JPH0343326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鋼管等の所謂長尺材の焼入れを行
なう装置に関し、特に被焼入材をその軸心を中心
に回転させつつ冷却する回転焼入装置に関するも
のである。

従来の技術 例えば鋼管の焼入れを行なう場合、赤熱した鋼
管を冷却水中に単に投入浸漬したのでは、冷却水
が沸騰することによる蒸気膜が不規則に鋼管の表
面を被い、あるいは鋼管の外周面のうち受台に接
触している部分の冷却が行なわれないなどの事態
が生じ、その結果均一に焼入れることができない
不都合が生じる。また、赤熱した鋼管に対して冷
却水を噴射する冷却方法でも同様な不都合が生じ
る。

従来、上述した不都合を解消することのできる
装置として回転焼入装置が知られている。これ
は、回転駆動されるターニングローラとそのター
ニングローラに対して接近離隔するピンチローラ
とによつて、鋼管等の被焼入材を挟みつけるとと
もにその軸心を中心に回転させつつ冷却する構成
であり、被焼入材を静置して冷却する場合に比べ
れば、より均一な焼入れを行なうことができる。

また従来、鋼管の焼入装置が特開昭57−185924
号によつて提案されており、これは、クランプロ
ーラによつて回転自在に支持した鋼管の端部をク
ランプ機構によつて把持し、これらのクランプロ
ーラおよびクランプ機構によつて鋼管を回転させ
るとともに軸線方向へ往復移動させつつ、その鋼
管の内外周両面側に冷却水を噴射して焼入れを行
なう構成である。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、前述した従来の回転焼入装置は、下
側１対のターニングローラ１ａ，１ｂと上側１対
のピンチローラ２ａ，２ｂとを第４図および第５
図に示すように、対象とする鋼管３の半径方向に
沿う同一平面内に配置した構成であるから、鋼管
３の外周面のうちこれらのターニングローラ１
ａ，１ｂおよびピンチローラ２ａ，２ｂに接触す
る部分は、鋼管３をたとえ回転させてあつても、
冷却水に接する度合が他の部分よりも少なくな
り、その結果鋼管３の全体としての冷却が不均一
となり、極端な場合には、鋼管３が大きく曲がる
おそれが多分にあつた。また従来の回転焼入装置
は、ターニングローラ１ａ，１ｂを固定してお
き、これに対しピンチローラ２ａ，２ｂを上下動
させて鋼管３を挾持し、またその挾持を解除する
構成が一般的であるが、焼入れを開始する際のピ
ンチローラ２ａ，２ｂのセツト時に、ピンチロー
ラ２ａ，２ｂの軸線が第６図に示すように鋼管３
の軸線に対して平行とならなかつた場合、すなわ
ち芯ずれがあつた場合、ピンチローラ２ａ，２ｂ
の回転に伴つて鋼管３の軸線方向に沿う推力が生
じ、その結果鋼管３が軸線方向に移動して、その
端部と内面側ノズル４との相対位置ち変動を来た
し、それに伴つて内面側での必要冷却水量を得ら
れなくなり、鋼管３の曲がりが発生する問題があ
つた。

これに対し前掲の特開昭57−185924号に係る焼
入装置では、対象とする鋼管を回転させると同時
にその軸線方向へ積極的に往復移動させるから、
クランプローラにかくれた部分をも冷却でき、均
一な焼入れが可能である。しかしながら上記の提
案に係る装置では、鋼管の端部をクランプ機構に
よつて把持し続けるから、その部分での焼入れ不
足が生じる問題がある。また鋼管を軸線方向へ往
復移動させる機構と併せて、鋼管の軸線方向への
移動時にもその内面側に安定して冷却水を供給す
る機構をも備えなければならないから、設備が全
体として大規模かつ高価になる問題があつた。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するめに、鋼管
等の被焼入材を回転自在に保持するべく設けた複
数組の保持機構の各々を、２個の下ローラとその
下ローラに対して接近離隔する２個の上ローラと
によつて構成した回転焼入装置において、前記２
個の下ローラを、被焼入材の軸線方向へ互いにず
らせて配置するとともに、前記２個の上ローラの
各々を、被焼入材の直径上で各下ローラにほぼ対
向するよう被焼入材の軸線方向へ互いにずらせて
配置し、さらに前記上ローラを回転自在に取付け
た保持具を、上ローラの半径方向に沿う軸心を中
心に回転自在となるよう、下ローラに対して接近
離隔する可動座に取付けたことを特徴とするもの
である。

