(57)【要約】【課題】棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる仕上圧延用スタンドを提供する。【解決手段】仕上圧延用スタンドＳは、パスラインＰＬ周りに等角度間隔で配置される３つのロール２と、ロール２を収容して支持するハウジング３と、ハウジング３の入側壁３ａに取り付けられる入側ガイド１０ａと、ハウジング３の出側壁３ｂに取り付けられる出側ガイド１０ｂと、を含む。入側ガイド１０ａと入側壁３ａの組は、３箇所にピン部３２ａと穴部３３ａの嵌め合いによる固定部３０ａを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスライン周りに等角度間隔で配置される３つのロールと、
前記ロールを収容して支持するハウジングと、
前記ハウジングの入側壁に取り付けられる入側ガイドと、
前記ハウジングの出側壁に取り付けられる出側ガイドと、を含み、
前記入側ガイドと前記入側壁の組、及び前記出側ガイドと前記出側壁の組のうちの少なくとも一方の組は、パスライン周りの複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える、仕上圧延用スタンド。
【請求項２】
請求項１に記載のスタンドであって、
前記固定部はパスライン周りで等角度間隔の３箇所に配置される、仕上圧延用スタンド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスタンドであって、
前記ピン部及び前記穴部それぞれの断面形状が円形である、仕上圧延用スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕上圧延用スタンドに関し、特に、棒鋼又は線材（以下、単に「棒鋼」ともいう。）を仕上圧延するための３ロール式仕上圧延装置に搭載されるスタンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
棒鋼の製造過程において、棒鋼に仕上圧延が施される。仕上圧延には、通常、３ロール式仕上圧延装置（以下、単に「圧延装置」ともいう。）が用いられる。圧延装置は、パスライン（棒鋼の搬送路）に沿って配列された複数のスタンドを備える。各スタンドは、パスライン周りに等角度間隔で配置される３つのロールを含む。圧延装置による仕上圧延では、棒鋼がパスラインに沿って各スタンドを通る。その際、各スタンドの３つのロールが形成する孔型によって、棒鋼は順次圧延されて所望の直径に仕上げられる。
【０００３】
ここで、棒鋼がパスラインから外れると、棒鋼が偏った状態で仕上圧延される。この場合、棒鋼の寸法不良が発生する。そのため、各スタンドのハウジングには、入側ガイドと出側ガイドが取り付けられている（例えば特開平５−２９３５２７号公報（特許文献１）参照）。入側ガイドは、スタンドに入る棒鋼をパスライン上に案内する。出側ガイドは、スタンドから出る棒鋼をパスライン上に案内する。
【０００４】
従来、入側ガイドをハウジングに取り付けるために、ハウジングの入側壁に凹部が形成されている。入側ガイドは入側壁の凹部に嵌められ、留め具によって入側ガイドの縁部を入側壁に固定される。同様に、出側ガイドをハウジングに取り付けるために、ハウジングの出側壁に凹部が形成されている。出側ガイドは出側壁の凹部に嵌められ、留め具によって出側ガイドの縁部を出側壁に固定される。
【０００５】
しかしながら、長期の繰り返し使用に伴って下記の問題が生じる。入側ガイドに関しては、仕上圧延中に起こる振動によって、留め具による入側ガイドの固定が緩み、入側ガイドのがたつきが発生する。そのため、入側ガイドが入側壁の凹部の側面と繰り返しぶつかる。これにより、入側壁の凹部の側面が摩耗する。この摩耗が著しくなると、入側ガイドのがたつきがさらに大きくなる。そのため、入側ガイドが正規の位置からずれる。その結果、入側ガイドによる棒鋼の案内が不安定になり、棒鋼の寸法不良が発生するおそれがある。