JPH0144277Y2

JPH0144277Y2 -

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Publication number: JPH0144277Y2
Application number: JP1984032320U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-08
Filing date: 1984-03-08
Publication date: 1989-12-21
Also published as: JPS60146613U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は板材や棒材、成形材などの被切断材を
挾んで刃先を対向させた一対のＶ字状刃を、被切
断材に対する直角方向から進行させて被切断材に
押込み切断する押込切断装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

鋳鉄スラブやアルミニウム成形材など各種の金
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一般に用いら
れている（例：特開昭52−116986号公報）。しか
しながら、このような切断装置においては切断に
より分離された両切断材の切断端に、切断表面側
へ反起する切断ばりが発生することが多いので、
これを圧延機にかけて圧延すると、圧延製品の先
端部が広幅になつたりオーバラツプしたりするた
めにロスとなり、製品の歩留りを低下させるとい
う欠点があつた。

そこで従来、矩形刃の代りにＶ字状刃を設け、
刃先を対向させてこれを進行させることにより切
断する切断装置が提案されて用いられている。第
１図ａ，ｂはこの種の切断装置による切断動作を
説明するために示す材料切断部近傍の側面図と切
断材の側面図である。図において、機体側には被
切断材の一例として示す連続鋳造スラブ１が不図
示の保持部材により水平方向へ移動自在に保持さ
れており、スラブ１を挾む上方と下方とには、Ｖ
字状に形成された上刃２と下刃３とが刃先を対向
させて上下動自在に配設されている。そして、油
圧シリンダ等で上刃２と下刃３とを同時にスラブ
１へ向つて進行させると、刃先がスラブ１に押込
まれ、第１図ａに示すように刃先同士が当接する
寸前においては、刃２，３のくさび作用による水
平方向への分力がスラブ１の残された部分の応力
に打ち勝つことにより、スラブ１は矢印Ａ方向に
引きちぎられて第１図ｂに示すように切断され
る。この場合、スラブ１の切断端が刃２，３の形
状にしたがつて先細り状に成形され、かつ切断ば
り１ａが板厚中央部に発生するので、これを圧延
機にかけて圧延すると、製品の圧延端が広幅にな
つたり、切断ばりに起因する疵ができたりするこ
とが少なくなり、製品の歩留りを向上させること
ができる。また、切断端を先細り状に成形する別
工程を必要とせず生産性が向上するとともに、先
細りにより圧延機への噛込みが容易になる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながらこの種の押込切断装置において
は、従来これを連続鋳造スラブ等の切断用として
用いた場合に問題があつた。すなわち、連続鋳造
装置から連続して鋳造抽出されるスラブやブルー
ム等の連続鋼片は、彎曲した搬送部を経たのち水
平搬送されるので、彎曲搬送部では圧縮応力が生
じていた表面側に水平搬送部では引張り応力が生
じるというように応力が変化することにより水平
搬送部に達したスラブ表面にクラツクができ、ス
ラブの内部割れが発生する。そこでこれを防ぐた
めに水平搬送部に達したスラブの表面に冷却水を
かけて上面側の引張応力による伸び歪を減らすこ
とが行なわれるが、これによつてスラブの上面側
温度が下面側温度よりも低くなり、例えば上面側
が700〜800℃、下面側が900〜1000℃というよう
に温度差が200℃にもなることがある。

