JPH074693B2 - 長尺物の切断方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続鋳造設備における鋳片等の長尺物を切断
するための方法およびその装置に関するものである。

（従来技術） 従来、連続鋳造設備において、連続鋳造される鋳片を寸
法切りする切断装置として、ペンジュラム形ダウンカッ
ト式油圧シャーが用いられている。この装置は第８図に
示すように固定下刃120と、昇降自在の可動上刃130とそ
の昇降手段（図示省略）を備えた揺動フレーム110を、
その上部を揺動支点100として所定の角度範囲で振り子
式に揺動させてなるもので、揺動フレーム110を待機位
置Ａに待機させて下刃120と上刃130を開離した状態で、
被切断材として連続鋳造設備から送出された鋳片140を
上記両刃120,130間に矢印イ方向に所定長さ分だけ搬入
した後、鋳片140の送り速度と同速度で揺動フレーム110
を揺動させながら、上刃130を下降させることにより鋳
片140を切断するものである。

この場合、鋳片140は揺動フレーム110の前後に配列され
た複数個のガイドロール150によって案内されるが、従
来の装置では各ガイドロール150が固定フレーム160に定
位置で回転するように設けられており、これらのガイド
ロール150により鋳片140が常に一定の搬送レベル（パス
ライン）Ｌで搬送されるようになっている。これに対
し、下刃120は揺動フレーム110の揺動に伴って揺動支点
100を中心に揺動するため、その刃先121が上下に変位
し、待機位置Ａで上限位置、切断位置Ｂで下限位置とな
る。

このため、第８図のように待機位置Ａで下刃120の刃先1
21が鋳片140の下面に当たらないように、その刃先121の
上限位置を上記各ガイドロール150による鋳片140の搬送
レベルＬより隙間ａ分だけ下方にセットしておくと、上
記刃先121の下限位置（切断位置）Ｂで、下刃120の刃先
121と、上記搬送レベルＬとの間に大きな隙間ｂが生
じ、鋳片140が切断時に破線で示すように上刃130によっ
て上記隙間ｂ分だけ押し下げられる。このとき鋳片140
は高温（約1000℃）で塑性変形し易いい状態にあるた
め、上記上刃130によって押し曲げられ、切断後に曲が
った鋳片140が送り出され、次の精製工程等に支障をき
たすことになる。

なお、上記切断時に鋳片140を曲げないようにするため
に、第９図に示すようにガイドロール150による搬送レ
ベルＬを下刃120の下限位置Ｂにおける刃先121のレベル
に合せてセットすると、下刃120を待機位置Ａに揺動さ
せた時、その刃先121が上記搬送レベルＬより高さｃ分
だけ突出することになる。このとき鋳片140は上記搬送
レベルＬに沿って搬送されるため、この鋳片140および
ダミーバー（図示省略）の通過時に、それらと下刃120
とが干渉し、鋳片140の下面に傷が付き、あるいは下刃1
20が破損するおそれがある。

（発明の目的） 本発明は、このような問題を解消するためになされたも
のであり、切断時に被切断材が押し曲げられることを防
止するとともに、待機時に被切断材を傷付けたり、下刃
が破損したりすることを防止できる長尺物の切断方法お
よびその装置を提供することを目的としている。

（発明の構成） 本願発明の第１の要旨は、上部を揺動支点として被切断
材搬送方向に所定の角度範囲で揺動する揺動フレームに
対して下刃を固定して取付けるとともに上刃を上下動可
能に取付け、この下刃と上刃との間に被切断材をガイド
ロールによって水平方向に搬入および搬出して下刃の最
下位置で上刃と下刃とによって被切断材を切断するよう
にし、搬入側ガイドロールを揺動フレームの揺動および
上刃の上下動に連動して上下動させることにより、ガイ
ドロールを被切断材の搬入時には上昇させて下刃の刃先
レベルよりも高い位置に上昇させ、被切断材の切断時に
は下刃の刃先レベルより下降させるようにして被切断材
の切断を行なうようにした点にある。

