JPS6184320A - 回転焼入装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、鋼管等の所謂長尺材の焼入れを行なう装置
に関し、特に被焼入材をその軸°心を中心に回転させつ
つ冷却する回転焼入装置に関するものである。

従来の技術 例えば鋼管の焼入れを行なう場合、赤熱した鋼管を冷却
水中に単に投入浸漬したのでは、冷却水が沸騰すること
による蒸気躾が不規則に鋼管の表面を被い、あるいは鋼
管の外周面のうち受台に接触している部分の冷却が行な
われないなどの事態が生じ、その結果均一に焼入れるこ
とができない不都合が生じる。また、赤熱した鋼管に対
して冷却水を噴射する冷却方法でも同様な不都合が生じ
る。

従来、上述した不都合を解消することのできる装置とし
て回転焼入装置が知られている。これは、回転駆動され
るターニングローラとそのターニングローラに対して接
近離隔するピンチローラとによって、鋼管等の被焼入材
を挾みつけるとともにその軸心を中心に回転させつつ冷
却する構成であり、被焼入材を静置して冷却する場合に
比べれば、より均一な焼入れを行なうことができる。

また従来、鋼管の焼入装置が特開昭５７−１８５９２４
号によって提案されており、これは、クランプローうに
よって回転自在に支持した鋼管の端部をクランプ機構に
よって把持し、これらのクランプ０−うおよびクランプ
機構によって鋼管を回転させるとともに軸線方向へ往復
移動させつつ、その鋼管の内外周両面側に冷却水を噴射
して焼入れを行なう構成である。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、前述した従来の回転焼入装置は、下側１対の
ターニングローラｉａ、１ｂと上側１対のピンチローラ
２ａ、２ｂとを第４図および第５図に示すように、対象
とする鋼管３の半径方向に沿う同一平面内に配置した構
成であるから、鋼管３の外周面のうちこれらのターニン
グローラ１ａ。

１ｂおよびピンチローラ２ａ’、２ｂに接触する部分は
、鋼管３をたとえ回転させてあっても、冷却水に接する
度合いが他の部分よりも少なくなり、その結果鋼管３の
全体としての冷却が不均一どなり、極端な場合には、鋼
管３が大きく曲がるあそれが多分にあった。また従来の
回転焼入装置は、ターニングローラｌａ、ｌｂを固定し
ておき、これに対しピンチローラ２ａ、２ｂを上下動さ
せて鋼管３を挾持し、またその挟持を解除する構成が一
般的であるが、焼入れを開始する際のピンチローラ２ａ
、２ｂのセット時に、ピンチローラ２ａ。

２ｂの軸線が第６図に示】ように鋼管３の軸線に対して
平行とならなかった場合、すなわち芯ずれがあった場合
、ピンチローラ２ａ、２ｂの回転に伴って鋼管３の軸線
方向に沿う推力が生じ、その結果鋼管３が軸線り向に移
動して、その端部と内面側ノズル４との相対位置に変動
を来たし、それに伴って内面側での必要冷却水量を得ら
れなくなり、鋼管３の曲がりが発生する問題があった。

これに対し前掲の特開昭５７−１８５９２４号　Ｊ　− に係る焼入装置では、対象とする鋼管を回転させると同
時にその軸線方向へ積極的に往復移動させるから、クラ
ンプローラにかくれた部分をも冷却でき、均一な焼入れ
が可能である。しかしながら上記の提案に係る装置では
、鋼管の端部をクランプ機構によって把持し続けるから
、その部分での焼入れ不足が生じる問題がある。また鋼
管を軸線方向へ往復移動させる機構と併せて、鋼管の軸
線方向への移動時にもその内面側に安定して冷却水を供
給する機構をも備えなければならないから、設備が全体
として大規模かつ高価になる問題があった。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するめに、鋼管等の被焼
入材を回転自在に保持するべく設けた複数組の保持機構
の各々を、２個の下ローラとその下ローラに対して接近
離隔する２個の上目−ラとによって構成した回転焼入装
置において、前記２個の下ローラを、被焼入材の軸線方
向へ豆いにずらせて配置づるとともに、前記２個の上ロ
ーラの各々を、被焼入材の直径上で各下ローラにほぼ対
向するよう被焼入材の軸線方向へ互いにずらせて配置し
たことを特徴とするものである。またこの発明の他の特
徴点は、前記上ローラを回転自在に取付けた保持具を、
上ローラの半径方向に沿う軸心を中心に回転自在となる
よう、下ローラに対して接近離隔する可動座に取付けた
点にある。

