JP2013116491A - 条鋼圧延機用ガイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被圧延材の「捩れ」や「不正噛み込み」の問題を生じさせることなく、被圧延材をその径によらず圧延ロールに安定して誘導することができる条鋼圧延機用ガイド装置を提供する。
【解決手段】ガイドボックス１と、一対の支持アーム２と、支持アーム２の先端に取り付けられた一対のガイドローラー３と、一対のガイドローラー３のロール間隔（Ｌ）を調整する間隔調整機構４とからなり、一対の回転軸５と、回転軸５と一体に、かつ、偏心して設けられた、支持アーム２を貫通する一対の偏心軸６と、回転軸５を回転させる一対の回転手段７とからなり、支持アーム２の後端（Ｐ）は、ガイドボックス１に剛に当接され、かつ、ばね１０に押圧され、一対の回転手段７により一対の回転軸５を互いに逆方向に回転させ、一対の支持アーム２は、偏心軸６を介して支持アーム２の後端（Ｐ）を中心として互いに内側に回動し、一対のガイドローラー３の間隔（Ｌ）が調整される。
【選択図】図１

Description

この発明は、条鋼圧延機用ガイド装置、特に、優れた調芯性およびガイド性を有する条鋼圧延機用ガイド装置に関するものである。

形鋼や線材等の条鋼は、被圧延材を複数基の圧延スタンドを備えた条鋼圧延機に通して、所定の断面形状にサイジング圧延することにより製造される。すなわち、条鋼圧延機は、複数基の圧延スタンドを備え、被圧延材は、各圧延スタンドの圧延ロールの孔型を通過することにより順次、圧延され、最終的に所定の断面形状の条鋼にサイジング圧延される。

この際、被圧延材は、ガイド装置を介して圧延ロールの孔型にガイドされる。ガイド装置に要求される機能としては、被圧延材を圧延ロールの孔型に芯ずれなくガイドする機能、すなわち、被圧延材を被圧延材の中心軸線と孔型の中心とが一致するように被圧延材をガイドする機能（以下、ガイド性という）と、ガイド装置の幅調整が被圧延材の寸法に合わせて中心基準で行える機能、すなわち、ガイド装置のガイド幅の中心に対して等間隔で幅調整が行える機能（以下、調芯性という）とがある。

なお、ガイド性が良いと、被圧延材（Ｗ）の圧延ロールへの不正噛み込みが生じず、正常な圧延が行え、調芯性が良いと、被圧延材の寸法に合わせた幅調整が容易に行えると共に、優れたガイド性が得られる。

従来、ガイド装置として、フリクションガイド装置が知られている。以下、このガイド装置を従来ガイド装置Ａといい、図面を参照しながら説明する。

図７は、従来ガイド装置Ａを示す概略斜視図である。

図７に示すように、従来ガイド装置Ａは、間隔をあけて配置された２枚のガイド板２２からなり、被圧延材（Ｗ）の入側に、各ガイド板２２の一方側を外方に広げることにより先端が鋭角に形成されたガイド部２２ａが形成され、被圧延材（Ｗ）の出側に、各ガイド板２２の他方側を平行に配することにより拘束部２２ｂが形成されている。

上記従来ガイド装置Ａによれば、拘束部２２ｂの先端が鋭角に形成されているので、圧延ロールに拘束部２２ｂを接近させることができる。従って、ガイド性は、確保されるが、拘束部２２ｂは、通過する被圧延材（Ｗ）との摩擦により摩耗する。このために、拘束部２２ｂを硬質材で構成している。拘束部２２ｂが摩耗すると、被圧延材（Ｗ）の拘束力が弱まってガイド性が低下する。ガイド性を向上させるために、拘束部２２ｂの間隔（Ｌ）を上限まで狭めると、被圧延材（Ｗ）との接触力が大きくなって、被圧延材（Ｗ）に疵が付く。

そこで、従来ガイド装置Ａの有する問題を改善したガイド装置が知られている。以下、このガイド装置を従来ガイド装置Ｂといい、図面を参照しながら説明する。

図８は、従来ガイド装置Ｂを示す概略平面図、図９は、従来ガイド装置Ｂを示す概略正面図である。

図８および図９に示すように、従来ガイド装置Ｂは、一対のガイドローラー２３と、一対のロール支持アーム２４と、一対のガイドローラー２３の間隔（Ｌ）を調整する間隔調整機構２５とからなっている。

