JPH03249122A - スリーブロール - Google Patents
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- JPH03249122A JPH03249122A JP4562790A JP4562790A JPH03249122A JP H03249122 A JPH03249122 A JP H03249122A JP 4562790 A JP4562790 A JP 4562790A JP 4562790 A JP4562790 A JP 4562790A JP H03249122 A JPH03249122 A JP H03249122A
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- keys
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/562—Details
- C21D9/563—Rolls; Drums; Roll arrangements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は金属帯材の熱処理炉内で使用する、前記金属帯
月を搬送するためのスリーブロールに関し、特に該スリ
ーブロールのスリーブと軸の係合部の改善に関するもの
である。
月を搬送するためのスリーブロールに関し、特に該スリ
ーブロールのスリーブと軸の係合部の改善に関するもの
である。
〈従来の技術〉
冷延鋼板、ステンレス鋼板、電磁鋼板等の金属帯材（以
下単に帯材という）は、連続熱処理炉で焼鈍等の熱処理
が行われるが、この熱処理炉は高温であるため、帯材搬
送用ロールとして、軸に耐熱物質を積層したものや、耐
熱高合金を溶射したもの等が使用されるが、特に高温の
熱処理炉にあっては耐熱性、その他の面で優れているこ
とから、セラミックスリーブを軸に遊嵌したスリーブロ
ールが多く使用されている。
下単に帯材という）は、連続熱処理炉で焼鈍等の熱処理
が行われるが、この熱処理炉は高温であるため、帯材搬
送用ロールとして、軸に耐熱物質を積層したものや、耐
熱高合金を溶射したもの等が使用されるが、特に高温の
熱処理炉にあっては耐熱性、その他の面で優れているこ
とから、セラミックスリーブを軸に遊嵌したスリーブロ
ールが多く使用されている。
このスリーブロールは、軸とセラミックの熱膨張に差が
あるため、軸外径よりスリーブ内径を前記熱膨張差分、
大きくしておく必要がある。そして、このスリーブを軸
と係合させ回転力をスリーブに伝達する手段としてキー
を用いる場合は、キーとキー溝もやはり隙間をあけてお
く必要がある。
あるため、軸外径よりスリーブ内径を前記熱膨張差分、
大きくしておく必要がある。そして、このスリーブを軸
と係合させ回転力をスリーブに伝達する手段としてキー
を用いる場合は、キーとキー溝もやはり隙間をあけてお
く必要がある。
さらに、スリーブ端部におけるキーの個数についても、
２個の例が特開昭５８−８１９１６号公報に、４個の例
が特開昭５８−８１９１７号公報に示されている。
２個の例が特開昭５８−８１９１６号公報に、４個の例
が特開昭５８−８１９１７号公報に示されている。
スリーブ端部にキーを２個使用したスリーブロールの例
を第６図に示す、第６図において１は軸でありその外径
をｄとすると、スリーブ２は隙間Ｅを有するように内径
りに加工されて、軸１に遊嵌されている。また、キー３
は１８０°位相をずらせて対称位置に２個設け、軸ｌ側
は軸側キー溝５に、スリーブ２側はスリーブ側キー溝４
に嵌合させ、ボルト６で軸１に固定されている。このよ
うに、スリーブと軸をキーにより係合させた場合、スリ
ーブ２はその内径上端部が常に軸１の外径上端部により
支持されて回転するため、キー３とスリーブ側キー溝（
以下単にキー溝という）４は相当の隙間が必要となり、
前掲特開昭５８−８１９１７号公報では、この隙間を軸
外径とスリーブ内径の差より大きくする必要があるとし
ている。上記した構成は、キー３が４個の場合でも個々
のキーについては全く同しである。
を第６図に示す、第６図において１は軸でありその外径
をｄとすると、スリーブ２は隙間Ｅを有するように内径
りに加工されて、軸１に遊嵌されている。また、キー３
は１８０°位相をずらせて対称位置に２個設け、軸ｌ側
は軸側キー溝５に、スリーブ２側はスリーブ側キー溝４
に嵌合させ、ボルト６で軸１に固定されている。このよ
うに、スリーブと軸をキーにより係合させた場合、スリ
