対向型走間プレス装置
【課題】 可動部を個々に支持することにより構造の簡略化、機構の安定化させると共に設備費の低減、装置の簡素化、保守の容易性を図ることができる対向型走間プレス装置を提供する。
【解決手段】 長尺の鋼片１を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置。フレーム構造Ａが、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジング３と、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレーム２とを有し、金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆが上下の水平ハウジング３上に載荷され、上方に吊り下げて着脱可能に構成されている。
【解決手段】 長尺の鋼片１を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置。フレーム構造Ａが、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジング３と、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレーム２とを有し、金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆが上下の水平ハウジング３上に載荷され、上方に吊り下げて着脱可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延設備における熱間スラブの幅圧下装置に係わり、対向する金型をスラブ搬送方向且つ幅方向へ揺動させスラブを搬送しながらスラブ側面を押圧して幅を減少する対向型走間プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、［特許文献１］において「鋼片の幅方向両側部に、偏心部を有するクランク軸を回転自在に垂直方向に配設し、該クランク軸の前記偏心部に、鋼片幅方向へ向けて水平配置したコネクティングロッドを嵌合してコネクティングロッドユニットを構成し、該コネクティングロッドユニットの先端に、鋼片の幅方向に対向するよう金型が取付けられたスライドを連結し、前記鋼片の幅方向両側部に、鋼片の長手方向へ往復移動し得るよう走行カイドブロックを配設し、該走行カイドブロックに前記スライドを鋼片の幅方向に近接、離反し得るよう装着したことを特徴とする対向型走間プレス装置。」を開示した。
【０００３】
上記の構成により、クランク軸が回転するとコネクティングロッドユニットは鋼片幅方向へ往復動するため、スライド及び金型も鋼片幅方向へ往復動し、又、スライド及び金型は、走行ガイドブロックと共に鋼片長手方向へも往復動する。このため、金型は、平面的に見て楕円軌道を描きつつ鋼片の圧下が行われる。この際、鋼片搬送速度と金型長手方向速度と同期して移動しつつ鋼片の圧下が行われるため、生産能率が向上し、又鋳片および送り装置を頻繁に起動・停止を行う必要が無く慣性質量に伴う衝撃荷重が抑制され、その結果機械寿命も長期化する特徴を有していた。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−７１７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、［特許文献１］の対向型走間プレス装置において、設備費の低減、装置の簡素化、保守の容易性の要求が高まった。［特許文献１］に開示された対向型走間プレス装置は主要な可動機構（幅圧下機構、長手方向往復動機構、幅調整機構）は負荷荷重を相殺する目的より固定された４本のタイロッドで締結された全体フレームに内装されていた。
【０００６】
本発明の目的は、前記可動部を個々に支持することにより構造の簡略化、機構の安定化させると共に設備費の低減、装置の簡素化、保守の容易性を図ることができる対向型走間プレス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、長尺の鋼片を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置であって、鋼片を幅方向に圧下する左右の金型をそれぞれ有する左右の金型機構Ｄと、左右の金型機構Ｄを幅方向に同期して圧下／後退させる左右の幅圧下手段Ｂと、左右の金型機構Ｄをライン方向に同期して移動させる揺動手段Ｃと、左右の幅圧下手段Ｂを同期駆動する幅圧下駆動機構Ｅと、左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整する幅調整機構Ｆと、前記金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを支持するフレーム構造Ａとを備え、該フレーム構造Ａは、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジングと、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレームとを有し、前記金型機構Ｄ及び幅圧下手段Ｂは上下の水平ハウジング上に載荷され、これにより上方に吊り下げて着脱可能に構成されている、ことを特徴とする対向型走間プレス装置が提供される。
【０００８】
本発明の構成によれば、フレーム構造Ａを構成する水平ハウジングが上下の２本のみであり、金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆがこの上下の水平ハウジング上に載荷され、上方に吊り下げて着脱可能に構成されているので、フレーム構造の簡素化できるとともに、クレーン等により金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを上方に容易に着脱できる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記左右の幅圧下手段Ｂはそれぞれ、鋼片の幅方向の両外側に水平に配置した回転自在に配設され偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持するクランク軸ハウジングと、該クランク軸ハウジングをフレーム上を幅方向に走行可能に支持するクランク軸ハウジング受けとを備え、前記左右の金型機構Ｄはそれぞれ、クランク軸の偏心部に回転かつ揺動自在に係合させ、他端をライン中心方向へ延伸させたコネクティングロッドと、該コネクティングロッド他端には揺動自在に係合したスライドと、該スライドに鋼片の幅厚端面を押圧し得るように取付けられた金型とを備え、前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄのスライドを幅方向に往復動可能に嵌合し、かつ鋼片が長手方向に通過するための空隙を有する揺動フレームと、該揺動フレームを幅直角方向に走行可能に支持する揺動フレーム受けと、幅直角方向に往復動させる駆動手段とを備え、これにより、金型およびコネクティングロッドにより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させる。
【００１０】
この構成により、上記揺動手段は、一体の揺動フレーム内に左右のスライドを組み込み金型およびコネクティングロッドより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させ、フレームを簡素化することができる。
【００１１】
前記幅圧下駆動機構Ｅは、左右の幅圧下手段Ｂを同期させるエコライザ軸と、左右の幅圧下手段Ｂを駆動する片側又は両側の電動機を備える。
この構成により、エコライザ軸により左右の幅圧下手段Ｂを同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の電動機で駆動することができる。
【００１２】
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄをそれぞれライン方向に移動させる左右のクランク機構を設け、該クランク機構と駆動源間に減速機を設け、各々の減速機の一方の出力軸間はエコライザ軸により連結し、さらに、前方及び後方方向に往復動可能とした走行手段を設け、独立した揺動フレーム受けをフレーム上に設ける。
