JPH022487Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、押出プレスによつて各種金属材料に
よる長尺材を連続的に押出成形するとともに、こ
の長尺材をプレスを出た直後の搬送ライン上にお
いて、スプレーノズルによる冷却水噴射によつて
急冷するクエンチング装置において、上下左右方
向から長尺材に向つて噴射される冷却水のアンバ
ランスな噴射、吹付けによつて生じる製品冷却後
の曲りを防止するものに関する。

（従来技術） 押出プレスによつて押出成形された金属長尺材
（線、棒材）を、プレスを出た直後において冷却
水噴射によつて急冷するクエンチング装置は、い
うまでもなく周知技術であつて、その構造は次の
ようなものである。本考案実施例を示した第１図
乃至第３図を借用してその概要を述べれば、第
１，２図において、４１は図示省略してあるが押
出プレスに接続して設けられるイニシアルテーブ
ル（搬出テーブル）であつて、ローラテーブル形
態とされ、４２は冷却水噴射による急冷処理を受
けた長尺材を次工程に移送するためのランアウト
テーブル（搬送テーブル）であり、図示のように
該テーブル４２もローラテーブル形態とされ、前
記両テーブル４１，４２間にクエンチング装置４
３が設置され、従つて押出プレスによつて、例え
ば丸棒状に押出成形された金属長尺材は、イニシ
アルテーブル４１をへてクエンチング装置４３内
にプラー等を介して移送され、該装置４３におい
て冷却水噴射を受けることにより急冷され、処理
済み長尺材は該装置４３からランアウトテーブル
４２をへて次工程に搬送されることになる。クエ
ンチング装置４３は、第１図および第２図に示す
ように、装置全長に亘つて配設される支承ローラ
１とスプレーノズル２とによつて構成される。支
承ローラ１は第３図に示すように、長尺材１０と
直交状に、定ピツチ間隔に装置全長に亘つて可回
動に複数個が列設され、従来は固定のローラ架台
に軸架支持するのであり、イニシアルテーブル４
１から送出される長尺材１０の周面底部を支承す
ることによつて、プラー等で引張られる長尺材１
０をランアウトテーブル４２側に移送するのであ
る。これに対しクエンチ用のスプレーノズル２
は、第１，２図および第３図に示すように、前記
支承ローラ１群上に亘つてその周面底部側を支承
されつつ移動する長尺材１０を囲んで、上下、左
右方向に多数のスプレーノズル２群を、長尺材１
０の長手方向に沿つて列設するのである。即ち第
３図で明らかなように、上下方向においては各２
列、左右方向においては各１列のように、所要間
隔下に多数のスプレーノズル２が、何れも長尺材
１０の中心に向つて軸対称位置に配設されるので
あり、何れも冷却水供給パイプ４４に突出状に設
けられ、該パイプ４４は先に述べた支承ローラ１
のローラ架台と一体の支持架構に保持されるので
ある。従つて押出プレスを出た長尺材１０は、イ
ニシアルテーブル４１をへて支承ローラ１上に亘
つてその周面底部が支承されつつ移動する間に、
各スプレーノズル２群から周面全表に向つて噴射
される冷却水により急冷処理され、ランアウトテ
ーブル４２側に移送されることになる。

（考案が解決しようとする問題点） 従来技術においては、前述のように支承ローラ
１群とスプレーノズル２群とは、何れも装置にお
ける一体のローラ架台乃至架構上に固設され、ノ
ズル位置に対し支承ローラの高さは一定不変であ
るため、長尺材１０のサイズ（図例では丸棒材で
ある長尺材１０の径）が大小に変つた場合、押出
プレスに接続するイニシアルテーブル４１におい
ては、テーブル自体が第１図に示すように、高さ
調整機構４によつて上下方向に調整自在であるた
め、サイズ大小に応じてテーブル４１全体を上下
させて即応できるが、クエンチング装置４３にお
いて、サイズの変つた長尺材１０の周面底部を支