ーブ２はその内径上端部が常に軸１の外径上端部により
支持されて回転するため、キー３とスリーブ側キー溝（
以下単にキー溝という）４は相当の隙間が必要となり、
前掲特開昭５８−８１９１７号公報では、この隙間を軸
外径とスリーブ内径の差より大きくする必要があるとし
ている。上記した構成は、キー３が４個の場合でも個々
のキーについては全く同しである。
〈発明が解決しようとするｌ￥題〉
上記従来のスリーブロールでは、第６図に示すようにキ
ー溝４の基端部にしばしば亀裂９が発生し、スリーブ２
端部の割損事故となっていた。
ー溝４の基端部にしばしば亀裂９が発生し、スリーブ２
端部の割損事故となっていた。
このように、スリーブが割損するとスリーブロールが回
転不良となり、帯材に疵が入るため、炉の操業を停止し
てスリーブロールの交換をしなければならず、特に長大
な炉においては使用されているスリーブロールの数も多
大であり、保守点検が困難なことや、生産性の阻害にな
るなど大きな問題となっていた。
転不良となり、帯材に疵が入るため、炉の操業を停止し
てスリーブロールの交換をしなければならず、特に長大
な炉においては使用されているスリーブロールの数も多
大であり、保守点検が困難なことや、生産性の阻害にな
るなど大きな問題となっていた。
本発明は、上記従来のスリーブロールにおけるスリーブ
の割損事故を防止し、熱処理炉の生産性を維持できるス
リーブロールを提供することを目的とする。
の割損事故を防止し、熱処理炉の生産性を維持できるス
リーブロールを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、従来のスリーブロールの割損事故が、スリー
ブロール特有の回転力伝達機構にあることに着目してな
されたものであり、その要旨は、スリーブと軸を、該ス
リーブ内径と軸外径の熱膨張差に基づき付与された隙間
を持たせて遊嵌するとともに前記スリーブの少くとも１
端をキーとキー幅より若干大きい幅のキー溝により係合
させたスリーブロールにおいて、スリーブ端部における
キーの個数を１個にすることにより、また、スリーブと
軸との係合をスリーブの両端で行うスリーブロールにお
いて、キーならびにキー溝の位相をスリーブの両端双方
で一致させたことにより、前記課題を解決したものであ
る。
ブロール特有の回転力伝達機構にあることに着目してな
されたものであり、その要旨は、スリーブと軸を、該ス
リーブ内径と軸外径の熱膨張差に基づき付与された隙間
を持たせて遊嵌するとともに前記スリーブの少くとも１
端をキーとキー幅より若干大きい幅のキー溝により係合
させたスリーブロールにおいて、スリーブ端部における
キーの個数を１個にすることにより、また、スリーブと
軸との係合をスリーブの両端で行うスリーブロールにお
いて、キーならびにキー溝の位相をスリーブの両端双方
で一致させたことにより、前記課題を解決したものであ
る。
く作用〉
通常、キーとキー溝はその側面が密着状態であるが、ス
リーブにセラミックを使用するスリーフロールにあって
は前述の如く、キーとキー溝との間に隙間が不可欠であ
る。さらに、スリーブと軸も遊嵌されているためロール
の回転に伴なって脈動が生じる。
リーブにセラミックを使用するスリーフロールにあって
は前述の如く、キーとキー溝との間に隙間が不可欠であ
る。さらに、スリーブと軸も遊嵌されているためロール
の回転に伴なって脈動が生じる。
第２図のように、キー３が２個使用されている場合に脈
動が生じる原因を調査した。
動が生じる原因を調査した。
図において、一方のキー３１により一方のキー溝４の側
面４１が押されてスリーブ２は軸１とともに矢印の方向
に回転している。しかし、他方のキー３２はキー溝４の
側面４２と当接しているとは限らない。
面４１が押されてスリーブ２は軸１とともに矢印の方向
に回転している。しかし、他方のキー３２はキー溝４の
側面４２と当接しているとは限らない。
その理由の１つはキー溝の加工精度に起因するもので、
特にセラミックの如（加工性の悪い材料では十分な精度
が期待できない、他には、図からもわかるようにスリー
ブ２は軸１の上端部に支持され、あたかもスリーブ２の
内径上端部が軸１の上端部で吊り下げられたかの如き状
態となっている。
特にセラミックの如（加工性の悪い材料では十分な精度
が期待できない、他には、図からもわかるようにスリー
ブ２は軸１の上端部に支持され、あたかもスリーブ２の
内径上端部が軸１の上端部で吊り下げられたかの如き状
態となっている。
そのため、スリーブ２は帯材と軸１により挾まれて、そ
