JPH11342420A - Furnace coiler mandrel and rolling facility - Google Patents

Furnace coiler mandrel and rolling facility

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JPH11342420A
JPH11342420A JP411599A JP411599A JPH11342420A JP H11342420 A JPH11342420 A JP H11342420A JP 411599 A JP411599 A JP 411599A JP 411599 A JP411599 A JP 411599A JP H11342420 A JPH11342420 A JP H11342420A
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JP
Japan
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mandrel
rolled material
opening
guide
shell
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Shigeru Tachihara
繁 立原
Kenji Yamamoto
憲二 山本
Eiji Ishikawa
英司 石川
Katsumi Totsuka
勝美 戸塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve quality of a rolled material by restraining deformation of a mandrel due to fastening force at the time of winding, while securing a long time usage of the mandrel. SOLUTION: This furnace coiler mandrel 6 is installed in a furnace coiler and has a nearly cylindrical shape shell 61, an opening part 66 arranged in a shaft direction as a circumferential direction discontinuous portion of the shell 61, and rolled material introduction long/short guides 64, 65 positioned at both circumferential end parts of the opening part 66 respectively. The long guide 64 is arranged at the rolled material introduction direction rear side and the short guide 65 is arranged at the rolled material introduction direction front side. Thickness T1 at a portion 61a, which is adjacent to the opposite opening port 66 side of the long guide 64, is made to be thicker than a thickness T2 at a portion 61b adjacent to the opposite opening port 66 side of the short guide 65.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばステッケル
ミル等に用いられるファーネスコイラー用マンドレル及
びそのファーネスコイラーを備えた圧延設備に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mandrel for a furnace coiler used for, for example, a steckel mill or the like, and a rolling facility equipped with the furnace coiler.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステッケルミルは、熱間圧延機の入側及
び出側にそれぞれファーネスコイラーを備え、ファーネ
スコイラーに圧延材を交互に巻き取りながら熱間圧延機
で数パスの可逆圧延を行うものである。
2. Description of the Related Art A Steckel mill is provided with a furnace coiler on each of an inlet side and an outlet side of a hot rolling mill, and performs several passes of reversible rolling with a hot rolling mill while alternately winding a rolled material on the furnace coiler. is there.

【0003】このファーネスコイラーとして、従来、例
えばU.S.P.5,009,092号公報に記載のよう
に、ハウジングと、圧延材の巻き取り・巻き出しを行う
マンドレルと、ハウジング内に設けられ巻き取り・巻出
し時に圧延材コイルの温度が低下するのを防止する加熱
手段(例えばバーナ)とを有するものが提唱されてい
る。
Conventionally, as a furnace coiler, as described in, for example, US Pat. No. 5,009,092, a housing, a mandrel for winding and unwinding a rolled material, and a mandrel provided in the housing are provided. A device having a heating means (for example, a burner) for preventing the temperature of the rolled material coil from decreasing during winding and unwinding has been proposed.

【0004】このとき、マンドレルは、中空の略円筒形
状を備えており、その周方向1箇所に軸方向の開口部を
設けている。開口部の周方向両側には、ファーネスコイ
ラー内に導入されてきた圧延材を略円筒形状の内部に円
滑に導くためのガイド部が設けられている。開口部及び
ガイド部以外の等厚円筒形状の部分は、圧延材を巻き付
けて巻き取るためのシェル部である。圧延材がファーネ
スコイラー内に導入されその先端がガイド部によって略
円筒形状の内部に貫入されると、マンドレルが先端に曲
げ力を与えるような向きに回転を開始する。これによっ
て、先端がマンドレル内にひっかかった状態で、圧延材
はシェル部に順次巻き取られる。
At this time, the mandrel has a hollow substantially cylindrical shape, and has an axial opening at one location in the circumferential direction. Guide portions are provided on both sides in the circumferential direction of the opening to guide the rolled material introduced into the furnace coiler smoothly into the substantially cylindrical shape. The portion having an equal thickness cylindrical shape other than the opening and the guide portion is a shell portion for winding and winding the rolled material. When the rolled material is introduced into the furnace coiler and its tip penetrates into the substantially cylindrical shape by the guide portion, the mandrel starts rotating in a direction to apply a bending force to the tip. As a result, the rolled material is sequentially wound around the shell while the tip is hooked in the mandrel.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、以
下のような課題が存在する。
The above-mentioned prior art has the following problems.

【0006】(a)鼓型変形 マンドレルで圧延材を巻き取る時には、通常、圧延材に
任意の張力を与えながら巻き取るため、マンドレルに締
付力が加わる。この締付力は、圧延材の板幅範囲内での
み発生するため、略円筒形状のマンドレルのうち、その
板幅範囲内には大きな締め付け力が加わり、板幅範囲外
となる軸方向両端部分近傍にはあまり締め付け力は加わ
らない。上記従来技術によるマンドレルは、シェル部の
肉厚が周方向に等しく、また軸方向にも等しくなってい
る。そのため、特に軸方向中央部分が最も変形しやすく
変形量が大きくなるのに対し、軸方向両端部分近傍には
変形はほとんど起こらない。このようなマンドレル軸方
向位置による変形量の差により、マンドレルが略鼓型形
状に変形する。
(A) Hourglass Deformation When a rolled material is wound up with a mandrel, the rolled material is usually wound up with an arbitrary tension, so that a tightening force is applied to the mandrel. Since this tightening force is generated only within the width range of the rolled material, a large tightening force is applied within the width range of the substantially cylindrical mandrel, and both ends in the axial direction become out of the width range. There is not much clamping force applied to the vicinity. In the prior art mandrel, the shell portion has the same thickness in the circumferential direction and also in the axial direction. For this reason, the central portion in the axial direction is particularly easily deformed, and the amount of deformation is large, whereas the deformation is hardly generated near both ends in the axial direction. Due to the difference in the amount of deformation depending on the position of the mandrel in the axial direction, the mandrel is deformed into a substantially hourglass shape.

【0007】(b)開口部が縮小するような異変形 また、マンドレルの略円筒形状は周方向に連続しておら
ず、開口部の位置が不連続部分となるため、上記のよう
な締め付け力が作用するとき、周方向に開口部から最も
遠い位置(=マンドレル軸心を挟んで開口部の反対側に
ある位置)を基点にして内側に曲がるようにいびつな変
形(異変形)が生じやすい。上記従来技術によるマンド
レルはこの異変形の抑制について特に配慮されていない
ため、この変形によって開口部の周方向の幅が狭くな
る。特に、もともと変形量の大きいマンドレル軸方向中
央部分で顕著となる。
(B) Unusual deformation such that the opening is reduced Also, the substantially cylindrical shape of the mandrel is not continuous in the circumferential direction, and the position of the opening is a discontinuous portion. Acts, a distorted deformation (different deformation) is likely to be generated in such a way that it bends inward from a position farthest from the opening in the circumferential direction (= a position opposite to the opening with respect to the mandrel axis). . In the mandrel according to the prior art, no special consideration is given to the suppression of this abnormal deformation, and the deformation reduces the circumferential width of the opening. In particular, it becomes remarkable in the central portion of the mandrel in the axial direction where the deformation amount is originally large.

【0008】(c)非対称な異変形 さらに、開口部の周方向両側に位置するガイド部は、圧
延材先端を導くという機能上、単なる円筒形状であるシ
ェル部よりも剛性が強くなっている。そのため、上記の
ような締め付け力が作用するとき、ガイド部の反開口部
側に隣接するシェル部が相対的に剛性が弱い部分となっ
て内側に凹むような変形が生じやすい。またこのとき、
ガイド部は、圧延材先端部をマンドレル内に導入すると
き、先端部を軸心位置に向かって導入するのでなく軸心
位置よりも導入方向前方側にずれた位置に導入すること
から、構造上、2つのガイド部のうち導入方向前方側に
位置するものより後方側に位置するもののほうがより剛
性が強くなっている。したがって、導入方向後方側にお
けるガイド部と隣接シェル部との剛性の差は、パスライ
ン前方側におけるガイド部と隣接シェル部との剛性の差
よりも大きい。
(C) Asymmetrical Deformation Further, the guide portions located on both sides in the circumferential direction of the opening have a higher rigidity than the shell portion having a simple cylindrical shape because of the function of guiding the leading end of the rolled material. Therefore, when the above-described tightening force is applied, the shell portion adjacent to the guide portion on the side opposite to the opening portion is relatively weak in rigidity, and is likely to be deformed so as to be recessed inward. At this time,
When introducing the leading end portion of the rolled material into the mandrel, the guide portion is not introduced toward the axial center position but is introduced at a position shifted forward in the introduction direction from the axial center position. Among the two guide portions, the one located on the rear side is more rigid than the one located on the front side in the introduction direction. Therefore, the difference in rigidity between the guide portion and the adjacent shell portion on the rear side in the introduction direction is larger than the difference in rigidity between the guide portion and the adjacent shell portion on the front side of the pass line.

【0009】上記従来技術によるマンドレルはこのよう
なパスライン前方側と後方側の剛性の偏りについて特に
配慮されていないため、パスライン前方側ではガイド部
分と隣接シェル部との変形の差はそれほど大きくないの
に、パスライン後方側ではガイド部分はあまり変形せず
隣接シェル部のみが大きく凹むという、前方側・後方側
で非対称となるような異変形が生じる。
In the mandrel according to the prior art described above, no special consideration is given to such a deviation in rigidity between the front side and the rear side of the pass line, so that the difference in deformation between the guide portion and the adjacent shell portion is large at the front side of the pass line. In spite of this, the guide portion does not deform much on the rear side of the pass line, and only the adjacent shell portion is largely recessed.

【0010】以上(a)〜(c)のような種々の変形がマンド
レルに生じている状態で圧延材を巻き取ると、圧延材の
蛇行や張力変動等による振動等を誘発する可能性があ
り、圧延材の品質向上の妨げとなる。特に、上記(b)の
変形が生じる場合、開口部の周方向の幅が狭くなるた
め、圧延材のマンドレルへの挿入が難しくなり、圧延に
支障をきたす可能性がないとは言えない。
When the rolled material is wound up in the state where the various deformations (a) to (c) have occurred in the mandrel, there is a possibility that vibration or the like may be induced due to meandering of the rolled material or fluctuation in tension. This hinders the quality improvement of the rolled material. In particular, when the deformation of the above (b) occurs, the circumferential width of the opening becomes narrow, so that it becomes difficult to insert the rolled material into the mandrel, and it cannot be said that there is no possibility that the rolling will be hindered.

