JP4647813B2

JP4647813B2 - カテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置

Info

Publication number: JP4647813B2
Application number: JP2001089820A
Authority: JP
Inventors: 博夫中川; 一弥石木; 隆志高田
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002285247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの熱処理に適用されるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステンレス鋼帯等の金属ストリップの熱処理には、図２３に示すカテナリー型連続熱処理炉Ｆが使用されている（実願昭51-177077号（実開昭53-93506号）のマイクロフィルム）。このカテナリー型連続熱処理炉Ｆの内部には、所定間隔で支持ロールＲが配設されており、これにより金属ストリップＳが支持され、支持ロールＲ間でカテナリーを形成しつつ連続的に熱処理される。この支持ロールＲは、使用しているうちにその表面に付着してゆく酸化スケールのため、金属ストリップＳに傷を生じるようになる。斯かる傷の発生を防止するために、この支持ロールＲを所定使用時間毎に新旧取替える必要があり、このカテナリー型連続熱処理炉Ｆにロール取替え装置７１が設けられている。
【０００３】
このロール取替え装置７１は、支持ロールＲの２列に対向配置された円弧回動可能な支持部７２と、底部に両開き式に設けられた回動蓋７３とから形成されている。そして、ロール取替え時には、回動蓋７３を開き、待機中の支持ロールＲ側の支持部７２を回動させることによりこの支持ロールＲを金属ストリップ支持位置まで上昇させるとともに、使用中の支持ロールＲ側の支持部７２を回動させることによりこの支持ロールＲを金属ストリップ支持位置から下降させ、その後回動蓋７３を閉じる一連の動作がなされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したカテナリー型連続熱処理炉Ｆのロール取替え装置７１では、新旧の支持ロールが取替えが行われる間、回動蓋７３は開いたままとなっている。このため、炉内雰囲気の炉外への流出、および外気の炉内への流入を招き、この結果エネルギーの損失および炉内雰囲気の乱れという問題が生じる。
また、このロール取替え装置７１では、独立した駆動部が多く、構造が複雑になるという問題がある。
本発明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、エネルギーの損失および炉内雰囲気の乱れを少なくすること、および構造の簡素化を可能としたカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第一発明は、前後方向に２本の支持ロールを配置し、待機中の一方の支持ロールを一方の金属ストリップ支持位置まで上昇させるとともに、使用中の他方の支持ロールを他方の金属ストリップ支持位置から下降させて炉外に搬出させるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置において、炉床部に待機中の支持ロールおよび使用中の支持ロールが昇降可能な支持ロール昇降用開口部を設け、この支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールを収納し、昇降させる空間部を有する円筒形の本体部と、この両端部に設けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な溝を有する円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収納時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致する回転ドラムを設けた構成とした。
【０００６】
また、第二発明は、第一発明の構成に加えて、前記回転ドラムと前記支持ロールの軸部とが同軸上で一体回転可能に係合し、前記回転ドラムが前記支持ロールの回転駆動装置により回転させられる構成とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜４は、本発明第一実施形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１Ａを示し、このロール取替え装置１Ａは、回転ドラム１１、シール機構１２およびロール昇降機構１３を備えている。なお、カテナリー型連続熱処理炉Ｆの炉側壁１５には、図３に示すように、２本の支持ロールＲのそれぞれを別個の軌跡に沿って昇降させるように上方が二手に分かれて広がった略Ｙ字形の貫通口１６が形成されている。また、カテナリー型連続熱処理炉Ｆの炉床１７には、図４に示すように、下部断面を略半円形とする支持ロール昇降用開口部１８が形成されている。さらに、支持ロールＲはモータＭにより駆動される。
