JP6490646B2

JP6490646B2 - 金属ストリップの経路切替機構

Info

Publication number: JP6490646B2
Application number: JP2016197013A
Authority: JP
Inventors: 寿雄惠上
Original assignee: Chugai Ro Co Ltd
Current assignee: Chugai Ro Co Ltd
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: JP2018059150A

Description

本発明は、簡単な構成であってコストが抑えられ、作業性にも優れた金属ストリップの経路切替機構関する。

金属ストリップの経路切替機構としては、例えば、焼鈍炉から出た鋼板をめっき装置に供給してめっき鋼板を製造するめっきパスルートと、前記焼鈍炉から出た鋼板を、前記めっき装置を通さないで冷延鋼板を製造する冷延パスルートとの切り替えを行うパス切り替え装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このパス切り替え装置は、冷延鋼板を製造する場合は、パス切替えロールにより鋼板を冷延パスルートに接続し、めっき鋼板を製造する場合は、鋼板をめっきパスルートに接続する。そして、めっきパスルート入側のパス切替え装置の後段にはヘリカルターンロールが設置されており、めっきパスの鋼板の通板方向を変更することにより、めっき鋼板のパスラインを冷延鋼板のパスラインと設備幅方向にシフトさせている。こうすることにより、冷延パスルートとめっきパスルートとの干渉を回避させている。

特開２００３−２５１４１０号公報

上記のような、パス切り替え装置は、焼鈍炉から出た鋼板に対して互いに異なる処理を施すだけなのに、めっきパスルートと冷延パスルートとが全く異なる経路を通過する。このため、鋼板が通板するためのパスを２系統確保しなければならず、通板の方向を変更するためのロールや、それぞれ通板するためのロールなど、パス切り替え装置を構成する部材が増えるとともに装置が複雑化してコストが高騰し、かつ設備が大型化して操作や制御など取り扱い難いという課題がある。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、簡単な構成であってコストが抑えられ、作業性にも優れた金属ストリップの経路切替機構を提供することを目的とする。

本発明にかかる金属ストリップの経路切替機構は、金属ストリップの経路を、複数の処理ゾーンのうちのいずれかに切り替える切替ゾーンに設けられる金属ストリップの経路切替機構であって、前記複数の処理ゾーンの各々につながる先行金属ストリップの後端を各々保持可能な複数の端部保持部と、前記複数の端部保持部が、前記金属ストリップの厚み方向に互いに間隔を隔てて設けられ、隣り合う前記端部保持部の間が前記金属ストリップを送り出す送出方向に貫通され、前記送出方向と交差する交差方向に移動することにより、前記切替ゾーン内に設けられて、複数の前記先行金属ストリップのうちの１つと前記切替ゾーンからつながっている連結金属ストリップを、前記複数の端部保持部に保持されている前記先行金属ストリップのうちのいずれかとつなぎ替える作業空間に移動する移動体と、を有する。

前記連結金属ストリップが前記作業空間にて切断されて前記先行金属ストリップと後続金属ストリップとに分離され、分離された前記先行金属ストリップの後端は、前記端部保持部に保持され、分離された前記後続金属ストリップの先端は、予め前記端部保持部に保持されている前記先行金属ストリップのいずれかと接合されることを特徴とする。

前記端部保持部は、ローラーであることを特徴とする。

前記切替ゾーンは、連続熱処理炉と連通しており、前記切替ゾーン内には、前記連続熱処理炉と前記作業空間とを連通可能に仕切る仕切り部材が設けられていることを特徴とする。

