(57)【要約】【課題】  熱間圧延後に巻き取ったコイルを冷却する際に、収縮やコイル自重等によりコイル形状が変化しても、特別な油圧等の外力による調整装置を必要とせず、コイルを安定して支持することにより、だ円になったり、支持部のあとがついたり等のコイルの変形を防止することができる円筒体支持装置、さらには、外径が異なる円筒体であっても、機械的な調整作業や調整機構を必要としないで、単一の装置構成で安定して支持でき、円筒体の変形を防止できる円筒体支持装置を提供する。【解決手段】  円筒体を横置きに載置するための支持装置であって、略水平かつ平行に配置される一対の軸と、前記一対の軸のそれぞれに回動自在に取り付けられた複数のアームとを具備し、前記各アームが、前記軸への取り付け部位を挟んでその両側に円筒体支持部を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒体を横置きに載置するための支持装置であって、略水平かつ平行に配置される一対の軸と、前記一対の軸のそれぞれに回動自在に取り付けられた複数のアームとを具備し、前記各アームが、前記軸への取り付け部位を挟んでその両側に円筒体支持部を備える、円筒体支持装置。
【請求項２】
前記円筒体支持部が、前記円筒体の下部と接触する円筒体下部支持部および円筒体の側部と接触する円筒体側部支持部である、請求項１に記載の円筒体支持装置。
【請求項３】
前記円筒体を載置した状態において、前記一対の軸の外側領域に各アームの重心が位置するように前記軸への取り付け位置を定めた請求項１または２のいずれかに記載の円筒体支持装置。
【請求項４】
前記アームが、アーム本体および前記円筒体支持部を有し、前記円筒体支持部が前記アーム本体に着脱可能に構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒体支持装置。
【請求項５】
前記円筒体が、鋼材コイルである請求項１〜４のいずれかに記載の円筒体支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒体を横置きに載置するための支持装置に関し、特に鋼材コイル等のコイルを、横置き（コイルの軸が水平な姿勢）において支持することができる支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延鋼板の製造において、鋼板は圧延機で所定の板厚に圧延された後、冷却され、５００℃〜７００℃の鋼板温度でコイル状に巻き取られる。その後、コイルはさらに常温〜５０℃位までコイルストックヤードにて、コイルの軸が水平な姿勢（以下、「ダウンエンド姿勢」ということもある。）において冷却される。そして、このコイルストックヤードにおける冷却中、収縮等によりコイルの形状が変化する場合がある。
【０００３】
また、コイル等の円筒体には種々の外径のものが存在し、これらの外径が異なる円筒体を載置する場合は、安定して円筒体を支持するために、外径毎に支持台を交換したり、特殊な調整機構を有する支持台を用いて調整したりする必要があった。
【０００４】
特許文献１においては、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、床鋼板６０に設けた多数の長孔６１に、スットッパ６４を嵌めこむことによってスキッド６２を固定し、このスキッドによりコイル１０を支持するコイル載置床構造が開示されている。また、特許文献２においては、図５（ｄ）に示すように、コイルの外周面を捲き締めるベルト７２と、このベルトの長さを調整する調整装置７８と、把持腕７４と、この把持腕の開度を調節する駆動装置７６を備えてなるコイルの支持装置が開示されている。
【０００５】
さらには、特許文献３には、コイル鉛直方向に対する支持部のコイル軸心からの支持角を３５°〜５５°の範囲とするコイル支持装置が開示されている。
【特許文献１】実開昭６３−１９０２２４号公報
【特許文献２】実開平１−１３９９２１号公報
