JPS6115932B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧延線材の直接熱処理装置に関し、
熱間圧延された線材をループ形成機により螺旋状
コイルに形成し、該螺旋状コイルを搬送しつつ強
制冷却を施すに際し、ループ形成機より出てきた
螺旋コイル状の線材を、そのループ部が重なるこ
となく１本ずつ確実に保持搬送することにより、
衝風等による調整冷却を均一にし、螺旋状コイル
のループ間及びループ内の強度バラツキを少なく
すると共に、設備の安定性の向上を図ることを目
的とする。

最終熱間線材圧延機から出た線材の直接熱処理
は、ループ形成機にて螺旋コイル状に形成された
熱間圧延線材をコンベヤで移送しつつ、これに空
気等の冷媒を吹付けることによつて行なわれる。
この直接熱処理方式については、既に幾つかの技
術が提案され、かつ一部実用に供されている。

その代表的なものとして、 (i) ループ形成機から出た螺旋状コイルを、コン
ベヤ上に垂直に立てたまま搬送し、搬送中に自
然冷却を行なう方法（特公昭42−18894号）。

(ii) 螺旋状コイルのループを垂直に落下させ、落
下中に調整冷却を行なう方法（特公昭42−
18894号、同43−25810号、同45−8536号）。

(iii) 螺旋状コイルをコンベヤ上に非同心円状に重
ねて載置し、搬送中に衝風にて調整冷却を行な
う所謂ステルモア方法（特公昭42−15463号）。

(iv) 螺旋状コイルの各ループを、コイル内側から
支持具で支えて搬送し、搬送中に調整冷却する
方法（特公昭48−31446号） 等が挙げられる。

しかしながら、前記(i)の方法は、各ループを１
つずつ確実に垂直に保持することが困難なこと、
そのループ保持機構が、ループの水平直径位置に
てループ中心に向つて支持外力を作用させるもの
であるため、ループが変形（真円がくずれる）し
易く、集線後の荷姿が悪いこと、また調整冷却中
に、ループ自体その自重によりクリープ変形が生
じるため、集線後の荷姿を一層悪くすること等の
欠点があり、殆んど実用化されていないのが現状
である。(i)の方法には、ループの自重落下を防止
するために、ループを支持棒又は爪で拘束しつつ
調整冷却する方法、沸騰水中にコイルを落下させ
て該沸騰水により調整冷却する方法等の各種態様
があるが、何れも作業が煩雑でかつループ相互の
重なりを生じたり、冷媒の冷却効果が不安定なた
め、均一な熱処理を保証し得ないと云う欠点があ
る。(iii)の方法は、非同心円状に重ねたループの重
なり部と、それ以外の部分との冷却速度に差異を
生じ、ループ円周方向に均一な熱処理をなし得
ず、例えぱSWRH62Aの5.5mmφ線材では、鉛パ
テンテイングの１ループ当りの引張強さバラツキ
が約２Kg／mm以内であるのに対し、同法による直
接パテンテイングの場合、８Kg／mm^２前後の大き
なバラツキを生ずる。なお、(iv)の方法は、極めて
大がかりな装置を必要とするため、殆んど実用化
されていない。

ステルモア方法の場合、前述のようにループ形
成機から出た螺旋状コイルをベツド上のチエーン
コンベヤ又はローラコンベヤ上に非同心円状に重
ねて寝かせた状態で搬送し、その搬送過程でベツ
ド下部からの衝風により調整冷却を行ないパテン
テイング処理を施行する、非常に簡単かつ操業安
定性の優れたものであるが、この場合、ループの
重なり部分があるため、冷却斑が発生し、この結
果、強度のバラツキが生じ、鉛パテンテイング処
理材なみの製品は得られていない。この問題を解
決するために、重なり部分のみ、より強い衝風を
かけること、ベツド上のチエーンコンベヤ又はロ
ーラコンベヤ上での搬送途中、ループの重なり部
を邪魔ローラ等でずらせること等の対策が講じら
れてきたが、根本的には、鉛パテンテイング処理
材なみの効果が得られていないのが実情である。

そこで第１図に示す如く螺旋状コイルのループ
を重ねない状態で搬送し、調整冷却を行なう方法
が試みられている。次に直接パテンテイング方法
の概要を説明すると、第１図（同図は側面図、
はＸ―Ｘ断面図、は平面図である）に示され
るように、最終熱間線材圧延機から供給される熱
間圧延線材(i)は、水平軸心を中心に回転するルー
プ形成機２にて螺旋状コイル３の形成され、サイ
ドコンベヤ４に設けられた爪５等にて各ループ間
のピツチＰ及び水平軸線Ｈに対する傾斜角度αが
一定の範囲に維持された状態でベツドコンベヤ６
に載置され、図中右方向に移送される。この移送
中に、螺旋状コイル３はベツドコンベヤ６の下方
より上方へと送給される空気等の流体冷媒７にて
調整冷却を受け、然る後に適当な集束機に導入さ
れる。このような移送中の調整冷却効果は、螺旋
状コイル３の各ループ間のピツチ及び該螺旋状コ
イル３に対する冷媒送給角度によつて異なる。こ
の場合、効果的な調整冷却が得られ、鉛パテンテ
イング材なみの強度バラツキに抑えることができ
るが、ループ形成機２から出される螺旋状コイル
３の各ループを１本ずつサイドコンベヤ４の爪５
でキヤツチングするのは困難である。

