(57)【要約】【課題】搬送される鋼帯の走行に追従して自由に回転することができ、スリ疵を発生させることのない炉内キャリアロールを提供する。【解決手段】樹脂乾燥炉などの加熱炉の内部に、一対の水冷軸２を各外端部を炉壁１の軸受３に支持させ、回転自在に設ける。これらの水冷軸２の内端部間は筒体５により接続されて冷却水路４を形成する。またこの筒体５の外周には、セラミックベアリング７により水冷軸２に支持された中空セラミックロール６を、回転自在に設ける。中空セラミックロール６は搬送される鋼板に追従して軽快に回転し、スリ疵を発生させない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外端部が炉壁の軸受により支持された一対の水冷軸を、加熱炉の内部に相対向させて設け、これらの水冷軸の内端部間を筒体により接続して冷却水路を形成するとともに、この筒体の外周には、両端部がセラミックベアリングにより前記水冷軸に支持された中空セラミックロールを、回転自在に設けたことを特徴とする炉内キャリアロール。
【請求項２】
中空セラミックロールが軽量であり、その起動トルクを１．５Ｎ以下とした請求項１記載の炉内キャリアロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板表面に塗布された樹脂を乾燥させる樹脂乾燥炉などの内部に設置される炉内キャリアロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
制振鋼板や潤滑鋼板を製造する際には、鋼帯表面に樹脂を塗布し、これを樹脂乾燥炉で乾燥する工程がある。図２に示すように、従来から樹脂乾燥炉１０の内部には追従回転型の炉内キャリアロール１１が設置されており、また出口側にはステアリングロール１２とテンションメータロール１３が設置されている。樹脂が塗布された鋼帯は炉内キャリアロール１１に支持され、ステアリングロール１２により蛇行を矯正されながら１０ｍ／分程度の低速度で炉内を通過する間に、５００℃前後の高温で乾燥される。
【０００３】
このための炉内キャリアロール１１として、通常は一体型の中空金属ロールが用いられていた。また特許文献１に示すように、炉内キャリアロール１１として中空セラミックロールが用いられることもある。しかし、これらの従来型の炉内キャリアロールはいずれも、重量が大きいために起動トルクも大きい。このため、鋼帯の厚みが０．４ｍｍ以下の薄物となったような場合には、鋼帯の走行に追従して炉内キャリアロール１１が円滑に回転することができず、鋼帯表面にスリ疵が多発するという問題があった。特に鋼帯の幅がロール幅よりも狭くなった場合には炉内キャリアロールに与えられる駆動力がさらに小さくなるため、このような問題が発生し易かった。なお、ロール全体を薄肉化すれば起動トルクを低下させることができるが、高温の炉内で強度を保持することができない。
【０００４】
またこのような一体型のロールは、高温の炉内で自重によりカテナリ曲線を描いて変形することが避けられず、ロール表面が水平面とならない。このため炉内キャリアロール１１上を走行する鋼帯が蛇行し易いという問題もあった。
【特許文献１】特開平１０−１８３２６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決し、十分な高温強度を維持しつつ、搬送される鋼帯の走行に追従して自由に回転することができ、スリ疵が発生することのない炉内キャリアロールを提供するためになされたものである。また本発明の他の目的は、高温下においても中央部に水平面を維持できる炉内キャリアロールを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の炉内キャリアロールは、外端部が炉壁の軸受により支持された一対の水冷軸を、加熱炉の内部に相対向させて設け、これらの水冷軸の内端部間を筒体により接続して冷却水路を形成するとともに、この筒体の外周には、両端部がセラミックベアリングにより前記水冷軸に支持された中空セラミックロールを回転自在に設けたことを特徴とするものである。なお、中空セラミックロールが軽量のものであり、その起動トルクを１．５Ｎ（１５０ｇ）以下とすることが好ましい。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の炉内キャリアロールは、炉壁の軸受により回転自在に支持された一対の水冷軸上に更に中空セラミックロールを回転自在に設けたものであるから、鋼帯との接触により中央部の中空セラミックロールのみを軽く追従回転させることができる。このため薄物の鋼板を搬送する場合にも、スリ疵が発生することがない。
【０００８】
また本発明の炉内キャリアロールは、内部が水冷構造となっているために５００℃前後の炉内に設置しても強度が低下することがなく、しかも中央部の中空セラミックロールはセラミックベアリングにより一対の水冷軸上に搭載されているので、水冷軸のカテナリが中空セラミックロールに影響しにくく、高温下においても中央部に水平面を維持することができる。
【０００９】