承するために、支承ローラ１の高さをそれに応じ
て調整すれば、スプレーノズル２の位置も一体的
に同時に変り、長尺材１０の中心位置に向つて軸
対称位置に予じめ設定したスプレーノズル群の位
置がずれ、このため長尺材１０の周面に対するア
ンバランスな冷却、即ち片冷却が生じ、急冷処理
した長尺材が完全に冷却（空冷）した後に、大き
な曲り変形が生じるのである。この片冷却を避け
るため、クエンチング装置４３の高さを、そのス
プレーノズル２の軸対称中心が長尺材１０の中心
に一致するように調整した場合には、支承ローラ
１の位置が変り、長尺材の自重を支えることがで
きず、長尺材１０が前後のテーブル４１，４２上
に落ちることになつて、矢張りスプレーノズルの
軸対称中心と長尺材中心とが一致しないことにな
り、片冷却が生じることになる。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記のようなクエンチング装置にお
ける長尺材の片冷却を解決するために、長尺材の
大小に応じて、支承ローラの高さおよびクエンチ
ング中の長尺材を水平方向の中心に把持する開閉
自在なセンタリング手段を調整することにより、
スプレーノズルの軸対称中心と長尺材中心とを常
に一致させ、アンバランスな冷却水吹付けによつ
て生じる長尺材の冷却後の曲り変形を防止するよ
うにしたものであり、具体的には、押出プレスを
出て移動する長尺材を囲んでその長さ方向に亘り
上下左右方向に、かつ何れも長尺材中心に向つて
軸対称位置に配置列設される多数のクエンチ用ス
プレーノズル群と、前記長尺材の長さ方向に亘り
その周面底部を支承するとともに、前記スプレー
ノズル群と独立して上下方向に昇降自在に配置列
設される複数個の支承ローラと、前記スプレーノ
ズルと支承ローラとによるクエンチングゾーンの
前後に対置され、かつそのローラ面を長尺材の周
面に向けて相対する一対のガイドローラが、長尺
材の周面に向かつて、シリンダを駆動源とするリ
ンク機構により開閉自在に設けられるセンタリン
グガイドとから成る点にある。

（作用） 本考案の技術的手段によれば、第１，２，３図
に示すように、イニシアルテーブル４１とランア
ウトテーブル４２間に設置するクエンチング装置
４３において、装置全長に亘る長さのローラ架台
５に支承ローラ１を所定間隔下に列設するととも
に、このローラ架台５を設置床面に固設した装置
架台８上に、高さ調整機構４，４を介して上下方
向に昇降自在に設置し、ローラ架台５の昇降を介
して支承ローラ１の全てを任意の高さに調整可能
とし、これに対し支承ローラ１上の長尺材１０に
対して冷却水を噴射するスプレーノズル２は、第
３図に示すように、長尺材１０を囲んで上下方向
および左右方向に、かつ何れも長尺材中心に向つ
て軸対称位置に配設されるのである。即ち長尺材
１０の中心と同心の水平方向（左右方向）には冷
却水供給パイプ４４，４４を、前記装置架台８の
長手方向両側に固定立設した架構１１，１１に固
設し、両パイプ４４，４４の全長に亘り所定間隔
にスプレーノズル２群を対向状に列設し、また長
尺材１０の中心と直交する垂直方向（上下方向）
には、上下何れも２本宛の冷却水供給パイプ４
４，４４，４４，４４が、上部のパイプ４４は前
記架構１１と一体でかつ長尺材１０を引張るプラ
ー通過のため、架構１１の一方にピン軸１２を介
し開閉自在とされる装置カバー３側に保持され、
下部のパイプ４４は前記架構１１，１１を支持し
ている装置架台８側に一体に設けられている冷却
水搬出用の水ジヤケツト６に保持され、これら上
下の冷却水供給パイプ４４，４４，４４，４４の
全長に亘り所定間隔にスプレーノズル２，２，
２，２群を対向状に列設するのであり、従つてス
プレーノズル２群の全ては第３図示のように冷却
水噴射位置は固定不変のものとされる。更に本考
