JPH07331339A - Seal device in inlet and outlet of section in heat treatment furnace using atmospheric gas containing gaseous hydrogen - Google Patents
Seal device in inlet and outlet of section in heat treatment furnace using atmospheric gas containing gaseous hydrogenInfo
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- JPH07331339A JPH07331339A JP14578594A JP14578594A JPH07331339A JP H07331339 A JPH07331339 A JP H07331339A JP 14578594 A JP14578594 A JP 14578594A JP 14578594 A JP14578594 A JP 14578594A JP H07331339 A JPH07331339 A JP H07331339A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯の如き
金属帯をその表面に酸化被膜を形成させない状態で焼鈍
したり歪取り焼きなまししたりする熱処理を行うための
水素ガスを含む還元性の雰囲気ガスを使用する熱処理炉
の区画出入口における、弾性回転ロールをフエルト等の
弾性パッド（以下、弾性シールパッドと称する）と金属
帯とに押し付けて雰囲気ガスを外気と遮断するシール装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reducing gas containing hydrogen gas for performing heat treatment such as annealing or strain relief annealing of a metal strip such as a stainless steel strip without forming an oxide film on the surface thereof. The present invention relates to a sealing device that presses an elastic rotating roll against an elastic pad such as felt (hereinafter, referred to as an elastic seal pad) and a metal strip at a compartment entrance / exit of a heat treatment furnace that uses an atmospheric gas to shut off the atmospheric gas from the outside air. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】ステンレス鋼帯の如き金属帯をその表面
に酸化被膜を形成させない状態で光輝焼鈍したり歪取り
焼きなまししたりする熱処理を行うための熱処理炉は、
その内部に例えば水素ガス７５％と窒素ガス２５％との
混合ガスの如き水素ガスを含む易燃性の還元性雰囲気ガ
ス（以下、単に炉内ガスと言うことがある）が送気され
ている。2. Description of the Related Art A heat treatment furnace for performing heat treatment such as bright annealing or strain relief annealing of a metal strip such as a stainless steel strip without forming an oxide film on its surface is
A flammable reducing atmosphere gas containing hydrogen gas such as a mixed gas of 75% hydrogen gas and 25% nitrogen gas (hereinafter, may be simply referred to as in-furnace gas) is fed into the inside thereof. .
【０００３】このような熱処理炉における区画出入口で
ある入口部及び出口部の金属帯の通過部分には、炉内ガ
スを外気と遮断（以下、シールと称することがある）す
るためのシール装置が設置されており、このシール装置
としては例えば特公昭４２−１８８９３号公報に開示さ
れているように、弾性回転ロールと炉体に固定されたシ
ール金物の表面に固定された弾性シールパッドとより成
る装置が紹介されている。In such a heat treatment furnace, a sealing device for shutting off the gas in the furnace from the outside air (hereinafter, may be referred to as a seal) is provided at the passage portion of the metal strip at the inlet and the outlet which are the compartment inlets and outlets. This seal device is installed and comprises, for example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 42-18893, an elastic rotating roll and an elastic seal pad fixed to the surface of the metal seal fixed to the furnace body. The device is introduced.
【０００４】以下に、従来の水素ガスを含む雰囲気ガス
を使用する熱処理炉の１例として一般的なステンレス鋼
帯用の竪型光輝焼鈍炉について説明する。図５は一般的
なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の構造説明図であ
り、金属帯Ｓはデフレクタロールを経由して入口側に設
けられたシール装置３'を通り、炉体１内へ入って所定
の温度まで加熱された後に冷却され、炉体１内から出て
来る時に出口側に設けられたシール装置３'を通る。炉
体１中には前記した如き水素ガスを含有する炉内ガス10
が常時注入されており、炉内圧力は外気より１０〜５０
mmＨ2Ｏ程度高い圧力状態に保たれていて、炉体１内に
空気（酸素）が侵入して炉内ガス10と混合することが無
いように出入口にそれぞれ設けられたシール装置３'，
３'から少しずつ外気へ漏れ出している。A conventional vertical bright annealing furnace for a stainless steel strip will be described below as an example of a conventional heat treatment furnace using an atmosphere gas containing hydrogen gas. FIG. 5 is a structural explanatory view of a vertical bright annealing furnace for a general stainless steel strip, in which the metal strip S passes through a deflector roll and a sealing device 3 ′ provided on the inlet side, and inside the furnace body 1. After being heated to a predetermined temperature, it is cooled, and when it comes out of the furnace body 1, it passes through a sealing device 3'provided on the outlet side. The furnace gas containing hydrogen gas as described above is contained in the furnace body 10
Is constantly injected, and the pressure in the furnace is 10 to 50 from the outside air.
Sealing devices 3'provided at the inlet and outlet so that air (oxygen) does not enter the furnace body 1 and mix with the gas 10 in the furnace, which is kept at a high pressure of about mmH 2 O.
It is leaking to the outside air little by little from 3 '.
【０００５】図６は従来のシール装置における付勢手段
近傍を示す側面説明図、図７は従来のシール装置におけ
るロール押付機構を示す正面説明図である。従来のシー
ル装置３'は、周面が弾性ゴム製の一対の弾性回転ロー
ル４を、走行する金属帯Ｓの表裏面と炉体１に固定され
たシール金物５の表面に固定された弾性シールパッド６
の表面とにロール押付機構の作動力により押し付けて金
属帯Ｓの走行に追従して回転せしめて炉内ガスをシール
する構造を成している。この弾性回転ロール４を金属帯
Ｓの表裏面とシール金物５の表面に固定されている弾性
シールパッド６の表面とに押し付けるロール押付機構９
について図７に基づいて簡単に説明すると、レバー9bは
回転中心となる固定ピン9cに枢着されており、その先端
部には弾性回転ロール４のロール軸4aを支持する軸受4b
が取り付けられていて、後端部にシリンダー9aの作動力
が加わる構造となっており、２本で一対の弾性回転ロー
ル４はその間を通過する金属帯Ｓの表裏面ヘ押し付けら
れると同時にシール金物５の表面に固定された弾性シー
ルパッド６の表面にも押し付けられて炉体１内が外気と
遮断され、炉内ガスがシールされるのである。FIG. 6 is a side view showing the vicinity of the biasing means in the conventional sealing device, and FIG. 7 is a front view showing the roll pressing mechanism in the conventional sealing device. The conventional sealing device 3'includes a pair of elastic rotary rolls 4 whose peripheral surfaces are made of elastic rubber, and elastic seals fixed to the front and back surfaces of the running metal belt S and the surface of the seal metal member 5 fixed to the furnace body 1. Pad 6
The surface of the furnace is pressed by the actuation force of the roll pressing mechanism and is rotated following the traveling of the metal strip S to seal the gas in the furnace. A roll pressing mechanism 9 for pressing the elastic rotating roll 4 against the front and back surfaces of the metal band S and the surface of the elastic seal pad 6 fixed to the surface of the seal metal piece 5.
7, a lever 9b is pivotally attached to a fixed pin 9c which is the center of rotation, and a bearing 4b for supporting the roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4 is provided at the tip thereof.
Is attached, and the operating force of the cylinder 9a is applied to the rear end portion of the elastic rotary rolls 4 with two rolls. It is also pressed against the surface of the elastic seal pad 6 fixed to the surface of the furnace 5, so that the inside of the furnace body 1 is shut off from the outside air, and the gas inside the furnace is sealed.
【０００６】前記した如き従来のシール装置３'では、
一般に弾性回転ロール４は金属帯Ｓとの接触面の摩擦抵
抗によってその周速が金属帯Ｓの走行速度と同速で回転
するので、特別に弾性回転ロール４を金属帯Ｓの走行速
度と同速で回転させるようにする付勢手段は設けられて
いない。しかしながら、弾性回転ロール４の押付力が大
きくてロールが偏平したり、弾性シールパッド６の押付
力が大きかったり、金属帯Ｓと弾性回転ロール４との間
の摩擦係数が変わるなどの何らかの原因で弾性回転ロー
ル４の周速が金属帯Ｓの走行速度と同速で回転しない状
態が発生すると、弾性回転ロール４の周面と金属帯Ｓと
の間でスリップが生じることになるため、弾性回転ロー
ル４の摩耗が速くなったり、金属帯Ｓの表裏面にカキ疵
が発生したり、弾性回転ロール４と金属帯Ｓとの間の摩
擦抵抗の増大により金属帯Ｓに作用する張力が増大する
ことになるため、例えば弾性回転ロール４をその周面が
金属帯Ｓの走行速度と同速で回転するように回転駆動せ
しめる付勢手段７が設けられている場合がある。In the conventional sealing device 3'as described above,
Generally, the peripheral speed of the elastic rotating roll 4 rotates at the same speed as the running speed of the metal band S due to the frictional resistance of the contact surface with the metal band S. There is no urging means for rotating at high speed. However, for some reason, the pressing force of the elastic rotation roll 4 is large and the roll is flat, the pressing force of the elastic seal pad 6 is large, or the friction coefficient between the metal band S and the elastic rotation roll 4 is changed. When the peripheral speed of the elastic rotating roll 4 does not rotate at the same speed as the traveling speed of the metal strip S, slippage occurs between the peripheral surface of the elastic rotating roll 4 and the metal strip S, so that the elastic rotation The wear of the roll 4 becomes faster, the scratches are generated on the front and back surfaces of the metal strip S, and the tension acting on the metal strip S increases due to the increase in the frictional resistance between the elastic rotating roll 4 and the metal strip S. Therefore, for example, a biasing means 7 may be provided for driving the elastic rotation roll 4 so that the peripheral surface thereof rotates at the same speed as the traveling speed of the metal strip S.
【０００７】この従来のシール装置３'に設けられてい
る付勢手段７としては、図６に示す如く炉体１のフレー
ム２に軸支されている弾性回転ロール４のロール軸4a
が、駆動源7aよりの動力を減速機7c，カップリング7e及
び分配機7dにより連結されている動力伝達用のユニバー
サルジョイント7baを介して連結されている構成のもの
が使用されていた。As the urging means 7 provided in this conventional sealing device 3 ', as shown in FIG. 6, a roll shaft 4a of an elastic rotary roll 4 pivotally supported by a frame 2 of a furnace body 1 is shown.
However, a structure in which power from the drive source 7a is connected via a universal joint 7ba for power transmission, which is connected by a speed reducer 7c, a coupling 7e and a distributor 7d, has been used.
【０００８】従来の付勢手段７の無い構成においては、
走行する金属帯Ｓと弾性回転ロール４との摩擦により弾
性回転ロール４は回転力を与えられ、回転抵抗、即ち偏
平化した弾性回転ロール４の回転に要する力と弾性回転
ロール４を押さえて摺動してシールしている弾性シール
パッド６のブレーキ力等に打ち勝って弾性回転ロール４
と金属帯Ｓとがスリップしないように回転しなければな
らない。しかしながら、ロール押付機構９による弾性回
転ロール４の金属帯Ｓへの押圧力が強すぎると、弾性回
転ロール４の偏平が大きくなるため、出口のシール装置
３'では炉内で金属帯Ｓを弛ませたり、入口のシール装
置３'では炉内張力を大きくして、炉内の金属帯Ｓの破
断の恐れが出るなどの状況が起こる。また、ロール押付
機構９による弾性回転ロール４の金属帯Ｓへの押圧力が
低すぎると、シール性が悪くなり炉内ガスの消費量が多
くなると共に、漏れ出した炉内ガスの発火の危険性が高
くなり、しかも炉内の露点が悪くなる等の問題が生じる
のである。従って、適正な押圧力、即ち良好なシール性
を有することのできる範囲であって、可及的に小さな押
圧力で弾性回転ロール４を金属帯Ｓと弾性シールパッド
６とに押し付けることが好ましい。In the conventional structure without the biasing means 7,
The elastic rotating roll 4 is given a rotational force by the friction between the traveling metal belt S and the elastic rotating roll 4, and the rotational resistance, that is, the force required to rotate the flattened elastic rotating roll 4 and the elastic rotating roll 4 are pressed and slid. The elastic rotary roll 4 is overcome by overcoming the braking force of the elastic seal pad 6 that is moving and sealing.
And the metal band S must rotate so as not to slip. However, if the pressing force of the elastic rotation roll 4 on the metal strip S by the roll pressing mechanism 9 is too strong, the flatness of the elastic rotation roll 4 becomes large, so that the sealing device 3 ′ at the outlet loosens the metal strip S in the furnace. In some cases, in the sealing device 3'at the inlet, the tension in the furnace is increased, and the metal strip S in the furnace may be broken. Further, if the pressing force of the elastic pressing roll 4 on the metal band S by the roll pressing mechanism 9 is too low, the sealing property is deteriorated, the consumption of the furnace gas is increased, and the risk of ignition of the leaked furnace gas is increased. Therefore, there is a problem that the dew point in the furnace becomes worse and the dew point becomes worse. Therefore, it is preferable that the elastic rotation roll 4 is pressed against the metal strip S and the elastic seal pad 6 with an appropriate pressing force, that is, within a range capable of having a good sealing property, and with a pressing force as small as possible.
