JPS5937190B2 - 金属物体を摩耗切断する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板および回転させながら切断できる″ ビレ
ツト、インゴットなどの長い金属物体を切断するために
用いられる形式の摩耗切断車に関するものである。

摩耗切断車は、鋼板、鋼または合金のビレツト、バーな
どの金属物体を切断するのに非常に成功し、ていた。

以前には、金属物体は、例えば始めに約１２２（ｍ（４
８インチ）の直径の標準大きさの摩耗車で切断され、そ
れは摩耗で約６３（Ｖ７Ｉ（２６インチ）ないし７６ｃ
ｍ（３０インチ）になり、そして捨てられていた。しか
も、最初の切断を行うための金属物体の目じるし線切れ
目（ＳｃＯｒｉｎｇ）は、困難であつた。なぜならば、
大きい直径の切断車の固有の可撓性のために、切断車の
切断面が滑つて、しばしば切断車がこわれ、常に最初の
目じるし線切れ目をつくるための長期消費作動が要求さ
れる。さらに、大きい切断車と金属物体の外面との間の
最初の点接触は、切断車の切断寿命をかなり減小するド
レツシング切断であつた。非補強摩耗切断車よりかなり
費用のかかる補強剛体切断車を用いることからもたらさ
れる大きな直径の切断車の滑りを減する試みがなされた
。従来、摩耗切断機は、摩耗切断車を加工物中に移動さ
せるために均一な送り速度を用いていた。

これは、切断される物体のために例えば１５ｒｐ１の高
い回転数であつた。摩耗切断車は均一に摩耗し、したが
つて直径が減少するから、物体の一定の高い送り回転数
および物体の各回転ごとに小さい切断深さになる切断車
の均一摩耗は、切断車にドレツシング切断を生じ、した
がつてその寿命を減小する。本発明の目的は、摩耗切断
車の切断割合を増加するための方法および装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、摩耗した切断車を有効に利用する
ための方法および装置を提供することである。本発明の
さらに他の目的は、回転する金属物体を切断するとき切
断車の摩耗を最小にする摩耗切断車のためのスパイラル
形切断作用を得るための方法および装置を提供すること
である。

根本的には、これらの目的は、最も広い局面において、
新しい大きい切断車からつくられた小さい使用済の剛体
回転切断車を物体に係合するように移動し、目じるし線
切れ目をつくり、次に、摩耗によつて小さい切断車がつ
くられたところの原の大きい回転切断車を目じるし線切
れ目内で物体に係合するように移動することによつて達
成される。

使用された切断車の一層剛固な円周によつて、−層速く
かつ一層正確な目じるし線切れ目をつくることができ、
大きい切断車は、その円周の大きな表面以上で切断を行
いその切断寿命および切断割合を増加する。選ばれた実
施例において、小さい切断車は、大きい切断車とともに
同時に切断の或る割合（パーセンテージ）のために用い
られて切断問間を短縮する。回転される物体を切断する
とき、小さい切断車は、同時に切断作用をしている大き
い切断車の上方象限（Ｑｕａｄｒａｎｔ）と物体の直径
方向において反対側にある下方象限から物体に向つて有
利に回動され、この際、両切断車間に干渉はない。選ば
れた実施例において、切断車は、均一な力を用いて送ら
れ、物体の回転に伴つて、この力によつて切断車は、物
体の半径に沿つて次第に深く切断を行い、切断割合は、
増加し、切断車のドレツシングは減小する。

この結果は、新規なスパイラル形切断作用が行われる。
スパイラル形切断作用は、切断車への均一な力と、物体
の４ｒＰ１以下の低い回転速度によつて行われる。さら
に、選ばれた実施例において、均一な力による送りと物
体の低い回転速度によつて切断車は不規則な表面上を走
ることができ、したがつて大きな直径の物体を同じ直径
の大きな切断車で切断することができ、この大きな切断
車は、従来は、不規則な形の物体を切断するためには、
物体の中心とその中心から最大の寸法例えば隅までの距
離が大きい切断車の使用可能半径より小さい場合のみ、
ｉζ、制限されていた。

