JP3682806B2 - 熱延材巻取装置 - Google Patents

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  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧延機に直列に設置され圧延材を巻取り巻戻しする熱延材巻取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
厚板(スラブ)から薄板(ストリップ)までを単一のラインで圧延する従来の熱間圧延設備では、多数のミル(圧延機)を必要とするため、圧延ラインの全長が非常に長くなる問題がある。そこで、かかる圧延ラインを短くするため、例えば、特開平7−80505号、特開平7−185605号、等の熱間圧延設備が提案されている。
【0003】
特開平7−80505号の「鋳造熱間圧延連続設備」は、図5(A)に模式的に示すように、粗ミル1(粗圧延機)と仕上ミル2(仕上圧延機)の中間に巻取り巻戻し装置3を配置し、連続鋳造で得た鋳片(スラブ)を粗圧延して巻き取り、その後、巻き戻して仕上圧延することにより、設備のコンパクト化と省エネルギーを図るものである。
【0004】
また、特開平7−185605号の「熱間薄板材製造設備及び熱間薄板材の製造方法」は、図5(B)に模式的に示すように、圧延機4の入出側にそれぞれ巻戻し兼用の巻取り炉5を配置して、特定の厚みのスラブを巻戻し兼用の巻取り炉5で繰返し巻取り巻戻しながら複数パス圧延することにより、コンパクトな設備で熱間薄板材を製造するものである。なお、この設備は、いわゆるステッケルミルであり、巻取り炉5のドラム5aにスロット(クランプ用スリット)を有し、圧延材の先端をスロットに挿入してドラム5aを回転させ、圧延材を確実に巻き取るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平7−185605号(図5A)の設備では、薄板(ストリップ)を巻き取るため、その分の圧延ラインの長さを短くできるが、粗ミル1及び仕上ミル2は従来と同等数を必要とするため、ミル数はほとんど低減できず、結果として設備の全長が依然として長い問題点がある。また、図5(A)における巻取り巻戻し装置3は、鋼板を芯なしで巻き取れる長所を有しているが、例えば30mm以上の厚板や10mm以下の薄板の巻取りが困難であり、適用範囲が狭く、かつ巻取ったコイルのハンドリングに時間を要し、冷却を促進させてしまう問題点がある。
【0006】
一方、特開平7−185605号(図5B)の設備では、ミル数を大幅に低減でき、これにより全長の大幅な短縮ができ、かつステッケルミルは薄板から厚板まで適用できる等の長所を有しているが、ドラム5aのスロット(クランプ用スリット)に挿入した部分が、逆巻きされるため先端部が鼻曲げ状態となり、円滑な先端部の挿入が困難になる、先端部の巻取りの際には、ドラム5aの速度を圧延時の1/10程度の低速(例えば20〜30m/min)にする必要があり、その結果、加速減速を頻繁に行う必要が生じ、生産性が低い問題点がある。
【0007】
ステッケルミルのかかる問題点を解決するために、先端部の上反りを検出して巻取りドラムの位置を修正する「加熱炉付巻取装置」(実開昭62−101617号)、上反り矯正装置を備えた「圧延材上反り矯正装置」(実開昭62−189814号)、巻取機の駆動タイミングを適正にして加減速時のロスを低減する「ステッケルミルの巻取り制御装置」(特開昭63−36918号)等が提案されているが、依然として先端部の鼻曲げ、及び低速での巻取り等の本質的問題点は解決されていない。
【0008】
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、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ巻き取った圧延材を効率よく保加熱することができる熱延材巻取装置を提供することにある。