JPS60152614A - 耐熱ロ−ル - Google Patents
耐熱ロ−ルInfo
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- JPS60152614A JPS60152614A JP568284A JP568284A JPS60152614A JP S60152614 A JPS60152614 A JP S60152614A JP 568284 A JP568284 A JP 568284A JP 568284 A JP568284 A JP 568284A JP S60152614 A JPS60152614 A JP S60152614A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- sleeve
- heat
- support roll
- ceramic sleeve
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors
- B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G39/00—Rollers, e.g. drive rollers, or arrangements thereof incorporated in roller-ways or other types of mechanical conveyors
- B65G39/02—Adaptations of individual rollers and supports therefor
- B65G39/07—Other adaptations of sleeves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/02—Skids or tracks for heavy objects
- F27D3/026—Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
本発明は、加熱炉や熱処理炉等における被加熱材料、例
えば鋼板の装入、移動、搬出用等に用いられる耐熱ロー
ルに関するものである。
えば鋼板の装入、移動、搬出用等に用いられる耐熱ロー
ルに関するものである。
（従来技術）
加熱炉や熱処理炉例えば、溶融亜鉛メッキに先立って行
われる還元処理用の還元炉、電磁鋼板の連続焼鈍炉ある
いはステンレス鋼板の焼鈍酸洗炉等に配置された被加熱
材料の装入用、炉内移動用あるいは搬出用（以下、単に
“移送”あるいは“移送用”という）のロールは一般に
５００℃〜１３００℃の加熱雰囲気にさらされるため耐
熱性を有するロールが用いられている。以下、これを耐
熱ロールと称する。
われる還元処理用の還元炉、電磁鋼板の連続焼鈍炉ある
いはステンレス鋼板の焼鈍酸洗炉等に配置された被加熱
材料の装入用、炉内移動用あるいは搬出用（以下、単に
“移送”あるいは“移送用”という）のロールは一般に
５００℃〜１３００℃の加熱雰囲気にさらされるため耐
熱性を有するロールが用いられている。以下、これを耐
熱ロールと称する。
耐熱ロールは、従来、Ｎｉ−Ｃｒ系あるいはＣｒｏ−Ｃ
ｒ系等の耐熱合金で作られたものやあるいはサポートロ
ールの外周面にアルミナ、ジルコニア等のセラミック材
料を溶射したものが使用されてきた。耐熱鋼ロールの場
合、使用時にロール表面に被加熱材料からのｆ＝Ｊ着物
が融着堆積しくこれをヒルドアツブという）、これが被
加熱材料の表面に押込み疵を発生させるという問題があ
った。セラミック材料を溶射したものはそのような問題
はないが、溶射層の剥離などがみられ耐用寿命が２〜３
ケ月と短いばかりでな（、一旦溶射層の剥離がみられる
と露出した地に異物が付着し、そこより押込み疵が発生
してしまうなどの問題がみられる。
ｒ系等の耐熱合金で作られたものやあるいはサポートロ
ールの外周面にアルミナ、ジルコニア等のセラミック材
料を溶射したものが使用されてきた。耐熱鋼ロールの場
合、使用時にロール表面に被加熱材料からのｆ＝Ｊ着物
が融着堆積しくこれをヒルドアツブという）、これが被
加熱材料の表面に押込み疵を発生させるという問題があ
った。セラミック材料を溶射したものはそのような問題
はないが、溶射層の剥離などがみられ耐用寿命が２〜３
ケ月と短いばかりでな（、一旦溶射層の剥離がみられる
と露出した地に異物が付着し、そこより押込み疵が発生
してしまうなどの問題がみられる。
近年に至り、」−述のような問題の解決をはかるものと
してセラミック材料を成形、焼結して型造したセラミッ
ク製スリーブ（以下１ｊＢにセラミックスリーブという
）をキーやピン等でサポートロールに装着、固定さゼて
、前記サボーＩ・ロールとスリーブとを一体的に構成し
て、軌動回転（つまり、ロール外周速度と被加熱材料の
搬送速度が同期した回転）させるようにしたｉＪ熱ロー
ルが提案されてきた。そしてかかるセラミック材料とし
ては多くのものが提案されており、例えばアルミナ、炭
化硅素、シリカ等があるしかしながら、かかるセラミッ
クスリーフ゛は最初に提案されてからすでに１０年以上
