(57)【要約】  耐局所変形性を備えた加熱炉用搬送ローラーを提供する。  鋼板は、ローラー本体６８の外周面のローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置において遮蔽部材７２よりも高く突設された耐熱合金製の支持突起７０によって専ら支持された状態で搬送される。耐熱合金製の支持突起７０は、搬入された冷間状態の鋼板と僅かな接触面積で接触するので、ローラー本体６８から鋼板への熱伝動が少なく、高温のローラー本体６８からの放射冷却が支持突起７０間に設けられた遮蔽部材７２によって遮蔽されることによりローラー本体６８の急速冷却が抑制され、ローラー本体６８の外周面の局所的変形が抑制される。これにより、支持突起７０の変形がなく、鋼板の搬送に支障が生じることが解消される。
2019193895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手状を成し、長手方向の中間部が加熱炉内に位置させられた状態で両端部が前記加熱炉外で支持され、前記加熱炉内において被加熱物を支持しつつ搬送するための加熱炉用搬送ローラーであって、
耐熱合金製の金属管から構成されたローラー本体と、
前記ローラー本体の外周面の前記ローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置に突設されて前記被加熱物を支持する耐熱合金製の支持突起と、
前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し、前記ローラー本体の前記支持突起間を覆う遮蔽部材と
を、含むことを特徴とする加熱炉用搬送ローラー。
【請求項２】
前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面の前記ローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置にそれぞれ溶接された耐熱合金製の複数本の環状ワイヤー又は環状肉盛溶接材から構成されている
ことを特徴とする請求項１の加熱炉用搬送ローラー。
【請求項３】
前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤー又は螺旋状肉盛溶接材から構成されている
ことを特徴とする請求項１の加熱炉用搬送ローラー。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し、前記ローラー本体の外周面に所定の遊びを持って前記支持突起間に嵌合された１又は２以上の耐熱合金製短管から構成されている
ことを特徴とする請求項１または２の加熱炉用搬送ローラー。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記支持突起間に巻き付けられた断熱材から構成されている
ことを特徴とする請求項１または２の加熱炉用搬送ローラー。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記螺旋状ワイヤー又は前記螺旋状肉盛溶接材間に巻き付けられた断熱材から構成されている
ことを特徴とする請求項３の加熱炉用搬送ローラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送ローラーを用いて冷間の被加熱物を加熱炉内に受け入れ、加熱後の被加熱物を加熱炉外へ搬出する加熱炉用搬送ローラーに関し、特に、搬送ローラーの変形を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板、焼結合金製成形物などの被加熱物を赤熱させる加熱処理を行なう加熱炉内に、常温の被加熱物を支持しつつ加熱炉内に搬入し、加熱後の被加熱物を搬出するものとして、長手状を成し、長手方向の中間部が加熱炉内に位置させられた状態で両端部がその加熱炉外で支持される、耐熱衝撃性および耐熱変形性の高い搬送ローラーが提案されている。たとえば特許文献１に記載の加熱炉用搬送部材がそれである。これによれば、相対的に耐熱衝撃性および耐腐食性の高い耐熱合金から構成された外側管状部材と、該外側管状部材の内側に位置して、相対的に耐熱変形性の高いセラミックスから構成された内側管状部材とが、耐熱性断熱材から構成された中間部材を介して一体的に重ねられた二重管構造であるため、特許文献２で提案されている、耐熱衝撃性が相対的に低いセラミックス製の外管と鋼管や耐熱合金から成る内管とからなる搬送ローラーと比較して、耐熱衝撃性および熱変形性が高いとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２７６１７号公報
【特許文献２】特開２００８−１０５０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、たとえば高張力鋼製鋼板のプレス前の加熱用として加熱炉が用いられる場合、炉長を短くして工場内に設置スペースを小さくするために、間欠搬送によって９００℃〜１０００℃程度の赤熱温度まで加熱することが望まれる場合がある。このような用途の加熱炉においては、炉内に設置された高温の搬送ローラーは、冷間状態の被加熱物を受け入れ、たとえば３０秒程度の停止区間で被加熱物が高温に加熱されると、回転駆動されることで炉外へ搬出するという作動が繰り返えされる。このようにして炉内に用いられる搬送ローラーは、比較的長時間に使用されると、搬送ローラーの外周面に周方向に連なって盛り上がる局所的変形が発生し、被加熱物の搬送に支障が生じるという問題があった。たとえば、被加熱物の搬送方向がずれて定位置に送り出し位置が変化したり、被加熱物が炉壁に干渉して搬送詰まりが発生するなどの問題があった。この問題は、搬送ローラーに内管が設けられていなくても発生する。【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、耐局所変形性を備えた加熱炉用搬送ローラーを提供することにある。【０００６】
