(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材を巻取る巻取軸と、この巻取軸へ圧延材を案内する第１案内部と、この第１案内部からほぼ巻取軸の軸芯の位置まで巻取軸に沿ってほぼ円弧状の案内面を有する第２案内部と、を備え、
前記巻取軸は、水平な回転軸よりなるマンドレルと、このマンドレルと嵌合し円周方向に凹部を有するスリーブと、この凹部に設けられ圧延材の先端をマンドレル外面へ押さえ付ける少なくとも１つのグリップと、を備え、
前記第２案内部は、マンドレルの軸に平行なスリットを有する円弧板と、この円弧板に設けられマンドレルの軸と平行な軸を中心に回転するローラとを備え、マンドレルの半径方向に移動可能となっており、前記ローラには円弧板のスリットより内側へ突出する半径を有する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、前記グリップの外面は前記ローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっており、
圧延材先端が第２案内部に到達したときグリップで押さえ付け、以降スリーブとグリップの上に圧延材を巻付けてゆくことを特徴とする熱延材巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧延機に直列に設置され圧延材を巻取り巻戻しする熱延材巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚板（スラブ）から薄板（ストリップ）までを単一のラインで圧延する従来の熱間圧延設備では、多数のミル（圧延機）を必要とするため、圧延ラインの全長が非常に長くなる問題がある。そこで、かかる圧延ラインを短くするため、例えば、特開平７−８０５０５号、特開平７−１８５６０５号、等の熱間圧延設備が提案されている。
【０００３】
特開平７−８０５０５号の「鋳造熱間圧延連続設備」は、図５（Ａ）に模式的に示すように、粗ミル１（粗圧延機）と仕上ミル２（仕上圧延機）の中間に巻取り巻戻し装置３を配置し、連続鋳造で得た鋳片（スラブ）を粗圧延して巻き取り、その後、巻き戻して仕上圧延することにより、設備のコンパクト化と省エネルギーを図るものである。
【０００４】
また、特開平７−１８５６０５号の「熱間薄板材製造設備及び熱間薄板材の製造方法」は、図５（Ｂ）に模式的に示すように、圧延機４の入出側にそれぞれ巻戻し兼用の巻取り炉５を配置して、特定の厚みのスラブを巻戻し兼用の巻取り炉５で繰返し巻取り巻戻しながら複数パス圧延することにより、コンパクトな設備で熱間薄板材を製造するものである。なお、この設備は、いわゆるステッケルミルであり、巻取り炉５のドラム５ａにスロット（クランプ用スリット）を有し、圧延材の先端をスロットに挿入してドラム５ａを回転させ、圧延材を確実に巻き取るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平７−１８５６０５号（図５Ａ）の設備では、薄板（ストリップ）を巻き取るため、その分の圧延ラインの長さを短くできるが、粗ミル１及び仕上ミル２は従来と同等数を必要とするため、ミル数はほとんど低減できず、結果として設備の全長が依然として長い問題点がある。また、図５（Ａ）における巻取り巻戻し装置３は、鋼板を芯なしで巻き取れる長所を有しているが、例えば３０ｍｍ以上の厚板や１０ｍｍ以下の薄板の巻取りが困難であり、適用範囲が狭く、かつ巻取ったコイルのハンドリングに時間を要し、冷却を促進させてしまう問題点がある。
【０００６】
一方、特開平７−１８５６０５号（図５Ｂ）の設備では、ミル数を大幅に低減でき、これにより全長の大幅な短縮ができ、かつステッケルミルは薄板から厚板まで適用できる等の長所を有しているが、ドラム５ａのスロット（クランプ用スリット）に挿入した部分が、逆巻きされるため先端部が鼻曲げ状態となり、円滑な先端部の挿入が困難になる、先端部の巻取りの際には、ドラム５ａの速度を圧延時の１／１０程度の低速（例えば２０〜３０ｍ／ｍｉｎ）にする必要があり、その結果、加速減速を頻繁に行う必要が生じ、生産性が低い問題点がある。
【０００７】