この構成により、エコライザ軸により左右の金型機構Ｄを同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の駆動源で駆動することができる。
【００１３】
前記幅調整機構Ｆは、前記クランク軸ハウジングの外側端部に当接させクランク軸ハウジングを幅方向に往復動させるスクリュージャッキにより幅調製可能とした。
この構成により、スクリュージャッキにより、クランク軸ハウジングを幅方向に往復動させ、左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整することができる。
【００１４】
前記幅調整機構Ｆの駆動機構において、幅方向両外側に設けられた各々の幅調整用電動機と幅調整用ウォーム軸の間に２出力軸を有した減速機を設け、各々の該減速機の一方の出力軸間をエコライザ軸により連結し、各幅調整機構Ｆを幅方向対称に同期して動作する。
この構成により、エコライザ軸により左右の減速機を同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の幅調整用電動機で駆動することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の長尺の鋼片を長手方向に水平送りつつ幅方向両側部をプレスする対向型走間プレス装置は、その構成により、以下の効果を有する。
揺動フレームが左右一体であるので、クランク軸が回転するとコネクティングロッドの先端部がクランク軸の偏心部の偏心量だけ往復運動し、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動すると一対のスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、揺動フレームの中央の空隙の中を長手方向に通過する鋼片を幅方向に圧下しつつ長手方向に送り、圧下の反力で生ずる回転力を揺動フレームで支えることができる。
【００１６】
また、軸心が長手方向に平行なクランク軸が回転すると、コネクティングロッドの先端部が偏心部の偏心量だけ往復運動し、コネクティングロッドが自由に傾き、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動でき、揺動フレームに装着されたスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、鋼片を幅方向に圧下しつつ、長手方向に送ることができ、クランク軸の回転駆動系を鋼片の長手方向に平行に引きだすことが出来る。
また、クランク軸が回転すると、コネクティングロッドの先端部が偏心部の偏心量だけ往復運動し、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動でき、揺動フレームに装着されたスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、鋼片を幅方向に圧下しつつ長手方向に送ることができ、送りねじが一対の金型の隙間距離を設定でき、従来の様にコネクティングロッドの内部に金型の隙間距離を調整する機構を設ける必要がない。
従って、機械寿命を長期化させると共に生産能率を著しく向上させた対向型走間プレス装置を提供することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１８】
本発明の実施形態に係る対向型走間プレス装置の構造を説明する。図１は、本発明の実施形態の平面図である。
図１に示す対向型走間プレス装置は、長尺の鋼片１を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする装置である。以下、説明の便宜上、鋼片１の幅中心点を含む長手方向中心線を「ライン中心」、対向型走間プレス装置の幅方向中心線を「機械中心」、鋼片の進行方向を向いて、前方を「前」、後方を「後」、右手側を「右」、左手側を「左」と呼ぶ。
【００１９】
図２は、図１のＡ矢視図であり鋼片１の右側半分のみを示している。図３は図２のＥ矢視図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は、フレーム構造Ａ、幅圧下手段Ｂ、揺動手段Ｃ、金型機構Ｄ、幅圧下駆動機構Ｅおよび幅調整機構Ｆより構成される。
フレーム構造Ａは、図２、３に示すように、鋼片１を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジング３と、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレーム２とを有する。
【００２１】
図２に示すように、フレーム構造Ａは、幅調整機構Ｆを保持し、プレス荷重を支持すべく対向型走間プレス装置のケーシング構造であり、ハウジング２とハウジング３と該フレームを締結するタイボルト４とナット５とを有する。
上下の水平ハウジング３は、中空状であり、鋼片の通過高さ位置を挟むように、ライン中心を横断して幅方向に延び、上下に１本づつ配置される。またこの上下の水平ハウジング３は、クレーン等により金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを上方に容易に着脱できるようにライン方向に間隔を隔てている。
左右のエンドフレーム２は、プレスのエンドフレームであり、鋼片１の幅方向両外側に左右対称に配置され、ハウジング３を挟み込みその両端部を互いに連結する。上下２本のタイボルト４が、ハウジング３の中空部を通って、左右両方のハウジング２を貫通する。タイボルト４の両端にはねじ部が設けられる。ナット５がタイボルトの両端のねじ部にねじ込まれ締結される。ハウジング２とハウジング３は後方から見て略矩形のフレーム構造となる。
なお、図３に示すように、左右のエンドフレーム２はそれぞれ脚部２ａを有し、下方の基礎上に固定され、フレーム構造Ａを強固に固定している。
【００２２】
図４は図２のＦ矢視図である。図１、２、４に示すように、幅圧下手段Ｂは、鋼片１を幅方向に圧下するため圧下力を発生させるクランク機構であり、主軸受６と該主軸受で支持されたクランク軸７とクランク軸ハウジング８と前記クランク軸７の偏芯部のコロ軸受１２および球面軸受１３とコネクティングロッド１５とを備える。
一対のクランク軸７は、モータの回転運動を水平運動に変換するための軸であり、ハウジング２の内側に軸心をライン中心に平行に配置される。偏心部７ａが、クランク軸７の中央に設けられる。偏心部７ａの軸心は、クランク軸７の両端の軸心と所定のクランク半径（例えば、１００ｍｍ程度）だけ偏心している。
主軸受６は、クランク軸の両端を回転自在に支持する円筒コロ軸受であり、クランク軸の両端に配置され、クランク軸ハウジング８とクランクキャップ３５とで支持される。
【００２３】
クランク軸ハウジング８は、主軸受６を介してクランク軸７を支持し、幅方向に移動可能としたフレームである。クランク軸ハウジング８は、前側主軸受６支持部材と後側主軸受６支持部材と両支持部材を前後に繋ぐ連結部材とで一体的に構成され、上方から見て略コの字形状断面をした構造体である。クランク軸ハウジング８は、開口部を鋼片１の通過位置に向けて、前部材と後部材とでクランク軸７の両端に設けられた一対の主軸受６をクランクキャップ３５を介して支持する。前記クランク軸ハウジング８下部にハウジング支持ローラ３４が前側主軸受６支持部材と後側主軸受６支持部材との上部と下部に設けられる。下部のハウジング支持ローラ３４は、ハウジング８とは別の構造体に幅方向に転動可能に保持される。上部のハウジング支持ローラ３４は、上部のハウジング３転動部材に当接して保持される。ハウジング支持ローラ３４により、クランク軸ハウジング８はハウジングとは別構造体により垂直支持され、振れ回りすることなく左右方向対称に移動動作できる。
【００２４】
コロ軸受１２は、ラジアル軸受であり、クランク軸受７の偏心部７ａに嵌合される。さらに、球面軸受１３は、外周面が球形状をした軸受であり、コロ軸受１２の外輪に嵌合され、前記偏心部７ａ中心点にコネクティングロッド１５を調芯できる。