本発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、炉内に用いられる搬送ローラーは高温状態であるのに対して、炉内に搬入された被加熱物は常温で冷間状態にあることから、搬送ローラーが急速冷却されることが局所的変形の原因であると仮定した。そして、熱伝動を抑制するために搬送ローラーに外周側に突き出す支持突起を設けて被加熱物との接触面積を小さくし、放射冷却を抑制するために上記支持突起間に搬送ローラーの外周面を覆う遮蔽部材を設けると、搬送ローラーの外周面に周方向に連なる局所的変形の発生が抑制されることを見いだした。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の要旨とするところは、長手状を成し、長手方向の中間部が加熱炉内に位置させられた状態で両端部が該加熱炉外で支持され、該加熱炉内において被加熱物を支持しつつ搬送するための加熱炉用搬送ローラーであって、耐熱合金製の金属管から構成されたローラー本体と、前記ローラー本体の外周面の前記ローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置に突設されて前記被加熱物を支持する耐熱合金製の支持突起と、前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し、前記ローラー本体の前記支持突起間を覆う遮蔽部材とを、含むことにある。【０００８】
第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面の前記ローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置にそれぞれ溶接された耐熱合金製の複数本の環状ワイヤー又は管状肉盛溶接材から構成される。【０００９】
第３発明の要旨とするところは、第１発明において、前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤー又は螺旋状肉盛溶接材から構成される。【００１０】
第４発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明において、前記遮蔽部材は、前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し、前記ローラー本体の外周面に所定の遊びを持って前記支持突起間に嵌合された１又は２以上の耐熱合金製短管から構成されたものである。【００１１】
第５発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明において、前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記支持突起間に巻き付けられた断熱材から構成されたものである。【００１２】
第６発明の要旨とするところは、第３発明において、前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記螺旋状ワイヤー又は前記螺旋状肉盛溶接材間に巻き付けられた断熱材から構成されたものである。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、被加熱物は、ローラー本体の外周面のローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置に遮蔽部材よりも高く突設された耐熱合金製の支持突起によって専ら支持された状態で支持され或いは搬送される。このとき、耐熱合金製の支持突起は、冷間の被加熱物と僅かな接触面積で接触するので、高温のローラー本体から被加熱物への熱伝動が少なく、高温のローラー本体から熱放射が支持突起間に設けられた遮蔽部材によって遮蔽されることによりローラー本体の急速冷却が抑制され、ローラー本体の外周面の局所的変形が抑制される。このように、ローラー本体の外周面の局所的変形が抑制されるので、支持突起の変形もなく、被加熱物の搬送に支障が生じることが解消される。特に、間欠搬送の停止区間において冷間の鋼板を回転停止した状態で支持する高温の搬送ローラーでは、冷間の鋼板がローラー本体の外周面に直接接触することが解消されるとともに、冷間の鋼板とローラー本体との間に遮蔽部材が介在しており、高温のローラー本体からの放射冷却が遮蔽部材により抑制されるので、ローラー本体の外周面に周方向に連なって盛り上がる局所的変形が好適に抑制される。【００１４】
第２発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面の前記ローラー本体の長手方向の所定間隔の複数位置にそれぞれ溶接された耐熱合金製の複数本の環状ワイヤー又は環状肉盛溶接材から構成される。これにより、被加熱物が専ら複数本の環状ワイヤー又は環状肉盛溶接材を介してローラー本体により支持されるので、冷間の被加熱物がローラー本体の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体の外周面の変形が抑制される。【００１５】