出側ガイドに関しても同様の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２９３５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の１つの目的は、棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる仕上圧延用スタンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による仕上圧延用スタンドは、パスライン周りに等角度間隔で配置される３つのロールと、ロールを収容して支持するハウジングと、ハウジングの入側壁に取り付けられる入側ガイドと、ハウジングの出側壁に取り付けられる出側ガイドと、を含む。入側ガイドと入側壁の組、及び出側ガイドと出側壁の組のうちの少なくとも一方の組は、パスライン周りの複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態の仕上圧延用スタンドによれば、入側ガイドとハウジングの入側壁の組が複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える場合、長期にわたって入側ガイドによる棒鋼の案内が安定し、棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる。同様に、出側ガイドとハウジングの出側壁の組が複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える場合、長期にわたって出側ガイドによる棒鋼の案内が安定し、棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態のスタンドを搭載した３ロール式仕上圧延装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す奇数段のスタンドに含まれる３つのロールの配置を示す正面図である。
【図３】図３は、図１に示す偶数段のスタンドに含まれる３つのロールの配置を示す正面図である。
【図４】図４は、図１に示すスタンドを入側から見たときの正面図である。
【図５】図５は、図４のスタンドから入側ガイドを取り外した状態を示す正面図である。
【図６】図６は、図４の線ＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】図７は、図１に示すスタンドを出側から見たときの正面図である。
【図８】図８は、図７のスタンドから出側ガイドを取り外した状態を示す正面図である。
【図９】図９は、図７の線ＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態による仕上圧延用スタンドは、３つのロールと、ハウジングと、入側ガイドと、出側ガイドと、を含む。３つのロールはパスライン周りに等角度間隔で配置される。ハウジングはロールを収容して支持する。入側ガイドはハウジングの入側壁に取り付けられる。出側ガイドはハウジングの出側壁に取り付けられる。入側ガイドと入側壁の組、及び出側ガイドと出側壁の組のうちの少なくとも一方の組は、パスライン周りの複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える。
【００１２】
例えば、入側ガイドと入側壁の組が複数箇所に固定部を備える場合、ピン部は入側ガイド及び入側壁のいずれに設けられてもよい。それに対応して、穴部は入側ガイド及び入側壁のいずれに設けられてもよい。典型的な例では、入側ガイド及び入側壁の両方に穴部が設けられ、両者の穴部にピン部が嵌められる。同様に、出側ガイドと出側壁の組が複数箇所に固定部を備える場合、ピン部は出側ガイド及び出側壁のいずれに設けられてもよい。それに対応して、穴部は出側ガイド及び出側壁のいずれに設けられてもよい。典型的な例では、出側ガイド及び出側壁の両方に穴部が設けられ、両者の穴部にピン部が嵌められる。
【００１３】
本実施形態の仕上圧延用スタンドによれば、入側ガイドとハウジングの入側壁の組が複数箇所に固定部を備える場合、入側ガイドの固定部が複数箇所に存在することになる。この場合、複数箇所の固定部に応じて、入側ガイドが複数点で拘束される。そのため、長期にわたって入側壁上での入側ガイドの位置が安定する。その結果、入側ガイドによる棒鋼の案内が安定し、棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる。
【００１４】
同様に、出側ガイドとハウジングの出側壁の組が複数箇所にピン部と穴部の嵌め合いによる固定部を備える場合、出側ガイドの固定部が複数箇所に存在することになる。この場合、複数箇所の固定部に応じて、出側ガイドが複数点で拘束される。そのため、長期にわたって出側壁上での出側ガイドの位置が安定する。その結果、出側ガイドによる棒鋼の案内が安定し、棒鋼の寸法不良の発生を抑制できる。
【００１５】
仮に入側ガイドの固定部が１箇所のみに存在する場合、入側壁上での入側ガイドの位置は安定しない。固定部を中心とする入側ガイドの回転が許容されるからである。この場合、棒鋼の寸法不良が発生するかもしれない。したがって、入側ガイドに固定部を備える場合、固定部が２つ以上の箇所に存在することは技術的に大きな意義がある。
【００１６】
同様に、仮に出側ガイドの固定部が１箇所のみに存在する場合、出側壁上での出側ガイドの位置は安定しない。固定部を中心とする出側ガイドの回転が許容されるからである。この場合、棒鋼の寸法不良が発生するかもしれない。したがって、出側ガイドに固定部を備える場合、固定部が２つ以上の箇所に存在することは技術的に大きな意義がある。
【００１７】
したがって、固定部が配置される箇所の数は、複数である限り特に限定されない。その数は、２つでもよいし、３つでもよいし、４つ以上でもよい。また、パスライン周りの任意の箇所に固定部を配置することができる。
【００１８】
典型的な例では、入側ガイドは筒部とホルダ部とを含む。筒部がパスラインに沿って配置され、ホルダ部に固定部が設けられる。入側ガイドは、スタンドに入る棒鋼を筒部を通してパスライン上に案内する。同様に、出側ガイドは筒部とホルダ部とを含む。筒部がパスラインに沿って配置され、ホルダ部に固定部が設けられる。出側ガイドは、スタンドから出る棒鋼を筒部を通してパスライン上に案内する。
【００１９】
本実施形態の仕上圧延用スタンドにおいて、好ましくは、固定部はパスライン周りで等角度間隔の３箇所に配置される。これにより、入側ガイドの場合、３箇所の固定部に応じて、入側ガイドがパスライン周りの均等な３点で拘束される。そのため、入側壁上での入側ガイドの位置が最も安定する。出側ガイドの場合、３箇所の固定部に応じて、出側ガイドがパスライン周りの均等な３点で拘束される。そのため、出側壁上での出側ガイドの位置が最も安定する。
【００２０】
本実施形態の仕上圧延用スタンドにおいて、好ましくは、ピン部及び穴部それぞれの断面形状が円形である。この場合、ピン部と穴部を簡単に嵌め合わせることができる。ただし、それらの断面形状は特に限定されない。
【００２１】
典型的な例では、固定部の各箇所に１つ又は複数の留め具を備える。この場合、さらに留め具によって入側ガイドの縁部を入側壁に固定することが可能になる。さらに留め具によって出側ガイドの縁部を入側壁に固定することが可能になる。
【００２２】
以下に、図面を参照しながら、本実施形態の仕上圧延用スタンドの具体例を説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態のスタンドを搭載した３ロール式仕上圧延装置の一例を示す模式図である。図１を参照し、圧延装置１は、パスラインＰＬに沿って配列された４つのスタンドＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を備える。なお、４つのスタンドＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を総称するとき、その符号は「Ｓ」と記す。ただし、スタンドＳの数は４つに限定されない。仕上圧延される棒鋼Ｗは、パスラインＰＬに沿って各スタンドＳを通る。
【００２４】
図２は、図１に示す圧延装置に搭載された４つのスタンドのうちの奇数段のスタンドに含まれる３つのロールの配置を示す正面図である。図３は、図１に示す圧延装置に搭載された４つのスタンドのうちの偶数段のスタンドに含まれる３つのロールの配置を示す正面図である。
【００２５】