案では、前記のような高さ調整自在の支承ローラ
１と固定のスプレーノズル２によるクエンチング
ゾーンの前後において、イニシアルテーブル４１
の出口およびランアウトテーブル４２の入口に、
押出プレスの中心（押出される長尺材１０の中心
と同心である）を挟んで左右１対のガイドローラ
１３，１３が対置され、両ガイドローラ１３，１
３がプレス中心（長尺材中心）に向つて同期開閉
自在に設けられたセンタリングガイド９，９を配
設することによつて、以下のようにして長尺材１
０のサイズが大小に変つた場合でも、その長尺材
１０の中心とスプレーノズル２の中心を常に一致
させ、冷却水噴射による急冷処置に際して片冷却
をなくすことが可能となるのである。即ち押出プ
レスより押出された長尺材１０をプラー等によつ
て引張り、イニシアルテーブル４１をへてクエン
チング装置４３およびランアウトテーブル４２に
亘つて移動させ、クエンチング装置４３における
スプレーノズル２群からの冷却水噴出により、長
尺材１０を急冷処理する操作そのものは従来技術
と同様であるが、本考案においては、押出される
長尺材１０の中心（押出プレスの中心）に対し
て、軸対称位置に配列した上下、左右方向のスプ
レーノズル２群は固定不動とし、これに対し長尺
材１０の周面底部を支承する支承ローラ１群は、
高さ調整機構４によつて昇降自在なローラ架台５
に取付けることにより、その高さ調整自在とした
ので、長尺材１０のサイズが大小に変つて、支承
ローラ１群を適宜高さ位置に変化させることによ
つて、長尺材１０を常にスプレーノズル２群の中
心に一致させることが確実容易に行なえることに
なる。更にクエンチングゾーンの前後において、
長尺材１０を水平方向（左右方向）において、常
にその中心をプレス中心と正しく保持できるセン
タリングガイド９，９が設置されるので、そのプ
レス中心を挟んで左右に位置し、かつプレス中心
に向つて開閉自在な一対のガイドローラ１３，１
３によつて、そのローラ面でもつて長尺材１０の
周面両側部を接支することにより、その冷却水噴
射によるクエンチング作業中の長尺材１０を、常
にプレス中心にセンタリングできるとともに、長
尺材１０のサイズ大小の変化にさいしても、両ガ
イドローラ１３，１３の開閉角度を大小に調整す
ることによつて、その周面両側の保持が確実に維
持でき、これによつて長尺材１０のサイズの如何
にかかわらず、全周面よりの均一なクエンチ内容
が得られ、片冷却の発生を解消するのである。第
１１図及び第１２図Ａ、第１２図Ｂに例示したの
は、かかる長尺材１０に対する片冷却によつて生
じる曲り変形を示したものであり、第１１図に示
すように、支承ローラ１にその周面底部が支承さ
れた長尺材１０の中心O₂とスプレーノズル２の
中心O₁が図示のように偏心した状態で、スプレ
ーノズル２による冷却水噴射による急冷が行なわ
れると、図示付記のように長尺材１０の長手方向
に亘つて、冷却不足による温度の高い部分と冷却
過剰による温度の低い部分がアンバランスに生じ
る。図においてＷは支承ローラ１に掛る長尺材の
自重である。このため既知のように、クエンチン
グ中は第１２Ａ図に示すような自重を無視した場
合は同図の上段図のような収縮変形が、また自重
を考慮した場合は同図の下段図に示すような収縮
変形が生じ、このためクエンチング後の大気放置
等による空冷後において、第１２Ｂ図に示すよう
な曲りを生じることになり、同図の上段図は自重
を無視した場合、また下段図は自重を考慮した場
合であり、このような曲り変形の発生は、事後の
製品取扱い上における大きな問題点である。これ
に反し本考案によれば、先に述べたように長尺材
中心とスプレーノズル中心を常に確実に一致させ
るため、そのセンタリングガイド９，９による水
平方向センターの保持と相まつて、第１２図Ｃに
示すように曲り変形を生じない製品を容易に得る
