JP4473376B2

JP4473376B2 - 連続熱処理炉のロールシール装置

Info

Publication number: JP4473376B2
Application number: JP27634699A
Authority: JP
Inventors: 一弥石木; 健恒藤
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001098332A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続熱処理炉の装入口や抽出口に配設され、雰囲気ガスの炉外への漏洩と外気の炉内への侵入を防止する連続熱処理炉のロールシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続熱処理炉の一つである連続光輝焼鈍炉では、還元性の雰囲気ガスとして、Ｈ₂：７５vol％、Ｎ₂：２５vol％からなる可燃性の混合ガスが使用されているため、雰囲気ガスの炉外への漏洩を防止ないしは抑制する必要がある。
【０００３】
そのため、連続光輝焼鈍炉では、金属ストリップの装入口および抽出口に、金属ストリップの表面と上記装入口および抽出口に設けたシール部材の両方を押圧する進退可能な一対のシールロールを備えるロールシール装置が設けられている。
【０００４】
このロールシール装置では、上記一対のシールロールの周速を金属ストリップの搬送速度と同速で回転させつつ金属ストリップを挟持しているため、金属ストリップとの接触によるシールロールの磨耗を抑制し、かつ、高いシール性が得られるという利点を有する反面、各シールロールを金属ストリップとシール部材の２箇所で同時に接触する位置に調整しなければならず、最適のシール状態を維持することが非常に困難であるという問題がある。
【０００５】
また、他のロールシール装置として、特開平８−４９９８５号公報や特開平９−１９４９５２号公報に記載のものがあるが、これらは、上記シール部材とシールロールとのシール性を向上するためにシール部材に押圧力調節機構を設けたものであり、シール部材の長手方向（シールロールの軸方向）に所定間隔を持ってネジやシリンダ等の押圧手段を設けてシール部材をシールロールに押圧できるよう構成してあるので、上記シール部材が磨耗してもシール部材とシールロールとの接触状態を維持できるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにシールロールの軸方向に複数の押圧力調整機構を設けるとロールシール装置の構造が複雑になるとともに、シール部材のシールロールへの押圧力を調整するのに複数の押圧力調整機構を個別に調節しなければならないので調整作業が煩雑になるうえ、シール部材のシールロールへの押圧力をシールロールの軸方向に均一化するのは非常に困難である。さらに、シールロールの表面形状に合わせてシール部材を隙間なく接触させるために押圧力調整機構をシールロールの軸方向に複数配設してあるが、シールロールの変形部と押圧力調整機構の設定位置とが一致するとは限らないのでシール性を維持するのは非常に困難である。しかも、シールロールの変形への対応能力を上げるために押圧力調整機構の設置数を増やすと、前述のように調整作業が煩雑になる。
【０００７】
そこで、本発明は、シール部材のシールロールへの押圧力をシールロールの軸方向で均一化することができるとともに、シールロールの表面形状に沿ってシール部材を隙間なく接触させることができ、しかも押圧力を容易に調整できる簡易な構造の連続熱処理炉のロールシール装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、連続熱処理炉の開口部外方に固定され、金属ストリップが挿通する貫通口を備えた第１シール部材と、上記金属ストリップの表面を押圧する進退可能な一対のシールロールと、上記シールロールの端面および第１シール部材の金属ストリップ幅方向の端面をシールする第２シール部材とを備える連続熱処理炉のロールシール装置において、上記第１シール部材の上記シールロールと対向する面に金属ストリップ幅方向にわたって凹部を形成し、該凹部の底面側に流体の供給により膨張する可撓性のチューブを収容するとともに、上記凹部の開口側に可撓性のシール板を摺動自在に配設し、上記チューブの膨張により上記シール板で上記シールロールを押圧することを特徴とする連続焼鈍炉のロールシール装置を提供するものである。
