(57)【要約】【課題】  単純な構造でありながら、圧延ロールの変形に対応できる圧延ロールの水切り装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る水切り装置１００は、圧延ロールＲの表面に付着した冷却水を除去する水切り装置である。水切り装置１００は、圧延ロールＲに対して略平行に延設された可動基材３と、可動基材３の圧延ロールＲ側の縁端に取り付けられたラバー部材４と、可動基材３を圧延ロールＲの方向へ進退可能に保持する保持部材２と、可動基材３を圧延ロールＲ側へ付勢する複数の付勢部材６と、を備えている。そして、複数の付勢部材６は、可動基材３に沿って連続的に配設され、それぞれ独立して可動基材３を圧延ロールＲ側へ付勢する。【選択図】図２
2010274301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロールの表面に付着した冷却水を除去する水切り装置であって、
前記圧延ロールに対して略平行に延設された可動基材と、
該可動基材の前記圧延ロール側の縁端に取り付けられたラバー部材と、
前記可動基材を前記圧延ロールの方向へ進退可能に保持する保持部材と、
前記可動基材を前記圧延ロール側へ付勢する複数の付勢部材と、を備え、
前記複数の付勢部材は、前記可動基材に沿って連続的に配設され、それぞれ独立して前記可動基材を前記圧延ロール側へ付勢する、水切り装置。
【請求項２】
前記付勢部材は環状に形成された板ばねである、請求項１に記載の水切り装置。
【請求項３】
前記可動基材は、それぞれ独立した複数の部分基材から成り、前記付勢部材は前記部分基材をそれぞれ前記圧延ロール側へ付勢する、請求項１又は２に記載の水切り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延ロールに付着した冷却水を除去する水切り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼製品を製造する場合には、はじめに連続鋳造で半製品である鋼片（スラブ）を製造し、製造された鋼片は圧延工程などを経て所定の形状に加工される。前記の圧延工程では、鋼片は圧延ロールによって圧延されて帯状の鋼（ホットコイル）に成形される。また、圧延設備には、特に材料を高温にした状態で圧延する熱間圧延を行う場合、圧延ロールもまた高温となることから、圧延ロールに冷却水を供給する冷却システムが必要となる。ただし、冷却水は鋼片に付着すると悪影響を及ぼす可能性があるため、冷却システムでは圧延ロールに付着した冷却水を除去する水切り装置が不可欠である。この水切り装置には、一般的にワイパー方式が採用されている。ワイパー方式の水切り装置では、先端にゴム製のラバー部材を配設したブレードを備えており、このブレードを圧延ロールの表面に押し当てて圧延ロールの表面を拭き取るようにして冷却水を除去する。
【０００３】
一方、圧延ロールは、その表面に鋼片の一部が付着する場合、付着した鋼片を除去する表面の研磨で表面が歪んでしまう場合、その他何らかの理由により圧延ロールの軸に対して水切り装置のブレードが平行でなくなる場合など、圧延ロール自体又は表面が使用の過程で変形することが少なくない。ところが、当初の水切り装置は、ブレードを平行移動して圧延ロールの表面にそのまま押し当てる構造であったため、圧延ロールの表面にゆがみや傾きなどの変形が生じるとブレードが圧延ロールの表面に密着せず、冷却水の水切りを十分に行えなことがあり、また、ラバー部材が偏磨耗するといった問題があった。
【０００４】
これに対し、膨張自在の袋体（チューブ）をブレードの後方に配置し、この袋体の内部に空気を給排気することで、圧延ロールの軸に対するブレードの傾きを調整する水切り装置が提案されている（特許文献１参照）。かかる構成によれば、圧延ロールの表面が変形しても、ブレードを圧延ロールの表面に密着させることができるため、水切りを十分に行うことができ、また、ラバー部材の偏磨耗を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、袋体を備えた上記の水切り装置は、袋体に空気を供給するための空気圧源や空気配管などの設備が必要であり、製造コストや運用コストが高くなる傾向があった。さらに、袋体の膨張率の問題から、制御できるブレードの変位量は小さく、実際には複数の袋体を重ねて使用する場合もあり、構造が複雑になるという問題もあった。