作 用 したがつてこの発明の回転焼入装置において
は、被焼入材の外周面の特定個所には、上下各１
個のみのローラが接触して被焼入材を支持し、か
つ回転させるから、外周面の特定個所におけるロ
ーラによる隠ぺい面積が少なくなる。また上ロー
ラを取付けた保持具を、上ローラの半径方向に沿
う軸心を中心に回転自在とすることにより、被焼
入材の回転に伴う外力がバランスして上ローラが
被焼入材に対して平行となるよう自動的に設定さ
れ、したがつて被焼入材に対しその軸線方向への
推力が発生しない。

実施例 つぎにこの発明の一実施例を第１図ないし第３
図を参照して説明する。第１図はこの発明の一実
施例を示す概略図であつて、被焼入材である鋼管
１０を、複数の保持機構１１によつてほぼ水平に
保持し、かつその軸心を中心に回転させ、その状
態で鋼管１０を冷却水中に浸漬し、もしくは冷却
水を外周側から噴射するとともに、内部に冷却水
流を与えて焼入れを行なうよう構成されている。
各保持機構１１は第２図および第３図に示すよう
に、２個の下ローラ１２ａ，１２ｂとこれらに対
応する２個の上ローラ１３ａ，１３ｂとを具備し
た構成であつて、これらのローラのうち各下ロー
ラ１２ａ，１２ｂは、鋼管１０の軸線方向に互い
に若干ずれて配置されるとともに、モータ１４に
よつて同一方向へ回転させられる互いに平行な回
転軸１５ａ，１５ｂに取付けられており、したが
つて下ローラ１２ａ，１２ｂは鋼管１０を載せて
回転させるターニングローラとなつている。他
方、上ローラ１３ａ，１３ｂは鋼管１０を下ロー
ラ１２ａ，１２ｂに対して押し付けるピンチロー
ラであつて、これらの上ローラ１３ａ，１３ｂの
それぞれは、前記下ローラ１２ａ，１２ｂに鋼管
１０の直径上でほぼ対向するよう配置されてい
る。すなわち上ローラ１３ａ，１３ｂは鋼管１０
の軸線方向へ互いに若干ずれて配置され、一方の
上ローラ１３ａが一方の下ローラ１２ａに対して
鋼管１０の直径上でほぼ対向し、かつ他方の上ロ
ーラ１３ｂが他方の下ローラ１２ｂに対して鋼管
１０の直径上でほぼ対向するよう配置されてい
る。また上ローラ１３ａ，１３ｂのそれぞれは第
２図に示すように、コ字断面の保持具１６ａ，１
６ｂに軸心が水平となるようピン１７ａ，１７ｂ
によつて回転自在に取付けられており、さらに各
保持具１６ａ，１６ｂが上ローラ１３ａ，１３ｂ
の半径方向を向く回転軸１８ａ，１８ｂを介して
可動座１９の下面側に回転自在に取付けられてい
る。したがつて各上ローラ１３ａ，１３ｂは、水
平な軸線すなわちピン１７ａ，１７ｂを中心に回
転し、かつ垂直な軸線すなわち回転軸１８ａ，１
８ｂを中心に旋回するよう構成されている。また
可動座１９はその上方で下向きに配置された油圧
シリンダ２０のロツド先端に取付けられており、
さらに可動座１９を水平状態のまま上下動させる
ために、可動座１９の上面に２本のガイドロツト
２１が立設されるとともに、そのガイドロツド２
１がガイドブツシユ２２に摺動自在に挿入されて
いる。

つぎに上記のように構成した装置の作用につい
て説明すると、上ローラ１３ａ，１３ｂを油圧シ
リンダ２０によつて可動座１９と共に引き上げた
状態で、予め赤熱した鋼管１０を下ローラ１２
ａ，１２ｂの上に載せる。ついで上ローラ１３
ａ，１３ｂを油圧シリンダ２０によつて下降させ
ることにより、鋼管１０を上下各ローラ１２ａ，
１２ｂ，１３ａ，１３ｂの間に保持するととも
に、下ローラ１２ａ，１２ｂをモータ１４によつ
て回転させることにより鋼管１０を回転させる。
その状態で鋼管１０を冷却水中に浸漬し、もしく
は外面側から冷却水を噴射するとともに、内面側
に冷却水流を与えて焼入れを行なう。