物体の低い回転速度のためにま：た、小さい切断車で登
り切断（Ｃｌｉｍｂｃｕｔ）を用いて目じるし線切れ目
を行うことができる。この登り切断というのは、物体の
回転方向と反対方向に切断車を回転することをいう。本
発明による方法および装置の利益は容易に理解される。
使用された小さい切断車は有効な寿命をもつているから
、取換え切断車の数は減小する。新しい大きい切断車の
摩耗寿命は、かなり増加され、目じるし線切れ目のため
に以前に用いられた大きい切断車の滑りによる破損はか
なり減小される０しかも、非補強の安価な切断車も使用
することができる。本発明によつて切断車の摩耗割合（
Ｍ／Ｗ）がかなり増加する。切断車の区域上から取り去
られる全体金属物体区域は、かなり増加する。切断に要
する時間 、かなり減小されるとともに、毎分当りの切
断割合は、かなり増加する。さらに、非補強切断車を用
いることができるから、切断車は、補強切断車より薄い
厚さのものを用いられ、物体に幅の狭い切れ目の切断を
行うことができ、したがつて、切断による材料の量の減
小による節約をすることができる。一例として、従来の
ものよりも４０倍速く切断ができ、そして切断車の寿命
が長く、また大きい回転物体のための適用性が大きくな
つた。第１図に明瞭に示したように、摩耗切断機は、ハ
ウジング１２を有する主フレーム１０を包含し、このハ
ウジング内には、切断される金属物体例えばビレツトＢ
に係合するための大きい切断車１４および小さい切断車
１６がある。

当該技術において周知であるように、ビレツトＢは、１
対のチヤツク１８において支持されるとともに回転され
、各チヤツクは、１対の軌道２２に滑動自在に支持され
た可動チャックスタット２０を包含する。第１，２およ
び７図に明瞭に示したように、本発明の特徴の一つは、
互いに新規な関係をもつている２つの切断車が、ビレツ
トＢを切断するために設けられていることである。大き
い切断車１４は好ましくは、例えば約１２２ｃｍ（４８
インチ）の直径と全体が均一の厚さを有する通常形式の
非補強摩耗車である。この切断車は、ベルト駆動装置２
７によつて駆動される軸およびプーリ２６に連結された
アーバ２４に支持されている。ベルト駆動装置２７は、
例えば２００馬力の適当な電動モータ２８によつて駆動
される。選ばれた実施例において、このモータは、約２
５００ｍ／Ｍｉｎ（約８５００ｓｆｍ）の公称円周表面
速度を大きい切断車１４の円周面に与える約７００ｒＰ
１の大きい切断車１４のための軸を備えている。アーバ
２４を支持する軸は、液圧シリンダ３２によつて回動さ
れるピボツトアーム３０に回動自在に取付けられ、切断
車１４はビレツトＢの上左方の象限中に回動できるよう
になつている。本発明の新規な特徴の一つは、小さい切
断車１６が、好ましくは、大きい切断車１４の摩耗によ
つてできた車を用いられることである。

大きい切断車は、その約１２２Ｃ！！Ｌ（４８インチ）
の直径が摩耗して約６３ＣＴＬ（２６インチ）ないし７
６ｃＴｎ（３０インチ）の直径になつたとき、切断効率
が小さくなり、そして効率よく切断できるビレツトの大
きさに対して制限される０本発明において、この使用済
み切断車は、最初の目じるし線切れ目（ＳｃＯｒｉｎｇ
ｃｕｔ）をつくるための小さい切断車１６として用いら
れる。勿論、本発明の利益は、使用済み切断車を利用す
ることによつて得られるが、本発明の特徴はまた、新し
く製造された小さい切断車を用いることによつて実施で
き、特に充分に使用しなかつた切断車は在庫品として役
に立つ。小さい切断車はまた、ベルト駆動装置３７によ
つて，駆動されるプーリ３６または軸に取付けられたア
ーバ３４を備えている。適当なモータ、例えば１００馬
力の電動モータ３８は、約２５００ｍ／Ｍｌｎ（約８５
００ｓｆｍ）の円周表面速度を小さい切断車１６に与え
るために約１２００ｒｐ？の軸を駆動するように設けら
れている。この円周表面速度は、この形式の非補強摩耗
切断車による効率的および長い寿命の切断のために選ば
れた標準円周表面速度である。小さい切断車１６の軸は
また、液圧シリンダ４２によつて回動されるピボツトア
ーム４０に回動自在に取付けられ、小さい切断車１６は
、大きい切断車１４に対しほぼ反対の直径方向において
ビレツトの下方の象限中に回動できるようになつでいる
。両切断車の位置は、ビレツトに係合したとき、両切断
車間に最大の隙間をつくり、両切断車が互いに近づくと
同時にビレツトを切断する。第７図に明瞭に示されてい
るように、液圧シリンダ３２および４２は、サーボ機構
５０および５２の制御によつてそれぞれ駆動される。