【０００８】
回転ドラム１１は、炉床１７の支持ロール昇降用開口部１８の前記略半円形の周面に摺接し、この支持ロール昇降用開口部１８を塞ぐ周面２１を有するとともに、軸垂直断面が略Ｕ字形の樋状の空間部２２を有する円筒形の本体部２３とこの本体部２３の両端部に取付けられ、Ｕ字形の溝２４を有する円形の端面板２５とからなっている。そして、炉内から炉外へ、或いは炉外から炉内へ移行する支持ロールＲが空間部２２に収納され、端面板２５の溝２４は前記移行する支持ロールＲの軸部Ｒａが昇降できるように形成されている。また、回転ドラム１１の端面板２５には、中間部材を介してモータ２６により旋回させられるロッド２７が取り付けられており、このロッド２７により回転ドラム１１は正逆転させられる。
【０００９】
シール機構１２は、回転ドラム１１の本体部２３の外周面と炉床１７の支持ロール昇降用開口部１８の内周面との間に生じる隙間のうち、炉床１７の下面部の隙間を塞ぐ昇降式シール機構３１と、炉床１７の側面部の隙間を塞ぐ固定シール部材３３と、炉側壁１５の貫通口１６を塞ぐ第一ブラシ式シール部材３２Ａと、回転ドラム１１の端面板２５の溝２４を塞ぐ第二ブラシ式シール部材３２Ｂとからなっている。なお、第一ブラシ式シール部材３２Ａには支持ロールＲが金属ストリップ支持位置および待機位置に相当する箇所に、また、第二ブラシ式シール部材３２Ｂには支持ロールＲの取替え位置にそれぞれ支持ロールＲの軸部Ｒａを貫通させる貫通口３６を設けてある。
昇降式シール機構３１は炉床１７の下面部に生じる隙間に沿って設けられた長尺シール部材３４とこの長尺シール部材３４を昇降させるシリンダ３５とからなっている。そして、図４に示すように、回転ドラム１１が停止状態にあるときには、シリンダ３５が伸長して長尺シール部材３４は前記隙間に押付けられ、ここを塞いだ状態に保たれる。これに対して、回転ドラム１１を回転させる際には、シリンダ３５が収縮して長尺シール部材３４は前記隙間から離れる。なお、昇降式シール機構３１については、図面が錯綜するのを避けるため、図１〜４では省略されている。
【００１０】
ロール昇降機構１３は、金属ストリップＳの搬送方向において、前方側に配置される支持ロールＲと後方側に配置される支持ロールＲのそれぞれについてシリンダ４１を備え、そのシリンダチューブ４２はフレーム４３に支持され、シリンダ４１のピストンロッド４４の先端部は支持ロールＲの軸受部４５にピン結合されている。この内、一方の軸受部４５は略Ｙ字形の貫通口１６の前記前方側の縁部に沿って配設されたレール部材４６Ｆにガイドされ、他方の軸受部４５は前記貫通口１６の前記後方側の縁部に沿って配設されたレール部材４６Ｒにガイドされ、それぞれ移動可能に設けられている。
【００１１】
そして、シリンダ４１を伸縮させることにより、軸受部４５に支持された支持ロールＲが炉内の金属ストリップ支持位置とロール取替え位置との間を移動する。即ち、支持ロールＲは炉内の金属ストリップ支持位置位置、炉内の待機位置、さらにこの下方で、回転ドラム１１と略同心となるロール取替え位置のいずれかの位置に移動させられる。
なお、第一ブラシ式シール部材３２Ａの上部貫通口部３７には、遮蔽蓋４７が回転可能に設けられている。そして、この遮蔽蓋４７は、支持ロールＲが下降している場合には、貫通口１６が塞がれるように、また支持ロールＲが金属ストリップ支持位置にある場合には、この軸受部４５により押上げられる。
【００１２】
次に、図５〜１７を参照しつつ、前述したカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１Ａによるロール取替え手順について説明する。
図５は、操業時における支持ロールＲの位置関係を示すもので、一方（右方）の支持ロールＲ１が金属ストリップ支持位置で金属ストリップＳを搬送し、他方(左方)の支持ロールＲ２が炉内待機位置でロール取替えを待っている状態を示している。この操業時では、回転ドラム１１は、空間部２２の開口部が下方に向いた状態に保たれる。
【００１３】
この場合、前述したように、一方の支持ロール（使用中の支持ロール）Ｒ１の遮蔽蓋４７は上方に押上げられ、他方の支持ロール（待機中の支持ロール）Ｒ２側の遮蔽蓋４７は貫通口１６の開口部を塞いでいる。
さらに、この操業時においては、回転ドラム１１は停止状態で、昇降式シール機構３２の長尺シール部材３４は回転ドラム１１と炉床１７の支持ロール昇降用開口部１８との間の隙間に押し付けられている。
【００１４】
前記一方の支持ロールＲ１が所定時間使用され、新旧ロールの取替え時期になると、図６に示すように、炉内待機位置にあった前記他方の支持ロールＲ２が金属ストリップ支持位置まで上昇し、前記一方の支持ロールＲ１とともに金属ストリップＳを支持し、搬送する状態に移行する。このとき、前記他方の支持ロールＲ２側の遮蔽蓋４７は上方に押し上げられる。
