JP2004042123A - レイングヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】レイングパイプ部の局部的な摩耗による線材のかき疵発生を防止できるとともに、通材速度の制限が不要となるレイングヘッドを提供する。
【解決手段】基台に回転自在に支持される回転体にレイングパイプを取付けて成るレイングヘッドにおいて、 前記レイングパイプの曲管部を、複数個の短管30を連続的に配置して形成するとともに、前記短管30を、線材ガイド穴31を有するライナ32と、このライナ32を軸受34を介して該ライナの中心軸線33のまわりに回転自在に支持する外筒35とで構成し、この外筒35部を前記回転体に着脱可能に取付けた。
【選択図】 図4
【解決手段】基台に回転自在に支持される回転体にレイングパイプを取付けて成るレイングヘッドにおいて、 前記レイングパイプの曲管部を、複数個の短管30を連続的に配置して形成するとともに、前記短管30を、線材ガイド穴31を有するライナ32と、このライナ32を軸受34を介して該ライナの中心軸線33のまわりに回転自在に支持する外筒35とで構成し、この外筒35部を前記回転体に着脱可能に取付けた。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱間仕上圧延機から送り出される線材を巻取りつつ連続したリング状に成形するレイングヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にレイングヘッドは、中心線のまわりに回転駆動される回転体に、らせん状に湾曲成形されたレイングパイプを取付け、上記中心線方向に回転体の端部から供給される線材を、上記レイングパイプ内を通過させることによりリング状に折曲成形するように構成されている。そして上記レイングパイプとしては、当初は連続した1本の金属管の湾曲成形品が用いられていたが、このパイプ内を高速で通過する線材との摩擦により、パイプ内面が局部的に溝状に摩耗してこの摩耗部の隅角部により線材にかき疵を発生させるとともに、摩耗進行時には湾曲成形に手間がかかるレイングパイプ全体を交換する必要があり、保守費のかさむものであった。
【0003】
そこでたとえば特公平3−42966号公報,実公昭56−53925号公報,特開2000−42629号公報などに開示されているように、レイングパイプの全長のうち線材の曲げ加工度の大きい曲管部を、多数個の短管を連続的に配置して形成した短管式のレイングパイプも用いられるようになった。この形式のレイングパイプは、摩耗時には一部の短管のみを交換すればよいので、前記一体式のレイングパイプより保守は容易であるが、短管は回転体に固定取付けされているので、短管の線材ガイド穴部の局部的な摩耗およびそれに伴う線材のかき疵発生は避けられないものであった。
【0004】
このガイド部の局部摩耗によるかき疵発生を防止するものとして、特開昭54−134257号公報や特開昭58−31864号公報に開示されているように、線材のパスラインに沿って多数個のローラーを線材を挟む形で配置したローラーガイド式のレイングヘッドがある。ところがこのローラーを用いるものでは、通材速度が70m/秒にも及ぶ高速の熱間線材圧延においては、高温下でローラーを回転支持する軸受が破損したり、一時的にロックしてローラー外周面に局部的な摩耗を生じ、この摩耗痕がローラー回転再開時に線材に転写されてプリント疵を発生させるなどの問題があり、このため通材速度を遅くして軸受の保護をはかる必要があり、圧延速度低下による圧延能率低下を余儀なくされていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、レイングパイプ部の局部的な摩耗による線材のかき疵発生を防止できるとともに、通材速度の制限が不要となるレイングヘッドを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載のレイングヘッドは、基台に回転自在に支持される回転体にレイングパイプを取付けて成るレイングヘッドにおいて、 前記レイングパイプの曲管部を、複数個の短管を連続的に配置して形成するとともに、前記短管を、線材ガイド穴を有するライナと、このライナを軸受を介して該ライナの中心軸線のまわりに回転自在に支持する外筒とで構成し、この外筒部を前記回転体に着脱可能に取付けたことを特徴とする。
【0007】
