JP2020006391A - 長尺金属材用冷却床 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺金属材をその長手方向に対して直交する方向に転回させつつ横送りして均一に冷却する冷却床を提供する。
【解決手段】 長尺金属材Ｃの長手方向に並んで交互に配列された第１フラップ１１と第２フラップ２１とが、各フラップ１１，２１の長さ以上の間隔を空けて互いに平行に配置された第１軸１と第２軸２とに、水平状態と斜め下向きに傾斜した状態とに回転するように取り付けられ、各フラップ１１，２１の上面が長尺金属材Ｃの断面形状に応じた角度で斜め下向きに傾斜することにより形成されるＶ字形の凹部内に長尺金属材Ｃを落とし込むとともに、いずれか一方のフラップ１１，２１が他方のフラップに先行して水平状態に復帰することにより長尺金属材Ｃを転回させるように構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、熱間圧延された長尺金属材を転回させつつ冷却する冷却床に関する。

条鋼や、Ｔｉ合金あるいは銅合金などを素材とした棒状材もしくは管状材などの長尺金属材（以下、金属条材と記すことがある）の製造設備において、熱間圧延後の赤熱状態の金属条材を圧延機の後方の冷却床において横送りしながら自然冷却することが行なわれている。図９は、特許文献１に示された棒状鋼材の熱間圧延工場の平面図で、符号Ｃは棒状の鋼材（圧延材）、符号Ｆは棒状製品、符号９２，９４はローラテーブル、符号９３は冷却床、符号９５は剪断機である。

熱間圧延された棒状の鋼材Ｃはローラテーブル９２上を搬送されて冷却床９３の左端（図９の上端）に到着する。ここから方向を９０度転換して、横送り、すなわち図９における上方から下方へ搬送される。そして再びローラテーブル９４に送り出されて剪断機９５により所定長さに切断されて棒鋼製品Ｆとなり、コンベヤ９６で搬出される。

この図に示された冷却床９３には、一般に、入り側から出側に向けて金属条材を支持するガイドレールが設けられ、全体がゆるやかな下り勾配となっており、さらに金属条材を強制的に移動させるためのウォーキングビームや爪付きのチェーンコンベヤなどの横送り機構が設けられているのが普通である。

圧延される金属条材が円形断面であれば、冷却床での横送りにおいて金属条材が自転する（転がる）ので、それぞれの金属条材の全体を均一に冷却することに関して特には問題はない。しかしながら、正方形、長方形、六角形などの角形断面もしくは異形断面などの特殊断面を有する金属条材の場合は冷却床上を転がったりすることが殆どない。そのため、例えば搬送面を構成している部材に接触している下側の接触面が急冷もしくは過冷却され、それらの接触面の間の部分である非接触面での冷却が緩慢になり、さらに当該下面に対して上面の冷却が促進されることがある。このような冷却速度の相違によって均一な冷却が行われず、そのために例えば真直度が損なわれるなどの問題点がある。このような過冷却の防止、あるいは温度差による曲がりを防止することを目的として、特許文献２には、レールの熱間圧延設備において、横向き姿勢で搬送されるレールの下部側が高温となるのを抑制するため、仕上圧延機前面に、下方からレールに向けて水を噴射する強制冷却装置を設けて全体の温度を均一化することが記載されている。

金属条材の冷却は、冷却床上の移送過程での放熱によっても可能であるから、加熱された金属条材を順次転回させれば、特許文献２に記載されているような強制冷却装置を用いずに、放熱量の偏りをなくして温度差やそれに起因する曲がりなどを解消できる。一例として、従来では、作業員が火箸あるいは一種のスパナを用いて搬送される金属条材の両端を掴み、人力で転回させることも行われていた。このような作業によれば金属条材を確実に転回できるが、高温環境における筋肉労働であり、労働安全衛生上好ましくない。

特許文献３には、そのような人力による転回作業を機械化し、労働環境を改善した角材の転回装置が記載されている。特許文献３に記載の転回装置は、矩形断面の角材をローラーコンベヤによってその長手方向に搬送する過程で転回させるように構成されている。具体的には、ローラーコンベヤを挟んだ両側に、Ｌ型の一対の転回アームが、ローラーコンベヤによる搬送方向にずらして配置されている。転回アームは、そのＬ字状の屈曲部分に角材を載せた状態で回転することにより、角材をその長手方向の軸線を中心に転回させてその向きを変えるように構成されており、一方の転回アームがローラーコンベヤ上の角材を下側からすくって持ち上げることにより、その向きが変わる。当該一方の転回アームの回転中心がローラーコンベヤによる搬送面より上側にあることにより、すくい上げられた角材は、ローラーコンベヤ上では底面になっている面と、当該底面に直交する側面とを転回アームに接触させて持ち上げられる。すなわち、転回アームの先端側の面に底面が接触し、当該面に対して直角な面に前記側面が接触する。その先端側の面が持ち上がるから、角材が転回させられる。

