JPH0619907U - 熱間圧延線材の均一急冷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続したリング状をなす熱間圧延線材を、線材
同士の接触部を確実に離間させて均一に冷却することが
できる装置を提供することにある。 【構成】熱間圧延後の線材を連続したリング状に形成
し、リングの中心をあるピッチでずらした状態でローラ
で搬送しながら流体を用いて冷却する装置において、同
心ローラ群の間に、振動ローラ又は／及び振動クロスバ
ーを所定間隔に配置し、線材を上下に強制振動させなが
ら搬送するように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は熱間圧延線材の均一急冷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】

熱間圧延した直後の線材は、急冷を施して直接熱処理を施す工程が不可欠であ る。この急冷方法として、熱間圧延後の線材を連続したリング状に形成し、図１ ０のように、リングの中心をあるピッチでずらした非同心リング状態でコンベア ２で搬送しつつ、コンベアの上又は／及び下から冷却空気、ミスト等の冷却媒体 を吹きつけて調整冷却する方法が用いられている。 しかしながら、非同心リング状態で搬送される線材１は、図１０から理解でき るように、端部１０ｅでは線材同士が密に重なり合っているのに対し、中央部１ ０ｃでは粗になっている。このため、非同心リング状線材の端部１０ｅは遅く冷 却し、中央部１０ｃは速く冷却して冷却速度にむらが生じ、これにより強度およ び靭性にバラツキが生じて線材の品質が低下し、例えばバネに加工した時にばね の直径にむらが生ずる等の問題があった。

【０００３】 この対策として、特開昭４９−１５６０９号公報には、コンベアの側壁に千鳥 状に所定間隔をあけて竪ローラーを設け、これによって線材を蛇行させながら冷 却を施す空気パテンティング方法が開示されている。しかしながら、この先行技 術は、竪ローラーの直径を大きくすると線材が流れにくく、従って線材の蛇行量 を大きく取ることが不可能であり、線材のほぐしが不十分になりやすいという問 題があった。 また、実開昭４９−５８８３９号公報には、コンベアに太径ローラーを数本置 きに設置した装置が開示され、実開昭４９−５８８３８号公報には、コンベアの 両側にコイル材径よりも小さな間隔をおいて偏心ローラーを設置したものが、ま た、実開平４−３３４０７号公報には全部または所定間隔をおいたローラを偏心 ローラとしたものが提案されている。 しかしながら、これら先行技術は、線材同士を完全に離間させるものではなく 、単に接触点をずらしているに過ぎないものであり、また、非同心リング状線材 の中心のずれ(ピッチ)は絶えず一定なものではなく、なかには２つのリングがほ とんど完全に重なりあってしまう場合も生ずるが、こうした線材に対しては先行 技術は効果が不十分であった。

【０００４】 本考案は上記のようの欠点を解消するため考案されたもので、その目的とする ところは、連続したリング状をなす熱間圧延線材を、線材同士の接触部を確実に 離間させて均一に冷却することができる装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、熱間圧延後の線材を連続したリング状に形 成し、リングの中心をあるピッチでずらした状態でローラで搬送しながら流体を 用いて冷却する装置において、同心ローラ群の間に、振動ローラ又は／及び振動 クロスバーを所定間隔に配置し、線材を上下に強制振動させながら搬送するよう に構成したものである。 また、本考案は前記構成に加え、コンベア側壁にガイド機構を設けて前記線材 を左右に蛇行させながら搬送するようにしたことを含むものである。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 図１と図２は本考案による熱間圧延線材の均一急冷装置の一実施例を示してお り、１は熱間圧延後冷却すべき線材であり、中心をあるピッチでずらした非同心 リング状の連続した状態となっている。２は搬送ローラコンベアであり、多数の 同心のローラ２０を線材リング径よりも小さな間隔で、しかも線材の進行方向と 平行状に配置している。 ３は搬送ローラコンベア２の上方に配置した冷却水噴霧装置、４は搬送ローラ コンベア２の下方に配置された空気吹付け装置であり、ダクト４０とブロワ４１ からなっている。線材１は搬送ローラコンベア２上を移動中に、冷却水噴霧装置 から端部あるいは全体にミストが吹付けられ、空気吹付け装置から吹き付けられ る衝風により２５℃／ｓ程度で急冷される。 ５は搬送ローラコンベア２の下流に設けられ冷却された線材１を巻取る巻取機 である。

