JP4764140B2 - 二面幅を有する圧延材のローラーガイド - Google Patents

Description

この発明は、異形棒鋼用などの二面幅を有する圧延材の捻れを抑制しながらこの圧延材を誘導案内するローラーガイドに関するものである。

従来例として、例えば特開２０００−１５３３０７号公報には二面幅を有する圧延材のローラーガイドが開示されている。
当該ローラーガイドは、ねじ鉄筋である異形棒鋼用圧延材の案内時にその捻れ防止の効果を高めて、製品の寸法精度と歩留まりを向上させることを目的としている。
この目的を達成するために、従来例は前ガイドボックス部と後ガイドボックス部とからなるガイドボックスを設け、上記前ガイドボックス部には前ガイドローラーを設けてあり、上記後ガイドボックス部には圧延材の二面幅部分と直交しかつこの圧延材の進行方向に対して所定の傾斜角度を有する後ガイドローラーを設けている。前ガイドボックス部では前ガイドローラーによって圧延された圧延材の二面幅部分を抱合しながら捻じれが生じないように補助誘導し、後ガイドボックス部では後ガイドローラーによって、しかも上記圧延材の節部分の傾斜角度と後ガイドローラーの傾斜角度を合わせることにより、圧延材の捻じれようとする圧延材に対して矯正する力を加えて、圧延材の捻じれを防止するものである。
特開２０００−１５３３０７号公報

従来例によれば、二面幅を有する圧延材の捻じれを抑制するための後ガイドローラーは片持ち支持されたローラーホルダーに支持軸を介して取り付けられているが、特にねじ鉄筋のような圧延材にあってはその倒れの他に圧延による圧延材の捻じれを生じる場合、捻れ防止を行うためには、圧延材を所要の角度に確実に捻転できるようにするための改善が必要となり、近年の高精度の圧延材寸法制御のための捻転角制御の要求を満たすローラーガイドの実現が期待されていた。
この発明の目的は、精度の高い所要の捻転角制御を可能にし、圧延材の捻れを確実に防止することにある。

この発明の第１の特徴は、二面幅を有する圧延材を捻れ防止しながら誘導案内するローラーガイドにおいて、パスラインに沿う方向に沿って配置してある第１のツイストローラーガイド部と、第２のツイストローラーガイド部とからなるものであることにある。上記第１のツイストローラーガイド部は、第１のガイドボックスに両側を上記パスラインを軸として回転可能に保持されている第１のローラーホルダーと、この第１のローラーホルダーに偏心軸部を回転中心として設けてある複数対のガイドローラーと、各対のガイドローラーの面間を調整するための第１の面間調整機構と、上記第１のローラーホルダーの回転角を調整するための第１の捻転角調整機構とを備えており、上記第２のツイストローラーガイド部は、第２のガイドボックスと、この第２のガイドボックスに上記パスラインを軸として回転可能に保持されている第２のローラーホルダーと、この第２のローラーホルダーに偏心軸部を回転中心として設けてある対のガイドローラーと、対のガイドローラーの面間を調整するための第２の面間調整機構と、上記第２のローラーホルダーの回転角を調整するための第２の捻転角調整機構とを備えており、上記第２のツイストローラーガイド部は、上記第１のツイストローラーガイド部に後続して配置されている。
この発明の第２の特徴は、第１の特徴を前提とし、第１及び第２の面間調整機構が、各対のガイドローラーに対応して設けられており、偏心軸部と一体である支持軸に設けてあるギヤと、このギヤに噛み合っているセンターピニオンとを備えていることにある。
この発明の第３の特徴は、第１又は第２の特徴を前提とし、第１の捻転角調整機構が第１のローラーホルダーに設けてある第１のギヤと、第１のガイドボックスの一側のホルダー保持体に回転可能に設けてある第１のツイストピニオンとを備えていると共に、上記ツイストピニオンが第１のギヤに噛み合っており、第２の捻転角調整機構は第２のローラーホルダーに設けてある第２のギヤと、第２のガイドボックスに回転可能に設けてある第２のツイストピニオンとを備えていると共に、上記第２のツイストピニオンが第２のギヤに噛み合っていることにある。
この発明の第４の特徴は、第１乃至第３のいずれかの特徴を前提とし、第１のローラーホルダーは第１のガイドボックスの両側に設けてあるホルダー保持体に保持されており、第１のガイドローラーは２対設けてあることにある。

