(57)【要約】【課題】被矯正材の矯正効果に影響を及ぼすワークロールの撓み変形を簡単な構成によって定量的に測定し得るロールレベラを提供する。【解決手段】ロールレベラは、フレームに昇降可能に支持された整列する複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールからなる上下のワークロール群と、両ロール群間を経るパスラインを被矯正材が通過することによって生じるワークロールの撓みを抑制すべく少なくとも一方のワークロール群の対応するワークロールに関連して設けられるバックアップロールから成るバックアップロール群と、該バックアップロール群を前記フレームに昇降可能に支持するバックアップロール支持部材と、ワークロールの撓みに伴うバックアップロール支持部材の撓み変形量を計測する手段と、該計測手段により計測された前記変形量を表示する手段とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに少なくとも一方が昇降可能に支持され、それぞれが整列する複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールからなる上下のワークロール群と、該両ロール群間を経るパスラインを被矯正材が通過することによって生じる前記ワークロールの反り返りを抑制すべく少なくとも一方のワークロール群の対応する前記ワークロールのそれぞれに関連して設けられるバックアップロールから成るバックアップロール群と、該バックアップロール群を対応する前記一方のワークロール群の対応する前記各ワークロールに接触可能にかつ前記フレームに昇降可能に支持するバックアップロール支持部材と、前記ワークロールの反り返りに伴う前記バックアップロール支持部材の撓み変形量を計測する手段と、該計測手段により計測された前記変形量を表示する手段とを含むローラレベラ。
【請求項２】
前記計測手段および表示手段は、前記バックアップロール支持部材の計測点の上方で静止ビームに支持され、０．０１ｍｍ目盛りを有するダイヤルゲージである、請求項１に記載のローラレベラ。
【請求項３】
前記バックアップロール群は前記上ワークロール群に関連して設けられており、前記バックアップロール群の前記バックアップロールは、前記フレームに昇降可能に支持された前記バックアップロール支持部材に支持されており、該バックアップロール支持部材には、前記パスラインを横切る方向に伸びる縁部が設けられており、前記計測手段は前記縁部の中央部分での変位量を前記歪み量として計測する、請求項１に記載のローラレベラ。
【請求項４】
前記バックアップロール群は前記上ワークロール群に関連して設けられており、前記バックアップロール群の前記バックアップロールは、前記フレームに昇降可能に支持された前記バックアップロール支持部材に支持されており、該バックアップロール支持部材には、前記パスラインの領域の上方で立ち上がるクラウン部が設けられており、前記計測手段は前記クラウン部の中央部における変位量を前記歪み量として計測する、請求項１に記載のローラレベラ。
【請求項５】
前記バックアップロール群は前記上ワークロール群に関連して設けられており、前記バックアップロール群の前記バックアップロールは、前記フレームに昇降可能に支持された前記バックアップロール支持部材に支持されており、該バックアップロール支持部材には、前記パスラインを横切る方向へ相互に間隔をおいて整列し配置されるバックアップロール列毎に前記バックアップロールの高さ位置を調整するための複数の手段が整列して配置され、前記バックアップロール群は前記高さ位置調整手段を介して前記バックアップ支持部材に支持されている、請求項１に記載のローラレベラ。
【請求項６】
前記バックアップロールは中間ロールを介して前記ワークロールを支持する、請求項１に記載のローラレベラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯鋼又は鋼板（以下「被矯正材」という。）の表面形状を矯正するために用いられるローラレベラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラレベラは、被矯正材のための挿入路（パスライン）を規定する複数の上ワークロールと複数の下ワークロールとを備える（例えば、特許文献１参照）。被矯正材は、前記パスラインを通過するときに個々の上下のワークロールの円筒面に沿って曲げられ、これによって塑性領域まで引き伸ばされる。その結果、前記被矯正材の表面のひずみが除去されることにより、この被矯正材の表面形状が矯正される。
