JP2653614B2 - ストリップ用巻取機 - Google Patents
ストリップ用巻取機Info
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- JP2653614B2 JP2653614B2 JP30195292A JP30195292A JP2653614B2 JP 2653614 B2 JP2653614 B2 JP 2653614B2 JP 30195292 A JP30195292 A JP 30195292A JP 30195292 A JP30195292 A JP 30195292A JP 2653614 B2 JP2653614 B2 JP 2653614B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば熱間帯鋼圧延
設備や薄肉連続鋳造設備等のようにストリップを高温状
態で巻き取るための巻取機に関する。
設備や薄肉連続鋳造設備等のようにストリップを高温状
態で巻き取るための巻取機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ホットストリップの巻取装置
として、ウェッジタイプの拡縮機構を持つマンドレルが
用いられている。このマンドレルには、圧延等の処理後
のホットストリップが高温のまま供給され、これをマン
ドレルの周囲に設けたセグメントの周りに巻き取って行
く。
として、ウェッジタイプの拡縮機構を持つマンドレルが
用いられている。このマンドレルには、圧延等の処理後
のホットストリップが高温のまま供給され、これをマン
ドレルの周囲に設けたセグメントの周りに巻き取って行
く。
【０００３】ところが、このタイプの巻取装置を用いて
ホットストリップを巻き取る際には、ホットストリップ
からの入熱により拡縮機構を構成するスライドロッドと
ウェッジシャフトとの摺動部やスライドロッドと中空軸
との間に塗布されたグリースの劣化により焼付けが発生
し、マンドレルの拡縮が不能になる場合がある。
ホットストリップを巻き取る際には、ホットストリップ
からの入熱により拡縮機構を構成するスライドロッドと
ウェッジシャフトとの摺動部やスライドロッドと中空軸
との間に塗布されたグリースの劣化により焼付けが発生
し、マンドレルの拡縮が不能になる場合がある。
【０００４】また、ホットストリップを巻き取るとき、
ホットストリップによってセグメントの外周側は加熱さ
れ、同時にマンドレルの内部機構側への熱伝達によって
セグメントの内面側は抜熱される。このように、セグメ
ントはその表面側の温度が内周側よりも高くなるという
温度勾配ができ、その結果肉厚方向に反りを発生しやす
い。セグメントに反りができてしまうと、巻き取ってい
るホットストリップのコイルの巻締めの障害となった
り、ゼクメント自身も損傷したりする等の影響を及ぼ
す。
ホットストリップによってセグメントの外周側は加熱さ
れ、同時にマンドレルの内部機構側への熱伝達によって
セグメントの内面側は抜熱される。このように、セグメ
ントはその表面側の温度が内周側よりも高くなるという
温度勾配ができ、その結果肉厚方向に反りを発生しやす
い。セグメントに反りができてしまうと、巻き取ってい
るホットストリップのコイルの巻締めの障害となった
り、ゼクメント自身も損傷したりする等の影響を及ぼ
す。
【０００５】このようなトラブルを解消するため、従来
から各種の構造のものが開発されてきた。たとえば、特
開昭５６−６２６１８号公報には、セグメントの外側に
多数の支持材を間隔をあけて設け、該支持材上にマンド
レル外表面に沿った形状の外層を設置固定し、該外層と
マンドレル外表面との間に空気層を設け、ホットストリ
ップからセグメントへの熱伝達を抑えるようにしたもの
が記載されている。
から各種の構造のものが開発されてきた。たとえば、特
開昭５６−６２６１８号公報には、セグメントの外側に
多数の支持材を間隔をあけて設け、該支持材上にマンド
レル外表面に沿った形状の外層を設置固定し、該外層と
マンドレル外表面との間に空気層を設け、ホットストリ
ップからセグメントへの熱伝達を抑えるようにしたもの
が記載されている。
【０００６】また、実開昭５８−９３３１０号公報に
は、セグメントにアタッチメントを取り付け、セグメン