サーボ機構は、電動モータ２８および３８に作用する負
荷を感知し、負荷の変化に応答して、弁５４および５６
の位置をそれぞれ制御し、切断車に対する力を均一に維
持する。加力弁（Ｅｎａｂｌｉｎｇｖａｌｖｅｓ）５８
および５９は、この選ばれた実施例に設けられ、この機
械において悪い機能または必要な休止の場合に切断車を
固定位置に有効に鎖錠するようにする。サーボ機構５０
および５２はまた、制御パネル６０に結合され、作業員
は、２つの切断車とビレツトとの係合およびこの係合の
シーケンスを手動で選ぶことができる。切断車に均一の
力を適用することによつて、切断車に過大な応力を発生
させることなく、ビレツトの不規則な円周の周りに切断
車を有利に走らせることができる。また、断面正方形の
ビレツトを切断するのに、特に有利である。なぜならば
、切断車が断面正方形のビレツトの周りを走るとき、半
径方向に間隔をもちかつほぼ正方形が連続しているスパ
イラル形の切断線に沿つて切断されてゆき、そのスパイ
ラル形の切断線において半径方向内方の切断線間の半径
方向間隔は、半径方向外方の切断線間の半径方向間隔よ
り次第にほぼ大きくなるからであるＯ従来の装置におい
ては、切断されるビレツトの大きさは、その中心とその
半径方向最外端との間の最大距離を有し、摩耗したとき
の切断車の円周面と切断車のアーバとの間の切断車の利
用区域を越えない大きさに制限することが必要であり、
またビレツトを止めて調整するための時間をつくり、切
断とビレツトの回転とを交互に行うことが必要である。

利用できる最大距離は、例えば第４図において寸法ｂに
よつて示され、従来の切断機が止めないで用いられる最
大大きさであり、そして新しい切断車が最終の切断のた
めに置かれる。この場合でも、最大寸法は、最終切断の
ために第４図における距離ａに等しい。本発明における
ように切断車を走らせることによつて、切断は、ビレツ
トの外周からほぼ均一距離においてビレツトの周りに連
続的に行われ、例えば断面正方形ビレツトでは、切断の
正方形パターンは、ビレツトの中心に向つて行われ、中
心を通つてビレツトを切り離す。

しかし、切断のときに、切断車のアーバは、ビレツトの
半径方向の最内方面にあり、最も遠い隅に出ず、そのた
めに切断車の円周切断面とそのアーバとの間の距離は、
ビレツトの中心とその最外隅との間の最大距離よりも小
さくなり、したがつて大きいビレツトを切断することが
できる。本機械による新規な方法を第３ないし６図につ
いて詳しく説明する。

ビレツトは、チヤツクにおいて、好ましくは約４ｆＰＩ
を越えない回転速度で、回転される。

この低い回転速度によつて、切断車１４および１６は、
ビレツトの中心の周りに走る均一の力を得て、最も効率
的な切断車摩耗比、すなわち切断中に用いられた切断車
の断面積に対する材料の断面積の比をつくる。これは、
大きい切断車が大きい切断面積以上の切断車の円周面に
力を分布するから、生じる。したがつて切断車の円周面
のドレツシング（目直し）を最小にする。切断車１４に
作用する均一な力のために、切断車は、第６図に示した
ように次第に増加するスパイラル形の切断線７０で切断
を行うことができる。スパイラル形の切断は、切断車１
４の各回転および減少円周面の後のビレツトの非切断円
周面を減少する多くの要因の結果である。第３図に詳細
に示したように、使用した小さい切断車で、大きい切断
車と同じ厚さ、例えば約７．６１１！ｌ（０．３００イ
ンチ）のものは、なお一層剛固であり、したがつて、最
初の目じるし線切れ目を切断中に、ビレツトの表面に沿
つて滑らない。