各ロール支持アーム２４は、支点（Ｏ）を中心として回動可能であり、ロール支持アーム２４の先端、すなわち、支点（Ｏ）に対して、被圧延材（Ｗ）の進行方向下流端にガイドローラー２３が取り付けられ、ロール支持アーム４の後端、すなわち、支点（Ｏ）に対して、被圧延材（Ｗ）の進行方向上流端に間隔調整機構２５が取り付けられている。間隔調整機構２５は、押しボルト２６と引きボルト２７とからなっている。

従来ガイド装置Ｂによれば、各間隔調整機構２５の押しボルト２６を回して、ロール支持アーム２４の後端の間隔を狭めることによって、一対のガイドローラー２３の間隔（Ｌ）を広げることができる。一方、各間隔調整機構２５の引きボルト２７を回して、ロール支持アーム２４の後端の間隔を広げることによって、一対のガイドローラー２３の間隔（Ｌ）を狭めることができる。

上記従来ガイド装置Ｂによれば、被圧延材（Ｗ）は、一対のガイドローラー２３と回転接触するので、被圧延材（Ｗ）に疵が付くおそれはないが、押しボルト２６と引きボルト２７とは、互いに独立していて、それぞれ個別に操作するので、調芯性が悪い。なお、この問題は、ガイドローラー２３が取り付けられていない場合においても生じる。

そこで、従来ガイド装置Ｂの有する問題を改善したガイド装置が、特許文献１（特開２００２−１９２２１７号公報）に開示されている。以下、このガイド装置を従来ガイド装置Ｃといい、図面を参照しながら説明する。

図１０は、従来ガイド装置Ｃを示す概略平面図、図１１は、従来ガイド装置Ｃを示す概略正面図である。

図１０、図１１（ａ）に示すように、従来ガイド装置Ｃは、一対のガイドローラー２８と、一対のロール支持アーム２９と、一対のガイドローラー２８の間隔（Ｌ）を調整する間隔調整機構３０とからなっている。

各ロール支持アーム２９は、支点（Ｏ）を中心として回動可能であり、ロール支持アーム９２の先端、すなわち、支点（Ｏ）に対して、被圧延材（Ｗ）の進行方向下流端にガイドローラー２８が取り付けられ、ロール支持アーム２９の後端、すなわち、支点（Ｏ）に対して、被圧延材（Ｗ）の進行方向上流端の上部間に間隔調整機構３０が取り付けられている。間隔調整機構３０は、一対のロール支持アーム２９間に亘って取り付けられたねじ軸３１と、ねじ軸３１を回転させるラチェット３２とからなっている。ねじ軸３１の両端は、ロール支持アーム２９に、互いに逆ねじの関係で螺合している。

従来ガイド装置Ｃによれば、ラチェット３２を介してねじ軸３１を回転させることによって、一対のガイドローラー２８の間隔（Ｌ）を狭め、あるいは、広げることができる。

上記従来ガイド装置Ｃによれば、ラチェット３２を介してねじ軸３１を回転させることにより、一対のロール支持アーム２９を同時に同角度だけ回動させることができるので、ガイドローラー２８の調芯性は良いが、間隔調整機構３０が一対のロール支持アーム２９の後端の上部間に取り付けられているので、使用につれてロール支持アーム２９の上下の支点（Ｏ）部分の摩耗量に差が生じて、ロール支持アーム２９が変形し、この結果、図１１（ｂ）に示すように、一対のガイドローラー２８が平行でなくなり、ガイド性および調芯性が共に不良となる。

なお、間隔調整機構３０を一対のロール支持アーム２９の後端の高さ方向中央部間に取り付ければ、同一平面間での力の伝達が行われるので、上記問題は生じないが、このようにすると、一対のロール支持アーム２９間に間隔調整機構３０が存在することになるので、被圧延材（Ｗ）の通過に支障を来す。従って、間隔調整機構３０を一対のロール支持アーム２６の後端の高さ方向中央部間に取り付けることはできない。なお、上記問題は、ガイドローラー２８が取り付けられたいない場合においても生じる。

そこで、従来ガイド装置Ｃの有する問題を改善したガイド装置が、特許文献２（特開２００８−１７８９０４号公報）に開示されている。以下、このガイド装置を従来ガイド装置Ｄといい、図面を参照しながら説明する。

図１２は、従来ガイド装置Ｄを示す概略平面図、図１３は、従来ガイド装置Ｄを示す概略正面である。

図１２および図１３に示すように、従来ガイド装置Ｄは、一対のガイドローラー３３と、一対のロール支持アーム３４と、一対のガイドローラー３３の間隔（Ｌ）を調整する間隔調整機構３５とからなっている。