つまり、第２図に示す如くループ形成機２のガ
イドパイプによるループ吐出口８とサイドコンベ
ヤ４の爪５の位置とする寸法的に近寄せることが
不可能であるため、ループが自由落下（移動）し
ている状態でしか爪５で螺旋状コイル３をキヤツ
チングできず、爪５とループが干渉したり、キヤ
ツチングミス又は複数のループをキヤツチングす
ることがある。これは、ループ形成機２の回転速
度斑、又は前のループによりキヤツチングされる
べくループが引張られたりして、螺旋状コイル３
のループが適正なるキヤツチング位置９に揃わな
いためである。

この問題の解決策としては、ループ吐出口８近
くに爪５をできるだけ接近させれば良い。しか
し、寸法的にも限度であるので、僅かでも接近さ
せるためには、 (1) 爪５のピツチをできだけ長くとる。

(2) チエーンスプロケツト１０の歯数をできるだ
け減らす。

(3) 爪５の長さをできだけ短かくする。

こと等が考えられるが、これ等の場合には、次の
ような問題を生じる。即ち、(1)の場合は、ただで
さえもコンベヤ速度が速すぎて無理な設計になつ
ているのに、それ以上に速くなり、更に難しくな
る。(2)の場合、チエーンスプロケツト１０の径を
小さくするのは、高速回転であるので、寿命的に
も無理がある。(3)の場合、爪５を短かくすると、
搬送途中の調整冷却による変態動作時のクリープ
変形により、ループが爪５から外れる恐れがあ
る。

従つて、圧延線速100m／secという今後の技術
に対応するためには、第１図に示すような方式は
不可能である。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ル
ープ形成機から出た螺旋状コイルを、この内側か
ら垂直姿勢に保持して連続的に搬送し、この搬送
中に螺旋状コイルを強制冷却するようにしたもの
であつて、その特徴とするところは、熱間圧延さ
れた線材をループ形成機により螺旋状コイルに形
成し、該螺旋状コイルを搬送しつつ強制冷却を施
す圧延線材の直接熱処理装置において、ループ形
成機の出側に、螺旋状コイルが外嵌するフレーム
を搬送方向に設け、このフレームの上部に、螺旋
状コイルを内側から垂直姿勢に保持搬送するチエ
ーンコンベヤを設け、該フレームの下部に、レー
ルを走行可能でかつ該フレームを浮上状態に支承
する多数のレツグローラを具備するチエーンコン
ベヤを設けた点にある。

以下、図示の実施例について本発明を詳述する
と、第３図及び第４図において、１１は仕上圧延
機（図示せず）にて所定寸法に仕上げられた熱間
圧延線材、１２はウオータクーラ、１３はピンチ
ローラである。１４は線材１１を螺旋状コイル１
５に形成するループ形成機で、ガイドパイプ１６
を有し、ドライブギヤー１７により駆動される。
１８はフレームで、ループ形成機１４の出側に、
螺旋状コイル１５が外嵌するように搬送方向に沿
つて配置されている。１９はループ形成機１４か
ら出た螺旋状コイル１５を内側から保持し搬送す
る上部チエーンコンベヤで、横方向に３組並設さ
れており、該各上部チエーンコンベヤ１９はフレ
ーム１８の上部に軸支された駆動スプロケツト２
０と従動スプロケツト２１間に掛装されている。
また各上部チエーンコンベヤ１９はフレーム１８
上に設けられた上部レール２２により搬送工程側
が下方より支持されている。２３はフレーム１８
の下部に設けられた下部チエーンコンベヤで、駆
動スプロケツト２４と従動スプロケツト２５間に
掛装されると共に、螺旋状コイル１５の下部がフ
レーム１８の下方を通過するように、該フレーム
１８を浮上状態に支持する多数のレツグローラ２
６を有する。下部チエーンコンベヤ２３は横方向
両端部に対応して２組あり、その各下部チエーン
コンベヤ２３の下側、つまりフレーム１８を支持
する支持行程側が、フレーム１８下側面の下部レ
ール２７により支持案内されている。また各下部
チエーンコンベヤ２３のレツグローラ２６は、連
結軸２８で横方向に連結されると共に、ベツド２
９上に設けられたベツドレール３０上を走行可能
である。なお駆動スプロケツト２０，２４はドラ
イブ軸３１、ユニバーサルジヨイント３２、遊星
ギヤー機構３３等を介してループ形成機１４に連
動連結され、従つて、各チエーンコンベヤ１９，
２３はループ形成機１４により同期駆動される。
３４はベツドチエーンコンベヤで、搬送中に螺旋
状コイル１５が変形しないように下側から受ける
ためのものであつて、その搬送行程側はベツドレ
ール３５により支持されている。３６は邪魔ロー
ラで、レツグローラ２６が螺旋状コイル１５のル
ープ間に挿入される時、干渉しないようにループ
を一時的に掻き分けるためのもので、昇降自在に
設けられる。３７はローラコンベヤで、集束機に
接続されている。３８は衝風通路で、螺旋状コイ
ル１５を囲むように内外周ダクト３９，４０によ
る構成されている。４１は支持軸受で、ユニツト
全体のスラスト方向の移動を支えるためのもので
ある。

