JPH11151521A - 熱間押出し製管用中空ビレットの酸化抑制剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱間押出し製管用の中空ビレットの内外全表面
に均一厚さの酸化抑制剤の塗膜を形成させるコンパクト
な塗布装置。 【解決手段】中空ビレットを水平に受載して酸化抑制剤
分散液中に浸漬する昇降自在なビレット受け台を有する
塗布槽の次段に、水平に受載した中空ビレットを鉛直な
姿勢に倒立させる傾倒自在なビレット倒立機を設ける
（第１発明）。さらには、ビレット倒立機の次段に、中
空ビレットを水平に受載搬送し、塗膜を乾燥固化させる
乾燥炉を設ける（第２発明）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユジーンセジュル
ネ法に代表される熱間押出し製管法に用いる加熱前の中
空ビレットに対する酸化抑制剤塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間押出し製管法においては、素材とし
てその軸心に貫通孔を穿った中空ビレットが用いられる
ことは周知のとおりである。この中空ビレットは、通
常、機械加工によって製作され、押出し製管に先立って
酸化雰囲気の加熱炉を用いて所定の温度に予熱し、次い
で高周波誘導加熱炉を用いて所定の押出し製管温度に加
熱される。

【０００３】この加熱に際し、加熱前の中空ビレットの
内外表面には、酸化抑制剤を塗布することが行われる。
これは、中空ビレットが炭素鋼などの酸化し易い材料の
場合は、加熱時に発生するスケールによる材料ロスの低
減を図るためである。また、ステンレス鋼などの酸化し
難い材料の場合は、製管直前におけるショットブラスト
などの機械的手段によっての除去が困難なスケールの発
生を抑制し、このスケールに起因して押出し製管後の管
内外面に生じる表面欠陥の発生を低減あるいは抑制する
ためである。

【０００４】上記の酸化抑制剤を加熱前の鋼材表面に塗
布する方法としては、水と酸化抑制剤の粉末との分散液
をスプレーノズルなどを用いて吹き付け塗布する方法が
多用される（例えば、特開昭５９−１８５７８５号公報
や同６１−２０４３８５号公報参照）。

【０００５】しかし、この吹き付け塗布法は、鋼材が中
空ビレットの場合、次に述べる理由により適用しがた
い。すなわち、中空ビレットは、通常、水平な状態で搬
送されるので、外面に対する塗布と内面に対する塗布を
別々に行う必要があるのみならずノズル詰まりが頻発
し、処理能率が悪くなるからである。

【０００６】このため、鋼材が中空ビレットの場合に
は、浸漬塗布法が採用され、その一つに本出願人が先に
提案した特開平９−２９３２８号公報に示される方法と
装置がある。すなわち、その方法は、温水による予熱後
の中空ビレットを、酸化抑制剤分散液中に鉛直な姿勢に
して浸漬し、そのままの姿勢で取り出す方法である。

【０００７】また、上記方法の実施に用いられる塗布装
置は、水平状態の中空ビレットを予熱する温水槽と、こ
の温水槽の次段にあって水平に受載した中空ビレットを
鉛直な姿勢にする上流側のビレット倒立機と、この上流
側ビレット倒立機の次段にあって鉛直な姿勢の中空ビレ
ットが浸漬される底部に回転テーブルを有する塗布槽
と、この塗布槽の次段にあって鉛直に受載した中空ビレ
ットを水平な姿勢にする下流側のビレット倒立機と、前
記塗布槽と両ビレット倒立機との上方にあって鉛直な姿
勢の中空ビレットの受け渡しを行うビレット移載機とを
備える塗布装置である。

【０００８】しかしならが、上記の構成からなる塗布装
置には、次に述べる〜の欠点があることが明らかに
なった。

【０００９】温水による予熱は、所望の温度にするの
に長時間かかり、処理能率が十分でないのみならず、温
水の温度低下が著しいので、これらの問題を解決するに
は、極めて長大かつ大容量の温水槽が必要で、設備費が
嵩むこと。

