JP4815893B2 - スクラップ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯のトリム屑を短く切断するスクラップ処理装置の切断刃の寿命延長に関するものである。

一般に、熱延鋼帯や冷延鋼帯の製造においては、製品の幅寸法を整えるために精整ラインで鋼帯の両端部の耳部を切除するサイドトリムがサイドトリマー装置によって行なわれることが多い。このサイドトリムの際に発生する狭い帯状のスクラップ（以下トリム屑と呼ぶ）を処理する一つの方法として、トリム屑を多数の短片に切断するスクラップ処理装置が使用されている。

一方、熱延鋼帯や冷延鋼帯は、ライン上を高速で搬送されるので、トリミングによって排出されるトリム屑もライン速度に対応して高速で排出され、ばたつくこともある。このばたつきは、ライン速度が速くなるほど大きくなり、トリム屑のライン外への飛び出しも懸念される。
そこで、トリム屑をサイドトリマーからスクラップ処理装置に安定して搬送するために種々の対策が取られている。特許文献１においては、サイドトリマー装置によって除去されたトリム屑を上下から覆うと共に、トリム屑に対して下向きの力を加える回動自在なフラップを有する技術が開示されている。

次に、特許文献２には、スクラップ処理装置の剪断刃へ、安定的にトリム屑を送り出しできる案内ガイドを設けたスクラップ処理装置が開示されている。該装置によれば、案内ガイドの湾曲天井面に沿ってトリム屑の送り出し長さを溜め込むことができ、トリム屑が座屈せずに剪断完了時には、湾曲時の反発力で剪断刃内に瞬時にトリム屑先端が送り出され、スクラップ処理装置の安定稼働を可能とすることができる技術が開示されている。

また、特許文献３には、螺旋状の誘導溝がロール面に形成された誘導ロールを採用したので、トリム屑がパスラインから外れて誘導ロールに送給された場合であっても、トリム屑がこの溝に沿ってロール幅中央に向かって移動し、チョッパーカッター部のパスラインに正しく導かれる技術が開示されている。

上記したように、トリム屑をサイドトリマーからスクラップ処理装置に誘導搬送する方法は種々提案されているが、スクラップ処理装置の刃部の割損や摩耗についての提案は見受けられない。
特開２００２−２８３１２５号公報 特開２００３−１１７７２２号公報 特開平０５−３８６１６号公報

スクラップ処理装置の剪断刃が刃の長さ方向に渡って均一に使用されずに剪断刃の偏摩耗をきたして、刃物寿命を縮めるという問題点である。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。

（１）第一の発明は、連続的に搬送される鋼帯の両側端を連続的に剪断するサイドトリマーの下流側に配設され、前記剪断により発生した連続帯状のトリム屑を所定長さに、間欠的にその幅方向に切断するスクラップ処理装置において、前記トリム屑を前記スクラップ処理装置に誘導するスクラップチョッパーシュートと該シュートを前記スクラップ処理装置のローターの軸方向に移動可能に支持する支持装置とを備えたことを特徴とするスクラップ処理装置である。

（２）第二の発明は、チョッパーナイフのトリム屑剪断時の負荷を測定する測定装置を設け、前記チョッパーナイフによる剪断負荷の測定に基づき支持装置を介してスクラップチョッパーシュートが移動するようにしたことを特徴とする第一の発明に記載のスクラップ処理装置である。

（３）第三の発明は、トリム屑の剪断負荷を切断モーターの電流記録計から測定されることを特徴とする第二の発明に記載のスクラップ処理装置である。

（４）第四の発明は、第二の発明又は第三の発明のスクラップ処理装置の使用方法であって、チョッパーナイフの摩耗等により、トリム屑の剪断負荷が一定値以上を示した時に、スクラップチョッパーシュート支持装置を作動させて、前記シュートをローターの軸方向に移動させることを特徴とするスクラップ処理装置の使用方法である。

本発明によれば、スクラップ処理装置のチョッパーナイフが刃の長さ方向に渡って均一に使用されるので剪断刃の偏摩耗を押さえることができ、刃物の寿命を延長することができる。

１．以下に本発明の一実施例に係る設備の概要について説明する。
図１は、スクラップ処理装置の設備の全体概要を示す側面図である。同じく、図２はスクラップ処理装置の設備の全体概要を示す正面図である。

