(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
待機中の支持ロールを金属ストリップ支持位置まで直線的に上昇させるとともに、使用中の支持ロールを金属ストリップ支持位置から直線的に下降させて炉外に搬出させるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置において、炉床部に形成した各支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールが収納され、昇降可能な空間部を有する円筒形の本体部と、この両端部に取付けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な溝を有する円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収納時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致する回転ドラムを設けたことを特徴とするカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップの熱処理に適用されるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステンレス鋼帯等の金属ストリップの熱処理には、図２２に示すカテナリー型連続熱処理炉７０が使用されている（特公昭57-55771号公報）。このカテナリー型連続熱処理炉７０の内部には、所定間隔で支持ロールＲが配設されており、これにより金属ストリップＳが支持され、支持ロールＲ間でカテナリーを形成しつつ連続的に搬送されながら熱処理される。この支持ロールＲは、使用しているうちにその表面に付着してゆく酸化スケールのため、金属ストリップＳに傷を生じるようになる。斯かる傷の発生を防止するために、この支持ロールＲを所定使用時間毎に新旧取替える必要があり、このカテナリー型連続熱処理炉７０にはロール取替え装置７１が設けられている。
【０００３】
このロール取替え装置７１は、着脱支持装置７２と遮熱蓋７３と昇降装置７４とから構成されており、これにより支持ロールＲの軸のベアリングチョック７５に固定されたチョック受け７６と共に新旧の支持ロールＲの取替えが行われる。
即ち、着脱支持装置７２はシリンダ８１により駆動され、これにより上方の作業位置にある一方のチョック受け７６の保持状態が解除されると同時に、他方の下方から上昇してきたチョック受け７６が前記作業位置に保持される。
【０００４】
また、遮熱蓋７３は、シリンダ８２により駆動され、これにより炉床開口部８３の開閉が行われる。さらに、昇降装置７４は台車８４とこの上に搭載されたリフター８５とにより形成され、炉床の下方の定位置まで移動して来たこの昇降装置７４により新たなチョック受け７６が前記作業位置まで上昇させられ、続いて既に使用された支持ロールＲのチョック受け７６が前記作業位置から下降させられ、炉床８６の下方から搬出される。遮熱蓋７３は、このチョック受け７６が昇降する際に開かれ、昇降が完了すると閉じられるようになっている。なお、前記作業位置の側部には昇降可能にシールドドア８７が設けられており、チョック受け７６が前記作業位置まで上昇すると、これと共に上昇し、チョック受け７６が前記作業位置から下降すると、これと共に下降し、前記作業位置の側部は遮蔽されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したカテナリー型連続熱処理炉７０のロール取替え装置７１では、既に使用され、取替えられる支持ロールＲを下降させて、炉床８６の下方から搬出する間、炉床開口部８３が開状態のままとなる。このため、炉内雰囲気の炉外への流出、および外気の炉内への流入を招くという問題が生じる。
本発明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、エネルギーの損失および炉内雰囲気の乱れを軽減することを可能としたカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、待機中の支持ロールを金属ストリップ支持位置まで直線的に上昇させるとともに、使用中の支持ロールを金属ストリップ支持位置から直線的に下降させて炉外に搬出させるカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置において、炉床部に形成した各支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールが収納され、昇降可能な空間部を有する円筒形の本体部と、この両端部に取付けられ、前記支持ロールの軸部が昇降可能な溝を円形の端面板とを備え、前記支持ロールの収納時、前記支持ロールと前記本体部との軸芯が略一致する回転ドラムを設けた構成とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１〜５は、本発明に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１を示し、このロール取替え装置１は処理材である金属ストリップＳを支持しつつ搬送するための支持ロールＲ毎に、回転ドラム１１、シール機構１２およびロール昇降機構１３のそれぞれを一組ずつ備えている。なお、支持ロールＲはモータＭにより駆動され、支持ロールＲの下方の炉床１４には、図４に示すように、下部を略半円形とする支持ロール昇降用開口部１５が形成されている。また、炉側壁１６には、図５に示すように、下方に向けて開口する縦長口１７が形成され、支持ロールＲの軸Ｒａ部がこの縦長口１７内で昇降する。
【０００８】
回転ドラム１１は、炉床１４の支持ロール昇降用開口部１５を塞ぐとともに、炉内に位置する支持ロールＲを炉外側に、また、炉外に位置する支持ロールＲを炉内側に位置させるもので、軸垂直断面が略Ｕ字形の樋状の空間部１９を有する円筒形の本体部２１とこの両端部に取付けられ、Ｕ字形の溝２２を有する円形の端面板２３とからなり、回転ドラム１１の周面１８で前記支持ロール昇降用開口部１５を塞ぐとともに、この空間部１９に支持ロールＲが収納される。この回転ドラム１１は、炉床１４の支持ロール昇降用開口部１５の炉外側に摺動可能に設けられている。また、回転ドラム１１の端面板２３には、中間部材を介してモータ２５により旋回させられるロッド２６が取り付けられており、このロッド２６を介して回転ドラム１１は正逆転させられる。
【０００９】
シール機構１２は、前記支持ロール昇降用開口部１５の内周面と前記回転ドラム１１の外周面との間の隙間を塞ぐとともに、前記縦長口１７の開口を塞ぐもので、炉床１４の側部に生じる隙間を塞ぐ固定シール部材３１と炉床１４の下面部に生じる隙間を塞ぐ昇降式シール機構３２と炉側壁１６の縦長口１７の開口部を閉じる開口開閉機構３３とからなっている。
【００１０】
この昇降式シール機構３２は回転ドラム１１の本体部２１と支持ロール昇降用開口部１５との間に生じる炉床１４の下面部の隙間に沿って設けられた長尺シール部材３４とこの長尺シール部材３４を昇降させるシリンダ３５とからなっている。そして、図４において左側に示すように、回転ドラム１１を回転させる際には、シリンダ３５が収縮して長尺シール部材３４は前記隙間から離れ、回転ドラム１１が停止状態にあるときには、シリンダ３５が伸長して長尺シール部材３４は前記隙間に押付けられた状態に保たれる。なお、昇降式シール機構３２については、図面の錯綜化を避けるため、図１〜３では省略されている。
【００１１】
開口開閉機構３３は、下方に向けて開口するＵ字形の溝３６を有する上扉３７と、側方に開口するＵ字形の溝３８を有する下扉３９とからなり、前記Ｕ字形の溝３６および３８には支持ロールＲの軸Ｒａが嵌入する。上扉３７はフレーム４１に立設されたガイド部材４２に沿って昇降可能に設けられるとともに、フレーム４１の上部のスプロゲット４３に巻き掛けられたチェーン４４に吊持され、チェーン４４の他端には上扉３７と重量バランスをとるカウンターウエイト４５が吊持されている。一方、下扉３９は、フレーム４１に固定されたガイドレール部４６に沿って横方向に移動する複数のローラを支持するブラケット部材４７に取付けられるとともに、シリンダ４８により横方向に進退させられる。そして、図３に示すように、使用中の支持ロールＲでは、上扉３７が上方(待機位置)に昇降するとともに、下扉３９の溝３８が支持ロールＲの軸Ｒａ部にまで前進して炉側壁１６の縦長口１７の開口部を塞ぎ、一方、待機中の支持ロールＲでは、下扉３９が側方(待機位置)に後退するとともに、上扉３７の溝３６が支持ロールＲの軸Ｒａ部にまで下降して炉側壁１６の縦長口１７の開口部を塞ぐ。
【００１２】
ロール昇降機構１３は、支持ロールＲの軸受部を保持する昇降部材５１を備え、この昇降部材５１はフレーム４１に立設されたガイド部材５２に沿って昇降可能に設けられている。そして、フレーム４１の上部に固定されたモータ５３により昇降部材５１が昇降させられ、支持ロールＲが最上部の前記金属ストリップ支持位置、その下方の待機位置、さらにこの下方で、回転ドラム１１と略同芯となるロール取替え位置のいずれかの位置に移動させられる。
