JPS5938333A - 鋼管浸漬焼入装置における鋼管保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管の浸漬焼入装置における鋼管保持機構に
関し、特に、鋼管を回転駆動ローラと押えローラとの間
に挾んで保持する際に、該押えローラの位置を鋼管の寸
法、形状等に応じて管長手方向に調整できるようにした
押えローラ位置調整装置に関する。

鋼管を高張力、高靭性化する方法の一つ（：他σ）鋼材
製品と同様に焼入れ、焼戻しの処理がとられる。従来か
ら鋼管の焼入方法として、加熱された鋼管を水中に浸漬
させて焼入れを行う方法が知られている。この場合、鋼
管の内外面を均一に焼入れすることが必要であり、この
ため単に鋼管全体を冷却水に浸すだけでは鋼管表面が冷
却水の沸騰により生じた蒸気膜で蔽われてしまい、管の
冷却速度が通常の焼入れに必要なマルテンサイト変態の
ための臨界冷却速度よりも遅くなって、焼入れ効果が得
られなくなる。この蒸気膜を除去するために鋼管の内外
面に高圧水を噴射する操作を付加することが行われてい
る。しかし従来の浸漬焼入装置では水槽に投入された鋼
管の中心と内面冷却ノズルとの位置合わせがやつかいで
あり、時間がかかるという問題がある。また従来は加熱
した鋼管をそのまま水槽上方から水中へ落下させるため
、鋼管が水槽の底部あるいは槽内の受は台に当り鋼管外
面に傷がつく心配がある。これを避けるため鋼管を何ら
かの把持装置で把持しながらゆっくり水中に浸漬させて
も鋼管下部側から先に冷却され焼むらや曲りの原因とな
る。焼入れ前の鋼管は加熱されているので、へたに把持
すると鋼管外面を傷付けてしまうという不具合もあった
。

この問題を解決するため、本願出願人は、加熱された鋼
管を上下方向から押えて保持しつつ空中で回転させたま
ま降下させ、前記鋼管が水中へ浸漬１−ると同時に鋼管
の内外■ｊに高圧水を噴射し、その後水中で搬出装置に
受は渡して水面外へ搬出する浸漬焼入方法を開示し、前
記鋼管を回転かつ保持する手段として、−組の互いに近
接した回転駆動ローラと一組の互いに近接した押えロー
ラとの間に前記鋼管を挾みつけて保持し、該回転駆動ロ
ーラの回転により前記鋼管を回転させるようにした。こ
の方法により鋼管を従来の如く大きく落下させることが
ないので傷つきが防止でき、また空中から回転させなが
ら水中へ浸漬させるため、焼むら等が起らない。この方
法を実施する浸漬焼入装置は鋼管の長手方向に複数個の
押えローラおよび回転駆動ローラを配置する。この場合
、末端位置の押えローラと管端との距離、即ち管端のオ
ーバハング箭があまり太きすぎると、焼入れ後向りを生
ずることがある。焼入れに供される鋼管は種々の長さの
ものがあり、また′アプセツ）　ｆｒＭ管のようじ管端
の形状が管中央部と異るものもあるので、これらに応じ
て押えローラの管長手方向位置、特に両端の押えローラ
位置を可変にできることが必要である。

本発明は、このような背量に鑑みてなされたものであっ
て、回転、駆動ローラに向って上下動しかつｑａを押し
つけた状態で空中から水中へ旋回動する押えローラを、
管長手方向にも移動できるように構成１゛ることにより
柚々千法、形状の鋼管に対応でき、しかも鋼管の焼むら
、曲がりを生じさせないようにした浸漬焼入装置におけ
る鋼管保持装置を提供することを目的とする。

以下、本発明を、図面を容器して実施例につき説明する
。

第１図は本発明の実施例に係る浸漬焼入装置の要す１１
の横断面図である。なおこの図は焼入れするためにセッ
トされた鋼管の長手方向に対し垂直な面で切断したもの
である。まずこの浸漬焼入装置へ鋼管を供給する部分を
簡単に説明する。加熱された鋼管１はＶ字形の搬送ロー
ラ２により搬送ライン上を長手方向（図の紙面に垂直な
方向）に搬送されてきて焼入装置の側方で停止する。焼
入装置のτＩＩＩ方で該焼入装置と搬送ラインとの間に
搬入スキッド４および踏出アーム３が設けられる。搬送
ローラ２上の鋼管１は踏出アー１．３で搬入スキット４
上へすくい出され、この上を転動して本発明に（系る鋼
管保持装置の回転駆動ローラ９上へ載置される。