ライン上を搬送されてきた（図１矢印２の方向）鋼帯１は、搬送ラインの幅方向両サイドに対向設置された一対のサイドトリマー装置３により鋼帯１の両側端が連続的に剪断される。該剪断は、該サイドトリマー装置３に設置した丸刃剪断刃からなるサイドトリマーナイフ４により行われる。また、該サイドトリマー装置３は鋼帯１の幅替え時にその幅に対応できるように、図示しない移動機構を有しており、搬送ラインの幅方向（図２矢印５）に移動可動となっている。

さらに、前記サイドトリマー装置３に付属して、剪断されたトリマー屑１１をスクラップ処理装置３０に誘導するトリマーシュート１２が設置されている。該トリマーシュート１２は図示しない支持装置により前記サイドトリマー装置３に設置され、鋼帯１の幅替え時にその幅に対応できるように、前記サイドトリマー装置３の移動に追従して動き、トリマー屑１１を誘導できるようになっている。

次に、スクラップ処理装置３０について説明する。
スクラップ処理装置３０は、帯状につながったトリマー屑１１を一定長さに切断する装置であり、トリマーシュート１２から排出されたトリマー屑１１をスクラップ処理装置３０のチョッパーナイフ３２に送り出すスクラップチョッパーシュート２１と、該スクラップチョッパーシュート２１をチョッパーナイフ３２の長手方向に沿って移動させるスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー２２と、上下対に対向配置され、外表面にチョッパーナイフ３２を装着したローター３１と、該ローターの駆動装置とからなる。

前記スクラップチョッパーシュート２１は扁平筒状の部品で、トリマーシュート１２から排出されたトリマー屑１１をスクラップ処理装置３０のチョッパーナイフ３２に誘導搬出する機能を備えている。

前記スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー２２は、スクラップチョッパーシュート２１を移動可能に支持する装置であり、移動手段は、本案では、油圧シリンダーを使ったが、油圧シリンダーに替えて手動装置を使ってもよい。スクラップチョッパーシュート２１をチョッパーナイフ３２の長さ方向に移動可能に支持できればよく、他の方法であってもよい。

スクラップ処理装置３０のハウジング３３には、外表面にチョッパーナイフ３２を装着したローター３１が上下対に設置され、該ローター３１を駆動させてトリマー屑１１を一定長さに切断する。チョッパーナイフ３２は、前記ローター３１の円周方向に一定間隔をおいて、胴軸方向に装着されている。

なお、図示はしていないが、前記ローター３１の駆動装置にはトリム屑剪断時の負荷を測定する装置として電流記録計が接続されている。

２．以下に、本設備の作用について述べる。
鋼帯１は図１に示す矢印２の方向に搬送され、サイドトリマー装置３のサイドトリマーナイフ４によって鋼帯の両側端が連続的に剪断され、連続帯状のトリム屑１１が発生する。鋼帯１はライン上を下流側に搬送されるが、トリム屑１１はサイドトリマー３に付属するトリマーシュート１２により搬送ラインの下方に取り出される。次いでトリム屑１１はスクラップチョッパーシュート２１に沿って進みスクラップ処理装置３０のハウジング３３に対向配置されたチョッパーナイフ３２によって、所定長さ毎に間欠的に切断されて行く。
鋼帯１の幅替が行われた場合は、サイドトリマー装置３は、図２に示す矢印５の方向に移動する。該移動に伴って、トリマーシュート１２がサイドトリマー装置３に追従して移動する。次に、トリマーシュート１２が移動した位置に、スクラップチョッパーシュート２１の位置が合致するように、スクラップ処理装置３０を図２に示す矢印３４の方向に移動する。このように各装置を移動することにより、トリム屑１１はスクラップ処理装置３０に確実に導かれる。

次に、チョッパーナイフ３２の特定箇所（ａ部位）が摩耗して剪断負荷が増大したときに摩耗していない刃面（ｂ部位）でトリム屑１１を剪断する方法について図３〜図５を使って説明する。図３において、１１はトリム屑、１２はトリマーシュート、２１はスクラップチョッパーシュート、２２はスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー、３１はローターで、該ローターの外表面にチョッパーナイフ３２が設置されている。ここで、ａ部分はチョッパーナイフ３２の摩耗部位を、ｂ部分は正常部位を表している。

