(57)【要約】【課題】焼鈍炉内でストリップシート（ｓｔｒｉｐ  ｓｈｅｅｔ）の移送時に使われるハースロール装置（Ｈｅａｒｔｈ  Ｒｏｌｌ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）が提供される。【解決手段】本発明の焼鈍炉のハースロール装置は、焼鈍炉の内部にストリップシートを密着移送するよう露出配置されたセラミックチューブと、上記セラミックチューブの一端と結合し、上記セラミックチューブの内部を通して焼鈍炉を貫通するよう伸ばされたロールシャフトと、上記セラミックチューブの他端と結合し、上記ロールシャフトの一部が内部を通過するチューブ固定スリーブ及び、上記ロールシャフトとチューブ固定スリーブに連携設置され上記ロールシャフトをその長さ方向に引っ張る張力を提供する張力発生手段を含み焼鈍炉からストリップシートを移送するよう構成されている。  このような本発明によると、焼鈍炉の内部において高温状態で可動するハースロール装置のロールシャフトが下部に曲がる熱変形ベンディング（ｃｒｅｅｐ）が最大に抑制され、これによってハースロールの高速可動を通したストリップシートのラインスピードを増大させることを可能にするより改善された効果が得られる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼鈍炉の内部にストリップシートを密着移送するよう露出配置されたセラミックチューブと、
前記セラミックチューブの一端と結合し、前記セラミックチューブの内部を通して焼鈍炉を貫通するよう伸ばされたロールシャフトと、
前記セラミックチューブの他端と結合し、前記ロールシャフトの一部が内部を通過するチューブ固定スリーブと、
前記ロールシャフトとチューブ固定スリーブに連携設置されて前記ロールシャフトをその長さ方向に引っ張る張力を提供する張力発生手段と、
を含む焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項２】
前記ロールシャフトとチューブ固定スリーブは、前記セラミックチューブの一端及び他端に備えられた第１結合部とそれぞれ緊密に結合されて外周まわりに突出した第２、３結合部を備えることを特徴とする請求項１に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項３】
前記セラミックチューブの第１結合部は、前記セラミックチューブの一端及び他端に円周方向に交代に形成される凹部と凸部とで構成され、
前記ロールシャフトの第２結合部及びチューブ固定スリーブの第３結合部は、前記第１結合部の凹部と凸部と相互かみ合って結合される凹部及び凸部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項４】
前記第１ないし第３結合部の各凹部と凸部は、先細にされたことを特徴とする請求項３に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項５】
前記セラミックチューブとロールシャフト及びセラミックチューブとチューブ固定スリーブとの間の各結合部の外側を囲うカバー部材がさらに備えられたことを特徴とする請求項３に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項６】
前記ロールシャフトは長さ方向に順次に段差があるよう伸ばされた第１−３段で構成され、前記チューブ固定スリーブは前記ロールシャフトの第２、３段が順次に挿入された段差のある第１、２段で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項７】
前記ロールシャフトの第１段とチューブ固定スリーブの第１段が同じ長さでセラミックチューブ内に挿入され組み立てられ、前記ロールシャフトの第２段とチューブ固定スリーブの第２段との間にはギャップが形成され、前記チューブ固定スリーブの第２段とこれに挿入されるロールシャフトの第３段との間は有隔されたことを特徴とする請求項６に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項８】
前記ロールシャフトの第３段とチューブ固定スリーブの第２段との間には、シーリング部材が設置されたことを特徴とする請求項６に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項９】
前記張力発生手段は、前記チューブ固定スリーブとロールシャフトの端部に連携されてロールシャフトに伝達される張力を発生させる弾性体または油，空圧手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項１０】
前記弾性体は、チューブ固定スリーブの第２段に一端が支持され、弾性体の内部を通過するロールシャフトの第３段に組み立てられた締結部材で他端が支持され、弾性力でロールシャフトを長さ方向に引っ張りチューブ固定スリーブを圧着するコイルスプリングで構成されたことを特徴とする請求項９に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項１１】
前記締結部材は、弾性体の他端が連結されロールシャフトの第３段が通過するガイドリングと、前記ロールシャフトの第３段に締結される一つ以上のナット部材とで構成され、前記弾性体とガイドリングの外側にはチューブ固定スリーブの第２段から一体に伸ばされた突出端部がさらに配置されたことを特徴とする請求項１０に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項１２】
前記油，空圧手段は、前記チューブ固定スリーブの第２段から一体に突出し伸ばされた突出端部に結合された固定蓋にスリーブの内側に水平装着されたシリンダーと、スリーブの内側に前記ロールシャフトの第３段に連結されるピストンロッドとで構成され、前記突出端部にはシリンダーから漏れたエアーまたは作動油の排出のための孔が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項１３】
