JPH0730412B2 - 竪型焼鈍炉の炉内張力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属ストリップ等の帯
状材料を炉内に連続的に搬送して焼鈍する竪型焼鈍炉に
おける材料の炉内張力制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属ストリップ等の帯状材料を上下方向
に連続的に搬送しながら焼鈍する竪型焼鈍炉では、炉内
を搬送される材料の張力すなわち炉内張力を一定に維持
する必要がある。また、上記焼鈍炉では、入側開口部に
おいて材料と炉壁との間をシールし、炉内雰囲気の漏洩
または外気の炉内侵入を防止する必要がある。

【０００３】そこで、従来、焼鈍炉に至るまでの材料搬
送過程にブライドルロールを設け、このブライドルロー
ルによって材料の炉内張力を調整する一方、焼鈍炉の入
側開口部にフェルトシール機構あるいはロールシール機
構を設け、これらのシール機構で炉内雰囲気の漏洩や外
気の炉内侵入を防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ェルトシール機構は、アスベスト等からなる一対のフェ
ルトシールを炉の入側開口部に該入側開口部を塞ぐよう
に対向配置し、これらフェルトシールで材料を挾持する
ものである。したがって、かかるフェルトシール機構で
は、フェルトシールとの接触により材料に引っ掻き傷が
できるという問題点があった。また、引っ掻き傷が発生
しないように材料とフェルトシールとの間に隙間を設け
ると、当然シール性が低下する。

【０００５】一方、ロールシール機構は、炉の入側開口
部に該入側開口部の長手方向に沿って２つのロールを平
行にかつ圧接させて配置し、これらロールで材料を挾持
搬送するものである。しかしながら、ロールとの摩擦抵
抗が大きく、正確な炉内張力の検出および制御が出来な
いという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明は、材料を傷つけることな
く、材料の炉内張力を正確に検出し制御することができ
るとともに、焼鈍炉の入側開口部におけるシール性を適
正に確保することができる炉内張力の制御装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、竪型焼鈍炉の炉内張力制御
装置に、入側開口部と上記焼鈍炉に連結される出側開口
部を備えたケーシングと、上記ケーシングの入側開口部
近傍に配置され、上記入側開口部を通じて材料をケーシ
ング内に送り込むシールロール対と、上記ケーシングと
シールロール対との間に設けられたシール部材と、上記
ケーシング内部で牽引装置に回動可能にかつ上下動可能
に支持され、上記シールロール対を通過した材料が巻回
されるダンサーロールと、上記ケーシング内部で回動自
在に支持され、上記ダンサーロールを通過した材料をケ
ーシングの出側開口部に向けて送り出す張力検出ロール
と、上記張力検出ロールに作用する負荷を検出して材料
の炉内張力を検出する張力検出装置と、上記張力検出装
置の出力に基づいて上記ダンサーロールの牽引力を調整
することにより、材料の炉内張力を調整する張力調整装
置と、上記ダンサーロールの位置を検出する位置検出装
置と、上記位置検出装置の検出値に基づいて上記シール
ロール対の駆動を制御する駆動源と、上記位置検出装置
の検出値に基づいてシールロール対の駆動を制御する駆
動モータと、を設けたものである。

【０００８】

【作用】上記構成を有する張力制御装置では、ケーシン
グの出側開口部が焼鈍炉に連結される。これにより、ケ
ーシングの内部に炉内雰囲気が充填される。しかし、ケ
ーシングの入側開口部はシールロール対とシール部材で
シールされているので、炉内雰囲気がケーシングから漏
洩したり外気が炉内へ侵入することはない。焼鈍炉に連
結されたケーシングには、入側開口部を通じて材料が装
入される。装入される材料は、シールロール対に挾持さ
れながら搬送され、ダンサーロールさらに張力検出ロー
ルを介して出側開口部より炉内に送り込まれる。ケーシ
ングから炉内に搬送される材料の張力すなわち炉内張力
は、張力検出ロールに作用する負荷として張力検出装置
で検出される。張力調整装置は、上記張力検出装置から
の信号に基づいてダンサーロールの牽引力を調整するこ
とで材料の炉内張力を調整する。また、上記ダンサーロ
ールの位置検出装置の検出値に基づいてシールロール対
の駆動を制御する。その結果、ダンサーロールが正規の
位置に保たれ、炉内張力が一定に制御される。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて図１，２を参照して説明する。上記図において、
竪型焼鈍炉（以下単に「炉」という。）Ｆは、底部の入
側開口部Ｆｅより装入された金属ストリップ等の材料Ｓ
を上方に向かって連続的に搬送しながら熱処理するもの
である。張力制御装置１は、上記炉Ｆに装入される材料
Ｓの炉内張力Ｔを所定の値に調整すると共に、炉内雰囲
気の漏洩や外気の炉内侵入を防止するものである。