前記連結金属ストリップと前記先行金属ストリップとが接触しないように、これら金属ストリップ相互の水平方向位置をずらす搬送ローラーを設けたことを特徴とする。

本発明にかかる金属ストリップの経路切替機構にあっては、簡単な構成であってコストが抑えられ、優れた作業性も確保することができる。

本発明にかかる金属ストリップの経路切替機構の好適な一実施形態を示す縦断面図である。図１の金属ストリップの経路切替機構における作業空間及び引込台車を示す斜視図である。図１に示した金属ストリップの経路切替機構において、金属ストリップの送出経路を焼鈍炉からめっき処理ゾーンに切り替える手順を示す図である。図１に示した金属ストリップの経路切替機構において、金属ストリップの送出経路をめっき処理ゾーンから焼鈍炉に切り替える手順を示す図である。図１に示した金属ストリップの経路切替機構に用いられる仕切り部材の変形例を示す概略図である。

以下に、本発明にかかる金属ストリップの経路切替機構の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る金属ストリップの経路切替機構は、例えば、走行する帯状の金属ストリップ１が通過する切替ゾーン２に設けられており、切替ゾーン２より上流側には熱処理炉としての加熱炉３が、また、切替ゾーン２より下流側には、互いに異なる処理を施すための処理ゾーンとしてめっき処理ゾーン４及び焼鈍炉５がそれぞれ設けられており、この行き先を切り換えるためのものである。

この切替ゾーン２内では、図示しない駆動装置により走行する金属ストリップ１が上から下に走行するように配置されており、切替ゾーン２の上流側、すなわち上につながって加熱炉３が設けられており、下側にて上下に２段に並ぶ２つの経路とつながっており、上段の経路がめっき処理ゾーン４とつながり、下段の経路が焼鈍炉５とつながっている。

めっき処理ゾーン４とつながる経路の上方には、切替ゾーン２とつながって側方に広がり、下方に位置する２つの経路のうちのいずれかの経路に金属ストリップ１を送り出すための作業を施す作業空間６が設けられている。より具体的には、作業空間６における作業は、加熱炉３から切替ゾーン２を通ってめっき処理ゾーン４及び焼鈍炉５のいずれか一方につながって走行している処理中の金属ストリップ１の走行を停止し、停止した金属ストリップ１を作業空間にて切断し、切断した位置より処理ゾーン４，５（めっき処理ゾーンまたは焼鈍炉、以下同様）側に位置する先行金属ストリップ１ａと、切断した位置より加熱炉３側に位置する後続金属ストリップ１ｂとに分離し、後続金属ストリップ１ｂの先端をめっき処理ゾーン４及び焼鈍炉５のうちの他方とつながっている先行金属ストリップ１ａと溶接して走行を再開する。このとき切断された金属ストリップ１のめっき処理ゾーン及び焼鈍炉のうちの一方につながっている先行金属ストリップ１ａの後端は、作業空間６に保持しておく。

以下の説明では、分離された状態の金属ストリップ１を先行金属ストリップ１ａまたは後続金属ストリップ１ｂと称し、先行金属ストリップ１ａと後続金属ストリップ１ｂとが溶接されている状態、すなわち、加熱炉３からめっき処理ゾーン４または焼鈍炉５へとつながっている状態の金属ストリップを連結金属ストリップ１ｃと称する。また、先行金属ストリップ１ａ、後続金属ストリップ１ｂ及び連結金属ストリップ１ｃを区別する必要がないときには単に金属ストリップ１と称する。

作業空間６は、金属ストリップ１の送出方向となる上下方向に連通している切替ゾーン２の横に設けられた床７を有する空間であり、作業空間６の床７には、作業空間６より下側の切替ゾーン２が開口２ａとして現れている。切替ゾーン２が形成する開口２ａの周りには、床７とつながった縁部８が設けられており、挿通される連結金属ストリップ１ｃの幅方向における両側の縁部８には、床７からつながったレール９が各々設けられている。また、作業空間６の上部には、作業者の出入口１０と、出入口１０を開閉可能な蓋１１とが設けられている。