このように温度差のあるスラブ１を第１図で説
明したようにして切断すると上面１ｂ側よりも下
面１ｃ側の方が高温であるから、下刃３の方が上
刃２よりもスラブ１に対する食い込み抵抗が小さ
く、第２図ａに示すように下刃３の方がスラブ１
に多く食い込んでスラブ１の厚み中心線Ｌに対す
る食い込み差ｔは、例えば上記の温度状態で厚み
が280mmのスラブ１の場合、25mm程度になる。そ
してこの食い込み差により片寄つて切断された第
２図ｂに示すスラブ１には、切断面先端にばり１
ｄが発生し、これを圧延機で圧延すると、ばり１
ｄが表面に折り返された状態で圧延されてしまう
ことにより、圧延された帯鋼には、第２図ｃに示
すように表面の長手方向へ伸びるへげ疵１ｅが形
成される。したがつてこのへげ疵１ｅを圧延後に
別工程で切断除去しなければならず、ロスとなつ
て製品の歩留りが著しく低下するとともに、除去
作業のために生産性が低下するという欠点があつ
た。またスラブ１を搬送ローラで支持して切断を
行なうと、スラブ１の上面と下面とに温度差があ
る場合には、スラブ１が表面温度の高い下面側へ
彎曲し、スラブ１に搬送ローラの圧痕が生じた
り、内部組織が変化したりして製品の品質を低下
させるばかりでなく、搬送ローラが損傷する虞が
あつてこれを大形にすることにより設備費が嵩む
という欠点があつた。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は以上のような点に鑑みなされたもの
で、被切断材を挾んで先端が尖つている刃先を同
一垂直面上で対向させた一対のＶ字状刃を被切断
材の表裏面に対する直角な上下方向から進行さ
せ、かつ被切断材の長手方向と交差した方向に向
けた状態で被切断材に押込んで切断する押込切断
装置において、前記上下のＶ字状刃の少なくとも
一方の傾斜面の基部で、かつ、刃先進行方向線の
１点に対し互いに点対称な位置にある部分にＶ字
状刃の刃先と平行な方向に伸びていて、切断終期
に被切断材の表面へ押圧される押圧面を１組設け
るとともに、この押圧面から刃先までの寸法を被
切断材の厚みの0.4〜0.5倍にしたものである。

〔作用〕

Ｖ字状刃の刃先基部に設けられた押圧面は被切
断材の表面に当接することで、刃先の食い込み量
を一定にする。また、押圧面から刃先までの寸法
を被切断材の板厚の0.4〜0.5とすると、切断力ピ
ークを過ぎた時点で押圧面が被切断材に当るの
で、最大切断力自体は押圧面を形成しない場合と
変らないが、押圧面が被切断材に当つた後被切断
材を左右に急速に移動させる。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

〔実施例〕

第３図は本考案に係る押込切断装置の一実施例
を示す刃とこれで切断される連続鋳造スラブとの
側面図である。図において被切断材としての連続
鋳造によるスラブ１１は、表面のクラツクや内部
割れ防止のために図の上面１１ａが冷却されてお
り、その温度は例えば上面１１ａが700〜800℃
で、下面１１ｂが900〜1000℃となつている。そ
してこのスラブ１１は切断箇所からやや離れた左
右の２箇所を水平方向へのみ移動自在に保持され
ており、上下方向へは移動を規制されている。ス
ラブ１１を挾む上方と下方とには、上刃１２と下
刃１３とがそれぞれ配設されており、このうち上
刃１２は、傾斜面１２ａ，１２ｂを有するＶ字状
に形成されている。また下刃１３も、傾斜面１３
ａ，１３ｂを有するＶ字状に形成されている。鎖
線１４はスラブ１１の平面と直交する刃先進行方
向線であつて、上刃１２と下刃１３とは、図示し
ない油圧シリンダ等の駆動装置により刃先１２
ｃ，１３ｃをこの刃先進行方向線１４に沿わせて
上下動するように構成されている。また、上刃１
２の一方の傾斜面１２ａ基部にはスラブ１１の上
面１１ａと平行し両刃１２，１３による押込切断
の終期において上面１１ａを押圧する押圧面１２
ｄが形成されている。一方、下刃１３は前記上刃
１２の押圧面１２ｄと刃先進行方向線１４の１点
に対して点対称な位置となるよう、傾斜面１３ａ
側の基部に押圧面１３ｄが形成されており、この
押圧面１３ｄもスラブ１１の下面１１ｂと平行で
平刃１２，１３による押込切断の終期において前
記下面１１ｂを押圧するようになつている。そし
て、この押圧面１２ｄ，１３ｄと刃先１２ｃ，１
３ｃとの間の寸法t₁，t₂は、スラブ１１の厚みt₃
のそれぞれ0.4〜0.5倍となるように設定されてい
る。この場合、実験によれば前記t₁，t₂の最小値
をt₃の0.4倍にすると、スラブ１１を大体分断す
ることができ、0.4倍以下であると分断が難しく
なる。またスラブ１１の厚み中心で切断するた
め、最大値をt₃の0.5倍にする必要がなく、もつ
とも0.5倍以上であると上，下刃１２，１３の刃
先が互いに当接して破損するから望ましくない。
なお、スラブ１１を常に確実に分断するためには
安全性も見越して0.42倍もあれば充分なので、本
実施例ではt₁，t₂をt₃の0.42倍とした。

