JPH0715131U

JPH0715131U - 線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置

Info

Publication number: JPH0715131U
Application number: JP4792493U
Authority: JP
Inventors: 謙二野間
Original assignee: 合同製鐵株式会社
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1995-03-14

Abstract

(57)【要約】【目的】レイングヘッド装置における線材を通過させ
るエントリパイプの遊転を可能にして、摩耗を周方向へ
分散させ延命化を図ること。【構成】レイングヘッド装置６は、線材１をレイング
パイプ１０へ導入する誘導機７と、線材１をリング状に
捲いて送り出すレイングパイプ１０を備える捲取機とか
らなる。誘導機７には線材１のパスライン１ｍに沿って
中空管９が回転駆動可能に配置され、中空管９の上流側
には、ピンチローラ装置２からの線材１を誘導するエン
トリパイプ２２と、上流側の端板１１Ａの部分でケーシ
ング７に固定した水冷ジャケット１１とが内挿され、中
空管９と一体に回転するレイングパイプ１０の上流側開
口１０ａを後端２２ａに臨ませたエントリパイプ２２
は、その外径が水冷ジャケット１１の内径よりも小さ
く、エントリパイプ２２を通過する線材１の挙動によっ
て遊転可能となるように水冷ジャケット１１に嵌着され
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置に係り、詳しくは、線材製造ラインの仕上ロール圧延機の下流側に設置したピンチローラから送り出される高温の線材をレイングパイプへ誘導し、リング状に捲き線材を連続して横倒しにするレイングヘッド装置にあって、レイングパイプと共に回転する中空管の上流側に設けられたエントリパイプがレイングパイプに導入するために通過する線材に接触し、それによってエントリパイプの内面に生じる偏摩耗を抑制もしくは回避させることができるようにしたレイングヘッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

製鉄所の線材製造ラインでは、加熱炉から取り出された鋼材が、粗ロール圧延機や中間ロール圧延機を経て仕上ロール圧延機を通過する間に、例えば、５．５ｍｍないし１３ｍｍ径の線材に圧延される。そして、冷却ゾーンで水冷されて測寸機近傍の復熱ゾーンで復熱された後に再度冷却ゾーンで冷却され、仕上ロール圧延機から例えば４５ｍといった程度に離れた位置のピンチローラへ送られる。ピンチローラの下流側に設けた導出管から送り出される８５０℃ないし９００ ℃の線材は、例えば２４ｍｍしか隔たっていないレイングヘッド装置に受け渡される。このレイングヘッド装置は誘導機と捲取機とから構成され、誘導機にはパスラインに沿った中空管とその先端部内に配置したエントリパイプとがあり、捲取機にはエントリパイプの下流側開口に臨み、線材をリング状に捲くために上記中空管と共に回転する螺旋状のレイングパイプが備えられている。そのエントリパイプは、例えば８５ｍ／秒といった高速で通過する線材をガイドするものであり、したがって、上記の線材は、エントリパイプを通過した後にレイングパイプへスムーズに導入されるようになっている。レイングパイプ内で螺旋状の捩れを受けた後に下流側開口から導出された線材は、約１，３００ｍｍ径の連続したリング状に捲かれてステルモアコンベア上に横倒しするように重ねて乗載され、集束部に向けて搬送される。ステルモアコンベアを出たところで上下に重なるように束ねられた線材はダウンエンダで横姿勢とされ、ハンガーコンベアで所定位置へ搬出して以後結束や秤量などの処理を施して出荷される。

【０００３】線材をリング状にするレイングパイプと共に回転する上記した中空管は、誘導機の上流側フレームや下流側フレームに配置した軸受によって支承され、傘歯車機構などを介して回転駆動される。その軸受は強制循環された潤滑油によって冷却されているが、とりわけ上流側に位置する軸受は、高温の線材を通過させるエントリパイプのところに配置されているために過熱されやすい。したがって、この軸受で支承される中空管の先端部内には、過熱防止用の水冷ジャケットが設けられる。上記のエントリパイプは水冷ジャケットの中空部に挿入されており、エントリパイプの上流部のフランジは後述する要領で、水冷ジャケットの上流側の端板に固定されている。それゆえ、上記の水冷ジャケットは、本来的には、９００℃といった高温の線材が通過するエントリパイプの熱歪の発生を抑制し、高速で通過する線材の腰折れなどが起こらないように冷却する機能も有している。上記のようにエントリパイプが水冷ジャケットに固定され、水冷ジャケットは上流側でレイングヘッド装置のケーシングに取り付けられており、ピンチローラの導出管からくる線材は若干波打つように螺旋的に変形しながらエントリパイプを通過するが、その際に、回転することのないエントリパイプの内面の特定部位に接触する傾向がある。その結果、エントリパイプが局部的に摩耗するといった偏摩耗がしばしば発生する。