【０００９】また、付勢手段７を設けた構成において
は、速度制御方法では、弾性回転ロール４の周速を強制
的に金属帯Ｓの走行速度に合わそうとする。弾性回転ロ
ール４は押圧力で偏平化しており完全な真円とはなって
いないのであるが、予め制御装置に入力されたロール径
であるとして、金属帯Ｓの走行速度と同調して回転させ
られる。このため、実際は弾性回転ロール４の径は偏平
のため若干小さくなっており、弾性回転ロール４の押圧
力を強くすればするほど、走行する金属帯Ｓから回転力
を貰うことになる。また二本の弾性回転ロール４を１個
の駆動源7aから分配して駆動していたので、弾性回転ロ
ール４の金属帯Ｓへの押圧力による偏平量や弾性シール
パッド６の押圧力や表面状態等で決まる弾性回転ロール
４のロール１本毎の回転抵抗が、通常状態に比べて正常
か異常かを判断することができなかった。つまり弾性回
転ロール４の回転抵抗は、弾性回転ロール４一本毎に異
なり、分配機7dを経由した方式では、駆動源7aをモータ
ーとした場合、供給電流値から二本の弾性回転ロール駆
動の合計必要動力を総括的にしか検出できない。また、
弾性回転ロール４一本毎個別駆動を行う方式であって
も、一般的にモーター回転数を１／１０〜１／２０に減
速して使用しており、弾性回転ロール４の１回転毎の抵
抗は検出できない。減速機7cを使わずにモーター直結と
すると、トルクが大きくなることでモーターは大型とな
り、しかも炉内ガスが漏れている環境で使用する防爆タ
イプのモーターを使用することから大変高価となり、現
実的でなく一般には用いられていない。Further, in the structure in which the biasing means 7 is provided, in the speed control method, the peripheral speed of the elastic rotation roll 4 is forced to match the traveling speed of the metal strip S. Although the elastic rotating roll 4 is flattened by the pressing force and is not a perfect circle, it is assumed that the roll diameter has been input to the control device in advance and the elastic rotating roll 4 is rotated in synchronization with the traveling speed of the metal band S. To be Therefore, the diameter of the elastic rotation roll 4 is actually slightly smaller due to the flatness, and the stronger the pressing force of the elastic rotation roll 4 is, the more the rotational force is obtained from the traveling metal belt S. Further, since the two elastic rotary rolls 4 are driven by being distributed from one drive source 7a, the flatness amount due to the pressing force of the elastic rotary roll 4 on the metal band S, the pressing force of the elastic seal pad 6 and the surface It was not possible to determine whether the rotational resistance of each elastic rotary roll 4 determined by the state or the like was normal or abnormal as compared with the normal state. In other words, the rotation resistance of the elastic rotation roll 4 differs for each elastic rotation roll 4, and in the system via the distributor 7d, when the drive source 7a is a motor, two elastic rotation rolls are driven from the supply current value. The total required power can only be detected comprehensively. Also,
Even if the elastic rotary rolls 4 are individually driven, the motor rotation speed is generally reduced to 1/10 to 1/20 and the elastic rotary rolls 4 are rotated by one rotation. Cannot be detected. If the motor is directly connected without using the reducer 7c, the torque will be large and the motor will be large, and since it will be an explosion-proof type motor that is used in an environment where gas in the furnace is leaking, it will be very expensive. Not generally used.
【００１０】一方、トルク一定制御方法を用いて弾性回
転ロール４の回転抵抗分を補助駆動し、弾性回転ロール
４を金属帯Ｓの走行に追従させて回転させる方法もあっ
た。しかしながら、弾性回転ロール４の回転抵抗は弾性
回転ロール４の金属帯Ｓへの押付力によるロールの偏平
化や弾性シールパッド６の押圧力や表面状態等により大
きく変わり、例えば金属帯Ｓの板厚が厚ければ押圧力を
大きくするし、薄ければ小さくするといった具合に、そ
の状況毎に必要なトルクが変わるので、常に適正トルク
を与えることは困難である。従って、例えば弾性回転ロ
ール４の回転抵抗分を補助駆動しようとしたとき、付勢
手段７における駆動源の出力が大きすぎて弾性回転ロー
ル４の回転抵抗以上の回転トルクを与えてしまうと、ロ
ール周速を金属帯Ｓの走行速度より速い状態で回転させ
ようとして、つまり弾性回転ロール４にて金属帯Ｓを送
り出すように力が働き、出口のシール装置３'の場合、
炉内で金属帯Ｓが形状を崩したり、切断したりする恐れ
があったりし、逆に入口のシール装置３'の場合、炉内
で金属帯Ｓの張力が緩むため、金属帯Ｓに弛みシワや疵
が発生する恐れがある。また、金属帯Ｓと弾性回転ロー
ル４との間の摩擦係数の限度を超えると、弾性回転ロー
ル４と金属帯Ｓとの間でスリップが生じて、金属帯Ｓに
カキ疵やシワが生じる原因となる。また、供給電流が少
なく駆動源7aの出力が小さすぎると付勢手段７を設けた
意味が無くなる。更に言えば、駆動源7aの出力が小さす
ぎて、特に金属帯Ｓを加速しているようなときは、加速
エネルギーを弾性回転ロール４だけでなく、付勢手段７
自身の回転抵抗分まで金属帯Ｓから与えられるような状
況となることもあり得る。そうなれば、出口のシール装
置３'では炉内で金属帯Ｓを弛めるし、入口のシール装
置３'では金属帯Ｓの炉内張力を大きくして炉内の金属
帯Ｓの破断の恐れが生じる。On the other hand, there is also a method in which the rotational resistance component of the elastic rotary roll 4 is auxiliary driven by using the constant torque control method, and the elastic rotary roll 4 is rotated following the running of the metal strip S. However, the rotation resistance of the elastic rotating roll 4 varies greatly depending on the flatness of the roll due to the pressing force of the elastic rotating roll 4 against the metal strip S, the pressing force of the elastic seal pad 6, the surface condition, and the like. Is larger, the smaller is smaller, the required torque is different depending on the situation, so that it is difficult to always give a proper torque. Therefore, for example, when the rotational resistance of the elastic rotary roll 4 is to be auxiliary driven, if the output of the drive source in the biasing means 7 is too large and a rotational torque greater than the rotational resistance of the elastic rotary roll 4 is given, In order to rotate the peripheral speed faster than the traveling speed of the metal strip S, that is, the force acts so as to send out the metal strip S by the elastic rotation roll 4, and in the case of the outlet sealing device 3 ′,
There is a risk that the metal strip S may lose its shape or be cut in the furnace, and conversely, in the case of the inlet sealing device 3 ′, the tension of the metal strip S relaxes in the furnace, so that the metal strip S is loosened. Wrinkles and scratches may occur. Further, when the friction coefficient between the metal strip S and the elastic rotation roll 4 is exceeded, slippage occurs between the elastic rotation roll 4 and the metal strip S, causing scratches and wrinkles on the metal strip S. Becomes Further, if the supply current is small and the output of the driving source 7a is too small, it is meaningless to provide the biasing means 7. Furthermore, when the output of the drive source 7a is too small, especially when accelerating the metal band S, the acceleration energy is applied not only to the elastic rotary roll 4 but also to the urging means 7.
There may be a situation in which even the rotation resistance of itself is given from the metal strip S. In that case, the outlet sealing device 3 ′ loosens the metal band S in the furnace, and the inlet sealing device 3 ′ increases the in-furnace tension of the metal band S, so that the metal band S in the furnace may be broken. Occurs.
【００１１】このように付勢手段７を設けても、従来の
方式では駆動源7aの出力がシール装置３'に対して適正
な力を与えているのかどうかを瞬時に判断することがで
きない。また、シール性を上げるため弾性回転ロール４
表面が軟らかいため、炉内耐火物等が落下した場合、そ
れらの異物が弾性回転ロール４表面に刺さり、弾性シー
ルパッド６と引っ掛かりながら回転する等、シールする
弾性シールパッド６を痛めたり、異物で金属帯Ｓに圧痕
を付けたりするなど、弾性回転ロール４一本毎について
の安全上からも、品質上からも重大である不具合な状況
が運転中の設備からは判らないのである。Even if the biasing means 7 is provided in this manner, it is impossible to instantaneously determine whether the output of the drive source 7a gives an appropriate force to the sealing device 3'in the conventional method. Further, in order to improve the sealing property, the elastic rotating roll 4
Since the surface is soft, if the refractory in the furnace falls, those foreign substances will stick to the surface of the elastic rotation roll 4 and rotate while being caught by the elastic seal pad 6, damaging the elastic seal pad 6 for sealing, or foreign matter. It is not possible for the equipment in operation to know a faulty situation that is serious in terms of safety and quality of each elastic rotary roll 4 such as making an indentation on the metal band S.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、ロール押付機構による弾性回転ロー
ルの金属帯及び弾性シールパッドへの押圧力が適正であ
るか否か、シール装置を構成する各部分の摩擦状態が適
正であるか否か、シール装置を構成する各部分に部分的
な偏摩耗や異物の噛み込み等が存在するか否か、更に弾
性回転ロールを回転駆動せしめるための駆動系が正常に
作動しているか否か等を検出することを可能とし、従っ
て水素ガスを含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画出
入口において炉内ガスの漏れを抑えて弾性回転ロールが
金属帯と弾性シールパッドとに適正に押圧されている状
態に維持できる水素ガスを含む炉内ガスを使用する熱処
理炉の区画出入口のシール装置を提供することを課題と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, and determines whether or not the pressing force applied to the metal strip and the elastic seal pad of the elastic rotary roll by the roll pressing mechanism is appropriate. Whether or not the frictional state of each part that constitutes the above is appropriate, whether there is partial uneven wear or the inclusion of foreign matter in each part that constitutes the sealing device, and further the elastic rotation roll is driven to rotate. It is possible to detect whether or not the drive system for normal operation is operating normally. Therefore, the leakage of the gas inside the furnace is suppressed at the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace that uses the gas inside the furnace that contains hydrogen gas, and the elastic rotating roll An object of the present invention is to provide a sealing device for a compartment inlet / outlet of a heat treatment furnace that uses an in-furnace gas containing hydrogen gas that can be maintained in a state of being properly pressed by the metal strip and the elastic seal pad.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる課題
を解決すべく鋭意検討した結果、水素ガスを含む雰囲気
ガスを使用する熱処理炉の出入口シール部に設けられて
おり、一対の弾性回転ロールを走行する金属帯の表裏面
と炉体に固定されたシール金物の表面に固定された弾性
シールパッドの表面とに押し付けて金属帯の走行に追従
して回転せしめて炉内雰囲気ガスをシールするシール装
置において、金属帯の走行速度と同じ周速で各弾性回転
ロールを駆動せしめる駆動源よりの動力を伝達する伝達
軸が各弾性回転ロールに連結されている付勢手段が設け
られており、弾性回転ロールと該付勢手段の駆動源との
間でロール軸に伝達するトルクを検出するトルク検出器
が設けられていれば、このトルク検出器により正常状態
の必要なトルクを検出しておいて、弾性シールパッドや
弾性回転ロール交換後等の状況が変わった時の調整後の
確認をすることができ、運転中は検出するトルクからロ
ール押付機構による弾性回転ロールの金属帯及び弾性シ
ールパッドへの押圧力が適正であるか否か、シール装置
を構成する各部分の摩擦状態が適正であるか否か、シー
ル装置を構成する各部分に部分的な偏摩耗や異物の噛み
込み等が存在するか否か、更に弾性回転ロールを回転駆
動せしめるための駆動系が正常に作動しているか否か等
を検出することが可能となり、危険な状態や品質上問題
となる状態を即時に判断でき、早めの対応を採ることが
できることを究明して本発明を完成したのである。As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has provided a pair of elastic rotating members which are provided at the inlet / outlet seal portion of a heat treatment furnace using an atmosphere gas containing hydrogen gas. Seals the atmosphere gas inside the furnace by pressing it against the front and back of the metal strip running on the roll and the surface of the elastic seal pad fixed on the surface of the metal seal fixed to the furnace body and rotating it following the running of the metal strip. In the sealing device described above, a biasing means is provided in which a transmission shaft for transmitting power from a drive source that drives each elastic rotating roll at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal band is connected to each elastic rotating roll. If a torque detector for detecting the torque transmitted to the roll shaft is provided between the elastic rotation roll and the drive source of the urging means, the torque detector can detect the torque required in the normal state. You can check it out after adjustment when the situation changes, such as after replacing the elastic seal pad or elastic rotating roll, and during operation, from the detected torque, the metal band of the elastic rotating roll by the roll pressing mechanism and Whether the pressing force to the elastic seal pad is appropriate, whether the frictional state of each part that constitutes the sealing device is appropriate, partial uneven wear and foreign matter biting at each part that constitutes the sealing device It is possible to detect whether there is a jam, etc., and whether the drive system for rotating the elastic rotation roll is operating normally, etc. The present invention has been completed by investigating that an immediate decision can be made and an early response can be taken.
【００１４】以下、図面により本発明に係る水素ガスを
含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画出入口のシール
装置について詳細に説明する。図１は本発明装置の１実
施例を示す側面説明図、図２は同平面説明図、図３は本
発明装置の他の実施例を示す図２に相当する平面説明
図、図４は本発明装置に好ましく使用されるトルク検出
器の構造を説明する構造説明図である。Hereinafter, a sealing device for a compartment inlet / outlet of a heat treatment furnace using a furnace gas containing hydrogen gas according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is an explanatory side view showing an embodiment of the present invention device, FIG. 2 is an explanatory plan view of the same device, FIG. 3 is an explanatory plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the present invention device, and FIG. It is a structure explanatory view explaining the structure of the torque detector preferably used for an invention apparatus.
