JPS63123517A - 通電加熱装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は通電加熱装置に関し、特に電極部及び当該電極
部を圧接する被加熱部材の端部を冷却する冷却手段を備
えた通電加熱装置に関する。

（従来の技術） 加工用の鋼材を加熱する場合、当該鋼材に直接電流を通
電して加熱する通電加熱方法がある。この通電加熱方法
は鋼材の両端に夫々電極部を圧接し、これらの両電極部
を介して当該鋼材に通電し、そのジュール熱により当該
鋼材を直接加熱するものである。この通電加熱は急速加
熱であり、高温域時間も短く、スケール発生及び表面品
質にも有利である。また、通電加熱は鋼材を抵抗体とし
て直接加熱するために効率が高くコスト的にも有利であ
ると共に、温度制御はオン−オフ制御ｎであるために応
答性にも優れている。更に、通電加熱は鋼材の全長を同
時に加熱することが出来るために保熱ゾーンを不要とさ
れ、設備、スペース的にも有利であり、他の誘導加熱方
法、燃焼加熱方法等に代わって広く使用されつつある。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、前記通電加熱においては普通、鋼材の両端に
夫々電極部を圧接するためにこれらの電極部及び前記鋼
材の当該電極部が圧接される両端部分が接触抵抗により
オーバヒートとなり易く、この結果、鋼材の温度が局部
的に異なり加熱が不均一となるという問題がある。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、電極部及び当該電橋部を圧接される被加熱部材の端部
を冷却してオーバヒートを防止し当該被加熱部材を均一
に加熱するようにした通電加熱装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、被加熱部材
の両端に夫々電極部を圧接し当該被加熱部材に通電して
加熱する通電加熱装置において、前記各電極部の近傍位
置にこれらの各電極部及びこれらの各電極部を圧接する
前記被加熱部材の各端部に夫々噴口を臨ませてノズルを
配設し、通電加熱時に前記各電極部材及び前記被加熱部
材の各端部に冷却媒体を噴射して冷却する構成としたも
のである。

（作用） 被加熱部材の通電加熱時に各ノズルの噴口から各電極部
及び当該被加熱部材の当該各電極部を圧接される両端部
分に冷却媒体を噴射させてこれらを冷却する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係る通電加熱装置の概略構成を示し、
通電加熱装置１は、圧延すべき鋼材例えば、ステンレス
の丸棒３００　（以下鋼材３００という）を載置すると
共に挿入ライン機構に装入する材料装入装置２、前記鋼
材を通電加熱する加熱装置３、材料装入装置２から加熱
すべき鋼材を加熱装置３に搬入し、加熱終了後取り出し
て搬送装置５に搬出する装入抽出装置４、加熱装置３か
ら取り出された加熱された鋼材を圧延装置に搬送する搬
送装置ｌ！５、加熱装置３に所要の電力を供給する電源
装置６及びこれらの各装置を所定のタイミングで制御す
る制御装置７等により構成されている。

材料装入装置２は鋼材３００を載置する載置台２０と、
装入機構２１と、挿入ライン機構２２等により構成され
、装入機構２１は載置台２０に載置された前記鋼材３０
０を１本ずつ順次挿入ライン機構２２に供給するための
ものであり周知である。

挿入ライン機構２２は載置台２０の一側に配設され加熱
装置３に供給する鋼材を一時待機させるもので、ローラ
コンベアで構成されており、一端には材料の位置決めを
するストッパ２２ａを固定され、各ローラ２２ｂは図示
しないモータにより夫々各別に回転されてこれらの各ロ
ーラ２２ｂ上に！！置された前記鋼材を挿入ラインＬＮ
ａに沿ってストッパ２２ａの方向に移送させてその先端
面を当該ストッパ２２ａに係止させて位置決めを行う。

この挿入ライン機構２２には後述する第１１図に示すよ
うに鋼材の長さを検出する検出装置８が当該挿入ライン
機構２２に沿って配設されている。

この検出装置８は挿入ライン機構２２の他端から中央に
向かって所定の間隔で配設された複数例えば、６組の光
電検出器８０〜８５により構成され、光電検出器８０の
発光素子８０ａと受光素子８０ｂとは挿入ラインＬＮａ
の両側に離隔対向して配置され、挿入ライン機構２２の
各ローラ２２ｂ上に！！置された鋼材の後端の存無即ち
、当該鋼材の長さを検出する。他の各光電検出器８１〜
８５も当該光電検出器８０と同様に構成されいる。これ
らの各検、出器８０〜８５は前記制御装置７に接続され
る。

加熱装置３は前記鋼材を通電加熱するためのもので、挿
入ライン機構２２の一側に沿って配置されており、床面
に敷設された一対のレール３０．３０と、当該レール３
０．３０の外側に平行に敷設された給電用のブスバー３
１と、レール３０の一端側に配設固定され上部に加熱用
の電極部を配設された固定台車３２と、レール３０上に
固定台車３２と対向して移動可能に載置され上部に加熱
用の電極部を配設された移動台車３３等により構成され
る。

装入抽出装置４は複数例えば５台の装入抽出機４０〜４
４及びホルダ機構４５（第１１図）により構成され、こ
れらの各装入抽出機４０〜４４は図示のように挿入ライ
ン機構２２、加熱装置３の各レール３０、ブスバー３１
等と直交して所定の間隔で配置されている。

搬送装置５は加熱装置３に沿って挿入ライン機構２２と
反対側に配置され、ローラコンベアで構成され、各ロー
ラ５ａは図示しないモータにより駆動されてこれらの各
ローラ５ａ上に載置された鋼材を搬送ラインＬＮｂの矢
印Ａ方向に搬送する。

この搬送ラインＬＮｂの矢印Ａ方向の延長上には図示し
ない圧延装置が配設されている。

給電用ブスバー３１は第２図及び第３図に示すように一
対の固定ブスバー３１Ａ、３１Ａと、−対の移動ブスバ
ー３１Ｂ、３１Ｂとにより構成され、これらの各固定ブ
スバー３１Ａ、３１Ａ、移動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂは
夫々銅の平角の棒状体で形成され、各レール３０．３０
の外側面にその長手方向に沿って所定の間隔で配設され
た複数の支持ローラ３４に電気的に絶縁されて支持され
ている。各固定ブスバー３１Ａ、３１Ａは固定され、各
一端３１ａ、３１ａ（第２図）はこれらのレール３０．
３０の略中央位置に位置し、各他端３１ａ’　、３１ａ
’　は各レール３０．３０の各他端よりも電源装置６側
に突出している。