【特許文献３】特開平８−１８８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１におけるコイル載置床構造では、種々の外径を有するコイルを載置する場合に、コイル外径に合わせてストッパ６４位置の調整が必要であり作業が煩雑となること、および熱間圧延後に巻き取ったコイルを冷却する際のコイル形状の変化に対応して、ストッパ６４の位置を調整することができないので、コイルを均等に支持することができず、コイルがだ円になったり、スキッドのあとがついたり等のコイルが変形するという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２におけるコイルの支持装置では、種々の外径を有するコイルを載置する場合に、コイル外径に合わせてベルト７２の長さや支持台７３の高さを、調整装置７６、７８等により調整する必要があるので作業が煩雑となること、さらには、熱間圧延後に巻き取ったコイルを冷却する際のコイルの形状の変化に対応して、コイルの変形を防止することを意図した構造とはなっていないという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献３におけるコイル支持装置では、支持角は固定されており、熱間圧延後に巻き取ったコイルを冷却する際にコイルの形状が変化した場合に、これに追従できる構造ではないため、コイルの変形を十分に抑制できるものではないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、熱間圧延後に巻き取ったコイルを冷却する際に、収縮やコイル自重等によりコイル形状が変化しても、特別な油圧等の外力による調整装置を必要とせず、コイルを安定して支持することにより、だ円になったり、支持部のあとがついたり等のコイルの変形を防止することができる円筒体支持装置、さらには、外径が異なる円筒体であっても、機械的な調整作業や調整機構を必要としないで、単一の装置構成で安定して支持でき、円筒体の変形を防止できる円筒体支持装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、円筒体（１０）を横置きに載置するための支持装置であって、略水平かつ平行に配置される一対の軸（３０ａ、３０ｂ）と、一対の軸のそれぞれに回動自在に取り付けられた複数のアーム（２０ａ、２０ｂ……）とを具備し、各アーム（２０）が、軸（３０）への取り付け部位（２６）を挟んでその両側に円筒体支持部を備える、円筒体支持装置（１）である。
【００１２】
この発明により、熱間圧延後に巻き取ったコイル（１０）の冷却中にコイル形状が変化しても、特別な油圧等の外力を使用せず、コイルの形状変化に連続的に対応して、コイルの自重によってアーム（２０）を回動させ、コイルを下部および側部から安定して支持し、コイルの変形を防止できる。さらには、外径が異なる円筒体（１０）であっても、機械的な調整作業や調整機構を有することなく、単一の装置構成で安定して支持でき、円筒体（１０）の変形を防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記円筒体支持部が、前記円筒体の下部と接触する円筒体下部支持部（２３）および円筒体の側部と接触する円筒体側部支持部（２２）である、請求項１に記載の円筒体支持装置（１）である。
【００１４】
この発明により、例えば、円筒体（１０）を四つのアーム（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）で支持する場合は、円筒体の下部を四つの円筒体下部支持部（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）で支持し、側部を四つの円筒体側部支持部（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）で支持し、全体で八点で支持することにより、円筒体を安定して支持することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、前記円筒体（１０）を載置した状態において、前記一対の軸（３０ａ、３０ｂ）の外側領域に各アーム（２０ａ、２０ｂ……）の重心が位置するように前記軸（３０）への取り付け位置を定めた請求項１または２のいずれかに記載の円筒体支持装置（１）である。
【００１６】
この発明により、アーム（２０）が開いた状態で円筒体（１０）を支持装置に載置することができ、円筒体（１０）を載置しやすい構造とすることができる。また、円筒体（１０）を載置すると、円筒体（１０）の自重で円筒体（１０）を挟むようアーム（２０）が閉じ、円筒体（１０）を安定して支持することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、アーム（２０）が、アーム本体（２４）および円筒体支持部を有し、円筒体支持部がアーム本体（２４）に着脱可能に構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒体支持装置（１）である。