これに対して、他方の転回アームは、前記一方の転回アームに対してローラーコンベヤを挟んで反対側に回転中心が設けられたアームであるから、前記一方の転回アームで持ち上げられている角材を前記他方の転回アームが下側から受け取ると、角材は、前記側面を他方の転回アームの先端側の面に接触させ、かつ当該面に対して直角になっている面に前記底面を接触させた状態で他方の転回アームに受け取られる。この状態から、前記一方の転回アームを下側に回転させて退避させ、それに続けて前記他方の転回アームを、角材をローラーコンベヤ上に下ろすように回転させると、角材は、従前は前述した側面になっていた面が前記他方の転回アームには底面となって載った状態になり、そのままローラーコンベヤに載せられる。すなわち、角材は９０度、転回させられ、その状態でローラーコンベヤによってその長手方向に再度搬送される。

特開２０１４−２４１７９号公報 特開平１０−３１４８０３号公報 特開２００３−３２０４０８号公報

しかしながら、特許文献３に記載の転回装置は、転回アームのＬ字状に屈曲している部分に角材もしくは鋼材などの対象物を載せるように構成されているから、断面形状が六角形や異形形状など直角部分がない形状の対象物は、転回アームに安定して載せることができない。転回アームが対象物の長手方向に一定の間隔をあけて配置されているので、対象物が転回アームに安定して載っていないと曲がりの原因になる。また、特許文献３に記載された転回装置は、搬送するローラーコンベヤを挟んだ両側に転回アームを配置し、いわゆる縦送りされる対象物を一旦停止させ、その状態で転回させた後、再度、縦送りするように構成されている。これに対して、高温の鋼材を冷却する冷却床は、多数の鋼材を並列に配置し、徐々に横送りしつつ冷却するように構成されている。そのため、特許文献３に記載された装置では、転回アームが障害になって鋼材を横送りすることができず、結局、鋼材の冷却床に用いることができない。また、特許文献３に記載された装置は、ローラーコンベヤが搬送面を形成し、転回装置の転回アームは、その搬送面から角材をすくい上げ、かつ下ろす機構であって、転回装置は、ローラーコンベヤから全く独立した構成の装置となり、その結果、搬送と転回に共用される構成の部分がないので、設備全体として大型でまた高コストになる不都合がある。

本発明は、異形断面形状の棒状材あるいは管状材などであっても安定的に転回させて均一に冷却でき、しかも小型化あるいは低コスト化を図ることのできる長尺金属材用冷却床を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、高温の長尺金属材をその長手方向に対して直交する方向に横送りする過程で前記長尺金属材を冷却する長尺金属材用冷却床であって、前記長尺金属材を載せる第１フラップと第２フラップとが、前記長尺金属材の長手方向に並んで交互に配列され、前記長尺金属材の移送方向に前記第１フラップおよび前記第２フラップの長さ以上の間隔を空けて第１軸と第２軸とが前記長尺金属材の長手方向に向けかつ互いに平行に配置され、前記第１フラップは前記第１軸側から前記第２軸側に延びている上面が水平状態と前記第１軸から斜め下向きに傾斜した状態とに回転するように前記第１軸によって保持されるとともに、前記第２フラップは前記第２軸側から前記第１軸側に延びている上面が水平状態と前記第２軸から斜め下向きに傾斜した状態とに回転するように前記第２軸によって保持され、前記第１フラップと前記第２フラップとのそれぞれの前記上面が前記長尺金属材の断面形状に応じた角度で斜め下向きに傾斜することにより前記第１フラップと前記第２フラップとの間に形成されるＶ字形の凹部内に前記長尺金属材を落とし込むとともに、前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか一方のフラップが他方のフラップに先行して水平状態に復帰することにより前記長尺金属材を転回させるように構成されていることを特徴とする長尺金属材用冷却床である。

本発明は、更に、前記凹部内に落とし込まれて前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか一方の上面に接触している前記長尺金属材を前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか他方の上面に向けて押圧することにより前記長尺金属材を前記いずれか他方の上面にもたれ掛からせるプッシュアームが前記第１フラップと前記第２フラップとの間に設けられていてもよい。

また、本発明においては、更に、前記長尺金属材の移送方向で上流側の先端部が前記第１フラップと前記第２フラップとによって水平に保持されている前記長尺金属材に対して起き上がって前記長尺金属材を持ち上げるとともに前記移送方向での下流側に滑らせるリフティングブレードが、前記第１フラップと前記第２フラップとの間に配置されていてもよい。

その場合、前記リフティングブレードの前記移送方向での上流側の先端部は、前記第１フラップおよび前記第２フラップの上面より上側に起き上がった状態で、前記移送方向の上流側から滑ってくる前記長尺金属材を突き当てて停止させるストッパ面とすることができる。

本発明によれば、第１フラップと第２フラップとを斜め下向きに傾斜させて、これら第１フラップと第２フラップとによって形成される凹部に長尺金属材を落とし込む。その場合、長尺金属材は一方のフラップの上面を滑って落下し、あるいは転がり落ちるが、いずれの場合であっても、凹部の最下部において各フラップの上面に接触してこれらのフラップによって保持される。第１フラップおよび第２フラップは、同時に、あるいはタイミングをずらして傾斜してよく、またその傾斜角度は長尺金属材の断面形状に応じた角度に設定される。したがって、第１フラップおよび第２フラップとの上面同士のなす角度が長尺金属材の輪郭の一部の角度と一致もしくは近似するので、長尺金属材は二面を各フラップの上面に接触させて各フラップによって安定的に保持される。その結果、長尺金属材は転回しつつ冷却されることにより均一に冷却され、また転回する過程においても安定的に保持されるので、曲げや捩りなどの応力が生じにくく、その結果、長尺金属材の真直度が損なわれることを防止もしくは抑制することができる。言い換えれば、各種の断面形状の長尺金属材を均一に、また真直度を損なうことなく冷却することが可能になる。また、本発明によれば、各フラップの上面が水平状態で搬送面を形成するから、各フラップが転回機構および搬送機構としての機能を兼備することになり、その結果、装置の小型化およびローコスト化を図ることができる。また、本発明では、各フラップの上面で形成される搬送面はフラットであるから、長尺金属材を転回させつつ横送りすることができる。