第３発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、前記支持突起は、前記ローラー本体の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤー又は螺旋状肉盛溶接材から構成される。これにより、被加熱物が専ら１本の螺旋状ワイヤー又は螺旋状肉盛溶接材を介してローラー本体により支持されるので、冷間の被加熱物がローラー本体の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体の外周面の変形が抑制される。また、１本の耐熱金属製のワイヤーをローラー本体の外周面に連続的に溶接することにより螺旋状ワイヤー又は螺旋状肉盛溶接材が形成されるので、複数本の環状ワイヤーを構成する場合に比較して、製造が容易となる。【００１６】
第４発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、前記遮蔽部材は、前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し、前記ローラー本体の外周面に所定の遊びを持って前記支持突起間に嵌合された１又は２以上の耐熱合金製短管である。これにより、前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みを有し且つ前記ローラー本体の外径より大きい内径を有する定寸の管材を切断することで短管を容易に構成することができる。【００１７】
第５発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記支持突起間に巻き付けられた断熱材から構成されたものである。これにより、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材を少なくとも１周巻き付けて帯状断熱材の端を縫い合わせることで、容易に構成できる。【００１８】
第６発明の加熱炉用搬送ローラーによれば、前記遮蔽部材は、前記ローラー本体の外周面を覆うように前記支持突起の前記ローラー本体の外周面からの高さ以下の厚みで前記螺旋状ワイヤー又は前記螺旋状肉盛溶接材間に巻き付けらされた断熱材から螺旋管状に形成されたものである。これにより、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材を螺旋状ワイヤー又は前記螺旋状肉盛溶接材間に少なくとも１回巻き付けて帯状断熱材の端を止めることで、一層容易に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一例の加熱炉用搬送ローラーを備える間欠搬送式鋼板加熱炉の側面図である。
【図２】図１の間欠搬送式鋼板加熱炉のII−II視断面図である。
【図３】図１の間欠搬送式鋼板加熱炉に適用された加熱炉用搬送ローラーについてその長手方向に一部を切り欠いて拡大して説明する図である。
【図４】図３の加熱炉用搬送ローラーの一部を拡大して示す拡大図である。
【図５】図３または図４の加熱炉用搬送ローラーを更に拡大し、遮蔽部材の一部を切り欠いて説明する図である。
【図６】図３から図５に示す加熱炉用搬送ローラーの実例を示す写真である。
【図７】従来品に相当する比較例品１の加熱炉用搬送ローラーを用いた搬送試験結果を示す写真である。
【図８】従来品に相当する比較例品２の加熱炉用搬送ローラーを用いた搬送試験結果を示す写真である。
【図９】本発明の他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図５に相当する図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図４に相当する図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図４に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態において、前記耐熱合金製のローラー本体の外周面は、溶射、スパッタ、蒸着などの手法を用いて被膜原料を付着させた酸化物、窒化物、炭化物などのセラミックスの膜によりその表面がコーティングされたものである。このため、外側管状部材の耐久性が高められるとともに、被加熱物に対する金属酸化物などの付着や汚れが防止される。
【００２１】
また、本発明の一実施形態において、前記耐熱合金製のローラー本体、前記耐熱合金製の複数本の環状ワイヤー、前記１本の螺旋状ワイヤー、および前記短管を構成する耐熱合金製円筒状部材は、たとえばＳＵＳ３１０Ｓに代表されるステンレス鋼、モリブデン鋼、クロムモリブデン鋼、フェライト系耐熱鋼、ニッケル基合金、コバルト合金などの耐熱性、耐腐食性を有する金属などの耐熱合金から構成される。
【００２２】