トとアタッチメント間に空気層もしくは断熱材を設け、
ホットストリップからセグメントへの熱伝達を抑えるよ
うにしたものが記載されている。
は、セグメントにアタッチメントを取り付け、セグメン
トとアタッチメント間に空気層もしくは断熱材を設け、
ホットストリップからセグメントへの熱伝達を抑えるよ
うにしたものが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、ホットス
トリップからの入熱に起因する、摺動部の焼き付き、セ
グメントの反りを防止するために、各種の対策が講じら
れてはいるが、そのいずれもが未だ十分な機能や効果を
持つものとは言えない面が多々残っている。
トリップからの入熱に起因する、摺動部の焼き付き、セ
グメントの反りを防止するために、各種の対策が講じら
れてはいるが、そのいずれもが未だ十分な機能や効果を
持つものとは言えない面が多々残っている。
【０００８】たとえば、従来技術の項で挙げた特開昭５
６−６２６１８号公報に記載のものでは、セグメントと
外層間の断面積の小さな支持材のみにてストリップの巻
締力を伝達するため巻締力伝達面の面圧が高くなる。図
５に示すように、接触面の熱抵抗は接触面圧の増加につ
れて低下する傾向にある。そのためセグメントとスライ
ドロッド間の接触熱抵抗は極めて低くなり、セグメント
からスライドロッドに向けての断熱または抜熱抑制は不
充分であるという傾向にある。また、支持材自体もスト
リップの巻締力の伝達による摩耗が激しく、長期の使用
に耐えることができないという問題がある。さらに、多
数の支持材をセグメントと外層間に固定する必要がある
ため、機械構造が複雑で設備コストが高くなるばかりで
なく、メンテナンス上の問題も多い。
６−６２６１８号公報に記載のものでは、セグメントと
外層間の断面積の小さな支持材のみにてストリップの巻
締力を伝達するため巻締力伝達面の面圧が高くなる。図
５に示すように、接触面の熱抵抗は接触面圧の増加につ
れて低下する傾向にある。そのためセグメントとスライ
ドロッド間の接触熱抵抗は極めて低くなり、セグメント
からスライドロッドに向けての断熱または抜熱抑制は不
充分であるという傾向にある。また、支持材自体もスト
リップの巻締力の伝達による摩耗が激しく、長期の使用
に耐えることができないという問題がある。さらに、多
数の支持材をセグメントと外層間に固定する必要がある
ため、機械構造が複雑で設備コストが高くなるばかりで
なく、メンテナンス上の問題も多い。
【０００９】また、実開昭５８−９３３１０号公報に記
載のものでは、セグメントとアタッチメント間に空気層
を設けていることにより、接触断面積が小さくなり面圧
が高くなるため接触面の接触熱抵抗は極めて小さくな
る。そのため接触面からの入熱が空気層による断熱効果
を上回り、アタッチメントからセグメントに向けての断
熱または抜熱抑制は不十分であるという傾向にある。ま
た、断熱材を用いたものでは設備コストが高くなるとい
う問題を有する。
載のものでは、セグメントとアタッチメント間に空気層
を設けていることにより、接触断面積が小さくなり面圧
が高くなるため接触面の接触熱抵抗は極めて小さくな
る。そのため接触面からの入熱が空気層による断熱効果
を上回り、アタッチメントからセグメントに向けての断
熱または抜熱抑制は不十分であるという傾向にある。ま
た、断熱材を用いたものでは設備コストが高くなるとい
う問題を有する。
【００１０】このように、いずれの技術においても、十
分なセグメントの断熱は達成されていない状況にあり、
したがってマンドレル内部機械摺動面の焼き付き発生や
セグメントの反り変形による障害の問題も未だ解消され
ていない。
分なセグメントの断熱は達成されていない状況にあり、
したがってマンドレル内部機械摺動面の焼き付き発生や
セグメントの反り変形による障害の問題も未だ解消され
ていない。
【００１１】本発明において解決すべき課題は、マンド
レル構造を複雑にすることなくセグメントから内部機構
への熱伝達を抑止可能とし、マンドレル内部機構摺動面
の焼き付き発生およびセグメントの反り変形を確実に防
止し、長時間のホットストリップの巻取に耐え得る構造
を提供することにある。
レル構造を複雑にすることなくセグメントから内部機構
への熱伝達を抑止可能とし、マンドレル内部機構摺動面