請求項1の手段によれば、線材はレイングパイプの曲管部を構成する各短管部において、ライナの線材ガイド穴の内周面との摺接により、らせん状に折曲成形されるが、このとき線材と上記内周面との摺接部においては、線材はライナの中心軸線に対して小角度(たとえば10度程度)の傾斜角をもって進行するので、上記摺接により上記内周面部に作用する摩擦力F(後述する図9参照)の上記中心軸線に対して垂直方向に向かう垂直分力f(同じく図9参照)が生じる。ライナは外筒に中心軸線のまわりに回転自在に支持されているので、上記垂直分力fによりライナが中心軸線のまわりに回転駆動され、これによってライナの線材ガイド穴の局部的な摩耗が防止される。またローラーが線材の通材速度と同周速で回転する従来のローラーガイド式のレイングヘッドに比べて、上記ライナの回転速度は線材の通材速度より十分低く、高速回転による軸受の破損やロックを生じることもない。
【0008】
この発明におけるライナと外筒との構成としては各種の構成を採用できるが、請求項2記載の発明のように、前記ライナとして前記外筒より短尺のライナを用い、このライナの入口側端面を前記外筒の入口側端面よりも中心軸線方向に内側へずらせた位置に配置し、前記外筒に、該外筒の入口側端面部から前記ライナの線材ガイド穴の入口部に至るガイド穴を設けた構成とすれば、長尺ライナの入口部に上記ガイド穴を設ける場合に比べて、ライナは小型軽量のもので済み、経済的であるうえ前記垂直分力が小さい場合でもライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0009】
またこの発明においては、ライナの中心軸線と外筒の中心軸線とは同軸としてもよいが、請求項3記載の発明のように、前記ライナの中心軸線に対して、前記外筒の中心軸線を所定角度傾斜させた構成としてもよい。なおこの外筒の中心軸線とは、回転体に取付けられる外筒の筒状部の中心軸線を指すものである。曲管部を構成する各短管のうちパスラインの湾曲度などにより、上記ライナと外筒の中心軸線が同軸の短管では線材の進行方向とライナの中心軸線との前記傾斜角が小さい場合には、この請求項3記載の短管を用いることにより前記傾斜角を増加させることができ、これによって所望の前記垂直分力を得てライナを中心軸線のまわりに確実に回転駆動することができる。
【0010】
またこの発明においては、ライナの線材ガイド穴内周面は、ライナ構成材料の仕上加工面のままとしてもよいが、請求項4記載の発明のように、前記ライナの線材ガイド穴内周面部に、耐摩耗性を有する皮膜層を被着した構成とすれば、線材ガイド穴の耐摩耗性が向上して局部的な摩耗を一層確実に防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図1〜図9に示す第1例により、この発明の実施の形態を説明する。図1はレイングヘッド全体の略示図で、レイングヘッド1は、基台2に軸受3,4により回転自在に支持された回転体10に、レイングパイプ20を取付けて成る。回転体10は、中空軸状の回転軸11を主体とし、図示しない回転駆動機によりベベルギヤ12を介して中心線13のまわりに回転駆動される。ピンチロール5によって供給される線材6は、図示しない導入口部から中心線13に沿って回転軸11内に供給される。
【0012】
レイングパイプ20は、上記の回転軸11の中心部へ供給された線材Wを、回転軸11の外側へ誘導する金属管製の導入管部21と、これに続くらせん状のパスライン22を有する曲管部23とから成り、この曲管部23は、複数個の短管30を小間隔をおいて連続的に配置し成る。なお図1において短管30は、単純な筒体状に略示してあるが、その具体的形状は後述の通りである。
【0013】
図2および図3は、回転体10の先端側部分を示し、14は回転軸11の外周部に固設したらせん板状のオーガプレートで、短管30は、このオーガプレート14の外周部に形成した各取付部15に、ホルダ50を介して、個々に取付けられている。なお図2および図3において、短管30およびホルダ50および取付部15は、全数のうちその一部のみを図示してある。また入口部21a(図1参照)が回転軸11の中心部に取付けられた導入管部21の出口部21bも、取付部15に取付けられるが、その取付具の図示は省略してある。19は回転軸11の先端部に固着したデフレクタープレートで、曲管部23を通過した線材Wは、このデフレクタープレート19の図2における右側側面に沿う形でリング状体として右方へ排出され、図示しないコンベヤ上などに供給される。
【0014】
短管30は、図4および図5に示すように、線材ガイド穴31を有するライナ32を、このライナ32の中心軸線33と同心の軸受34,34を介して、外筒35内に回転自在に支持して成る。外筒35は組立・分解の便宜上、フランジ36a,37a付きの2個の短筒体36,37をボルト38により締結して成り、各短筒体36,37の両端部寄りの外周部には、同じ二面巾Wを有する2組の平行な切欠部39,39が設けてある。
【0015】