【００１０】上記従来の塗布槽は、鉛直な姿勢の中空
ビレット複数本を底部に設けた回転テーブル上に受載し
て半回転移動させる構造であるため、平面積が大きく、
しかも深さが中空ビレットの寸法仕様中の最大長よりも
深い大容量のものが必要で、設備費が嵩む割にはデット
スペースが大きく、不経済であること。

【００１１】ビレット倒立機が２基必要である他、ビ
レット倒立機と塗布槽中の回転テーブルとの間で鉛直な
姿勢の中空ビレットの受け渡しを行う特殊な構造のビレ
ット移載機が必要で、上記同様に、設備費が嵩むこと。

【００１２】この他、酸化抑制剤としては、従来、ガラ
ス質と耐火物質の２成分を混合した酸化抑制剤が用いら
れていたが、この酸化抑制剤は中空ビレットに対する付
着性が不十分なために、塗膜の安定性に劣り、十分に満
足すべき結果が得られなかった。

【００１３】このため、最近は、上記のガラス質と耐火
物質の２成分の他に、第３成分としてアクリル樹脂など
の樹脂系バインダーを混合することによって中空ビレッ
トに対する付着性を高めた酸化抑制剤（以下、バインダ
ー混合型酸化抑制剤という）が多用されるようになって
きた。

【００１４】しかし、このバインダー混合型酸化抑制剤
は、第３成分である樹脂系バインダーの機能を十分に発
揮させるためには、塗布後に一度乾燥処理することが必
要であるが、上記従来の塗布装置には乾燥炉がないの
で、このバインダー混合型酸化抑制剤を用いることがで
きなかった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特殊
な構造のビレット移載機が不要であるのに加えてビレッ
ト倒立機が１基で済む他、小容量の塗布槽で足り、設備
費が安価な熱間押出し製管用中空ビレットの酸化抑制剤
塗布装置を提供することにある。また、他の目的は、バ
インダー混合型酸化抑制剤の使用が可能な上記同様の熱
間押出し製管用中空ビレットの酸化抑制剤塗布装置を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
（１）および（２）の熱間押出し製管用中空ビレットの
酸化抑制剤塗布装置にある。

【００１７】（１）中空ビレットの表面に酸化抑制剤を
塗布する装置であって、中空ビレットを水平に受載して
酸化抑制剤分散液中に浸漬する昇降自在なビレット受け
台を有する塗布槽と、この塗布槽の次段に設けられ、酸
化抑制剤分散液が塗布された中空ビレットを水平に受載
保持し、次いでその姿勢を鉛直な姿勢に保持した後再び
水平姿勢に戻す傾倒自在なビレット倒立機とを備える熱
間押出し製管用中空ビレットの酸化抑制剤塗布装置（第
１発明）。

【００１８】（２）中空ビレットの表面に酸化抑制剤を
塗布する装置であって、中空ビレットを水平に受載して
酸化抑制剤分散液中に浸漬する昇降自在なビレット受け
台を有する塗布槽と、この塗布槽の次段に設けられ、酸
化抑制剤分散液が塗布された中空ビレットを水平に受載
保持し、次いでその姿勢を鉛直な姿勢に保持した後再び
水平姿勢に戻す傾倒自在なビレット倒立機と、このビレ
ット倒立機の次段に設けられ、中空ビレットを水平に受
載して搬送し、その搬送中に塗布された酸化抑制剤分散
液塗膜を乾燥させる乾燥炉とを備える熱間押出し製管用
中空ビレットの酸化抑制剤塗布装置（第２発明）。

【００１９】上記本発明の（１）および（２）の装置に
おいては、ビレット倒立機が中空ビレットの孔内に圧空
を吹き込むエアー吹き付けノズルを有するものであるこ
とが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の酸化抑制剤塗布装
置について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明になる第２発明の酸化抑制
剤塗布装置の一例を示す模式図で、一部破断側面図であ
る。図に示すように、被処理材料である中空ビレットＢ
は、傾斜テーブルからなる装入台１上にその軸長方向を
水平にして複数本が横置されている。なお、装入台１の
末尾部分には、図示は省略するが、揺動転送キッカーや
ロータリーキッカーなどの適宜な移載手段が設けられて
いる。