作業空間６の床７からつながったレール９には、作業空間６の床７上と開口２ａの上方との間を移動して、切替ゾーン２内の金属ストリップ１を作業空間６に引き込む移動体としての引込台車１２が設けられている。以下の説明においては、レール９が設けられている方向、すなわち、金属ストリップ１の送出方向と交差する方向を交差方向とし、交差方向と直交し金属ストリップ１の幅方向を単に幅方向として方向を特定して説明する。

また、切替ゾーン２には、金属ストリップ１の走行方向を転換する搬送ローラーＲ１，Ｒ２，Ｒ３を備えている。搬送ローラーＲ１は、上部において金属ストリップ１の走行方向を水平方向から垂直方向に転換し、搬送ローラーＲ２，Ｒ３は、下部において垂直方向から水平方向に転換する。搬送ローラーＲ２は、めっき処理ゾーン４へ、搬送ローラーＲ３は、焼鈍炉５へ方向転換させるため、搬送ローラーＲ２，Ｒ３は、上下方向に位置がずれている。また、切替ゾーン２に滞在している先行金属ストリップ１ａと、操業中に走行している連結金属ストリップ１ｃとが接触しないように、水平方向にも位置をずらしている。具体的には、上方に位置する搬送ローラーＲ２は、引込台車１２の作業空間６側のローラー１５と対応し、下方に位置する搬送ローラーＲ３は、引込台車１２の切替ゾーン２側のローラー１４と対応している。

引込台車１２は、図２に示すように、矩形状に枠組みされたフレーム１３と、フレーム１３の内側に幅方向に架け渡される２本のローラー１４、１５と、フレーム１３の幅方向における外側に設けられレール９に案内される４つの車輪１６と、を有している。

フレーム１３は、内側の寸法が、開口２ａより大きく形成されており、交差方向の両端側、すなわち走行する連結金属ストリップ１ｃの厚み方向に互いに間隔を隔ててローラー１４、１５が設けられている。このため、引込台車１２を開口２ａ側に移動したときには、２つのローラー１４、１５の間が、開口２ａの上に位置する。

２つのローラー１４、１５は、金属製であり、切替ゾーン２の下流側に位置する２つの処理ゾーン４，５からつながっている先行金属ストリップ１ａを巻き付けて溶接することが可能である。すなわち、２本のローラー１４、１５が端部保持部に相当する。以下の説明では、引込台車１２が作業空間６に引き込まれている状態で、２つのローラー１４、１５のうちの切替ゾーン２側に位置する一方のローラーを第１ローラー１４と称し、他方のローラーを第２ローラー１５と称する。

作業空間６より上方の切替ゾーン２内には、切替ゾーン２を開閉可能なシール機構１７が設けられている（図１参照）。このシール機構１７は、連結金属ストリップ１ｃの走行時には開放されており、連結金属ストリップ１ｃを停止させたときには、対向する炉壁の内面から各々中央側に移動して停止している連結金属ストリップ１ｃを挟持した状態で切替ゾーン２を塞ぎ、加熱炉３側と作業空間６側とを気密に仕切ることができるように構成されている。ここで、シール機構１７が加熱炉３と作業空間６とを連通可能に仕切る仕切り部材に相当する。

次に、本実施形態の金属ストリップ１の経路切替機構により切替ゾーン２を通過後の処理ゾーン４，５への切り替え方法を説明する。

加熱炉３を通過して切替ゾーン２に至った連結金属ストリップ１ｃは、図３（ａ）に示すように、切替ゾーン２の開口２ａ側に位置する引込台車１２が有する２本のローラー１４、１５間を通って下段に位置する焼鈍炉５につながって走行している。このとき、上段に位置するめっき処理ゾーン４につながっている先行金属ストリップ１ａは、引込台車１２が有する第２ローラー１５に巻き付けて後端部が当該第２ローラー１５に溶接されている。