以下、本発明の被加熱物を加熱する加熱炉に用いられる加熱炉用搬送ローラーの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の一実施例の加熱炉用搬送ローラー（以下、搬送ローラーという）１０を備える加熱炉たとえば間欠搬送式鋼板加熱炉１２の側面図である。図２は、図１の間欠搬送式鋼板加熱炉１２のII−II視断面図である。間欠搬送式鋼板加熱炉１２は、炉内を高温状態に保つ断熱材１４と、断熱材１４を覆うケーシング１６とから成る長手状の炉体１８と、被加熱物である鋼板２０を支持しながら炉体１８の長手方向の一端部から他端部へと搬送するために所定間隔で平行に配置された複数本の搬送ローラー１０と、搬送ローラー１０の両端部を回転可能に支持する搬送ローラー支持装置２２と、搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持された搬送ローラー１０を所定の周期たとえば数十秒の周期で間欠的に回転駆動する図示しないローラー駆動装置と、炉体１８内部を高温に加熱する長手状のヒーター２４とを備えている。炉体１８は、断熱材１４により四方が覆われることでトンネル状に形成された炉室２６と、炉室２６の長手方向の両端部に形成された入口２８および出口３０と、鋼板２０の搬送停止時すなわち搬送ローラー１０の回転停止時に入口２８および出口３０が閉じられるように駆動させられる図示しないシャッターとを有している。【００２４】
間欠搬送式鋼板加熱炉１２の炉体１８は、搬送ローラー１０を貫通させるために、両側壁の上下方向中央部付近において、互いに平行に且つその両側壁における一対の中心線が同心となるように長手方向に所定の間隔で炉体１８外部と炉室２６とを繋ぐように炉体１８の両側壁を貫通して形成された断面略円形状の複数対の貫通穴３８を備えている。また、炉体１８は、ヒーター２４を貫通させるために、両側壁の少なくとも上記貫通穴３８よりも上方において、上記貫通穴３８と同様の条件で炉体１８外部と炉室２６とを繋ぐ断面略円形状の複数対の貫通穴４０を備えている。【００２５】
図１に詳しく示すように、搬送ローラー１０は、水平に置かれた基台３２の上に前記ローラー駆動装置を介して設置される。また、たとえば定寸の高張力鋼板からプレスによる打ち抜き工程など前工程を経た鋼板２０を炉体１８の入口２８へと搬送する、あるいはたとえば炉室２６において熱処理が施され炉体１８の出口３０から搬出された鋼板２０を次工程へと搬送する搬送ローラー３４を備えた搬送台３６が、搬送ローラー１０および搬送ローラー３４と鋼板２０との間の接触点が略同一面上になるように間欠搬送式鋼板加熱炉１２の長手方向の両端部に隣接して設置されている。なお、上記ローラー駆動装置は、図示しないローラー駆動モータおよび後述のチェーン６６が巻き掛けられた駆動スプロケットが固定された出力軸とを有している。また、搬送ローラー３４は、好適には、搬送ローラー１０と同様に構成される。【００２６】
たとえばプレスによる高張力鋼板の打ち抜き工程から搬送台３６により間欠搬送式鋼板加熱炉１２の炉室２６の入口２８まで搬送された鋼板２０は、シャッターが開けられた入口２８を通じて搬入され、ヒーター２４により高温に昇温された炉室２６内を、搬送ローラー１０により支持されながら出口３０方向へ所定の周期で間欠的に搬送されつつ９００℃〜１０００℃程度に鋼板２０を加熱する熱処理が施される。炉室２６の出口付近まで搬送ローラー１０により搬送され熱処理が終了した鋼板２０は、シャッターの開けられた出口３０を通じて炉体１８外部へと間欠的に搬出される。搬出された鋼板２０は搬送台３６により次工程たとえばプレス工程へと搬送される。【００２７】
図２において示されるように、複数本の搬送ローラー１０は、その両端部が炉体１８の複数対の貫通穴３８のそれぞれから突き出した状態で炉室２６の上下方向下端部付近に配置されている。これら複数本の搬送ローラー１０は、炉体１８の長手方向すなわち鋼板２０の移送方向と直交する方向へ長手状を成し、移送方向と直交する方向へ並列状態で横一列に一定間隔で配列されている。また、複数本のヒーター２４はその両端部が複数対の貫通穴４０のそれぞれから突き出した状態で、炉室２６内の上下方向上端部付近および下端部付近にそれぞれ固設されている。これら複数本のヒーター２４は搬送ローラー１０の上方および下方において移送方向と直交する方向へ並列状態で横一列に一定間隔で固設されている。なお、これら複数本のヒーター２４に替えて、プレート状のヒーターが用いられてもよい。【００２８】
搬送ローラー支持装置２２は、炉体１８の両側壁に隣接して立設された支柱４２と、支柱４２によって支えられ、炉体１８の側壁に平行且つ水平に配設された長手状部材４４と、長手状部材４４の上端面が長手方向両側縁部を残して下方向へ陥入して形成された凹部に嵌めこまれて固定された長手状の支持板４６と、支持板４６の幅方向中央部付近における複数対の貫通穴３８のそれぞれを結ぶ延長線上に対応する位置に嵌め着けられた複数対のボールベアリング４８と、そのボールベアリング４８によって片持状に回転可能に支持された長手状の一対の支持軸５０とを備えている。【００２９】
長手状の一対の支持軸５０の円柱状の先端部５２が円筒状の搬送ローラー１０の両端部にそれぞれ軸心方向へ嵌め入れられることにより、搬送ローラー１０が回転可能に支持されている。そして、搬送ローラー１０の一端部においては、その一端部と嵌合された支持軸５０の先端部５２における長手方向中央側付近とに支持軸５０の軸心と略垂直方向へ貫通して形成されたピン穴５４（後述の図３参照）にピン５６が挿し込まれている。また、前記ローラー駆動装置の前記出力軸に設けられた図示しないスプロケットホイールと搬送ローラー１０の一端部側、すなわちピン５６が挿し込まれている側の支持軸５０の基端部６２に設けられたスプロケットホイール６４との間にはチェーン６６が巻き掛けられている。【００３０】
これにより、搬送ローラー支持装置２２により支持軸５０を介して支持軸５０の軸心まわりに回転可能に支持された搬送ローラー１０は、その一端部側の支持軸５０およびチェーン６６を介してローラー駆動モータにより回転駆動され、搬送ローラー１０の上に載置された鋼板２０を搬送する。【００３１】
