(57)【要約】【課題】ロール曲げモーメントに反作用する曲げモーメントをロールに案内できるように、より簡単で僅かな費用形式で出来るだけ僅かな要素により可能となる前記種類のロールスタンドを開発させること。【解決手段】この発明は、ロール（１）の軸方向の端面領域に配置されて且つそれぞれ一つの中心面（Ｍw ）を有する二つの据付け部材（２、３）に支持されていて回転軸線（ａ）を有する少なくとも一つのロール（１）を備えて、ロールが少なくとも一つの設置要素（４）により圧延品の搬送方向（Ｆ）に垂直な方向に設置され得るロールスタンドに関する。この発明によると、簡単な方法で付加的手段無しにロール曲げモーメントに逆に作用する曲げモーメントをロールに導入できるために、各据付け部材（２、３）が曲げレバー（５、６）と接続されていて、設置要素（４）はその設置力が曲げレバー（５、６）の据付け部材（２、３）の中心面（ＭE ）から遠く離れた箇所（Ｇ）に且つこれら曲げレバーを介して据付け部材（２、３）に案内される。
2010528868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール（１）の軸方向の端面領域に配置されて且つそれぞれ一つの中心面（ＭE ）を有する二つの据付け部材（２、３）に支持されていて回転軸線（ａ）を有する少なくとも一つのロール（１）を備えて、ロール（１）が少なくとも一つの設置要素（４）により圧延品の搬送方向（Ｆ）に垂直な方向に設置され得るロールスタンドにおいて、各据付け部材（２、３）が曲げレバー（５、６）と接続されていて、設置要素（４）はその設置力が曲げレバー（５、６）の据付け部材（２、３）の中心面（ＭE ）から遠く離れた箇所（Ｇ）に且つこれら曲げレバーを介して据付け部材（２、３）に案内されるように配置されていることを特徴とするロールスタンド。
【請求項２】
据付け部材（２、３）の間の中心に配置されている唯一の設置要素（４）が存在することを特徴とする請求項１に記載のロールスタンド。
【請求項３】
二つの設置要素（４）は、二つの継手（８、９）を介してそれぞれに一つの曲げレバー（５、６）と接続されている横木（７）に作用することを特徴とする請求項２に記載のロールスタンド。
【請求項４】
ロール（１）の中心面（Ｍw ）に対して鏡対称に配置されている二つの設置要素（４）が存在することを特徴とする請求項１に記載のロールスタンド。
【請求項５】
設置要素（４）が二つの継手（８、９）を介してそれぞれに一つの曲げレバー（５、６）と接続されていることを特徴とする請求項４に記載のロールスタンド。
【請求項６】
両継手（８、９）が一つの横木（７）を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項５に記載のロールスタンド。
【請求項７】
少なくとも一つの設置要素（４）が油圧式ピストンシリンダシステムであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロールスタンド。
【請求項８】
少なくとも一つの設置要素（４）がロールスタンドの固定式横上部（１０）に支持されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のロールスタンド。
【請求項９】
据付け部材（２、３）と曲げレバー（５、６）を含めたロール（１）が圧延品の搬送方向（Ｆ）に垂直な方向にロールスタンドの二つの側面（１１、１２）の間のロールスタンド内で移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のロールスタンド。
【請求項１０】
曲げレバー（５、６）が据付け部材（２、３）を横で取り囲み、側面（１１、１２）に対して滑り面（１３、１４）を形成することを特徴とする請求項９に記載のロールスタンド。
【請求項１１】
曲げレバー（５、６）と据付け部材（２、３）の間には、曲げレバー（５、６）から据付け部材（２、３）へトルクを案内するのに適している手段（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のロールスタンド。
【請求項１２】
手段（１５）はロール（１）の回転軸線（ａ）の方向に延びている溝ばね結合部（１３）によって形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のロールスタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロールの軸方向の端面領域に配置されて且つそれぞれ一つの中心面を有する二つの据付け部材に支持されていて回転軸線を有する少なくとも一つのロールを備えるロールスタンドに関し、ロールが少なくとも一つの設置要素により圧延品の搬送方向に垂直な方向に設置され得る。
