(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール軸を水平にして両端が上側ロールチョック及び下側ロールチョックで回転可能に支持された上アーバ及び下アーバと、溝部のある異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して上アーバに装着された一対の上丸刃と、同じく異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して下アーバに装着された一対の下丸刃と、上丸刃の間でスリーブに嵌挿され、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起が外周面に形成され、スリーブの外径より大きな内径をもつ回転自在の回転リングとを備え、回転リングの上部周面に接触して設けられた一対の押えロールの下降により回転リングの突起が異形断面条材の溝部に押し込められることによる溝部と突起との嵌合いにより幅方向変位が抑制された状態で異形断面条材が上丸刃及び下丸刃により異形断面帯条にスリットされる異形断面条材のスリット装置であって、異形断面条材のガイド溝に嵌りこむ拘束突起が上側ロール及び下側ロールの何れか一方又は双方に形成されている溝ガイドロールスタンドがスリット装置の入側に配置されている異形断面条材のスリット装置。
【請求項２】
溝部のある異形断面条材を丸刃が装着されたスリット装置の上アーバと下アーバとの間に送り込み、上アーバに嵌挿された回転自在の回転リングの外周面に形成されている突起を異形断面条材の溝部に押し込んで異形断面条材の幅方向変位を規制し、丸刃により異形断面条材を所定幅の異形断面帯条にスリットする異形断面条材のスリット方法であって、溝ガイドロールで幅方向変位が規制された異形断面条材をスリット装置に送り込む異形断面条材のスリット方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、安定したスリット精度で異形断面条材をスリットする方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
幅方向に厚さの異なる段差部が形成された異形断面をもつ条材は、切削法，圧延法，押出法，引抜き法等で製造されている。なかでも、圧延法は、長尺の鋼帯を連続して異形断面に成形できる長所をもつ。圧延法では、所定形状の凸部が形成されたプロフィールのロールを用いて鋼帯を圧延することにより、ロールプロフィールに対応する断面形状に鋼帯を成形する。異形断面条材は、所定幅の帯条にスリットされ、各種用途に供される。
【０００３】
スリットされる異形断面条材Ｍは、アンコイラ１から払い出され、サイドガイド２で案内されながら、上アーバ３ｕ及び下アーバ３ｄでそれぞれ回転可能に支持された左右一対の上丸刃４ｕと下丸刃４ｄとの間に送り込まれる（図１ａ）。上アーバ３ｕは適宜の昇降機構で昇降し、下アーバ３ｄとのロールギャップが設定される。異形断面条材Ｍは、入側に配置されたサイドガイド２で異形断面条材Ｍの両側を案内することにより、上丸刃４ｕ，下丸刃４ｄに対して所定の幅方向位置関係に維持される。
【０００４】
幅方向中央部に溝部Ｇを付けた異形断面条材Ｍをスリットする場合、溝部Ｇ側に位置する上丸刃４ｕを幅方向内側に、反対側の下丸刃４ｄを幅方向外側に配置させることが一般的である（図１ｂ）。
異形断面条材Ｍは、上丸刃４ｕ、下丸刃４ｄで所定幅にスリットされた異形断面帯条Ｐ（製品）になる。異形断面帯条Ｐは、ルーパ５からピンチローラ６を経てリコイラ７に巻き取られる。異形断面条材Ｍから剪断されたスクラップＳは、スクラップリール８に巻き取られる。なお、図１（ｂ）では、理解を容易にするためスクラップＳの幅を誇張して図示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