【０００４】従来から使用されているエントリパイプには、例えば外径３５ｍｍ、内径２０ｍｍおよび肉厚７．５ｍｍを有する耐摩耗性の高いステンレスパイプが採用されているにもかかわらず、短期間でエントリパイプに偏摩耗が生じて深さ５ｍｍ程度のすり疵が発生したり、さらに、摩耗疵が大きくなって破れたり、あるいは、破損に基因して水冷ジャケットを損傷させ、水洩れを起こしたりする。それゆえに、エントリパイプの頻繁な交換が余儀なくされる問題がある。一方、螺旋状に成形されたレイングパイプの内面も通過する高温の線材に接触して摩耗する。しかし、この摩耗は回避しがたいものと扱われ、消耗品として一定期間ごとに交換される。すなわち、予備品が準備され、さらには、交換に必要な作業空間も機械構造上確保しやすい状況にある。そして、通常は、１０分程度の短い交換時間で線材製造ラインを再び稼働させることができる。なお、圧延する線材の線径を変更する際には、ピンチローラの上下のローラが交換される。その場合、ピンチローラの下流側に位置して線材をガイドする導出管が分解され、その導出管に内挿される内管も圧延される線材の線径に適した内径のものに交換される。導出管が分解される際などに、高々２０数ｍｍしか隔たっていないレイングヘッド装置からエントリパイプを交換するに必要な空間が広く確保されることになる。しかし、エントリパイプのみを交換する場合でも、上下のローラや導出管の解体が余儀なくされ、例えば三時間程度もの長い作業を要する。それゆえ、エントリパイプの摩耗や特に破れが原因で水冷ジャケットに水洩れが生じて線材製造ラインを緊急停止させないようにするためには、エントリパイプの定期的交換の時間的間隔が、エントリパイプの寿命を見越して予め短く定められる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来のエントリパイプは固定式であり、以下のように構成されている。エントリパイプの上流側には、水冷ジャケットの上流側の仕切面をなすと共に冷却水の給排通路の穿設された端板に当接するフランジが形成される。そのフランジは円板の例えば左右部位が平行して直線的に切り落とされた形状の非円形体であって、残余の円弧部分の一方の中央にキーが突出されている。そして、水冷ジャケットの端板から突出するエントリパイプのフランジに、そのフランジの挿通孔を形成したブラケットが被せられ、フランジのキーとそのブラケットの挿通孔の周縁の一部に設けたキー溝とが合わされる。ブラケットを水冷ジャケットの上流側の端板にボルト止めなどすると、フランジのキーを介して回転止めされた恰好で、エントリパイプが水冷ジャケットに嵌着した状態で固定されるようになっている。そのブラケットの上流側には、さらに空気吹付用インサートを格納するインサート支持金具が被せられ、空気吹付用インサートの上流側に線材を導入しやすくするために面取りしたガイドリングが嵌められる。したがって、線材はガイドリング，空気吹付用インサート，線材通路のあけられたフランジを経てエントリパイプにほぼ直線的に送られ、その間に空気吹付用インサートから吹き出されるエアによって、上流側の冷却ゾーンから持ち込まれる水を吹き払うことができるようになっている。エントリパイプは水冷ジャケットの内面に接触する程度の外径となっていて、９００℃といった高温の線材の通過によって昇温し、熱膨張や熱変形するエントリパイプの放熱を促すための冷却が図られていることはすでに述べた。

