JP3769744B2 - Coil winding device and coil winding / rewinding device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延設備におけるコイル巻取装置およびコイル巻取・巻戻装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
粗圧延後に仕上圧延を行う熱間圧延設備では、図6(A)に模式的に示すように、粗圧延機で30〜50mm厚のバーまで圧延し、次いで仕上圧延機でさらに数mm厚のストリップまで圧延する。この場合、粗圧延完了後、仕上圧延が完了するまでの時間が長く、バーの後端が先端に比較して低温になり、均一な仕上加工が困難になる問題点があった。そこで、図6(B)に模式的に示すように、粗圧延後のバーをコイル状に巻き取り、それを巻き戻しながら仕上圧延する方法が既に開示されている。この方法により、バー全体の温度低下を防止し、かつ粗圧延における後端から仕上圧延するので、バーの先後端の温度差をほぼ同一にすることができる。装置としては、例えば、マンドレルを使用しないコイル巻取装置で巻き取った芯なしコイルの中空孔に、移送マンドレルを挿入し、このマンドレルを揺動させてコイル巻戻装置に搬送してコイルの巻き戻しを行うもの、などが採用されている。しかし、このような装置においても、バー幅方向の温度分布に着眼するとコイルの幅中央部に比較してコイル端部は冷えやすく、また、コイルの内巻内部は空気中に晒されているため冷えやすかった。さらに、マンドレルを使用しない芯なしで巻き取っているため、巻き取り速度を速くすることができず、全体的に冷えてしまう問題があった。そこで、コイルの両端面をバーナなどを有するヒートパネルで加熱する方法などが提案されている。
【0003】
また、薄板の圧延材を対象とするもの、または巻き取り速度を速くすることを目的としたものとして、図5に示すようなものがある。図5に示す装置は、コイル3の巻き取りと巻き戻しを同一位置で行うように構成されたものであり、マンドレル2に搬送された圧延材1はラッパーロール23rを有する3本のラッパー23により巻き付けられて固定され、その後ラッパー23は、破線で示すように、コイル3の形成に干渉しない位置に退避し、コイル3が所定の寸法に到達したら、ピーラー24でコイル端をコイル表面から剥離して、一点鎖線で示すように巻き戻しを行うものである。この場合においても、バー幅方向の温度分布に着眼するとコイル3の幅中央部に比較してコイル端部は冷えやすく、また、コイル3の内巻内部はマンドレル2により熱を奪われるため冷えやすかった。そこで、コイル3の両端面をバーナなどを有するヒートパネルで加熱する方法などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにコイルの両端面をヒートパネルで加熱する場合、次のような問題があった。
(1)マンドレルを使用しない芯なしで巻き取るコイル巻取装置を使用した場合には、コイルを移送マンドレルでコイル巻戻装置に搬送する必要があり、ヒートパネルを大きく切り欠かなければならなかった。したがって、ヒートパネルの有効面積が大幅に少なくなり、十分な熱シールド(熱遮蔽)ができなかった。
【0005】
(2)マンドレルを使用して巻き取るコイル巻取装置を使用した場合には、圧延材を複数のラッパーロールでマンドレルに巻き付けているため、ヒートパネルの有効面積が少なくなり、十分な熱シールド(熱遮蔽)ができなかった。
(3)また、ヒートパネルでコイルの両端面を加熱しても、その熱の多くは上方に逃げてしまい効率が悪く、何らかの保温手段を設ける必要があるが、コイルの上部にラッパーやピーラーが設けられている場合には、コイルの上面を覆う保温手段を設けることができなかった。
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものである。すなわち、コイルを高速で巻き取ることができ、コイルを十分かつ均一に保加熱することができるコイル巻取装置およびコイル巻取・巻戻装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、熱間圧延材を粗圧延した後、巻取位置でマンドレルを使用してコイル状に巻き取り、そのコイルを巻取位置から巻戻位置に移送し、巻戻位置で巻き戻しながら仕上圧延する熱間圧延ライン上に設けられるコイル巻取装置において、前記コイルの巻き取り開始時には前記マンドレルの円周方向の一部を周面に沿って全幅を覆い、また、前記コイルの巻き取り完了時には先端部でコイルを支持するエプロンと、そのエプロンを前記マンドレルの周面に接近または離反させるエプロン可動装置と、前記マンドレルの頂部にラッパーロールを当接させるラッパーと、前記マンドレルを抜脱した後のコイルを支持するクレードルロールと、前記粗圧延後の熱間圧延材をマンドレルに案内する搬送ロールと、前記巻取位置の両側にコイル端面と対峙するように設けられ、その両端面を加熱するヒートパネルと、前記巻取位置の上方に設けられ、前記ヒートパネルの熱を保温するヒートカバーと、を備えたことを特徴とするコイル巻取装置が提供される。
【0008】
上述した本発明は、巻取位置と巻戻位置とを完全に分離してコイルの巻き取り・巻き戻しを行う場合に使用されるコイル巻取装置に関するものである。このように巻取位置と巻戻位置とを完全に分離したことにより、コイル巻取装置の上方からコイル端を剥離するピーラーを排除することができる。また、巻き取りにマンドレルを使用することにより、高速で巻き取ることができ、薄板の圧延材を安定して巻き取ることができる。さらに、圧延材をマンドレルに巻き付けるときに使用するラッパーロールを必要最小限に削減し、その代替手段として前記エプロンを採用したことにより、コイル周面および端面からコイルの巻き取り時における障害物を排除することができる。したがって、コイルの温度低下を防止するのに十分なヒートパネルやヒートカバーを設けることができ、効率よく均一にコイルを保加熱することができる。