移動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂは夫々固定ブスバー３１Ａ
。

３１Ａの外側に僅かなギャップで平行、且つ各ローラ３
４上にこれらの各固定ブスバー３１Ａ、３１Ａの長手方
向に沿って移動可能に配置され、各他端３１ｂ’、３１
ｂ’　は移動台車３３の両側部に後述するように固定さ
れ且つ当該移動台車３３に搭載された各電極部に接続さ
れ、当該移動台車３３の移動に伴い摺動して移動台車３
３と電源袋Ｗ６との間の接続導体の長さを最小として導
体ロスを少な（している、また、これらの各移動ブスバ
ー３１Ｂ、３１Ｂの各他端３１ｂ、３１ｂは移動台車３
３を２点鎖線で示す最大後退位置まで後退させた状態に
おいて各レール３０．３０の略中央位置に位置して前記
各固定ブスバー３１Ａ、３１Ａの各一端３１ａ、３１ａ
とクランプ機構３５．３５より当接可能とされる。

クランプ機構３５．３５は固定ブスバー３１Ａ、３１Ａ
の各一端３１ａ、３１ａの外方位置に配設され、各移動
ブスバー３１Ｂ、３１Ｂをその外側から押圧して各固定
ブスバー３１Ａ、３１Ａの対向する各一端３１ａ、３１
ａに圧接してこれらを電気的に接続するためのもので、
油圧シリンダ３５ａと、当該油圧シリンダ３５ａのロフ
ト３５ｂの先端に装着れた押圧パッド３５ｃとにより構
成されている。油圧シリンダ３５ａは伸長するとパッド
３５Ｃを介して移動ブスバー３１Ｂを固定ブスバー３１
Ａの一端３１ａに圧接させ、短縮すると押圧力を解除し
て両者を摺接状態とし移動ブスバー３１Ｂの移動を可能
とする。これらの各クランプ機構３５．３５の各油圧シ
リンダ３５ａ、３５ａを駆動する電磁弁（図示せず）は
制御装置７により制御される。

固定ブスバー３１Ａ、３１Ａの各他端３１ａ’、３１ａ
’は夫々接続部材３１ｃ、３１ｃを介して電源装置６の
正極端子６ａ（第１図）に接続される。この電源装置６
の負極端子６ｂ、６ｂは接続部材３６．３６を介して固
定台車３２上に搭載された後述する電極部に接続される
。

固定台車３２は第４図及び第５図に示すように構成され
、当該固定台車３２の基台１００は前述したようにレー
ル３０の一側端に固定され、当該基台１００上には前記
レール３０と平行に一対のレール１０１，１０１を敷設
され、これらのレール１０１．１０１上には一対のガイ
ド１０２．１０２を介して摺動可能に架台１０３を載置
される。基台１００と架台１０３との間にはエアシリン
ダ１０４が当該架台１０３の摺動方向に沿って配設され
、シリンダ部１０４ａの底端部は基台１００の上面後部
に固定され、ロッド１０４ｂの先端は連結部材を介して
架台１０３の底面前部に固定される。

架台１０３はこのエアシリンダ１０４の伸長により最大
ストロークＬ１だけ矢印Ｂで示す方向に前進可能とされ
る。このストロークＬ、は前記鋼材を加熱装置３に搬入
、搬出するときに固定台車３２を後退させるためのもの
である。

架台１０３上には３個の支持部材１０５〜１０７が配設
され、支持部材１０５は架台１０３の後端に、支持部材
１０６．１０７は前端の両側に離隔対向して夫々配設さ
れている。支持部材１０５は中央に加熱装置３の軸芯位
置ＬＮＣに合致する位置に孔１０５ａを穿設され、当該
支持部材１０５の後端面にはエアシリンダ１１０を配設
され、且つ当該エアシリンダ１１０のロッド１０５ｂは
孔１０５ａを遊嵌して前方に突出されて先端に電極支持
部材１１５を装着されている。

架台】０３の２個の支持部材１０６．１０７との中間位
置、支持部材１０６、ＬＯＴの上部には軸芯ＬＮｃを中
心とし当該軸芯ＬＮｃの半径方向に開口する孔１０３ａ
、１０６ａ、１０７ａを穿設されている。そして、これ
らの答礼１０３ａ。

１０６ａ、１０７ａは軸芯ＬＮｃを中心とする円周上に
周方向に等間隔に配置されている。該架台１０３の底面
には孔１０３ａの位置に油圧シリンダ１１１を配設され
、そのロッド１１１ａは孔１０３ａを遊嵌して上方に突
出され、先端に電極支持部材１１６を装着されている。

支持部材１０６の孔１０６ａの外側にも油圧シリンダ１
１２を配設され、そのロッド１１２ａは当該孔１０６ａ
を遊嵌して内側に突出し、その先端に電極支持部材１１
７を装着されている。支持部材１０７にも支持部材１０
６と同様に油圧シリンダ１１３を装着され、当該油圧シ
リンダ１１３のロッドの先端には電極支持部材１１８を
装着されている。

各電極支持部材１１５〜１１８は可撓性導体１２０〜１
２３を介して支持部材１０５に電気的に接続且つ固定さ
れる。この支持部材１０５には接続端子１２５が電気的
に接続且つ固定され、当該接続端子１２５の両端は可撓
性導体１２６．１２６を介して前記第２図に示す接続部
材３６．３６に接続される。

電極支持部材１１５の軸芯ＬＮｃの位置には第５図に示
すように電極部材１３０を装着され、各電極支持部材１
１６〜１１８の軸芯位置にも第４図に示すように電極部
材１３１〜１３３を装着されている。電極部材１１５は
エアシリンダ１１０の伸縮に応じて前後進可能とされ、
エアシリンダ１１０の伸長時には第５図に示すように矢
印Ｂ方向に前進され、短縮時には電極支持部材１１５を
支持部材１０５の端面に当接するまで後退される。