【０００６】上記したブラケットには、挿通孔の周囲に９０度の間隔をおいて二つ目のキー溝が形成されている。これは、直線的に進行する線材であってもエントリパイプ内で少し螺旋的に通過する間に偏摩耗をきたしたエントリパイプの姿勢を変更して、直ちには時間を要するエントリパイプの交換作業をしなくて済むように配慮されている。すなわち、ピンチローラの導出管の内管の交換をする場合にはエントリパイプの上流側に交換スペースを生じさせることができるが、そのスペースを確保するまでもなく、インサート支持金具とブラケットとを水冷ジャケットの端板から外せばエントリパイプのフランジ部分を露出させることができる。そして、フランジの左右の切り落とし部分にレンチを掛けるなどしてエントリパイプを９０度回動させ、その状態でフランジのキーをブラケットの二つ目のキー溝に合わせた後に上記の要領によって組み立てることができる。このように構成されている結果、エントリパイプの偏摩耗を分散して、その延命を図っている。しかし、固定姿勢を変更するにしても、その位置替え回数は月あたり３．１回、取替え回数は月あたり１．６回となり、依然として頻繁にエントリパイプのための保守作業が必要となる。時として、予定外に偏摩耗が進行してエントリパイプが破れ、線材製造ラインを緊急に停止させなければならない事態も生じる。そこで、稼働中の線材製造ラインを停止させるといったエントリパイプの破れに基づく緊急交換を回避できるようにすることが強く望まれる。

【０００７】本考案は、上述の事情に鑑みなされたもので、その目的は、仕上ロール圧延機で圧延された線材を回転するレイングパイプに誘導する際にエントリパイプが線材による擦れで局部的に摩耗するのを可及的に少なくできること、それによって、時間の要する交換作業の回数を低減したり、エントリパイプの破れに基づく水冷ジャケットの水洩れなどに原因する線材製造ラインの緊急停止をなくすこと、さらには、エントリパイプに新しい対策を施しても、レイングヘッド装置自体に機械的構成の複雑化を招かないようにすることを実現した線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置を提供することである。なお、本考案は、エントリパイプを通過する線材がある一定の挙動、例えば螺旋的に変形するような動きに基因して、エントリパイプの内面の同じ箇所を集中的に摩耗させるという事実に着目したもので、そのエントリパイプの取付形態を改善する研究を重ねた結果完成されたものである。また、線材の緩やかではあるが螺旋状の変形がエントリパイプに回転力を及ぼしていることを見出し、その現象を利用することに着眼したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、鋼片を圧延して冷却後にピンチローラ装置によって送り出された線材を回転する螺旋状のレイングパイプへ誘導すると共に、線材をレイングパイプによってリング状に捲いてステルモアコンベアへ転載するレイングヘッド装置に適用される。その特徴とするところは、図１を参照して、レイングヘッド装置６は、冷却後にピンチローラ装置２によって送り出された線材１をレイングパイプ１０へ導入する誘導機７と、線材１をリング状に捲いてステルモアコンベア１２（図３参照）へ送り出すレイングパイプ１０を備える捲取機８とからなる。その誘導機７を縦通する線材１のパスライン１ｍに沿って、中空管９が上流側および下流側で軸承されて回転駆動可能に配置され、中空管９の上流側には、ピンチローラ装置２から供給された線材１を誘導するエントリパイプ２２と、そのエントリパイプ２２を外囲し上流端が誘導機７のケーシング１７等に固定した水冷ジャケット１１とが内装される。中空管９と一体に回転するレイングパイプ１０の上流側開口１０ａを後端２２ａに臨ませたエントリパイプ２２は、その外径Ｄ₁（図２参照）が水冷ジャケット１１の内径ｄ₂よりも小さく、エントリパイプ２２を通過する線材１の挙動によって遊転可能となるように水冷ジャケット１１に嵌着され、エントリパイプ２２の上流側には、水冷ジャケット１１の上流側の端板１１Ａに摺接する円形フランジ２２Ｂが形成されていることである。なお、エントリパイプ２２の下流側の外径Ｄ₂（図２参照）は、上流側の外径Ｄ₁よりも小さくしておくとよい。