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧延材を巻取る巻取軸と、この巻取軸へ圧延材を案内する第1案内部と、この第1案内部からほぼ巻取軸の軸芯の位置まで巻取軸に沿ってほぼ円弧状の案内面を有する第2案内部と、を備え、前記巻取軸は、水平な回転軸よりなるマンドレルと、このマンドレルと嵌合し円周方向に凹部を有するスリーブと、この凹部に設けられ圧延材の先端をマンドレル外面へ押さえ付ける少なくとも1つのグリップと、を備え、前記第2案内部は、マンドレルの軸に平行なスリットを有する円弧板と、この円弧板に設けられマンドレルの軸と平行な軸を中心に回転するローラとを備え、マンドレルの半径方向に移動可能となっており、前記ローラには円弧板のスリットより内側へ突出する半径を有する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、前記グリップの外面は前記ローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっており、圧延材先端が第2案内部に到達したときグリップで押さえ付け、以降スリーブとグリップの上に圧延材を巻付けてゆく。
【0016】
案内面はマンドレルの軸方向に平行なスリットを有する円弧板と、このスリットから突出する拡径を有するローラからなる。ローラは軸方向にスリットから突出する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、グリップの外面はローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっている。かかる構成により圧延材の下面は拡径部の突出量分円弧板より離れた状態となり、グリップの外面はこの拡径部に対応する位置で凹部となっているので、グリップの先端は円弧板の表面に位置することができ、圧延材の下面と円弧板上面との間に入って行くことが可能となる。これにより圧延材の先端をグリップで捕らえてマンドレルの外面に押さえ付けることができる。図3はこの状態を示し、10は圧延材、30は円弧板、30aは円弧板に設けられたスリット、32はグリップであり、31はローラで実線で示す円が縮径部31b、破線で示す円が拡径部31aを示す。拡径部31aにより圧延材10の下面と円弧板30の上面には間隙を生じ、この間隙にグリップ32の先端32aが入ってゆくことができる。
【0017】
【0018】
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、参考例及び本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は参考例を説明する図である。保加熱炉装置50は圧延材10を装置内に案内する第1案内部11と、圧延材10の先端を押さえて巻取る巻取軸13と、この巻取軸13のグリップ24に圧延材10を案内する第2案内部12と、これら第1案内部11,第2案内部12,巻取軸13を覆い保加熱する保加熱炉27から構成されている。
【0020】
第1案内部11では、入口に上部案内ロール14と下部案内ロール15が設けられ、この間を圧延材10が通過する。上部案内ロール14の軸と同一位置に回転中心を有する上部案内板16と、下部案内ロール15の軸と同一位置に回転中心を有する下部案内板17が設けられ、巻き取り開始時は実線で示す位置で圧延材10の先端を案内し、巻取軸13に数回巻き取った後は2点鎖線で示す位置に退避しコイル26の径の増大に対応する。
【0021】
第2案内部12では、下部案内板17となだらかに連続し、巻取軸13の軸芯を中心とし、軸芯よりやや上まで伸びた円弧板18が設けられ、この円弧板18は支持ブロック19に取付られ、この支持ブロック19を水平支持材20で水平方向に円弧板18が巻取軸13に近接離反接離可能に支持されている。水平支持材20は保加熱炉27の炉壁を貫通し外部に設けられた図示しないシリンダ等の駆動装置により水平移動できる。巻き取りが開始されると水平支持材20は実線で示す位置で圧延材10の先端をグリップ24で押さえ、次に巻取軸13に数回巻き取った後は2点鎖線で示す位置に退避してコイル26の径の増大に対応可能となっている。
【0022】
巻取軸13は、マンドレル21の円周方向に沿って一部に凹部23を有するスリーブ22が嵌合されている。凹部23にはグリップ24が回転軸25により回動可能に取り付けられている。グリップ24は図示しないシリンダ等により回動して圧延材10の先端を挟みながら凹部23に押さえ付ける。巻取軸13は回転速度は圧延材10が巻き付くまで圧延材10の速度よりわずかに遅い速度でマンドレル21の矢印の方向に回転している。グリップ24が圧延材10の先端を挟んだことを図示しない検出器で確認した後、加速し圧延材10の速度になるようにする。圧延材10はスリーブ22とグリップ24の外周上に巻かれてゆく。グリップ24の外面は圧延材10の先端を挟んだ状態でスリーブ22の外周面と同一形状としているので、コイル26の形状は円形となる。
【0023】