図２に示すように、コネクティングロッド１５は、一端が球面軸受１３を支持する部位と他端が球体の形状をなし、一端はロッドキャップを介してクランク先進部に勘合され、他端はクランク軸の水平運動を後述するスライド２５に連結される。
【００２５】
図５は図２のＣ矢視図である。図２、５に示すように、揺動手段Ｃは、長手方向に金型を鋼片搬送速度とを同期移動するために後述する金型機構Ｄを揺動させるものであり、案内部材２０と揺動フレーム２１と揺動手段２３と揺動フレーム支持ローラ２４とを有する。
案内部材２０は、後述する揺動フレーム２１を鋼片１の長手方向に摺動自在に支持しつつ鋼片幅方向の移動を拘束するガイドであり、鋼片の通過位置の上方のハウジング３の下面と下方のハウジング３の上面に固着している。
【００２６】
揺動フレーム２１は、鋼片１が長手方向に移動できる様に中央部に開孔口部を有するフレームであり、後述する左右の金型機構Ｄを上下方向および前後方向の動きを拘束しつつ鋼片１の幅方向にガイドする。揺動フレーム２１は、その左端に左側の金型機構Ｄをガイドし、右側に右側の金型機構Ｄをガイドする。さらに揺動フレーム２１は、上部を上の案内部材２０に、下部を下の案内部材２０に、長手方向に揺動自在にガイドされる。
【００２７】
揺動手段２３は、この例ではクランク機構であり、クランク機構４１の回転位相に同期させて、揺動フレーム２１を鋼片搬送速度に同期させて揺動させる。また各々の減速機４３の一方の出力軸間を連結するエコライザ軸３９により左右の動きを同期させて、片側１台の駆動源４２で駆動するようになっている。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
揺動フレーム支持ローラ２４は、揺動フレーム２１の前面及び後面に設けられた車輪であり、揺動フレーム２１を垂直方向に揺動フレーム受け３１により支持する。
【００２８】
図２に示すように、金型機構Ｄは、コネクティングロッド１５の水平力を鋼片１の側面に伝達するものであり、スライド２５と金型２６と球面座２８と球面座受け２９とを有する。
スライド２５は、揺動フレーム２１により前後上下を拘束され、鋼片１の幅方向に移動自在になっている。コネクティングロッド１５に対向する側に所定深さの円筒形穴が設けられている。
【００２９】
金型２６は、鋼片１の側面に直接接触し、鋼片１をプレスする金型であり、スライド２５の鋼片の通過位置に対向する面に組み込まれる。尚、前記金型２６は一体型金型または上下方向に積層された金型何れでも良い。
球面座２８と球面座受け２９は、一体となってコネクティングロッド１５の先端の球形端部をスライド２５の揺動自在に固定するものであり、スライド２５の円筒形穴部に組み込まれる。
【００３０】
コネクティングロッド２５の先端が、クランク軸７の回転に伴って鋼片１の幅方向に往復運動をおこなうと、金型機構Ｄが、揺動フレーム２１にガイドされて、鋼片の幅方向に往復運動を行い金型を介して幅圧下を行う。
【００３１】
図１に示すように、幅圧下駆動機構Ｅは、左右一対のクランク軸７を同期をとりつつ駆動する動力系であり、電動機９と一対の圧下用自在継ぎ手１０と一対の圧下用減速機１１とエコライザ軸１４とを備える。
電動機９は、クランク軸を回転させる回転動力源であり、圧下用減速機１１および圧下用自在継ぎ手１０を介してクランク軸７を連結される。
圧下用減速機１１は、入力した回転を直進方向と９０度直角方向に２軸に出力する減速機ギアであり、入力軸を電動機９の出力軸に連結し、直進方向出力軸はを圧下用自在継ぎ手軸継ぎ手１０に連結し、さらにクランク軸７に連結し、９０度直角方向の出力軸は後述するエコライザ軸１４に連結する。
圧下用自在継ぎ手軸継ぎ手１０は、両端にユニバーサルジョイントを有する回転軸継ぎ手であり、圧下用減速機１１の出力軸とクランク軸７とを連結する。
この構成により、エコライザ軸１４により左右の幅圧下手段Ｂを同期させることができ、かつ片側１台の電動機９で駆動することができる。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
【００３２】
幅調整機構Ｆは、図１に示すように、鋼片１の圧下幅に対応するように調整するために、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を調整するようにハウジング２の内側に設けられたスクリュージャッキ４６である。スクリュージャッキ４６は、ウォーム軸１６とウォームギア１７とナット１８とスクリュー軸１９と幅調整用自在継ぎ手３６と幅調整用減速機３７と電動機３８とを備える。
ウォーム軸１６とウォームギア１７は一対となって、歯車列を構成し、ウォーム軸１６が回転するとウォームギア１７が回転する。
ナット１８は、ウォームギア１７軸孔部に係合し、内径に雌ねじが切られた軸体であり、ウォームギア１７と固着して一体になっている。ウォームギア１７がウォーム軸１６により回転すると、ナット１８が回転する。
【００３３】
スクリュー軸１９は、外周に雄ねじが設けられた軸であり、ナット１８の雌ねじに嵌合する。スクリュー軸１９は、その軸心を水平にして、一端がクランク軸ハウジング８の外側を押圧す様にハウジング２に設けられる。スクリュー軸は、図示しないキーにより回転が拘束されており、ナット１８が回転すると、鋼片の幅方向に前進または後進して主軸受６を押すので、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を調整することができる。
電動機３８は、２出力軸を有した幅調整用減速機３７と幅調整用自在継ぎ手３６とによりウォーム軸１６を回転する動力発生機である。また、幅調整用減速機３７の幅方向内側に延伸する出力軸に左右の動作を同期させるエコライザ軸３９にて連結される。
この構成により、エコライザ軸３９により左右の減速機３７を同期させることができ、かつ片側１台の幅調整用電動機３８で駆動することができる。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
【００３４】
図６は図２のＢ矢視図である。この図に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は更に押さえロール装置５０を備える。この押さえロール装置５０は、鋼片１を上下から押し付ける上下の押さえロール５１と、上下の押さえロール５１を鋼片１に向けて押し付ける上下の垂直シリンダ５２からなる。上下の垂直シリンダ５２は、上述した揺動フレーム２１に取付けられている。
この押さえロール装置５０により、幅圧下時の鋼片１の座屈を抑制することができる。
【００３５】
図１に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は更に、カウンターバランス機構Ｇを備える。
カウンターバランス機構Ｇは、金型機構Ｄと幅圧下手段Ｂと幅調整機構Ｆ間で鋼片の幅方向に前後進する際に各部で間隙の発生を防止ために設ける装置であると共に、幅調整機構Ｆと幅圧下手段Ｂと金型機構Ｄ間で構成された全体構造の組立隙間を負荷方向に寄せて、鋼片を圧下する際のガタ発生を防止する機構である。
図３に示すように、この実施形態では、左右それぞれ１本の圧下スクリュー１９に対し、その両側に２本の外側バランスシリンダ３３ａと２本の内側バランスシリンダ３３ｂとを有する。
【００３６】
外側バランスシリンダ３３ａは、油圧シリンダであり、軸を水平にして、シリンダエンドをハウジング２に連結し、ロッドエンドをクランク軸ハウジング８に連結する。
内側バランスシリンダ３３ｂは、油圧シリンダであり、軸を水平にして、シリンダエンドをクランク軸ハウジング８に連結し、ロッドエンドを金型機構Ｄに連結する。
鋼片の圧下作業中には、ロッド側に油圧力を作用させると、幅調整機構Ｆと幅圧下手段Ｂと金型機構Ｄとで構成された全体構造の組立隙間をほぼゼロにすることができ、圧下の際のがたつきをなくすことができる。
【００３７】
図７は別に実施形態における図３（図２のＥ矢視図）と同様の図である。この例では、圧下スクリューが２本であり、その間に１本の外側バランスシリンダ３３ａと１本の内側バランスシリンダ３３ｂとを有する。
その他の構成は図３と同様である。
【００３８】