の動きにある程度の制約を受けているとしても、軸１の
外径上端部を支点にして可成自由に揺動することができ
る。そのため、他方のキー３２はキー溝４の側面４２に
は当接していない。
の動きにある程度の制約を受けているとしても、軸１の
外径上端部を支点にして可成自由に揺動することができ
る。そのため、他方のキー３２はキー溝４の側面４２に
は当接していない。
さらに図の状態からスリーブロールが回転し、キー３が
図の０″の位置に到達すると同時にキー３１、３２はほ
ぼ同じ条件になり、その後は交代してキー３２がスリー
ブ２を回転させることになる。
図の０″の位置に到達すると同時にキー３１、３２はほ
ぼ同じ条件になり、その後は交代してキー３２がスリー
ブ２を回転させることになる。
このように、０°の位置で回転力の伝達を司どるキーは
３１から３２に急に交代するため、この位置でキー３１
は荷重が零になり、キー３２にはピーク荷重が発生する
。これはキーが４個の場合でも同様なことがいえる。
３１から３２に急に交代するため、この位置でキー３１
は荷重が零になり、キー３２にはピーク荷重が発生する
。これはキーが４個の場合でも同様なことがいえる。
なお、第２図において、ｅはスリーブ２の軸１に対する
偏心量であり、ｆはキー３先端の軌跡である。この状態
におけるスリーブ２の回転中の周速度の変化を第３図に
示す。
偏心量であり、ｆはキー３先端の軌跡である。この状態
におけるスリーブ２の回転中の周速度の変化を第３図に
示す。
第３図（ａ）は複数のキーとキー溝の組合せで荷重の交
代がない場合であり、この場合の脈動はキー先端の軌跡
ｆとスリーブとの偏心により生じる。
代がない場合であり、この場合の脈動はキー先端の軌跡
ｆとスリーブとの偏心により生じる。
第３図（ト））はキーが２個の場合であり、回転角度１
８０°毎に周速度が激変している。また、第３図（Ｃ）
はキーが４個の場合であるが、９０°毎に周速度が変化
し、その変動量はキーが２個の場合よりも若干小さくな
っている。
８０°毎に周速度が激変している。また、第３図（Ｃ）
はキーが４個の場合であるが、９０°毎に周速度が変化
し、その変動量はキーが２個の場合よりも若干小さくな
っている。
以上から、キーに加わる荷重（即ちキー溝に加わる荷重
）は周速度の急激な変化が大きい程、衝撃荷重として作
用することが予測される。
）は周速度の急激な変化が大きい程、衝撃荷重として作
用することが予測される。
そこで、キーが１個の場合と、２個の場合と、４個の場
合について、スリーブ１回転中のキーに加わる荷重の変
化に関して調査した。
合について、スリーブ１回転中のキーに加わる荷重の変
化に関して調査した。
その結果を第４図に示す、第４図（ａ）はキーが１個の
場合で、１回転中に定常荷重に対して余り変化していな
い。
場合で、１回転中に定常荷重に対して余り変化していな
い。
第４図（ｂ）のキーが２個の場合で第３図（ｂ）に対応
し、第４図（Ｃ）はキーが４個の場合で第３図（Ｃ）に
対応する。
し、第４図（Ｃ）はキーが４個の場合で第３図（Ｃ）に
対応する。
図かられかるように、キーが２個の場合、０゜から１８
０°までは荷重が零で推移し、１８０°で瞬時にピーク
荷重Ｐが発生し、その後は定常荷重で推移して３６０
”で再度荷重零になっている。なお、他方のキーは０１
でピーク荷重が発生し、１８０゜で荷重零になることは
もちろんである。また、キーが４個の場合を示す第４図
（Ｃ）においても、第４図（ｂ）に比較すれば相当に小
さいにしてもやはりピーク荷重が発生している。
０°までは荷重が零で推移し、１８０°で瞬時にピーク
荷重Ｐが発生し、その後は定常荷重で推移して３６０
”で再度荷重零になっている。なお、他方のキーは０１
でピーク荷重が発生し、１８０゜で荷重零になることは
もちろんである。また、キーが４個の場合を示す第４図
（Ｃ）においても、第４図（ｂ）に比較すれば相当に小
さいにしてもやはりピーク荷重が発生している。
以上の調査からキーの個数は、１個の場合には荷重を受
持つキーの交代がないため最も荷重変動が小さく、２個
の場合が衝撃荷重が最も大きく、キーの個数が増加する
に従って衝撃荷重が小さくなることがわかった。
持つキーの交代がないため最も荷重変動が小さく、２個
の場合が衝撃荷重が最も大きく、キーの個数が増加する
に従って衝撃荷重が小さくなることがわかった。
しかしながら、キーの個数はいたずらに増すことはでき
ないものであり、構造的にも最も簡素な、キーが１個の
場合が最も効果があると判断される。
ないものであり、構造的にも最も簡素な、キーが１個の
