JP4159795B2 - ロール交換方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、連続焼鈍炉等の熱処理炉に使用されるロールの交換を行う時に使用するロール交換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、連続焼鈍炉に使用されるハースロール(以下、単にロールと呼ぶ)の交換を行う装置として、図5に示すようなロール交換装置80が知られている。ロール交換装置80は、クレーン等の揚重機81のフック82に掛合する吊り部83を長手方向の中間位置付近の上部に備えた吊りフレーム84と、吊りフレーム84の炉側端部に設けられ、ロール85の軸端部を脱着可能なロールチャック部86と、吊りフレーム84のロールチャック部86と反対側に設けられ、吊り部83の下方と、炉側端部と反対側の端部の下方との間を移動可能なカウンターウエイト87とを備えている。ロール85を保持していない無負荷時には、カウンターウエイト87は図5の2点鎖線で示す吊り部83の下方位置にあり、一方、ロールチャック部86を介してロール85を保持した負荷移動時には、カウンターウエイト87は図5の実線で示す吊りフレーム84の左側端部の下方位置にある。
【0003】
また、特許第2859428号公報には、取り扱う対象物がロールではなく、連続焼鈍炉のラジアントチューブを交換するために用いるラジアントチューブ交換装置が記載されている。このラジアントチューブ交換装置は、クレーンにより運搬可能なレールフレームと、レールフレームに設けられたレール上を移動する交換台車と、交換台車に設けられラジアントチューブを着脱可能な保持部と、レールフレームを炉の架構デッキに掛止するための掛合部とを備えており、交換台車にはラジアントチューブの交換時に保持部のみを横行、昇降及び傾動させて微調整を行うための芯出し手段を備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のロール交換装置80及び特許第2859428号公報に記載のラジアントチューブ交換装置においてはそれぞれ、未だ解決すべき以下のような問題があった。
まず、ロール交換装置80においては、ロール85の有無に応じて吊りフレーム84のバランスを取るために、カウンターウエイト87を設けているので、装置の重量が重くなり、揚重機81の仕様(重量やサイズ等)が問題となることがあった。また、吊りフレーム84、ロールチャック部86及びロール85が直列に並ぶので、ロール85の炉側の軸端から吊りフレーム84のカウンターウエイト87側の端面までの長さが長くなり、このため、ロール85を炉から抜き取る時に、大きな移動スペースが必要であった。さらに、ロールチャック部86にロール85の軸端部を装着する際の芯出し作業においては、ロールチャック部86に複数のロープを取付けて作業者がロープを引っ張って行っており、作業性が悪く、多大な労力を要していた。
【0005】
次に、ラジアントチューブ交換装置においては、この装置をラジアントチューブに代えて、ロール(特に、ボトムロール)に適用する場合には、交換台車が走行するレールフレームと炉体の架構との干渉を避けるため、従来の炉殻の寸法を変更する必要があった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置の重量が軽減でき、ロールの抜き取り時に短い移動スペースで済み、しかも、従来の炉殻との取り合い寸法を変えることなくロールを安全に、容易に交換できるロール交換方法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】
前記目的に沿う本発明に係るロール交換方法は、熱処理炉の炉内に配置されたロールの交換方法であって、中央部に揚重機のフックに掛合する第1の吊り部が設けられた吊りフレームと、走行手段によって該吊りフレームに沿って走行し、前記ロールの端部を保持するロールチャック部が設けられた移動台車とを備え、前記吊りフレームの炉側には前記揚重機で吊り下げられた前記吊りフレームの炉側を前記熱処理炉の炉前に位置する炉体の架構に固定する支持部を備えるロール交換装置を用い、
(1)前記揚重機を用いて前記ロール交換装置を吊り下げ、前記移動台車を前記吊りフレームが傾かない位置に移動し、
(2)前記揚重機を操作して前記ロール交換装置を前記熱処理炉の炉前位置に移動し、前記支持部と前記炉体の架構とを水平なピンを介して連結して、
(3)前記走行手段を用いて前記移動台車を移動させ、前記ロールチャック部で前記ロールの端部を掴み、
(4)前記走行手段を用いて前記移動台車を、前記熱処理炉と反対側に移動して前記ロールを引き抜く。
【0008】
前記ロール交換装置において、移動台車には、ロールチャック部の横行、昇降及び傾動を行う芯出し手段を設けることもできる。これによって、ロールチャック部によりロールの端部を掴む際の芯出し作業が容易である。