連結金属ストリップ１ｃを送り出す処理ゾーン４、５を、焼鈍炉５からめっき処理ゾーン４に切り替える場合には、まず連結金属ストリップ１ｃの走行を停止し、操業を停止する。次に、図３（ｂ）に示すように、切替ゾーン２内にて作業空間６と加熱炉３との間に設けられたシール機構１７により、切替ゾーン２を閉止して、作業空間６と加熱炉３側とを仕切る。作業空間６と加熱炉３側とが仕切られた後に、作業者は、蓋１１を開けて作業空間６内に入る。作業者は、作業空間６内に入ると、作業空間６から出るまでの間は蓋１１を開いた状態を維持しておく。

次に、図３（ｃ）に示すように、引込台車１２を開口２ａ側から作業空間６の床７側に移動させる。このとき、加熱炉３から焼鈍炉５につながった連結金属ストリップ１ｃは、第１ローラー１４により屈曲され、また、第２ローラー１５に溶接されている先行金属ストリップ１ａとともに屈曲されて作業空間６に引き込まれる。

なお、屈曲の際には、先行金属ストリップ１ａと連結金属ストリップ１ｃとがそれぞれめっき処理ゾーン４と焼鈍炉５から若干引き戻されるが、全体の操業を停止しているので、問題はない。

作業空間６に引き込まれ、加熱炉３から焼鈍炉５につながった連結金属ストリップ１ｃは図３（ｄ）に示すように、第１ローラー１４より上流側にて切断され、新たな先行金属ストリップ１ａ’となり、後端側が第１ローラー１４に巻き付けられて第１ローラー１４に溶接される（図中、Ａ参照）。また、後続金属ストリップ１ｂの先端部は、第２ローラー１５に溶接されている先行金属ストリップ１ａの溶接を外した後端部に溶接して接合する（図中、Ｂ参照）。後続金属ストリップ１ｂの先端部と先行金属ストリップ１ａの後端部とを接合した後に、作業者は作業空間６から出て蓋１１を閉じる。

作業者が作業空間６から出た後に、図３（ｅ）に示すように、引込台車１２を作業空間６から開口２ａの上方に移動する。先ほど接合された先行金属ストリップ１ａと後続金属ストリップ１ｂとは、新たな連結金属ストリップ１ｃ’となっている。その後、図３（ｆ）に示すように、シール機構１７により切替ゾーン２を開放して、作業空間６と加熱炉３側とを連通し、後続金属ストリップ１ｂと先行金属ストリップ１ａとが接合された新たな連結金属ストリップ１ｃ’を走行させる。これにより、新たにつなげられた経路から連結金属ストリップ１ｃ’をめっき処理ゾーン４に送り出し、めっき処理を開始する。

次に図４では、金属ストリップ１の経路切替機構により切替ゾーン２を通過後の処理ゾーン４、５をめっき処理ゾーン４から焼鈍炉５に変更する方法を示している。

加熱炉３を通過して切替ゾーン２に至った連結金属ストリップ１ｃは、図４（ａ）に示すように、開口２ａ側に位置する引込台車１２が有する２本のローラー１４、１５間を通って上段に位置するめっき処理ゾーン４につながって走行している。このとき、下段に位置する焼鈍炉５につながっている先行金属ストリップ１ａは、引込台車１２が有する第１ローラー１４に巻き付けて後端部が当該第１ローラー１４に溶接されている。

連結金属ストリップ１ｃを送り出す処理ゾーン４、５を、めっき処理ゾーン４から焼鈍炉５に切り替える場合には、まず連結金属ストリップ１ｃの走行を停止し、操業を停止する。次に、図４（ｂ）に示すように、切替ゾーン２内にて作業空間６と加熱炉３との間に設けられたシール機構１７により、切替ゾーン２を閉止して、作業空間６と加熱炉３側とを仕切る。作業空間６と加熱炉３側とが仕切られた後に、作業者は、蓋１１を開けて作業空間６内に入る。作業者は、作業空間６内に入ると、作業空間６から出るまでの間は蓋１１を開いた状態を維持しておく。