【０００９】
本発明の連続熱処理炉のロールシール装置では、流体の供給により可撓性のチューブが膨張して第１シール部材に設けたシール板をシールロールに押圧するため、チューブへの流体の供給圧を調節するだけで、シール板のシールロールへの押圧力を制御することができる。
【００１０】
また、チューブおよびシール板は可撓性を有するのでシールロールの表面形状に凹凸があってもその表面形状に沿って変形し、シール板がシールロールに隙間なく接触して、高いシール性を維持することができる。
【００１１】
さらに、流体の供給により可撓性のチューブが膨張してシール板をシールロールに押圧しているため、シールロールの表面形状に凹凸がある場合でも、シール板はシールロールの表面をその軸方向に均一に押圧することができる。
【００１２】
さらまた、第１シール部材の側面に切欠部を設け、切欠部を覆うようにガイドプレートを設けて上記凹部を形成することにより、簡単にシール板を交換することができる。特に、上記ガイドプレートの上記シール板を保持する部分を回動可能とすれば、シール板の交換が一層簡単になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
図１に示す本発明の実施形態のロールシール装置を備える連続光輝焼鈍炉１は、加熱帯２および冷却帯３からなる炉本体４と、冷却帯３の出口に連通するトップロール室５と、このトップロール室５の出口と連通するシュート６を備え、上記炉本体４下部の装入口７から装入される金属ストリップ８は、矢印Ａに示すように炉本体４、トップロール室５およびシュート６を経て、シュート６下部の抽出口９から炉外へ抽出される。
【００１４】
上記連続光輝焼鈍炉１の炉内には可燃性のガスを含有する雰囲気ガスが充填されており、外気の侵入を防ぐため外気より高圧に保持されているので、上記装入口７と抽出口９には、雰囲気ガスの炉外への漏洩と外気の炉内への侵入を防止するロールシール装置１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ設けてある。これら２つのロールシール装置１０Ａ，１０Ｂは同一構造であるので、装入口７に設けたロールシール装置１０Ａについて以下に説明する。
【００１５】
ロールシール装置１０Ａは、図２から図４に示すように、装入口７の外側近傍に金属ストリップ８を挟んで対向配置した進退可能な一対のシールロール１１ａ，１１ｂと、炉本体４の装入口７に連通するストリップ挿通用の貫通口１３ａを有するとともに、上記シールロール１１ａ，１１ｂの外周面と同一曲率の曲面を形成し、かつ、金属ストリップ８の厚さ方向に対して傾斜面１３ｂ，１３ｃを有する略くさび形の第１シール部材１３と、シールロール１１ａ，１１ｂの端面および上記第１シール部材１３の金属ストリップ８の端面（金属ストリップ８の幅方向の側面）を同時にシールする第２シール部材１５ａ，１５ｂと、この第２シール部材１５ａ，１５ｂを保持する支持板２６ａ，２６ｂとを備えている。
【００１６】
上記シールロール１１ａ，１１ｂは、軸１８に固定された金属製のロール本体１９の外周をゴム２０で被覆してあり、金属ストリップ８を幅方向に横断するように配設してある。なお、ゴム２０に替えてフエルト等でロール本体１９の外周を被覆してもよい。
【００１７】
シールロール１１ａ，１１ｂは、図示しない駆動機構により、矢印Ｂで示すように、金属ストリップ８の搬送方向に回転する。なお、シールロール１１ａ，１１ｂの周速は、金属ストリップ８の搬送速度と同速に設定してある。
【００１８】
また、シールロール１１ａ，１１ｂは、図示しない駆動機構により、矢印Ｃ１，Ｃ２で示すように金属ストリップ８の厚さ方向に進退可能であり、矢印Ｃ１で示すように金属ストリップ８に近接する方向に移動すると、図２および図３に示す金属ストリップ８の表面に当接する閉位置となり、矢印Ｃ２で示すように金属ストリップ８から離反する方向に移動すると金属ストリップ８および第１シール部材１３の傾斜面１３ｂ，１３ｃから離間する開位置となる。
【００１９】
上記第１シール部材１３は、炉本体４の装入口７に形成されたフランジ４ａに固定されている。
【００２０】