【００１８】
この発明により、円筒体（１０）と接触する円筒体支持部が、円筒体（１０）の重さまたは熱等により磨耗しても、円筒体支持部のみを取り外して交換することができ、本発明の効果を維持したまま長期間にわたり円筒体支持装置（１）を使用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の円筒体支持装置を使用することで、外径が異なる円筒体であっても、機械的な調整作業や調整機構を有することなく、円筒体の自重によってアームを回動させ、各円筒体の外形に対応して円筒体を下部および側部から安定して支持でき、円筒体の変形を防止できる。
【００２０】
また、支持する円筒体が熱間圧延後に巻き取ったコイルであり、これを支持しながら冷却する場合においては、冷却に伴いコイルの形状が変化するとしても、コイルの自重によってアームがコイルの形状変化に伴って回動し、コイルを下部および側部から安定して支持できるので、コイルの形状変化に合わせて安定して支持することができる。
【００２１】
また、左右の対向するアームは独立して動くため、もし円筒体の形状が左右対称でないとしても、コイルを確実に支持できる。
【００２２】
さらに、油圧シリンダ、モータ等のアクチュエータを採用せず、円筒体の自重でアームの開閉(回動)が可能な構造とし、設備製作費の安価化を図るとともに、高温環境下でのアクチュエータ等の機械品の調整および保守が不要となり、作業性、安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２４】
図１は、本発明の円筒体支持装置１の側面図である。本発明の円筒体支持装置１は、基盤上に載置した下部ベース４０に取り付けられた一対の軸３０ａ、３０ｂに、回動自在に取り付けられた複数のアーム２０ａ、２０ｂ……を有する装置であり、このアーム２０によって円筒体１０を支持することができる。アーム２０は、アーム本体２４、円筒体下部支持部２３および円筒体側部支持部２２を備えている。そして、これら部材が一体に連接して固定され、不図示の軸受けを介して、回動自在に軸３０に取り付けられている。円筒体支持部２２、２３は、アーム２０における円筒体１０との接触部分であり、この円筒体支持部２２、２３により円筒体１０を側部および下部から支持することができる。円筒体支持部２２、２３は、アーム本体２４と一体的に形成されていてもよいが、アーム本体と着脱可能に構成することもできる。円筒体支持部２２、２３は、熱間圧延後の巻き取りコイルを支持できるように、耐熱性や耐摩耗性を有する材料が好ましい。また、グラファイト等の耐熱性を有し鋼材コイルよりも軟らかい材料を用いることでコイルに支持部のあとがつくのを防止することもできる。また、支持する円筒体１０が熱間圧延後の巻き取りコイル以外の場合は、円筒体支持部２２、２３には、耐熱性が要求されないので、これを合成樹脂やゴム等によって構成することもできる。
【００２５】
一対の軸３０ａ、３０ｂは、互いに略水平かつ平行に配置され、軸３０の両端は下部ベース４０に固定または不図示の軸受けを介して回動自在に取り付けられている。そして、各アーム２０は軸への取り付け部位２６を介して軸３０に回動自在に取り付けられている。軸への取り付け部位２６は、円筒体下部支持部２３および円筒体側部支持部２２の間の位置に設けられ、円筒体１０を載置した状態の円筒体支持装置１において、一対の軸３０の外側領域に各アーム２０の重心が位置するように、軸への取り付け位置２６が定められている。
【００２６】
下部ベース４０は、本発明の円筒体支持装置１を支える土台となるものであり、平坦な基盤上に載置して、安定に設置される。下部ベース４０には、軸３０を取り付けるための軸穴が設けられ、かかる軸穴を介して軸３０の両端は下部ベース４０に、固定または軸受けを介して回動自在に取り付けられる。また、下部ベース４０には、移動手段を設けて、平らな基盤上を移動できるように構成することもできる。
【００２７】
図２は、本発明の円筒体支持装置１の平面図である。一対の軸３０ａ、３０ｂは、その両端が下部ベース４０に固定または軸受けを介して回動自在に取り付けられ、軸３０ａには二つのアーム２０ａ、２０ｃが、軸３０ｂには二つのアーム２０ｂ、２０ｄが、不図示の軸受けを介して回動自在な状態で取り付けられている。
【００２８】
図示した態様においては、アーム２０ａ、２０ｂは、互いに対向しており、また、アーム２０ｃ、２０ｄは、互いに対向している。この対向した一方のアームを、軸３０に沿ってＸ方向にずらして、アーム２０が互いに対向しないように構成することもできる。