ステッケルミルのかかる問題点を解決するために、先端部の上反りを検出して巻取りドラムの位置を修正する「加熱炉付巻取装置」（実開昭６２−１０１６１７号）、上反り矯正装置を備えた「圧延材上反り矯正装置」（実開昭６２−１８９８１４号）、巻取機の駆動タイミングを適正にして加減速時のロスを低減する「ステッケルミルの巻取り制御装置」（特開昭６３−３６９１８号）等が提案されているが、依然として先端部の鼻曲げ、及び低速での巻取り等の本質的問題点は解決されていない。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、厚板から薄板までの圧延材を、反りや曲げを付加することなく、巻取り時にも高速で巻き取りができ、かつ巻き取った圧延材を効率よく保加熱することができる熱延材巻取装置を提供することにある。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧延材を巻取る巻取軸と、この巻取軸へ圧延材を案内する第１案内部と、この第１案内部からほぼ巻取軸の軸芯の位置まで巻取軸に沿ってほぼ円弧状の案内面を有する第２案内部と、を備え、前記巻取軸は、水平な回転軸よりなるマンドレルと、このマンドレルと嵌合し円周方向に凹部を有するスリーブと、この凹部に設けられ圧延材の先端をマンドレル外面へ押さえ付ける少なくとも１つのグリップと、を備え、前記第２案内部は、マンドレルの軸に平行なスリットを有する円弧板と、この円弧板に設けられマンドレルの軸と平行な軸を中心に回転するローラとを備え、マンドレルの半径方向に移動可能となっており、前記ローラには円弧板のスリットより内側へ突出する半径を有する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、前記グリップの外面は前記ローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっており、圧延材先端が第２案内部に到達したときグリップで押さえ付け、以降スリーブとグリップの上に圧延材を巻付けてゆく。
【００１６】
案内面はマンドレルの軸方向に平行なスリットを有する円弧板と、このスリットから突出する拡径を有するローラからなる。ローラは軸方向にスリットから突出する拡径部とスリットより突出しない縮径部とが軸方向に交互に存在し、グリップの外面はローラの拡径部に対応する範囲が凹部となっている。かかる構成により圧延材の下面は拡径部の突出量分円弧板より離れた状態となり、グリップの外面はこの拡径部に対応する位置で凹部となっているので、グリップの先端は円弧板の表面に位置することができ、圧延材の下面と円弧板上面との間に入って行くことが可能となる。これにより圧延材の先端をグリップで捕らえてマンドレルの外面に押さえ付けることができる。図３はこの状態を示し、１０は圧延材、３０は円弧板、３０ａは円弧板に設けられたスリット、３２はグリップであり、３１はローラで実線で示す円が縮径部３１ｂ、破線で示す円が拡径部３１ａを示す。拡径部３１ａにより圧延材１０の下面と円弧板３０の上面には間隙を生じ、この間隙にグリップ３２の先端３２ａが入ってゆくことができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、参考例及び本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は参考例を説明する図である。保加熱炉装置５０は圧延材１０を装置内に案内する第１案内部１１と、圧延材１０の先端を押さえて巻取る巻取軸１３と、この巻取軸１３のグリップ２４に圧延材１０を案内する第２案内部１２と、これら第１案内部１１，第２案内部１２，巻取軸１３を覆い保加熱する保加熱炉２７から構成されている。
【００２０】
第１案内部１１では、入口に上部案内ロール１４と下部案内ロール１５が設けられ、この間を圧延材１０が通過する。上部案内ロール１４の軸と同一位置に回転中心を有する上部案内板１６と、下部案内ロール１５の軸と同一位置に回転中心を有する下部案内板１７が設けられ、巻き取り開始時は実線で示す位置で圧延材１０の先端を案内し、巻取軸１３に数回巻き取った後は２点鎖線で示す位置に退避しコイル２６の径の増大に対応する。
【００２１】
第２案内部１２では、下部案内板１７となだらかに連続し、巻取軸１３の軸芯を中心とし、軸芯よりやや上まで伸びた円弧板１８が設けられ、この円弧板１８は支持ブロック１９に取付られ、この支持ブロック１９を水平支持材２０で水平方向に円弧板１８が巻取軸１３に近接離反接離可能に支持されている。水平支持材２０は保加熱炉２７の炉壁を貫通し外部に設けられた図示しないシリンダ等の駆動装置により水平移動できる。巻き取りが開始されると水平支持材２０は実線で示す位置で圧延材１０の先端をグリップ２４で押さえ、次に巻取軸１３に数回巻き取った後は２点鎖線で示す位置に退避してコイル２６の径の増大に対応可能となっている。