この発明によれば、第１の捻転角調整機構及び第２の捻転角調整機構のそれぞれにおいて捻転角を調整することができるので、精度の高い所要の捻転角制御をすることができ、二面幅を有する圧延材の捻れを確実に防止することができる。
この発明によれば、第１のローラーホルダーでは、その両側が第１のガイドボックスに回転可能に保持されていると共に、複数対のガイドローラーを設けているので、第１のローラーホルダーのねじり剛性が大幅に向上し、剛性不足の課題を解消することができる。

図１及び図２に示すローラーガイドは、二面幅を有する圧延材（図示の例ではねじ鉄筋Ｓ）の捻れを防止しながら誘導案内するものであり、ガイドベース１上に間隔を置いて載置してある第１のツイストローラーガイド部２と、第２のツイストローラーガイド部３とからなる。
一方（図１右方）の第１のツイストローラーガイド部２は圧延ロール（図示せず。）の出口側に、他方の第２のツイストローラーガイド部３は上記第１のツイストローラーガイド部に後続し、いずれのツイストローラーガイド部もパスラインに沿う方向に配置されている。

第１のツイストローラーガイド部２について図１〜図３を参照して説明する。
第１のツイストローラーガイド部２は、第１のガイドボックス４、第１のローラーホルダー５、複数対の第１のガイドローラー６，７、第１の面間調整機構８及び第１の捻転角調整機構９を備えている。
第１のガイドボックス４はガイドベース１上に取り付けられており、その両側にホルダー保持体４ａ，４ｂを設けてあり、一方のホルダー保持体４ａが第１のガイドボックスの本体を構成している。
第１のローラーホルダー５の一側（図１右側）は一方のホルダー保持体４ａを貫通され、他側の端部は他方のホルダー保持体４ｂ内に差し込まれており、いずれの側もホルダー保持体にパスラインを軸として回転可能に保持されている。
ホルダー保持体４ａよりその外方に突出されている第１のローラーホルダー５の一側の突出端部の外周部には、雄ねじが設けられている。この突出端部には、ホルダー保持体４ａの外方に配置してあるホルダーナット１０がねじ結合されており、このホルダーナットは固定ボルト１１により突出端部に固定されている。そして第１のローラーホルダー５の突出端部にデリバリーガイド１２の後部側が挿入され、固定されている。
また第１のローラーホルダー５の他側（図１左側）の端部内にはガイドスリーブ１３の一側（図１右側）が差し込まれており、他側がホルダー保持体４ｂより突出されている。ガイドスリーブ１３の外周部にはフランジ１３ａを設けてあり、このフランジはホルダー保持体４ｂの外面に当接されている。
複数対（図２に示す例では２対）の第１のガイドローラー６，７は第１のローラーホルダー５に偏心軸部１４ａ，１５ａを回転中心として設けられている。偏心軸部１４ａ，１５ａは、その上部の支持軸１４，１５と一体的に形成されている。偏心軸部１４ａ，１５ａの軸心は支持軸１４，１５から偏心している。各支持軸１４，１５は第１のローラーホルダー５内に回転可能に配置されており、第１の面間調整機構８と連動関係にある。

第１の面間調整機構８について図１及び図２を参照して説明する。
第１の面間調整機構８はギヤ１６，１７、ぺデスタル１８，１９及びセンターピニオン２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂを備えている。
ギヤ１６，１７は支持軸１４，１５とそれぞれ一体的に形成されており、第１のローラーホルダー５の上面より上方に露出されている。ぺデスタル１８，１９は第１のローラーホルダー５上に取り付けられている。一方のぺデスタル１８には互いに逆ねじ関係にあるセンターピニオン２０ａ，２０ｂが回転自在に取り付けられており、各センターピニオンがギヤ１６に噛み合っている。他方のぺデスタル１９には互いに逆ねじ関係にあるセンターピニオン２１ａ，２１ｂが回転自在に取り付けられており、各センターピニオンがギヤ１７に噛み合っている。
したがって、一方のセンターピニオン２０ａ，２０ｂを回転操作することにより、ギヤ１６の回転に伴って支持軸１４を介して対の第１のガイドローラー６の面間距離が調整可能となる。他方のセンターピニオン２１ａ，２１ｂを回転操作することにより、ギヤ１７の回転に伴って支持軸１５を介して対の第１のガイドローラー７の面間距離が調整可能となる。

