(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、
クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、
クランク軸を回転駆動する駆動装置を備え、該駆動装置の回転速度は可変であり、金型の圧下時のライン方向速度が被圧延材の送り速度にほぼ一致するように、回転速度が設定される、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置。
【請求項２】
被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、
クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、
下流側に被圧延材を弛ませて保持するルーパ装置を備える、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置。
【請求項３】
被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、
クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、
金型と圧下フレームの間に挟持され金型の高さを調整する上下の高さ調整板を更に備える、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置。
【請求項４】
金型のライン方向最大速度に対し被圧延材の送り速度を可変とし、
プレス始めは前記最大速度より早く途中より遅く被圧延材の送り速度を可変とした、ことを特徴とする熱間スラブのプレス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１パスで高圧下が可能な熱間スラブプレス装置とプレス方法に関する。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
更に、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提案されている（例えば、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６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】
しかし、この高圧下手段では、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが困難であり、▲２▼装置が複雑で構成部品が多い、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が多い、▲４▼高荷重，高サイクルには不向きである、等の問題点があった。
また、従来の高圧下手段では、スクリュー、ウェッジ、油圧シリンダ等により、金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正するようになっているが、そのため、設備が大きくなり、コスト高で複雑となり、装置が大型化し振動も大きい問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した種々の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、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができ、▲５▼簡単な構造で金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正することができる熱間スラブプレス装置とプレス方法を提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、
クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、
クランク軸を回転駆動する駆動装置を備え、該駆動装置の回転速度は可変であり、金型の圧下時のライン方向速度が被圧延材の送り速度にほぼ一致するように、回転速度が設定される、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、クランク軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら開閉する。従って、上下の金型が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材を圧下しながら搬送することができる。この圧下量は、クランク軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
また、プレス荷重を受けるのはクランク軸のみであり、水平案内装置には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
さらに、金型のライン方向速度を被圧延材（スラブ）の送り速度にほぼ一致させることができ、クランク軸を回転駆動する駆動装置の負荷を軽減させることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、下流側に被圧延材を弛ませて保持するルーパ装置を備える、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
上記本発明の構成によれば、クランク軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら開閉する。従って、上下の金型が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材を圧下しながら搬送することができる。この圧下量は、クランク軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
また、プレス荷重を受けるのはクランク軸のみであり、水平案内装置には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
さらに、金型のライン方向速度と被圧延材の送り速度との相違量をルーパ装置で吸収することができ、更に下流に位置する仕上圧延設備とライン速度を同調させることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸と、該クランク軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、該圧下フレームの連結部を水平方向に移動可能に支持する水平案内装置と、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、を備え、クランク軸の回転により上下の金型を開閉させ、被圧延材を圧下しながら搬送し、金型と圧下フレームの間に挟持され金型の高さを調整する上下の高さ調整板を更に備える、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
