(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延材を搬送する回転自在な中空構造のローラー本体と、
該ローラー本体の一方の胴端部に取付けられかつ供給路を有した入側軸体と、
該入側軸体の入側に配置されて冷却水を供給する回転継手と、
前記ローラー本体の残りの胴端部に取付けられかつ排水路を有する出側軸体と、
該出側軸体の軸端近傍に配置されて外部に排水する排出体と、を備え、
前記出側軸体の排水路の出口にオリフィスを備えた、ことを特徴とする熱間圧延材のテーブルローラー装置。
【請求項２】
前記中空構造のローラー本体の内周面に腐食防止被膜層を備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の熱間圧延材のテーブルローラー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延ラインの下流側、詳しくは仕上圧延機から巻取機の間に配置され熱間圧延材を搬送するテーブルローラー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仕上圧延機から最終製品厚さに圧延された熱間圧延材は、約２００℃以上の高温状態で搬出されて、夫々モータを有して回転自在な複数のテーブルローラー装置のローラーの外周面に載置し搬送された後に所定の長さで巻取機に巻き取られる。一方、この間のテーブルローラー装置の上部等の近傍には熱間圧延材の最終製品の品質を決定する板厚、板形状等を計測し、制御する各種のセンサー類が配置されている。しかし、これらのセンサー類は、特に高温状態で敏感に反応して誤動作を発生し、製品品質を劣化させるおそれがある。このためテーブルローラー内部に冷却水を送水して、テーブルローラー自体及びテーブルローラー周辺を含めて雰囲気温度を下げるテーブルローラー装置が創案されている。
また、テーブルローラ装置のロールではないが、連続鋳造設備に使用されている双ロールのロール胴本体の冷却方式も創案されている（実開昭６２−１７９１５１号の「薄板連続鋳造機の水冷ドラム」又は特開平０１−１３３６４２号の「双ロール式連続鋳造装置」等）。
【０００３】
上述のテーブルローラー装置を、例えば図２の模式図に示す。この図おいて、熱間圧延ラインの仕上圧延機の下流側にあり巻取機間に配置される夫々のテーブルローラー装置１は、架台２の上に取付けられたモータ３で駆動された回転力を回転継手４を介して回転自在な中空構造のローラー本体１１からなる。このローラー本体１１は、両側に取付けられ同一芯をなす軸体５、６を軸箱７、８に内蔵される軸受９、１０で支持される。なお、高温状態の圧延材と接触して搬送するローラー本体１１は、例えば炭素鋼の管形状の母材１４の外周に耐熱性・耐摩耗性の良好な金属２４を肉盛溶接し、コーティングされ補強されている。このように、回転自在なローラー本体１１の外周面１２の上に、熱間圧延材１３は載置されて順次巻取機側に搬送される。なお、通常圧延ラインではモータ３側（本図で左側）を「駆動側」と、反対側（本図で右側）を「作業側」と呼ぶ。
【０００４】
また、図２において、作業側で中空構造をなす軸体６の外周１５は、２枚のフランジ１７、１８が取付けられている。また、フランジ１７、１８は、ローラー本体１１内の内周１６に所定の間隔を隔てて組み込まれている。なお、フランジ１７には、排水用の貫通穴１９が複数開けられている。また、フランジ１７側の軸体６の内周２１には冷却水の供給管体２０の中間部を保持する金属リング２２が嵌着されている。更に、軸体６は、外周１５と内周２１を貫通する排水用の複数の貫通穴２３が開けられている。また、軸体６のローラー本体１１と反対側の軸端部には冷却水を供給する供給部２６と冷却水を排水する排水部２７を備えた二重管構造の特殊な回転継手（ロータリジョイント）２５が取付けられている。なお、回転継手２５の供給部２６の延長部には前述する中央部が貫通し、かつ軸体５側に冷却水を供給する所定長さを有する供給管体２０が一体的に取付られている。このように、ローラー本体１１の作業側の軸体６の内部構造が、供給用の内管と排水用の外周の二重管構造で、かつ回転継手も特殊な供給・排水用の複雑な二重管構造である。
【０００５】