電極部材１３１〜１３３は油圧シリンダ１１１〜１１３
の伸縮に応じて前記軸芯ＬＮｃを中心とする円の半径方
向に移動可能とされる。各シリンダ１１１〜１１３は伸
長時には各電極部材１３１〜１３３の先端面を軸芯Ｌｃ
に集合させ、短縮時には各電極支持部材１１６〜１１８
が架台１０３、支持部材１０６．１０７に当接するまで
後退させる。これらの各油圧シリンダ１１０〜１１３は
制御装置７により制御される。

電極支持部材１１５に装着される電極部材１３０は第５
図及び第７図に示すように略円錐体をなし且つその先端
１３０ａを略半球面状に形成されている。この電極部材
１３０の先端１３０ａが第７図に示すように前記鋼材３
００の端面に当接される。また、電極支持部材１１６に
装着される電極部材１３１は第６図に示すように略円柱
体をなしその先端を両側から所定の角度をなして略模状
に切欠かれ傾斜面１３１ａ、１３１ａをなし、更に、そ
の端面１３１ｂを直径方向に所定の長さｄだけ残して切
欠かれて傾斜面１３１ｃをなして形成されている。先端
面１３１ａはその幅を同図（Ｃ）に示すようにＷとされ
、当該端面１３１ａを第７図に示すように鋼材３００の
一端３００ａの側面に線接触可能とされる。他の電極部
材１３２．１３３も電極部材１３１と同様に形成されて
いる。従って、３本の電極部材１３１〜１３３は調材３
００の外径に拘わらす各端面を当該鋼材の端部側面に長
手方向に沿い且つ周方向に等間隔で当接可能とされる。

これらの電極部材１３１〜１３３はその端面１３１ｂ（
１本のみ図示）の長さをｄ加熱すべき鋼材により適宜の
長さ例えば、ｄｌ、ｄ２　（ｄ、＞ｄ、ｄ、＞ｄ）のも
のに交換して使用可能とされる。このように電極部材１
３１−１３３の鋼材への接触長さｄを変えることにより
接触抵抗の分散化を図り、接触部分のオーバヒートを防
止することが可能となる。

電極支持部材１１７の上部には第４図に示すように冷却
用のノズル１３５が配設されており、その噴口（先端）
１３５ａは電極部材１３２の斜め上方から軸芯ＬＮｃの
一端即ち、鋼材３００の一端３００ａ　（第７図）に臨
んで配置され、他端１３５ｂはホース１３６を介して冷
却系に接続される。冷却媒体としては例えば、エアを使
用され、前記ホース１３６は１ａ磁弁を介してエア源（
共に図示せず）に接続される。この電磁弁は制御装置７
により制御される。鋼材３００は通電加熱時に各電極部
材１３１〜１３３に圧接される端部３００ａが他の部分
に比して局部的に過度に加熱されるために当該端部３０
０ａにエアを吹きつけて冷却し鋼材３００全体を略均−
の温度にするために設置されている。

かかるノズル１３５は図示のように１個でもよく、或い
は各電極支持部材に夫々設けてもよい。

尚、冷却媒体としては前記エアに限るものではなく、他
の例えば、水を使用して当該水をミスト状にして鋼材３
００の端部３００ａの過熱部に吹き付けて冷却するよう
にしてもよい。

移動台車３３は第８図及び第９図に示すように構成され
、基台１５０は底部の前、後部に装着された２組のロー
ラ１５１．１５２を介してレール３０．３０上に移動可
能に配置され、且つ当該基台１５０に収納されたモータ
１５３により前後進可能とされる。基台１５０上にはレ
ール３０に平行に一対のレール１５４．１５４を敷設さ
れている。これらのレール１５４．１５４上には底面の
前、後端部に夫々固設された二対のガイド１５５、ｉ５
５を介して架台１５６が摺動可能に載置されている。

基台１５０と架台１５６との間且つ中央位置にはレール
１５４に沿ってエアシリンダ１５７が配設され、当該シ
リンダ１５７のシリンダ部の底端部は基台１５０の上面
後端に、ロンドの先端は架台１５６の底面前端に夫々固
定されている。架台１５６はシリンダ１５７の伸長時に
は第９図に実線で示すように前端位置まで、短縮時には
２点鎖線で示すように後端位置まで最大ストロークＬ２
の距離だけ移動可能とされる。このシリンダ１５６は通
電時には自由とされて移動台車３３の動きを自由とし、
当該通電による鋼材の熱膨張による長さの変化分を吸収
する。架台１５６上には前記固定台車３２と同様に支持
部材１６０〜１６２が配設され、これらの各支持部材１
６０〜１６２には夫々エアシリンダ１６５、油圧シリン
ダ１６６．１６７を介して電極支持部材１７０〜１７２
を装着され、また架台１５６には支持部材１６１．１６
２の中間位置に油圧シリンダ１６８を介して電極支持部
材１７３を配設されている。

各電極支持部材１７０〜１７３には電極部材１７５〜１
７８が装着され、これらの各電極部材１７５〜１７Ｂは
前記固定台車３２の各電極部材１３０〜１３３（第４図
）と同様に形成されている。そして、固定台車３２と移
動台車３３の各電極部材１３０と１７５とは軸芯ＬＮｃ
上に位置し、且つ対向している。電極支持部材１７１の
上部にはノズル２１Ｏ（第８図）を配設され、その噴口
は前記第４図に示すノズル１３５と同様に電極部材１７
５の斜め上方から軸芯ＬＮｃを臨んで配置され、後端は
ホース２１１及び電磁弁（図示せず）を介して前記エア
源に接続される。この電磁弁も制御装置７により制御さ
れる。

移動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂの各他端３１ｂ゛、３１ｂ
’は第２．３図及び第８．９図に示すように接続部材１
８０．１８０を介して基台１５０の両側部に絶縁固定さ
れ、これらの各接続部材１８０，１８０の各上端は可撓
性導体１８１．１８１及び接続部材１８２．１８３を介
して支持部材１６０に電気的に接続且つ固定される。そ
して、支持部材１６０には前記各電極支持部材１７０〜
１７３が可撓性導体を介して電気的に接続され且つ固定
される。

