JPS6174710A - スラブ縮幅方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、熱間スラブ材の側面を、一対の工具により周
期的に押圧し、スラブ材の幅減少を図るスラブ縮幅方法
及び←〜Ｉ＾゛に関する。

〔発明の背景〕

連続鋳造装置により成型したスラブの縮幅手段として、
プレス面を対向させて配置した一対のプレス工具間にス
ラブを搬送し、この一対のプレス工具を周期的に振動さ
せてプレス工具間の間隔を拡縮し、スラブの側面を押圧
してスラブを連続的に縮幅するスラブ縮幅方法が知られ
ている（ｌＦｆ開昭５５−５１０３号公報）。この方法
によると、スラブ幅に比軟してプレス工具の接触投影長
が長いため、プレス工具のスラブに与える変形がより内
部にまで及ぶ。この結果、断面形状が矩形に近いスラブ
が得られ、次上片における水平圧延時に幅戻り奪が少く
なる。しかし、この方法による場合にあっても、従来か
ら間頓となっているスラブ先端部と後端部に生ずる、タ
ングとよばれる舌状のクロップをなくすることができな
いという欠点があった。このクロップの、Ｉ＃、少を図
るためには、プレス面をスラブ側面に平行な面と、この
面に対してスラブ入側方向に傾斜した面とをもって構成
し、このような一対のプレス面を拡縮振動させることに
よってスラブの両側面を押圧し、スラブを縮幅させる方
法が考えられる。この方法によると、振動周波数及び振
幅を変化させることにより、挺触投影長を自由に変化さ
せることが可能となり、先後端クロップ部をかなり少く
することができるものと思わｒる。ところが、この方法
によると、プレス面がスラブ側面に平行な部分と、スラ
ブ側面に対して傾斜している部分とからなるため、プレ
ス工具の拡縮振幅、スラブの縮幅伸などの縮幅条件によ
り、プレス面のスラブを押圧する荷重中心がスラブの搬
送方向に移１１カする。このため、荷重中心がプレス工
具に押圧力を与える押圧手段の押圧力の中心や、プレス
工具を所定の位置に保持する板幅調整手段の幾何学的中
心との間にずれ（偏心）が生じ、次のような問題を生じ
る。

（１）上記の偏心により、プレス装置（スラブ縮幅装置
）に大きな偏心モーメントが発生し、ガイドなどの摺初
部に大きな偏￥耗が発生する。この偏摩耗は、プレス工
具の平行度を著しく狂わせるため、許容精度を維持する
ためにライナなどの部品の交換頻度が増加し、メンテナ
ンスに手間がかかる。

（２）板幅調整手段、例えばスクリューなどの径は、偏
心荷重を考慮して大きなものにしなければ々らず、装置
自体が大きくなる。

〔％明の目的〕

本発明は、スラブに平行な平行部と、スラブの入側に向
けて傾斜した面とからなるプレス面を有する一対のプレ
ス工具を周期的に振動させ、スラブを押圧して縮幅する
際に、ガイドやシリンダなどの摺動部の偏摩耗を低減す
ることができるスラブ縮幅方法及び装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、プレス工具にスラブを押圧する押圧力を与え
るプレス装置の押圧力の中心と、プレス工具のスラブに
平行した平行部とスラブの入側に向けて漸次拡開してい
る絞り部とからなるプレス面がスラブを押圧する荷重中
心とを一致させ、前記プレス工具をスラブの幅方向に据
肋させてスラブの側面を押圧することにより、荷重中心
と押圧力の中心とにずれを生じないようにし、ガイドや
シリンダなどの摘動部に生ずる偏摩耗を低減できるよう
に構成したものである。

また、上記のスラブ縮幅方法を実現するため、本発明は
、位置検出手段によりスラブの搬送方向に沿って移動可
能に設けたプレス工具の位置を検出し、プレス工具の検
出位置とスラブの縮幅東件とから押圧手段がプレス工具
に付与する押圧力の中心と、プレス工具のスラブに平行
した平行部とスラブの入側に向けて漸次拡開している絞
り部とからなるプレス面がスラブを押圧する荷重中心と
の差を演算手段によって求め、この演算手段の演算結果
に基づき、工具移動手段によシブレス工具をスラブの搬
送方向に平行して移動させ、押圧力の中心と荷重中心と
を一致させるように構成したものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係るスラブ縮幅方法及び装置の好ましい実施例
を、添付図面に従って詳説する。