異形断面帯条Ｐは、後工程での加工精度に断面寸法精度が大きく影響することから、板幅Ｗや幅方向両端から溝部Ｇの底端部までの距離Ｗ1，Ｗ2（図１ｃ）に関して厳しい寸法精度が要求される。ところが、従来のスリット装置では、上丸刃４ｕと下丸刃４ｄとの間に送り込まれる異形断面条材Ｍが幅方向に変位し、或いは溝部Ｇの底端部から異形断面条材Ｍの端部までの距離が変動しやすいため、スリット後の異形断面帯条Ｐにおいて距離Ｗ1，Ｗ2が最大０．３〜０．５ｍｍの範囲で変動する。そのため、０．２ｍｍ以内と過酷な寸法精度が要求される異形断面帯条Ｐを製造できなかった。
【０００６】
材料間でも寸法精度にバラツキが生じやすく、鋼種変更に伴って上丸刃４ｕ，下丸刃４ｄと共に上アーバ３ｕ，下アーバ３ｄを組み替えることが余儀なくされていた。この点、異形断面条材Ｍの溝部Ｇと雄型雌型の関係にあるプロフィールをもつ嵌合いロールに上丸刃４ｕ，下丸刃４ｄを一体化したスリット加工機（特開昭６４−７１６０９号公報）を使用すると異形断面条材Ｍの幅方向に関する剪断精度を向上させることができる。しかし、上丸刃４ｕ、下丸刃４ｄが嵌合いロールに一体化されているためスリット幅が固定され、高精度のスリット幅を得るための刃組の微調整や板幅が異なる異形断面条材Ｍのスリットには新たな嵌合いロールが必要となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、回転リングを押し下げて異形断面条材の溝部と回転リングの突起との嵌合いで異形断面条材の幅方向変位を規制することにより、溝部を基準として溝底底部から幅方向端部までの距離が一定した異形断面帯条を切り出すことを目的とする。
【０００８】
本発明のスリット装置は、その目的を達成するため、ロール軸を水平にして両端が上側ロールチョック及び下側ロールチョックで回転可能に支持された上アーバ及び下アーバと、溝部のある異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して上アーバに装着された一対の上丸刃と、同じく異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して下アーバに装着された一対の下丸刃と、上丸刃の間でスリーブに嵌挿され、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起が外周面に形成され、スリーブの外径より大きな内径をもつ回転自在の回転リングとを備え、回転リングの上部周面に接触して設けられた一対の押えロールの下降により回転リングの突起が異形断面条材の溝部に押し込められることによる溝部と突起との嵌合いにより幅方向変位が抑制された状態で異形断面条材が上丸刃及び下丸刃により異形断面帯条にスリットされる異形断面条材のスリット装置であって、異形断面条材のガイド溝に嵌りこむ拘束突起が上側ロール及び下側ロールの何れか一方又は双方に形成されている溝ガイドロールスタンドがスリット装置の入側に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のスリット方法は、その目的を達成するため、溝部のある異形断面条材を丸刃が装着されたスリット装置の上アーバと下アーバとの間に送り込み、上アーバに嵌挿された回転自在の回転リングの外周面に形成されている突起を異形断面条材の溝部に押し込んで異形断面条材の幅方向変位を規制し、丸刃により異形断面条材を所定幅の異形断面帯条にスリットする異形断面条材のスリット方法であって、溝ガイドロールで幅方向変位が規制された異形断面条材をスリット装置に送り込むことを特徴とする。
【００１０】
【実施の形態】
本発明に従った設備構成では、たとえば図２に示すようにアンコイラ１１から巻き出された異形断面条材Ｍがリコイラ１２に巻き取られる搬送路の途中にスリット装置２０を配置している。
スリット装置２０は、左右一対のコラム２１Ｒ，２１Ｌの間に上アーバ２２Ｕ及び下アーバ２２Ｄを渡している。上アーバ２２Ｕには２枚の上丸刃２３ＵＲ，２３ＵＬがスリーブ２４Ｕを介して装着され、下アーバ２２Ｄには２枚の下丸刃２３ＤＲ，２３ＤＬがスリーブ２４Ｄを介して装着されている。右側丸刃２３ＵＲ，２３ＤＲと左側丸刃２３ＵＬ，２３ＤＬとの間隙は、異形断面条材Ｍのスリットすべき幅に固定される。
【００１１】