図３乃至図５は、搬送ローラー支持装置２２により回転可能に支持された搬送ローラー１０について詳しく説明する図である。図３は図１の間欠搬送式鋼板加熱炉１２に適用された搬送ローラー１０についてその長手方向の一部を切断して説明する図である。図４は、図３における搬送ローラー１０の長手方向の一部を拡大して示す図である。図５は、図３または図４の搬送ローラー１０を、それに装着された遮蔽部材の一部を切り欠いて示す図である。【００３２】
図３乃至図５において、搬送ローラー１０は、たとえば、２２００ｍｍ程度の長さおよび３８．５ｍｍ程度の外径を有する耐熱合金製の金属管から構成されたローラー本体６８と、ローラー本体６８の外周面においてローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置に突設されて鋼板２０を支持する耐熱合金製の支持突起７０と、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下或いは未満の厚みｔを有し、ローラー本体６８の支持突起７０間を覆う遮蔽部材７２とを、備えている。上記ローラー本体６８の長さおよび径は、必要に応じて適宜変更され得る。【００３３】
支持突起７０は、ローラー本体６８の外周面においてローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置においてそれぞれ溶接された、たとえば１．６ｍｍΦ程度の径或いは厚みを有する耐熱合金製の複数本の断面円形或いは断面矩形の環状ワイヤーから構成される。すなわち、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈは、たとえば１．６ｍｍ程度であるが、この値に限定されない。【００３４】
遮蔽部材７２は、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下或いは未満の値、たとえば１．６ｍｍの厚みｔを有し、ローラー本体６８の外周面に所定の遊びを持って支持突起７０の間に嵌合された耐熱合金製短管である。遮蔽部材７２は、支持突起７０の間において、図４に示されるように１個の短管から構成されてもよいし、２個以上の短管から構成されてもよい。短管の全長は、たとえば１０ｍｍ程度であり、支持突起７０の間隔よりも十分に短く設定される。また、短管の内径は、たとえば３９ｍｍ程度であり、ローラー本体６８の外径よりも十分に大きく、好適には、支持突起７０の外径以下に設定される。図６は、このように構成された搬送ローラー１０の一例を示す写真である。【００３５】
［搬送試験］
本発明者等は、ＳＵＳ３１０Ｓ製のローラー本体６８と、そのローラー本体６８の外周面に２０ｍｍ間隔でＳＵＳ３１０Ｓ製のワイヤーを溶接することで環状の支持突起７０を設け、それら支持突起７０間にＳＵＳ３１０Ｓ製の短管を嵌め入れることで構成した、図４，図５の搬送ローラー１０と同等の実施例品の搬送ローラーを試作して前述の間欠搬送式鋼板加熱炉１２に適用し、コの字形に加工されて内部に水を循環させた角パイプを、鋼板２０に替えて、９００℃以上に加熱された間欠搬送式鋼板加熱炉１２内の搬送ローラ上に搬入して３０秒停止させた後、間欠搬送式鋼板加熱炉１２から搬出するという搬送動作を、搬入搬出時間が１０秒、停止時間が３０秒の合計である４０秒タクトで繰り返す、実際よりも厳しい条件の加速搬送試験を行なった。また、ＳＵＳ３１０Ｓ製の円管から上記実施例品の搬送ローラーと同様の長さおよび径で構成された従来形式すなわち実質的にローラー本体６８のままの比較例品１の搬送ローラーと、同様にＳＵＳ３１０Ｓ製の円管から上記実施例品の搬送ローラーと同様の長さおよび径で構成されたローラー本体６８の外周面に、螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤーから構成される支持突起７０を設け、遮蔽部材７２を備えない比較例品２の搬送ローラーとを作製し、それら比較例品１の搬送ローラーおよび比較例品２の搬送ローラーを用いて上記の加速搬送試験と同様の条件で搬送試験を行なった。【００３６】
上記の搬送試験において、比較例品１の搬送ローラーおよび比較例品２の搬送ローラーでは、搬送時間が３６時間経過すると、比較例品１の写真である図７および比較例品２の写真である図８にそれぞれ示すように、搬送ローラーの表面に凸条が周方向に形成される局所的な変形がそれぞれ発生した。これに対して、上記実施例品の搬送ローラーを用いた場合には、７２時間経過しても変形は観察されなかった。【００３７】
上述のように、本実施例の搬送ローラー１０によれば、鋼板２０は、ローラー本体６８の外周面のローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置において遮蔽部材７２よりも高く突設された耐熱合金製の支持突起７０によって専ら支持された状態で搬送される。このとき、耐熱合金製の支持突起７０は、搬入された冷間状態の鋼板２０と僅かな接触面積で接触するので、ローラー本体６８から鋼板２０への熱伝動が少なく、高温のローラー本体６８からの放射冷却が支持突起７０間に設けられた遮蔽部材７２によって遮蔽されることによりローラー本体６８の急速冷却が抑制され、ローラー本体６８の外周面の局所的変形が抑制される。このように、ローラー本体６８の外周面の局所的変形が抑制されるので、支持突起７０の変形がなく、鋼板２０の搬送に支障が生じることが解消される。特に、本実施例のように、間欠搬送の停止区間において、搬入された冷間の鋼板２０を回転停止した状態で支持する高温の搬送ローラー１０では、鋼板２０とローラー本体６８の外周面との直接接触が解消されるとともに、冷間の鋼板２０とローラー本体６８との間に遮蔽部材７２が介在しており、高温のローラー本体６８からの放射冷却が遮蔽部材７２により抑制されるので、ローラー本体６８の外周面に周方向に連なって盛り上がる局所的変形が好適に抑制される。【００３８】