前記ロール交換装置において、芯出し手段は、移動台車の走行方向に沿って設けられた対となる前側、後側ジャッキと、前側、後側ジャッキの連動駆動及び個別駆動を可能とするクラッチとを備え、クラッチの切り換えによりロールチャック部の昇降及び傾動を行うこともできる。これによって、前側、後側ジャッキをロールチャック部の昇降及び傾動に兼用できるので、芯出し手段をコンパクトに構成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1は本発明の一実施の形態に用いるロール交換装置の正面図、図2は同ロール交換装置の要部の部分断面図、図3は図2の矢視A−A断面図、図4(A)、(B)、(C)はそれぞれ、無負荷時、ロール保持時、負荷移動時の説明図である。
【0010】
図1〜図4(A)、(B)、(C)に示すように、本発明の一実施の形態に用いるロール交換装置10は、連続焼鈍炉のような熱処理炉11の炉内に配置されたハースロール(以降、単にロールと呼ぶ)12の交換に用いる装置であって、図示しない天井クレーンのフック13に掛合する第1の吊り部14が中央部付近に設けられた長尺の吊りフレーム15と、吊りフレーム15の長手方向に沿って走行し、ロール12の端部16を保持するロールチャック部17が設けられた移動台車18とを備えている。さらに、吊りフレーム15の前側(炉側)には、ロール12の交換時に吊りフレーム15の炉側を炉体の架構19に固定する支持部20が設けられている。以下、これらについて詳しく説明する。なお、熱処理炉11の炉内に配置されたロール12の軸(長手)方向を前後方向、前後方向に直交する方向を左右方向と定義する。
【0011】
図1に示すように、吊りフレーム15の長手方向の中央部付近の上面に設けられた第1の吊り部14の上部には、天井クレーンのフック13に掛止する吊りピン21が取付けられている。
図2及び図3に示すように、吊りフレーム15は、形鋼や鉄板等の溶接により断面が略矩形状のボックス構造に形成されている。吊りフレーム15の左右方向の下部両側にはそれぞれ、吊り下げ式の移動台車18が走行するために、移動台車18の左右方向の上部に設けられた一対の車輪22、23が転動する平坦な一対のガイドレール24、25が設けられている。
【0012】
図2及び図3に示すように、移動台車18には、ロール12の端部16に対してロールチャック部17の芯出しを行う芯出し手段と、吊りフレーム15に沿って移動台車18の移動を行う走行手段26とが設けられている。芯出し手段はロールチャック部17の横行(左右方向)、昇降及び傾動(前後方向面内)を行うことができる。
移動台車18は、左右方向両側に設けられた車輪22、23を支持する軸受ブラケット27、28を介して吊り下げられた溶接鋼板製の台車フレーム29を備えている。台車フレーム29の後部には、取付ブラケット30を介して減速機付き電動モータ31が設けられており、減速機付き電動モータ31の出力軸32にはチェーンスプロケット33が取付けられている。減速機付き電動モータ31の前側上方で、車輪22の後ろ側下方には、左右方向に所定の間隔Hを開けて一対の軸受ブラケット34、35が設けられており、チェーンスプロケット33に対応するチェーンスプロケット36が軸端部に固定された駆動軸37の中間位置が軸受ブラケット34、35により回転支持されている。チェーンスプロケット33、36間には無端チェーン33aが巻回されている。
【0013】
チェーンスプロケット36が設けられた駆動軸37の左右方向の中央部には、図3に示すように、ギア38が固定されており、ギア38は吊りフレーム15の下部中央の窪んだ位置に前後方向に沿って設けられたラック39に噛合している。さらに、軸受ブラケット34、35の左右方向外側の駆動軸37には、ガイド車輪40、41が回転自由に取付けられている。ガイド車輪40、41は吊りフレーム15の下端部の両側に設けられた板状のガイドレール42、43と少しの隙間を開けて取付けられている。かかる構成によって、減速機付き電動モータ31の駆動により、無端チェーン33a、ギア38及びラック39を介して、移動台車18は吊りフレーム15のガイドレール24、25上を走行することができる。従って、走行手段26は減速機付き電動モータ31、無端チェーン33a、ギア38及びラック39等により構成されている。
【0014】
図2に示すように、ロールチャック部17は、前側に設けられロール12の端部16が嵌入されるチャック本体部44と、チャック本体部44の後端にフランジ接続された駆動部45とを備えている。駆動部45は図3に示すように、断面形状がボックス状に形成されており、後端側の高さが前側の高さに比べて少し低くなっており、駆動部45の後端45aは取付ブラケット30の炉側端付近まで伸びている。
【0015】