【００２２】装入台１の下流側には、上面が下流側に向
かって下り勾配に形成された昇降台２を介して酸化抑制
剤分散液３ａが満たされた塗布槽３が設けられており、
さらにこの塗布槽３の下流側には、ビレット倒立機４お
よび転送台５を介して乾燥炉６が設けられている。

【００２３】上記の昇降台２は、床面に立設されたガイ
ド筒２ａに内嵌挿入されたロッド２ｂの上端に固定装着
されており、その下面には床面に立設された流体圧シリ
ンダー２ｃのピストンロッドの先端が連結されていて昇
降自在とされている。

【００２４】上記のように構成された昇降台２は、装入
台１から１本づつ供給される水平状態の中空ビレットＢ
を受載し、塗布槽３の上流側の側壁外面に沿ってその上
端よりも上方に水平状態を保ったまま移動させ、後述す
る塗布槽３のビレット受け台３ｂ上に供給する役目を担
う。

【００２５】なお、上記の昇降台２は、上面が水平な基
台と、この基台上に搭載される上面にＶ溝が形成された
ビレット受け台との２段構成とし、ビレット受け台の幅
方向下流側の下面偶部を基台に軸支させる一方、幅方向
上流側の下面に流体圧シリンダーを配置することで、軸
支部を支点にしてビレット受け台のみを傾動させてＶ溝
上に受載した中空ビレットを下流側に払い出す構造にし
てもよい。

【００２６】上記の塗布槽３は、平面形状が図１の紙面
に対して垂直な方向に細長い長方形で、床面に固定配置
されており、その内部には上面にＶ溝が形成されたビレ
ット受け台３ｂが配置されている。

【００２７】上記のビレット受け台３ｂは、図２に示す
ように、対向する短辺側の両側壁の上端を跨ぐようにコ
の字状に成形され、側壁の外部に位置する基端部が床面
に立設されたガイドロッド３ｃに外嵌される一方、その
下面が床面に立設された流体圧シリンダー３ｄのシリン
ダーロッドの先端に連結されていて昇降自在とされた一
対のブラケット３ｅ、３ｅの先端にその両端がそれぞれ
固定装着されている。

【００２８】また、その上方には、払い出し用のキッカ
ー３ｆ（図１参照）が設けられている。さらに、上記の
塗布槽３は、図示は省略するが、ポンプが介設された循
環管路によって酸化抑制剤分散液３ａを撹拌する撹拌槽
に接続されている。

【００２９】上記のように構成された昇降自在なビレッ
ト受け台３ｂを有する塗布槽３は、前述の昇降台２上か
ら供給される中空ビレットＢをビレット受け台３ｂ上に
受載して酸化抑制剤分散液３ａ中に浸漬させ、その全表
面に酸化抑制剤分散液３ａを塗布する役目を担う。ま
た、キッカー３ｆは、上昇限に位置するビレット受け台
３ｂ上の中空ビレットＢを下流側に払い出し、後述する
ビレット倒立機４のビレット受け台４ｃ上に受け渡す役
目を担う。

【００３０】ここで、酸化抑制剤分散液３ａの粘度（比
重）と塗膜厚さとの間には相関関係があるので、塗布槽
３中の酸化抑制剤分散液３ａの粘度は得るべき塗膜厚さ
に応じた一定値に維持管理することが肝要である。

【００３１】なお、上記のビレット受け台３ｂは、一体
物とするのではなく、対向配置されたブラケット３ｅ、
３ｅの先端間に例えば２条の連結棒体を張設し、この連
結棒に対して上辺にＶ溝の形成された複数枚の板材を所
定の間隔を隔てて配設固定した構造とするのが好まし
い。この場合、ビレット受け台３ｂの重量軽減が図られ
るのに加え、中空ビレットＢを酸化抑制剤分散液３ａ中
から抽出する際における液切れが円滑になる。