【0011】なお、従来、上記の弊害をなるべく抑制す
るために、変形したマンドレルを円形研削して真円に近
い状態にし再使用することも行われている。しかしこの
場合、マンドレルの交換時期を早めてしまい長期間の連
続使用が困難となるという課題が新たに生じる。また、
構造強度上、シェル厚の厚み等を考慮すると、真円形に
研削すること自体が困難であるという課題もあった。
Heretofore, in order to suppress the above-mentioned adverse effects as much as possible, the deformed mandrel has been also subjected to circular grinding to a state close to a perfect circle and reused. However, in this case, there is a new problem that the replacement time of the mandrel is hastened and it is difficult to use the mandrel continuously for a long time. Also,
In view of the structural strength, there is also a problem that it is difficult to perform the grinding in a perfect circular shape in consideration of the thickness of the shell.

【0012】本発明の目的は、マンドレルの長期間の使
用を確保しつつ巻き取り時の締め付け力によるマンドレ
ルの変形を抑制し、圧延材の品質向上を図れるファーネ
スコイラー用マンドレル及びそのファーネスコイラーを
備えた圧延設備を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a mandrel for a furnace coiler and a furnace coiler that can suppress deformation of the mandrel due to a tightening force at the time of winding while improving the quality of a rolled material while securing long-term use of the mandrel. Rolling equipment.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明はファーネスコイラー内に設けられ、
略円筒形状のシェル部と、このシェル部の周方向不連続
部分として軸方向に配設された開口部と、この開口部の
周方向両側にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び
第2のガイド部とを有するファーネスコイラー用マンド
レルにおいて、前記第1のガイド部は、前記圧延材導入
方向後方側に配置されるとともに、前記第2のガイド部
は、前記圧延材導入方向前方側に配置されており、前記
シェル部のうち、前記第1のガイド部の反開口部側に隣
接する部分の肉厚T1は、前記第2のガイド部の反開口
部側に隣接する部分の肉厚T2よりも厚くなっている。
開口部の周方向両側に位置するガイド部は、圧延材先端
を導くという機能上、単なる円筒形状であるシェル部よ
りも剛性が強くなっている。そのため、締め付け力が作
用するとき、シェル部のうちガイド部の反開口部側に隣
接する部分は相対的に剛性が弱い部分となって内側に凹
むような異変形が生じやすい。またこのとき、ガイド部
は、圧延材先端部をマンドレル内に導入するとき、先端
部を軸心位置に向かって導入するのでなく軸心位置より
も圧延材導入方向前方側にずれた位置に向かって導入す
ることから、構造上、導入方向前方側に位置する第2の
ガイド部より後方側に位置する第1のガイド部のほうが
より剛性が強くなっている。したがって、導入方向後方
側における第1のガイド部と隣接シェル部との剛性の差
は、導入方向前方側における第2のガイド部と隣接シェ
ル部との剛性の差よりも大きい。すなわち導入方向前方
側と後方側とで非対称な異変形が生じる。
(1) To achieve the above object, the present invention is provided in a furnace coiler,
A substantially cylindrical shell portion, an opening portion disposed in the axial direction as a circumferential discontinuous portion of the shell portion, and first and second rolling material introduction first and second positions located on both circumferential sides of the opening portion. In the furnace mandrel having a guide portion of the above, the first guide portion is disposed on the rear side in the rolled material introduction direction, and the second guide portion is disposed on the front side in the rolled material introduction direction. The thickness T1 of a portion of the shell portion adjacent to the opening side of the first guide portion is equal to the thickness T2 of a portion adjacent to the opening side of the second guide portion. It is thicker than.
The guide portions located on both sides in the circumferential direction of the opening have a higher rigidity than the shell portion having a simple cylindrical shape because of the function of guiding the leading end of the rolled material. Therefore, when a tightening force is applied, a portion of the shell portion adjacent to the opening opposite to the guide portion is relatively weak in rigidity, and is likely to be deformed inward so as to be recessed inward. Further, at this time, when the guide portion introduces the leading end of the rolled material into the mandrel, the guide portion is not introduced toward the axial center position but toward a position shifted forward from the axial center position in the rolled material introduction direction. Due to the structure, the first guide portion located on the rear side is more rigid than the second guide portion located on the front side in the introduction direction. Therefore, the difference in rigidity between the first guide portion and the adjacent shell portion on the rear side in the introduction direction is larger than the difference in rigidity between the second guide portion and the adjacent shell portion on the front side in the introduction direction. That is, asymmetrical deformation occurs in the front side and the rear side in the introduction direction.

【0014】本発明においては、これに応じて、第1の
ガイド部の反開口部側に隣接する部分の肉厚T1を、第
2のガイド部の反開口部側に隣接する部分の肉厚T2よ
りも厚くする。これにより、シェル部のうち第1のガイ
ド部に隣接する部分の剛性を相対的に向上し、第1のガ
イド部との剛性の差を小さくすることができる。したが
って、導入方向後方側における第1のガイド部と隣接シ
ェル部との剛性の差を、導入方向前方側における第2の
ガイド部と隣接シェル部との剛性の差に近づけることが
できるので、それら圧延材導入方向後方側・前方側にお
ける変形挙動をほぼ等しくして対称化し、非対称な異変
形が生じるのを抑制することができる。
In the present invention, accordingly, the thickness T1 of the portion adjacent to the first guide portion on the side opposite to the opening is changed to the thickness of the portion adjacent to the second guide portion on the side opposite to the opening. Thicker than T2. Thereby, the rigidity of the portion of the shell portion adjacent to the first guide portion can be relatively improved, and the difference in rigidity with the first guide portion can be reduced. Therefore, the difference in rigidity between the first guide portion and the adjacent shell portion on the rear side in the introduction direction can be made closer to the difference in rigidity between the second guide portion and the adjacent shell portion on the front side in the introduction direction. Deformation behaviors on the rear side and the front side in the rolled material introduction direction are substantially equalized to be symmetrical, and it is possible to suppress occurrence of asymmetrical deformation.

【0015】(2)上記(1)において、好ましくは、
前記第1のガイド部の前記圧延材導入方向における長さ
をL2及び該導入方向に直角な方向における肉厚をT4と
したとき、T1≦L2≦6×T4となるように構成する。
第1のガイド部の圧延材導入方向における長さL2が大
きいほど剛性が強くなるが、このL2を導入方向に直角
な方向における肉厚T4の6倍以下に設定することによ
り、第1のガイド部の剛性を相対的に小さくすることが
できる。これにより、圧延材導入方向後方側における第
1のガイド部と隣接シェル部との剛性の差を小さくでき
るので、導入方向前方側における第2のガイド部と隣接
シェル部との剛性の差にさらに近づけることができる。
またこのとき、T1≦L2とすることにより、圧延材を円
滑に導入するという第1のガイド部本来の機能を確保す
ることができる。
(2) In the above (1), preferably,
When the length of the first guide portion in the rolling material introduction direction is L2 and the thickness in a direction perpendicular to the introduction direction is T4, T1 ≦ L2 ≦ 6 × T4.
The rigidity increases as the length L2 of the first guide portion in the rolled material introduction direction increases, but by setting this L2 to be equal to or less than six times the thickness T4 in the direction perpendicular to the introduction direction, the first guide portion is formed. The rigidity of the portion can be relatively reduced. Thereby, the difference in rigidity between the first guide portion and the adjacent shell portion on the rear side in the rolled material introduction direction can be reduced, so that the difference in rigidity between the second guide portion and the adjacent shell portion on the front side in the introduction direction is further increased. You can get closer.
At this time, by satisfying T1 ≦ L2, the original function of the first guide portion of smoothly introducing the rolled material can be ensured.

【0016】(3)上記(1)において、また好ましく
は、前記第1のガイド部の前記開口部側壁面が径方向に
対してなす角度を40゜以下とする。第1のガイド部
は、その開口部側壁面の径方向に対してなす角度が大き
いほど、第1のガイド部の傾きが周方向に近づいて剛性
が弱くなるため、前述した非対称な異変形をより抑制で
きる。但しこのとき、上記角度があまり大きくなりすぎ
ると、開口部が狭くなって圧延材を円滑に導入するとい
う本来の機能を阻害することになる。そこで、第1のガ
イド部が開口部側壁面の径方向に対してなす角度を40
°以下とすることにより、圧延材の円滑な導入を確保し
つつ、上記非対称な異変形をさらに抑制することができ
る。
(3) In the above (1), preferably, the angle formed by the side wall surface of the opening of the first guide portion with respect to the radial direction is 40 ° or less. The greater the angle of the first guide portion with respect to the radial direction of the side wall surface of the opening, the more the inclination of the first guide portion approaches the circumferential direction and the lower the rigidity. It can be more suppressed. However, at this time, if the angle is too large, the opening becomes narrow and the original function of smoothly introducing the rolled material is hindered. Therefore, the angle formed by the first guide portion with respect to the radial direction of the side wall surface of the opening is set to 40 degrees.
° or less, the asymmetric deformation can be further suppressed while ensuring smooth introduction of the rolled material.

【0017】(4)上記目的を達成するために、本発明
はまた、ファーネスコイラー内に設けられ、略円筒形状
のシェル部と、このシェル部の周方向不連続部分として
軸方向に配設された開口部と、この開口部の周方向両側
にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び第2のガイ
ド部とを有するファーネスコイラー用マンドレルにおい
て、前記シェル部のうち、前記開口部から周方向最遠部
分の肉厚T3を、該シェル部の周方向全域平均の肉厚Tm
eanよりも大きくする。マンドレルの略円筒形状のシェ
ル部は周方向に連続せず、開口部の位置が不連続部分と
なることにより、締め付け力が作用するとき、周方向に
開口部から最遠部分(=マンドレル軸心を挟んで開口部
のほぼ反対側にある位置)を基点にして内側に曲がるよ
うな異変形が生じやすい。本発明においては、これに応
じて、その開口部から周方向最遠部分の肉厚T3を、シ
ェル部の周方向全域平均の肉厚Tmeanよりも大きくす
る。すなわち、シェル部全体の中で、少なくとも開口部
から周方向最遠部分については、相対的に剛性を強くす
る。これにより、上記異変形を抑制することができる。
(4) In order to achieve the above object, the present invention is also provided in a furnace coiler, wherein a substantially cylindrical shell portion and an axially discontinuous portion of the shell portion are provided in the axial direction. And a furnace coiler mandrel having a rolled material introduction first and second guide portion respectively positioned on both sides in the circumferential direction of the opening, in the shell portion, from the opening in the circumferential direction. The thickness T3 of the farthest part is calculated as the average thickness Tm of the entire shell in the circumferential direction.
larger than ean. The substantially cylindrical shell portion of the mandrel is not continuous in the circumferential direction, and the position of the opening becomes a discontinuous portion. When a tightening force is applied, the portion farthest from the opening in the circumferential direction (= mandrel shaft center) (A position substantially opposite to the opening with respect to the opening). In the present invention, accordingly, the thickness T3 of the portion farthest from the opening in the circumferential direction is made larger than the average thickness Tmean of the shell portion in the entire circumferential direction. That is, in the entire shell portion, at least the portion farthest from the opening in the circumferential direction is relatively rigid. Thereby, the above-mentioned abnormal deformation can be suppressed.