第１図は、本発明に係るスラブ縮幅装置の一部を断面と
した平面図である。第１図においてスラブ１０をプレス
するスラブ縮幅装置１２は、ハウジング１４の中央部に
一対のプレス工具１６．１６が配置しである。プレス工
具１６．１６は、スラブ１０に面するプレス面が相対向
するように配置されており、このプレス面にスラブ１ｏ
の側面と平行な平行部１８、及びスラブ入側に向って漸
次拡開する絞り部２０とが形成され、またスラブ１０の
出側に向って漸次拡開する傾斜面２２が設けである。プ
レス工具１６．１６は、それぞれ工具支持台２４に形成
した例えばあり溝等の案内溝２６に低大しており、矢印
２８に示したスラブ１０の搬送方向に平行して移動でき
るようになっている。また、プレス工具１６は、プレス
工具１６を貫通しているスクリューシャフト３０と螺合
している。

スクリューシャフト３０は、軸受３２，３４を介して工
具支持台２４に回転自在に支持されており、−Ｍ部（図
において右側端部）にキー３６を介してウオームホイル
３８が固定しである。ウオームホイル３８と噛み合って
いるウオーム４ｏは、ウオーム４０と一体に形成した軸
の端部に設けたスプライン部４２が減速ｖｊ、４４の軸
と結合している。減速機４４は、モータ４６に接続して
あシ、モータ４６のｈ＝力をウオーム４０を介してウオ
ームホイル３８に伝達する。モータ４６は、コントロー
ラ４８に電気的に接続されており、演算器５０の演算結
果によりコントローラ４８により制御される。捷た、コ
ントローラ４８には、工具支持台２４に設けた位置検出
器５２が■１．気的に接続され、工具１６の位Ｉｒ）を
演算器５０に入力できるようになっている。

工具支持台２４け、ハウジング１４内をスラブ１０の搬
送方向に直交して摺動でさるようになってオリ、押圧部
５３の７リング５４のピストン５６先端部に取り付けら
れている。シリンダ５４には、油孔５８，６０が設けて
あり、この油孔５８．６０に配管６２．６４の一端が接
続しである。配管６２．６４の他端は、サーボバルブ６
６に勤続しである。サーボパルプ６６は、コントローラ
６８を介して指令器７０により制御され、ポンプ７２の
作動により油タンク７４内の作動油を／リンダ５４に送
るようになっている。

７す／ダ５４は、板幅調整部７６のガイド７８に固定し
である。板幅調整部７６は、ハウジング１４に設けたケ
ーシング８０内にウオーム８２とウオームホイル８４と
が収納してあり、ウオームホ・イル８４の中央部がり°
−シング８０を貫通しているスクリュー８６に噛み合っ
ている。スクリュー８６の一端には、前記したガイド７
８が固定してあり、ウオームホイル８４の回転に伴いガ
イド７８を介してシリンダ５４をスラブ１０の搬送方向
に直交して移動させることができる。

スラブ縮幅装置１２のスラブ入側とスラブ出側とには、
それぞれスラブ１０を間歇的に搬送するピンチロー２８
８，９０が配置しである。スラブ１００入側に配置した
ピンチローラ８８は、軸受９２．９２により軸支され、
減速機９４を介してモータ９６により回転駆動する。ま
た、スラブ１０の出側に配置したピンチローラ９０は、
軸受９８．９８に軸支されており、減速機１００を介し
てモータ１０２により回転駆動する。なお、第１図に示
した符号Ｃは、スラブ縮幅装置１２の幾何学的中心であ
り、押圧部５３と板幅調整部７６との幾何学中心となっ
ている。

上記の如く構成しであるスラブ縮幅装置１２は、スラブ
１０の板幅及びスラブの縮幅条件により、一対のプレス
工具１６．１６の間隔が所定の値に設定される。このプ
レス工具１６．１６間の間隔の設定は、板幅調整部７６
のウオーム８２を駆動してウオームホイル８４を回転さ
せ、スクリュー８６をケーシング８０に対し進退させる
ことにより行う。即ち、スクリュー８６が進退すると、
スクリュー８６に汐り付けであるガイド７８がハウジン
グ１４内をスラブ１０の搬送方向に直交して摺動し、シ
リンダ５４、ピストン５６を介して工具取付台２４を摺
動させる。従って、工具取付台′２４に軸支しであるス
クリューシャフト３ｏと螺合しているプレス工具１６が
工具取付台２４と一体に移動し、プレス工具１６をスラ
ブ１０の搬送方向に直交した所定の位置に配置すること
ができる。

