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発明の名称 圧延材の保持装置およびそれを備えた熱間圧延設備
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2007−98469(P2007−98469A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−368964(P2005−368964)
出願日 平成17年12月22日(2005.12.22)
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 田中 倫夫 / 平田 直人 / 奥野 昭博
要約 課題
厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、追い越し圧延等を行うために、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて保持する際に用いる圧延材の保持装置として、広いスペースがなくとも設置することができるとともに、適切に圧延材を持ち上げて保持することができる圧延材の保持装置を提供する。

解決手段
搬送テーブル10の両側に設けられた4本の支柱21に沿って昇降するフレーム31、32に取り付けられた複数組の保持アーム33の保持部33aによって、鋼材10を搬送テーブル両側で保持して持ち上げるようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】
熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、
搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、
圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられた複数の保持アームとを備え、
該保持アームは、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有することを特徴とする圧延材の保持装置。
【請求項2】
昇降フレームは、搬送テーブル両側に設置された支持体に昇降可能に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の圧延材の保持装置。
【請求項3】
昇降フレームは、搬送テーブル上方に設置された架台に昇降可能に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の圧延材の保持装置。
【請求項4】
保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧延材の保持装置。
【請求項5】
熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、
保持装置として請求項1〜4のいずれかに記載の保持装置を備え、
該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。
【請求項6】
請求項5に記載の熱間圧延設備を用いた金属材の製造方法であって、
金属材を前記熱間圧延機で所定の厚さに圧延した後、該金属材を前記保持装置で後続の金属材が通過できる場所に待機させ、後続の金属材を前記熱間圧延機で圧延する一方で、待機中の金属材を搬送テーブル上に戻し、前記後続の金属材に引き続いて前記熱間圧延機で圧延することを特徴とする金属材の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する圧延材の保持装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、鋼材の厚板圧延においては、制御圧延(Controlled Rolling;CR)を施すことにより、優れた材質の鋼材を造り込んでいる。
【0003】
その際に、制御圧延を行う時の温度(制御圧延開始温度)が低くかつ制御圧延を行う時の板厚(制御圧延開始板厚)が厚い場合には、圧延材が制御圧延開始温度になるまでにかなりの時間を要するため、熱間圧延機近傍の搬送テーブル上で制御圧延開始温度になるまで圧延材を待機させていた。その結果、その冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し、圧延能率が阻害されるという問題が生じていた。
【0004】
このような冷却待ちによって熱間圧延機に空き時間が発生し圧延能率が阻害されるのを回避するために、例えば、特許文献1には、熱間圧延設備の仕上圧延機入側の搬送テーブルにおいて、搬送テーブル上の高温の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて待機状態に保持する片持ちフォーク状のアームを有する昇降装置を備えた圧延材の待機装置(保持装置)が開示されている。