【０００３】
この矯正で、被矯正材に適正な塑性伸びを与えるためには、上下のワークロール間の間隔を被矯正材の厚さ寸法や降伏点に応じた適正な値に設定する必要がある。そのために、例えば下ワークロール群を支持する下支持部材に対する、上ワークロール群を支持する上支持部材の高さ位置が、被矯正材に応じて調整された後、そのパスラインに被矯正材が通される。このとき、上下のワークロールに、それらの中央部を上下方向へ押し広げるような各ワークロールの軸線方向と直角な方向への撓み変形すなわち反り返りが生じると、期待する矯正効果が得られないことから、各ワークロールに関連してそれらの撓み変形を抑制するためのバックアップロールが設けられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
これにより、各ワークロール群の各ワークロールは、対応する前記各バックアップロールによる支持を受け、その反り返りが拘束される。しかしながら、多種多様な被矯正材の正確な降伏点を予め知ることは困難である。そのため、例えば上ワークロール群を適正と思われる高さ位置に設定し、さらに該ワークロール群の各上ワークロールを支持する上バックアップロールを対応する上ワークロールに接する適正と思われる高さ位置に設定した後、被矯正材の矯正作業を開始しても、バックアップロールを支持する部材に撓み変形を生じさせるほどの強く大きな反り返りがワークロール、特に、上ワークロールに生じることがあった。
【０００５】
このような現象が生じると、被矯正材の矯正処理後の状態の観察によって、それを知ることができるので、その後の同一規格の被矯正材の処理前に、上ワークロール群の高さ位置あるいは上バックアップロール群の高さ位置を調整することができる。しかしながら、従来では、ワークロールのバックアップロールを支持する部材に撓み変形を生じさせるほどの強く大きな反り返りがワークロールに生じても、その微量な変形を定量的に測定する手段はなく、前記した調整作業は試行錯誤を必要とし、作業者の勘に依存していた。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１４１６４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、被矯正材の矯正効果に影響を及ぼすようなワークロールの反り返りを比較的簡単な構成によって定量的に測定し得るローラレベラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るローラレベラは、フレームに少なくとも一方が昇降可能に支持され、それぞれが整列する複数の上ワークロールおよび複数の下ワークロールからなる上下のワークロール群と、該両ロール群間を経るパスラインを被矯正材が通過することによって生じる前記ワークロールの反り返りを抑制すべく少なくとも一方のワークロール群の対応する前記ワークロールのそれぞれに関連して設けられるバックアップロールから成るバックアップロール群と、該バックアップロール群を対応する前記一方のワークロール群の対応する前記各ワークロールに接触可能にかつ前記フレームに昇降可能に支持するバックアップロール支持部材と、前記ワークロールの反り返りに伴う前記バックアップロール支持部材の撓み変形量を計測する手段と、該計測手段により計測された前記変形量を表示する手段とを含む。
【０００９】
本発明に係るローラレベラでは、前記一方のワークロール群の前記ワークロールに生じる反り返りは、該ワークロールの反り返りを抑制するための前記バックアップロールを支持する前記バックアップロール支持部材の撓み変形として、前記計測手段により定量的に測定され、その計測によって計測された前記変形量が前記表示手段で表示される。
【００１０】