の焼き付き発生およびセグメントの反り変形を確実に防
止し、長時間のホットストリップの巻取に耐え得る構造
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のセグメ
ントを半径方向に拡縮可能に内部機構に連接したマンド
レルを有するストリップ用巻取機であって、セグメント
が、円周方向に外層部と内層のゼグメント本体に分割さ
れ、外層部と内層ゼグメント本体の間に積層状に重ね合
わせた薄板が介在することを特徴とする。
ントを半径方向に拡縮可能に内部機構に連接したマンド
レルを有するストリップ用巻取機であって、セグメント
が、円周方向に外層部と内層のゼグメント本体に分割さ
れ、外層部と内層ゼグメント本体の間に積層状に重ね合
わせた薄板が介在することを特徴とする。
【００１３】
【作用】セグメントを円周方向に外層部と内層のセグメ
ント本体に分割し、積層状に重ね合わせた薄板を外層セ
グメントと内層セグメント本体の間に介在させると、積
層された一層一層の薄板間の接触面を微視的にみると面
粗度を持つ２枚の薄板は表面の凸部同士でのみの接触で
あるため実質熱伝導接触面は極めて小さくなる。このと
き、接触面での面圧は微視的な薄板表面凸部の降伏応力
まで高まり、局部的な接触熱抵抗は低くなるが、実質熱
伝導接触面が極めて小さいため、非接触面での空気によ
る断熱効果が実質接触面での入熱よりはるかに大きくな
る結果、薄板接触面での接触熱抵抗は大きなものとな
る。さらに、薄板を積層させることにより、接触熱抵抗
は積層枚数倍となる。そのため、ホットストリップによ
って外層セグメントが加熱されたとき、積層板の介在に
よって内層セグメント本体への熱伝達が抑えられること
となり、外層セグメントを比較的高温に、内層を比較的
低温に維持することができる。その結果、内層セグメン
ト本体からマンドレルの内部機構側への熱伝達が抑えら
れ、拡縮機構を構成するスライドロッドとウェッジシャ
フトとの摺動部やスライドロッドと中空軸との間に塗布
されたグリースの劣化による焼付けが発生することな
く、マンドレルの拡縮が不能になることなく操業するこ
とができる。また、外層セグメントならびに内層セグメ
ント本体の肉厚方向の温度勾配の発生が抑制されるた
め、セグメントの反り変形が防止される。
ント本体に分割し、積層状に重ね合わせた薄板を外層セ
グメントと内層セグメント本体の間に介在させると、積
層された一層一層の薄板間の接触面を微視的にみると面
粗度を持つ２枚の薄板は表面の凸部同士でのみの接触で
あるため実質熱伝導接触面は極めて小さくなる。このと
き、接触面での面圧は微視的な薄板表面凸部の降伏応力
まで高まり、局部的な接触熱抵抗は低くなるが、実質熱
伝導接触面が極めて小さいため、非接触面での空気によ
る断熱効果が実質接触面での入熱よりはるかに大きくな
る結果、薄板接触面での接触熱抵抗は大きなものとな
る。さらに、薄板を積層させることにより、接触熱抵抗
は積層枚数倍となる。そのため、ホットストリップによ
って外層セグメントが加熱されたとき、積層板の介在に
よって内層セグメント本体への熱伝達が抑えられること
となり、外層セグメントを比較的高温に、内層を比較的
低温に維持することができる。その結果、内層セグメン
ト本体からマンドレルの内部機構側への熱伝達が抑えら
れ、拡縮機構を構成するスライドロッドとウェッジシャ
フトとの摺動部やスライドロッドと中空軸との間に塗布
されたグリースの劣化による焼付けが発生することな
く、マンドレルの拡縮が不能になることなく操業するこ
とができる。また、外層セグメントならびに内層セグメ
ント本体の肉厚方向の温度勾配の発生が抑制されるた
め、セグメントの反り変形が防止される。
【００１４】積層板はあらかじめ薄板を一体状に積層さ
せておけばメンテナンス時には一枚の部品として扱うこ
とができ、メンテナンス上何ら障害を生じさせることは
なく、断熱材を用いる方法に比べて安価であり、また外
層セグメントと内層セグメント本体の間を多数の支持材
で固定する方法と比べても機械構造が簡易でコスト安で
あり、メンテナンスも容易である。
せておけばメンテナンス時には一枚の部品として扱うこ
とができ、メンテナンス上何ら障害を生じさせることは
なく、断熱材を用いる方法に比べて安価であり、また外