次に、本発明の実施形態に係る対向型走間プレス装置の作用を説明する。
最初に、電動機３８を回転させて、ウォーム軸１６とウォームギア１７を介して、ナット１８を回転させる。ナット１８が回転すると回転を拘束されたスクリュー軸１９が前進または後進し、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を定める。クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を定まると、一対のクランク軸７の軸心間距離が定まり、圧下する鋼片１の幅を調整できる。
【００３９】
電動機９を回転させる。一対の圧下用減速機１１とエコライザ軸１４を介して連結されているので、同期して回転する。電動機９が回転すると、クランク軸７が回転し、偏心部７ａに嵌合するコネクティングロッド１５の球形端部が水平方向に往復運動をする。揺動フレーム２１が金型機構を上下前後を拘束し左右方向をガイドしているので、コネクティングロッド１５の先端部に押されて、金型機構が鋼片の幅方向に往復運動をする。鋼片１が左右の金型２６にはさまれて圧下される。
【００４０】
揺動手段２３が、鋼片の長手方向の送り速度とクランク軸７の回転速度とに同期して、鋼片１の長手方向に伸縮する。案内部材２０により揺動フレーム２１を鋼片１の長手方向にガイドするので、揺動フレーム２１が鋼片の長手方向に往復運動をする。
左右一対の金型２６は、上方からみて左右対称のほぼ楕円運動をして、鋼片１を幅方向に圧下しながら、長手方向に送る。コネクティングロッド１５が上下左右前後に触れ回るが、クランク軸７と球面軸受を介して嵌合し、またスライド２５と球面の端末で結合しているので、コネクティングロッド１５が金型２６の動きを拘束することがない。
鋼片１は、長手方向に送られながら、所定の幅の熱間スラブとなる。
【００４１】
上述の実施形態の対向型走間プレス装置を用いれば、以下の効果を生ずる。
揺動フレームが左右一体構造をしており、左右に金型とスライドとをガイドするので、揺動フレームが鋼片の圧下の際の反力により生ずる回転力等の変動荷重を受けて、これらに力をハウジングに伝えない。
また、クランク軸を水平にすることができるので、クランク軸の動力系を水平に取り回すことができ、駆動系の構造を簡単にすることができる。
また、クランク軸の駆動系を横から取り出すことが出来るので、ハウジングの構造を簡単にすることができ、例えばエンドフレームを上下各１本のタイボルトで連結する構造が採用できる。
また、ハウジング（エンドプレート）とクランク軸ハウジングを別体としたので、幅調整機構を、ハウジング内に組み込むことができ、コネクティングロッドを軽量にできる。
また、クランク軸ハウジングをハウジングと別体とし、その重量を別構造から支持したので、圧下反力の回転力等がハウジングに作用せず、構造に負担がかからず、騒音、振動を低減できる。
また、揺動フレームの重量を別構造で支持したので、圧下反力の回転力等がハウジングに作用せず、構造に負担がかからず、騒音、振動を低減できる。
【００４２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。コネクティングロッドの先端は球面であるとしたがこれに限定する必要なく、例えば、ユニバーサルジョイント等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態の平面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＥ矢視図である。
【図４】図２のＦ矢視図である。
【図５】図２のＣ矢視図である。
【図６】図２のＢ矢視図である。
【図７】別に実施形態における図３と同様の図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ フレーム構造、Ｂ 幅圧下手段、Ｃ 揺動手段、Ｄ 金型機構、
Ｅ 幅圧下駆動機構、Ｆ 幅調整機構、Ｇ カウンターバランス機構、
１ 鋼片、２ ハウジング（エンドフレーム）、３ ハウジング、
４ タイボルト、５ ナット、６ 主軸受、７ クランク軸、７ａ 偏心部、
８ クランク軸ハウジング、９ 電動機、１０ 圧下用自在継ぎ手、
１１ 圧下用減速機、１２ コロ軸受、１３ 球面軸受、
１４ エコライザ軸、１５ コネクティングロッド、１６ ウォーム軸、
１７ ウォームギア、１８ ナット、１９ スクリュー軸、２０ 案内部材、
２１ 揺動フレーム、２２ 案内ローラ、２３ 揺動手段、
２４ 揺動フレーム支持ローラ、２５ スライド、２６ 金型、
２７ 圧力受板、２８ 球面座、２９ 球面座受け、
３１ 揺動フレーム受け、３３ａ，３３ｂ バランスシリンダ、
３４ ハウジング支持ローラ、３５ クランクキャップ、
３６ 幅調整用自在継ぎ手、３７ 幅調整用減速機、３８ 電動機、
３９ エコライザ軸、４０ クランク軸ハウジング受け、
４１ クランク機構、４２ 駆動源、４３ 減速機、４４ 走行手段、
４５ 揺動フレーム受け、４６ スクリュージャッキ、
５０ 押さえロール装置、５１ 押さえロール、５２ 垂直シリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延設備における熱間スラブの幅圧下装置に係わり、対向する金型をスラブ搬送方向且つ幅方向へ揺動させスラブを搬送しながらスラブ側面を押圧して幅を減少する対向型走間プレス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、［特許文献１］において「鋼片の幅方向両側部に、偏心部を有するクランク軸を回転自在に垂直方向に配設し、該クランク軸の前記偏心部に、鋼片幅方向へ向けて水平配置したコネクティングロッドを嵌合してコネクティングロッドユニットを構成し、該コネクティングロッドユニットの先端に、鋼片の幅方向に対向するよう金型が取付けられたスライドを連結し、前記鋼片の幅方向両側部に、鋼片の長手方向へ往復移動し得るよう走行カイドブロックを配設し、該走行カイドブロックに前記スライドを鋼片の幅方向に近接、離反し得るよう装着したことを特徴とする対向型走間プレス装置。」を開示した。
【０００３】
上記の構成により、クランク軸が回転するとコネクティングロッドユニットは鋼片幅方向へ往復動するため、スライド及び金型も鋼片幅方向へ往復動し、又、スライド及び金型は、走行ガイドブロックと共に鋼片長手方向へも往復動する。このため、金型は、平面的に見て楕円軌道を描きつつ鋼片の圧下が行われる。この際、鋼片搬送速度と金型長手方向速度と同期して移動しつつ鋼片の圧下が行われるため、生産能率が向上し、又鋳片および送り装置を頻繁に起動・停止を行う必要が無く慣性質量に伴う衝撃荷重が抑制され、その結果機械寿命も長期化する特徴を有していた。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−７１７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、［特許文献１］の対向型走間プレス装置において、設備費の低減、装置の簡素化、保守の容易性の要求が高まった。［特許文献１］に開示された対向型走間プレス装置は主要な可動機構（幅圧下機構、長手方向往復動機構、幅調整機構）は負荷荷重を相殺する目的より固定された４本のタイロッドで締結された全体フレームに内装されていた。
【０００６】
本発明の目的は、前記可動部を個々に支持することにより構造の簡略化、機構の安定化させると共に設備費の低減、装置の簡素化、保守の容易性を図ることができる対向型走間プレス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、長尺の鋼片を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置であって、鋼片を幅方向に圧下する左右の金型をそれぞれ有する左右の金型機構Ｄと、左右の金型機構Ｄを幅方向に同期して圧下／後退させる左右の幅圧下手段Ｂと、左右の金型機構Ｄをライン方向に同期して移動させる揺動手段Ｃと、左右の幅圧下手段Ｂを同期駆動する幅圧下駆動機構Ｅと、左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整する幅調整機構Ｆと、前記金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを支持するフレーム構造Ａとを備え、該フレーム構造Ａは、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジングと、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレームとを有し、前記金型機構Ｄ及び幅圧下手段Ｂは上下の水平ハウジング上に載荷され、これにより上方に吊り下げて着脱可能に構成されている、ことを特徴とする対向型走間プレス装置が提供される。