【００２９】
アーム２０における円筒体側部支持部２２の下方には、アーム受け２９が設けられている。また、アーム２０の側部に挟まれた領域における軸３０の下方には、アームストッパ２８が設けられている。
【００３０】
アーム２０の数は、円筒体１０の長さによって、任意に調整することができ、図２のＸ方向にアーム２０を追加することで、長い円筒体にも対応することもできる。図２においては、一例として、四つのアーム２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを用いた場合を図示している。この場合は、それぞれの軸３０に二つのアーム２０が取り付けられ、全体で八箇所の円筒体支持部２２、２３によって円筒体１０を安定して支持することができる。また、円筒体を安定して支持できるのであれば、アーム２０の数を例えば片側の軸に二つ、他方の軸に一つのように、それぞれの軸に取り付けるアーム２０の数を変えることや、さらには、他の支持手段と組合わせてそれぞれの軸にアーム２０を一つずつ取り付けることもできる。
【００３１】
図３は、本発明の円筒体支持装置１の側面図である。通常の熱間圧延ミルで製造されるコイルの外径１５００〜２１００ｍｍの場合は、載置されるコイルの軸心からの垂直線と、コイルの軸心から円筒体側部支持部２２への鉛直線のなす角度である接触角(図３のθ２)は、５０°〜７０°である。
【００３２】
図３においては、代表的な外形サイズ（１５００ｍｍ、１８００ｍｍ、２１００ｍｍ）の円筒体１０を載せたときの接触角θ２（それぞれの外形サイズに対応して、６３°、５７°、５２°）を示している。
【００３３】
また、円筒体側部支持部２２および円筒体下部支持部２３における円筒体１０との接触面が形成する角度θ１は、１１５°〜１５５°、好ましくは１２５〜１４５°であり、さらに好ましくは１３０〜１４０°である。
【００３４】
上記において構成を説明した本発明の円筒体支持装置１においては、円筒体１０を載置した状態の円筒体支持装置１において、一対の軸３０の外側領域に各アーム２０の重心が位置するように、軸への取り付け位置２６を定めることにより、円筒体１０を載せていない状態では、アーム２０は開いた状態となっている（以下、アーム２０における円筒体側部支持部２２が下方に移動し、円筒体下部支持部２３が上方に移動することを、アーム２０が開方向に移動するといい、移動後の状態をアーム２０が開いている状態という。）。よって、円筒体１０を円筒体支持装置１に容易に載置することができる。また、円筒体１０を載置すると、円筒体１０の自重により円筒体下部支持部２３が下方に押され、アーム２０が閉方向に移動する（以下、円筒体側部支持部２２が上方に移動し、円筒体下部支持部２３が下方に移動することを、アーム２０が閉方向に移動するといい、移動後の状態を、アーム２０が閉じている状態という。）。これにより、種々の外径を有する円筒体１０に対応してアーム２０が回動して、円筒体支持部２２、２３により円筒体１０を側部および下部から安定して支持し、円筒体１０の変形を防止することができる。
【００３５】
また、熱間圧延後に巻き取ったコイルを、本発明の円筒体支持装置１を用いて支持しながら冷却する場合においては、冷却に伴ってコイル形状が収縮やコイル自重等により変化しても、コイルの自重によってアーム２０がコイルの形状変化に対応して回動し、円筒体支持部２２、２３によりコイルを下部および側部から安定して支持するので、だ円になったり、支持部のあとがついたり等の変形を生ずることなく、コイルの形状変化に合わせて安定して支持することができる。
【００３６】
このようにアーム２０が円筒体１０を挟むように開閉(回動)可能な構造とすることで、円筒体載置時には、円筒体１０の自重により、アーム２０は回転軸３０を中心に、閉方向に回転するため、円筒体の形状変化に連続的に追従することができ、円筒体１０を安定して支持し、円筒体１０の変形を防止することができる。また、種々の外径の円筒体１０にも対応が可能となり、これを安定に支持できる。
【００３７】
円筒体支持部２２、２３が、アーム本体２４に着脱可能であるように構成されている場合は、円筒体１０と接触する円筒体支持部２２、２３が円筒体１０の熱または重さにより磨耗または損傷等したときは、円筒体支持部２２、２３のみを取り外して交換することによって、円筒体１０の変形を防止して、これを安定して支持するという本発明の効果を維持したまま長期間にわたり円筒体支持装置１を使用することができる。
【００３８】