【０００９】

【作用】

仕上ロール圧延機から出た線材１は移送されながら冷却され、ピンチローラ装置２で引き出された後にレイングヘッド装置６の誘導機７へ進められ、線材１のパスライン１ｍに沿って誘導機７を縦通する中空管９に介装したエントリパイプ２２へ導入される。中空管９は上流側および下流側で軸承されて回転駆動され、捲取機８内のレイングパイプ１０を回転させ、エントリパイプ２２からの線材１を径の大きいリング状にしてステルモアコンベア１２上へ吐き出す（図３参照）。レイングパイプ１０が回転されて線材１に緩やかな曲げが与えられること、ピンチローラ装置２から引き出されてエントリパイプ２２に入る線材１には押し力が作用することなどから、線材１は緩やかな螺旋状に変形しながらエントリパイプ２２を通過する。エントリパイプ２２は回転する中空管９内にあるが、エントリパイプ２２を中空管９内で外囲し、その上流端が誘導機７のケーシング１７等に固定されている水冷ジャケット１１の内面に対して隙間が確保されている。それゆえに、通過する線材１の螺旋的変形によってエントリパイプ２２を回転するように力が及ぼされると、水冷ジャケット１１の上流側の端板１１Ａに摺接する円形フランジ２２Ｂによって、エントリパイプ２２は線材１の移動方向へひきづられることなく、水冷ジャケット１１内で遊転する。しかも、円形フランジ２２Ｂは軸対称形であり、エントリパイプ２２のウエイトバランスが全周均等に保たれ、遊転後の静止に周方向の位置的な偏りがない。したがって、エントリパイプ２２の内面の同じ箇所ばかりが線材１と擦れることはなくなり、局部的な摩耗の発生は抑制される。すなわち、エントリパイプ２２の内面の摩耗箇所は分散されることになり、エントリパイプ２２としての耐用時間が長くなる。

【００１０】エントリパイプ２２の下流側の外径Ｄ₂（図２参照）が、上流側の外径Ｄ₁よりも小さくなっていると、エントリパイプ２２と水冷ジャケット１１の内面との隙間が下流側で大きくなり、長いエントリパイプ２２が熱で撓むなど変形しても下流側の変形の許容代が大きく確保され、エントリパイプ２２の外面が水冷ジャケット１１と擦れることが少なくなる。

【００１１】

【考案の効果】

本考案によれば、水冷ジャケットに固定されている従来のエントリパイプとは異なり、エントリパイプを線材の挙動につれて遊転させることができるようにしている。したがって、線材が少し変形しながら通過しても、特定の箇所ばかりを摩耗させることが防止され、エントリパイプの破損の発生を抑制して従前に比べれば著しく長い耐用時間を実現する。エントリパイプを格納している中空管を回転させるなどの必要から、エントリパイプの回転機構を誘導機に配置したり装着させることが容易でない状態にあるが、そのエントリパイプの遊転は線材の挙動に随伴するものであり、積極的に回転駆動機構を設ける必要がなく、線材の挙動を利用してエントリパイプを遊転させることによって、誘導機の構造の複雑化が回避される。このようにエントリパイプの破損などが抑制または回避されると、線材製造ラインを緊急停止させることもなくなり、安定した連続操業が確保される。また、エントリパイプの交換回数も少なくなり、部品の消費量の低減と保守作業の軽減が図られる。エントリパイプの下流側が上流側の径よりも僅かでも小さくなっていると、高温の線材による熱変形や歪が生じても、エントリパイプの水冷ジャケット内での変形許容代が確保され、遊転が交換時まで実現されて熱変形による障害をきたすことが回避される。

【００１２】

【実施例】

以下に、本考案に係る線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置を、実施例を表した図面にもとづき、詳細に説明する。図１は本考案のレイングヘッド装置６を構成する誘導機７の位置する部分の拡大断面図であり、レイングヘッド装置６の上流側部分には回転する中空管９が配置され、それにエントリパイプ２２や水冷ジャケット１１が内装されている。製鉄所に設置される線材製造ラインは、従来技術のところでも触れたが、加熱された鋼片が幾つかのロール圧延機を通過した後に複数の仕上ロール圧延機によって、例えば５．５ｍｍないし１３ｍｍの線径の線材１に成形される。そして、冷却ゾーンで水冷されたり復熱ゾーンで復熱された後に再度冷却されて、９００ ℃にまで降温した状態で図４に示すピンチローラ装置２へ送られてくる。最終の仕上ロール圧延機から線材１をレイングヘッド装置６へ移送するまでは例えば４５ｍも離れているので、レイングヘッド装置６の上流側にはピンチローラ装置２が配置され、長い線材１を引き込んでレイングヘッド装置６に供給できるようにしている。そのピンチローラ装置２には、電動駆動型の上下のローラ２Ａ，２Ｂよりなるピンチローラを備える。なお、線材１の径が異なる場合には、その都度線径に適合した上下のローラ２Ａ，２Ｂに交換され、線材１のパスライン１ｍに沿うような引張力が発揮されるようになっている。