【００１５】図面中、１はその表面に酸化被膜を形成さ
せない状態でステンレス鋼帯の如き金属帯Ｓを焼鈍した
り歪取り焼きなまししたりする熱処理を行うための水素
ガスを含む還元性の炉内ガスを使用する熱処理炉の炉体
であって、この炉体１内には前記易燃性の炉内ガスが供
給されて外気より１０〜５０mmＨ2Ｏ程度高い圧力状態
に保たれている。２は炉体１の炉内ガスを使用される区
画の出入口のフレームであり、後述する弾性回転ロール
４のロール軸4aを挿通させてこの弾性回転ロール４を金
属帯Ｓに押し付ける位置と金属帯Ｓから離れた位置とに
移動せしめるためのロール押付機構９が取り付けられて
いる。In the drawings, reference numeral 1 denotes a reducing furnace containing hydrogen gas for performing heat treatment such as annealing or strain relief annealing of a metal strip S such as a stainless steel strip without forming an oxide film on the surface thereof. This is a furnace body of a heat treatment furnace that uses gas, in which the inflammable furnace gas is supplied and kept at a pressure higher by about 10 to 50 mmH 2 O than the outside air. Reference numeral 2 denotes a frame of an entrance / exit of a compartment in which the gas in the furnace of the furnace body 1 is used, and a position where the roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4 described below is inserted to press the elastic rotation roll 4 against the metal strip S and a metal strip. A roll pressing mechanism 9 for moving the roller to a position away from S is attached.
【００１６】３は炉内ガスを使用される区画の入口部及
び出口部にそれぞれ設けられている本発明に係るシール
装置であって、炉体１のフレーム２に固定されたシール
金物５の表面に固定された弾性シールパッド６と、金属
帯Ｓの幅方向両側方に位置するフレーム２に枢着されて
おり弾性シールパッド６の表面と金属帯Ｓの表裏面とに
押し付けられて炉内ガスをシールする一対の弾性回転ロ
ール４と、金属帯Ｓの走行速度と同じ周速で各弾性回転
ロール４を駆動せしめる駆動源7aよりの動力を伝達する
ユニバーサルジョイント7baと、このユニバーサルジョ
イント7baと付勢手段７の減速機7c又は分配機7dとの間
でロール軸4aに伝達するトルクを検出するトルク検出器
８とを備えている。Reference numeral 3 denotes a sealing device according to the present invention, which is provided at each of an inlet portion and an outlet portion of a compartment where the gas in the furnace is used, and the surface of a metal seal 5 fixed to the frame 2 of the furnace body 1. The elastic seal pad 6 fixed to the metal strip S and the frames 2 located on both sides in the width direction of the metal strip S are pivotally attached to the surface of the elastic seal pad 6 and the front and back surfaces of the metal strip S to press the gas in the furnace. A pair of elastic rotating rolls 4 for sealing the elastic band, a universal joint 7ba for transmitting power from a drive source 7a for driving each elastic rotating roll 4 at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal band S, and this universal joint 7ba The torque detector 8 detects the torque transmitted to the roll shaft 4a between the speed reducer 7c of the biasing means 7 and the distributor 7d.
【００１７】弾性回転ロール４は、少なくとも表面が弾
性を有しており、シリコンゴム，フッ素ゴム，クロロプ
レンゴム，ＮＢＲ，ＥＰＤＭ，ウレタンゴム，ブタジエ
ンゴム，ブチルゴム，イソプレンゴム，ニトリルゴム，
多硫化ゴム，クロロスルホン化ポリエチレンアクリルゴ
ム，ビドリンゴム等より成る弾性を有するゴム製のロー
ルや、金属製のロールの周面に前記した如きゴム製のベ
ルトを装着されているロールや、ロール軸4aに前記した
如きゴム製のスリーブが嵌挿されているロールのいずれ
であっても良い。At least the surface of the elastic rotating roll 4 has elasticity, and silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, NBR, EPDM, urethane rubber, butadiene rubber, butyl rubber, isoprene rubber, nitrile rubber,
An elastic rubber roll made of polysulfide rubber, chlorosulfonated polyethylene acrylic rubber, vidrin rubber, or the like, a roll having the above-mentioned rubber belt mounted on the circumferential surface of a metal roll, or a roll shaft 4a It may be any of the rolls in which the rubber sleeve as described above is fitted.
【００１８】シール金物５は、熱処理される金属帯Ｓの
板幅より広幅に形成されており、ボルト・ナット等の固
定手段によって炉体１のフレーム２に固定されている。
弾性シールパッド６は、シール金物５の表面に接着剤や
ボルト・ナットにより固定されていて、金属帯Ｓの幅方
向両側方に位置するフレーム２の間隔にほぼ合致する幅
を有している。The metal seal 5 is formed wider than the plate width of the metal band S to be heat-treated, and is fixed to the frame 2 of the furnace body 1 by fixing means such as bolts and nuts.
The elastic seal pad 6 is fixed to the surface of the metal seal 5 with an adhesive or bolts and nuts, and has a width that substantially matches the interval between the frames 2 located on both sides of the metal strip S in the width direction.
【００１９】弾性回転ロール４はロール押付機構９によ
って金属帯Ｓの表裏面に押し付ける位置と金属帯Ｓの表
裏面から離れた位置とに移動せしめられるので、付勢手
段７としては炉体１のフレーム２に枢着されている一対
の弾性回転ロール４のそれぞれのロール軸4aにユニバー
サルジョイント7baを介してトルク検出器８が連結され
ており、このトルク検出器８と駆動源7a及び減速機7cと
がカップリング7eや分配機7dにより連結されている。こ
こで図３に示す如く、駆動源7aよりの動力は一対の弾性
回転ロール４の各ロールに対応するユニバーサルジョイ
ント7baに分配せしめる分配機7dが設けられていて一対
の弾性回転ロール４が一つの駆動源7aにより回転駆動せ
しめられる構成であっても、図２に示す如く前記付勢手
段７が一対のそれぞれの弾性回転ロール４に対応して設
けられておりそれぞれ独立した駆動源7aよりの動力を受
けて回転駆動せしめられる構成であっても良い。The elastic rotating roll 4 is moved by the roll pressing mechanism 9 to a position where it is pressed against the front and back surfaces of the metal strip S and a position where it is separated from the front and back surfaces of the metal strip S. A torque detector 8 is connected to each roll shaft 4a of a pair of elastic rotation rolls 4 pivotally mounted on the frame 2 via a universal joint 7ba. The torque detector 8 and the drive source 7a and the speed reducer 7c are connected to each other. And are connected by a coupling 7e and a distributor 7d. Here, as shown in FIG. 3, a distributor 7d that distributes the power from the drive source 7a to the universal joint 7ba corresponding to each roll of the pair of elastic rotary rolls 4 is provided, and the pair of elastic rotary rolls 4 is one. Even with the structure in which it is driven to rotate by the drive source 7a, as shown in FIG. 2, the urging means 7 is provided corresponding to each pair of elastic rotating rolls 4, and the power from the independent drive source 7a is used. It may be configured so that it can be driven and rotated.
【００２０】８は弾性回転ロール４と付勢手段７の駆動
源7aとの間でロール軸4aに伝達するトルクを検出するト
ルク検出器であって、水素ガスを含む雰囲気ガスを使用
する熱処理炉においてはその操業に際し易燃性の炉内ガ
スを使用することから、火花を発生すること無く付勢手
段７の伝達軸7bのトルクを検出できるもの、例えば図４
に示す如く伝達軸7bに貼り付けられた歪ゲージ8cの端子
となる回転コア8f，8jに巻き付けられているコイル8g，
8kが伝達軸7bに固定されていると共に伝達軸7bに軸受8b
を介して装着されており本体8a内であって前記回転コア
8f，8jと対応する位置に磁路用の空隙を設けて静止コア
8d，8hに巻き付けられているコイル8e，8iが固定されて
おり、伝達軸7bに固定された回転部分と本体8aに固定さ
れた固定部分とが非接触である回転トランス型歪ゲージ
式トルク検出器を使用することが安全上好ましい。Reference numeral 8 is a torque detector for detecting the torque transmitted to the roll shaft 4a between the elastic rotating roll 4 and the drive source 7a of the urging means 7, which is a heat treatment furnace using an atmospheric gas containing hydrogen gas. In this case, since the inflammable in-furnace gas is used in the operation, the torque of the transmission shaft 7b of the urging means 7 can be detected without generating a spark, for example, FIG.
As shown in, coil 8g wound around rotating cores 8f and 8j, which are terminals of strain gauge 8c attached to transmission shaft 7b,
8k is fixed to the transmission shaft 7b and the bearing 8b is attached to the transmission shaft 7b.
Is mounted through the inside of the main body 8a
Static core with magnetic path gaps at positions corresponding to 8f and 8j
Rotating transformer type strain gauge type torque detection in which coils 8e and 8i wound around 8d and 8h are fixed, and the rotating part fixed to the transmission shaft 7b and the fixed part fixed to the main body 8a are not in contact with each other. It is preferable for safety to use a container.
【００２１】９は弾性回転ロール４を金属帯Ｓの表裏面
と弾性シールパッド６の表面とに押し付けるためのロー
ル押付機構であって、図７に示し且つ説明した従来のシ
ール装置におけるロール押付機構９と同様のものを使用
することができるのでその説明は省略する。Reference numeral 9 denotes a roll pressing mechanism for pressing the elastic rotary roll 4 against the front and back surfaces of the metal strip S and the surface of the elastic seal pad 6, which is the roll pressing mechanism in the conventional sealing device shown and described in FIG. Since the same thing as 9 can be used, the explanation is omitted.
【００２２】[0022]
【作用及び発明の効果】このように構成された本発明に
係る水素ガスを含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画
出入口のシール装置は、熱処理炉の操業に際して弾性シ
ールパッド６の表面と走行する金属帯Ｓの表裏面とに一
対の弾性回転ロール４を押し付けてシールする装置であ
って、弾性回転ロール４は金属帯Ｓの走行に伴って連れ
廻りすると共に、付勢手段７が設けられているので金属
帯Ｓの走行速度と同じ周速で弾性回転ロール４が回転駆
動せしめられる。このとき、付勢手段７がユニバーサル
ジョイント7baに作用するトルクがトルク検出器８で検
出されており、付勢手段７の減速機7cや弾性回転ロール
４のロール軸4aを支持する軸受4b等に異常が無く、弾性
回転ロール４の弾性シールパッド６への押圧力や弾性回
転ロール４の端部におけるフレームとの摩擦状態等が適
正で、且つ弾性回転ロール４や弾性シールパッド６の材
質等に異状がなければ、金属帯Ｓとの摩擦力により受け
る回転力だけで弾性回転ロール４は金属帯Ｓの走行速度
と同じ周速で回転する場合もあるので、この場合は付勢
手段７の駆動源7aにより弾性回転ロール４を積極的に回
転する必要がないことになるから、トルク検出器８で検
出されるトルクすなわち付勢手段７のロール軸4aに伝達
するトルクは付勢手段７から回転トルクを弾性回転ロー
ル４に伝達する方を正、弾性回転ロール４から回転トル
クを受ける方を負とすれば、負ではあってはならないか
ら、正の或る一定の値であるか又は零であれば良い。The sealing device for the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace using the in-furnace gas containing hydrogen gas according to the present invention having the above-described structure is capable of traveling with the surface of the elastic seal pad 6 during the operation of the heat treatment furnace. In this device, a pair of elastic rotation rolls 4 are pressed against the front and back surfaces of the metal strip S to be sealed, and the elastic rotation roll 4 is rotated along with the traveling of the metal strip S, and an urging means 7 is provided. Therefore, the elastic rotation roll 4 is rotationally driven at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip S. At this time, the torque acting on the universal joint 7ba by the urging means 7 is detected by the torque detector 8, and is applied to the speed reducer 7c of the urging means 7 and the bearing 4b supporting the roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4. There is no abnormality, the pressing force of the elastic rotating roll 4 on the elastic seal pad 6 and the frictional state with the frame at the end of the elastic rotating roll 4 are proper, and the material of the elastic rotating roll 4 and the elastic seal pad 6 is selected. If there is no abnormality, the elastic rotation roll 4 may rotate at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal band S only by the rotational force received by the frictional force with the metal band S. In this case, the biasing means 7 is driven. Since it is not necessary to positively rotate the elastic rotation roll 4 by the source 7a, the torque detected by the torque detector 8, that is, the torque transmitted to the roll shaft 4a of the biasing means 7 is rotated from the biasing means 7. Torque If the one transmitting to the elastic rotation roll 4 is positive and the one receiving the rotation torque from the elastic rotation roll 4 is negative, it cannot be negative, so if it is a certain positive value or zero. good.
【００２３】図示したトルク検出器８では、静止コア8d
に巻き付けられているコイル8eに供給された入力は、対
向する回転コア8fとの空隙を通る磁束を介して回転コア
8fに巻き付けられているコイル8gに伝達され、伝達軸7b
に貼り付けられた歪ゲージ8cで構成されるブリッジ回路
へ伝えられる。伝達軸7bに貼り付けられた歪ゲージ8cに
発生した歪に対応して発生したブリッジ回路からの出力
は回転コア8jに巻き付けられているコイル8kから、対向
する静止コア8hとの空隙を通る磁束を介して静止コア8h
に巻き付けられているコイル8iから出力されることによ
って、付勢手段７の伝達軸7aに作用するトルクが検出さ
れる。トルク検出器８として、このような非接触でトル
クを検出できるものを使用すれば、通常のスリップリン
グやブラシの如き火花を発生させる原因となるものがな
いので、易燃性ガスである炉内ガスを使用する熱処理炉
の操業を安全に行うことができて好ましい。In the illustrated torque detector 8, the stationary core 8d
The input supplied to the coil 8e wound around the rotating core is the magnetic flux passing through the air gap between the rotating core 8f and the opposing rotating core 8f.
It is transmitted to the coil 8g that is wound around 8f, and the transmission shaft 7b
It is transmitted to the bridge circuit composed of the strain gauge 8c attached to. The output from the bridge circuit generated corresponding to the strain generated in the strain gauge 8c attached to the transmission shaft 7b is the magnetic flux passing through the gap between the stationary core 8h and the coil 8k wound around the rotating core 8j. Stationary core through 8h
The torque acting on the transmission shaft 7a of the urging means 7 is detected by being output from the coil 8i wound around. If a torque detector that can detect torque in a non-contact manner is used as the torque detector 8, there is nothing that causes sparks, such as ordinary slip rings and brushes. It is preferable because the heat treatment furnace using gas can be safely operated.
