JP2000005818A - コイルボックス - Google Patents

コイルボックス

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JP2000005818A
JP2000005818A JP17358498A JP17358498A JP2000005818A JP 2000005818 A JP2000005818 A JP 2000005818A JP 17358498 A JP17358498 A JP 17358498A JP 17358498 A JP17358498 A JP 17358498A JP 2000005818 A JP2000005818 A JP 2000005818A
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roll
cradle
coil
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rolled
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JP17358498A
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Mitsuru Onose
満 小野瀬
Takashi Kamoshita
隆 鴨志田
Shinichi Kaga
慎一 加賀
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コイルトランスファーを用いることなくコイル
を移載可能であり、かつ、コイル形状を向上することが
できるコイルボックスを提供する。 【解決手段】コイルボックスは、デフレクタロール1
と、上下ベンディングロール2,3と、No.1クレー
ドルロール6,7と、フォーミングロール4と、No.
1入側ロール6及び出側ロール7の両方を支持するフレ
ーム5と、出側端部近傍が連結ピン9を介しフレーム5
に回動自在に結合された全体昇降用フレーム8と、フレ
ーム5を昇降させるロール昇降用シリンダ10と、フレ
ーム5を連結ピン11を介し回動自在に支持し、固定面
に固定された接地アーム15と、全体昇降用フレーム8
の出側部分に接続され、固定面に対して全体昇降用フレ
ーム8を昇降させる全体昇降用シリンダ12とを有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延設備に配
置されるコイルボックスに関する。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延設備においては、薄板連続鋳造
機にて生産した高温の鋳片や粗圧延機において圧延した
被圧延材を、コイルボックスで一旦巻取ってコイル状と
し、この状態で保温しまた灼熱化を図る。これにより、
被圧延材の温度低下による変形抵抗値の増加を防止し、
コイルボックス出側での圧延機による圧延時の圧延動力
を低減し省エネルギー化を図るようになっている。
【0003】近年の熱間圧延設備では、通常、歩留まり
及び生産効率の向上のために、コイルボックスにおい
て、被圧延材の巻き取り・巻き出しを連続的に行うとと
もに後行材が先行材へ追い付くような速度制御を行うこ
とにより、先行材の後端と後行材の先端を接合して仕上
圧延機の連続操業化を図っている。このようなコイルボ
ックスの一例としては、速度制御可能な2対のクレード
ルロールと、それらのうち入側にある1対のクレードル
ロール(以下適宜、No.1クレードルロールという)
からその出側に位置する1対のクレードルロール(以下
適宜No.2クレードルロール)へコイルを移載するコ
イルトランスファーとを備えているものがある。コイル
ボックスで巻き取った被圧延材を、No.1クレードル
ロールからNo.2クレードルロールへ移載するとき
は、コイルトランスファー本体に設けたマンドレルをN
o.1クレードルロール上にある被圧延材のコイル内径
部に差し込み、この状態で回転シリンダーによってコイ
ルトランスファー本体を円弧状に回動させて被圧延材コ
イルを出側に移動させた後、マンドレルをコイル内径部
から抜き出すことにより、移載を完了する。
【0004】しかし、上記構造では、移載開始時にマン
ドレルを被圧延材コイル内径部に差し込んだときに、マ
ンドレルとコイル内径部との接触によってコイル内径部
の温度が低下する。すなわち、被圧延材の後端の温度が
低下してしまうことになり、被圧延材の変形抵抗値が増
大する。そのため、仕上圧延の際の圧延動力が増加し、
省エネルギーの効果が少なくなる。また、コイルボック
スで巻き取り・巻き出しを行うコイルの重量は、通常、
最大50ton程度であるが、設備によっては生産量向
上のため長尺の被圧延材を圧延する設備があり、100
ton程度の大重量のコイルを移載することがある。こ
のような場合、コイルトランスファー及びマンドレル
は、大重量に耐える強度が必要となるため著しく大型化
し、これらも大重量化する。さらに、コイルトランスフ
ァー本体及びマンドレルが大重量化すると、これらを回
動させる回転シリンダーの容量も大容量が必要となり、
そのため動力ユニット(配管及びバルブスタンド等)も
大型化し、コストが極めて高騰するか、実際には設備自
体の実現が困難となる。
【0005】この点を解決するために、マンドレルを備
えたコイルトランスファーを用いることなく被圧延材コ
イルの移載を可能とするコイルボックスが提唱されてお
り、公知技術としては、例えば特開平10−34231
号公報に記載のものがある。このコイルボックスの構造
を図35に示す。図35において、このコイルボックス
50は、通常状態で略水平方向に配置され1対(入側及
び出側)のNo.1クレードルロール51a,51bを
支持するロール支持部材52と、通常状態で略鉛直方向
に配置されロール支持部材52の入側(図示左側)端部
と互いに回動自在に結合された第1アーム部材53と、
通常状態で略水平方向に配置され第1アーム部材53の
中間部に固定された第2アーム部材54と、第1アーム
部材53の反ロール支持部材側端部に接続された第1昇
降シリンダ55と、ロール支持部材52の中間部に接続
された第2昇降シリンダ56とを有している。このと