前記チューブ固定スリーブとロールシャフトに連携した張力発生手段の外郭には、焼鈍炉の壁体と連結されたベアリングブロックに密封するように装着された保護カバーが配置され、前記保護カバーの内部にはベアリングブロック側に充填されたグリースを塞いで外部空気の焼鈍炉流入を遮断する隔壁リングがさらに備えられ、前記保護カバーにはグリース、漏れエアーまたは作用油の排出のための孔が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【請求項１４】
前記ロールシャフトの一端と前記チューブ固定スリーブの他端には、前記焼鈍炉の壁体に装着されたブラケットに設置されたベアリングブロックが組み立てられ、駆動力が伝達されるロールシャフトとセラミックチューブ及びチューブ固定スリーブが回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載の焼鈍炉のハースロール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼鈍炉例えば、方向性または無方向性の電気鋼板製品を生産する電気鋼板生産工程の焼鈍炉内において、ストリップシート（ｓｔｒｉｐ  ｓｈｅｅｔ）を移送するのに使われるハースロール装置（Ｈｅａｒｔｈ  Ｒｏｌｌ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ）に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は焼鈍炉の内部で高温状態で可動するハースロール装置のロールシャフトが下部に曲がる熱変形ベンディング（例えばクリープ現象（ｃｒｅｅｐ））を最大に抑制させることにより、ハースロールの可動性を向上させた焼鈍炉のハースロール装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ストリップシート（鋼板）を焼鈍する過程は、図１及び図２に図示したように、熱延工場、冷延工場、または電気鋼板工場の各圧延機から生産されたストリップシート１００を焼鈍炉１１０の入口側に設置されたペイオフリール（Ｐａｙ  Ｏｆｆ  Ｒｅｅｌ）１２０により解き、焼鈍炉１１０の出口側に設置されたテンションリール（Ｔｅｎｓｉｏｎ  Ｒｅｅｌ）１３０から焼鈍炉を経たストリップシートを巻き戻して進行される。
【０００４】
この際、ペイオフリールとテンションリールとの間で一定な張力を有するストリップシート１００を焼鈍炉１１０内で移送させる設備がハースロール１４０である。
【０００５】
例えば、電気鋼板工場において方向性または無方向性の電気鋼板の製品は、上記のような移送作業が連続して繰り返して実施され、焼鈍炉内で熱処理されることにより、製品として生産される。
【０００６】
この際、図１の参照符号の１１２は焼鈍炉壁体で、図２の参照符号のＣは図６のように焼鈍炉の壁体の内側面に図２の形態で配置され輻射熱により加熱される補助ヒータコイルである。
【０００７】
次に、図３では図１及び図２に概略的に図示した従来の焼鈍炉ハースロールを図示し、図４では上記ハースロールの焼鈍炉の設置状態を部分的に図示している。
【０００８】
即ち、図３に図示した従来のハースロール１４０は例えば、特許文献１に開示されたもので、図１及び図２のように焼鈍炉１１０の内部でストリップシート１００を移送するよう設置可動される。
【０００９】
一方、図３に図示した従来のハースロール１４０は、耐熱性に優れたセラミックチューブ１４２の内部貫通孔を通してロールシャフト１４４が組み立てられ、上記セラミックチューブ１４２の両側に貫通孔を通してロールシャフト１４４とセラミックチューブ１４２を固定するチューブ固定スリーブ１４６がそれぞれ結合される。
【００１０】
この際、図３に図示したように、従来のハースロール１４０において、上記セラミックチューブ１４２とチューブ固定スリーブ１４６は第１固定ピン１４８ａにより相互結合される。
【００１１】
また、上記ロールシャフト１４４とチューブ固定スリーブ１４６は第２固定ピン１４８ｂにより相互結合される。
【００１２】
図３及び図４に図示したように、従来のハースロール１４０において、上記ロールシャフト１４４の両端部にはロールシャフトの回転駆動のためのベアリングブロック１４８がそれぞれ組み立てられる。
【００１３】
この際、図４に図示したように、上記ベアリングブロック１４８は焼鈍炉壁体１１２の外郭鉄皮１１４に固定されたブラケット（未符号）に定着され、従ってロールシャフト１４４はベアリングブロックを通して回転駆動される。
【００１４】
そして、上記ベアリングブロック１４８の外側に、ロールシャフトの端部を囲うように連結固定されたカバー（未符号）の内側には、別途に図示しない注入管を通して供給されたグリースＧが充填されている。
【００１５】
このようなグリースＧは、水素ガスで満たされて雰囲気ガスを形成する焼鈍炉の内部へ外部空気が流入されることを遮断する役割をする。
【００１６】
また、次の本発明のハースロール装置でもこのようなグリースが使われるが、次の図１３,１４で再度説明する。
【００１７】
通常のハースロール１４０は、複数個が焼鈍炉１１０の壁体１１２を貫通して個別駆動する形態で設置されるが、例えば図１に図示したように、動力装置の駆動モータ（未符号）と駆動チェーン（未符号）が連携されて、それぞれのハースロール１４０はそれぞれ個別軸回転しながらストリップシート１００を移送するものである。
【００１８】
このようなハースロール１４０のロールシャフトの一端には、図１及び図３に図示したように、駆動モータで駆動される駆動チェーンが締結されたスプロケット１５０が組み立てられる。
【００１９】
ところが、図１の形態とは異なって現在にはそれぞれのハースロール毎に連動する駆動モータが独立して連結され、それぞれのハースロールが個別可動する形態が一般である。
【００２０】
例えば、次に説明するように、図６のように駆動モータの駆動軸（未図示）が連結されるカップリング（Ｓ）がロールシャフトに連結され個別駆動される形態で提供されることが出来る。
【００２１】