【0018】(5)上記(4)において、好ましくは、
前記シェル部内周の軸方向少なくとも1箇所において周
方向に延設された第1のリブをさらに有し、かつ、この
第1のリブのうち、前記開口部から周方向最遠部分の径
方向高さH1を、前記開口部近傍に位置する部分の径方
向高さH2よりも大きくする。これにより、シェル部の
うち開口部から周方向最遠部分における剛性をさらに強
くすることができるので、異変形をさらに抑制すること
ができる。
(5) In the above (4), preferably,
A first rib extending in the circumferential direction at at least one location in the axial direction of the inner periphery of the shell portion, and a radial height of a portion of the first rib that is farthest from the opening in the circumferential direction; The height H1 is made larger than the radial height H2 of the portion located near the opening. This makes it possible to further increase the rigidity of the shell portion at the portion farthest from the opening in the circumferential direction, so that the deformation can be further suppressed.

【0019】(6)上記目的を達成するために、本発明
はまた、ファーネスコイラー内に設けられ、略円筒形状
のシェル部と、このシェル部の周方向不連続部分として
軸方向に配設された開口部と、この開口部の周方向両側
にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び第2のガイ
ド部とを有するファーネスコイラー用マンドレルにおい
て、前記シェル部内周の軸方向複数箇所において周方向
にそれぞれ延設された複数の第1のリブをさらに有し、
かつ、これら複数の第1のリブのうち、前記圧延材の板
幅内に相当する位置にあるものの軸方向肉厚Tb1を、前
記圧延材の板幅外に相当する位置にあるものの軸方向肉
厚Tb2よりも大きくする。マンドレルへの締付力は、圧
延材の板幅範囲内でのみ発生するため、略円筒形状のシ
ェル部のうち、その板幅範囲内では大きな締め付け力が
加わり、板幅範囲外となる軸方向両端部分近傍には締め
付け力はあまり加わらない。本発明においては、これに
応じて、シェル部内周の軸方向複数箇所において周方向
に第1のリブを延設するとともに、これら複数の第1の
リブのうち、前記圧延材の板幅内に相当する位置にある
ものの軸方向肉厚Tb1を、前記圧延材の板幅外に相当す
る位置にあるものの軸方向肉厚Tb2よりも大きくする。
これによって、シェル部のうち板幅範囲内にある部分の
剛性を、板幅範囲外となる部分よりも相対的に大きくす
ることができるので、軸方向位置による変形量の差を緩
和し、マンドレルが略鼓型形状に変形するのを抑制する
ことができる。
(6) In order to achieve the above object, the present invention is also provided in a furnace coiler, wherein a substantially cylindrical shell portion and a circumferentially discontinuous portion of the shell portion are disposed in the axial direction. In the furnace mandrel for a furnace coiler having an opening portion and first and second guide portions for introducing a rolled material respectively positioned on both sides in the circumferential direction of the opening portion, at a plurality of axial positions on the inner periphery of the shell portion, Further comprising a plurality of first ribs each extending to
In addition, of the plurality of first ribs, the axial thickness Tb1 of the one located at a position corresponding to the inside of the plate width of the rolled material is set to the axial thickness of the one located at the position corresponding to the outside of the plate width of the rolled material. The thickness is set to be larger than Tb2. Since the tightening force on the mandrel is generated only within the range of the width of the rolled material, a large tightening force is applied within the range of the width of the substantially cylindrical shell portion, and the axial direction becomes out of the range of the width of the plate. There is not much tightening force applied near both ends. In the present invention, in response to this, the first rib is extended in the circumferential direction at a plurality of locations in the axial direction of the inner periphery of the shell portion, and among the plurality of first ribs, the first rib extends within the plate width of the rolled material. The axial thickness Tb1 of the material at the corresponding position is made larger than the axial thickness Tb2 of the material at the position corresponding to the outside of the sheet width of the rolled material.
This makes it possible to relatively increase the rigidity of the portion of the shell portion within the plate width range compared to the portion outside the plate width range, thereby reducing the difference in the amount of deformation due to the axial position and reducing the mandrel. Can be suppressed from deforming into a substantially drum shape.

【0020】(7)上記目的を達成するために、本発明
はまた、圧延機と、この圧延機の入側及び出側にそれぞ
れ設けたファーネスコイラーとを有し、かつ前記ファー
ネスコイラーは、圧延材の巻き取り・巻き出しを行うた
めのマンドレルを備えている圧延設備において、前記マ
ンドレルとして、上記(1),(4),(6)のいずれ
か1つを設ける。
(7) In order to achieve the above object, the present invention also includes a rolling mill, and furnace coilers provided on an entrance side and an exit side of the rolling mill, respectively. In a rolling facility provided with a mandrel for winding and unwinding a material, any one of the above (1), (4) and (6) is provided as the mandrel.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明をステッ
ケルミル圧延設備に適用した場合の実施形態である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a Steckel mill rolling facility.

【0022】図2は、本実施形態によるマンドレルを備
えたファーネスコイラー及び圧延機を有するステッケル
ミル圧延設備の構造を表す側断面図であり、図3は、図
2中III−III断面による横断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a structure of a Steckel mill rolling facility having a furnace coiler provided with a mandrel and a rolling mill according to the present embodiment, and FIG. 3 is a cross sectional view taken along line III-III in FIG. It is.

【0023】これら図3及び図2において、ステッケル
ミルは、高温の圧延材(帯鋼)1を上下の作業口ール2
U,2L間で可逆的に圧延可能な可逆式仕上圧延機2
と、それを補助するために隣接するテーブルローラ3
と、圧延材1を噛み込むことのできる搬送手段としての
ピンチローラ4と、圧延中における圧延材1の保温又は
加熱を行うために、可逆式仕上圧延機2の入側及び出側
の両方に設けられた(但し図2では一方のみを示す)フ
ァーネスコイラー5,5と、圧延材1をファーネスコイ
ラー5内に導入するための下案内ガイド7と、圧延材1
をマンドレル6(後述)内に導入するための上案内ガイ
ド8とを有している。
In FIG. 3 and FIG. 2, the Steckel mill uses a hot rolled material (strip) 1 with upper and lower working ports 2.
Reversible finishing mill 2 capable of reversibly rolling between U and 2L
And an adjacent table roller 3 to assist it
And a pinch roller 4 as a conveying means capable of biting the rolled material 1, and both on the entrance side and the exit side of the reversible finishing mill 2 in order to heat or heat the rolled material 1 during rolling. Furnace coilers 5, 5 provided (only one is shown in FIG. 2), a lower guide 7 for introducing the rolled material 1 into the furnace coiler 5, and a rolled material 1
And an upper guide 8 for introducing the fluid into a mandrel 6 (described later).

【0024】ピンチローラ4は、圧延機2側(図2では
左側)及び反圧延機2側(図2では右側)への圧延材1
の搬送を交互に繰り返すようになっている。詳細には、
例えば、圧延機2に圧延材1を通板するときにはローラ
を押しつけ、圧延材1の巻き取り・巻き出し(後述)中
には上側のローラを解放して運転されるようになってい
る。
The pinch roller 4 rolls the rolled material 1 to the rolling mill 2 (left side in FIG. 2) and the non-rolling mill 2 side (right side in FIG. 2).
Are alternately repeated. For details,
For example, the roller is pressed when the rolled material 1 is passed through the rolling mill 2, and the upper roller is released during winding and unwinding of the rolled material 1 (described later).

【0025】ファーネスコイラー5は、開口部66(後
述)から圧延材1を導入して巻き取リを行うマンドレル
6と、マンドレル6による巻き取りの最中に圧延材1の
加熱又は保温を行う加熱手段(例えばバーナ)9と、上
部炉体13及び下部炉体14と、これら炉体13,14
を支持する架台15とを備えている。このとき、下部炉
体14には、圧延材1を出し入れするための圧延材用開
口部16が設けられており、上部炉体13には炉内の排
気ガスを排気するための煙突17が設けられている。
The furnace coiler 5 includes a mandrel 6 for introducing the rolled material 1 through an opening 66 (described later) and winding the rolled material 1 and a heating device for heating or keeping the temperature of the rolled material 1 during winding by the mandrel 6. Means (for example, a burner) 9, an upper furnace body 13 and a lower furnace body 14, and these furnace bodies 13, 14
And a gantry 15 for supporting. At this time, the lower furnace body 14 is provided with a rolled material opening 16 for taking the rolled material 1 in and out, and the upper furnace body 13 is provided with a chimney 17 for exhausting exhaust gas in the furnace. Have been.

【0026】なお、図示しないもう一方のファーネスコ
イラー5、及びファーネスコイラー5と可逆式仕上圧延
機2との間の構造も同様であることは言うまでもない。
It goes without saying that the structure of the other furnace coiler 5, not shown, and the structure between the furnace coiler 5 and the reversible finishing mill 2 are the same.

【0027】上記構成のステッケル圧延設備において、
圧延材1の可逆圧延を行う場合、パスライン上流側に位
置する粗圧延機(図示せず)で圧延されたバー材がテー
ブルローラ(図示せず、但し図2中のテーブルローラ3
とほぼ同様)により圧延機2に搬送される。圧延機2で
図2中右方へと通板され第1パス圧延された圧延材1の
先頭部は、テーブルローラ3で搬送される。このとき、
テーブルローラ3と同一面に降下していた下案内ガイド
7が上昇するとともに下案内ガイド7の先端部に位置す
る上案内ガイド8も上昇し、可逆式仕上圧延機2よりピ
ンチローラ4によって送られてきた圧延材1を、テーブ
ルローラ3のパスラインより上方のファーネスコイラー
5内部に案内し、さらにファーネスコイラー5内のマン
ドレル6の噛み合い部としての開口部66へと案内す
る。
[0027] In the Steckel rolling plant having the above configuration,
When the reversible rolling of the rolled material 1 is performed, a bar material rolled by a rough rolling mill (not shown) located on the upstream side of the pass line is transferred to a table roller (not shown, but the table roller 3 in FIG. 2).
(Substantially the same as described above). The leading portion of the rolled material 1 that has been passed through the rolling mill 2 to the right in FIG. 2 and has been subjected to the first pass rolling is conveyed by a table roller 3. At this time,
The lower guide 7 which has been lowered on the same surface as the table roller 3 rises, and the upper guide 8 located at the tip of the lower guide 7 also rises, and is sent by the pinch roller 4 from the reversible finishing mill 2. The rolled material 1 is guided to the inside of the furnace coiler 5 above the pass line of the table roller 3, and further guided to an opening 66 as an engagement portion of the mandrel 6 in the furnace coiler 5.