またこの例では、ライナ32の長さSは外筒35の長さLより短尺としてあり、ライナ32の入口側端面32aは、外筒35の入口側端面35aよりも中心軸線33方向に内側へずらせた位置に配置してある。40は外筒35の中心部に設けたガイド穴で、入口側端面35a部に大口径dで開口し、ライナ32の線材ガイド穴31の入口部31aに接近した位置で該入口部31aの直径にほぼ等しい口径を有するテーパ穴から成る。
【0016】
上記短管30の構成材料としては、先ず外筒35は炭素鋼,ステンレス鋼など各種鋼材で構成すればよい。また線材が摺接するライナ32は、たとえばねずみ鋳鉄,球状黒鉛鋳鉄,炭素鋼,ステンレス鋼などの耐摩耗性金属材料やカーボンあるいは、また、アルミナ,窒化珪素,ジルコニア等の耐摩耗性セラミックス材料などで構成することができるが、構成材自体の耐摩耗性が充分でない場合等は、線材ガイド穴31の内周面部に酸化クロム,酸化チタンなどの耐摩耗性を有する皮膜層を、メッキや溶射などにより被着して耐摩耗性の向上をはかることができる。
【0017】
上記短管30の回転体10への取付構造は、図6および図7に示す通りで、回転体10に設けた前述の取付部15は、オーガプレート14の外周縁部に角板状の取付板16を溶接取付し、リブ17で補強して成る。この取付板16部には、ホルダ50の底板51部がボルト18により締結される。ホルダ50は、底板51に、2枚の側板52,52を、前記外筒35の切欠部39,39間の寸法H(図5参照)より少量大きい巾寸法をを隔てて、溶接により固着して成る。これら各側板52,52には、外筒35の筒状部35bの外径Dより僅少量大きい直径の丸穴53と、側板52の一側面からこの丸穴53に至る平行な切欠口54を設けてあり、この切欠口54の巾寸法は短管30の切欠部39の二面巾寸法Wより少量大きい寸法としてある。55は止めねじ56用のねじ穴である。
【0018】
そしてこのホルダ50に短管30を取付けるには、図6に鎖線で示すように、短管30の外筒35の切欠部39,39を各側板52,52の切欠口54に通し、丸穴53まで挿入したら短管30を約90度回転させることにより、短管30は所定の位置に位置ぎめされるので、止めねじ56の締付けにより固定すればよい。また短管30の取外しは、上記と逆の手順で上記と同様に迅速におこなうことができる。
【0019】
各短管30を上記取付部15に取付けたホルダ50に、上記のようにして取付ければ、パスライン22に沿って多数個の短管30が連続的に配置された曲管部23が形成されるので、回転体10を回転駆動して線材の通材をおこなえばよい。線材の通材開始時においては、線材の先端部が、短管30の入口部において外筒35に形成した大口径で開口するガイド穴40によってライナ32の線材ガイド穴31の入口部へとガイドされ、線材先端の外方への飛出しが防止される。
【0020】
線材の通材中においては図8に示すように、線材6はライナ32の線材ガイド穴31の内周面との摺接により、らせん状のパスラインに沿って、曲げ半径および回転体10の中心線13(図1参照)に対する傾斜角が順次変化するように折曲成形されていくので、上記摺接部においては図9に示すように線材6はライナ32の中心軸線33に対して10度程度の傾斜角θをもって進行する。このため、線材6との摺接により線材ガイド穴31の内周面部に作用する摩擦力Fは、中心軸線33に対して垂直方向に向う垂直分力fを生じ、この垂直分力fによってライナ32は矢印Rで示すように中心軸線33のまわりに回転駆動され、これによって線材6と線材ガイド穴31の摺接位置は常に変化し、ライナ32の(線材ガイド穴31部の)局部的な摩耗が防止され、この摩耗による線材6のかき疵発生が防止されるのである。
【0021】
また線材速度とローラー外周速度が一致するように高速回転する従来のローラーガイド式のレイングヘッドに比べて、上記のライナ32の回転速度は十分低いので、軸受34の破損やロックを生じることもなく、軸受34の保護のために通材速度を遅くする必要はなくなるのである。
【0022】
また上記の例では、ライナ32は外筒35よりも短尺であり、かつガイド穴40は外筒35の入口部に設けたため、このガイド穴をライナ32に設ける場合(後述の第2例)よりもライナ32の外径も小さく済むので、ライナ32は小型軽量のもので済み、経済的であるうえ前記垂直分力fが小さい場合でもライナ32を確実に回転駆動できるという長所を有するものである。
【0023】
次に図10に示す第2例により、この発明の実施の形態を説明する。この例の短管41は、前記第1例に比べて、ライナ32を外筒35よりやや長尺とし、前記外筒35の入口部のガイド穴40のかわりにライナ32の線材ガイド穴31の入口部31aを大径に拡径して、線材先端部の飛出防止をはかるようにしたものであり、その他の構成は第1例と同じであるので、図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略するものとし、以下他の例においても同様とする。