【００２４】一般に、弾性回転ロール４と弾性シールパ
ッド６との摩擦抵抗値や、弾性回転ロール４の端部にお
ける炉体のフレームとの摩擦抵抗値は、熱処理炉の操業
開始時から摩耗に起因して経時的に変化するばかりか操
業開始前の低温時と操業中の高温時とでは異なっている
ので、これらの摩擦抵抗値が操業に際し経時的に変わる
ことに起因して弾性回転ロール４に付与される付勢手段
７によるトルクが変動するが、このトルクの変動はトル
ク検出器８で付勢手段７の伝達軸7bに作用するトルクを
検出していれば検出できることになる。すなわち、弾性
回転ロール４の押付力が大きすぎてロールの偏平のため
必要回転トルクが増大して付勢手段７からの回転力では
不足している状況や、摩耗が進行して弾性回転ロール４
と弾性シールパッド６との間に間隙が生じて摩擦抵抗値
が低下した状況や、前記摩耗や火災等に起因して弾性回
転ロール４や弾性シールパッド６の性状が変化して摩擦
抵抗値が増加したり付勢手段７の減速機7cや弾性回転ロ
ール４のロール軸4aを支持する軸受4bに異常が生じて機
械損失が増大したりする状況になると、トルク検出器８
でその変化が直ちに検出され、それぞれに対する対応が
早期に取れる。Generally, the frictional resistance value between the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 and the frictional resistance value with the frame of the furnace body at the end of the elastic rotary roll 4 are caused by wear from the start of the operation of the heat treatment furnace. As a result, the frictional resistance values of the elastic rotary roll 4 change due to the fact that these frictional resistance values change with time during operation because they differ between the low temperature before the start of operation and the high temperature during operation. The applied torque of the biasing means 7 varies, but this fluctuation of the torque can be detected if the torque acting on the transmission shaft 7b of the biasing means 7 is detected by the torque detector 8. That is, the pressing force of the elastic rotation roll 4 is too large and the required rotation torque is increased due to the flatness of the roll, and the rotation force from the biasing means 7 is insufficient, or the elastic rotation roll 4 is worn and wears.
Between the elastic seal pad 6 and the elastic seal pad 6 and the friction resistance value is lowered, and the properties of the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 are changed due to the wear or fire and the friction resistance value is changed. In a situation where the mechanical loss increases due to an increase in the speed reducer 7c of the biasing means 7 or the bearing 4b supporting the roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4, the torque detector 8
Then, the change is detected immediately, and the response to each can be taken early.
【００２５】ここで、トルク検出器８で検出されたトル
クの変動が小さな範囲内である場合には金属帯Ｓと弾性
回転ロール４との間の摩擦によって許容され周速に影響
が無いが、大きい場合にはもし付勢装置７の調整又は制
御可能な範囲外となると、弾性回転ロール４の周速が金
属帯Ｓの走行速度に対応しなくなり金属帯Ｓと弾性回転
ロール４との間でスリップが生じるような現象がシール
装置３に生じていることが判るのである。Here, when the fluctuation of the torque detected by the torque detector 8 is within a small range, it is allowed by the friction between the metal band S and the elastic rotary roll 4, and the peripheral speed is not affected. If it is larger than the adjustable or controllable range of the urging device 7, the peripheral speed of the elastic rotating roll 4 does not correspond to the traveling speed of the metal band S, and the peripheral speed between the metal band S and the elastic rotating roll 4 becomes large. It is understood that the sealing device 3 has a phenomenon such as slippage.
【００２６】すなわち、水素ガスを含む雰囲気ガスを使
用する熱処理炉の操業時には、金属帯Ｓに弾性回転ロー
ル４を押し付けているので金属帯Ｓと弾性回転ロール４
との間の摩擦抵抗によって弾性回転ロール４が金属帯Ｓ
に連れ廻りすると共に、付勢手段７が設けられているの
で金属帯Ｓの走行速度と同速の周速で弾性回転ロール４
が回転駆動せしめられるのであるが、弾性回転ロール４
の押圧力が強すぎてロールの偏平による回転抵抗が大き
くなる他に、弾性回転ロール４は金属帯Ｓの他に弾性シ
ールパッド６にも押し付けているので炉体に固定された
シール金物５への押付力が大きすぎたり、弾性シールパ
ッド６の摩擦係数が大きすぎたり、摩耗や火災等に起因
して弾性回転ロール４や弾性シールパッド６の摩擦が大
きくなるなど性状が変化したり、弾性回転ロール４のロ
ール軸4aを支持する軸受4bに異常が生じたりして機械損
失が増大すると、トルク検出器８で速度制御方法の場
合、正常状態のトルク値よりも高いトルクが検出される
ので、いずれかの異常状態が発生していることが判るの
である。That is, since the elastic rotary roll 4 is pressed against the metal strip S during the operation of the heat treatment furnace using the atmospheric gas containing hydrogen gas, the metal strip S and the elastic rotary roll 4 are pressed.
Due to the frictional resistance between the elastic rotation roll 4 and the metal strip S
The elastic rotating roll 4 is rotated at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal belt S because the urging means 7 is provided.
The elastic rotating roll 4
In addition to the excessively large pressing force of the roller causes the rolling resistance to increase due to the flatness of the roll, the elastic rotating roller 4 is pressed against the elastic seal pad 6 in addition to the metal band S, so that the sealing metal 5 fixed to the furnace body The pressing force of the elastic seal pad 6 is too large, the coefficient of friction of the elastic seal pad 6 is too large, the friction of the elastic rotation roll 4 and the elastic seal pad 6 is increased due to wear, fire, etc. If the bearing 4b supporting the roll shaft 4a of the rotating roll 4 becomes abnormal and the mechanical loss increases, the torque detector 8 detects a torque higher than the torque value in the normal state in the speed control method. It is understood that any of the abnormal states has occurred.
【００２７】また、トルク検出器８で検出されたトルク
の変動が小さな範囲内であっても、トルク検出器８で１
回転毎の周期でトルクの変動が検出される場合には、弾
性回転ロール４に異物が噛み込んでいて金属帯Ｓにカキ
疵又は圧痕を付けている可能性が存在することも判り、
トルク変動のタイミングを調べると、弾性回転ロール４
のロールの周上のどの部分に欠陥があるかも発見できる
のである。Even if the fluctuation of the torque detected by the torque detector 8 is within a small range, the torque detector 8 outputs 1
When the torque fluctuation is detected in each cycle of rotation, it is known that there is a possibility that foreign matter is caught in the elastic rotation roll 4 and scratches or indentations are formed on the metal band S.
When the timing of torque fluctuation is examined, the elastic rotation roll 4
You can also find out which part on the circumference of the roll is defective.
【００２８】このようにシール装置に発生する種々の状
態を検知するする効果を奏する本発明に係る水素ガスを
含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の区画出入口のシー
ル装置は、通板する金属帯の表面品質が低下する要因を
早めに検出し、不良品を多量に製造することを防止でき
るので、その工業的価値は非常に大きなものである。As described above, the sealing apparatus for the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace using the atmospheric gas containing hydrogen gas according to the present invention, which has an effect of detecting various states generated in the sealing apparatus, is a It is possible to detect a factor that deteriorates the surface quality early and prevent a large amount of defective products from being produced, so that its industrial value is very large.
【図１】本発明装置の１実施例を示す側面説明図であ
る。FIG. 1 is a side view showing one embodiment of the device of the present invention.
【図２】図１の平面説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of FIG.
【図３】本発明装置の他の実施例を示す図２に相当する
平面説明図である。FIG. 3 is an explanatory plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the device of the present invention.
【図４】本発明装置に好ましく使用されるトルク検出器
の構造を説明する構造説明図である。FIG. 4 is a structural explanatory view for explaining the structure of a torque detector that is preferably used in the device of the present invention.
【図５】一般的なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の
構造説明図である。FIG. 5 is a structural explanatory view of a general vertical bright annealing furnace for a stainless steel strip.
【図６】従来のシール装置における付勢手段近傍を示す
側面説明図である。FIG. 6 is an explanatory side view showing the vicinity of the biasing means in the conventional sealing device.
【図７】従来のシール装置におけるロール押付機構を示
す正面説明図である。FIG. 7 is a front explanatory view showing a roll pressing mechanism in a conventional sealing device.
１ 炉体 ２ フレーム ３ シール装置 ３' 従来のシール装置 ４ 弾性回転ロール 4a ロール軸 4b 軸受 ５ シール金物 ６ 弾性シールパッド ７ 付勢手段 7a 駆動源 7aa 出力軸 7b 伝達軸 7ba ユニバーサルジョイント 7c 減速機 7d 分配機 7e カップリング ８ トルク検出器 8a 本体 8b 軸受 8c 歪ゲージ 8d 入力側静止コア 8e 入力側静止コイル 8f 入力側回転コア 8g 入力側回転コイル 8h 出力側静止コア 8i 出力側静止コイル 8j 出力側回転コア 8k 出力側回転コイル ９ ロール押付機構 9a シリンダー 9b レバー 9c 固定ピン 10 炉内ガス Ｓ 金属帯 1 Furnace Body 2 Frame 3 Sealing Device 3'Conventional Sealing Device 4 Elastic Roll 4a Roll Shaft 4b Bearing 5 Seal Hardware 6 Elastic Seal Pad 7 Energizing Means 7a Drive Source 7aa Output Shaft 7b Transmission Shaft 7ba Universal Joint 7c Reduction Gear 7d Distributor 7e Coupling 8 Torque detector 8a Main body 8b Bearing 8c Strain gauge 8d Input stationary core 8e Input stationary coil 8f Input rotating core 8g Input rotating coil 8h Output stationary core 8i Output stationary coil 8j Output rotating Core 8k Output side rotating coil 9 Roll pressing mechanism 9a Cylinder 9b Lever 9c Fixed pin 10 Gas in furnace S Metal band
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年１０月１２日[Submission date] October 12, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する
熱処理炉の区画出入口のシール装置Title: Sealing device for compartment inlet / outlet of heat treatment furnace using atmospheric gas containing hydrogen gas
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯の如き
金属帯をその表面に酸化被膜を生成させない状態で焼鈍
したり歪取り焼きなまししたりする熱処理を行うために
水素ガスを含み還元性を有する易燃性雰囲気ガスを使用
する熱処理炉の区画出入口にあって、弾性回転ロールを
フエルト等の弾性パッド（以下、弾性シールパッドと称
する）と金属帯とに押し付けてかかる雰囲気ガスを外気
と遮断するシール装置に関するものである。The present invention relates to a <br/> hydrogen gas in order to perform the heat treatment for the metal such as band stainless steel strip or straightening annealing or annealing in a state not to generate an oxide film on the surface thereof in the compartment entrance of the heat treatment furnace using a flammable atmospheric gas having a unrealized reducing, elastic pads felt like the elastic rotation roll Kakaru against the (hereinafter referred to as the elastic seal pad) and the metal strip atmosphere The present invention relates to a sealing device that shuts off gas from the outside air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ステンレス鋼帯の如き金属帯をその表面
に酸化被膜を生成させない状態で光輝焼鈍したり歪取り
焼きなまししたりする熱処理を行うための熱処理炉は、
その内部に、例えば水素ガス７５％と窒素ガス２５％と
の混合ガスの如き水素ガスを含み還元性で易燃性の雰囲
気ガス（以下、単に炉内ガスと言うことがある）が送気
されている。2. Description of the Related Art A heat treatment furnace for performing heat treatment such as bright annealing or strain relief annealing of a metal strip such as a stainless steel strip without forming an oxide film on its surface is
Therein, such as hydrogen gas 75% and a nitrogen gas 25% and such hydrogen gas in the mixed gas of the flammable in unrealized reducing Ambient atmosphere <br/> air gas (hereinafter, simply called the furnace gas Is being sent).
【０００３】このような熱処理炉において区画された出
入口である入口部及び出口部の金属帯の通過部分には、
炉内ガスを外気と遮断（以下、シールと称することがあ
る）するためのシール装置が設置されており、このシー
ル装置としては例えば特公昭４２−１８８９３号公報に
開示されているように、弾性回転ロールと炉体に固定さ
れたシール金物の表面に固定された弾性シールパッドと
より成る装置が紹介されている。[0003] the passage portion of the inlet portion and the metal strip in the outlet portion is out <br/> inlet partitioned by have you to such a heat treatment furnace,
A sealing device for cutting off the gas in the furnace from the outside air (hereinafter, sometimes referred to as a seal) is installed. As the sealing device, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 42-18893, there is elasticity. An apparatus consisting of a rotating roll and an elastic seal pad fixed to the surface of a seal metal object fixed to a furnace body has been introduced.
