JPH0891654A - 蛇行を抑制する材料送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 材料の搬送時間が長く、厚みが極めて薄くか
つ温度が凝固点直下近傍と極めて高温で強度が低い材料
を、温度低下させることなく、材料の形状を変化させ
ず、低いコストで蛇行抑制することができる材料送り装
置を提供する。 【構成】 上下一対のロールの間に材料を挟み、ロール
の回転により材料を送り出す装置において、一方のロー
ルにロール軸と同芯の円筒面をもつ溝底の幅が材料の幅
よりも広くかつ溝高さが材料の厚みよりも高くなるよう
な溝を設け、他方のロールにロール軸と同芯の円筒面を
もつ突起面の幅を該溝幅以下でかつ突起高さが該溝深さ
よりも大きくなるように突起を設け、該溝底円筒面と該
突起円筒面の間に材料を挟み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば熱間帯鋼圧延
設備や薄肉連続鋳造設備のように材料を加熱状態で搬送
するライン、特に材料の搬送時間が長時間で、材料の温
度が材料の凝固点直下近傍の高温でかつ材料厚みが極め
て小さいラインに配置されるピンチロール、圧延機等の
ロールを用いた材料送り装置で発生する材料の蛇行を抑
制する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、材料の搬送ラインに設置され
るロールを用いた材料送り装置において発生する材料の
蛇行を抑制する方法として、種々の方法が提案、実施さ
れている。

【０００３】たとえば、鋼板の連続表面処理ラインにお
いては、特開平０３−１１４６０８号公報に記載されて
いるように、材料を巻き付かせたロールをある支点を中
心に旋回できるように構成し、さらに材料のオフセンタ
ーもしくは端部位置の測定により蛇行量を検出する検出
器を設け、検出した蛇行量に応じロールを旋回させるこ
とにより材料の蛇行量を修正するステアリングロールが
用いられている。

【０００４】また、熱間帯鋼圧延ラインでは、実開平０
４−２２１０５号公報に記載されているように、送り装
置の前後に材料の幅よりも広い間隔で平板を材料進行方
向に平行に並べ、材料の蛇行発生時に端部が平板に当
り、それ以上蛇行が拡散しないようにするサイドガイド
が用いられている。

【０００５】さらに、圧延機においては、特開昭６３−
２０１１１号公報に記載されているように、圧延機の前
面もしくは後面に材料のオフセンターもしくは端部位置
の測定により蛇行量を検出する検出器を設け、検出した
蛇行量に応じ圧延機のワークサイドもしくはドライブサ
イドのどちらか一方のロールギャップ量を変化させロー
ルに傾きをもたせることにより、材料の蛇行量を制御す
るレベリングがなされている。

【０００６】さらに、特開昭６３−３６９１３号公報に
は、ロールシフト機構を有する圧延機において、上下の
ロールに、該ロールと材料との間に働く力が互いに反対
方向でかつそれぞれ幅方向中心で対向するように、もし
くは、該上下ロールに対して互いに点対称でかつロール
軸に平行で原点を通る直線と３箇所で交差し原点左右の
屈曲面と該屈曲面から材料に働く作用力が互いに反対方
向でおよび幅方向中心で対向するように、イニシャルク
ラウンを付与することにより、材料の蛇行を抑制しよう
とする方法が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、材料を加
熱状態で搬送するラインに配置されるピンチロール、圧
延機等のロールを用いた材料送り装置で発生する材料の
蛇行を抑制する各種の方法が講じられてはいるが、たと
えば薄肉連続鋳造設備のように材料を長時間連続して搬
送する必要があり、材料厚みが極めて小さくかつ温度が
凝固点直下という極めて高温で材料強度が低く、さらに
冶金学的に材料の温度を下げることが望ましくない場合
に対しては、そのいずれもが未だ十分な機能や効果を持
つものとは言えない面が多々残っている。