【0024】
この例においては、前記ガイド穴40のない分だけ外筒35の構造が簡潔ですみ、また通材開始時においては線材先端部は耐摩耗性材料から成るライナ32の線材ガイド穴31の上記入口部31aによってガイドされるので、該線材先端部による前記ガイド穴40部の摩耗も回避できる。
【0025】
次に図11に示す第3例により、請求項3記載の発明の実施の形態を説明する。この例の短管45は、前記第2例と同様にライナ32を外筒35よりも長尺とし、線材ガイド穴31の入口部を拡径するとともに、外筒35の中心軸線(詳しくは外筒35の直径Dの筒状部35bの中心軸線)46に対して、ライナ32の中心軸線33を所定角度αだけ傾斜させ、この傾斜した中心軸線33のまわりにライナ32が回転するよう軸受34,34を傾斜配置したものである。
【0026】
この中心軸線傾斜配置式の短管45を用いると、たとえば図9における線材摺接状態において、ライナ32の中心軸線33と線材進行方向との傾斜角θが零に近く垂直分力fが殆ど得られない場合でも、図9における短管30を本例の短管45と交換してホルダ50に取付けることにより、ライナ32の中心軸線33と線材進行方向との傾斜角は、本例の中心軸線33,46の傾斜角αに近い値となり、これによって所望の垂直分力fを得てライナ32を中心軸線33のまわりに回転駆動させることができる。
【0027】
従って、曲管部23を構成する各短管30のうち通材によってライナ32の局部的な摩耗の発生が見受けられる短管30(あるいは第2例の場合は短管41)については、この例の短管45と交換することにより、ライナ32を前記垂直分力fにより確実に回転駆動させて、ライナ32の局部的な摩耗の発生を防止することができるのである。
【0028】
この発明は上記各例に限定されるものではなく、たとえば短管30,41,45や、ホルダ50およびその回転体10部への取付構造などの、具体的構造や形状などは、上記以外のものとしてもよい。また軸受34としては、ボールベアリングやローラーベアリングなどの転がり軸受のほか、油膜軸受や含油軸受などのすべり軸受を用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ライナの線材ガイド穴と線材の摺接部における摩擦力の垂直分力を利用して、格別の駆動機や駆動機構を用いることなく、ライナをその中心軸線のまわりに回転駆動するようにしたので、ライナの局部的な摩耗を防止でき、この摩耗による線材のかき疵発生を防止できるとともに、ライナの中心軸線まわりの回転は低いためライナを支持する軸受の破損やロックは生じにくく、軸受保護のための通材速度の制限は不要となる。
【0030】
また上記の効果に加えて、請求項2記載の発明によれば、ライナは小型軽量のもので済み、ライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0031】
また上記の効果に加えて、請求項3記載の発明によれば、線材とライナの摺接部におけるライナの中心軸線と線材進行方向との傾斜角を増加させることにより、ライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0032】
また上記の効果に加えて、請求項4記載の発明によれば、線材ガイド穴の耐摩耗性の向上により、ライナの局部的な摩耗を一層確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の第1例を示すレイングヘッドの略示側面図である。
【図2】図1のレイングヘッドの要部側面図である。
【図3】図2の矢視A−A側面図である。
【図4】図2における短管30の縦断面図である。
【図5】図4の短管の斜視図である。
【図6】図2のB−B線拡大断面図である。
【図7】図6のホルダ50の斜視図である。
【図8】図2の矢印C方向に見た短管の通材状態を示す縦断面図である。
【図9】図8のE−E線断面図である。
【図10】この発明の実施の形態の第2例を示す図4相当図である。
【図11】この発明の実施の形態の第3例を示す図4相当図である。
【符号の説明】
