(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材に対して金型を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置と、該圧延材を下流側に移動させる送り装置と、を備え、圧下装置の金型が圧延材から離れている間に、又は、金型が圧延材を圧下している間及び離れている間に、送り装置により圧延材を下流側に移動させるようになっている、ことを特徴とする圧下プレス装置。
【請求項２】
前記圧下装置は、金型を半径ｒの偏心円に沿って移動させる圧下機構を有し、金型は上流側水平位置から圧延材に向かう回転角θが正の角度αで圧延材に接触し、θ＝９０°まで圧下しながら移動し、θ＝９０°で最高速度Ｖに達するように構成され、
前記送り装置は、金型による圧下中は、ｖ＝Ｖ×ｓｉｎθの速度で圧延材を送り、非圧下中はほぼ一定速度ｖ0 で圧延材を送り、該一定速度ｖ0 は可変になっている、ことを特徴とする請求項１に記載の圧下プレス装置。
【請求項３】
圧延材に対して金型を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置と、圧延材を下流側に移動させる送り装置と、圧下装置の下流側に配置され圧延材を連続的に圧延する圧延機と、圧下装置と圧延機の間に配置されその間に生じる圧延材の弛みをなくすルーパ装置とを備え、
圧下装置の入側平均送り速度ｖs を、圧延機下流側の圧延材のマスフローと一致するように設定し、かつ送り装置による非圧延中の送り速度ｖ0 を、圧下サイクル当たりの平均送り速度が前記速度に一致するように設定する、ことを特徴とする圧延設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧下プレス装置とこれを用いた圧延設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本のワークロール間で圧延材を圧延する通常の圧延機では、噛込角の限界から、通常２５％前後の圧下率が限度である。そのため、高圧下（例えば約２５０ｍｍ厚から３０〜６０ｍｍ厚までの圧下）を単一の通板（１パス）で圧延することはできず、３〜４基の圧延機をタンデムに配置したタンデム圧延や、圧延材を往復動させて圧延するリバース圧延が行われるが、圧延ラインが長くなる等の問題がある。
【０００３】
一方、１パスで高圧下が可能な圧延手段として、プラネタリミル、ゼンジマーミル、クラスターミル等が提案されている。しかし、これらの圧延手段では、小径ロールが高速で被圧延材に当たるため、衝撃が大きく、ベアリング等の寿命が短く、量産型設備には適さない等の問題点があった。
【０００４】
上述した問題点を解決するために、従来の幅圧下プレスを板厚圧下に適用したプレス装置が種々、提案されている（特公平２−０１４１３９号、特開昭６１−２２２６５１号、特開平２−１７５０１１号、等）。
例えば、特開平２−１７５０１１号の「走間サイジングプレス装置」は、図４に示すように、被成形材料搬送ラインＺの上方と下方、あるいは左方と右方に回転軸２を配設し、この回転軸２の偏心部に所要の形状のロッド３のボス部を嵌合するとともに、ロッド３の先端部に被成形材料搬送ラインと対峙するように配設した金型４を連結したものであり、回転軸２を回動させ、回転軸の偏心部に嵌合したロッド３を介して金型４を被成形材料１（圧延材）の上下両面に圧下させて被成形材料１の厚さを減ずるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に例示したような、従来の高圧下プレス装置は、単一パスで高圧下ができるが、圧延材１の送り速度調整が困難である問題点があった。すなわち、従来の高圧下プレス装置では、金型４による圧延材１の圧下時に圧延材は金型とともに下流側に送られるが、金型が圧延材から離れると送りが停止し、結果として圧延材の送りが断続的となり連続的な送りができなかった。
【０００６】
また圧下サイクル数を変更することにより、断続的に圧延材の送り速度を調整することはできるが、この調整を下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように、連続的に精密に行うことは高圧下プレス装置の構造上困難であり、かつ仮にこれを実現しても、圧下サイクル数のみの調整では、必要な圧下サイクル数やプレス荷重（圧下力）が過大となり、装置が大型化し、振動が大きくなり、装置寿命が大幅に短縮される等の問題点があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、圧下サイクル数を微調整することなく、下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように圧延材をほぼ連続的に移動させることができる圧下プレス装置とこれを用いた圧延設備を提供することにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、圧延材に対して金型を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置と、該圧延材を下流側に移動させる送り装置と、を備え、圧下装置の金型が圧延材から離れている間に、又は、金型が圧延材を圧下している間及び離れている間に、送り装置により圧延材を下流側に移動させるようになっている、ことを特徴とする圧下プレス装置が提供される。