プレス工具１６．１６によるスラブ１ｏの押圧は、シリ
ンダ５４によりプレス工具１６．１６を周期的に振動さ
せることにより行う。即ち、指令器７０は、スラブ１０
の縮幅条件に応じてプレス工具１６を振動させるべき周
期が与えられ、コントローラ６８を介してサーボパルプ
６６０切換えを行う。サーボバルブ６６が所定の周期に
より切換えられると、油タンメ内の作動油は、ポンプ７
２により配管６２．６４を介して油孔５８又は油孔６０
からシリンダ５４内のシリンダ室に供給され、ピストン
５６が進退し、ピストン５６に固定しである工具取付台
２４を介してプレス工具１６がスラブ１０の搬送方向に
直交して振動し、スラブ１０の側面を押圧する。

スラブ１０はピンチローラ８８，９０により間歇的に搬
送される。ピンチローラ８８．９０を駆動するモータ９
６，１０２は、図示しない指令器からプレス工具１６の
周期に同調して駆動され、プレス工具１６．１６が開動
作をしている間のみスラブ１０を搬送し、プレス工具１
６．１６が閉動作ケしているときはスラブ１０を搬送し
ないようになっている。

ところで、プレス面がスラブ１０の側面に平行した平行
部１８と、スラブ入側に向は漸次拡開している絞り部２
０とを有するプレス工具によりスラブを押圧すると、第
２図に示す如くプレス工具１６がスラブ１０を押圧する
荷重中心Ｇと、押圧部５３がプレス工具１６に与える押
圧力の中心Ｃとが異なる場合がある。例えば、各プレス
工具１６の撮幅をａとし、プレス工具１６が拡動作をし
てｐＡ２図の二点鎖線に示した位置まで開き、この間に
おけるスラブ１０の送り込み量をｔ、とする。そしてグ
レスエ扛１６が縮動作することによりスラブ１０の縮幅
前の板幅ｂｏ　から縮幅後の板幅ｂＶＣ縮幅する場合、
プレス工具１６は、平行部１８においてＡｔ、絞シ部２
０においてｔ、の長さに亘υスラブ１０を押圧する。な
お、第２図において示した符号θ、αは、それぞれ絞り
部２０と傾斜面２２との開き角である。このときの荷重
中心Ｇと押圧力の中心Ｃとの差（偏心ｉｔ　）　ｅ　ｔ
は次の如くして求めることができる。

プレス工具１６がスラブ１０を押すときに受ける変型抵
抗ｋ（ｘ）は、第３図に示す如くスラブ１０の搬送方向
に沿う距離Ｘの関数となる。従って、偏差ｉｅ　Ｉは、
次のようになる。

ｔ。

−１゜ ここにＸは、押圧力の中心Ｃを原点とし、スラブの入側
を止方向、スラブの出側を負方向とする。

そこで、第３図に示し、た斜線部分のプレス成型部のう
ち、平行部１８が押圧するＡｔ間の変形抵抗をに１とし
、４１間の変形抵抗を近似値として平均値であるに１／
２とすると、 となる。ただしｅｌは押圧力の中心Ｃより左側の場合を
正とし、右側の場合を負とする。この偏心量ｅｌは、ス
ラブ１０の縮幅条件によって異なυ、例えばｂｏ　＝１
５００ｘ、　１）＝ｌ　２００ｗｎＳａ＝２０ｍ、　　
θ＝１０°とすると、スラブ１０の縮幅ｆｉｔ（ｂｏ　
　ｂ）は、 ｂ　ｏ　　ｂ　＞　２　ａ　　　　　　　−・・・”・
（１）である。このため、送り込み量Ａｔは、第２図に
示す如くスラブ１０の傾斜した面がプレス工具１６の絞
り部２０に当接する距離であり、この値は幾何学的に決
定され、 Ｌｒ＝−・・・・・・・・・（５） −θ となり、ｅ＋＝３２４＋ｎ＋となる。この結果、偏心モ
ーメントＭ＋は、Ｐ＝２０００　ｔとして６．５×１０
’Ｋ＜Ｉ＋・酎となる。

また、第４図に示すように縮幅量が小さく、の関係にあ
る場合、例えばＥｇｏ　＝　１５００ｍ＋、　ｂ＝１４
００Ｗｍ、ａ＝１００ｍ、　　θ＝１００としてＡｔ　
＝７００ｍ、Ｐ＝２６’θ＋Ｏｉとすると、ｅ＝−２６
７閣となり、偏心モーメントＭｔ”　　５．３Ｘ１０’
ｈ・酊となる。なお、クロップ量を更に減少させるため
、第５図に示す如くスラブ１０の端部に予成形をした後
、第６図に示す如くスラブ端部を連続的に縮幅する場合
、予成形時と連続的縮幅時とでは、荷重中心の位置が大
幅に異なる。