作　　　用 したがってこの発明の回転焼入装置においては、被焼入
材の外周面の特定個所には、上下各１鉤のみのローラが
接触して被焼入材を支持し、かつ回転させるから、外周
面の特定個所におけるローラによる隠ぺい面積が少なく
なる。また上目−ラを取付けた保持具を、上ローラの半
径方向に沿う軸心を中心に回転自在とすることにより、
被焼入材の回転に伴う外力がバランスして上ローラが被
焼入材に対して平行となるよう自動的に設定され、した
がって被焼入材に対しその軸線方向への推力が発生しな
い。

実施例 −６＝ つぎにこの発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照
して説明する。第１図はこの弁明の一実施例を示す概略
図であって、被焼入拐である鋼管１０を、複数の保持機
構１１によってほぼ水平に保持し、かつその軸心を中心
に回転させ、その状態で鋼管１０を冷却水中に浸漬し、
もしくは冷却水を外周側から噴射するとともに、内部に
冷却水流を与えて焼入れを行なうよう構成されている。

各保持機１１１１は第２図および第３図に示すように、
２個の下ローラ１２ａ、１２ｂどこれらに対応する２個
の上ローラ１３ａ、１３ｂとを具備した構成であって、
これらのローラのうち各下ローラ１２ａ、１２ｂは、鋼
管１０の軸線方向に互いに若干ずれて配置されるとども
に、モータ１４によって同一方向へ回転させられる互い
に平行な回転軸１５ａ、１５ｂに取付けられており、し
たがって下ローラ１２ａ、１２ｂは鋼管１０を載せて回
転させるターニングローラとなっている。他方、上Ｏ−
ラ１３ａ、１３ｂは鋼管１０を下ローラ１２ａ、１２ｂ
に対して押し付けるピンチローラであって、これらの上
ローラ１３ａ、１３ｂのそれぞれは、前記下ローラ１２
ａ、１２ｂに鋼管１０の直径上でほぼ対向するよう配置
されている。ずなわち上ローラ１３ａ、１３ｂは鋼管１
０の軸線方向へ互いに若干ずれて配置され、一方の上ロ
ーラ１３ａが一方の下ローラ１２ａに対して鋼管１０の
直径上でほぼ対向し、かつ他方の十〇−ラ１３ｂが他方
の下ローラ１２ｂに対して鋼管１０の直径上でほぼ対向
するよう配置されている。また上ローラ１３ａ、１３ｂ
のそれぞれは第２図に示すように、コ字断面の保持具１
６ａ、１６ｂに軸心が水平となるようビン１７ａ、１７
ｂによって回転自在に取付けられており、さらに各保持
具１６ａ、１６ｂが上ローラ１３ａ、１３１１の半径方
向を向く回転軸１８ａ、１８ｂを介して可動座１９の下
面側に回転自在に取付けられている。したがって各上ロ
ーラ１３ａ、１３ｂは、水平な軸線すなわちピン１７ａ
　、１７ｂを中心に回転し、かつ垂直な軸線ケなわち回
転軸１８ａ、１８ｈを中心に旋回するよう構成されてい
る。また可動座１９はその上方で下向きに配置された油
圧シリンダ２０のロッド先端に取付けられており、さら
に可動座１９を水平状態のまま上下動させるために、可
動座１９の上面に２本のガイドロッド２１が立設される
とともに、そのガイドロッド２１がガイドブツシュ２２
に摺動自在に挿入されている。

つぎに上記のように構成した装置の作用について説明す
ると、上ローラ１３ａ、１３ｂを油圧シリンダ２０によ
って可動座１９と共に引き上げた状態で、予め赤熱した
鋼管１０を下ローラ１２ａ。

１２ｂの上に載せる。ついで上ローラ１３ａ、１３ｂを
油圧シリンダ２０によって下降させることにより、鋼管
１０を上下各ローラ１２ａ、１２ｂ。

１３ａ、１：ｌの間に保持するとともに、下ローラ１２
ａ、１２ｂをモータ１４（こよって回転させることによ
り鋼管１０を回転させる。その状態で鋼管１０を冷却水
中に浸漬し、もしくは外面側から冷却水を噴射するとと
もに、内面側に冷却水流を与えて焼入れを行なう。