図３の状態から図５に示す正常部位ｂでのトリム屑１１の剪断作業を可能とする方法は次の通りである。
まず、図４に示すように、スクラップチョッパーシュート２１をスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー２２によってチョッパーナイフ３２のｂの位置まで移動させる。この状態では、トリマーシュート１２とスクラップチョッパーシュート２１の位置関係は食い違うので、次に、図５に示すように、スクラップ処理装置３０全体を矢印３４の方向に移動してスクラップチョッパーシュート２１がトリマーシュート１２の下部の位置に来るようにする。上記した方法により、チョッパーナイフ３２の摩耗していない正常な面ｂでのトリム屑１１の剪断が可能となる。

上記したような方法を繰り返すことにより、チョッパーナイフ３２のローター３１の軸方向全体を使用できるようになるので安定したトリム屑１１の処理作業が行われる。

次に、スクラップチョッパーシュート２１を移動させるタイミングについて述べる。
図６は、スクラップ処理装置３０に対向配置されたチョッパーナイフ３２による剪断負荷の時間による変化を示した図である。トリム屑１１がチョッパーナイフ３２のほぼ同じ位置で切断されていくと、刃が徐々に摩耗し、刃の切れ味が劣化するため剪断負荷は徐々に増大する。

剪断作業を開始後、チョッパーナイフ３２の摩耗が進んでいくと、剪断負荷も徐徐に増大し、剪断負荷がＡ点に到達後は、剪断負荷が急激に増大する。この状態をさらに続けると刃物の欠損等を発生するので、Ａ点となる剪断負荷を事前に調べておいて、剪断負荷がＡ点に到達したら、スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー２２を作動させて、スクラップチョッパーシュート２１をローター３１の軸方向にトリム屑１１の幅以上に移動させて新しい刃面（ｂ部分）で剪断作業を継続していくことができる。

上記の方法によれば、チョッパーナイフ３２のローター３１軸方向の全長を剪断作業に使えるので、従来５日に１回チョッパーナイフ３２を取り替えていたが、前記した使用方法にすることにより、チョッパーナイフ３２の取り替え頻度は１４日に１回となりチョッパーナイフの寿命延長が達成できると共に、刃替え作業の頻度が減少したので、作業合理化が達成された。

スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー２２によってスクラップチョッパーシュート２１を移動できるようにしたので各種剪断作業における剪断刃の寿命延長に寄与できる。

スクラップ処理設備の全体概要を示す側面図である。 スクラップ処理設備の全体概要を示す正面図である。 トリマーシュート１２とスクラップチョッパーシュート２１とチョッパーナイフ３２との動作を示す図である。 トリマーシュート１２とスクラップチョッパーシュート２１とチョッパーナイフ３２との動作を示す図である。 トリマーシュート１２とスクラップチョッパーシュート２１とチョッパーナイフ３２との動作を示す図である。 チョッパーナイフ３２による剪断負荷の時間変化を示す図である。

符号の説明

１ 鋼帯
２ 鋼帯の搬送方向
３ サイドトリマー装置
４ サイドトリマーナイフ（丸刃）
５ サイドトリマーハウジングの摺動方向
１１ トリム屑
１２ トリマーシュート
２１ スクラップチョッパーシュート
２２ スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー
３０ スクラップ処理装置
３１ ローター
３２ チョッパーナイフ
３３ スクラップ処理装置ハウジング
３４ スクラップ処理装置ハウジングの摺動方向

Claims (3)

1. 連続的に搬送される鋼帯の両側端を連続的に剪断するサイドトリマーの下流側に配設され、前記剪断により発生した連続帯状のトリム屑を所定長さに、間欠的にその幅方向に切断するスクラップ処理装置において、前記トリム屑を前記スクラップ処理装置に誘導するスクラップチョッパーシュートと該シュートを前記スクラップ処理装置のローターの軸方向に移動可能に支持する支持装置とを備え、チョッパーナイフのトリム屑剪断時の負荷を測定する測定装置を設け、前記チョッパーナイフによる剪断負荷の測定値に基づき支持装置を介してスクラップチョッパーシュートが移動するようにしたことを特徴とするスクラップ処理装置。
2. 前記トリム屑の剪断負荷を切断モーターの電流記録計から測定することを特徴とする請求項１記載のスクラップ処理装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のスクラップ処理装置の使用方法であって、トリム屑の剪断負荷が一定値以上を示した時に、スクラップチョッパーシュート支持装置を作動させて、前記シュートをローターの軸方向に移動させることを特徴とするスクラップ処理装置の使用方法。

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