(57)【要約】【課題】圧延ロールの軸方向の位置拘束を簡単に行えるようにし、圧延ロールのメンテナンスや交換の際の作業負担を軽減する。【解決手段】圧延機用クランプ装置１０は、ロールチョック１６の径方向両側部を押さえて当該ロールチョック１６の軸方向位置を拘束する一対のクランプ具２３と、この一対のクランプ具２３間に架設され、かつ長さ方向に伸縮することによって一対のクランプ具２３によるロールチョック１６の位置拘束とその解除とを行う締付具２４とを備える。この締付具２４は、一方のクランプ具２３側に接続される筒形状のシリンダ３５と、他方のクランプ具２３側に接続され、かつ前記シリンダ３５内に供給される流体の圧力によって前記シリンダ３５内を筒軸方向に摺動するピストン３６と、を備えたアクチュエータ部３２を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロールを回転自在に支持するロールチョックの径方向両側部を押さえて当該ロールチョックの軸方向位置を拘束する一対のクランプ具と、この一対のクランプ具間に架設され、かつ長さ方向に伸縮することによって一対のクランプ具によるロールチョックの位置拘束とその解除とを行う締付具とを備えている圧延機用クランプ装置であって、
前記締付具は、一方のクランプ具側に接続される筒形状のシリンダと、他方のクランプ具側に接続され、かつ前記シリンダ内に供給される流体の圧力によって前記シリンダ内を筒軸方向に摺動するピストンと、を備えたアクチュエータ部を有していることを特徴とする圧延機用クランプ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ部は、前記ロールチョックを位置拘束する方向へ前記クランプ具を動作させるために流体が供給される第１室と、前記ロールチョックの位置拘束を解除させる方向へ前記クランプ具を動作させるために流体が供給される第２室とを前記シリンダ内に備えた複動式である請求項１に記載の圧延機用クランプ装置。
【請求項３】
前記ピストンは、流体の圧力を受ける受圧面積が、前記第２室よりも前記第１室において大きく形成されている請求項２に記載の圧延機用クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延ロールの軸方向の位置を拘束する圧延機用クランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
線材等の条鋼を圧延する圧延装置においては、一対の圧延ロールの外周面に周方向に延びる凹溝が形成され、一対の圧延ロールの凹溝同士を合わせることで条鋼を通過させる孔型が形成されている。
ところが、一対の圧延ロールの位置が互いに軸方向にずれていると孔型内に段差が生じ、適切な断面形状の条鋼を圧延することが困難となる。そのため、圧延ロールの軸方向の位置を調整し、かつ所定の位置で位置決めした状態で固定するクランプ装置が従来から種々提案されている。
【０００３】
下記特許文献１には、一対の挟持部と１つのターンバックルとを備えたクランプ装置（カリバー合わせ装置）が開示されている。このクランプ装置の挟持部は、圧延ロールの軸端部を支持するロールチョックに設けられた一対の耳部を挟持するように構成されている。ターンバックルは、ナット部材と、このナット部材の両端部に螺合された２本のボルト部材とを備え、各ボルト部材の長さ方向外端部が各挟持部に連結されている。そして、このクランプ装置は、ナット部材を回してターンバックルを伸縮させることによって、挟持部に挟持されたロールチョックを軸方向に位置決めし、一対の圧延ロールの凹溝同士を位置合わせして適切な形状の孔型を形成するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平１−３３２１２号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載のクランプ装置は、圧延ロールの軸方向の位置決めを行うために人手によるターンバックルの操作、すなわち人手によってナット部材を回す操作が必要となる。このターンバックルのナット部材を回すには大型のスパナやハンマー等が必要であり、大きな操作力も必要となる。そのため、作業者の負担が非常に大きく、作業に長時間を要するという欠点がある。また、圧延ロールは定期的なメンテナンスや交換が必要であるため、その度に作業者に大きな負担を強いることになる。さらに、作業者ごとにナット部材の操作量にバラツキが生じやすくなるという欠点もある。
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、圧延ロールの位置決め（位置拘束）を簡単に行えるようにし、圧延ロールのメンテナンスや交換の際の作業負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧延ロールを回転自在に支持するロールチョックの径方向両側部を押さえて当該ロールチョックの軸方向位置を拘束する一対のクランプ具と、この一対のクランプ具間に架設され、かつ長さ方向に伸縮することによって一対のクランプ具によるロールチョックの位置拘束とその解除とを行う締付具とを備えている圧延機用クランプ装置であって、