ところが、通常焼鈍炉１１０を通過するよう設置されるハースロール１４０は、焼鈍炉の内部がストリップシートの熱処理操業のために１０５０℃程度の高温状態を維持するため、焼鈍炉から実際可動時には熱的影響を多量に受けることになる。
【００２２】
一般にハースロール１４０のロールシャフト１４４は、耐熱鋼（例えばＳＣＨ２４）の素材を用い、その外側に組み立てられるチューブ１４２はセラミック素材である。
【００２３】
従って、焼鈍炉内部において１０５０℃程度の高温状態でハースロールが可動すると、耐熱鋼から成るロールシャフト１４４とセラミックから成るチューブ１４２はそれぞれ熱によるその線膨張係数が異なるため、問題が生じる。
【００２４】
例えば、上記ロールシャフト１４４の線膨張係数がセラミックチューブ１４２の線膨張係数より約３０倍程度大きいことが知られている。
【００２５】
従って、ロールシャフトとセラミックチューブを比較すると、ロールシャフトの伸び量がセラミックチューブに比べて著しく大きいため、高温で可動する場合、従来のハースロール１４０においてセラミックチューブ１４２よりはロールシャフト１４４において熱的変形のクリープ（ｃｒｅｅｐ）現象がより発生しやすい。
【００２６】
従来のハースロール１４０においてセラミックチューブ１４２とロールシャフト１４４との間の伸び量のバラツキによる問題点は下記の通りである。
【００２７】
例えば、図３のハースロール１４０においてセラミックチューブ１４２は、外径が１５０ｍｍで、内径が７５ｍｍの円筒体のセラミック素材で、ロールシャフト１４４は外径が７４ｍｍの耐熱鋼（例えばＳＣＨ２４）素材の場合、ハースロールが可動する焼鈍炉の温度（約１０５０℃）でそれぞれの伸び量を測定すると、ロールシャフト１４４がセラミックチューブ１４２より伸び量が約５倍程度大きく測定された。
【００２８】
即ち、耐熱性が耐熱鋼より優れるセラミックのチューブよりはロールシャフトの伸び量が大きい。
【００２９】
ところが、このようなロールシャフトとセラミックチューブとの間の伸び量の差が発生すると、従来のハースロール１４０において、セラミックチューブ１４２とチューブ固定スリーブ１４６が組み立てられることにより、相互密着した密着部位（図３のＸ、Ｙ部分）の間で相当の隙間（Ｇａｐ）が発生することになり、各素材１４２，１４４，１４６間の結合力も緩くする。
【００３０】
特に、上記セラミックチューブとチューブ固定スリーブとの間の密着部位（図３のＸ、Ｙ）から発生した隙間を通して焼鈍炉内部の熱気が流入されると、耐熱鋼素材のロールシャフト１４４に熱が伝達されロールシャフトでは熱的に変形（反り）されるクリープ現象が発生しやすい。
【００３１】
従って、図３のロールシャフト部分において点線で表したように、セラミックチューブ１４２より伸びているロールシャフト１４４の中心が下部に垂れることになる。
【００３２】
結局、ロールシャフトの中心が下部に垂れると、ロールシャフト１４４を支持するベアリングブロック１４８のベアリングインナレースの内側にロールシャフトの荷重が集中して、ロールシャフト１４４の正常的な同心回転を難しくするという問題が発生した。
【００３３】
この場合、従来のハースロール１４０は深刻な偏心駆動をすることになり、これによる振動が急速に増加することにより、従来のハースロールの場合、大体２週−２ヶ月以上使用すると、正常の可動が難しく焼鈍炉内における正常のストリップシート移送を不可能にするため、ハースロールの頻繁な取替えが必要となった。
【００３４】
ところが、このように焼鈍炉で使われるハースロール１４０は高価の装備であり、一つの工程で大体２００セットが必要であることを踏まえると、従来のハースロールのライン運用時に発生するロール取り換え時期の短縮や取り替え作業による費用は相当のものであった。
【００３５】
さらに、ハースロールの取り替え時に焼鈍炉の可動も長時間中断されるため、結局ライン全体の生産性を低下させ、正常の生産の流れが切れ鋼板の品質にも悪影響を与える。
【００３６】
一方、実際の操業現場ではハースロールのロールシャフトの変形による遠心力の影響、例えば、中心が垂れたハースロールシャフトが回転時にストリップシートを打撃することにより表面に欠陥を発生させるため、シャフト遠心力の影響を減らすために焼鈍炉のラインスピードを低くするようになる。
【００３７】
即ち、現在の電気鋼板工程の場合、焼鈍炉からの正常的なラインスピードは１６０ｍｐｍ程度であるが、実際には１２０ｍｐｍに低くして可動している。
【００３８】
これによって、セラミック素材より素材特性上、伸び率の大きいロールシャフトを引っ張る張力を強制に伝達すると、熱的な影響によりロールシャフトの中心が垂れる場合にその垂れが補償されるため、ハースロールの可動性が向上され焼鈍炉からのストリップシートのラインスピードも高めることが出来るため好ましく、このようなハースロールに対する改善された技術が求められてきた。
【００３９】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第２００３−００５４５３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
本発明は上記のような従来の種々の問題点を解決するためのもので、その目的は、焼鈍炉の内部において高温状態で可動するハースロール装置のロールシャフトが下部に曲がる熱変形ベンディング（ｃｒｅｅｐ）を抑制してその可動性が向上された焼鈍炉のハースロール装置を提供することにある。
【００４１】
また、本発明の他の目的は、ハースロールの高速可動が可能でストリップシートのラインスピードが増大され、結果としてストリップ生産性を向上させる焼鈍炉のハースロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
上記のような本発明の目的を達成するための技術的側面において、本発明は、焼鈍炉の内部にストリップシートを密着移送するよう露出配置されたセラミックチューブと、
上記セラミックチューブの一端と結合し、上記セラミックチューブの内部を通して焼鈍炉を貫通するよう伸ばされたロールシャフトと、