また仮にセラミックベアリングが焼き付いた場合には、中空セラミックロールは水冷軸とともに回転することとなるので、炉外から容易に異常発生を知ることができる。このため直ちに対応策を講ずることができ、スリ疵の大量発生をなくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の炉内キャリアロールの断面図であり、１は樹脂乾燥炉などの加熱炉の左右の炉壁、２は炉壁１に固定された軸受３により回転自在に支持された一対の水冷軸である。軸受３は通常のボールベアリングまたはローラベアリングであり、各水冷軸２の外端部を回転自在に軸支している。水冷軸２は例えばＳ４５Ｃなどの金属からなるもので、その中心には冷却水路４が形成されている。
【００１１】
これらの一対の水冷軸２は対向位置に設けられており、その内端部間を筒体５により接続して両側の水冷軸２の冷却水路４，４を連結し、全体を水冷構造としている。筒体５も例えばＳＳ４００などの金属材からなるものである。
【００１２】
この筒体５の外周位置には、中空セラミックロール６が設けられている。中空セラミックロール６は軽量で耐熱性を備えたものとし、例えば窒化珪素系セラミックなどからなるものとする。樹脂乾燥炉に使用する場合には、樹脂の付着を防止するためにロール表面をフッ素樹脂コーティングしておくことが好ましい。
【００１３】
この中空セラミックロール６の両端部は、耐熱性のセラミックベアリング７により各水冷軸２に支持されている。このため中空セラミックロール６は、水冷軸２に対して回転自在となっている。なお、中空セラミックロール６の長さは搬送される鋼帯の最大幅に対応させれば十分であり、高温強度を維持できる範囲内においてできるだけ軽量化することにより、その起動トルクを１５０ｇ以下とすることが好ましい。
【００１４】
このように構成された炉内キャリアロールは、中空セラミックロール６の部分で鋼帯を支持し搬送するものであるが、中空セラミックロール６は従来のロールよりもはるかに軽量で慣性が小さいため、搬送される鋼帯に追従して容易に回転する。このため鋼帯が中空セラミックロール６の表面でスリップすることがなく、鋼帯の表面にスリ疵が発生することがない。しかも炉内キャリアロールの全体はカテナリを描くとしても、その中央部の中空セラミックロール６は水平を保ち易く、鋼帯の蛇行発生を防止することもできる。
【００１５】
また仮にセラミックベアリング７に異常が生じた場合には、中空セラミックロール６が水冷軸２に対して回転できなくなるが、水冷軸２も軸受３により回転自在に支持されているため、水冷軸２が中空セラミックロール６とともに回転し始める。このため中空セラミックロール６の回転が停止することはなく、スリ疵の発生が抑制される。しかもこのように水冷軸２が回転し始めたことは炉外から容易に監視することができるので、直ちに補修することができ、スリ疵が大量発生することはない。
【００１６】
本発明の炉内キャリアロールは水冷軸２に冷却水路４が形成されているため、高温の炉内においても水冷軸２は十分な強度を維持することができる。またロール内部から冷却水が漏れて炉内に水蒸気が侵入すると品質に悪影響を及ぼすが、本発明ではロールが二重構造となっているので、仮に冷却水路４から冷却水が漏れたとしても中空セラミックロール６によりカバーされ、直ちに炉内に侵入することはない。
【００１７】
【実施例】
潤滑鋼板の製造ライン中の樹脂乾燥炉に設置された炉内キャリアロールを、従来型ロールから本発明のロールに変更した。従来型ロールはＳ４５Ｃからなる中空ロールであり、その重量は１０３ｋｇ、起動トルクは２．５Ｎ（２５０ｇ）、回転トルクは４Ｎのものである。なお炉内温度は５００℃、鋼帯は厚さ０．４ｍｍの薄物であり、その搬送速度は１０ｍ／分である。従来型ロールを用いて潤滑鋼板の製造を行っていた期間中は、月間１０トン程度のスリ傷が発生していた。
【００１８】
これに対して本発明のロールは図１に示すとおりの構造のものであって、その重量は５１ｋｇ、起動トルクは１Ｎ、回転トルクは２Ｎである。本発明のロールを使用し始めた後は、それまで月間１０トン程度発生していたスリ傷がゼロとなった。
【００１９】
本発明の炉内キャリアロールは、制振鋼板や潤滑鋼板の製造ラインに設置された樹脂乾燥炉に適したものであるが、それ以外にも温度が６００℃以下の低速搬送型の加熱炉に広く適用することができる。また搬送物は必ずしも鋼板に限定されるものではなく、その他の金属板や樹脂板などの搬送ロールとしても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炉内キャリアロールの断面図である。
【図２】炉への取り付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  炉壁
２  水冷軸
３  軸受
４  冷却水路
５  筒体
６  中空セラミックロール
７  セラミックベアリング
１０  樹脂乾燥炉
１１  炉内キャリアロール
１２  ステアリングロール
１３  テンションメータロール
【図１】
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【図２】
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