層セグメントと内層セグメント本体の間を多数の支持材
で固定する方法と比べても機械構造が簡易でコスト安で
あり、メンテナンスも容易である。
【００１５】
【実施例】図１は巻取装置のマンドレルの長手方向断面
図、図２はマンドレルの軸線と直交する面で切った断面
図である。マンドレル１は、従来から利用されているセ
グメント式のものであり、中空軸２の中にウェッジシャ
フト３を挿入してその軸線方向に移動可能としている。
マンドレル１の外周には４分割したセグメント４を配置
し、それぞれの内周側を中空軸２に連接し、それぞれ半
径方向に移動可能とする。
図、図２はマンドレルの軸線と直交する面で切った断面
図である。マンドレル１は、従来から利用されているセ
グメント式のものであり、中空軸２の中にウェッジシャ
フト３を挿入してその軸線方向に移動可能としている。
マンドレル１の外周には４分割したセグメント４を配置
し、それぞれの内周側を中空軸２に連接し、それぞれ半
径方向に移動可能とする。
【００１６】ウェッジシャフト３はその周面に楔面３ａ
を配列したもので、その軸線方向の移動と楔面３ａの傾
斜を利用して各セグメント４の半径方向の位置を設定す
る。このようなセグメント４の半径方向の動きは、ウェ
ッジシャフト３とセグメント４との間に組み込むスライ
ドロッド５を介して行われ、このスライドロッド５が楔
面３ａの動きによって半径方向に位置を変えることによ
ってセグメント４の位置を決める。
を配列したもので、その軸線方向の移動と楔面３ａの傾
斜を利用して各セグメント４の半径方向の位置を設定す
る。このようなセグメント４の半径方向の動きは、ウェ
ッジシャフト３とセグメント４との間に組み込むスライ
ドロッド５を介して行われ、このスライドロッド５が楔
面３ａの動きによって半径方向に位置を変えることによ
ってセグメント４の位置を決める。
【００１７】各セグメント４はその内周側に連接するス
ライドロッド５、ウェッジシャフト３及び中空軸２のそ
れぞれに直接又は間接的に接触し、セグメント４にホッ
トストリップを巻き取るときにはこれらの部材への熱伝
達が生じる。このような熱伝達を抑え、セグメント４の
肉厚方向の温度分布を一様にするための断熱構造をこの
セグメント４自身に持たせる。
ライドロッド５、ウェッジシャフト３及び中空軸２のそ
れぞれに直接又は間接的に接触し、セグメント４にホッ
トストリップを巻き取るときにはこれらの部材への熱伝
達が生じる。このような熱伝達を抑え、セグメント４の
肉厚方向の温度分布を一様にするための断熱構造をこの
セグメント４自身に持たせる。
【００１８】図３は外層セグメント６と内層セグメント
７の間に積層板８を介在させた例を示す斜視図である。
セグメント４は、円周方向に外層セグメント６部と内層
セグメント本体７に分割され、外層セグメント６と内層
セグメント本体７の間にあらかじめ薄板を一体状に積層
させた積層板８を介在させる。図４に、積層状に重ね合
わせた薄板を外層セグメントと内層セグメント本体の間
に介在させたときの各部分での温度分布を測定した例を
示すが、各々の薄板間の接触面で接触熱抵抗を有し、さ
らに積層させていることにより極めて大きな断熱効果を
有している。
７の間に積層板８を介在させた例を示す斜視図である。
セグメント４は、円周方向に外層セグメント６部と内層
セグメント本体７に分割され、外層セグメント６と内層
セグメント本体７の間にあらかじめ薄板を一体状に積層
させた積層板８を介在させる。図４に、積層状に重ね合
わせた薄板を外層セグメントと内層セグメント本体の間
に介在させたときの各部分での温度分布を測定した例を
示すが、各々の薄板間の接触面で接触熱抵抗を有し、さ
らに積層させていることにより極めて大きな断熱効果を
有している。
【００１９】積層板８に用いる薄板は、たとえばアルミ
ナやジルコニアなどの高価なセラミック断熱材を用いる
必要はなく、普通鋼を用いても十分な断熱効果を持つ。
また、オーステナイト系ステンレス鋼のような素材自身
が熱伝導率の低い材料を用いればさらに大きな断熱効果
が期待できる。さらに、積層する薄板にパンチングメタ
ルを用いたり、薄板の表面に予め例えばショットブラス
ト処理などを施して表面粗度を粗くしてから積層させた
りして、非接触面での空気層を積極的に形成させると、
なお一層大きな断熱効果が期待できる。なお、メンテナ