場合が最も効果があると判断される。
なお、キー３とキー溝４との隙間についても、その値が
小さい方がキーが２個以上の場合には衝撃荷重を緩和す
ることがわかった。そして本発明の場合は、キーが１個
であるため、このキーとキー溝のみが干渉しないように
、軸１とスリーブ２の偏心量ｅと、キー幅と、キー先端
の軌跡ｆとにより幾何学的にキー溝幅を求めて、それに
軸とスリーブの熱膨張を加味して決定すればよい。
小さい方がキーが２個以上の場合には衝撃荷重を緩和す
ることがわかった。そして本発明の場合は、キーが１個
であるため、このキーとキー溝のみが干渉しないように
、軸１とスリーブ２の偏心量ｅと、キー幅と、キー先端
の軌跡ｆとにより幾何学的にキー溝幅を求めて、それに
軸とスリーブの熱膨張を加味して決定すればよい。
〈実施例〉
第１図に本発明の実施例を示すが、キー３は１個のみと
しである。そして、その他の構造も、構成部品も第６図
の場合と同様で、１は軸を示し、２はスリーブ、３はキ
ー、４はスリーブ側キー溝、５は軸側キー溝、６はキー
３を軸１に固定するためのボルトである。
しである。そして、その他の構造も、構成部品も第６図
の場合と同様で、１は軸を示し、２はスリーブ、３はキ
ー、４はスリーブ側キー溝、５は軸側キー溝、６はキー
３を軸１に固定するためのボルトである。
キーが１個の場合と、２個、４個の場合の衝撃力を、ス
リーブロールの軸受の振動加速度で評価して第５図に示
す。
リーブロールの軸受の振動加速度で評価して第５図に示
す。
この場合のスリーブロールの各条件は下記のとうりであ
る。
る。
スリーブ：外径１６０ａφ、内径１００ｍφ、胴長１６
００ｍ、材質セラミック、 軸 ニスリーブと内接する外径９７ａφ、軸受間距
離２５００閣、材質耐熱鋼、 キー幅 ＝１８胴、 スリーブ側キー溝幅：２３１１ＩＩ１１、回転数 ：２
５０回／分、 図かられかるように、本発明のキーが１個のスリーブロ
ールでは、その振動加速度が、２個の場合に比較して約
１／３に、４個の場合の約１／２になっている。
００ｍ、材質セラミック、 軸 ニスリーブと内接する外径９７ａφ、軸受間距
離２５００閣、材質耐熱鋼、 キー幅 ＝１８胴、 スリーブ側キー溝幅：２３１１ＩＩ１１、回転数 ：２
５０回／分、 図かられかるように、本発明のキーが１個のスリーブロ
ールでは、その振動加速度が、２個の場合に比較して約
１／３に、４個の場合の約１／２になっている。
なお、前述説明は全てスリーブの１端側にあるキーにつ
いてのみ行ったが、スリーブの両端にキーを設ける場合
は、その両端双方でキーならびにキー溝の位相（角度）
を一致させる必要がある。
いてのみ行ったが、スリーブの両端にキーを設ける場合
は、その両端双方でキーならびにキー溝の位相（角度）
を一致させる必要がある。
〈発明の効果〉
本発明は、セラミックスリーブを使用するスリーブロー
ルにおいて、スリーブと軸とを係合させるキーをスリー
ブ端部において１個としたので、キーが２個以上の場合
のようにキーに衝撃荷重が作用することがなくなったた
め、スリーブのキー溝基端部に発生する亀裂を防止する
ことができ、スリーブ端部の割損事故を大幅に減少させ
ることができた。
ルにおいて、スリーブと軸とを係合させるキーをスリー
ブ端部において１個としたので、キーが２個以上の場合
のようにキーに衝撃荷重が作用することがなくなったた
め、スリーブのキー溝基端部に発生する亀裂を防止する
ことができ、スリーブ端部の割損事故を大幅に減少させ
ることができた。
そのため、帯材の熱処理炉における保守点検が容易にな
り、また帯材に疵が発生することもなく熱処理炉も良好
に操業できるようになり、産業上の利益は極めて大きい
ものである。
り、また帯材に疵が発生することもなく熱処理炉も良好
に操業できるようになり、産業上の利益は極めて大きい
ものである。
第１図は本発明によるスリーブロールの説明図で第１図
（ａ）は全体図、第１図（ｂ）は断面図、第２図〜第４
図は本発明の詳細な説明図で第２図はキーとキー溝の関
係の説明図、第３図はスリーブの周速度の変化の説明図
、第４図は荷重の変化の説明図であり、第５図はキーの
個数と振動加速度との関係を示す図で、第６図は従来の
スリーブロールを示す図面で、第６図（ａ）は全体図、
第６図（ｂ）は断面図、第６図（Ｃ）はキーを上面から
見た図面である。 １・・・軸、 ３・・・キー ５・・・軸側キー溝、 ９・・・亀裂。 ２・・・スリーブ、 ４・・・スリーブ側キー溝、 ６・・・ボルト、
（ａ）は全体図、第１図（ｂ）は断面図、第２図〜第４