本発明に係る冷却床の一部を構成する最小単位の転回機構を示す斜視図である。 図１に示した最小単位の転回機構を水平方向から見た説明図である。 図２におけるフラップの回転状況を示す説明図である。 図１から図３に示した転回機構による長尺金属材の回転を示す説明図である。 長尺金属材の移送手段の一例を示す説明図である。 プッシュアームを備えた他の実施例の転回機構を示す斜視図である。 図６に示した転回機構を水平方向から見た説明図である。 図６および図７に示した転回機構による長尺金属材の転回を示す説明図である。 従来公知の棒状鋼材の製造設備の一例を示す平面図である。

本発明に係る冷却床は、高温の長尺金属材（以下、金属条材と記すことがある。）を、その長手方向に沿う軸線を中心に転回させつつ冷却するように構成されている。ここで、金属条材は、形鋼や棒鋼などの条鋼、Ｔｉ合金や銅合金などの各種の合金製の棒状材あるいは管状材を含む。この金属条材の転回のための機構は本発明に特有の構成のものであり、その転回機構を含む冷却床の一例を図面により詳細に説明する。本発明に係る冷却床は、以下に述べる最小単位の転回機構を縦横に（マトリックス状に）、必要数配列して構成される。

図１は最小単位の転回機構（以下、転回ユニットとよぶ）を構成する要素を分離して示す部分斜視図である。一対の軸１，２が互いに平行にかつ水平に配置されており、その下方に第３の軸３がこれら一対の軸１，２と平行に配置されている。第１の軸１と第２の軸２とのそれぞれにはフラップ（翼）１１，２１が、それぞれ相手側に向かって一方向に向きを揃えて取り付けられている。すなわち、各フラップ１１，２１は、軸１，２の軸線方向に交互に配列されている。これらのフラップ１１，２１は、水平状態では移送対象物である金属条材の移送面を形成し、相手側の軸１，２の方向に延びているそれぞれの先端部が下がるように傾斜することによる金属条材の転回受け面を形成するように構成されており、このような水平状態と傾斜状態とに回転するように軸１，２に取り付けられている。具体的には、軸１，２がその中心軸線を中心に回転するように保持されている場合には、各フラップ１１，２１は軸１，２に固定されている。また、軸１，２が水平に配置されて固定されている場合には、各フラップ１１，２１は軸受（図示せず）を介して軸１，２に取り付けられていてよい。

なお、図１に示す例は、図１の左側から右側に向けて金属条材が移送される例であり、したがって図１での左側のフラップ１１が入り側（移送方向での上流側）のフラップ１１であり、右側のフラップ２１が出側（移送方向での下流側）のフラップ２１となっている。また、図１では分かりやすくするために軸１，２を大きく離して示しているが、フラップ１１，２１は軸１，２の長さ方向に分割されており、入り側および出側のフラップ１１，２１の幅（金属条材の移送方向での長さ）以上の隙間を設けて配置されているので、実際には軸１，２は接近させ、両側のフラップが交互に干渉することなく噛み合うように構成される。図２に軸１，２の軸線方向から見た部分断面図を示してあり、各軸１，２はフラップ１１，２１が干渉しない程度に接近して（各フラップ１１，２１の長さ以上の間隔を空けて）配置されている。

各フラップ１１，２１には、回転させるためのトルクを加える脚（レバー部）１２，２２が一体化して設けられている。具体的に説明すると、各フラップ１１，２１は軸１，２が貫通しているボス部にそのボス部から半径方向で外側に延び出た状態に一体化されており、そのボス部には、図２での下方に向けて延びている脚１２，２２が一体化されている。したがって、各フラップ１１，２１は、それぞれの脚１２，２２の先端部を図２の左右方向に動かすことにより、軸１，２を支点とした梃子の原理により軸１，２を中心に回転するように構成されている。図１に示す例では、入り側のフラップ１１が図２の水平状態から時計回りに回転し、出側のフラップ２１が図２の水平状態から反時計回りに回転するように構成されている。

一例として入り側のフラップ１１について説明すると、図３（ａ）に示すように、脚１２の下端部を矢印方向に動かすことにより、フラップ１１は時計回りに回転して図３（ｂ）に示す状態になる。水平状態とは、軸１側から軸２側に延びている上面１１ａが長尺な金属条材Ｃを移送方向に移送する移送面を形成する状態であり、また傾斜状態とは、上面１１ａが軸１から斜め下向きに傾斜した傾斜状態である。図示していないが、フラップ２１は、軸２側から軸１側に延びている上面２１ａが移送面を形成する水平状態と軸２から斜め下向きに傾斜した傾斜状態とに反時計回りに回転するように軸２によって保持されている。これらのフラップ１１，２１に載せられている金属条材Ｃは、各フラップ１１，２１がこのように水平状態から回転して傾斜することにより、それらのフラップ１１，２１の上面１１ａ，２１ａにもたれ掛かって傾斜する。