また、本実施例の搬送ローラー１０によれば、支持突起７０は、ローラー本体６８の外周面のローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置にそれぞれ溶接された耐熱合金製の複数本の環状ワイヤーから構成される。これにより、鋼板２０が専ら複数本の環状ワイヤーを介してローラー本体６８により支持されるので、赤熱された鋼板２０がローラー本体６８の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体６８の外周面の変形が抑制される。【００３９】
また、本実施例の搬送ローラー１０によれば、遮蔽部材７２は、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下の厚みを有し、ローラー本体６８の外周面に所定の遊びを持って前記環状ワイヤー間に嵌合された１又は２以上の耐熱合金製短管である。これにより、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下の厚みを有し且つローラー本体６８の外径より大きい内径を有する定寸の管材を切断することで短管を容易に構成することができる。【００４０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【実施例２】
【００４１】
図９は、本発明の他の実施例における搬送ローラー１１０を示す図５に相当する図である。図５では、遮蔽部材７２は耐熱合金製短管であったが、図９に示す遮蔽部材１７２のように、耐熱合金製短管に替えて、支持突起７０の間においてローラー本体６８の外周面を覆うように支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下の厚みで巻き付けられた断熱材から構成されてもよい。この断熱材は、たとえば、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材から構成される。【００４２】
本実施例の搬送ローラー１１０によれば、遮蔽部材１７２は、好適には、ローラー本体６８の外周面を覆うように支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下の厚みで前記環状ワイヤー間に巻き付けられた断熱材から構成されたものである。この場合には、遮蔽部材１７２は、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材を少なくとも１周巻き付けて帯状断熱材の端を縫い合わせることで、容易に構成できる。
【実施例３】
【００４３】
図１０は、本発明の他の実施例における搬送ローラー２１０の要部を示す図４に相当する図である。図１０において、支持突起２７０は、ローラー本体６８の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤーから構成されている。また、ローラー本体６８の長手方向において、遮蔽部材２７２は、ローラー本体６８の外周面を覆うように支持突起２７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈ以下の厚みで前記螺旋状ワイヤー間に装着された断熱材から螺旋管状に形成されている。この遮蔽部材２７２は、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材を少なくとも１周巻き付けて帯状断熱材の端を縫い合わせることで、容易に構成できる。【００４４】
本実施例の搬送ローラー２１０によれば、支持突起２７０は、ローラー本体６８の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤーから構成されることにより、鋼板２０が専ら１本の螺旋状ワイヤーを介してローラー本体６８により支持されるので、赤熱された鋼板２０がローラー本体６８の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体６８の外周面の変形が抑制される。また、１本の耐熱金属製のワイヤーをローラー本体６８の外周面に連続的に溶接することにより螺旋状ワイヤーが形成されるので、複数本の環状ワイヤーを構成する場合に比較して、製造が容易となる。
【実施例４】
【００４５】
図１１は、本発明の他の実施例における搬送ローラー３１０の要部を示す図４に相当する図である。図１０において、支持突起３７０は、ローラー本体６８の外周面にたとえばレーザー溶接を用いて形成された環状肉盛溶接材から構成されている。本実施例では、耐熱合金製短管から構成された遮蔽部材７２が支持突起３７０の間に２つずつ配設されている。本実施例においても、前述の実施例と同様の効果が得られる。【００４６】
以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。【００４７】