き、第1アーム部材53とこれに固定された第2アーム
部材54とで1つの略T字型アーム57を構成してお
り、この略T字型アーム57は、第2アーム部材54の
反第1アーム部材側端部54aが固定面58に回動自在
に結合されることにより、第1昇降シリンダ55の伸縮
に応じT字型の縦辺の下端を支点として回動するように
なっている。そして、上記コイルボックス50では、被
圧延材59を巻き取ってコイル60を形成するとき(以
下適宜、コイル巻き取り時という)には、図36(a)
に示すように、第1昇降シリンダ55は動作させずに略
T字型アーム57は上記通常状態(T字型が横に寝た状
態)に維持しつつ、第2昇降シリンダ56を伸び動作さ
せる。これにより、ロール支持部材52を、第1アーム
部材53と結合された入側端部52aを支点として回動
させて傾け、入側No.1クレードルロール51aより
出側No.1クレードルロール51bを高く持ち上げ、
別途設けたフオーミングロール61と入側・出側1対の
No.1クレードルロール51a,51bとによってい
わゆる3ロールコイリング方式の巻き取りを行う。その
後、上記のようにして巻き取った被圧延材コイル60を
移載するときは、図36(b)に示すように、第2昇降
シリンダ56は動作させずにロール支持部材52と第2
アーム部材54とを略平行に維持しつつ、第1昇降シリ
ンダ55を伸び動作させる。これにより、ロール支持部
材52と略T字型アーム57との結合体が、全体とし
て、第2アーム部材54の反第1アーム部材側端部54
aを支点として回動し傾き、入側No.1クレードルロ
ール51aを出側No.1クレードルロール51bより
高く持ち上げる。これにより、No.1クレードルロー
ル51の出側に位置するクレードルロール62a〜cへ
被圧延材コイル60を移載可能としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平10−34
231号公報記載のコイルボックスには、以下の課題が
存在する。すなわち、T字型アーム57とロール支持部
材52との結合体は、固定面58(図35参照)に対
し、第2アーム部材54の反第1アーム部材側(すなわ
ちコイルボックス50の出側)の端部54aで接続され
ている。そのため、図36(a)に示すコイル巻き取り
時において、コイル60を主として支える入側No.1
クレードルロール51aからの荷重は、その端部54a
ではなく、主として第1アーム部材53の略鉛直下方に
ある第1シリンダ55が支えることとなる。つまり、コ
イル巻き取り時における主たる荷重を固定側でなく可動
部材で受けることとなるため、安定性が十分でない。こ
こで、一般に、コイルボックスのコイル巻き取り時に
は、巻き取り開始からの最初の数巻きの良否でその後の
コイル全体の形状が決定される。したがって、コイル全
体の形状が楕円となるのを防止し極力真円に近い形とす
るには、巻き取り開始から安定したコイル巻き取り動作
を維持する必要がある。しかしながら、上記公知技術で
は、前述したようにコイル巻き取り時の安定性が十分で
ないため、コイル60全体の形状を向上させるのが困難
である。
【0007】本発明の目的は、コイルトランスファーを
用いることなくコイルを移載可能であり、かつ、コイル
形状を向上することができるコイルボックスを提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、熱間圧延設備に設けられ、被圧延
材をコイル状に成形して巻き取るための曲げ力を与える
ベンディングロールと、前記コイル状に巻き取った被圧
延材を支持し最も入側に配置された1対の第1クレード
ルロールを含む複数対のクレードルロールと、前記第1
クレードルロールと前記ベンディングロールとの間に設
けられ、前記被圧延材をコイル状に巻き取るときの成形
補助を行うフォーミングロールとを有し、前記複数対の
クレードルロールは、相対的に入側に配置された入側ロ
ールと相対的に出側に配置された出側ロールとをそれぞ
れ備えているコイルボックスにおいて、前記第1クレー
ドルロールの入側ロール及び出側ロールを支持するロー
ル支持部材と、このロール支持部材の下方に設けられ、
出側端部近傍が前記ロール支持部材の出側端部近傍に回
動自在に結合された下方支持部材と、この下方支持部材
の入側端部近傍を回動自在に支持し、固定面に固定され
た固定支持部材と、前記ロール支持部材の入側部分に接
続され、前記下方支持部材に対して前記ロール支持部材
を昇降させるロール支持部材昇降手段と、前記下方支持
部材の出側部分に接続され、前記固定面に対して前記下
方支持部材を昇降させる下方支持部材昇降手段とを有す
る。被圧延材を巻き取るときには、ロール支持部材の出
側端部近傍と下方支持部材の出側端部近傍とは回動自在
に結合されていることにより、ロール支持部材昇降手段
でロール支持部材を最も下方の位置にして例えば下方支
持部材上に着座させ、この状態で下方支持部材昇降手段
で下方支持部材を上方の位置にする。このとき、下方支
持部材は、その入側端部を固定面に固定された固定支持
部材に回動自在に支持されていることにより、入側端部
を支点として回動し、出側端部を上方に持ち上げて傾い
た状態となる。したがって、これに着座しているロール
支持部材も同様の傾斜状態となり、1対の第1クレード
ルロールの出側ロールが入側ロールよりも高く持ち上が
った状態となる。これにより、ベンディングロールで曲
げ力を与えつつ被圧延材を導入すれば、この持ち上がっ
た出側ロール、低い位置にある入側ロール、及びフォー
ミングロールを用いていわゆる3ロールコイリング方式
によって被圧延材をコイル状に成形し巻き取ることがで
きる。そしてこのとき、コイル状の被圧延材の荷重を主
として支えるのは入側ロールであるが、この入側ロール
からの荷重は、着座している下方支持部材の入側に主と
して伝達される。その下方支持部材の入側の端部は、固
定面に固定された固定支持部材に結合されていることか
ら、入側ロールからの荷重は、その固定支持部材を介し
固定面で主として支持されることとなる。以上のように
して、結局、コイル状の被圧延材の荷重は、主として固
定面で支持されることとなるので、その荷重を可動部材
で支持する従来構造よりも、安定性を向上することがで
きる。したがって、コイル形状を向上することができ
る。