【0009】
また、本発明の実施の形態によれば、(1)前記エプロンは、前記マンドレルの上流側および下流側にそれぞれ配設されており、各内周面には前記マンドレルの側部から下部にかかる周面に一定の隙間を持って沿う曲面を有し、さらに、その先端部にはコイルを支持することができる曲面を有していることが好ましく、(2)前記エプロン可動装置は、前記エプロンの上端を開閉させるエプロン開閉機構と、前記エプロンを昇降させるエプロン昇降機構と、を備えていることが好ましく、(3)前記ラッパーは、前記ラッパーロールの両端部を支持するラッパーアームを有し、そのラッパーアームは、中間部で凸部を上にして曲折し、その一端が前記巻取位置の上流側で回動可能に固定されていることが好ましく、(4)前記クレードルロールは、前記エプロン可動装置と干渉しないように斜め下方に退避可能に構成されていることが好ましく、(5)前記搬送ロールは、前記圧延材を巻取位置を通過させる水平位置と前記圧延材をマンドレルに導く案内位置とを切り替え可能に構成されており、さらに、その最下流の搬送ロールには前記マンドレルとの隙間を橋渡しするガイドが設けられていることが好ましい。
【0010】
上述した本発明の実施の形態によれば、前記エプロンを上流側と下流側に分割して配設するとともに、そのエプロンを昇降かつ開閉可能に構成したことにより、マンドレルの下方からエプロンを接近または離反することができ、マンドレルの両側面から下面にかけて圧延材を安定して案内することができる。マンドレルの頂部には巻取位置の上流側からラッパーロールが当接され、これでマンドレルのほぼ全周面に渡って圧延材をマンドレルに巻き付けるように案内することができる。そのラッパーロールを支持するラッパーアームは、中間部で凸部を上にして曲折しているため、コイルの形成の妨げとなることがなく、ラッパーロールの軌道の上下差を抑えることもできる。したがって、コイル端面および上方からコイルの巻き取り時における障害物を排除することができ、コイルの温度低下を防止するのに十分なヒートパネルやヒートカバーを設けることができる。また、コイルの移送を考慮し、マンドレルを抜脱した後のコイルを支持するクレードルロールを設け、そのクレードルロールとエプロン可動装置とが干渉するような場合には、クレードルロールを斜め下方に退避できるようにしておく必要がある。さらに、圧延材をマンドレルに導く搬送ロールを案内位置と水平位置とに切り替えできるようにしておけば、巻き取りを行わないパススルー時には本装置を通過させることができる。
【0011】
さらに、本発明によれば、請求項1から請求項6のいずれかに記載のコイル巻取装置と、前記巻戻位置に設けられたコイル巻戻装置と、前記コイル巻取装置から前記コイル巻戻装置までコイルを移送するコイル移送手段と、を備えたことを特徴とするコイル巻取・巻戻装置が提供される。
【0012】
上述した本発明は、請求項1から請求項6に記載された本発明のコイル巻取装置を使用したコイル巻取・巻戻装置に関するものである。このようにコイル巻取・巻戻装置を構成することにより、コイルを高速で巻き取ることができ、コイルを十分かつ均一に保加熱することができ、圧延後のバーを均一に仕上加工することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図1から図4を参照して説明する。
図1は本発明のコイル巻取装置の側面図であり、コイルの巻き取り開始時を実線で示している。この図に示す本発明のコイル巻取装置は、コイルの巻き取り開始時にはマンドレル2の円周方向の一部を周面に沿って全幅を覆い、また、コイルの巻き取り完了時には先端部でコイルを支持するエプロン4と、そのエプロン4をマンドレル2の周面に接近または離反させるエプロン可動装置5と、マンドレル2の頂部にラッパーロール6rを当接させるラッパー6と、マンドレル2を抜脱した後のコイルを支持するクレードルロール7と、粗圧延後の熱間圧延材1をマンドレル2に案内する搬送ロール8と、巻取位置の両側にコイル端面と対峙するように設けられ、その両端面を加熱するヒートパネル(図示せず)と、巻取位置の上方に設けられ、ヒートパネルの熱を保温するヒートカバー(図示せず)と、を備えたものである。なお、このヒートパネルおよびヒートカバーについては図3を参照して後述する。
【0014】
前記エプロン4は、マンドレル2の上流側および下流側に分割して配設されており、各内周面にはマンドレル2の側部から下部にかかる周面に一定の隙間を持って沿う曲面を有し、さらに、その先端部にはコイルを支持することができる曲面を有している。また、前記エプロン可動装置5は、エプロン4の上端を開閉させるエプロン開閉機構9と、エプロン4を昇降させるエプロン昇降機構10と、を備えている。ここでは、エプロン開閉機構9として小型のアクチュエータ、エプロン昇降機構10として大型のアクチュエータを使用している。そして、各エプロン4の一端は、エプロン昇降機構9により昇降されるエプロン支持部材11に回動可能に取り付けられている。エプロン開閉機構であるアクチュエータ9もエプロン支持部材11に取り付けられており、そのアクチュエータ9の先端および後端には各エプロン4の一端に固着された連結部材12が回動可能に取り付けられている。したがって、このアクチュエータ9を伸長させれば、破線で示すようにエプロン4の先端が閉じられ、収縮させれば、実線で示すようにエプロン4の先端が開かれる。また、エプロン支持部材11は、エプロン昇降機構であるアクチュエータ10に被せられる円筒形状をなしており、その内部でアクチュエータ10の先端と接続されている。したがって、このアクチュエータ10を伸長させれば、実線で示すようにエプロン4がマンドレル2を覆う位置まで上昇して接近し、収縮させれば、破線で示すようにエプロン4が下降し離反(退避)する。また、エプロン支持部材11の外周面には、エプロン4を鉛直に昇降させるための複数のガイドロール13が設けられている。