【００１３】
次に、図６〜１９を参照しつつ、前述したカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置１によるロール取替え手順について説明する。
図６は、操業時における支持ロールＲの位置関係を示すもので、一方（左方）の支持ロールＲ１が金属ストリップ支持位置で金属ストリップＳを搬送し、他方(右方)の支持ロールＲ２が炉内待機位置でロール取替えを待っている状態を示している。この操業時では、回転ドラム１１Ａおよび１１Ｂは、その空間部１９の開口が下方に向いた状態に保たれる。
【００１４】
この場合、前述したように、一方の支持ロール（使用中の支持ロール）Ｒ１の側では、下扉３９の溝３８が支持ロールＲの軸Ｒａ部にまで前進して下扉３９が炉側壁１６の縦長口１７を塞ぎ、また、他方の支持ロール（待機中の支持ロール）Ｒ２の側では、上扉３７の溝３６が支持ロールＲの軸Ｒａ部にまで下降して炉側壁１６の縦長口１７を塞いでいる。
さらに、この操業時においては、回転ドラム１１Ａおよび１１Ｂは停止状態で、昇降式シール機構３２の長尺シール部材３４は回転ドラム１１Ａおよび１１Ｂと炉床１４の下面部における支持ロール昇降用開口部１５との間の隙間に押し付けられている。
【００１５】
前記一方の支持ロールＲ１が所定時間使用され、新旧ロールの取替え時期になると、図７に示すように、炉内待機位置にあった前記他方の支持ロールＲ２が上扉３７の上昇とほぼ連動して金属ストリップ支持位置まで上昇し、前記一方の支持ロールＲ１とともに金属ストリップＳを支持し、搬送する状態に移行する。このとき、待機位置にあった他方の支持ロールＲ２の下扉３９が前進し、前記下扉３９の溝３８内に支持ロールＲの軸Ｒａ部が嵌入した状態となる。
【００１６】
その後、前記一方の支持ロールＲ１側の下扉３９が後退して待機位置で停止すると、図８に示すように、前記一方の支持ロールＲ１が上扉３７の下降とほぼ連動して炉内待機位置まで下降して停止する。このとき、一方の支持ロールＲ１側の上扉３７の溝３６が支持ロールＲの軸Ｒａ部に位置して上扉３７が炉側壁１６の縦長口１７を塞いでいる。引き続き、図９および１０に示すように、長尺シール部材３４を回転ドラム１１Ａから離間させた後、一方の支持ロールＲ１側の下扉３９がさらに後退するとともに、一方の支持ロールＲ１側の回転ドラム１１Ａが１８０度回転して空間部１９の開口が上方に移動すると、一方の支持ロールＲ１がさらに下降して、回転ドラム１１Ａの空間部１９内の所定位置（回転ドラム１１と略同芯位置）に収まって停止する。
【００１７】
一方の支持ロールＲ１の軸Ｒａが空間部１９内に収まると、図１１に示すように、一方の支持ロールＲ１側の回転ドラム１１Ａが１８０度回転し、空間部１９の開口が下方に移動する。このとき、一方の支持ロールＲ１は炉内から炉外に位置することになる。その後、図１２および１３に示すように、前記一方の支持ロールＲ１は、この回転ドラム１１Ａの下方に待機させたリフター台車Ｌ上に移載され、搬出される。そして、これと入れ替わりに、図１４および１５に示すように、新たな予備の支持ロールＲ０がリフター台車Ｌにより前記一方の回転ドラム１１Ａの下方に搬入され、この回転ドラム１１Ａの空間部１９内の所定位置まで上昇させられ、昇降部材５１により保持される。
【００１８】
その後、図１６に示すように、この新たな支持ロールＲ０はリフター台車Ｌから離され、図１７に示すように、前記左方の回転ドラム１１Ａが１８０度回転し、その空間部１９の開口が上方に移動する。このとき、新たな予備の支持ロールＲ０は炉外から炉内に移動する。
続いて、図１８に示すように、前記左方の新たな支持ロールＲ０が炉内待機位置まで上昇し、この位置で次のロール取替え時期まで待機する。この場合、図１９に示すように、この新たな支持ロールＲ０の軸Ｒａは、中間位置まで前進した下扉３９の底辺突出部上に下降した上扉３７の溝３６内に位置し、長尺シール部材３４は回転ドラム１１に押し付けられた状態となっている。
さらに、この取替えられた他方の支持ロールＲ２の使用が続き、その取替え時期がくると、左右を逆にして、前述した手順が繰返される。
【００１９】
