JPH0131376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は金属材料等の表面に対する直角方向か
ら先細り状の刃を進行させて押込み切断する押込
切断装置に関するものである。

〔従来技術〕

例えば連続鋳造で得られる鋳鋼スラブやアルミ
ニウム成形材料など各種の金属材料を剪断によつ
て切断する場合には、被切断材の上下に先端をず
らして対向させた一対の矩形刃を被切断材に対す
る直角方向からすれ違い状に進行させて切断する
切断装置が従来から一般に用いられている。この
種の切断装置は、ガス切断機や鋸刃切断機などと
比較して切断に要する時間が短かく材料の歩留り
がよいなどの点では優れているが、切断端部の形
状について問題があり、これは特に切断後圧延加
工を受けるものにおいて重大な影響を及ぼしてい
た。

第１図ａ〜ｆはこの種従来の切断装置の説明図
であつて、図ａは被切断材と刃物との切断前にお
ける概要側面図、同ｂは同じく切断後の概要側面
図、同ｃは切断端部の側面図、図ｄはこれを圧延
中の状態を示す側面図、図ｅは圧延済材料端部の
平面図、図ｆは同じく斜視図である。図ａにおい
て被切断材の一例として示す連続鋳造スラブ鋳片
１（以下鋳片１と略称する）の上下両側には断面
矩形状に形成された上刃２と下刃３とが鋳片１の
長手方向へ位相をずらして配設されており、これ
ら両刃２，３を鋳片１の表、裏面と直角方向に鋳
片１に進入させると、第１図ｂに示すように鋳片
１が符号１Ａ，１Ｂで示すように切断される。こ
の場合鋳片１Ａ，１Ｂの切断端部には、剪断時の
作用により図ｃに符号１ａで示すかえりが発生す
る。このような切断端部を有する鋳片１Ａ，１Ｂ
を、図ｄに示すように上下の圧延ローラ４，５に
よつて圧延すると、かえり１ａが圧延ローラ４，
５に衝突してこれを傷つけたり、あるいは図ｅに
示すようにかえり１ａが折返されることによりい
わゆるへげ疵１ｂが圧延済鋳片１Ｃの表面に発生
したりする。また、切断面が鋳片１の軸線に対し
垂直となつていることによる圧延ローラ４，５へ
の噛込み不良や、圧延時の不均一な変形により、
図ｆに示すように、圧延済鋳片１Ｃの端部には、
ラツパ状の不良部１ｃが発生する。そして、これ
らへげ疵１ｂや不良部１ｃは、製品にならずこれ
らをすべて切り棄てなければならないので、歩留
りが良好でなかつた。

さらに、この種従来の切断装置においては、切
断時における材料の移動という点においても問題
があつた。すなわち、第２図ａはアツプカツト式
切断装置の概要側面図であつて、この場合、下刃
３が上昇して切断を行なうが、切断前鎖線位置に
あつた鋳片１が切断によつてそれぞれ実線１Ａ，
１Ｂで示す位置までδ_L，δ_Rだけ持ち上げられる。
したがつて鋳片１Ａ，１Ｂが曲げられたり、切断
完了後に落下したりするという好ましくない現象
が発生する。また第２図ｂはダウンアンドアツプ
カツト式切断装置の概要側面図であつて、この場
合、上刃２が鋳片１の表面まで下降し下刃が上昇
して切断を行なうが、このときも下刃３側の鋳片
が鎖線１で示す位置から実線１Ａで示す位置まで
δ_Lだけ持ち上げられ、同じく好ましくない。さら
に第２図ｃはアツプアンドダウンカツト式切断装
置の概要側面図であつて、この場合、下刃３が鋳
片１の裏面まで上昇し、上刃２が下降して切断を
行なうが、このときは上刃２側の鋳片が鎖線１で
示す位置から実線１Ｂで示す位置までδ_Rだけ押し
下げられる。したがつて鋳片１Ｂの支承部材が沈
むことができる構造であることが必要となつて構
造が複雑になる。なお、第２図ｄは、切断後に両
方の鋳片が鎖線１で示す位置から実線１Ａ，１Ｂ
で示す位置まで移動する寸法δ_L，δ_Rを最少限にし
た例を示しているが、この場合でも鋳片１の厚み
の半分程度の持ち上げ、押し下げが避けられな
い。