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、コストを削減できるよう単純な構造でありながら、圧延ロールが変形にしても適切に水切りが行える圧延ロールの水切り装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、本発明に係る水切り装置は、圧延ロールの表面に付着した冷却水を除去する水切り装置であって、前記圧延ロールに対して略平行に延設された可動基材と、該可動基材の前記圧延ロール側の縁端に取り付けられたラバー部材と、前記可動基材を前記圧延ロールの方向へ進退可能に保持する保持部材と、前記可動基材を前記圧延ロール側へ付勢する複数の付勢部材と、を備え、前記複数の付勢部材は、前記可動基材に沿って連続的に配設され、それぞれ独立して前記可動基材を前記圧延ロール側へ付勢する。
【０００９】
かかる構成によれば、可動基材を複数の付勢部材が独立して付勢することから、可動基材（ラバー部材）の一部に偏って力がかかるのを防止することができる。よって、ラバー部材の全体を圧延ロールに密着させて適切な水切りを行うことができ、また、ラバー部材の偏磨耗を抑えることができる。そして、これに加え、上記構成によれば、付勢部材として単純な構造のものを使用することができるため、空気源などの設備が必ずしも必要とはならず、水切り装置の製造コストおよび運用コストを抑えることができる。
【００１０】
また、上記の水切り装置において、前記付勢部材は環状に形成された板ばねであってもよい。かかる構成によれば、付勢部材を積極的に制御する必要が無く、また、コイルばねなどに比べても構造が単純なため、ダストが溜まりにくくメンテナンスも容易に行うことができる。
【００１１】
また、上記の水切り装置において、前記可動基材は、それぞれ独立した複数の部分基材から成り、前記付勢部材は前記部分基材をそれぞれ前記圧延ロール側へ付勢するようにしてもよい。かかる構成によれば、各部分基材がそれぞれ独立して移動するため、圧延ロールの変形に対する応答性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、単純な構造でありながら、圧延ロールが変形しても適切に水切りが行える圧延ロールの水切り装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧延ロールの冷却システムの概略を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る水切り装置の前方側部分を示した部分断面斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る水切り装置のうち、水切り装置本体を除いた部分の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る水切り装置のうち、前方側部分を示した側面図である。
【図５】図３におけるＸ５−Ｘ５断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る水切り装置のうち、水切り装置本体を除いた部分の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る水切り装置の実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１５】
（第１実施形態）
はじめに、図１を参照して圧延ロールの冷却システム全体について簡単に説明する。図１は、本実施形態に係る水切り装置１００を含む圧延ロールの冷却システムの概略を示した図である。図１に示すように、鋼片Ｐを圧延するための圧延ロールＲは上下に配設されており、この上下に配設された圧延ロールＲの間を所定の温度まで加熱された鋼片Ｐが通過する。これにより鋼片Ｐが薄く圧延される。図１では、上方の圧延ロールＲは時計回りに回転しており、下方の圧延ロールＲは反時計回りに回転し、加熱された鋼片Ｐは紙面右側から紙面左側へ搬送されている。鋼片Ｐは高温に加熱されているため、これに接触する圧延ロールＲもまた高温になる。そのため、上方の圧延ロールＲについては斜め上方から、下方の圧延ロールＲについては斜め下方から、冷却水供給装置２００によって冷却水が供給される。そして、冷却水供給装置２００の回転方向前方であって鋼片Ｐの手前側の位置において、水切り装置１００が圧延ロールＲに付着した冷却水を除去する。以上が、圧延ロールの冷却システムの概要である。
【００１６】
