JP6042440B2 - はめ合わされた層構造を有する通路又はパイプを備えた圧延機コイル形成レイングヘッド - Google Patents
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Description
本出願は、合衆国第35法典第119条(e)に基づき、すなわち2011年9月26日に出願された同時係属中の米国特許仮出願第61/539014号明細書、第61/539062号明細書及び第61/539069号明細書、2011年9月29日に出願された米国特許仮出願第61/540590号明細書、第61/540602号明細書、第61/540609号明細書、第61/540617号明細書及び第61/540798号明細書に対する優先権を主張する。これら全ての出願は、引用したことにより、以下に完全に示されたものとして、本明細書に組み込まれる。
1.分野
本発明の実施の形態は、しばしばレイングヘッドと称される圧延機コイル形成装置、特に、レイングヘッドにおける、レイングヘッドパイプなどの交換可能なレイングヘッド経路に関する。
圧延機のコイル形成レイングヘッド装置は、移動する圧延された延長材料を一連のらせん状の連続的なループリングに形成する。これらのリングは、さらに、下流において、らせん状に巻成されたコイルに束ねることによって処理されてよい。公知のレイングヘッドは、概して、米国特許第5312065号明細書、第6769641号明細書及び第7011264号明細書に記載されており、これら全ての明細書の内容全体は、引用したことにより、本明細書に完全に含まれるものとして本明細書に組み込まれる。
前述のように、回転するクイル及びパイプ支持部と組み合わされた中空のレイングヘッドパイプは、圧延された材料をらせん状の湾曲した形状に従わせる。通常、レイングヘッドパイプは、所望の概してらせん状のプロファイルに従うように外部の熱及び機械的な力を加えることによって成形ジグにおいて曲げられた、連続的な長さの対称的な鋼パイプ又は鋼チューブから形成される。所望の最終的な概してらせん状の形状への比較的容易な加工性、及び比較的低い材料購入コストから、レイングヘッドパイプの製造のために概して鋼パイプ若しくはチューブが選択される。しかしながら、商業用の鋼パイプ若しくはチューブは、比較的低い硬さ、すなわち、圧延機の作動、生産性及びメンテナンスのための望ましくない制限するファクタを有する。
したがって、本発明の実施の形態は、延長材料を選択的にコイル状にすることができるように、延長材料をレイングヘッドにおいて保持及び搬送するための圧延機レイングヘッド延長構造を有する。レイングヘッド通路構造は、慣用のレイングヘッドパイプの機能を行ってよい。本発明の態様では、レイングヘッド通路構造の部分又は構造全体が、パイプの層又はその他の延長した中空構造を互いに挿入することによって、はめ合わされた包囲する層から形成されている。典型的な実施の形態では、レイングヘッド通路構造は、延長材料を搬送するための内面を形成した内側層と、内側層を保持するための保持層とを含む少なくとも2つの層を有する延長した中空通路構造を有する。はめ合わされた層から形成されたレイングヘッド通路構造は、公知のレイングパイプの滑らかな、連続的に湾曲した延長材料搬送通路、又はあらゆるその他の所望の通路を再現することができるあらゆる三次元複合湾曲形状に構成することができる。例えば、延長材料を搬送するためのレイングヘッド延長構造は、同じ又は異なる材料のパイプ又はチューブの2つ以上の層から構成することができる。パイプの層は、均質な材料から構成されるか、層を形成するために異なる材料が接合されてもよい。製造された層状構造は、例えば延長材料と直接接触するセグメントにおいて耐摩耗性ゾーン又は摩擦低減ゾーンを有するなど、構成部材セグメント内の複数のゾーンの形成を容易にする。最も内側の層は、延長材料と同じ方向に下流へ前進する再生層であることができ、これにより、レイングヘッド通路内側摩耗ゾーン内の上流部分は、新鮮な摩耗していない面を構成している。
本発明の教示は、添付の図面に関連した以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解することができる。
以下の記載を考慮した後、当業者は、本発明の教示が、圧延機コイル形成装置レイングヘッドにおいて、特に、レイングヘッド延長搬送通路パイプ又はレイングヘッド用のその他の同等の延長構造において使用することができることを理解するであろう。本発明の態様は、予防的なメンテナンス交換の前にレイングヘッドによってより多くのトン数の延長材料を処理することができるように、より長いレイングヘッド通路寿命を促進する。例えば、レイングヘッド通路/パイプの故障の過度のリスクなしにより多くのトン数の延長材料を製造シフトにおいて処理することができるようにレイングヘッド延長材料処理速度を高めることが可能である。