このような冷却過程において鋼管１０の外周面
における特定の個所がローラに繰り返し接触する
ことになるが、上述した装置では、下ローラ１２
ａ，１２ｂ同士および上ローラ１３ａ，１３ｂ同
士が軸線方向に互いにずれて位置しているから、
外周面の特定個所に接触するローラは、１個の下
ローラ１２ａ（もしくは１２ｂ）と１個の上ロー
ラ１３ａ（もしくは１３ｂ）との合計２個であり、
したがつて外周面の特定個所がローラに繰り返し
接触するといえどもそのローラによつて冷却水か
ら隠ぺいされる度合いが少ないために、他の個所
と同様に必要十分に冷却される。すなわち鋼管１
０の外周面全体を均一に冷却することができる。
また上記の装置では、上ローラ１３ａ，１３ｂが
前記回転軸１８ａ，１８ｂを中心に自由に旋回し
得る構成であるから、上ローラ１３ａ，１３ｂは
鋼管１０に接触して鋼管１０と共に回転すること
により、摩擦力等の外力によつて鋼管１０に対し
て平行になり、セツト時の芯ずれや偏摩耗による
芯ずれ等を自動的に是正することができる。した
がつて上記の装置においては、例えば厚肉管を長
時間冷却しても鋼管１０が冷却途中において推力
を受けてその軸線方向へ移動することはなく、た
とえ内面側ノズルをその端部に配置してある場合
でも、両者の相対位置が変化しない。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の回転
焼入装置によれば、被焼入材の半径方向に沿う同
一の断面位置では上下各１個のローラが位置する
よう上下各ローラを配置したから、被焼入材の外
周面の特定個所が、被焼入材を保持しかつ回転さ
せるためのローラによつて冷却水から隠ぺいされ
る度合が極めて少なく、したがつて焼むらや硬度
むらの生じない均一焼入れを行ない、曲がりのな
い製品を得ることができる。しかもこの発明の装
置は被焼入材を軸線方向へ往復動させる必要がな
いから、構成を簡単なものとすることができる。
またピンチローラである上ローラを、その半径方
向に沿う軸心を中心に旋回するよう構成すること
により、上ローラの被焼入材に対する芯ずれが自
動的に是正され、したがつて回転力の分力として
被焼入材の軸線方向に沿う推力が発生しないか
ら、厚肉品などの長時間の回転・冷却を必要とす
る被焼入材を対象とした場合であつても軸線方向
への移動がなく、そのため内面側へ冷却水を供給
するノズルとの相対位置に変動を来たさず、その
結果内外面両側から均一に冷却でき、この点でも
曲りのない製品を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第
２図はその保持機構の一例を示す正面図、第３図
は第２図の−線矢視図、第４図は従来の回転
焼入装置におけるローラの配置を示す略解図、第
５図は第４図の−線矢視図、第６図は芯ずれ
が生じた状態の略解図である。 １０……鋼管、１１……保持機構、１２ａ，１
２ｂ……下ローラ、１３ａ，１３ｂ……上ロー
ラ、１６ａ，１６ｂ……保持具、１８ａ，１８ｂ
……回転軸、１９……可動座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状もしくは円柱状の被焼入材を支える２
   個の下ローラと、その下ローラに対して接近離隔
   する２個の上ローラとを１組とした複数組の保持
   機構を有し、被焼入材をその保持機構により保持
   しかつ回転させつつ冷却する構成の回転焼入装置
   において、前記２個の下ローラが被焼入材の軸線
   方向に互いにずれて配置されるとともに、前記２
   個の上ローラの各々が、被焼入材の直径上で前記
   各下ローラにほぼ対向するよう被焼入材の軸線方
   向に互いにずれて配置されており、かつ前記各上
   ローラが、それぞれ保持具に回転自在に取付けら
   れるとともに、その保持具が、上ローラの半径方
   向に沿う軸心を中心に回転自在となるよう、前記
   下ローラに対して接近離隔する可動座に取付けら
   れていることを特徴する回転焼入装置。