【0015】
前記ラッパー6は、ラッパーロール6rの両端部を支持するラッパーアーム6aを有し、そのラッパーアーム6aは、中間部で凸部を上にして曲折し、その一端が巻取位置の上流側で回動可能に固定されている。このラッパーアーム6aを回動させる回動軸6sは、圧延材1の幅方向外側からラッパーアーム6aに設けられており、圧延材1とラッパー6とが干渉することはない。また、このラッパーアーム6aの背面には図示しないアクチュエータの先端が接続されており、そのアクチュエータの伸縮によりラッパー6が回動し、ラッパーロール6rがマンドレル2の頂部に当接したり、破線で示すように退避したりする。かかるラッパー6の構成により、ラッパーアーム6aがコイルの形成の妨げとなることがなく、ラッパーロール6rの軌道の上下差を抑えることもできる。したがって、コイル端面,上方および下流側から障害物を排除することができる。
【0016】
前記クレードルロール7は、コイルの移送を考慮し、マンドレル2を抜脱した後のコイルを支持するために設けられている。一方、前記エプロン4は、図1において破線で示すように、そのクレードルロール7間に先端部が収まるように退避される。このようにエプロン4を退避させることにより、とくに小径のコイルを先端部で支持することができる。また、このエプロン4の昇降時において、クレードルロール7とエプロン可動装置5(あるいはエプロン4)とが干渉するような場合には、図1に示すように、クレードルロール7を回転可能に支持する支持部材7aを回動可能に固定し、図示しないアクチュエータにより支持部材7aの回動軸を中心に回動させ、実線で示すように退避させたり、破線で示すように復帰させたりできるようにしておく。また、図示していないが、クレードルロール7の回転軸に直にアクチュエータを接続して斜め下方に退避できるように構成してもよい。
【0017】
前記搬送ロール8は、圧延材1を巻取位置を通過させる破線で示す水平位置と圧延材1をマンドレル2に導く実線で示す案内位置とを切り替え可能に構成されており、さらに、その最下流の搬送ロール8sにはマンドレル2との隙間を橋渡しするガイド8gが設けられている。この切り替えを行うためには、粗圧延ラインから続く圧延材1の搬送ロールのうち、コイル巻取装置に近い部分の搬送ロール8に昇降機構を設ければよい。その昇降機構としては、図示していないが、それぞれの搬送ロール8にアクチュエータを設けたり、それらの搬送ロール8を回動可能なフレームで支持したりするようにすればよい。また、最下流の搬送ロール8sに設けられたガイド8gは、その搬送ロール8sに対して回動可能に設けられており、通常は、破線で示すように搬送ロール8sの下方に位置し、案内位置に切り替えられたときにはラインに沿うようになっている。また、上述した昇降機構により、コイルの巻き取りに伴って搬送ロール8の案内位置を変化させることができる。
【0018】
上述した本発明のコイル巻取装置の作用について、図2を参照しつつ説明する。図2において、(A)は巻き取り開始時、(B)は巻き取り完了時、(C)はパススルー時を示している。
【0019】
巻き取り開始時には、図2(A)に示すように、まず、クレードルロール7を退避させ、エプロン昇降機構10によりエプロン4をマンドレル2に接近させつつ、エプロン開閉機構9によりエプロン4の先端を開き、エプロン4を所定の高さ(マンドレル2を覆うことができる高さ)まで移動させる。その後、エプロン開閉機構9によりエプロン4の先端を閉じ、ラッパー6を回動させてラッパーロール6rをマンドレル2に当接させる。そして、搬送ロール8を案内位置に切り替える。これで巻き取り開始の準備が整い、圧延材1をマンドレル2に巻き付かせる。圧延材1がマンドレル2に2〜3回ぐらい巻き付いたら、エプロン4およびラッパーロール6rを退避させる(図2(B)参照)。
【0020】
巻き取り完了時には、図2(B)に示すように、エプロン4は、先端部がクレードルロール7間に位置するように退避し、ラッパーロール6rは上方に退避している。そして、コイル3を巻き戻すには、コイル3をコイル巻戻装置に移送する必要がある。このコイル3の移送および巻き戻しについては後述する。一方、コイル巻取装置では、コイル3の移送に備えるために、マンドレル2を抜脱する必要がある。そこで、退避していたクレードルロール7を復帰させてコイル3を支持している。なお、コイル3が小径のコイルである場合には、エプロン4の先端部に設けられた曲面でコイルを支持する。
【0021】
パススルー時には、図2(C)に示すように、搬送ロール8は水平位置に切り替えられており、クレードルロール7は退避していない状態になっており、搬送ロール8の一部を構成している。もちろん、エプロン4やラッパーロール6rは退避した状態になっている。そして、コイルの巻き取りを行わないパススルー時には、水平に並んだ搬送ロール8上を圧延材1が通過していく。
【0022】
上述した本発明のコイル巻取装置は、巻取位置と巻戻位置とを完全に分離してコイルの巻き取り・巻き戻しを行う場合に使用されるコイル巻取装置に関するものである。このように巻取位置と巻戻位置とを完全に分離したことにより、コイル巻取装置の上方からコイル端を剥離するピーラーを排除することができる。また、巻き取りにマンドレル2を使用することにより、高速で巻き取ることができ、薄板の圧延材1を安定して巻き取ることができる。さらに、圧延材1をマンドレル2に巻き付けるときに使用するラッパーロール6rを必要最小限に削減し、その代替手段としてエプロン4を採用したことにより、従来の機能を損なうことなくコイル周面,端面および下流側から障害物を排除することができる。したがって、コイルの温度低下を防止するのに十分なヒートパネルやヒートカバーを設けることができ、効率よく均一にコイルを保加熱することができる。
【0023】