【００１５】
その後、図７に示すように、前記一方の支持ロールＲ１が炉内待機位置まで下降して停止する。このとき、前記一方の支持ロールＲ１側の遮蔽蓋４７は回転し、貫通口１６の開口部を塞ぐようになる。引き続き、図８に示すように、長尺シール部材３４を回転ドラム１１から離間させた後、回転ドラム１１を１８０度回転させて空間部２２の開口部を上向きにし、一方の支持ロールＲ１がさらに下降して、回転ドラム１１の空間部２２内の所定位置に収まって停止する。なお、この回転ドラム１１の回転の際には、昇降式シール機構３２の長尺シール部材３４は回転ドラム１１と炉床１７の支持ロール昇降用開口部１８との間の隙間から離されている。
【００１６】
一方の支持ロールＲ１が空間部２２内に、そしてその軸部Ｒａが溝２４内に収まると、図９に示すように、回転ドラム１１が１８０度回転し、空間部２２の開口部が下向きとなる。このとき、一方の支持ロールＲ１は炉内から炉外に位置することになる。その後、図１０および１１に示すように、前記一方の支持ロールＲ１は、この回転ドラム１１の下方に待機させたリフター台車Ｌ上に移載され、搬出される。そして、これと入れ替わりに、図１２および１３に示すように、新たな予備の支持ロールＲ０がリフター台車Ｌにより回転ドラム１１の下方に搬入され、その軸部Ｒａがこの回転ドラム１１の空間部２２内の上限位置まで上昇させられ、この状態で軸受部４５がシリンダ４１により保持される。
【００１７】
その後、図１４に示すように、この新たな支持ロールＲ０はリフター台車Ｌから離され、回転ドラム１１が１８０度回転し、その空間部２２の開口部が上向きとなる。このとき、新たな支持ロールＲ０は炉外から炉内に位置することになる。
続いて、図１５に示すように、この新たな支持ロールＲ０が炉内待機位置まで上昇した後、回転ドラム１１が１８０度回転し、空間部２２の開口部が下向きとなる。
さらに、この取替えられた他方の支持ロールＲ２の使用が続き、その取替え時期がくると、左右を逆にして、前述した手順が繰り替えされる。
【００１８】
図１６は、本発明の第二実施形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１Ｂを示し、前述したロール取替え装置１Ａと互いに共通する部分については、同一番号を付して説明を省略する。
このロール取替え装置１Ｂでは、支持ロールＲは一定の角度範囲内において正逆回転するアーム部材５１により支持され、前記金属ストリップ支持位置、炉内待機位置および回転ドラム１１の空間部２２内における所定収納位置のそれぞれに移動可能に設けられている。したがって、支持ロールＲおよびその軸部Ｒａは、図１６に示すように、円弧状の描くため、空間部２２および端面板２５の溝２４は開口部に向かって広がる形状に形成されている。これに合わせて、炉側壁１５の貫通口１６の下部が幅広となる結果、貫通口１６は全体的には略Ｖ字形に形成されている。
【００１９】
なお、支持ロールＲを炉内待機位置ではなく、回転ドラム１１の空間部２２が下向きに開口した状態におけるこの空間部の底部を炉外待機位置とし、ここで支持ロールＲをその取替え時まで待機させてもよい。
【００２０】
前述したロール取替え装置１Ａでは、回転ドラム１１と支持ロールＲのそれぞれは別個に独立駆動されているが、本発明はこの独立駆動のタイプに限定するものでなく、支持ロールＲの駆動源により回転ドラム１１を回転させるようにしてもよい。
具体的には、図１７および１８に示すように、ピン６１を通す貫通孔６２が穿設された一対のブラケット６３を回転ドラム１１の端面板２５の外方に向けて、その溝２４の底部の両側に突設するとともに、支持ロールＲの軸端部Ｒｅにもピン６１を通す貫通孔６４を設ける。そして、軸端部Ｒｅが溝２４の底部まで移動させられると、両貫通孔６２および６４にピン６１を通す。これにより、回転ドラム１１と支持ロールＲとは一体化され、支持ロールＲとともに回転ドラム１１も回転する。
【００２１】
また、図１９および２０に示すように、端面板２５の溝２４の底部をその曲率半径が支持ロールＲの軸端部Ｒｅの半径よりも僅かだけ小さくなるように形成し、溝２４の底部に支持ロールＲの軸端部Ｒｅがしまり嵌め状態で収まるようにする。これにより、この底部に支持ロールＲの軸端部Ｒｅが移動してくると、この底部の内周面と軸端部Ｒｅの外周面との間の摩擦で、支持ロールＲが回転すると回転ドラム１１もこれに追随して回転するようになる。
さらに、図２１および２２に示すように、端面板２５の溝２４の底部内に突出するキー部材６５を端面板２５に取付けるとともに、支持ロールＲの軸端部Ｒｅにキー部材６５が入り込むキー溝６６を形成し、軸端部Ｒｅが溝２４の底部に移動してくるとキー溝６６内にキー部材６５が嵌るようにする。これによりキー部材６５とキー溝６６とが一体化し、支持ロールＲが回転すると回転ドラム１１も支持ロールＲと同様に回転する。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、第一発明によれば、待機中の支持ロールと入れ替わりに使用中の支持ロールを搬出するためのカテナリー型連続熱処理炉の支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールが収納され、昇降可能な空間部を有する回転ドラムを備えた構成としてある。