1…レイングヘッド、2…基台、3…軸受、4…軸受、10…回転体、14…オーガプレート、15…取付部、20…レイングパイプ、21…導入管部、23…曲管部、30…短管、31…線材ガイド穴、31a…入口部、32…ライナ、32a…入口側端面、33…中心軸線、34…軸受、35…外筒、35a…入口側端面、40…ガイド穴、41…短管、45…短管、46…中心軸線、50…ホルダ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱間仕上圧延機から送り出される線材を巻取りつつ連続したリング状に成形するレイングヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般にレイングヘッドは、中心線のまわりに回転駆動される回転体に、らせん状に湾曲成形されたレイングパイプを取付け、上記中心線方向に回転体の端部から供給される線材を、上記レイングパイプ内を通過させることによりリング状に折曲成形するように構成されている。そして上記レイングパイプとしては、当初は連続した1本の金属管の湾曲成形品が用いられていたが、このパイプ内を高速で通過する線材との摩擦により、パイプ内面が局部的に溝状に摩耗してこの摩耗部の隅角部により線材にかき疵を発生させるとともに、摩耗進行時には湾曲成形に手間がかかるレイングパイプ全体を交換する必要があり、保守費のかさむものであった。
【0003】
そこでたとえば特公平3−42966号公報,実公昭56−53925号公報,特開2000−42629号公報などに開示されているように、レイングパイプの全長のうち線材の曲げ加工度の大きい曲管部を、多数個の短管を連続的に配置して形成した短管式のレイングパイプも用いられるようになった。この形式のレイングパイプは、摩耗時には一部の短管のみを交換すればよいので、前記一体式のレイングパイプより保守は容易であるが、短管は回転体に固定取付けされているので、短管の線材ガイド穴部の局部的な摩耗およびそれに伴う線材のかき疵発生は避けられないものであった。
【0004】
このガイド部の局部摩耗によるかき疵発生を防止するものとして、特開昭54−134257号公報や特開昭58−31864号公報に開示されているように、線材のパスラインに沿って多数個のローラーを線材を挟む形で配置したローラーガイド式のレイングヘッドがある。ところがこのローラーを用いるものでは、通材速度が70m/秒にも及ぶ高速の熱間線材圧延においては、高温下でローラーを回転支持する軸受が破損したり、一時的にロックしてローラー外周面に局部的な摩耗を生じ、この摩耗痕がローラー回転再開時に線材に転写されてプリント疵を発生させるなどの問題があり、このため通材速度を遅くして軸受の保護をはかる必要があり、圧延速度低下による圧延能率低下を余儀なくされていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、レイングパイプ部の局部的な摩耗による線材のかき疵発生を防止できるとともに、通材速度の制限が不要となるレイングヘッドを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載のレイングヘッドは、基台に回転自在に支持される回転体にレイングパイプを取付けて成るレイングヘッドにおいて、 前記レイングパイプの曲管部を、複数個の短管を連続的に配置して形成するとともに、前記短管を、線材ガイド穴を有するライナと、このライナを軸受を介して該ライナの中心軸線のまわりに回転自在に支持する外筒とで構成し、この外筒部を前記回転体に着脱可能に取付けたことを特徴とする。
【0007】
請求項1の手段によれば、線材はレイングパイプの曲管部を構成する各短管部において、ライナの線材ガイド穴の内周面との摺接により、らせん状に折曲成形されるが、このとき線材と上記内周面との摺接部においては、線材はライナの中心軸線に対して小角度(たとえば10度程度)の傾斜角をもって進行するので、上記摺接により上記内周面部に作用する摩擦力F(後述する図9参照)の上記中心軸線に対して垂直方向に向かう垂直分力f(同じく図9参照)が生じる。ライナは外筒に中心軸線のまわりに回転自在に支持されているので、上記垂直分力fによりライナが中心軸線のまわりに回転駆動され、これによってライナの線材ガイド穴の局部的な摩耗が防止される。またローラーが線材の通材速度と同周速で回転する従来のローラーガイド式のレイングヘッドに比べて、上記ライナの回転速度は線材の通材速度より十分低く、高速回転による軸受の破損やロックを生じることもない。
【0008】
この発明におけるライナと外筒との構成としては各種の構成を採用できるが、請求項2記載の発明のように、前記ライナとして前記外筒より短尺のライナを用い、このライナの入口側端面を前記外筒の入口側端面よりも中心軸線方向に内側へずらせた位置に配置し、前記外筒に、該外筒の入口側端面部から前記ライナの線材ガイド穴の入口部に至るガイド穴を設けた構成とすれば、長尺ライナの入口部に上記ガイド穴を設ける場合に比べて、ライナは小型軽量のもので済み、経済的であるうえ前記垂直分力が小さい場合でもライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0009】