図2に示すように、台車フレーム29の前後方向の下端部にはそれぞれ、左右方向に所定の間隔を開けて一対の前側、後側ジャッキの一例であるスクリュージャッキ47、46(合計4個)が設けられている。スクリュージャッキ46、47の昇降するスクリューの上端部には接続金具を介して昇降ブロック48、49が設けられており、昇降ブロック48、49はそれぞれ、台車フレーム29に取付けられた一対の摺動ガイド50、51及び52、53によって垂直方向の移動がガイドされている。一対の昇降ブロック48、49にはそれぞれ、断面円形のガイド棒54、55の両端部が固定されている。左右両側に配置された昇降ブロック48、49より内側のガイド棒54、55にはそれぞれ、ロールチャック部17の駆動部45の上部が水平方向に貫通され、貫通部は軸受メタル(図示せず)を介して取付けられている。
【0016】
図2に示すように、左右方向に配置された一対のスクリュージャッキ46にはそれぞれ、入力軸にチェーンスプロケット56が設けられており、チェーンスプロケット56の前方の台車フレーム29に取付けられたチェーンスプロケット57との間に無端チェーン58が巻回されている。なお、一対のチェーンスプロケット57は左右方向に水平に配置された同期軸59の両端部に固定されている。
左右方向に配置された一対のスクリュージャッキ47にもそれぞれ、入力軸にチェーンスプロケット60が設けられており、チェーンスプロケット60の後方の台車フレーム29に取付けられたチェーンスプロケット61との間に無端チェーン62が巻回されている。また、一対のチェーンスプロケット61は左右方向に水平に配置された同期軸63の両端部に固定されている。
【0017】
図2に示すように、同期軸59、63にはそれぞれ、チェーンスプロケット57、61の右側に少しの隙間を開けて同じサイズのチェーンスプロケット64、65が設けられている。チェーンスプロケット64、65間には無端チェーン66(66a)が巻回されている。ただし、チェーンスプロケット64は同期軸59と着脱(切り離し)可能になるよう手動式のクラッチ67が取付けられている。クラッチ67の切り換えにより、スクリュージャッキ46、47の連動駆動によってロールチャック部17の全体昇降を行うことができ、また、スクリュージャッキ46、47の個別駆動によってロールチャック部17の傾動を行うことができる。同期軸59、63の左側軸端にはそれぞれ、同期軸59、63を回転駆動するための手動のハンドル68、69が固定されている。
【0018】
さらに、図2及び図3に示すように、ガイド棒54、55の内側にはそれぞれ、送りねじ棒70、71が、両端部を軸受に回転支持され、ロールチャック部17の駆動部45の上部を貫通して水平方向に取付けられている。図3に示すように、送りねじ棒71(70も同じ)の駆動部45近傍には、雄ねじ72が形成されており、雄ねじ72に螺合する雌ねじを備えたナット部73がロールチャック部17の駆動部45に、上下方向自由、左右方向で固定されている。図2に示すように、送りねじ棒70、71の左側端部にはチェーンスプロケット74、75が固定されており、チェーンスプロケット74、75間には無端チェーン76が巻回されている。送りねじ棒71の左側軸端には、送りねじ棒71を回転駆動するための手動のハンドル77が固定されている。従って、ハンドル77を回転すると、無端チェーン76を介して送りねじ棒70も送りねじ棒71と連動して回転するので、駆動部45を含むロールチャック部17を左右方向に移動(横行)させることができる。従って、芯出し手段は、スクリュージャッキ47、46、スクリュージャッキ47、46の連動駆動又は個別駆動を切り換えるクラッチ67及び送りねじ棒70、71等を有して構成されている。
【0019】
図1及び図4(A)、(B)、(C)に示すように、吊りフレーム15の前側に設けられた支持部20は、移動台車18の走行に干渉しないように、側面視して移動台車18を挟んだ状態で垂直に配置された対となる2本の柱状の部材からなっている。支持部20の下端部には、ロール12の交換(引抜き、挿入)時に炉体の架構19に設けられた対となる固定金具78にピン79により固定できるようにピン孔20aが形成されている。ピン79を介して、吊りフレーム15の前側に設けた支持部20を架構19に固定することによって、移動台車18が図4(B)に示す位置で、ロール12を保持した負荷時の場合でも吊りフレーム15が転倒しないような構成となっている。
【0020】
次いで、本発明の一実施の形態に用いるロール交換装置10を用いたロールの交換作業について、主として図4(A)、(B)、(C)を参照しながら説明する。なお、ここでは、熱処理炉11の炉内に配置されたロール12の引抜き及び搬送について説明し、ロール12を逆に熱処理炉11の炉内に挿入する場合は、逆の手順となるので説明を省略する。
(1)図4(A)に示すように、天井クレーンのフック13によってロール交換装置10を吊り下げ、移動台車18が走行する吊りフレーム15が傾かない位置に、走行手段26を用いて移動台車18を移動する。
(2)天井クレーンを操作してロール交換装置10を、図4(B)に示す熱処理炉11の炉前位置に移動する。