【０００８】
本発明の構成によれば、フレーム構造Ａを構成する水平ハウジングが上下の２本のみであり、金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆがこの上下の水平ハウジング上に載荷され、上方に吊り下げて着脱可能に構成されているので、フレーム構造の簡素化できるとともに、クレーン等により金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを上方に容易に着脱できる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記左右の幅圧下手段Ｂはそれぞれ、鋼片の幅方向の両外側に水平に配置した回転自在に配設され偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持するクランク軸ハウジングと、該クランク軸ハウジングをフレーム上を幅方向に走行可能に支持するクランク軸ハウジング受けとを備え、前記左右の金型機構Ｄはそれぞれ、クランク軸の偏心部に回転かつ揺動自在に係合させ、他端をライン中心方向へ延伸させたコネクティングロッドと、該コネクティングロッド他端には揺動自在に係合したスライドと、該スライドに鋼片の幅厚端面を押圧し得るように取付けられた金型とを備え、前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄのスライドを幅方向に往復動可能に嵌合し、かつ鋼片が長手方向に通過するための空隙を有する揺動フレームと、該揺動フレームを幅直角方向に走行可能に支持する揺動フレーム受けと、幅直角方向に往復動させる駆動手段とを備え、これにより、金型およびコネクティングロッドにより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させる。
【００１０】
この構成により、上記揺動手段は、一体の揺動フレーム内に左右のスライドを組み込み金型およびコネクティングロッドより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させ、フレームを簡素化することができる。
【００１１】
前記幅圧下駆動機構Ｅは、左右の幅圧下手段Ｂを同期させるエコライザ軸と、左右の幅圧下手段Ｂを駆動する片側又は両側の電動機を備える。
この構成により、エコライザ軸により左右の幅圧下手段Ｂを同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の電動機で駆動することができる。
【００１２】
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄをそれぞれライン方向に移動させる左右のクランク機構を設け、該クランク機構と駆動源間に減速機を設け、各々の減速機の一方の出力軸間はエコライザ軸により連結し、さらに、前方及び後方方向に往復動可能とした走行手段を設け、独立した揺動フレーム受けをフレーム上に設ける。
この構成により、エコライザ軸により左右の金型機構Ｄを同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の駆動源で駆動することができる。
【００１３】
前記幅調整機構Ｆは、前記クランク軸ハウジングの外側端部に当接させクランク軸ハウジングを幅方向に往復動させるスクリュージャッキにより幅調製可能とした。
この構成により、スクリュージャッキにより、クランク軸ハウジングを幅方向に往復動させ、左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整することができる。
【００１４】
前記幅調整機構Ｆの駆動機構において、幅方向両外側に設けられた各々の幅調整用電動機と幅調整用ウォーム軸の間に２出力軸を有した減速機を設け、各々の該減速機の一方の出力軸間をエコライザ軸により連結し、各幅調整機構Ｆを幅方向対称に同期して動作する。
この構成により、エコライザ軸により左右の減速機を同期させることができ、かつ片側１台又は両側２台の幅調整用電動機で駆動することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の長尺の鋼片を長手方向に水平送りつつ幅方向両側部をプレスする対向型走間プレス装置は、その構成により、以下の効果を有する。
揺動フレームが左右一体であるので、クランク軸が回転するとコネクティングロッドの先端部がクランク軸の偏心部の偏心量だけ往復運動し、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動すると一対のスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、揺動フレームの中央の空隙の中を長手方向に通過する鋼片を幅方向に圧下しつつ長手方向に送り、圧下の反力で生ずる回転力を揺動フレームで支えることができる。
【００１６】
また、軸心が長手方向に平行なクランク軸が回転すると、コネクティングロッドの先端部が偏心部の偏心量だけ往復運動し、コネクティングロッドが自由に傾き、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動でき、揺動フレームに装着されたスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、鋼片を幅方向に圧下しつつ、長手方向に送ることができ、クランク軸の回転駆動系を鋼片の長手方向に平行に引きだすことが出来る。
また、クランク軸が回転すると、コネクティングロッドの先端部が偏心部の偏心量だけ往復運動し、揺動フレームが鋼片の長手方向へ往復移動でき、揺動フレームに装着されたスライドと金型が鋼片幅方向に往復動しつつ鋼片長手方向にも往復動し、鋼片を幅方向に圧下しつつ長手方向に送ることができ、送りねじが一対の金型の隙間距離を設定でき、従来の様にコネクティングロッドの内部に金型の隙間距離を調整する機構を設ける必要がない。
従って、機械寿命を長期化させると共に生産能率を著しく向上させた対向型走間プレス装置を提供することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１８】
本発明の実施形態に係る対向型走間プレス装置の構造を説明する。図１は、本発明の実施形態の平面図である。
図１に示す対向型走間プレス装置は、長尺の鋼片１を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする装置である。以下、説明の便宜上、鋼片１の幅中心点を含む長手方向中心線を「ライン中心」、対向型走間プレス装置の幅方向中心線を「機械中心」、鋼片の進行方向を向いて、前方を「前」、後方を「後」、右手側を「右」、左手側を「左」と呼ぶ。
【００１９】
図２は、図１のＡ矢視図であり鋼片１の右側半分のみを示している。図３は図２のＥ矢視図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は、フレーム構造Ａ、幅圧下手段Ｂ、揺動手段Ｃ、金型機構Ｄ、幅圧下駆動機構Ｅおよび幅調整機構Ｆより構成される。
フレーム構造Ａは、図２、３に示すように、鋼片１を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジング３と、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレーム２とを有する。
【００２１】
