JP5193366B2 - ウォーターボックスのためのパワークランピング - Google Patents

Description

１．発明の分野
本発明は、概して、バー、ロッド等の熱間圧延された長い製品を製造する圧延機に関し、特に、このような製品を冷却するために使用されるウォーターボックスの改良に関する。

２．従来技術の説明
慣用のウォーターボックスは、通常、熱間圧延された製品の経路に沿って連なって配置された複数のノズルを含むハウジングを有する。ノズルは、ベース部分とトップ部分とに分割されていて、これらの部分は、交換可能なスリーブを含む管状の囲いを規定するように協働する。ベース部分は、下方に位置する共通のマニホルドの上の所定の位置に固定されており、トップ部分は、閉鎖位置と、スリーブへのアクセスを許容する開放位置との間で調節可能である。ノズルには、マニホルドを介して、熱間圧延された製品を冷却するために働く加圧された水が供給される。

慣用的に、ノズルのトップ部分は、圧延機作業員によって手作業で設定されるいわゆる"Ｃクランプ"によって閉鎖されている。これは、時間のかかる作業であり、所要の高いレベルのトルクが各クランプに加えられることを保証するために細部に対する注意を要求する。そのような行為を怠ると、ノズルの漏れ、及び冷却孔率の損失が生じる。

本発明は、閉鎖されたトップ部分に正確な締付力を自動的に加えるだけでなく、好適な実施形態においては、ノズルトップ部分を同時に開閉させるための機構を提供することによって、これらの問題を解決する。

発明の概要
本発明の１つの態様によれば、ウォーターボックスは、第１の軸線に沿って連なって配置された複数のノズルを有している。ノズルは、ベース部分とトップ部分とに分割されており、トップ部分は、第１の軸線に対して平行な第２の軸線を中心にして、熱間圧延された製品が搬送される交換可能なスリーブを含む管状の囲いを規定するようにベース部分と協働する閉鎖位置と、スリーブへのアクセスを許容する開放位置との間を、回動により調節可能である。トルクシャフトは、第１及び第２の軸線に対して平行な第３の軸線を中心にして回転可能である。リンクはノズルトップ部分をトルクシャフトに結合している。クランプ部材はトルクシャフトによって支持されている。トルクシャフトは、クランプ部材がノズルトップ部分から分離されかつトップ部分が開放位置を占める開放セッティングと、トップ部分が閉鎖されかつクランプ部材がトップ部分と接触してこのトップ部分を閉鎖位置へ押し付ける閉鎖セッティングとの間を、回動により調節可能である。

本発明の別の態様によれば、クランプ部材は、トップ部分を閉鎖位置へ弾性的に押し付けるためのばねを有している。

本発明のさらに別の態様によれば、ノズルは、第１、第２及び第３の軸線に対して平行な第４の軸線を中心にして回動により調節可能なドアを有するハウジング内に収容されている。アーム部材はトルクシャフトから半径方向に突出している。アーム部材は、ドアを、第４の軸線を中心にして開放位置と閉鎖位置との間で回動により調節するために、開放セッティングと閉鎖セッティングとの間のトルクシャフトの回動中に、ドアと係合可能である。

本発明のさらに別の態様によれば、クランプ部材は、第１の軸線と平行に延びたビームの形式の、鉛直方向に調節可能な支持体によって支持されている。この実施形態において、ノズルトップ部分は開放位置と閉鎖位置との間で手作業により調節可能であり、これにより、鉛直方向に調節可能なビーム支持体は、ノズルトップ部分を閉鎖位置へ押し付けるためにクランプ部材を介して作用する閉鎖力を自動的に加えるためだけに働く。

ここで、これらの特徴及びその他の特徴並びに付随する利点を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。

本発明の１つの実施形態によるウォーターボックスの側面図である。 ウォーターボックスの上面図である。 ウォーターボックスの拡大した端面図である。 図２の線４−４に沿った拡大断面図である。 左側において開放したノズル及びハウジングカバーを示し、かつ右側において開放したカバーと閉鎖したノズルとを示す、図４と同様の図である。 開放したカバー及びノズルを示す、ウォーターボックスの一方の端部の斜視図である。 開放状態におけるノズル及び締付け機構の拡大図である。 閉鎖状態におけるノズル及び締付け機構を示す、図７と同様の図である。 発明の択一的な実施形態を示す、図４と同様の断面図である。

詳細な説明
まず図１から図４を参照すると、本発明の１つの実施形態による装置は、平行なパスライン（以下"第１の軸線"という）Ａ₁，Ａ₁に沿って長手方向に移動する熱間圧延された製品を冷却するための両側式ウォーターボックス１０を有している。ウォーターボックスの両側は互いの鏡像であり、従って、一方の側における構成部材の詳細な説明は、他方の側の構成部材に等しく適用可能である。

図４に最も詳細に示したように、ウォーターボックスは、内部において中央壁部１６によって２つの半部に分割された囲いを規定するように、底壁１４から上方へ突出した補強された側壁１２を有している。