架台１５６の前端両側に配設された前記２個の支持部材
１６１．１６２には夫々軸芯ＬＮｃを挟んで、且つ当該
架台１５６の前方に突出して支持部材１９０．１９０（
第１１図）が固設され、これらの各支持部材１９０．１
９０には鋼材３００の後端位置を検出する検出器８６．
８７が軸芯ＬＮｃの方向に沿って所定の間隔で配設され
ている。これらの検出器８６．８７は軸芯ＬＮｃの両側
に離隔対向して配置れる発光素子８６ａ、８７ａと受光
素子８６ｂ、８７ｂとにより構成され、当該軸芯ＬＮｃ
位置に配置される鋼材３００の後端部の存無を検出する
。これらの各検出器８６．８７は夫々制御装置７に接続
される。

基台１５０の両側且つ前端には第８図に示すように加熱
された鋼材３００を装入抽出装置４と協働して加熱装置
３から搬送装置５に抽出するための抽出機構２００が配
設されており、この抽出機構２００は各下端を基台１５
０の前端両側部に固設された支持部材２０１．２０１と
、これらの各支持部材２０１．２０１の各上端に水平に
架橋して配設されたガイド２０２と、当該ガイド２０２
の一端に水平に配設されたエアシリンダ２０５と、当該
エアシリンダ２０５のロッド２０５ａの先端に固定され
、且つ前記ガイド２０２に水平方向に摺動可能に支持さ
れた支持部材２０６と、当該支持部材２０６に垂直に配
設されたエアシリンダ２０７と、当８亥エアシリンダ２
０７のロッド２０７ａの先端に配設されたクランプ機構
２０８等により構成される。

エアシリンダ２０５はロッド２０５ａの先端に固設され
た支持部材２０６を、２黒錆ｖＡ２０６’で示す加熱装
置３の軸芯ＬＮｃの位置から実線で示す搬送ラインＬＮ
ｂの位置までガイド２０２に沿って水平に摺動可能とす
る。クランプ機構２０８は支持部材２０６に摺動可能に
装着された支持部材２０６ａに各中央部を回動可能に軸
支されて各下端を開閉可能とされる一対のアーム２０８
ａ、２０８ａにより構成され、これらの各アーム２０８
ａ、２０８ａの各上端は夫々エアシリンダ２０７のロッ
ド２０７ａに連結され、当該シリンダ２０７の伸長時に
は搬送ラインＬＮｂ、軸芯ＬＮｃ位置まで下動され且つ
閉じられ、短縮時には上動され且つ開かれる。これによ
り、加熱装置３により加熱された鋼材３００の端部を挟
持し当該加熱装置３から抽出して搬送装置５上に載置す
ることを可能とされ、当該鋼材の端部の自重による垂れ
下がりを防止する。

移動台車３２の架台１５６を駆動するエアシリンダ１５
７、各電極部材１７０〜１７３を駆動するエアシリンダ
１６５、油圧シリンダ１６６〜１６８及び抽出機構２０
０のエアシリンダ２０５．２０７は夫々電磁弁を介して
エア源に接続され、これらの各電磁弁は前記制御値Ｗ：
、７に接続される。

前記架台１５６を駆動するエアシリンダ１５７は第１０
図に示すように各ボーＨ５７ｂ、　１５７ｃを夫々を磁
弁２１０．２１１及び２１２を介して前記エア源に接続
され、電磁弁２１２はｔ磁弁２１０又は２１１の何れか
一方を選択的に前記エア源に接続し、電磁弁２１０．２
１１は各ボー）　１５７ｂ。

１５７ｃを前記電磁弁２１２に接続又は大気に開口させ
る。これらの各電磁弁２１０〜２１２は前記制御装置７
に接続される。

装入抽出装置４（第１図）の装入抽出機４０は第１１図
及び第１２図に示すように前端を前記各レール３０．３
０の上方に且つ搬出ラインＬＮｂの直ぐ下方位置に直交
して敷設された一対のレール２２０．２２０上に移動可
能に！！置された台車２２１と、これらのレール２２０
と台車２２１との間に且つ当該台車２２１の移動方向に
沿って配設され、ロッド２２２ａの先端をレール２２０
の一端側に固定され、シリンダ部２２２ｂの底端部を台
車２２１の底部略中央に固定されたエアシリンダ２２２
と、台車２２１上に移動可能に載置された台車２２３と
、これらの台車２２１と２２３との間に且つ当該台車２
２３の移動方向に沿って配置され、ロッド２２４ａの先
端を台車２２３の底部略中央に固定され、シリンダ部２
２４ｂの底端部を台車２２１の一端に固定されたエアシ
リンダ２２４と、台車２２３の先端と略中央位置に所定
の間隔で配設された２つのホルダ機構２２５．２３０と
により構成される。

エアシリンダ２２２．２２４は夫々伸長時には台車２２
１．２２３を第１２図に実線で示す位置まで矢印り方向
に前進させ、短縮時には夫々２点鎖線で示す位置まで矢
印Ｅ方向に後退させる。ホルダ機構２２５は台車２２３
に垂直に配設されたエアシリンダ２２６と、当該エアシ
リンダ２２６のロッドの先端に固定されたホルダ２２７
とにより構成され、エアシリンダ２２６の短縮時にはホ
ルダ２２７を第１２図に実線で示すように挿入ラインＬ
Ｎａ及び加熱装置３の軸芯ＬＮｃよりも僅かに低い位置
に下げ、伸長時には２点鎖線で示すようにこれらの挿入
ラインＬＮａ及び軸芯ＬＮｃ位置よりも僅かに高い位置
に上げる。ホルダ機構２３０も２２５と同様に構成され
ている。

前記各台車２２１．２２３を駆動するエアシリンダ２２
２．２２４及び前記各ホルダ機構２２５．２３０の各エ
アシリンダ２２６．２３１を駆動する電磁弁（図示せず
）は制御装置７　（第１１図に２点鎖線で示す）により
制御される。他の装入抽出機４１．４２も装入抽出機４
０と同様に構成されている。

装入抽出装置４（第１図）の装入抽出［４３は第１１図
及び第１３図に示すように前端を各レール３０．３０の
上方に且つ搬出ラインＬＮｂの直ぐ下方位置直角に敷設
された基台２４０上に移動可能に載置された台車２４１
と、これらの基台２４０と台車２４１との間に且つ当該
台車２４１の移動方向に沿って配設され、ロフト２４２
ａの先端を基台２４０の一端に固定され、シリンダ部２
４２ｂの底端部を台車２４１の底部略中央に固定された
エアシリンダ２４２と、台車２４１の先端と略中央位置
に所定の間隔で配設された２つのホルダ機構２４５．２
５０とにより構成される。