第１シール部材１３の金属ストリップ８幅方向の寸法は、上記シールロール１１ａ，１１ｂの軸方向の寸法と等しく、シールロール１１ａ，１１ｂの端面と、第１シール部材１３の端面は同一平面上にある。
【００２１】
そして、第１シール部材１３の両側面（金属ストリップ８の厚み方向の側面）には、切欠部１３ｄ，１３ｅが設けられており、この切欠部１３ｄ，１３ｅを覆って、ガイドプレート２１ａ，２１ｂが固定してある。このガイドプレート２１ａ，２１ｂと上記切欠部１３ｄ，１３ｅとによりシールロール１１ａ，１１ｂ側に開口する凹部２３ａ，２３ｂが形成される。
【００２２】
この凹部２３ａ，２３ｂの開口側（シールロール１１ａ，１１ｂ側）には、フエルト等の可撓性を有する板体からなるシール板１４ａ，１４ｂが、シールロール１１ａ，１１ｂに対して近接および離反する方向に摺動自在に収容されている。このシール板１４ａ，１４ｂの金属ストリップ８幅方向の寸法は、上記シールロール１１ａ，１１ｂおよび第１シール部材１３の長さと等しい。そのため、シール板１４ａ，１４ｂ、シールロール１１ａ，１１ｂおよび第１シール部材１３は、金属ストリップ８の幅方向における端面が同一平面上となるので、全て上記第２シール部材１５ａ，１５ｂによりシールされることになる。なお、シール板１４ａ，１４ｂの材質は、フエルトに限定されず、可撓性を有するものであればゴム製であってもよい。
【００２３】
一方、上記凹部２３ａ，２３ｂの底部側、すなわちシール板１４ａ，１４ｂの反シールロール側には、中空で、かつ、可撓性を有する拡縮自在なチューブ２４ａ，２４ｂが固定されている。
【００２４】
このチューブ２４ａ，２４ｂは、金属ストリップ８の幅方向に延設されており、第１シール部材１３の両端面から突出している。
【００２５】
この可撓性のチューブ２４ａ，２４ｂは、一端を閉鎖してあり、他端を気体供給管２５を介して図示しない気体供給源に接続してある。この気体供給源は、空気等の気体（本実施形態ではＮ₂）をチューブ２４ａ，２４ｂに供給するものであり、供給圧を調節できるものである。
【００２６】
なお、チューブ２４ａ，２４ｂはゴム等のように伸縮性のある素材で構成して素材の性質に基づき拡縮できるようにしても良いし、図５に示すように、チューブ２４ａ，２４ｂの断面形状を金属ストリップ８の幅方向の側壁がくびれた形状にして構造的に拡縮するようにしても良い。
【００２７】
そして、図示しない気体供給源から気体（Ｎ₂）が供給されると、チューブ２４ａ，２４ｂ内の圧力が上昇し、第１シール部材１３の切欠部１３ｄ，１３ｅの壁面に沿って膨張する。その結果、シール板１４ａ，１４ｂがシールロール１１ａ，１１ｂの外周面に押圧され、第１シール部材１３とシールロール１１ａ，１１ｂとの間がシールされる。
【００２８】
シール板１４ａ，１４ｂのシールロール１１ａ，１１ｂへの押圧力は、気体供給源からチューブ２４ａ，２４ｂに供給する気体の供給圧を調節するだけで制御することができ、供給圧を上げるとシール板１４ａ，１４ｂのシールロール１１ａ，１１ｂへの押圧力が上昇する。
【００２９】
また、上記のようにシール板１４ａ，１４ｂの押圧を気体の供給により膨張する可撓性のチューブ２４ａ，２４ｂにより実施するので、チューブ２４ａ，２４ｂの押圧力はどこにおいても気体の供給圧に比例するため、シール板１４ａ，１４ｂのシールロール１１ａ，１１ｂへの押圧力はシールロール１１ａ，１１ｂの軸方向（金属ストリップ８の幅方向）で均一となる。
【００３０】
さらに、シール板１４ａ，１４ｂおよびチューブ２４ａ，２４ｂは可撓性を有するので、シールロール１１ａ，１１ｂの表面に凹凸が存在してもシールロール１１ａ，１１ｂの表面形状に合わせて変形することができ、高いシール性を維持することができる。よって、シールロール１１ａ，１１ｂが金属ストリップ８との接触により偏磨耗した場合でも、シール板１４ａ，１４ｂはシールロール１１ａ，１１ｂと隙間なく接触して高いシール性を維持するとともに、気体の供給圧により押圧するのでシール板１４ａ，１４ｂの押圧力は、シールロール１１ａ，１１ｂの軸方向で均一となる。
【００３１】
さらにまた、シール板１４ａ，１４ｂは第１シール部材１３の切欠部１３ｄ，１３ｅとガイドプレート２１ａ，２１ｂにより形成される凹部２３ａ，２３ｂに収容されているため、シール板１４ａ，１４ｂが磨耗した場合には、第１シール部材１３からガイドプレート２１ａ，２１ｂを取り外すだけで、簡単にシール板１４ａ，１４ｂを交換することができる。