付加的に図６から図８を参照すると、複数のウォーターノズル１８が、第１の軸線Ａ₁のそれぞれに沿って連なって配置されている。ノズルはベース部分１８ａとトップ部分１８ｂとに分割されており、トップ部分は、第１の軸線Ａ₁に対して平行な第２の軸線Ａ₂を中心にして回動により調節可能である。ベース部分１８ａは、下方に位置するウォーターマニホルド２０に固定されており、このウォーターマニホルド２０と連通している。トップ部分１８ｂは、交換可能なスリーブ２２を含む管状の囲いを規定するようにベース部分と協働する閉鎖位置（図４及び図８に示されている）と、スリーブ２２へのアクセスを許容する開放位置（図６及び図７に示されている）との間で調節可能である。

トルクシャフト２４は、第１及び第２の軸線Ａ₁，Ａ₂に対して平行な第３の軸線Ａ₃を中心にして回動可能である。トルクシャフト２４は、リンクアセンブリによってノズルトップ部分１８ｂのそれぞれに結合されている。リンクアセンブリは、トルクシャフトから半径方向に突出したクランクアーム２６と、ノズルトップ部分１８ｂから側方へ突出したフランジ２８と、中間結合リンク３０とを含む。クランプ部材３４は、トルクシャフト２４によって支持されており、このトルクシャフト２４と共に回動可能である。クランプ部材は、好適には、ディスクばね３６の１つ又は２つ以上のパッケージを有している。

リニアアクチュエータ３８の形式の操作手段は、ウォーターボックスの両端部において外部に設けられている。各リニアアクチュエータは、リンク４０によってトルクシャフト２４に機械的に連結されている。リニアアクチュエータは、トルクシャフト２４を、開放セッティング（図６及び図７に示されている）と閉鎖セッティング（図４及び図８に示されている）との間で回動により調節するために働く。開放セッティングにおいては、トルクシャフトは、ノズルトップ部分１８ｂを回動により同時に開放させるように働き、その場合、クランプ部材３４はトップ部分から分離されている。閉鎖セッティングにおいては、トルクシャフトは、ノズルトップ部分１８ｂを回動により同時に閉鎖させ、クランプ部材３４をトップ部分に押し付けるように働き、その場合、ディスクばね３６は、弾性的な閉鎖力を加えるように働く。

ウォーターボックス内部は、図１から図４に示された閉鎖位置と、図５及び図６に示された開放位置との間を第４の軸線Ａ₄を中心として回動するように取り付けられたカバー４２によって閉鎖されている。図６から図８に最も詳細に示したように、トルクシャフト２４には、付加的に、半径方向に突出したカバーリフティングアーム４４が設けられており、このカバーリフティングアーム４４は、カバー４２の下側に沿って間隔を置いて配置された内部リブ４８の湾曲した縁部と係合可能なローラ４６を有している。トルクシャフトが閉鎖セッティングから開放セッティングへ回転させられると、リフティングアーム４４は、カバーを開放させるように働く。この状況は、図５の左側に示されている。選択的に、図５の右側に示されているように、トルクシャフトを閉鎖セッティングにしたままカバーを手作業で開放してもよく、この場合、ノズルトップ部分１８ｂは閉鎖位置へ弾性的に押し付けられている。

ここで図９を参照すると、発明の択一的な実施形態が示されており、この場合、クランプ部材３４は、第１の軸線Ａ₁に対して平行にウォーターボックスの長さに亘って延びたビーム支持体５０に支持されている。クランプ部材３４はビーム支持体５０に支持されており、ビーム支持体５０は、軌道５２上で鉛直方向に調節されるように取り付けられている。ビーム支持体５０は、側方へ延びたブラケット５４によってリニアアクチュエータ３８に結合されている。

この実施形態の場合、ノズルトップ部分は、開放位置と閉鎖位置との間で、個々にかつ手動で調節され、カバー４２も、手動で開閉される。リニアアクチュエータ３８は、ビーム支持体５０を、クランプ部材３４がノズルトップ部分の開放を提供するように上昇させられている上昇位置（図９の左側）と、クランプ部材がノズルトップ部分を閉鎖位置へ弾性的に押し付けるために働く下降位置（図９の右側）との間で、調節するように働く。

前記のことから、今や当業者によって、本発明が圧延機作業員に著しい利点を提供することが認められるであろう。例えば、パスラインを提供するノズルを、個々のクランプを手動で緩めたり締め付けたりする必要なく同時に開閉することができる。ノズルトップ部分は、弾性的な力によって閉鎖位置に保持され、このことは、やはり作業員による個々の注意を必要とすることなく、水漏れしない密封された一体性を保証する。

Claims (13)