【００１０】この張力制御装置１において、ケーシング
２は、側部に入側開口部３、上部に出側開口部４を有
し、底部の車輪５，５によって図２の方向から見て左右
方向に移動自在となっている。また、ケーシング２の内
部には、一対の支柱６，６と、この支柱６，６に支持さ
れたシールロール対７、ダンサーロール１９、張力検出
ロール３５が収容されている。

【００１１】上記シールロール対７は、駆動ロール８と
これと平行なニップロール９とで構成され、ケーシング
２の入側開口部３の近傍に配置されている。そして、上
記駆動ロール８は支柱６，６に回動可能に設けた軸１０
に支持されている。また、軸１０はシール１１を介して
ケーシング２の外部に突出し、減速機１２を介してモー
タ１３に駆動連結されている。一方のニップロール９
は、支柱６，６にそれぞれ回動可能に設けた軸１４，１
４にアーム１５，１５を介して揺動自在に支持されてお
り、シリンダ１６，１６で上記軸１４，１４を回動する
ことによって、上記駆動ロール８と接離するようになっ
ている。さらに、上記駆動ロール８、ニップロール９と
ケーシング２との間にはシール部材１７，１８がそれぞ
れ配置されており、これらシール部材１７，１８と上記
シールロール対７とで入側開口部３がシールされてい
る。なお、上記シリンダ１６，１６には窒素ガスを使用
し、炉内雰囲気との対応をとるのが好ましい。

【００１２】上記ダンサーロール１９は、シールロール
対７の斜め上方に配置されており、支柱６，６の上下方
向ガイド２１，２１に軸２０の両端部をそれぞれ係合
し、牽引装置２３によって支持されている。

【００１３】上記牽引装置２３の牽引力を調整するため
に、張力調整装置３８が設けられている。すなわち、軸
２４が支柱６，６に回動自在に支持され、支柱６，６の
内側近傍にスプロケット２５，２５をそれぞれ固定的に
備えている。また、スプロケット２５，２５の外周には
チェーン２６，２６が巻回され、このチェーン２６，２
６の一端がスプロケット２５，２５の外周上に固定さ
れ、他端がダンサーロール１９の両端側に回動自在に設
けた支持リング２２，２２にそれぞれ連結されている。
さらに、軸２４の一端はシール２７を介してケーシング
２から突出し、この突出部にスプロケット２８が固定さ
れている。さらにまた、軸２４の端部にはこの軸２４の
回転角度を検出するシンクロ３４が位置検出装置として
設けてあり、このシンクロ３４の検出値がモータ１３に
出力されるようになっている。そしてまた、スプロケッ
ト３２を有する駆動軸３１がパウダークラッチ３０を介
してモータ２９に駆動連結されており、上記２つのスプ
ロケット２８，３２が無端状のチェーン３３によって駆
動連結されている。

【００１４】上記張力検出ロール３５は、上記ダンサー
ロール１９の斜め下方に配置され、支柱６，６の支持部
３６，３６（一方は図示せず）に張力検出部３７を介し
て回動自在に支持されており、上記張力検出部３７の検
出値が上記パウダークラッチ３０に出力されるようにな
っている。なお、上記張力検出部３７は、弾性体とこの
弾性体の変形を電気抵抗の変化として検出するロードセ
ルを備えたもので、張力検出ロール３５にかかる力が上
記ロードセルを用いて検出されるようになっている。

【００１５】上記構成を有する張力制御装置１は、ケー
シング２の出側開口部４が炉Ｆの入側開口部Ｆｅに連結
される。これにより、ケーシング２の内部に炉内Ｆｉの
雰囲気が充填される。しかし、入側開口部３はシールロ
ール対７およびシール部材１７，１８でシールされてい
るので、上記雰囲気が漏洩したり外気が炉内へ侵入する
ことはない。

【００１６】また、駆動ロール８はモータ１３の駆動に
基づいて矢印ａ方向に回転し、ケーシング２の入側開口
部３から装入された材料Ｓをケーシング２の内部に搬送
する。なお、ニップロール９は材料Ｓの下面に当接し、
ニップロール９の移動に従動しながら矢印ａ’方向に回
転する。

【００１７】駆動ロール８とニップロール９の間を通過
した材料は、ダンサーロール１９の上部外周面に巻回さ
れ、さらに張力検出ロール３５の下部外周面に巻回され
た後、出側開口部４および炉Ｆの入側開口部Ｆｅを介し
て炉内Ｆｉに引き込まれており、図示しない材料搬送装
置によって連続的に炉内に搬送される。

