやや円筒状または円錐状の嵌め合い部によってスリーブ２に圧入されている。軸受ジャーナル４、５は固定保持のために、十分な数のボルト１８によって両側からスリーブにボルト止めされている。この構造の利点は、設定された使用直径が終了するほどスリーブ２の外径が摩耗しているときに、左側の軸受ジャーナル４と右側の軸受ジャーナル５を再び使用できることにある。バックアップロール１を交換するための装置は寸法を小さく形成することが可能である。というのは、バックアップロール１が中実ロールよりも軽いからである。
【００３５】
バックアップロール１の場合の複数の部材からなるロール軸／ロールシャフト３は、図５に示すように、左側の軸受ジャーナル４をスリーブ２と一体に形成することによって得られる。右側の軸受ジャーナル５は両部材の位置決めを可能にするために、当接面１９を備えている。両部材の接合は円筒状スリーブを予め加熱した後で行われる。軸受ジャーナル５を挿入し、続いて冷却した後で、横方向締まりばめの形態の固定連結が生じる。摩擦作用によって、十分な軸方向位置固定が保証される。上述したように、１本の予備締付けボルトまたは複数本の予備締付けボルトによって、付加的な固定保持が達成される。１本の予備締付けボルトまたは複数本の予備締付けボルトの使用はバックアップロールの組み立て時に役立つ。
【００３６】
図６は図４のバックアップロール構造の変形を示している。スリーブ２は鋳造されたか、またはコアを介して鍛造された円筒状中空体からなっている。この中空体はその端部が軸受を支持するための範囲と既に一体に形成されている。ロール軸／ロールシャフト３（図示せず）の実際の軸受ジャーナルは、ボルトおよび／または嵌め合い座によって固定される。この構造の利点は、バックアップロールの重量が軽くなることにある。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】複数の部材からなるバックアップロールの三次元的な断面図である。
【図２】スリーブが一方の軸受ジャーナルによって形成されている本発明のバックアップロールの三次元的な断面図である。
【図３】クラウンリングまたは焼きばめリングを備えた本発明のバックアップロールの三次元的な断面図である。
【図４】中空室を有するバックアップロールの三次元的な断面図である。
【図５】２つの部材からなる構造の三次元的な断面図である。
【図６】図４のバックアップロールの変形の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    バックアップロール
２    スリーブ
３    ロール軸／ロールシャフト
４    左側の半ジャーナル
５    右側の半ジャーナル
６    端面
７    端面
８    当接エッジ
９    当接エッジ
１０  ねじ穴
１１  貫通穴
１２  軸受ジャーナル
１３  予備締付けボルト
１４  円錐状焼きばめ座
１５  円筒状焼きばめ座
１６  クラウンリングまたは焼きばめリング
１７  中空室
１８  ボルト
１９  当接面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【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】
スリーブ（２）とロール軸／ロールシャフト（３）とからなる、厚板圧延機、薄板圧延機等のような圧延機のためのバックアップロール（１）において、
ロール軸／ロールシャフト（３）が左側の半ジャーナル（４）と右側の半ジャーナル（５）とによって形成されていることを特徴とするバックアップロール（１）。
【請求項２】
ロール軸／ロールシャフト（３）が左側の軸受ジャーナル（４）と右側の軸受ジャーナル（５）とによって形成され、この両軸受ジャーナルの間に配置された少なくとも１個のブッシュが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバックアップロール（１）。
【請求項３】
一方の軸受ジャーナル（４、５）が軸線平行な少なくとも１つの貫通穴（１１）を有することを特徴とする請求項２に記載のバックアップロール（１）。
【請求項４】
一方の軸受ジャーナル（４、５）がねじ穴（１０）を有することを特徴とする請求項２または３に記載のバックアップロール（１）。
【請求項５】
スリーブ（２）の内側が円筒状に形成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バックアップロール（１）。
【請求項６】
スリーブ（２）の内側が円錐台状に形成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バックアップロール（１）。
【請求項７】
スリーブ（２）が高級な鋳造および／または鍛造熱処理鋼によって形成されてい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バックアップロール（１）。
【請求項８】
スリーブ（２）がその外周面に、耐摩耗性の肉盛溶接部を備え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バックアップロール（１）。
【請求項９】
スリーブ（２）がその外周面に、複数のクラウンリングまたは焼きばめリング（１６）を備え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バックアップロール（１）。
【請求項１０】
スリーブ（２）が一端に軸受ジャーナル（１２）を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）。
【請求項１１】
バックアップロール（１）、特に請求項１〜１０のいずれか一項に記載のバックアップロール（１）を製造するための方法において、スリーブ（１）が内側から加熱され、右側の軸受ジャーナル（５）と左側の軸受ジャーナル（４）がスリーブ（１）に挿入され、続いてスリーブ（１）が冷却されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
右側の軸受ジャーナル（５）と左側の軸受ジャーナル（４）が少なくとも１本の引張り棒、予備締付けボルト等によって互いに固定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
引張り棒、締付けボルト等が両軸受ジャーナル（４、５）の一方に穿設されたねじ穴（１０）にねじ込まれることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
スリーブ（２）内において軸受ジャーナル（４、５）の間に、少なくとも１個のブッシュが配置されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
スリーブ（２）の外面が耐摩耗性の肉盛溶接部を備えることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
各軸受ジャーナル（４、５）の当接エッジ（８、９）がスリーブ（２）の端面（６、７）に当てられることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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2008544857.tif 000012
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