JPH03140419A

JPH03140419A - 冷却用ロール

Info

Publication number: JPH03140419A
Application number: JP28118089A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kuriyama; 壽志栗山
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、鋼帯等の金属帯またはプラスチック等の非金
属帯の製造において冷却工程で使用する冷却用ロールに
関するものである。

（ロ）従来技術一般に、金属帯の製造ラインの熱処理後の冷却床等にお
いて、ロールを用いた冷却が行われている。この冷却用
ロールとしては、ロール幅方向に均等の外径の中子を外
筒内に設け、外筒と中子との間隙内を冷却水が一方から
他方へ流通させるようにしたものが広く用いられている
。

このような冷却用ロールにおいては、内外筒間の冷却媒
体通路で被冷却材料に接する外筒内面にロール軸方法に
境界層が発達し、外筒内面と冷媒との熱交換が効率良く
行われない。また、ロールの一方の軸から他方の軸への
一過性の冷却媒体の通過であるので、当然冷却媒体入側
のロール表面温度にくらべて、冷却媒体出側のそれは高
くなり、被冷却材料の幅方向の温度分布が不均等になる
。

実開昭６１−６６１２１７号公報に開示する冷却用ロー
ルは、中空状の冷却用ロールの肉厚部にロール幅方向に
全て同一の径をもった冷却水の流通孔を形成し、一方の
方向からの冷却水と他方の方向からの冷却水とをロール
両端から流通孔内を周方向に交互に流し、ロール表面の
温度を均一にし、ロールにより搬送する過程で金属帯を
冷却している。

しかし、このような冷却用ロールにおいては、ロール外
筒直下で１本置き、または、複数本置きに冷却媒体を通
すが、これは、ロール表面周方向にそって温度むらを生
じ、また、ロール幅方向中央部の温度を最も低くするこ
とは困難である。さらに、冷却通路でロール軸方向に境
界層を生成することによる問題は上述と同様である。

特開昭５８−１３６７２３号公報では、ロール内部に羽
根車を設け、回転駆動をする冷却用ロールが開示されて
いる。しかし、その具体的給水手段等は開示されてはい
ない。また、駆動のための機構等が複雑となる。

特開昭５８−４２７３０号公報では、中空ロール内にス
プレィノズルを設け、冷却能を変更できるよ′うにした
冷却用ロールを開示している。しかし、ロール内スプレ
ィのため冷却後のスプレィ水は次のスプレィ水の効果を
発揮するため即時に排出せねばならず、その排出機構は
複雑となる。また、排出機構が充分でなければ、水圧を
高くしなければならず、運転費がかさむ。

特開昭６１−１３０４２６号公報では、ロール内部に羽
根車を設け、内部冷却水を撹乱し、熱伝導を高めた冷却
用ロールが開示されている。しかし、このロールでは、
ロール幅方向に温度差が生じるため、複数本の冷却ロー
ルを用いて、左右交互に給水方向を変えるなど、設置時
の制約がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題本発明が解決しようとする課題は、ロール幅方向に均等
な冷却能力を有する冷却用ロールを得ることにある。

（ニ）課題を解決するための手段本発明の冷却用ロールは、回転自在に支持された中空外
筒と、該中空外筒の内部に所定の間隙をもって挿入され
た内挿軸とからなり、該内挿軸の内部に流体通路を設け
て該軸の中間部から前記中空外筒内に冷却媒体を噴出さ
せ、該冷却媒体を該中空外筒の端部より排出させるよう
に構成した手段によって、上記課題を解決している。

前記内挿軸を固定または回転支持することができる。

前記内挿軸の中間部を両端部よりも大径にした樽形に成
形してもよい。

前記内挿軸の外周面に軸心方向に延びる複数枚の羽根を
設けてもよい。

（ホ）作用ロール幅中央部の外筒内面に向けて冷却媒体を噴出する
ため、この部分の温度がロール幅で最も低くなる。また
、衝突噴流となるため、伝熱効率は著しく高くなる。