一方、図２において、駆動側で中実構造をなす軸体５の外周３０は、ローラー本体１１内の内周１６に組み込まれ所定の間隔を有した２枚のフランジ３１、３２が取付けられている。なお、フランジ３１は、排水用の貫通穴３３が複数開けられている。また、モータ３の反対側の軸端は、所定の大きさの開口部３４が開けられて前述の冷却水の供給管体２０の先端部を保持する金属リング３５が嵌着されている。更に、開口部３４の内周３６と外周３０間を貫通する排水用の複数の貫通穴３７が開けられている。また、供給管体２０の金属リング２２、３５と接触部には水密性を保持するためのシール３８が夫々嵌着されている。
【０００６】
次に、図２により、テーブルローラー装置１でのローラー本体１１の冷却方法を説明する。▲１▼図示しない冷却水供給源から供給された冷却水は、特殊な二重管構造のロータリジョイント２５の供給部２６から供給され、先ず二重管構造の軸体６の内管をなす供給用の供給管体２０内（ａ部）に送水され、軸体５の開口部３４内（ｂ部）に到達し、▲２▼次に貫通穴３７からフランジ３２と３１間（ｃ部）に送水されてローラー本体１１の内周１６からローラー本体１１及び圧延材１３の駆動側を冷却し、▲３▼次にフランジ３１の貫通穴３３からローラー本体１１の中央部の空間部（ｄ部）に送水された冷却水がローラー本体１１及び圧延材１３を冷却し、▲４▼次に軸体６のフランジ１７の貫通穴１９からフランジ１７と１８間（ｅ部）に送水されてローラー本体１１と圧延材１３の作業側を冷却し、▲５▼次に冷却の終わった冷却水は軸体６の貫通穴２３から二重管構造の軸体６の外周をなす軸体６の内周２１と供給管体２０の外周間（ｆ部）に排水され、▲６▼最後に特殊な二重管構造のロータリジョイント２５の排水部２７から図示しない排水タンクに戻される。このような冷却サイクルにより、テーブルローラー自身及びテーブルローラー周辺を含めて雰囲気温度を下げると共に、センサー類の誤動作を防止できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のテーブルローラー装置１は、冷却水の供給・排水の受け渡しを作業側の二重管構造による往復機構としたため構造が複雑となり、設備コストがかさむ問題点があった。また、ローラー内部に内蔵される構成部材が多く、これらが破損した場合に取り出しと交換が非常に困難であった。そのため、メンテナンスに手間がかかるという問題点もあった。また、特殊な二重管構造のロータリジョイントを使用していたので更に設備コストアップとなつていた。
更に、冷却水の供給量・排出量の調整が難しいためローラー本体の全体に冷却水が充填できない結果、空隙部が発生してローラーの回転が一定せず圧延材の搬送が円滑にできない。また空隙部が生じるために冷却水の空隙部への急激な移動に伴う騒音が発生することもあった。
一方、ローラー本体１１の外周面は母材の炭素鋼管に耐熱・耐摩耗性の優れた金属が肉盛又はダクタイル鋳鉄等でコーティングされ補強されていた。しかし、内周面は母材のままであったため、上述の空隙部で空気と接触して酸化によるサビが発生し、内周面からの腐食によりローラー本体が破損する問題点もあった。
【０００８】
また、実開昭６２−１７９１５１号の双ロール式の水冷ドラムは、ドラム本体の外周部にドラムスリーブを挿入・着脱する分割方式となっている。これは連続鋳造によって水冷ドラムの外周面が消耗した場合にはドラムスリーブを交換するためである。しかし、本方式の場合は構造が相当複雑であり、更にドラム本体からドラムスリーブを着脱するのに時間と手間がかかるという問題点があった。
【０００９】
一方、特開平０１−１３３６４２号の双ロール式の水冷ロールは、冷却用ロール本体と外層スリーブ内に内層スリーブによる３層構造で形成されている。従って、これも構造が複雑で、また外周面が摩耗した場合に交換が困難となる問題点があった。
【００１０】
