(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを有する形鋼の製造において、被圧延材のフランジ対応部の先端部を鍛錬・圧下するエッジャー圧延機であって、
ピッチラインに対して上下対称な上ロール対及び下ロール対を備え、
前記上ロール対は圧延機中心に対して左右対称な上左ロール及び上右ロールからなり、
前記下ロール対は圧延機中心に対して左右対称な下左ロール及び下右ロールからなり、
前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールのロール軸は、圧延時に当該各ロールが当接する前記フランジ対応部の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜して構成され、
前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは、
エッジング圧延において被圧延材のウェブ対応部の一部に円周面が当接される拘束ロールと、
エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の先端部に円周面が当接されるフランジ圧下ロールと、
エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の外側面の一部に当接される鍔部ロールと、を同一の駆動軸に支持された構成にて備え、
当該上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは、前記拘束ロールの側面、前記フランジ圧下ロールの円周面及び前記鍔部ロールの側面の３つのロールによって被圧延材のフランジ対応部を囲う略袋孔形状に構成されることを特徴とする、エッジャー圧延機。
【請求項２】
前記拘束ロールと前記フランジ圧下ロールは一体的に構成され、
前記フランジ圧下ロール及び前記鍔部ロールは同一の第１駆動中心軸を中心として回動自在に構成され、
前記拘束ロールは前記第１駆動中心軸とは異なる第２駆動中心軸を中心として回動自在に構成され、
前記鍔部ロールは前記駆動軸に沿って位置を変更自在に構成されることを特徴とする、請求項１に記載のエッジャー圧延機。
【請求項３】
前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは片持ち式ロールであり、
各ロールにおいては前記駆動軸の先端から順に拘束ロール、フランジ圧下ロール、鍔部ロールが位置することを特徴とする、請求項１又は２に記載のエッジャー圧延機。
【請求項４】
前記拘束ロールの内部には、前記駆動軸に軸受を介して回動自在且つ任意の位置で固定可能な偏心リングが設けられ、
前記偏心リングは、偏心リング位置設定装置によってその位置を変更自在に構成され、前記拘束リングの中心軸である第２駆動中心軸及び当該拘束リングの孔深さは、前記偏心リングの位置に応じて変更されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のエッジャー圧延機。
【請求項５】
エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の先端部側面に対向する前記拘束ロール及び／又は前記鍔部ロールの側面部は、前記フランジ対応部の先端部に向かうにつれて当該先端部側面との距離が近接するテーパー形状を有することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載のエッジャー圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＨ形鋼等のフランジを有する形鋼の圧延装置及びエッジャー圧延機に関し、詳しくは、幅寸法が広範囲にわたる被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形を施すための偏心リング型エッジャー圧延機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、圧延にて製造されている形鋼は、品種、サイズの数が非常に多いのが特徴であり、需要家ニーズの多様化に伴い、更に多品種、多サイズ化の傾向が強まりつつある。例えばＨ形鋼のサイズに関して言えば、ウェブ及びフランジの板厚寸法のみならず、ウェブ内法（（ウェブ高さ−２×フランジ厚）で示されるウェブ幅寸法）、フランジ片幅（（フランジ幅−ウェブ厚）／２で示されるフランジ片側分の幅長さ）が異なる様々な製品が製造される。このうちフランジ片幅寸法が異なる様々なＨ形鋼を、圧延ロールを組み替えることなく高い能率と寸法精度で製造するために、所定の寸法の被圧延材のフランジに対して幅圧下や端面の鍛錬と整形を施すエッジャー圧延機が用いられる。