【0009】上記のようにして被圧延材をコイル形状に
巻き取った後は、まず、下方支持部材昇降手段で下方支
持部材を降下させて下方の位置(例えば略水平状態)に
する。これによって、コイル形状の被圧延材は、第1ク
レードルロールの入側ロール及び出側ロールの2つに載
置された状態となる。そして次に、ロール支持部材昇降
手段でロール支持部材を上方の位置にする。このとき、
ロール支持部材は、その出側端部を下方支持部材の出側
端部に回動自在に結合されていることにより、出側端部
を支点として回動し、入側端部を上方に持ち上げて傾い
た状態となる。これにより、第1クレードルロールの入
側ロール及び出側ロールに載置されたコイル形状の被圧
延材を、コイルトランスファーを用いることなく、第1
クレードルロールの出側に隣接する他のクレードルロー
ルへ移動させることができる。
【0010】(2)上記(1)において、好ましくは、
前記ロール支持部材は、前記ロール支持部材昇降手段に
よって最も下方の位置になったときに、前記ロール支持
部材上に着座するように構成されている。
【0011】(3)上記(1)において、また好ましく
は、前記複数対のクレードルロールのうち、1対のクレ
ードルロールの入側ロールとこれに隣接する対のクレー
ドルロールの出側ロールとの間、または前記1対のクレ
ードルロールの出側ロールとこれに隣接する対のクレー
ドルロールの入側ロールとの間の距離lを、それぞれの
対のクレードルロールにおける入側ロール・出側ロール
間の距離Lよりも小さくする。複数対のクレードルロー
ルでコイル状被圧延材を移載していくとき、例えば、第
1クレードルロールの入側ロール及び出側ロールで載置
→第1クレードルロールの出側ロール及びその出側に隣
接する第2クレードルロールの入側ロールで載置→第2
クレードルロールの入側ロール及び出側ロールで載置と
いうように、コイル状被圧延材は、1対のクレードルロ
ールの入側・出側ロール距離lと、隣接クレードルロー
ルの入側・出側ロール相互間距離Lとを交互に渡って移
動していく。ここで、lをLより小さくすることによ
り、比較的不安定になりやすい異なるクレードルロール
へ乗り移るときの移動を円滑にし、かつコイル状被圧延
材に加わる衝撃力を小さくすることができる。
【0012】(4)上記(1)において、前記第1クレ
ードルロールは、入側ロール及び出側ロールの少なくと
も一方が前記ロール支持部材に対してスライド支持手段
を介しスライド可能に支持されるとともに、その少なく
とも一方のロールをスライドさせるスライド駆動手段を
備えている。これにより、スライド駆動手段で一方のロ
ールをスライドさせることで、入側ロール・出側ロール
間の距離を可変とすることができる。したがって、被圧
延材巻き取り時に、巻き取られているコイル状の被圧延
材のコイル径に応じ、そのときのコイル径に最適な距離
に調整することができる。
【0013】(5)上記(1)において、前記第1クレ
ードルロールの入側・出側ロールをそれぞれ駆動する入
側・出側駆動手段と、前記コイル状に巻き取られている
ときの被圧延材の所定位置を検出するセンサと、前記巻
き取りが終了したときに前記コイル状の被圧延材の口出
しを行う口出し手段と、前記センサの検出信号に基づく
とともに前記口出し手段の可動範囲に対応し、前記入側
・出側駆動手段を制御する制御手段とを有する。これに
より、被圧延材を巻き取ってコイル状にするときに、検
出手段で被圧延材の位置を検出しつつ入側・出側駆動手
段の駆動を制御し、巻き終わったときに、口出し位置と
なる被圧延材の後端部が口出し手段の可動範囲内となる
ようにすることができる。これにより、巻き取り終了後
に直ちに口出しを行うことができるので、口出しを行う
前に必要である手動操作でのコイル位置調整作業が不要
となり、作業効率を向上することができる。
【0014】(6)上記(1)において、前記複数対の
クレードルロールのうち、最も出側に配置された1対の
クレードルロールを略水平方向に移動する移動機構を設
ける。これにより、例えば、複数対のクレードルロール
が、第1クレードルロールと最も出側のクレードルロー
ルの2対で構成されているときに、連続操業を行うため
に、出側クレードルロールに先行材コイルがまだ載置さ
れている状態で第1クレードルロールで後行材の巻き取
りを開始し、後行材コイル径が大きくなってきた場合に
も、出側クレードルロールを出側方向に移動させて第1
クレードルロールから離すことにより、先行材コイルと
後行材コイルとの干渉を防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。
【0016】本発明の第1の実施形態を図1〜図22に
より説明する。本実施形態によるコイルボックスの要部
構造を表す側面図を図1に、図1中II−II断面による断
面図を図2に示す。これら図1及び図2において、本実
施形態による熱間圧延設備用コイルボックスは、コイル
ボックスの入側に設けられ、図示しない粗圧延機で圧延
された被圧延材を案内する2つのデフレクタロール1
と、被圧延材をコイル状に成形して巻き取るために1次
曲げ力を与えてコイル内径を形成する2つの上ベンディ
ングロール2及び1つの下ベンディングロール3と、コ
イル状に巻き取った被圧延材を支持する、それぞれ1対
のNo.1クレードルロール6,7、No.2クレード
ルロール19,20、及びNo.3クレードルロール2
8,29と、No.1クレードルロール6,7とベンデ
ィングロール2,3との間に設けられ、被圧延材をコイ
ル状に巻き取るときの成形補助を行うフォーミングロー
ル4とを有している。
【0017】また本実施形態のコイルボックスは、N
o.1クレードルロール6,7の入側ロール6及び出側
ロール7の両方を支持するフレーム5と、このフレーム
5の下方に設けられ、出側端部近傍が連結ピン9を介し
フレーム5の出側端部近傍に回動自在に結合された全体
昇降用フレーム8と、フレーム5の入側部分に接続さ
れ、全体昇降用フレーム8に対してフレーム5を昇降さ
せるロール昇降用シリンダ10と、フレーム5の入側端
部近傍を連結ピン11を介し回動自在に支持し、固定面
に固定された接地アーム15と、全体昇降用フレーム8
の出側部分に接続され、固定面に対して全体昇降用フレ
ーム8を昇降させる全体昇降用シリンダ12と、No.