図3は、上述したコイル巻取装置を使用した本発明のコイル巻取・巻戻装置の実施の形態を示す側面図である。この図に示す本発明のコイル巻取・巻戻装置は、粗圧延後の熱間圧延材1をコイル状に巻き取る本発明のコイル巻取装置14と、その巻取装置14の下流に設けられ、コイル3を巻き戻すコイル巻戻装置15と、コイル巻取装置14およびコイル巻戻装置15の上方に設けられ、熱間圧延ラインの上流から下流に延びるレール16と、そのレール16上に移動可能に設けられ、コイル3をコイル巻取装置14からコイル巻戻装置15まで移送するリフター17と、コイル巻取装置14およびコイル巻戻装置15のコイル両端面を加熱するヒートパネル18と、レール16の下方に設けられたヒートカバー19と、を備えたものである。すなわち、レール16およびリフター17により、コイル3の移送手段が構成される。なお、図3において、手前側のヒートパネル18については図を省略している。
【0024】
前記コイル巻戻装置15は、コイル3の両端面にマンドレルやラッパーを必要としない、いわゆる芯なしで巻き戻しすることができるものを使用している。すなわち、クレードルロール20でコイル3を支持し、コイル3の端をピーラー21で剥がして、巻き戻しを行うものである。このピーラー21は、レール16に固着されたピーラー支持部材22に回動可能に連結され、巻き戻しの最初にコイル3の端を剥がすときのみコイル3に接触し、他のときには破線で示すように退避している。また、このコイル巻戻装置15の側部、すなわちコイル巻戻装置15に移送されたコイル3の両端面に対峙する位置には、コイル3の両端面を加熱するヒートパネル18が設けられている。このヒートパネル18は、図示していないが、複数のバーナーを有するものであり、アクチュエータなどによりコイル3の両端面に対して接近・離反できるようになっている。このヒートパネル18と同様なものがコイル巻取装置14の両側部にも設けられているが、こちらではマンドレル2が挿脱される部分のみは円形に切り欠かれている。なお、これらのヒートパネル18を一体化してもよい。また、コイル巻戻装置15からコイル巻取装置14に渡る上部には、コイル3の上面を覆って保温するためのヒートカバー19がレール16に固定されており、図示していないが、断面が略コ字状に形成されており、ヒートパネル18の熱を逃がさないようしている。ただし、このヒートカバー19の中央部は、リフター17がコイル巻取装置14とコイル巻戻装置15の間を走行できるように切り欠かれている。なお、このヒートカバー19にもコイル3を加熱するためのバーナーを設けるようにしてもよいし、ヒートカバー19を分割してコイル巻取装置14およびコイル巻戻装置15のそれぞれに設けるようにしてもよい。
【0025】
前記レール16は、工場内の床や壁などにより支持されており、少なくともコイル巻取装置14からコイル巻戻装置15までの長さを有している。このレール16上にリフター17が載置されている。リフター17は、レール16上を横行する横行機構に加え、コイル把持機構と、コイル昇降機構と、を備えている。リフター17の横行機構は、4つの車輪17wを有する台車17tと、先端が台車17tに連結され、本体がレール16の端部に固着された移動用アクチュエータ17aと、から構成されている。また、コイル把持機構は、台車17t上に設けられたモータ17mと、コイル3の軸芯部に出没可能に設けられたフック17fと、モータ17mの回転運動をコイル3の幅方向の伸縮運動に転換して伝達する動力伝達機構(図示せず)と、から構成されている。さらに、コイル昇降機構は、モータ17m,フック17fおよび動力伝達機構を一体として鉛直方向に昇降する昇降用アクチュエータ17cで構成されている。この昇降用アクチュエータ17cは、台車17t上に鉛直方向上方に向いて2つ設けられており、その先端部にはモータ17mを支持する板状のモータ支持部材17nが連結されている。このモータ支持部材17n上にモータ17mは回転駆動する先端部を鉛直方向下方に向いて支持されており、さらに、その先端部はレール16の間を通過して延び、傘歯車などからなる動力伝達機構に連結されている。フック17fは、例えばL字形状をなしており、その先端部がコイル3の軸芯部の中空孔に挿入できるようになっている。なお、リフター17の横行機構を構成する移動用アクチュエータ17aの代わりに、台車17tに駆動装置を搭載して、レール16上を自走式で走行させるようにしてもよい。
【0026】
次に、このコイル巻取・巻戻装置の作用について図4を参照しつつ説明する。図4において、(A)は移送開始時、(B)は移送完了時、(C)は待機時、を示している。
(1)コイル3の巻き取り時には、リフター17は、図4(C)に示すように、待機位置で待機している。このとき、フック17fはコイル3と接触しないように、コイル3の幅方向に開いて退避した状態になっている。
(2)コイル3の巻き取りが終了したときには、図2(B)に示すように、コイル巻取装置14のエプロン4およびラッパー6は退避し、クレードルロール7は復帰し、マンドレル2を抜脱した後のコイル3を支持している状態になっている。その状態からコイル3の移送を開始する時には、図4(A)に示すように、リフター17を移動用アクチュエータ17aの作用により待機位置から巻取位置まで移動させる。そして、リフター17が巻取位置に到達したら、モータ17mを作動させてフック17fの先端をコイル3の中空孔に挿入する。さらに、昇降用アクチュエータ17cの作用によりコイル3を持ち上げる。
(3)その後、図4(B)に示すように、移動用アクチュエータ17aを縮めて、リフター17を巻戻位置まで平行移動させる。このとき、ヒートパネル18は、リフター17と接触しないように、コイル3の幅方向に開いて退避させておく。そして、コイル3が巻戻位置に到達したら、コイル3をクレードルロール20上に降ろし、フック17fを退避させてコイル3から外しておく。
(4)その後、図4(C)に示すように、リフター17を待機位置まで移動させ、ヒートパネル18をコイル端面に接近させる。