各ロール支持アーム３４の先端、すなわち、被圧延材（Ｗ）の進行方向下流端にガイドローラー３３が取り付けられ、ガイドローラー３３近傍の一対のロール支持アーム３４間に間隔調整機構３５が取り付けられている。間隔調整機構３５は、ラチェット３６により回転する回転軸３７と、回転軸３７の両側に取り付けられた一対のウオーム３８と、各ウオーム３８と噛合うウオームギヤ３９とから構成されている。一対のウオーム３８は、互いに逆ねじの関係にあり、ガイドローラー３３の回転軸の軸芯（Ｘ３）とウオームギヤ３９の回転軸の軸芯（Ｘ４）とは、偏心量（Ｄ２）だけ偏心している。

従来ガイド装置Ｄによれば、ラチェット３６を介して回転軸３７を回転させると、各ウオームギヤ３９は、ウオーム３８を介して互いに逆方向に回転し、かくして、一対のガイドローラー３３の間隔（Ｌ）を狭め、あるいは、広げることができる。

上述のように構成されている従来ガイド装置Ｄによれば、ラチェット３６を介してねじ軸３７を回転させることにより、一対のウオームギヤ３９を同時に同角度だけ回転させることができるので、ガイドローラー３３の調芯性は良く、しかも、偏心軸によりロール間隔が調整されるので、ロール支持アーム３４の変形による問題は生じないが、以下の問題がある。

被圧延材（Ｗ）のガイド性は、ガイドローラー３３を圧延ロールに接近させるほど向上するが、接近させすぎると、図１４に示すように、間隔調整機構３５が圧延ロール４０と干渉する。このために、図１５に示すように、間隔調整機構３５が圧延ロール４０と干渉しない位置まで従来ガイド装置Ｄを離さざるを得ない。すなわち、図１４に示すように、従来ガイド装置Ｄと間隔調整機構３５との間の距離（Ｔ２）を、図１５に示すように、距離（Ｔ３）まで伸ばす必要がある。

このようなことから、従来ガイド装置Ｄは、被圧延材（Ｗ）の径が太く、ガイドローラー３３が圧延ロール２０から少々離れても被圧延材（Ｗ）のガイド性に悪影響を及ぼさない場合等に使用されている。

特開２００２−１９２２１７号公報 特開２００８−１７８９０４号公報

従って、この発明の目的は、調芯性およびガイド性が共に優れた条鋼圧延機用ガイド装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とする。

請求項１に記載の発明は、ガイドボックスと、前記ガイドボックス内に対向して設けられた一対の支持アームと、前記一対の支持アームの先端の間隔を調整する間隔調整機構とからなり、前記間隔調整機構は、前記ガイドボックスに取り付けられた一対の回転軸と、前記回転軸と一体に、かつ、偏心して設けられた、前記支持アームを貫通する一対の偏心軸と、前記回転軸を回転させる一対の回転手段とからなり、前記支持アームの後端は、前記一対の支持アームの先端の間隔が広がらないよう前記ガイドボックスに当接され、かつ、押圧手段により前記ガイドボックスに押圧され、前記一対の回転手段により前記一対の回転軸を同時に互いに逆方向に回転させることにより、前記支持アームは、前記偏心軸を介して前記支持アームの後端を中心として互いに内側に回動し、かくして、前記一対の支持アームの先端の間隔が調整されることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記回転手段は、前記回転軸に取り付けられたウオームギヤと、前記ウオームギヤに螺合するウオームとからなり、一対の前記ウオームは、同軸上に取り付けられ、かつ、互いに逆ねじの関係にあることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記押圧手段は、ばねからなることに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記支持アームの先端にガイドローラーが取り付けられていることに特徴を有するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記偏心軸より前記支持アームの後端側の前記ガイドボックスと前記支持アームとの間に、前記支持アームを外側に押圧する弾性体が挿入されていることに特徴を有するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記弾性体は、ばねからなることに特徴を有するものである。

この発明によれば、対向して配された一対の支持アームを、各支持アームを貫通する偏心軸を支点として互いに同時に回動可能とすることにより、支持アームの変形を防止することができると共に、支持アームの先端を圧延ロールに接近して配置することができるので、調芯性およびガイド性が共に優れた条鋼圧延機用ガイド装置を提供することができる。