2クレードルロール19,20の入側ロール19及び出
側ロール20の両方を支持するフレーム18と、このフ
レーム18の下方に設けられ、出側端部近傍が連結ピン
22を介しフレーム18の出側端部近傍に回動自在に結
合された全体昇降用フレーム21と、フレーム18の入
側部分に接続され、全体昇降用フレーム21に対してフ
レーム18を昇降させるロール昇降用シリンダ23と、
No.3クレードルロール28,29の入側ロール28
及び出側ロール29の両方を支持するフレーム27と、
このフレーム27の下方に設けられ、出側端部近傍が連
結ピン31を介しフレーム27の出側端部近傍に回動自
在に結合された全体昇降用フレーム30と、フレーム2
7の入側部分に接続され、全体昇降用フレーム30に対
してフレーム27を昇降させるロール昇降用シリンダ3
2とを有している。
【0018】各対のクレードルロール6,7、クレード
ルロール19,20、及びクレードルロール28,29
は、それぞれの対における入側ロール・出側ロール間の
距離L、その対の入側ロールとこれに隣接する対の出側
ロールとの間の距離l(=その対の出側ロールとこれに
隣接する対の入側ロール)について、L>lとなるよう
に設定されている。
【0019】また、No.1入側クレードルロール6
は、フレーム5に固定されたチョック16a,16bに
よって回転自在に支持されており、駆動用モータ13の
駆動力によって回転する。また、同様に、出側クレード
ルロール7は、フレーム5に固定されたチョック17
a,17bによって回転自在に支持されており、駆動用
モータ14の駆動力によって回転する。連結ピン9及び
その周辺の構造は図1及び図2では煩雑を避けるために
簡略化して示しているが、連結ピン9はフレーム5に固
定されるとともに図示しない接続手段を介し全体昇降用
フレーム8にも接続されており、この連結ピン9を支点
としてフレーム5及び全体昇降用フレーム8が自在に回
動するようになっている。なお、図2にはNo.1クレ
ードルロール6,7に係わる構造を例にとって示してい
るが、No.2クレードルロール19,20及びNo.
3クレードルロール28,29についても、連結ピン1
1に係わる構造を除いてほぼ同様の構造となっている。
【0020】次に、上記構成のコイルボックスの動作及
び作用について以下、順次説明する。
【0021】(1−1)被圧延材の巻き取り まず、被圧延材の巻き取りを開始するときには、図3に
示すように、ロール昇降用シリンダ10を縮み状態とし
てフレーム5を最も下方の位置にして全体昇降用フレー
ム8上に着座させ、この状態で全体昇降用シリンダ12
を伸び状態として全体昇降用フレーム8を上方の位置に
する。これにより、図示のように全体昇降用フレーム8
をその入側端部の連結ピン11を支点として回動させ、
出側端部を上方に持ち上げて傾いた状態とする。これに
着座しているフレーム5も同様の傾斜状態となり、N
o.1クレードルロール6,7のうち出側ロール7が入
側ロール6よりも高く持ち上がった状態となる。この状
態で、図示しない粗圧延機で圧延された被圧延材36を
2つのデフレクタロール1で案内しつつ導入し、さらに
2つの上ベンディングロール2及び1つの下ベンディン
グロール3で被圧延材36に1次曲げ力を与えてコイル
内径を形成する。その後、次々に被圧延材36を導入し
ていくと、被圧延材36は上記のように初期形成したコ
イル内径の外径部に巻き付いていく。このようにして、
フォーミングロール4、No.1入側クレードルロール
6、及びNo.1出側クレードルロール7の3本で巻き
取りを行い、ていわゆる3ロールコイリング方式によっ
て被圧延材36をコイル状に成形し巻き取ることができ
る。なお、巻き取り中、コイル径が大きくなるに従って
適宜全体昇降用シリンダ12を縮み方向に駆動し、全体
昇降用フレーム8の高さを徐々に下げて傾斜を徐々に緩
やかにしていく。このとき、図3から明らかなように、
コイル状の被圧延材36の荷重を主として支えるのはN
o.1入側クレードルロール6であるが、この入側ロー
ル6からの荷重は、フレーム5が着座している全体昇降
用フレーム8の入側部分に主として伝達される。その全
体昇降用フレーム8の入側の端部は、固定面に固定され
た接地アーム15に結合されていることから、入側クレ
ードルロール6からの荷重は、その接地アーム15を介
し固定面で主として支持されることとなる。以上のよう
にして、結局、コイル状の被圧延材36の荷重は、主と
して固定面で支持されることとなるので、その荷重を可
動部材で支持する従来構造よりも、安定性を向上するこ
とができる。したがって、コイル形状を向上することが
できる。
【0022】(1−2)被圧延材の移載 上記のようにして被圧延材36をコイル形状に巻き取っ
た後は、全体昇降用シリンダ12で全体昇降用フレーム
8を降下させて略水平状態にし、コイル形状の被圧延材
36がNo.1入側クレードルロール6及び出側クレー
ドルロール7の2つに載置された状態とする。この移載
準備完了状態を図4に示す。
【0023】そして次に、図5に示すように、ロール昇
降用シリンダ10を伸び状態としてフレーム5を出側端
部の連結ピン9を支点として回動させその入側端部を上
方に持ち上げて傾いた状態とする。これにより、No.