続いて、各フラップ１１，２１を回転させるための駆動手段について図１および図２を参照して説明する。転回させるべき金属条材Ｃは、各軸１，２の軸線方向に並んでいる転回ユニットに載せられ、かつ転回させられるから、各軸１，２の軸線方向に並んでいる転回ユニットが同時もしくは順に動作する。したがって所定の一本の第１の軸１に取り付けられているフラップ１１における脚１２の下端部が、第１の軸１と平行に配置されたロッド１３によって連結されている。そのロッド１３に油圧シリンダなどの直動タイプのアクチュエータ１４が連結されている。なお、金属条材Ｃの移送方向に並んでいる各転回ユニットにおける各フラップ１１のロッド１３同士が連結され、したがってそれらの各ロッド１３がアクチュエータ１４に連結されている。このアクチュエータ１４が各ロッド１３を図１や図２の左右方向に押し、あるいは引くことにより、脚１２と共にフラップ１１が軸１を中心に回転するように構成されている。

これと同様に、所定の一本の第２の軸２に取り付けられているフラップ２１における脚２２の下端部が、第２の軸２と平行に配置されたロッド２３によって連結されている。そのロッド２３に油圧シリンダなどの直動タイプのアクチュエータ２４が連結されている。なお、金属条材Ｃの移送方向に並んでいる各転回ユニットにおける各フラップ２１のロッド２３同士が連結され、したがってそれらの各ロッド２３がアクチュエータ２４に連結されている。このアクチュエータ２４が各ロッド１３を図１や図２の左右方向に押し、あるいは引くことにより、脚２２と共にフラップ２１が軸２を中心に回転するように構成されている。各アクチュエータ１４，２４は、その動作タイミングおよび動作量が個別に制御される。その制御は手動で行ってもよく、あるいは以下に説明するコントローラ２６によって自動的に行ってもよい。各アクチュエータ１４，２４の動作量（ストローク量）に応じて各フラップ１１，２１が回転するので、各フラップ１１，２１の傾斜角度はアクチュエータ１４，２４によって制御される。

アクチュエータ１４，２４を制御するコントローラ２６について説明すると、コントローラ２６はマイクロコンピュータなどのスイッチング回路を主体とする電子制御装置がその一例であり、制御プログラムを格納する記憶部２７を有し、金属条材Ｃを検出するスイッチやセンサなどの複数の入力機器２８が接続されている。なお、符号２９，３０は、コントローラ２６から得られる制御信号に応じてアクチュエータ１４，２４に駆動信号をそれぞれ送る駆動回路（ドライバ回路）である。制御プログラムは、対象とする金属条材Ｃに応じて、各フラップ１１，２１の傾斜角度や水平状態から傾斜しかつその後に水平状態に戻るタイミングを制御するように構成することができ、こうすることにより、傾斜した各フラップ１１，２１に金属条材Ｃの二面を接触させて金属条材Ｃを安定的に保持でき、金属条材Ｃの曲がりなどの不都合を未然に回避できる。

なお、脚１２，２２は、軸１，２を中心にした所定角度の範囲で回転するから、ロッド１３，２３はその中心軸線に沿う方向の移動と、半径方向への平行移動との並進移動を行うように保持されている。また、各アクチュエータ１４，２４は各ロッド１３，２３の並進運動を許容しつつロッド１３，２３に推進力と引き戻し力とを付与するように構成されている。また、本発明における駆動手段は上述した構成に限られないのであって、回転および移送する対象物が比較的軽量であれば、軸１，２を回転させ、それに伴ってフラップ１１，２１が回転するように構成されていてもよい。

また、例えば図１における軸２において、フラップのない部分を利用して逆向きのフラップを挿入すれば、右隣の転回ユニットの軸１を兼用させることができる。ただし、左向きのフラップと右向きのフラップとは動きが異なるから、軸と同じ動きをさせるフラップはキー等で軸に固定し、軸と異なる動きをさせるフラップは取り付け部分を軸受構造とし、軸とは独立に回転できるようにする。そしてロッド１３で脚１２を動かすようにすれば、軸数を少なくできる。

図４は、コントローラ２６がフラップ１１，２１の回転を上記のプログラムに従って制御することによって、その上部に載っている棒状の金属条材Ｃを移送方向に転回させる動作の一例を示す。図４に示す例は、六角形断面の金属条材Ｃを転回させる例である。

図４の（ａ）は、フラップ１１，２１がいずれも水平であり、金属条材Ｃがウォーキングビームや爪付きのチェーンコンベヤなどの図示しない横送り機構により左方向から送られて来て各フラップ１１，２１の上面１１ａ，２１ａに載っている状態を示す。ここでフラップ１１は移送方向での入り側のフラップであり、フラップ２１は出側のフラップである。金属条材Ｃの転回状況を分かりやすくするため、この段階で上を向いている上面に斜線を施してある。（ａ）では、金属条材Ｃは、重力方向での下側の下面Ｃ１がフラップ１１，２１の上面１１ａ，２１ａに接触して支持されている。

