JP3881117B2 - 圧延材の案内方法及び圧延材のローラーガイド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延ロールの出側で例えば異形棒鋼用圧延材を誘導案内する際に、圧延材の捻れを防ぐことができる圧延材の案内方法及びそのローラーガイドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、異形棒鋼用圧延材の捻れを防止するための圧延材の案内方法及びその案内装置としては、特公昭５２−７４３０号公報に示すように、異形棒鋼の外形より若干大きい孔型を有する矯正ローラーにこの異形棒鋼のリブと節が同時に矯正ローラーの孔型に接触するような角度で噛ませることにより、異形棒鋼用圧延材の捻れを防止するものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例では、矯正時に圧延材を鋼材サイズ毎に所要の角度に矯正ローラーに噛ませること自体が難しく、またこの案内装置のみで圧延中の圧延材を正確に捻転させることは大変難しく実務上の実施は容易ではなかった。
本発明の目的は、案内時に圧延材の捻れ防止の効果を高めて、製品の寸法精度と歩留まりとを向上させることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
例えば異形棒鋼用の圧延材には節やネジ節である節部分があるために、ガイドローラーでこの圧延材の捻れを防止しながら案内誘導する際、節部分が圧延されない二面幅部分を抱合する方法に着目した。しかしながら、この二面幅部分は幅が狭いためにガイドローラーと接触できる面積が非常に少ないために、僅かな捻れ防止トルクアームしか得られない課題がある。
そこで、本発明では圧延材の捻れを防止するために、下記の内容の案内方法及びローラーガイドを採用した。
本発明の圧延材の案内方法は、圧延ロールにより圧下された圧延材の節部分が形成されていない二面幅部分を少なくとも二対のガイドローラーで抱合し案内するものであって、二対のうちの一対の前ガイドローラーは、上記圧延ロールから出た圧延材を誘導案内するものであって、上記圧延材の二面幅部分と平行でかつこの圧延材の進行方向と直交するよう設けられており、残る一対の後ガイドローラーは、上記前ガイドローラーで誘導されてきた圧延材を案内するものであって、上記圧延材の二面幅部分と平行であり、かつこの圧延材の進行方向に対して所定の傾斜角度を有するものである。
本発明のローラーガイドは、圧延ロールの出側に配置されたガイドボックスの前方側に回動可能に軸支してある少なくとも一対の支持軸に前ガイドローラーを回転自在に軸支してあり、各支持軸を前ガイドローラーが圧延材の節部分が形成されていない二面幅部分に平行であり、かつこの圧延材の進行方向と直交するように設けて、これらの前ガイドローラーが圧延材の二面幅部分を案内可能とし、また上記ガイドボックスの後方側にはローラーホルダーを設けてあり、このローラーホルダーには一対の支持軸を回動可能に軸支し、各支持軸を上記圧延材の進行方向に直交する方向に配置してあり、上記後ガイドローラーは上記圧延材の二面幅部分と平行であり、かつ圧延材の進行方向に対して所定角度で傾斜して接触するように所定の傾斜角度で回転自在に軸支されている。
【０００５】
【作用】
まず、圧延ロールで節部分が圧延された圧延材の二面幅部分は、前ガイドローラーにより抱合され圧延材に捻れが生じないように補助誘導される。
ついで、上記圧延材はガイドボックスの後方側に配置されており、上記圧延材の二面幅部分と直交しかつこの圧延材の進行方向に対して所定の傾斜角度を有する後ガイドローラーにより、しかも上記圧延材の節部分の傾斜角度と後ガイドローラーの傾斜角度を合せることで、圧延材の進行方向とローラーの圧延材の接触点の回転方向（進行方向）が上記傾斜角度がずれることから、圧延材の進行方向からローラー回転方向に向って例えば下向きの修正力が発生し、この鉛直方向成分が２面幅部分の片側の面に伝えられ、その反対面にも同様の角度がずれることから、修正力が発生し、その鉛直方向成分が上向きに発生する。これにより、圧延材には左右の面から圧延材を捻り、捻れようとする圧延材を矯正する力が加えられ、圧延材の捻れが防止される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示す仕上げ圧延ロールＲの出側に設けてあるローラーガイドにおいて、保持架台となるサドル１上にはガイドボックス２を設置し固定してある。ガイドボックス２は、図の例では左右に２分割されており、異形鋼棒用の圧延材Ｓ（図８）の進行方向側（図１右側から左側に向かう方向）すなわち図１矢印方向側と反対方向側の前部分に配置している前ガイドボックス部２ａと、進行方向側の後部分に配置している後ガイドボックス部２ｂとからなる。