も経っているにもかかわらず、セラミック材の機械的強
度不足、金属製ロール本体との熱膨張率差によるひび割
れおよび剥離がみられること、熱ｉｔ撃に弱いこと等の
欠点があり、未だ本格的に実用化されるに至っていない
。
してセラミック材料を成形、焼結して型造したセラミッ
ク製スリーブ（以下１ｊＢにセラミックスリーブという
）をキーやピン等でサポートロールに装着、固定さゼて
、前記サボーＩ・ロールとスリーブとを一体的に構成し
て、軌動回転（つまり、ロール外周速度と被加熱材料の
搬送速度が同期した回転）させるようにしたｉＪ熱ロー
ルが提案されてきた。そしてかかるセラミック材料とし
ては多くのものが提案されており、例えばアルミナ、炭
化硅素、シリカ等があるしかしながら、かかるセラミッ
クスリーフ゛は最初に提案されてからすでに１０年以上
も経っているにもかかわらず、セラミック材の機械的強
度不足、金属製ロール本体との熱膨張率差によるひび割
れおよび剥離がみられること、熱ｉｔ撃に弱いこと等の
欠点があり、未だ本格的に実用化されるに至っていない
。
すなわち、セラミックスリーブをサポートロールに一体
的に外嵌装した上述のような耐熱ロールでは、サポート
ロールとスリーブとの熱膨張差により、軸・撓のが生じ
、しかも前記スリーブがセラミック等の割損し易い材料
で構成されているため、該スリーブが損傷を受けてしま
い、使用不能となる。またサポートロールにセラミック
スリーブを外嵌装してそれらをキー、ピン等で固定させ
た場合は、回転時の衝撃により、キ一孔およびビン孔の
近傍でクランクが発生し該スリーブが損傷を受けてしま
う。
的に外嵌装した上述のような耐熱ロールでは、サポート
ロールとスリーブとの熱膨張差により、軸・撓のが生じ
、しかも前記スリーブがセラミック等の割損し易い材料
で構成されているため、該スリーブが損傷を受けてしま
い、使用不能となる。またサポートロールにセラミック
スリーブを外嵌装してそれらをキー、ピン等で固定させ
た場合は、回転時の衝撃により、キ一孔およびビン孔の
近傍でクランクが発生し該スリーブが損傷を受けてしま
う。
例えば、特公昭５５−５１００７号にはサポートロール
およびその外周面に形成した溶融シリカの多孔性スリー
ブから成る耐熱ロールが開示されている。しかしながら
サポートロールとスリーブとはキーみぞを介して一体的
に結合され１つのユニットとして作動するようになって
いる。そのためこのキーみぞの部分からの亀裂の発生は
免れず、セラミックスリーブのもつ利点に加えて溶融シ
リカスリーブのもつ多くの利点にもかかわらず、未だ実
用化されるに至っていない。
およびその外周面に形成した溶融シリカの多孔性スリー
ブから成る耐熱ロールが開示されている。しかしながら
サポートロールとスリーブとはキーみぞを介して一体的
に結合され１つのユニットとして作動するようになって
いる。そのためこのキーみぞの部分からの亀裂の発生は
免れず、セラミックスリーブのもつ利点に加えて溶融シ
リカスリーブのもつ多くの利点にもかかわらず、未だ実
用化されるに至っていない。
一方、特公昭５５−４８０８６号にあっても、同様に、
サボーＩ・ロールとこれに外嵌装固定されたセラミック
スリーブとから構成された耐熱ロールが開示されている
が、これはいわゆるファインセラミックと呼ばれている
平均粒径５〜１０ｘｊｍの粉末の焼結体を利用すること
により１５００〜１６００”Ｃという高温度での使用に
耐えるようにしているのであって、そしてそのときの熱
膨張はセラミックスリーブをロール軸方向に複数に分割
するとともに末端部にクリアランスを設けることおよび
同じくサポートロールとスリーブとの間に円周方向に沿
って全周にわたって一定のクリアランスを設けることに
より吸収しているのである。特にサポートロールの径方
向の熱変形あるいは撓みを吸収するためにロール」二側
面においても上述のような一定のクリアランスを設ける
ことは不可欠である。
サボーＩ・ロールとこれに外嵌装固定されたセラミック
スリーブとから構成された耐熱ロールが開示されている
が、これはいわゆるファインセラミックと呼ばれている
平均粒径５〜１０ｘｊｍの粉末の焼結体を利用すること
により１５００〜１６００”Ｃという高温度での使用に
耐えるようにしているのであって、そしてそのときの熱
膨張はセラミックスリーブをロール軸方向に複数に分割
するとともに末端部にクリアランスを設けることおよび
同じくサポートロールとスリーブとの間に円周方向に沿
って全周にわたって一定のクリアランスを設けることに
より吸収しているのである。特にサポートロールの径方
向の熱変形あるいは撓みを吸収するためにロール」二側
面においても上述のような一定のクリアランスを設ける
ことは不可欠である。
しかしながら、そのような構成は実際上は実現困難とな
り、いたずらに複雑な構造を採用する結果となり、これ
も実用的とは云えない。
り、いたずらに複雑な構造を採用する結果となり、これ
も実用的とは云えない。
（発明の要約）
本発明の目的とするところは、上述のようなセラミック
スリーブの欠点を解消してその実用化を可能とする耐熱
ロールを提供することである。
スリーブの欠点を解消してその実用化を可能とする耐熱