前記締付具は、一方のクランプ具側に接続される筒形状のシリンダと、他方のクランプ具側に接続され、かつ前記シリンダ内に供給される流体の圧力によって前記シリンダ内を筒軸方向に摺動するピストンと、を備えたアクチュエータ部を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明の圧延機用クランプ装置は、締付具がシリンダとピストンとを備えたアクチュエータ部を有しているので、従来のように人手によってターンバックルのナット部材を回す作業を行わなくても、アクチュエータ部に対する流体の供給によって締付具を伸張又は収縮させることができる。そのため、ロールチョックの位置拘束又はその解除の作業を小さい作業負担で短時間に行うことができる。また、アクチュエータ部に対する流体の供給量を制御することで締付具の伸縮量を一定にし易くなり、作業者ごとの作業のバラツキを抑制することができる。
【０００９】
前記アクチュエータ部は、前記ロールチョックを位置拘束する方向へ前記クランプ具を動作させるために流体が供給される第１室と、前記ロールチョックの位置拘束を解除させる方向へ前記クランプ具を動作させるために流体が供給される第２室とを前記シリンダ内に備えた複動式であることが好ましい。
この構成によれば、ロールチョックの位置拘束を行う作業とその解除を行う作業との両方において流体の圧力を利用することができ、作業者の負担をより軽減することができる。
【００１０】
前記ピストンは、流体の圧力を受ける受圧面積が、前記第２室よりも前記第１室において大きく形成されていることが好ましい。
この構成によれば、ロールチョックの位置拘束を行うときにはより大きな力をクランプ具に与えて強固にロールチョックの位置拘束を行うことができる。また、ロールチョックの位置拘束を解除するときには、位置拘束に伴う反力がクランプ具や締付具に予め作用しているので、比較的小さな力をクランプ具に与えるだけで容易にロールチョックの位置拘束を解除することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧延ロールの位置拘束やその解除を簡単に行え、圧延ロールのメンテナンスや交換の際の作業負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧延機用クランプ装置を利用した圧延機の側面図である。
【図２】圧延機用クランプ装置の平面図である。
【図３】圧延機用クランプ装置を開放した状態を示す平面図である。
【図４】アクチュエータ部を拡大して示す正面図（片側断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る圧延機用クランプ装置１０を利用した圧延機１１の側面図である。この圧延機１１は、上下一対の圧延ロール１２と、各圧延ロール１２を支持するロールハウジング１３と、上下のロールハウジング１３を支持する支持フレーム１４とを備えている。上下の圧延ロール１２は、例えば直径１１００ｍｍとされ、それぞれの外周面には半楕円形状等の凹溝（図示略）が形成され、上下の圧延ロール１２の凹溝同士が合わせられることで線材などの条鋼を圧延するための孔型が形成されている。
【００１４】
圧延ロール１２の軸方向の端部はロールチョック１６により回転自在に支持され、このロールチョック１６がロールハウジング１３に取り付けられている。圧延ロール１２の軸方向一端部に設けられたロールチョック１６は、クランプ装置１０によって軸方向の位置が拘束された状態でロールハウジング１３に固定されている。
【００１５】
図２は、圧延機用クランプ装置１０の平面図である。以下の説明では、圧延ロール１２の軸方向に関して、図２の上側を軸方向内側、図２の下側を軸方向外側という。図２に示されるように、ロールハウジング１３には通孔１８が形成され、この通孔１８には軸方向に摺動可能にロールチョック１６が挿入されている。ロールチョック１６は筒形状に形成されており、その筒内には軸受１７を介して圧延ロール１２の端部１９が回転自在に支持されている。
【００１６】
ロールチョック１６の径方向両側には、径方向外方へ突出する一対の耳部２０が形成されている。この耳部２０にはロールハウジング１３側へ向けて軸方向内方へ突出する調整ボルト２１が螺合されており、この調整ボルト２１の先端がロールハウジング１３に凹状に形成された被当接面１３ａに当接されている。そして、耳部２０に対する調整ボルト２１の螺合量を調整することで、ロールハウジング１３に対するロールチョック１６及び圧延ロール１２の軸方向位置を調整することが可能となっている。
【００１７】