【００１３】ピンチローラ装置２の上流側にはトラフが配置され、入側の水平なパスライン１ｎに沿ったトラフ３Ａに対して出側のトラフ３Ｂが例えば７．５度の下向きに傾斜され、ピンチローラ装置２内の導入管４に連なっている。この導入管４から以降のパスライン１ｍが傾斜しているのは、図３に示すように、後述する捲取機８のレイングパイプ１０から吐き出された線材１を、ステルモアコンベア１２の上面へ自重により前倒して横置きできるようにするためである。図４に戻って、ピンチローラ装置２の上下ロール２Ａ，２Ｂの下流側には、ピンチローラから引き出された線材１を案内する導出管５が配置され、そこを通過する間に線材１のある程度の真直性が保持もしくは回復され、線材１が円滑にレイングヘッド装置６のエントリパイプ２２（図１参照）へ導入されるようになっている。ちなみに、導出管５の内径は一定であり、線径の異なる線材１が流れる場合には、その線径に応じた内径を備える図示しない内管が、上記の導出管５につけ替えられる。

【００１４】レイングヘッド装置６は、誘導機７および捲取機８とから構成される。誘導機７は、図１および図３に示すように、上流側および下流側で軸承されて回転駆動できるように配置された中空管９と、その中空管９の上流側に内装されたエントリパイプ２２と、このエントリパイプ２２を外囲する水冷ジャケット１１と、これらを収納するケーシング１７とよりなる。水冷ジャケット１１は中空管９に内装されているが、その上流端は誘導機７のケーシング１７等に直接もしくは間接的に固定されており、中空管９が回転されても水冷ジャケット１１自体は回転することがなく、冷却水の給排も単純な給排口を設けておくだけで冷却水を還流させることができるようになっている。中空管９は、誘導機７を縦通する線材１のパスライン１ｍに沿って配置され、架台１５に取り付けられてケーシング１７を形成する上流側フレーム１８と下流側フレーム１９に配置したラビリンス１４ａ，１６ａでシールされた軸受１４，１６により支承され、ベベルギヤ２５介して動力が伝動されて回転する。この中空管９には捲取機８のレイングパイプ１０が間接的に固定されており、線材１を通過させて螺旋状のリングを形成させるレイングパイプ１０を回転させるものである。

【００１５】水冷ジャケット１１は、図２に示すように、上流側の基板１１Ａおよび下流側の基板部材１１ａ，１１ｂとからなる基板１１Ｂの間に、外管２１Ａ，中管２１Ｂおよび内管２１Ｃがそれぞれ溶接されて三重管構造となっている。上流側の基板１１Ａは中心線からは上方にずれた恰好の略矩形状（図には表れていない）の平板であって、水冷ジャケット１１の端板を構成している。その端板１１Ａには内部で上方へ延びる通路１１ｄが穿設され、外管２１Ａと中管２１Ｂの間の環状水路１１ｅに連なり、頂部に形成した導入口１１ｃに冷却水を供給するホースが接続され、冷却水を導入できるようになっている。下部には排水口１１ｇが設けられ、環状水路１１ｅから中管２１Ｂにあけた孔２１ａを経て中管２１Ｂと内管２１Ｃの間の環状水路１１ｆへ流れた冷却水を、図示しないホースを介して排出できるようになっている。もちろん、基板１１Ａには内管２１Ｃの内部に通じる貫通孔１１ｈが設けられる一方、基板１１Ｂの基板部材１１ｂにも貫通孔１１ｊがあけられ、次に述べるエントリパイプ２２を挿通させることができるようになっている。

【００１６】図１を参照して、エントリパイプ２２は、ピンチローラ装置２から供給された線材１をレイングパイプ１０の上流側開口１０ａへ誘導するもので、ステンレススチール製のパイプ本体２２Ａと、上流側端部に一体化された円形フランジ２２Ｂとで構成されている。パイプ本体２２Ａの外径Ｄ₁（図２参照）は水冷ジャケット１１の内管２１Ｃの内径ｄ₂よりも小さく、エントリパイプ２２が遊転可能に嵌着されるようになっている。これは、エントリパイプ２２を通過する線材１が図２の太い仮想線のような螺旋的な挙動によって矢印Ｍの方向への回転力を与えるとき、それによってエントリパイプ２２を遊転させることができるようにするためである。すなわち、エントリパイプ２２を敢えて駆動装置を使って積極的に回転させるまでもなく、線材１の通過を利用してエントリパイプ２２を遊転させることができる。その際に、エントリパイプ２２が下流側へひきずられないように、水冷ジャケット１１の上流側の端板１１Ａに摺接する円形フランジ２２Ｂが設けられている。