ロールを提供することである。
本発明の別の目的は、極めて簡単な構造であるに゛ も
かかわらず、従来のいずれのものと比較してもすくれた
性能を発揮できる耐熱ロールを提供することである。
かかわらず、従来のいずれのものと比較してもすくれた
性能を発揮できる耐熱ロールを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、溶融亜鉛メッキに先立って
行われる還元処理用の還元炉、電磁鋼板等の連続焼鈍炉
あるいはステンレス鋼板の焼鈍酸洗炉における移送用ロ
ールとして特に適する耐熱ロールを提供することである
。
行われる還元処理用の還元炉、電磁鋼板等の連続焼鈍炉
あるいはステンレス鋼板の焼鈍酸洗炉における移送用ロ
ールとして特に適する耐熱ロールを提供することである
。
・ これまでいくつか提案されているものがいずれもサ
ポートロールとセラミックスリーブとをキー止めあるい
はピン止め等によって両者を一体的に構成しているため
、例えば本発明者らの実験結果では、キー止めのときに
は回転時キ一孔近傍が欠損すること、さらにピン止めの
ときにはビン孔の亀裂が顕著になることから多くの場合
数日で使用不能となってしまう。そこでこれらの点に着
目して各種の実験を重ねたところ、その解決は極めて困
難であることを知り、むしろ、そのような固定手段を設
けずともサポートロールからセラミックスリーブへ十分
に回転力を伝え得る手段がある筈であるとして研究・開
発を続けた七ころ、従来の技術常識からは全く反するこ
とであるが、サポートロールにセラミックスリーブを遊
嵌するだけで十分であることを見い出して本発明を完成
したのである。ここに「遊嵌」はいわゆる遊び（クリア
ランス）をもって嵌装すること、つまりルーズにはめ込
むことである。
ポートロールとセラミックスリーブとをキー止めあるい
はピン止め等によって両者を一体的に構成しているため
、例えば本発明者らの実験結果では、キー止めのときに
は回転時キ一孔近傍が欠損すること、さらにピン止めの
ときにはビン孔の亀裂が顕著になることから多くの場合
数日で使用不能となってしまう。そこでこれらの点に着
目して各種の実験を重ねたところ、その解決は極めて困
難であることを知り、むしろ、そのような固定手段を設
けずともサポートロールからセラミックスリーブへ十分
に回転力を伝え得る手段がある筈であるとして研究・開
発を続けた七ころ、従来の技術常識からは全く反するこ
とであるが、サポートロールにセラミックスリーブを遊
嵌するだけで十分であることを見い出して本発明を完成
したのである。ここに「遊嵌」はいわゆる遊び（クリア
ランス）をもって嵌装すること、つまりルーズにはめ込
むことである。
セラミック材料は前述のように機械的強度が十分でない
ことからそのように「遊嵌」した場合に割損等が予想さ
れるばかりでなく、巾に「遊嵌」しただけではサポート
ロールの回転力がセラミックスリーブに伝達されないか
、あるいはたとえそれが伝達されたとしてもすべりがな
くスムースにセラミックスリーブの回転として伝えられ
ないのではないか等が予想されたのであった。
ことからそのように「遊嵌」した場合に割損等が予想さ
れるばかりでなく、巾に「遊嵌」しただけではサポート
ロールの回転力がセラミックスリーブに伝達されないか
、あるいはたとえそれが伝達されたとしてもすべりがな
くスムースにセラミックスリーブの回転として伝えられ
ないのではないか等が予想されたのであった。
しかしながら、実際に本発明によればそのような予想か
らは全く反するすぐれた結果が得られることが分かった
。
らは全く反するすぐれた結果が得られることが分かった
。
すなわち、本発明はサポートロールと該サポートロール
に外嵌装したセラミックスリーブとから成る耐熱ロール
であって、前記サポートロールが軸方向および径方向へ
の最大熱膨張を示すときにもなお前記セラミックスリー
ブが遊嵌状に装着されるように構成したことを特徴とす
る耐熱ロールである。
に外嵌装したセラミックスリーブとから成る耐熱ロール
であって、前記サポートロールが軸方向および径方向へ
の最大熱膨張を示すときにもなお前記セラミックスリー
ブが遊嵌状に装着されるように構成したことを特徴とす
る耐熱ロールである。
本発明にあって、回転するサポートロールの回転力を円
滑に外側のセラミックスリーブに伝えるには、両者の接
触面の少なくとも一方、例えばセラミックスリーブの内
周面を適当な粗さに仕上げるのが好ましい。そのときの
表面粗度ばＲｍａに２２５８ｍとすることで十分である
。より好ましくは、両方の接触面、つまりスリーブ内周
面とサポートロール外内面との両者を上述のような表面
粗度に仕上げる。
滑に外側のセラミックスリーブに伝えるには、両者の接
触面の少なくとも一方、例えばセラミックスリーブの内
周面を適当な粗さに仕上げるのが好ましい。そのときの
表面粗度ばＲｍａに２２５８ｍとすることで十分である
。より好ましくは、両方の接触面、つまりスリーブ内周
面とサポートロール外内面との両者を上述のような表面
粗度に仕上げる。
一般にはセラミックスリーブとしてその材質は制限され
ないが、前述のような加熱炉および熱処理炉での用途を