【0021】
(3)図4に示すように、支持部20の下端部と炉体の架構19とをピン79を介して固定する。
(4)走行手段26を用いて移動台車18を、図4(A)に示す位置から図4(B)に示す位置の手前(ロール12の端部16の後端とロールチャック部17のチャック本体部44の先端との間に隙間がある状態、即ち、芯出し前の状態)まで移動する。
(5)ロール12の端部16に対して、チャック本体部44を芯出し手段を用いて芯出しした後、走行手段26を用いて移動台車18を移動して、図4(B)に示すように、チャック本体部44でロール12の端部16を掴む。
【0022】
(6)走行手段26を用いて移動台車18を熱処理炉11と反対側に移動し、図4(B)に示す位置からロール12を引き抜いて、図4(C)に示す位置まで移動する。なお、図4(C)に示す移動台車18の位置は、ピン79を取り外したとしても、吊りフレーム15が転倒しないバランスの取れた位置となっている。
(7)ピン79を取り外して支持部20の下端部と炉体の架構19とを切り離す。
(8)この状態で天井クレーンを操作してロール交換装置10を所定のロール置場まで搬送し、別途方法によりロール12を移動台車18のロールチャック部17から取り外す。
【0023】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のロール交換方法を構成する場合にも本発明は適用される。
前記実施の形態においては、吊りフレーム15の前側(炉側)に、ロール12の交換時に吊りフレーム15の炉側を炉体の架構19に固定する支持部20を設けた。
ロールチャック部17をロール12の端部16に対して芯出しするための芯出し手段を設けたが、これに限定されず、必要に応じて、芯出し手段を省略することもできる。
【0024】
芯出し手段において、スクリュージャッキ47、46及びクラッチ67を設け、スクリュージャッキ47、46の連動駆動及び個別駆動をクラッチ67の切り換えにより行ってロールチャック部17の昇降及び傾動を行うように構成したが、これに限定されず、その他の構成によりロールチャック部の昇降及び傾動を行うこともできる。
スクリュージャッキ47、46ともそれぞれ、2本設けたが、これに限定されず、状況に応じて、1本でも構わない。また、スクリュージャッキ47、47及びクラッチ67の操作を手動としたが、これに限定されず、必要に応じて、電動駆動としても構わない。
前側、後側ジャッキとしてスクリュージャッキ47、46の代わりに、油圧式ジャッキを使用することもできる。なお、この場合には、前側、後側ジャッキの連動駆動及び個別駆動を制御するクラッチ操作は、油圧回路を制御して行うことになる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1記載のロール交換方法においては、吊りフレームの炉側を炉体の架構に固定する支持部が吊りフレームに設けられているので、ロールの交換時に、ロールを保持した移動台車が吊りフレームの炉側に走行しても、吊りフレームが転倒することがない。従って、従来のようなカウンターウエイトを設けなくて済み、これによって、装置の重量及び長さが軽減でき、かつロールの抜き取り時に短い移動スペースで済み、しかも、従来の炉殻との取り合い寸法を変えることなくロールを交換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に用いるロール交換装置の正面図である。
【図2】同ロール交換装置の要部の部分断面図である。
【図3】図2の矢視A−A断面図である。
【図4】(A)、(B)、(C)はそれぞれ、無負荷時、ロール保持時、負荷移動時の説明図である。
【図5】従来例に係るロール交換装置の正面図である。
Claims (1)
- 熱処理炉の炉内に配置されたロールの交換方法であって、中央部に揚重機のフックに掛合する第1の吊り部が設けられた吊りフレームと、走行手段によって該吊りフレームに沿って走行し、前記ロールの端部を保持するロールチャック部が設けられた移動台車とを備え、前記吊りフレームの炉側には前記揚重機で吊り下げられた前記吊りフレームの炉側を前記熱処理炉の炉前に位置する炉体の架構に固定する支持部を備えるロール交換装置を用い、
(1)前記揚重機を用いて前記ロール交換装置を吊り下げ、前記移動台車を前記吊りフレームが傾かない位置に移動し、
(2)前記揚重機を操作して前記ロール交換装置を前記熱処理炉の炉前位置に移動し、前記支持部と前記炉体の架構とを水平なピンを介して連結して、
(3)前記走行手段を用いて前記移動台車を移動させ、前記ロールチャック部で前記ロールの端部を掴み、
(4)前記走行手段を用いて前記移動台車を、前記熱処理炉と反対側に移動して前記ロールを引き抜くことを特徴とするロール交換方法。
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