【０００３】
フランジを有する形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブ等の素材を粗圧延機によって粗形材（所謂ドッグボーン形状の被圧延材）に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によって形鋼製品が造形される。なお、前記中間ユニバーサル圧延機・前記エッジャー圧延機と前記仕上ユニバーサル圧延機の間に斜行ロール圧延機（スキューロール圧延機）を配置し、当該斜行ロール圧延機により被圧延材のウェブ内法を所定の寸法に拡幅・整形する場合もある。
【０００４】
上述したように、エッジャー圧延機においては、被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施されるが、エッジャー圧延機の上下ロール（所謂エッジングロール）を組み替えることなく、フランジ片幅が異なる形鋼製品を高い寸法精度で安定して良好に圧延するために様々な技術が創案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、エッジングロールの作動面から軸方向に近接した外周面に、軸受を介して偏心リングを回動自在に設け、偏心リングの外周面に当該偏心リングの外形円と同心に軸受を介してウェブ拘束リングロールを回動自在に設けたエッジャー圧延機の構成が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、偏心スリーブを駆動軸に設け、ウェブ拘束リングロールの外側面幅を被圧延材のフランジ片幅より大きく形成することにより、被圧延材のフランジの内側にウェブ拘束リングロールの内周面と偏心スリーブとの摺動面が位置している構成を回避し、各ロール部材の間隙にスケール、冷却水、粉塵等が進入するのを防止する技術が開示されている。なお、この特許文献２は上記特許文献１の改良発明である。
【０００７】
また、特許文献３には、エッジングロールについて偏心リングに対して相対的軸方向位置の微調整を可能にし、フランジ内側面全体にウェブ拘束リングロールと偏心リングが当接するような構成とし、被圧延材が遊動してしまうといった問題を回避して、フランジの座屈を防止し、フランジ（特に先端部）の形状を正常にする技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、エッジャー圧延機を４ロールユニバーサル型とし、エッジャー圧延時に竪ロールによって被圧延材のフランジ外側部を拘束し、フランジ倒れを起こさないような状態でフランジの幅圧下を実施する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平５−３２１２８号公報
【特許文献２】特公平７−４１２９４号公報
【特許文献３】特開昭６３−６０００８号公報
【特許文献４】特開平９−１０８７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の技術では、被圧延材のフランジ外側部を拘束しておらず、フランジ幅圧下が大きい場合には、フランジ部が座屈・転倒してしまう恐れがある。フランジ部が座屈・転倒してしまうと、エッジャー圧延のフランジ幅圧下効率が低下したり（例えば、幅圧下しても後続のユニバーサル圧延パスで板厚圧下を加えると元に戻るといった現象）、ウェブ中心位置精度やフランジ幅精度が低下してしまう。特に、被圧延材の尾端部は周囲からの拘束が弱いため、尾端抜け時にフランジ部の座屈・転倒が生じやすく、このような問題が生じやすい。
【００１１】
また、上記特許文献４に記載の技術では、エッジャー圧延の際にフランジ部の先端近傍が板厚方向に拘束されていないため、エッジャー圧延によりフランジ部の先端がバルジング（膨れ出し）を起こしたり、噛み出しが生じてしまう。これにより、ウェブ中心位置精度やフランジ幅精度が低下してしまう。
【００１２】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、フランジを有する形鋼を圧延するエッジャー圧延機において、被圧延材のフランジ部に対し幅圧下や端面の鍛錬や整形を施す際に、当該フランジ部の座屈・転倒といった形状不良を回避し、特にフランジ幅精度とウェブ中心位置精度の高い形鋼製品を製造することが可能なフランジを有する形鋼の圧延装置及びエッジャー圧延機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、フランジを有する形鋼の製造において、被圧延材のフランジ対応部の先端部を鍛錬・圧下するエッジャー圧延機であって、ピッチラインに対して上下対称な上ロール対及び下ロール対を備え、前記