次に、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態に係る水切り装置１００を説明する。図２は本実施形態に係る水切り装置１００の先端部分を示した部分断面斜視図である。図２に示すように、本実施形態に係る水切り装置１００は、水切り装置本体１と、保持部材２と、可動基材３と、ラバー部材４と、ストッパ部材５と、付勢部材６とから主に構成されている。以下、各構成について順に説明する。なお、図２では、水切り装置本体１に対して変位する部材、つまり可動基材３、ラバー部材４、及びストッパ部材５には、斜線を施している（図３及び図６も同様である）。
【００１７】
水切り装置本体１は、保持部材２等の他の部材をその上面に載置する板状の部材である。なお、図１に示すように、水切り装置本体１は、上方の圧延ロールＲ側に配設されるものと、下方の圧延ロールＲ側に配設されるものとは形状が異なるが、ここでは、上方の圧延ロールＲ側に配設される水切り装置本体１について説明する。図１に示すように、水切り装置本体１は、その中央付近において圧延ロールの軸Ａに平行に固定された支持軸３００を受ける軸受け部７を有しており、これにより上記の支持軸３００を中心に回転することができる。水切り装置本体１の圧延ロールＲ側（以下、「前方側」という。）には保持部材２等の他の部材が載置され、圧延ロールＲと反対側にはおもり８が取り付けられている。そのため、おもり８の荷重が回転方向への力に変換されて、水切り装置本体１が回転すると（図１では時計回りに回転）、水切り装置本体１の前方側に載置されている部材は、圧延ロールＲの表面に当接することになる。また、図２に示すように、水切り装置本体１は、樹脂を材料とするストリッパ樹脂部９を前方側に有しており、保持部材２等の他の部材はこのストリッパ樹脂部９上に配設されている（図４も参照）。このように、ストリッパ樹脂部９上に他の部材を配設することで、鋼片Ｐから水切り装置本体１に伝わった熱が、さらにその上面に載置された他の部材に伝わるのを防止している。また、おもり８の荷重をストリッパ樹脂９が受けるため、ラバー部材４への荷重の過多を防ぐこともできる。なお、下方の圧延ロールＲ側に配設される水切り装置１００は、おもり８が無い点を除けば、基本的に上方の圧延ロールＲ側に配設された水切り装置１００と同じ構造である。
【００１８】
保持部材２は、可動基材３を保持する部材である。保持部材２は、図２ではその上面の一部が削除されて表示されているが、全体としては箱状の形状を有している。ただし、前方側の面は開口している。保持部材２は、その内部に可動基材３を収納しているが、可動基材３の一部は上記の開口している面から外部へ露出した状態となっている。保持部材２の内部の幅及び高さは、それぞれ可動基材３の幅及び厚みよりもわずかに大きくなるように形成されており、これにより可動基材３はこの保持部材２の内部で圧延ロールＲの方向に前進し又は後退するよう移動することができる。また、保持部材２は、その内部に円柱状の突起部１０を有している。この突起部１０は、可動基材３の移動方向に対して垂直な方向に突出しており、また、圧延ロールＲの軸方向（以下、単に「軸方向」という。）に等間隔で配設されている。
【００１９】
可動基材３は、保持部材２の内部で移動する部材である。上述したように、本実施形態に係る可動基材３は、その一部が露出した状態で、保持部材２の内部に収容されている。図３は、本実施形態に係る水切り装置１００のうち、水切り装置本体１を除いた部分の平面図である。ただし、可動基材３の全体が見えるように、保持部材２の上面を図から削除している。図３に示すように、本実施形態に係る可動基材３は、板状の形状を有しており、圧延ロールの軸Ａに対して略平行に延設されている。また、可動基材３の圧延ロールＲと反対側（以下、「後方側」という。）の端部には、可動基材３の内側に向かって切り欠かれた複数の切欠き部１１が形成されている。本実施形態では、５個所に切欠き部１１が形成されている。この切欠き部１１は、軸方向に等間隔で形成されており、また、上述した保持部材２の突起部１０に対応する位置に形成されている。なお、切欠き部１１の幅は、突起部１０の直径よりもわずかに大きくなるように形成されている。また、可動基材３の後方側端部の上部には、外方へ張り出す張出部１６が形成されている（図５も参照）。なお、可動基材３は樹脂で形成されている。
【００２０】