たとえば、前述の実施例の搬送ローラー１０、１１０、２１０、３１０は、間欠搬送式鋼板加熱炉１２に用いられていたが、バッチ式鋼板加熱炉、連続式鋼板加熱炉などの他の形式の加熱炉にも適用されてもよい。【００４８】
また、前述の実施例の支持突起７０、２７０、３７０は、耐熱合金製のワイヤーが環状に或いは螺旋状に連続して溶接されることで構成されていたが、不連続であっても差し支えない。また、ワイヤーに替えて、リベット或いはピンなどの突起が連続的に周方向或いは螺旋方向に配列されたものでもよい。【００４９】
また、前述の実施例の遮蔽部材７２、１７２、２７２は、耐熱合金製短管、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材や帯状断熱材から構成されたものであったが、セラミック製の短管であってもよい。【００５０】
また、前述の実施例では、被加熱物として、鋼板２０が用いられていたが、直方体状の鋼片、焼結合金製部品などであってもよい。【００５１】
また、前述の図１０の実施例において、支持突起２７０はローラー本体６８の外周面に溶接された螺旋状ワイヤーから構成されていたが、螺旋状肉盛溶接材から構成されてもよい。【００５２】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が加えられ得るものである。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１０、２１０、３１０：搬送ローラー（加熱炉用搬送ローラー）  １２：間欠搬送式鋼板加熱炉（加熱炉）  ２０：鋼板  ６８：ローラー本体  ７０、２７０、３７０：支持突起  ７２、１７２、２７２：遮蔽部材
【図１】
2019193895.tif 000003
【図２】
2019193895.tif 000004
【図３】
2019193895.tif 000005
【図４】
2019193895.tif 000006
【図５】
2019193895.tif 000007
【図６】
2019193895.tif 000008
【図７】
2019193895.tif 000009
【図８】
2019193895.tif 000010
【図９】
2019193895.tif 000011
【図１０】
2019193895.tif 000012
【図１１】
2019193895.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月24日(2020.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】本発明の一例の加熱炉用搬送ローラーを備える間欠搬送式鋼板加熱炉の側面図である。
【図２】図１の間欠搬送式鋼板加熱炉のII−II視断面図である。
【図３】図１の間欠搬送式鋼板加熱炉に適用された加熱炉用搬送ローラーについてその長手方向に一部を切り欠いて説明する図である。
【図４】図３の加熱炉用搬送ローラーの一部を拡大して示す拡大図である。
【図５】図３または図４の加熱炉用搬送ローラーを更に拡大し、遮蔽部材の一部を切り欠いて説明する図である。
【図６】図３から図５に示す加熱炉用搬送ローラーの実例を示す写真である。
【図７】従来品に相当する比較例品１の加熱炉用搬送ローラーを用いた搬送試験結果を示す写真である。
【図８】従来品に相当する比較例品２の加熱炉用搬送ローラーを用いた搬送試験結果を示す写真である。
【図９】本発明の他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図５に相当する図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図４に相当する図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例における加熱炉用搬送ローラーを説明する図であって、図４に相当する図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
たとえばプレスによる高張力鋼板の打ち抜き工程から搬送台３６により間欠搬送式鋼板加熱炉１２の炉室２６の入口２８まで搬送された鋼板２０は、シャッターが開けられた入口２８を通じて搬入され、ヒーター２４により高温に昇温された炉室２６内を、搬送ローラー１０により支持されながら出口３０方向へ所定の周期で間欠的に搬送されつつ９００℃〜１０００℃程度に鋼板２０を加熱する熱処理が施される。炉室２６の出口３０付近まで搬送ローラー１０により搬送され熱処理が終了した鋼板２０は、シャッターの開けられた出口３０を通じて炉体１８外部へと間欠的に搬出される。搬出された鋼板２０は搬送台３６により次工程たとえばプレス工程へと搬送される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図２において示されるように、複数本の搬送ローラー１０は、その両端部が炉体１８の複数対の貫通穴３８のそれぞれから突き出した状態で炉室２６の上下方向中間部付近に配置されている。これら複数本の搬送ローラー１０は、炉体１８の長手方向すなわち鋼板２０の移送方向と直交する方向へ長手状を成し、移送方向に並列状態で横一列に一定間隔で配列されている。また、複数本のヒーター２４はその両端部が複数対の貫通穴４０のそれぞれから突き出した状態で、炉室２６内の上下方向上端部付近および下端部付近にそれぞれ固設されている。これら複数本のヒーター２４は搬送ローラー１０の上方および下方において移送方向に並列状態で横一列に一定間隔で固設されている。なお、これら複数本のヒーター２４に替えて、プレート状のヒーターが用いられてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