【0028】案内されてきた圧延材1の先端がマンドレ
ル6の開口部66へ挿入されると、圧延材1の通板速度
に同調した速度でマンドレル6が図2中時計回りに回転
して圧延材1を巻き付ける。このようにして圧延材1を
マンドレル6に巻き付けながら、圧延材1に張力を付加
させつつ圧延材1をファーネスコイラー5内にコイル状
に巻き取る。なお、巻き取りが開始されると、上案内ガ
イド8は下がり、巻き取られた圧延材1と干渉しないよ
うになっている。
When the leading end of the rolled material 1 that has been guided is inserted into the opening 66 of the mandrel 6, the mandrel 6 rotates clockwise in FIG. Material 1 is wound. In this way, while the rolled material 1 is wound around the mandrel 6, the rolled material 1 is wound into a coil in the furnace coiler 5 while applying tension to the rolled material 1. When winding is started, the upper guide 8 is lowered so as not to interfere with the rolled material 1 that has been wound.

【0029】その後、圧延材1の後端が圧延機2から尻
抜けすると、圧延機2及びファーネスコイラー5を逆転
させて第2パス圧延を行う。すなわち、ファーネスコイ
ラー5で巻き取った圧延材1を巻き出し、圧延機2では
図2中左方へと圧延材1を通板し第2パス圧延を行う。
圧延された圧延材1は、図示しない反対側のファーネス
コイラー5で上記と同様にして巻き取られる。
Thereafter, when the trailing end of the rolled material 1 falls out of the rolling mill 2, the rolling mill 2 and the furnace coiler 5 are reversed to perform the second pass rolling. That is, the rolled material 1 wound up by the furnace coiler 5 is unwound, and the rolling mill 2 passes the rolled material 1 to the left in FIG.
The rolled material 1 is rolled up by a furnace coiler 5 on the opposite side (not shown) in the same manner as described above.

【0030】以上のような正逆圧延を圧延機2で数回繰
り返して所定の製品板厚にした後、パスライン下流側に
設けられた図示しない仕上げ巻き取り機で圧延材1をコ
イル状に巻き取る。
After the above-described forward / reverse rolling is repeated several times by the rolling mill 2 to obtain a predetermined product thickness, the rolled material 1 is formed into a coil shape by a finishing winder (not shown) provided downstream of the pass line. Take up.

【0031】本実施形態の要部であるマンドレル6の詳
細構造を表す横断面図を図1に、図3中A部の部分拡大
縦断面図を図4に示す。図1、図3、及び図4におい
て、マンドレル6の中心には、軸10が配置されてお
り、この軸10の両端は、べアリング11によって回転
自在に支持している。また軸10の一方側(図3中右
側)端面には、ギアカツプリング12が取り付けられて
おり、このギアカップリング12に図示しない回転駆動
手段(モーター)からの回転駆動力が伝えられることに
より、マンドレル6が回転するようになっている。ま
た、図3中のBaは圧延材板幅内を示し、Bbは圧延材
板幅外を示す。マンドレル6は、軸方向における圧延材
板幅内Baの領域で圧延材1を巻き取る。圧延材板幅内
Baの外側である圧延材板幅外Bbでは圧延材1には直
接接触しないようになっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a detailed structure of the mandrel 6 which is a main part of the present embodiment, and FIG. 4 is a partially enlarged vertical cross-sectional view of a portion A in FIG. In FIGS. 1, 3 and 4, a shaft 10 is disposed at the center of the mandrel 6, and both ends of the shaft 10 are rotatably supported by bearings 11. A gear coupling 12 is attached to one end (right side in FIG. 3) of the shaft 10, and a rotational driving force from a rotational driving means (motor) (not shown) is transmitted to the gear coupling 12. , The mandrel 6 rotates. In addition, Ba in FIG. 3 indicates the inside of the rolled sheet width, and Bb indicates the outside of the rolled sheet width. The mandrel 6 winds the rolled material 1 in a region of Ba within the rolled material plate width in the axial direction. The rolled material 1 is not directly in contact with the rolled material 1 outside the rolled material plate width Bb outside the rolled material plate width Ba.

【0032】またマンドレル6は、図1に示すように、
略円筒形状のシエル61を備えており、さらにこのシェ
ル61には、強度を補強するために縦リブ62と横リブ
63を設けている。縦リブ62は、略リング状てあり、
マンドレル6の内円周面に沿って、マンドレル6内周面
の任意の間隔をおいた軸方向複数箇所に、周方向に延設
される。また、横リブ63は、マンドレル6内周面の任
意の間隔をおいた周方向複数箇所に、上記複数の縦リブ
62の間毎に軸方向に延設される。すなわち、図4に示
すように、シェル厚Taのシェル61に対し、リブ厚Tb
でリブ高Ha(Ha>Ta)となるように縦リブ62が設
けられている。また横リブ63は、リブ高Hb(Ha>H
b>Ta)となるように取り付けられている。
The mandrel 6 is, as shown in FIG.
A shell 61 having a substantially cylindrical shape is provided. The shell 61 is further provided with a vertical rib 62 and a horizontal rib 63 for reinforcing the strength. The vertical rib 62 has a substantially ring shape,
Along the inner circumferential surface of the mandrel 6, the inner circumferential surface of the mandrel 6 extends circumferentially at a plurality of axially spaced locations at arbitrary intervals. The horizontal ribs 63 extend axially at a plurality of positions in the circumferential direction at arbitrary intervals on the inner circumferential surface of the mandrel 6 at intervals between the plurality of vertical ribs 62. That is, as shown in FIG. 4, the rib 61 has a rib thickness Tb with respect to the shell 61 having the shell thickness Ta.
The vertical ribs 62 are provided so that the rib heights Ha (Ha> Ta). The horizontal rib 63 has a rib height Hb (Ha> H).
b> Ta).

【0033】さらにマンドレル6は、シェル部61の周
方向不連続部分として軸方向に配設された略長方形の開
口部66と、この開口部66の周方向両側にそれぞれ位
置する圧延材導入用の長ガイド64及び短ガイド65と
を備えている。このとき、圧延機2側(=圧延材1導入
方向後方側)の長ガイド64と反圧延機2側(=圧延材
1導入方向前方側)の短ガイド65は、同一形状ではな
く、図1に示すように互いに異なる形状としている。そ
して、圧延材1が開口部66に挿入された後、マンドレ
ル6全体が時計回りに回転することにより圧延材1に逆
曲げを与えて短ガイド65に圧延材1を引っかけ、これ
以降、マンドレル6のシェル部61の外周面に圧延材1
を巻き取るようになっている。
Further, the mandrel 6 has a substantially rectangular opening 66 disposed in the axial direction as a circumferential discontinuous portion of the shell portion 61, and rolled material introduction holes positioned on both circumferential sides of the opening 66. A long guide 64 and a short guide 65 are provided. At this time, the long guide 64 on the rolling mill 2 side (= rearward side in the rolling material 1 introduction direction) and the short guide 65 on the non-rolling mill 2 side (= forward side in the rolling material 1 introduction direction) are not the same shape, As shown in FIG. Then, after the rolled material 1 is inserted into the opening 66, the whole mandrel 6 rotates clockwise to give a reverse bend to the rolled material 1 and hook the rolled material 1 on the short guide 65. Rolled material 1 on the outer peripheral surface of
Is to be wound up.

【0034】本実施形態によるマンドレル6の最も大き
な特徴は、鼓型変形、開口部が縮小するような異変形、
非対称な異変形等の種々の変形の発生を抑制するため
に、シェル61、長ガイド64、短ガイド65、縦リブ
62、及び横リブ63の寸法について種々の配慮がされ
ていることである。以下、それら各部の寸法について、
その作用とともに詳細に説明する。
The most significant features of the mandrel 6 according to the present embodiment are a drum-shaped deformation, an abnormal deformation such that an opening is reduced,
In order to suppress the occurrence of various deformations such as asymmetric deformation, various considerations are given to the dimensions of the shell 61, the long guide 64, the short guide 65, the vertical ribs 62, and the horizontal ribs 63. Hereinafter, for the dimensions of each part,
The operation will be described in detail.

【0035】(1)非対称な異変形を抑制するための構
成 (1−A)シェル部肉厚 本実施形態のマンドレル6では、まず、シェル61の肉
厚Taを周方向で不均一とし、シェル61のうち、長ガ
イド64の反開口部66側に隣接する部分61aの肉厚
Ta=T1が、短ガイド65の反開口部66側に隣接する
部分61bの肉厚Ta=T2よりも厚くなっている(例え
ばT1≒85mm,T2≒60mm)。これには以下のよ
うな意義がある。
(1) Configuration for Suppressing Asymmetric Different Deformation (1-A) Shell Thickness In the mandrel 6 of the present embodiment, first, the thickness Ta of the shell 61 is made uneven in the circumferential direction, and Of the 61, the thickness Ta = T1 of a portion 61a of the long guide 64 adjacent to the opening 66 side is larger than the thickness Ta = T2 of the portion 61b of the short guide 65 adjacent to the opening 66 side. (For example, T1 ≒ 85 mm, T2 ≒ 60 mm). This has the following significance.