【０００９】
上記本発明の構成によれば、圧下装置により圧延材に対して金型を圧下させながら下流側に移動し、更に送り装置により金型が圧延材から離れている間も圧延材を下流側に移動させるので、その送り速度を調整することにより、圧下サイクル数を微調整することなく、下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように圧延材をほぼ連続的に移動させることができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記圧下装置は、金型を半径ｒの偏心円に沿って移動させる圧下機構を有し、金型は上流側水平位置から圧延材に向かう回転角θが正の角度αで圧延材に接触し、θ＝９０°まで圧下しながら移動し、θ＝９０°で最高速度Ｖに達するように構成され、前記送り装置は、金型による圧下中は、ｖ＝Ｖ×ｓｉｎθの速度で圧延材を送り、非圧下中はほぼ一定速度ｖ0 で圧延材を送り、該一定速度ｖ0 は可変になっている。
【００１１】
この構成により、送り装置により、金型による圧下中にもｖ＝Ｖ×ｓｉｎθの速度で圧延材を送るので、送り装置（例えばコンベアローラ）に対する圧延材のスリップを防止でき、スリップによるエネルギーロスや擦り傷の発生を防止することができる。また、非圧下中にも圧延材をほぼ一定速度ｖ0 で送り、この速度が可変なため、その送り速度を調整することにより、圧下サイクル数を微調整することなく、下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように圧延材をほぼ連続的に移動させることができる。
【００１２】
また、本発明によれば、圧延材に対して金型を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置と、圧延材を下流側に移動させる送り装置と、圧下装置の下流側に配置され圧延材を連続的に圧延する圧延機と、圧下装置と圧延機の間に配置されその間に生じる圧延材の弛みをなくすルーパ装置とを備え、圧下装置の入側平均送り速度ｖs を、圧延機下流側の圧延材のマスフローと一致するように設定し、かつ送り装置による非圧延中の送り速度ｖ0 を、圧下サイクル当たりの平均送り速度が前記速度に一致するように設定する、ことを特徴とする圧延設備が提供される。
【００１３】
この構成により、圧下装置の入側平均送り速度ｖs を、圧延機下流側の圧延材のマスフローと一致するように設定し、かつ送り装置による非圧延中の送り速度ｖ0 を、圧下サイクル当たりの平均送り速度が前記速度に一致するように設定するので、圧下装置と圧延機の間に生じる圧延材の弛み量は、最大でも１回の圧下サイクル中に生じる送り量差のみであり、ルーパ装置を小型化できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による圧下プレス装置を用いた圧延設備の全体構成図である。この図に示すように、この圧延設備は、圧延材１に対して金型１１を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置１０と、圧延材１を下流側に移動させる送り装置１２と、圧下装置１０の下流側に配置され圧延材１を連続的に圧延する圧延機５と、圧下装置１０と圧延機５の間に配置されその間に生じる圧延材１の弛みをなくすルーパ装置６とを備えている。
【００１５】
この実施形態において、圧延機５はタンデムに構成された複数の仕上圧延機であり、更にルーパ装置６と圧延機５の間に粗圧延機７を備えている。なお、この粗圧延機７は不可欠ではなく、粗圧延機のない構成としてもよい。また、圧延機５の下流側にはコイラー８を備え、仕上圧延機５で圧延された薄板をコイル状に巻き取るようになっている。
【００１６】
図１から明らかなように、この圧延設備では、連続鋳造設備等から連続的に供給されるスラブ材を途中で切断することなく連続的に薄板まで圧延するようになっている。従って、圧下装置１０による高圧下前後の板厚及び送り速度をそれぞれｔs,ｖs 、ｔp,ｖp 、コイラー８で巻き取る薄板の板厚及び送り速度をｔc,ｖc とすると、それそれにおける圧延材１のマスフローが一致することから、ｔs ×ｖs ＝ｔp ×ｖp ＝ｔc ×ｖc ．．．（式１）の関係が満たされる必要がある。
【００１７】
図１に示した本発明の圧延設備では、圧下装置１０の入側平均送り速度ｖs が、圧延機下流側の圧延材のマスフロー（式１参照）と一致するように、ｖs ＝ｔc ×ｖc ／ｔs に設定されている。更に、この設備では、送り装置１２による非圧延中の送り速度ｖ0 を、圧下サイクル当たりの平均送り速度が前記速度ｖs に一致するように設定されている。
【００１８】
この構成により、圧下装置１０と圧延機５（及び７）の間に生じる圧延材１の弛み量が、最大でも１回の圧下サイクル中に生じる送り量差のみとあり、ルーパ装置６を小型化することができる。