新管保持装置は、−組の互いに近接した押えローラ８を
上下動させる押えローラ駆動装置と、−組の互いに近接
した回転駆動ローラ９と、前記押えローラ駆動装置を担
持して空中から水中へ回動させる傾転装置と、前記押え
ローラ駆動装置な管長手方向に移動させる押えローラ位
置調整装置３０とを何する。回転駆動ローラ９は前記傾
転装置の下′アーム７ａの先端に軸支され、駆動装置（
図示省略）により回転駆動され、こハ５によって鋼管お
よび該鋼管を回転駆動ローラ９に押しつけている押えロ
ーラ８も回転する。押えローラ８はシリンダ装置１６の
ピストンロッド１７の先端に回転自在に軸支されている
。シリンダ装置１６は傾転装置の上アーム７ｂの先端に
固着されている。傾転装置の上下のアーム７ａ、７ｂは
回転軸６に固着されている。回転軸６は架台５に軸支さ
れ、水槽１１外に設けた電動機（図示省略）により所定
の角度範囲で可逆回転（往復回転）されるようになって
いる。また前記下アーノｂ７ａには図示のような踏出ア
ームｌＯが取り付けられている。このような鋼管保持装
置は鋼管の長手方向に沿って適当な間隔で複数個設けら
れる。そして前記傾転装置の回転軸６の軸端には、回転
駆動ローラ９上の銅管ｌと同意になるように位置決め調
整された高）Ｌ水噴射ノズルが固着されている。なおこ
のＩＩ　１イｉ＋の断面位置では高圧水噴射ノズルは現
われていなし）。

鋼管保持装置の下方に水槽１１が配置される。

水槽１１内には、凹形の鋼管受取部を備えた受はアーム
１４が所定の角度範囲で回動するように軸支されている
。また下半部全体が水槽の水中に浸りその上部のみが水
面１８から斜め上方へ突出した循環式のコンベヤ装置が
設けられている。このコンベヤ装６は、例えば両端のス
プロケットに無端チェーン２０が巻き掛けされ、該チェ
ーンの外面に所定間隔で鋼管受取フック１９が複数個取
り付けられて構成される。無端チェーン２０は前記スプ
ロケットの回転により図示の矢印方向に回動する。コン
ベヤ装置の上９１Ｍ付近には、焼入れの終った＋Ｎ１管
の空中搬送装置が設けられろ。受はアーム１４とコンベ
ヤ装置１５との間には、・受はアーム１４から排出され
たＨ１管を転動させてコンベヤ装ｆ−（１５に渡すため
の水中スキッド２１が設けられている。傾転装置の下ア
ーム７ａに軸支された回中云駆動ローラ９は、搬入スキ
ッド４をや７動じてきた鋼管を受は取ったときは図示の
空中位置にあり、この位置から回転軸６の回転により該
回転軸を中心として矢印入方向に回動して水中に浸り、
受はアーム１４の一ヒ限位置近傍で停止し７、回転軸６
の正逆回転によりこの間を往復するようになっている。

水槽内で、回転ｉ動ローラ９の移動径路に沿ってかつそ
の両側に外面ヘッダ１３が開口している。外面ヘッダ１
３の開口からは高圧水が水中の鋼管に向けて噴射される
。

上述の構成になる浸漬焼入装置により鋼管の焼入れを行
う動作を説明する。前述の如く搬入スキッド４上を転動
してきた鋼管１が一組の回転、駆動ローラ９の間に担持
されると、シリンダ装置によって押えローラ８が上方か
ら鋼管１を押しつけ、これらのローラ９．８により鋼管
１を成る押圧力（通常１００Ｋｆ程度）で挾みつける。