このような冷却過程において鋼管１０の外周面における
特定の個所がローラに繰り返し接触することになるが、
上述した装置では、下ローラ１２ａ、１２ｂ同土および
上ローラ１３ａ、１３ｂ同士が軸線方向に互いにずれて
位置しているから、外周面の特定個所に接触するローう
ば、１個の下ローラ１２ａ　（もしくは１２ｂ）と１個
の上ローラ１３ａ　（もしくは１３ｂ）との合４２個で
あり、したがって外周面の特定個所がローラに繰り返し
接触するどいえともそのローラによって冷却水から隠ぺ
いされる度合いが少ないために、他の個所と同様に必要
十分に冷却される。すなわち鋼管１０の外周面全体を均
一に冷却することができる。

また−Ｆ記の装置では、上ローラ１３ａ、１３ｔｉが前
記回転軸１８ａ、１８ｂを中心に自由に旋回し得る構成
であるから、上ローラ１３ａ、１３ｂｉｔ鋼管１０に接
触して鋼管１０と共に回Ｉｆｉすることにより、摩擦力
等の外力によって鋼管１０に対」−・て平行になり、セ
ラ１一時の芯ずねや偏摩耗にＪ−る芯ずれ等を自動的に
是正することができる。したがって上記の装置において
は、例えば厚肉管を長時間冷却しても鋼管１０が冷却途
中において推力を受けてその軸線方向へ移動することは
なく、たとえ内面側ノズルをその端部に配置しである場
合でも、両者の相対位置が変化しない。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の回転焼入装置
によれば、被焼人材の半径方向に沿う同一の断面位置で
は上下台１個のローラが位置するよう上下台ローラを配
置したから、被焼人材の外周面の特定個所が、被焼人材
を保持しかつ回転させるためのローうによって冷却水か
ら隠ぺいされる度合が極めて少なく、したがって焼むら
や硬度むらの生じない均一焼入れを行ない、曲がりのな
い製品を得ることができる。しかもこの発明の装置は被
焼人材を軸線方向へ往復動させる必要がないから、構成
を簡単なものとすることができる。

またピンチローラである上ローラを、その半径方向に沿
う軸心を中心に旋回するよう構成することにより、上ロ
ーラの被焼人材に対する芯ずれが自動的に是正され、し
たがって回転力の分力とじて被焼人材の軸線方向に沿う
推力が発生しないから、厚肉品などの長時間の回転・冷
却を必要とする被焼人材を対象とした場合であっても軸
線方向への移動がなく、そのため内面側へ冷却水を供給
するノズルとの相対位置に変動を来たさず、その結果内
外面両側から均一に冷却でき、この点でも曲りのない製
品を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図はそ
の保持機構の一例を示す正面図、第３図は第２図のｌｌ
ｌ−１［１線矢視図、第４図は従来の回転焼入装置にお
けるローラの配置を示す略解図、第５図は第４図のＶ−
ｖ線矢視図、第６図は芯ずれが生じた状態の略解図であ
る。 １０・・・鋼管、　１１・・・保持機構、　１２ａ、１
２ｂ・・・下ローラ、　１３ａ、１３ｂ・・・上ローラ
、１６ａ、１６ｂ・・・保持具、　１８ａ、１８ｂ−・
・回転軸、　１９・・・可動座。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状もしくは円柱状の被焼入材を支える２個の
   下ローラと、その下ローラに対して接近離隔する２個の
   上ローラとを１組とした複数組の保持機構を有し、被焼
   入材をその保持機構により保持しかつ回転させつつ冷却
   する構成の回転焼入装置において、前記２個の下ローラ
   が被焼入材の軸線方向に互いにずれて配置されるととも
   に、前記２個の上ローラの各々が、被焼入材の直径上で
   前記各下ローラにほぼ対向するよう被焼入材の軸線方向
   に互いにずれて配置されていることを特徴とする回転焼
   入装置。
2. （２）前記各上ローラが、それぞれ保持具に回転自在に
   取付けられるとともに、その保持具が、上ローラの半径
   方向に沿う軸心を中心に回転自在となるよう、前記下ロ
   ーラに対して接近離隔する可動座に取付けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転焼入装
   置。