【００１７】その円形フランジ２２Ｂは、正面から見て円形をなしているということであるが、その円形フランジ２２Ｂが、水冷ジャケット１１の端板１１Ａに取り付けるブラケット２０（図１参照）の挿通孔２０ａに嵌め込まれた状態で回転する関係上、矩形よりも円形にしておいた方がブラケット２０の挿通孔２０ａの径を小さくしておくことができるということに基づく。また、円形であればエントリパイプ２２が軸対称形をなすことになり、遊転もしやすくまた遊転後に周方向の任意の位置で停止させることができ、以後の偏摩耗の発生を回避できる。すなわち、矩形などにした場合には、遊転した後にウエイト分布に起因して停止する姿勢が限定的となり、同じ静止状態が再現されると偏摩耗が発生しやすくなるからである。

【００１８】エントリパイプ２２の寸法を例示すると、以下のごとくである。図２を参照して、内径ｄ₁が２０ｍｍのパイプ本体２２Ａは、その上流側の外径Ｄ₁が３４ｍｍであり、段差部２８を境にして下流側の外径Ｄ₂が３３ｍｍとなっている。そして、エントリパイプ２２を挿通させている水冷ジャケット１１の内管２１Ｃの内径ｄ₂は３８．８ｍｍとされ、Ｄ₁やＤ₂よりもかなり大きく、両周面間の隙間は上流側で２．４ｍｍ、下流側では２．９ｍｍが確保されている。このように、上下流のいずれの側においても周囲の隙間は十分に確保され、エントリパイプ２２が水冷ジャケット１１内で遊転しやすくなっている。それのみならず、下流側においては隙間が大きくとられ、エントリパイプ２２が熱変形するなどして撓みが生じやすくなる部分でも、水冷ジャケット１１に接触したり遊転が阻害されることのないような変形許容代が確保されている。一方、上流側と下流側の基板１１Ａ，１１Ｂに設けた貫通孔１１ｈの内径ｄ₃ は３５．２ｍｍ、貫通孔１１ｊの内径ｄ₄は３５ｍｍとされている。それゆえ、周面間の間隙は、前者では０．６ｍｍ、後者では１ｍｍとなるなど、遊転が許容される。しかし、上下流側端での隙間が中間部位より小さくなっているのは、エントリパイプ２２を水冷ジャケット１１内で遊転しやすいように支持しておく必要のあること、上下流側端における熱歪は一般的に小さく、変形代を大きく確保しなくてもよいことなどに基づいている。ちなみに、パイプ本体２２Ａの上流側端部の内周面や下流側端部の内周面には面取りが施され、線材１の進入や通過を円滑にさせている。一方、水冷ジャケット１１の基板１１Ａの上流側の面に摺接する円形フランジ２２Ｂは、その内周面をパイプ本体２２Ａの外周面に当接させて一体化される。その外径Ｄ₃は４６ｍｍであり、上流側の内径ｄ₅を３７ｍｍにするなどして、従前に比べてフランジの小径化がなされ、軽量化による遊転性能の向上が図られている。

【００１９】捲取機８は、図３を参照して、中空管９に接続されて一体に回転する回転軸１３と、上流側に位置するエントリパイプ２２の後端２２ａに上流側開口１０ａを臨ませ（図１参照）、下流側になるにつれて曲がり径の大きくなる螺旋状に形成したレイングパイプ１０とを有する。そのレイングパイプ１０は複数の支持部材３０Ａ，３０Ａを介して回転軸１３に固定して螺旋形が保たれ、下流側開口１０ｂの位置を保持する台座部材３０Ｂおよび蓋部材３０Ｃなどの固定部材と、それらを収容するケーシング１７Ａや、ステルモアコンベア１２を覆ったガイド胴１２Ａをも備えている。そして、誘導機７に位置する中空管９の後端面と回転軸１３との間にはカラー２６が介在され、そのカラー２６が中空管９および回転軸１３のフランジ１３ａにボルト止めされている。さらに、中空管９の後端部やカラー２６や回転軸１３のフランジ１３ａの一部には、中空管９に上流側部が内挿されたレイングパイプ１０を、回転軸１３の外方へひき出すための傾斜した切欠き溝２７が設けられている。