第1案内部11と、第2案内部12と、巻取軸13は図示しない保加熱装置をもうけた保加熱炉27に内に装備されている。なお第1案内部11の圧延材10取り入れ口以外には開口がなく、一方水平支持材貫通部はシールされているので気密性を高くできるので保熱効率が高くなる。
【0024】
次に本発明の第1実施形態を説明する。図2は第1実施の形態の構成を示す。本実施の形態は参考例の円弧板18にローラを設け、グリップ24で確実に圧延材10の先端を挟み込むようにしたもので、その他は参考例と同一である。図1と同一の符号は同一の部材を表す。図3は段付ローラ31と段付グリップ32の詳細図を示し、図4は図3のX−X断面図を示す。案内面はマンドレル21の軸方向に複数(図2では4個)のスリット30aを有するスリット付円弧板30で構成され、このスリット位置にスリット方向に軸を有する段付ローラ31がスリット30aの外面より一部突出して設けられている。段付ローラ31は軸方向に径が異なる部分が交互に現れる構成となっている。また、グリップ24の幅方向もこの段付ローラ31に対応した形状の段付グリップ32となっている。
【0025】
図4に示すように段付ローラ31は縮径部31bと拡径部31aが交互に配置され、段付グリップ32の外面形状は拡径部31aに対応した位置で凹部32aを形成している。さらに図3で示すように、スリット付円弧板30の表面に段付ローラ31の縮径部31bを構成する円が接する配置となっており、破線の円で示す拡径部31aの一部はスリット30aから突出している。かかる構成により図3に示すように段付グリップ32の先端はスリット付円弧板30に接し、一方圧延材10の先端は破線で示す拡径部31aに接して入ってくるので、段付グリップ32の先端は圧延材10の下面とスリット付円弧板30の上面の間る入ることができ、段付グリップ32は確実に圧延材10の先端を挟み込んでマンドレル21外周面に押しつけることができる。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、マンドレルに凹部を有するスリーブを嵌合しこの凹部にグリップを設け、円弧状の案内部に沿って入ってくる圧延材の先端を挟んでスリーブに巻き付けるようにしたので、圧延材の先端を曲げたりすることなく高速に巻取りすることができる。また案内部に段付ローラを設けることによりさらに確実に巻付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例を説明する図である。
【図2】 本発明の第1実施の形態を説明する図である。
【図3】 段付ローラ31と段付グリップ32の詳細を説明する図である。
【図4】 図3のX−X断面図である。
【図5】 従来の圧延材設備の構成図である。
【符号の説明】
10 圧延材
11 第1案内部
12 第2案内部
13 巻取軸
14 上部案内ロール
15 下部案内ロール
16 上部案内板
17 下部案内板
18 円弧板
19 支持ブロック
20 水平支持材
21 マンドレル
22 スリーブ
23 凹部
24 グリップ
25 回転軸
26 コイル
27 保加熱炉
30 スリット付円弧板
31 段付ローラ
32 段付グリップ
50 保加熱炉装置

Claims (1)

  1. 圧延材を巻取る巻取軸と、この巻取軸へ圧延材を案内する第1案内部と、この第1案内部からほぼ巻取軸の軸芯の位置まで巻取軸に沿ってほぼ円弧状の案内面を有する第2案内部と、を備え、
    前記巻取軸は、水平な回転軸よりなるマンドレルと、このマンドレルと嵌合し円周方向に凹部を有するスリーブと、この凹部に設けられ圧延材の先端をマンドレル外面へ押さえ付ける少なくとも1つのグリップと、を備え、
    前記第2案内部は、マンドレルの軸に平行なスリットを有する円弧板と、この円弧板に設けられマンドレルの軸と平行な軸を中心に回転するローラとを備え、マンドレルの半径方向に移動可能となっており、前記ローラには円弧板のスリットより内側へ突出する半径を有する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、前記グリップの外面は前記ローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっており、
    圧延材先端が第2案内部に到達したときグリップで押さえ付け、以降スリーブとグリップの上に圧延材を巻付けてゆくことを特徴とする熱延材巻取装置。
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