図１〜図３を参照し、各スタンドＳは３つのロール２を含む。各スタンドＳの３つのロール２は、パスラインＰＬ周りに等角度間隔（１２０°間隔）で配置される。さらに、図３に示す偶数段のスタンドＳに含まれる３つのロール２は、図２に示す奇数段のスタンドＳに含まれる３つのロール２からパスラインＰＬ周りに６０°ずれて配置される。図１〜図３に示す例では、奇数段のスタンドＳとは、先頭のスタンドである第１スタンドＳ１、及び３段目のスタンドである第３スタンドＳ３を意味する。偶数段のスタンドＳとは、２段目のスタンドである第２スタンドＳ２、及び最後尾のスタンドである第４スタンドＳ４を意味する。
【００２６】
図２及び図３を参照し、各スタンドＳにおいて、３つのロール２の外周には、周方向に沿う溝２ａが設けられている。各溝２ａの断面形状は弓状である。これら３つの溝２ａが孔型を形成する。各スタンドＳの３つのロール２には、それぞれ減速機（図示省略）を介してモータ（図示省略）が接続されている。各モータの作動により、３つのロール２が同期して回転する。ただし、各スタンドＳの３つのロール２がベベルギアによって互いに接続され、３つのロール２のうちの１つにモータが接続されていてもよい。この場合、１つのモータの作動により、３つのロール２が同期して回転する。
【００２７】
図４は、図１に示す圧延装置に搭載されたスタンドを入側から見たときの正面図である。図５は、図４のスタンドから入側ガイドを取り外した状態を示す正面図である。図６は、図４の線ＶＩ−ＶＩにおける断面図である。図７は、図１に示す圧延装置に搭載されたスタンドを出側から見たときの正面図である。図８は、図７のスタンドから出側ガイドを取り外した状態を示す正面図である。図９は、図７の線ＩＸ−ＩＸにおける断面図である。なお、これらの図は、偶数段のスタンドＳの場合を示す。奇数段のスタンドＳの場合は、これらの図示がパスラインＰＬを挟んで上下で逆になる。
【００２８】
図４〜図９を参照し、スタンドＳは、３つのロール２と、ハウジング３と、入側ガイド１０ａと、出側ガイド１０ｂと、を含む。ハウジング３は３つのロール２を収容し、各ロール２を回転可能に支持する。ハウジング３は入側壁３ａと出側壁３ｂを有する。パスラインＰＬは入側壁３ａ及び出側壁３ｂを貫通する。
【００２９】
図４〜図６を参照し、入側壁３ａは３つのロール２の位置に開口４ａを有する。つまり、開口４ａは、パスラインＰＬから等角度間隔の９０°、２１０°及び３３０°の３方向に放射状に広がる。入側ガイド１０ａは、その開口４ａの中央部を覆うように、入側壁３ａに取り付けられる。
【００３０】
入側ガイド１０ａは筒部１１ａとホルダ部１２ａとを含む。筒部１１ａはパスラインＰＬに沿って配置される。ホルダ部１２ａは筒部１１ａを保持する。入側ガイド１０ａをハウジング３に取り付けるために、入側壁３ａには円形の凹部５ａが形成されている。ただし、入側壁３ａには開口４ａが存在することから、厳密には、凹部５ａの領域は、パスラインＰＬ周りで等角度間隔の３つの領域に分割されている。入側ガイド１０ａのホルダ部１２ａは凹部５ａに嵌められる。
【００３１】
入側壁３ａには、凹部５ａの３つの領域それぞれの外に、留め具２０ａが設けられている。各留め具２０ａは、ねじ軸２１ａと、ナット２２ａと、留め片２３ａとを含む。ねじ軸２１ａは入側壁３ａに固定され、入側壁３ａから突出する。留め片２３ａは、ねじ軸２１ａを貫通させる穴を有し、ねじ軸２１ａを中心に回転可能である。ナット２２ａはねじ軸２１ａに噛み合う。留め片２３ａが入側ガイド１０ａのホルダ部１２ａの縁部と重なった状態でナット２２ａが締め付けられると、留め片２３ａによってホルダ部１２ａの縁部が凹部５ａに押し付けられる。これにより、入側ガイド１０ａが入側壁３ａに固定される。
【００３２】
ここで、凹部５ａの３つの領域それぞれには、穴部３１ａが設けられている。各穴部３１ａには、ピン部３２ａが嵌め込まれている。つまり、ハウジング３の入側壁３ａには３箇所にピン部３２ａが設けられている。一方、入側ガイド１０ａのホルダ部１２ａには、それらのピン部３２ａに対応する３箇所に、穴部３３ａが設けられている。つまり、入側ガイド１０ａには３箇所に穴部３３ａが設けられている。入側ガイド１０ａの各穴部３３ａは、入側壁３ａの各ピン部３２ａに嵌められている。
【００３３】