本願発明の第２の要旨は、固定下刃と、昇降自在の可動
上刃とその昇降手段を備えた揺動フレームが固定フレー
ムに上部を揺動支点として被切断材搬送方向に所定の角
度範囲で振り子式に揺動自在に支持され、上記下刃と上
刃との間に被切断材を搬入および搬出する複数個のガイ
ドロールが上記揺動フレームの前後に所定間隔で配置さ
れ、これらのガイドロールによる被切断材の基準搬送レ
ベルが上記下刃の下限位置における刃先レベルに対応す
るように設定され、かつ、上記ガイドロールのうち少な
くとも上記両刃に対する被切断材搬入直前位置のガイド
ロールを、当該ロールによる被切断材搬送レベルが上記
基準搬送レベル以下となる下限位置と、上記下刃の上限
位置における刃先レベル上方に位置する上限位置とに昇
降変位させる昇降手段が設けられている点にある。

本願発明の第３の要旨は、固定下刃と、昇降自在の可動
上刃とその昇降手段を備えた揺動フレームが固定フレー
ムに上部を揺動支点として被切断材搬送方向に所定の角
度範囲で振り子式に揺動自在に支持され、上記下刃と上
刃との間に被切断材を搬入および搬出する複数個のガイ
ドロールが上記揺動フレームの前後に所定間隔で配置さ
れ、これらのガイドロールによる被切断材の基準搬送レ
ベルが上記下刃の下限位置における刃先レベルに対応す
るように設定され、かつ、上記ガイドロールのうち少な
くとも上記両刃に対する被切断材搬入直前位置のガイド
ロールがロール支持体に回動自在に支持され、このロー
ル支持体が固定フレームに対して上下に揺動自在に支持
され、一方、上記揺動フレームにロール支持体の押し上
げ部材が設けられ、揺動フレームが被切断材搬送側に所
定の角度揺動されて下刃が上限となる待機位置におい
て、上記押し上げ部材によりロール支持体が押上げられ
てこの支持体に支持されたガイドロールによる被切断材
搬送レベルが上記下刃の刃先レベルより上方に位置する
ように設定されているとともに、上記下刃が下限位置の
時に押し上げ部材によりロール支持体が下げられて上記
ガイドロールによる被切断材搬送レベルが他のガイドロ
ールによる基準搬送レベル以下となるように設定されて
いる点にある。

上記の構成により、下刃の下限位置で、その刃先レベル
が基準搬送レベルに対応する位置にあり、この位置で切
断することにより被切断材が上刃によって押し曲げられ
ることが防止され、かつ、下刃の待機時には、被切断材
が搬入直前のガイドロールにより基準搬送レベルより少
し押し上げられ、被切断材等が下刃の刃先に接触しない
状態で両刃の間を通過し、被切断材の損傷ならびに下刃
の損傷が防止される。

また、揺動フレームに設けた押し上げ部材によりロール
支持体を揺動させて、被切断材搬入直前のガイドロール
を昇降させることにより、揺動フレームの揺動と、上記
ガイドロールの昇降とが機械的に連動し、上記被切断材
の損傷ならびに下刃の損傷が自動的に確実に防止され
る。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す概念図であり、この図に
おいて、揺動フレーム11は上部を揺動支点10として被切
断材Ｗの搬送方向イに所定の角度範囲で振り子式に揺動
自在に支持され、その下部に固定下刃12と、可動上刃14
と、この可動上刃14を昇降させる油圧ラム等の昇降手段
（図示省略）が設けられている。

揺動フレーム11の前後には複数個の被切断材搬入用ガイ
ドロール21,23と、搬出用ガイドロール25とが被切断材
Ｗの搬送方向イに所定間隔で設けられている。

一方、下刃12は揺動フレーム11の揺動に伴って揺動支点
10を中心に半径Ｒで揺動し、その下限位置Ｂにおける下
刃12の刃先13が、上記各ロール21,23,25の常態での搬送
レベルすなわち基準搬送レベルLa（パスライン）に対応
するように設定されている。このため、上記下刃12が待
機位置Ａに揺動した時に、第２図に示すように下刃12が
上限となってその刃先13が上記基準搬送レベルLaより上
方に高さｄ量突出する。