【0005】
図9は、前記特許文献1に記載の圧延材の待機装置を示している。冷却待ちすべき圧延材が搬送ラインのテーブルローラR上に送られ、Sの状態で停止する。そして、昇降装置91によりギャードモータ95を駆動し片持ちフォーク状のアーム92に載せて圧延材を持ち上げSの状態で待機させる。これによって、冷却待ちを要する圧延材が時間待ちをしていても、後続の圧延材は待機中の圧延材を追い越して圧延することが可能となり、圧延能率を阻害されることがなくなる。
【0006】
また、特許文献2には、熱間圧延設備の粗圧延機入側の搬送テーブルに、圧延材の温度を調節するための温度調節帯を設け、搬送テーブル上の高温の圧延材を持ち上げて粗圧延機と温度調節帯の間を往復駆動する昇降可能なハンガを備えた移送装置が開示されている。
【特許文献1】特開平4−274814号公報
【特許文献2】特開平8−323404号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、前記特許文献1に記載の圧延材の待機装置(保持装置)においては、片持ちフォーク状のアームに載せて圧延材を持ち上げるようにしているので、その片持ちフォーク状のアームを支持し昇降させる昇降装置を強固な構造とする必要があり、そのような昇降装置を設置するための広い設置スペースが搬送テーブルに近接して必要となる。したがって、搬送テーブルに近接して広い設置スペースを確保できない場合には、前記特許文献1に記載の追い越し圧延装置を適用することができない。
【0008】
また、前記特許文献2に記載の圧延材の移送装置においては、ハンガによって圧延材を持ち上げるようにしているので、圧延材の局部しか保持できないことから、剛性の低い高温で板厚が薄い圧延材については、特に大面積の場合は保持部が圧延材の面積に比べて小さくなるため、圧延材の大きな変形や破断の恐れがあり持ち上げることができない。
【0009】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、追い越し圧延等を行うために、搬送テーブル上の圧延材を後続の圧延材が通過できる高さに持ち上げて保持する際に用いる圧延材の保持装置として、広いスペースがなくとも設置することができるとともに、適切に圧延材を持ち上げて保持することができる圧延材の保持装置を提供することと、その保持装置を備えた熱間圧延設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【0011】
[1]熱間圧延設備において、搬送テーブル上から圧延材を上方に持ち上げて保持するための圧延材の保持装置であって、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームと、圧延材を搬送テーブル両側で保持すべく、前記昇降フレームに設けられた複数の保持アームとを備え、該保持アームは、昇降フレームの上昇により圧延材下面に係合可能な保持部を有することを特徴とする圧延材の保持装置。
【0012】
[2]昇降フレームは、搬送テーブル両側に設置された支持体に昇降可能に支持されていることを特徴とする前記[1]に記載の圧延材の保持装置。
【0013】
[3]昇降フレームは、搬送テーブル上方に設置された架台に昇降可能に保持されていることを特徴とする前記[1]に記載の圧延材の保持装置。
【0014】
[4]保持アームは、昇降フレームから下方に垂下する垂下部と、該垂下部の下端から搬送テーブル幅中央方向に延出する保持部を備えていることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれかに記載の圧延材の保持装置。
【0015】
[5]熱間圧延機と、圧延材を該熱間圧延機に搬送するための複数のテーブルローラと各テーブルローラ間の隙間に設置されたエプロンとからなる搬送テーブルと、前記熱間圧延機の上流側に前記搬送テーブル上から圧延材を持ち上げて保持する保持装置とを有する熱間圧延設備であって、保持装置として前記[1]〜[4]のいずれかに記載の保持装置を備え、該保持装置の保持アームの保持部はテーブルローラ間の隙間に配置されるとともに、保持部が昇降する部分以外のテーブルローラ間の隙間にエプロンが設置されていることを特徴とする熱間圧延設備。
【0016】
[6]前記[5]に記載の熱間圧延設備を用いた金属材の製造方法であって、金属材を前記熱間圧延機で所定の厚さに圧延した後、該金属材を前記保持装置で後続の金属材が通過できる場所に待機させ、後続の金属材を前記熱間圧延機で圧延する一方で、待機中の金属材を搬送テーブル上に戻し、前記後続の金属材に引き続いて前記熱間圧延機で圧延することを特徴とする金属材の製造方法。