(5)これで、コイル3の移送が完了し、ピーラー21を作動させて、コイル3の巻き戻しを開始する。
(6)同時に、コイル3の巻き取りを開始するときには、図2(A)および図4(C)に示すように、クレードルロール7を退避させ、エプロン4を上昇させてマンドレル2に装着し、ラッパーロール6rをマンドレル2に当接させ、搬送ロール8を案内位置に切り替えて、圧延材1をマンドレル2に巻き付かせる。
【0027】
以下、コイル3の巻き取り・巻き戻しを連続して行うときには、前記(1)から(6)の操作を繰り返し行えばよい。
【0028】
上述した本発明のコイル巻取・巻戻装置によれば、コイル3の巻き取りと巻き戻しとを完全に分離し、コイル3の移送にリフター17を使用することにより、巻き戻し時にコイル3の両端面を加熱するのに邪魔となる移送マンドレルなどの装置を不要とし、また、いわゆる芯なしで巻き戻しを行うことにより、コイル3の両端面を加熱するのに邪魔となるマンドレルおよびラッパーも不要とし、さらに、ピーラー21をリフター17のレール16に設けることにより、コイル3の上面を保温するのに邪魔となっていたピーラーを不要とし、コイル3を保加熱するのに十分なヒートパネル18およびヒートカバー19を設けることができる。さらに、巻取装置14として本発明のコイル巻取装置を使用したことにより、巻き取り時にコイル3の両端面を加熱するのに邪魔となるラッパーやピーラーを排除することができ、コイル3を保加熱するのに十分なヒートパネル18およびヒートカバー19を設けることができる。したがって、比較的短時間で終了する巻き取り作業中においてもコイル3を保加熱することができ、コイル3の巻き取りから巻き戻しまでの作業全体を通してコイル3の温度低下を抑制することができる。
【0029】
また、上述したコイル巻取・巻戻装置において、コイル巻取装置14とコイル巻戻装置15の中間部に中間ヒートステーションを設けるようにしてもよい。この中間ヒートステーションは、図示していないが、ヒートパネル,ヒートカバーおよびクレードルロールなどから構成されており、コイルの巻き取りから巻き戻しまでの間の待ち時間を中間ヒートステーションで保加熱しつつ待機させるためのものである。このような中間ヒートステーションを設けることにより、コイルの巻き取りから巻き戻しまでの間で待ち時間が発生しても、中間ヒートステーションでコイルの両端面および表面を加熱することにより、コイルの温度低下を防止することができ、さらに、順次コイルを移動させることにより、コイルの巻取りから巻戻しまでの一連の作業を連続的に行うことができ、効率のよい操業を行うことができる。
【0030】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】
上述した本発明のコイル巻取装置およびコイル巻取・巻戻装置によれば、比較的短時間で終了する巻き取り作業中においてもコイルを保加熱することができる。すなわち、巻き取り時にコイルの両端面を加熱するのに邪魔となるラッパーやピーラーを排除することができ、コイルを保加熱するのに十分なヒートパネルおよびヒートカバーを設けることができる。また、マンドレルを使用して巻き取りを行うので、高速で巻き取ることができ、薄板の圧延材であっても安定した巻き取りを行うことができる。さらに、精度よく巻き取り作業を行うことができるため、熱間圧延ライン下流に設置される仕上げスタンドの数を削減することができ、連続化したときのバー接合時におけるアキュムレータとして使用することもできる、などの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコイル巻取装置の側面図である。
【図2】本発明のコイル巻取装置の作用を説明する図であり、(A)は巻き取り開始時、(B)は巻き取り完了時、(C)はパススルー時を示している。
【図3】本発明のコイル巻取・巻戻装置の実施の形態を示す側面図である。
【図4】図3に示すコイル巻取・巻戻装置の作用を説明する図であり、(A)は移送開始時、(B)は移送完了時、(C)は待機時、を示している。
【図5】従来のマンドレルを使用したコイル巻取装置を示す図である。
【図6】粗圧延後に仕上圧延を行う熱間圧延設備を模式的に示した図である。
【符号の説明】
1 圧延材
2 マンドレル
3 コイル
4 エプロン
5 エプロン可動装置
6 ラッパー
6r ラッパーロール
6a ラッパーアーム
6b 回動軸
7 クレードルロール
7a 支持部材
8 搬送ロール
8s 最下流の搬送ロール
8g ガイド
9 エプロン開閉機構(アクチュエータ)
10 エプロン昇降機構(アクチュエータ)
11 エプロン支持部材
12 連結部材
13 ガイドロール
14 コイル巻取装置
15 コイル巻戻装置
16 レール
17 リフター
17w 車輪
17t 台車
17a 移動用アクチュエータ
17m モータ
17n モータ支持部材
17f フック
17c 昇降用アクチュエータ
18 ヒートパネル
19 ヒートカバー
20 クレードルロール
21 ピーラー
22 ピーラー支持部材
23 ラッパー
23r ラッパーロール
24 ピーラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil winding device and a coil winding / rewinding device in a hot rolling facility.
[0002]
[Prior art]
