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スクラップ処理装置 - JFEスチール株式会社
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発明の名称 スクラップ処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−970(P2007−970A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−184211(P2005−184211)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎
発明者 降旗 勤 / 今関 敏夫 / 田村 文男 / 小沼 賢司
要約 課題
スクラップ処理装置の剪断刃が刃の長さ方向に渡って均一に使用されずに剪断刃の偏摩耗をきたして、刃物寿命を縮めるという問題点である。

解決手段
連続的に搬送される鋼帯の両側端を連続的に剪断するサイドトリマーの下流側に配設され、前記剪断により発生した連続帯状のトリム屑を所定長さに、間欠的にその幅方向に切断するスクラップ処理装置において、前記トリム屑を前記スクラップ処理装置に誘導するスクラップチョッパーシュートと該シュートを前記スクラップ処理装置のローターの軸方向に移動可能に支持する支持装置とを備えたことを特徴とするスクラップ処理装置
特許請求の範囲
【請求項1】
連続的に搬送される鋼帯の両側端を連続的に剪断するサイドトリマーの下流側に配設され、前記剪断により発生した連続帯状のトリム屑を所定長さに、間欠的にその幅方向に切断するスクラップ処理装置において、前記トリム屑を前記スクラップ処理装置に誘導するスクラップチョッパーシュートと該シュートを前記スクラップ処理装置のローターの軸方向に移動可能に支持する支持装置とを備えたことを特徴とするスクラップ処理装置。
【請求項2】
チョッパーナイフのトリム屑剪断時の負荷を測定する測定装置を設け、前記チョッパーナイフによる剪断負荷の測定値に基づき支持装置を介してスクラップチョッパーシュートが移動するようにしたことを特徴とする請求項1記載のスクラップ処理装置。
【請求項3】
前記トリム屑の剪断負荷を切断モーターの電流記録計から測定することを特徴とする請求項2記載のスクラップ処理装置。
【請求項4】
請求項2又は請求項3のスクラップ処理装置の使用方法であって、チョッパーナイフの摩耗等により、トリム屑の剪断負荷が一定値以上を示した時に、スクラップチョッパーシュート支持装置を作動させて、前記シュートをローターの軸方向に移動させることを特徴とするスクラップ処理装置の使用方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼帯のトリム屑を短く切断するスクラップ処理装置の切断刃の寿命延長に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、熱延鋼帯や冷延鋼帯の製造においては、製品の幅寸法を整えるために精整ラインで鋼帯の両端部の耳部を切除するサイドトリムがサイドトリマー装置によって行なわれることが多い。このサイドトリムの際に発生する狭い帯状のスクラップ(以下トリム屑と呼ぶ)を処理する一つの方法として、トリム屑を多数の短片に切断するスクラップ処理装置が使用されている。
【0003】
一方、熱延鋼帯や冷延鋼帯は、ライン上を高速で搬送されるので、トリミングによって排出されるトリム屑もライン速度に対応して高速で排出され、ばたつくこともある。このばたつきは、ライン速度が速くなるほど大きくなり、トリム屑のライン外への飛び出しも懸念される。
そこで、トリム屑をサイドトリマーからスクラップ処理装置に安定して搬送するために種々の対策が取られている。特許文献1においては、サイドトリマー装置によって除去されたトリム屑を上下から覆うと共に、トリム屑に対して下向きの力を加える回動自在なフラップを有する技術が開示されている。
【0004】
次に、特許文献2には、スクラップ処理装置の剪断刃へ、安定的にトリム屑を送り出しできる案内ガイドを設けたスクラップ処理装置が開示されている。該装置によれば、案内ガイドの湾曲天井面に沿ってトリム屑の送り出し長さを溜め込むことができ、トリム屑が座屈せずに剪断完了時には、湾曲時の反発力で剪断刃内に瞬時にトリム屑先端が送り出され、スクラップ処理装置の安定稼働を可能とすることができる技術が開示されている。
【0005】
また、特許文献3には、螺旋状の誘導溝がロール面に形成された誘導ロールを採用したので、トリム屑がパスラインから外れて誘導ロールに送給された場合であっても、トリム屑がこの溝に沿ってロール幅中央に向かって移動し、チョッパーカッター部のパスラインに正しく導かれる技術が開示されている。
【0006】
上記したように、トリム屑をサイドトリマーからスクラップ処理装置に誘導搬送する方法は種々提案されているが、スクラップ処理装置の刃部の割損や摩耗についての提案は見受けられない。
【特許文献1】特開2002−283125号公報
【特許文献2】特開2003−117722号公報
【特許文献3】特開平05−38616号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