概して図1〜図4を参照すると、コイル形成装置レイングヘッドシステム30は、例えば高温の圧延された鋼などの圧延された延長材料Mをコイル状にする。約500フィート/s(150m/s)以上の速度となり得る速度Sで前進する延長材料Mは、レイングヘッドシステム30のインテーク端部32において受け取られ、排出端部34において一連の連続的なコイルループで排出され、コイルはコンベヤ40上に載置される。
本発明の実施の形態は、延長材料を選択的にコイル状にすることができるように、延長材料をレイングヘッドにおいて保持及び搬送するための圧延機レイングヘッド通路構造を有する。通路構造の一部又は構造全体は、直線的なパイプの層又はその他の延長した中空構造を互いに挿入し、次いで、公知のレイングヘッドパイプにおいてなされるように、はめ合わされた構造を最終的な所望の三次元形状に曲げることによって、はめ合わされた包囲する層から形成されていてよい。これに代えて又は加えて、はめ合わされた構造のうちの幾つかは、三次元プロファイルに予備成形され、次いで、他のはめ合わされる層と接合することができる。製造された構造は、例えば耐摩耗性ゾーン又は摩擦低減ゾーンを有するなど、構成部材内の複数のゾーンの形成を容易にする。ゾーンは、異なる材料から成るパイプを互いに挿入すること又は異なる材料のセクションを任意の層において互いに隣接して当接させることなどによって、通路/パイプ構造製造プロセス中に形成することができる。
Claims (16)
- 延長材料を搬送するための内面を形成した内側層と、
該内側層を保持するための保持層と、
前記内側層と前記保持層との間に配置されたグラウト層と、
を含む延長した中空通路構造を備えることを特徴とする、圧延機コイル形成装置において延長材料を保持及び搬送するための装置。 - 前記内側層は、鉄材料及び非鉄材料から成る、横方向で隣接する複数のセグメントを含む、請求項1記載の装置。
- 横方向で隣接するセグメントと比較して摩耗率の高いセグメントを非鉄材料で構成する、請求項2記載の装置。
- 前記内側層及び前記保持層は、前記グラウト層を介して互いに周方向で摩擦接触しており、延長した前記通路構造の加熱及び冷却サイクルが繰り返される間に前記内側層は前記保持層に対して軸方向に前進する、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
- 前記内側層は、硬化された内面を有する、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
- 前記内側層は、耐摩耗性ゾーン、材料搬送ガイド構造及び摩擦低減ゾーンから成るグループから選択されたゾーンを有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
- 前記内側層は、ニッケル基合金、コバルト基合金、チタン基合金、ステンレス鋼、炭化タングステン、セラミック、超合金、及び前記内面に堆積された前記非鉄材料のナノ層から成るグループから選択された非鉄材料から成る、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- 駆動される回転するクイルと、
延長材料を搬送するための内面を形成した内側層と、内側層を保持するための保持層と、前記内側層と前記保持層との間に配置されたグラウト層と、を含む層を有する延長した中空の通路構造と、を備えることを特徴とする、圧延機コイル形成装置。 - 前記内側層は、鉄材料及び非鉄材料の、横方向で隣接するセグメントを含む、請求項8記載の装置。
- 前記内側層及び前記保持層は、前記グラウト層を介して互いに周方向で摩擦接触しており、延長した前記通路構造の加熱及び冷却サイクルが繰り返される間に前記内側層は前記保持層に対して軸方向に前進する、請求項8または9記載の装置。
- 前記内側層は、耐摩耗性ゾーン、材料搬送ガイド構造及び摩擦低減ゾーンから成るグループから選択されたゾーンを有する、請求項8から10までのいずれか1項記載の装置。
- 前記内側層は、ニッケル基合金、コバルト基合金、チタン基合金、ステンレス鋼、炭化タングステン、セラミック、超合金、及び前記内面に堆積された前記非鉄材料のナノ層から成るグループから選択された非鉄材料から成る、請求項8から11までのいずれか1項記載の装置。
- 組み合わされた前記内側層と前記保持層と前記グラウト層を曲げることにより形成される、請求項12記載の装置。
- 延長材料を搬送するための内面を形成した内側層を提供し、
該内側層を保持するための保持層を提供し、
前記内側層と前記保持層との間に配置されたグラウト層を提供することを含むことを特徴とする、圧延機コイル形成装置において延長材料を保持及び搬送するための装置を形成する方法。 - 組み合わされた前記内側層と前記保持層と前記グラウト層を曲げることをさらに含む、請求項14記載の方法。
- 少なくとも前記保持層の端部を、延長材料の保持及び搬送のための前記装置の隣接する部分に固定することを含む、請求項15記載の方法。
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