以上のように構成された押込切断装置によるス
ラブ１１の切断動作を説明する。機体側に支持さ
れて上面１１ａを冷却水で冷却されているスラブ
１１は、前述した通り上面１１ａの温度が700〜
800℃で下面１１ｂが900〜1000℃となつている。
この状態でスラブ１１の上方と下方とに位置させ
た上刃１２と下刃１３とを、刃先進行方向線１４
に沿つて移動するように進行させると、刃先１２
ｃ，１３ｃがスラブ１１に押込まれ、スラブ１１
が上下から切断されていく。この場合、下面１１
ｂの方が上面１１ａよりも温度が高いので、下刃
１３が上刃１２よりも深くスラブ１１に食い込も
うとするが、下刃１３には押圧面１３ｄが設けら
れているので、これがスラブ１１の下面１１ｂに
当接することにより下刃１３の上昇が停止しこれ
以上スラブ１１に食い込むことがない。また引続
き上刃１２も押圧面１２ｄがスラブ１１の上面１
１ａに当接することにより停止し、第３図に示す
ようにスラブ１１が押圧面１２ｄと押圧面１３ｄ
とで挾持されるような状態になる。そして押圧面
１２ｄ，１３ｄから刃先１２ｃ，１３ｃまでの寸
法t₁，t₂をスラブ１１の厚みt₃の0.4〜0.5倍（本実
施例では0.42倍）としたので、押圧面１２ｄ，１
３ｄが上面１１ａ，下面１１ｂを押圧したときに
は刃先１２ｃと刃先１３ｃとの間にはスラブ１１
の厚みt₃の０〜0.2倍（本実施例では0.16倍）の肉
が残るだけである。したがつて刃１２，１３の押
込み中、スラブ１１を左右に引き離す方向に作用
していた傾斜面１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ
によるくさび作用の水平方向分力が、上記残り肉
厚t₃−（t₁＋t₂）の内部応力に打ち勝つので、スラ
ブ１１は引きちぎられるようにして切断される。
この場合t₁＝t₂であることにより第２図ｂにおい
て片寄つていたばり１ｄが厚みt₃の中心部にでき
る。

また、上刃１２と下刃１３に押圧面１２ｄ，１
３ｄを設けると、被切断材１１の切断時の水平方
向移動量を倍加させることができる。すなわち、
刃先押込量と切断力との関係は第４図実線Ａで示
すように山形の曲線を描き、切断力は押込量に比
例して増大し、被切断材１１の板厚の半分強を過
ぎると最大となつて、それ以後は減少する。この
最大切断力Ｔは押圧面１２ｄ，１３ｄが有る無し
に拘わらず一定である。しかし、本考案において
押圧面１２ｄ，１３ｄを設けておくと、これら押
圧面１２ｄ，１３ｄは破線Ｂで示すように切断力
ピークを過ぎた点T₁で被切断材１１の上下面１
１ａ，１１ｂに当つて押圧するため、この時の切
断力増加が被切断材１１の水平方向の移動速度を
増大させる。この結果、被切断材１１のより確実
な切断分離が得られるものである。これはとりも
なおさず押圧面１２ｄ，１３ｄがスラブ１１に当
接してからも刃１２，１３の傾斜面１２ｂ，１３
ｂによるスラブ１１への押込みが続けられ、スラ
ブ１１は刃１２，１３の傾斜面１２ｄ，１３ｄの
作用で左右の部材が上下に食い違うようにして引
きちぎられることによるもので両側に押圧面を設
けた場合と比較して切断分離効果が大である。