第１の捻転角調整機構９について図１〜図３を参照して説明する。
第１の捻転角調整機構９は、第１の調整体２２、第１のギヤ２３及び第１のツイストピニオン２４を備えている。
第１の調整体２２は第１のローラーホルダー５の図１右側外周に設けてあり、一方のホルダー保持体４ａの内側に配置されている。第１のギヤ２３は第１の調整体２２の上部外周に形成されている。第１のギヤ２３に噛み合わされている第１のツイストピニオン２４は、一方のホルダー保持体４ａの上部に取り付けてある軸受け２５に軸受けされている操作軸２６に保持されている。
このため、操作軸２６を操作して第１のツイストピニオン２４を所定角度回転させることにより、第１のツイストピニオンに噛み合っている第１のギヤ２３を介して第１の調整体２２と一体となって第１のローラーホルダー５が所定角度回転可能となり、同時に第１のガイドローラー６，７の軸心方向が傾斜可能となる。
この結果、第１のツイストピニオン２４の回転操作を通じて捻転角の調整が可能となる。

次に、第２のツイストローラーガイド部３について図１、図２及び図４を参照して説明する。
第２のツイストローラーガイド部３は、第２のガイドボックス２７、第２のローラーホルダー２８、対の第２のガイドローラー２９、第２の面間調整機構３０及び第２の捻転角調整機構３１を備えている。
第２のローラーホルダー２８の一側（図１右側）は第２のガイドボックス２７を貫通され、この第２のガイドボックスにパスラインを軸として回転可能にかつ片持ち状態で保持されている。第２のガイドボックス２７よりその外方に突出されている第２のローラーホルダー２８の一側の突出端部の外周部には雄ねじが設けられている。この突出端部には、第２のガイドボックス２７の外方に配置してあるホルダーナット３２がねじ結合されており、このホルダーナットは固定ボルト３３により固定されている。そして第２のローラーホルダー２８の突出端部にガイドスリーブ３４が挿入される。
対の第２のガイドローラー２９は、第２のローラーホルダー２８の偏心軸部３５ａを回転中心として設けられている。偏心軸部３５ａは、その上部の支持軸３５と一体的に形成されている。偏心軸部３５ａの軸心は支持軸３５から偏心している。各支持軸３５は第２のローラーホルダー２８内に回転可能に配置されており、第２の面間調整機構３０と連動関係にある。

第２の面間調整機構３０は前記第１の面間調整機構８と実質的に同一構成であるので、構成の説明を省略する。
第２の面間調整機構３０のギヤ３６、ぺデスタル３７及びセンターピニオン３８ａ，３８ｂは、第１の面間調整機構８のギヤ１６（又はギヤ１７）、ぺデスタル１８（又はぺデスタル１９）及びセンターピニオン２０ａ，２０ｂ（又はセンターピニオン２１ａ，２１ｂ）にそれぞれ対応している。
したがって、センターピニオン３８ａ，３８ｂを回転操作することにより、ギヤ３６の回転に伴って支持軸３５を介して対の第２のガイドローラー２９の面間が調整可能となる。
また第２の捻転角調整機構３１は前記第１の捻転角調整機構９と同一構成であるので、構成の説明を省略する。
第２の捻転角調整機構３１の第２の調整体３９、第２のギヤ４０、第２のツイストピニオン４１、軸受け４２及び操作軸４３は、第１の捻転角調整機構９の第１の調整体２２、第１のギヤ２３、第１のツイストピニオン２４、軸受け２５及び操作軸２６にそれぞれ対応している。
したがって、操作軸４３を操作して第２のツイストピニオン４１を所定角度回転させることにより、第２のツイストピニオンに噛み合っている第２のギヤ４０を介して第２の調整体３９と一体となって第２のローラーホルダー２８が所定角度回転可能となり、同時に第２のガイドローラー２９の軸心方向が傾斜可能となる。
この結果、第２のツイストピニオン４１の回転操作を通じて捻転角の調整が可能となる。