図１乃至図３において前ガイドボックス部２ａには、圧延材Ｓの進行方向に沿って配置している二対の支持軸３を回転自在に軸支してある。各支持軸３には前ガイドローラー４を回転自在に取付けてある。各対の双方の前ガイドローラー４は、圧延材Ｓの節部分Ｓｂ（図８）が形成されていない二面幅部分Ｓａに平行であり、かつこの圧延材の進行方向と直交するように配置されており、これらの前ガイドローラーが圧延材の二面幅部分を案内可能としている。また各支持軸３の上部には、支持軸と一体の偏芯軸部３ａを介してウォーム３ｂを設けてある。各ウォーム３ｂには、前ガイドボックス部２ａに取付けてあるペデスタル５で回動可能に軸支され、互いに逆ネジのピニオン６がそれぞれ噛み合っている。このために、ピニオン６を操作してウォーム３ｂを回転させることにより、前ガイドローラー４は偏芯回転し、前ガイドローラーの面間距離が調整可能となる。
前ガイドボックス部２ａの仕上げ圧延ロールＲ側（図２右側）には、仕上げ圧延ロールから圧延されて出てきた圧延材Ｓを前ガイドローラー４に補助誘導するためのデリバリーガイド７がボルト８により固定されている。
後ガイドボックス部２ｂには、図１、図２、図４及び図５に示すようにガイドスリーブ９を挿入しているローラーホルダー１０の基部１０ａが、回動可能に挿入され支持されている。基部１０ａの先端側（図２左端側）の上部外周にはウォーム１０ａ１を設けてある。ウォーム１０ａ１には、後ガイドボックス部２ｂの軸受け部２ｂ１に回動可能に設けてあるピニオン１１が噛み合わされている。またローラーホルダー１０の先端側のホルダー部１０ｂ，１０ｃは互いに反対方向（図２では互いに上下方向）に屈曲されており、各ホルダー部には圧延材Ｓの進行方向に対して所定の傾斜角度α（図２）を有する支持軸１２，１３が設けられている。各支持軸１２，１３には後ガイドローラー１４，１５を回転自在に軸支してある。後ガイドローラー１４と１５とは、圧延材Ｓの進行方向に直交する方向に、換言すれば圧延材の進行方向を挾んで対向して配置されていると共に、圧延材の二面幅部分Ｓａと平行であり、かつ圧延材の進行方向に対して所定の角度で傾斜して接触するように所定の傾斜角度αを有する。支持軸１２，１３の先端側（図５上端側）の上部外周には偏芯軸部１２ａ１，１３ａ１を介してウォーム１２ｂ１，１３ｂ１を設けてある。ウォーム１２ｂ１，１３ｂ１には、後ガイドボックス部２ｂの軸受け部に回動可能に設けてあるピニオン１６が噛み合わされている。ピニオン１６の操作によりウォーム１２ｂ１，１３ｂ１を通じて両後ガイドローラー１４，１５間の面間距離を調整可能である。
後ガイドローラー１４，１５は、図６及び図８に示すように圧延材Ｓの二面幅部分Ｓａに平行に接触し、かつ、この圧延材の進行方向に対してその軸心が所定の傾斜角度α（図１）を有する。このために、図７及び図９に示すように圧延材Ｓのねじ山の傾斜角度α１と後ガイドローラーの傾斜角度αをあわせることで、傾斜する後ガイドローラーに対する圧延材Ｓの二面幅部分Ｓａの接触部分Ｔ１（図９斜線図示部分）は、後ガイドローラーを垂直にして二面幅部分に当てた場合の接触部分Ｔ２（同図斜線図示部分）に比べ、最大の接触面積で圧延材に接触している時間が長く、かつ圧延材の中心線に対して上下で接触面の形がほぼ対称となっている。また図１０に示すように、圧延材Ｓの進行方向と後ガイドローラー１４，１５に対する圧延材接触点の回転方向（進行方向）が＋αずれることから、圧延材の進行方向Ｇ１から後ガイドローラーの回転方向に向って、例えば下向きの修正力Ｇ２が発生し、この鉛直方向成分が二面幅部分Ｓａの片側に伝えられる。また二面幅部分Ｓａの反対の面は同様の−αずれることから、修正力が発生し、その鉛直方向成分が上向きに発生する。このことにより、圧延材Ｓには左右の面から圧延材を捻り、捻れようとする圧延材を矯正する力が加えられる。この結果、後ガイドローラー１４，１５で誘導案内される圧延材Ｓの捻れを確実に防止できる。
また後ガイドボックス部２ｂにはローラーホルダー１０が回動可能に取付けられているから、捻転角度が調整可能となる。換言すると、傾斜角度αを有する後ガイドローラー１４，１５は、ローラーホルダー１０が後ガイドボックス部２ｂに回動可能に設けてあるから、このローラーホルダーを後ガイドボックス部に所要の角度に捻転させることにより、圧延材の捻れをより確実に防止することができる。
図２において１７は前ガイドボックス部２ａ上に設置されるカバーである。
【０００７】
次に使用方法について説明する。
ピニオン６を回動することで、ウォーム３ｂを介して支持軸３を偏芯しながら回動させ、前ガイドローラー４の面間距離の調整を行い、前ガイドローラーの面間距離を適正に設定する。
同様な手順で、ピニオン１６を回動する操作により、後ガイドローラー１４，１５の面間距離を調整する。また、圧延材Ｓの捻れの程度を確認し、捻れを完全に防止するための事前調整として、ホルダー部１０ｂ，１０ｃを通じて後ガイドローラー１４，１５を所要の角度に回転させるため、ピニオン１１を回動させてウォーム１０ａ１を介してローラーホルダー１０を回動させる。それにより後ガイドローラー１４，１５が所要の角度に回動し、圧延材の捻転角度の調整操作を終える。
