JP2005146353A - 帯状体搬送ロール、帯状体の搬送方法及び連続式熱処理炉 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールを回転させるための電動機を必要とせず、スリップに起因するスリ疵が発生する怖れがなく、極薄の帯状体を、中膨れやエッジ反りを生じることなく安定して帯状体を搬送させることができる帯状体搬送ロール、帯状体の搬送方法及び連続式熱処理炉を提供する。
【解決手段】帯状体１と接触する外胴体２と、外胴体２の内面側に内胴体３を設け、内胴体３表面に外胴体１の内面に向かってガスを噴射させて外胴体１と内胴体３を非接触状態にして外胴体３を浮上させるガス噴出孔５を設けた帯状体搬送ロール。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼帯の連続式焼鈍ライン、連続式溶融亜鉛めっきライン、ステンレス鋼板処理ライン、電磁鋼板ラインおよびカラーコーティングライン等鋼帯を連続的に処理する連続式熱処理ラインなどで帯状体を連続的に搬送する搬送ロールに関するものである。

鋼帯あるいは金属帯状体の連続式プロセスラインにおいては、鋼帯あるいは金属帯状体は搬送ロールによって搬送され、酸洗、圧延、洗浄熱処理、めっき等の表面処理が施される。従来、搬送ロールは、鋼帯の板厚や温度及び機械的特性に応じて最適に設計されたロール径を有する金属製の帯状体搬送ロールが使用されている。この従来の帯状体搬送ロールは、両端を軸受けによって係止され、駆動軸にカップリング等で連結された駆動モーターによって帯状体の走行速度に同期するように搬送ロール周速を制御している。竪型連続熱処理炉においては、鋼帯は大径の炉内ロールに巻き付くようにして搬送され、横型連続熱処理炉においては、鋼帯は小径の炉内ロールによって支持されながら搬送される。

また、帯状体の表面にめっき等の表面処理をした直後はめっき表面が乾燥するまでの間、帯状体を搬送ロールによって直接接触せしめることができないので、カテナリー搬送方式やガス浮上搬送方式が用いられていた。

帯状体の浮上搬送方法では、ガス噴射によって噴射面と帯状体の間に発生する静圧や動圧を利用して帯状体を直接浮上させて搬送するものであった（特許文献１、２、３参照）。
特開昭６０−１９０５２９号公報 特開昭５６−１２３３０号公報 特開平４−１５７１２１号公報

しかしながら従来の搬送ロールは、帯状体の走行速度に同期させて個々の、若しくはグループ毎に搬送ロールの回転数を制御しているが、プロセスラインの中における帯状体はそれぞれの位置で、例えば熱処理やめっき後の乾燥処理によって帯状体自体の温度が変化していることによる熱膨張や、加えてライン張力の影響による機械的伸びが加算されており、駆動ロールによって正確にロール周速を帯状体走行速度にマッチングさせるのが困難である。従ってその結果、帯状体と搬送ロール表面との間にミクロ的なスリップ現象に起因するすり疵が発生したり、帯状体表面の鉄粉などの異物や酸化膜が高温状態でロール表面に融着してピックアップを生成することがあった。このピックアップは、一度ロール表面に発生してしまうと帯状体に転写して押し疵を生じせしめるため、帯状体表面品質を著しく劣化させる原因になっていた。

一方、図６に示すように、従来用いられているガス浮上搬送装置においては、鋼帯のプロセスラインにおいて厚手材から極薄手材の広い範囲の鋼帯を安定的に浮上させることが困難であった。例えば鋼帯の板厚が最大４．０ｍｍ、最小０．１０ｍｍのような極薄材である場合、処理する鋼帯が０．３ｍｍから４．０ｍｍの範囲の薄手材から厚手材では問題なく浮上搬送できても、０．１０ｍｍから０．１５ｍｍのような極薄材では鋼帯の断面性能が小さく剛性がないので浮上噴出ガスの流れに影響されて容易に変形してしまうので、例えば図７に示すように「中膨れ」や図８に示す「エッジ反り」を起こしてしまい、安定して極薄材を浮上搬送することが難しかった。さらに、従来の浮上搬送装置においては、浮上効率を高めるためにサイドガイドを設けているが、このサイドガイドは帯状体両端との距離を一定に保つために帯状体の幅に合わせて位置を調整する必要があり、複雑な位置調整機構が必要であった。