コントローラ２６は、フラップ１１，２１を時間的にずらして、また金属条材Ｃの断面形状に応じた角度、傾斜状態に回転させる。図４に示す例では、（ｂ）に示すように、出側のフラップ２１を入り側のフラップ１１よりも先に傾斜状態に向けて回転させる。この動作は、第２フラップ２１における脚２２の下端部に連結されているロッド（図１〜４では記載を省略）２３を図２の右方向に移動させてフラップ２１を反時計回りに回転させる動作である。このとき、金属条材Ｃは、下面（一面）Ｃ１がフラップ１１の上面（一方の上面）１１ａに接触して水平に支持されている。その後、（ｃ）に示すように、入り側のフラップ１１を傾斜状態になるように回転させる。すなわち、フラップ１１における脚１２の下端部に連結されているロッド（図１〜４では記載を省略）１３を図２の左方向に移動させてフラップ１１を時計回りに回転させる。

（ｃ）においてフラップ１１，２１の水平状態からの回転角度は、それぞれ同じ角度に設定してもよく、例えば六角形断面の金属条材Ｃの場合にはフラップ１１，２１の水平状態からの回転角度を３０度程度が好適である。これにより、各フラップ１１，２１によってＶ字形状の凹部（窪み部分）１６が、これらのフラップ１１，２１が取り付けられている軸１，２の間に形成され、金属条材Ｃはその凹部１６に落ち込んだ状態に保持される。このとき、金属条材Ｃは、下面Ｃ１に加えて、これに隣接する他の面Ｃ２を、各フラップ１１，２１の上面１１ａ，２１ａに接触させて両方のフラップ１１，２１によってほぼ均等に支持されている。このような支持は、金属条材Ｃの長手方向に配列されている各転回ユニットによって行われるから、金属条材Ｃは、捩りや曲げなどの応力が作用しないように安定的に保持される。

その後、図４の（ｄ）に示すように、当該他の面Ｃ２を支持する方のフラップ２１を先に（フラップ１１に先行して）水平状態に向けて復帰回転させる。これに続けて、前記下面Ｃ１を接触させて金属条材Ｃを支持していたフラップ１１を水平状態に向けて回転させる。これにより、金属条材Ｃを支持する面が前記下面Ｃ１から他の面Ｃ２に入れ替わる。フラップ１１，２１を（ａ）の水平状態まで戻すと、（ｅ）に示すように金属条材Ｃは、（ａ）の最初の姿勢と比べて所定角度、例えば６０度の角度だけ時計回りに転回した姿勢になってフラップ１１，２１上に載っている。これを図４の右方向に送って冷却を続け、下流側にある同じ回転ユニットで必要に応じて更に回転させる。

なお、各フラップ１１，２１の水平状態からの回転角度は、対象とする金属条材Ｃの形状（特に断面形状）に応じて適宜に設定すればよく、一例として方形断面の金属条材Ｃの場合には４５度程度が好適である。それ以外に、正三角形断面（包絡線による形状を含む。以下同じ）の金属条材Ｃの場合には６０度程度が好適であり、また、五角形断面の金属条材Ｃの場合には３６度程度が好適であり、さらに、八角形断面の金属条材Ｃの場合には２２．５度程度が好適である。

また、金属条材Ｃを６０度ずつ転回させるように支持する面を前記下面Ｃ１から他の面Ｃ２に入れ替えることに限らず、例えば図４の（ｃ）に示す状態の際に、各フラップ１１，２１の水平状態からの互いの回転角度を異ならせることで、金属条材Ｃを、上面１１ａ，２１ａのうちの金属条材Ｃの前記下面Ｃ１を支持する上面１１ａと、前記他の面Ｃ２に隣接しかつ下面Ｃ１とは異なる別の面を支持する上面２１ａとで支持してもよい。この場合には、フラップ１１，２１を（ａ）の水平状態まで戻すと、別の面が支持された姿勢（１２０度転回した姿勢）になって金属条材Ｃがフラップ１１，２１上に載ることになる。

また、水平状態から（ｃ）に示した傾斜状態に向けて各フラップ１１，２１を同時に回転させ、その後各フラップ１１，２１の回転速度を変えて、各フラップ１１，２１が傾斜状態に到達する時間がずれるように制御してもよい。また、フラップ１１を先に傾斜状態に回転させて、フラップ２１によって金属条材Ｃを水平に保持しておき、その後フラップ２１を回転させてもよい。この場合には、金属条材Ｃは、（ａ）の最初の姿勢と比べて所定角度、例えば６０度程度の角度だけ反時計回り回転した姿勢になってフラップ１１，２１上に載る。

一対のフラップ１１，１２を回転させる方向、角度、速度および順序を含む制御としては、上記の実施例で示した制御に限らず、例えば金属条材Ｃを往復転回させるように制御したり、金属条材Ｃが連続して一方向に転回するように制御してもよい。また、転回後の金属条材Ｃは、転回前のものに対して移送方向に長さＤ分だけ移動している。しかしながら、本発明ではこれに限らず、金属条材Ｃが転回前と転回後とで同じ位置になるように、一対のフラップ１１，１２の回転順序、回転方向、回転速度および回転角度などを制御してもよい。さらに、上記構成で使用される金属条材Ｃは、円形断面、矩形断面、およびアングルやチャンネルなどを含む異形断面の金属条材であってもよい。