予成形時の荷重中心Ｇと押圧力の中心（シリンダ中心）
Ｃとの偏差量ｅ３は、 となる。例えばｔｏｏ　＝１５０　Ｏｒａｍ、　ｂ＝１
２００頭、α＝１０°、ｔ＝６００簡、Ｐ＝２０００ｔ
とするとｅ３＝　　１０２５ｔａｎであり、偏心モーメ
ントＭｔは−２，ｌＸ１０’Ｋｇ・馴となる。

以上のようにプレス工具１６がスラブの搬送方向におい
て一定位置に固定された状態にある場合、スラブ１０の
種々の縮幅条件に工り、正負の非常に大きな偏心モーメ
ントが発生する。このため、第１図に示した工具支持台
２４とハウジング１４との摺動部ＡＩ％　シリンダ５４
とヒストン５６との摺動部Ａ２やカイト７８とハウジン
グ１４との摺動部Ａ３において左右不均一な偏摩耗が発
生する。また、権＠条件により変る偏心モーメントによ
り、スクリュー３０などにかかる負荷も左右不均一とな
り、負荷が均一にかかる場合に比べてスクリューの径を
大きくする必侠がある。例えば第７圀に示すように左側
のスクリュー３７Ａと右側のスクリュー３７Ｂとの間に
４Ｌとし、荷重中心が押圧力の中心Ｃより右側にしたけ
離れた位置に９荷Ｐが作用すると、スクリュー３７Ａに
かかる力ＦＡはＰ／４、スクリュー３７Ｂにかかる力Ｆ
Ｂは３Ｐ／４となる。Ｌ１２ノも、押圧力の中心Ｃ七荷
重中心Ｇとか一致して偏心モーメントが０の場合に比べ
、スクリュー３７Ｂに１．５倍の荷重がかかることにな
る。そして、荷重中心Ｇが押圧力の中心Ｃに対して左側
になる場合もあるため、スクリュー３７Ａ、３７Ｂの両
者は、偏心モーメントがないみ合に比べて１．５倍の荷
重がかかる場合を考慮しなけれはならず、スクリューに
かかる単位面＆幽りの荷重を、偏心モーメントがない場
合と同一にするだめには、スクリュー３７Ａ、３７Ｂの
直径を１，２２倍にする心安がある。

このように荷重中心と押圧力の中心とがずれていること
により、装置の摺動部に偏摩耗が生ずるばかりでなく、
スクリュー径も太キくシなければならず、４４置が大型
化する。そこで、常に荷重中心と押圧力の中心とを一致
させるようにプレス工具を移動させてスラブ１０の縮幅
を行うようにする。このプレス工具のスラブ搬送方向に
沿った移動は次の如くして行う。

まず、第１図に示した位置検出器５２によりプレス工具
１６の位置が塗出され、スラブ１０の縮幅量、プレス工
具１６の拡縮振幅及び拡縮方法が演算器５０に入力され
、演算器５０において荷重中心Ｇと押圧力の中心Ｃとの
偏差量ｅが計算される。即ち、前記した第２図の例にお
いてはｅ＝３２４綱、第３図の例においてはｅ＝−２６
７調。

第４図の例においてはｅ＝−１０２５＋＋ａ＋＋が算出
される。次にコントローラ４８がモータ４６を駆動？ｔ
ｉ＋＋　仰すると、モータ４６の駆動力が減速機４４、
ウオーム４０、ウオームホイル３８を介してスクリュー
シャフト３０に伝達され、スクリューシャフト３０が回
転する。このため、スクリューシャフト３０に螺合して
いるプレス工具１６がスクリュー／ヤフ）３０に？Ｅ）
って移動する。プレス工具１６は、イ立ｉ１−が位ｉ＋
′ｉ演出器５２により検出されてコントローラ４８にフ
ィードバックされ、荷重中ノｕと押圧力の中心とり＼゛
′一致した（ｉ置で停止する。

七の後、前記したように板幅調整部７６によりプレス工
具１６．１６のスラブの板幅方向（スラブ１０の搬送方
向に直交した方向）の位置決めがなされ、プレス工具１
６を拡縮させることによりスラブ１０の縮幅を行う。

このように、荷重中心Ｇと押圧力の中心Ｃとを一致させ
てスラブ１０の縮幅を行うことにより、＠記した偏心モ
ーメントが発生せず、偏摩耗の発生を大幅に低減するこ
とができる。このため、スラブ縮幅装置１２の寿命全長
くすることができ、メンテナンスの簡素化と装置のコン
パクト化を図ることかでさる。