上記セラミックチューブの他端と結合し、上記ロールシャフトの一部が内部を通過するチューブ固定スリーブと、
上記ロールシャフトとチューブ固定スリーブに連携設置され上記ロールシャフトをその長さ方向に引っ張る張力を提供する張力発生手段と、
を含む焼鈍炉のハースロール装置を提供する。
【００４３】
好ましくは、上記ロールシャフトとチューブ固定スリーブは、上記セラミックチューブの一端及び他端に備えられた第１結合部とそれぞれ緊密に結合される外周まわりに突出された第２、３結合部を備える。
【００４４】
さらに好ましくは、上記セラミックチューブの第１結合部は、上記セラミックチューブの一端及び他端に円周方向に交代に形成される凹部と凸部とで構成され、上記ロールシャフトの第２結合部及びチューブ固定スリーブの第３結合部は、上記第１結合部の凹部と凸部と相互かみ合って結合される凹部及び凸部を備える。
【００４５】
ここで、上記第１ないし第３結合部の各凹部と凸部は、先細にされることが好ましい。
【００４６】
また、上記セラミックチューブとロールシャフト及びセラミックチューブとチューブ固定スリーブとの間の各結合部の外側を囲うカバー部材がさらに備えられる。
【００４７】
この際、上記ロールシャフトは長さ方向に順次に段差があるよう伸ばされた第１−３段で構成され、上記チューブ固定スリーブは上記ロールシャフトの第２、３段が順次に挿入された段差のある第１、２段で構成され得る。
【００４８】
好ましくは、上記ロールシャフトの第１段とチューブ固定スリーブの第１段が同じ長さでセラミックチューブ内に挿入され組み立てられ、上記ロールシャフトの第２段とチューブ固定スリーブの第２段との間にはギャップが形成され、上記チューブ固定スリーブの第２段とこれに挿入されるロールシャフトの第３段との間は有隔されるようにする。
【００４９】
また、上記ロールシャフトの第３段とチューブ固定スリーブの第２段との間にはシーリング部材が設置される。
【００５０】
上記張力発生手段は、上記チューブ固定スリーブとロールシャフトの端部に連携されロールシャフトに伝達される張力を発生させる弾性体または油，空圧手段を含む。
【００５１】
ここで、好ましくは、上記弾性体は、チューブ固定スリーブの第２段に一端が支持され、弾性体の内部を通過するロールシャフトの第３段に連結された締結部材で他端が支持され、弾性力でロールシャフトを長さ方向に引っ張りチューブ固定スリーブを圧着するコイルスプリングで提供される。
【００５２】
この際、上記締結部材は弾性体の他端が連結されロールシャフトの第３段が通過するガイドリングと、上記ロールシャフトの第３段に締結される一つ以上のナット部材で構成され、上記弾性体とガイドリングの外側にはチューブ固定スリーブの第２段から一体に伸ばされた突出端部がさらに配置されると好ましい。
【００５３】
または、上記油，空圧手段は、上記チューブ固定スリーブの第２段から一体に突出し伸ばされた突出端部に結合された固定蓋にスリーブの内側に水平装着されたシリンダーと、スリーブの内側に上記ロールシャフトの第３段に連結されたピストンロッドで構成され、上記突出端部にはシリンダーから漏れたエアーまたは作動油の排出のための孔が形成されることが好ましい。
【００５４】
そして、より好ましくは、上記チューブ固定スリーブとロールシャフトに連携した張力発生手段の外郭には、焼鈍炉壁体と連結されたベアリングブロックに密封するように装着される保護カバーが配置され、上記保護カバーの内部にはベアリングブロック側に充填されたグリースを塞いで外部空気の焼鈍炉流入を遮断する隔壁リングがさらに備えられ、上記保護カバーにはグリース、エアー又は作動油の排出のための孔が形成される。
【００５５】
また、上記ロールシャフトの一端と上記チューブ固定スリーブの他端には、上記焼鈍炉の壁体に装着されたブラケットに設置されたベアリングブロックが組み立てられ駆動力が伝達されるロールシャフトとセラミックチューブ及びチューブ固定スリーブが回転駆動できるよう構成される。
【発明の効果】
【００５６】
本発明による焼鈍炉のハースロール装置によると、焼鈍炉内部の高温可動の条件で、ロールシャフトがセラミックチューブよりその長さ方向に伸ばされても、張力発生手段がロールシャフトを長さ方向に引っ張ることにより、ロールシャフトが下部に曲がる熱変形ベンディング、即ちクリープ現象を最大に抑制する。
【００５７】
かつ、ロールシャフトとセラミックチューブ及びセラミックチューブとチューブ固定スリーブとの間の各結合部位が緊密に組み立てられ、別途の保護カバーにより囲われることにより、各結合部位での隙間の発生が抑制され、隙間が発生しても熱の流入を遮断するため、ロールシャフトの熱変形を最少化する。
【００５８】
特に、本発明のハースロール装置は焼鈍炉からラインスピードを所望の正常状態の１６０ｍｐｍまで上昇させることができ、究極的には全体の生産性を向上させるものである。
【００５９】
最後に、ロールシャフトの熱変形を抑制して装置の使用寿命を延ばすことにより、設備取替えによるコストの低減を可能にし、不安定な移送によるストリップシートの製品不良も予防する種々の優れた効果を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下では、本発明による焼鈍炉ハースロール装置の好ましい実施例を添付の図面を参照に詳しく説明する。但し、ストリップシート１００と焼鈍炉１１０に関する構成は従来と同一符号で表す。
【００６１】
図５及び図１４を参照すると、本発明の焼鈍炉のハースロール装置１は、焼鈍炉の内部にストリップシートを密着移送するよう露出配置されたセラミックチューブ１０と、上記セラミックチューブ１０の一端と結合し、上記セラミックチューブ１０の内部を通して焼鈍炉を貫通するよう伸ばされたロールシャフト３０と、上記セラミックチューブ１０の他端と結合し、上記ロールシャフト３０の一部が内部を通過するチューブ固定スリーブ５０及び、上記チューブ固定スリーブ５０に備えられ上記ロールシャフト３０をその長さ方向に引っ張る張力を提供する第１、２実施例の張力発生手段７０，８０を含んで構成されている。
【００６２】