図２に示すように、フレーム構造Ａは、幅調整機構Ｆを保持し、プレス荷重を支持すべく対向型走間プレス装置のケーシング構造であり、ハウジング２とハウジング３と該フレームを締結するタイボルト４とナット５とを有する。
上下の水平ハウジング３は、中空状であり、鋼片の通過高さ位置を挟むように、ライン中心を横断して幅方向に延び、上下に１本づつ配置される。またこの上下の水平ハウジング３は、クレーン等により金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを上方に容易に着脱できるようにライン方向に間隔を隔てている。
左右のエンドフレーム２は、プレスのエンドフレームであり、鋼片１の幅方向両外側に左右対称に配置され、ハウジング３を挟み込みその両端部を互いに連結する。上下２本のタイボルト４が、ハウジング３の中空部を通って、左右両方のハウジング２を貫通する。タイボルト４の両端にはねじ部が設けられる。ナット５がタイボルトの両端のねじ部にねじ込まれ締結される。ハウジング２とハウジング３は後方から見て略矩形のフレーム構造となる。
なお、図３に示すように、左右のエンドフレーム２はそれぞれ脚部２ａを有し、下方の基礎上に固定され、フレーム構造Ａを強固に固定している。
【００２２】
図４は図２のＦ矢視図である。図１、２、４に示すように、幅圧下手段Ｂは、鋼片１を幅方向に圧下するため圧下力を発生させるクランク機構であり、主軸受６と該主軸受で支持されたクランク軸７とクランク軸ハウジング８と前記クランク軸７の偏芯部のコロ軸受１２および球面軸受１３とコネクティングロッド１５とを備える。
一対のクランク軸７は、モータの回転運動を水平運動に変換するための軸であり、ハウジング２の内側に軸心をライン中心に平行に配置される。偏心部７ａが、クランク軸７の中央に設けられる。偏心部７ａの軸心は、クランク軸７の両端の軸心と所定のクランク半径（例えば、１００ｍｍ程度）だけ偏心している。
主軸受６は、クランク軸の両端を回転自在に支持する円筒コロ軸受であり、クランク軸の両端に配置され、クランク軸ハウジング８とクランクキャップ３５とで支持される。
【００２３】
クランク軸ハウジング８は、主軸受６を介してクランク軸７を支持し、幅方向に移動可能としたフレームである。クランク軸ハウジング８は、前側主軸受６支持部材と後側主軸受６支持部材と両支持部材を前後に繋ぐ連結部材とで一体的に構成され、上方から見て略コの字形状断面をした構造体である。クランク軸ハウジング８は、開口部を鋼片１の通過位置に向けて、前部材と後部材とでクランク軸７の両端に設けられた一対の主軸受６をクランクキャップ３５を介して支持する。前記クランク軸ハウジング８下部にハウジング支持ローラ３４が前側主軸受６支持部材と後側主軸受６支持部材との上部と下部に設けられる。下部のハウジング支持ローラ３４は、ハウジング８とは別の構造体に幅方向に転動可能に保持される。上部のハウジング支持ローラ３４は、上部のハウジング３転動部材に当接して保持される。ハウジング支持ローラ３４により、クランク軸ハウジング８はハウジングとは別構造体により垂直支持され、振れ回りすることなく左右方向対称に移動動作できる。
【００２４】
コロ軸受１２は、ラジアル軸受であり、クランク軸受７の偏心部７ａに嵌合される。さらに、球面軸受１３は、外周面が球形状をした軸受であり、コロ軸受１２の外輪に嵌合され、前記偏心部７ａ中心点にコネクティングロッド１５を調芯できる。
図２に示すように、コネクティングロッド１５は、一端が球面軸受１３を支持する部位と他端が球体の形状をなし、一端はロッドキャップを介してクランク先進部に勘合され、他端はクランク軸の水平運動を後述するスライド２５に連結される。
【００２５】
図５は図２のＣ矢視図である。図２、５に示すように、揺動手段Ｃは、長手方向に金型を鋼片搬送速度とを同期移動するために後述する金型機構Ｄを揺動させるものであり、案内部材２０と揺動フレーム２１と揺動手段２３と揺動フレーム支持ローラ２４とを有する。
案内部材２０は、後述する揺動フレーム２１を鋼片１の長手方向に摺動自在に支持しつつ鋼片幅方向の移動を拘束するガイドであり、鋼片の通過位置の上方のハウジング３の下面と下方のハウジング３の上面に固着している。
【００２６】
揺動フレーム２１は、鋼片１が長手方向に移動できる様に中央部に開孔口部を有するフレームであり、後述する左右の金型機構Ｄを上下方向および前後方向の動きを拘束しつつ鋼片１の幅方向にガイドする。揺動フレーム２１は、その左端に左側の金型機構Ｄをガイドし、右側に右側の金型機構Ｄをガイドする。さらに揺動フレーム２１は、上部を上の案内部材２０に、下部を下の案内部材２０に、長手方向に揺動自在にガイドされる。
【００２７】
揺動手段２３は、この例ではクランク機構であり、クランク機構４１の回転位相に同期させて、揺動フレーム２１を鋼片搬送速度に同期させて揺動させる。また各々の減速機４３の一方の出力軸間を連結するエコライザ軸３９により左右の動きを同期させて、片側１台の駆動源４２で駆動するようになっている。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
揺動フレーム支持ローラ２４は、揺動フレーム２１の前面及び後面に設けられた車輪であり、揺動フレーム２１を垂直方向に揺動フレーム受け３１により支持する。
【００２８】
図２に示すように、金型機構Ｄは、コネクティングロッド１５の水平力を鋼片１の側面に伝達するものであり、スライド２５と金型２６と球面座２８と球面座受け２９とを有する。
スライド２５は、揺動フレーム２１により前後上下を拘束され、鋼片１の幅方向に移動自在になっている。コネクティングロッド１５に対向する側に所定深さの円筒形穴が設けられている。
【００２９】
金型２６は、鋼片１の側面に直接接触し、鋼片１をプレスする金型であり、スライド２５の鋼片の通過位置に対向する面に組み込まれる。尚、前記金型２６は一体型金型または上下方向に積層された金型何れでも良い。
球面座２８と球面座受け２９は、一体となってコネクティングロッド１５の先端の球形端部をスライド２５の揺動自在に固定するものであり、スライド２５の円筒形穴部に組み込まれる。
【００３０】
コネクティングロッド２５の先端が、クランク軸７の回転に伴って鋼片１の幅方向に往復運動をおこなうと、金型機構Ｄが、揺動フレーム２１にガイドされて、鋼片の幅方向に往復運動を行い金型を介して幅圧下を行う。
【００３１】
図１に示すように、幅圧下駆動機構Ｅは、左右一対のクランク軸７を同期をとりつつ駆動する動力系であり、電動機９と一対の圧下用自在継ぎ手１０と一対の圧下用減速機１１とエコライザ軸１４とを備える。
電動機９は、クランク軸を回転させる回転動力源であり、圧下用減速機１１および圧下用自在継ぎ手１０を介してクランク軸７を連結される。
圧下用減速機１１は、入力した回転を直進方向と９０度直角方向に２軸に出力する減速機ギアであり、入力軸を電動機９の出力軸に連結し、直進方向出力軸はを圧下用自在継ぎ手軸継ぎ手１０に連結し、さらにクランク軸７に連結し、９０度直角方向の出力軸は後述するエコライザ軸１４に連結する。
圧下用自在継ぎ手軸継ぎ手１０は、両端にユニバーサルジョイントを有する回転軸継ぎ手であり、圧下用減速機１１の出力軸とクランク軸７とを連結する。
この構成により、エコライザ軸１４により左右の幅圧下手段Ｂを同期させることができ、かつ片側１台の電動機９で駆動することができる。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
【００３２】
幅調整機構Ｆは、図１に示すように、鋼片１の圧下幅に対応するように調整するために、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を調整するようにハウジング２の内側に設けられたスクリュージャッキ４６である。スクリュージャッキ４６は、ウォーム軸１６とウォームギア１７とナット１８とスクリュー軸１９と幅調整用自在継ぎ手３６と幅調整用減速機３７と電動機３８とを備える。
ウォーム軸１６とウォームギア１７は一対となって、歯車列を構成し、ウォーム軸１６が回転するとウォームギア１７が回転する。
ナット１８は、ウォームギア１７軸孔部に係合し、内径に雌ねじが切られた軸体であり、ウォームギア１７と固着して一体になっている。ウォームギア１７がウォーム軸１６により回転すると、ナット１８が回転する。