【０００７】 上記のような構成は従来のこの種の線材急冷装置と同様であるが、本考案は、 前記搬送ローラコンベア２のローラ群の間に、振動ローラ機構６又は／及び振動 クロスバー機構７を配置し、搬送中の線材１に上下方向の強制振動を与えるよう にしている。図１の例では振動ローラ機構６と振動クロスバー機構７を併用して いるが、これに限定されるものではない。 図３は振動ローラ機構６の一例を概略的に示しており、この実施例では同心の ローラ２０を支持する側壁フレーム２１，２１の間に、ローラ６０を回転可能に 支承するフレーム６１を配し、該フレーム６１をスプリングやゴムなどの弾性体 ６３により基体８に支持させるとともに、フレーム６１に振動モータで代表され る振動アクチュエータ６４を装備させたものである。 そして、フレーム６１にはローラ６０を所定の回転数で回転させる駆動モータ ６６が設置されている。搬送ローラコンベア２の他のローラ２０はチェーン等の 伝動要素を介して図示しない駆動モータで駆動回転されるようになっており、ロ ーラ６０も他のローラ２０と同調した速度で駆動されることが好ましい。

【０００８】 図４と図５は振動クロスバー機構７の実施例を示している。振動クロスバー機 構７は搬送ローラコンベア２のローラ群の間に配置されるが、振動ローラ６のよ うに回転しない。 図４においては、クロスバー７０は側壁フレーム２１，２１を貫くように延び 、基体８にスプリングやゴムなどの弾性体７３により支持されるとともに、振動 アクチュエータ７４で直接上下に振動させられるようになっている。 図５においては、クロスバー７０はアーム７５を介して被動回転歯車７６の偏 心位置に連結され、その被動回転歯車７６は振動アクチュエータ(この場合は回 転機能だけでよい)によって駆動回転される駆動用歯車７７と噛み合って回転し 、図示するようにクロスバー７０に上下振動が与えられるようになっている。

【０００９】 前記振動ローラ機構６のローラ６０の設置間隔は、線材１のリング直径の２倍 以上の間隔にすると搬送中に線材１が上下振動しない時間が生ずるので、２倍以 下が望ましく、線材１のリングの直径程度にすると、線材を絶えず振動させるこ とができて好都合である。 また、振動ローラ機構６のローラ６０と振動クロスバー機構７のクロスバー７ ０の上下振動の振幅ｓは、線材１を十分に離させる点からローラ２０の頂面レベ ルを境として少なくとも片側１ｍｍ以上は必要であり、あまり振幅が大きいとス ムーズな線材搬送の妨げとなるため、最適には５〜１５ｍｍの範囲である。 また、振動ローラ機構６のローラ６０と振動クロスバー機構７のクロスバー７ ０の上下振動の振動数は、これが小さすぎると線材１はくっつきあったまま単に 上下に移動するに留まるため、線材１を離間させるには少なくとも５Ｈｚ以上は 必要であり、上限は５００Ｈｚ程度である。好ましい範囲としては２００〜３５ ０Ｈｚである。

【００１０】 さらに本考案は、側壁フレーム２１，２１にガイド機構９を交互に位相をずら せて配置し、それらガイド機構９に線材１のリング端部を接触させ、線材１を左 右に蛇行させながら搬送するようにしている。このガイド機構９を併用すること で前述ような上下振動による線材のほぐしに加え、リングの接触部を横方向にず らす作用が得られるため、線材１の離間はより一層効果的なものとなる。 図６と図７はガイド機構９を例示しており、ビーム９０と、このビーム９０に 吊持された複数の竪ローラ９１と、竪ローラ９１間に吊持されたガード板９２を 備えており、ビーム９０は側壁フレーム２１の上部において、長手方向一端部が 枢軸９３によって側壁フレーム２１に枢支され、長手方向他端部が側壁フレーム ２１から延びるブラケット２１０の所定位置にストッパ９４で止められている。 ブラケット２１０は複数個の調整孔２１１を持ち、その調整孔２１１を選択して ストッパ９４を挿着することによりガイド角度を変化し得るようになっている。 図１はガイド機構９を用いた時の線材１の流れを示しており、線材は前記機構 により１０ｍｍ以上、好ましくは３０〜１００ｍｍの間で左右に蛇行させられ、 線材の接触点が横方向にずらされる。

【００１１】

【実施例の作用】

次に本考案の実施例の作用を説明すると、図１０のような搬送形式においては 、線材１はコンベアの中央部では単線の状態に近いが、コンベア端では密に重な っている。 このままの状態では、図８の(ａ）に示すように、線材部分１ａ，１ａの接触 点１１には冷却媒体１３が当たらない。このため、線材端部１０ｅは中央１０ｃ より冷却が遅くなって、強度にばらつきが生ずる。 これに対し、本考案では、搬送コンベア２を構成するローラ群間に所定の間隔 ごとに振動ローラ機構６又は／及び振動クロスバー機構７を配置し、搬送中、振 動アクチュエータ６４，７４によってローラ６０又は／及びクロスバー７０を所 定の振幅と所定の振動数で上下振動させる。このため、搬送中の線材１は単に接 触点がずらされあるいはくっつきあつたまま単に上下動されるのでなしに、ロー ラ回転数よりも早い周期でかなり激しく強制的に上下振動させられる。 このため、線材１の２リングがほとんど完全に重なり合っているような場合で もその重なり部が確実にほぐされて完全に離間させられ、冷却媒体１３は図８( ｂ）に示す如く線材部分１ａ，１ａの離間した隙間ｓｐを流れ、これによって線 材１は均一に冷却させられる。 また、搬送方向と平行な側壁フレーム２１，２１に交互にガイド機構９，９を 配設した場合には、前記のような作用に加えて、図１のように線材１が左右に蛇 行されるため、図９のようにリング部１ｂ，１ｂの接触点１１が横にずらされ、 冷却媒体例えば上方から吹き付けたミストが、元の接触点１１’に確実に当たる ことになり、より急速に均一冷却される。