In a hot rolling facility that performs finish rolling after rough rolling, as schematically shown in FIG. 6 (A), a rough rolling mill is used to roll the bar to a thickness of 30 to 50 mm, and then the finishing rolling mill is further several mm thick. Roll to strip. In this case, there is a problem that after rough rolling is completed, the time until finish rolling is completed is long, and the rear end of the bar becomes lower in temperature than the front end, making uniform finishing difficult. Therefore, as schematically shown in FIG. 6 (B), a method has already been disclosed in which the bar after rough rolling is wound into a coil shape and finish-rolled while rewinding it. By this method, temperature drop of the entire bar is prevented and finish rolling is performed from the rear end in rough rolling, so that the temperature difference between the front and rear ends of the bar can be made substantially the same. As a device, for example, a transfer mandrel is inserted into a hollow hole of a coreless coil wound up by a coil winding device that does not use a mandrel, and the mandrel is swung and conveyed to a coil rewinding device to wind the coil. The thing which performs the return, etc. is adopted. However, even in such a device, if attention is paid to the temperature distribution in the bar width direction, the coil end portion is easier to cool than the central portion of the coil width, and the inner winding of the coil is exposed to the air. It was easy to get cold. Furthermore, since winding is performed without a mandrel without using a mandrel, there is a problem that the winding speed cannot be increased and the whole is cooled. Therefore, a method of heating both end faces of the coil with a heat panel having a burner or the like has been proposed.
[0003]
Further, as shown in FIG. 5, there are those intended for a thin rolled material or intended for increasing the winding speed. The apparatus shown in FIG. 5 is configured to perform winding and unwinding of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when both ends of the coil are heated by the heat panel, there are the following problems.
(1) When a coil winding device that does not use a mandrel and winds up without a core is used, it is necessary to transport the coil to the coil unwinding device with a transfer mandrel, and the heat panel has to be largely cut away. . Therefore, the effective area of the heat panel is greatly reduced, and sufficient heat shielding (heat shielding) cannot be performed.
[0005]
(2) When a coil winding device that winds using a mandrel is used, since the rolled material is wound around the mandrel with a plurality of wrapper rolls, the effective area of the heat panel is reduced, and a sufficient heat shield ( Heat shielding) was not possible.