【発明の効果】
【0017】
本発明においては、搬送テーブル上方に昇降可能に配置された昇降フレームに設けられた複数の保持アームによって、圧延材の下面を搬送テーブル両側(板幅方向両側)で保持して圧延材を持ち上げるようにしているので、搬送テーブルに近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、高温で板厚が薄く大面積の圧延材であっても適切に持ち上げて保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、圧延材が鋼材である場合を例にして述べる。
【0019】
本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置を図1〜図4に示す。図1は正面図、図2は側面図、図3は図2のA−A矢視図(平面図)、図4は図2のB−B矢視図(平面図)である。
【0020】
図1〜図4に示すように、この実施形態に係る鋼材の保持装置1は、厚板圧延設備等の熱間圧延設備において、搬送テーブル(ローラテーブル)11上の鋼材10を後続の鋼材が通過できる位置に移動して待機状態で保持する鋼材の保持装置であって、搬送テーブル11の両側に設けられた4本の支柱(支持体)21と、それぞれ2本の支柱21に支持されながら支柱21に沿って昇降する2個の横フレーム31と、2個の横フレーム31に跨って取り付けられている縦フレーム32と、縦フレーム32に2個1組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられ、鋼材10を搬送テーブル11の両側で保持する複数組(ここでは、10組)の保持アーム33とを備えている。その保持アーム33は、縦フレーム32から垂下した垂下部33bと、垂下部33b下端から搬送テーブル11幅中央方向に延出した保持部33aを有しており、保持部33aは昇降フレーム(横フレーム31、縦フレーム32)の上昇により鋼材10の下面に係合する(鋼材10の下面を押し上げる)ようになっている。
【0021】
そして、横フレーム31を支柱21に沿って昇降させるために、4本の支柱21にそれぞれ近接して4本の電動シリンダ22が設けられ、それぞれ2本の電動シリンダ22の間にモータ23が1個ずつ設置されている。モータ23の回転動力が回転伝達軸24を経由して電動シリンダ22に伝達され、電動シリンダ22が作動するようになっている。
【0022】
また、保持アーム33の保持部33aは、隣接するテーブルローラ12間の隙間に配置されており、下降することによって搬送テーブル11面下方に位置し、上昇することによって搬送テーブル11面上方に位置することができる。
【0023】
さらに、下反りした鋼材の先端がテーブルローラ12とテーブルローラ12の隙間に落下するのを防止するために、テーブルローラ12間の隙間にエプロン13が設置されており、保持アーム33の保持部33aが配置されているテーブルローラ12とテーブルローラ12の隙間にも、対向する保持アーム33の保持部33aの間(すなわち、搬送テーブル11幅中央部付近)にエプロン14が設けられている。これによって、鋼材の先端がテーブルローラ12間の隙間に落下することを防止している。
【0024】
ちなみに、前記特許文献1に記載の追い越し圧延装置においては、片持ちフォーク状のアームをテーブルローラ間の隙間に挿入するので、そのテーブルローラ間にはエプロンを設置することができないため、鋼材の搬送に支障を来たす恐れがある。
【0025】
そして、上記のように構成されたこの実施形態に係る鋼材の保持装置1においては、追い越し圧延等を行う際には、図5に示すように、電動シリンダ22を作動させ、鋼材10を保持アーム33の保持部33aに載せてテーブルローラ12上から後続の鋼材が通過できる高さに持ち上げて保持する。
【0026】
なお、保持部33aとエプロン14の寸法については、鋼材がテーブルローラ12間の隙間に落下するのを防止するに必要なエプロン14の幅を確保するとともに、保持アーム33を鋼材幅方向に移動させなくとも、保持部33aがそのまま対象とする全ての板幅の鋼材を保持できるように設定されている。
【0027】
例えば、図6に示すように、対象とする鋼材の板幅Wが1000mm〜5500mmであるとした場合、エプロン14の幅Leを500mm、エプロン14と保持部33a先端との間隔Sを100mm、保持部33aの長さLhを2500mmとしている。これによって、保持部33aの先端間距離(Le+2S)は700mmとなるので、最小幅である1000mmの鋼材を片側150mmずつ保持部33aで保持することができる。一方、保持部33aの付根部間距離(Le+2S+2Lh)は5700mmとなるので、最大幅である5500mmの鋼材もそのまま保持部33aで保持することができる。