【００１２】 次に本考案を具体的に実施した結果を示す。 従来、ＳＷＲＨ８２Ｂ，５．５φのミスト冷却線材において、冷却速度は最大 ２５℃／sec、最小１５℃／secで、その差１０℃／secあった。 これに対し本考案を適用し、ローラ４本置きに振動機構を配置し、振動モータ によって振動数３００Ｈｚ、振幅１０ｍｍにて振動を与え、ミストで冷却した場 合、冷却速度は最大２５℃／sec、最小２０℃／secでその差５℃／secと半減し た。 これによって線材強度は、最大１２８０N／mm²、最小１２００N／mm²で、ばら つき８０N／mm²あったものが、最大１２８０N／mm²、最小１２３０N／mm²で、ば らつき５０N／mm²まで低減し、品質が向上した。 さらにガイド機構を併用し、線材を６０ｍｍ左右に蛇行させながら、ミストで 冷却したところ、冷却速度は最大２５℃／sec、最小２２℃／secでその差３℃／ secと大幅に減少し、線材強度も最大１２８０N／mm²、最小１２５０N／mm²で、 ばらつき３０N／mm²となり、なお一層品質が向上した。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明した本考案の請求項１によるときには、同心のローラ群の間に所定間 隔で振動ローラ又は／及び振動クロスバーを配置し、線材を水平搬送しながら強 制的に上下振動させるようにしているため、リングの重なりを確実にかつリング が完全に重なっているようなときにも解して完全に離間させて均一冷却すること ができ、抗張力などの品質のばらつきを大きく低減できるというすぐれた効果が 得られる。 また、請求項２によるときには、上記構成に加えてガイド機構により線材を左 右に蛇行させて線材の接触点を横にもずらすことができるため、より完全に重な り点を離間させ、冷却媒体のあたりをよくすることができ、さらに一段と均一冷 却することができというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による熱間圧延線材の均一急冷装置の一
実施例を示す平面図である。

【図２】図１の横断面図である。

【図３】本考案における振動ローラ機構の概要を示す縦
断正面図である。

【図４】本考案における振動クロスバー機構の概要を示
す縦断正面図である。

【図５】本考案における振動クロスバー機構の概要を示
す縦断正面図である。

【図６】本考案におけるガイド機構の一例を示す平面図
である。

【図７】本考案におけるガイド機構の一例を示す側面図
である。

【図８】冷却媒体の流れ振動前と振動中で示す説明図で
ある。

【図９】ガイド機構を用いた場合の線材の重なり部の変
化を示す説明図である。

【図１０】非同心リングの重なり状態を示す説明図であ
る。

【符号の簡単な説明】

１ 線材 ２ 搬送コンベア ３ 冷却水噴霧装置 ６ 振動ローラ機構 ７ 振動クロスバー機構 ９ ガイド機構 ６０ ローラ ６４ 振動アクチュエータ ７４ 振動アクチュエータ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱間圧延後の線材を連続したリング状に形
   成し、リングの中心をあるピッチでずらした状態でロー
   ラで搬送しながら流体を用いて冷却する装置において、
   同心ローラ群の間に、振動ローラ又は／及び振動クロス
   バーを所定間隔に配置し、線材を上下に強制振動させな
   がら搬送するように構成したことを特徴とする熱間圧延
   線材の均一急冷装置。
2. 【請求項２】熱間圧延後の線材を連続したリング状に形
   成し、リングの中心をあるピッチでずらした状態でロー
   ラで搬送しながら流体を用いて冷却する装置において、
   同心ローラ群の間に、振動ローラ又は／及び振動クロス
   バーを所定間隔に配置し、線材を上下に強制振動させな
   がら搬送するとともに、コンベア側壁にガイド機構を設
   けて前記線材を左右に蛇行させながら搬送するように構
   成したことを特徴とする熱間圧延線材の均一急冷装置。
3. 【請求項３】振動ローラ又は／及び振動クロスバーの振
   動振幅が５〜１５ｍｍ、振動数が２００〜３５０Ｈｚで
   ある請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱間圧
   延線材の均一急冷装置。