上側の丸刃２３ＵＲと２３ＵＬとの間には、炭素工具鋼製の回転リング２５が装着される。回転リング２５には、異形断面条材Ｍの溝部Ｇに嵌まり込む突起２５ａが異形断面条材Ｍに接触する面に形成されている（図４）。回転リング２５は、スリーブ２４Ｕの外径よりも大きな内径をもち、押え機構４０で異形断面条材Ｍに押し付けられる。
上アーバ２２Ｕ，下アーバ２２Ｄのロール軸が水平となるように、右側ロールチョック２６ＵＲ，２６ＤＲ及び左側ロールチョック２６ＵＬ，２６ＤＬがそれぞれ右側コラム２１Ｒ及び左側コラム２１Ｌに支持されている。
【００１２】
下アーバ２２Ｄに対して上アーバ２２Ｕを平行移動させロール間隙を調整するため、上側ロールチョック２６ＵＲ，２６ＵＬに昇降機構３０の送りネジ３１を固着している。送りネジ３１にはナット３２が螺合され、ナット３２にウォームホイール３３が同心円状に装着されている。ウォームホイール３３は、ウォーム３４と噛み合い、ハンドル３５の操作で回転する。ハンドル３５の回転中心に位置合せした操作軸３６が右側コラム２１Ｒから左側コラム２１Ｌに延びており、左側コラム２１Ｌに組み込んだ同様な昇降機構３０に回転力が伝達される。
【００１３】
ウォームホイール３３の回転はナット３２を介して送りネジ３１に伝えられ、送りネジ３１をピッチ送りすることにより上側ロールチョック２６ＵＲ，２６ＵＬ、ひいては上アーバ２２Ｕを昇降させる。下側ロールチョック２６ＤＲ、ＤＬも同様な機構で昇降できるが、下アーバ２２Ｄを一定高さに維持する場合には下側ロールチョック２６ＤＲ、ＤＬを左右のコラム２１Ｒ，２１Ｌに固定する。
押え機構４０は、コラム２１Ｒ，２１Ｌの上部に取り付けたロール押え金具４１Ｒ，４１Ｌで押えロール支持棒４２の両端を支持し、押えロール４３のロールチョック４４Ｒ、４４Ｌを押えロール支持棒４２に固定している。押えロール４３としては、回転リング２５の外周２点に押圧力が加わるように、異形断面条材Ｍの搬送方向Ｄに沿って２本のロールを平行配置することが好ましい（図５）。
【００１４】
押えロール支持棒４２のほぼ中央部に、ハンドル４５で回転操作される圧下ネジ４６が設けられている。ハンドル４５を回転して圧下ネジ４６をピッチ送りすることにより、押えロール４３で回転リング２５が圧下され、回転リング２５の突起２５ａが異形断面条材Ｍの溝部Ｇに押し付けられる。
アンコイラ１１から送り出された異形断面条材Ｍは、デフレクタロール１３を経てスリット装置２０のアーバ２２Ｕ，２２Ｄの間に間に送り込まれる。このとき、回転リング２５の突起２５ａが異形断面条材Ｍの溝部Ｇに嵌まり込んだ状態でアーバ２２Ｕ，２２Ｄの間を異形断面条材Ｍが通過するため、溝部Ｇの端部から上丸刃２３ＵＲ，２３ＵＬ及び下丸刃２３ＤＲ，２３ＤＬまでの距離が一定する。
【００１５】
溝部Ｇを基準として上丸刃２３ＵＲ，２３ＵＬ及び下丸刃２３ＤＲ，２３ＤＬが位置決めされるため、異形断面条材Ｍをスリットして得られた異形断面帯条Ｐ（製品）の幅方向両端から溝部Ｇの底端部までの距離Ｗ1，Ｗ2（図１ｃ）が安定する。この点、サイドガイド２で異形断面条材Ｍを位置決めする従来法（図１ａ，ｂ）では、異形断面条材Ｍの端部を基準として上丸刃４ｕ，下丸刃４ｄが位置決めされるため、異形断面条材Ｍの幅方向に関して溝部Ｇが変位していると異形断面帯条Ｐの距離Ｗ1，Ｗ2が変動しやすい。
【００１６】
異形断面条材Ｍから切り出された異形断面帯条Ｐは、デフレクタロール１４を経てルーパ１５に送られ、更にピンチロール１６を経てリコイラ１２に巻き取られ製品となる。異形断面条材Ｍから切り離されたスクラップＳは、スクラップリール１７に巻き取られる。異形断面帯条Ｐは、スリット装置２０の出側に設けた補助ロール１８で支持され、スクラップＳから容易に分離される。補助ロール１８としては異形断面帯条Ｐの幅方向一部を支える胴長をもつものであれば良く、補助ロール１８でバックアップされないスクラップＳは自重によって異形断面帯条Ｐから分離する。
【００１７】