【０００４】以下に、従来の水素ガスを含む雰囲気ガス
を使用する熱処理炉の１例として一般的なステンレス鋼
帯用の竪型光輝焼鈍炉の場合について説明する。図５は
一般的なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の概略構造
説明図であり、金属帯Ｓはデフレクターロールを経由し
て入口側に設けられたシール装置３’を通り、炉体１内
へ入って所定の温度まで加熱された後に冷却され、炉体
１内から出て来る時に出口側に設けられたシール装置
３’を通る。炉体１中には前述した如き水素ガスを含有
する炉内ガス１０が常時注入されており、炉内圧力は外
気より１０〜５０ｍｍＨ２Ｏ程度高い圧力状態に保持さ
れていて、炉体１内に空気（酸素）が侵入して炉内ガス
１０と混合することが無いように出入口にそれぞれ設け
られたシール装置３’，３’から少しずつ外気へ漏れ出
すように操炉されている。[0004] In the following, the case of the vertical bright annealing furnace for general stainless steel strip will be described as an example of the heat treatment furnace using an atmospheric gas containing conventional hydrogen gas. Figure 5 is a schematic structural diagram of a vertical bright annealing furnace for general stainless steel strip, the metal strip S passes through the sealing device 3 'provided on the inlet side via a deflector over roll, furnace body After entering the inside of the furnace body 1 and being heated to a predetermined temperature, it is cooled, and when coming out of the inside of the furnace body 1, it passes through a sealing device 3 ′ provided on the outlet side. Furnace has been injected furnace gas 10 containing such hydrogen gas was pre-mentioned at all times during 1, the furnace pressure Re hold of <br/> to 10~50mmH 2 O about higher pressure condition than the outside air In order to prevent air (oxygen) from entering the furnace body 1 and mixing with the furnace gas 10, it leaks little by little to the outside air from the sealing devices 3'and 3'provided at the inlet and outlet, respectively.
The furnace is being operated .
【０００５】図６は従来のシール装置における付勢手段
近傍を示す側面説明図、図７は従来のシール装置におけ
るロール押付機構を示す正面説明図である。この図６及
び図７に示す従来のシール装置３’においては、例えば
周面が弾性ゴムなどの弾性体で被覆された一対の弾性回
転ロール４を、走行する金属帯Ｓの表裏面と炉体１に固
定されたシール金物５の表面に固定された弾性シールパ
ッド６の表面とにロール押付機構９の作動力により押し
付けて金属帯Ｓの走行に追従して回転せしめて炉内ガス
を外気からシールする構造を成している。この弾性回転
ロール４を金属帯Ｓの表裏面とシール金物５の表面に固
定されている弾性シールパッド６の表面とに押し付ける
ロール押付機構９について図６及び図７に基づいて簡単
に説明する。このロール押付機構９におけるレバー９ｂ
は回転中心となる固定ピン９ｃに枢着されており、その
先端部には弾性回転ロール４の弾性回転ロール軸４ａを
支持する軸受４ｂが取り付けられていて、後端部にシリ
ンダー９ａの作動力が加わる構造となっており、２本で
一対の弾性回転ロール４はその間を通過する金属帯Ｓの
表裏面へ押し付けられると同時にシール金物５の表面に
固定された弾性シールパッド６の表面にも押し付けられ
て炉体１内が外気と遮断され、炉内ガスがシールされる
のである。FIG. 6 is a side view showing the vicinity of the biasing means in the conventional sealing device, and FIG. 7 is a front view showing the roll pressing mechanism in the conventional sealing device. This Figure 6 and
Front and back surfaces and the furnace of the conventional sealing device 3 ', for example <br/> a pair of elastic rotation roll 4 coated with an elastic body on the peripheral surface and elastic rubber, running metal strip S shown in beauty 7 It is pressed by the operating force of the roll pressing mechanism 9 against the surface of the elastic seal pad 6 fixed to the surface of the seal metal object 5 fixed to the body 1 and rotated in accordance with the running of the metal strip S so that the gas in the furnace is exposed to the outside air It is structured to seal from . A roll pressing mechanism 9 for pressing the elastic rotating roll 4 against the front and back surfaces of the metal band S and the surface of the elastic seal pad 6 fixed to the surface of the metal seal 5 will be briefly described with reference to FIGS. 6 and 7 . Lever 9b in this roll pressing mechanism 9
Is pivotally attached to a fixed pin 9c which is the center of rotation, a bearing 4b for supporting the elastic rotation roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4 is attached to the tip end thereof, and the operating force of the cylinder 9a is attached to the rear end thereof. A pair of elastic rotary rolls 4 are pressed against the front and back surfaces of the metal band S passing between them, and at the same time, on the surface of the elastic seal pad 6 fixed to the surface of the seal metal article 5. The inside of the furnace body 1 is pressed and shut off from the outside air, and the gas in the furnace is sealed.
【０００６】このような従来のシール装置３’では、一
般に弾性回転ロール４は金属帯Ｓとの接触面の摩擦抵抗
によってその周速が金属帯Ｓの走行速度と同速で回転す
るので、特別に弾性回転ロール４を金属帯Ｓの走行速度
と同速で回転させるようにする回転駆動手段は設けられ
ていない。しかしながら、弾性回転ロール４の押付力が
大きくてロールが偏平化したり、弾性シールパッド６へ
の押付力が大きかったり、金属帯Ｓと弾性回転ロール４
との間の摩擦係数が変わるなどの何らかの原因で弾性回
転ロール４の周速が金属帯Ｓの走行速度と同速で回転し
ない状態が発生すると、弾性回転ロール４の周面と金属
帯Ｓとの間でスリップが生じることになるため、弾性回
転ロール４の摩耗が速くなったり、金属帯Ｓの表裏面に
カキ疵が発生したり、弾性回転ロール４と金属帯Ｓとの
間の摩擦抵抗の増大により金属帯Ｓに作用する張力が増
大することになるため、例えば弾性回転ロール４をその
周面が金属帯Ｓの走行速度と同速で回転するように回転
騨動せしめる付勢手段７が設けられている場合がある。In such a conventional sealing device 3 ', since the elastic rotating roll 4 generally rotates at the same peripheral speed as the running speed of the metal strip S due to the frictional resistance of the contact surface with the metal strip S, it is special. In addition, there is no rotation driving means for rotating the elastic rotation roll 4 at the same speed as the traveling speed of the metal strip S. However, the pressing force of the elastic rotary roll 4 is large and the roll is flattened , the pressing force to the elastic seal pad 6 is large, and the metal strip S and the elastic rotary roll 4 are pressed.
If the peripheral speed of the elastic rotary roll 4 does not rotate at the same speed as the running speed of the metal strip S due to some reason such as a change in the friction coefficient between the elastic rotary roll 4 and the metal strip S, Since slippage occurs between the elastic rotary roll 4 and the elastic rotary roll 4, the scratches on the front and back surfaces of the metal strip S occur, and the friction resistance between the elastic rotary roll 4 and the metal strip S increases. Since the tension acting on the metal strip S is increased due to the increase of the force, for example, the biasing means 7 for urging the elastic rotating roll 4 to rotate so that its peripheral surface rotates at the same speed as the traveling speed of the metal strip S. May be provided.
【０００７】この従来のシール装置３’に設けられてい
る付勢手段７としては、図６に示す如く炉体１のフレー
ム２に軸支されている弾性回転ロール４の弾性回転ロー
ル軸４ａが、駆動源７ａよりの回転動力を減速機７ｃ，
カップリング７ｅ及び分配機７ｄにより連結されている
動力伝達用のユニバーサルジョイント７ｂａを介して伝
達されるように構成されているものが使用されていた。As the urging means 7 provided in this conventional sealing device 3 ', as shown in FIG. 6, the elastic rotating roll 4 of the elastic rotating roll 4 pivotally supported by the frame 2 of the furnace body 1 is used. > The rotary shaft 4a transfers the rotational power from the drive source 7a to the speed reducer 7c,
Transmission via a universal joint 7ba for power transmission, which is connected by the coupling 7e and the distributor 7d.
What was configured to be reached was used.
【０００８】従来の付勢手段７の無い構成においては、
走行する金属帯Ｓと弾性回転ロール４との摩擦によりこ
の弾性回転ロール４は回転力を与えられ、回転抵抗、即
ち偏平化した弾性回転ロール４の回転に要する力と弾性
回転ロール４を押さえて摺動してシールしている弾性シ
ールパッド６のブレーキ力等に打ち勝って弾性回転ロー
ル４と金属帯Ｓとがスリップしないように回転しなけれ
ばならない。しかしながら、ロール押付機構９による弾
性回転ロール４の金属帯Ｓへの押圧力が強すぎると、弾
性回転ロール４の偏平が大きくなるため、出口のシール
装置３’では炉内で金属帯Ｓを弛ませたり、入口のシー
ル装置３’では炉内張力を大きくして、炉内の金属帯Ｓ
の破断の恐れが出るなどの状況が起こる。また、ロール
押付機構９による弾性回転ロール４の金属帯Ｓへの押圧
力が低すぎると、シール性が悪くなり、炉内ガスがシー
ル装置３’から炉体１外へ余計に漏れ出したり或は遂に
外気が炉体１内に侵入したりして、炉内ガスの消費量が
多くなると共に、漏れ出した炉内ガスの発火の危険性が
高くなり、しかも外気の侵入によって炉体１内の露点が
低下し還元性雰囲気が弱まってしまい、炉体１内を通板
される金属帯Ｓを着色させてしまうなど金属帯Ｓの表面
品質を低下させてしまう等の問題が生じるのである。従
って、適正な押圧力、即ち良好なシール性を有すること
のできる範囲であって、可及的に小さな押圧力で弾性回
転ロール４を金属帯Ｓと弾性シールパッド６とに押し付
けることが好ましい。In the conventional structure without the biasing means 7,
This due to friction with the metal strip S and the elastic rotation roll 4 running
The elastic rotation roll 4 is given a rotational force, and the rotation resistance, that is, the force required to rotate the flattened elastic rotation roll 4 and the brake of the elastic seal pad 6 that presses the elastic rotation roll 4 to seal the same. It is necessary to rotate so that the elastic rotation roll 4 and the metal strip S do not slip by overcoming the force or the like. However, if the pressing force of the elastic rotation roll 4 on the metal strip S by the roll pressing mechanism 9 is too strong, the flatness of the elastic rotation roll 4 becomes large, so that the sealing device 3 ′ at the outlet loosens the metal strip S in the furnace. In the inlet seal device 3 ', the tension inside the furnace is increased to increase the metal strip S inside the furnace.
In some cases, there is a risk of breakage. Further, if the pressing force of the elastic pressing roll 4 applied to the metal strip S by the roll pressing mechanism 9 is too low, the sealing property is deteriorated and the gas in the furnace is sealed.
From the furnace device 3'to the outside of the furnace body 1 or finally
When the outside air enters the furnace body 1, the consumption of the furnace gas increases, the risk of ignition of the leaked furnace gas increases, and the dew point inside the furnace body 1 increases due to the outside air entering. But
The reducing atmosphere is weakened and the reducing atmosphere is weakened.
The surface of the metal strip S that is colored
This causes problems such as deterioration of quality . Therefore, it is preferable that the elastic rotation roll 4 is pressed against the metal strip S and the elastic seal pad 6 with an appropriate pressing force, that is, within a range capable of having a good sealing property, and with a pressing force as small as possible.
【０００９】また、付勢手段７を設けた構成において
は、速度制御方法では、弾性回転ロール４の周速を強制
的に金属帯Ｓの走行速度に合わそうとする。弾性回転ロ
ール４は押圧力で偏平化しており完全な真円とはなって
いないのであるが、予め制御装置に入力されたロール径
であるとして、金属帯Ｓの走行速度と同調して回転させ
られる。このため、実際は弾性回転ロール４の径は偏平
のため若干小さくなっており、弾性回転ロール４の押圧
力を強くすればするほど、走行する金属帯Ｓから回転力
を貰うことになる。また二本の弾性回転ロール４を１個
の駆動源７ａから分配して駆動していたので、弾性回転
ロール４の金属帯Ｓへの押圧力による偏平量や弾性シー
ルパッド６の押圧力や表面状態等で決まる弾性回転ロー
ル４のロール１本毎の回転抵抗が、通常状態に比べて正
常か異常かを判断することができなかった。つまり弾性
回転ロール４の回転抵抗は、弾性回転ロール４一本毎に
異なり、分配機７ｄを経由した方式では、駆動源７ａを
モーターとした場合、供給電流値から二本の弾性回転ロ
ール駆動の合計必要動力を総括的にしか検出できない。
また、弾性回転ロール４一本毎個別駆動を行う方式であ
っても、一般的にモーター回転数を１／１０〜１／２０
に減速して使用しており、弾性回転ロール４の１回転毎
の抵抗は検出できない。減速機７ｃを使わずにモーター
直結とすると、トルクが大きくなることでモーターは大
型となり、しかも炉内ガスが漏れている環境で使用する
防爆タイプのモーターを使用することから大変高価とな
り、現実的でなく一般には用いられていない。Further, in the structure in which the biasing means 7 is provided, in the speed control method, the peripheral speed of the elastic rotation roll 4 is forced to match the traveling speed of the metal strip S. Although the elastic rotating roll 4 is flattened by the pressing force and is not a perfect circle, it is assumed that the roll diameter has been input to the control device in advance and the elastic rotating roll 4 is rotated in synchronization with the traveling speed of the metal band S. To be Therefore, the diameter of the elastic rotation roll 4 is actually slightly smaller due to the flatness, and the stronger the pressing force of the elastic rotation roll 4 is, the more the rotational force is obtained from the traveling metal belt S. Further, since the two elastic rotating rolls 4 are driven by being distributed from one drive source 7a, the flatness amount due to the pressing force of the elastic rotating roll 4 on the metal band S, the pressing force of the elastic seal pad 6, and the surface. It was not possible to determine whether the rotational resistance of each elastic rotary roll 4 determined by the state or the like was normal or abnormal as compared with the normal state. In other words, the rotation resistance of the elastic rotation roll 4 differs for each elastic rotation roll 4, and in the system via the distributor 7d, when the drive source 7a is a motor, two elastic rotation rolls are driven from the supply current value. The total required power can only be detected comprehensively.
In addition, even in the system in which each elastic rotating roll 4 is individually driven, the motor rotation speed is generally 1/10 to 1/20.