1クレードルロール6,7のうち入側ロール6が出側ロ
ール7よりも高く持ち上がった状態となる。
【0024】上記のNo.1入側クレードルロール6の
上昇は、コイル状被圧延材36の重心位置がNo.1出
側クレードルロール7の中心より出側になるところまで
続けるが、このときのNo.1入側クレードルロール6
の上昇とほぼ同時に、図6に示すように、ロール昇降用
シリンダ23を徐々に伸ばしフレーム18を連結ピン2
2を支点として回動させ、入側端部を上方に持ち上げる
ことにより、No.2入側クレードルロール19を徐々
に上昇させる。そして、コイル状被圧延材36の重心が
No.1出側クレードルロール7の中心より出側へ移動
すると、これ以降、コイル状被圧延材36をNo.1出
側クレードルロール7と上昇させたNo.2入側クレー
ドルロール19の2本で支える。なお、このようにコイ
ル状被圧延材36が乗り移るときにNo.2入側クレー
ドルロール19を上昇させることと、前述したようにN
o.1出側クレードルロール7とNo.2入側クレード
ルロール19とのロール間距離lがNo.1入側・出側
クレードルロール6,7間の距離Lよりも短くなってい
ることとにより、比較的不安定になりやすい異なるクレ
ードルロールへ乗り移るときの移動を円滑にし、かつ乗
り移る際のNo.2入側クレードルロール19への衝撃
力を抑制してコイル状被圧延材36の傷つきを防止する
ようになっている。
【0025】以上のようにしてコイル状被圧延材36の
乗り移りが終了し、No.1出側クレードルロール7と
No.2入側クレードルロール19とで載置する状態と
なったら、ロール昇降用シリンダ23を徐々に縮めてフ
レーム18を回動させ、No.2入側クレードルロール
19を徐々に下降させ、フレーム18を水平状態とす
る。図7はこの状態を示している。
【0026】そして次に、図8に示すように、ロール昇
降用シリンダ23を縮み状態としてフレーム18を回動
させその入側端部を下方に下げた状態に傾ける。これに
より、No.2入側クレードルロール19が出側クレー
ドルロール20よりも低く下がった状態となり、コイル
状被圧延材36がさらに出側へと移動し始める。このN
o.2入側クレードルロール19の下降は、コイル状被
圧延材36がNo.2出側クレードルロール20に接触
するまで続ける。接触した後は、ロール昇降用シリンダ
23を再び伸び状態としてフレーム18の入側端部を上
昇させてNo.2入側クレードルロール19を上昇さ
せ、最終的にフレーム18を略水平状態とする。これに
より、図9に示すように、コイル状被圧延材36はN
o.1出側クレードルロール7から離れて、No.2入
側クレードルロール19とNo.2出側クレードルロー
ル20の2本で支えるようになる。
【0027】さらにこの後、コイル状被圧延材36をN
o.2クレードルロール19,20からNo.3クレー
ドルロール28,29へ移動させるが、その方法は、上
記したNo.1クレードルロール6,7からNo.2ク
レードルロール19,20への移動とほぼ同様である。
すなわち、ロール昇降用シリンダ23を伸ばしてNo.
2入側クレードルロール19を持ち上げるとともにロー
ル昇降用シリンダ32を伸ばしてNo.3入側クレード
ルロール28を上昇させ(図10)、コイル状被圧延材
36を出側に移動させた後にNo.3入側クレードルロ
ール28を下降させて、コイル状被圧延材36をNo.
2出側クレードルロール20とNo.3入側クレードル
ロール28で略水平状態で支える(図11)。その後、
ロール昇降用シリンダ32を縮ませてコイル状被圧延材
36をさらに出側へと移動させ(図12)、コイル状被
圧延材36がNo.3出側クレードルロール29に接触
したらNo.3入側クレードルロール28を上昇させ、
最終的にフレーム27を略水平状態とする。これによ
り、図13に示すように、コイル状被圧延材36はN
o.3入側クレードルロール28とNo.3出側クレー
ドルロール29の2本で支えられるようになる。
【0028】以上のようにして、巻き取った後にNo.
1入側クレードルロール6及び出側クレードルロール7
の2つに載置されたコイル状被圧延材36を、コイルト
ランスファーを用いることなく、出側に隣接するNo.