スリット装置２０の入側に溝ガイドロールスタンド５０（図６）を配置し、スリット装置２０に送り込まれる異形断面条材Ｍの幅方向位置を一層安定化させることもできる。溝ガイドロールスタンド５０は、架台５１に敷設したスライドレール５２に沿って異形断面条材Ｍの幅方向に移動可能になっている。異形断面条材Ｍの両側に入側ロールチョック５３ＵＩ，５３ＤＩ及び出側ロールチョック５３ＵＯ，５３ＤＯを配置する（図８）。左右の入側ロールチョック５３ＵＩＲ，５３ＵＩＬで入側上溝ガイドロール５４ＵＩを、入側ロールチョック５３ＤＩＲ，５３ＤＩＬで入側下ロール５４ＤＩを、出側ロールチョック５３ＵＯＲ，５３ＵＯＬで出側上溝ガイドロール５４ＵＯを、出側ロールチョック５３ＤＯＲ，５３ＤＯＬで出側下ロール５４ＤＯそれぞれを、ロール軸を水平にして回転可能に支持する（図７）。
【００１８】
入側上溝ガイドロール５４ＵＩ及び出側上溝ガイドロール５４ＵＯには、所定間隔で複数の拘束突起５５Ｒ、５５Ｌが形成されている。隣り合う拘束突起５５Ｒ、５５Ｌの間隔は、異形断面条材Ｍに形成されている溝部Ｇとは別のガイド溝Ｇ1，Ｇ2（図９）に拘束突起５５Ｒ、５５Ｌが嵌まり込む距離に調整されている。なお，ガイド溝Ｇ1，Ｇ2は、異形断面条材Ｍから所定幅Ｗの異形断面帯条Ｐを切り出す際に異形断面帯条Ｐの幅単位を示す表示として通常形成されている。裏面にガイド溝Ｇ1，Ｇ2が形成されている異形断面条材Ｍをスリットする際には、同様な拘束突起を付けた溝ガイドロールを入側下ロール５４ＤＩ，出側下ロール５４ＤＯに使用できる。或いは、溝部Ｇに嵌りこむ拘束突起を形成したロールを溝ガイドロールスタンド５０の溝ガイドロールとして使用することも可能である。
【００１９】
上側溝ガイドロール５４ＵＩ，５４ＵＯの両端を支持する左右のロールチョック５３ＵＩＲ，５３ＵＩＬそれぞれに入側送りネジ６１Ｉ，出側送りネジ６１Ｏが固着され、送りネジ６１Ｉ，６１Ｏの上端に圧下ハンドル６２Ｉ，６２Ｏが取り付けられている。送りネジ６１Ｉ，６１Ｏは、支持棒６３に装着されたナット６４Ｉ，６４Ｏに螺合されている。圧下ハンドル６２Ｉ，６２Ｏの回転により、ナット６４Ｉ，６４Ｏに螺合されている送りネジ６１Ｉ，６１Ｏがピッチ送りされ、下ロール５４ＤＩ，５４ＤＯに対して上側溝ガイドロール５４ＵＩ，５４ＵＯを平行移動させ、ロールギャップが調整される。
【００２０】
右側ロールチョック５３ＵＩＲ，５３ＤＩＲ又は左側ロールチョック５３ＵＩＬ，５３ＤＩＬから移動ネジ６５が側方に突出している。移動ネジ６５は、先端に調整ハンドル６６が取り付けられ、架台５１に固着されたナット６７に螺合されている。調整ハンドル６６を回転させると、ナット６７に螺合している移動ネジ６５がピッチ送りされ、入側ロール５４ＵＩ，ＤＩ及び出側ロール５４ＵＯ，ＤＯがスライドレール５２に沿って移動する。
【００２１】
スリットしようとする異形断面条材Ｍの板厚に応じて、圧下ハンドル６２Ｉ，６２Ｏの回転操作で上側溝ガイドロール５４ＵＩ，５４ＵＯを下げ、下側ロールＤＩ，ＤＯとのロールギャップを調整する。次いで、調整ハンドル６６を回転操作して上側溝ガイドロール５４ＵＩ，５４ＵＯ及び下側ロールＤＩ，ＤＯを異形断面条材Ｍの幅方向に移動し、ガイド溝Ｇ1，Ｇ2に拘束突起５５Ｒ、５５Ｌを位置合せする。
【００２２】
ロールギャップ及び幅方向位置が調整された上側溝ガイドロール５４ＵＩ，５４ＵＯと下側ロールＤＩ，ＤＯとの間を異形断面条材Ｍが通過するとき、ガイド溝Ｇ1，Ｇ2に拘束突起５５Ｒ、５５Ｌが嵌まり込んだ状態で異形断面条材Ｍが搬送方向Ｄに送られる。そのため、異形断面条材Ｍの幅方向変位が規制され、所定の位置関係で異形断面条材Ｍがスリット装置２０に送り込まれる。したがって、異形断面条材Ｍの溝部Ｇに回転リング２５の突起２５ａが嵌まり込む際に、幅方向に移動させる力が異形断面条材Ｍに働かず、所定の位置で異形断面条材Ｍが異形断面帯条Ｐにスリットされる。
【００２３】
【実施例１】
厚肉部（溝部Ｇのない部分）の板厚が１．５ｍｍ，薄肉部（溝部Ｇ）の板厚が１．０５ｍｍで幅方向中央部に溝底幅１０ｍｍの溝部Ｇを形成した異形断面条材Ｍを被加工材とし、溝部Ｇの形状に対応した突起２５ａを形成した回転リング２５を備えたスリット装置２０（図２〜５）で異形断面条材Ｍを幅Ｗ＝５０ｍｍの異形断面帯条Ｐ（製品）にスリットした。