The elastic rotation roll 4 cannot detect the resistance for each rotation. If the motor is directly connected without using the speed reducer 7c, the torque will be large and the motor will be large. Moreover, since it is an explosion-proof type motor used in an environment where gas in the furnace is leaking, it will be very expensive. Not generally used.
【００１０】一方、トルクー定制御方法を用いて弾性回
転ロール４の回転抵抗分を補助駆動し、弾性回転ロール
４を金属帯Ｓの走行に追従させて回転させる方法もあっ
た。しかしながら、弾性回転ロール４の回転抵抗は弾性
回転ロール４の金属帯Ｓへの押付力によるロールの偏平
化や弾性シールパッド６の押圧力や表面状態等により大
きく変わり、例えば金属帯Ｓの板厚が厚ければ押圧力を
大きくするし、薄ければ小さくするといった具合に、そ
の状況毎に必要なトルクが変わるので、常に適正トルク
を与えることは困難である。従って、例えば弾性回転ロ
ール４の回転抵抗分を補助駆動しようとしたとき、付勢
手段７における駆動源の出力が大きすぎて弾性回転ロー
ル４の回転抵抗以上の回転トルクを与えてしまうと、ロ
ール周速を金属帯Ｓの走行速度より速い状態で回転させ
ようとして、つまり弾性回転ロール４にて金属帯Ｓを送
り出すように力が働き、出口のシール装置３’の場合、
炉内で金属帯Ｓが形状を崩したり、切断したりする恐れ
があったりし、逆に入口のシール装置３’の場合、炉内
で金属帯Ｓの張力が緩むため、金属帯Ｓに弛みシワや特
に炉体１内での接触疵が発生する恐れがある。また、金
属帯Ｓと弾性回転ロール４との間の摩擦係数の限度を超
えると、弾性回転ロール４と金属帯Ｓとの間でスリップ
が生じて、金属帯Ｓにカキ疵やシワが生じる原因とな
る。また、供給電流が少なく駆動源７ａの出力が小さす
ぎると付勢手段７を設けた意味が無くなる。更に言え
ば、駆動源７ａの出力が小さすぎて特に金属帯Ｓを加速
しているようなときは、加速エネルギーを弾性回転ロー
ル４だけでなく、付勢手段７自身の回転抵抗分まで金属
帯Ｓから与えられるような状況となることもあり得る。
そうなれば、出口のシール装置３’では炉内で金属帯Ｓ
を弛めるし、入口のシール装置３’では金属帯Ｓの炉内
張力を大きくして炉内の金属帯Ｓの破断の恐れが生じ
る。On the other hand, there is also a method in which the rotational resistance component of the elastic rotating roll 4 is auxiliary driven by using a constant torque control method, and the elastic rotating roll 4 is rotated following the running of the metal strip S. However, the rotation resistance of the elastic rotating roll 4 varies greatly depending on the flatness of the roll due to the pressing force of the elastic rotating roll 4 against the metal strip S, the pressing force of the elastic seal pad 6, the surface condition, and the like. Is larger, the smaller is smaller, the required torque is different depending on the situation, so that it is difficult to always give a proper torque. Therefore, for example, when the rotational resistance of the elastic rotary roll 4 is to be auxiliary driven, if the output of the drive source in the biasing means 7 is too large and a rotational torque greater than the rotational resistance of the elastic rotary roll 4 is given, In order to rotate the peripheral speed faster than the traveling speed of the metal strip S, that is, the force acts so as to send out the metal strip S by the elastic rotation roll 4, and in the case of the outlet sealing device 3 ′,
There is a risk that the metal strip S may lose its shape or be cut in the furnace, and conversely, in the case of the inlet sealing device 3 ′, the tension of the metal strip S relaxes in the furnace, so that the metal strip S is loosened. Wrinkles and special
Therefore, contact flaws may occur in the furnace body 1 . Further, when the friction coefficient between the metal strip S and the elastic rotation roll 4 is exceeded, slippage occurs between the elastic rotation roll 4 and the metal strip S, causing scratches and wrinkles on the metal strip S. Becomes If the supply current is small and the output of the drive source 7a is too small, the provision of the biasing means 7 is meaningless. More, when the drive source output of 7a is too small, such as accelerating the metal strip S in Japanese, the metal of an acceleration energy of not only the elastic rotating roll 4, until the rotation resistance of the biasing means 7 itself There may be a situation where the belt S gives the situation.
Then, in the outlet sealing device 3 ', the metal strip S
In the sealing device 3'at the inlet, the tension of the metal strip S in the furnace is increased, and the metal strip S in the furnace may be broken.
【００１１】このように付勢手段７を設けても、従来の
方式では駆動源７ａの出力がシール装置３’に対して適
正な力を与えているのかどうかを瞬時に判断することが
できない。また、シール性を上げるため弾性回転ロール
４表面が軟らかいため、炉内耐火物等が落下した場合、
それらの異物が弾性回転ロール４表面に刺さり、弾性シ
ールパッド６と引っ掛かりながら回転する等、シールす
る弾性シールパッド６を痛めたり、異物で金属帯Ｓに圧
痕を付けたりするなど、弾性回転ロール４一本毎につい
てのロール自体の健全性や安全上からも、そして走行す
る金属帯Ｓの表面品質上からも重大である不具合な状況
が運転中の設備からは判らないのである。Even if the biasing means 7 is provided as described above, it is impossible to instantaneously judge whether the output of the driving source 7a gives an appropriate force to the sealing device 3'in the conventional method. In addition, since the surface of the elastic rotary roll 4 is soft in order to improve the sealing property, if a refractory material in the furnace falls,
The foreign matter sticks to the surface of the elastic rotary roll 4 and rotates while being caught by the elastic seal pad 6, such as damaging the elastic seal pad 6 to be sealed, or making an indentation on the metal band S with the foreign matter. also from the roll itself of health and safety for every one, and traveling to
The faulty situation, which is serious in terms of the surface quality of the metal strip S, cannot be seen from the operating equipment.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、ロール押付機構による弾性回転ロー
ルの金属帯及び弾性シールパッドへの押圧力が適正であ
るか否か、シール装置を構成する各部分の摩擦状態が適
正であるか否か、シール装置を構成する各部分に部分的
な偏摩耗や異物の噛み込み等が存在するか否か、更に弾
性回転ロールを回転駆動せしめるための駆動系が正常に
作動しているか否か等を検出することを可能とし、従っ
て水素ガスを含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画出
入口において炉内ガスの漏れを抑えて弾性回転ロールが
金属帯と弾性シールパッドとに適正に押圧されながら回
転されている状態に維持できる水素ガスを含む炉内ガス
を使用する熱処理炉の区画出入口のシール装置を提供す
ることを課題とする。[0008] The present invention is to solve the drawbacks of the prior SL prior art, whether the metal strip of the elastic rotating roll by the roll press mechanism and the pressing force of the elastic seal pad is proper, seal Whether the frictional state of each part that constitutes the device is appropriate, whether there is partial uneven wear or the entrapment of foreign matter in each part that constitutes the sealing device, and the elastic rotating roll is driven to rotate. It is possible to detect whether or not the drive system for urging is operating normally, and therefore elastic leakage is suppressed by suppressing leakage of furnace gas at the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace that uses furnace gas containing hydrogen gas. The roll is rotated while being properly pressed by the metal strip and the elastic seal pad.
An object of the present invention is to provide a sealing device for a compartment inlet / outlet of a heat treatment furnace that uses a furnace gas containing hydrogen gas that can be maintained in a rolled state.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる課題
を解決すべく鋭意検討した結果、水素ガスを含む雰囲気
ガスを使用する熱処理炉の出入口シール部に設けられて
おり、一対の弾性回転ロールを走行する金属帯の表裏面
と炉体に固定されたシール金物の表面に固定された弾性
シールパッドの表面とに押し付けて金属帯の走行に追従
して回転せしめて炉内雰囲気ガスをシールするシール装
置において、金属帯の走行速度と同じ周速で各弾性回転
ロールを駆動せしめる駆動源よりの動力を伝達する伝達
軸を介して、各弾性回転ロールに付勢手段が連結されて
おり、各弾性回転ロールと該付勢手段の駆動源との間に
各弾性回転ロール軸に伝達するトルクを検出するトルク
検出器が設けられていれば、このトルク検出器により正
常状態の必要なトルクを検出しておいて、弾性シールパ
ッドや弾性回転ロール交換後等の状況が変わった時の調
整後の確認をすることができ、運転中は検出するトルク
からロール押付機構による弾性回転ロールの金属帯及び
弾性シールパッドへの押圧力が適正であるか否か、シー
ル装置を構成する各部分の摩擦状態が適正であるか否
か、シール装置を構成する各部分に部分的な偏摩耗や異
物の噛み込み等が存在するか否か、更に弾性回転ロール
を回転駆動せしめるための駆動系が正常に作動している
か否か等を常時確実に検出することが可能となり、前述
の如き炉体内やシール装置における不具合とか危険な状
態や走行する金属帯の品質上問題となる状態を即時に判
断でき、早めの対応を採ることができることを究明して
本発明を完成したのである。As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has provided a pair of elastic rotating members which are provided at the inlet / outlet seal portion of a heat treatment furnace using an atmosphere gas containing hydrogen gas. Seals the atmosphere gas inside the furnace by pressing it against the front and back of the metal strip running on the roll and the surface of the elastic seal pad fixed on the surface of the metal seal fixed to the furnace body and rotating it following the running of the metal strip. an arrangement for, via a transmission shaft that transmits power of the driving source allowed to drive each elastic rotation rolls at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip, is connected biasing means each elastic rotation roll , between the driving source of each elastic rotation roll and biasing means
If a torque detector that detects the torque transmitted to each elastic rotation roll shaft is provided, this torque detector detects the required torque in a normal state, and after replacing the elastic seal pad or elastic rotation roll, etc. It is possible to check after adjustment when the situation of changes, and during operation, whether the pressing force on the metal band and elastic seal pad of the elastic rotating roll by the roll pressing mechanism is proper from the detected torque, Whether the frictional state of each part that constitutes the sealing device is appropriate, whether there is partial uneven wear or the inclusion of foreign matter in each part that constitutes the sealing device, and the elastic rotation roll is rotated. drive system for allowing driving becomes possible to always reliably detect whether such is operating normally, the aforementioned
The present invention has been completed by clarifying that it is possible to immediately determine a defect in the furnace or a sealing device such as that described above, a dangerous state, or a state that causes a quality problem of a running metal strip, and take an early response. .
【００１４】以下、図面により本発明に係る水素ガスを
含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画出入口のシール
装置について詳細に説明する。図１は本発明装置の１実
施例を示す側面説明図、図２は同平面説明図、図３は本
発明装置の他の実施例を示す図２に相当する平面説明
図、図４は本発明装置に好ましく使用されるトルク検出
器の構造を説明する構造説明図である。Hereinafter, a sealing device for a compartment inlet / outlet of a heat treatment furnace using a furnace gas containing hydrogen gas according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is an explanatory side view showing an embodiment of the present invention device, FIG. 2 is an explanatory plan view of the same device, FIG. 3 is an explanatory plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the present invention device, and FIG. It is a structure explanatory view explaining the structure of the torque detector preferably used for an invention apparatus.
【００１５】図面中、１は金属帯Ｓの表面に酸化被膜を
生成させない状態でステンレス鋼帯の如き金属帯Ｓを焼
鈍したり歪取り焼きなまししたりする熱処理を行うため
の水素ガスを含む還元性の炉内ガスを使用する熱処理炉
の炉体であって、この炉体１内には前記還元性であって
易燃性の炉内ガスが供給されて外気より１０〜５０ｍｍ
Ｈ２Ｏ程度高い圧力状態に保持されている。２は炉体１
の炉内ガスを使用される区画の出入口のフレームであ
り、後述する弾性回転ロール４の弾性回転ロール軸４ａ
を挿通させてこの弾性回転ロール４を金属帯Ｓに押し付
ける位置と金属帯Ｓから離れた位置とに移動せしめるた
めのロール押付機構９が取り付けられている。In the drawing, 1 denotes an oxide film on the surface of the metal strip S.
A furnace body of a heat treatment furnace using a reducing furnace gas containing hydrogen gas for performing heat treatment for annealing or strain-relieving annealing of a metal strip S such as a stainless steel strip in a state where it is not produced , The reducing and flammable in-furnace gas is supplied into the furnace body 1 and is 10 to 50 mm from the outside air.
It is retained in H 2 O about high pressure conditions. 2 is furnace body 1
Of a doorway frame compartments used furnace gas, the elastic rotation roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4 to be described later
A roll pressing mechanism 9 for inserting the elastic rotating roll 4 into a position where the elastic rotating roll 4 is pressed against the metal band S and a position away from the metal band S is attached.
【００１６】３は炉内ガスを使用される区画の入口部及
び出口部にそれぞれ設けられている本発明に係るシール
装置であって、炉体１のフレーム２に固定されたシール
金物５の表面に固定された弾性シールパッド６と、金属
帯Ｓの幅方向両側方に位置するフレーム２に枢着されて
おり弾性シールパッド６の表面と金属帯Ｓの表裏面とに
押し付けられて炉内ガスをシールする一対の弾性回転ロ
ール４と、金属帯Ｓの走行速度と同じ周速で各弾性回転
ロール４を駆動せしめる駆動源７ａよりの動力を伝達す
るユニバーサルジョイント７ｂａと、このユニバーサル
ジョイント７ｂａと付勢手段７の減速機７ｃ又は分配機
７ｄとの間で弾性回転ロール軸４ａに伝達するトルクを
検出するトルク検出器８とを備えている。Reference numeral 3 denotes a sealing device according to the present invention, which is provided at each of an inlet portion and an outlet portion of a compartment where the gas in the furnace is used, and the surface of a metal seal 5 fixed to the frame 2 of the furnace body 1. The elastic seal pad 6 fixed to the metal strip S and the frames 2 located on both sides in the width direction of the metal strip S are pivotally attached to the surface of the elastic seal pad 6 and the front and back surfaces of the metal strip S to press the gas in the furnace. A pair of elastic rotary rolls 4 for sealing the elastic band, a universal joint 7ba for transmitting power from a drive source 7a for driving each elastic rotary roll 4 at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip S, and the universal joint 7ba. The torque detector 8 detects the torque transmitted to the elastic rotation roll shaft 4a between the urging means 7 and the speed reducer 7c or the distributor 7d.