上ロール対は圧延機中心に対して左右対称な上左ロール及び上右ロールからなり、前記下ロール対は圧延機中心に対して左右対称な下左ロール及び下右ロールからなり、前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールのロール軸は、圧延時に当該各ロールが当接する前記フランジ対応部の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜して構成され、前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは、エッジング圧延において被圧延材のウェブ対応部の一部に円周面が当接される拘束ロールと、エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の先端部に円周面が当接されるフランジ圧下ロールと、エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の外側面の一部に当接される鍔部ロールと、を同一の駆動軸に支持された構成にて備え、当該上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは、前記拘束ロールの側面、前記フランジ圧下ロールの円周面及び前記鍔部ロールの側面の３つのロールによって被圧延材のフランジ対応部を囲う略袋孔形状に構成されることを特徴とする、エッジャー圧延機が提供される。
【００１４】
前記拘束ロールと前記フランジ圧下ロールは一体的に構成され、前記フランジ圧下ロール及び前記鍔部ロールは同一の第１駆動中心軸を中心として回動自在に構成され、前記拘束ロールは前記第１駆動中心軸とは異なる第２駆動中心軸を中心として回動自在に構成され、前記鍔部ロールは前記駆動軸に沿って位置を変更自在に構成されても良い。
【００１５】
前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールは片持ち式ロールであり、
各ロールにおいては前記駆動軸の先端から順に拘束ロール、フランジ圧下ロール、鍔部ロールが位置しても良い。
【００１６】
前記拘束ロールの内部には、前記駆動軸に軸受を介して回動自在且つ任意の位置で固定可能な偏心リングが設けられ、前記偏心リングは、偏心リング位置設定装置によってその位置を変更自在に構成され、前記拘束リングの中心軸である第２駆動中心軸及び当該拘束リングの孔深さは、前記偏心リングの位置に応じて変更されても良い。
【００１７】
エッジング圧延において被圧延材のフランジ対応部の先端部側面に対向する前記拘束ロール及び／又は前記鍔部ロールの側面部は、前記フランジ対応部の先端部に向かうにつれて当該先端部側面との距離が近接するテーパー形状を有しても良い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フランジを有する形鋼を圧延するエッジャー圧延機において、被圧延材のフランジ部に対し幅圧下や端面の鍛錬や整形を施す際に、当該フランジ部の座屈・転倒といった形状不良を回避し、特にフランジ幅精度とウェブ中心位置精度の高い形鋼製品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ｈ形鋼の製造ラインについての説明図である。
【図２】中間圧延工程を行う中間ユニバーサル圧延機及びエッジャー圧延機の概略断面図であり、（ａ）は中間ユニバーサル圧延機の概略断面図、（ｂ）はエッジャー圧延機の概略断面図を示している。
【図３】拡幅圧延を行う斜行ロール圧延機の概略断面図であり、（ａ）は概略上面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図４】仕上圧延を行う仕上ユニバーサル圧延機の概略断面図である。
【図５】エッジャー圧延機の構造を示す概略断面図であり、（ａ）は正面断面図を示し、（ｂ）は個別のロールの軸方向から見た断面図を示している。
【図６】拘束ロール及び鍔部ロールの側面部の形状をフランジ対応部の先端部に向かうにつれて各側面部とフランジ対応部の側面との距離が近接するような形状とした場合の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、本実施の形態では、フランジを有する形鋼の一例としてＨ形鋼を挙げて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１を含むＨ形鋼の製造ラインＬについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＬには上流側から順に、加熱炉３、粗圧延機４、中間ユニバーサル圧延機５、斜行ロール圧延機７、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。中間ユニバーサル圧延機５に近接してエッジャー圧延機９が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインＬにおける鋼材を、総称して「被圧延材」と記載し、各図において適宜その形状を斜線を用いて図示する場合がある。