考慮すれば、上述のセラミックスリーブは溶融シリカ（
ｆｕｓｅｄ ５ｉｌｉｃａ）から構成するのが好ましい
。
ないが、前述のような加熱炉および熱処理炉での用途を
考慮すれば、上述のセラミックスリーブは溶融シリカ（
ｆｕｓｅｄ ５ｉｌｉｃａ）から構成するのが好ましい
。
なお、セラミックスリーブは適宜セラミック粉末を成形
、焼結して製造する。例えば、溶融シリカから構成する
場合、溶融シリカ粉末に適宜バインダーを加えて成形し
、焼結する。
、焼結して製造する。例えば、溶融シリカから構成する
場合、溶融シリカ粉末に適宜バインダーを加えて成形し
、焼結する。
本発明にあってはスリーブをサポートロールの外側に遊
嵌する結果として、両者の間には常に一定のクリアラン
ス（間隙）がみられ、かかるクリアランスによってサポ
ートロールの熱膨張量を吸収するのであるが、そのとき
のサポートロールにかかる曲げ応力δ（ｋｇｆ ／ ｍ
ｉ％ ）および平均クリアランス（外側スリーブの中心
にサポートロールを置いたとしたときのサポートロール
外周面とスリーブ内周面との間の距離、以下同じ）αは
、好ましくは、α≧１およびδ≦４．０ である。より好ましくは、上記の曲げ応力（δ）および
平均クリアランス（α）は、式】 ％式％ を満足するように設定する。
嵌する結果として、両者の間には常に一定のクリアラン
ス（間隙）がみられ、かかるクリアランスによってサポ
ートロールの熱膨張量を吸収するのであるが、そのとき
のサポートロールにかかる曲げ応力δ（ｋｇｆ ／ ｍ
ｉ％ ）および平均クリアランス（外側スリーブの中心
にサポートロールを置いたとしたときのサポートロール
外周面とスリーブ内周面との間の距離、以下同じ）αは
、好ましくは、α≧１およびδ≦４．０ である。より好ましくは、上記の曲げ応力（δ）および
平均クリアランス（α）は、式】 ％式％ を満足するように設定する。
ここに、曲げ応力δはサポートロールの自重、スリーブ
の自重、被加熱材（鋼板）重量、さらにはサポートロー
ルの径等によって決定される量であって、次式によりめ
ることができる： 曲げ応力δ−ＭＩｌｌａｘ／Ｚ Ｍｍａｘ ＝１１７２ （ｗ １１２１／２ ＋ ｗ２
１１２／２十Ｈ３ｔ！３／２） Ｚ＝π／３２［（ｄｏｔ’ ｄｊｔ’）／ｄｏｔ］ただ
し、Ｗｉ、Ｎ２およびＮ３はそれぞれサポートロールの
自重、スリーブの自重および鋼板重量であって、それぞ
れ次式で計算される。
の自重、被加熱材（鋼板）重量、さらにはサポートロー
ルの径等によって決定される量であって、次式によりめ
ることができる： 曲げ応力δ−ＭＩｌｌａｘ／Ｚ Ｍｍａｘ ＝１１７２ （ｗ １１２１／２ ＋ ｗ２
１１２／２十Ｈ３ｔ！３／２） Ｚ＝π／３２［（ｄｏｔ’ ｄｊｔ’）／ｄｏｔ］ただ
し、Ｗｉ、Ｎ２およびＮ３はそれぞれサポートロールの
自重、スリーブの自重および鋼板重量であって、それぞ
れ次式で計算される。
１１ｔ （ｋｇｆ ７ｍｍ） ＝π／４ （ｄｏｔ ｃ
ｕｔ）ｒ １２ Ｈ２（ｋｇｆ ７ｍｍ） ＝π／４ （ｄｏ２ｄ＜２）
ｒ ２Ｉｌ１３ （ｋｇｆ ７ｍｍ） ＝ ｓ ｘｒ
３ ｘｔｌｌ；ロール軸受間距離 ７！２ニスリーブ長さ １３：Ｈ４板中 ｄｏｌ：サポートロール外径 ｄｉｓ ：サポートロール内径（中空の場合）ｄｏ２ニ
スリーブ外径 ｄン、ニスリーブ内径 ｒｌ；サポートロール比重 ｒ２ニスリーブ比重 ｒ３：鋼板比重 ｔ ：鋼板厚さ Ｓ ：ロールスパン かくして、本発明によれば、セラミックスリーブをサポ
ートロールの軸方向および径方向への熱膨張を吸収し得
るよう遊嵌状に装着することによって、前記サポートロ
ールの使用時の撓みやこれら両者の巨 熱膨張差を、その両者間の間隙内に吸収できるのであっ
て、その場合にあっても特にスリーブの固定手段を使わ
ないことから、そのような固定手段を設けた箇所からの
スリーブの欠損、亀裂発生などの問題は生じない。
ｕｔ）ｒ １２ Ｈ２（ｋｇｆ ７ｍｍ） ＝π／４ （ｄｏ２ｄ＜２）
ｒ ２Ｉｌ１３ （ｋｇｆ ７ｍｍ） ＝ ｓ ｘｒ
３ ｘｔｌｌ；ロール軸受間距離 ７！２ニスリーブ長さ １３：Ｈ４板中 ｄｏｌ：サポートロール外径 ｄｉｓ ：サポートロール内径（中空の場合）ｄｏ２ニ
スリーブ外径 ｄン、ニスリーブ内径 ｒｌ；サポートロール比重 ｒ２ニスリーブ比重 ｒ３：鋼板比重 ｔ ：鋼板厚さ Ｓ ：ロールスパン かくして、本発明によれば、セラミックスリーブをサポ
ートロールの軸方向および径方向への熱膨張を吸収し得
るよう遊嵌状に装着することによって、前記サポートロ
ールの使用時の撓みやこれら両者の巨 熱膨張差を、その両者間の間隙内に吸収できるのであっ
て、その場合にあっても特にスリーブの固定手段を使わ
ないことから、そのような固定手段を設けた箇所からの
スリーブの欠損、亀裂発生などの問題は生じない。
さらに、本発明によれば、サポートロールをライン速度
に対応し強制駆動、軌道回転するように構成することに
より、サポートロール外円面とスリーブの内周面との摩
擦力でサポートロールの回転に追従させてスリーブを回
転せしめ、一方、サポートロールを強制駆動させない場
合にあっては、移送されてくる材料によってサポートロ
ールを含めた耐熱ロール全体が回転し、ストリップ表面