回転駆動ローラ９の軸心まわりの回転により鋼管１が回
転する。ここで回転軸６が回転し、鋼′ｉ￥１は自身の
軸心まわりに回転しながら上下のアーム７ｂ、７ａおよ
び高圧水噴射ノズルとともに回転軸６のまわりに回動し
水槽の冷却水に浸漬される。鋼管１が水中に浸ると同時
に高圧水噴射ノズルから冷却水が鋼管内周面に向って噴
射され、また外面へラダ１３から鋼管の外面に向けて高
王水が噴射される。

外面ヘッダ１３は鋼管の外面を冷却すると同時に水＋ｉ
”ｌ内の冷却水を攪拌する作用をもつ。鋼管ｌが水中に
浸って焼入れされたときは、水中における押えローラ８
の押ｌｆ力は空中のときよりも強く、〕…常５００　Ｋ
７程度となる。回Ｆ１．駆動ローラ９が□受はアーム１
４のｄ［傍にきたとき、押えローラ８が上昇して押ｆｆ
力を解除するとともに下アーム７ａに設けた踏出アーム
１０が作動し、回転駆動ローラ９上の銅管ｌを下方から
（ｔり出して受けｒ−ム１４の凹部に受は渡１−０鋼管
ｌを受はブ′−ム１４へ渡した後、回転軸６は逆回転し
、［−下アーム７ｂ。

７ａは冗の一、ｔＪ％受は取り位置に戻る。その後受は
アーム１４が図の破線位置まで回転し、これによって−
臂は自重で水中スキン）　２１−１−へ落チ、この上を
転勤してコンベヤ装置１５の受取フック１９に受は取ら
れる。受はアーム１４は戻の上限位置へ戻り、コンベヤ
装置ｉ’ｊ−１５に保持された焼入済鋼管は該装置１５
の上端から槽外へ搬出されろ。なお、装置各部材の動作
タイミングはタイマー設定等により自動的にとらえられ
る。

次に第２図、第３図を参照してこの実施例の鋼管保持装
置を詳細に説明する。第２図は鋼管保持装置の拡大した
側面図、第３図は第２図の矢視Ｆ方向からみた部分的な
正面図である。傾転装置の４−アーム７ｂに鋼管１の長
手方向にのびた板状のガイド部２２が取り付けられてい
る。押えローラ駆動装置の本体２３は、その基部の両側
部が口字形にＪ構成され、このコ字形基部２４内に前記
ガイド部２２が遊嵌されている。本体２３の裏側に一対
のシリンダ装置２６が取り付けられている。本体基部２
４には、そのコ字形部分を貫通した穴２７が形成され、
この穴に前記シリンダ装置２６のピストン棒２８が挿入
される。ピストン棒２８には前記ガイド部２２の厚みよ
りも長い凹形切欠き２９が形成され、押えローラ駆動装
置本体２３をガイド部２２に装着したとき、ガイド部２
２がピストン棒の凹形切欠き２９に入り込むようになっ
てぃる。本体２３に、押えローラ８を回転駆動ローラ９
上の鋼管に押しつけるためのシリンダ装置１６が取り付
けられる。

押えローラ位置調整装置３０は架台５に保持される。架
台５に鋼管長手方向にのびたスライドガイド部３１が取
り付けられ、このスライドガイド部３１にスライダー３
２が摺動可能に保持されている。スライドガイド部３１
に沿って送りねじ３３が装着され、送りネジ３３には該
ねじ３３と螺合する送りナツト３４が固着され、スライ
ダー３２には前記ナツト３４を取り囲むガイド３１′が
同右サレ、架台５に保持したモータ３５により、スライ
ダー３２をガイド部３１に沿って移動させるようになっ
ている。スライダー３２には押えローラ駆動装置本体２
３の両側部へ伸張した一対の腕部３６．３６’が取り付
けられている。第３図に明瞭に示される如く、腕部３６
．３６’と前記本体２３との間は若干の隙間がある。