ことが可能である。またガイドローラ１３，１３
のローラ面でもつて、長尺材１０の周面側部を接
支するため、長尺材１０の長手方向の搬送がガイ
ドローラ１３，１３の転動によつて円滑になされ
る。

さらにシリンダ３４の作動によりリンク機構を
介して両ガイドローラ１３，１３を開閉する方式
であるため、センタリング時においても、長尺材
１０から受ける力に対して柔軟に多少開閉するこ
とができ、緩衝機能を発揮する。またリンク機構
により開閉する方式であるため、センタリングに
際して大きな力を得ることが容易である。

（実施例） 本考案装置の具体的な実施例の１つを第１図乃
至第１０図に亘つて説示する。

第１，２，３図において、イニシアルテーブル
４１及びランアウトテーブル４２は、何れもロー
ラテーブルタイプのものであつて、イニシアルテ
ーブル４１は固定の架台４５上に、例えば昇降シ
リンダ機構等を用いた高さ調整機構４を介して上
下自在に設置され、ランアウトテーブル４２は固
定である。両テーブル４１，４２間に設置される
装置架台８は装置床面上に固設され、該架台８の
長手方向両端の各両側に配設した、例えば昇降シ
リンダ１４、同ピストンロツド１４ａ等による高
さ調整機構４を介して、ロール架台５が上下自在
に支持される。ロール架台５は第３図示のように
底壁５ａと、底壁５ａの長手方向両側に立設した
両側壁５ｂ，５ｂによる断面樋形の架台であり、
その両側壁５ｂ，５ｂ間に、所定間隔下に支承ロ
ーラ１が軸１ａ，１ａの支架を介し遊転自在に架
設される。また底壁５ａの中央部分には冷却水の
排出筒１５が開設され、装置架台８側に設けた排
水用の水ジヤケツト６と連通状とされる。装置架
台８における長手方向両側には架構１１，１１が
固定状に立設され、該架構１１，１１の上端に冷
却水供給パイプ４４，４４が装置長手方向に沿つ
て平行に対設され、両パイプ４４，４４には押出
中心（長尺材１０の中心）に向つて軸対称位置
に、何れも多数のスプレーノズル２，２が定間隔
に列設対置されることによつて、長尺材１０の周
面両側に冷却水を噴射するようにされる。第３図
において同図向つて右側の架構１１に設けたピン
軸１２に、装置上面を開閉自在に被蓋する上部カ
バー３が枢支され、該カバー３とこれと対応する
水ジヤケツト６側に、それぞれ２本の冷却水供給
パイプ４４，４４，４４，４４が何れも固定状に
架設され、各パイプ４４，４４，４４，４４に
は、長尺材１０を挟んで上下方向にかつそれぞれ
軸対称位置に、多数のスプレーノズル２群が定間
隔に列設配置され、これによつて長尺材１０の周
面上下に冷却水を噴射するようにされる。上部カ
バー３を開閉方式としたのは、長尺材１０をプラ
ー等によつて引張る際、プラー通過に支障ないよ
うに、第３図鎖線に示すように開放するためのも
ので、その開閉機構としては、開閉シリンダ７を
用い、該シリンダ７のピストンロツド７ａを、ピ
ン軸１２に枢支された上部カバー３のリンク１６
に連結することによつて行なうようにしてある。
図中、１７，１７はローラ架台５が昇降する際、
支承ローラ１の軸１ａを案内するため、架構１
１，１１側に設けたガイド切欠を示している。イ
ニシアルテーブル４１の出口およびランアウトテ
ーブル４２の入口側に配設する一対の開閉自在な
ガイドローラ１３，１３によるセンタリングガイ
ド９の構造は、実施例では第４図乃至第１０図に
示すような構造を採用する。即ち第４図乃至第７
図において（図例ではテーブル４１側のガイド９
について説明するが、テーブル４２側のガイド９
も同様である）。テーブル４１のフレーム１８，
１８間に亘つて直交状に架設した取付梁１９，１
９間に、両側壁２０ａ，２０ａ底壁２０ｂから成
るＵ形のガイド本体２０を配置し、ガイド本体２
０を取付梁１９，１９の下面に付設した支持架構
２１の挟持部２２，２２に、本体２０における両