先ず、図５ないし図７では第１実施例の張力発生手段７０を含む本発明による焼鈍炉のハースロール装置１を図示している。
【００６３】
即ち、図５ないし図７に図示されたように、本発明のハースロール装置１において、焼鈍炉の内部に露出され耐熱性に優れた素材であるセラミックから成るセラミックチューブ１０の一端に耐熱鋼（例えばＳＣＨ２４）から成るロールシャフト３０が連結され、上記セラミックチューブ１０の他端にはチューブ固定スリーブ５０が連結される。
【００６４】
また、本発明のハースロール装置１において上記チューブ固定スリーブ５０の内部貫通孔には、上記セラミックチューブ１０に比べて伸び率が大きく熱変形されやすいロールシャフト３０が位置する。
【００６５】
このような本発明のチューブ固定スリーブ５０の一端部には、内側のロールシャフト３０の第３段３０ｃと連携される弾性体７２または油，空圧手段８２を含みその弾性力または空，油圧力でロールシャフトを長さ方向に引っ張る第１、２実施例の張力発生手段（図１３の７０）（図１４の８０）が選択的に設置される。
【００６６】
従って、本発明のハースロール装置１は、焼鈍炉１１０の内部が１０５０℃程度に維持され、先に説明したように、相互異なる素材のロールシャフト３０がセラミックチューブ１０より伸ばされても、上記それぞれの張力発生手段７０，８０はロールシャフト３０を長さ方向に引っ張るため、ロールシャフト３０の中心が下部に垂れたり熱変形される現象（ｃｒｅｅｐ）を最少化する。
【００６７】
この際、上記それぞれの張力発生手段７０，８０は上記ロールシャフトを引っ張ると同時に、上記ロールシャフトを引っ張る反対方向に上記チューブ固定スリーブ５０を圧着させる。
【００６８】
このようなチューブ固定スリーブ５０の圧着は次に詳しく説明する本発明のハースロール装置１の核心構成部品であるセラミックチューブ１０とロールシャフト３０及びチューブ固定スリーブ５０の結合部（第１−３結合部）との間の緊密な組み立てを可能にする。
【００６９】
従って、図５に図示したように、本発明のハースロール装置１において、セラミックチューブ１０とロールシャフト３０及びチューブ固定スリーブ５０の第１−３結合部は素材間の別途のスクリュー締結が無くても一つの胴体のように緊密に組み立て可動できる。
【００７０】
一方、本発明において第１実施例の張力発生手段７０を含む本発明のハースロール装置は、図５ないし図１３を基に説明し、他の第２実施例の張力発生手段８０を含むハースロール装置は、図１４を基に説明する。
【００７１】
図５、図８ないし図１１では、本発明のハースロール装置１において、上記セラミックチューブ１０とロールシャフト３０及びチューブ固定スリーブ５０の結合関係を図示している。
【００７２】
先ず、図５及び図８に図示したように、本発明のハースロール装置１において上記ロールシャフト３０は、長さ方向に順次に段差があるよう伸ばされた第１−３段３０ａ，３０ｂ，３０ｃで構成される。
【００７３】
また、図５及び図９に図示したように、上記ロールシャフト３０が挿入される孔が内部に段差があるよう形成された本発明のチューブ固定スリーブ５０は、上記ロールシャフト３０の第２、３段３０ｂ、３０ｃが順次に挿入された段差のある第１、２段５０ａ，５０ｂで構成されている。
【００７４】
従って、図５及び図９に図示したように、本発明のセラミックチューブ１０は、その内部に沿って一定な直径の貫通孔が形成された円筒状で、このような貫通孔の一方向からその内部にロールシャフト３０の第１段３０ａが嵌められる。
【００７５】
そして、図８及び図９に図示したように、上記ロールシャフト３０とチューブ固定スリーブ５０には、上記セラミックチューブ１０の一端及び他端にそれぞれ一体に形成された第１結合部１２とそれぞれ緊密に結合するよう外周まわりに突出された第２，３結合部３２，５２が一体に形成されている。
【００７６】
この際、図５及び図１０に図示したように、上記セラミックチューブ１０の第１結合部１２は、上記セラミックチューブ１０の一端及び他端に円周方向に交代に形成される凹部１２ａと凸部１２ｂとで構成されている。
【００７７】
同時に、上記ロールシャフト３０の第２結合部３２及びチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２は、上記第１結合部の凹部１２ａと凸部１２ｂにそれぞれ緊密に相互かみ合って結合される凹部３２ａ，５２ａ及び凸部３２ｂ，５２ｂをそれぞれ一体に備える。
【００７８】
図１０ではセラミックチューブ１０の他端の第１結合部１２の凹凸部１２ａ，１２ｂ及びチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２の凹凸部５２ａ，５２ｂを斜視図として図示しているが、チューブ反対側の一端の第１結合部の凹凸部とこれにかみ合うロールシャフトの第２結合部３２の凹凸部（図７及び図８の３２ａ，３２ｂ）の場合も図１０と同じ形状と理解できる。
【００７９】
従って、図５及び図１０に図示したように、本発明のハースロール装置１で実質的なシャフト素材のロールシャフト３０とその外郭のセラミックチューブ１０及びこれらを固定するためのチューブ固定スリーブ５０において、それぞれの第１−３結合部１２，３２，５２は相互交差するよう配置された凹部と凸部を備えるため、結合時に相互緊密にかみ合う。
【００８０】
特に、図１１（但し、図１１ではチューブ固定スリーブを図示したが、第１、２結合部の凹凸部は同じ形状と理解できる）に図示したように、上記第１ないし第３結合部の各凹部と凸部は先端部から各素材側にいくほど傾斜するよう先が細く（Ｔ）なる。
【００８１】
従って、各結合部の先細になった凹凸部は、組み立て時に相互密着するほど緊密に嵌められ、組み立て結合力を増大させる。
【００８２】
特に、従来において重要な問題として提起したセラミックチューブとロールシャフト及びセラミックチューブとチューブ固定スリーブとの各結合部の間での隙間の発生も効果的に抑制させる。
【００８３】
そして、図７及び図８に図示したように、本発明のロールシャフト３０は最も大きい直径の第１段３０ａがセラミックチューブ１０の内部孔に挿入されて形成され、第１段３０ａより小さい直径の段差のある第２段３０ｂがチューブ固定スリーブ５０の貫通孔に挿入されるよう形成され、最も小さい直径の段差のある第３段３０ｃが張力発生手段（図１３の７０または図１４の８０）と連携される。