2クレードルロール19,20、さらに出側のNo.3
クレードルロール28,29へと移載することができ
る。
【0029】(1−3)被圧延材の巻き出し No.3クレードルロール28,29への移載が完了し
たら、図示しない口出し手段でコイル状被圧延材36の
口出しを行い、下流側へのコイル巻き出しを開始する。
これと同時に、図13左側に示すように、次の後行材3
7の巻き取りを開始する(図示せず)。
【0030】以上説明したように、本実施形態のコイル
ボックスによれば、コイル状被圧延材36の巻き取り時
に、コイル状の被圧延材36の荷重は、主として固定面
で支持されることとなって安定性を向上することができ
るので、コイル形状を向上することができる。また、コ
イルトランスファーを用いることなくコイル状被圧延材
36を移載することができる。
【0031】なお、上記実施形態においては、No.1
入側クレードルロール6とNo.1出側クレードルロー
ル7との間の距離Lは固定であったが、これに限られ
ず、可変としても良い。そのような変形例を図14によ
り説明する。なお、図14中、図2と同等の部材には同
一の番号を付している。図14は、No.1クレードル
ロール近傍の構造を表す水平断面図であり、上記実施形
態の図2に相当する図である。図14において、図2の
構造と異なるのは、No.1入側クレードルロール6を
支持するチョック16a,16bがフレーム5に固定さ
れることなくフレーム5上を摺動してスライド可能に配
置されており、さらにこのチョック16a,16bに接
続されチョック16a,16bをスライドさせるシリン
ダ24a,24bがフレーム5上に設けられていること
である。なお、このような構造に対応し、No.1入側
クレードルロール6は駆動用モータ13(図2参照)に
対し図示しないユニバーサルジョイントを介し連結され
ている。その他の構造は、上記第1の実施形態とほぼ同
様である。
【0032】本変形例によれば、No.1入側クレード
ルロール6とNo.1出側クレードルロール7との間の
距離Lを可変とできることにより、被圧延材36の巻き
取り時に、巻き取られているコイル状被圧延材36のコ
イル径に応じ、距離Lをそのときのコイル径に最適な距
離に調整することができる。
【0033】なお、No.1クレードルロール6,7の
みならず、他のNo.2クレードルロール19,20や
No.3クレードルロール28,29を適宜上記図14
のような構造とすることも考えられる。
【0034】また、上記実施形態においては、クレード
ルロールをNo.1〜No.3の3対設けたが、これに
限られず、No.1及びNo.2の2対のみ設けても良
い。そのような変形例を図15〜図22により説明す
る。なお、各図中、上記実施形態と同等の部材には同一
の番号を付している。図15は、この変形例によるコイ
ルボックスにおいて被圧延材の巻き取りを開始した状態
を表している。図15において、本変形例のコイルボッ
クスが上記実施形態のコイルボックスと異なるのは、N
o.3クレードルロール28,29及びこれに対応する
部材が省略されていることと、最も出側にあるNo.2
クレードルロール19,20が図示しない移動機構によ
って略水平方向に移動可能となっていることであるが、
後者については後述する。
【0035】この図15及び図16〜図22は、上記実
施形態において図3〜図9を用いて説明したのとほぼ同
じ手順を説明する図となっている。すなわち、図16に
示すように被圧延材36を巻き取ってから、図17、図
18、図19、及び図20に示すように次第に出側へと
移載していき、最終的に図21に示すように最も出側の
No.2クレードルロール19,20で被圧延材36
は、支持される。その後、被圧延材36を載せたまま、
図22に示すように、No.2クレードルロール19,
20は、図示しない移動機構によって略水平方向に距離
LFだけ移動する。これにより、連続操業を行うべく、
No.2クレードルロール19,20にコイル状被圧延
材36がまだ載置されている状態でNo.1クレードル
ロール6,7で後行材37の巻き取りを開始し、コイル
状の後行材37のコイル径が大きくなってきた場合に
も、コイル36と後行材コイル37との干渉を防止する
ことができるようになっている。
【0036】その他の構造は、上記第1の実施形態とほ
ぼ同様である。本変形例によっても、上記実施形態と同
様の効果を得る。
【0037】なお、上記距離LFは、一定値とせずに可
変とし、小径コイルから大径コイルまで様々な種類のコ
イルに対応可能としてもよい。
【0038】本発明の第2の実施形態を図23〜図32
により説明する。本実施形態は、口出し手段としてのピ
ラーを設けるとともに、巻き出しを行いつつ移載を行う
場合の実施形態である。第1の実施形態と同等の部材に
は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図23は、
本実施形態によるコイルボックスの要部構造を表す側面
図であり、本実施形態では、デフレクタロール1の上方
でかつ上ベンディングロール2の上流側部分に被圧延材
36の所定部分、例えば後端部分の通過を検出するセン
サ25を設け、このセンサ25の検出結果に応じ、コン
トローラ26で、各クレードルロール6,7,19,2
0,28,29をそれぞれ駆動する駆動用モータ13,
14,33,34,39,40と、フォーミングロール
4、デフレクタロール1、ベンディングロール2,3を
それぞれ駆動する駆動用モータ41,42,43,44
と、ピラー38を駆動するモータ(図示せず)と、シリ
ンダ10,12,23,32との動作を制御するように
なっている。なお、センサ25、コントローラ26、及
び駆動用モータ13,14,33,34,39,40,
41〜44は、煩雑を避けるために、これ以降の図24
〜図34においては図示を省略する。
【0039】上記構成において、駆動用モータ13,1
4が、第1クレードルロールの入側・出側ロールをそれ
ぞれ駆動する入側・出側駆動手段を構成し、コントロー
ラ26が、センサの検出信号に基づくとともに口出し手
段の可動範囲に対応し、入側・出側駆動手段を制御する
制御手段を構成する。
【0040】次に、上記構成のコイルボックスの動作を
説明する。
【0041】(2−1)被圧延材の巻き取り 被圧延材36の巻き取りは、上記第1の実施形態の(1
−1)とほぼ同様の手順で行う。すなわち、巻き取りを
開始するときには、コントローラ26で全体昇降用シリ
ンダ12を制御して全体昇降用フレーム8の出側端部を
上方に持ち上げた状態とするとともに、ピラー駆動用モ