【背景技術】
【０００２】
金属品の圧延の際に、ロール隙間の最も正確な調整と維持が決定的意義をもたらし、これにより圧延品の端幾何学が決定されるからである。圧延力によってその間にロールの撓みを生じ、これが作業ロール及びロールスタンドの中間支持ロールに適用される。平鋼の圧延の際の古典的問題の一つは、ロールセットの力条件付き撓みであり、それがストリップ形状によって決定された理想形状からロール隙間形状の多少の偏差とそれにより不平滑性を生じる。これを補償させるために、異なった原理に基づく種々の解決手段が開発されていた。                                                                          
【０００３】
ドイツ特許出願公開第２４２８８２３号明細書（特許文献１）は、スピンドルが二つのキャロット状に形成されたシェル要素上に移動されることにより、曲げモーメントが両ロール据付け部材上に伝達され得るスピンドルシステムを記載する。これによりロール据付け部材には、曲げモーメントが案内されていて、その曲げモーメントがロールの撓みにより生じる曲げモーメントに反作用する。
【０００４】
ドイツ特許出願公開第２０３４４９０号明細書（特許文献２）には、据付け部材の中心面の外部に配置された追加ピストンシリンダユニットが記載されていて、そのユニットにより曲げ或いは傾斜モーメントがロールの曲げに反作用する据付け部材に案内され得る。  
【０００５】
ドイツ特許出願公開第１５２７６６２号明細書（特許文献３）には、ロールが圧延力条件付きに彎曲される曲げモーメントをロールの両据付け部材上に及ぼすベルクランク状フレームが記載されている。
【０００６】
非円筒状外形を備える軸方向移動自在中間ロールがドイツ特許出願公開第３０００１８７号明細書（特許文献４）とドイツ特許出願公開第２２０６９１２号明細書（特許文献５）による解決手段に記載されている。
【０００７】
機械式逆曲げ部を備える他の解決手段が米国特許第１８６０９３１号明細書（特許文献６）から知られている。
【０００８】
今日の圧延機構が通常には作業状態用の少なくとも一つの曲げシステムを有し、６ロールスタンドでは、しばしば中間空間ロール用の曲げシステムを有する。この場合に使用に到る原理は、横曲げ力とそれによる適切なロールにおける曲げモーメントの案内に基づいている。しかし、この場合、作用は種々の圧延品剛性と幅に基づいて圧延機構の異なった撓み状態を補償させるように、少なくとも奏しない。それ故に、追加的に異なった球状に切断されたロールが使用されるか、或いはロール移動式システム設けられている。この軸方向移動システムが内部荷重支承の原理或いは二つのロールの変更自在な均等球状性（所謂、連続可変クラウンＣＶＣシステム）に基づいて作動する。異なった球状ロールの使用は面倒である。さらに、移動システムが高価であり、特に内部荷重支承の場合には、スタンドの思いがけない旋回運動をもたらす。同じことが容易に交差するロールが作動する原理に適用される。
【０００９】
すべての予め知られた解決手段は、作業ロールの圧延力条件付き彎曲部に逆曲げモーメントを重ねるために、特殊な装置要素が使用されなければならないことが共通である。予め知られた解決手段は変換において対応して費用がかかり、部分的に制御技術的に困難である。    
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第２４２８８２３号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第２０３４４９０号明細書
【特許文献３】ドイツ特許出願公開第１５２７６６２号明細書
【特許文献４】ドイツ特許出願公開第３０００１８７号明細書
【特許文献５】ドイツ特許出願公開第２２０６９１２号明細書
【特許文献６】米国特許第１８６０９３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明の課題は、ロール曲げモーメントに反作用する曲げモーメントをロールに案内できるように、より簡単で僅かな費用形式で出来るだけ僅かな要素により可能となる前記種類のロールスタンドを開発させることである。
費用のかかる機構を放棄され得て、圧延力に由来するロールの曲げが出来るだけ良好に補償され得ることが確保される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題の解決手段は、この発明によって、各据付け部材が一つの曲げレバーと接続されていて、設置要素は、その設置力が曲げレバーの据付け部材中心面から離れた箇所ではこの曲げレバーを介して据付け部材上に案内されるように配置されることを特徴とする。  
【００１３】