エアシリンダ２４２は伸長時には台車２４１を第１３図
に２点１￥線で示す位置まで矢印り方向に前進させ、短
縮時には実線で示す位置まで矢印Ｅ方向に後退させる。

ホルダ機構２４５は台車２４１に垂直に配設されたエア
シリンダ２４６と、当該エアシリンダ２４６の占ツドの
先端に固定されたホルダ２４７とにより構成され、エア
シリンダ２４６の短縮時にはホルダ２４７を第１３図に
実線で示すように加熱装置３の軸芯ＬＮｃよりも僅かに
低い位置に下げ、伸長時には２点鎖線で示すように当該
軸芯ＬＮｃ位置よりも僅かに高い位置に上げる。ホルダ
機構２５０も２４５と同様に構成されている。

前記台車２４１を駆動するエアシリンダ２４２及び前記
各ホルダ機構２４５．２５０の各エアシリンダ２４６．
２５１を駆動する電磁弁（図示せず）は前記制御装置７
　（第１１図に２点鎖線で示す）により制御される。他
の装入抽出機４４も装入抽出機４３と同様に構成されて
いる。

装入抽出装置４は更に第１１図及び第１４図に示すよう
にホルダ機構４５を備え、このホルダ機構４５は加熱装
置３のレール３０，３０の中央位置に当該レール３０の
長手方向に沿って所定の間隔で複数例えば６個配設され
ている。ホルダ機構４５はレール３０．３０の間に垂直
に配設されたエアシリンダ２６０と、当該エアシリンダ
２６０のロフトの先端に固設された台２６１と、当該台
２６１に加熱装置３の軸芯ＬＮｃ方向に沿って回転可能
に軸支されたローラ２６２とにより構成されている。エ
アシリンダ２６０は伸長時には第１４図に実線で示すよ
うにローラ２６２の上面を前記軸芯ＬＮｃと一致させ、
短縮時には第１４図の左から２番目のホルダ機構４５に
示すようにローラ２６２を軸芯ＬＮｃから高さＨだけ下
げる。エアシリンダ２６０は前記制御装置７により駆動
制御される。他の各ホルダ機構４５も同様に構成されて
いる。

更に、第１１図に２点鎖線で示すように固定台車３２の
近傍位置には温度センサ８８が配設されている。この温
度センサ８８はその検出部を図示のように加熱装置３の
軸芯ＬＮｃの一端に臨んで配設され加熱される鋼材３０
０の先端３００ａの温度を検出して対応する温度信号を
出力して前記制御装置７に加える。この温度センサ８８
は例えば、赤外線温度センサで構成されている。

電源装置６は加熱装置３の前記移動台車３３の各電極部
材１７５〜１７８に所定の直流電流を供給するためのも
ので、高圧電源盤、変圧器、整流器、当該整流器を冷却
する冷却装置及び制御盤（いずれも図示せず）を備え、
三相交流を入力とし、これを整流して直流電流を出力す
るものである。因みに出力は約２０００に一程度である
。

通電加熱装置の電源として直流電源を使用した場合、単
相交流を使用する場合に比して通電時の誘導障害が無く
、この結果、周辺装置に誘導障害の対策を不要とされる
と共に、入力電源として三相交流を使用するとかできる
ために力率のバランスがよく、力率を略１００％とする
ことが可能となり電力を有効に使用することができる。

このため、電力料の低減及び前記周辺装置への誘導障害
対策の不要と相俟って通電加熱装置全体の設備費の低減
を図ることが可能となる。

制御装置７は後述するように通電加熱装置１全体即ち、
前記材料装入装置２、加熱箇？ｉ！３、装入抽出装置４
、搬送装置５、電源装置６等を所定のタイミングで制御
し、載置台２０から加熱すべき鋼材の加熱装置３への搬
入、通電加熱、加熱後当該加熱装置３から加熱を完了し
た前記鋼材の抽出、当該抽出した鋼材を搬送装置５へ搬
入及び当該搬送装置５に搬入された前記鋼材を圧延装置
に搬送する等の一連の作業を制御する。

以下に作用を説明する。

第１図に示す通電加熱装置１は最大長さが載置台２０の
長さＬａから最小長さＬｂまでの長さの鋼材を通電加熱
することを可能とされる。

第１図において先ず、オペレータが制御装置７のスター
トスイッチ（図示せず）を投入すると通電加熱装置１が
作動を開始し、材料装入装置２の装入機構２１が載置台
２０上にｉ３Ｉ置されている鋼材３００を順次１本づつ
矢印Ｆ方向に平行に移動させて挿入ライン機構２２の各
ロール２２ｂ上に！！装搬入する。挿入ライン機構２２
は鋼材３００を搬入されると各ローラ２２ｂを回転させ
て当該鋼材３００を図中右方に移送させて先端３００ａ
の端面をストッパ２２ａに当接（第１１図に２点鎖線で
示す）させて位置決めする。

検出装置８（第１１図）の各検出器８０〜８５は挿入ラ
イン機構２２上の鋼材３００の後端３００ｂの位置を検
出する。この場合、検出器８０の発光素子８０ａから照
射された光は受光素子８０ｂに受光され、この結果、当
該検出８１は後＃。３０Ｑｂを検出しない。これに対し
て、検出器８１〜８５の各発光素子から照射された光り
は後端３００ｂにより遮断され、従って、これらの検出
器８１〜８５は後端３００ｂを検出する。制御装置７は
これらの各検出器８０〜８５からの信号により当該鋼材
３００の後端３００ｂが検出器８０と８１との間にある
と判別する。このようにして制御装置７は鋼材３００の
長さを判別する。

装入抽出装置４は鋼材３００の長さにより装入抽出機４
０〜４１の使用、不使用を決められる。

即ち、鋼材３００の長さが検出器８１の位置よりも長い
場合には全部の装入抽出機４０〜４４を使用し、後端３
００ｂが検出器８２と８３との間にあるときには装入抽
出機４１〜４４を使用し、後＠３００ｂが検出器８４と
８５との間にあるときは装入抽出機４２〜４４を使用し
、後端３００ｂが検出器８５により検出されないときに
は装入抽出機４３と４４のみを使用する。