前述したように、入り側のフラップ１１と出側のフラップ２１との間で金属条材Ｃを受け渡すことができるので、その範囲では金属条材Ｃを横送りすることができるが、実用上では、入り側の転回ユニットから出側の転回ユニットに向けて順次、金属条材Ｃを横送りすることが必要である。そのための移送手段を上述した多数の転回ユニットに組み合わせて設けることが好ましい。その移送手段は、従来知られているウォーキングビームや爪付きチェーンコンベヤなどであってもよいが、上述した転回ユニットとの適合性やコストなどを考慮すると、以下に述べる構成の移送手段を設けることが好ましい。

図５に示すように、円板を扇形にカットしたセグメント形状のリフティングブレード１５，２５が軸１および軸２に図示しない軸受を介して回転自在に取り付けられている。各リフティングブレード１５，２５は、金属条材Ｃを載せる平坦な上面１５ａ，２５ａを有しており、その上面１５ａ，２５ａ（特にその先端部）が金属条材Ｃの移送面１７から上側に起き上がった位置、ならびに移送面１７から下側に下がった位置との間で回転するように、軸１，２によって保持されている。各リフティングブレード１５，２５を上記のように回転させるための機構は、前述したフラップ１１，２１を回転させるための機構と同様に構成された機構であってよい。例えば図５に示すように、各リフティングブレード１５，２５の一部に軸１，２の半径方向で外側に延びたジョイント部を形成し、前記軸１，２の下側で軸１，２に直交する方向に前後動するように配置されたロッド５に各ジョイント部がピン止めなどによって回転可能に連結されている。そのロッド５は直動型の油圧シリンダなどのアクチュエータ１８に連結されている。そのアクチュエータ１８をコントローラ２６で制御すればよい。

したがって、ロッド５が図５の右方向に移動することにより各リフティングブレード１５，２５が図５の反時計回りに回転して上面１５ａ，２５ａが図５の（ａ）に示すように移送面１７より下側に退避し、反対にロッド５が図５の左方向に移動することにより各リフティングブレード１５，２５が図５の時計回りに回転して上面１５ａ，２５ａが図５の（ｂ）に示すように移送面１７より上側に起き上がり、フラップ１１，２１上の金属条材Ｃを持ち上げる。（ｂ）に示すように、出側の軸２に取り付けられているリフティングブレード２５によって持ち上げられた金属条材Ｃは、その上面２５ａ上を滑って（もしくは転がって）移送方向での下流側に送られる。

その場合、下流側に配置されている転回ユニットにおける入り側の軸１に取り付けられているリフティングブレード１５に金属条材Ｃを突き当てて、その位置を決めるようにしてもよい。すなわち、リフティングブレード１５，２５を上述したように扇形とすることによりその先端面１５ｂ，２５ｂをストッパ面とし、金属条材Ｃをそのストッパ面に当接させることにより、上流側から滑り落ちてくる金属条材Ｃが下流側のリフティングブレード１５，２５の下側に入り込むことを回避することができる。そして、下流側の転回ユニットによって金属条材Ｃが再度転回させられ、かつリフティングブレード１５，２５によって更に下流側に移送される。

図６および図７は、プッシュアームを備えた転回機構の別の実施形態を示す。なお、図７では、図２で説明したと同じ部材に同一符号を付与しており、同一符号を付与した部材についてはここでの詳しい説明を省略する。上記の各フラップ１１，２１より低い位置でかつ各フラップ１１，２１に干渉しない位置にプッシュアーム３１が配置されている。プッシュアーム３１は、下向きに傾斜しているフラップ１１，２１のいずれか一方に載って傾斜している金属条材を押して、他方のフラップに向けて傾斜の向きを変更するための部材であり、いずれかのフラップ１１，２１の下面（裏面）側から上面（表面）側に向けて往復動するように構成されている。プッシュアーム３１は、このような機能を備えていればその形状は特に限定されない。一例として図６および図７に示す例では、プッシュアーム３１は第３の軸３に取り付けられている。

この第３の軸３は、第１の軸１および第２の軸２の間でかつこれらの第１の軸１および第２の軸２よりも下側に、各軸１，２に平行に配置されている。プッシュアーム３１は、図７に示すように軸３を貫通させているボス部から斜め上方に延びているアーム部と、そのボス部から下方に延びている脚（レバー部）３２とを一体化した部材であり、軸３がその中心軸線を中心にして回転するように保持されている場合には軸３に取り付けられ、また軸３が固定されている場合には、軸３に対して軸受（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。なお、アーム部の先端部（上端部）３１ａは、回転して傾斜しているフラップ１１，２１の下面側から上面側に向けて突出するように屈曲している。すなわち、プッシュアーム３１は脚３２の下端部が図７の左右方向に移動することにより軸３を中心に回転し、図７に示す例では、アーム部の先端部１ａが、傾斜している入り側のフラップ１１に対してその下面側から上面側に突き出ることにより、そのフラップ１１上の金属条材を出側のフラップ２１側に押し倒すようになっている。