へのすり疵発生を防止する。また、鋼板つまり被加熱材
料の急速な加減速、サポートロールの急停止等を行うと
きは、スリーブが遊嵌されていることからスリーブ自体
とロール軸本体間でずれ（すべり）が生じ、直接スリー
ブに割損に至る衝撃力が伝わらず、割れを生じさせるこ
とはない。
に対応し強制駆動、軌道回転するように構成することに
より、サポートロール外円面とスリーブの内周面との摩
擦力でサポートロールの回転に追従させてスリーブを回
転せしめ、一方、サポートロールを強制駆動させない場
合にあっては、移送されてくる材料によってサポートロ
ールを含めた耐熱ロール全体が回転し、ストリップ表面
へのすり疵発生を防止する。また、鋼板つまり被加熱材
料の急速な加減速、サポートロールの急停止等を行うと
きは、スリーブが遊嵌されていることからスリーブ自体
とロール軸本体間でずれ（すべり）が生じ、直接スリー
ブに割損に至る衝撃力が伝わらず、割れを生じさせるこ
とはない。
（発明の態様）
次に本発明に係る耐熱ロールの具体的構造について添付
図面を参照してさらに説明する。
図面を参照してさらに説明する。
１
第１図は本発明に係る耐熱ロールをハースローラ式加熱
炉に適用した場合を略式で説明する側面図、第２図はそ
の耐熱ロールの部分拡大図、第３図は第２図における■
−■線の切断図および第４図はサポートロールの曲げ応
力と平均クリアランスとの関係を示すグラフである。
炉に適用した場合を略式で説明する側面図、第２図はそ
の耐熱ロールの部分拡大図、第３図は第２図における■
−■線の切断図および第４図はサポートロールの曲げ応
力と平均クリアランスとの関係を示すグラフである。
なお、図中、同一符号は同一部材を示すものである。
図中、ハースローラ式加熱炉１にはチェーン、スプロケ
ット等の適宜の駆動機構２により軌動回転し得るように
なった一連の耐熱ロール３が設けられている。本発明に
よれば、上記耐熱ロール３はライン速度に対応させて強
制駆動されるサポートロール４とその胴部５の外周面に
遊嵌された耐熱性のセラミックスリーブ６とから構成さ
れる。
ット等の適宜の駆動機構２により軌動回転し得るように
なった一連の耐熱ロール３が設けられている。本発明に
よれば、上記耐熱ロール３はライン速度に対応させて強
制駆動されるサポートロール４とその胴部５の外周面に
遊嵌された耐熱性のセラミックスリーブ６とから構成さ
れる。
耐熱ロール３上に載置された被加熱材（図示せず）はサ
ポートロール４の回転に追従して回転するセラミックス
リーブ６の上を移送されていくのである。
ポートロール４の回転に追従して回転するセラミックス
リーブ６の上を移送されていくのである。
従来の方式と全く異なって、本発明にあってはサポート
ロール４の回転力はセラミックスリーブ６との摩擦力に
よって伝えられるのであり、従来のようなピン、キーを
介して伝えられるものでないため、２ その部分の欠損、亀裂発生の問題はない。好ましくはそ
のときの両接触面の少なくとも一方の表面粗度はＲｍａ
ｘ ２５μｍ以上とする。このように、サポートロール
４の胴部５の外表面の表面粗度あるいはスリーブ６の内
表面の表面粗度を適当に調整し、あるいはスリーブ重量
を調整することにより十分な摩擦力が生じスリーブ６の
軌道回転が可能となる。したがって、キー、ピン等を介
して駆動さセた場合にみられたような駆動時の衝撃等に
よるスリーブの割損もない。
ロール４の回転力はセラミックスリーブ６との摩擦力に
よって伝えられるのであり、従来のようなピン、キーを
介して伝えられるものでないため、２ その部分の欠損、亀裂発生の問題はない。好ましくはそ
のときの両接触面の少なくとも一方の表面粗度はＲｍａ
ｘ ２５μｍ以上とする。このように、サポートロール
４の胴部５の外表面の表面粗度あるいはスリーブ６の内
表面の表面粗度を適当に調整し、あるいはスリーブ重量
を調整することにより十分な摩擦力が生じスリーブ６の
軌道回転が可能となる。したがって、キー、ピン等を介
して駆動さセた場合にみられたような駆動時の衝撃等に
よるスリーブの割損もない。
さらに本発明によれば、サポートロール４とセラミック
スリーブ６との間には外周クリアランス７が設けられ、
これにより径方向のサポートロールの熱膨張さらにはそ
れにもとすくサポートロールの軸方向の撓みを吸収する
。一方、サボー［ロール４の軸方向には、第２図に示す
ように、その両端において環状クリアランス８を介して
、冠状あるいは平伏のストッパー９が設けられ、環状ス
ペーサ１０を介して止め金１１により、このセラミック
スリーブの軸方向に対する移動範囲を適宜設定し得るよ
うになっている。この環状クリアランスの大きさはサポ
ートロール４の使用時における軸方向熱膨張を吸収する
に必３ 要かつ十分なものである。
スリーブ６との間には外周クリアランス７が設けられ、
これにより径方向のサポートロールの熱膨張さらにはそ
れにもとすくサポートロールの軸方向の撓みを吸収する
。一方、サボー［ロール４の軸方向には、第２図に示す
ように、その両端において環状クリアランス８を介して
、冠状あるいは平伏のストッパー９が設けられ、環状ス
ペーサ１０を介して止め金１１により、このセラミック