鋼材３００の後端３００ｂが検出器８０と８１との間に
ある上記の場合、制御装Ｗ７は第１１図及び第１２図に
実線で示すように装入抽出機４０のシリンダ２２２．２
２４を伸長させて各台車２２１．２２３を矢印りで示す
方向に前進させる。一方、台車２２３の各ホルダ機構２
２５．２３０の各シリンダ２２６．２３１は短縮されて
おり、各ホルダ２２７．２３２は夫々挿入ラインＬＮａ
、加熱装置３の軸芯ＬＮＧの直ぐ下に位置している。他
の装入抽出Ｒ４１〜４４も同様に制御される。また、軸
芯ＬＮｃの真下に位置する各ホルダ機構４５（第１１図
、第１４図）はシリンダを伸長されて各ローラ２６２を
当該軸芯ＬＮｃの位置に整列されている。

固定台車３２（第５図）はシリンダ１０４を短縮され、
架台１０３をそのストロークＬ１だけ矢印Ｂ゛で示す方
向に移動されて鋼材３００の先端３００ａの位置よりも
後退される。同時に各電極支持部材１１５〜１１８　（
第４図）の各シリンダ１１０〜１１３が短縮され、電極
部材１３０は後退され、電極部材１３１〜１３３は軸芯
ＬＮＣから半径方向外方に後退される。また、移動ブス
バー３１Ｂ、３１Ｂ（第１図、第２図）をクランプする
各クランプ機構３５．３５は夫々シリンダ３５ａ、３５
ａを短縮されてこれらの各移動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂ
の移動を可能とする。

移動台車３３（第１図、第８図、第９図）はモータ１５
３を駆動されて矢印Ｃ°で示す方向に第３図に実線で示
す位置まで後退される。このとき前記移動ブスバー３１
Ｂ、３１Ｂは固定ブスバー３１Ａ、３１Ａを摺動して移
動台車３３と共に移動する。更に架台１５６はシリンダ
１５７の短縮によりそのストロークＬｚだけ後退されて
第３図及び第９図に２点鎖線で示す位置Ｐ１に停止され
る。シリンダ１５７を制御する各電磁弁２１２．２１１
　（第１０図）はポート１５７Ｃ側に切り換えられ、当
該シリンダ１５７を短縮させる。同時に各電極支持部材
１７０〜１７３のシリンダ１６５〜１６８が短縮されて
電極部材１７５は後退され、電極部材１７６〜１７８は
軸芯ＬＮｃから半径方向外方に後退される。

抽出機構２００（第８図）のシリンダ２０５は短縮され
て支持部材２０６を２点鎖線で示すように軸芯ＬＮｃの
真上の位置に移動させる。更にシリンダ２０７は短縮さ
れて前記軸芯ＬＮｃの真上（２点鎖線２０６°の位置）
においてクランプ機構２０８の各アーム２０８ａ、２０
８ａの先端を開く。

次いで、制御装置７は各装入抽出［４０〜４４（７）　
各；ｈ　／Ｌ／ダ機ｆ１２２５．２４５　（装入抽出ａ
４０．４３のみ第１２図、第１３図に図示）のシリンダ
２２６．２４６を伸長させて各ホルダ２２７．２４７上
に前記挿入ライン機構２２上の前記鋼材３００を載置し
て挿入ラインＬＮａよりも僅かに高い位置に持ち上げる
。他の装入抽出機４１．４２．４４についても同様であ
る。尚、装入抽出４１１４１〜４２及び４４は装入抽出
機４０及び４３と同一作動をするために以下説明の便宜
上当該装入抽出装置４の作動は装入抽出Ｗ１４０．４３
について説明する。

制御袋Ｗ７は第１２図、第１３図に示す各装入抽出機４
０．４３のシリンダ２２４．２４２を短縮させて各台車
２２３．２４１を矢印Ｅで示す方向に後退させる。この
後退位置において、各ホルダ２２７．２４７は加熱装置
３の軸芯ＬＮｃの真上位置にあり、ホルダ２３２．２５
２は搬出ラインＬＮｂの真上位置にある。制御装置７は
当該位置において各シリンダ２２６．２４６を短縮させ
て各ホルダ２２７．２４７上の前記鋼材３００を各ホル
ダ機構４５の各ローラ２６２　（第１４図）上に載置す
る。このようにして、装入抽出装置４は挿入ライン機構
２２から加熱装置３の軸芯ＬＮｃの位置に鋼材３００を
搬入する。

この搬入の後、装入抽出機４０．４３は各シリンダ２２
６．２４６を短縮されて各ホルダ２２７．２４７を軸芯
ＬＮｃよりも僅かに低くされ、再び矢印り方向に前進さ
れて各ホルダ２２７．２４７を前記挿入ラインＬＮａの
真下に、各ホルダ２３２．２５２を軸芯ＬＮｃの真下に
位置するように制御される。

次いで、制御装置７は固定台車３２（第５図）のシリン
ダ１０４を伸長させて架台１０３を矢印Ｂで示す方向に
前進させ、電極部材１３０の先端を鋼材３００の先端３
００ａの端面に当接させる。

同時に、制御装置７は移動台車３３　（第９図）のモー
タ１５３を駆動させて当該移動台車３３を矢印Ｃで示す
方向に高速前進させる。移動台車３３が前進し、支持部
材１６１．１６２（第８図）に配設された検出器８６の
発光素子８６ａから受光素子８６ｂに照射される光が鋼
材３００の後端３００ｂにより遮断された時、制御袋Ｗ
７は当該後端３００ｂを検出し、前記モータ１５３を高
速から低速に切り換えて移動台車３３を低速走行させる
０次に、検出器８７の発光素子８７ａから受光素子８７
ｂに照射される光が前記後端３００ｂにより遮断される
と、制御装置７はモータ１５３を停止させて当該位置に
移動台車３３を停止させる。