仕上げ圧延ロールＲを通過した圧延材Ｓは、デリバリーガイド７によって前ガイドボックス部２ａ内に誘導され、二対の前ガイドローラー４により二面幅部分Ｓａを押さえられながら，後ガイドボックス部２ｂ側へ誘導されるために、誘導時の圧延材の倒れ、回転の防止が図られる。
その際、圧延材の回転が収まらず捩じれる場合には、ローラーホルダー１０に軸支してあり、圧延材の進行方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜して圧延材と接するように調整されている後ガイドローラー１４，１５により、圧延材Ｓが補助誘導され、このことによって捻れが効果的に防止される。
加えて、後ガイドローラー１４，１５及び支持軸１２，１３を有するローラーホルダー１０が後ガイドボックス部２ｂに回動可能に設けてあるから、このローラーホルダーを後ガイドボックス部に対して所要の角度に捻転させることにより圧延材の捻れはより確実に防止される。
【０００８】
図１及び図２に示す前ガイドローラー４に関して、一対の前ガイドローラー４が圧延材Ｓの進行方向に沿って２組、全体として二対の前ガイドローラー４が配置されているが、少なくとも一対の前ガイドローラー４が配置されていれば良く、二対のものに限定されない。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、圧延ロールで節部分が圧延された圧延材の二面幅部分を、ガイドボックスに設けている前ガイドローラー及び傾斜している後ガイドローラーにより圧延材に捻れが生じないように、圧延材の進行方向に沿って補助誘導するので、圧延材の捻れを確実に防止することができ、これによって歩留まりの向上と、製品形状の高精度化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るローラーガイドの平面図であって、カバーを省略している図である。
【図２】本発明に係るローラーガイドの正面図である。
【図３】前ガイドローラーの取付け状態を示す拡大断面図である。
【図４】ローラーホルダーのウォームとピニオンとの関係を示す側面図である。
【図５】後ガイドローラーの取付け状態を示す拡大断面図である。
【図６】対の後ガイドローラーと圧延材との関係を示す拡大側面図である。
【図７】圧延材の要部の拡大正面図である。
【図８】図７ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】後ガイドローラーと圧延材との接触関係を示す拡大側面図である。
【図１０】圧延材の捩れに対する修正力を説明するための図である。
【符号の説明】
２ ガイドボックス
２ａ 前ガイドボックス部
２ｂ 後ガイドボックス部
３ 支持軸
４ 前ガイドローラー
１０ ローラーホルダー
１０ａ１ ウォーム
１１ ピニオン
１２ 支持軸
１３ 支持軸
１４ 後ガイドローラー
１５ 後ガイドローラー
Ｒ 仕上げ圧延ロール（圧延ロール）
Ｓ 圧延材
Ｓａ 圧延材の二面幅部分
Ｓｂ 圧延材の節部分
α 傾斜角度

Claims (3)

1. 圧延ロールにより圧下され節部分を有する異形棒鋼用の圧延材の節部分が形成されていない二面幅部分を少なくとも二対のガイドローラーで順次抱合しながら案内する方法であり、
   二対のうちの一対の前ガイドローラーは、上記圧延ロールから出た圧延材を誘導案内するものであって、上記圧延材の二面幅部分と平行でかつこの圧延材の進行方向と直交するよう設けられ、
   残る一対の後ガイドローラーは、上記前ガイドローラーで誘導されてきた圧延材を案内するものであって、上記圧延材の二面幅部分と平行であり、かつこの圧延材の進行方向に対して傾斜して上記圧延材に接触する
   ことを特徴とする圧延材の案内方法。
2. 圧延ロールにより圧下され節部分を有する異形棒鋼用の圧延材の節部分が形成されていない二面幅部分を案内するローラーガイドであり、
   上記圧延ロールの出側に設けてあるガイドボックスと、
   このガイドボックスの上記圧延ロール側に回転可能に設けてある少なくとも一対の支持軸に回転自在に軸支してあって、上記圧延材の二面幅部分に平行でかつこの圧延材の進行方向に直交するように配置されている前ガイドローラーと、
   上記ガイドボックスの上記圧延ロール側と反対側に回動可能に設けてあるローラーホルダーと、
   このローラーホルダーに設けてあると共に上記圧延材の進行方向に対して軸心が傾斜している支持軸に回転自在に軸支してあり、上記圧延材の二面幅部分と平行であり、かつこの圧延材の進行方向に対して傾斜して上記圧延材に接触するように配置されている後ガイドローラーと
   を具備することを特徴とする圧延材のローラーガイド。
3. 後ガイドローラーは、圧延材の進行方向に直交する方向に圧延材の捻転角度を調整可能であることを特徴とする請求項２記載の圧延材のローラーガイド。

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