ンス時の積層板８の取扱の利便性および、セグメントの
トルク伝達を考慮すると、積層板８は内層セグメント本
体７に例えばあり溝などによって固定しておくほうが望
ましい。
ナやジルコニアなどの高価なセラミック断熱材を用いる
必要はなく、普通鋼を用いても十分な断熱効果を持つ。
また、オーステナイト系ステンレス鋼のような素材自身
が熱伝導率の低い材料を用いればさらに大きな断熱効果
が期待できる。さらに、積層する薄板にパンチングメタ
ルを用いたり、薄板の表面に予め例えばショットブラス
ト処理などを施して表面粗度を粗くしてから積層させた
りして、非接触面での空気層を積極的に形成させると、
なお一層大きな断熱効果が期待できる。なお、メンテナ
ンス時の積層板８の取扱の利便性および、セグメントの
トルク伝達を考慮すると、積層板８は内層セグメント本
体７に例えばあり溝などによって固定しておくほうが望
ましい。
【００２０】このように構成することにより、ホットス
トリップを巻き取るときに外層セグメント６がホットス
トリップにより加熱されても、積層板８の存在により外
層セグメント６から内層セグメント本体７への熱伝達は
少ない。このため、内層セグメント本体は低温に維持さ
れ、肉厚方向に温度勾配は生じない。したがって、内層
セグメント本体７の反りの発生が抑えられる。また、外
層セグメント６は高温に一様な温度分布となり、肉厚方
向に温度勾配は生じない。したがって、外層セグメント
６の反りの発生も抑えられる。
トリップを巻き取るときに外層セグメント６がホットス
トリップにより加熱されても、積層板８の存在により外
層セグメント６から内層セグメント本体７への熱伝達は
少ない。このため、内層セグメント本体は低温に維持さ
れ、肉厚方向に温度勾配は生じない。したがって、内層
セグメント本体７の反りの発生が抑えられる。また、外
層セグメント６は高温に一様な温度分布となり、肉厚方
向に温度勾配は生じない。したがって、外層セグメント
６の反りの発生も抑えられる。
【００２１】さらに、内層セグメント本体７が低温に維
持されるため、内層セグメント本体７からマンドレル１
の内部機構側への熱伝導がなく、拡縮機構を構成するス
ライドロッド５とウェッジシャフト３との摺動部やスラ
イドロッド５と中空軸２との間に塗布されたグリースの
劣化による焼付けが発生することなく、マンドレル１の
拡縮が不能になることなく操業することができる。ま
た、外層セグメント６と内層セグメント本体７の間に多
数の支持材を固定することなく、内層セグメント本体７
の外表面に積層板８を介在させているだけなので、機械
構造が簡易でコスト安であり、メンテナンスも容易であ
るという優れた点がある。
持されるため、内層セグメント本体７からマンドレル１
の内部機構側への熱伝導がなく、拡縮機構を構成するス
ライドロッド５とウェッジシャフト３との摺動部やスラ
イドロッド５と中空軸２との間に塗布されたグリースの
劣化による焼付けが発生することなく、マンドレル１の
拡縮が不能になることなく操業することができる。ま
た、外層セグメント６と内層セグメント本体７の間に多
数の支持材を固定することなく、内層セグメント本体７
の外表面に積層板８を介在させているだけなので、機械
構造が簡易でコスト安であり、メンテナンスも容易であ
るという優れた点がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、ホットストリップを巻き取
るときに外層セグメントを高温均一な温度分布に、内層
セグメント本体を低温で肉厚方向に大きな温度勾配が生
じないようにできるので、拡縮機構を構成するスライド
ロッドとウェッジシャフトとの摺動部やスライドロッド
と中空軸との間に塗布されたグリースの劣化による焼付
きが発生することなく、マンドレルの拡縮が不能になる
ことなく操業することができる。さらに、セグメントの
反り変形が防止されるので、コイルの巻き締めも良好に
行えるほか、セグメント自身の損傷等の発生もなくな
る。
るときに外層セグメントを高温均一な温度分布に、内層
セグメント本体を低温で肉厚方向に大きな温度勾配が生
じないようにできるので、拡縮機構を構成するスライド
ロッドとウェッジシャフトとの摺動部やスライドロッド
と中空軸との間に塗布されたグリースの劣化による焼付