図１において、４４はホルダー保持体４ｂをガイドベース１に固定するためのボルト、４５はクランプボルト４６によって第２のガイドボックス２７をガイドベース１に固定するためのクランプであり、４７はレストバー、４８はこのレストバーにガイドベースを固定するためのクランプである。

次に、図示するローラーガイドの使用方法について説明する。
第一段階として、第１の面間調整機構８を用いて対の第１のガイドローラー６の面間及び対の第１のガイドローラー７の面間を調整する。すなわち、
図２に示すように、一方のセンターピニオン２０ａ，２０ｂを回転操作し、ギヤ１６の回転を通じて支持軸１４を介して対の第１のガイドローラー６の面間距離を調整して最適な面間距離に設定する。他方のセンターピニオン２１ａ，２１ｂを回転操作して、ギヤ１７の回転を通じて支持軸１５を介して対の第１のガイドローラー７の面間距離を調整して最適な面間距離に設定する。
同様に、第２の面間調整機構３０を用いて対の第２のガイドローラー２９の面間を調整する。すなわち、センターピニオン３８ａ，３８ｂを回転操作し、ギヤ３６の回転を通じて支持軸３５を介して対の第２のガイドローラー２９の面間距離を調整して最適な面間距離に設定する。
第二段階として、圧延ロールから進行してくるねじ鉄筋Ｓの捻れの程度を確認して、捻れ防止のために、第１のツイストローラーガイド部２の第１の捻転角調整機構９を用いて捻転角を調整し、また第１のツイストローラーガイド部から進行してくる圧延材の捻れの程度を確認して、捻れ防止のために、第２のツイストローラーガイド部３の第２の捻転角調整機構３１を用いて捻転角を調整する。
第１の捻転角調整機構９による捻転角の調整は、第１のツイストピニオン２４を所定角度回転させて、第１のギヤ２３を介して第１のローラーホルダー５を所定角度回転させ、第１のガイドローラー６，７を軸心を中心として傾斜させることにより行う。
第２の捻転角調整機構３１による捻転角の調整は、第１の捻転角調整機構９のそれと同様であり、第２のツイストピニオン４１を所定角度回転させて、第２のギヤ４０を介して第２のローラーホルダー２８を所定角度回転させ、第２のガイドローラー２９を軸心を中心として傾斜させることにより行う。
第一及び二段階の面間並びに捻転角調整作業を終えた後、圧延ロールから圧延されたねじ鉄筋Ｓを第１のツイストローラーガイド部２で一次誘導案内し、引き続いて第２のツイストローラーガイド部３で二次誘導案内する。
誘導案内の段階において、ねじ鉄筋Ｓはデリバリーガイド１２を経て前方の第１のツイストローラーガイド部２内を図１左方に進行されるが、捻転角調整されている２対の第１のガイドローラー６，７によって抱合されながら案内され、そして、後方の第２のツイストローラーガイド部３内を左方に進行されるが、捻転角調整されている対の第２のガイドローラー２９によって抱合されながら案内される。
前方の第１のツイストローラーガイド部２では、２対以上（図示の例では２対）の第１のガイドローラー６，７によってねじ鉄筋Ｓの安定した捻転角を得る役割を持つ。
後方の第２のツイストローラーガイド部３では、捻転されたねじ鉄筋Ｓに対して、その変化分や不足分の微調整を行って、正確な捻転角を得る役割を持つ。
捻転角の主な調整は前方の第１のツイストローラーガイド部２で行い、例えば圧延材Ｓを０度から数十度の範囲で捻転し、後方の第２のツイストローラーガイド部３では、捻じれて入ってくる圧延材に対して、その変化分を微調整して正しい姿勢にして誘導する。

