JP7190730B2 - ドクター装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転しているロール表面にドクターブレードの刃先を圧接して、当該ロール表面から異物を掻き落とすドクター装置に関し、特に、メンテナンスが容易なドクター装置に関する。

鋼帯などの金属材を取り扱う圧延工程等の製鉄工程においては、圧延ロールなどのロールの表面に付着した異物を除去するために、各ローラにドクター装置が付設される。ドクター装置は、一般に、鋼帯等を搬送するロールの表面に刃先が圧接されるドクターブレードと、ドクターブレードを保持するブレードホルダーと、ブレードホルダーを支持するドクターバックと、固定した位置においてジャーナル軸受を介してドクターバックを支持している架台（支持ブラケット）とを備えている。

ドクターブレードは、ロール表面に圧接される刃先が摩耗するので、定期的にブレードホルダーから外して新しいものと交換される。また、製鉄用のドクター装置においては、鋼帯等から落下する鉄粉等の異物が、ブレードホルダー、ドクターバック、ジャーナル軸受等の部位に付着堆積する。このため、定期的に、架台のジャーナル軸受から、ドクター装置本体部（ブレードホルダーおよびドクターバック）をドクターブレードと共に取り外して、清掃等のメンテナンス作業を行う必要がある。

ドクター装置本体部は重量があるので、作業員一人で簡単に取り外すことが困難である。そこで、特許文献１に記載の発明においては、ロールの胴長方向に沿って吊り下げ用パイプを配置し、この吊り下げ用パイプに沿って移動可能な吊り下げ部材を配置し、この吊り下げ部材によって吊り下げ可能な引っ掛け部材をドクター装置本体部の側に取り付けている。ドクター装置本体部の取り外し、取付けの作業においては、ドクター装置本体部を吊り下げて行うことができるので、作業員が重量のあるドクター装置本体部を持ち上げる必要がない。

特開２０１２－５１６９５号公報

特許文献１に記載の吊り下げ機構等をロール近傍に付設することで、ドクター装置本体部の取り外し、取付け作業が容易になる。しかしながら、ロールの配列状態等によっては、このような吊り下げ機構をロールの近傍に設置できない場合がある。例えば、多数本のロールが狭い間隔で配置されている場合には、吊り下げ機構の設置スペースを確保できない。また、このような機構はロール毎に付設されるので、その設置にもコストが掛かってしまう。

本発明の目的は、このような点に鑑みて、吊り下げ機構等を設置することなく、ドクター装置本体部の取り外し、取付け作業を容易に行うことのできるドクター装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、回転するロール表面にドクターブレードの刃先を圧接して、当該ロール表面から異物を掻き落とすドクター装置において、ドクター装置本体部の重量の多くを占めているドクターバックに着目し、このドクターバックを鋼材に比べて軽量なアルミニウム材を用いて製造するようにしている。

ドクターバックは、一般に、等辺山形断面形状あるいは不等辺山形断面形状の鋼材が使用されており、必要とされる強度、剛性を備えているが重量がある。本発明ではドクターバックを軽量なアルミニウム製のアングル材（等辺山形断面形状、不等辺山形断面形状）から形成し、ドクターバックに必要とされる強度を確保するために、アルミニウム製のアングル材の入隅部分を所定の曲率半径の湾曲面によって規定し（所定の曲率半径のアールを付けて）、断面剛性を高めるようにしている。

さらに、剛性が必要とされる軸受部分、すなわち、架台に取り付けたジャーナル軸受によって支持されているドクターバックの側のジャーナルは、鋼材、例えば、一般構造用圧延鋼材あるいはステンレス鋼材から形成している。

このように、本発明のドクター装置では、ドクター装置本体部の重量の多くを占めるドクターバックを軽量なアルミニウム材から形成している。使用するアルミニウム製のアングル材の断面形状を修正して断面剛性を高め、また、最も大きな力が作用するジャーナルには高強度の材料を使用している。よって、必要な強度を備えた軽量なドクター装置本体部を実現できる。ドクター装置本体部の軽量化を実現できるので、作業員一人でドクター装置本体部の取り外し、取付け作業を行うことが可能になり、また、重労働の軽減化を図ることができる。