【０００８】たとえば、従来技術の項で挙げたステアリ
ングロールを用いる方法では、高温の材料をロールに巻
き付ける方式であるため、材料を長時間連続して搬送し
ていると材料からの熱伝達によりロール表面ならびに軸
の温度が上昇し、ロール材料の劣化もしくは温度上昇に
よる強度低下により、ロールが使用に耐えられなくな
る。また、ロール内部を冷却すれば、ロール温度上昇は
避けられるものの、材料温度も低下させてしまうという
問題がある。さらに、ロール表面に断熱材を使用すれ
ば、ロール温度上昇ならびに材料温度低下は避けられる
ものの断熱材の劣化が激しく、設備コスト、ランニング
コストが急騰するという問題がある。さらに、材料のオ
フセンターもしくは端部位置の測定により蛇行量を検出
する検出器が必要であるが、材料に幅方向の温度ムラが
あったり端部形状が材料の進行方向に対して平行でない
場合には、蛇行量の検出が不可能である。

【０００９】また、サイドガイドを用いる方法では、材
料厚みが極めて小さくかつ温度が極めて高温で強度が低
い場合は、材料の蛇行発生時に端部がガイド板に当たる
と折れ込みが生じ、該送り装置以降の材料搬送に支障を
きたす。

【００１０】さらに、レベリングによる方法では、材料
のオフセンターもしくは端部位置の測定により蛇行量を
検出する検出器が必要であるが、材料に幅方向の温度ム
ラがあったり端部形状が材料の進行方向に対して平行で
ない場合には、蛇行量の検出が不可能である。また、材
料送り装置のワークサイドとドライブサイドのロールギ
ャップ量をそれぞれ独立で変化させる機構が必要なた
め、設備コストが高くなるという問題がある。

【００１１】さらに、特開昭６３−３６９１３号公報に
記載の方法では、材料の厚みが極めて小さくかつ温度が
極めて高温で強度が低い場合は、材料形状がロールに付
与したロールクラウン形状に倣ってしまい、該送り装置
以降の材料搬送に支障をきたす。また、ロールに付与し
たイニシャルクラウンが熱膨張により変化し、ロールか
ら材料に加わる力が幅方向中心で対向するようにできな
くなるといった問題がある。

【００１２】このように、いずれの技術においても、材
料の搬送時間が長く、材料厚みが極めて小さくかつ温度
が凝固点直下近傍の極めて高温で強度が低く、さらに冶
金学的に材料温度を下げることが望ましくない場合に対
しては問題を有し、したがって、材料の蛇行抑制の有効
な手段とはなりえない。

【００１３】本発明において解決すべき課題は、材料の
搬送時間が長く、材料厚みが極めて小さくかつ温度が凝
固点直下近傍の極めて高温で強度が低い場合にも、材料
温度を低下させることなく、材料形状を変形させること
なく、設備コスト、ランニングコストを高くすることな
しに、材料の蛇行を抑制する送り装置を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上下一対のロ
ールの間に材料を挟み、ロールの回転により材料を送り
出す装置であって、一方のロールにロール軸と同芯の円
筒面をもつ溝底の幅が材料の幅よりも広くかつ溝高さが
材料の厚みよりも高くなるような溝を設け、他方のロー
ルにロール軸と同芯の円筒面をもつ突起面の幅を該溝幅
以下でかつ突起高さが該溝深さよりも大きくなるように
突起を設け、該溝底円筒面と該突起円筒面の間に材料を
挟むことを特徴とする。

【００１５】また、本発明の材料送り装置は、他方のロ
ールに設けるロール軸と同芯の円筒面をもつ突起面の幅
が、一方のロールに設ける溝の溝幅と材料厚みとの差の
二倍以上であることを特徴とする。

【００１６】また、一方のロールに設ける溝の側面と溝
底とがなす角度ならびに他方のロールに設ける突起の側
面と突起面がなす角度を９０°未満とすることを特徴と
する。

【００１７】

【作用】材料が、一方のロールのロール軸と同芯の溝底
円筒面と他方のロールのロール軸と同芯の突起円筒面の
円筒面同志で挟まれて送り出されるため、材料形状を変
形させることなく材料を搬送することができる。