1. 圧延機において熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置において、
   第１の軸線に沿って連なって配置された複数のノズルが設けられており、該ノズルが、ベース部分とトップ部分とに分割されており、該トップ部分が、閉鎖位置と開放位置との間で調節可能であり、前記トップ部分が、前記閉鎖位置において、前記製品が搬送される管状の囲いを形成するように前記ベース部分と協働し、
   前記複数のノズルに共通の、前記第１の軸線に対して平行に延びたクランプ支持体が設けられており、
   前記クランプ支持体によって支持されたクランプ部材が設けられており、
   前記開放位置への前記トップ部分の調節を提供するために前記クランプ部材が前記トップ部分から同時に分離される開放セッティングと、前記トップ部分が前記閉鎖位置を占めかつ前記クランプ部材が前記トップ部分と接触して該トップ部分を前記閉鎖位置へ押し付けるために同時に働かされる閉鎖セッティングとの間で前記クランプ支持体を調節するための操作アセンブリが設けられており、
   前記ノズルに冷却液を供給するための供給アセンブリが設けられていることを特徴とする、圧延機において熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置。
2. 前記クランプ部材が、前記トップ部分を前記閉鎖位置へ弾性的に押し付けるための手段を有している、請求項１記載の装置。
3. 前記トップ部分が、前記第１の軸線に対して平行な第２の軸線を中心にして前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回動により調節可能である、請求項１記載の装置。
4. 前記クランプ支持体が、前記第１及び第２の軸線に対して平行な第３の軸線を中心にして回動可能なトルクシャフトを有している、請求項３記載の装置。
5. 前記トップ部分を前記トルクシャフトに結合するためのリンクアセンブリが設けられており、前記操作アセンブリが、前記トルクシャフトを前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間で回動により調節するように働き、前記リンクアセンブリが、前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間での前記トルクシャフトの回転に応じて前記トップ部分を開閉させるように働く、請求項４記載の装置。
6. 前記ノズルが、前記第１、第２及び第３の軸線に対して平行な第４の軸線を中心にして回動により調節可能なカバーを有するハウジング内に収容されており、アーム部材が、前記トルクシャフトから半径方向に突出しており、前記アーム部材が、前記カバーを前記第４の軸線を中心にして開放位置と閉鎖位置との間で回動により調節するように、前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間での前記トルクシャフトの回転中に前記カバーと係合可能である、請求項５記載の装置。
7. 前記操作アセンブリが、前記トルクシャフトに機械的に連結されたリニアアクチュエータを含む、請求項４記載の装置。
8. 前記クランプ支持体が、前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間で鉛直方向に調節可能である、請求項１記載の装置。
9. 前記トップ部分が、前記第１の軸線に対して平行な第２の軸線を中心にして前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回動により調節可能である、請求項２記載の装置。
10. 前記クランプ支持体が、前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間で鉛直方向に調節可能である、請求項２記載の装置。
11. 圧延機において熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置において、
    第１の軸線に沿って連なって配置された複数のノズルが設けられており、該ノズルが、ベース部分とトップ部分とに分割されており、トップ部分が、第１の軸線に対して平行な第２の軸線を中心にして閉鎖位置と開放位置との間で回動により調節可能であり、前記トップ部分が、前記閉鎖位置において、前記製品が搬送される管状の囲いを形成するように前記ベース部分と協働し、
    前記第１及び第２の軸線に対して平行な第３の軸線を中心にして回動可能なトルクシャフトが設けられており、
    クランプ支持体によって支持されたクランプ部材が設けられており、
    前記トップ部分を前記トルクシャフトに結合するためのリンク手段が設けられており、
    前記クランプ部材が前記トップ部分から分離されかつ前記トップ部分が前記開放位置へ調節可能な開放セッティングと、前記トップ部分が前記閉鎖位置を占めかつ前記クランプ部材が前記トップ部分と接触して該トップ部分を前記閉鎖位置へ押し付けるために同時に働かされる閉鎖セッティングとの間で前記トルクシャフトを回動により調節するための操作手段が設けられており、
    前記ノズルを包囲しかつ、前記第１、第２及び第３の軸線に対して平行な第４の軸線を中心にして回動により調節可能なカバーを有するハウジングが設けられており、アーム部材が前記トルクシャフトから半径方向に突出しており、前記アーム部材が、前記カバーを前記第４の軸線を中心にして開放位置と閉鎖位置との間で回動により調節するように、前記開放セッティングと前記閉鎖セッティングとの間での前記トルクシャフトの回転中に前記カバーと係合可能であり、
    前記ノズルに冷却液を供給するための手段が設けられていることを特徴とする、圧延機において熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置。
12. 熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置において、
    第１の軸線に沿って連なって配置された複数のノズルが設けられており、該複数のノズルのそれぞれが、ベース部分とトップ部分とに分割されており、該トップ部分が、閉鎖位置と開放位置との間で調節可能であり、前記トップ部分が、閉鎖位置において、前記製品が搬送される管状の囲いを形成するように前記ベース部分と協働し、
    閉鎖位置においてトップ部分をベース部分に固定するようになっておりかつさらに閉鎖位置に固定して維持するために締付力をトップ部分に加えるようになっている調節システムが設けられており、前記複数のノズルに共通の、前記第１の軸線に対して平行に延びたクランプ支持体と、該クランプ支持体によって支持されたクランプ部材とが設けられていることを特徴とする、熱間圧延された製品を冷却する際に使用するための装置。
13. 前記複数のノズルに冷却液を供給するための供給アセンブリが設けられている、請求項１２記載の装置。

Images