【００２０】図１に示したように、レイングパイプ１０の上流側開口１０ａを含む上流側部は、中空管９の内部段差９ａに当接させて設けたカラーリング２９に偏心して固定されている。しかし、上流側開口１０ａは線材１のパスライン１ｍを含んでおり、エントリパイプ２２からの線材１を回転しているレイングパイプ１０へ導入することに差し支えはない。このように偏心されているのは、レイングパイプ１０へ導入された線材１に遠心力を作用させ、螺旋状のレイングパイプ１０内でのリング成形を容易にするためである。なお、線材１の径が異なる場合でもエントリパイプ２２は、それを理由に交換されることがない。回転軸１３が矢印Ｎ（図３参照）の方向へ回転されることによって、線材１はガイド胴１２Ａによって囲まれた空間内でリング状に吐き出され、ステルモアコンベア１２上へ倒して捲いたように載せられるようになっている。

【００２１】このような構成の線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置６は、次のようにして、線材製造ラインの上流側から送り出されてくる線材１がエントリパイプ２２を通過するとき、線材１と接触するエントリパイプ２２の摩耗を内周全面に分散させて延命化が図られる。加熱炉で加熱した鋼材が線材製造ラインのロール圧延機群で圧延され、例えば１０ｍｍ径の線材に成形されると、下流側へ移送されて冷却や復熱され、仕上ロール圧延機からはかなり離れた位置のピンチローラ装置２（図４参照）へ導入される。線材１はトラフ３Ａ，３Ｂを経て傾斜した導入管４へ入った後に、上下のローラＡ，２Ｂに挟み込まれて引っ張り出され、導出管５へ送り出される。そして、僅かな距離を隔てたレイングヘッド装置６へ導入される。

【００２２】エントリパイプ２２の上流側には、円形フランジ２２Ｂを回転可能に覆っているブラケット２０（図１参照）があり、その前面に配置された空気吹付用インサート２３の図示しない孔から噴出されるエアによって、冷却ゾーンから持ち込まれた水が払い除かれる。その空気吹付用インサート２３は、ブラケット２０を挿通して水冷ジャケット１１の端板１１Ａに固定するボルトによって一体的に固定したインサート支持金具２４に支持されている。その空気吹付用インサート２３の上流側にはガイドリング３１が嵌め込まれ、高々２４ｍｍ程度しか隔たっていないレイングヘッド装置６への導入を容易にしている。なお、詳しくは説明しないが、ピンチローラ装置２の導出管５とエントリパイプ２２とのアライメントは、図示しない直線状の筒体であって内外筒をスライドさせて伸縮自在となる治具などを用いて予め出されている。

【００２３】空気吹付用インサート２３からエントリパイプ２２に導入された線材１は、ピンチローラ装置２によって押された状態にあり、また、下流側でレイングパイプ１０によって螺旋状のリングに捲き取られていることから、エントリパイプ２２内で僅かであるが波を打ったように変形しながら移動する。その挙動は螺旋的であって矢印Ｍの方向（図２参照）への捩れを伴っている。螺旋状に変形した線材１はエントリパイプ２２の内面に接触し、その摩擦力と８５ｍ／秒といった高速で走る線材１の慣性力とがあいまって、エントリパイプ２２に水冷ジャケット１１内で回転させる力を及ぼす。前述したようにエントリパイプ２２と水冷ジャケット１１の内管２１Ｃの内面との間には隙間が存在するので、エントリパイプ２２は遊転する。エントリパイプ２２の上流側の円形フランジ２２Ｂは、線材１の移動によるエントリパイプ２２の下流側へのずれを阻止し、かつ、ブラケット２３にも影響されず、エントリパイプ２２の円滑な遊転を可能にする。

【００２４】線材１がエントリパイプ２２の内面を擦るので、エントリパイプ２２にすり疵がつくのは避けられないが、エントリパイプ２２の線材１によるつれ回りによって摩擦力は減殺され、すり疵の発生も少なくなる。しかも、エントリパイプ２２が線材１によって擦られる部位は一定しなくなり、局部的な摩耗の発生もほとんどない。もちろん、水冷ジャケット１１の内面とエントリパイプ２２の外面との間に隙間があるが、エントリパイプ２２は水冷ジャケット１１の基板１１Ａ，１１Ｂの部分で擦られることになる。しかし、エントリパイプ２２の遊転は緩やかなものであり、接触による両者の損傷はほとんど問題となることはない。エントリパイプ２２から導出された線材１は近接して開口するレイングパイプ１０の上流側開口１０ａへ導入され、中空管９や回転軸１３を介して回転される螺旋状のレイングパイプ１０内で捩られる。そして、直径約１３００ｍｍの連続したリング状に捲かれ、ステルモアコンベア１２上に倒された恰好で横置きされる。ステルモアコンベア１２で搬送され、集束部に至ると束ねられて必要な処理が施され、出荷したり保管される。