次に、図４（ｃ）に示すように、引込台車１２を開口２ａ側から作業空間６の床７側に移動させる。このとき、加熱炉３からめっき処理ゾーン４につながった連結金属ストリップ１ｃは、第１ローラー１４により屈曲され、また、第１ローラー１４に溶接されている先行金属ストリップ１ａとともに屈曲されて作業空間６に引き込まれる。

作業空間６に引き込まれ、加熱炉３からめっき処理ゾーン４につながった連結金属ストリップ１ｃは、図４（ｄ）に示すように、第２ローラー１５より上流側にて切断され、新たな先行金属ストリップ１ａ’となり、後端側が第２ローラー１５に巻き付けられて第２ローラー１５に溶接される（図中、Ｃ参照）。また、後続金属ストリップ１ｂの先端部は、第１ローラー１４に溶接されている先行金属ストリップ１ａの溶接を外した後端部に溶接して接合する（図中、Ｄ参照）。後続金属ストリップ１ｂの先端部と先行金属ストリップ１ａの後端部とを接合した後に、作業者は作業空間６から出て蓋１１を閉じる。

作業者が作業空間６から出た後に、図４（ｅ）に示すように、引込台車１２を作業空間６から開口２ａの上方に移動する。先ほど接合された先行金属ストリップ１ａと後続金属ストリップ１ｂとは、新たな連結金属ストリップ１ｃ’となっている。その後、図４（ｆ）に示すように、シール機構１７により切替ゾーン２を開放して、作業空間６と加熱炉３側とを連通し、後続金属ストリップ１ｂと先行金属ストリップ１ａとが接合された新たな連結金属ストリップ１ｃ’を走行させる。これにより、新たにつなげられた経路から連結金属ストリップ１ｃ’を焼鈍炉５に送り出し、焼鈍処理を開始する。

本発明にかかる金属ストリップ１の経路切替機構によれば、切替ゾーン２の先に備えられめっき処理ゾーン４または焼鈍炉５につながる先行金属ストリップ１ａの後端を保持する２本のローラー１４、１５と、先行金属ストリップ１ａと切替ゾーン２からつながっている連結金属ストリップ１ｃが貫通している引込台車１２を作業空間６に移動することができる。このため、作業空間６において、切替ゾーン２からつながっている連結金属ストリップ１ｃを、ローラー１４、１５に保持されている先行金属ストリップ１ａと容易につなぎ替えることが可能である。このとき、連結金属ストリップ１ｃは引込台車１２を貫通しており、つなぎ替えられる先行金属ストリップ１ａの端部を保持しているローラー１４、１５は引込台車１２に設けられているので、引込台車１２を交差方向に移動するだけで、連結金属ストリップ１ｃと先行金属ストリップ１ａとを作業空間６に移動させることができる。

また、作業空間６は切替ゾーン２内に設けられているので、切替ゾーン２の外部に経路を設けることなく処理ゾーン４、５への経路を切り替えることが可能である。このため、経路を切り替えるために設ける部材を少なく抑えると共にサイズをも小さく抑えることが可能である。このため、簡単な構成であってコストが抑えられ、作業性にも優れた金属ストリップ１の経路切替機構を提供することが可能である。

また、連結金属ストリップ１ｃの、切断されて分離された後続金属ストリップ１ｂの先端は、予めローラー１４、１５に溶接されている先行金属ストリップ１ａと接合されるので、切断される前の経路と異なる処理ゾーン４、５に後続金属ストリップ１ｂを送り出すことが可能である。また、切断されて分離された先行金属ストリップ１ａの後端は、ローラー１４、１５に溶接されて保持されるので、再度つなぎ替える際には、ローラー１４、１５から外して後続金属ストリップ１ｂと連結するだけで容易につなぎ替えることが可能である。