【００２２】
製造ラインＬでは、加熱炉３から出てきた例えばスラブ１１等の被圧延材は粗圧延機４によって粗圧延され、次いで、中間ユニバーサル圧延機５において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機９によって被圧延材のフランジ対応部１２の先端部に対して圧下が施される。通常の場合、粗圧延機４のロールには４〜６個程度の孔型が刻設されており、これらを経由して１０数パス程度のリバース圧延でＨ形粗形材１３が造形され、該Ｈ形粗形材１３を前記中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、通常７〜１０数パスの圧下が加えられ、第１中間材１４が造形される。そして中間圧延後の第１中間材１４は斜行ロール圧延機７においてウェブ対応部１０の幅（ウェブ高さ）が所定の値となるように拡幅圧延され、第２中間材１５が造形される。そして拡幅圧延された第２中間材１５は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。
【００２３】
以下では、図１に示した各圧延機における被圧延材の圧延について図面を参照して説明する。なお、加熱炉３及び粗圧延機４については従来より形鋼の製造に用いられているものと同一であり、その構成は既知であるため本明細書では説明を省略する。
【００２４】
図２は中間圧延工程を行う中間ユニバーサル圧延機５及びエッジャー圧延機９の概略断面図であり、（ａ）は中間ユニバーサル圧延機５の概略断面図、（ｂ）はエッジャー圧延機９の概略断面図をそれぞれ示している。なお、いずれの断面図においても略Ｈ形形状の被圧延材を圧下している時の様子を図示しており、ここでの被圧延材では、製品でウェブとなる部分をウェブ対応部１０、製品でフランジとなる部分をフランジ対応部１２とする。また、図２（ｂ）に示すエッジャー圧延機９の構成は概略的なものであり、本実施の形態に係るエッジャー圧延機の詳細な構成については図面を参照して後述する。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、中間ユニバーサル圧延機５には、上下一対の水平ロール３０、３１と、左右一対の竪ロール３４、３５が備えられている。水平ロール３０、３１は上下方向からウェブ対応部１０を圧下し、竪ロール３４、３５はフランジ対応部１２を外側から圧下する。ここで、水平ロール３０、３１の周面における左右両端（計４箇所）には、凹部３８が形成されている。中間ユニバーサル圧延機５による圧延では、凹部３８が形成されていることにより、左右からの竪ロール３４、３５によるフランジ対応部１２の圧下に伴って、フランジ対応部１２からウェブ対応部１０に向かってメタルが流れ込み、該メタルが前記凹部３８に流入することにより、被圧延材のウェブ対応部１０の両端部に与肉部４０を形成することが可能となっている。
【００２６】
また、図２（ｂ）に示すように、エッジャー圧延機９による圧延では、ウェブ対応部１０の板厚を圧下しない状態で軽く拘束した状態で上ロール９ａと下ロール９ｂによってフランジ対応部１２の先端部に対する圧下が行われ、フランジ対応部１２に対し幅圧下や端面の鍛錬と整形を施し、略平面形状とする成形（いわゆるエッジング圧延）が行われる。
【００２７】
図３は拡幅圧延を行う斜行ロール圧延機７の概略断面図であり、図３（ａ）は概略上面図、図３（ｂ）は概略正面図である。図３に示すように、斜行ロール圧延機７には、左右一対ずつの上斜行ロール５０、５１と下斜行ロール５４、５５が備えられている。これら上斜行ロール５０、５１及び下斜行ロール５４、５５のロール軸Ｏはその軸芯が圧延方向に水平な面と圧延方向に垂直な面に対してそれぞれ所定の角度β及びαだけ傾斜した構成となっている。このロール軸の傾斜角度は所定の範囲内で任意に変更可能であり、その傾斜角度α、βとロール設定幅ＷＳによって拡幅圧延工程でのウェブ対応部１０の拡幅量が決定される。斜行ロール圧延機７では、上斜行ロール５０、５１及び下斜行ロール５４、５５の外側面が被圧延材のフランジ対応部１２の内側面を外側方向に押圧しながら、ウェブ対応部１０の両端部近傍の与肉部４０が圧下されることにより、ウェブ対応部１０が所定の幅まで拡幅される。
【００２８】