本発明を適用したドクター装置を示す概略側面図、概略半上面図および概略半背面図である。 ドクター装置本体部を中心に示す概略構成図、ドクターバック用アングル材を示す断面図おおよび従来のドクターバックを示す断面図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用したドクター装置の実施の形態を説明する。図１（ａ）はドクター装置を示す概略側面図であり、図１（ｂ）はその概略半上面図であり、図１（ｃ）はその概略半背面図である。

ドクター装置１は、圧延ロールなどの製鉄用のロール１０のロール表面１１に付着した鉄粉などの異物を除去するための装置である。ドクター装置１は、ドクターブレード２と、ドクターブレード２を保持しているドクター装置本体部３と、ドクター装置本体部３の左右両端をそれぞれ、左右のジャーナル軸受４（図においては一方の側のみを示してある。）を介して、固定物の側に支持している左右の架台５（図においては一方の側のみを示してある。）から基本的に構成されている。ドクター装置本体部３の両端には、それぞれジャーナル６が同軸に固定されている。架台５に取り付けたジャーナル軸受４によって、ジャーナル６が中心軸線６ａ回りに回動可能に支持されている。

ジャーナル軸受４からジャーナル６を取り外すことで、ドクター装置本体部３を架台５の側から取り外し可能である。図においてグレーで塗った部分がドクター装置本体部３である。ドクター装置本体部３は、ドクターブレード２を保持しているブレードホルダー７と、ブレードホルダー７を支持しているドクターバック８を備えている。ドクターバック８の長さ方向の左右の両端部に、それぞれジャーナル６が固定されている。

図２（ａ）はドクターブレード２が装着されているドクター装置本体部３を中心に示す概略構成図である。ドクター装置本体部３は、両端のジャーナル６の中心軸線６ａを中心として、ロール表面１１に接近する方向および離れる方向に回動可能である。ドクターブレード２の交換等の作業は、想像線で示すように、ロール表面１１から離れる方向に回動させた位置に、ドクター装置本体部３を固定した状態で行われる。

ドクター装置本体部３の構造を説明する。まず、ブレードホルダー７は、細長い長方形の鋼製のトッププレート７１と、その裏面に固定した複数本の鋼製のフィンガ７２と、フィンガ７２の裏面に取り付けられた細長い長方形の鋼製のボトムプレート７３と、フィンガ７２およびボトムプレート７３の間に装着された一対のエアーチューブ７４、７５から構成されている。

フィンガ７２は、トッププレート７１の裏面に、その長さ方向に一定のピッチで配列され、取付けビス７６によってトッププレート７１に固定されている。フィンガ７２の先端側には、Ｌ形断面のブレード支持部７２ａが形成されており、このブレード支持部７２ａの先端上面とトッププレート７１の先端縁７１ａの間に、ドクターブレード２の端縁部２ｂが挟まれた状態で差し込まれている。

フィンガ７２の裏面中央には半円形に下方に突出したロッド通し孔（図示せず）が形成されており、ロッド７７は各フィンガ７２のロッド通し孔を貫通して延び、両側のピボット金具７８によって支持されている。ロッド７７を中心として各フィンガ７２は回動可能である。一対のエアーチューブ７４、７５を膨張、収縮させることで、ロッド７７を中心として、ドクターブレード２を回動させ、その先端縁部に形成した刃先２ａを適切な圧接力で、ロール表面１１に接触させた状態を形成できる。換言すると、ドクターブレード２の回動位置は、一対のエアーチューブ７４、７５へのエア供給量を調整することによって制御される。

ボトムプレート７３は、ピボット金具７８と共に、ドクターバック８に、取付けビス（図示せず）によって固定されている。ドクターバック８は、ドクター装置本体部３において最も重量のある部品であり、アルミニウム材から形成されている。本例では、アルミニウム製のアングル材を用いている。これにより、ドクター装置本体部３の軽量化を図っている。