ラバー部材４は、圧延ロールＲに当接して冷却水を除去する部材である。図２に示すように、本実施形態に係るラバー部材４は、可動基材３の前方側（圧延ロールＲ側）縁端に取り付けられている。ラバー部材４は、ビスを用いて可動基材３に取り付けるなど、可動基材３に対して容易に取り外しができるように構成されている。このように構成されているのは、ラバー部材４は消耗品であって、定期的に交換する必要があるからである。図４は、本実施形態に係る水切り装置１００のうち前方側の部分を示した側面図である。図４に示すように、ラバー部材４は前方側先端の上部に断面が略Ｌ字状のリップ部１２を有している。このリップ部１２の前面が圧延ロールＲに当接し、圧延ロールＲに付着した冷却水を除去する。なお、ラバー部材４の材料としては、耐磨耗性フッ素ゴムなどが使用される。
【００２１】
ストッパ部材５は、ラバー部材４に過大な負荷がかかるのを防止する部材である。図２に示すように、本実施形態に係るストッパ部材５は、可動基材３の圧延ロールＲ側（前方側）縁端であって、かつ、軸方向の両端部に配設されている。換言すれば、ストッパ部材５はラバー部材４の両端に配設されている。また、図４に示すように、ストッパ部材５は、先端が曲面状に形成されており、その表面がラバー部材４の前方側先端よりも内側（後方側）に位置するように配設されている。そして、本実施形態の場合、ストッパ部材５は樹脂で形成されており、ラバー部材４に比べて硬く変形しにくい構成となっている。そのため、ラバー部材４が圧延ロールＲに押し込まれて所定以上の変形が生じると、圧延ロールＲはストッパ部材５に当接し、ストッパ部材５が圧延ロールＲを支えることになる。これにより、ラバー部材４はストッパとして機能し、圧延ロールＲからラバー部材４に過大な負荷がかかるのを防止することができる。このように、ラバー部材４に過大な負荷がかかるのを防止するのは、過大な負荷によってラバー部材４が大きく変形することに起因して、冷却水を適切に除去できなくなったり、ラバー部材４に過剰な磨耗が生じたりするのを防ぐためである。
【００２２】
付勢部材６は、可動基材３を圧延ロールＲ側へ付勢する部材である。図３に示すように、本実施形態に係る水切り装置１００は、４つの付勢部材６を備えており、可動基材３に沿って連続的に配設されている。また、付勢部材６は互いに一定の距離を置いており、それぞれが独立して可動基材３を付勢している。さらに、本実施形態では、付勢部材６として、環状に形成された板ばねを採用している。具体的には、弓状に形成された一対の板部材１３を組み合わせることにより、環状の板ばねを形成している。一対の板部材１３うち一方は保持部材２に固定されており、他方は可動基材３に固定されている。より具体的には、保持部材２側の板部材１３は、その中央部分が保持部材２の内面にねじ１７で固定され、可動基材３側の板部材１３はその中央が可動基材３の後方側の面にねじ１７で固定されている。そのため、可動基材３が保持部材２に収容された状態では、一対の板部材１３の端部同士が係合し、１つの環状の板ばねを形成している。ここで、図５は、図３のＸ５−Ｘ５断面図である。図５に示すように、一対の板部材１３は溶接等で固定されているのではなく、互いに嵌め合うことができるように構成されている。
【００２３】
以上が本実施形態に係る水切り装置１００の構成である。本実施形態に係る水切り装置１００は、以上のような構成を備えているため、次のような動作を行うことになる。まず、おもり８によって水切り装置本体１が回転すると、水切り装置本体１の前方側先端付近に位置するラバー部材４のリップ部１２が圧延ロールＲの表面に当接する（図１及び図４参照）。さらに、そのままラバー部材４が圧延ロールＲから力を受けると、可動基材３は付勢部材６に抗して保持部材２の内部に押し込まれる。そして、圧延ロールＲから受ける力とストリッパ樹脂９の反発力とが釣り合った位置で可動基材３は停止する。
【００２４】
また、当初からラバー部材４の全体が圧延ロールＲの表面に当接するのではなく、はじめはラバー部材４の一部のみが圧延ロールＲの表面に当接するような場合は、その当接した部分に対応する可動基材３の部分が強く押し込まれる。つまり、可動基材３の一部が押し込まれるのであって、可動基材３の全体が均一に押し込まれるわけではない。そのため、可動基材３がある程度押し込まれると、付勢部材６が並列に配置されているため、当初は圧延ロールＲの表面に当接していなかったラバー部材４の先端部分が次第に当接しはじめ、最終的にはラバー部材４の全体が圧延ロールＲの表面に当接するのである。
【００２５】