したがって、ローラレベラの操作者は、その表示手段の目視によって前記ワークロールに生じる反り返り量を定量的に知ることができ、この値を基に、前記ワークロールまたはバックアップロールの高さ位置を適正に調整することができる。
【００１１】
前記計測手段および表示手段は、前記バックアップロール支持部材の計測点の上方で静止ビームに支持され、０．０１ｍｍ目盛りを有するダイヤルゲージで構成することができる。
【００１２】
前記計測手段により撓み変形を計測されるバックアップロール支持部材は、前記上ワークロール群に関連して設けられた上バックアップロール群を支持する上バックアップロール支持部材とすることが望ましい。該上バックアップロール支持部材は、前記フレームに昇降可能に支持され、これにより前記上バックアップロール支持部材に支持された上アックアップロール群は前記フレームに関して昇降可能である。前記上バックアップロール支持部材に前記パスラインを横切る方向に伸びる縁部を設け、該縁部の中央部分での変位量を前記歪み量として前記計測手段により計測することができる。
【００１３】
これに代えて、前記バックアップロール支持部材に前記パスラインの領域の上方で立ち上がるクラウン部を設け、前記クラウン部の中央部における変位量を前記計測手段により、前記歪み量として計測することができる。
【００１４】
前記上バックアップロール支持部材には、前記上バックアップロールが前記パスラインを横切る方向へ相互に間隔をおいて整列するバックアップロール列を構成するように、前記上バックアップロールを整列して配置することができる。該各上バックアップロール列の前記上バックアップロールは、その列毎に、該上バックアップロールの高さ位置を調整するための高さ位置調整手段を介して、前記バックアップ支持部材に支持することができる。
【００１５】
前記バックアップロールと該バックアップロールに対応する前記ワークロールとの間に、従来よく知られた中間ロールを配置することができる。これにより、前記バックアップロールは、前記中間ロールを介して前記ワークロールを支持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、前記したように、ワークロールの反り返りを抑制するためのバックアップロールを支持するバックアップロール支持部材の撓み変形量が前記表示手段によって表示されることから、作業者は、前記表示手段の目視によって前記ワークロールに生じる反り返り量を定量的に知ることができる。したがって、この値を基に、ワークロール群の高さ位置あるいはバックアップロール群の高さ位置を正確に調整することができ、これにより被矯正材の矯正効果に影響を及ぼすようなワークロールの反り返りを防止するための調整が、従来のような勘に頼ることなく、適切かつ容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るローラレベラ１０は、図１に示されているように、ベースフレーム部材１２ａおよび該ベースフレーム部材に結合されたフレーム部材１２ｂを有するフレーム１２と、フレーム部材１２ｂに支持された上支持部材１４と、該上支持部材の下方でベースフレーム部材１２ａに支持された下支持部材１６とを備える。両支持部材１４、１６には、多数のワークロール１８ａ、１８ｂ、多数のバックアップロール２０ａ、２０ｂ、多数の中間ロール２２ａ、２２ｂから成る各ロール群１８、２０、２２が、それぞれ支持される。
【００１８】
本発明に係る１０は、さらに、上支持部材１４の撓み変形を測定する計測手段と、該計測手段により計測された撓み変形量を表示する手段とを備える。本発明に特有のこれら両手段の説明に先立ち、以下にローラレベラ１０のそれの他の従来部分について説明する。
【００１９】
上支持部材１４は、図２に示すように例えば電動モータのような駆動源２４を備える圧下装置２６の作動により、従来よく知られているように、下支持部材１６の上方で昇降可能である。上支持部材１４は、その中央に、パスラインPLの領域で上方へ立ち上がりかつ平坦な頂部が形成されたクラウン部１４ａを有する。また、上支持部材１４は、図３に示すように、ローラレベラ１０の正面方向に張り出しかつパスラインPLを横切る方向へ伸長する平坦な下縁１４ｂを有する。他方、下支持部材１６は、図示しないがエアシリンダのような従来よく知られた昇降装置により、上支持部材１４の下方で昇降可能である。