【００３３】
スクリュー軸１９は、外周に雄ねじが設けられた軸であり、ナット１８の雌ねじに嵌合する。スクリュー軸１９は、その軸心を水平にして、一端がクランク軸ハウジング８の外側を押圧す様にハウジング２に設けられる。スクリュー軸は、図示しないキーにより回転が拘束されており、ナット１８が回転すると、鋼片の幅方向に前進または後進して主軸受６を押すので、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を調整することができる。
電動機３８は、２出力軸を有した幅調整用減速機３７と幅調整用自在継ぎ手３６とによりウォーム軸１６を回転する動力発生機である。また、幅調整用減速機３７の幅方向内側に延伸する出力軸に左右の動作を同期させるエコライザ軸３９にて連結される。
この構成により、エコライザ軸３９により左右の減速機３７を同期させることができ、かつ片側１台の幅調整用電動機３８で駆動することができる。なお、左右個別に電動機を設けて駆動し、電気的に同期させてもよい。
【００３４】
図６は図２のＢ矢視図である。この図に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は更に押さえロール装置５０を備える。この押さえロール装置５０は、鋼片１を上下から押し付ける上下の押さえロール５１と、上下の押さえロール５１を鋼片１に向けて押し付ける上下の垂直シリンダ５２からなる。上下の垂直シリンダ５２は、上述した揺動フレーム２１に取付けられている。
この押さえロール装置５０により、幅圧下時の鋼片１の座屈を抑制することができる。
【００３５】
図１に示すように、本発明の対向型走間プレス装置は更に、カウンターバランス機構Ｇを備える。
カウンターバランス機構Ｇは、金型機構Ｄと幅圧下手段Ｂと幅調整機構Ｆ間で鋼片の幅方向に前後進する際に各部で間隙の発生を防止ために設ける装置であると共に、幅調整機構Ｆと幅圧下手段Ｂと金型機構Ｄ間で構成された全体構造の組立隙間を負荷方向に寄せて、鋼片を圧下する際のガタ発生を防止する機構である。
図３に示すように、この実施形態では、左右それぞれ１本の圧下スクリュー１９に対し、その両側に２本の外側バランスシリンダ３３ａと２本の内側バランスシリンダ３３ｂとを有する。
【００３６】
外側バランスシリンダ３３ａは、油圧シリンダであり、軸を水平にして、シリンダエンドをハウジング２に連結し、ロッドエンドをクランク軸ハウジング８に連結する。
内側バランスシリンダ３３ｂは、油圧シリンダであり、軸を水平にして、シリンダエンドをクランク軸ハウジング８に連結し、ロッドエンドを金型機構Ｄに連結する。
鋼片の圧下作業中には、ロッド側に油圧力を作用させると、幅調整機構Ｆと幅圧下手段Ｂと金型機構Ｄとで構成された全体構造の組立隙間をほぼゼロにすることができ、圧下の際のがたつきをなくすことができる。
【００３７】
図７は別に実施形態における図３（図２のＥ矢視図）と同様の図である。この例では、圧下スクリューが２本であり、その間に１本の外側バランスシリンダ３３ａと１本の内側バランスシリンダ３３ｂとを有する。
その他の構成は図３と同様である。
【００３８】
次に、本発明の実施形態に係る対向型走間プレス装置の作用を説明する。
最初に、電動機３８を回転させて、ウォーム軸１６とウォームギア１７を介して、ナット１８を回転させる。ナット１８が回転すると回転を拘束されたスクリュー軸１９が前進または後進し、クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を定める。クランク軸ハウジング８とハウジング２の離間距離を定まると、一対のクランク軸７の軸心間距離が定まり、圧下する鋼片１の幅を調整できる。
【００３９】
電動機９を回転させる。一対の圧下用減速機１１とエコライザ軸１４を介して連結されているので、同期して回転する。電動機９が回転すると、クランク軸７が回転し、偏心部７ａに嵌合するコネクティングロッド１５の球形端部が水平方向に往復運動をする。揺動フレーム２１が金型機構を上下前後を拘束し左右方向をガイドしているので、コネクティングロッド１５の先端部に押されて、金型機構が鋼片の幅方向に往復運動をする。鋼片１が左右の金型２６にはさまれて圧下される。
【００４０】
揺動手段２３が、鋼片の長手方向の送り速度とクランク軸７の回転速度とに同期して、鋼片１の長手方向に伸縮する。案内部材２０により揺動フレーム２１を鋼片１の長手方向にガイドするので、揺動フレーム２１が鋼片の長手方向に往復運動をする。
左右一対の金型２６は、上方からみて左右対称のほぼ楕円運動をして、鋼片１を幅方向に圧下しながら、長手方向に送る。コネクティングロッド１５が上下左右前後に触れ回るが、クランク軸７と球面軸受を介して嵌合し、またスライド２５と球面の端末で結合しているので、コネクティングロッド１５が金型２６の動きを拘束することがない。
鋼片１は、長手方向に送られながら、所定の幅の熱間スラブとなる。
【００４１】
上述の実施形態の対向型走間プレス装置を用いれば、以下の効果を生ずる。
揺動フレームが左右一体構造をしており、左右に金型とスライドとをガイドするので、揺動フレームが鋼片の圧下の際の反力により生ずる回転力等の変動荷重を受けて、これらに力をハウジングに伝えない。
また、クランク軸を水平にすることができるので、クランク軸の動力系を水平に取り回すことができ、駆動系の構造を簡単にすることができる。
また、クランク軸の駆動系を横から取り出すことが出来るので、ハウジングの構造を簡単にすることができ、例えばエンドフレームを上下各１本のタイボルトで連結する構造が採用できる。
また、ハウジング（エンドプレート）とクランク軸ハウジングを別体としたので、幅調整機構を、ハウジング内に組み込むことができ、コネクティングロッドを軽量にできる。
また、クランク軸ハウジングをハウジングと別体とし、その重量を別構造から支持したので、圧下反力の回転力等がハウジングに作用せず、構造に負担がかからず、騒音、振動を低減できる。
また、揺動フレームの重量を別構造で支持したので、圧下反力の回転力等がハウジングに作用せず、構造に負担がかからず、騒音、振動を低減できる。
【００４２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。コネクティングロッドの先端は球面であるとしたがこれに限定する必要なく、例えば、ユニバーサルジョイント等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態の平面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＥ矢視図である。
【図４】図２のＦ矢視図である。
【図５】図２のＣ矢視図である。
【図６】図２のＢ矢視図である。
【図７】別に実施形態における図３と同様の図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａ フレーム構造、Ｂ 幅圧下手段、Ｃ 揺動手段、Ｄ 金型機構、
Ｅ 幅圧下駆動機構、Ｆ 幅調整機構、Ｇ カウンターバランス機構、
１ 鋼片、２ ハウジング（エンドフレーム）、３ ハウジング、
４ タイボルト、５ ナット、６ 主軸受、７ クランク軸、７ａ 偏心部、
８ クランク軸ハウジング、９ 電動機、１０ 圧下用自在継ぎ手、
１１ 圧下用減速機、１２ コロ軸受、１３ 球面軸受、
１４ エコライザ軸、１５ コネクティングロッド、１６ ウォーム軸、
１７ ウォームギア、１８ ナット、１９ スクリュー軸、２０ 案内部材、
２１ 揺動フレーム、２２ 案内ローラ、２３ 揺動手段、
２４ 揺動フレーム支持ローラ、２５ スライド、２６ 金型、
２７ 圧力受板、２８ 球面座、２９ 球面座受け、
３１ 揺動フレーム受け、３３ａ，３３ｂ バランスシリンダ、
３４ ハウジング支持ローラ、３５ クランクキャップ、
３６ 幅調整用自在継ぎ手、３７ 幅調整用減速機、３８ 電動機、
３９ エコライザ軸、４０ クランク軸ハウジング受け、
４１ クランク機構、４２ 駆動源、４３ 減速機、４４ 走行手段、
４５ 揺動フレーム受け、４６ スクリュージャッキ、
