JPH07323323A - Ｈ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエブの幅が頻繁に変更になる製造ラインに
設置可能なフランジ内面の加熱・冷却装置を提供する。 【構成】 バーナ又はスプレを備えた温度調整部エレメ
ント１０…同士を連結ヒンジ２０で連結し、これらエレ
メント１０…をウエブの幅に応じて移動可能に構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＨ形鋼のフランジ内面を
加熱又は冷却する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば形鋼圧延機で塑性加工されたＨ形
鋼は、圧延機出口でも十分に高温であり、以降空気又は
水にて冷却されるが、一般にＨ形鋼はウエブが薄く、こ
のウエブの両端のフランジは厚い寸法構成となっている
ため、薄いウエブは直に冷え、厚いフランジはなかなか
冷えないという冷却速度の違いが発生する。この冷却速
度の違いにより熱応力が発生し、この熱応力によって薄
いウエブが座屈することがある。加熱する場合は、ウエ
ブが直に高温になり、フランジはなかなか高温にならな
いので、やはり大きな熱応力が発生する。

【０００３】そこで、ウエブ（又はフランジ）の加熱速
度又は冷却速度をフランジ（又はウエブ）のそれにでき
るだけ合せるべく、ウエブ（又はフランジ）を強制加熱
又は冷却する技術思想がある。（例えば実開昭６２−７
０１６１号）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記実開昭６２−７０
１６１号の「Ｈ形鋼のウエブ加熱装置」はＨ形鋼を熱間
圧延する際に、ウエブの幅方向に移動可能な誘導加熱装
置をウエブの長さ方向に２個以上を配置して、ウエブを
加熱してフランジの温度に近づけるというものである。
しかし、この装置はウエブの幅（Ｈ形鋼の内のり高さ）
が頻繁に変わるラインでは使い難い。ウエブの幅の最小
値は誘導加熱装置より小さくすることはできず、また幅
の最大値が大きい場合には誘導加熱装置を幅方向に往復
させなければならない。更に、Ｈ形鋼が曲っている場合
には誘導加熱装置がフランジとフランジで挟まれる恐れ
がある。

【０００５】このように、従来はＨ形鋼の内側から「フ
ランジ内面」を加熱・冷却する装置は殆ど実用化され
ず、あったとしてもウエブ幅の変更に追従するものでは
なかった。そこで本発明の目的は、ウエブの幅が頻繁に
変更になる製造ラインに設置可能なフランジ内面の加熱
又は冷却装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、Ｈ形鋼のフランジの内面に臨む面にバーナ
ノズルなどの加熱手段またはクーラントノズルなどの冷
却手段を備え、背面に曲面を備えた温度調整部エレメン
トと、複数の温度調整部エレメントのうちの隣同士を、
それらの背面の曲面同士を摺接させた状態で揺動自在に
連結し且つ隣り合うもの同士のなす角が１８０度未満と
された連結ヒンジと、これら連結ヒンジを押し引きして
隣り合うもの同士のなす角を変更するヒンジ移動手段と
からＨ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置を構成す
る。

【０００７】前記温度調整部エレメントは、それの正面
にＨ形鋼のフランジの内面に当接して回転するガイドロ
ールを備え、前記正面とフランジとの距離がほぼ一定に
保たれるように構成されることが望ましい。

【０００８】

【作用】温度調整部エレメントをＨ形鋼のフランジ間に
置き、同エレメントをヒンジ移動手段にて移動して加熱
手段又は冷却手段をフランジの内面に臨ませ、加熱手段
又は冷却手段にてフランジの内面を加熱又は冷却する。
このときに、Ｈ形鋼のウエブ幅が変っても連結ヒンジの
角度を変えることで簡単に対応できる。

【０００９】温度調整部エレメントの正面を、ガイドロ
ールを介してフランジに臨ませれば、フランジの当り面
における接触抵抗が小さくなり好ましい。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。図
１は本発明のＨ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置の
斜視図であり、Ｈ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置
１は、正面１１にクーラントノズルなどの冷却手段１２
を備え、背面１４に曲面を備えた温度調整部エレメント
１０と、複数の温度調整部エレメント１０…（…は複数
個を示す。以下同じ。）のうちの隣同士を、それらの背
面１４，１４の曲面同士を摺接させた状態で揺動自在に
連結し且つ隣り合うもの同士のなす角が１８０度未満と
された連結ヒンジ２０…と、これら連結ヒンジ２０…を
押し引きして隣り合うもの同士のなす角を変更するヒン
ジ移動手段３０，３０と、これらヒンジ移動手段３０，
３０を保持し、適宜上下させる昇降手段４０，４０と、
この昇降手段４０，４０を保持するとともにラインクロ
ス方向へ移動せしめる横行き台車５０，５０と、これら
台車５０，５０を支える門型フレーム６０，６０とから
なる。