【００１９】
図２は、本発明による圧下プレス装置の構成図である。この図に示すように、本発明の圧下プレス装置は、圧延材１に対して金型１１を圧下させながら下流側に移動するように構成された圧下装置１０と、圧延材１を下流側に移動させる送り装置１２とを備え、圧下装置１０の金型１１が圧延材１から離れている間に、送り装置１２により圧延材１を下流側に移動させるようになっている。
【００２０】
送り装置１２は、この実施形態では、圧下装置１０の上流側と下流側に設置されたコンベアローラ１２ａ，１２ｂからなり、コンベアローラ１２ａ，１２ｂのローラをドライブして圧延材１を任意の速度で下流側に移動させることができるようになっている。なお、コンベアローラ１２ａ，１２ｂの両方は必ずしも不可欠ではなく、上流側又は下流側の一方をドライブし、他方をフリーローラで構成してもよい。
【００２１】
図３は、本発明の圧下プレス装置の作動説明図である。この図において、（Ａ）は圧下装置１０の部分拡大図、（Ｂ）は金型１１の作動説明図、（Ｃ）は送り装置１２による上流側圧延材１の送り速度である。
図３（Ａ）に示すように、この実施形態では、圧下装置１０が、金型１１を半径ｒの偏心円に沿って移動させる圧下機構を有している。この圧下機構は、例えばクランク機構又は偏心カムにより構成することができる。
【００２２】
この圧下機構により、図３（Ｂ）に示すように、金型１１は上流側水平位置から圧延材に向かう回転角θが正の角度αで圧延材１に接触し、θ＝９０°まで圧下しながら移動し、θ＝９０°で最高速度Ｖに達するように構成される。最高速度Ｖは、圧下機構のサイクル速度（繰り返し速度）をｆ（回／ｓ）とすると、Ｖ＝２πｒｆ．．．（式２）であらわすことができる。
【００２３】
従って、図３（Ｃ）に実線で示すように、金型１１が圧延材１を圧下しているθがαから９０°の間は、圧延材１の送り速度ｖは圧下機構により決まり、ｖ＝Ｖ×ｓｉｎθ．．．（式３）となる。なお、この圧下中も、送り装置１２により圧延材１を式３で表す速度で下流側にドライブするようになっている。
【００２４】
更に上述したように、本発明によれば、圧下装置１０の金型１１が圧延材１から離れている間（すなわち非圧下中）は、送り装置１２によりほぼ一定速度ｖ0 で圧延材を送るようになっている。この一定速度ｖ0 は可変になっており、かつ非圧延中の送り速度ｖ0 を、圧下サイクル当たりの平均送り速度が前記速度に一致するように設定されている。すなわち、図３（Ｃ）に実線で示すように、圧下サイクルの１サイクルにおいて、金型１１が圧延材１を圧下している間は圧延材の入り側速度ｖは図に示すようにサインカーブの一部となり、逆に金型１１が圧延材１から離れている間はほぼ一定速度ｖ0 となるが、１サイクルの平均速度は、マスフローから決まる入側平均送り速度ｖs に一致するようになっている。
【００２５】
なお、圧下装置の金型が圧延材を圧下している間及び離れている間に、送り装置により圧延材を下流側に移動させるようにしてもよい。
【００２６】
上述した構成により、送り装置１２により、金型１１による圧下中にもｖ＝Ｖ×ｓｉｎθの速度で圧延材１を送る（フィードする）ので、送り装置（例えばコンベアローラ）に対する圧延材のスリップを防止でき、スリップによるエネルギーロスや擦り傷の発生を防止することができる。また、非圧下中にも圧延材１をほぼ一定速度ｖ0 で送り、この速度が可変なため、その送り速度を調整することにより、圧下サイクル数を微調整することなく、下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように圧延材をほぼ連続的に移動させることができる。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
上述した本発明の構成によれば、▲１▼他のミルとの同時圧下が可能となり、▲２▼プレス装置を過大にならず、コンパクトに設計でき、▲３▼振動も小さく、操業も安定し、▲４▼プレス装置の長寿命化、小トラブル化を図ることができる。
従って、本発明の圧下プレス装置とこれを用いた圧延設備は、圧下サイクル数を微調整することなく、下流側に位置する仕上圧延設備等と同調するように圧延材をほぼ連続的に移動させることができる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による圧下プレス装置を用いた圧延設備の全体構成図である。
【図２】本発明による圧下プレス装置の構成図である。
【図３】本発明の圧下プレス装置の作動説明図である。
【図４】従来の従来の圧下プレス装置の模式図である。
【符号の説明】
１  被成形材料（被圧延材）
２  回転軸
３  ロッド
４  金型
５  仕上圧延機
６  ルーパー装置
７  粗圧延機
８  コイラー
１０  圧下装置
１１  金型
１２  送り装置
１２ａ，１２ｂ  コンベアローラ
【図１】
0003980730.tif 000002
【図２】
0003980730.tif 000003
【図３】
0003980730.tif 000004
【図４】
0003980730.tif 000005