また、図４は仕上圧延を行う仕上ユニバーサル圧延機８の概略断面図である。図４に示すように、仕上ユニバーサル圧延機８には、上下一対の胴幅可変水平ロール６０、６１と、左右一対の竪ロール６４、６５が備えられている。胴幅可変水平ロール６０、６１は、それぞれ左右一対のロール部分６０ａ、６０ｂと６１ａ、６１ｂから構成されている。ロール部分６０ａと６０ｂで構成されるロール胴幅と、ロール部分６１ａと６１ｂで構成されるロール胴幅は通常いずれもＷで等しい状態で圧延が行われる。このロール部分６０ａと６０ｂ（６１ａと６１ｂ）で構成されるロール胴幅Ｗは各ロール部分６０ａ、６０ｂ（６１ａ、６１ｂ）を水平方向に移動させることで自在に変更することが可能となっている。
【００２９】
次に、エッジャー圧延機９の詳細な構成について図面を参照して説明する。図５は、エッジャー圧延機９の構造を示す概略断面図であり、（ａ）は正面断面図を示し、（ｂ）は個別のロールの軸方向から見た断面図を示している。図５に示すように、エッジャー圧延機９は上ロール対９ａと下ロール対９ｂから構成されている。更に、上ロール対９ａ、下ロール対９ｂ共に左右の片持ち式の一対のロールから構成され、図示する上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２から構成されている。即ち、エッジャー圧延機９のロールは、ピッチラインＰＬに対して上下対称、且つ、左右対称に上下一対ならびに左右一対に設けられた４つの片持ち式のロールから構成されており、各ロールはフランジ対応部１２の４箇所の先端部にそれぞれ対応している。以下では、４箇所に存在する片持ち式ロールのうち、一例として、下右ロール９ｂ２について図面を参照してその構成を説明する。なお、４つの片持ち式ロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）は基本的に同じ構造であり、ロール軸の方向が対応する被圧延材の部位に応じて異なっているのみであるため、ここでは、その他３箇所のロールについては詳細な図示・説明を省略する。
【００３０】
下右ロール９ｂ２は、駆動軸８２に支持され、当該駆動軸８２を軸として図示しない駆動部によって駆動する。また、下右ロール９ｂ２は主に３つのロールによって構成されており、下左ロール９ｂ１に対向する側から順に、拘束ロール８０、フランジ圧下ロール８８、鍔部ロール９０が配置されている。これらフランジ圧下ロール８８、鍔部ロール９０は駆動軸８２の中心軸である第１駆動中心軸Ａ１を同心として配置されているが、拘束ロール８０は内部に偏心リング８５を備えており、拘束ロール８０の回転中心は、上記第１駆動中心軸Ａ１とは異なる第２駆動中心軸Ａ２である。なお、この第２駆動中心軸Ａ２は偏心リング８５の外形円の中心に該当する。また、拘束ロール８０とフランジ圧下ロール８８は一体的に構成され、鍔部ロール９０は駆動軸８２に対してスプライン構造９２を用いて嵌合されている。
【００３１】
ここで、図５（ａ）に示すように、エッジャー圧延機９においてエッジング圧延される被圧延材のフランジ対応部１２は所定の角度γだけ傾斜した状態である。これは中間ユニバーサル圧延機５においてテーパー形状を有する上下ロールによって圧延が行われることに起因するものであり、フランジ対応部１２は従来よりこのような傾斜を有する形状で圧延されることが知られている。なお、通常のＨ形鋼の製造においてこの角度γは例えば３°〜８°程度である。
【００３２】
本実施の形態に係る構成では、上記事情に鑑み、駆動軸８２は水平方向に対して上記フランジ対応部１２の傾斜角度γと同じ角度γだけ傾斜して構成されている。なお、上記４つのロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）のロール軸は全てこの傾斜角度γだけ傾斜して構成され、各ロールの軸傾斜方向は、図示のように、フランジ対応部１２の先端部の傾斜に合わせたものとなっている。このため、ロールが回転すると各ロールの各部位は、ロール軸に直角な方向、即ち、この場合フランジ対応部１２の内側面又は外側面に沿って平行に動く。
【００３３】
仮に上記４つのロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）のロール軸を水平方向とした場合、各ロールの各部位はロール軸に直角な方向、即ちこの場合鉛直方向に動く。被圧延材のフランジ対応部１２が鉛直方向に対して傾斜角度γでもって傾斜しているために、各ロールを被圧延材に対して当接させる際に、例えば鍔部ロール９０がフランジ対応部１２の先端部に接触してしまい、圧延できない。このため、上述したように各ロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）のロール軸はフランジ対応部１２の傾斜角度γと同じ角度γだけ傾斜して構成される必要がある。