このため、炉内外を連通させる空隙部が狭くなり、かつ連通時間が短くなる故、炉内からのエネルギー損失および炉内雰囲気の乱れを少なくすることが可能になるという効果を奏する。
【００２３】
また、第二発明によれば、第一発明の構成に加えて、回転ドラムを支持ロールの回転駆動装置により回転させるように形成してある。
このため、第一発明の前述した効果に加えて、構成が簡素化されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置の断面図である。
【図２】図１に示す装置の左側面図である。
【図３】図１のIII−III線拡大断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図６】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図７】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図８】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図９】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１０】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１１】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１２】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１３】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１４】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１５】図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１６】本発明の第二実施形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置の概略を示す側面図である。
【図１７】回転ドラムと支持ロールとの一体化機構を示す図である。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線断面図である。
【図１９】回転ドラムと支持ロールとの別の一体化機構を示す図である。
【図２０】図１９のXX−XX線断面図である。
【図２１】回転ドラムと支持ロールとのさらに別の一体化機構を示す図である。
【図２２】図２１のXXII−XXII線断面図である。
【図２３】従来のカテナリー型連続熱処理用ロール取替え装置を示す図である。
【符号の説明】
１Ａロール取替え装置１１回転ドラム
１２シール機構１３ロール昇降機構
１５炉側壁１６貫通口
１７炉床１８支持ロール昇降用開口部
２１周面２２空間部
２３本体部２４溝
２５端面板２６モータ
Ｆカテナリー型連続熱処理炉Ｍモータ
Ｒ支持ロールＲａ軸部
Ｓ金属ストリップ

Claims

前後方向に２本の支持ロールを配置し、待機中の一方の支持ロールを一方の金属ストリップ支持位置まで上昇させるとともに、使用中の他方の支持ロールを他方の金属ストリップ支持位置から下降させて炉外に搬出させるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置において、炉床部に待機中の支持ロールおよび使用中の支持ロールが昇降可能な支持ロール昇降用開口部を設け、この支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールを収納し、昇降させる空間部を有する円筒形の本体部と、この両端部に設けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な溝を有する円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収納時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致する回転ドラムを設けたことを特徴とするカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置。
前記回転ドラムと前記支持ロールの軸部とが同軸上で一体回転可能に係合し、前記回転ドラムが前記支持ロールの回転駆動装置により回転させられることを特徴とする請求項１に記載のカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置。