【００８４】
また、図７及び図９に図示したように、本発明のチューブ固定スリーブ５０は、その内部に軸の長さ方向に貫通するよう段差のある貫通孔が形成され、このような貫通孔に上記ロールシャフト３０の第２、３段３０ｂ，３０ｃがそれぞれ挿入結合される。
【００８５】
この際、図５に図示したように、上記セラミックチューブ１０の内側には、上記ロールシャフト３０の第１段３０ａとチューブ固定スリーブ５０の第１段５０ａが同じ長さで挿入され組み立てられている。
【００８６】
従って、セラミックチューブの内部には同じ長さでロールシャフトとチューブ固定スリーブが挿入され組み立てられるため、偏心回転が発生しない。
【００８７】
そして、図１０のようにセラミックチューブ１０の両側第１結合部１２の凹凸部１２ａ，１２ｂは両端が同じ形状で、これにかみ合うロールシャフト３０とチューブ固定スリーブ５０の第２、３結合部３２，５２の各凹部３２ａ，５２ａと凸部３２ｂ，５２ｂも相互同じ形状である。
【００８８】
このような本発明のセラミックチューブは、どの側に組み立てても組み立てが可能で、これは組み立て性を向上させる。
【００８９】
この際、図５に図示したように、上記ロールシャフト３０の第２段３０ｂとチューブ固定スリーブ５０の第２段５０ｂとの間には、ロールシャフトの伸び率を考えてギャップＤ１が形成されている。
【００９０】
同時に、上記チューブ固定スリーブの第２段５０ｂの内側表面と上記ロールシャフト３０の第３段３０ｃの間は、ロールシャフトの流動のために微細なギャップＤ２が形成されている。
【００９１】
従って、図５及び図６に図示したように、本発明のハースロール装置１において、ロールシャフト３０が熱膨張された状態で張力発生手段（図１３の７０または図１４の８０）により引っ張られると、上記チューブ固定スリーブ５０の内側で流動することになる。
【００９２】
この際、上記ロールシャフト３０の第２段３０ｂは、チューブ固定スリーブ５０の第１段５０ａの内側孔に組み立てられ、ハースロール装置１のシャフト部位の可動性を安定して保持させる。
【００９３】
即ち、本発明のロールシャフト３０は、図５に図示したように、張力発生手段７０（または図１４の８０）のチューブ固定スリーブ５０への圧着力によりチューブ固定スリーブ５０に嵌められた状態でその長さ方向の挙動が可能となる。
【００９４】
従って、本発明のハースロール装置１において、チューブ固定スリーブ５０の内部に組み立てられたロールシャフト３０は、熱膨張しても張力が伝達され下に曲がること無く同心回転できる。
【００９５】
これによって、本発明のハースロール装置１の場合、焼鈍炉１１０においてストリップシートのラインスピードを１６０ｍｐｍに正常に可動しても従来のような問題が発生しない。
【００９６】
次に、図５及び図７に図示したように、上記セラミックチューブ１０とロールシャフト３０及びチューブ固定スリーブ５０の第１と２及び第１と３結合部の外郭はカバー部材６０により囲われる。
【００９７】
即ち、このようなカバー部材６０は図７に図示したように、一面は開放され、他面の内部中心には上記ロールシャフト３０とチューブ固定スリーブ５０がそれぞれ通過できる孔が形成された円筒体で、好ましくは耐熱性素材で製作される。
【００９８】
従って、上記カバー部材６０は、セラミックチューブ１０の一端及び他端側の第１結合部１２とロールシャフト３０の第２結合部３２及びチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２が結合される結合部位を囲い、この結合部位を保護する。
【００９９】
特に、上記カバー部材６０は本発明のハースロール装置では発生する可能性が殆ど無いが、結合部の部分で隙間が発生しても、焼鈍炉の内部の輻射熱がロールシャフト３０側に浸透することを遮断し、熱伝達を遅延させる他の役割をする。
【０１００】
この際、上記カバー部材６０は図７ないし図９に図示したように、ロールシャフト３０の第２結合部３２とチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２にそれぞれ形成された締結孔ｈに締結される固定ボルトＢにより堅固に組み立てられることが出来る。
【０１０１】
勿論、上記カバー部材６０は移送されるストリップシートが接触しないよう、図６に図示したように、その長さは調整する。
【０１０２】
また、図５及び図７に図示したように、本発明のハースロール装置１は、ロールシャフト３０の第１段３０ａとチューブ固定スリーブ５０の第２段５０ｂにそれぞれベアリングブロック９０が連結される。
【０１０３】
このようなベアリングブロック９０は、図６に図示したように、焼鈍炉壁体１１２の鉄皮１１４に水平固定されたブラケット９２により固定されている。
【０１０４】
そして、図６及び図７のように、上記ロールシャフト３０の第１段の端部にはそれぞれの駆動モータの駆動軸が連結されるカップリングＳが組み立てられている。
【０１０５】
従って、本発明のハースロール装置１は図６に図示したように、焼鈍炉を貫通してそれぞれ個別に回転駆動されるよう設置され、ストリップシート１００はセラミックチューブ１０上で密着移送される。
【０１０６】
また、図６においてＣは、焼鈍炉の壁体１２２の内側に図２のように配置される補助加熱用ヒータコイルであり、このコイルは輻射熱で加熱される形態で、バーナー（図２参照）のようなメイン加熱手段と共に焼鈍炉の内部温度を一定に保持させる。
【０１０７】
次に、本発明のハースロール装置１には先に説明したように、２つの形態の張力発生手段７０，８０を含むが、図１２、１３のようなスプリング形態の弾性体７２を含むか、或いは、図１４のように油，空圧手段８２を含む形態に分けられる。
【０１０８】
このような本発明の張力発生手段７０，８０は、上記チューブ固定スリーブ５０の第２段５０ｂの端部に連携されると同時に、その内側のロールシャフト３０の第３段３０ｃと連携される。
【０１０９】