側壁２０ａ，２０ａの外面に突設した挿支部２
３，２３を摺動自在に挿支させることによつて保
持させ、前記挟持部２２，２２挿支部２３，２３
による支持部分と直交方向の両側壁２０ａ，２０
ａの一側端に亘つて設けた突部２４にネジ軸２５
の一端を可回動に連結固定し、ネジ軸２５を支持
架構２１側に設けたネジ座２６に螺挿することに
よつて、該ネジ軸２５の回動を介し挿支部２３，
２３を挟持部２２，２２内において移動させるこ
とにより、ガイド本体２０を第４図、第６図にお
いてフレーム１８，１８と直交方向に可調整とす
る。これはガイド本体２０のセンターを押出プレ
ス中心と一致させるための調整機構であり、２７
は調整後の固定用ロツクナツトを示している。前
記ガイド本体２０における両側壁２０ａ，２０ａ
の上端中央部間には隔壁２８を第４図示のように
設け、該隔壁２８によつて距てられた上端の左右
両側には、対称位置に第４図および第８，９図示
のようにピン軸２９，２９を可回動に貫通挿設
し、該ピン軸２９，２９に先に述べた一対のガイ
ドローラ１３，１３を、各軸部３０に軸受３１を
介して可回動に保持した回動アーム３２，３２の
各一端を固定するのであり、該アーム３２，３２
の各外方に向う一端にリンク３３，３３を突設す
るのである（第１０図参照）。

ガイド本体２０の底壁２０ｂには駆動シリンダ
３４を設置するとともに、該シリンダ３４のピス
トンロツド３４ａを側壁２０ａ，２０ａ間に昇降
自在に突出させ、該ピストンロツド３４ａの上端
に付設した昇降台３５の左右両側対称位置に設け
たピン軸３６，３６に、左右一対のリフトアーム
３７，３７の各下端を枢支させ、該リフトアーム
３７，３７の上端を先に述べた回動アーム３２，
３２の各リンク３３，３３の各一端にピン軸３
８，３８を介して枢支連結するのである。また側
壁２０ａ，２０ａの上部中央に設けた隔壁２８に
は昇降台３５の上限位置を規制するストツパ３９
が設けられるとともに、ピン軸２９，２９の各一
端には同期用連動ギヤ４０，４０が付設され互い
に噛合されるのである。従つてこのセンタリング
ガイド９，９によれば、ネジ軸２５の正逆回動に
よつてガイド本体２０の中心が、押出プレス中心
と正しく一致するように、本体２０を水平左右方
向に移動させて調整するとともに、第４図におい
て実線並びに鎖線でその変化状態を示すように、
駆動シリンダ３４のピストンロツド３４ａを昇降
させることによつて昇降台３５を上下させること
により、該昇降台３５の両側に設けた一対のリフ
トアーム３７，３７を同行変位させ、これにより
リンク３３，３３を介して一対の回動アーム３
２，３２を、ピン軸２９，２９を支点としてプレ
ス中心に向つて開閉回動させることができ、回動
アーム３２，３２の各上端に付設した一対のガイ
ドローラ１３，１３を、同期用連動ギヤ４０，４
０を介し、任意の開閉角度に調整することがで
き、これによつてガイドローラ１３，１３間に長
尺材１０を、長尺材１０のサイズの大小変化にか
かわらず、長尺材１０の中心をプレス中心に保持
させつつ、的確に周側両側部を接支、ガイドする
ことができる。図の実線位置で示したローラ１
３，１３は、最大径サイズの長尺材１０を接支し
た状態を示し、以下ローラ１３，１３の開放角度
を、昇降台３５の移動により順次小さくしてゆく
ことにより、鎖線状態で示される如く、最小径サ
イズの長尺材１０を接支できる。先に述べた固定
不動位置に設置されるスプレーノズル２群と、こ
れに対して上下方向に調整自在とされ、従つてノ
ズル２群に対する高さ可変の支承ローラ１群と、
前記センタリングガイド９，９とにより、作用の
項において説示したように、長尺材１０はそのサ
イズの大小変化にかかわらず、長尺材１０の中心
が常にスプレーノズル２の中心と一致し、かつ水
平方向左右においてもプレス中心とずれない安定
確実な支持下に、スプレーノズル２群による冷却