この発明の条鋼圧延機用ガイド装置の原理を示す概略平面図である。 この発明の条鋼圧延機用ガイド装置の原理を示す概略正面図である。 この発明の条鋼圧延機用ガイド装置を示す概略正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 板ばねを挿入した場合の図３のＡ−Ａ線断面図である。 従来ガイド装置Ａを示す断面図である。 従来ガイド装置Ｂを示す概略正面図である。 従来ガイド装置Ｂを示す概略正面図である。 従来ガイド装置Ｃを示す概略平面図である。 従来ガイド装置Ｃを示す概略正面図である。 ロール支持アームの変形によりガイドローラーが平行でなくなった状態を示す概略平面図である。 従来ガイド装置Ｄを示す概略平面図である。 従来ガイド装置Ｄを示す概略正面である。 従来ガイド装置Ｄを圧延ロールに接近させた状態を示す概略正面図である。 従来ガイド装置Ｄを圧延ロールから離した状態を示す概略正面図である。

この発明の条鋼圧延機用ガイド装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の条鋼圧延機用ガイド装置の原理を示す概略平面図、図２は、この発明の条鋼圧延機用ガイド装置の原理を示す概略正面図、図３は、この発明の条鋼圧延機用ガイド装置を示す概略正面図、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。

図１から図５において、１は、ガイドボックス、２は、ガイドボックス１内に対向して設けられた一対の支持アーム、３は、支持アーム２の先端に垂直に取り付けられた一対のガイドローラーである。なお、この発明において、ガイドローラー３は、必須の構成ではない。この場合には、支持アーム２の先端は、被圧延材（Ｗ）と直接、接触するので、摩耗を軽減するために硬質材で構成すると良い。

４は、一対のガイドローラー３の間隔（Ｌ）を調整する間隔調整機構である。間隔調整機構４は、ガイドボックス１の、支持アーム２と対応する位置に取り付けられた一対の回転軸５と、回転軸５と一体に、かつ、偏心して設けられた、支持アーム２を貫通する一対の偏心軸６と、回転軸５を回転させる一対の回転手段７とからなっている。偏心軸６は、支持アーム２のほぼ中央部を垂直に挿通され、下端は、ガイドボックス１に軸支されている（図３参照）。図１から３において、回転軸５の軸芯を（Ｘ１）で示し、偏心軸６の軸芯を（Ｘ２）で示し、偏心軸６の偏心量を（Ｄ１）で示す。

回転手段７は、ガイドボックス１上において回転軸５と同軸に取り付けられたウオームギヤ８と、ウオームギヤ８に螺合するウオーム９とからなっている。一対のウオーム９は、同軸上に取り付けられ（図１参照）、かつ、互いに逆ねじの関係にある。従って、一対のウオーム９を回転させれば、一対のウオームギヤ８は、回転軸５と一体に互いに逆方向に回転する。回転軸５が回転すると、偏心軸６もこれと一体に回転するが、偏心軸６は、回転軸５に対して（Ｄ１）だけ偏心しているので、一対の支持アーム２は、その後端（Ｐ）、すなわち、ガイドローラー３が取り付けられている先端と反対側の端部（図１参照）を中心として偏心量（Ｄ１）に応じて互いに内側に回動する。かくして、一対のガイドローラー３のロール間隔（Ｌ）は、回転軸５の回転量に応じて調整することができる。なお、回転手段７は、ウオーム９とウオームギヤ８以外に、ラックとピニオンから構成しても良い。

支持アーム２の後端（Ｐ）は、ばね１０によりガイドボックス１に押圧されている。押圧する理由は、支持アーム２は、偏心軸６により回動自在に軸支されているので、支持アーム２がフリーに回動するのを防止するためである。

支持アーム２の後端（Ｐ）は、支持アーム２の回動時に偏心量（Ｄ１）に応じて前後方向（水平方向）に移動するが、後端（Ｐ）は、ばね１０によりガイドボックス１に押圧されているので、ガイドボックス１に押圧された状態で前後方向に移動する。

支持アーム２の後端（Ｐ）は、ガイドボックス１に剛に当接されているので、一対のガイドローラー３の間隔（Ｌ）は、被圧延材（Ｗ）の誘導時に被圧延材（Ｗ）の径以上に広がらない。

上述したように、この発明によれば、一対の支持アーム２は、間隔調整機構４により同時に同角度だけ回動するので、調芯性が良い。なお、ガイドローラー３が取り付けられていない支持アーム２の場合には、支持アーム２の先端が摩耗したときの幅調整が容易に行える。

また、偏心軸６は、支持アーム２を貫通していると共に、支持アーム２の後端は、ガイドボックス１に当接しているので、同一平面で力の伝達が行われる。従って、支持アーム２の変形による問題は生じない。

また、ガイドローラー３（ガイドローラー３がない場合には、支持アーム２の先端）は、間隔調整機構４から離れているので、ガイドローラー３を被圧延材（Ｗ）の径によらず圧延ロールに接近させて配置することができる。従って、優れたガイド性を得ることができる。

