(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両持ちで支持されたワークロールとバックアップロール、およびリング材を圧延方向に引っ張るテンションユニットを備え、ワークロールおよびバックアップロールから構成される圧延形式を３段もしくは４段にした装置において、リング材が掛け渡されるワークロールを避けて一方のワークロールとリング材が掛け渡されるワークロールを支えるバックアップロール、もしくは双方のバックアップロールに回転駆動軸を連結したことを特徴とするリング圧延機。
【請求項２】
リング材が掛け渡されるワークロールのワーク側のチョックに引き抜きピンが取り付けられ、当該ワークロールがリング圧延機本体に対して着脱可能に取り付けられた請求項１に記載のリング圧延機。
【請求項３】
リング材が掛け渡されるワークロールに隣接するバックアップロールに案内溝が設けられた請求項１または２に記載にリング圧延機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無段変速機用金属ベルトなどのリング圧延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示されるような、両持ちで支持された１対のワークロールとテンションユニットから構成された従来のリング圧延機では１対のワークロールに駆動モータからの回転駆動軸が連結されている。この従来のリング圧延機においてリング材を着脱する際には、テンションロールによる張力が無負荷となる状態にした後、一旦ワークロールに連結された回転駆動軸を外してから、ロールスタンドからワークロールを引き抜く作業が必要である。
また、実公昭５８−５６００１号公報には、１対のワークロールとそれを支える駆動ロールが、上下のワークロールにつきそれぞれ２本ずつ配置され、これらとテンションユニットで構成された構造のエンドレスベルト圧延加工機が提案されている（図８参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造を有した従来のリング圧延機では、リング材の着脱のたびにワークロールから回転駆動軸を外す作業があるので、作業に手間がかかるばかりでなく、生産性が低下するという問題があった。
また従来の２段の圧延形式では、リング圧延中において、圧延荷重が高くなり易いためにワークロールをはじめその周辺装置への負担が大きくなるという問題があった。
さらに、駆動ロールを計４本とした従来のリング圧延機では、駆動ロール数が多くなるためこれらと同数の駆動軸が必要となり、結果的に装置が複雑になるばかりでなく、ロール組み替えの作業が煩雑になるといった問題がある。
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、装置全体が簡略化された構造を有し、ロールの組み替えやリングの着脱作業が容易に行えるリング圧延機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のリング圧延機は、その目的を達成するため、両持ちで支持されたワークロールとバックアップロール、およびリング材を圧延方向に引っ張るテンションユニットを備え、ワークロールおよびバックアップロールから構成される圧延形式を３段もしくは４段にした装置において、リング材が掛け渡されるワークロールを避けて一方のワークロールとリング材が掛け渡されるワークロールを支えるバックアップロール、もしくは双方のバックアップロールに回転駆動軸を連結したものである。
リング材が掛け渡されるワークロールのワーク側のチョックに引き抜きピンを設け、この引き抜きピンを引っ張ることで、当該ワークロールをリング圧延機本体に対して着脱可能にすることが好ましい。
さらに、リング材が掛け渡されるワークロールに隣接するバックアップロールに案内溝を設けることが好ましい。
【０００５】
【作用】
本発明のリング圧延機は、リング材が掛け渡されるワークロールに回転軸が連結されていないので、リング材の着脱作業のたびに回転駆動軸をワークロールから外す必要がない。また、圧延形式を３段もしくは４段にしたので、ワークロール径を小さくでき、リング圧延機への負荷を小さくすることが可能である。さらに、駆動軸を、最低限の必要本数である２本で構成することにより装置全体が簡略化され、ロールの組み替え作業も効率的に行えるようになった。
【０００６】
【実施の態様】
本発明のリング圧延機は、リング材を圧延するためのワークロールやバックアップロールを備えたロールスタンドと、リング材に張力を付与するためのテンションユニットとで構成されている。以下に、それぞれの構造について説明する。
【０００７】