そこで、上記各ロール21,23,25のうち、とくに上記両刃
12,14に対する搬入直前位置のガイドロール23が、ロー
ル支持体24に回動自在に支持された状態で、当該ロール
23による搬送レベルが後述する昇降手段により上記基準
搬送レベルLaと同一もしくはそれ以下の下限位置からス
トロークｅ量（ｅ＞ｄ）上方の上限位置まで昇降するよ
うに設けられ、このロール23の上限位置での搬送レベル
Lbと、上記下刃12の上限位置での刃先13の間に隙間ｆが
生じるように構成されている。

なお、他の搬入側のガイドロール21は固定フレーム20に
軸受22を介して定位置で回動自在に設けられている。ま
た、搬出側のガイドロール25はガイドテーブル27上にロ
ール支持体26を介して回動自在に支持され、ガイドテー
ブル27は昇降手段（図示省略）により必要に応じて昇降
しうるようになっている。

上記の装置により被切断材Ｗを切断する時は、まず、下
刃12に対して上刃14を被切断材Ｗの高さ（太さ）Ｄより
大きく開離させた状態で、揺動フレーム11を待機位置Ａ
に揺動させて待機させ、両刃12,14間にたとえば連続鋳
造設備から送出される鋳片等の被切断材Ｗを搬入する。

このとき、下刃12の刃先13が基準搬送レベルLaより上方
に突出しているが、この待機時に、上記両刃12,14に対
する搬入直前位置のガイドロール23を予め上限位置に変
位させておくことにより、被切断材Ｗは上記両刃12,14
への搬入直前に上記ロール23によって押上げられ、その
下面が搬送レベルLbに沿って搬入される。このため、被
切断材Ｗの下面と上記待機位置Ａにおける下刃12の刃先
との間に隙間ｆが生じることにより、下刃12と被切断材
Ｗとが互いに干渉することがなくなり、下刃12の刃先13
の損傷が防止されるとともに、被切断材Ｗの下面が傷付
けられることも防止される。

なお、上記被切断材Ｗの搬入時において、第２図では、
分り易くするために、被切断材Ｗと他のガイドロール2
1,25との間に大きな隙間が示されているが、実際には上
記待機位置Ａの両刃12,14間を通過した被切断材Ｗの先
行部分および搬入前の後続部分はそれぞれ自重により撓
み、各ガイドロール25および21上を搬送されるもので、
上記被切断材Ｗとガイドロール25および１との隙間は零
もしくは微少である。また、上記待機位置Ａでの下刃12
の刃先13の突出量ｄ、隙間ｆおよびガイドロール23の昇
降量ｅは数mm程度で極僅かであり、従って、このガイド
ロール23の押上げによって上記被切断材Ｗが変形するお
それはない。

こうして被切断材Ｗを所定長さ量搬入した後、引続いて
被切断材Ｗを所定の速度で搬送しながら、揺動フレーム
11を上記被切断材Ｗの搬送速度と同一速度で切断位置Ｂ
に揺動させるとともに、上刃14を周知の昇降手段（図示
省略）により下降させ、その切断位置Ｂで被切断材Ｗを
切断する。

このとき上記揺動フレーム11の切断位置Ｂへの揺動に伴
って下刃12が下限位置Ｂに移行し、その刃先13が基準搬
送レベルLaに対応する位置まで下降するとともに、上記
ガイドロール23が後述する昇降手段により下降され、同
ロール23の搬送レベルLbが基準搬送レベルLaに対応する
位置に戻される。このため被切断材Ｗは基準搬送レベル
La上にあって一直線状となり、その切断箇所の前後が各
ロール25および21,23によって支持されるとともに、切
断箇所も基準搬送レベルLaにある下刃12の刃先13に支持
されるので、被切断材Ｗに上刃14による切断力（押し下
げ力）が働いても、被切断材Ｗが押し曲げられるおそれ
はなく、適正に切断される。