【００３２】また、上記のビレット受け台３ｂは、必ず
しも水平に設ける必要はなく、一方端を他方端よりも若
干高く（または低く）して設けてもよい。この場合、中
空ビレットＢを酸化抑制剤分散液３ａ中から抽出する際
における中空部からの液切れがより一層円滑になる。

【００３３】さらに、ポンプが介設された循環管路と撹
拌槽は、塗布槽３の内部に酸化抑制剤分散液３ａを撹拌
する撹拌翼などの適宜な撹拌手段を設ける場合には省略
することができる。

【００３４】上記のビレット倒立機４は、図３に示すよ
うに、上面にＶ溝が形成されたビレット受け台４ａと、
このビレット受け台４ａの長手方向の一方端に垂直に固
定装着され、複数個の液排出孔（図示省略）が穿設され
たストッパー台４ｂを有している。

【００３５】上記のビレット受け台４ａは、側面視形状
がＵ字状の可動台４ｃ上に搭載されており、その幅方向
の下流側の下面偶部が可動台４ｃに対して軸支４ｄされ
ている。また、その幅方向の上流側の下面は、可動台４
ｃ上の凹部に回動自在に立設された流体圧シリンダー４
ｅのピストンロッドーの先端と回動自在に連結されてお
り、軸支４ｄ部を支点にして図中の太実線で示す姿勢か
ら細実線で示す姿勢（図３（ａ）参照）の２姿勢に傾動
自在なようになっている。

【００３６】上記の可動台４ｃは、長手方向の一方端部
が床面に立設された側面視形状がＵ字状の架台４ｆに軸
支４ｇされている。また、その長手方向の中央部下面
は、床面に回動自在に立設された流体圧シリンダー４ｈ
のピストンロッドの先端に回動自在に連結されており、
軸支４ｇ部を支点にして図中の太実線で示す姿勢から細
実線で示す姿勢（図３（ａ）参照）の２姿勢に倒立自在
なようになっている。

【００３７】さらに、上記のビレット受け台４ａの他方
端部には、図示は省略するが、中空ビレットＢの孔内に
圧空を吹き込むエアー吹き付けノズルが、中空ビレット
Ｂの軸心に対してそのノズル中心の位置合わせが自在な
ように装着されている。

【００３８】上記のように構成されたビレット倒立機４
は、上限位置にまで上昇された塗布槽３のビレット受け
台３ｂ上から払い出される酸化抑制剤分散液３ａが塗布
された中空ビレットＢを水平に受載する。そして、水平
状態の中空ビレットＢを一度鉛直な姿勢にし、表面に塗
布された過剰な酸化抑制剤分散液３ａの除去と塗膜厚さ
の均一化を図った後、再び水平な姿勢に戻し、次いで後
述する転送台５上に払い出す役目とを担う。

【００３９】また、エアー吹き付けノズルは、中空ビレ
ットＢの孔内に滞留した余分な酸化抑制剤分散液３ａを
速やかに除去する役目を担う。なお、このエアー吹き付
けノズルは、必ずしも装着する必要はなく、省略するこ
とができる。

【００４０】上記の転送台５は、上面が下流側に向かっ
て下り勾配に形成されており、ビレット倒立機４から払
い出される中空ビレットＢを水平に受載して転送し、後
述する乾燥炉６のチェーンコンベア６ａ上に受け渡す役
目を担う。

【００４１】上記の乾燥炉６は、トンネル型の連続炉
で、図示は省略するが、１００〜３００℃程度の熱風を
発生させる温度調整機能を有する熱風発生機に管路をも
って接続された熱風式の乾燥炉であり、ターニングロー
ラ対６ｂ、６ｂが外周に一定のピッチで配置されたチェ
ーンコンベア６ａを備えている。