【0036】開口部66の周方向両側に位置する長短ガ
イド64,65は、圧延材1先端を導くという機能上、
単なる円筒形状であるシェル61よりも剛性が強くなっ
ている。そのため、圧延材巻き取り時に圧延材1から締
め付け力が作用するとき、シェル61のうちガイド6
4,65の反開口部66側に隣接する部分61a,61
bは相対的に剛性が弱い部分となって内側に凹むような
異変形が生じやすい。またこのとき、ガイド64,65
は、圧延材1先端部をマンドレル6内に導入するとき、
先端部を軸心位置(すなわち軸10の中心)Pに向かっ
て導入するのでなく軸心位置Pよりも圧延材導入方向前
方側(図1中右側)にずれた位置に向かって導入するこ
とから、構造上、導入方向前方側に位置する短ガイド6
5より後方側(図1中左側)に位置する長ガイド64の
ほうがより剛性が強くなっている。したがって、導入方
向後方側における長ガイド64とシェル隣接部分61a
との剛性の差は、導入方向前方側における短ガイド65
とシェル隣接部分61bとの剛性の差よりも大きくな
り、変形量も、このような剛性の挙動に応じたものとな
る。以上説明したような異変形の挙動を図5に示す。図
5は、マンドレル6のシェル61の外形が上記のような
異変形によりどのように変化するかを解析したものであ
り、ほぼ円形の細実線が異変形前のシェル61の外形を
表し、太実線が異変形後のシェル61の外形を表してい
る。なお、参考のために、長短ガイド64.65の位置
を併せて破線で示している。図5において、上述したよ
うに、ガイド64,65の反開口部66側に隣接する部
分61a,61bが内側に凹んでいることがわかる。ま
た特に、圧延材導入方向前方側では短ガイド65とシェ
ル隣接部分61bとの変形量の差はあまり大きくないの
に対し、圧延材導入方向後方側では長ガイド64はあま
り変形しないのにシェル隣接部分61aが著しく変形し
ており、その変形量に大きな差があることがわかる。す
なわち、図5に示すように圧延材導入方向前方側と後方
側とで非対称な異変形が生じる。
The long and short guides 64 and 65 located on both sides in the circumferential direction of the opening 66 have the function of guiding the leading end of the rolled material 1.
The rigidity is higher than that of the shell 61 having a simple cylindrical shape. Therefore, when a tightening force is applied from the rolled material 1 at the time of rolling the rolled material, the guide 6
4, 61, 61a, 61 adjacent to the opening 66 side
b is a portion having relatively low rigidity, and is likely to be deformed inwardly, such as being depressed inward. At this time, the guides 64, 65
When the tip of the rolled material 1 is introduced into the mandrel 6,
The leading end is not introduced toward the axial position (that is, the center of the shaft 10) P, but is introduced toward a position shifted forward (to the right in FIG. 1) from the axial position P in the rolling material introduction direction. The short guide 6 is located on the front side in the introduction direction due to its structure.
The rigidity of the long guide 64 located on the rear side (left side in FIG. 1) is higher than that of the long guide 64. Therefore, the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a on the rear side in the introduction direction
Is different from the short guide 65 on the front side in the introduction direction.
Is larger than the difference in rigidity between the shell and the adjacent portion 61b, and the amount of deformation also depends on such rigidity behavior. FIG. 5 shows the behavior of the different deformation as described above. FIG. 5 is an analysis of how the outer shape of the shell 61 of the mandrel 6 changes due to the above-mentioned abnormal deformation. A thin, substantially circular line represents the outer shape of the shell 61 before the abnormal deformation. The solid line represents the outer shape of the shell 61 after the different deformation. For reference, the positions of the long and short guides 64.65 are also indicated by broken lines. In FIG. 5, as described above, it can be seen that the portions 61 a and 61 b adjacent to the guides 64 and 65 on the side opposite to the opening 66 are recessed inward. In particular, the difference in the amount of deformation between the short guide 65 and the shell adjacent portion 61b is not so large on the front side in the rolled material introduction direction, whereas the long guide 64 is not significantly deformed on the rear side in the rolled material introduction direction. It can be seen that the portion 61a is significantly deformed, and there is a large difference in the amount of deformation. That is, as shown in FIG. 5, asymmetrical deformation occurs in the front side and the rear side in the rolled material introduction direction.

【0037】本実施形態のマンドレル6においては、こ
れに応じて、シェル61のうち、長ガイド64の反開口
部66側に隣接する部分61aの肉厚T1を、短ガイド
65の反開口部66側に隣接する部分61bの肉厚T2
よりも厚くする。これにより、シェル部61のうち長ガ
イド64に隣接する部分61aの剛性を相対的に向上
し、長ガイド64との剛性の差を小さくすることができ
る。したがって、導入方向後方側における長ガイド64
とシェル隣接部分61aとの剛性の差を、導入方向前方
側における短ガイド65とシェル隣接部分61bとの剛
性の差に近づけることができるので、それら圧延材導入
方向後方側・前方側における変形挙動をほぼ等しくして
対称化し、非対称な異変形が生じるのを抑制することが
できる。
In the mandrel 6 of the present embodiment, the thickness T 1 of the portion 61 a of the shell 61 adjacent to the long opening 64 on the side opposite to the opening 66 of the short guide 65 is accordingly adjusted. Thickness T2 of the portion 61b adjacent to the side
Thicker than Thereby, the rigidity of the portion 61 a of the shell portion 61 adjacent to the long guide 64 is relatively improved, and the difference in rigidity with the long guide 64 can be reduced. Therefore, the long guide 64 on the rear side in the introduction direction
The difference in rigidity between the short guide 65 and the shell adjacent portion 61b on the front side in the introduction direction can be made closer to the difference in rigidity between the short guide 65 and the shell adjacent portion 61b. Are made substantially equal to each other to make them symmetrical, thereby suppressing the occurrence of asymmetrical deformation.

【0038】(1−B)長ガイド部の長さ、肉厚 また、本実施形態のマンドレル6では、長ガイド64の
圧延材導入方向における長さL2を、その圧延材導入方
向に直角な方向における肉厚T4の6倍以下となるよう
にし、さらに前述したシェル隣接部分61aの肉厚T1
以上となるようにしている。すなわち、T1≦L2≦6×
T4となるように構成している。これには以下のような
意義がある。
(1-B) Length and Thickness of Long Guide Portion In the mandrel 6 of the present embodiment, the length L2 of the long guide 64 in the rolled material introduction direction is defined as a direction perpendicular to the rolled material introduction direction. And the thickness T1 of the shell adjacent portion 61a is set to be 6 times or less the thickness T4 of
That is all. That is, T1 ≦ L2 ≦ 6 ×
It is configured to be T4. This has the following significance.

【0039】長ガイド64は、その圧延材導入方向にお
ける長さL2が大きいほど剛性が強くなる。前述したよ
うに長ガイド64とシェル隣接部分61aとの剛性差が
大きいと非対称異変形を招くため、この長ガイド64の
剛性をなるべく下げることが好ましい。本願発明者等
は、圧延材導入方向における長さL2を種々変えて、そ
のときのシェル61全体の変形の挙動を解析し、それぞ
れについて前述した図5のような変形挙動を求めた結
果、特に図示しないが、このL2を、圧延材導入方向に
直角な方向における長ガイド64の肉厚T4の6倍以下
に設定すれば、長ガイド64の剛性を相対的に十分に小
さくできることがわかった。すなわち、L2≦6×T4と
することにより、圧延材導入方向後方側における長ガイ
ド64とシェル隣接部分61aとの剛性の差を十分に小
さくでき、導入方向前方側における短ガイド65とシェ
ル隣接部分61bとの剛性の差にさらに確実に近づける
ことができる。
The rigidity of the long guide 64 increases as the length L2 in the rolled material introduction direction increases. As described above, if the rigidity difference between the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a is large, asymmetric deformation occurs, and therefore it is preferable to reduce the rigidity of the long guide 64 as much as possible. The inventors of the present application varied the length L2 in the rolled material introduction direction, analyzed the deformation behavior of the entire shell 61 at that time, and obtained the deformation behavior as shown in FIG. Although not shown, it has been found that the rigidity of the long guide 64 can be relatively sufficiently reduced by setting L2 to 6 times or less the thickness T4 of the long guide 64 in a direction perpendicular to the rolling material introduction direction. That is, by setting L2 ≦ 6 × T4, the difference in rigidity between the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a on the rear side in the rolled material introduction direction can be sufficiently reduced, and the short guide 65 and the shell adjacent portion on the front side in the introduction direction can be reduced. The difference in rigidity with respect to 61b can be more reliably approached.

【0040】このとき一方、長ガイド64は、圧延材導
入方向における長さL2が大きいほど、圧延材1を円滑
に導入するという本来の機能を向上させることができ
る。したがって、前述したような非対称異変形を抑制す
ることを目的に長ガイド64の長さL2をあまり小さく
しすぎると圧延材導入機能が低下するため、この長ガイ
ド64の長さL2をあまり小さくしすぎないことが好ま
しい。本願発明者等は、L2を種々変えて、圧延材1の
導入案内機能について検討した結果、特に図示しない
が、このL2を、シェル隣接部分61a以上に設定すれ
ば、長ガイド64の圧延材導入機能を十分に確保できる
ことがわかった。すなわち、T1≦L2とすることによ
り、圧延材1を円滑に導入するというガイド64本来の
機能を確保することができる。
At this time, on the other hand, as the length L2 of the long guide 64 in the rolled material introduction direction is longer, the original function of smoothly introducing the rolled material 1 can be improved. Therefore, if the length L2 of the long guide 64 is made too small for the purpose of suppressing the asymmetric deformation as described above, the rolled material introduction function is reduced, so that the length L2 of the long guide 64 is made too small. Preferably not too much. The inventors of the present application examined the introduction guide function of the rolled material 1 by changing L2 variously. As a result, although not particularly shown, if this L2 is set to be equal to or more than the shell adjacent portion 61a, the introduction of the rolled material of the long guide 64 can be performed. It turned out that the function could be secured enough. That is, by setting T1 ≦ L2, the original function of the guide 64, that is, the smooth introduction of the rolled material 1 can be ensured.

【0041】以上により、T1≦L2≦6×T4とするこ
とにより、長ガイド64の圧延材1導入機能を確保しつ
つ、圧延材導入方向後方側における長ガイド64とシェ
ル隣接部分61aとの剛性の差を十分に小さくでき、導
入方向前方側における短ガイド65とシェル隣接部分6
1bとの剛性の差にさらに確実に近づけて、それら圧延
材導入方向後方側・前方側の剛性バランスを良好にし、
非対称な異変形が生じるのをさらに確実に抑制すること
ができる。
As described above, by setting T1 ≦ L2 ≦ 6 × T4, the rigidity between the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a on the rear side in the rolled material introduction direction is ensured while ensuring the function of introducing the rolled material 1 of the long guide 64. Between the short guide 65 and the shell adjacent portion 6 on the front side in the introduction direction.
1b, the difference between the rigidity of the rolled material and the rigidity of the rolled material introduction direction is improved.
The generation of asymmetric deformation can be more reliably suppressed.

【0042】(1−C)長ガイド部の角度 さらに、本実施形態のマンドレル6では、長ガイド64
の開口部の側壁面64a径方向(図1中線分PQ)に対
してなす角度θ(図1参照)を40°以下としている。
これには以下のような意義がある。
(1-C) Angle of Long Guide Portion Further, in the mandrel 6 of this embodiment, the long guide 64
(See FIG. 1) with respect to the radial direction of the side wall surface 64a of the opening (see line segment PQ in FIG. 1) is 40 ° or less.
This has the following significance.

【0043】長ガイド64は、その開口部側壁面64a
の径方向に対してなす角度θが大きいほど、長ガイド6
4の傾きが周方向に近づいて剛性が弱くなるため、前述
した非対称な異変形をさらに確実に抑制できる。但しこ
のとき、上記角度θがあまり大きくなりすぎると、開口
部66の幅L1が狭くなって圧延材1を円滑に導入する
という本来の機能を阻害することになる。本願発明者等
は、θを種々変えて、圧延材1の導入案内機能について
検討した結果、特に図示しないが、このθ2を40°以
下に設定すれば、長ガイド64の圧延材導入機能を十分
に確保できることがわかった。すなわち、θ2≦40°
とすることにより、圧延材1の円滑な導入を確保しつ
つ、圧延材導入方向後方側における長ガイド64とシェ
ル隣接部分61aとの剛性の差をさらに小さくでき、前
述した非対称な異変形が生じるのをさらに確実に抑制す
ることができる。
The long guide 64 has an opening side wall surface 64a.
The larger the angle θ with respect to the radial direction of the
Since the inclination of 4 approaches the circumferential direction and the rigidity is weakened, the asymmetrical deformation described above can be more reliably suppressed. However, at this time, if the angle θ is too large, the width L1 of the opening 66 becomes narrow, and the original function of smoothly introducing the rolled material 1 is hindered. The inventors of the present application examined the introduction guide function of the rolled material 1 by changing θ variously. As a result, although not particularly shown, if this θ2 is set to 40 ° or less, the rolled material introduction function of the long guide 64 can be sufficiently improved. It was found that it could be secured. That is, θ2 ≦ 40 °
By doing so, the difference in rigidity between the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a on the rear side in the rolled material introduction direction can be further reduced while ensuring the smooth introduction of the rolled material 1, and the asymmetrical deformation described above occurs. Can be more reliably suppressed.