【００２０】
下支持部材１６に支持されるバックアップロール２０ｂ、中間ロール２２ｂおよびワークロール１８ｂは、図１に示す例では、下支持部材１６に結合された下支承部材２８を介して、下支持部材１６に支持されている。すなわち、下支承部材２８には、ロール群（２０ｂ、２２ｂおよび１８ｂ）毎でそれぞれのロール群を構成する各ロール２０ｂ、２２ｂおよび１８ｂがそれぞれの回転軸を相互に平行に整列させて配置され、かつ各群が上方へ向けて順次３段となるように、それぞれのロール群の各ロール２０ｂ、２２ｂおよび１８ｂの回転軸が回転可能に支持されている。
【００２１】
上支持部材１４に支持されるバックアップロール２０ａ、中間ロール２２ａおよびワークロール１８ａは、ロール群（２０ｂ、２２ｂおよび１８ｂ）におけると同様に、上支持部材１４に結合された上支承部材３０を介して、上支持部材１４に支持されている。すなわち、上支承部材３０には、ロール群（２０ａ、２２ａおよび１８ａ）毎でそれぞれのロール群を構成する各ロール２０ａ、２２ａおよび１８ａがそれぞれの軸線が相互に平行となるように整列して配置され、かつ各群が下方へ向けて順次３段となるように、支持されている。
【００２２】
この上下の各ローラ群の多段配置により、上支持部材１４に支持された上ロール群（２０ａ、２２ａおよび１８ａ）の上ワークロール１８ａ、および下支持部材１６に支持された上ロール群（２０ａ、２２ａおよび１８ａ）の下ワークロール１８ｂは、図１に示すように、千鳥状に配置され、その間に被矯正材のためのパスラインPLが形成される。また、各ワークロール１８ａ、１８ｂは、パスラインPLと反対側で、該各ワークロール１８ａ、１８ｂのそれぞれに関して千鳥配置された中間ロール２２ａ、２２ｂに接触する。また、各バックアップロール２０ａ、２０ｂは、各中間ロール２２ａ、２２ｂの対応するワークロール１８ａ、１８ｂが存在する側と反対側で、対応する中間ロール２２ａ、２２ｂに関して千鳥配置され、それぞれの中間ロール２２ａ、２２ｂに接触する。
【００２３】
これにより、従来よく知られているように、上ワークロール１８ａは、対応する上中間ロール２２ａを介して対応する上バックアップロール２０ａに接触することにより、上方へ向けての反り返りを拘束される。また、下ワークロール１８ｂは、対応する下中間ロール２２ｂを介して対応する下バックアップロール２０ｂに接触することにより、下方へ向けての反り返りを拘束される。
【００２４】
各中間ロール２２ａ、２２ｂを不要とし、各バックアップロール２０ａ、２０ｂを対応する各ワークロール１８ａ、１８ｂに直接に接触させることができる。しかしながら、従来よく知られているように、各バックアップロール２０ａ、２０ｂと各ワークロール１８ａ、１８ｂとの直接の当接によって該ワークロールの周面に艶消し面が生じることを防止する上で、前記した中間ロール２２ａ、２２ｂを設けることが望ましい。
【００２５】
各ワークロール１８ａ、１８ｂの回転軸は、図２に示す例では、ユニバーサルジョイント３２ａ、３２ｂを介して駆動軸３４ａ、３４ｂに接続されている。したがって、両ワークロール１８ａ、１８ｂは駆動軸３４ａ、３４ｂからの回転力によって、図１に示すパスラインPLの矢印方向へ前記被矯正材を搬送するように、駆動回転される。なお、図２には、図面の簡素化のために、各ロール１８ａ、１８ｂ、２０ａ、２０ｂ、２２ａ、２２ｂを支持する図１に示した下支承部材２８および上支承部材３０が省略されている。
【００２６】
上バックアップロール２０ａの支持構造の詳細を図２および図３に沿って説明する。上支持部材１４に固定された上支承部材３０の平坦な頂部には、図３に示すように、高さ調整機構３６が設けられている。上バックアップロール２０ａは、図２に示す例では、一対のバックアップロール２０ａを一組として、対応する上中間ロール２２ａの長手方向すなわちパスラインPLを横切る方向へ各組がほぼ等間隔で配置されている。対をなす各組のバックアップロール２０ａは、図１に示したバックアップロール２０ａの列から明らかなように、各組がそれぞれパスラインPLの方向に沿って整列して配置されている。