【0028】
そして、図7は、鋼材の保持装置1を用いて追い越し圧延を行っている状態を模式的に示したものであり、例えば強CR材等の冷却待ちを要する先行材10aを保持装置1によってテーブルローラ12上から持ち上げて保持し、先行材10aが冷却待ちをしている間に、熱間圧延機5でAs−Rolled材や弱CR材等の冷却待ちを要しない後行材10bの圧延を行う。これによって、熱間圧延機5に冷却待ちによる空き時間が発生することが回避される。
【0029】
このようにして、この実施形態に係る鋼材の保持装置1は、追い越し圧延等を行うに際して、搬送テーブル11の両側に設置された4本の支柱21に沿って昇降するフレーム31、32に設けられた10組の保持アーム33の保持部33aによって、鋼材10の下面を搬送テーブル11両側(板幅方向両側)で保持して鋼材10を持ち上げるようにしているので、搬送テーブル11に近接して広いスペースがなくとも設置することができるとともに、高温で板厚が薄く大面積の鋼材であっても適切に持ち上げて保持することができる。
【0030】
そして、この実施形態に係る鋼材の保持装置1を備えた熱間圧延設備においては、冷却待ちによる空き時間を発生させることなく鋼材を圧延することができ、圧延能率を向上させることができる。
【0031】
なお、この実施形態においては、保持アーム33が2個1組で搬送方向に対して互いに対向するように取り付けられているが、それに限定されることはなく、鋼材10を搬送テーブル11の両側で保持することができれば、保持アーム33が搬送方向に沿って1個ずつ取り付けられていてもよい。例えば、異なる向きの保持アーム33が搬送方向に沿って互い違いに(千鳥状に)取り付けられていてもよい。ちなみに、その場合も、保持アーム33の保持部33aは隣接するテーブルローラ12間の隙間に配置されるとともに、保持部33aが位置して昇降する部分以外のテーブルローラ12間の隙間にエプロン14が設置されている。なお、そのエプロン14は、少なくとも搬送テーブル11幅中央部を含めて設置されていることが好ましい。
【0032】
次に、本発明の他の実施形態を図8に示す。前述の鋼材の保持装置1においては、4本の支柱21にそれぞれ近接して4本の電動シリンダ22を設け、電動シリンダ22によって横フレーム31を支柱21に沿って押し上げたり引き下げたりしているのに対して、この実施形態に係る鋼材の保持装置2においては、搬送テーブル11を挟んで対向する2本の支柱21の上端間に架台25を設置し、その架台25に油圧シリンダ26を取り付けて、油圧シリンダ26によって横フレーム31を支柱21にガイドさせながら吊り上げたり吊り下げたりしている。これによって、保持装置を一層コンパクトにすることができる。
【0033】
なお、ここでは、支柱21で支持することによって搬送テーブル11上方に架台25を設置しているが、それに限定されることはなく、搬送テーブル11上方に架台25を設置し、その架台25から横フレーム31を吊り上げたり吊り下げたりすればよい。例えば、建屋上部の梁を利用して架台25を設置するようにしてもよい。
【0034】
なお、ここでは、圧延材が鋼材の場合を例にして説明したが、本発明は、それに限定されることはなく、圧延材がアルミニウム等の非鉄金属材料の場合も含め、金属材に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の側面図である。
【図3】図2のA−A矢視図(平面図)である。
【図4】図2のB−B矢視図(平面図)である。
【図5】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の使用状態の正面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る鋼材の保持装置の寸法についての説明図である。
【図7】鋼材の保持装置を用いた追い越し圧延の説明図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係る鋼材の保持装置の正面図である。
【図9】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【0036】
1 鋼材の保持装置
2 鋼材の保持装置
5 熱間圧延機
10 鋼材
10a 先行材
10b 後行材
11 搬送テーブル
12 テーブルローラ
13 エプロン
14 エプロン
21 支柱
22 電動シリンダ
23 モータ
24 回転伝達軸
25 架台
26 油圧シリンダ
31 横フレーム
32 縦フレーム
33 保持アーム
33a 保持部
33b 垂下部




 

 


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