スリーブの軸方向に対する移動範囲を適宜設定し得るよ
うになっている。この環状クリアランスの大きさはサポ
ートロール４の使用時における軸方向熱膨張を吸収する
に必３ 要かつ十分なものである。
ここに、一般に径方向の外周クリアランス７の平均値、
すなわち平均クリアランスは、計算でめ得る熱膨張分、
撓み分のほかに余裕として、１１１以上を見込めば良い
、また長手方向の環状クリアランス８についても同様で
ある。ただし、環状クリアランス８については前述のス
トッパー９の設定位置を適宜変えることで常に調整可能
である。
すなわち平均クリアランスは、計算でめ得る熱膨張分、
撓み分のほかに余裕として、１１１以上を見込めば良い
、また長手方向の環状クリアランス８についても同様で
ある。ただし、環状クリアランス８については前述のス
トッパー９の設定位置を適宜変えることで常に調整可能
である。
第４図は、第１図ないし第３図に示す本発明に係る耐熱
ロールを使って、使用時つまり一定荷重下における炉温
度でのサポートロールの受ける曲げ応力（サポートロー
ル、スリーブの重量によるものを含む）と前述の平均ク
リアランスとの関係を示すもので、これらは連続使用条
件で１ケ月毎に炉内の耐熱ロールを点検したときの結果
であり、図中黒丸・は１ケ月目の点検時にスリーブに割
損のみられたもの、白丸Ｏは１年６ケ月後においても割
れのみられなかったものを示す。半黒丸０は６ケ月目の
点検時にはじめて割損のみられたものを示す。斜影線で
示す領域がより好ましい安全領域である。
ロールを使って、使用時つまり一定荷重下における炉温
度でのサポートロールの受ける曲げ応力（サポートロー
ル、スリーブの重量によるものを含む）と前述の平均ク
リアランスとの関係を示すもので、これらは連続使用条
件で１ケ月毎に炉内の耐熱ロールを点検したときの結果
であり、図中黒丸・は１ケ月目の点検時にスリーブに割
損のみられたもの、白丸Ｏは１年６ケ月後においても割
れのみられなかったものを示す。半黒丸０は６ケ月目の
点検時にはじめて割損のみられたものを示す。斜影線で
示す領域がより好ましい安全領域である。
従来のセラミックスリーブが数日で使用不能となったの
と比較して、１ケ月でも連続使用できたこと４ は従来のものに対し大きな改善といえる。また、１年６
ケ月後においても割れのみられなかったということは実
用上大きな利益といえる。
と比較して、１ケ月でも連続使用できたこと４ は従来のものに対し大きな改善といえる。また、１年６
ケ月後においても割れのみられなかったということは実
用上大きな利益といえる。
なお、このときのロール材質その他は次の通りであった
。
。
セラミックスリーブ：
材質 ： 溶融シリカ焼結体（Ｓｉ０２ ： ９９．７
％、ＡＱ２０３：０．０５％） 厚さ ：５０ 龍 内径 ：２００ 龍 外径 ：３００ 鰭 長さ ： １．８００ ｍｍ 表面粗度：３０ 〜５０ μｍ サポートロール： 材質 ： Ｎｉ−Ｃｒ合金（Ｎｉ ： ５０％、Ｃｒ
： ３５％、Ｗ：１５％） 外径 ：１７６〜１９５龍 胴部長さ： ２５００ 龍（軸受間距離）表面粗度：１
５ 〜２５μｍ 図示結果からも、サポートロールにかかる曲げ応力δ（
ｋｇｆ ／ ｍｍ ）および平均クリアランスα（龍）
は、α≧１、δ≦４．０を満足するように径方向の平５ 均クリアランスを選択することによりスリーブ割れは防
ｌにできる。好ましくは下記式により上記クリアランス
を設定すればより満足すべき結果が得られる。
％、ＡＱ２０３：０．０５％） 厚さ ：５０ 龍 内径 ：２００ 龍 外径 ：３００ 鰭 長さ ： １．８００ ｍｍ 表面粗度：３０ 〜５０ μｍ サポートロール： 材質 ： Ｎｉ−Ｃｒ合金（Ｎｉ ： ５０％、Ｃｒ
： ３５％、Ｗ：１５％） 外径 ：１７６〜１９５龍 胴部長さ： ２５００ 龍（軸受間距離）表面粗度：１
５ 〜２５μｍ 図示結果からも、サポートロールにかかる曲げ応力δ（
ｋｇｆ ／ ｍｍ ）および平均クリアランスα（龍）
は、α≧１、δ≦４．０を満足するように径方向の平５ 均クリアランスを選択することによりスリーブ割れは防
ｌにできる。好ましくは下記式により上記クリアランス
を設定すればより満足すべき結果が得られる。
式： α≧０．２６２＋１
なお、上述曲げ応力（δ）および平均クリアランス（α
）の関係は一般に使用される形状寸法の耐熱スリーブに
ついて成立することが、本発明者等の一連の実験によっ
て確認された。またサポートロールの材質の点からも従
来のＮｉ−Ｃｒ系等の耐熱合金、ステンレス鋼などを使
用することで十分上述のδ≦４ｋｇｆ／ｍ＋％の条件は
満足されることが瞳認された。
）の関係は一般に使用される形状寸法の耐熱スリーブに
ついて成立することが、本発明者等の一連の実験によっ
て確認された。またサポートロールの材質の点からも従
来のＮｉ−Ｃｒ系等の耐熱合金、ステンレス鋼などを使
用することで十分上述のδ≦４ｋｇｆ／ｍ＋％の条件は
満足されることが瞳認された。
なお、すでに述べたように前記ストッパー９は取外し容
易な冠状のものでも位置決め可能な固定式の平伏のもの
であってもよく、その使用は任意である。
易な冠状のものでも位置決め可能な固定式の平伏のもの