図示するローラーガイドによれば、前方の第１のツイストローラーガイド部２では、第１のローラーホルダー５の両端をホルダー保持体４ａ，４ｂで回転可能に支持し、第１のガイドローラー６，７を２対にすることによって、第１のローラーホルダーのねじり剛性が大幅に向上され、ねじり剛性の不足による圧延材Ｓを所要の角度に捻転できない課題を解消することができる。そして後方の第２のツイストローラーガイド部３では、第２の捻転角調整機構３１による捻転角の微調整を行うことができ、このために高精度に所要の捻転角制御を可能とし、この結果、捻転角不足を原因とする圧延材の傷の発生、捻れ、変形を確実に防止することができ、製品の歩留まりの向上が図られる。圧延材の傷や捻れの発生を抑制することができることにより、検査作業時間の短縮が可能となり、生産工程の立ち止まりの問題が解決され、生産性が向上する効果が発揮される。

図１では、第１のガイドローラー６，７を２対としているが、３対以上であっても良い。
第１及び第２の面間調整機構８，３０による調整はパスラインを中心として中心振り分けによるものであったが、この種の中心振り分け機構に限定されない。

この発明に係る圧延材のローラーガイドを示す正面図である。 この発明に係る圧延材のローラーガイドを示す平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。

符号の説明

１ ガイドベース
２ 第１のツイストローラーガイド部
３ 第２のツイストローラーガイド部
４ 第１のガイドボックス
５ 第１のローラーホルダー
６，７ 第１のガイドローラー
８ 第１の面間調整機構
９ 第１の捻転角調整機構
１０ ホルダーナット
１４，１５ 支持軸
１４ａ，１５ａ 偏心軸部
１６，１７ ギヤ
２０ａ，２０ｂ センターピニオン
２１ａ，２１ｂ センターピニオン
２３ 第１のギヤ
２４ 第１のツイストピニオン
２７ 第２のガイドボックス
２８ 第２のローラーホルダー
２９ 第２のガイドローラー
３０ 第２の面間調整機構
３１ 第２の捻転角調整機構
３５ 支持軸
３５ａ 偏心軸部
３６ ギヤ
３８ａ，３８ｂ センターピニオン
４０ 第２のギヤ
４１ 第２のツイストピニオン
Ｓ ねじ鉄筋（圧延材）

Claims (4)

1. パスラインに沿う方向に沿って配置してある第１のツイストローラーガイド部と、第２のツイストローラーガイド部とからなるものであり、
   上記第１のツイストローラーガイド部は、第１のガイドボックスに両側を上記パスラインを軸として回転可能に保持されている第１のローラーホルダーと、この第１のローラーホルダーに偏心軸部を回転中心として設けてある複数対のガイドローラーと、各対のガイドローラーの面間を調整するための第１の面間調整機構と、上記第１のローラーホルダーの回転角を調整するための第１の捻転角調整機構とを備えており、
   上記第２のツイストローラーガイド部は、第２のガイドボックスと、この第２のガイドボックスに上記パスラインを軸として回転可能に保持されている第２のローラーホルダーと、この第２のローラーホルダーに偏心軸部を回転中心として設けてある対のガイドローラーと、対のガイドローラーの面間を調整するための第２の面間調整機構と、上記第２のローラーホルダーの回転角を調整するための第２の捻転角調整機構とを備えており、
   上記第２のツイストローラーガイド部は、上記第１のツイストローラーガイド部に後続して配置されている
   ことを特徴とする二面幅を有する圧延材のローラーガイド。
2. 第１及び第２の面間調整機構は、各対のガイドローラーに対応して設けられており、偏心軸部と一体である支持軸に設けてあるギヤと、このギヤに噛み合っているセンターピニオンとを備えていることを特徴とする請求項１記載の二面幅を有する圧延材のローラーガイド。
3. 第１の捻転角調整機構は第１のローラーホルダーに設けてある第１のギヤと、第１のガイドボックスの一側のホルダー保持体に回転可能に設けてある第１のツイストピニオンとを備えていると共に、上記ツイストピニオンが第１のギヤに噛み合っており、第２の捻転角調整機構は第２のローラーホルダーに設けてある第２のギヤと、第２のガイドボックスに回転可能に設けてある第２のツイストピニオンとを備えていると共に、上記第２のツイストピニオンが第２のギヤに噛み合っていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二面幅を有する圧延材のローラーガイド。
4. 第１のローラーホルダーは第１のガイドボックスの両側に設けてあるホルダー保持体に保持されており、第１のガイドローラーは２対設けてあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の二面幅を有する圧延材のローラーガイド。

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