この使用した切断車の摩耗寿命との関係が少ないから、
これは、ビレツトと反対の方向に回転され、目じるし線
切れ目との正確な整列のための好ましい登り切断（Ｃｌ
ｉｍｂ−Ｃｕｔｔｉｎｇ）を行うことができるとともに
、ドレツシング形の摩耗が生じる〇目じるし線切れ目が
、ビレツトの円周内に約１９ｎ（３／４インチ）つくら
れると、その不規則性にかかわらず、大きい切断車は、
すでにつくられた目じるし線切れ目内でビレツトと係合
するように動かされる０このとき、大きい切断車は、切
断を続けることができるとともに、小さい切断車を移動
し、この実施例では、両切断車は、さらに数センチ（数
インチ）同時に切断し、切断速度を補足する０最後に、
小さい切断車は、移動され、最後の切断がビレツトに行
われ、その結果、ビレツトの切断端は、切断車を拘束す
ることなしに、自在に取り除くことができる。大きい切
断車１４は、切断車の最大摩耗寿命のために好ましい方
向のビレツトの方向と同じ方向に回転される。ビレツト
の低い回転速度のために、大きい切断車は、目じるし線
切れ目切断の内側の円周面に接触する最初のドレツシン
グから急速に抜けることができ、括弧Ｃによつて示され
たビレツトとの接触面中に深く動く。同様に、小さい切
断車は、ビレツトの低い回転速度のために、括弧ｄに示
したビレツトと接触して、その摩耗面を最大にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を実施し、本発明の方法を実施
するために適当な摩耗切断機の斜視図、第２図は、第１
図の機械の一部の一部切欠側面図、第３図は、作動順序
における最初の工程を示す説明図で、切断車がビレツト
に目じるし線切れ目をつくつているところを示し、第４
図は、最終切断を行うために目じるし線切れ目に入つて
いる大きい切断車を示す説明図、第５図は、最終切断の
完了近くの大きい切断車を示す説明図、第６図は、スパ
イラル形の切断を示すビレツトの端の拡大図で、スパイ
ラル形の半径方向の内向きの各線は、ビレツトの半径に
沿つて増加した幅のものであり、速かな切断を行うこと
を示し、第７図は、第１図に示された機械のための作動
ダイヤグラムである。 １４：大きい切断車、１６：小さい切断車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 新しい大きな切断車から形成された使用済みの小さ
   な剛固な回転切断車を、この切断車の平面内において金
   属物体と係合させ、かつ目じるし線切れ目をつくるよう
   に金属物体の表面に対し直角に移動する工程と、摩耗に
   よつて小さい切断車がつくられるところの原の大きい回
   転切断車を、同一平面内において金属物体に係合させ、
   かつ目じるし線切れ目中に移動させ、これによつて上記
   大きい切断車が目じるし線切れ目によつて案内されるよ
   うにする工程と、よりなる金属物体摩耗切断方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、金属物
   体は、長いものであつて、この長い金属物体をその縦軸
   線の周りに４ｒｐｍ以下の速度で回転させ、上記切断車
   を均一な力で金属物体中に移動させる工程を包含するこ
   とを特徴とする金属物体摩耗切断方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、上記小
   さい切断車が、切断を続けるとともに、上記大きい切断
   車が切断作用を補足するように切断を行なうことを特徴
   とする金属物体摩耗切断方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、金属物
   体は平らであり、上記切断車および金属物体は、上記切
   断車の平面と同一の平面内に沿つて互いに往復動するこ
   とを特徴とする金属物体摩耗切断方法。 ５ 小さい直径で均一厚さの切断車を、この直径のため
   に好ましい速度で回転させるための装置と、同一の均一
   厚さの大きい直径の切断車を、この大きい直径のために
   好ましい速度で回転させるための装置と、切断すべき金
   属物体を支持するための装置と、目じるし線切れ目をつ
   くるために上記小さい直径の切断車を、金属物体中に移
   動させるための装置と、上記目じるし線切れ目において
   金属物体に係合するように上記大きい直径の切断車を、
   次に移動させための装置と、金属物体と両切断車との係
   合を保持して同時に補足切断するための装置と、よりな
   る金属物体摩耗切断装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の切断装置において、金
   属物体中へ両切断車を移動させるための装置は、均一な
   力を適用することを特徴とする金属物体摩耗切断装置。