上記構成において、仕上圧延機にて仕上げられ
た線材１１は、ウオータクーラ１２、ピンチロー
ラ１３を経てループ形成機１４内のガイドパイプ
１６に供給し、該ループ形成機１４を線材速度に
見合つた回転数で回転させることにより、所定経
の螺旋状コイル１５に形成する。そして、ループ
形成機１４により形成された螺旋状コイル１５
は、ループ内に位置しかつ所定ピツチになるよう
に稼動している上部チエーンコンベヤ１９により
受け取り、該上部チエーンコンベヤ１９により垂
直姿勢に保持しａ矢示方向に搬送する。螺旋状コ
イル１５が内外周ダクト３９，４０により構成さ
れる衝風通路３８に達すれば、その衝風通路３８
を通過する間に、外周側からエヤーブロアー等に
より衝風またはこれとミスト等を供給し、この衝
風作用によつて螺旋状コイル１５を調整冷却しパ
テンテイングする。螺旋状コイル１５の搬送中に
おいて、上部チエーンコンベヤ１９は上部レール
２２により支持案内されているので、下方への垂
れ下がりがなく、螺旋状コイル１５を内側から確
実に保持できる。螺旋状コイル１５が邪魔ローラ
３６まで達すると、この邪魔ローラ３６が昇降動
作によつて数ループずつ掻き分けるので、下部チ
エーンコンベヤ２３の各レツグローラ２６は螺旋
状コイル１５と干渉することなく、そのループ間
に挿入される。そして下部チエーンコンベヤ２３
は上部チエーンコンベヤ１９と同調関係にあるの
で、レツグローラ２６間に螺旋状コイル１５が入
つたままの状態でフレーム１８を支持しながら回
動し、従つて、螺旋状コイル１５を常に垂直状態
に保持搬送でき、重なり等による問題もなく、均
一な調整冷却が可能である。冷却後の螺旋状コイ
ル１５はローラコンベヤ３７上に非同心円状に順
次重ね倒し、集束機に搬送して結束する。

なおコンベヤ１９，２３の駆動はモータによつ
ても可能であり、この場合、電源を送るための集
電子を必要とする。上部チエーンコンベヤ１９の
ループ支持面は、ループ形成機１４から落された
螺旋状コイル１５の各ループが搬送中にずれない
ように凹凸を設けることが望ましい。

以上実施例に詳述したように本発明では、爪等
を使用せずに、螺旋状コイルを内側からチエーン
コンベヤにて垂直姿勢に保持し搬送するようにし
ているので、キヤツチングミス等もなく、操業安
定性に優れている。また螺旋状コイルを重ねずに
外側から均一風量にて調整冷却を行なうことがで
き、螺旋状コイルのループ間及びループ内の強度
バラツキも少なくでき、鉛パテンテイング材なみ
のものとすることができる。更にレツグローラを
有するチエーンコンベヤでフレームを浮上状態に
支持しているので、螺旋状コイルを連続的に処理
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す側面図、同はのＸ
―Ｘ断面図、同は平面図、第２図はキヤツチン
グ状態を示す拡大平面図、第３図は本発明の一実
施例を示す縦断側面図、第４図は第３図のＹ―Ｙ
拡大断面図である。 １１…熱間圧延線材、１４…ループ形成機、１
５…螺旋状コイル、１８…フレーム、１９…上部
チエーンコンベヤ、２２…上部レール、２３…下
部チエーンコンベヤ、２６…レツグローラ、２７
…下部レール、２９…ベツド、３０…ベツドレー
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱間圧延された線材をループ形成機により螺
   旋状コイルに形成し、該螺旋状コイルを搬送しつ
   つ強制冷却を施す圧延線材の直接熱処理装置にお
   いて、ループ形成機の出側に、螺旋状コイルが外
   嵌するフレームを搬送方向に設け、このフレーム
   の上部に、螺旋状コイルを内側から垂直姿勢に保
   持搬送するチエーンコンベヤを設け、該フレーム
   の下部に、レール上を走行可能でかつ該フレーム
   を浮上状態に支承する多数のレツグローラを具備
   するチエーンコンベヤを設けたことを特徴とする
   圧延線材の直接熱処理装置。