この場合に、据付け部材間の中心に配置されている唯一の設置要素のみが存在する。この場合には、設置要素が二つの継手を介してそれぞれ一つの曲げレバーと接続されている横木に作用するように企図され得る。
【００１４】
選択的に、ロールの中心平面に対称的に配置されている二つの設置要素が存在するように企図され得る。これは、二つの継手を介してそれぞれ一つの曲げレバーと接続されている。この場合に、両継手が横木を介して互いに接続されている。
【００１５】
少なくとも一つの設置要素が好ましくは油圧ピストンシリンダシステムである。単数或いは複数の設置要素がロールスタンドの固定式横上部に支持され得る。
【００１６】
構造的に好ましい解決手段は、ロールが据付け部材と曲げレバーを含めて圧延品の搬送方向と垂直な方向にロールスタンドの二つの側壁間のロールスタンド内に移動自在に配置されている。この場合に、曲げレバーが据付け部材を横に囲み、側壁に対して滑り面を形成させる。
【００１７】
曲げレバーと据付け部材の間には、トルクを曲げレバーから据付け部材まで案内するのに適している手段が設けられている。この場合には、この発明の好ましい実施態様によると、ロールの回転軸線の方向に延びている溝ばね結合が使用されている。
【００１８】
ここで言及されたロールでは、二重スタンドの作業ロール或いは支持ロールが使用されている。
【００１９】
提案された解決手段は、ロールセットの圧延力条件付き撓みとそれと接続されたロール隙間幾何学の完成とで、圧延力によって自ら曲げモーメントがロール（特に支持ロールと作業ロール）に伝えられ、その曲げ作用がロールの圧延力条件付き撓みに反作用されていることにより、広範に回避されることに合せる。
【００２０】
この発明は、思いがけない圧延力条件付きロール変形を主としておよそ圧延力に依存せずに阻止し、それにより作用的平滑部分システムにおいて最小値である電位を有するスタンド原理に合せる。
【００２１】
それ故に、この発明の提案は、すべての予め知られた部分システムと組合せられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ロールスタンドの搬送方向に見て、ロールが設置要素によって設置される両据付け部材と曲げブリッジを含める作業ロールを概略的に示す。
【図２】二つの設置要素を備える装置の図１に対する選択的構成を示す。
【図３】図１による方向Ａから図１に基づく装置を示す。
【図４】力と幾何学量の記述を備える図１による装置用の機械式使用モデルを示す。
【図５】異なった値Ｓ／Ｌ用の比ｘ／Ｌによって比ｙ／ｙunkorrigiertの経過を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１には、二つの据付け部材２と３に公知の形式で支承されていて回転軸線ａを備える作業ロール１を有するロールスタンドが部分的に見られる。作業ロールは搬送方向Ｆに（図面平面に垂直に）圧延される図示されていない圧延品を圧延する。作業ロール１は油圧設置要素４によって圧延品に押圧される。圧延品との接触によるロール１の彎曲には、二つの曲げレバー５と６によって発生される逆曲げモーメントが重ねられる。両曲げレバー５と６が固定式に据付け部材２と３と接続されている。それら据付け部材は装置の中間領域で二つの継手箇所Ｇにおいて二つの継手８と９によって設置要素４が作用する横木７と接続されている。設置要素４がロールスタンドの横上部１０に支持される。
【００２４】
ロール長さがＬB を与えられて、両据付け部材２と３の中心面ＭE の間隔Ｌより小さい。据付け部材２と３に配置されていてロールジャーナルを支承する二つのロール軸受の間隔ｌが与えられている。配列は全体として対称的に、即ちロール１の中心面Ｍw に対して鏡像的である。
【００２５】
図２による解決手段は、ここで二つの設置要素４が使用されることにより、図１による解決手段と相違している。図１に対する実施例はここでそのほかに適切に適用される。
【００２６】
図３では、据付け部材２と３と曲げレバー５と６を含めるロール１が縦方向にロールスタンド内で移動自在に配置されているように、図１による断面Ａに見られる。このために、ロールスタンドはそれぞれ滑り面１３と１４を有する二つの側壁１１と１２を有するので、曲げレバー５と６がここに縦方向上下に案内できる。手段１５も、ここで溝ばね結合の形態で、それにより曲げモーメントが曲げレバー５と６から据付け部材２と３へ案内され得る。
【００２７】
理想的に、圧延力分布により負荷されたスタンドが同じ種類と形式に設置されていて、中心と同じ幅に、作業ロールに作用する圧延品のように設置されている。無論、回転するロールが一つの或いは複数の設置シリンダを通して中心に設置されていて、圧延力案内の箇所には、ロール支承部を備える据付け部材のみがある。
【００２８】