第５図は本考案の他の実施例を示すＶ字状刃の
一部破断側面図である。本実施例においては、上
下の刃１２，１３の刃先進行線１４に対する対称
位置に設けられたＶ字状傾斜面基部に段部１２
ｈ，１３ｈがそれぞれ設けられており、この段部
１２ｈ，１３ｈには、刃１２，１３の長さ方向に
延び適当な厚みを有する短冊状のシム１５が、Ｌ
金具１６とその長孔に挿入されたボルト１７かま
たはボルト１８で着脱自在に固定されている。こ
うすることにより厚みの異なるシム１５を用意し
て交換すれば、押圧面１６ａと刃先１２ｃ，１３
ｃとの間の寸法t₄，t₅を任意に調節することがで
きる。そしてこの調節により、スラブ１１の厚み
が変更されたときの対応がきわめて容易である。

なお、本実施例では被切断材として連続鋳造ス
ラブを例示したが、上下面に温度差のない一般の
被切断材にも本考案に係る押込切断装置が使用で
きることは言うまでもない。

〔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、被切断材の両側に設
けられるＶ字状の上刃と下刃との両側傾斜面のう
ちの刃先進行方向線の１点に対して互いに点対称
な位置となる一方の傾斜面基部に、刃先までの寸
法を被切断厚みの0.4〜0.5倍に設定した押圧面を
それぞれ設け、切断直前にこの押圧面を被切断材
の両面に押圧させるように構成することにより、
連続鋳造鋼材などのように被切断材の両面に温度
差がある場合でも、両方の刃に被切断材への食込
み量の差ができることがなく、被切断材が厚みの
中心部から切断されるので、この切断材を圧延し
ても、ばりが表面に折り返されながら圧延される
ことによるへげ疵などが発生せず、製品の品質が
向上し、ロスの減少を計ることができる。また両
面に温度差のある被切断材を搬送ローラで支承し
て切断を行なつても、被切断材が彎曲することが
なく、被切断材のローラ圧痕や内部組織の変化に
よる品質低下と、搬送ローラの損傷とを防止する
ことができる。さらに、押圧面は被切断材に対す
る切断力増加作用有するため、被切断材を左右に
大きな速度でひきちぎることとなり、切断分離を
より確実なものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよび第２図ａ，ｂ，ｃは従来の
押込切断装置を示し、第１図ａは材料切断部近傍
の側面図、第１図ｂは切断材の側面図、第２図ａ
は両面間に温度差のある被切断材を切断している
ところを第１図ａに対応して示す切断部近傍の側
面図、第２図ｂは同じく切断材の側面図、第２図
ｃは同じく圧延後の製品端部の側面図、第３図は
本考案に係る押込切断装置の一実施例を示す上，
下刃とこれで切断される連続鋳造スラブとの側面
図、第４図は刃先押込量と切断力との関係を示す
図、第５図は本考案の他の実施例を示すＶ字状刃
の一部破断側面図である。１……スラブ、１１ａ……上面、１１ｂ……下
面、１２……上刃、１３……下刃、１２ａ，１２
ｂ，１３ａ，１３ｂ……傾斜面、１２ｃ，１３ｃ
……刃先、１２ｄ，１３ｄ，１６ａ……押圧面、
t₁，t₂，t₄，t₅……押圧面と刃先との間の寸法、t₃
……スラブの厚み。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

被切断材を挾んで先端が尖つている刃先を同一
垂直面上で対向させた一対のＶ字状刃を被切断材
の表裏面に対する直角な上下方向から進行させ、
かつ被切断材の長手方向と交差した方向に向けた
状態で被切断材に押込んで切断する押込切断装置
において、前記上下のＶ字状刃の一方の傾斜面の
基部で、かつ、刃先進行方向線の１点に対して互
いに点対称な位置にある部分にＶ字状刃の刃先と
平行な方向に伸びていて、切断終期に被切断材の
表面へ押圧される押圧面を１組設けるとともに、
この押圧面から刃先までの寸法を被切断材の厚み
の0.4〜0.5倍にしたことを特徴とする押込切断装
置。