ータを制御してピラー38を巻き取りの支障とならない
位置となるように上方に持ち上げる。この状態で、コン
トローラ26で駆動用モータ42を制御し、被圧延材3
6を2つのデフレクタロール1で案内しつつ導入し、ま
た駆動用モータ43,44を制御して2つの上ベンディ
ングロール2及び1つの下ベンディングロール3で被圧
延材36に1次曲げ力を与え、さらにフォーミングロー
ル4の駆動用モータ41及びNo.1入側・出側クレー
ドルロール6,7の駆動用モータ13,14を等速で回
転するように制御し、次々に被圧延材36を導入して巻
き付けていく。そして、巻き取り中、コイル径が大きく
なるに従ってコントローラ26で全体昇降用シリンダ1
2を制御して縮み方向に駆動し、全体昇降用フレーム8
の高さを略水平方向まで徐々に下げていく。これによっ
て、コイル外径がある程度以上となると、フォーミング
ロール4はコイル状被圧延材36から離れるため、フォ
ーミングロール4の駆動を停止し、No.1入側・出側
クレードルロール6,7のみを駆動して巻き取りを行
う。また、コントローラ26は、予め熱間圧延設備の中
央演算装置(図示せず)から被圧延材36の長手方向の
全長を入力し、これを用いてコイル状被圧延材36の最
終巻き取り時の外径を演算しておく。そして、この外径
の値と、No.1入側・出側クレードルロール6,7の
駆動速度と、センサ25の検出結果とに応じて、コイル
状被圧延材36の後端部がセンサ25の位置を通過した
後にNo.1入側・出側クレードルロール6,7を徐々
に減速させ、所定時間経過後にNo.1入側・出側クレ
ードルロール6,7の駆動を停止させる。これによっ
て、最終的に、コイル状被圧延材36の口出し位置36
A(図24参照)が、ピラー38の口出し動作が可能な
位置(ピラー38の可動範囲内)において停止するよう
に制御する。図24はこの停止状態を示している。
【0042】(2−2)被圧延材の口出し及び巻き出し 上記のようにして被圧延材36をコイル形状に巻き取っ
た後は、ピラー駆動用モータを駆動してピラー38の先
端38Aをコイル状被圧延材36Aの口出し位置36A
に当てがい、No.1入側・出側クレードルロール6,
7をゆっくりと駆動する。これにより、図25に示すよ
うに、コイル状被圧延材36の口出しが行われ、被圧延
材36の先端部が巻き出される。巻き出しが進むにした
がってNo.1入側・出側クレードルロール6,7の駆
動を加速し、先行材(図示せず)に追いつかせるための
所定の速度とする。このとき、巻き出した被圧延材36
Bに接するNo.3入側・出側クレードルロール28,
29についても適宜駆動を開始し、No.1入側・出側
クレードルロール6,7と等しい速度で回転させる。な
お、ピラー38は、巻き出しが開始された後、適当な時
期に再び上方へ退避させる。
【0043】(2−3)被圧延材の移載 上記のようにしてコイル状被圧延材36の巻き出しを開
始した後、上記第1の実施形態の(1−2)と同様にコ
イル状被圧延材36の移載を行う。但し、第1の実施形
態と異なり、移載の間も常にコイル状被圧延材36を回
転させ巻き出しが継続されている。
【0044】すなわちまず、図26に示すように、コン
トローラ26でロール昇降用シリンダ10を制御してフ
レーム5の入側端部を上方に持ち上げる。このとき、巻
き出された被圧延材36BはまだNo.2入側・出側ク
レードルロール19,20に接していないため、引き続
きNo.1入側・出側クレードルロール6,7及びN
o.3入側・出側クレードルロール28,29のみが等
速で駆動されている。そしてNo.1入側クレードルロ
ール6の上昇とほぼ同時に、図27に示すように、コン
トローラ26でロール昇降用シリンダ23を制御してフ
レーム18の入側端部を上方に持ち上げ、No.2入側
クレードルロール19を徐々に上昇させる。またこのと
き駆動用モータ33を制御して、No.2入側クレード
ルロール19をクレードルロール6,7,28,29と
等しい速度で駆動開始する。そして、コイル状被圧延材
36の重心がNo.1出側クレードルロール7の中心よ
り出側へ移動すると、これ以降、コイル状被圧延材36
をNo.1出側クレードルロール7と上昇させたNo.
2入側クレードルロール19の2本で支える。
【0045】以上のようにしてコイル状被圧延材36の
乗り移りが終了し、No.1出側クレードルロール7と
No.2入側クレードルロール19とで載置する状態と
なったら、図28に示すように、コントローラ26でロ
ール昇降用シリンダ23を制御してフレーム18を回動
させNo.2入側クレードルロール19を徐々に下降さ
せ、フレーム18を水平状態とする。このとき、コント
ローラ26では、クレードルロール6から被圧延材36
が離れるとともにクレードルロール6の駆動を停止し、
また被圧延材36がクレードルロール20に接触する直
前に駆動用モータ34を制御してクレードルロール20
を既に駆動されているクレードルロール7,19,2
8,29と等しい速度で駆動開始する。
【0046】そして次に、図29に示すように、コント
ローラ26でロール昇降用シリンダ23を制御してフレ
ーム18の入側端部を下げ、No.2入側クレードルロ
ール19を出側クレードルロール20よりも低く下げ
る。その後、ロール昇降用シリンダ23を再び伸び状態
としてNo.2入側クレードルロール19を上昇させ、
最終的にフレーム18を略水平状態とする。これによ
り、図30に示すように、コイル状被圧延材36はN
o.1出側クレードルロール7から離れて、No.2入
側クレードルロール19とNo.2出側クレードルロー
ル20の2本で支えるようになる。このとき、コントロ
ーラ26で全体昇降用シリンダ12を制御して全体昇降
用フレーム8を降下させて略水平状態にした後、コント
ローラ26で全体昇降用シリンダ12を制御して全体昇
降用フレーム8を降下させて略水平状態にした後、コン
トローラ26は、クレードルロール7から被圧延材36
が離れるとともにクレードルロール7の駆動を停止す
る。
【0047】さらにこの後、コイル状被圧延材36をN
o.2クレードルロール19,20からNo.3クレー
ドルロール28,29へ移動させる。すなわち、コント
ローラ26でロール昇降用シリンダ23を伸ばしてN
o.2入側クレードルロール19を持ち上げるとともに
ロール昇降用シリンダ32を伸ばしてNo.3入側クレ
ードルロール28を上昇させ(図31)、コイル状被圧
延材36を出側に移動させてNo.3入側クレードルロ
ール28を下降させて、コイル状被圧延材36をNo.