そこで、本発明は、ロールを回転させるための電動機を必要とせず、スリップに起因するスリ疵が発生する怖れがなく、極薄の帯状体を、中膨れやエッジ反りを生じることなく安定して帯状体を搬送させることができる帯状体搬送ロール、帯状体の搬送方法及び連続式熱処理炉を提供するものである。

本発明の帯状体搬送ロールは、帯状体と接触する外胴体と、該外胴体の内面側に内胴体を設け、該内胴体表面に前記外胴体の内面に向かってガスを噴射させて前記外胴体と内胴体を非接触状態にして外胴体を浮上させるガス噴出孔を設けたことを特徴とする。

また本発明の帯状体の搬送方法は、帯状体と接触する外胴体と、該外胴体の内面側に内胴体を設け、内胴体表面に設けたガス噴出孔から外胴体の内面に向かってガスを噴射させ、外胴体と内胴体を非接触状態として帯状体を搬送することを特徴とする。

また、本発明の連続式熱処理炉は、帯状体を連続的に熱処理する連続式熱処理炉の炉内若しくは炉外に、少なくとも一箇所以上のブライドルロールと、前記熱処理炉内に前記帯状体搬送ロールを備えたことを特徴とする。

本発明における帯状体搬送ロールによれば、帯状体ロールを回転させるための電動機を設ける必要がなくなり、また、外胴体の回転抵抗が極めて低く、従って、帯状体との間の摩擦力によって帯状体と外胴体が理想的な状態で接触するため、スリップに起因するスリ疵が発生する怖れがなくなる。また、従来の浮上搬送装置において問題であった極薄材における搬送の困難さを解消することが可能になる。すなわち、極薄の帯状体であっても、中膨れやエッジ反りを生じることなく安定して帯状体を搬送させることが可能になる。さらに、サイドガイドは、単に内胴体に固定的に設置されているだけでよく、帯状体の幅に合わせてサイドガイドの位置を調整する機構が全く必要なくなるため、非常に簡素な構造とすることができる

図１は本発明における帯状体搬送ロールの一実施例の断面概略図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。図１、図２において、内胴体３には複数のガス噴射孔群５が設けられており、外胴体２の内面に向かってガスを噴射することにより、噴射ガスの動圧及び静圧を利用して外胴体２を内胴体３と非接触状態にして外胴体２を内胴体３から浮上させている。外胴体２は、帯状体１と接触しており、帯状体の張力Ｔによって帯状体１と外胴体２の接触面に作用する摩擦力によって外胴体２は帯状体１と完全にマッチングした周速で回転している。内胴体３に設けられたガス噴出孔群５は、ガス噴出による動圧及び静圧が帯状体の張力と平衡するように配置されてしる。

内胴体３の両端にはサイドガイド４を設けてもよく、また、外胴体に耐熱性を持たせるために外胴体表面にセラミックコーティングしてもよい。

図３は本発明の帯状体搬送ロールを帯状体の連続式熱処理炉に適用した例を示す全体図である。

帯状体を連続的に熱処理する連続式熱処理炉の炉内若しくは炉外に少なくとも一箇所以上のブライドルロールを備え、熱処理炉内に本発明の帯状体搬送ロールを配置する。

図３において、連続式熱処理炉の炉外の入側ブライドルロール８を経て炉内に導入された帯状体１は、上部搬送ロール群２１、下部搬送ロール群２２、炉内第一ブライドル１９、炉内第二ブライドル２０により、第一加熱帯９、第二加熱帯１０、均熱帯１１、一次冷却帯１２、一次過時効帯１３、二次過時効帯１４、二次冷却帯１５、最終冷却帯１６を順次搬送されて炉外のデフレクターロール１７、出側ブライドル１８を経て次工程に搬送される。炉内に配置された上部搬送ロール群２１あるいは下部搬送ロール群２２に本発明の帯状体搬送ロールを適用することにより、スリップに起因するスリ疵が発生する怖れがなくなる。