衝突後の冷却媒体は、羽根により内挿軸、中空外筒で囲
まれた空間により軸方白湯を発生し、ロール端に向かっ
て流れるため、伝熱効率が高い。

羽根により、中空外筒内面に生成する境界層は、ロール
と内挿軸上羽根との相対運動により寸断され、乱れが生
じ、ロール内壁、冷却媒体への熱交換が促進される。

ロール内挿軸とが相対運動を行うことにより、任意のロ
ール幅方向の位置でロール周方向の温度は左右対称とな
りほぼ均一となる。

供給冷却媒体圧力が十分に高い場合には、内挿軸の放射
状冷却媒体通路を斜めに設け、冷媒の噴射圧力により内
挿軸を自転させることもできる。

さらに、この回転に応じて、羽根部分も曲げて設けると
、軸流方向への排水流の反力により、さらに内挿軸の自
転を行わせるように働く。特に、外部からロールに対し
て外筒と内挿軸とを別々に駆動する機構を設けることな
く、相対運動を行わせることができる。

冷却水は、軸方向左右へ排流として流れるが、その際、
内挿軸を樽形に成形することにより、軸方向抜熱量が均
一化できると共に、排流も円滑になり、給水圧を低減す
ることができる。

（へ）実施例第１図から第６図までを参照して、本発明の冷却用ロー
ルの実施例について説明する。

本発明の冷却用ロールは、第１図および第２図に示すよ
うに、回転自在に支持された中空外筒１と、中空外筒１
の内部に所定の間隙をもって挿入された内挿軸２とから
なる。内挿軸２の内部に流体通路２１を設けて軸２の中
間部に設けた放射状の流木通路２１１から中空外筒１内
に冷却媒体を噴出させる。冷却媒体を中空外筒１の端部
より排出させる。

冷却媒体は、水または空気でよい。

内挿軸２は固定（第１図）または回転（第３図）のいず
れでもよい。

第２図に最もよく示すように、内挿軸２の中間部を両端
部よりも大径にした樽形に成形することが好ましい。

また、第４図に最もよく示すように、内挿軸２の外周面
に軸心方向に延ひる複数枚の羽根２２を設けることもで
きる。

供給冷却媒体圧力が十分に高い場合には、第５図に示す
ように、内挿軸２の放射状冷却媒体通路２１１を斜めに
設け、冷媒の噴射圧力により、内挿軸２を自転させるこ
ともできる。

さらに、第６図に示すように、自転に呼応して羽根２２
も湾曲させておくと、軸方向への排流の反力により、さ
らに−層の内挿軸２の自転を促進させることもできる。

特に外部から外筒または内挿軸の回転駆動装置を設ける
必要はなくなる。

本発明にもとづく冷却用ロールを、銅帯の溶融亜鉛メツ
キラインの浴槽の直上に設けたトップロールに適用した
具体的実施例について説明する。

まず、下記第１表に冷却用ロールの使用条件を示す。

銅帯の冷却効果を下記の第２表に示す。

（ト）効果本発明によれば、同一冷却条件においても、被冷却材の
幅方向に均一な冷却をすることができ、冷却能力も向上
する。本発明の冷却用ロールは金属ばかりではなく非金
属の帯状材料の冷却、乾燥、加熱にも用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷却用ロールの縦断面図。第２図は内
挿軸の斜視図。第３図は第１図のロールの別の変更例を
示す縦断面図。第４図は第２図の内挿軸の別の変更例を
示す斜視図。第５図は第２図の内挿軸のさらに別の変更
例を示す横断面図。第６図は第４図の内挿軸のさらに別の変更例を示す斜視
図。１・中空外筒　　　　　　２：内挿軸２１・流体通路　　　　　２２：羽根２１１：放射状流体通路第１図第２図（外４名）

Claims

【特許請求の範囲】１、回転自在に支持された中空外筒と、該中空外筒の内
部に所定の間隙をもって挿入された内挿軸とからなり、
該内挿軸の内部に流体通路を設けて該軸の中間部から前
記中空外筒内に冷却媒体を噴出させ、該冷却媒体を該中
空外筒の端部より排出させるように構成した冷却用ロー
ル。２、前記内挿軸の中間部を両端部よりも大径にした樽形
に成形し、外周面に軸心方向に延びる複数枚の羽根を設
けたことを特徴とする請求項１記載の冷却用ロール。