またこの発明においては、ライナの中心軸線と外筒の中心軸線とは同軸としてもよいが、請求項3記載の発明のように、前記ライナの中心軸線に対して、前記外筒の中心軸線を所定角度傾斜させた構成としてもよい。なおこの外筒の中心軸線とは、回転体に取付けられる外筒の筒状部の中心軸線を指すものである。曲管部を構成する各短管のうちパスラインの湾曲度などにより、上記ライナと外筒の中心軸線が同軸の短管では線材の進行方向とライナの中心軸線との前記傾斜角が小さい場合には、この請求項3記載の短管を用いることにより前記傾斜角を増加させることができ、これによって所望の前記垂直分力を得てライナを中心軸線のまわりに確実に回転駆動することができる。
【0010】
またこの発明においては、ライナの線材ガイド穴内周面は、ライナ構成材料の仕上加工面のままとしてもよいが、請求項4記載の発明のように、前記ライナの線材ガイド穴内周面部に、耐摩耗性を有する皮膜層を被着した構成とすれば、線材ガイド穴の耐摩耗性が向上して局部的な摩耗を一層確実に防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図1〜図9に示す第1例により、この発明の実施の形態を説明する。図1はレイングヘッド全体の略示図で、レイングヘッド1は、基台2に軸受3,4により回転自在に支持された回転体10に、レイングパイプ20を取付けて成る。回転体10は、中空軸状の回転軸11を主体とし、図示しない回転駆動機によりベベルギヤ12を介して中心線13のまわりに回転駆動される。ピンチロール5によって供給される線材6は、図示しない導入口部から中心線13に沿って回転軸11内に供給される。
【0012】
レイングパイプ20は、上記の回転軸11の中心部へ供給された線材Wを、回転軸11の外側へ誘導する金属管製の導入管部21と、これに続くらせん状のパスライン22を有する曲管部23とから成り、この曲管部23は、複数個の短管30を小間隔をおいて連続的に配置し成る。なお図1において短管30は、単純な筒体状に略示してあるが、その具体的形状は後述の通りである。
【0013】
図2および図3は、回転体10の先端側部分を示し、14は回転軸11の外周部に固設したらせん板状のオーガプレートで、短管30は、このオーガプレート14の外周部に形成した各取付部15に、ホルダ50を介して、個々に取付けられている。なお図2および図3において、短管30およびホルダ50および取付部15は、全数のうちその一部のみを図示してある。また入口部21a(図1参照)が回転軸11の中心部に取付けられた導入管部21の出口部21bも、取付部15に取付けられるが、その取付具の図示は省略してある。19は回転軸11の先端部に固着したデフレクタープレートで、曲管部23を通過した線材Wは、このデフレクタープレート19の図2における右側側面に沿う形でリング状体として右方へ排出され、図示しないコンベヤ上などに供給される。
【0014】
短管30は、図4および図5に示すように、線材ガイド穴31を有するライナ32を、このライナ32の中心軸線33と同心の軸受34,34を介して、外筒35内に回転自在に支持して成る。外筒35は組立・分解の便宜上、フランジ36a,37a付きの2個の短筒体36,37をボルト38により締結して成り、各短筒体36,37の両端部寄りの外周部には、同じ二面巾Wを有する2組の平行な切欠部39,39が設けてある。
【0015】
またこの例では、ライナ32の長さSは外筒35の長さLより短尺としてあり、ライナ32の入口側端面32aは、外筒35の入口側端面35aよりも中心軸線33方向に内側へずらせた位置に配置してある。40は外筒35の中心部に設けたガイド穴で、入口側端面35a部に大口径dで開口し、ライナ32の線材ガイド穴31の入口部31aに接近した位置で該入口部31aの直径にほぼ等しい口径を有するテーパ穴から成る。
【0016】
上記短管30の構成材料としては、先ず外筒35は炭素鋼,ステンレス鋼など各種鋼材で構成すればよい。また線材が摺接するライナ32は、たとえばねずみ鋳鉄,球状黒鉛鋳鉄,炭素鋼,ステンレス鋼などの耐摩耗性金属材料やカーボンあるいは、また、アルミナ,窒化珪素,ジルコニア等の耐摩耗性セラミックス材料などで構成することができるが、構成材自体の耐摩耗性が充分でない場合等は、線材ガイド穴31の内周面部に酸化クロム,酸化チタンなどの耐摩耗性を有する皮膜層を、メッキや溶射などにより被着して耐摩耗性の向上をはかることができる。
【0017】