【００１１】ヒンジ移動手段３０及び昇降手段４０は油
圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダ、メカニカル
シリンダ、ピニオン・ラック機構のいずれでもよく、要
は所定の位置に対称物を移動し保持するものであればよ
い。台車５０は門型フレーム６０の水平部に沿って往復
移動する台車である。７１は給水ヘッダ、７２は流量調
整弁、７３はフレキシブルホース、７５はローラテーブ
ルである。

【００１２】図２は本発明の温度調整部エレメントの拡
大斜視図であり、温度調整部エレメント１０は例えば、
Ｕ字形の背面板１５の正面に矩形板１６を被せ、更に上
下開口を半月板１７，１７で塞いだ容器であり、前記半
月板１７，１７に耳部１８…を張出し形成し、これら耳
部１８…にガイドロール１９，１９を回転自在に取付け
たものである。温度調整部エレメント１０の正面１１は
上記矩形板１６、背面１４は背面板１５に該当する。

【００１３】図３は本発明の連結ヒンジの要部拡大図で
あり、一方の連結ヒンジ２０Ａにストッパ片２１が起設
され、このストッパ片２１に隣の連結ヒンジ２０Ｂが回
転制限されることで、隣り合う連結ヒンジ２０Ａ，２０
Ｂのなす角θは１８０度未満となる。なお、２０Ａ，２
０Ｂは連結ヒンジ２０と同一ものであるが、便宜上英文
字を添えて区別した。なお、角θが１８０度であれば、
連結ヒンジ２０Ａ，２０Ｂの両端を押した時に（図５
（ｂ）参照）、連結ヒンジ２０Ａ，２０Ｂは一直線にな
って、「く」字状に折れ曲がらぬ恐れがある。そこで角
θを１８０度未満とした。

【００１４】図４は本発明のフレキシブルホースの取付
け図であり、温度調整部エレメント１０の半月板１７か
ら導入口１７ａの開いたボス１７ｂを立上げ、このボス
１７ｂに連結ヒンジ２０Ａ，２０Ｂの一端を嵌合し、ナ
ット部材２２で抑える構造である。１７ｃはナット部材
２２のためにボス１７ｂに切られたおねじである。ま
た、ボス１７ｂの先端にめねじ１７ｄを切り、このめね
じ１７ｄに回転ホース継手７４を捩じ込み、この回転ホ
ース継手７４にフレキシブルホース７３の先端を連結す
る。

【００１５】フレキシブルホース７３及びボス１７ｂを
介してクーラント（冷却剤）を温度調整部エレメント１
０に補充し、スプレーノズルから噴射させることができ
る。このときに、温度調整エレメント１０が移動又は揺
動しても回転ホース継手７４の作用でフレキシブルホー
ス７３に捩れが発生せず好ましい。

【００１６】以上の構成からなる温度調整部エレメント
の作用を次に述べる。図１において、ローラテーブル７
５上のＨ形鋼８０に、温度調整部エレメント１０…を位
置合せする。具体的には、横引き台車５０，５０を移動
すること温度調整部エレメント１０…をＨ形鋼８０の直
中央に合せ、昇降手段４０，４０にて温度調整部エレメ
ント１０…を下ろす。図５（ａ），（ｂ）は作用説明図
であり、（ａ）に示す通り、Ｈ形鋼８０に温度調整部エ
レメント１０…を載せ、ヒンジ移動手段３０，３０（図
１参照）の作用で、（ｂ）に示す通り矢印，の如く
Ｈ形鋼８０のフランジ８１の内面８２にガイドロール１
９，１９を当接するまで連結ヒンジ２０…を強制的に折
り曲げる。

【００１７】図６は冷却作用説明図であり、温度調整部
エレメント１０…の冷却手段１２…にてフランジ８１の
内面８２を強制冷却する。その他の部分（フランジ８１
の外面，フランジ８１の内面下部）は簡便な手段、例え
ばロール７６，７６間に配置した下部ノズル７８…及び
フランジ外面の外に配置したサイドノズル７９…で適宜
冷却すればよい。

【００１８】図７は本発明装置を曲ったＨ形鋼に適用す
る作用説明図であり、Ｈ形鋼８０は圧延の途中で図の様
に曲ることがある。この曲りは後に矯正機で矯正される
ので問題はないが、矯正前にフランジ８１，８１の内面
８２，８２を加熱又は冷却する場合が問題となる。本発
明は温度調整部エレメント１０…同士が連結ヒンジ２０
…で連結され、図面左右方向に自在に移動する。そこ
で、Ｈ形鋼８０が曲っている場合には湾曲したフランジ
８１の内面８２に温度調整部エレメント１０…が倣い、
曲りのない時と同様にフランジ８１の内面８２の加熱又
は冷却をなすことができる。