Ｌ述の構成において、通常の動作時には押えローラ駆動
装置のシリンダ装置２６の付勢によりそのピストン棒２
８がシリンダ内へ引き込まれ、該ピストン棒の切欠き２
９とガイド部２２との係合により押えローラ駆動装置の
本体２３がガイド部２２に固定される。前記駆動装置の
シリンダ装置１６の作動により回転駆動ローラ９上の鋼
管ｌが押えローラ８によって押しつけられて回転し、両
ローラ８．９間に保持された状仲で傾動装置の上下アー
ム７ｂ、７ａの回動により、銅管１は空中から水中へ浸
漬される。前述した如く位置調整装置３０の腕部３６．
３６’と押えローラ駆動装置との間には隙間があり、押
えローラ駆動装置は前記腕部３６　、３６’と干渉する
ことなく旋回可能である。

押えローラ駆動装置を位置調整するときは、シリンダ装
置２６が消勢され、ピストン枠の凹形切欠き２９とガイ
ド部２２との間に隙間ができ、これによって押えローラ
駆動装置はガイド部２２に沿って移動可能な状態となる
。この後、位置調整装置３０のモータ３５が作動し、ス
ライダー３２がねし送りで移動し、その腕部３６または
３６′により管長手方向いずれかの向きに押えローラ駆
動装置を押動させる。

押えローラ位置調整装置３０は、鋼管の長手方向に配列
した６押えローラ駆動装置ごとに設けてもよいが、一般
には必安な押えローラ駆動装置に対してのみ設けるのが
よい。例えば第４図に示すように、８体ある鋼管保持装
置の片端（噴射ノズル１ＩＩｌＩ高１）の１個および他
端（Ａ７．）１≦８）の２個の合計３個の押えローラ駆
＠装置にのみ設けてもよい。

本発明によれば、帆；・１管の長手方向のｖｉ、数個所
を、各個所１一下２組４個のローラで挾みつけて保持し
たまま、回ＩＦ、ｇ状態で空中から水中へ投入し、しか
も保持装置ｔ（゛からツｔけアーム、水中スキッド、コ
ンベヤ装置へとそｉｔぞれ極近位置で’ｙＦ’ｌ　Ｗの
受は渡しを行うので、従来のように鋼管が水中の高い位
置から治下して傷がつくということは暗然となる。

３ｉｉ４　’ｔＪの保持位置を管長手方向に調整できる
ので、種々長さの鋼管あるいはアプセット管に対して適
切（ｉ７置で押し７つけることができ、オーバハング新
を適切にできるので、焼入れ後の曲り等が防止される。

空中の加熱状態のときは軽く押え水中に浸って焼入れが
行われるときは、鋼管の保持圧力を高くするようにした
ので、この点からも鋼管に傷がついたり曲りが生じたり
することがなくなる。

また本発明の焼入ｇ置では、鋼管の搬入から搬出までの
自動化をタイマー制御により簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した鋼管焼入装置の概略的な横断
面図、第２図は本発明に係る鋼管保持装置の拡大側面図
、第３図は第２図の矢視Ｆからみた保持装置の正面図、
第４図は保持装置の全体構成を示す概略的な正面図であ
る。 ｌ・・鋼管、４・・・搬入スキッド、６・・・回転軸、
７ａ・・・下アーム、７ｂ・・・上アーム、８・・・押
えローラ、９・・・回転駆動ローラ、１１・・・水槽、
１４・・・受はアーム、１５・・・コンベヤ装置、１６
・・シリンダ装置、２２・・・ガイド部、２３・・・押
えローラ駆動装置本体、２６・・・シリンダ装置、２９
・・・凹形切欠き、３０・押えローラ位置調整装置、 ３２・・・スライダー、３６　、３６’・・・腕部。 代理人　弁理士　染　川　利　吉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱された鋼管を回転駆動ローラと押えローラとの間に
   挾んで保持し、水中へ浸漬させる鋼管浸漬焼入装置の鋼
   管保持機構において、前記押えローラを保持しかつ該押
   えローラを前記回転ローラに対して上下動させる押えロ
   ーラ駆動装置と、鋼管の長手方向に伸張したガイド部に
   前記駆動装置を保持しかつ該駆動装置を前記回転駆動ロ
   ーラとともに空中から水中へ回動させる傾転装置と、前
   記駆動装置の両側部へ伸張した腕部を備え該腕部で前記
   駆動装置を鋼管の長手方向へ押動して位置調整する装置
   とを有することを特徴とする鋼管浸漬焼入装置の鋼管保
   持機構。