上記短管30の回転体10への取付構造は、図6および図7に示す通りで、回転体10に設けた前述の取付部15は、オーガプレート14の外周縁部に角板状の取付板16を溶接取付し、リブ17で補強して成る。この取付板16部には、ホルダ50の底板51部がボルト18により締結される。ホルダ50は、底板51に、2枚の側板52,52を、前記外筒35の切欠部39,39間の寸法H(図5参照)より少量大きい巾寸法をを隔てて、溶接により固着して成る。これら各側板52,52には、外筒35の筒状部35bの外径Dより僅少量大きい直径の丸穴53と、側板52の一側面からこの丸穴53に至る平行な切欠口54を設けてあり、この切欠口54の巾寸法は短管30の切欠部39の二面巾寸法Wより少量大きい寸法としてある。55は止めねじ56用のねじ穴である。
【0018】
そしてこのホルダ50に短管30を取付けるには、図6に鎖線で示すように、短管30の外筒35の切欠部39,39を各側板52,52の切欠口54に通し、丸穴53まで挿入したら短管30を約90度回転させることにより、短管30は所定の位置に位置ぎめされるので、止めねじ56の締付けにより固定すればよい。また短管30の取外しは、上記と逆の手順で上記と同様に迅速におこなうことができる。
【0019】
各短管30を上記取付部15に取付けたホルダ50に、上記のようにして取付ければ、パスライン22に沿って多数個の短管30が連続的に配置された曲管部23が形成されるので、回転体10を回転駆動して線材の通材をおこなえばよい。線材の通材開始時においては、線材の先端部が、短管30の入口部において外筒35に形成した大口径で開口するガイド穴40によってライナ32の線材ガイド穴31の入口部へとガイドされ、線材先端の外方への飛出しが防止される。
【0020】
線材の通材中においては図8に示すように、線材6はライナ32の線材ガイド穴31の内周面との摺接により、らせん状のパスラインに沿って、曲げ半径および回転体10の中心線13(図1参照)に対する傾斜角が順次変化するように折曲成形されていくので、上記摺接部においては図9に示すように線材6はライナ32の中心軸線33に対して10度程度の傾斜角θをもって進行する。このため、線材6との摺接により線材ガイド穴31の内周面部に作用する摩擦力Fは、中心軸線33に対して垂直方向に向う垂直分力fを生じ、この垂直分力fによってライナ32は矢印Rで示すように中心軸線33のまわりに回転駆動され、これによって線材6と線材ガイド穴31の摺接位置は常に変化し、ライナ32の(線材ガイド穴31部の)局部的な摩耗が防止され、この摩耗による線材6のかき疵発生が防止されるのである。
【0021】
また線材速度とローラー外周速度が一致するように高速回転する従来のローラーガイド式のレイングヘッドに比べて、上記のライナ32の回転速度は十分低いので、軸受34の破損やロックを生じることもなく、軸受34の保護のために通材速度を遅くする必要はなくなるのである。
【0022】
また上記の例では、ライナ32は外筒35よりも短尺であり、かつガイド穴40は外筒35の入口部に設けたため、このガイド穴をライナ32に設ける場合(後述の第2例)よりもライナ32の外径も小さく済むので、ライナ32は小型軽量のもので済み、経済的であるうえ前記垂直分力fが小さい場合でもライナ32を確実に回転駆動できるという長所を有するものである。
【0023】
次に図10に示す第2例により、この発明の実施の形態を説明する。この例の短管41は、前記第1例に比べて、ライナ32を外筒35よりやや長尺とし、前記外筒35の入口部のガイド穴40のかわりにライナ32の線材ガイド穴31の入口部31aを大径に拡径して、線材先端部の飛出防止をはかるようにしたものであり、その他の構成は第1例と同じであるので、図1〜図9と同一または相当部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略するものとし、以下他の例においても同様とする。
【0024】
この例においては、前記ガイド穴40のない分だけ外筒35の構造が簡潔ですみ、また通材開始時においては線材先端部は耐摩耗性材料から成るライナ32の線材ガイド穴31の上記入口部31aによってガイドされるので、該線材先端部による前記ガイド穴40部の摩耗も回避できる。
【0025】
次に図11に示す第3例により、請求項3記載の発明の実施の形態を説明する。この例の短管45は、前記第2例と同様にライナ32を外筒35よりも長尺とし、線材ガイド穴31の入口部を拡径するとともに、外筒35の中心軸線(詳しくは外筒35の直径Dの筒状部35bの中心軸線)46に対して、ライナ32の中心軸線33を所定角度αだけ傾斜させ、この傾斜した中心軸線33のまわりにライナ32が回転するよう軸受34,34を傾斜配置したものである。
【0026】