図は本発明の詳細な説明図で第２図はキーとキー溝の関
係の説明図、第３図はスリーブの周速度の変化の説明図
、第４図は荷重の変化の説明図であり、第５図はキーの
個数と振動加速度との関係を示す図で、第６図は従来の
スリーブロールを示す図面で、第６図（ａ）は全体図、
第６図（ｂ）は断面図、第６図（Ｃ）はキーを上面から
見た図面である。 １・・・軸、 ３・・・キー ５・・・軸側キー溝、 ９・・・亀裂。 ２・・・スリーブ、 ４・・・スリーブ側キー溝、 ６・・・ボルト、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）スリーブと軸を、該スリーブ内径と軸外径の熱膨張
差に基づき付与された隙間を持たせて遊嵌するとともに
前記スリーブの少くとも１端をキーとキー幅より若干大
きい幅のキー溝により係合させたスリーブロールにおい
て、スリーブ端部におけるキーの個数を１個にしたこと
を特徴とするスリーブロール。 （２）スリーブと軸との係合をスリーブの両端で行うス
リーブロールにおいて、キーならびにキー溝の位相をス
リーブの両端双方で一致させたことを特徴とする特許請
求範囲第１項記載のスリーブロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4562790A JPH03249122A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スリーブロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4562790A JPH03249122A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スリーブロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249122A true JPH03249122A (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=12724608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4562790A Pending JPH03249122A (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | スリーブロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03249122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060776A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Jfe Steel Kk | 高温用ロール |
| JP2005324244A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Daehan Dongbang Co Ltd | 断熱ロール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116364B2 (ja) * | 1982-11-16 | 1986-04-30 | Ichimaru Fuarukosu Kk |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4562790A patent/JPH03249122A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6116364B2 (ja) * | 1982-11-16 | 1986-04-30 | Ichimaru Fuarukosu Kk |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005060776A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Jfe Steel Kk | 高温用ロール |
| JP2005324244A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Daehan Dongbang Co Ltd | 断熱ロール |
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