水噴射が長尺材１０の全表面に亘つて均一均等に
行なわれ、片冷却を生じないことになるのであ
る。

実施例において示した支承ローラ１の上下運動
機構、またセンタリングガイド９における一対の
ガイドローラ１３，１３の同期開閉運動機構は、
図例のみに限定されることはなく、自由に設計可
能である。

（考案の効果） 本考案によれば、従来のクエンチング装置にお
ける片冷却を確実に防止し、長尺材のサイズが大
小に変つても、常に長尺材中心とスプレーノズル
中心とを正しく適合させ、均一均質な冷却内容が
確実、容易に得られる点できわめて有利である。

特に本考案では、スプレーノズルに対して支承
ローラを高さ調整自在とするとともに、クエンチ
ングゾーンの前後側に開閉自在な一対のガイドロ
ーラによるセンタリングガイドを設けることによ
つて、長尺材をそのプレス中心を通る垂直面、水
平面内において常に安定に同心位置に保つことが
でき、長尺材の偏心、遊動を生じないのであり、
これにより長尺材の急冷処理後において生じる曲
り変形を効果的に抑止でき、必要構造も比較的簡
単で、従来のクエンチング装置に容易に施工でき
る点も有利である。またセンタリングガイドの対
のガイドローラのローラ面を長尺材に接触させて
センタリングを行なつているため、長尺材の長手
方向の移動がガイドローラの転動によつて円滑に
なされ、長尺材表面に傷をつけることがない。さ
らにシリンダの作動によりリンク機構を介して両
ガイドローラを開閉する方式であるため、センタ
リング時においても、長尺材から受ける力に対し
て柔軟に対応でき、即ち多少開閉することがで
き、緩衝機能を発揮することができる。従つて長
尺材がクエンチング装置内で動いたときに、効率
よくセンタリングするのに有利であると共に、こ
の点からも長尺材に対する傷つきが防止できる。
またリンク機構により開閉する方式であるため、
センタリングに際して大きな力を得ることが容易
であるという利点を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置実施例の縦断正面図、第２
図は同平面図、第３図は同要部の拡大側断面図、
第４図は同センタリングガイド実施例の縦断正面
図、第５図は同側面図、第６図は同上面図、第７
図は第５図Ａ矢視の底面図、第８図は同第４図Ｂ
部の詳細図、第９図は同第４図Ｃ−Ｃ線断面図、
第１０図は同Ｄ−Ｄ線断面図、第１１図、第１２
図Ａ、第１２図Ｂおよび第１２図Ｃは、押出長尺
材とノズル中心の関係状態による冷却と曲り変形
の各説明図である。 １……支承ローラ、２……スプレーノズル、３
……上部カバー、４……高さ調整機構、５……ロ
ーラ架台、８……装置架台、９……センタリング
ガイド、１０……長尺材、１３……ガイドロー
ラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 押出プレスを出た金属長尺材をスプレーノズル
   群による冷却水噴射を介して急冷するクエンチン
   グ装置であつて、移動する前記長尺材を囲んでそ
   の長さ方向に亘り上下左右方向に、かつ何れも長
   尺材中心に向つて軸対称位置に配置列設される多
   数のクエンチ用スプレーノズル群と、前記長尺材
   の長さ方向に亘りその周面底部を支承するととも
   に、前記スプレーノズル群と独立して上下方向に
   昇降自在に配置列設される複数個の支承ローラ
   と、前記スプレーノズル群と支承ローラとによる
   クエンチングゾーンの前後に対置され、かつその
   ローラ面を長尺材の周面に向けて相対する一対の
   ガイドローラが、長尺材の周面に向かつて、シリ
   ンダを駆動源とするリンク機構により開閉自在に
   設けられるセンタリングガイドとから成ることを
   特徴とする金属長尺材のクエンチング装置。