【００２７】
図４は、これらバックアップロール２０ａ列に関連して設けられる複数の高さ調整機構３６のうち、図２で見て中央に位置する一組のバックアップロール２０ａ、２０ａの列を支持する高さ調整機構３６が代表的に示されている。図４を参照するに、一対の上バックアップロール２０ａは、軸受３８に支持され該軸受の両側から突出する回転軸４０ａ、４０ｂにそれぞれ支持されている。図示の例では、両回転軸４０ａ、４０ｂは、それぞれのバックアップロール２０ａ、２０ａが対応する上中間ロール２２ａの両サイド（図４で見て上中間ロール２２ａの前後方向）にずれを以て配置され、かつ高さ位置にずれΔｈを以て配置されている。したがって、一対のバックアップロール２０ａ、２０ａは、そのずれΔｈを補償するために、該ずれに応じた直径差が与えられている。
【００２８】
両側でバックアップロール２０ａ、２０ａを支持する軸受３８は、上支承部材３０下でパスラインPLに沿って伸長し、一列に整列した各一対の前記上バックアップロール２０ａ、２０ａをその両側で支持する。軸受３８に対向する上支承部材３０の下面には、軸受３８に沿って案内部材４２が配置されている。
【００２９】
高さ調整機構３６は、案内部材４２と軸受３８との間で、この両部材３８、４２に沿って配置され、該両部材間に挿入されるテーパ部材４４と、該テーパ部材および軸受３８を上支承部材３０に懸架する手段４６と、テーパ部材４４をその長手方向へ移動させるべく、これに螺合する調整ねじ４８と、該調整ねじを回転可能に支承し、テーパ部材４４の長手方向の移動を規制するストッパ５０とを備える。ストッパ５０は、案内部材４２と共に、ねじ５２で上支承部材３０に固定されている。
【００３０】
テーパ部材４４は、その長手方向へ厚さ寸法を漸減させることにより、軸受３８の上面を受ける溝面４４ａがテーパ面に形成されている。軸受３８の前記上面には溝面４４ａに対応した傾斜が与えられている。また、テーパ部材４４の上面には、案内部材４２の凹溝４２ａに摺動可能に受け入れられる凸部４４ｂが形成されている。懸架手段４６は、下端が軸受３８に結合され、上支承部材３０および案内部材４２を貫通して上支承部材３０の上方に突出する軸部材５４と、該軸部材の突出部を取り巻いて配置される圧縮コイルスプリング５６とを備える。圧縮コイルスプリング５６の一端は上支承部材３０に当接し、その他端はナットによって軸部材５４の端部固定されるばね座５８に当接する。
【００３１】
したがって、懸架手段４６は、その圧縮コイルスプリング５６のばね力により、軸受３８を上支承部材３０に支持する。また高さ調整機構３６の調整ねじ４８を回転操作することにより、前記ばね力に打ち勝って、案内部材４２および軸受３８間でテーパ部材４４をその長手方向へ移動させることができるので、その長手方向位置の調整によって、軸受３８の高さ位置を調整することができる。図示の例では、高さ調整機構３６は、一対のバックアップロール２０ａ、２０ａの列毎に設けられていることから、各列毎にバックアップロール２０ａの高さ位置を調整することができる。
【００３２】
下バックアップロール２０ｂも、図示しないが、上バックアップロール２０ａにおけると同様な調整機構３６を介して、下支持部材１６に支持されている。
【００３３】
圧下装置２６および各高さ調整機構３６の調整は、予め、被矯正材の厚さおよび降伏点等に応じて設定され、駆動軸３４ａ、３４ｂの回転に伴ってワークロール１８ａ、１８ｂが駆動回転されると、この両ワークロール１８ａ、１８ｂによって規定されるパスラインPLに沿って前記被矯正材が搬送される。前記被矯正材は、この搬送過程で個々の上下のワークロール１８ａ、１８ｂの円筒面に沿って曲げられ、これによって塑性領域まで引き伸ばされる。その結果、前記被矯正材の表面のひずみが除去されることにより、この被矯正材の表面形状が矯正される。
【００３４】
このとき、ワークロール１８ａ、１８ｂはそれぞれ上下方向へ押し広げられるような作用力を受ける。この作用力は、対応する中間ロール２２ａ、２２ｂを経てそれぞれのバックアップロール２０ａ、２０ｂに伝えられる。各バックアップロール２０ａ、２０ｂは、前記したように、上下の下支承部材２８、３０を介してそれぞれの上下の支持部材１４、１６に支持されているが、ベースフレーム部材１２ａに支持された下支持部材１６に比較してフレーム部材１２ｂに支持された上支持部材１４の剛性は劣る。