このように本実施形態のスタンドＳにおける入側ガイド１０ａと入側壁３ａに関し、ピン部３２ａと穴部３３ａの嵌め合いによる固定部３０ａが３箇所に存在することになる。この場合、３箇所の固定部３０ａに応じて、入側ガイド１０ａが３点で拘束される。そのため、入側壁３ａ上で入側ガイド１０ａが回転することはなく、入側壁３ａ上での入側ガイド１０ａの位置が安定する。その結果、入側ガイド１０ａの筒部１１ａによる棒鋼Ｗの案内が安定し、棒鋼Ｗの寸法不良の発生を抑制できる。
【００３４】
なお、各スタンドＳの入側ガイド１０ａはさらに複数のローラ（図示省略）を含んでもよい。各スタンドＳに送り込まれる棒鋼ＷをパスラインＰＬ上に円滑に案内するためである。
【００３５】
図７〜図９を参照し、出側壁３ｂは３つのロール２の位置に開口４ｂを有する。つまり、開口４ｂは、パスラインＰＬから等角度間隔の９０°、２１０°及び３３０°の３方向に放射状に広がる。出側ガイド１０ｂは、その開口４ｂの中央部を覆うように、出側壁３ｂに取り付けられる。
【００３６】
出側ガイド１０ｂは筒部１１ｂとホルダ部１２ｂとを含む。筒部１１ｂはパスラインＰＬに沿って配置される。ホルダ部１２ｂは筒部１１ｂを保持する。出側ガイド１０ｂをハウジング３に取り付けるために、出側壁３ｂには円形の凹部５ｂが形成されている。ただし、出側壁３ｂには開口４ｂが存在することから、厳密には、凹部５ｂの領域は、パスラインＰＬ周りで等角度間隔の３つの領域に分割されている。出側ガイド１０ｂのホルダ部１２ｂは凹部５ｂに嵌められる。
【００３７】
出側壁３ｂには、凹部５ｂの３つの領域それぞれの外に、留め具２０ｂが設けられている。各留め具２０ｂは、ねじ軸２１ｂと、ナット２２ｂと、留め片２３ｂとを含む。ねじ軸２１ｂは出側壁３ｂに固定され、出側壁３ｂから突出する。留め片２３ｂは、ねじ軸２１ｂを貫通させる穴を有し、ねじ軸２１ｂを中心に回転可能である。ナット２２ｂはねじ軸２１ｂに噛み合う。留め片２３ｂが出側ガイド１０ｂのホルダ部１２ｂの縁部と重なった状態でナット２２ｂが締め付けられると、留め片２３ｂによってホルダ部１２ｂの縁部が凹部５ｂに押し付けられる。これにより、出側ガイド１０ｂが出側壁３ｂに固定される。
【００３８】
ここで、凹部５ｂの３つの領域それぞれには、穴部３１ｂが設けられている。各穴部３１ｂには、ピン部３２ｂが嵌め込まれている。つまり、ハウジング３の出側壁３ｂには３箇所にピン部３２ｂが設けられている。一方、出側ガイド１０ｂのホルダ部１２ｂには、それらのピン部３２ｂに対応する３箇所に、穴部３３ｂが設けられている。つまり、出側ガイド１０ｂには３箇所に穴部３３ｂが設けられている。出側ガイド１０ｂの各穴部３３ｂは、出側壁３ｂの各ピン部３２ｂに嵌められている。
【００３９】
このように本実施形態のスタンドＳにおける出側ガイド１０ｂと出側壁３ｂに関し、ピン部３２ｂと穴部３３ｂの嵌め合いによる固定部３０ｂが３箇所に存在することになる。この場合、３箇所の固定部３０ｂに応じて、出側ガイド１０ｂが３点で拘束される。そのため、出側壁３ｂ上で出側ガイド１０ｂが回転することはなく、出側壁３ｂ上での出側ガイド１０ｂの位置が安定する。その結果、出側ガイド１０ｂの筒部１１ｂによる棒鋼Ｗの案内が安定し、棒鋼Ｗの寸法不良の発生を抑制できる。
【００４０】
その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の仕上圧延用スタンドは、棒鋼又は線材の仕上圧延に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ３ロール式仕上圧延装置
ＰＬ  パスライン
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  仕上圧延用スタンド
Ｗ  棒鋼
２  ロール
３  ハウジング
３ａ  入側壁
４ａ  開口
５ａ  凹部
１０ａ  入側ガイド
１１ａ  筒部
１２ａ  ホルダ部
２０ａ  留め具
３０ａ  固定部
３１ａ  穴部
３２ａ  ピン部
３３ａ  穴部
３ｂ  出側壁
４ｂ  開口
５ｂ  凹部
１０ｂ  出側ガイド
１１ｂ  筒部
１２ｂ  ホルダ部
２０ｂ  留め具
３０ｂ  固定部
３１ｂ  穴部
３２ｂ  ピン部
３３ｂ  穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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