【００４２】上記のターニングローラ対６ｂ、６ｂは、
図４に示すように、一方のローラ軸が側方に突出されて
おり、その端部には乾燥炉６内に固定設置されたラック
６ｄに噛み合うピニオン６ｃが固定装着されている。

【００４３】上記のように構成された乾燥炉６は、ター
ニングローラ対６ｂ上に受載した中空ビレットＢをその
軸心周りに回転させながら搬送する間に、表面に塗布さ
れた酸化抑制剤分散液３ａからなる塗膜中の水分を蒸発
させて塗膜を乾燥固化させる役目を担う。この時、ター
ニングローラ対６ｂは、中空ビレット表面に塗布された
酸化抑制剤分散液３ａからなる塗膜が円周方向の一部に
垂れて凝集乾燥固化するのを防止する。

【００４４】ここで、乾燥炉６による乾燥所要時間は、
装入前の中空ビレット寸法と温度、炉内に供給する熱風
速度と温度、および塗膜中の水分濃度によって異なる。
従って、乾燥炉６内において塗膜を完全に乾燥固化させ
るには、チェーンコンベア６ａによる搬送速度を、上記
の各値に応じて種々変化させることが肝要である。

【００４５】なお、乾燥炉６は、上述したように、熱風
式が好ましく、なかでも炉内に吹き込まれた熱風を熱風
発生機に送り返す熱風循環型のものが最も好ましいが、
炉内に撹拌翼を備えた直火式や電熱式の乾燥炉であって
もよい。ただし、直火式や電熱式、特に直火式の乾燥炉
は、炉の内壁を耐火物で被覆する必要があって設備費が
嵩む。これに対し、熱風式の乾燥炉は、必ずしも耐火物
で内壁を被覆する必要はなく、設備費が少なくてすむ。
従って、乾燥炉６は、熱風式、なかでも熱風循環型のも
のを用いるのが望ましい。

【００４６】また、上記のチェーンコンベア６ａは、タ
ーニングローラ対６ｂに代えて、前述したビレット受け
台３ｂや４ｃと同様に、上面にＶ溝が形成されたＶブロ
ック体を有するものであってもよい。ただし、この場合
には、中空ビレットＢがその搬送中に回転しないため
に、円周方向の一部に垂れて凝集し、乾燥固化した塗膜
厚さが円周方向で不均一になる。従って、チェーンコン
ベア６ａは、上記のターニングローラ対６ｂ、６ｂを有
するものとするのが好ましい。

【００４７】さらに、上記のラック６ｄは、その歯面を
下方に向けて設けるのが好ましく、この場合には、乾燥
処理中に僅かではあるが垂れ落ちる酸化抑制剤分散液に
よるラック歯の目詰まりが生じなくなる。

【００４８】上記の乾燥炉６で乾燥処理された中空ビレ
ットＢは、その出側に設けられた搬送テーブル７上に受
け渡され、この搬送テーブル７の後段に適宜な搬送手段
を介して設けられた加熱炉に供給され、所定の押出温度
に加熱される。

【００４９】以上に説明した構成からなる酸化抑制剤塗
布装置は、被処理対象の中空ビレットＢを通常の姿勢で
ある水平状態のまま搬送して塗布槽３に浸漬するので、
塗布槽３を小容量のものにすることができる他、特殊な
搬送機が不要なために、その分だけ設備費が少なくて済
む。

【００５０】また、浸漬後の中空ビレットＢは、塗布槽
３の次段に設けられたビレット倒立機４によって鉛直姿
勢にするので、塗膜厚さの均一化が図られる。

【００５１】さらに、乾燥炉６を備えるので、前述のバ
インダー混合型酸化抑制剤を用いた塗布処理を何らの問
題もなく行うことができるのみならず、非バインダー混
合型酸化抑制剤を用いた塗布処理も行うことができる。