長手状の一対の支持軸５０の円柱状の先端部５２が円筒状の搬送ローラー１０の両端部にそれぞれ軸心方向へ嵌め入れられることにより、搬送ローラー１０が回転可能に支持されている。そして、搬送ローラー１０の一端部においては、その一端部と嵌合された支持軸５０の先端部５２における長手方向中央側付近とに支持軸５０の軸心と略垂直方向へ貫通して形成されたピン穴５４（後述の図３参照）にピン５６が挿し込まれている。また、前記ローラー駆動装置の前記出力軸に設けられた図示しない駆動スプロケットと搬送ローラー１０の一端部側、すなわちピン５６が挿し込まれている側の支持軸５０の基端部６２に設けられたスプロケットホイール６４との間にはチェーン６６が巻き掛けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
支持突起７０は、ローラー本体６８の外周面においてローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置においてそれぞれ溶接された、たとえば１．６ｍｍ程度の径或いは厚みを有する耐熱合金製の複数本の断面円形或いは断面矩形の環状ワイヤーから構成される。すなわち、支持突起７０のローラー本体６８の外周面からの高さｈは、たとえば１．６ｍｍ程度であるが、この値に限定されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
［搬送試験］
本発明者等は、ＳＵＳ３１０Ｓ製のローラー本体６８と、そのローラー本体６８の外周面に２０ｍｍ間隔でＳＵＳ３１０Ｓ製のワイヤーを溶接することで環状の支持突起７０を設け、それら支持突起７０間にＳＵＳ３１０Ｓ製の短管を嵌め入れることで構成した、図４，図５の搬送ローラー１０と同等の実施例品の搬送ローラーを試作して前述の間欠搬送式鋼板加熱炉１２に適用し、コの字形に加工されて内部に水を循環させた角パイプを、鋼板２０に替えて、９００℃以上に加熱された間欠搬送式鋼板加熱炉１２内の搬送ローラ上に搬入して３０秒停止させた後、間欠搬送式鋼板加熱炉１２から搬出するという搬送動作を、搬入搬出時間が１０秒、停止時間が３０秒の合計である４０秒タクトで繰り返す、実際よりも厳しい条件の加速搬送試験を行なった。また、ＳＵＳ３１０Ｓ製の円管から上記実施例品の搬送ローラーと同様の長さおよび径で構成された従来形式すなわち実質的にローラー本体６８のままの比較例品１の搬送ローラーと、同様にＳＵＳ３１０Ｓ製の円管から上記実施例品の搬送ローラーと同様の長さおよび径で構成されたローラー本体６８の外周面に、螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤーから構成される支持突起を設け、遮蔽部材７２を備えない比較例品２の搬送ローラーとを作製し、それら比較例品１の搬送ローラーおよび比較例品２の搬送ローラーを用いて上記の加速搬送試験と同様の条件で搬送試験を行なった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、本実施例の搬送ローラー１０によれば、支持突起７０は、ローラー本体６８の外周面のローラー本体６８の長手方向の所定間隔の複数位置にそれぞれ溶接された耐熱合金製の複数本の環状ワイヤーから構成される。これにより、鋼板２０が専ら複数本の環状ワイヤーを介してローラー本体６８により支持されるので、鋼板２０がローラー本体６８の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体６８の外周面の変形が抑制される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
本実施例の搬送ローラー２１０によれば、支持突起２７０は、ローラー本体６８の外周面に螺旋状に溶接された耐熱合金製の１本の螺旋状ワイヤーから構成されることにより、鋼板２０が専ら１本の螺旋状ワイヤーを介してローラー本体６８により支持されるので、鋼板２０がローラー本体６８の外周面に直接接触することが解消され、ローラー本体６８の外周面の変形が抑制される。また、１本の耐熱金属製のワイヤーをローラー本体６８の外周面に連続的に溶接することにより螺旋状ワイヤーが形成されるので、複数本の環状ワイヤーを構成する場合に比較して、製造が容易となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図１１は、本発明の他の実施例における搬送ローラー３１０の要部を示す図４に相当する図である。図１１において、支持突起３７０は、ローラー本体６８の外周面にたとえばレーザー溶接を用いて形成された環状肉盛溶接材から構成されている。本実施例では、耐熱合金製短管から構成された遮蔽部材７２が支持突起３７０の間に２つずつ配設されている。本実施例においても、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、前述の実施例の遮蔽部材７２、１７２、２７２は、耐熱合金製短管、溶融シリカやアルミナ等のセラミック繊維などの断熱材料の繊維から織られた帯状断熱材から構成されたものであったが、セラミック製の短管であってもよい。
【国際調査報告】
2019193895.tif 000014
2019193895.tif 000015
2019193895.tif 000016
2019193895.tif 000017