また、一対のガイドローラー３の間隔（Ｌ）（ガイドローラー３がない場合には、支持アーム２の先端の間隔）は、回転軸５の回転量に応じて自在に調整可能であるが、ガイドローラー３（ガイドローラー３がない場合には、支持アーム２の先端）と偏心軸６との間の距離（Ｔ１）を離すことができるので、その分、アーム比により小さい偏心量（Ｄ１）で所望の間隔（Ｌ）を得ることができる。この結果、支持アーム２を回動させる偏心軸６の径を太くすることができるので、偏心軸６の剛性が高くなり、この点でも支持アーム２の変形による問題は生じない。なお、偏心量（Ｄ１）を大きくするには、偏心軸６の径を細くせざるを得ず、この分、偏心軸６の剛性が出ない。

さらに、図６に示すように、偏心軸６より支持アーム２の後端側のガイドボックス１と支持アーム２との間に弾性体として、例えば、板ばね等のばね１１を挿入して、支持アーム２を外側に押圧する押圧力を付与すれば、被圧延材（Ｗ）の誘導性を向上させることができる。すなわち、ばね１１を挿入することによって、被圧延材（Ｗ）の径寸法が（Ａ）ｍｍの場合、ロール間隔（Ｌ）は、本来（Ａ）ｍｍとするが、これを予め（Ａ−α）ｍｍとしておけば、板ばね１１が吸収可能な（α）ｍｍ分だけ、被圧延材（Ｗ）の拘束力が増え、この結果、被圧延材（Ｗ）の誘導性を向上させることができる。

以上、説明したように、この発明によれば、対向して配された一対の支持アームを、各支持アームを貫通する偏心軸を支点として互いに同時に回動可能とすることにより、支持アームの変形を防止することができると共に、支持アームの先端を圧延ロールに接近して配置することができるので、調芯性およびガイド性が共に優れた条鋼圧延機用ガイド装置を提供することができる。

１：ガイドボックス
２：支持アーム
３：ガイドローラー
４：間隔調整機構
５：回転軸
６：偏心軸
７：回転手段
８：ウオームギヤ
９：ウオーム
１０：ばね
１１：ばね
２１ａ：案内部
２２ｂ：平行部
２２：ライナー
２３：ガイドローラー
２４：ロール支持アーム
２５：間隔調整機構
２６：押しボルト
２７：引きボルト
２８：ガイドローラー
２９：ロール支持アーム
３０：間隔調整機構
３１：ねじ軸
３２：ラチェット
３３：ガイドローラー
３４：ロール支持アーム
３５：間隔調整機構
３６：ラチェット
３７：回転軸
３８：ウオーム
３９：ウオームギヤ
４０：圧延ロール

Claims (6)

1. ガイドボックスと、前記ガイドボックス内に対向して設けられた一対の支持アームと、前記一対の支持アームの先端の間隔を調整する間隔調整機構とからなり、前記間隔調整機構は、前記ガイドボックスに取り付けられた一対の回転軸と、前記回転軸と一体に、かつ、偏心して設けられた、前記支持アームを貫通する一対の偏心軸と、前記回転軸を回転させる一対の回転手段とからなり、前記支持アームの後端は、前記一対の支持アームの先端の間隔が広がらないよう前記ガイドボックスに当接され、かつ、押圧手段により前記ガイドボックスに押圧され、前記一対の回転手段により前記一対の回転軸を同時に互いに逆方向に回転させることにより、前記一対の支持アームは、前記偏心軸を介して前記支持アームの後端を中心として互いに内側に回動し、かくして、前記一対の支持アームの先端の間隔が調整されることを特徴とする条鋼圧延機用ガイド装置。
2. 前記回転手段は、前記回転軸に取り付けられたウオームギヤと、前記ウオームギヤに螺合するウオームとからなり、一対の前記ウオームは、同軸上に取り付けられ、かつ、互いに逆ねじの関係にあることを特徴とする、請求項１に記載の条鋼圧延機用ガイド装置。
3. 前記押圧手段は、ばねからなることを特徴とする、請求項１または２に記載の条鋼圧延機用ガイド装置。
4. 前記支持アームの先端にガイドローラーが取り付けられていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の条鋼圧延機用ガイド装置。
5. 前記偏心軸より前記支持アームの後端側の前記ガイドボックスと前記支持アームとの間に、前記支持アームを外側に押圧する弾性体が挿入されていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の条鋼圧延機用ガイド装置。
6. 前記弾性体は、ばねからなることを特徴とする、請求項５に記載の条鋼圧延機用ガイド装置。

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