スクラップ処理装置の剪断刃が刃の長さ方向に渡って均一に使用されずに剪断刃の偏摩耗をきたして、刃物寿命を縮めるという問題点である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
【0009】
(1)第一の発明は、連続的に搬送される鋼帯の両側端を連続的に剪断するサイドトリマーの下流側に配設され、前記剪断により発生した連続帯状のトリム屑を所定長さに、間欠的にその幅方向に切断するスクラップ処理装置において、前記トリム屑を前記スクラップ処理装置に誘導するスクラップチョッパーシュートと該シュートを前記スクラップ処理装置のローターの軸方向に移動可能に支持する支持装置とを備えたことを特徴とするスクラップ処理装置である。
【0010】
(2)第二の発明は、チョッパーナイフのトリム屑剪断時の負荷を測定する測定装置を設け、前記チョッパーナイフによる剪断負荷の測定に基づき支持装置を介してスクラップチョッパーシュートが移動するようにしたことを特徴とする第一の発明に記載のスクラップ処理装置である。
【0011】
(3)第三の発明は、トリム屑の剪断負荷を切断モーターの電流記録計から測定されることを特徴とする第二の発明に記載のスクラップ処理装置である。
【0012】
(4)第四の発明は、第二の発明又は第三の発明のスクラップ処理装置の使用方法であって、チョッパーナイフの摩耗等により、トリム屑の剪断負荷が一定値以上を示した時に、スクラップチョッパーシュート支持装置を作動させて、前記シュートをローターの軸方向に移動させることを特徴とするスクラップ処理装置の使用方法である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、スクラップ処理装置のチョッパーナイフが刃の長さ方向に渡って均一に使用されるので剪断刃の偏摩耗を押さえることができ、刃物の寿命を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
1.以下に本発明の一実施例に係る設備の概要について説明する。
図1は、スクラップ処理装置の設備の全体概要を示す側面図である。同じく、図2はスクラップ処理装置の設備の全体概要を示す正面図である。
【0015】
ライン上を搬送されてきた(図1矢印2の方向)鋼帯1は、搬送ラインの幅方向両サイドに対向設置された一対のサイドトリマー装置3により鋼帯1の両側端が連続的に剪断される。該剪断は、該サイドトリマー装置3に設置した丸刃剪断刃からなるサイドトリマーナイフ4により行われる。また、該サイドトリマー装置3は鋼帯1の幅替え時にその幅に対応できるように、図示しない移動機構を有しており、搬送ラインの幅方向(図2矢印5)に移動可動となっている。
【0016】
さらに、前記サイドトリマー装置3に付属して、剪断されたトリマー屑11をスクラップ処理装置30に誘導するトリマーシュート12が設置されている。該トリマーシュート12は図示しない支持装置により前記サイドトリマー装置3に設置され、鋼帯1の幅替え時にその幅に対応できるように、前記サイドトリマー装置3の移動に追従して動き、トリマー屑11を誘導できるようになっている。
【0017】
次に、スクラップ処理装置30について説明する。
スクラップ処理装置30は、帯状につながったトリマー屑11を一定長さに切断する装置であり、トリマーシュート12から排出されたトリマー屑11をスクラップ処理装置30のチョッパーナイフ32に送り出すスクラップチョッパーシュート21と、該スクラップチョッパーシュート21をチョッパーナイフ32の長手方向に沿って移動させるスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー22と、上下対に対向配置され、外表面にチョッパーナイフ32を装着したローター31と、該ローターの駆動装置とからなる。
【0018】
前記スクラップチョッパーシュート21は扁平筒状の部品で、トリマーシュート12から排出されたトリマー屑11をスクラップ処理装置30のチョッパーナイフ32に誘導搬出する機能を備えている。
【0019】
前記スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー22は、スクラップチョッパーシュート21を移動可能に支持する装置であり、移動手段は、本案では、油圧シリンダーを使ったが、油圧シリンダーに替えて手動装置を使ってもよい。スクラップチョッパーシュート21をチョッパーナイフ32の長さ方向に移動可能に支持できればよく、他の方法であってもよい。
【0020】
スクラップ処理装置30のハウジング33には、外表面にチョッパーナイフ32を装着したローター31が上下対に設置され、該ローター31を駆動させてトリマー屑11を一定長さに切断する。チョッパーナイフ32は、前記ローター31の円周方向に一定間隔をおいて、胴軸方向に装着されている。
【0021】
なお、図示はしていないが、前記ローター31の駆動装置にはトリム屑剪断時の負荷を測定する装置として電流記録計が接続されている。
【0022】
2.以下に、本設備の作用について述べる。
鋼帯1は図1に示す矢印2の方向に搬送され、サイドトリマー装置3のサイドトリマーナイフ4によって鋼帯の両側端が連続的に剪断され、連続帯状のトリム屑11が発生する。鋼帯1はライン上を下流側に搬送されるが、トリム屑11はサイドトリマー3に付属するトリマーシュート12により搬送ラインの下方に取り出される。次いでトリム屑11はスクラップチョッパーシュート21に沿って進みスクラップ処理装置30のハウジング33に対向配置されたチョッパーナイフ32によって、所定長さ毎に間欠的に切断されて行く。