円筒体１０を本発明の円筒体支持装置１から外した場合は、アーム２０の重心が一対の軸３０の外側領域にあることから、アーム２０は開方向に移動し、アーム２０は開いている状態となるが、アーム２０における円筒体側部支持部２２の下方に、アーム受け２９を設けることにより、アーム底部が地面に打ち付けられることを防ぐことができ、アームの損傷を防ぐことができる。
【００３９】
また、アーム２０の側部に挟まれた領域における軸３０の下方に、アームストッパ２８を設けることにより、アーム２０が軸方向にずれることを防止することができ、アーム２０を所定の位置に回動自在な状態で固定することができる。
【００４０】
載置される円筒体１０の軸心からの垂直線と、円筒体１０の軸心から円筒体側部支持部２２への鉛直線のなす角度である接触角θ２を、５０°〜７０°とすることが好ましい。すなわち、角度θ２を５０°以上とすることにより、円筒体側面の拘束力が不足して、円筒体１０が横広がりに変形することを効果的に防止することができる。また、角度θ２を７０°以下とすることにより、円筒体下部の拘束力が不足して、円筒体１０が下膨れ状態に変形することを効果的に防止することができる。
【００４１】
また、円筒体側部支持部２２および円筒体下部支持部２３における円筒体１０との接触面が形成する角度θ１を前記した範囲にすることで、種々の外径を有する円筒体１０に幅広く対応して、円筒体１０の形状を変形させることなく、円筒体１０を安定して支持することができる。
【００４２】
図４は、図２に示したＡ−Ａ線における断面図であり、代表的なコイル幅（８００ｍｍ、１１００ｍｍ、１３５０ｍｍ）のコイルを載せた態様を示している。アーム２０ｂ、２０ｄは、不図示の軸受を介して、回動自在に軸３０ｂに取り付けられ、軸３０ｂは下部ベース４０に固定または不図示の軸受けを介して回動自在に取り付けられている。また、アーム２０ｂ、２０ｄの側部に挟まれた領域における軸３０ｂの下方には、アームストッパ２８ｂが設けられており、アーム２０ｂ、２０ｄが軸方向にずれることを防止している。
【００４３】
以上に図示した態様は、一つの円筒体１０を支持できる１連式の円筒体支持装置１であるが、配置場所のスペース等に応じて、円筒体支持装置１を組み合わせることによって、２連式、３連式および４連式等の任意の連数にすることができる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、円筒体１０の一例として、熱間圧延後に巻き取ったコイルを載置する場合について説明したが、その他の円筒体１０、例えば、製紙コイル、大径管およびコンクリート管等についても、本発明の円筒体支持装置１により上記した効果を発揮し、安定して支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の円筒体支持装置の側面図である。
【図２】本発明の円筒体支持装置の平面図である。
【図３】代表的な外径サイズのコイルを載せたときの接触角θ２を例示した本発明の円筒体支持装置の側面図である。
【図４】支持できる代表的なコイル幅を例示した、図２に示すＡ−Ａ線における断面図である。
【図５（ａ）】特許文献１における床鋼板に配列された長孔の説明図である。
【図５（ｂ）】特許文献１における床鋼板に配列された長孔にストッパを嵌着し、その上にスキッドを載置した斜視図である。
【図５（ｃ）】特許文献１における図５（ｂ）の態様にさらにコイルを載置した態様の正面図である。
【図５（ｄ）】特許文献２における、コイルの支持装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：円筒体支持装置
１０：円筒体
２０：アーム
２２：円筒体側部支持部
２３：円筒体下部支持部
２４：アーム本体
２６：軸への取り付け部位
２８：アームストッパ
２９：アーム受け
３０：軸
４０：下部ベース
６０：床鋼板
６１、６１ａ、６１ｂ：長孔
６２：スキッド
６４：ストッパ
７２：ベルト
７３：支持台
７４：把持腕
７６：駆動装置
７８：ベルト長さ調整装置
【図１】
2005219076.tif 000003
【図２】
2005219076.tif 000004
【図３】
2005219076.tif 000005
【図４】
2005219076.tif 000006
【図５（ａ）】
2005219076.tif 000007
【図５（ｂ）】
2005219076.tif 000008
【図５（ｃ）】
2005219076.tif 000009
【図５（ｄ）】
2005219076.tif 000010