きが発生することなく、マンドレルの拡縮が不能になる
ことなく操業することができる。さらに、セグメントの
反り変形が防止されるので、コイルの巻き締めも良好に
行えるほか、セグメント自身の損傷等の発生もなくな
る。
【図１】本発明の巻取装置のマンドレルを示す長手方向
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のマンドレルの断面図である。
【図３】外層セグメントと内層セグメント本体の間に積
層板を介在させたセグメントの例を示す要部の斜視図で
ある。
層板を介在させたセグメントの例を示す要部の斜視図で
ある。
【図４】積層状に重ね合わせた薄板を外層セグメントと
内層セグメント本体の間に介在させたときの各部分での
温度分布を測定した例である。
内層セグメント本体の間に介在させたときの各部分での
温度分布を測定した例である。
【図５】接触面圧と接触熱抵抗の関係を示す図である。
１ マンドレル ２ 中空軸 ３ ウェッジシャフト ４ セグメント ５ スライドロッド ６ 外層セグメント ７ 内層セグメント本体 ８ 積層体 ９ 取付ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小椋 茂樹 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 平６−87023（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−87021（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−31337（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−66510（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のセグメントを半径方向に拡縮可能
に内部機構に連接したマンドレルを有するストリップ用
巻取機であって、前記セグメントは、外層部と内層のゼ
グメント本体に分割され、該外層部と該内層ゼグメント
本体の間に積層状に重ね合わせた薄板が介在することを
特徴とするマンドレルを有するストリップ用巻取機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195292A JP2653614B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ストリップ用巻取機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30195292A JP2653614B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ストリップ用巻取機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142764A JPH06142764A (ja) | 1994-05-24 |
| JP2653614B2 true JP2653614B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17903092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30195292A Expired - Fee Related JP2653614B2 (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | ストリップ用巻取機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653614B2 (ja) |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP30195292A patent/JP2653614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06142764A (ja) | 1994-05-24 |
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