【００１７】弾性回転ロール４は、少なくとも表面が弾
性を有しており、シリコンゴム，フッ素ゴム，クロロプ
レンゴム，ＮＢＲ，ＥＰＤＭ，ウレタンゴム，ブタジエ
ンゴム，ブチルゴム，イソプレンゴム，ニトリルゴム，
多硫化ゴム，クロロスルホン化ポリエチレン，アクリル
ゴム，ビドリンゴム等より成る弾性を有する化学合成材
料製のロールや、金属製のロールの周面に前記した如き
化学合成材料製のベルトを装着されているロールや、弾
性回転ロール軸４ａに前記した如き化学合成材料製のス
リーブが嵌挿されているロールのいずれであっても良
い。At least the surface of the elastic rotating roll 4 has elasticity, and silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, NBR, EPDM, urethane rubber, butadiene rubber, butyl rubber, isoprene rubber, nitrile rubber,
Elastic chemical synthetic material composed of polysulfide rubber, chlorosulfonated polyethylene , acrylic rubber, vidrin rubber, etc.
As described above on the peripheral surface of the roll made of material or the roll made of metal.
Rolls or bullets equipped with belts made of chemically synthesized material
It may be any of the rolls in which the sleeve made of the chemical synthetic material as described above is fitted and inserted in the elastic rotation roll shaft 4a.
【００１８】シール金物５は、熱処理される金属帯Ｓの
板幅より広幅に形成されており、ボルト・ナット等の固
定手段によって炉体１のフレーム２に固定されている。
弾性シールパッド６は、シール金物５の表面に接着剤や
ボルト・ナットにより固定されていて、金属帯Ｓの幅方
向両側方に位置するフレーム２の間隔にほぼ合致する幅
を有している。The metal seal 5 is formed wider than the plate width of the metal band S to be heat-treated, and is fixed to the frame 2 of the furnace body 1 by fixing means such as bolts and nuts.
The elastic seal pad 6 is fixed to the surface of the metal seal 5 with an adhesive or bolts and nuts, and has a width that substantially matches the interval between the frames 2 located on both sides of the metal strip S in the width direction.
【００１９】弾性回転ロール４はロール押付機構９によ
って金属帯Ｓの表裏面に押し付ける位置と金属帯Ｓの表
裏面から離れた位置とに移動せしめられるので、付勢手
段７としては炉体１のフレーム２に枢着されている一対
の弾性回転ロール４のそれぞれの弾性回転ロール軸４ａ
にユニバーサルジョイント７ｂａを介してトルク検出器
８が連結されており、このトルク検出器８と駆動源７ａ
及び減速機７ｃとがカップリング７ｅや分配機７ｄによ
り連結されている。ここで図３に示す如く、騨動源７ａ
よりの動力は一対の弾性回転ロール４の各ロールに対応
するユニバーサルジョイント７ｂａに分配せしめる分配
機７ｄが設けられていて一対の弾性回転ロール４が一つ
の駆動源７ａにより回転駆動せしめられる構成であって
も、図２に示す如く前記付勢手段７が一対のそれぞれの
弾性回転ロール４に対応して設けられておりそれぞれ独
立した駆動源７ａからの動力を受けて回転駆動せしめら
れる構成であっても良い。The elastic rotating roll 4 is moved by the roll pressing mechanism 9 to a position where it is pressed against the front and back surfaces of the metal strip S and a position where it is separated from the front and back surfaces of the metal strip S. Each elastic rotation roll shaft 4a of the pair of elastic rotation rolls 4 pivotally attached to the frame 2
A torque detector 8 is connected to the torque detector 8 via a universal joint 7ba.
And the speed reducer 7c are connected by a coupling 7e and a distributor 7d. Here, as shown in FIG. 3, the scent source 7a
Further, a distributor 7d for distributing the motive power to the universal joint 7ba corresponding to each roll of the pair of elastic rotary rolls 4 is provided, and the pair of elastic rotary rolls 4 are rotationally driven by one drive source 7a. However, as shown in FIG. 2, the urging means 7 is provided corresponding to each of the pair of elastic rotation rolls 4 and is driven to rotate by receiving power from independent drive sources 7a. Is also good.
【００２０】８は弾性回転ロール４と付勢手段７の駆動
源７ａとの間で各弾性回転ロール軸４ａに伝達するトル
クを検出するトルク検出器であって、水素ガスを含む雰
囲気ガスを使用する熱処理炉においてはその操業に際し
易燃性の炉内ガスを使用することから、火花を発生する
こと無く付勢手段７の伝達軸７ｂのトルクを検出できる
もの、例えば図４に示す如く伝達軸７ｂに貼り付けられ
た歪ゲージ８ｃの端子となる回転コア８ｆ，８ｊに巻き
付けられているコイル８ｇ，８ｋが伝達軸７ｂに固定さ
れていると共に伝達軸７ｂに軸受８ｂを介して装着され
ており本体８ａ内であって前記回転コア８ｆ，８ｊと対
応する位置に磁路用の空隙を設けて静止コア８ｄ，８ｈ
に巻き付けられているコイル８ｅ，８ｉが固定されてお
り、伝達軸７ｂに固定された回転部分と本体８ａに固定
された固定部分とが非接触である回転トランス型歪ゲー
ジ式トルク検出器を使用することが安全上好ましい。Reference numeral 8 is a torque detector for detecting the torque transmitted to each elastic rotation roll shaft 4a between the elastic rotation roll 4 and the drive source 7a of the biasing means 7, and uses an atmospheric gas containing hydrogen gas. In the heat treatment furnace, the flammable in-furnace gas is used during its operation, so that the torque of the transmission shaft 7b of the urging means 7 can be detected without generating sparks, for example, as shown in FIG. The coils 8g and 8k wound around the rotating cores 8f and 8j, which serve as terminals of the strain gauge 8c attached to 7b, are fixed to the transmission shaft 7b and mounted on the transmission shaft 7b through the bearing 8b. A gap for a magnetic path is provided in a position corresponding to the rotary cores 8f and 8j in the main body 8a, and stationary cores 8d and 8h are provided.
Uses a rotating transformer type strain gauge type torque detector in which coils 8e and 8i wound around are fixed, and the rotating part fixed to the transmission shaft 7b and the fixed part fixed to the main body 8a are not in contact with each other. It is preferable for safety reasons.
【００２１】９は弾性回転ロール４を金属帯Ｓの表裏面
と弾性シールパッド６の表面とに押し付けるためのロー
ル押付機構であって、図６及び図７に示し且つ前記説明
した従来のシール装置３’におけるロール押付機構９と
同様のものを使用することができるのでその説明は省略
する。Reference numeral 9 denotes a roll pressing mechanism for pressing the elastic rotary roll 4 against the front and back surfaces of the metal strip S and the surface of the elastic seal pad 6, which is the conventional sealing device shown in FIGS . 6 and 7 and described above . Since the same one as the roll pressing mechanism 9 in 3'can be used, its explanation is omitted.
【００２２】[0022]
【作用及び発明の効果】このように構成された本発明に
係る水素ガスを含む炉内ガスを使用する熱処理炉の区画
出入口のシール装置３は、熱処理炉の操業に際して弾性
シールパッド６の表面と走行する金属帯Ｓの表裏面とに
一対の弾性回転ロール４を押し付けてシールする装置で
あって、弾性回転ロール４は金属帯Ｓの走行に伴って連
れ廻りすると共に、付勢手段７が設けられているので金
属帯Ｓの走行速度と同じ周速で弾性回転ロール４が回転
駆動せしめられる。このとき、付勢手段７がユニバーサ
ルジョイント７ｂａに作用するトルクがトルク検出器８
で検出されており、付勢手段７の減速機７ｃや弾性回転
ロール４の弾性回転ロール軸４ａを支持する軸受４ｂ等
に異常が無く、弾性回転ロール４の弾性シールパッド６
への押圧力や弾性回転ロール４の端部におけるフレーム
との摩擦状態等が適正で、且つ弾性回転ロール４や弾性
シールパッド６の材質等に異状がなければ、金属帯Ｓと
の摩擦力により受ける回転力だけで弾性回転ロール４は
金属帯Ｓの走行速度と同じ周速で回転する場合もあるの
で、この場合は付勢手段７の駆動源７ａにより弾性回転
ロール４を積極的に回転する必要がないことになるか
ら、トルク検出器８で検出されるトルクすなわち付勢手
段７の弾性回転ロール軸４ａに伝達するトルクは付勢手
段７から回転トルクを弾性回転ロール４に伝達する方を
正、弾性回転ロール４から回転トルクを受ける方を負と
すれば、負ではあってはならないから、正の或る一定の
値であるか又は零であれば良い。The sealing device 3 of the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace using the in-furnace gas containing hydrogen gas according to the present invention, which is configured as described above, is provided with the surface of the elastic seal pad 6 during the operation of the heat treatment furnace. A device for pressing a pair of elastic rotation rolls 4 against the front and back surfaces of the traveling metal strip S to seal the elastic rotation rolls 4 along with the traveling of the metal strip S, and providing a biasing means 7. Therefore, the elastic rotating roll 4 is rotationally driven at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip S. At this time, the torque applied by the biasing means 7 to the universal joint 7ba is the torque detector 8
Is detected, there is no abnormality in the speed reducer 7c of the biasing means 7, the bearing 4b supporting the elastic rotation roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4, and the like, and the elastic seal pad 6 of the elastic rotation roll 4 is detected.
If the pressing force on the elastic rotary roll 4 and the frictional state with the frame at the end of the elastic rotary roll 4 are proper, and the materials of the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 are not different, the frictional force with the metal band S causes Since the elastic rotation roll 4 may rotate at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip S only by the rotational force received, in this case, the drive source 7a of the biasing means 7 positively rotates the elastic rotation roll 4. Since it is not necessary, the torque detected by the torque detector 8, that is, the torque transmitted to the elastic rotation roll shaft 4a of the urging means 7 is determined by transmitting the rotation torque from the urging means 7 to the elastic rotation roll 4. If the positive one and the one receiving the rotational torque from the elastic rotation roll 4 are negative, they must not be negative, and therefore may be a certain positive constant value or zero.
【００２３】図示したトルク検出器８では、静止コア８
ｄに巻き付けられているコイル８ｅに供給された入力
は、対向する回転コア８ｆとの空隙を通る磁束を介して
回転コア８ｆに巻き付けられているコイル８ｇに伝達さ
れ、伝達軸７ｂに貼り付けられた歪ゲージ８ｃで構成さ
れるブリッジ回路へ伝えられる。伝達軸７ｂに貼り付け
られた歪ゲージ８ｃに発生した歪に対応して発生したブ
リッジ回路からの出力は回転コア８ｊに巻き付けられて
いるコイル８ｋから、対向する静止コア８ｈとの空隙を
通る磁束を介して静止コア８ｈに巻き付けられているコ
イル８ｉから出力されることによって、付勢手段７の伝
達軸７ｂに作用するトルクが検出される。トルク検出器
８として、このような非接触でトルクを検出できるもの
を使用すれば、通常のスリップリングやブラシの如き火
花を発生させる原因となるものがないので、易燃性ガス
である炉内ガスを使用する熱処理炉の操業を安全に行う
ことができて好ましい。In the illustrated torque detector 8, the stationary core 8
The input supplied to the coil 8e wound around d is transmitted to the coil 8g wound around the rotating core 8f via the magnetic flux passing through the gap between the rotating core 8f and the opposite rotating core 8f, and is attached to the transmission shaft 7b. Is transmitted to the bridge circuit composed of the strain gauge 8c. The output from the bridge circuit generated in response to the strain generated in the strain gauge 8c attached to the transmission shaft 7b is the magnetic flux passing through the air gap between the coil 8k wound around the rotating core 8j and the stationary core 8h facing the coil 8k. The torque acting on the transmission shaft 7b of the urging means 7 is detected by being output from the coil 8i wound around the stationary core 8h via. If a torque detector that can detect torque in a non-contact manner is used as the torque detector 8, there is nothing that causes sparks, such as ordinary slip rings and brushes. It is preferable because the heat treatment furnace using gas can be safely operated.