【００３２】
なお、本実施形態ではシール板１４ａ，１４ｂの交換に際してガイドプレート２１ａ，１２ｂを第１シール部材１３から取り外す構造としたが、図６に示すように、ガイドプレート２１ａ，２１ｂを第１シール部材１３に取付けたまま、ガイドプレート２１ａ，２１ｂの先端のうちシール板１４ａ，１４ｂの高さに相当する部分を蝶板等で回動可能に構成し、シール板１４ａ，１４ｂのみを交換できるようにしても良い。
【００３３】
また、本実施形態では、第１シール部材１３の凹部２３ａ，２３ｂを切欠部１３ｄ，１３ｅとガイドプレート２１ａ，２１ｂとで構成したが、第１シール部材１３のシールロール１１ａ，１１ｂとの対向面（傾斜面１３ｂ，１３ｃ）に溝を設けて凹部を形成しても良い。
さらに、本実施形態では、チューブ２４ａ，２４ｂへ供給する流体として気体を採用した場合について説明したが、より大きな押圧力が必要な場合は流体としてオイル等の液体を採用しても良い。
さらにまた、本発明のロールシール装置は、連続光輝焼鈍炉に限定されず、他の連続熱処理炉にも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の連続熱処理炉のロールシール装置では、流体の供給により膨張するチューブがシール板をシールロールに押圧するため、チューブへの流体の供給圧を調節するだけで、シール板のシールロールへの押圧力を制御することができるとともに、可撓性のチューブおよびシール板はシールロールの表面形状に沿って変形し、チューブ板がシールロールに隙間なく接触するため、高いシール性を長時間維持することができる。また、シールロールの表面形状に凹凸がある場合でもシール板のシールロールへの押圧力はシールロールの軸方向に均一となる。さらに、第１シール部材に設けた切欠部とそれを覆うガイドプレートとでシールロールに対向する凹部を形成することにより、シール板の交換が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るロールシール装置を備える連続光輝焼鈍炉を示す概略断面図である。
【図２】ロールシール装置を示す正面図である。
【図３】ロールシール装置を示す縦断面図である。
【図４】ロールシール装置を示す右側面図である。
【図５】チューブを示す横断面図である。
【図６】本発明の変形例に係るロールシール装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１連続光輝焼鈍炉
７装入口
８金属ストリップ
９抽出口
１０Ａ，１０Ｂロールシール装置
１１ａ，１１ｂシールロール
１３第１シール部材
１３ａ貫通孔
１３ｂ，１３ｃ傾斜面
１３ｄ，１３ｅ切欠部
１４ａ，１４ｂシール板
１５ａ，１５ｂ第２シール部材
２１ａ，２１ｂガイドプレート
２３ａ，２３ｂ凹部
２４ａ，２４ｂチューブ
２５気体供給管
２６ａ，２６ｂ支持板

Claims

連続熱処理炉の開口部外方に固定され、金属ストリップが挿通する貫通口を備えた第１シール部材と、上記金属ストリップの表面を押圧する進退可能な一対のシールロールと、上記シールロールの端面および第１シール部材の金属ストリップ幅方向の端面をシールする第２シール部材とを備える連続熱処理炉のロールシール装置において、
上記第１シール部材の上記シールロールと対向する面に金属ストリップ幅方向にわたって凹部を形成し、該凹部の底面側に流体の供給により膨張する可撓性のチューブを収容するとともに、上記凹部の開口側に可撓性のシール板を摺動自在に配設し、上記チューブの膨張により上記シール板で上記シールロールを押圧することを特徴とする連続焼鈍炉のロールシール装置。
上記第１シール部材の金属ストリップ厚さ方向の両側面に金属ストリップ幅方向全域にわたって切欠部を設けるとともに、該切欠部を覆うガイドプレートを設けて上記第１シール部材の上記シールロールと対向する面に上記凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の連続熱処理炉のロールシール装置。
上記ガイドプレートの上記シール板を保持する部分が回動可能であることを特徴とする請求項２に記載の連続熱処理炉のロールシール装置。