このように矩形刃式の切断装置は材料の切断端
部の形状と、材料の移動との２点において特に問
題があつたので、従来、これらの欠点を除去する
ための押込切断装置が提案されている。これは材
料の上下両側からＶ字状などの先細り状に形成さ
れた上刃と下刃とを材料表面と直交する同一進行
方向線上で進行させて切断するものであつて、材
料はその厚み中心部で上刃と下刃とを先端同士が
ほぼ接触する程度まで近接させることによつて長
手方向へ引きちぎられるので、材料が移動せず切
断端部にかえり等が発生しない。

しかしながら、従来におけるこの種の押込切断
装置は、上刃と下刃とを別々に駆動するものであ
つたために、パスラインに対する位置制御や上下
両刃の速度制御がむつかしく、構造が複雑になつ
たり、正しく切断されなかつたりするという欠点
があつた。

〔考案の概要〕

本考案は以上のような点に鑑みなされたもの
で、被切断材を挾む両側に先細り断面形状を有す
る上下、左右各１組の切断刃を配設し、このうち
片方の１組の切断刃を被切断材の両側において屈
折自在なリンクでそれぞれ連結して各リンクの屈
折部を他方の１組の切断刃にそれぞれ枢着し、こ
の枢着部に作用端を連結した駆動装置により２組
の切断刃を介し両切断刃を同期して被切断材の軸
線に対し進退させるように構成することにより、
簡単な構成で位置制御や速度制御を要することな
く、切断端形状が良好で材料が移動しない先細り
状切断刃による材料切断を可能にした押込切断装
置を提供するものである。以下、本考案の実施例
を図面に基いて詳細に説明する。

〔実施例〕

第３図ないし第５図は本考案に係る押込切断装
置の実施例を示し、第３図はその平面図、第４図
は同じく正面図、第５図は第４図のAA断面図で
ある。本実施例は本考案を連続鋳造スラブの切断
に用いた例を示し、押込切断装置１１は、正方形
断面を有する連続鋳造スラブ鋳片１２の走行径路
内床面上に敷設されたレール１３に沿つて車輪１
４を転動させることにより鋳片１２の走行速度と
同調して鋳片１２の搬送方向と同じ方向に移動
し、鋳片１２を走間切断するように構成されてい
る。車輪１４が下面に枢着されたフレーム１５
は、正面視をほぼ十字状に形成されていて、上下
への開口部１５ａと、前後への開口部１５ｂとを
備えており、鋳片１２は開口部１５ｂの中心を第
４図の手前側から紙背側へ向つて送り出されてい
る。１６はフレーム１５の左右の端面にそれぞれ
固定された駆動装置としての油圧シリンダであつ
て、両方のピストンロツド１７を同期して前進、
後退させるように構成されている。一方、鋳片１
２の真上と真下とには、開口部１５ｂの端縁をコ
字状に切欠くことによつてガイド１５ｃが形成さ
れており、このガイド１５ｃには、上下一対の切
断刃１８，１９が摺動自在に嵌合されている。切
断刃１８，１９は、平面視が長方形状で左右へ突
出するアーム１８ａ，１９ａを有する刃物台１８
ｂ，１９ｂと、その鋳片１２側の面から突出し先
細り形である４角錐状に形成された刃物１８ｃ，
１９ｃとで一体形成されており、刃物台１８ｂ，
１９ｂの４隅には、ガイド１５ｃに沿つて摺動す
る断面Ｌ字形のガイド板１８ｄ，１９ｄが固着さ
れている。そして、切断刃１８，１９は、刃物１
８ｂ，１９ｂの刃先が鋳片１２の軸線と直交する
垂直平面内を軸線に向つて進退するように支持さ
れている。一方、前記左右の油圧シリンダ１６の
油圧で進退するピストンロツド１７の作用端に
は、左右一対の切断刃２０，２１がそれぞれ連結
されている。各切断刃２０，２１は平面視をＴ字
状に形成されてピストンロツド１７の先端ねじ部
が螺入された刃物台２０ａ，２１ａと、先細り形
である４角錐状に形成された刃物２０ｂ，２１ｂ
とで一体形成されており、刃物台２０ａ，２１ａ
は４隅に固着された断面Ｌ字形のガイド板２０
ｄ，２１ｄをフレーム１５の開口部１５ｂに摺接
されている。そして、切断刃２０，２１は、刃物
２０ｂ，２１ｂの刃先が鋳片１２の軸線と直交す
る水平平面内を軸線に向つて進退するように構成
されている。このように上下、左右へ進退自在に
支持された切断刃１８，１９と切断刃２０，２１
とは、屈折自在なリンク２２によつて連結されて
いる。すなわち、切断刃２０，２１の刃物台２０
ａ，２１ａには、リンク２２を構成する各一対の
上部リンク２３と下部リンク２４とが重ねられて
ピン２５で回動自在に枢着されており、一対の上
部リンク２３は、上方へ延びて切断刃１８のアー
ム１８ａにピン２６で枢着されている。また、一
対の下部アーム２４は下方へ延びて切断刃１９の
アーム１９ａにピン２７で枢着されている。な
お、上部リンク２３と下部リンク２４とは、第４
図に示すピストンロツド１７の後退位置において
互にほぼ120゜をなしており、ピストンロツド１７
の前進によりこの角度がほぼ60°となるまで屈折
してピストンロツド１７の前進がが停止するよう
に設定されている。そして、左右のピストンロツ
ド１７が同期して進退すると、そのピストンロツ
ド１７に直接連結された左右の切断刃２０，２１
が同期して進退するとともに、切断刃２０，２１
との間をリンク２２で連結された上下の切断刃１
８，１９が同期して進退するように構成されてい
る。この場合、左右の切断刃２０，２１は等速度
で前進し、かつピストンロツド１７の前進中を通
じて等速度で前進するが、上下の切断刃１８，１
９は、リンク２２の屈折角度の関係によりピスト
ンロツド１７の前進前半部では切断刃２０，２１
よりも遅く、ピストンロツド１７の前進後半部で
は切断刃２０，２１よりも速くなり、全体では平
均速度すなわち、ストロークが同じになつて、共
に鋳片１２の軸芯に達する直前で停止する。