クランプ装置１０は、調整ボルト２１によって位置調整されたロールチョック１６の軸方向位置を拘束し、ロールハウジング１３に固定するものである。クランプ装置１０は、一対のクランプ具２３と、一対のクランプ具２３の間に架設される締付具２４とを備えている。一対のクランプ具２３は、ロールハウジング１３の軸方向外側面における通孔１８の径方向両側に設けられた支持部材２５に上下方向の支軸２６を介して回動可能に支持されている。
【００１８】
クランプ具２３は、ロールチョック１６の耳部２０を軸方向外側から押さえる押圧部２８と、この押圧部２８に対して略９０度の関係をもって突出する腕部２９とを有している。腕部２９の先端には、締付具２４の長さ方向の両端部が上下方向の支軸３０を介して回動可能に連結されている。また、図３に示されるように、一方のクランプ具２３の腕部２９と締付具２４の一端部との連結を解くことで、圧延ロール１２をロールハウジング１３から軸方向外側へ抜き取ることが可能となっている。
【００１９】
図２に示されるように、締付具２４は、アクチュエータ部３２と、このアクチュエータ部３２の両端に連結された２本のロッド部３３とを有している。各ロッド部３３の長さ方向の外端部は各クランプ具２３の腕部２９に連結されている。アクチュエータ部３２は、例えば、最大外径約２００ｍｍ、長さ約４４０ｍｍに形成され、ロッド部３３は、外径約６０ｍｍに形成されている。ただし、アクチュエータ部３２及びロッド部３３の寸法はこれに限定されるものではない。また、アクチュエータ部３２やロッド部３３は、窒化処理や硬質クロムメッキ等の表面処理が施されることによって耐蝕性向上や防錆が図られている。
【００２０】
図４は、アクチュエータ部３２を拡大して示す正面図（片側断面図）である。アクチュエータ部３２は、シリンダ３５とピストン３６とを有している。シリンダ３５は、筒形状の第１筒部３７と、この第１筒部３７の筒軸方向の一端部側（図４の左端部側）の内面に取り付けられる筒形状の第２筒部３８と、この第２筒部３８の内面に取り付けられる筒形状の第３筒部３９とを備えている。第１筒部３７の筒軸方向の他端部側（図４の右端部側）には、雌ネジ部４０が形成されており、この雌ネジ部４０に一方のロッド部３３の端部に形成された雄ネジ部４１が螺合される。また、雄ネジ部４１には、雌ネジ部４０に螺合された雄ネジ部４１を回り止めするロックナット４２が螺合されている。
【００２１】
第１筒部３７の筒内部において、筒軸方向の右側寄りには径方向内方へ突出する環状の突部４４が周方向に形成されており、この突部４４よりも右側に雌ネジ部４０が形成されている。また、第１筒部３７の筒内部において、突部４４よりも左側には小径部４５が形成され、さらに左側には小径部４５よりも内径寸法の大きな大径部４６が段部４７を介して形成されている。
【００２２】
また、第１筒部３７の大径部４６の左端部には雌ネジ部４９が形成されており、第２筒部３８の外周面に形成された雄ネジ部５０が雌ネジ部４９に螺合されることによって、第１筒部３７に第２筒部３８が連結されている。第１筒部３７の内周面と、第２筒部３８の外周面との間には、筒軸方向に間隔をあけて２つのＯリング５１ａ，５１ｂが設けられている。
【００２３】
第３筒部３９は、第２筒部３８の内周面に嵌合されるとともに、止め輪５３によって筒軸方向の位置が規制されている。また、第２筒部３８と第３筒部３９との間には２つのＯリング５４ａ，５４ｂが筒軸方向に間隔をあけて設けられ、第３筒部３９の内周面にはシール部材５５とＯリング５６とが筒軸方向に間隔をあけて設けられている。第１筒部３７の内周側であって第２，第３筒部３８，３９と段部４７との間には油室５７、５８が形成されている。
【００２４】
ピストン３６は、筒形状に形成されており、その筒軸方向の一端部側（左端部側）には雌ネジ部６０が形成されている。そして、この雌ネジ部６０に他方のロッド部３３の端部に形成された雄ネジ部６１が螺合されている。この雌ネジ部６０は、軸方向反対側の雌ネジ部４０とは逆ネジの関係にある。また、雄ネジ部６１には、雌ネジ部６０に螺合された雄ネジ部６１を回り止めするロックナット６２が螺合されている。
【００２５】
ピストン３６の長さ方向中途部には、径方向外方へ突出する環状の隔壁部６４が形成されている。この隔壁部６４は、油室５７、５８内に配置され、この油室を第１油室５７と第２油室５８とに区画している。隔壁部６４の外周面と第１筒部３７の内周面との間にはＯリング６５が設けられている。シリンダ３５の第１筒部３７には、第１油室５７に作動油を供給するための第１供給口６６と、第２油室５８に作動油を供給するための第２供給口６７とが形成されている。第１供給口６６及び第２供給口６７は、図２に示されるように、油配管６８を介して油圧ポンプ６９に接続され、油圧ポンプ６９から作動油が供給されるようになっている。
【００２６】