【００２２】
巻取軸１３は、マンドレル２１の円周方向に沿って一部に凹部２３を有するスリーブ２２が嵌合されている。凹部２３にはグリップ２４が回転軸２５により回動可能に取り付けられている。グリップ２４は図示しないシリンダ等により回動して圧延材１０の先端を挟みながら凹部２３に押さえ付ける。巻取軸１３は回転速度は圧延材１０が巻き付くまで圧延材１０の速度よりわずかに遅い速度でマンドレル２１の矢印の方向に回転している。グリップ２４が圧延材１０の先端を挟んだことを図示しない検出器で確認した後、加速し圧延材１０の速度になるようにする。圧延材１０はスリーブ２２とグリップ２４の外周上に巻かれてゆく。グリップ２４の外面は圧延材１０の先端を挟んだ状態でスリーブ２２の外周面と同一形状としているので、コイル２６の形状は円形となる。
【００２３】
第１案内部１１と、第２案内部１２と、巻取軸１３は図示しない保加熱装置をもうけた保加熱炉２７に内に装備されている。なお第１案内部１１の圧延材１０取り入れ口以外には開口がなく、一方水平支持材貫通部はシールされているので気密性を高くできるので保熱効率が高くなる。
【００２４】
次に本発明の第１実施形態を説明する。図２は第１実施の形態の構成を示す。本実施の形態は参考例の円弧板１８にローラを設け、グリップ２４で確実に圧延材１０の先端を挟み込むようにしたもので、その他は参考例と同一である。図１と同一の符号は同一の部材を表す。図３は段付ローラ３１と段付グリップ３２の詳細図を示し、図４は図３のＸ−Ｘ断面図を示す。案内面はマンドレル２１の軸方向に複数（図２では４個）のスリット３０ａを有するスリット付円弧板３０で構成され、このスリット位置にスリット方向に軸を有する段付ローラ３１がスリット３０ａの外面より一部突出して設けられている。段付ローラ３１は軸方向に径が異なる部分が交互に現れる構成となっている。また、グリップ２４の幅方向もこの段付ローラ３１に対応した形状の段付グリップ３２となっている。
【００２５】
図４に示すように段付ローラ３１は縮径部３１ｂと拡径部３１ａが交互に配置され、段付グリップ３２の外面形状は拡径部３１ａに対応した位置で凹部３２ａを形成している。さらに図３で示すように、スリット付円弧板３０の表面に段付ローラ３１の縮径部３１ｂを構成する円が接する配置となっており、破線の円で示す拡径部３１ａの一部はスリット３０ａから突出している。かかる構成により図３に示すように段付グリップ３２の先端はスリット付円弧板３０に接し、一方圧延材１０の先端は破線で示す拡径部３１ａに接して入ってくるので、段付グリップ３２の先端は圧延材１０の下面とスリット付円弧板３０の上面の間る入ることができ、段付グリップ３２は確実に圧延材１０の先端を挟み込んでマンドレル２１外周面に押しつけることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、マンドレルに凹部を有するスリーブを嵌合しこの凹部にグリップを設け、円弧状の案内部に沿って入ってくる圧延材の先端を挟んでスリーブに巻き付けるようにしたので、圧延材の先端を曲げたりすることなく高速に巻取りすることができる。また案内部に段付ローラを設けることによりさらに確実に巻付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例を説明する図である。
【図２】  本発明の第１実施の形態を説明する図である。
【図３】  段付ローラ３１と段付グリップ３２の詳細を説明する図である。
【図４】  図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】  従来の圧延材設備の構成図である。
【符号の説明】
１０  圧延材
１１  第１案内部
１２  第２案内部
１３  巻取軸
１４  上部案内ロール
１５  下部案内ロール
１６  上部案内板
１７  下部案内板
１８  円弧板
１９  支持ブロック
２０  水平支持材
２１  マンドレル
２２  スリーブ
２３  凹部
２４  グリップ
２５  回転軸
２６  コイル
２７  保加熱炉
３０  スリット付円弧板
３１  段付ローラ
３２  段付グリップ
５０  保加熱炉装置
【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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