本発明リング圧延機本体の正面図を図１に、また側面図を図２に示す。ワークロール５、６およびバックアップロール７、８のそれぞれのシャフト２８、２９にチョック１１、１２、１３、１４が取り付けられている。このリング圧延機では、リング材が掛け渡される下ワークロール６のワーク側のみシャフトとチョックが外れないようにボルト等で固定されている。チョック１１、１２、１３、１４が取り付けられたワークロール５、６およびバックアップロール７、８はリング圧延機の本体１に挿入され、ロール胴長方向の位置を固定するための固定用シム１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと固定用ボルト１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄでチョック１１、１２、１３、１４が固定されている。
【０００８】
上バックアップロール７は吊り下げバネ１５ａ、１５ｂにより、リング圧延機本体１に吊り下げられた状態で保持されている。上ワークロール５と、上バックアップロール７とはそれぞれのチョック１１、１３で吊り下げピン２０ａ、２０ｂを介して連結されており、圧下用モータ２ａ、２ｂを作動させると、上ワークロール５と上バックアップロール７とが同調する構造を有している。上下のバックアップロール７、８のドライブ側のシャフトにユニバーサルジョイント４が取り付けられている。駆動用モータ３が作動すると、ユニバーサルジョイント４を介してバックアップロール７、８が駆動し、バックアップロール７、８の駆動によりアイドルロールであるワークロール５、６が回転される構造となっている。
【０００９】
上バックアップロール用チョック１３と圧下スクリュー１０ａ、１０ｂの間に圧縮型ロードセル９ａ、９ｂが設置され、圧延中の圧延荷重が圧縮型ロードセル９ａ、９ｂにより測定されるようになっている。
なお、本発明のリング圧延機では、下バックアップロール８と下ワークロール６とでリング材を圧延しないように、下バックアップロール８に案内溝３２が設けられている。仮に下バックアップロール８をフラット形状にすると、下バックアップロール８の回転駆動力はリング材を通して下ワークロール６に伝達してしまうことになり、下ワークロール６への回転駆動力を十分に伝達できないおそれがある。さらに下バックアップロール８と下ワークロール６で異径圧延となるため、圧延出側でリング材にＬ反りを生じさせるひずみが加わり、品質的にも問題を生じる可能性がある。
【００１０】
図３、図４に本発明リング圧延機のテンションユニットの正面該略図および側面該略図を示す。これをもとにテンションユニットの構造・機能を説明する。
テンションロール２６は、テンションロールトラベリングブロック２１の鍵型部分に着脱可能に取り付けられている。さらにテンションロールトラベリングブロック２１は引張り型ロードセル２２を介してテンションユニット３０に取り付けられている。テンションユニット３０およびテンションロールトラベリングブロック２１の下部にタップ部を有しており、テンションモータ２４でスタンダードボールネジ２３を回転させることで、テンションユニット３０およびテンションロールトラベリングブロック２１がＬＭガイド２５上を移動する構造としている。
【００１１】
次に、上記のような１対のワークロール５、６と１対のバックアップロール７、８から構成された４段の圧延形式のリング圧延機でリング材を圧延する場合の、リング材の取り付けからリング圧延後のリング材の取り外しまでの手順を説明する。
【００１２】
下ワークロール６をリング圧延機１から引き抜いておき、リング材がリング圧延機１にセットされた時にリング材に張力が負荷されない程度にテンションロール２６をリング圧延機本体側に寄せておく。テンションロール２６をテンションロールトラベリングブロック２１から取り外し、テンションロール２６をリング材の内側とした状態でテンションロール２６をテンションロールトラベリングブロック２１に取り付ける。下ワークロール６がリング材の内側に位置するようにしたワークロール６をリング圧延機本体１に取り付け、下ロール固定用シム１８および下ロール固定用ボルト１９で下ワークロール６を固定する。
以上で、リング材のリング圧延機へのセットが完了する。
【００１３】
次いで、圧延後リング材をリング圧延機から取り出す手順について説明する。
リング圧延後は、テンションおよび圧下がリング材に負荷された状態であるので、テンションロール２６をリング圧延機本体側に寄せるとともに、上ワークロール５を上昇させてリング材が拘束されない状態にしておく。この状態で、下ロール固定用ボルト１９および下ロール固定用シム１８を緩めた後、下ワークロール用チョック１２のワーク側に取り付けられたワークロール引き抜きピン２７を引っ張り、下ワークロール６をリング圧延機本体１から取り外す。
さらに、テンションロール２６をリング材から取り外すことで、リング圧延機からのリング材の取り出しが完了する。
【００１４】
以上に説明したように、リング材の着脱作業において抜き差しする下ワークロール６は、それ自身は駆動モータに連結されておらず、駆動モータ３からユニバーサルジョイント４で直結されたバックアップロール７、８の駆動力が伝達される構成であるため、リング材の着脱作業のたびにユニバーサルジョイント４を外す必要はない。