【００３４】
また、各ロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）のロール軸をフランジ対応部１２の傾斜角度γと同じ角度γだけ傾斜して構成することで、エッジング圧延時に拘束ロール８０の外側面をフランジ対応部１２の内側面と隙間無く当接させて座屈・転倒のない効率的な圧延を実施することが可能となる。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、拘束ロール８０は、その円周面がウェブ対応部１０に当接し、側面の一方の面（外側面）がフランジ対応部１２の内側面に当接するように設定される。この拘束ロール８０においては、偏心リング８５が駆動軸８２の周囲を囲うように設けられ、偏心リング８５と駆動軸８２との間及び偏心リング８５と拘束ロール８０との間には軸受としてのベアリング８４が設けられている。また、偏心リング８５は、図示しない偏心リング位置設定装置によってその設定位置を自在に変更可能なように構成されており、図５（ｂ）に示す偏心角度θ（鉛直軸からの偏心角度θ）を変更することで拘束ロール８０のロールフランジ片幅（即ち、拘束ロール８０の孔深さ）ｄを所望の長さとして固定することができる。
【００３６】
また、フランジ圧下ロール８８は、その円周面がフランジ対応部１２の先端部に当接するように構成される。フランジ圧下ロール８８は駆動軸８２に支持されて駆動する。
また、鍔部ロール９０は図示しない鍔位置設定機構によりスプライン構造９２に沿って駆動軸８２の軸方向に自在に移動可能に構成され、フランジ対応部１２の厚みの変化に応じて移動する。この鍔部ロール９０は、その一方の側面がフランジ対応部１２の外側面の一部（フランジ先端部近傍の一部）に当接するような位置に設定される。
このようなロール構成により、本実施の形態に係るエッジャー圧延機９では、拘束ロール８０の側面、フランジ圧下ロール８８の円周面及び鍔部ロール９０の側面の３つのロールによってフランジ対応部１２を囲う略袋孔形状にロールが構成される。エッジャー圧延機９においては、フランジ対応部１２がこの略袋孔形状に構成されたロールによってエッジング圧延される。
【００３７】
また、上ロール対９ａと下ロール対９ｂとの間のロール隙は、被圧延材のウェブ対応部１０の厚みの変化に応じて変更可能に構成され、更に、左右のロール間隔（上左ロール９ａ１と上右ロール９ａ２とのロール間隔、下左ロール９ｂ１と下右ロール９ｂ２とのロール間隔）は、ウェブ対応部１０の内法の変化に応じて変更可能に構成されている。このため、拘束ロール８０の上下ロール隙はウェブ対応部１０の厚みに応じて好適に調整することができる。また、拘束ロール８０の左右ロール間隔もウェブ対応部１０の内法に応じて好適に調整することができる。
【００３８】
以上、図５を参照して説明したように構成されるエッジャー圧延機９では、被圧延材のウェブ対応部１０の厚みの変化や内法の変化に応じて上下ロール隙や左右ロール間隔を好適に調整してエッジング圧延を行うことができる。
また、フランジ対応部１２の４箇所の先端部それぞれに対応して片持ち式のロール（上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２）が設けられている。これらの各ロールは上述したように拘束ロール８０、フランジ圧下ロール８８及び鍔部ロール９０の３つのロールから構成されており、拘束ロール８０のロールフランジ片幅ｄはフランジ対応部１２の片幅に応じて好適に設定され、鍔部ロール９０の位置はフランジ対応部１２の厚みに応じて好適に設定される。これにより、拘束ロール８０の側面、フランジ圧下ロール８８の円周面及び鍔部ロール９０の側面の３つのロールによってフランジ対応部１２を囲う略袋孔形状となるようなロールが構成され、フランジ対応部１２の先端部のエッジング圧延が好適な条件で実施される。即ち、エッジャー圧延機９においてフランジ対応部１２に対し幅圧下や端面の鍛錬や整形を施す際に、フランジ対応部１２の座屈・転倒といった形状不良を回避することができ、従来に比べフランジ幅精度とウェブ中心位置精度の高い形鋼製品を製造することが可能となる。
【００３９】
また、拘束ロール８０のロールフランジ片幅ｄはフランジ対応部１２の片幅に応じて好適に設定され、鍔部ロール９０の位置はフランジ対応部１２の厚みに応じて好適に設定されることから、種々のサイズの被圧延材に対して効率的なエッジング圧延を実施でき、複数種の形鋼製品を製造する際に、本実施の形態に係るエッジャー圧延機９を適用することで、ロール組み替え等を実施することなく、フランジ幅精度とウェブ中心位置精度の向上を実現させることが可能となる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４１】