従って、本発明の張力発生手段７０，８０は、チューブ固定スリーブ５０を弾性体の弾性力や油，空圧手段の空圧または油圧により圧着してチューブ固定スリーブを圧着させ、この圧着されるチューブ固定スリーブはロールシャフトとセラミックチューブを密着させ、全体の各素材の第１−３結合部の組み立て密着性を保持するようにする。
【０１１０】
特に、このような本発明の張力発生手段７０，８０は、セラミックチューブ１０と伸び率の異なる耐熱鋼からなる熱変形されやすいロールシャフト３０を、その長さ方向に引っ張ることにより、組み立てられたロールシャフト３０が熱によって下部にその中心が反れないように誘導する重要な役割をする。
【０１１１】
先ず、本発明のハースロール装置１において第１実施例の張力発生手段７０は、図１２及び図１３に図示したように、備えた弾性体７２はコイルスプリングであって、その内部にロールシャフト３０、即ちロールシャフトの第３段３０ｃが通過し、この弾性体の一端は上記チューブ固定スリーブ５０の第２段５０ｂに付着する。
【０１１２】
この際、好ましくは図７及び図１３のように、上記スリーブの第２段から一体に伸びる突出端部５０ｂ’を形成させる。
【０１１３】
即ち、図１２及び図１３に図示したように、上記スリーブの第２段突出端部５０ｂ’は、その内側に配置されたスプリングの弾性体７２の組み立て状態と流動を安定にし、異物の流入などを遮断する役割をする。
【０１１４】
また、上記スプリングの弾性体７２の他端は、上記ロールシャフトの第３段に連携される締結部材７４に支持される。
【０１１５】
即ち、図１２及び図１３に図示したように、上記締結部材７４は、内側にロールシャフトの第３段３０ｃが通過するガイドリング７４ａと、ロールシャフトの第３段３０ｃのねじ部に締結される少なくとも一つのナット７４ｂで構成される。
【０１１６】
この際、ナット７４ｂが２つ以上であると、その間にワッシャ７４ｃが介在される。
【０１１７】
従って、図１２及び図１３のように、ロールシャフト３０の第３段３０ｃに形成されたねじ部（未図示）にガイドリング７４ａが組み立てられ、その後第１ナット７４ｂ、ワッシャ７４ｃ及び、第２ナット７４ｂが順次に締結され組み立てられる。
【０１１８】
また、図１３及び図１４に図示したように、ベアリングブロック９０には本発明の張力発生手段７０又は８０を保護して外部から異物が浸透しないようにする内部構成部品を囲う保護カバー９４をそれぞれ設ける。
【０１１９】
上記保護カバー９４は図１３及び図１４のように、ベアリングブロック９０に緊密に密封状態で付着しなければならない。
【０１２０】
この際、図１３に図示したように、上記ロールシャフトの第３段３０ｃが内部に通過組み立てられた上記チューブ固定スリーブの第２段５０ｂの端部にはシーリング部材、例えばオーリングＯ、パッキングなどが設置されることが好ましい。
【０１２１】
また、上記保護カバー９４の内側にベアリングブロック９０に隣接した位置には、回転する上記スリーブの突出端部５０ｂ’と接触しない状態で最大に伸ばされた隔壁リング９４ｂが備えられている。
【０１２２】
この際、上記隔壁リング９４ｂの内側にベアリングブロックの間には、図４に説明したように、グリースＧが図示しない供給管を通して緊密に充填されている。
【０１２３】
従って、本発明のハースロール装置１の保護カバー９４とスプリング弾性体７２とを備える第１実施例の張力発生手段７０において、上記オーリングＯなどのシーリング部材とグリースＧは外部空気がロールシャフトに沿って焼鈍炉の内部へ流入されることを防ぐ。
【０１２４】
この際、図１３に図示したように、上記保護カバー９４の下部には焼鈍炉可動時に溶けたグリースＧが隔壁リング９４ｂを外れる場合、外部排出させるための孔９４ａが形成されることも好ましい。
【０１２５】
次に、図１４では先に説明したように、油，空圧手段８２を含む第２実施例の本発明による張力発生手段８０を図示している。
【０１２６】
即ち、図１４に図示されたように、チューブ固定スリーブ５０の第２段５０ｂがロールシャフト３０の第３段３０ｃより長く突出形成される突出端部５０ｂ’に固定蓋８４（固定板）が結合される。
【０１２７】
また、上記固定蓋８４には上記チューブ固定スリーブの内側に配置された本発明の油，空圧手段８２が水平装着される。
【０１２８】
図１４に図示したように、上記油，空圧手段８２は上記固定蓋８４に結合されたシリンダー８２ａの内部ピストン８２ｃと連結され、前後進作動されるピストンロッド８２ｂを含む。
【０１２９】
ここで、上記ピストンロッド８２ｂは図１４のように、上記ロールシャフト３０の第３段３０ｃに一体に連結固定されている。
【０１３０】
従って、本発明のハースロール装置１において第２実施例の張力発生手段８０は、空圧または油圧で作動制御されるシリンダー内のピストン８２ａ作動に沿って移動するピストンロッド８２ｂが上記ロールシャフト３０をその長さ方向に引っ張ることにより、張力をロールシャフトに伝達してロールシャフトが熱膨張しても軸の中心が下部に垂れることを防ぎ、軸に沿ってその長さ方向に熱変形されるようにする。
【０１３１】
そして、上記油，空圧手段８０のピストンロッド８２ｂがロールシャフトを引っ張るよう後進すると、反対に固定蓋が固定されたチューブ固定スリーブ５０は、セラミックチューブとロールシャフト側に圧着され各素材の結合部が緊密な組み立て状態で保持される。
【０１３２】
本発明の張力発生手段８０において、油，空圧手段８２が連携されるチューブ固定スリーブ５０の第２段突出端部５０ｂ’の下部には、孔５０ｂ’’が形成され、従って、シリンダー８２ａから漏れた空気または作動油がロールシャフト側に流入する前に排出される。
【０１３３】
また、図１３の張力発生手段７０と同様に、図１４の張力発生手段８０の場合にもロールシャフトの第３段３０ｃが内部に通過する上記チューブ固定スリーブの第２段５０ｂの端部分にはオーリングＯが設置され、このオーリングはロールシャフトとスリーブとの間に空気が流入されることを防ぐ。
【０１３４】
上記保護カバー９４の内側にベアリングブロック９０に隣接した位置には、隔壁リング９４ｂが備えられ、その内側にグリースＧが充填され、外部空気の流入が遮断される。