ピストン３６は、隔壁部６４よりも左側部分がシリンダ３５の第３筒部３９の内周面に対して摺動可能に嵌合している。また、ピストン３６は、隔壁部６４よりも右側部分が第１筒部３７の小径部４５の内周面に対して摺動可能に嵌合している。小径部４５の内周面とピストン３６の外周面との間にはＯリング７１が設けられている。シール部材５５、Ｏリング５１ａ、５１ｂ、５４ａ、５４ｂ、５６、６５、７１は、第１，第２油室５７，５８内に供給された作動油が外部等に漏出するのを防止する機能を有するとともに、冷却水等の外部の水分がシリンダ３５内に浸入するのを防止する機能を有している。
【００２７】
第１供給口６６から第１油室５７に作動油が供給されると、隔壁部６４の左側面６４ａが作動油の圧力を受け、ピストン３６が右方向へ摺動する。このとき、２本のロッド部３３が互いに近づく方向に移動し、締付具２４全体が収縮する。そのため、図２に示されるように、一対のクランプ具２３は、腕部２９が互いに接近する方向に回動し、押圧部２８がロールチョック１６の耳部２０を押圧してロールチョック１６の軸方向の位置を拘束する。
【００２８】
逆に、第２供給口６７から第２油室５８に作動油が供給されると、隔壁部６４の右側面６４ｂが作動油の圧力を受けピストン３６が左方向へ移動する。これにより、２本のロッド部３３が互いに離れる方向に移動し、締付具２４全体が伸張する。そのため、図２に示されるように、一対のクランプ具２３は、腕部２９が互いに離反する方向に回動し、押圧部２８がロールチョック１６の耳部２０から離れ、ロールチョック１６の軸方向の位置拘束が解除される。
【００２９】
そして、この状態で一方のロッド部３３を一方のクランプ具２３から取り外すことによって、図３に示されるように、一対のクランプ具２３を開放し、ロールハウジング１３からロールチョック１６及び圧延ロール１２を軸方向外側へ抜き取ることができる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態のクランプ装置１０は、一対のクランプ具２３と、一対のクランプ具２３に架設される締付具２４とを有し、締付具２４は、作動油の圧力によって長さ方向に伸縮するアクチュエータ部３２を有している。そのため、従来のようにターンバックルのナット部材を人手によって回す作業が不要であり、ロールチョック１６を軸方向に位置拘束する作業の負担を軽減し、作業時間を短縮することができる。
【００３１】
また、アクチュエータ部３２は、収縮と伸張のいずれの場合にも作動油が供給される複動式であるため、ロールチョック１６を軸方向に位置拘束する作業だけでなく位置拘束を解除する作業をも容易に行うことができる。
図４に示されるように、ピストン３６の隔壁部６４は、作動油の圧力を受ける受圧面６４ａ，６４ｂの面積が、第２油室５８側よりも第１油室５７側の方が大きくなっている。そのため、ロールチョック１６の軸方向の位置拘束を行う際により大きな力をピストン３６に与えて締付具２４を収縮させることができ、ロールチョック１６の位置拘束を強固に行うことができる。逆に、ロールチョック１６の位置拘束を解除する場合、クランプ具２３や締付具２４には位置拘束に伴う反力が付与されているので、締付具２４を伸張させる力が比較的小さくてもクランプ具２３を容易に回動させることができる。
【００３２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、ピストン３６の受圧面積は、同一寸法に形成することができる。また、アクチュエータ部３２は、複動式ではなく単動式とすることができる。単動式とする場合、ロールチョック１６の位置拘束を行うときに（締付具２４を収縮させるときに）油圧を供給するように構成することが好ましい。ただし、単動式は、油圧切れ等によってピストン３６が逆方向へ動く可能性があること、また、締付具２４を伸張させるために大型のバネ等が必要になること、複動式は、圧延工場のような使用環境が悪い状況下でも確実な動作が可能であること等の理由から、アクチュエータ部３２を複動式とするのがより好適である。
【００３３】
クランプ具２３は、締付具２４を伸張させたときにロールチョック１６を位置拘束し、締付具２４を収縮させたときにロールチョック１６の位置拘束を解除するように構成されていてもよい。締付具２４のアクチュエータ部３２は油圧に限らず、他の流体の圧力を供給することも可能であるが、より高い出力と十分なストロークを確保できる点で油圧を利用することがより好ましい。また、本発明は、条鋼用の圧延機に限らず板材用の圧延機等にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：  クランプ装置
１１：  圧延機
１２：  圧延ロール
１３：  ロールハウジング
１６：  ロールチョック
２０：  耳部
２３：  クランプ具
２４：  締付具
３２：  アクチュエータ部
３３：  ロッド部
３５：  シリンダ
３６：  ピストン
５７：  第１油室
５８：  第２油室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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