【0044】(1−D)短ガイド部の長さ さらに、本実施形態のマンドレル6では、短ガイド65
の圧延材導入方向における長さL3を、通常のこの種の
マンドレルよりも長めにとっている。これにより、相対
的に剛性の小さい短ガイド65の剛性を増大させること
ができるので、両側のガイド64,65の剛性をより均
等に近い状態にでき、上記非対称な異変形が生じるのを
さらに確実に抑制することができる。
(1-D) Length of Short Guide Portion Further, in the mandrel 6 of this embodiment, the short guide 65
The length L3 in the rolled material introduction direction is longer than that of a normal mandrel of this type. Thus, the rigidity of the short guide 65 having relatively small rigidity can be increased, so that the rigidity of the guides 64 and 65 on both sides can be made more nearly uniform, and the asymmetric deformation can be more reliably generated. Can be suppressed.

【0045】(2)開口部が縮小するような異変形を抑
制するための構成 (2−A)シェル部肉厚 本実施形態のマンドレル6では、シェル61のうち、開
口部66から周方向に最も遠い部分61cの肉厚Ta=
T3が、シェル61の周方向全域平均の肉厚Tmeanより
も大きくなっている(例えばT3≒70mm)。これに
は以下のような意義がある。
(2) Configuration for Suppressing Unusual Deformation such as Reduction of Opening (2-A) Thickness of Shell In the mandrel 6 of the present embodiment, the shell 61 extends from the opening 66 in the circumferential direction. The thickness of the farthest part 61c Ta =
T3 is larger than the average thickness Tmean of the entire shell 61 in the circumferential direction (for example, T3 ≒ 70 mm). This has the following significance.

【0046】マンドレル6の略円筒形状のシェル61は
周方向に連続せず、開口部66の位置が不連続部分とな
ることにより、圧延材巻き取り時に締め付け力が作用す
るとき、周方向に開口部66から最遠の部分(=軸10
の中心を挟んで開口部66のほぼ反対側にある位置)6
1cを基点にして内側に曲がるような異変形が生じやす
い(前述の図5も参照)。本実施形態のマンドレル6に
おいては、これに応じて、シェル61のうち、開口部6
6から周方向最遠部分61cの肉厚T3を、シェル部の
周方向全域平均の肉厚Tmean(当該部分の肉厚Ta=T
3、長ガイド隣接部61aのTa=T1、及び短ガイド隣
接部分61bのTb=T2等を含む全周領域の平均値、こ
の場合例えばTmean=68mmとなる)よりも大きくし
ている。これにより、シェル61全体の中で、少なくと
も周方向最遠部分61cについては、相対的に剛性を強
くすることができるので。上記の開口部66が縮小する
ような異変形を抑制することができる。
The substantially cylindrical shell 61 of the mandrel 6 is not continuous in the circumferential direction, and the position of the opening 66 is a discontinuous portion. Part farthest from the part 66 (= axis 10
At a position substantially opposite to the opening 66 with respect to the center of the
Different deformation such as bending inward from 1c is likely to occur (see also FIG. 5 described above). In the mandrel 6 of the present embodiment, the opening 6
6, the thickness T3 of the portion furthest in the circumferential direction 61c is calculated as the average thickness Tmean of the shell portion in the entire circumferential direction (the thickness Ta of the portion is equal to T = T
3. The average value of the entire circumference area including Ta = T1 of the long guide adjacent portion 61a and Tb = T2 of the short guide adjacent portion 61b, in this case, for example, Tmean = 68 mm. Thereby, the rigidity of at least the circumferentially farthest portion 61c in the entire shell 61 can be relatively increased. It is possible to suppress the abnormal deformation such that the opening 66 is reduced.

【0047】(2−B)縦リブ高さ また、本実施形態のマンドレル6では、縦リブ62の高
さHaを周方向で不均一とし、縦リブ62のうち、開口
部66から周方向最遠部分62aの径方向高さHa=H1
を、開口部66近傍に位置する部分62bの径方向高さ
Ha=H2よりも大きくしている。これにより、シェル6
1のうち開口部66から周方向最遠部分61cにおける
剛性をさらに強くすることができるので、上記開口部6
6が縮小するような異変形をさらに抑制することができ
る。
(2-B) Height of Vertical Rib Also, in the mandrel 6 of the present embodiment, the height Ha of the vertical rib 62 is made uneven in the circumferential direction, and the vertical rib 62 has the highest height in the circumferential direction from the opening 66. Radial height Ha of remote portion 62a = H1
Is larger than the radial height Ha = H2 of the portion 62b located near the opening 66. Thereby, the shell 6
1 can further increase the rigidity in the portion 61c in the circumferential direction farthest from the opening 66, so that the opening 6
6 can be further suppressed from being reduced.

【0048】なお、上記に代わり、縦リブ62の肉厚T
bを周方向で一様とせず周方向最遠部分61c近傍で他
の部分より厚くしてもよい。さらには、周方向複数箇所
に設けられる横リブ63のうち、周方向最遠部分61c
近傍に設けられるものの高さHbや肉厚を、他の位置に
設けられるものよりも大きくしてもよい。
In place of the above, the thickness T of the vertical rib 62
b may not be uniform in the circumferential direction, but may be thicker in the vicinity of the farthest circumferential portion 61c than in other portions. Furthermore, of the lateral ribs 63 provided at a plurality of positions in the circumferential direction, the circumferentially furthest portion 61c
The height Hb and the thickness of the components provided in the vicinity may be larger than those provided at other positions.

【0049】(3)鼓状変形を抑制するための構成 (3−A)縦リブ肉厚 本実施形態のマンドレル6では、軸方向複数箇所に設け
られた縦リブ62のうち、圧延材1の板幅範囲内Baに
あるものの軸方向肉厚Tb=Tb1が、圧延材1の板幅範
囲外Bbにあるものの軸方向肉厚Tb=Tb2よりも大きく
なっている。これには以下のような意義がある。
(3) Configuration for Suppressing Hourglass Deformation (3-A) Thickness of Vertical Rib In the mandrel 6 of the present embodiment, among the vertical ribs 62 provided at a plurality of positions in the axial direction, the rolled material 1 The axial thickness Tb = Tb1 of the rolled material 1 outside the width range Bb of the rolled material 1 is larger than the axial thickness Tb = Tb2. This has the following significance.

【0050】マンドレル6へ作用する締付力は、圧延材
1の板幅範囲内Baでのみ発生するため、シェル61の
うち板幅範囲内Baでは大きな締め付け力が加わり、例
えば軸方向両端部分近傍等、板幅範囲外Bbには締め付
け力はあまり加わらない。本実施形態のマンドレルで
は、これに応じて、複数の縦リブ62のうち、圧延材板
幅内Baにあるものの軸方向肉厚Tb1を、板幅外Bbにあ
るものの軸方向肉厚Tb2よりも大きくする。これによ
り、シェル61のうち板幅範囲内Baにある部分の剛性
を、板幅範囲外Bbとなる部分の剛性よりも相対的に大
きくすることができる。したがって、軸方向位置による
シェル61の変形量の差を緩和し、マンドレル6が略鼓
型形状に変形するのを抑制することができる。
Since the tightening force acting on the mandrel 6 is generated only in the range Ba of the rolled material 1 within the range of the width of the plate, a large tightening force is applied in the range Ba of the shell 61 within the range of the width of the plate. The tightening force is not much applied to Bb outside the range of the plate width. Accordingly, in the mandrel of the present embodiment, the axial thickness Tb1 of the plurality of longitudinal ribs 62 located inside the rolled material plate width Ba is larger than the axial thickness Tb2 of the plurality of longitudinal ribs 62 located outside the plate width Bb. Enlarge. This makes it possible to make the rigidity of the portion of the shell 61 within the plate width range Ba relatively higher than the rigidity of the portion outside the plate width range Bb. Therefore, the difference in the deformation amount of the shell 61 depending on the axial position can be reduced, and the deformation of the mandrel 6 into a substantially drum-shaped shape can be suppressed.

【0051】以上(1)〜(3)で説明したように、本
実施形態によれば、シェル61の肉厚Taの変更、開口
部両側のガイド64,65の変更、縦リブ62の変更等
を行うことで、マンドレル6全体の剛性に偏りをなくし
てより均等に近い状態にし、マンドレル6の変形を減少
させることが可能となる。また変形した際も円形状に変
形し、いびつな異変形を改善することが可能となる。し
たがって、ステッケルミル圧延設備において圧延材1の
蛇行や張力変動等による振動等を誘発する可能性を低減
できるので、高品質な製品を製造することが可能とな
る。また、従来実施していた円形研削を行う必要がなく
なるので、マンドレル6の寿命を長くすることが可能と
なり、経済的にも良い効果が得られる。
As described in (1) to (3) above, according to the present embodiment, the thickness Ta of the shell 61 is changed, the guides 64 and 65 on both sides of the opening are changed, the vertical rib 62 is changed, and the like. By performing the above, it is possible to reduce the deformation of the mandrel 6 by eliminating unevenness in the rigidity of the entire mandrel 6 to make the mandrel 6 more nearly uniform. Also, when deformed, it is deformed into a circular shape, which makes it possible to improve irregular deformation. Therefore, in the Steckel mill rolling equipment, it is possible to reduce the possibility of inducing vibration or the like due to the meandering of the rolled material 1 or fluctuation in tension, so that a high-quality product can be manufactured. In addition, since it is not necessary to perform the conventional circular grinding, the life of the mandrel 6 can be extended, and a good economic effect can be obtained.