また、先行金属ストリップ１ａが保持されているのは、ローラー１４、１５なので、先行金属ストリップ１ａの後端を巻き付けて、たるみを生じさせることなく容易に保持することが可能である。巻き付けた金属ストリップ１が自重でほどけてこないように、ストッパー等を設けるようにしてもよい。

また、加熱炉３と連通する切替ゾーン２内には、加熱炉３と作業空間６とを連通可能に仕切るシール機構１７が設けられているので、シール機構１７により加熱炉３と作業空間６とを仕切ることにより、作業空間６を加熱炉３側の熱から遮断することが可能である。このため、作業空間６に作業者が立ち入ることが可能である。また、シール機構１７により仕切られることにより、加熱炉３の温度の低下を抑えることが可能である。

上記実施形態においては、切替ゾーン２の先に備えられ処理ゾーン４、５が２つの場合について説明したが、これに限らず処理ゾーンを３つ以上有しており、各々先行金属ストリップ１ａを備えて、つなぎ替えることが可能な経路切替機構であっても構わない。

また、上記実施形態においては、端部保持部をローラー１４、１５としたが、先行金属ストリップ１ａの後端を保持できればローラーに限るものではない。

上記実施形態においては、仕切り部材として、対向する炉壁の内面から各々中央側に移動して停止している連結金属ストリップ１ｃを挟持した状態で切替ゾーン２を塞ぐシール機構１７を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。例えば、図５に示すように、対向する炉壁の一方から突出するプッシャー１８により連結金属ストリップ１ｃを対向する壁面側に押圧することにより切替ゾーン２を塞ぐブラストゲート１９であっても構わない。

また、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

１金属ストリップ
１ａ先行金属ストリップ
１ｂ後続金属ストリップ
１ｃ連結金属ストリップ
２切替ゾーン
２ａ切替ゾーンが形成する開口
３加熱炉
４めっき処理ゾーン
５焼鈍炉
６作業空間
７床
８縁部
９レール
１０出入口
１１蓋
１２引込台車
１３フレーム
１４第１ローラー
１５第２ローラー
１６車輪
１７シール機構
１８プッシャー
１９ブラストゲート
Ｒ１〜Ｒ３搬送ローラー

Claims

金属ストリップの経路を、複数の処理ゾーンのうちのいずれかに切り替える切替ゾーンに設けられる金属ストリップの経路切替機構であって、
前記複数の処理ゾーンの各々につながる先行金属ストリップの後端を各々保持可能な複数の端部保持部と、
前記複数の端部保持部が、前記金属ストリップの厚み方向に互いに間隔を隔てて設けられ、隣り合う前記端部保持部の間が前記金属ストリップを送り出す送出方向に貫通され、前記送出方向と交差する交差方向に移動することにより、前記切替ゾーン内に設けられて、複数の前記先行金属ストリップのうちの１つと前記切替ゾーンからつながっている連結金属ストリップを、前記複数の端部保持部に保持されている前記先行金属ストリップのうちのいずれかとつなぎ替える作業空間に移動する移動体と、
を有することを特徴とする金属ストリップの経路切替機構。
前記連結金属ストリップが前記作業空間にて切断されて前記先行金属ストリップと後続金属ストリップとに分離され、分離された前記先行金属ストリップの後端は、前記端部保持部に保持され、分離された前記後続金属ストリップの先端は、予め前記端部保持部に保持されている前記先行金属ストリップのいずれかと接合されることを特徴とする請求項１に記載の金属ストリップの経路切替機構。
前記端部保持部は、ローラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属ストリップの経路切替機構。
前記切替ゾーンは、連続熱処理炉と連通しており、前記切替ゾーン内には、前記連続熱処理炉と前記作業空間とを連通可能に仕切る仕切り部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の金属ストリップの経路切替機構。
前記連結金属ストリップと前記先行金属ストリップとが接触しないように、これら金属ストリップ相互の水平方向位置をずらす搬送ローラーを設けたことを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の金属ストリップの経路切替機構。