【００１８】一方のロールに設けた溝の溝高さが材料の
厚みよりも高く、他方のロールに設けた突起面の突起高
さが該溝深さよりも大きいため、材料が蛇行を開始した
場合でも材料の端部が溝の側面により拘束され、その直
近においてロール溝底面ロール突起面によって材料が拘
束されているため、蛇行は材料端面に折れ込みを発生さ
せることなく溝幅と材料幅の差の半分の値以下に抑制す
ることができる。さらに、溝の側面と突起の側面の間に
形成される隙間を材料の厚みよりも小さくすると、材料
端面の変形防止効果が大きい。

【００１９】材料送り装置そのものが蛇行抑制装置にな
っているため、材料送り装置とは別の装置として蛇行抑
制装置を設ける場合よりも設備コスト、ランニングコス
ト面で有利であり、材料の温度低下も少ない。

【００２０】蛇行量を検出する検出器が不要なので設備
コスト、ランニングコスト面で有利であり、材料に幅方
向の温度ムラがあったり端部形状が材料進行方向に対し
て平行でない場合でも蛇行抑制が可能である。

【００２１】材料送り装置のワークサイドとドライブサ
イドのロールギャップ量をそれぞれ独立で変化させる機
構が必要ないため、設備コスト、ランニングコスト面で
有利である。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を以下に図面を参照しつつ説
明する。

【００２３】図１は、本発明による材料送り装置の実施
例で、上ロール３と下ロール２で構成する。それぞれの
ロールは軸受４を介し、軸受箱５により支持され、下軸
受箱は下固定フレーム８上に設置され、上軸受箱は上固
定フレーム７に設置されたギャップ調整機構６に連接さ
れる。下ロール２にロール軸と同芯の円筒面をもつ溝底
の幅ｂ１が材料の幅Ｂよりも広くかつ溝高さａ１が材料
の厚みｔよりも高くなるような溝を設け、上ロール３に
はロール軸と同芯の円筒面をもつ突起面の幅ｂ２が下ロ
ール２に設けた溝の溝幅ｂ１以下でありかつ突起高さａ
２が下ロール２に設けた溝の溝深さａ１よりも大きくな
るように突起を設ける。下ロール２の溝高さａ１は材料
の厚みｔよりも高く、上ロール３の突起高さａ２が下ロ
ール２の溝高さａ１よりも大きいため、下ロール２の溝
底面ｅ１と上ロール３の突起面ｅ２の間にギャップ調整
機構６により圧下力を働かせると、材料１は下ロール２
の溝底面ｅ１と上ロール３の突起面ｅ２の間に挟まれ
る。この状態でロールを回転させると、圧下力と、ロー
ルと材料１の間の摩擦係数の乗数が推進力となって、材
料１が送り出される。ここで、下ロール２の溝底面ｅ１
と上ロール３の突起面ｅ２は、それぞれのロールのロー
ル軸と同芯の円筒面であるため、材料１はその形状を変
形させることなく送り出される。

【００２４】図２は、本発明による材料送り装置で、上
ロール３の突起面の幅ｂ２を、下ロール２の溝幅ｂ１と
材料厚みｔとの差の二倍以上、すなわち溝の側面ｆ１と
突起の側面ｆ２の間に形成される隙間ｃを材料の厚みｔ
以下とする実施例で、材料１の送り出し機構は図１と同
様である。

【００２５】図３は、図２に示した実施例において材料
１が蛇行した状態を示す。材料１が蛇行した場合でも材
料１の端部が下ロール２の溝の側面ｆ１により拘束さ
れ、その直近において下ロール２の溝底面ｅ１と上ロー
ル３の突起面ｅ２により拘束されているため、材料１の
端面に折り込みを発生させることなく蛇行量を溝幅ｂ１
と材料幅Ｂの差の半分の値以下に抑制することができ
る。さらに、溝の側面ｆ１と突起の側面ｆ２の間に形成
される隙間ｃが材料の厚みｔよりも小さいため、材料１
の端面の変形防止効果が大きい。