図２（ｂ）は、ドクターバック８に用いるアルミニウム製のアングル材８０の一例を示す断面図である。アングル材８０は等辺山形形状をしており、各部の寸法（辺長ＡおよびＢ、厚さｔ）は、例えば、１００×１００×１０（ｍｍ）、あるいは７５×７５×９（ｍｍ）とされる。不等辺山形形状のアングル材を使用することもできる。また、本例のアングル材８０は、その入隅部分が、曲率半径ｒ１の湾曲面となるように断面形状が修正されて厚くなっている。例えば、曲率半径ｒ１を約８．５（ｍｍ）にしてある。曲率半径ｒ１はこれよりも大きくすることも可能である。これにより、ドクターバック８として必要な剛性を確保している。なお、一般的にドクター装置において使用されているドクターバックは、図２（ｃ）に示すように、入隅部分にアールの付いていない等辺あるいは不等辺の山形断面形状の鋼材が使用されている。

一方、ドクターバック８の両端に固定されているジャーナル６は、ドクター装置１において最も大きな力が作用する部位である。ジャーナル６は、十分な強度、剛性を備えた一般構造用圧延鋼材あるいはステンレス鋼材から形成した部品としてある。

このように構成した本例のドクター装置１においては、ドクターブレード２の交換作業と共に、ドクター装置本体部３も定期的に取り外されて、ここに付着あるいは堆積した異物の除去などのメンテナンスが行われる。そのために、ドクター装置本体部３を、架台５の側から取り外す作業、メンテナンス後のドクター装置本体部３を架台５に取り付ける作業が必要になる。

従来においては、ドクター装置本体部は重量があり、その取り外し、取付け作業を作業員一人で行うことは困難であった。本例のドクター装置本体部３は、その最も重量のあるドクターバック８が鋼材に比べて軽いアルミニウム製のアングル材から形成されている。したがって、ドクター装置本体部３の全体重量を従来の同一サイズのドクター装置本体部に比べて格段に軽くできる。作業員一人でも取り外し、取り付け作業を行え、労力が軽減される。また、ドクター装置本体部３として必要とされる強度、剛性が備わっているので、ロール表面１１からの異物掻き取り動作も適切に行うことができる。

なお、上記の例において、ブレードホルダー７の構成部品をアルミニウム材とすることも可能である。例えば、トッププレート、フィンガプレート、ボトムプレートの全て、あるいは、これらのうちの一つあるいは複数の部品を、アルミニウム材から形成して、ドクター装置本体部３の更なる軽量化を図ることも可能な場合がある。

また、上記の例は、エアーチューブ式のドクター装置に本発明を適用したものである。エアーチューブ式以外のドクター装置についても同様に本発明を適用可能なことは勿論である。

１ ドクター装置
２ ドクターブレード
２ａ 刃先
２ｂ 端縁部
３ ドクター装置本体部
４ ジャーナル軸受
５ 架台
６ ジャーナル
６ａ 中心軸線
７ ブレードホルダー
８ ドクターバック
１０ ロール
１１ ロール表面
７１ トッププレート
７１ａ 先端縁
７２ フィンガ
７２ａ ブレード支持部
７３ ボトムプレート
７４、７５ エアーチューブ
７６ 取付けビス
７７ ロッド
７８ ピボット金具
８０ アングル材

Claims (2)

1. 回転するロール表面にドクターブレードの刃先を圧接して、当該ロール表面から異物を掻き落とすドクター装置であって、
   前記ドクターブレードを保持するドクター装置本体部と、
   前記ドクター装置本体部を、ジャーナル軸受を介して、取り外し可能に支持している架台と、
   を有しており、
   前記ドクター装置本体部は、
   前記ドクターブレードを保持しているブレードホルダーと、
   前記ブレードホルダーを支持しているドクターバックと、
   を備えており、
   前記ドクターバックは、アルミニウム製のアングル材から形成されており、
   前記アングル材の断面形状は、等辺山形形状あるいは不等辺山形形状において、その入隅部分が所定の曲率半径の湾曲面によって規定された形状をしていることを特徴とするドクター装置。
2. 請求項１において、
   前記ドクターバックの長さ方向の両端には、前記ジャーナル軸受によって支持されているジャーナルが固定されており、
   前記ジャーナルは、一般構造用圧延鋼材あるいはステンレス鋼材から形成されているドクター装置。

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