プッシュアーム３１を回転させるための駆動手段の一例について図６を参照して説明する。なお、図６では、図１で説明したと同じ部材に同一符号を付しており、同一符号を付した部材についてはここでの詳しい説明を省略する。プッシュアーム３１を回転させるための駆動手段は、図１で説明した各フラップ１１，２１についての駆動手段と同様に構成されていてよい。すなわち、第３の軸３に取り付けられているプッシュアーム３１における脚３２の先端部を連結しているロッド３３が軸３の下側で軸３に対して平行に配置されている。そのロッド３３に油圧シリンダなどの直動タイプのアクチュエータ３４が連結されている。なお、金属条材Ｃの移送方向に並んでいる各転回ユニットにおける各プッシュアーム３１についてのロッド３３同士が連結され、したがってそれらの各ロッド３３がアクチュエータ２４に連結されている。このアクチュエータ３４が各ロッド３３を図６や図７の左右方向に押し、あるいは引くことにより、脚３２と共にプッシュアーム３１が軸３を中心に回転するように構成されている。アクチュエータ３４は、コントローラ２６により制御される。なお、符号１９は、コントローラ２６から得られる制御信号に応じてアクチュエータ３４に駆動信号を送る駆動回路である。

なお、脚３２は、軸３を中心にした所定角度の範囲で回転するから、ロッド３３はその中心軸線に沿う方向の移動と、半径方向への平行移動との並進移動を行うように保持されている。また、各アクチュエータ３４はロッド３３の並進運動を許容しつつロッド３３に推進力と引き戻し力とを付与するように構成されている。また、本発明における駆動手段は上述した構成に限られないのであって、転回および移送する対象物が比較的軽量であれば、軸３を回転させ、それに伴ってプッシュアーム３１が回転するように構成されていてもよい。

図８は、プッシュアーム３１を駆動して金属条材Ｃを転回させる例を示している。図８に示す例は、矩形断面の金属条材Ｃを移送方向に転回させる例である。また、図８では、金属条材Ｃの転回状況を分かりやすくするため、図８では上を向いている上面Ｃ３に斜線を施してある。

軸１，２の軸線方向に並んでいるフラップ１１，２１の上に金属条材Ｃが載って停止している上記の（ａ）に示す状態から各フラップ１１，２１が傾斜した状態を、図８の（ｂ）に示してある。図８に示す例では、例えば出側のフラップ２１を入り側のフラップ１１よりも先に傾斜状態に向けて反時計方向に回転させる。このとき、フラップ１１の上面１１ａが金属条材Ｃの下面Ｃ４を接触させて水平に支持する。この状態から、フラップ１１を傾斜状態に向けて回転させる。この場合、各フラップ１１，２１の水平状態からの回転角度は、対象とする金属条材Ｃの形状（特に断面形状）に応じて適宜に設定すればよく、一例として矩形断面の金属条材Ｃの場合には４５度程度が好適である。

各フラップ１１，２１を回転させると、傾斜した各フラップ１１，２１によってＶ字形状の凹部（窪み部分）１６が、これらのフラップ１１，２１が取り付けられている軸１，２の間に形成され、金属条材Ｃはその凹部１６に落ち込んだ状態に保持される。（ｂ）に示す状態は、フラップ１１に金属条材Ｃが載ってそのフラップ１１にならって傾斜し、かつ移送方向での先端側の側面（他の面）Ｃ５が第２フラップ２１の上面２１ａに突き当たった状態である。

続いて（ｃ）に示すように、各フラップ１１，２１の傾斜角度を６０度程度まで更に大きくしながらプッシュアーム３１を起き上がらせる。こうすることにより、プッシュアーム３１が金属条材Ｃの下面Ｃ４を下側から支え、その状態で各フラップ１１，２１の傾斜角度が大きくなって金属条材Ｃがずり落ちることにより各フラップ１１，２１による金属条材Ｃの支持点が下がるとともに図８の左側に移動する。すなわち、プッシュアーム３１が金属条材Ｃの下面Ｃ２を押していることにより、金属条材Ｃに対して図８での右回り（時計回り）のトルクが作用し、金属条材Ｃが転回させられる。これによってプッシュアーム３１が金属条材Ｃに反転力を積極的に加える。その結果、金属条材Ｃは、（ｄ）に示すように、これまでと逆向きに倒れて上面（別の面）Ｃ３がフラップ２１の上面２１ａに接触して寄り掛かる。その後、フラップ１１，２１を（ａ）の状態まで戻すと、（ｅ）に示すように金属条材Ｃは最初の（ａ）の姿勢と比べて逆向きになって、つまり表裏反転した姿勢になってフラップ１１，２１上に載る。これを図８の右方向に送って冷却を続け、下流側にある同じ転回ユニットで必要に応じてさらに転回させる。

なお、各フラップ１１，２１の水平状態からの回転角度は、対象とする金属条材Ｃの形状（特に断面形状）に応じて適宜に設定すればよい。また、図４で説明したと同様に、水平状態から（ｂ）に示した傾斜状態までは各フラップ１１，２１を同時に回転させるものの各フラップ１１，２１の回転速度を変えて、傾斜状態に到達する時間がずれるように制御してもよい。また、入り側のフラップ１１を先に回転させて出側のフラップ２１によって金属条材Ｃを水平に保持しておき、入り側のフラップ１１が所定の角度傾斜した状態で出側のフラップ２１を回転させてもよい。またさらに、プッシュアーム３１の基端部（回転中心側の部分）に金属条材Ｃを突き当てて載せる受け面を設け、各フラップ１１，２１が傾斜して前述した凹部が形成された場合にその受け面が凹部内に露出するように構成することも可能である。このように構成すれば、金属条材Ｃが凹部内で受け面に載ってプッシュアーム３１と一体になるので、プッシュアーム３１が金属条材Ｃを押して回転させる場合に、金属条材Ｃがプッシュアーム３１と共に回転する。したがって、金属条材Ｃがフラップ１１，２１などと擦れたり、それに伴って傷ついたりすることを防止もしくは抑制することができる。