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、テーブルローラー装置の構造を簡素化し、設備コストを低減化し、またロール寿命を延ばすことができる熱間圧延材のテーブルローラー装置を提供するすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、熱間圧延材を搬送する回転自在な中空構造のローラー本体と、該ローラー本体の一方の胴端部に取付けられかつ供給路を有した入側軸体と、該入側軸体の入側に配置されて冷却水を供給する回転継手と、前記ローラー本体の残りの胴端部に取付けられかつ排水路を有する出側軸体と、該出側軸体の軸端近傍に配置されて外部に排水する排出体と、を備え、前記出側軸体の排水路の出口にオリフィスを備えた、ことを特徴とする熱間圧延材のテーブルローラー装置が提供される。この構成によれば、出側軸体の排水路の出口に夫々所定の口径のオリフィスを配置して外部への排水量を絞り込んで抵抗力を付与させたので、ローラー本体内部に空隙部の発生を防止して常に冷却水で充填状態にできる。従って、ローラー本体内に空隙部の発生を防止して、円滑な回転力を付与して圧延材の搬送を円滑にでき、更に空隙部への冷却水の移動が生じないので騒音の発生もなくなる。
【００１４】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、前記中空構造のローラー本体の内周面に腐食防止被膜層を備える。この構成によれば、中空構造のローラー本体へ入側軸体と出側軸体を組み込んで溶接にて一体構造とする前に、ローラー本体の内周面に腐食防止剤（例えば、亜鉛系）を塗布して腐食防止被膜層を形成する。従って、例えローラー本体に多少の空隙部が生じても酸化によるサビが発生しないので、内周面から腐食によるローラー本体の破損はなくなる。これにより、ロール寿命を延ばすことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の熱間圧延材のテーブルローラー装置の全体構成断面図である。この図に示すように、本発明のテーブルローラー装置５０は、架台５１の上に取付けられたモータ５２で駆動され回転力をギヤー式等の回転継手５３を介して伝達される回転自在な中空構造のローラー本体６０を備える。ローラー本体６０は、両側に取付けかつ同一芯をなす入側軸体５４と出側軸体５５を軸箱５６、５７に内蔵された軸受５８、５９で支持される。なお、高温状態の熱間圧延材６１と接触して搬送するローラー本体６０は、従来と同様に炭素鋼鋼管等の母材６２の外周に耐熱性・耐摩耗性の良好な金属６３を肉盛溶接し、又はダクタイル鋳鉄等でコーティングされ補強されている。このような回転自在なローラー本体６０の外周面６４上に高温の熱間圧延材６１が載置されて、順次高速で巻取機側に搬送される。なお、図１においてモータ５２側を駆動側と、反対側を作業側と呼ぶ。
【００１６】
また、ローラー本体６０の作業側の胴端部内に取付けられる入側軸体５４は、ローラー本体６０内に冷却水を供給する供給路６６を有している。更に入側軸体５４の外周６７は、ローラー本体６０内の内周面６８に組み込まれ所定の間隔を有する２枚のフランジ６９、７０に取付けられている。更に、フランジ６９には供給用の貫通穴７１が複数開けられている。入側軸体５４の入側先端部は、冷却水を供給するごく一般的な回転継手７２（ロータリージョイント）が配置されている。なお、回転継手７２の入口７３は図示しない冷却水供給源に接続されている。
【００１７】
更に、図１に示すように、ローラー本体６０の駆動側の胴端部内に取付けられる出側軸体５５は、ローラー本体６０から冷却水を外部に排水する排水路７５を有している。また、出側軸体５５の外周７６は、ローラー本体６０内の内周面６８に組み込まれ所定の間隔を有する２枚のフランジ７７、７８に取付けられている。なお、フランジ７７は、排水用の貫通穴７９が複数開けられている。また、出側軸体５５は、従来に比べ軸長さを長くして回転継手５３側の軸端近傍の排水路７５末端に複数（本図では２箇所）の出口８１を設けている。この出口８１を内蔵する形状でかつ外部に排水を排出する排出口８３を有した排出体８２が、軸箱５７の側面に水密状態で取付けられている。なお、排出体８２の排出口８３は図示しない排水タンクに接続されている。
このような構造としたので、冷却水は入側軸体５４の入側に配置した作業側のロータリージョイント７２から入側軸体５４の供給路６６を経て中空構造のローラー本体６０内に供給して冷却し、更に出側軸体５５の排水路７５から排水するという単純な一方向で送水できる。従って、構成部材を削減し、テーブルローラー装置の内部構造を簡素化できると共に設備コストを低減できる。また、ローラー本体６０内部での部材の破損がなくなるので、メンテナンスが容易になる。更に、ロータリージョイント７２も特殊な二重管構造を必要としないので、設備を低減でき、かつメンテナンスも容易になる。