なお、可動基材３が保持部材２の内部に押し込まれる際、保持部材２の突起部１０が可動基材３の切欠き部１１の内部に次第に侵入していく。切欠き部１１に突起部１０が侵入することで、軸方向における可動基材３の移動が制限される。また、突起部１０が切欠き部１１の底に達した場合には、それ以上可動基材３が保持部材２の内部に押し込まれなくなる。このように、切欠き部１１と突起部１０は、可動基材３の移動の際のガイドとして、そしてストッパとして機能する。
【００２６】
以上のように、本実施形態に係る水切り装置１００によれば、圧延ロールＲが変形した場合であっても、ラバー部材４を圧延ロールＲの表面に密着させることができるため、水切りを適切に行うことができ、また、ラバー部材４の偏磨耗を抑えることができる。また、これに加え、本実施形態によれば、空気供給源等も不要であるため、構造が非常に単純することができ、水切り装置１００の製造コスト及び運用コストを抑えることができる。さらに、本実施形態によれば、圧延ロールＲの交換時等には、付勢部材６によって可動基材３が前方に出るので、消耗品であるラバー部材４やストッパ部材５を可動基材３から簡単に取り外すことができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態に係る水切り装置１００について説明する。図６は、本実施形態に係る水切り装置１００のうち、水切り装置本体１を除いた部分の平面図であって、第１実施形態の図３に対応する図である。なお、図３の場合と同様、可動基材３の全体が見えるように、保持部材２の上面を図から削除している。図６に示すように、本実施形態に係る水切り装置１００は、第１実施形態に係る水切り装置１００と基本的に同じ構成を備えている。ただし、第１実施形態に係る水切り装置１００では可動基材３が一体に形成されていたのに対し、本実施形態に係る水切り装置１００では、可動基材３が独立した複数の部分基材３ａから成るという違いがある。
【００２８】
より具体的には、本実施形態に係る水切り装置１００は、可動基材３がそれぞれ独立した複数の部分基材３ａから構成されている。換言すれば、可動基材３は複数の部分基材３ａに分割されている。本実施形態では、可動基材３は軸方向に並ぶ４つの部分基材３ａによって構成されている。また、可動基材３がこのように形成されていることに伴って、付勢部材６、切欠き部１１、及び突起部１０に関しても、第１実施形態の場合とは配設位置等が異なる。具体的には、付勢部材６は各部分基材３ａに対応して配設されており、１つの付勢部材６が１つの部分基材３ａを圧延ロールＲ側へ付勢するといったように構成されている。そして、切欠き部１１は、部分基材３ａに一対形成されており、それらは付勢部材６が固定されている部分の両側に形成されている。また、突起部１０は、切欠き部１１が形成されている位置に対応して配設されている。なお、第２実施形態では、ラバー部材４は軸方向において分割されておらず、一体に形成されている。ただし、各部分基材３ａに対応させて、ラバー部材４を分割してもよい。
【００２９】
以上が本実施形態に係る水切り装置１００の構成である。このように、第２実施形態によれば、複数の部分基材３ａのそれぞれが、圧延ロールＲの方向へ進退しながらラバー部材４を圧延ロールＲの表面に押し当てることができるため、圧延ロールＲの表面が変形しても、ラバー部材４を圧延ロールＲの表面に密着させることができ、また、その応答性も非常に高い。
【００３０】
以上、本発明に係る第１実施形態及び第２実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、以上では付勢部材６として環状の板ばねを採用する場合について説明したが、付勢部材６としてコイルばねを採用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、単純な構造でありながら、圧延ロールが変形しても適切に水切りを行える圧延ロールの水切り装置を提供することができる。よって、圧延ロールの水切り装置の技術分野において有益である。
【符号の説明】
【００３２】
２  保持部材
３  可動基材
４  ラバー部材
６  付勢部材
１３  板部材
１００  水切り装置
Ｐ  鋼片
Ｒ  圧延ロール
Ａ  圧延ロールの軸
【図１】
2010274301.tif 000003
【図２】
2010274301.tif 000004
【図３】
2010274301.tif 000005
【図４】
2010274301.tif 000006
【図５】
2010274301.tif 000007
【図６】
2010274301.tif 000008