【００１９】上記温度調整部エレメント１０の寸法を、 背面１４の半径；１５０ｍｍ、 背面１４からガイドロール１９までの外幅寸法；２００
ｍｍ、 としたモデルで実験をしたところウエブの幅が３００〜
６００ｍｍのＨ形鋼８０に対して安定した冷却（加熱）
がなせた。また、１０ｍ当りの曲りが２００ｍｍのＨ形
鋼８０に対しても上記モデルが十分に形状に追従するこ
とを確認した。

【００２０】前記冷却手段１２をバーナノズル等の加熱
手段に置き換え、フレキシブルホース７３にガス等の燃
料を流すことにより、本発明の加熱装置に切り替えるこ
とができ、温度調整部エレメント１０…にてフランジ８
１の内面８２の加熱を実施できる。加熱手段は誘導加熱
コイルであってもよい。

【００２１】尚、前記温度調整部エレメント１０のガイ
ドロール１９，１９は、非回転のシュー部材（摺り板）
であってもよい。また、温度調整部エレメント１０の背
面１４の曲面は円筒外面、卵形、球の一部であってもよ
く、要は隣り合う背面１４，１４同士が滑らかに摺接す
るものであればよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１はＨ形鋼のフランジの内面に臨む面にバ
ーナノズルなどの加熱手段またはクーラントノズルなど
の冷却手段を備え、背面に曲面を備えた温度調整部エレ
メントと、複数の温度調整部エレメントのうちの隣同士
を、それらの背面の曲面同士を摺接させた状態で揺動自
在に連結し且つ隣り合うもの同士のなす角が１８０度未
満とされた連結ヒンジと、これら連結ヒンジを押し引き
して隣り合うもの同士のなす角を変更するヒンジ移動手
段とからＨ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置を構成
したので、温度調整部エレメントをＨ形鋼のフランジ間
に置き、同エレメントをヒンジ移動手段にて移動して加
熱手段又は冷却手段をフランジの内面に臨ませ、加熱手
段又は冷却手段にてフランジの内面を加熱又は冷却する
ことができ、このときに、Ｈ形鋼のウエブ幅が変っても
連結ヒンジの角度を変えることで簡単に対応できる。即
ち、本発明装置は、ウエブ幅の変更に追従でき、しかも
曲ったＨ形鋼にも十分に追従できる加熱又は冷却装置で
ある。

【００２３】請求項２は温度調整部エレメントにＨ形鋼
のフランジの内面に当接して回転するガイドロールを備
え、正面が直接フランジの内面に当接しないように構成
したので、フランジの当り面における接触抵抗が小さく
なり好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＨ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装
置の斜視図

【図２】本発明の温度調整部エレメントの拡大斜視図

【図３】本発明の連結ヒンジの要部拡大図

【図４】本発明のフレキシブルホースの取付け図

【図５】本発明の作用説明図

【図６】本発明の冷却作用説明図

【図７】本発明装置を曲ったＨ形鋼に適用する作用説明
図

【符号の説明】

１…Ｈ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置、１０…温
度調整部エレメント、１１…正面、１２…冷却手段（加
熱手段）、１４…背面、１９…ガイドロール、２０，２
０Ａ，２０Ｂ…連結ヒンジ、２１…ストッパ片、３０…
ヒンジ移動手段、４０…昇降手段、５０…横行き台車、
６０…門型フレーム、７３…フレキシブルホース、８０
…Ｈ形鋼、８１…フランジ、８２…フランジの内面、θ
…連結ヒンジ同士のなす角。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ形鋼のフランジの内面に臨む面にバー
   ナノズルなどの加熱手段またはクーラントノズルなどの
   冷却手段を備え、背面に曲面を備えた温度調整部エレメ
   ントと、複数の温度調整部エレメントのうちの隣同士
   を、それらの背面の曲面同士を摺接させた状態で揺動自
   在に連結し且つ隣り合うもの同士のなす角が１８０度未
   満とされた連結ヒンジと、これら連結ヒンジを押し引き
   して隣り合うもの同士のなす角を変更するヒンジ移動手
   段とからなるＨ形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置。
2. 【請求項２】 前記温度調整部エレメントは、それの正
   面にＨ形鋼のフランジの内面に当接して回転するガイド
   ロールを備え、前記正面が直接フランジの内面に当接し
   ないように構成したことを特徴とする請求項１記載のＨ
   形鋼のフランジ内面加熱又は冷却装置。