【００１８】炉内Ｆｉを搬送される材料の張力（炉内張
力）Ｔの調整について説明する。材料の炉内張力Ｔは張
力検出ロール３５を支持する張力検出部３７によって検
出されており、上記炉内張力Ｔが変化すると張力検出部
３７の出力が変化する。また、張力検出部３７の出力に
応じてパウダークラッチ３０で牽引力が調整される。そ
の結果、パウダークラッチ３０から軸３１に伝達される
力が変化すると共に、その牽引力の変化に応じて軸３
１、スプロケット３２が正方向または逆方向に回転す
る。さらに、スプロケット３２の回転がチェーン３３、
スプロケット２８および軸２４を介して牽引装置２３の
スプロケット２５，２５に伝達され、さらにチェーン２
６，２６によってダンサーロール１９が上下されて、材
料Ｓの炉内張力Ｔが所定の値に調整される。

【００１９】材料Ｓの搬送速度の調整について説明す
る。材料Ｓの搬送速度が変動すると、その速度変動に応
じてダンサーロール１９が上下する。そして、ダンサー
ロール１９の上下移動はチェーン２６を介してスプロケ
ット２５および軸２４に伝達され、その回転角がシンク
ロ３４などの位置検出装置によって検出される。また、
シンクロ３４の検出値はモータ１３に出力されてモータ
１３の回転数が調節され、それにより駆動ロール８の回
転数が調節されてダンサーロール１９を正規の位置に保
つように制御し、材料Ｓの搬送速度が一定に調整され
る。なお、モータ１３の回転数を調節する際に、併せて
シリンダ１６，１６でニップロール９の駆動ロール８に
対する圧接力を調節するようにしてもよい。

【００２０】なお、ダンサーロール１９を上下する牽引
装置２３の機構は上記実施例に限るものでなく、張力検
出部３７で検出された材料Ｓの炉内張力Ｔに基づいてダ
ンサーロール１９の牽引力を調整する機構であれば、い
かなる機構を採用してもよいし、張力調整装置も上記実
施例に限るものでない。また、炉内張力を検出する機構
および位置検出装置は上記実施例に限るものでなく、機
械的手法により検出するようにしてもよい。さらに、シ
ールロール対７はケーシング２の内部に設けるものとし
たが、ケーシング２の外部に設けてもよい。この場合、
当然、シール部材１７，１８も外部に配置される。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる竪型焼鈍炉の炉内張力制御装置では、焼鈍炉に連
結されるケーシングは、その入側開口部がシールロール
対とシール部材によって完全にシールされているので、
その入側開口部から炉内雰囲気が外部に漏れたり外気が
炉内に侵入することがなく、炉の熱効率が良く、安全か
つ清潔な環境が実現できる。また、フェルトシールに代
えてロールシールを採用しているので、材料が傷付くこ
とがなく、材料の品質を良好に維持できる。さらに、ダ
ンサーロールを上下することによって炉内張力が調整さ
れ、しかもケーシングと炉との連結部には材料の搬送を
妨げるもの、例えばシールなどは不要であることから、
炉内張力を正確に検出し、その結果に基づいて炉内張力
の適正な調整が可能である。特に、炉内張力の小さい薄
物材料であっても、張力の細かな制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる炉内張力制御装置の概略構成
を示す正面図である。

【図２】 本発明にかかる炉内張力制御装置の概略構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

Ｆ…竪型焼鈍炉、Ｆｅ…入側開口部、Ｆｉ…炉内、Ｓ…
材料、１…張力制御装置、２…ケーシング、３…入側開
口部、４…出側開口部、７…シールロール対、８…駆動
ロール、９…ニップロール、１３…駆動モータ、１７，
１８…シール部材、１９…ダンサーロール、２３…牽引
装置、３０…パウダークラッチ、３４…位置検出装置
（シンクロ）、３７…張力検出装置、３８…張力調整装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状材料を上下方向に連続的に搬送しな
   がら熱処理する竪型焼鈍炉の炉内張力制御装置におい
   て、 入側開口部と上記焼鈍炉に連結される出側開口部を備え
   たケーシングと、 上記ケーシングの入側開口部近傍に配置され、上記入側
   開口部を通じて材料をケーシング内に送り込むシールロ
   ール対と、 上記ケーシングとシールロール対との間に設けられたシ
   ール部材と、 上記ケーシング内部で牽引装置に回動可能にかつ上下動
   可能に支持され、上記シールロール対を通過した材料が
   巻回されるダンサーロールと、 上記ケーシング内部で回動自在に支持され、上記ダンサ
   ーロールを通過した材料をケーシングの出側開口部に向
   けて送り出す張力検出ロールと、 上記張力検出ロールに作用する負荷を検出して材料の炉
   内張力を検出する張力検出装置と、 上記張力検出装置の出力に基づいて上記ダンサーロール
   の牽引力を調整することにより、材料の炉内張力を調整
   する張力調整装置と、 上記ダンサーロールの位置を検出する位置検出装置と、 上記位置検出装置の検出値に基づいて上記シールロール
   対の駆動を制御する駆動モータと、を設けたことを特徴
   とする竪型焼鈍炉の炉内張力制御装置。