以上のように構成された押込切断装置の動作を
説明する。連続鋳造されて送り出された鋳片１２
は、押込切断装置１１のフレーム１５内へ送り込
まれ、鋳片１２の搬送速度と同調してレール１３
上を走行する押込切断装置１１によつて切断され
るが、このとき左右の油圧シリンダ１６が同時に
作動してピストンロツド１７が図示の位置から前
進し、その作用端に固定された左右の切断刃２
０，２１が互に等速でかつピストンロツド１７の
前進始めから終りまで等速度で前進する。また切
断刃２０，２１との間をリンク２２で連結された
上下の切断刃１８，１９は、ストロークの前半部
では切断刃２０，２１よりも遅れて前進するが、
ストロークの後半部で速くなつて追付き、鋳片１
２の軸芯に達する直前に切断刃２０，２１と同時
に停止する。

すなわち、第６図において実線位置にあつた切
断刃１８，１９，２０，２１は、鋳片１２の軸線
と直交する垂直平面と水平平面に沿つて刃先を進
行させながら鋳片１２の軸芯へ向つて前進し、４
個の刃先同士が当接寸前の鎖線位置に達したとき
に油圧シリンダ１６が停止して全切断刃１８，１
９，２０，２１が同時に停止する。この間におい
て鋳片１２は切断刃１８，１９，２０，２１の押
込みによつて切断され、刃先が当接する寸前にお
いて切断刃１８，１９，２０，２１の先細りによ
るくさび作用で鋳片１２は軸線方向へ引きちぎら
れる。切断後は油圧シリンダ１６のピストンロツ
ド１７が後退し、切断刃１８，１９，２０，２１
が同時に鋳片１２から退去するように後退する。

以上のようにして切断された鋳片１２は、第７
図に斜視図で示すように、切断端１２ａが４角錐
状に予め成形されており、第１図ｃに示すような
かえり１ａなどが生じていないので、これを第１
図ｄに示すように圧延ローラ４，５にかけて圧延
しても、第１図ｅに示すようなへげ疵１ｂが発生
しない。また、切断端１２ａが傾斜しているの
で、これを圧延しても第１図ｆに示すようなラツ
パ状の不良部１ｃが発生しない。