移動台車３３の停止後制御装置７はシリンダ１５７を一
定時間伸長させて架台１５６を前進させ電極部材１７５
の先端を鋼材３００の後端３００ｂの端面に当接させる
。シリンダ１５７は前記電極部材１７５が鋼材の後端面
に当接した位置において停止し、必ずしも全ストローク
を伸長されるとは限らない、制御装置７は第１０図に示
すように電磁弁２１２．２１０をボート１５７ｂに切り
換え制御してシリンダ１５７を上述のように伸長させた
後、各電磁弁２１０．２１１を大気に連通接続してシリ
ンダ１５７の各ポート１５７ｂ、１５７ｃを夫々大気に
連通させてその伸縮を自由とする。

制御装置７は移動台車３３を位置決め停止させた後、移
動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂ（第１．２．３図）を固定す
るクランプ機構３５．３５のシリンダ３５ａ、３５ａを
伸長させ、パッド３５Ｃ１３５Ｃによりこれらの各移動
ブスバー３１Ｂ、３１Ｂを各固定ブスバー３１Ａ、３１
Ａに押圧固定し且つこれら両者を電気的に接続する。こ
れにより常に移動台車３３の位置即ち、鋼材３００の長
さに応じて前記移動ブスバー３１Ｂ、３１Ｂの長さを調
節することが可能となり、給電導体の長さを常に最小長
さとすることができる。

上述のように固定台車３２、移動台車３３の位置決め終
了後、制御装置７はこれらの各台車３２．３３の各電極
支持部材１１５　（第５図）、１７０（第８図）の各シ
リンダ１１０．１６５　（第９図）を伸長させ、各電極
部材１３０．１７５を鋼材３００の前、後端面に圧接さ
せてこれら両者を電気的に確実に接続させる。同時に各
電極支持部材１１６〜１１８の各シリンダ１１１〜１１
３　（第４図）、各電極部材１７１〜１７３の各シリン
ダ１６６〜１６８　（第８図）を伸長させて、電極部材
１３１〜１３３．１７６〜１７８を夫々中心即ち、軸芯
ＬＮｃ方向に移動させて鋼材３００の先端３００ａ　。

後端３００ｂの各周面に３箇所で圧接させ、電気的に接
続すると共に当該鋼材３００を保持する。

第７図は電極部材１３０と１３１との鋼材３００への圧
接状態を示し、電極部材１３０はその球面状の先端１３
０ａを綱材３００の端面に圧接且つ点接触される。移動
台車３３の電極部材１７５も当該電極１３０と同様にそ
の球面状の先端を鋼材３００の端面に圧接される。電極
部材１３１はその端面１３１ｂを鋼材３００の先端３０
０ａの側面にその端面位置から軸方向に沿ってその長さ
ｄ（第６図（ｂ））に亘り圧接且つ線接触される。尚、
この電極部材１３１の端面１３１ｂの鋼材３００への当
接長さは綱材３００の径、材質等に応じて適宜の長さの
ものに交換する。

他の電極部材１３２．１３３．１７６〜１７８も同様に
して当該鋼材３００の先端３００　ａ、後端３００ｂの
周面に３箇所で圧接される。このような電極部材を使用
することにより接触抵抗の分散化を図ることが可能とな
リオーバヒートを防止することが可能となる。また、各
電極部材１３１〜１３３及び１７６〜１７８を鋼材３０
０の先、後端の周面にその各端面位置から圧接させるこ
とによりこれらの各前端３００ａ、後端３００ｂに十分
な電流を供給することが出来る。

前述のようにして加熱装置３への鋼材３００の装着を終
了させた後、制御装置７は電源装置６（第１図）を作動
させて正極端子６ａから所定の直流電流を出力させ、固
定ブスバー３１Ａ、３１Ａ−移動ブスパー３１Ｂ、３１
Ｂ＝移動台車３３の各電極部材１７５〜１７８（第８図
）→鋼材３００→固定台車３２の各電極部材１３０〜１
３３（第４図）−接続端子３６．３６−負極端子６ｂの
経路で直流大電流を流して当該鋼材３００を通電加熱す
る。この通電加熱時に、固定台車３２及び移動台車３３
の各電極支持部材１１７（第４図）及び１７１　（第８
図）に配設した各ノズル１３５及び２１０から電気各電
極部材を含めて当該鋼材３００の先端３００ａ及び後端
３００ｂにエアを吹きつけて冷却し、これらの各電極部
材及び先端３００ａ、後端３００ｂの異常な過熱を防止
する。これにより、鋼材３００はその全体を均一温度に
加熱される。

鋼材３００は加熱されるに伴い熱膨張によりその長さを
伸長し、この長さの伸長時に固定台車３２及び移動台車
３３の各電極部材１３０及び１７５を軸方向に押圧する
。固定台車３２の架台１０３はシリンダ１１０４により
固定されて後退不能とされ、且つ鋼材３００の先端３０
０ａに圧接する各電極部材１３０〜１３３は支持部材１
０５〜１０７に固定されて移動不能とされている。一方
、移動台車３３の架台１５６のシリンダ１５７は前述し
たように各ボート１５７ｂ、１５７Ｃを大気に連通され
ているために伸縮可能とされている。また、当該移動台
車３３の各電極部材１７５〜１７８も鋼材３００の後端
３００ｂを移動不能に固定している。この結果、鋼材３
００の前記伸長時の軸方向の押圧力により移動台車３３
のシリンダ１５７が短縮されて架台１５６が当該伸びに
応じて後退する。即ち、ｉ極部材１７５〜１７８は鋼材
３００の後端３００ｂを街えたままで後退されて熱膨張
に伴う長さの変化分を吸収する。

温度センサ８８（第１１図）は鋼材３００の先端３００
ａ近傍の温度を検出して対応する温度信号を出力する。

制御装置７は当該温度センサ８８からの温度信号により
鋼材３００の温度が所定の加熱温度に達したか否かを判
別し、当該所定温度に達したときには電源装置６の作動
を停止させて鋼材３００への通電を停止する。

鋼材３００の加熱完了後、制御装置７は固定台車３２、
移動台車３３の各シリンダ１１０〜１１３．１６５〜１
６８を短縮させて各電極部材１３０〜１３３．１７５〜
１７８を当該鋼材３００から離隔させると共に、架台１
０３．１５６を後退させて当該加熱を完了した鋼材３０
０の抽出を可能とする。同時に制御装置７は各装入抽出
機４０（第１２図）及び４３（第１３図）の各ホルダ機
構２２５．２３０及び２４５．２５０の各シリンダ２２
６．２３１及び２４６．２５１を伸長させ、ホルダ機構
２２５．２４５の各ホルダ２２７．２４７により挿入ラ
イン機構２２に搬入され次に加熱すべき鋼材３００を支
持すると共に、ホルダ２３２．２５２により前記加熱し
た鋼材３００を支持する。