図８において転回後の金属条材Ｃは、転回前のものと比べて移送方向に長さＥ分だけ移動している。しかしながら、本発明ではこれに限らず、金属条材Ｃが転回前と転回後とで同じ位置になるように、一対のフラップ１１，１２の回転順序、回転方向、回転速度および回転角度などを制御してもよい。また、図５で説明した金属条材Ｃの移送手段を図６から図８で説明した転回機構に備えてもよい。

さらに、プッシュアーム３１が金属条材Ｃを押す量（角度）や、プッシュアーム３１が金属条材Ｃを押している状態から各フラップ１１，２１を更に傾斜させる角度、そのタイミングなどは、対象とする金属条材Ｃの形状（特に断面形状）に応じて適宜に決めればよい。例えば、コントローラ２６に入力部を接続して設け、入力部に金属条材Ｃの長さや断面形状の情報を入力することでコントローラ２６が、記憶部２７に格納された複数のプログラムのうちの所定のプログラムを記憶部２７から読み出して自動的に実行するように構成してもよい。また、金属条材Ｃの長さや断面形状に基づいてプッシュアーム３１が金属条材Ｃを押す量（角度）や、プッシュアーム３１が金属条材Ｃを押している状態から各フラップ１１，２１を更に傾斜させる角度、そのタイミングなどの値を、対象とする金属条材ごとに適宜に決めてもよい。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。例えば、各フラップ１１，２１は長尺金属材の長手方向に交互に配列されていればよいのであって、上述した実施例で示した互いに噛み合った状態で交互に配列されている必要はなく、それぞれの先端部が長尺金属材の移送方向でほぼ同位置にあるように、もしくは幾分離隔するように、交互に配列されていてもよい。また、一つずつ交互である必要はなく、複数個ずつ交互に配列されるなど、その配列形態は適宜変更してもよい。

１，２，３…軸、 ５…ロッド、 １１，２１…フラップ、 １１ａ，２１ａ，１５ａ，２５ａ…上面、 １２，２２，３２…脚、 １３，２３，３３…ロッド、 １４，２４，３４…アクチュエータ、 １５，２５…リフティングブレード、 ２６…コントローラ、 ３１…プッシュアーム、 Ｃ…長尺金属材（金属条材）。

Claims (4)

1. 高温の長尺金属材をその長手方向に対して直交する方向に横送りする過程で前記長尺金属材を冷却する長尺金属材用冷却床であって、
   前記長尺金属材を載せる第１フラップと第２フラップとが、前記長尺金属材の長手方向に並んで交互に配列され、
   前記長尺金属材の移送方向に前記第１フラップおよび前記第２フラップの長さ以上の間隔を空けて第１軸と第２軸とが前記長尺金属材の長手方向に向けかつ互いに平行に配置され、
   前記第１フラップは前記第１軸側から前記第２軸側に延びている上面が水平状態と前記第１軸から斜め下向きに傾斜した状態とに回転するように前記第１軸によって保持されるとともに、
   前記第２フラップは前記第２軸側から前記第１軸側に延びている上面が水平状態と前記第２軸から斜め下向きに傾斜した状態とに回転するように前記第２軸によって保持され、
   前記第１フラップと前記第２フラップとのそれぞれの前記上面が前記長尺金属材の断面形状に応じた角度で斜め下向きに傾斜することにより前記第１フラップと前記第２フラップとの間に形成されるＶ字形の凹部内に前記長尺金属材を落とし込むとともに、前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか一方のフラップが他方のフラップに先行して水平状態に復帰することにより前記長尺金属材を転回させるように構成されている
   ことを特徴とする長尺金属材用冷却床。
2. 請求項１に記載の長尺金属材用冷却床において、
   前記凹部内に落とし込まれて前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか一方の上面に接触している前記長尺金属材を前記第１フラップと前記第２フラップとのいずれか他方の上面に向けて押圧することにより前記長尺金属材を前記いずれか他方の上面にもたれ掛からせるプッシュアームが前記第１フラップと前記第２フラップとの間に設けられていることを特徴とする長尺金属材用冷却床。
3. 請求項１または２に記載の長尺金属材用冷却床において、
   前記長尺金属材の移送方向で上流側の先端部が前記第１フラップと前記第２フラップとによって水平に保持されている前記長尺金属材に対して起き上がって前記長尺金属材を持ち上げるとともに前記移送方向での下流側に滑らせるリフティングブレードが、前記第１フラップと前記第２フラップとの間に配置されていることを特徴とする長尺金属材用冷却床。
4. 請求項３に記載の長尺金属材用冷却床において、
   前記リフティングブレードの前記移送方向での上流側の先端部は、前記第１フラップおよび前記第２フラップの上面より上側に起き上がった状態で、前記移送方向の上流側から滑ってくる前記長尺金属材を突き当てて停止させるストッパ面となっていることを特徴とする長尺金属材用冷却床。

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