切断後は、その切断片が搬出用ガイドロール25上をダミ
ーバー、引取ロールその他周知の搬出手段（図示省略）
により後続する被切断材Ｗの搬入速度より速い速度で搬
出される。この場合、必要に応じて搬出用ガイドロール
25の支持テーブル27を昇降させ、上記切断片を次工程に
搬入する。また、この切断後は、揺動フレーム11が切断
位置Ｂから搬出方向に上記被切断材Ｗの搬入速度よりも
速い速度でかつ切断片の搬出速度より遅い速度で揺動す
るとともに、上刃14が上限位置に上昇し、その後、揺動
フレーム11が待機位置Ａに揺動復帰し、以下、上記の工
程を繰返すことにより、長尺の連続した被切断材Ｗを所
定の長さ毎に切断（寸法切り）するのである。

次に、上記ガイドロール23の昇降手段の一例を第３図お
よび第４図によって説明する。

この実施例において、搬入直前位置のガイドロール23が
一対の揺動アーム（ロール支持体）30間に軸31を介して
回動自在に支持され、各揺動アーム30の先端に応動部33
が設けられているとともに、各アーム30の基端部がそれ
ぞれ枢軸32により軸受体34に上下に揺動自在に支持さ
れ、軸受体34が固定フレーム35に取付けられている。

一方、固定フレーム35に軸受体44を介して回動自在に支
持された軸43の両側にリンク42が固着され、各リンク42
の先端に軸41を介して上記各応動部33に対応する押上げ
ロール（押上げ部材）40が回動自在に支持され、かつ、
上記軸43の一端にリンク45が固着され、このリンク45の
先端が、上記固定フレーム35に取付けられた昇降シリン
ダ46のロッド先端に連結されている。

この装置において、下刃12は揺動フレーム11に取付けら
れ、シム16,17により下刃12の刃先13が下限位置Ｂで基
準搬送レベルLaに対応するようにその取付け位置が調節
され、かつ、昇降用シリンダ46が揺動フレーム11の揺動
と同期して伸縮される。

そして、揺動フレーム11が待機位置Ａの時に、シリンダ
46が縮められることによりリンク45、軸43、リンク42を
介して押上げロール40が実線に示す位置に揺動され、こ
のロール40により応動部33が押上げられるとともに、揺
動アーム30が上方に揺動されてガイドロール23が押上げ
られ、このロール23による搬送レベルLbが基準搬送レベ
ルLaより上方に高さｅ量変位され、被切断材Ｗの下面と
待機位置Ａの下刃12の刃先13との間に隙間ｆが生じた状
態で被切断材Ｗが搬入され、これによって被切断材Ｗの
下面の傷付きが防止されるとともに、下刃12の損傷が防
止される。

また、揺動フレーム11が切断位置に揺動した時は、シリ
ンダ46が伸ばされ、上記各リンク45,42等を介して押上
げロール40が二点鎖線に示す位置に下降され、揺動アー
ム30が下方に揺動してガイドロール23が二点鎖線に示す
位置に下降され、同ロール23による搬送レベルが基準搬
送レベルLaと同一もしくはそれ以下となり、被切断材Ｗ
が基準搬送レベルLaに沿って搬入されながら、上刃14の
下降により切断され、このとき下刃12の刃先13が基準搬
送レベルLaに対応する位置にあり、被切断材Ｗが押し曲
げられることが防止され、適正に切断される。

第５図乃至第７図はガイドロール昇降手段の別の実施例
を示すものであり、この実施例では、搬入直前位置のガ
イドロール23が一対の揺動アーム（ロール支持体）50間
に軸51を介して回動自在に支持され、各揺動アーム50の
先端に応動部材55がアジャストボルト56と固定ボルト57
を介して位置調節可能に取付けられ、各アーム50の基端
部がそれぞれ枢軸52により軸受体53に上下に揺動自在に
支持され、軸受体53が固定フレーム54に取付けられてい
る。58はストッパである。

一方、揺動フレーム11の背面に軸受体61と軸62を介して
上記各応動部材55に対応する押上げロール（押上げ部
材）60が回動自在に支持されている。

この構造によれば、揺動フレーム11が待機位置Ａに揺動
された時に、その背面に設けられた押上げロール60によ
り応動部材55が押上げられるとともに、揺動アーム50が
上方に揺動されてガイドロール23が押上げられ、このロ
ール23による搬送レベルLbが基準搬送レベルLaより上方
に高さｅ量変位され、被切断材Ｗの下面と待機位置Ａの
下刃12の刃先13との間に隙間ｆが生じた状態で被切断材
Ｗが搬入され、これによって被切断材Ｗの下面の傷付き
が防止されるとともに、下刃12の損傷が防止される。