得られた異形断面帯条Ｐの形状を調査した。比較のため、サイドガイド２（図１ａ，ｂ）で異形断面条材Ｍを位置決めしながらスリットすることにより得られた異形断面帯条Ｐについても同様に調査した。
【００２４】
異形断面帯条Ｐの幅方向両端から溝部Ｇの底端部までの距離Ｗ1，Ｗ2を測定し、コイルトップ側を基準としてコイル長手方向に距離差ΔＷ（Ｗ1−Ｗ2）の変動を求めた。図１０の調査結果に見られるように、本発明に従って回転リング２５で位置決めした異形断面条材Ｍから得られた異形断面帯条Ｐでは、コイル長手方向に関する距離差ΔＷの変動幅が０．２ｍｍ以内に抑えられていた。これに対し、サイドガイド２でガイドしながら異形断面条材Ｍをスリットした場合、距離差ΔＷの変動幅が最大約０．５ｍｍと大きくなった。この対比から明らかなように、本発明によるとき、寸法精度が良好で左右対称性の高い異形断面帯条Ｐが製造できることが確認された。
【００２５】
【実施例２】
スリット装置２０の入側に溝ガイドロールスタンド５０（図６〜８）を配置した設備構成で実施例１と同様に異形断面条材Ｍから異形断面帯条Ｐをスリットした。得られた異形断面帯条Ｐを形状測定し、距離差ΔＷを求めた。図１０の結果にみられるように、距離差ΔＷは一層狭い範囲に収まっており、異形断面帯条Ｐの形状精度が向上していることが判る。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起をもつ回転リングを上アーバに嵌挿し、突起で溝部を位置決めした状態で異形断面条材から異形断面帯条を切り出している。そのため、溝部を基準として溝底端部から異形断面帯条の幅方向端部までの距離が定まり、形状精度の良好な製品が得られる。スリット装置の入側に溝ガイドロールスタンドを配置するとき、異形断面帯条の形状精度が更に向上する。このようにして得られた異形断面帯条は、優れた形状精度のため後続する加工工程において何ら支障なく所定形状に加工される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  異形断面条材をスリットする従来の設備構成を示す概略図（ａ），平面図（ｂ）及び異形断面条材の断面形状（ｃ）
【図２】  本発明に従った回転リングを上アーバに装着したスリット装置を組み込んだ設備構成の概略図
【図３】  異形断面条材の搬送方向からスリット装置を見た図
【図４】  スリット装置の上アーバに装着される回転リングの正面図（ａ）及び断面図（ｂ）
【図５】  スリット装置の要部を示す図
【図６】  スリット装置の入側に溝ガイドロールスタンドを配置した設備構成の概略図
【図７】  異形断面条材の搬送方向から溝ガイドロールスタンドを見た図
【図８】  異形断面条材の幅方向から溝ガイドロールスタンドを見た図
【図９】  ガイド溝を形成した異形断面条材の断面図
【図１０】  本発明の効果を比較例と対比したグラフ
【符号の説明】
１１：アンコイラ    １２：リコイラ    １７：スクラップリール
２０：スリット装置    ２１：コラム    ２２：アーバ    ２３；丸刃    ２４：スリーブ    ２５：回転リング    ２６：ロールチョック
３０：昇降機構    ３１：送りネジ    ３５：ハンドル
４０：押え機構    ４１：ロール押え金具    ４３：押えロール    ４５：ハンドル    ４６：圧下ネジ
５０：溝ガイドロールスタンド    ５４ＵＩ，５４ＵＯ：上側溝ガイドロール  ５４ＤＩ，５４ＤＯ：下側ロール    ５５：拘束突起（符番に付したＵは上側，Ｄは下側，Ｒは右側，Ｌは左側，Ｉは入側，Ｏは出側を示す）
Ｍ：異形断面条材    Ｇ：溝部    Ｇ1，Ｇ2：ガイド溝    Ｐ：異形断面帯条（製品）    Ｓ：スクラップ    Ｄ：異形断面条材の搬送方向
Ｗ：異形断面帯条（製品）の板幅    Ｗ1，Ｗ2：異形断面帯条の幅方向端部から溝底端部までの距離
【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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