なお、本発明は図６に示すような３段の圧延形式の場合も適用可能である。
【００１５】
【実施例】
板厚０．３５ｍｍ、板幅１５ｍｍの準オーステナイト系ステンレス鋼帯をレーザー溶接して周長６１１ｍｍに、リング圧延の素材とした。
リング圧延には、φ３０ｍｍのテンションロールとφ３０ｍｍの１対のワークロールおよびφ５５ｍｍの１対のバックアップロールからなる４段の圧延機を使用した。リング材への張力は、油圧ユニットからテンションロールを介して付与した。また１対のワークロールはアイドルであり、駆動モータからユニバーサルジョイントを介して直結させたφ５５ｍｍの１対のバックアップロールを駆動させることで、φ３０ｍｍのワークロールを駆動させた。
【００１６】
リング材が掛け渡される下ワークロールをリング圧延機から外し、テンションロールをリング圧延機本体側に寄せた状態で、まずリング材をテンションロールに掛ける。次いで外している下ワークロールをリング材の内側に位置するようにリング圧延機本体にセットする。
リング材が、テンションロールおよび下ワークロールの胴長方向の中心となるよう目視確認しながら位置調整した。初期張力を１００ｋｇｆ程度付与した状態から、圧延荷重を最大３０００ｋｇｆ、駆動ロールであるバックアップロールの周速を２ｍ／ｍｉｎ、テンションロールの張力を２００ｋｇｆとした圧延条件で、周長１０７０ｍｍ、板厚０．２０ｍｍの寸法にリング圧延した。
【００１７】
リング圧延後、ワークロールの圧下力およびテンションロールの張力をゼロにするために、上ワークロールを上昇させ、テンションロールをリング圧延機本体側に寄せた。下ワークロール固定用シム等を緩めてから、下ワークロールをリング圧延機本体から引き抜き、またテンションロールを取り外すことによりリング材をリング圧延機から取り出した。
【００１８】
【発明の効果】
従来は、リング圧延の前後でワークロールを駆動する駆動モータのユニバーサルジョイントを着脱する作業が伴っているのに対し、本発明の方法では、ユニバーサルジョイントを着脱する手間を省略できる。
したがって、本発明によれば、ユニバーサルジョイントの着脱作業が不要な分、作業性および生産性が向上する。また、従来よりも圧延形式が多段であるので、ワークロール径を小さくすることでリング圧延機への負担を小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のリング圧延機本体の正面該略図
【図２】  本発明のリング圧延機本体の側面該略図
【図３】  本発明のテンションユニットの正面該略図
【図４】  本発明のテンションユニットの側面該略図
【図５】  本発明の１実施の形態を示す斜視図
【図６】  本発明の他の実施の形態を示す斜視図
【図７】  従来のリング圧延状態の１例を示した斜視図
【図８】  従来のリング圧延状態の他の例を示した斜視図
【符号の説明】
１：リング圧延機本体、           ２ａ、２ｂ：圧下モータ、
３：駆動用モータ、               ４：ユニバーサルジョイント、
５：上ワークロール、             ６：下ワークロール、
７：上バックアップロール、       ８：下バックアップロール、
９ａ、９ｂ：圧縮型ロードセル、   １０ａ、１９ｂ：圧下スクリュー、
１１：上ワークロール用チョック、 １２：下ワークロール用チョック、
１３：上バックアップロール用チョック、
１４：下バックアップロール用チョック、
１５ａ、１５ｂ：上ロール吊り下げバネ、
１６ａ〜１６ｄ：上ロール固定用シム、
１７ａ〜１７ｄ：上ロール固定用ボルト、
１８ａ〜１８ｄ：下ロール固定用シム、
１９ａ〜１９ｄ：下ロール固定用ボルト、
２０ａ、２０ｂ：上ワークロール吊り下げピン、
２１： テンションロールトラベリングブロック、
２２：引張り型ロードセル、      ２３：スタンダードボールネジ、
２４：テンションモータ、        ２５ａ、２５ｂ：ＬＭガイド、
２６：テンションロール、        ２７：ワークロール引抜きピン、
２８：ワークロールシャフト、    ２９：バックアップロールシャフト、
３０：テンションユニット、      ３１：リング材、
３２：案内溝、                  ３３：駆動ロール、
【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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【図７】
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【図８】
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