【００３５】
そのため、前記した作用力によって、上支持部材１４に撓みが生じ易い。そこで、本発明に係るローラレベラ１０には、図１ないし図３に示すように、上支持部材１４の撓み変形を計測するための手段６０および該手段により計測された変形量を表示する手段６２が設けられている。
【００３６】
計測手段６０は、フレーム１２のフレーム部材１２ｂに設けられた一対の柱部分間に渡された静止ビーム６４に支持されている。計測手段６０は、例えば圧電素子を利用した歪計からなり、その検出端子を上支持部材１４の縁部１４ｂの上面にその中央部で当接させて配置されている。計測手段６０は、出力線６０ａから歪出力信号を出力する。表示手段６２は、計測手段６０からの歪出力信号を出力線６０ａを経て受けることにより、歪み出力信号に応じた変形量を拡大してアナログ表示する表示ダイヤルから成る。図示の例では、表示手段６２は、ビーム６６により、ローラレベラ１０の一側に支持されている。
【００３７】
前記した作用力による上支持部材１４の撓みは、ワークロール１８ａの長手方向に沿って見て、その中央に対応する部分で最も大きくなる。計測手段６０は、下縁１４ｂの撓みが最も大きい中央部分で下縁１４ｂに当接することにより、確実に上支持部材１４の撓みを検出することができる。また、表示手段６２は、作業者が最も視認し易いローラレベラ１０の側部で表示手段６２が計測した前記撓み量を表示する。
【００３８】
したがって、作業者は、表示手段６２の表示値が許容値を越えているか否か、あるいは許容量を超えている場合はどの程度越えているかを定量的に知ることができる。許容量を超えている場合、作業者は、その超過量に応じて、圧下装置２６あるいは各高さ調整機構３６の調整ねじ４８を操作することによって、上バックアップロール２０ａの高さ位置を適正に調整することができる。
【００３９】
計測手段６０として、上支持部材１４の計測点の上方で静止ビーム６４に支持された例えば０．０１ｍｍ目盛りを有するダイヤルゲージを用いることができる。この場合、ダイヤルゲージ６０が表示手段６２を兼ねる。
【００４０】
計測手段６０による計測点は、上支持部材１４の下縁１４ｂの中央部とした例について説明したが、これに代えて計測手段６０による計測点を上支持部材１４のクラウン部１４ａの中央部とすることができる。
【００４１】
さらに、上バックアップロール２０ａを支持する上バックアップロール支持部材である上支持部材１４での計測に代えて、下バックアップロール２０ｂを支持する下バックアップロール支持部材である下支持部材１６の変形量を計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。例えば、下支承部材２８が昇降不能となるように下支承部材２８をベースフレーム部材１２ａに固定的に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るローラレベラの側面図である。
【図２】図１に示したローラレベラの正面図である。
【図３】図１に示したローラレベラの平面図である。
【図４】図１に示したローラレベラの上バックアップロール列およびその高さ調整手段を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  ローラレベラ
１２  フレーム
１４  上支持部材（上バックアップロール支持部材）
１４ａ  上支持部材のクラウン部
１４ｂ  上支持部材の下縁
１６  下支持部材（下バックアップロール支持部材）
１８ａ、１８ｂ  ワークロール（上下のワークロール群）
２０ａ、２０ｂ  バックアップロール（上下のバックアップロール群）
２２ａ、２２ｂ  中間ロール（上下の中間ロール群）
３６  高さ調整機構
６０  計測手段（ダイヤルゲージ）
６２  表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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