であってもよく、その使用は任意である。
前記セラミックスリーブ６の軸方向に対する移動範囲は
、第２図に示すように冠状ストッパー９とサポートロー
ル４の胴部５との間の距離で決定されるがその距離はス
トッパー９とこれを固定させるための止め金１１間に適
宜厚さの環状スペーサー１０を介在させることにより、
任意の範囲に設定できるものである。
、第２図に示すように冠状ストッパー９とサポートロー
ル４の胴部５との間の距離で決定されるがその距離はス
トッパー９とこれを固定させるための止め金１１間に適
宜厚さの環状スペーサー１０を介在させることにより、
任意の範囲に設定できるものである。
ざらに、前記サポートロール４には、サポート口６
−ル冷却用の流体通路を、その軸心中央部の長手方向全
域に亘るよう設けでも良く、この流体流路内に外部から
冷却流体、例えば水等を供給させることにより、そのサ
ポートロールの軸方向への撓みを可及的に少なくするよ
うに構成してもよい。
域に亘るよう設けでも良く、この流体流路内に外部から
冷却流体、例えば水等を供給させることにより、そのサ
ポートロールの軸方向への撓みを可及的に少なくするよ
うに構成してもよい。
さらにまた、前記セラミックスリーブ６は、その熱膨張
の曲がりによる破損を防止すべく軸方向に沿って適宜大
きさに分割して配置させても良く、すなわち、前記サポ
ートロール４の長手方向に沿って所要長さづつ分割させ
得るよう、それぞれ各両端面を面取り加工した短小円筒
状の分割スリーブとして、これをそのサポートロール４
の胴部５の外周面に対して遊嵌状に連続的に装着させる
ようにしても良い。
の曲がりによる破損を防止すべく軸方向に沿って適宜大
きさに分割して配置させても良く、すなわち、前記サポ
ートロール４の長手方向に沿って所要長さづつ分割させ
得るよう、それぞれ各両端面を面取り加工した短小円筒
状の分割スリーブとして、これをそのサポートロール４
の胴部５の外周面に対して遊嵌状に連続的に装着させる
ようにしても良い。
かくして、本発明に係る耐熱ロールは従来の耐熱ロール
とは異なり、ロールの撓みや衝撃によるスリーブの損傷
を実質上完全に防止でき、それによりスリーブの長期使
用を可能にし、いわゆるセラミックスリーブによる耐熱
ロールを実用可能とした、技術的には勿論経済的にもす
ぐれた価値の高いものである。
とは異なり、ロールの撓みや衝撃によるスリーブの損傷
を実質上完全に防止でき、それによりスリーブの長期使
用を可能にし、いわゆるセラミックスリーブによる耐熱
ロールを実用可能とした、技術的には勿論経済的にもす
ぐれた価値の高いものである。
第１図は、ハースローラ式加熱炉に適用した本発７
明に係る耐熱ロールを示す略式断面図；第２図は、その
部分拡大図； 第３図は、第２図のｍ−ｍに沿った切断図；および 第４図は、サポートロールの曲げ応力と平均クリアラン
スとの関係を示すグラフである。 ｌ ：ハースローラ式加熱炉 ３ ：耐熱ロール ４ ：サポートロール ５ ：胴部 ６ ；セラミックスリーブ ７ ：外周クリアランス ８ ：環状クリアランス ９ ：ストソバー 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − ８ ＄＞／図 Ｑ ／ Ｌ。 秦３図 葬、Δ 図 曲りパメ―カ′ ５ （やに／菖ｄ）
部分拡大図； 第３図は、第２図のｍ−ｍに沿った切断図；および 第４図は、サポートロールの曲げ応力と平均クリアラン
スとの関係を示すグラフである。 ｌ ：ハースローラ式加熱炉 ３ ：耐熱ロール ４ ：サポートロール ５ ：胴部 ６ ；セラミックスリーブ ７ ：外周クリアランス ８ ：環状クリアランス ９ ：ストソバー 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − ８ ＄＞／図 Ｑ ／ Ｌ。 秦３図 葬、Δ 図 曲りパメ―カ′ ５ （やに／菖ｄ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１サポートロールと該サポートロールに外嵌装した
セラミックスリーブとから成る耐熱ロールであって、前
記サポートロールが軸方向および径方向への最大熱膨張
を示すときにもなお前記セラミックスリーブが前記サポ
ートロールに遊嵌状に装着されるように構成したことを
特徴とする耐熱ロール。 （２）前記サポートロールの外周面と前記セラミックス
リーブの内周面との各接触面の少なくとも一方を表面粗
度をＲｍａに≧２５μｍに仕上げたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の耐熱ロール。 （３）前記セラミックスリーブが溶融シリカから成る、
特許請求の範囲第１項または第２項記載の耐熱ロール。 （４）使用時に前記サポートロールにかかる曲げ応力を
δ （ｋｇｆ／ 品） 、該サポートロールと前記セラ
ミックスリーブとの径方向の平均クリアランスをα（寵
）とすると、 α≧１およびδ≦４．０ を満足する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の耐熱ロール。 （５）前記曲げ応力（δ）および平均クリアランス（α