(3) Even if both end faces of the coil are heated by the heat panel, most of the heat escapes upward and is inefficient, and it is necessary to provide some heat retaining means, but there is a wrapper or peeler on the top of the coil. In the case where it is provided, it has been impossible to provide a heat retaining means for covering the upper surface of the coil.
[0006]
The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a coil winding device and a coil winding / rewinding device that can wind the coil at a high speed and can keep the coil sufficiently and uniformly heated.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, after the hot-rolled material is roughly rolled, it is wound into a coil shape using a mandrel at the winding position, and the coil is transferred from the winding position to the rewinding position and wound at the rewinding position. In the coil winding device provided on the hot rolling line that finish-rolls while returning, at the start of winding the coil, a part of the mandrel in the circumferential direction covers the entire width along the circumferential surface, and the coil When the winding is completed, the apron that supports the coil at the tip, the apron movable device that moves the apron closer to or away from the peripheral surface of the mandrel, the wrapper that makes the wrapper roll contact the top of the mandrel, and the mandrel are removed. A cradle roll that supports the coil after removal, a transport roll that guides the hot-rolled material after the rough rolling to a mandrel, and coils on both sides of the winding position A coil comprising: a heat panel which is provided so as to face the surface and which heats both end faces thereof; and a heat cover which is provided above the winding position and which keeps heat of the heat panel. A winding device is provided.
[0008]
The present invention described above relates to a coil winding device that is used when winding and rewinding a coil by completely separating a winding position and a rewinding position. Thus, by completely separating the winding position and the rewinding position, it is possible to eliminate a peeler that peels the coil end from above the coil winding device. Moreover, by using a mandrel for winding, it can wind up at high speed and can wind up the rolling material of a thin plate stably. Furthermore, the number of wrapper rolls used when winding the rolled material around the mandrel has been reduced to the minimum necessary, and the apron has been adopted as an alternative to eliminate obstacles during coil winding from the coil peripheral surface and end surface. can do. Therefore, it is possible to provide a heat panel or a heat cover sufficient to prevent the temperature of the coil from being lowered, and the coil can be efficiently and uniformly heated.
[0009]
According to the embodiment of the present invention, (1) the apron is disposed on the upstream side and the downstream side of the mandrel, respectively, and the inner peripheral surface extends from the side part to the lower part of the mandrel. It is preferable that the peripheral surface has a curved surface with a certain gap, and further, the distal end portion thereof has a curved surface capable of supporting the coil. (2) The apron movable device includes the apron. It is preferable to include an apron opening / closing mechanism that opens and closes the upper end of the apron, and an apron lifting mechanism that lifts and lowers the apron. (3) The wrapper includes a wrapper arm that supports both ends of the wrapper roll, It is preferable that the wrapper arm bends with a convex portion at an intermediate portion, and one end of the wrapper arm is fixed so as to be rotatable upstream of the winding position. (4) The cradle roll Is preferably configured to be able to retract obliquely downward so as not to interfere with the apron movable device. (5) The transport roll includes a horizontal position through which the rolled material passes through a winding position and the rolled material. It is preferable that the guide position guided to the mandrel can be switched, and a guide for bridging the gap with the mandrel is preferably provided on the most downstream transport roll.
[0010]
According to the above-described embodiment of the present invention, the apron is divided into the upstream side and the downstream side, and the apron can be moved up and down and opened and closed, so that the apron is approached from the lower side of the mandrel. The rolled material can be separated, and the rolled material can be stably guided from both side surfaces to the lower surface of the mandrel. A wrapper roll is brought into contact with the top of the mandrel from the upstream side of the winding position, so that the rolled material can be guided to be wound around the mandrel over almost the entire peripheral surface of the mandrel. The wrapper arm that supports the wrapper roll is bent with the convex portion facing up at the intermediate portion, so that the formation of the coil is not hindered, and the upper and lower difference of the track of the wrapper roll can be suppressed. Therefore, an obstacle at the time of winding the coil can be eliminated from the coil end face and from above, and a sufficient heat panel and heat cover can be provided to prevent a decrease in coil temperature. In consideration of coil transfer, a cradle roll that supports the coil after the mandrel is removed is provided. When the cradle roll and the apron movable device interfere with each other, the cradle roll can be retracted obliquely downward. It is necessary to do so. Furthermore, if the transport roll that guides the rolled material to the mandrel can be switched between the guide position and the horizontal position, the apparatus can be passed during pass-through without winding.
[0011]
Furthermore, according to the present invention, The method according to any one of
[0012]
The present invention described above relates to a coil winding / rewinding device using the coil winding device of the present invention described in
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of the coil winding device of the present invention, and shows the start of coil winding with a solid line. The coil winding device of the present invention shown in this figure covers the entire width of the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The operation of the above-described coil winding device of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, (A) shows the time of starting winding, (B) shows the time of winding completion, and (C) shows the time of pass-through.