【００１８】
また、図１において、出側軸体５５の排水路７５の出口８１にオリフィス８５が設けられている。この構成によれば、出側軸体５５の排水路７５の複数（本図では２箇所）の出口８１に夫々所定の口径のオリフィス８５を配置して外部への排水量を絞り込んで抵抗力を付与させたので、ローラー本体６０内部（図１でｘ部、ｙ部、ｚ部）に空隙部の発生を防止して常に冷却水で充填状態にできる。従って、ローラー本体６０内に空隙部の発生を防止して、円滑な回転力を付与して圧延材の搬送を円滑にでき、更に空隙部への冷却水の移動が生じないので騒音の発生もなくなる。
【００１９】
更に、図１において、中空構造のローラー本体６０内に入側軸体５４と出側軸体５５とを組み込んで溶接にて一体構造とする前に、ローラー本体６０の内周面６８に耐水・耐温度性の腐食防止剤（例えば亜鉛粉末系）を塗布又はスプレーして所定の厚さの腐食防止皮膜層８６を形成する。この構成により、ローラー本体６０（図１でｘ部、ｙ部、ｚ部）の内周全面が腐食防止皮膜層８６で覆われているので、ローラー本体に多少の空隙部が生じても酸化によるサビが発生を防止できので、内周面からの腐食によるローラー本体の破損を防止するできる。これにより、ロール寿命を延ばすことができる。
【００２０】
次に、図１により、テーブルローラー装置５０でのローラー本体６０の冷却方法を説明する。▲１▼図示しない冷却水供給源から供給される冷却水は、先ずロータリジョイント７２の入口７３から入側軸体５４内の供給路６６内に送水され、▲２▼次にフランジ６９と７０間（ｘ部）に送水されてローラー本体６０の内周面６８からローラー本体６０及び圧延材６１の作業側を冷却し、▲３▼次にフランジ６９の貫通穴７１からローラー本体６０の中央部の空間部（ｙ部）に送水され、冷却水によりローラー本体６０及び圧延材６１夫々の中央部を冷却し、▲４▼次に出側軸体５５のフランジ７７の貫通穴７９からフランジ７７と７８間（ｚ部）に送水されてローラー本体６０と圧延材６１の駆動側を冷却し、▲５▼次に冷却の終わった冷却水は出側軸体５５の排水路７５から出口８１に取付けたオリフィス８５で絞り込まれながら排出体８２内に排水され、▲６▼最後に排水は排出体８２の排出口８３から図示しない排水タンクに戻される。このような簡潔かつ単純な一方向での冷却サイクルにより、テーブルローラー自身及びテーブルローラー周辺を含めて雰囲気温度を容易に下げることができ、センサー類の誤動作も防止できる。
【００２１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように、本発明の熱間圧延材のテーブルローラー装置は、テーブルローラー装置の構造を簡素化し、設備コストを低減化し、またロール寿命を延ばすことができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱間圧延材のテーブルローラー装置の全体構成断面図である。
【図２】従来の熱間圧延材のテーブルローラー装置の模式図である。
【符号の説明】
１、５０  テーブルローラー装置
２、５１  架台
３、５２  モータ
４、５３  自在継手
５、６  軸体
７、８、５６、５７  軸箱
９、１０、５８、５９  軸受
１１、６０  ローラー本体
１２、６４  外周面
１３、６１  熱間圧延材
１４、６２  母材
１５、３０、６７、７６  外周
１６、２１、３６  内周
１７、１８、３１、３２、６９、７０、７７、７８  フランジ
１９、２３、３３、３７、７１、７９  貫通穴
２０  供給管体
２２、３５  金属リング
２４、６３  金属
２５  回転継手
２６  供給部
２７  排水部
３４  開口部
３８  シール
５４  入側軸体
５５  出側軸体
６６  供給路
６８  内周面
７２  回転継手
７３  入口
７５  排水路
８１  出口
８２  排出体
８３  排出口
８５  オリフィス
８６  腐食防止皮膜層
【図１】
0004154632.tif 000002
【図２】
0004154632.tif 000003