）が 式： α≧０．２６２＋１ を特徴する特許請求の範囲第４項記載の耐熱ロール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP568284A JPS60152614A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 耐熱ロ−ル |
| US06/591,812 US4553931A (en) | 1983-03-22 | 1984-03-21 | Heat-resisting furnace roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP568284A JPS60152614A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 耐熱ロ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152614A true JPS60152614A (ja) | 1985-08-10 |
| JPH0428766B2 JPH0428766B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=11617864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP568284A Granted JPS60152614A (ja) | 1983-03-22 | 1984-01-18 | 耐熱ロ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152614A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH049424A (ja) * | 1990-02-22 | 1992-01-14 | Kubota Corp | 鋼材熱処理炉用ハースロール |
| JPH0427394U (ja) * | 1990-06-26 | 1992-03-04 | ||
| JP2008045252A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Csp:Kk | 育児期に適した上着及び育児用の補助布 |
| JP2016160449A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 断熱ローラ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548086A (en) * | 1978-09-18 | 1980-04-05 | Babcock Hitachi Kk | Pulverulent and granular body discharge device |
| JPS5551007A (en) * | 1978-10-11 | 1980-04-14 | Dai Ichi Pure Chem Co Ltd | Antifouling agent |
| JPS57125760U (ja) * | 1981-01-30 | 1982-08-05 |
-
1984
- 1984-01-18 JP JP568284A patent/JPS60152614A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548086A (en) * | 1978-09-18 | 1980-04-05 | Babcock Hitachi Kk | Pulverulent and granular body discharge device |
| JPS5551007A (en) * | 1978-10-11 | 1980-04-14 | Dai Ichi Pure Chem Co Ltd | Antifouling agent |
| JPS57125760U (ja) * | 1981-01-30 | 1982-08-05 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH049424A (ja) * | 1990-02-22 | 1992-01-14 | Kubota Corp | 鋼材熱処理炉用ハースロール |
| JPH0427394U (ja) * | 1990-06-26 | 1992-03-04 | ||
| JP2008045252A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Csp:Kk | 育児期に適した上着及び育児用の補助布 |
| JP2016160449A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 断熱ローラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428766B2 (ja) | 1992-05-15 |
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