この中心軸線傾斜配置式の短管45を用いると、たとえば図9における線材摺接状態において、ライナ32の中心軸線33と線材進行方向との傾斜角θが零に近く垂直分力fが殆ど得られない場合でも、図9における短管30を本例の短管45と交換してホルダ50に取付けることにより、ライナ32の中心軸線33と線材進行方向との傾斜角は、本例の中心軸線33,46の傾斜角αに近い値となり、これによって所望の垂直分力fを得てライナ32を中心軸線33のまわりに回転駆動させることができる。
【0027】
従って、曲管部23を構成する各短管30のうち通材によってライナ32の局部的な摩耗の発生が見受けられる短管30(あるいは第2例の場合は短管41)については、この例の短管45と交換することにより、ライナ32を前記垂直分力fにより確実に回転駆動させて、ライナ32の局部的な摩耗の発生を防止することができるのである。
【0028】
この発明は上記各例に限定されるものではなく、たとえば短管30,41,45や、ホルダ50およびその回転体10部への取付構造などの、具体的構造や形状などは、上記以外のものとしてもよい。また軸受34としては、ボールベアリングやローラーベアリングなどの転がり軸受のほか、油膜軸受や含油軸受などのすべり軸受を用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ライナの線材ガイド穴と線材の摺接部における摩擦力の垂直分力を利用して、格別の駆動機や駆動機構を用いることなく、ライナをその中心軸線のまわりに回転駆動するようにしたので、ライナの局部的な摩耗を防止でき、この摩耗による線材のかき疵発生を防止できるとともに、ライナの中心軸線まわりの回転は低いためライナを支持する軸受の破損やロックは生じにくく、軸受保護のための通材速度の制限は不要となる。
【0030】
また上記の効果に加えて、請求項2記載の発明によれば、ライナは小型軽量のもので済み、ライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0031】
また上記の効果に加えて、請求項3記載の発明によれば、線材とライナの摺接部におけるライナの中心軸線と線材進行方向との傾斜角を増加させることにより、ライナを確実に回転駆動して局部的な摩耗を防止することができる。
【0032】
また上記の効果に加えて、請求項4記載の発明によれば、線材ガイド穴の耐摩耗性の向上により、ライナの局部的な摩耗を一層確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の第1例を示すレイングヘッドの略示側面図である。
【図2】図1のレイングヘッドの要部側面図である。
【図3】図2の矢視A−A側面図である。
【図4】図2における短管30の縦断面図である。
【図5】図4の短管の斜視図である。
【図6】図2のB−B線拡大断面図である。
【図7】図6のホルダ50の斜視図である。
【図8】図2の矢印C方向に見た短管の通材状態を示す縦断面図である。
【図9】図8のE−E線断面図である。
【図10】この発明の実施の形態の第2例を示す図4相当図である。
【図11】この発明の実施の形態の第3例を示す図4相当図である。
【符号の説明】
1…レイングヘッド、2…基台、3…軸受、4…軸受、10…回転体、14…オーガプレート、15…取付部、20…レイングパイプ、21…導入管部、23…曲管部、30…短管、31…線材ガイド穴、31a…入口部、32…ライナ、32a…入口側端面、33…中心軸線、34…軸受、35…外筒、35a…入口側端面、40…ガイド穴、41…短管、45…短管、46…中心軸線、50…ホルダ。
Claims (4)
- 基台に回転自在に支持される回転体にレイングパイプを取付けて成るレイングヘッドにおいて、前記レイングパイプの曲管部を、複数個の短管を連続的に配置して形成するとともに、前記短管を、線材ガイド穴を有するライナと、このライナを軸受を介して該ライナの中心軸線のまわりに回転自在に支持する外筒とで構成し、この外筒部を前記回転体に着脱可能に取付けたことを特徴とするレイングヘッド。
- 前記ライナとして前記外筒より短尺のライナを用い、このライナの入口側端面を前記外筒の入口側端面よりも中心軸線方向に内側へずらせた位置に配置し、前記外筒に、該外筒の入口側端面部から前記ライナの線材ガイド穴の入口部に至るガイド穴を設けた請求項1記載のレイングヘッド。
- 前記ライナの中心軸線に対して、前記外筒の中心軸線を所定角度傾斜させた請求項1または2記載のレイングヘッド。
- 前記ライナの線材ガイド穴内周面部に、耐摩耗性を有する皮膜層を被着した請求項1または2または3記載のレイングヘッド。
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