この解決手段は、理想的圧延力伝達、即ちロール外面に沿う基本原理を利用する目標を有する。設置されたロールと同じ種類で負荷されたロールは全体にも局部にも全く曲げモーメントを受けない。ロール軸線が真直ぐのままである。圧延力が据付け部材を介してのみ、ロール外面に沿って案内され得ない事実は、補償する戻し曲げモーメントが局部的ではなく、むしろ同様に据付け部材にのみロールに案内され得ることを意味する。この戻し曲げモーメントを発生させるために、設置シリンダ力が据付け部材或いはロール軸受上に中心に伝達されずに、むしろ、適した間隔に伝達される。それから生じるモーメントが十分に安定な機構によって据付け部材に案内されなければならない。
【００２９】
図１は中央設置シリンダを備えるこの種の配列を示す。しかし、設置力は、図２で二つの設置シリンダを備えて示されるように、複数のシリンダによって伝達され得る。据付け部材に対する荷重作用点の適したより良い間隔が存在し、据付け部材と曲げレバーの結合がモーメントを伝達できる。
【００３０】
構造的に、据付け部材と曲げレバーから成る組合せは、据付け部材がスタンド窓に楔固定されなく、引き続いてもはや設置するように移動され得ないように、構成される。さらに、支持ロールの交換性が保証されるにちがいない。ロールの移動は、例えば曲げレバーの側面が構成部材の外面を包囲し側面と圧延機構スタンドの間の運動が図３で見られるように、行われることにより、達成され得る。
【００３１】
理想的に、据付け部材は、補償する戻し曲げモーメントが他の力を重ねられた力対によって据付け部材に案内され、力対の作用線がおよそ半径方向ロール軸受の位置に一致して、ロール軸受へのモーメント負荷を大幅に回避させる。設置シリンダは一方では両曲げレバー（横木を含めて）から成る力伝達するブリッジに負荷され、他方では、設置シリンダが圧延機構の横上部に支持されている。同じ原理が非作用的に設置された通常の下ロールセットに適用され得て、設置シリンダが通過線設置によって或いは簡単に剛性圧力部材によって代えられ得る。スタンドの旋回が少なくとも中央設置シリンダの場合、特に適切に装備された平衡シリンダによって行われる。これは、この小さいシリンダの僅かなヒステリシスに基づいて精密な旋回を引き起こす。
【００３２】
次に、原理の作用態様は簡略化された配列に基づいて説明されて、図４で参照される。  
【００３３】
シリンダ設置力ＦA は、横木７の傍に両曲げレバー５と６を包囲する曲げブリッジの横木７上に中心に作用し、曲げレバー５と６と横木７の間の結合が継手８と９によって行われる。ロール１は丸い梁として簡略化されて長さにわたり一定横断面で図示され、中心に圧延処理から個別力ＦW で負荷される。
【００３４】
システムはこの簡略された表示では全く非対称とならずに、重量がないので、ロールの重量と設置を補償する平衡力ＦB1とＦB2が同じ零である。曲げレバー５と６とロール据付け部材２と３は一部材に要約され、最後に二つの構造部材への分割に、場合によってはより軽い構造的構成のみに用いられる。ロール据付け部材／曲げブリッジの結合がこの補充システムで簡単な固定軸受によって行われ、据付け部材内のその間隔がｌである。据付け部材中心（中心平面ＭE ）が軸受中心間隔Ｌを有し、それぞれの据付け部材中心からの継手８、９の間隔がＳである。戻し補償モーメントＭK は、次の式、
ＭK ＝１／２×ＦW ×Ｓ    により求められ、そしてＦB1＝ＦB2＝０のために、
ＭK ＝１／２×ＦA ×Ｓ    により求められる。  
【００３５】
軸受力ＦKaとＦKi（図４、左を参照）は、    ＦKa＝ＦA ／２（Ｓ／ｌ−１／２）    と      ＦKi＝ＦA ／２（Ｓ／ｌ＋１／２）  で生じる。
【００３６】
荷重下のスタンドのロールセットの変形における間隔の最大部分が外部ロール（通常には支持ロール）の撓みである。ロール曲げ線が圧延力ＦW ＝ＦA に基づいて、ロール曲げ線が補償モーメントＭK に基づいて、互いに重ねられるので、次の式が生じる：
ＦＬ3     ｘ  ┌                      ｘ2                           ┐    ｙ＝────────│１／４（１−４／３／───）−Ｓ／Ｌ（１−ｘ／Ｌ）  │          ４ＥＩ    Ｌ  └                      Ｌ2                           ┘                                                                                  このために、ｘ＜Ｌ／２で、走行座標ｘと撓みｙを備えて、                          Ｅはロール工作材の弾性係数であり、Ｉが面慣性モーメントである。