５０ 押さえロール装置、５１ 押さえロール、５２ 垂直シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の鋼片を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置であって、
鋼片を幅方向に圧下する左右の金型をそれぞれ有する左右の金型機構Ｄと、
左右の金型機構Ｄを幅方向に同期して圧下／後退させる左右の幅圧下手段Ｂと、
左右の金型機構Ｄをライン方向に同期して移動させる揺動手段Ｃと、
左右の幅圧下手段Ｂを同期駆動する幅圧下駆動機構Ｅと、
左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整する幅調整機構Ｆと、
前記金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを支持するフレーム構造Ａとを備え、
該フレーム構造Ａは、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジングと、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレームとを有し、
前記金型機構Ｄ及び幅圧下手段Ｂは上下の水平ハウジング上に載荷され、これにより上方に吊り下げて着脱可能に構成されている、ことを特徴とする対向型走間プレス装置。
【請求項２】
前記左右の幅圧下手段Ｂはそれぞれ、鋼片の幅方向の両外側に水平に配置した回転自在に配設され偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持するクランク軸ハウジングと、該クランク軸ハウジングをフレーム上を幅方向に走行可能に支持するクランク軸ハウジング受けとを備え、
前記左右の金型機構Ｄはそれぞれ、クランク軸の偏心部に回転かつ揺動自在に係合させ、他端をライン中心方向へ延伸させたコネクティングロッドと、該コネクティングロッド他端には揺動自在に係合したスライドと、該スライドに鋼片の幅厚端面を押圧し得るように取付けられた金型とを備え、
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄのスライドを幅方向に往復動可能に嵌合し、かつ鋼片が長手方向に通過するための空隙を有する揺動フレームと、該揺動フレームを幅直角方向に走行可能に支持する揺動フレーム受けと、幅直角方向に往復動させる駆動手段とを備え、
これにより、金型およびコネクティングロッドにより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させる、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項３】
前記幅圧下駆動機構Ｅは、左右の幅圧下手段Ｂを同期させるエコライザ軸と、左右の幅圧下手段Ｂを駆動する片側又は両側の電動機を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項４】
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄをそれぞれライン方向に移動させる左右のクランク機構を設け、該クランク機構と駆動源間に減速機を設け、各々の減速機の一方の出力軸間はエコライザ軸により連結し、さらに、前方及び後方方向に往復動可能とした走行手段を設け、独立した揺動フレーム受けをフレーム上に設けたことを特徴とする請求項２記載の対向型走間プレス装置。
【請求項５】
前記幅調整機構Ｆは、前記クランク軸ハウジングの外側端部に当接させクランク軸ハウジングを幅方向に往復動させるスクリュージャッキにより幅調製可能とした、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項６】
前記幅調整機構Ｆの駆動機構において、幅方向両外側に設けられた各々の幅調整用電動機と幅調整用ウォーム軸の間に２出力軸を有した減速機を設け、各々の該減速機の一方の出力軸間をエコライザ軸により連結し、各幅調整機構Ｆを幅方向対称に同期して動作することを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項１】
長尺の鋼片を長手方向に搬送しつつ鋼片の幅側部を幅圧下プレスする対向型走間プレス装置であって、
鋼片を幅方向に圧下する左右の金型をそれぞれ有する左右の金型機構Ｄと、
左右の金型機構Ｄを幅方向に同期して圧下／後退させる左右の幅圧下手段Ｂと、
左右の金型機構Ｄをライン方向に同期して移動させる揺動手段Ｃと、
左右の幅圧下手段Ｂを同期駆動する幅圧下駆動機構Ｅと、
左右の金型機構Ｄによる圧下幅を調整する幅調整機構Ｆと、
前記金型機構Ｄ、幅圧下手段Ｂ、及び幅調整機構Ｆを支持するフレーム構造Ａとを備え、
該フレーム構造Ａは、鋼片を搬送するライン中心を横断して幅方向に延びかつ互いにライン方向に間隔を隔てた上下の水平ハウジングと、その両端部を互いに連結する左右のエンドフレームとを有し、
前記金型機構Ｄ及び幅圧下手段Ｂは上下の水平ハウジング上に載荷され、これにより上方に吊り下げて着脱可能に構成されている、ことを特徴とする対向型走間プレス装置。
【請求項２】
前記左右の幅圧下手段Ｂはそれぞれ、鋼片の幅方向の両外側に水平に配置した回転自在に配設され偏心部を有するクランク軸と、該クランク軸を回転自在に支持するクランク軸ハウジングと、該クランク軸ハウジングをフレーム上を幅方向に走行可能に支持するクランク軸ハウジング受けとを備え、
前記左右の金型機構Ｄはそれぞれ、クランク軸の偏心部に回転かつ揺動自在に係合させ、他端をライン中心方向へ延伸させたコネクティングロッドと、該コネクティングロッド他端には揺動自在に係合したスライドと、該スライドに鋼片の幅厚端面を押圧し得るように取付けられた金型とを備え、
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄのスライドを幅方向に往復動可能に嵌合し、かつ鋼片が長手方向に通過するための空隙を有する揺動フレームと、該揺動フレームを幅直角方向に走行可能に支持する揺動フレーム受けと、幅直角方向に往復動させる駆動手段とを備え、
これにより、金型およびコネクティングロッドにより発生する荷重を揺動フレーム内で相殺させる、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項３】
前記幅圧下駆動機構Ｅは、左右の幅圧下手段Ｂを同期させるエコライザ軸と、左右の幅圧下手段Ｂを駆動する片側又は両側の電動機を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項４】
前記揺動手段Ｃは、左右の金型機構Ｄをそれぞれライン方向に移動させる左右のクランク機構を設け、該クランク機構と駆動源間に減速機を設け、各々の減速機の一方の出力軸間はエコライザ軸により連結し、さらに、前方及び後方方向に往復動可能とした走行手段を設け、独立した揺動フレーム受けをフレーム上に設けたことを特徴とする請求項２記載の対向型走間プレス装置。
【請求項５】
前記幅調整機構Ｆは、前記クランク軸ハウジングの外側端部に当接させクランク軸ハウジングを幅方向に往復動させるスクリュージャッキにより幅調製可能とした、ことを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【請求項６】
前記幅調整機構Ｆの駆動機構において、幅方向両外側に設けられた各々の幅調整用電動機と幅調整用ウォーム軸の間に２出力軸を有した減速機を設け、各々の該減速機の一方の出力軸間をエコライザ軸により連結し、各幅調整機構Ｆを幅方向対称に同期して動作することを特徴とする請求項１に記載の対向型走間プレス装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−７２９２（Ｐ２００６−７２９２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８９６３６（Ｐ２００４−１８９６３６）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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