【０１３５】
また、図１３と同様に図１４でも保護カバー９４の下部に孔９４ａを形成させグリースＧが隔壁リング９４ｂを外れる場合、外部排出させることを可能にすることが好ましい。
【０１３６】
次に、これまで説明した本発明のハースロール装置１の組み立て手順をみると次の通りであるが、弾性体７２のある第１実施例の張力発生手段７０を備えるハースロール装置を基に説明する。
【０１３７】
先ず、図５及び図７に図示したように、一方側のカバー部材６０の内側にロールシャフト３０の第２結合部３２が締まりばめ方式によりはめられ、固定ボルトＢにより締結孔ｈを通して結合される。
【０１３８】
次に、ロールシャフト３０を組み立てジグで動かないように固定させた状態で、セラミックチューブ１０を少しずつ回しながら一端（左側端部）の第１結合部１２の凹部１２ａと凸部１２ｂが、ロールシャフト３０の第２結合部３２の凹部３２ａと凸部３２ｂと正確に相互かみ合うよう組み立てる。
【０１３９】
また、他方側のカバー部材６０の内側にチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２を締まりばめ方式ではめ固定ボルトＢにより結合する。
【０１４０】
次に、ロールシャフト３０の組み立て方法と同様にロールシャフト３０が結合されたセラミックチューブ１０をジグで固定し、チューブ固定スリーブ５０を少しずつ回しながらチューブ固定スリーブ５０の第３結合部５２の凹部５２ａと凸部５２ｂ及びセラミックチューブ１０の他端側（右側）の第１結合部１２の凹部１２ａと凸部１２ｂとが相互かみ合うよう緊密に組み立てる。
【０１４１】
次いで、図７及び図１３に図示したように、ロールシャフト３０及びチューブ固定スリーブ５０の端部にそれぞれベアリングブロック９０、カップリングＳ及び張力発生手段７０を組み立てる。
【０１４２】
ここで、上記張力発生手段７０の組み立ては、図７、図１２及び図１３に図示したように、スプリングの弾性体７２、締結部材のガイドリング７４ａをロールシャフト３０の第３段３０ｃを通過させた状態で順番に嵌めて組み立てる。
【０１４３】
次に、ロールシャフトの第３段３０ｃのねじ部に一対のナット８４ｂ及びワッシャ７４ｃを順番に締結する。
【０１４４】
従って、このように組み立てられた場合、張力発生手段７０はスプリングの弾性体７２の弾性力によりチューブ固定スリーブ５０は軸方向に圧着し、同時に締結部材が結合されこれに弾性体が支持されることにより、ロールシャフト３０はその長さ方向に引っ張られる力を持続的に受けることになる。
【０１４５】
結局、本発明のハースロール装置１ではロールシャフトがセラミックチューブと伸び率が異なって曲がる熱変形量をロールシャフトの流動で補償する。
【０１４６】
この際、本発明の張力発生手段７０は上記ロールシャフト３０の長さ方向の熱変形量と適正な結合力（安全率を含む）を十分考えて、適切な弾性力を有したスプリング、即ち弾性体７２を選択することが必要で、締結部材のナットの締力で調整できる。
【０１４７】
次に、図１４の油，空圧手段８２を備える張力発生手段８０の場合にもスプリングの弾性体７２を用いる張力発生手段（図１３の７０）と同様に、ピストンロッドの作動距離によって熱変形されるロールシャフト３０を長さ方向に引っ張ることにより、ロールシャフト３０の熱変形が吸収補償される。
【０１４８】
本発明は特定の実施例に係わり図示して説明したが、添付の特許請求の範囲による本発明の精神や分野を外れない範囲内で本発明が多様に改造及び変化できることを当業界において通常の知識を有する者は容易に分かることを明らかにする。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
上記のような本発明は、焼鈍炉のハースロール装置においてロールシャフトの熱変形を抑制して装置の使用寿命を延長し、これによる設備取替えによるコストの低減を可能とし、特に不安定な移送によるストリップシートの製品不良を予防することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】従来の焼鈍炉の一例として電気鋼板工程の焼鈍炉を図示した概略図である。
【図２】図１の焼鈍炉を通したストリップシートの焼鈍工程を図示した工程図である。
【図３】従来の焼鈍炉のハースロールを図示した構造図である。
【図４】図３のハースロールが焼鈍炉に設置された状態を図示した要部図である。
【図５】本発明による焼鈍炉ハースロール装置の全体構成を図示した構造図である。
【図６】本発明のハースロール装置の焼鈍炉の設置状態を図示した設置状態図である。
【図７】本発明のハースロール装置を図示した分解図である。
【図８】本発明のハースロール装置においてロールシャフトを図示した要部図である。
【図９】本発明のハースロール装置においてチューブ固定スリーブを図示した要部図である。
【図１０】図５の‘Ａ’部分を図示した分解斜視図である。
【図１１】図１０のチューブ固定スリーブを図示した構造図である。
【図１２】本発明のハースロール装置において張力発生手段の一実施例を図示した要部斜視図である。
【図１３】図１２の張力発生手段の組み立て状態図である。
【図１４】本発明のハースロール装置において張力発生手段の他の実施例を図示した組み立て状態図である。
【図１】
2009508007.tif 000003
【図２】
2009508007.tif 000004
【図３】
2009508007.tif 000005
【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】
2009508007.tif 000011
【図１０】
2009508007.tif 000012
【図１１】
2009508007.tif 000013
【図１２】
2009508007.tif 000014
【図１３】
2009508007.tif 000015
【図１４】
2009508007.tif 000016
【国際調査報告】
2009508007.tif 000017
2009508007.tif 000018