なお、プレス工具１６のスラブ搬送方向に沿う移動は、
油圧シリンダ等を用いてもよい。また、縮幅条件が変更
された際に、プレス工具１６を所定の位置にリセットで
きるようにすると、演算器５０におけるｅの算出が容易
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、プレス面がスラ
ブに平行した平行部と、スラブ入側に向けて漸次拡開し
ている絞り面とからなるプレス工具を用いてスラブを縮
幅する際に、装置の摺動部における偏摩耗を大幅に低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例のスラブ縮幅装置の一部を
断面にした平面図、第２図はスラブの送り込み量と荷重
中心、押圧力の中心間のずれ量との関係を示す説明図、
第３図はプレス工具がスラブを押圧する際の変形抵抗の
分布を示す図、第４図はスラブの送り込み景と偏心量と
の関係を示す他の例を示す図、第５Ｍはスラブの予成形
時における偏心量の説明図、第６図は第５図に示した予
成形後のスラブ端部の連ｈｃ権幅による偏心量の説明図
、第７図は褐１し１に示したスラブ縮幅装置の板幅調整
部のスクリューが受ける荷重の説明図である。 １０°°°スラブ・　１２°°・スラブ縮幅装置、１４
・・・ノ為つジング、１６・・・プレス工具、１８・・
・平行部、２０・・・絞り部、２２・・・幀斜面、２４
・・・工具取付台、２６・・・案内ｆ１壷［，３０・・
・スクリューシャフト、３８゜８４・・・ウオームホイ
ル、４０．８２・・ウオーム、４８．７０・・・指令益
、５０・・・演３！１．器、５２・・・位り検出器、５
３・・・押圧部、５４・・・シリンダ゛、７６・・・板
幅調整部、８６・・・スクリュー、８８．９０・・・ピ
ンチローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プレス装置に設けられ、スラブ側面に平行な平行部
   とスラブ入側に向けて漸次拡開している絞り部とを有す
   るプレス面を備えた一対のプレス工具を周期的に振動さ
   せ、間歇的速度をもつて搬送されてくる前記スラブの側
   面を押圧してスラブ幅の減少を図るスラブ縮幅方法にお
   いて、前記プレス装置が前記プレス工具に付与する押圧
   力の中心と、前記プレス工具が前記スラブを押圧する荷
   重中心とを一致させることを特徴とするスラブ縮幅方法
   。 ２、前記押圧力の中心と前記荷重中心との一致は、前記
   スラブの縮幅条件に対応して前記プレス工具を前記スラ
   ブの搬送方向に沿つて移動させて行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のスラブ縮幅方法。 ３、間歇的速度をもつて搬送されてくるスラブが通過す
   るハウジングと、 このハウジング内において前記スラブの両側に配置され
   、スラブを押圧する一対のプレス工具と、この各プレス
   工具の前記スラブに対向した面に形成した前記スラブ材
   の側面に平行な平行部及び前記スラブの入側に向けて漸
   次拡開している絞り部を有するプレス面と、 前記一対のプレス工具を相互に接近・離間する方向に周
   期的に振動させ、前記プレス工具に前記スラブを押圧す
   る押圧力を付与する押圧手段と、この押圧手段を介して
   前記一対のプレス工具を任意の間隔を隔てて保持する板
   幅調整手段と、を有するスラブ縮幅装置において、 前記一対のプレス工具を前記スラブの搬送方向に沿つて
   移動可能に設けるとともに、 前記一対のプレス工具の位置を検出する位置検出手段と
   、 この位置検出手段の出力信号と前記スラブ材の縮幅条件
   とから、前記押圧手段が前記プレス工具に付与する押圧
   力の中心と、前記プレス工具が前記スラブ材を押圧する
   荷重中心との位置を算出する演算手段と、 この演算手段の演算結果に基づき、前記プレス工具を前
   記スラブの搬送方向に沿つて移動させ、前記押圧力の中
   心と前記荷重中心とを一致させる工具移動手段と、 を設けたことを特徴とするスラブ縮幅装置。 ４、前記プレス工具は、前記プレス面に前記スラブの出
   側に向けて漸次拡開している傾斜面が形成してあること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のスラブ縮幅
   装置。 ５、前記押圧手段は、前記プレス工具を前記スラブの搬
   送方向に沿つて案内する案内溝が形成された工具支持台
   を有しており、前記工具移動手段は、軸方向が前記スラ
   ブの搬送方向に平行し、前記工具支持台に回転自在に支
   持されるとともに、前記各プレス工具を貫通し、かつ、
   プレス工具と螺合している一対のスクリユーシヤフトと
   、このスクリユーシヤフトを回転駆動する駆動源とを備
   えたことを特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項
   に記載のスラブ縮幅装置。