【００５２】なお、非バインダー混合型酸化抑制剤の場
合、前述したように、塗布後の乾燥処理は必ずしも必要
でない。このため、非バインダー混合型酸化抑制剤を用
いた塗布処理時には、乾燥炉６内に熱風を供給すること
なく、単に通過させることができる。換言すれば、乾燥
炉６を省略した装置にしてもよく、この乾燥炉６を備え
ない装置が、本発明になる第１発明の装置である。

【００５３】

【発明の効果】本発明の酸化抑制剤塗布装置によれば、
中空ビレットの内外周面に必要な厚さの酸化抑制剤皮膜
を均一かつ迅速に形成し、しかも確実に乾燥固化させる
ことができる。また、塗布槽を小さくすることができる
他、特殊な搬送機が不要であるので、設備全体がコンパ
クトになり、設備費低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる第２発明の酸化抑制剤塗布装置の
一例を示す模式的一部破断側面図である。

【図２】塗布槽の一例を示す一部破断側面図である。

【図３】ビレット倒立機の一例を示す図で、同図（ａ）
は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のイ−イ矢視一部破
断正面図である。

【図４】チェーンコンベアの要部の一例を示す拡大側面
図である。

【符号の説明】

１ ：装入台、 ２ ：昇降台、 ２ａ：ガイド、 ２ｂ：ロッド、 ２ｃ：流体圧シリンダー、 ３ ：塗布槽、 ３ａ：酸化抑制剤分散液、 ３ｂ：ビレット受け台、 ３ｃ：ガイドロッド、 ３ｄ：流体圧シリンダー、 ３ｅ：ブラケット、 ３ｆ：キッカー、 ４ ：ビレット倒立機、 ４ａ：ビレット受け台、 ４ｂ：ストッパー台、 ４ｃ：可動台、 ４ｄ：軸支、 ４ｅ：流体圧シリンダー、 ４ｆ：架台、 ４ｇ：軸支、 ４ｈ：流体圧シリンダー、 ５ ：転送台、 ６ ：乾燥炉、 ６ａ：チェーンコンベア、 ６ｂ：ターニングローラ対、 ６ｃ：ピニオン、 ６ｄ：ラック、 ７ ：搬送テーブル、 Ｂ ：中空ビレット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｆ 11/00 Ｃ２３Ｆ 11/00 Ａ // Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｑ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空ビレットの表面に酸化抑制剤を塗布す
   る装置であって、中空ビレットを水平に受載して酸化抑
   制剤分散液中に浸漬する昇降自在なビレット受け台を有
   する塗布槽と、この塗布槽の次段に設けられ、酸化抑制
   剤分散液が塗布された中空ビレットを水平に受載保持
   し、次いでその姿勢を鉛直な姿勢に保持した後再び水平
   姿勢に戻す傾倒自在なビレット倒立機とを備える熱間押
   出し製管用中空ビレットの酸化抑制剤塗布装置。
2. 【請求項２】中空ビレットの表面に酸化抑制剤を塗布す
   る装置であって、中空ビレットを水平に受載して酸化抑
   制剤分散液中に浸漬する昇降自在なビレット受け台を有
   する塗布槽と、この塗布槽の次段に設けられ、酸化抑制
   剤分散液が塗布された中空ビレットを水平に受載保持
   し、次いでその姿勢を鉛直な姿勢に保持した後再び水平
   姿勢に戻す傾倒自在なビレット倒立機と、このビレット
   倒立機の次段に設けられ、中空ビレットを水平に受載し
   て搬送し、その搬送中に塗布された酸化抑制剤分散液塗
   膜を乾燥させる乾燥炉とを備える熱間押出し製管用中空
   ビレットの酸化抑制剤塗布装置。
3. 【請求項３】ビレット倒立機が、中空ビレットの孔内に
   圧空を吹き込むエアー吹き付けノズルを有するものであ
   る請求項１または請求項２に記載の熱間押出し製管用中
   空ビレットの酸化抑制剤塗布装置。