また、揺動フレーム11が切断位置に揺動した時は、上記
押上げロール60が応動部材55から外れて揺動アーム50が
自重により下方に揺動し、ガイドロール23が二点鎖線に
示す位置に下降され、同ロール23による搬送レベルが基
準搬送レベルLaと同一もしくはそれ以下となり、被切断
材Ｗが基準搬送レベルLaに沿って搬入されながら、上刃
14の下降により切断され、このとき下刃12の刃先13が基
準搬送レベルLaに対応する位置にあり、被切断材Ｗが押
し曲げられることが防止され、適正に切断される。

とくに、第５図乃至第７図に示した構造にすれば、揺動
フレーム11の揺動に機械的に連動してガイドロール23を
昇降させることができるので、第３図および第４図に示
した昇降用シリンダ46等の駆動手段が不要となり、構造
が簡素化されるとともに、揺動フレーム11の揺動と、ガ
イドロール23の昇降とのタイミング調節も容易となり、
作動の確実性を向上できる。

なお、上記各実施例では、ガイドロール23を揺動アーム
30または50に回動自在に支持させ、そのアーム30または
50を上下に揺動させることによりガイドロール23を昇降
させるようにしたが、ガイドロール23を第１図、第２図
に示したようなロール支持体24に支持させ、そのロール
支持体24を昇降テーブル（図示省略）に取付け、このテ
ーブルを昇降させることによりガイドロール23を昇降さ
せるようにしてもよい。このほかガイドローラ23の昇降
手段は任意の構造を採用しうるものである。また、搬入
直前位置から搬入上流側に位置する２個以上のガイドロ
ール23を昇降させるようにしてもよい。

また、本発明の切断装置は、上記連続鋳造設備から送出
される鋳片の切断用に限らず、塑性変形しやすい長尺の
各種被切断材の切断用として、広汎に用いることができ
るものである。

（発明の効果） 以上のように本発明は、下刃の下限位置で、その刃先レ
ベルが基準搬送レベルに対応する位置に設定してあり、
この位置で切断することにより被切断材が上刃によって
押し曲げられることを防止でき、常に適正に切断でき、
次の精整工程などを円滑に行うことができる。しかも、
被切断材の搬入時には、下刃の刃先が基準搬送レベルよ
り上方に突出するにも拘らず、被切断材を搬入直前のガ
イドロールにより上記基準搬送レベルより少し押し上げ
た状態で搬入でき、被切断材等を下刃の刃先に接触しな
い状態で両刃の間に搬入でき、被切断材の損傷ならびに
下刃の損傷を防止でき、機械寿命を向上できる効果があ
る。