【0052】以上の効果のうち、異変形の抑制効果につ
いて、図6を用いてさらに具体的に説明する。図6は、
マンドレル6の軸方向中央部断面上で、外周部における
応力解析をFEMによって行った解析結果を示すもので
ある。縦軸の+側に引張応力、−側に圧縮応力をとり、
横軸にマンドレル外周上の周方向位置(記号A〜G)を
とって示している。なお、比較のために、シェル61の
肉厚が全周で均一で、長ガイド64の圧延材導入方向に
おける長さL2が圧延材導入方向に直角な方向における
肉厚T4の6倍より大きく(すなわち、L2>6×T
4)、長ガイド64の開口部側壁面64aの角度θ>4
0°、短ガイド65の長さが通常通り(剛性向上の配慮
なし)、縦リブ高さ・肉厚すべて均一である場合を比較
例として、図中に2点鎖線で併せて示している。
Of the above effects, the effect of suppressing the deformation will be described more specifically with reference to FIG. FIG.
FIG. 8 shows the results of analysis performed by FEM on stress analysis at the outer peripheral portion on the axially central section of the mandrel 6. Taking the tensile stress on the + side and the compressive stress on the-side of the vertical axis,
The horizontal axis indicates circumferential positions (symbols A to G) on the outer periphery of the mandrel. For comparison, the thickness of the shell 61 is uniform over the entire circumference, and the length L2 of the long guide 64 in the rolled material introduction direction is greater than six times the thickness T4 in the direction perpendicular to the rolled material introduction direction ( That is, L2> 6 × T
4), the angle θ> 4 of the opening side wall surface 64a of the long guide 64
As a comparative example, the case where the length of the short guide 65 is 0 °, the length of the short guide 65 is normal (without consideration of improvement in rigidity), and the height and the thickness of the vertical rib are uniform is also shown by a two-dot chain line in the figure.

【0053】(I)比較例における応力分布 図6において、2点鎖線で表される比較例の応力分布で
は、まず、シェル61のうち長ガイド64の反開口部6
6側に隣接する部分61a(F付近)においては、強い
圧縮応力が発生している。この圧縮応力は、マンドレル
半径方向から加わる締付力に対して、このシェル隣接部
分61aの剛性よりも、シェル61の開口部66から最
遠部分61cの剛性や長ガイド64の剛性が強いことか
ら、その剛性の差によって、当該シェル隣接部分61a
が圧縮応力を受けているものである。また、短ガイド6
5の反開口部66側に隣接する部分61b(B付近)に
おいても、強い圧縮応力が発生している。これらより、
上記(1)で説明したように、ガイド64,65の反開
口部66側に隣接する部分61a,61bがガイド6
4,65よりも内側に凹む挙動が裏付けられていること
がわかる。そしてこのとき、B付近よりもF付近の方が
圧縮応力が著しく大きくなっていることから、圧延材導
入方向前方側で短ガイド65とシェル隣接部分61bと
の変形量の差に対し、圧延材導入方向後方側での長ガイ
ド64とシェル隣接部分61aとの変形量の差が大きく
なり、異変形の原因となっていることがわかる。
(I) Stress Distribution in Comparative Example In FIG. 6, in the stress distribution of the comparative example represented by the two-dot chain line, first, the opening 6
A strong compressive stress is generated in the portion 61a (near F) adjacent to the sixth side. This compressive stress is because the rigidity of the farthest portion 61c from the opening 66 of the shell 61 and the rigidity of the long guide 64 are stronger than the rigidity of the shell adjacent portion 61a with respect to the tightening force applied in the radial direction of the mandrel. , Due to the difference in rigidity, the shell adjacent portion 61a
Are subjected to compressive stress. In addition, short guide 6
A strong compressive stress is also generated in the portion 61b (near B) adjacent to the side opposite to the opening 66 of No. 5. From these,
As described in the above (1), the portions 61a and 61b adjacent to the guides 64 and 65 on the side opposite to the opening 66 are the guides 6.
It can be seen that the behavior of denting inward than 4,65 is supported. At this time, since the compressive stress in the vicinity of F is significantly larger than that in the vicinity of B, the difference in the amount of deformation between the short guide 65 and the shell adjacent portion 61b on the front side in the rolled material introduction direction is It can be seen that the difference in the amount of deformation between the long guide 64 and the shell adjacent portion 61a on the rear side in the introduction direction is large, which causes a different deformation.

【0054】また図6において、シェル61のうち開口
部66から最遠の部分61c(=軸10中心を挟んで開
口部66の反対側)(D付近)において、強い引張応力
を受けていることがわかる。これにより、上記(2)で
説明したように、圧延材巻き取り時に締め付け力が作用
するとき、最遠部分61cを基点にして内側に曲がるよ
うな異変形が生じ、これによって外側に引っ張られるよ
うな引張応力が作用していることがわかる。
In FIG. 6, a portion 61c of the shell 61 farthest from the opening 66 (= the opposite side of the opening 66 across the center of the shaft 10) (around D) receives a strong tensile stress. I understand. As a result, as described in the above (2), when a tightening force is applied at the time of rolling the rolled material, a different deformation is generated such that the bending is performed inward with the farthest portion 61c as a base point, thereby being pulled outward. It can be seen that a high tensile stress is acting.

【0055】(II)本実施形態における応力分布 上記のような比較例による応力分布挙動に対し、本実施
形態による応力分布挙動は、図6に示すように、応力ピ
ークの位置はほぼ同一であるものの、応力ピーク値は圧
縮応力・引張応力ともに大幅に低減されている。
(II) Stress Distribution in the Present Embodiment In contrast to the stress distribution behavior in the comparative example as described above, the stress distribution behavior in the present embodiment has substantially the same stress peak position as shown in FIG. However, the stress peak value is significantly reduced in both the compressive stress and the tensile stress.

【0056】すなわちまず、上記(1)で説明したよう
に、シェル61のうち、長ガイド64の反開口部66側
に隣接する部分61aの肉厚T1を、短ガイド65の反
開口部66側に隣接する部分61bの肉厚T2よりも厚
くし、かつ、長ガイド64の圧延材導入方向における長
さL2を肉厚T4の6倍以下となるようにする。これによ
り、圧延材導入方向後方側における長ガイド64(G付
近)とシェル隣接部分61a(F付近)との剛性の差を
少なくして、シェル隣接部分61a(F付近)に作用す
る圧縮応力FFを(例えば約25%)緩和しているのが
わかる。その結果、その圧縮応力を、導入方向前方側に
おける短ガイド65(A付近)とシェル隣接部分61b
(B付近)との剛性の差に基づきシェル隣接部分61b
(B付近)に作用する圧縮応力FBの値に近づけてい
る。したがって、それら圧延材導入方向後方側・前方側
における変形挙動をほぼ等しくして対称化し、非対称な
異変形が生じるのを抑制できることがわかった。
That is, first, as described in the above (1), the thickness T1 of the portion 61a of the shell 61 adjacent to the long opening 64 on the side opposite to the opening 66 is reduced by the opposite side of the short guide 65 to the opening 66 side. And the length L2 of the long guide 64 in the rolled material introduction direction is set to be six times or less the thickness T4. Thus, the difference in rigidity between the long guide 64 (near G) and the shell adjacent portion 61a (near F) on the rear side in the rolling material introduction direction is reduced, and the compressive stress FF acting on the shell adjacent portion 61a (near F) is reduced. (For example, about 25%). As a result, the compressive stress is reduced by the short guide 65 (near A) and the shell adjacent portion 61b on the front side in the introduction direction.
(Near B) and the shell adjacent portion 61b based on the difference in rigidity.
(Near B) close to the value of the compressive stress FB acting on (near B). Therefore, it was found that the deformation behaviors on the rear side and the front side in the rolled material introduction direction were substantially equal to be symmetrical, and it was possible to suppress occurrence of asymmetrical deformation.

【0057】また、上記(2)で説明したように、シェ
ル61のうち、開口部66から周方向に最も遠い部分6
1cの肉厚T3がシェル61の周方向全域平均の肉厚Tm
eanよりも大きく、かつ縦リブ62のうち周方向最遠部
分62aの径方向高さH1が開口部66近傍に位置する
部分62bの径方向高さH2よりも大きくなっている。
これにより、シェル61のうち開口部66より周方向最
遠部分61c(D付近)の剛性を強化し、周方向最遠部
分61c(D付近)に作用する引張応力FDを(例えば
約15%)緩和していることがわかる。したがって、開
口部66が縮小するような異変形を抑制できることがわ
かった。
As described in the above (2), the portion 6 of the shell 61 that is the farthest from the opening 66 in the circumferential direction.
The thickness T3 of 1c is the average thickness Tm of the entire shell 61 in the circumferential direction.
ean, and the radial height H1 of the farthest portion 62a in the circumferential direction of the vertical rib 62 is larger than the radial height H2 of the portion 62b located near the opening 66.
Thereby, the rigidity of the part 61c (near D) in the circumferential direction farther from the opening 66 of the shell 61 is strengthened, and the tensile stress FD acting on the part 61c (near D) in the circumferential direction is reduced (for example, about 15%). You can see that it has eased. Therefore, it has been found that the deformation that causes the opening 66 to shrink can be suppressed.

【0058】なお、上記実施形態において、短ガイド6
5の反開口部66側のシェル隣接部分61bの肉厚T2
を約60mmと厚くしない理由は、長ガイド64側のよ
うに剛性の釣り合いを考慮したものである。すなわち例
えば、このシェル隣接部分61bの肉厚T2をより厚く
約80mmすると、短ガイド65との剛性差により逆に
圧縮応力が作用するようになる。そのため、シェル隣接
部分61bの肉厚T2は厚くせず、短ガイド65の形状
変更により剛性を上げることで応力バランスを取るよう
にしている。
In the above embodiment, the short guide 6
5 is the thickness T2 of the shell adjacent portion 61b on the side opposite to the opening 66.
Is not as thick as about 60 mm in consideration of the balance of rigidity like the long guide 64 side. That is, for example, when the thickness T2 of the shell adjacent portion 61b is increased to about 80 mm, a compressive stress acts on the contrary due to a difference in rigidity with the short guide 65. Therefore, the thickness T2 of the shell adjacent portion 61b is not increased, but the stress balance is achieved by increasing the rigidity by changing the shape of the short guide 65.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、圧延材導入方向後方側
における第1のガイド部と隣接シェル部との剛性の差
を、導入方向前方側における第2のガイド部と隣接シェ
ル部との剛性の差に近づけることができるので、それら
圧延材導入方向後方側・前方側における変形挙動をほぼ
等しくして対称化し、非対称な異変形が生じるのを抑制
することができる。また、シェル部全体の中で、少なく
とも開口部から周方向最遠部分については、相対的に剛
性を強くすることができるので、周方向に開口部から最
遠部分を基点にして内側に曲がるような異変形を抑制す
ることができる。また、シェル部のうち板幅範囲内にあ
る部分の剛性を、板幅範囲外となる部分よりも相対的に
大きくすることができるので、軸方向位置による変形量
の差を緩和し、マンドレルが略鼓型形状に変形するのを
抑制することができる。したがって、圧延材の蛇行や張
力変動等による振動等を誘発する可能性を低減でき、圧
延材の品質向上を図ることができる。またこのとき、マ
ンドレルの研削を行う必要が少なくなるので、マンドレ
ルの長期間の使用を確保できる。
According to the present invention, the difference in rigidity between the first guide portion and the adjacent shell portion on the rear side in the rolled material introduction direction is determined by the difference between the second guide portion and the adjacent shell portion on the front side in the introduction direction. Since the difference in stiffness can be approached, the deformation behavior on the rear side and the front side in the rolled material introduction direction can be made substantially equal to be symmetrical, and the occurrence of asymmetrical deformation can be suppressed. Also, in the entire shell portion, at least the portion farthest from the opening in the circumferential direction from the opening can be relatively strengthened, so that it is bent inward starting from the portion farthest from the opening in the circumferential direction. It is possible to suppress various deformations. In addition, since the rigidity of the portion of the shell portion within the plate width range can be made relatively larger than that of the portion outside the plate width range, the difference in the amount of deformation due to the axial position is reduced, and the mandrel is reduced. Deformation into a substantially drum shape can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the possibility of inducing vibration or the like due to meandering of the rolled material, fluctuation in tension, and the like, and to improve the quality of the rolled material. Also, at this time, since the need to grind the mandrel is reduced, long-term use of the mandrel can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態によるマンドレルの詳細構
造を表す横断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a detailed structure of a mandrel according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のマンドレルを備えたファーネスコイラー
及び圧延機を有するステッケルミル圧延設備の構造を表
す側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing a structure of a Steckel mill rolling facility having a furnace coiler provided with the mandrel of FIG. 1 and a rolling mill.