上記実施の形態においては、拘束ロール８０や鍔部ロール９０の側面部の形状について言及していない。これら拘束ロール８０や鍔部ロール９０の側面部の形状は、フランジ対応部１２の先端部に向かうにつれて各側面部とフランジ対応部１２の側面との距離が近接するような形状（いわゆるテーパー形状）に構成されても良い。図６は、拘束ロール８０及び鍔部ロール９０の側面部の形状をフランジ対応部１２の先端部に向かうにつれて各側面部とフランジ対応部１２の側面との距離が近接するような形状とした場合の概略説明図であり、一例として下右ロール９ｂ２を拡大したものである。なお、各構成要素については、上記実施の形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
図６に示すように、拘束ロール８０のフランジ対応部１２に対向する側面部は、フランジ対応部１２の先端部に向かうにつれて当該側面部とフランジ対応部１２の側面との距離が近接するように構成されている。即ち、エッジング圧延時に拘束ロール８０とフランジ対応部１２との間に形成される空間９６ａは、フランジ対応部１２の先端に向かう程狭くなるように構成される。同様に、鍔部ロール９０とフランジ対応部１２との間に形成される空間９６ｂも、フランジ対応部１２の先端に向かう程狭くなるように、鍔部ロール９０の側面部が構成される。
【００４３】
このように拘束ロール８０及び鍔部ロール９０の側面部の形状を設定することで、エッジング圧延開始時に拘束ロール８０及び鍔部ロール９０の側面部とフランジ対応部１２の側面とが面接触し、その摩擦によってフランジ対応部１２の側面において疵等が生じてしまうといった形状不良を回避させることが可能となる。
なお、このような形状は拘束ロール８０の側面のみに適用されても良く、鍔部ロール９０の側面のみに適用されても良く、更には両方の側面について適用されても良い。
【００４４】
また、上記実施の形態においては、エッジャー圧延機９のロールは、上左ロール９ａ１、上右ロール９ａ２、下左ロール９ｂ１、下右ロール９ｂ２の４つのロールから構成されており、それぞれのロールは、駆動軸が一方から支持される片持ち式ロールであるとして説明している。しかしながら、これら４つのロールは必ずしも片持ち式でなくとも良く、駆動軸が両側から支持される構成でも良い。但し、実施の形態で説明したように、上記４つのロールのロール軸は所定の角度γだけ所定方向に傾斜している必要がある。
【００４５】
また、上記実施の形態ではフランジを有する形鋼製品としてＨ形鋼を例示して説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。即ち、左右のフランジと、そのフランジを連結するウェブを有する形鋼製品に対して本発明を適用することが可能であり、例えばＩ型鋼や溝形鋼等の製品にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、例えばＨ形鋼等のフランジを有する形鋼の圧延装置及びエッジャー圧延機に適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１…圧延設備
３…加熱炉
４…粗圧延機
５…中間ユニバーサル圧延機
７…斜行ロール圧延機
８…仕上ユニバーサル圧延機
９…エッジャー圧延機
９ａ…エッジャー圧延機の上ロール
９ａ１…上左ロール
９ａ２…上右ロール
９ｂ…エッジャー圧延機の下ロール
９ｂ１…下左ロール
９ｂ２…下右ロール
１０…ウェブ対応部
１１…スラブ
１２…フランジ対応部
１３…Ｈ形粗形材
１４…第１中間材（中間ユニバーサル圧延機で造形された直後）
１５…第２中間材（斜行ロール圧延機でウェブ内幅を拡幅した直後）
１６…Ｈ形鋼製品
３０、３１…中間ユニバーサル圧延機の水平ロール
３４、３５…中間ユニバーサル圧延機の竪ロール
３８…中間ユニバーサルの水平ロールの周面左右両端に設けた凹部
４０…与肉部
５０、５１…上斜行ロール
５４、５５…下斜行ロール
６０、６１…仕上ユニバーサル圧延機の胴幅可変水平ロール
６０ａ、６０ｂ…胴幅可変上水平ロールの左右対
６１ａ、６１ｂ…胴幅可変下水平ロールの左右対
６４、６５…仕上ユニバーサル圧延機の竪ロール
８０…拘束ロール
８２…駆動軸
８４…ベアリング（軸受）
８５…偏心リング
８８…フランジ圧下ロール
９０…鍔部ロール
９２…スプライン構造
Ａ１…第１駆動中心軸
Ａ２…第２駆動中心軸
ＰＬ…ピッチライン
γ…フランジ対応部の傾斜角度
【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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