[0019]
At the start of winding, as shown in FIG. 2A, first, the
[0020]
When the winding is completed, as shown in FIG. 2B, the
[0021]
At the time of pass-through, as shown in FIG. 2C, the
[0022]
The coil winding device of the present invention described above relates to a coil winding device used when winding and rewinding a coil by completely separating a winding position and a rewinding position. Thus, by completely separating the winding position and the rewinding position, it is possible to eliminate a peeler that peels the coil end from above the coil winding device. Moreover, by using the
[0023]
FIG. 3 is a side view showing an embodiment of the coil winding / rewinding device of the present invention using the above-described coil winding device. The coil winding / rewinding device of the present invention shown in this figure is provided downstream of the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
Next, the operation of the coil winding / rewinding device will be described with reference to FIG. In FIG. 4, (A) shows the start of transfer, (B) shows the end of transfer, and (C) shows the waiting time.
(1) At the time of winding the
(2) When the winding of the
(3) After that, as shown in FIG. 4B, the moving
(4) Then, as shown in FIG.4 (C), the
(5) With this, the transfer of the
(6) At the same time, when starting winding of the
[0027]
Hereinafter, when the
[0028]
According to the coil winding / rewinding apparatus of the present invention described above, the winding and unwinding of the
[0029]
Further, in the coil winding / rewinding device described above, an intermediate heat station may be provided at an intermediate portion between the
[0030]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0031]
【The invention's effect】
According to the coil winding device and the coil winding / rewinding device of the present invention described above, the coil can be kept heated even during the winding operation that is completed in a relatively short time. That is, it is possible to eliminate a wrapper or a peeler that interferes with heating both end faces of the coil during winding, and it is possible to provide a heat panel and a heat cover sufficient to keep the coil heated. Moreover, since it winds up using a mandrel, it can wind up at high speed and can perform stable winding even if it is a thin rolled material. Furthermore, since the winding operation can be performed with high accuracy, the number of finishing stands installed downstream of the hot rolling line can be reduced, and it can also be used as an accumulator at the time of continuous bar joining. , Etc. have excellent effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a coil winding device of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the coil winding device of the present invention, in which FIG. 2A shows a winding start time, FIG. 2B shows a winding completion time, and FIG. 2C shows a pass-through time;
FIG. 3 is a side view showing an embodiment of the coil winding / rewinding device of the present invention.
4 is a diagram for explaining the operation of the coil winding / rewinding device shown in FIG. 3, in which (A) shows the start of transfer, (B) shows the completion of transfer, and (C) shows the waiting time. Yes.
FIG. 5 is a view showing a coil winding device using a conventional mandrel.
FIG. 6 is a diagram schematically showing hot rolling equipment for performing finish rolling after rough rolling.
[Explanation of symbols]
1 Rolled material
2 Mandrels
3 coils
4 Aprons
5 Apron movable device
6 Wrapper
6r wrapper roll
6a Wrapper arm
6b Rotating shaft
7 Cradle roll
7a Support member
8 Transport roll
8s The most downstream transport roll
8g guide
9 Apron opening / closing mechanism (actuator)
10 Apron lifting mechanism (actuator)
11 Apron support member
12 Connecting members
13 Guide roll
14 Coil winder
15 Coil unwinding device
16 rails
17 Lifter
17w wheel
17t bogie
17a Actuator for movement
17m motor
17n Motor support member
17f hook
17c Lifting actuator
18 Heat panel
19 Heat cover
20 Cradle Roll
21 Peeler
22 Peeler support member
23 Wrapper
23r wrapper roll
24 peeler
Claims (7)
前記コイルの巻き取り開始時には前記マンドレルの円周方向の一部を周面に沿って全幅を覆い、また、前記コイルの巻き取り完了時には先端部でコイルを支持するエプロンと、
そのエプロンを前記マンドレルの周面に接近または離反させるエプロン可動装置と、
前記マンドレルの頂部にラッパーロールを当接させるラッパーと、
前記マンドレルを抜脱した後のコイルを支持するクレードルロールと、
前記粗圧延後の熱間圧延材をマンドレルに案内する搬送ロールと、
前記巻取位置の両側にコイル端面と対峙するように設けられ、その両端面を加熱するヒートパネルと、
前記巻取位置の上方に設けられ、前記ヒートパネルの熱を保温するヒートカバーと、を備えたことを特徴とするコイル巻取装置。After the hot-rolled material is roughly rolled, the coil is wound into a coil shape using a mandrel at the winding position, the coil is transferred from the winding position to the rewinding position, and finish-rolled while being rewound at the rewinding position. In the coil winding device provided on the hot rolling line,
An apron that covers the entire width along the circumferential surface of a part of the mandrel in the circumferential direction at the start of winding of the coil, and an apron that supports the coil at the tip when the winding of the coil is completed,
An apron movable device for moving the apron closer to or away from the peripheral surface of the mandrel;
A wrapper for bringing a wrapper roll into contact with the top of the mandrel;
A cradle roll that supports the coil after the mandrel is removed;
A transport roll for guiding the hot-rolled material after the rough rolling to a mandrel;
A heat panel which is provided on both sides of the winding position so as to face the coil end faces, and heats both end faces;
A coil winding apparatus, comprising: a heat cover provided above the winding position and retaining heat of the heat panel.
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