【００３７】
間隔Ｓ＝０では、中心に負荷されて関節に支承された支持体の公知の曲げ線が生じる。  
【００３８】
上記受動的且つ自動的に作用するシステムの補償ポテンシャルを明瞭にさせるために、ロールの上記曲げ線を各比に設定することが得策であり、その曲げ線が補償機構なしに次の比を与えた、即ち、                                                                                                        １−ｘ／Ｌ  
ｙ／ｙunkompensiert ＝１−４・Ｓ／Ｌ・─────────────  
１−４／３・ｘ2 ／Ｌ2 
【００３９】
この函数は間隔パラメータＳに依存して図５に図示されている。走行座標ｘ／Ｌ＝０が据付け部材中心（軸受中心位置、即ち中心平面ＭE ）を記載し、ｘ／Ｌ＝０．５がロール中心を特徴付ける。Ｓ／Ｌ＝０は、設置シリンダ力の力案内が据付け部材中心に、即ち曲げ作用なしに行われることを意味する。この状態は伝統的ロールスタンドに一致する。Ｓ／Ｌ＝０．５は、曲げレバーが最大長さ、即ち半軸受中心間隔を有し、それにより戻し曲げモーメントが最大であることを意味する。
【００４０】
図５は、この簡略化例として、広範な補償が軸受中心間隔Ｌのおよそ３０％の曲げレバー長さの際に予想すべきであることを示す。現実の、（例におけるように）故意に理想化されていない比のために、例えば段状に下げられたロールのように、他の最適レバー長さを予想すべきであるけれども、原理は同じままである。
【００４１】
上記で行われた説明と予想は、ロールセットの本質的変形部材が従来のスタンドと比較して約２０％或いは僅かに減少され得て、そのために作用的且つ機械式に費用のかかり、複雑な設置機構を設ける必要なしに、ロールスタンドが構成され得ることを確保する。
【００４２】
今日の四本スタンド（Quatrogerusten) では、ロール隙間幾何学を影響させるために、二つの作用機械式設置機構にロール隙間幾何学を影響させること、即ち作業ロール曲げシステムとロール移動システムが少なくとも通常である。両システムは近似的に同じ大きさの調整範囲を有する。上記原理に基づいて本質的ロールセット変形のなお２０％が生じるならば、現曲げシステムには、平滑制御のために従来のスタンドの際より本質的に大きい調整範囲が残留し、ここで曲げが圧延機構の基本調整のために大部分に行われなければならない。  
【００４３】
従って、この発明によるシステムは、好ましくはロール隙間に影響させる予め知られたシステムとの組合せでも使用する。これは、特に旋回させる平衡シリンダ、ロール曲げさせる作用調整シリンダ、ロール移動システム、ロール交差システムと熱作動システムに適用される。
【００４４】
無論、この発明の提案はすべてのスタンド種類に使用でき、即ち２、４と６個のロールスタンド並びに横ロール支持体を備えるスタンドに使用できる。
【００４５】
さらに、開発によると、作用制御用の変更可能なレバーＳ（即ち継手点Ｇの箇所）が使用され得る。
【００４６】
しかし、主利点は、この発明が一つの簡単なスタンド構造種類を可能とすることであり、ロールセットの圧延力条件付き変形が自動的に、外部援助なしに且つ正しく測定されて幅広く補償される特性を備える。同様に、伝統的構成態様では、明らかなより厚い支持ロール或いは費用のかかる作用平滑状態修正システムにより到達された。同じ構造大きさの伝統的スタンドと比較してなお２０％の残留変形を備える上記簡略された例では、ロールが７０％以上より厚くなって、この発明の機構と同様な行動を有する。これは適切な超過経費を伴うスタンドの巨大な拡大を生じた。
【符号の説明】
【００４７】
１．．．．．ロール（作業ロール）
２、３．．．．．据付け部材
４．．．．．設置要素  
５、６．．．．．曲げレバー
７．．．．．横木
８、９．．．．．継手
１０．．．．．横上部
１１、１２．．．．．側面
１３、１４．．．．．滑り面
１５．．．．．トルク（曲げモーメント）案内手段（溝ばね結合）
ａ．．．．．回転軸線
Ｆ．．．．．搬送方向
ＭE ．．．．据付け部材の中心面
Ｍw ．．．．ロールの中心面
Ｇ．．．．．据付け部材の中心面から遠く離れた箇所（継手の箇所）
【図１】
2010528868.tif 000003
【図２】
2010528868.tif 000004
【図３】
2010528868.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010528868.tif 000007
【国際調査報告】
2010528868.tif 000008
2010528868.tif 000009
2010528868.tif 000010
2010528868.tif 000011