【００２５】エントリパイプのフランジは、従来技術のところで述べたような軸非対称形ではなく、回転を助長する円形すなわち軸対称形であり、周方向におけるウエイトバランスは均等となっている。それゆえに、エントリパイプの回転が止まることがあっても、任意の回動位置で停止する。静止しているエントリパイプに対して線材が擦れるとすり疵はつきやすくなるが、その機会は全周にわたって同じ確率であり、均一な摩耗が生じるだけであって、結局は、エントリパイプの耐用時間を長くすることができる。すなわち、定期的な取替作業だけで済ませることができ、従来は一月あたり少なくとも３回の位置替えもしくは交換作業が必要とされたものが、例えば０．５回／月程度の交換でよくなり、保守作業の著しい軽減が図られる。このようなことから、エントリパイプの破損は低減され、水冷ジャケットの損傷に基づく線材製造ラインの緊急停止の発生は可及的に少なくなる。水冷ジャケットを正常に機能させることができれば、中空管を支承する軸受の故障の発生も少なく、また、エントリパイプを通過する高温の線材の冷却もなされて、通過中に腰折れをきたすこともなく、円滑な捲取動作が維持される。もちろん、エントリパイプの交換時間の間隔も長くなり、安定した連続操業が実現される。エントリパイプの回転には特に駆動装置が必要とされず、レイングヘッド装置の構造上の複雑化の回避や動力消費の増大も防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るレイングヘッド装置を構成する
誘導機の上流側内部構造と線材を送り出すピンチローラ
装置との配置関係図。

【図２】水冷ジャケットおよびエントリパイプの拡大
断面図。

【図３】レイングヘッド装置の下流側内部構造図。

【図４】線材製造ラインにおけるレイングヘッド装置
の設置部分の機械配置図。

【符号の説明】

１…線材、１ｍ…パスライン、２…ピンチローラ装置、
６…レイングヘッド装置、７…誘導機、８…捲取機、９
…中空管、１０…レイングパイプ、１０ａ…上流側開
口、１１…水冷ジャケット、１１Ａ…上流側の端板（基
板）、１２…ステルモアコンベア、１４，１６…軸受、
１７…ケーシング、２２…エントリパイプ、２２Ｂ…円
形フランジ、２２ａ…後端、Ｄ₁，Ｄ₂…外径、ｄ₂…
内径。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】圧延して冷却後にピンチローラ装置によ
って送り出された線材を回転する螺旋状のレイングパイ
プへ誘導すると共に、該線材をレイングパイプによって
リング状に捲いてステルモアコンベアへ転載するレイン
グヘッド装置において、前記レイングヘッド装置は、冷却後にピンチローラ装置
によって送り出された線材を前記レイングパイプへ導入
する誘導機と、線材をリング状に捲いてステルモアコン
ベアへ送り出す上記レイングパイプを備える捲取機とか
らなり、上記誘導機を縦通する線材のパスラインに沿って、中空
管が上流側および下流側で軸承されて回転駆動可能に配
置され、上記中空管の上流側には、前記ピンチローラ装置から供
給された線材を誘導するエントリパイプと、該エントリ
パイプを外囲し上流端が誘導機のケーシング等に固定し
た水冷ジャケットとが内装され、前記中空管と一体に回転する前記レイングパイプの上流
側開口を後端に臨ませた前記エントリパイプは、その外
径が前記水冷ジャケットの内径よりも小さく、該エント
リパイプの内部を通過する線材の挙動によって遊転可能
となるように該水冷ジャケットに嵌着され、上記エントリパイプの上流側には、前記水冷ジャケット
の上流側の端板に摺接する円形フランジが形成されてい
ることを特徴とする線材製造ラインにおけるレイングヘ
ッド装置。
【請求項２】前記エントリパイプの下流側の外径は、
上流側の外径よりも小さくなっていることを特徴とする
請求項１に記載された線材製造ラインにおけるレイング
ヘッド装置。