【００２４】一般に、弾性回転ロール４と弾性シールパ
ッド６との摩擦抵抗値や、弾性回転ロール４の端部にお
ける炉体のフレームとの摩擦抵抗値は、熱処理炉の操業
開始時から摩耗に起因して経時的に変化するばかりか操
業開始前の低温時と操業中の高温時とでは異なっている
ので、これらの摩擦抵抗値が操業に際し経時的に変わる
ことに起因して弾性回転ロール４に付与される付勢手段
７によるトルクが変動するが、このトルクの変動はトル
ク検出器８で付勢手段７の伝達軸７ｂに作用するトルク
を検出していれば検出できることになる。すなわち、弾
性回転ロール４の押付力が大きすぎてロールの偏平のた
め必要回転トルクが増大して付勢手段７からの回転力で
は不足している状況や、摩耗が進行して弾性回転ロール
４と弾性シールパッド６との間に間隙が生じて摩擦抵抗
値が低下した状況や、前記摩耗や火災等に起因して弾性
回転ロール４や弾性シールパッド６の性状が変化して摩
擦抵抗値が増加したり付勢手段７の減速機７ｃや弾性回
転ロール４の弾性回転ロール軸４ａを支持する軸受４ｂ
に異常が生じて回転抵抗値が増大したりする状況になる
と、トルク検出器８でその変化が直ちに検出され、それ
ぞれに対する対応が早期に取れる。Generally, the frictional resistance value between the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 and the frictional resistance value with the frame of the furnace body at the end of the elastic rotary roll 4 are caused by wear from the start of the operation of the heat treatment furnace. As a result, the frictional resistance values of the elastic rotary roll 4 change due to the fact that these frictional resistance values change with time during operation because they differ between the low temperature before the start of operation and the high temperature during operation. The applied torque by the biasing means 7 varies, but this fluctuation in torque can be detected if the torque acting on the transmission shaft 7b of the biasing means 7 is detected by the torque detector 8. That is, the pressing force of the elastic rotation roll 4 is too large and the required rotation torque is increased due to the flatness of the roll, and the rotation force from the biasing means 7 is insufficient, or the elastic rotation roll 4 is worn and wears. Between the elastic seal pad 6 and the elastic seal pad 6 and the friction resistance value is lowered, and the properties of the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 are changed due to the wear or fire and the friction resistance value is changed. A bearing 4b that supports the speed reducer 7c of the increasing or biasing means 7 and the elastic rotation roll shaft 4a of the elastic rotation roll 4.
When a situation occurs in which an abnormality occurs and the rotation resistance value increases, the torque detector 8 immediately detects the change and can quickly take measures against each change.
【００２５】ここで、トルク検出器８で検出されたトル
クの変動が小さな範囲内である場合には金属帯Ｓと弾性
回転ロール４との間の摩擦によって許容され周速に影響
が無いが、大きい場合にはもし付勢装置７の調整又は制
御可能な範囲外となると、弾性回転ロール４の周速が金
属帯Ｓの走行速度に対応しなくなり金属帯Ｓと弾性回転
ロール４との間でスリップが生じるような現象がシール
装置３に生じていることが判るのである。Here, when the fluctuation of the torque detected by the torque detector 8 is within a small range, it is allowed by the friction between the metal band S and the elastic rotary roll 4, and the peripheral speed is not affected. If it is larger than the adjustable or controllable range of the urging device 7, the peripheral speed of the elastic rotating roll 4 does not correspond to the traveling speed of the metal band S, and the peripheral speed between the metal band S and the elastic rotating roll 4 becomes large. It is understood that the sealing device 3 has a phenomenon such as slippage.
【００２６】すなわち、水素ガスを含む雰囲気ガスを使
用する熱処理炉の操業時には、金属帯Ｓに弾性回転ロー
ル４を押し付けているので金属帯Ｓと弾性回転ロール４
との間の摩擦抵抗によって弾性回転ロール４が金属帯Ｓ
に連れ廻りすると共に、付勢手段７が設けられているの
で金属帯Ｓの走行速度と同速の周速で弾性回転ロール４
が回転駆動せしめられるのであるが、弾性回転ロール４
の押圧力が強すぎるとロールの偏平による回転抵抗値が
大きくなる他に、弾性回転ロール４は金属帯Ｓの他に弾
性シールパッド６にも押し付けているので炉体に固定さ
れたシール金物５への押付力が大きすぎたり、弾性シー
ルパッド６の摩擦係数が大きすぎたり、摩耗や火災等に
起因して弾性回転ロール４や弾性シールパッド６の摩擦
が大きくなるなど性状が変化したり、弾性回転ロール４
の弾性回転ロール軸４ａを支持する軸受４ｂに異常が生
じたりして回転抵抗値が増大すると、トルク検出器８で
速度制御方法の場合、正常状態のトルク値よりも高いト
ルクが検出されるので、いずれかの異常状態が発生して
いることが判るのである。That is, since the elastic rotary roll 4 is pressed against the metal strip S during the operation of the heat treatment furnace using the atmospheric gas containing hydrogen gas, the metal strip S and the elastic rotary roll 4 are pressed.
Due to the frictional resistance between the elastic rotation roll 4 and the metal strip S
The elastic rotating roll 4 is rotated at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal belt S because the urging means 7 is provided.
The elastic rotating roll 4
If the pressing force is too strong, the rotation resistance value due to the flatness of the roll increases, and since the elastic rotating roll 4 is pressed against the elastic seal pad 6 in addition to the metal strip S, the sealing metal member 5 fixed to the furnace body The pressing force against the elastic seal pad 6 is too large, the friction coefficient of the elastic seal pad 6 is too large, the friction of the elastic rotary roll 4 and the elastic seal pad 6 is increased due to abrasion, fire, etc. Elastic rotation roll 4
If an abnormality occurs in the bearing 4b supporting the elastic rotation roll shaft 4a and the rotation resistance value increases, the torque detector 8 detects a torque higher than the torque value in the normal state in the speed control method. It is understood that any of the abnormal states has occurred.
【００２７】また、トルク検出器８で検出されたトルク
の変動が小さな範囲内であっても、トルク検出器８で１
回転毎の周期でトルクの変動が検出されるので、弾性回
転ロール４に異物が噛み込んでいて金属帯Ｓにカキ疵又
は圧痕を付けている可能性が存在することも判り、トル
ク変動のタイミングを調べると、弾性回転ロール４のロ
ールの周上のどの部分に欠陥があるかも発見できるので
ある。Even if the fluctuation of the torque detected by the torque detector 8 is within a small range, the torque detector 8 outputs 1
The fluctuation of the torque is detected in the period of each revolution, also understand that the possibility that with the scratches or indentations foreign matter is not caught in the metal strip S in the elastic rotation roll 4 exists, the timing of the torque variation By investigating, it is possible to find out which part on the circumference of the elastic rotary roll 4 is defective.
【００２８】このようにシール装置に発生する種々の状
態を検知するする効果を奏する本発明に係る水素ガスを
含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の区画出入口のシー
ル装置は、通板する金属帯の表面品質が低下する要因を
早めに検出し、不良品を多量に製造することを防止でき
るので、その工業的価値は非常に大きなものである。As described above, the sealing apparatus for the compartment inlet / outlet of the heat treatment furnace using the atmospheric gas containing hydrogen gas according to the present invention, which has an effect of detecting various states generated in the sealing apparatus, is a It is possible to detect a factor that deteriorates the surface quality early and prevent a large amount of defective products from being produced, so that its industrial value is very large.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明装置の１実施例を示す側面説明図であ
る。FIG. 1 is a side view showing one embodiment of the device of the present invention.
【図２】図１の平面説明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of FIG.
【図３】本発明装置の他の実施例を示す図２に相当する
平面説明図である。FIG. 3 is an explanatory plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the device of the present invention.
【図４】本発明装置に好ましく使用されるトルク検出器
の構造を説明する構造説明図である。FIG. 4 is a structural explanatory view for explaining the structure of a torque detector that is preferably used in the device of the present invention.
【図５】一般的なステンレス鋼帯用の竪型光輝焼鈍炉の
構造説明図である。FIG. 5 is a structural explanatory view of a general vertical bright annealing furnace for a stainless steel strip.
【図６】従来のシール装置における付勢手段近傍を示す
側面説明図である。FIG. 6 is an explanatory side view showing the vicinity of the biasing means in the conventional sealing device.
【図７】従来のシール装置におけるロール押付機構を示
す正面説明図である。FIG. 7 is a front explanatory view showing a roll pressing mechanism in a conventional sealing device.
【符号の説明】 １ 炉体 ２ フレーム ３ シール装置 ３’ 従来のシール装置 ４ 弾性回転ロール ４ａ 弾性回転ロール軸 ４ｂ 軸受 ５ シール金物 ６ 弾性シールパッド ７ 付勢手段 ７ａ 駆動源 ７ａａ 出力軸 ７ｂ 伝達軸 ７ｂａ ユニバーサルジョイント ７ｃ 減速機 ７ｄ 分配機 ７ｅ カップリング ８ トルク検出器 ８ａ 本体 ８ｂ 軸受 ８ｃ 歪ゲージ ８ｄ 入力側静止コア ８ｅ 入力側静止コイル ８ｆ 入力側回転コア ８ｇ 入力側回転コイル ８ｈ 出力側静止コア ８ｉ 出力側静止コイル ８ｊ 出力側回転コア ８ｋ 出力側回転コイル ９ ロール押付機構 ９ａ シリンダー ９ｂ レバー ９ｃ 固定ピン １０ 炉内ガス（還元性で易燃性の雰囲気ガス） Ｓ 金属帯[Explanation of reference numerals] 1 furnace body 2 frame 3 sealing device 3'conventional sealing device 4 elastic rotating roll 4a elastic rotating roll shaft 4b bearing 5 sealing hardware 6 elastic seal pad 7 biasing means 7a drive source 7aa output shaft 7b transmission shaft 7ba Universal joint 7c Reduction gear 7d Distributor 7e Coupling 8 Torque detector 8a Main body 8b Bearing 8c Strain gauge 8d Input side stationary core 8e Input side stationary coil 8f Input side rotating core 8g Input side rotating coil 8h Output side stationary core 8i Output Side stationary coil 8j Output side rotating core 8k Output side rotating coil 9 Roll pressing mechanism 9a Cylinder 9b Lever 9c Fixed pin 10 Furnace gas (reducing and flammable atmosphere gas) S Metal band
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 [Figure 1]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図２[Name of item to be corrected] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図２】 [Fig. 2]
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図３[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図３】 [Figure 3]
【手続補正６】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図５】 [Figure 5]
【手続補正７】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図６[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図６】 [Figure 6]
【手続補正８】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図７[Name of item to be corrected] Figure 7
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図７】 [Figure 7]
Claims (3)
処理炉の区画出入口に設けられており、一対の弾性回転
ロール(４)を走行する金属帯(Ｓ)の表裏面と炉体(１)に
固定されたシール金物(５)の表面に固定された弾性シー
ルパッド(６)の表面とに押し付けて金属帯(Ｓ)の走行に
追従して回転せしめて炉内雰囲気ガス(10)をシールする
シール装置(３)において、各弾性回転ロール(４)を金属
帯(Ｓ)の走行速度と同じ周速で駆動せしめる駆動源(7a)
よりの動力を伝達する伝達軸(7b)が各弾性回転ロール
(４)に連結されている付勢手段(７)が設けられており、
弾性回転ロール(４)と該付勢手段(７)の駆動源(7a)との
間でロール軸(4a)に伝達するトルクを検出するトルク検
出器(８)が設けられていることを特徴とする水素ガスを
含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の区画出入口のシー
ル装置。1. A front and back surface of a metal strip (S) and a furnace body (1) which are provided at compartment entrances and exits of a heat treatment furnace using an atmosphere gas containing hydrogen gas and which run on a pair of elastic rotating rolls (4). The metal atmosphere (10) is sealed by pressing it against the surface of an elastic seal pad (6) fixed on the surface of the metal fitting (5) fixed to In the sealing device (3), the drive source (7a) for driving each elastic rotation roll (4) at the same peripheral speed as the traveling speed of the metal strip (S).
The transmission shaft (7b) that transmits the power of
A biasing means (7) connected to (4) is provided,
A torque detector (8) for detecting the torque transmitted to the roll shaft (4a) is provided between the elastic rotation roll (4) and the drive source (7a) of the biasing means (7). Sealing device for compartment inlet / outlet of heat treatment furnace using atmospheric gas containing hydrogen gas.
(４)それぞれに対応して設けられている請求項１に記載
の水素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の区画
出入口のシール装置。2. The biasing means (7) comprises a pair of elastic rotating rolls.
(4) Sealing devices for compartment entrances and exits of a heat treatment furnace using the atmospheric gas containing hydrogen gas according to claim 1 provided corresponding to each of them.
達軸(7b)と非接触でトルクを検出する回転トランス型歪
ゲージ式トルク検出器である請求項１又は２に記載の水
素ガスを含む雰囲気ガスを使用する熱処理炉の区画出入
口のシール装置。3. The torque detector (8) is a rotating transformer type strain gauge type torque detector for detecting torque without contacting the transmission shaft (7b) of the biasing means (7). A sealing device for a compartment inlet / outlet of a heat treatment furnace, which uses an atmosphere gas containing hydrogen gas described in the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14578594A JP3426031B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Sealing device for compartment entrance and exit of heat treatment furnace using atmosphere gas containing hydrogen gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14578594A JP3426031B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Sealing device for compartment entrance and exit of heat treatment furnace using atmosphere gas containing hydrogen gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07331339A true JPH07331339A (en) | 1995-12-19 |
| JP3426031B2 JP3426031B2 (en) | 2003-07-14 |
Family
ID=15393110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14578594A Expired - Fee Related JP3426031B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Sealing device for compartment entrance and exit of heat treatment furnace using atmosphere gas containing hydrogen gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426031B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010110884A (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-15 | 이구택 | Seal unit of 2-step controlling type in annealing furnace |
| KR100732449B1 (en) * | 2001-08-09 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | an apparatus opening and closing an exhaust port of inlet-seal-box in an annealing furnace |
| CN102323051A (en) * | 2011-08-09 | 2012-01-18 | 沈阳仪表科学研究院 | Rotary testing machine |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP14578594A patent/JP3426031B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010110884A (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-15 | 이구택 | Seal unit of 2-step controlling type in annealing furnace |
| KR100732449B1 (en) * | 2001-08-09 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | an apparatus opening and closing an exhaust port of inlet-seal-box in an annealing furnace |
| CN102323051A (en) * | 2011-08-09 | 2012-01-18 | 沈阳仪表科学研究院 | Rotary testing machine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3426031B2 (en) | 2003-07-14 |
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