鋼帯1の幅替が行われた場合は、サイドトリマー装置3は、図2に示す矢印5の方向に移動する。該移動に伴って、トリマーシュート12がサイドトリマー装置3に追従して移動する。次に、トリマーシュート12が移動した位置に、スクラップチョッパーシュート21の位置が合致するように、スクラップ処理装置30を図2に示す矢印34の方向に移動する。このように各装置を移動することにより、トリム屑11はスクラップ処理装置30に確実に導かれる。
【0023】
次に、チョッパーナイフ32の特定箇所(a部位)が摩耗して剪断負荷が増大したときに摩耗していない刃面(b部位)でトリム屑11を剪断する方法について図3〜図5を使って説明する。図3において、11はトリム屑、12はトリマーシュート、21はスクラップチョッパーシュート、22はスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー、31はローターで、該ローターの外表面にチョッパーナイフ32が設置されている。ここで、a部分はチョッパーナイフ32の摩耗部位を、b部分は正常部位を表している。
【0024】
図3の状態から図5に示す正常部位bでのトリム屑11の剪断作業を可能とする方法は次の通りである。
まず、図4に示すように、スクラップチョッパーシュート21をスクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー22によってチョッパーナイフ32のbの位置まで移動させる。この状態では、トリマーシュート12とスクラップチョッパーシュート21の位置関係は食い違うので、次に、図5に示すように、スクラップ処理装置30全体を矢印34の方向に移動してスクラップチョッパーシュート21がトリマーシュート12の下部の位置に来るようにする。上記した方法により、チョッパーナイフ32の摩耗していない正常な面bでのトリム屑11の剪断が可能となる。
【0025】
上記したような方法を繰り返すことにより、チョッパーナイフ32のローター31の軸方向全体を使用できるようになるので安定したトリム屑11の処理作業が行われる。
【0026】
次に、スクラップチョッパーシュート21を移動させるタイミングについて述べる。
図6は、スクラップ処理装置30に対向配置されたチョッパーナイフ32による剪断負荷の時間による変化を示した図である。トリム屑11がチョッパーナイフ32のほぼ同じ位置で切断されていくと、刃が徐々に摩耗し、刃の切れ味が劣化するため剪断負荷は徐々に増大する。
【0027】
剪断作業を開始後、チョッパーナイフ32の摩耗が進んでいくと、剪断負荷も徐徐に増大し、剪断負荷がA点に到達後は、剪断負荷が急激に増大する。この状態をさらに続けると刃物の欠損等を発生するので、A点となる剪断負荷を事前に調べておいて、剪断負荷がA点に到達したら、スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー22を作動させて、スクラップチョッパーシュート21をローター31の軸方向にトリム屑11の幅以上に移動させて新しい刃面(b部分)で剪断作業を継続していくことができる。
【0028】
上記の方法によれば、チョッパーナイフ32のローター31軸方向の全長を剪断作業に使えるので、従来5日に1回チョッパーナイフ32を取り替えていたが、前記した使用方法にすることにより、チョッパーナイフ32の取り替え頻度は14日に1回となりチョッパーナイフの寿命延長が達成できると共に、刃替え作業の頻度が減少したので、作業合理化が達成された。
【産業上の利用可能性】
【0029】
スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー22によってスクラップチョッパーシュート21を移動できるようにしたので各種剪断作業における剪断刃の寿命延長に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】スクラップ処理設備の全体概要を示す側面図である。
【図2】スクラップ処理設備の全体概要を示す正面図である。
【図3】トリマーシュート12とスクラップチョッパーシュート21とチョッパーナイフ32との動作を示す図である。
【図4】トリマーシュート12とスクラップチョッパーシュート21とチョッパーナイフ32との動作を示す図である。
【図5】トリマーシュート12とスクラップチョッパーシュート21とチョッパーナイフ32との動作を示す図である。
【図6】チョッパーナイフ32による剪断負荷の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【0031】
1 鋼帯
2 鋼帯の搬送方向
3 サイドトリマー装置
4 サイドトリマーナイフ(丸刃)
5 サイドトリマーハウジングの摺動方向
11 トリム屑
12 トリマーシュート
21 スクラップチョッパーシュート
22 スクラップチョッパーシュート移動用油圧シリンダー
30 スクラップ処理装置
31 ローター
32 チョッパーナイフ
33 スクラップ処理装置ハウジング
34 スクラップ処理装置ハウジングの摺動方向




 

 


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