前記実施の形態では、回転ドラム１１の両端面に設けた端面板２３の溝２２は開放状態であるが、図２０に示すように、前記溝２２内にブラシ式シール部材２７を設けて溝２２の開口を塞ぐようにしてもよい。この場合、回転ドラム１１の空間部１９の開口が上方に位置した時における炉内雰囲気の炉外への流出或いは外気の進入が略防止できることになる。また、前記実施の形態では、支持ロールＲを単に昇降させる方式のものであるが、図２１に示すように、支持ロールＲの両端にそれぞれ独立駆動する昇降手段５４Ａ，５４Ｂを取付け、操業時に支持ロールＲの両端高さを制御する方式のものとして、この支持ロールＲに走行金属ストリップの蛇行修正機能を持たせてもよい。この場合、炉内での走行金属ストリップＳの蛇行修正ができ、安定した走行ができることになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、待機中の支持ローラと入れ替わりに使用中の支持ロールを直線的に下降させて炉外に搬出するためのカテナリー型連続熱処理炉の炉床の各支持ロール昇降用開口部に、前記支持ロールが収納され、昇降可能な空間部を有する回転ドラムを備えた構成としてある。
このため、支持ロールの取替え時に炉内外を連通させる空隙部が狭くなり、かつ連通時間が短くなる故、炉内からのエネルギー損失および炉内雰囲気の乱れを少なくすることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置の断面図である。
【図２】  図１に示す装置の側面図である。
【図３】  図１のIII−III線断面図である。
【図４】  図１のIV−IV線断面図である。
【図５】  図１に示す装置の要部の一部破断分解斜視図である。
【図６】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図７】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図８】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図９】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１０】  図９に示す状態に対応する図１に示す装置における他の部分の状態を示す図である。
【図１１】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１２】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１３】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１４】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１５】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１６】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１７】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１８】  図１に示す装置におけるロール取替え時の手順を示す図である。
【図１９】  図１８に示す状態に対応する図１に示す装置における他の部分の状態を示す図である。
【図２０】  本発明の別の実施の形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置における端面板を示す図である。
【図２１】  本発明のさらに別の実施の形態に係るカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置における支持ロール用の昇降手段を示す図である。
【図２２】  従来のカテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置の断面図である。
【符号の説明】
１  カテナリー型連続熱処理炉用ロール取替え装置
１１  回転ドラム
１４  炉床
１５  支持ロール昇降用開口部
１８  周面
１９  空間部
２１  本体部
２２  溝
Ｒ  支持ロール
Ｓ  金属ストリップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0004564197.tif 000015
【図１５】
0004564197.tif 000016
【図１６】
0004564197.tif 000017
【図１７】
0004564197.tif 000018
【図１８】
0004564197.tif 000019
【図１９】
0004564197.tif 000020
【図２０】
0004564197.tif 000021
【図２１】
0004564197.tif 000022
【図２２】
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