また、揺動フレームに設けた押し上げ部材によりロール
支持体を揺動させて、被切断材搬入直前のガイドロール
を昇降させるように構成することにより、揺動フレーム
の揺動と、上記ガイドロールの昇降とを機械的に連動さ
せることができ、上記ガイドロールの昇降のためのシリ
ンダ等の駆動機構を省略でき、コストダウンを図ること
ができるとともに、簡単な構造で上記被切断材の損傷な
らびに下刃の損傷等を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明装置の実施例における下刃の切
断位置と待機位置の各状態を示す概念図、第３図は本発
明装置におけるガイドロール昇降手段の具体例を示す正
面図、第４図はその平面図、第５図は本発明装置におけ
るガイドロール昇降手段の他の具体例を示す正面図、第
６図はその要部平面図、第７図は第５図のVII−VII線断
面図、第８図および第９図はそれぞれ従来例を示す概念
図である。 10……揺動支点、11……揺動フレーム、12……固定下
刃、13……下刃の刃先、14……可動上刃、21……搬入用
ガイドロール、23……搬入直前位置のガイドロール、24
……昇降自在のロール支持体、25……搬出用ガイドロー
ル、30……揺動アーム（ロール支持体）、33……応動
部、35……固定フレーム、40……押上げロール（押上げ
部材）、42,45……リンク、46……昇降用シリンダ、50
……揺動アーム（ロール支持体）、55……応動部材、54
……固定フレーム、60……押上げロール（押上げ部
材）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部を揺動支点として被切断材搬送方向に
   所定の角度範囲で揺動する揺動フレームに対して下刃を
   固定して取付けるとともに上刃を上下動可能に取付け、
   この下刃と上刃との間に被切断材をガイドロールによっ
   て水平方向に搬入および搬出して下刃の最下位置で上刃
   と下刃とによって被切断材を切断するようにし、搬入側
   ガイドロールを揺動フレームの揺動および上刃の上下動
   に連動して上下動させることにより、ガイドロールを被
   切断材の搬入時には上昇させて下刃の刃先レベルよりも
   高い位置に上昇させ、被切断材の切断時には下刃の刃先
   レベルより下降させるようにして被切断材の切断を行な
   うことを特徴とする長尺物の切断方法。
2. 【請求項２】固定下刃と、昇降自在の可動上刃とその昇
   降手段を備えた揺動フレームが固定フレームに上部を揺
   動支点として被切断材搬送方向に所定の角度範囲で振り
   子式に揺動自在に支持され、上記下刃と上刃との間に被
   切断材を搬入および搬出する複数個のガイドロールが上
   記揺動フレームの前後に所定間隔で配置され、これらの
   ガイドロールによる被切断材の基準搬送レベルが上記下
   刃の下限位置における刃先レベルに対応するように設定
   され、かつ、上記ガイドロールのうち少なくとも上記両
   刃に対する被切断材搬入直前位置のガイドロールを、当
   該ロールによる被切断材搬送レベルが上記基準搬送レベ
   ル以下となる下限位置と、上記下刃の上限位置における
   刃先レベル上方に位置する上限位置とに昇降変位させる
   昇降手段が設けられていることを特徴とする長尺物の切
   断装置。
3. 【請求項３】上記両刃に対する被切断材搬入直前位置の
   ガイドロールがロール支持体に回動自在に支持され、こ
   のロール支持体が固定フレームに対して上下に揺動自在
   に支持され、かつ、固定フレームに駆動シリンダによっ
   て上下に回動されるリンクが設けられ、このリンク先端
   に同リンクの揺動によって昇降される押し上げ部材が設
   けられ、押し上げ部材にに接離して上記ガイドロールを
   昇降させるための応動部がロール支持体に設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の長尺物
   の切断装置。
4. 【請求項４】固定下刃と、昇降自在の可動上刃とその昇
   降手段を備えた揺動フレームが固定フレームに上部を揺
   動支点として被切断材搬送方向に所定の角度範囲で振り
   子式に揺動自在に支持され、上記下刃と上刃との間に被
   切断材を搬入および搬出する複数個のガイドロールが上
   記揺動フレームの前後に所定間隔で配置され、これらの
   ガイドロールによる被切断材の基準搬送レベルが上記下
   刃の下限位置における刃先レベルに対応するように設定
   され、かつ、上記ガイドロールのうち少なくとも上記両
   刃に対する被切断材搬入直前位置のガイドロールがロー
   ル支持体に回動自在に支持され、このロール支持体が固
   定フレームに対して上下に揺動自在に支持され、一方、
   上記揺動フレームにロール支持体の押し上げ部材が設け
   られ、揺動フレームが被切断材搬送側に所定の角度揺動
   されて下刃が上限となる待機位置において、上記押し上
   げ部材によりロール支持体が押上げられてこの支持体に
   支持されたガイドロールによる被切断材搬送レベルが上
   記下刃の刃先レベルより上方に位置するように設定され
   ているとともに、上記下刃が下限位置の時に押し上げ部
   材によりロール支持体が下げられて上記ガイドロールに
   よる被切断材搬送レベルが他のガイドロールによる基準
   搬送レベル以下となるように設定されていることを特徴
   とする長尺物の切断装置。