更に制御装置７は移動台車３３の抽出機構２００（第８
図）のシリンダ２０７を伸長させて支持部材２０６ａを
下動させ、クランプ機構２０８により前記加熱された鋼
材３００の後端３００ｂを把持する。これにより、当該
加熱された綱材３００の後端３００ｂが自重により垂れ
下がることを防止する。

次いで、各挿入抽出機４０．４３のシリンダ２２４．２
４２を短縮して台車２２３．２４１を矢印Ｅ方向に後退
させ、ホルダ２２７．２４７を加熱装置３の軸芯ＬＮｃ
の真上位置に、ホルダ２３２．２５２を搬送装置５　（
第１図）の搬送ラインＬＮｂの真上位置に移動させると
共に、抽出機構２００のシリンダ２０５を伸長させて支
持部材２０６を搬送ラインＬＮｂの真上に移動させる。

更に、搬送装置５（第１図）の各ローラ５ａを矢印Ａ方
向に搬送可能に回転させる。

次いで、制御装置７は前記各装入抽出機４ｏ、４３の前
記各ホルダ２２５．２３０及び２４５．２５０の各シリ
ンダ２２６．２３１及び２４６．２５１を短縮させ、ホ
ルダ２２７．２４７上に支持している鋼材３００を前記
各ホルダ機構４５の各ローラ２６２上に載置し、ホルダ
２３２．２５２上に支持している前記加熱された鋼材３
００を搬送装置５（第１図）の各ローラ５ａ上に載置す
ると共に、抽出機構２００の支持部材２０６のシリンダ
２０７を短縮させてクランプ機構２０８を開き当該鋼材
３００の後端３００ｂを放す。搬送装置５は各ローラ５
ａ上に搬入載置された加熱された鋼材３００を搬送ライ
ンＬＮｂの延長上に配設されている圧延装置（図示せず
）に向けて矢印Ａで示す方向に高速で搬送する。

前記各装入抽出機４０．４３（第１２図、１３図）は再
び台車２２３．２４１を矢印り方向に前進されて各ホル
ダ機構２２５．２４５を挿入ライン機構２２の挿入ライ
ンＬＮａの真下位置に、ホルダ機構２３０．２５０を加
熱装置３の軸芯ＬＮｃの真下位置に配置されて待機する
。一方、固定台車３２及び移動台車３３の各架台１０３
及び１５６、各電極部材１３０〜１３３及び１７５〜１
７８も前述したように駆動され、次に加熱する鋼材３０
０の前端３００ａ及び後端３００ｂに圧接される。

かかる作動を繰り返して行い、載置台２０に載置された
鋼材３００を順次加熱して前記圧延装置に搬送する。

また、材料装入装置ｆ２の載置台２０に載置される鋼材
３００の長さが第１図に示すようにＬｂである場合には
、前述したように装入抽出機４０〜４２が第１２図の矢
印Ｅ方向に２点鎖線で示す位置まで一杯に後退されて移
動台車３３の位置Ｐ３（第３図）までの前進を可能とす
る。勿論、このときには第１１図に示すホルダ４５の中
左から３番目までの３個は作動しない、従って、２個の
装入抽出機４３．４４と２個のホルダ機構４５が駆動さ
れて前記鋼材３００の加熱装置３への搬入、搬出を行う
、勿論、鋼材３００の長さＬが、Ｌｂ＜Ｌ＜Ｌａの場合
には、その長さに応じて装入抽　・寥出機４０〜４２の
中の適宜数の装入抽出機及びホルダ機構４５を使用され
る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、被加熱部材の両端
に夫々電極部を圧接し当該被加熱部材に通電して加熱す
る通電加熱装置において、前記各電極部の近傍位置にこ
れらの各電極部及びこれらの各電極部を圧接する前記被
加熱部材の各端部に夫々噴口を臨ませてノズルを配設し
、通電加熱時に前記各電極部及び前記被加熱部材の各端
部に冷却媒体を噴射してこれらを冷却するようにしたの
で、前記被加熱部材の通電加熱時において前記各電極部
及び当該電極部材を圧接される前記被加熱部材の各端部
の接触抵抗に起因する局部的なオーバヒートを防止する
ことができ、この結果、前記被加熱部材を全体に亘り略
均−に加熱することができると共に、前記電極部の耐久
性の向上を図ることが可能となる等の優れた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る通電加熱装置の一実施例を示す概
略構成図、第２図は第１図の給電用ブスバーの平面図、
第３図は第２図の側面図、第４図は固定台車の正面図、
第５図は第４図の固定台車の側面図、第６図は電極部材
の一実施例を示す図、第７図は電極部材と鋼材との関係
を示す要部拡大図、第８図は移動台車の正面図、第９図
は第８図の移動台車の側面図、第１０図は第９図の移動
台車の架台を駆動するシリンダの回路図、第１１図は第
１図の要部を示す平面図、第１２図及び第１３図は第１
１図の装入抽出機の側面図、第１４図は第１図の一部省
略側面図である。 ２・・・材料装入装置、３・・・加熱装置、４・・・装
入抽出装置、５・・・搬送装置、６・・・電源装置、７
・・・制御装置、８・・・検出装置、２２・・・挿入ラ
イン機構、３０・・・レール、３１・・・給電用ブスバ
ー、３１Ａ・・・固定ブスバー、３１Ｂ・・・移動ブス
バー、３２・・・固定台車、３３・・・移動台車、３５
・・・クランプ機構、４０〜４４・・・装入抽出機、４
５・・・ホルダ機構、３００・・・鋼材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加熱部材の両端に夫々電極部を圧接し当該被加熱部材
   に通電して加熱する通電加熱装置において、前記各電極
   部の近傍位置にこれらの各電極部及びこれらの各電極部
   を圧接する前記被加熱部材の各端部に夫々噴口を臨ませ
   てノズルを配設し、通電加熱時に前記各電極部及び前記
   被加熱部材の各端部に冷却媒体を噴射して冷却すること
   を特徴とする通電加熱装置。