さらに上下の切断刃１８，１９および左右の切
断刃２０，２１をそれぞれ同期して前進させるこ
とにより、上下または左右の刃先が同時に鋳片１
２に当接するので、鋳片１２が持ち上げられた
り、押し上げられたり、あるいは横方向へ移動し
たりすることがない。この場合、切断刃１８，１
９，２０，２１の速度制御は、両方の油圧シリン
ダ１６を同期させるだけの制御であるから、制御
が容易で、複雑な制御装置を必要としない。

なお本実施例では、リンク２２を屈伸させる駆
動装置として油圧シリンダ１６を例示したが、エ
アシリンダでもよいし、また、モータと歯車装置
などを用いて両方のリンク２２を同期して屈伸さ
せるようにしてもよい。さらに本実施例では走間
式切断装置として用いた例を示したが、勿論、固
定式切断装置に適用させてもよい。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように本考案によれ
ば押込切断装置において、被切断材を挾む両側に
先細り断面形状を有する上下、左右各１組の切断
刃を配設し、このうち片方の１組の切断刃を被切
断材の両側において屈折自在なリンクでそれぞれ
連結して各リンクの屈折部を他方の１組の切断刃
にそれぞれ枢着し、この枢着部に作用端を連結し
た駆動装置により２組の切断刃を介し両切断刃を
同期して被切断材の軸線に対し進退させるように
構成することにより、先細り状切断刃による切断
の特性として切断端にかえり等の不良部が発生せ
ず切断端が先細り状になるので、切断ロスが減少
し、特にこれを圧延する場合にロスが大幅に減少
して歩留りが向上する。また、上下左右の切断刃
の刃先が同時に被切断材に当接することにより、
被切断材が持ち上げられたり押し下げられたりあ
るいは横方向へ移動したりすることがないので、
常に正しい切断形状が得られ、ロスの減少が計れ
るとともに、特別な材料支持装置や複雑な速度制
御装置などを設ける必要がなく、構造の簡素化と
設備費の低減を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａないしｆおよび第２図ａないしｄは従
来の押込切断装置および切断方式等の説明図であ
つて、第１図ａは被切断材と矩形情とを切断前の
状態で示す概要側面図、第１図ｂ同じく切断後の
状態で示す概要側面図、第１図ｃは切断部の側面
図、第１図ｄは切断端を圧延中の状態を示す側面
図、第１図ｅはへげ疵が生じたところを示す切断
端の平面図、第１図ｆは不良部が生じたところを
示す圧延端の斜視図、第２図ａはアツプカツト式
切断装置の概要側面図、第２図ｂはダウンアンド
アツプカツト式切断装置の概要側面図、第２図ｃ
はアツプアンドダウンカツト式切断装置の概要側
面図、第２図ｄは材料の移動を最少限にした切断
装置の概要側面図、第３図ないし第７図は本考案
に係る押込切断装置の実施例を示し、第３図はそ
の平面図、第４図は同じく正面図、第５図は第４
図のAA断面図、第６図は切断動作の説明図、第
７図は切断端の斜視図である。 １１……押込切断装置、１２……鋳片、１６…
…油圧シリンダ、１７……ピストンロツド、１
８，１９，２０，２１……切断刃、２２……リン
ク、２３……上部リンク、２４……下部リンク、
２５，２６，２７……ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被切断材を挾む上下両側と左右両側とにそれぞ
   れ配設され被切断材の軸線とほぼ直交する平面内
   を軸線へ向つて刃先が往復するよう進退自在に支
   持された先細り形断面を有する上下、左右各１組
   の切断刃と、屈折自在に形成されて前記片方の１
   組の切断刃と被切断材の両側においてそれぞれ連
   結し屈折部を他方の１組の切断刃にそれぞれ枢着
   された一対のリンクと、前記屈折部枢着側の各切
   断刃に作用端を連結されてこれら両切断刃および
   他方の両切断刃を直接および前記リンクの屈伸を
   介し同期して被切断材の軸線に対し進退させる一
   対の駆動装置とを設けたことを特徴とする押込切
   断装置。