【００２６】図４は、本発明による材料送り装置で、下
ロールの溝の側面ｆ１と溝底ｅ１とがなす角度θ１なら
びに上ロールの突起の側面ｆ２と突起面ｅ２がなす角度
θ２を９０°未満とする実施例で、下ロール２の溝幅ｂ
１ならびに上ロール３の突起幅ｂ２の加工精度が厳格で
ない場合でも、溝底ｅ１と突起面ｅ２の間に挟まれた材
料厚みｔにより、溝の側面ｆ１と突起の側面ｆ２の隙間
Ｃを確保することができる。さらに、ロールの使用によ
り溝の側面ｆ１と突起の側面ｆ２が摩耗した場合でも、
溝の側面ｆ１と突起の側面ｆ２の隙間Ｃを拡げることな
くロール研削が可能となる。角度θ１、θ２は、９０°
以下、できれば８６°〜８９°が望ましく、また溝角度
θ１は突起角度θ２よりも小さいほうが望ましい。

【００２７】図５は、本発明による材料送り装置で、上
ロール３に溝を、下ロール２に突起を設ける実施例であ
る。その効果は、下ロール２に溝を、上ロール３に突起
を設けた場合と何ら変らない。

【００２８】また、上記実施例では、ギャップ調整機構
６としてシリンダを用いた図を基に説明したが、他のア
クチュエータ、例えばスクリューやスプリングを用いた
ものであっても、本発明は適用される。さらに、上軸受
箱を上固定フレーム７に固定し、下軸受箱を下固定フレ
ーム８に設置されたギャップ調整機構６に連接されたも
のであってもかまわない。

【００２９】

【発明の効果】材料の搬送時間が長く、材料厚みが極め
て小さくかつ温度が凝固点直下近傍の極めて高温で強度
が低い場合にも、材料の温度を低下させることなく、材
料の形状を変形させることなく、設備コスト、ランニン
グコストを高くすることなしに、材料の蛇行を抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の材料送り装置で下ロールに溝を上ロ
ールに突起を設けた例を示す断面図である。

【図２】 本発明の材料送り装置で突起面の幅を溝の溝
幅と材料厚みとの差の二倍以上とする例を示す断面図で
ある。

【図３】 本発明の材料送り装置で突起面の幅を溝の溝
幅と材料厚みとの差の二倍以上とする例で、材料の端部
が溝の側面により拘束され、蛇行が抑制される様子を示
す断面図である。

【図４】 本発明の材料送り装置で溝の側面と溝底とが
なす角度ならびに突起の側面と突起面がなす角度を９０
°未満とする例を示す断面図である。

【図５】 本発明の材料送り装置で上ロールに溝を下ロ
ールに突起を設けた例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 材料 ２ 下ロール ３ 上ロール ４ ロール軸受 ５ 軸受箱 ６ ギャップ調整機構 ７ 上固定フレーム ８ 下固定フレーム Ｂ 材料の幅 ｔ 材料の厚み ａ１ 溝高さ ａ２ 突起高さ ｂ１ 溝幅 ｂ２ 突起幅 Ｃ 溝の側面と突起の側面の間に形成される隙間 ｄ１ 溝底面直径 ｄ２ 突起面直径 ｅ１ 溝底面 ｅ２ 突起面 ｆ１ 溝の側面 ｆ２ 突起の側面 θ１ 溝の側面と溝底とがなす角度 θ２ 突起の側面と突起面がなす角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対のロールの間に材料を挟み、ロ
   ールの回転により材料を送り出す装置において、一方の
   ロールにロール軸と同芯の円筒面をもつ溝底の幅が材料
   の幅よりも広くかつ溝高さが材料の厚みよりも高くなる
   ような溝を設け、他方のロールにロール軸と同芯の円筒
   面をもつ突起面の幅を該溝幅以下でかつ突起高さが該溝
   深さよりも大きくなるように突起を設け、該溝底円筒面
   と該突起円筒面の間に材料を挟むことを特徴とする材料
   送り装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、他方のロールに設け
   るロール軸と同芯の円筒面をもつ突起面の幅が、一方の
   ロールに設ける溝の溝幅と材料厚みとの差の二倍以上で
   あることを特徴とする材料送り装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、一方のロールに設け
   る溝の側面と溝底とがなす角度、ならびに他方のロール
   に設ける突起の側面と突起面がなす角度を９０°未満と
   することを特徴とする材料送り装置。