【図3】図2中III−III断面による横断面図である。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along a line III-III in FIG. 2;

【図4】図3中A部の部分拡大縦断面図である。4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of a portion A in FIG.

【図5】マンドレルのシェルの外形が異変形によりどの
ように変化するかを解析した結果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of analyzing how the outer shape of the shell of the mandrel changes due to different deformation.

【図6】マンドレルの軸方向中央部断面上で、外周部に
おける応力解析をFEMによって行った解析結果を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an analysis result obtained by performing a stress analysis on an outer peripheral portion by FEM on a cross section of a central portion of the mandrel in the axial direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧延材 2 可逆式仕上圧延機 5 ファーネスコイラー 6 マンドレル 61 シェル(シェル部) 61a シェル隣接部分(第1のガイド部の反開口部側
に隣接する部分) 61b シェル隣接部分(第2のガイド部の反開口部側
に隣接する部分) 61c シェル最遠部分(開口部から周方向最遠部分) 62 縦リブ(第1のリブ) 62a 縦リブ最遠部分(開口部から周方向最遠部分) 62b 縦リブ開口部近傍部分(開口部近傍に位置する
部分) 63 横リブ(第2のリブ) 64 長ガイド(第1のガイド部) 64a 開口部側壁面 65 短ガイド(第2のガイド部) 66 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolled material 2 Reversible finishing mill 5 Furnace coiler 6 Mandrel 61 Shell (shell part) 61a Shell adjacent part (part adjacent to the non-opening side of the first guide part) 61b Shell adjacent part (second guide part) 61c The farthest part of the shell (part farthest from the opening in the circumferential direction) 62c The vertical rib (first rib) 62a The farthest part of the vertical rib (the part farthest from the opening in the circumferential direction) 62b A portion near the vertical rib opening (a portion located near the opening) 63 A horizontal rib (second rib) 64 A long guide (first guide) 64a An opening side wall surface 65 A short guide (second guide) 66 opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸塚 勝美 神奈川県川崎市川崎区小島町4−2 日本 冶金工業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Katsumi Totsuka 4-2 Kojimacho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Japan Japan Metallurgical Industry Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ファーネスコイラー内に設けられ、略円筒
形状のシェル部と、このシェル部の周方向不連続部分と
して軸方向に配設された開口部と、この開口部の周方向
両側にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び第2の
ガイド部とを有するファーネスコイラー用マンドレルに
おいて、 前記第1のガイド部は、前記圧延材導入方向後方側に配
置されるとともに、前記第2のガイド部は、前記圧延材
導入方向前方側に配置されており、 前記シェル部のうち、前記第1のガイド部の反開口部側
に隣接する部分の肉厚T1は、前記第2のガイド部の反
開口部側に隣接する部分の肉厚T2よりも厚くなってい
ることを特徴とするファーネスコイラー用マンドレル。
1. A substantially cylindrical shell portion provided in a furnace coiler, an opening axially disposed as a discontinuous portion in the circumferential direction of the shell portion, and a circumferentially opposite side of the opening. In a mandrel for a furnace coiler having first and second guide portions for introducing a rolled material, wherein the first guide portion is disposed on the rear side in the rolled material introduction direction and the second guide is provided. The shell portion is disposed on the front side in the rolling material introduction direction, and the thickness T1 of a portion of the shell portion adjacent to the opening side of the first guide portion is equal to that of the second guide portion. A mandrel for a furnace coiler, wherein the mandrel is thicker than a thickness T2 of a portion adjacent to the opening side.
【請求項2】請求項1記載のファーネスコイラー用マン
ドレルにおいて、前記第1のガイド部の前記圧延材導入
方向における長さをL2及び該導入方向に直角な方向に
おける肉厚をT4としたとき、 T1≦L2≦6×T4 となるように構成したことを特徴とするファーネスコイ
ラー用マンドレル。
2. The furnace mandrel according to claim 1, wherein the length of the first guide portion in the rolling material introduction direction is L2 and the thickness of the first guide portion in a direction perpendicular to the introduction direction is T4. A mandrel for a furnace coiler, wherein T1 ≦ L2 ≦ 6 × T4.
【請求項3】請求項1記載のファーネスコイラー用マン
ドレルにおいて、前記第1のガイド部の前記開口部側壁
面が径方向に対してなす角度を40゜以下としたことを
特徴とするファーネスコイラー用マンドレル。
3. The furnace coiler mandrel according to claim 1, wherein an angle formed by the side wall surface of the opening of the first guide portion with respect to a radial direction is 40 ° or less. Mandrel.
【請求項4】ファーネスコイラー内に設けられ、略円筒
形状のシェル部と、このシェル部の周方向不連続部分と
して軸方向に配設された開口部と、この開口部の周方向
両側にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び第2の
ガイド部とを有するファーネスコイラー用マンドレルに
おいて、 前記シェル部のうち、前記開口部から周方向最遠部分の
肉厚T3を、該シェル部の周方向全域平均の肉厚Tmean
よりも大きくしたことを特徴とするファーネスコイラー
用マンドレル。
4. A substantially cylindrical shell portion provided in a furnace coiler, an opening axially disposed as a discontinuous portion of the shell portion in the circumferential direction, and a circumferentially opposite side of the opening. In a furnace mandrel for a furnace coiler having a first and a second guide portion for introducing a rolled material, a thickness T3 of a portion of the shell portion which is the farthest in the circumferential direction from the opening portion is defined by a peripheral portion of the shell portion. Average thickness in all directions
Mandrel for furnace coiler characterized by having a larger size.
【請求項5】請求項4記載のファーネスコイラー用マン
ドレルにおいて、前記シェル部内周の軸方向少なくとも
1箇所において周方向に延設された第1のリブをさらに
有し、かつ、この第1のリブのうち、前記開口部から周
方向最遠部分の径方向高さH1を、前記開口部近傍に位
置する部分の径方向高さH2よりも大きくしたことを特
徴とするファーネスコイラー用マンドレル。
5. The furnace coiler mandrel according to claim 4, further comprising a first rib extending in a circumferential direction at at least one position in an axial direction of an inner periphery of said shell portion, and said first rib. Wherein a radial height H1 of a portion farthest from the opening in the circumferential direction is larger than a radial height H2 of a portion located in the vicinity of the opening.
【請求項6】ファーネスコイラー内に設けられ、略円筒
形状のシェル部と、このシェル部の周方向不連続部分と
して軸方向に配設された開口部と、この開口部の周方向
両側にそれぞれ位置する圧延材導入用の第1及び第2の
ガイド部とを有するファーネスコイラー用マンドレルに
おいて、 前記シェル部内周の軸方向複数箇所において周方向にそ
れぞれ延設された複数の第1のリブをさらに有し、か
つ、これら複数の第1のリブのうち、前記圧延材の板幅
内に相当する位置にあるものの軸方向肉厚Tb1を、前記
圧延材の板幅外に相当する位置にあるものの軸方向肉厚
Tb2よりも大きくしたことを特徴とするファーネスコイ
ラー用マンドレル。
6. A substantially cylindrical shell portion provided in a furnace coiler, an opening axially disposed as a circumferentially discontinuous portion of the shell portion, and a circumferentially opposite side of the opening. In a furnace mandrel for a furnace coiler having a first and a second guide portion for introducing a rolled material, a plurality of first ribs each extending in a circumferential direction at a plurality of positions in an axial direction of an inner periphery of the shell portion are further provided. And among the plurality of first ribs, those having a thickness in the axial direction Tb1 at a position corresponding to the inside of the plate width of the rolled material, and having a position corresponding to the outside of the plate width of the rolled material. A mandrel for a furnace coiler characterized by having a thickness greater than the axial thickness Tb2.
【請求項7】圧延機と、この圧延機の入側及び出側にそ
れぞれ設けたファーネスコイラーとを有し、かつ前記フ
ァーネスコイラーは、圧延材の巻き取り・巻き出しを行
うためのマンドレルを備えている圧延設備において、 前記マンドレルとして、請求項1,4,6のいずれか1
項記載のマンドレルを設けたことを特徴とする圧延設
備。
7. A rolling mill, and a furnace coiler provided on an inlet side and an outlet side of the rolling mill, respectively, and the furnace coiler includes a mandrel for winding and unwinding a rolled material. The rolling equipment according to claim 1, wherein the mandrel is any one of claims 1, 4, and 6.
A rolling facility, comprising the mandrel described in the item.
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WO2014104578A1 (en) * 2012-12-24 2014-07-03 주식회사 포스코 Mandrel of coil box

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008264803A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Nippon Metal Ind Co Ltd Coiler drum and rolling equipment using coiler drum
JP4823144B2 (en) * 2007-05-17 2011-11-24 日本金属工業株式会社 Coiler drum and rolling equipment using the coiler drum

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011015073A1 (en) * 2009-08-04 2011-02-10 烟台开发区蓝鲸金属修复有限公司 Winding drum for hot coiler furnace working at 900-1200℃ and method for producing the same
WO2014104578A1 (en) * 2012-12-24 2014-07-03 주식회사 포스코 Mandrel of coil box
KR101528053B1 (en) * 2012-12-24 2015-06-11 주식회사 포스코 Mandrel of coil box
CN104870114A (en) * 2012-12-24 2015-08-26 株式会社Posco Mandrel of coil box
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