上記本発明の構成によれば、クランク軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら開閉する。従って、上下の金型が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材を圧下しながら搬送することができる。この圧下量は、クランク軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
また、プレス荷重を受けるのはクランク軸のみであり、水平案内装置には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
さらに、高さ調整板の交換により、金型の高さを自由に調整でき、従来のスクリュー等に比較して、剛性が高くシンプルでコンパクトな構造とすることができ、振動及び故障が少なくメンテナンスが容易となり、コストを低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明によれば、金型のライン方向最大速度に対し被圧延材の送り速度を可変とし、プレス始めは前記最大速度より早く途中より遅く被圧延材の送り速度を可変とした、ことを特徴とする熱間スラブのプレス方法が提供される。
【００１３】
【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、本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。この図において、本発明の熱間スラブプレス装置１０の下流側には、ルーパー装置６が設けられ、更にその下流側に仕上圧延機５が設置される。ルーパー装置６は、被圧延材を弛ませて保持し、熱間スラブプレス装置１０と仕上圧延機５のライン速度差により生じるたるみ分を滞留させるようになっている。
【００１４】
図２は、図１の熱間スラブプレス装置の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。図２及び図３に示すように、本発明の熱間スラブプレス装置１０は、被圧延材１の上下に対向して配置され回転駆動される上下のクランク軸１２と、クランク軸１２に一端部１４ａ（図で右端部）が摺動自在に嵌合し、他端部１４ｂ（左端部）が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレーム１４と、圧下フレーム１４の連結部１４ｃを水平方向に移動可能に支持する水平案内装置１６と、上下の圧下フレーム１４の一端部に被圧延材１に対向して取り付けられた上下の金型１８とを備える。なお、この図で１１は、本体フレームである。
【００１５】
また、図３に示すように、クランク軸１２を回転駆動する駆動装置２０を備え、この駆動装置２０を速度制御器２２で制御し、駆動装置２０の回転速度を自由に制御できるようになっている。
更に、この実施形態において、金型１８と圧下フレーム１４の間には、高さ調整板２４が挟持され、この高さ調整板２４の厚さを変えることにより金型１８の高さを調整するようになっている。
【００１６】
図４は、金型の軌跡を模式的に示す図であり、（Ａ）は、金型１８と圧下フレーム１４の全体の軌跡、（Ｂ）は金型１８のみの軌跡を示している。この図に示すように、クランク軸１２の回転により、クランク軸１２はその偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、これに追従して上下の圧下フレーム１４は、左端部１４ｂがライン方向に前後しながら、右端部１４ａ（図２で）が上下動する。従って、この図に示すように、上下の金型１８は、クランク軸１２の偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、上下の金型１８が閉じながらライン方向に移動することにより、被圧延材１を圧下しながら搬送することができる。この圧下量は、クランク軸１２の偏心量ｅで決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。また、被圧延材１を圧下しながら搬送するので、走間プレスが可能である。
【００１７】
なお、図４（Ｂ）に示すように、金型１８は、圧下時（図の二点鎖線）に平行部１８ａが互いに平行になるように、開放時（図の実線）では、圧下フレーム１４に対して僅かに傾斜して取り付けられている。この構成により、１サイクルで圧下する領域は、図に斜線で示す部分となる。
【００１８】
また、駆動装置２０の速度制御器２２により、金型１８の圧下時のライン方向速度が被圧延材１の送り速度にほぼ一致するように、クランク軸１２の回転速度を設定するようになっている。この構成により、金型１８のライン方向速度を被圧延材１の送り速度にほぼ一致させることができ、速度差によるクランク軸の負荷変動を軽減させることができる。
【００１９】
図５は、本発明の熱間スラブのプレス方法を示す模式図である。この図において、横軸はクランク角度を縦軸はライン方向速度を示している。本発明の方法によれば、金型のライン方向最大速度に対し被圧延材の送り速度を可変とする。更に、プレス始めは前記最大速度より早く途中より遅く被圧延材の送り速度を可変とするのがよい。この方法により、被圧延材の慣性力の大小で速度差によるプレスクランク軸への負荷を軽減させることができる。
【００２０】
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。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように、本発明の熱間スラブプレス装置とプレス方法は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができ、▲５▼簡単な構造で金型の位置を調節して圧延材の厚さを補正することができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。
【図２】図１の熱間スラブプレス装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】金型の軌跡を模式的に示す図である。
【図５】本発明の熱間スラブのプレス方法を示す模式図である。
【図６】従来の高圧下手段の構成図である。
【符号の説明】
１  被成形材料（被圧延材、スラブ）
２  回転軸
３  ロッド
４  金型
５  仕上圧延機
６  ルーパー装置
１０  熱間スラブプレス装置
１１  本体フレーム
１２  クランク軸
１４  圧下フレーム
１６  水平案内装置
１８  金型
２０  駆動装置
２２  速度制御器
【図１】
0004123556.tif 000002
【図２】
0004123556.tif 000003
【図３】
0004123556.tif 000004
【図４】
0004123556.tif 000005
【図５】
0004123556.tif 000006
【図６】
0004123556.tif 000007