図４は連続焼鈍炉炉内に採用した帯状体搬送ロールの一実施例の概略図である。

図４において、循環昇圧ブロワ２４により炉内から吸引管２３で吸引された炉内雰囲気ガス７を昇圧し吐出管２５から炉ケーシング２６に支持された内胴体３内に送り込んでガス噴出口群５から噴出させて外胴体２を浮上させる。本実施例では、噴出させるガスに炉内雰囲気ガス７を利用することにより、温度変化や炉内雰囲気の変化による影響を抑えることができる。

図５は本発明の帯状体搬送ロールに傾動装置を設置した例を示す概略図である。

本実施例では、内胴体３の一端を回動可能に支持点２８で支持し、他端を上下動可能に傾動用シリダ２７で支持する。傾斜シリンダ２７により内胴体３をその軸芯線に対して上下に傾動させて傾斜角度を調整することにより、帯状体１をサイドガイド４ａ，４ｂ内で搬送することができるので、帯状体１の暴走を押さえることができる。

本発明の帯状体搬送ロールは、鋼帯あるいは金属帯状体だけでなく、樹脂製シートや紙製の帯状体の搬送に利用することができる。

本発明における帯状体搬送ロールの一実施例の断面概略図である。 図１のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の帯状体搬送ロールを帯状体の連続式熱処理炉に適用した例を示す全体図である。 連続焼鈍炉炉内に採用した帯状体搬送ロールの一実施例の概略図である。 本発明の帯状体搬送ロールに傾動装置を設置した例を示す概略図である。 は従来の浮上搬送装置の一例を示す概略図である。 は従来の浮上搬送装置による帯状体の変形状態を示す説明図である。 は従来の浮上搬送装置による帯状体の変形状態を示す説明図である。

符号の説明

１：帯状体、２：外胴体、３：内胴体、４ａ，４ｂ：サイドガイド、５：ガス噴出孔群、６：ガス導入口、７：ガス、８：入側ブライドル、９：第一加熱帯、１０：第二加熱帯、１１：均熱帯、１２：一次冷却帯、１３：ー次過時効帯、１４：二次過時効帯、１５：二次冷却帯、１６：最終冷却帯、１７：デフレクターロール、１８：出側ブライドル、１９：炉内第一ブライドル、２０：炉内第二ブライドル、２１：上部搬送ロール群、２２：下部搬送ロール群、２３：吸引管、２４：循環昇圧ブロワ、２５：吐出管、２６：炉ケーシング、２７：傾動用シリンダ、２８：支持点

Claims (6)

1. 帯状体と接触する外胴体と、該外胴体の内面側に内胴体を設け、該内胴体表面に前記外胴体の内面に向かってガスを噴射させて前記外胴体と内胴体を非接触状態にして外胴体を浮上させるガス噴出孔を設けたことを特徴とする帯状体搬送ロール。
2. 外胴体表面にセラミックコーティングしたことを特徴とする請求項１に記載の帯状体搬送ロール。
3. 帯状体と接触する外胴体と、該外胴体の内面側に内胴体を設け、内胴体表面に設けたガス噴出孔から外胴体の内面に向かってガスを噴射させ、外胴体と内胴体を非接触状態として帯状体を搬送することを特徴とする帯状体の搬送方法。
4. 帯状体を連続的に熱処理する連続式熱処理炉の炉内若しくは炉外に、少なくとも一箇所以上のブライドルロールと、前記熱処理炉内に請求項１または２記載の帯状体搬送ロールを備えたことを特徴とする連続式熱処理炉。
5. 炉内に設置される請求項１または２記載の帯状体搬送ロールは、炉内雰囲気ガスを吸引、昇圧して噴射することを特徴とした請求項４に記載の外筒浮上式搬送ロールを備えた連続式熱処理炉。
6. 請求項１または２記載の帯状体搬送ロールの内胴体は、該内胴体の軸芯線に対して上下に傾動する調整機構を設けたことを特徴とした請求項４に記載の外筒浮上式搬送ロールを備えた連続式熱処理炉。

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