2出側クレードルロール20とNo.3入側クレードル
ロール28で略水平状態で支える(図32)。なおこの
ときも、コントローラ26は、クレードルロール19か
ら被圧延材36が離れるとともにクレードルロール19
の駆動を停止する。その後、ロール昇降用シリンダ32
を縮ませてコイル状被圧延材36をさらに出側へと移動
させ(図33)、その後No.3入側クレードルロール
28を上昇させ、最終的にフレーム27を略水平状態と
して、図34に示すように、コイル状被圧延材36はN
o.3入側クレードルロール28とNo.3出側クレー
ドルロール29の2本で支える。そしてこのとき、クレ
ードルロール20の駆動を停止し、巻き出しは、No.
3クレードルロール28,29で継続する。
【0048】(2−4)後行材の巻き取り開始 上記のようにしてNo.3クレードルロール28,29
への移載が完了したら、これと同時に、図34左側に示
すように、次の後行材37の巻き取りを開始する。
【0049】以上説明したように、本実施形態のコイル
ボックスによっても、第1の実施形態と同様、コイル状
被圧延材36の巻き取り時に安定性を向上してコイル形
状を向上でき、またコイルトランスファーを用いること
なくコイル状被圧延材36を移載できる。また上記に加
え、コイル状被圧延材36の口出し位置36A(図24
参照)が、ピラー38の口出し動作が可能な位置(ピラ
ー38の可動範囲内)において停止するように自動的に
制御されるので、巻き取り終了後に直ちに口出しを行う
ことができる。したがって、口出しを行う前に必要であ
る手動操作でのコイル位置調整作業が不要となり、作業
効率を向上することができる。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、コイル巻き取り時に、
コイル状の被圧延材の荷重は、主として固定面で支持さ
れることとなるので、その荷重を可動部材で支持する従
来構造よりも安定性を向上することができる。したがっ
て、コイル形状を向上することができる。また、第1ク
レードルロールの入側ロール及び出側ロールに載置され
たコイル形状の被圧延材を、コイルトランスファーを用
いることなく、第1クレードルロールの出側に隣接する
他のクレードルロールへ移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるコイルボックス
の要部構造を表す側面図である。
【図2】図1中II−II断面による断面図である。
【図3】被圧延材の巻き取り時の様子を表す図である。
【図4】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図5】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図6】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図7】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図8】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図9】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図10】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図11】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図12】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図13】被圧延材の移載時及び巻き出し時の様子を表
す図である。
【図14】No.1入側クレードルロールとNo.1出
側クレードルロールとの間の距離を可変とした変形例の
No.1クレードルロール近傍の構造を表す水平断面図
である。
【図15】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の巻き取り時の
様子を表す図である。
【図16】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図17】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図18】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図19】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図20】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図21】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図22】クレードルロールをNo.1及びNo.2の
2対のみ設けた変形例における被圧延材の移載時の様子
を表す図である。
【図23】本発明の第2の実施形態によるコイルボック
スの要部構造を表す側面図である。
【図24】被圧延材の巻き取り時の様子を表す図であ
る。
【図25】被圧延材の巻き出し時の様子を表す図であ
る。
【図26】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図27】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図28】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図29】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図30】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図31】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図32】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図33】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図34】被圧延材の移載時の様子を表す図である。
【図35】従来技術によるコイルボックスの構造を表す
図である。
【図36】図35に示したコイルボックスにおけるコイ
ル巻き取り時及び移載時の様子を表す図である。
【符号の説明】
2 上ベンディングロール 3 下ベンディングロール 4 フォーミングロール 5 フレーム(ロール支持部材) 6 No.1入側クレードルロール(入側
ロール、第1クレードルロール) 7 No.1出側クレードルロール(出側
ロール、第1クレードルロール) 8 全体昇降用フレーム(下方支持部材) 10 ロール昇降用シリンダ(ロール支持部
材昇降手段) 11 連結ピン(固定支持部材) 12 全体昇降用シリンダ(下方支持部材昇
降手段) 13 駆動用モータ(入側駆動手段) 14 駆動用モータ(出側駆動手段) 15 接地アーム(固定支持部材) 16a,b チョック(スライド支持手段) 19 No.2入側クレードルロール 20 No.2出側クレードルロール 24a.b シリンダ(スライド駆動手段) 25 センサ 26 コントローラ(制御手段) 28 No.3入側クレードルロール 29 No.3出側クレードルロール 36 被圧延材 38 ピラー(口出し手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀 慎一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 Fターム(参考) 4E026 BA04 BA09 CA07 CA08 DA18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱間圧延設備に設けられ、被圧延材をコイ
    ル状に成形して巻き取るための曲げ力を与えるベンディ
    ングロールと、前記コイル状に巻き取った被圧延材を支
    持し最も入側に配置された1対の第1クレードルロール
    を含む複数対のクレードルロールと、前記第1クレード
    ルロールと前記ベンディングロールとの間に設けられ、
    前記被圧延材をコイル状に巻き取るときの成形補助を行
    うフォーミングロールとを有し、前記複数対のクレード
    ルロールは、相対的に入側に配置された入側ロールと相
    対的に出側に配置された出側ロールとをそれぞれ備えて
    いるコイルボックスにおいて、 前記第1クレードルロールの入側ロール及び出側ロール
    を支持するロール支持部材と、 このロール支持部材の下方に設けられ、出側端部近傍が
    前記ロール支持部材の出側端部近傍に回動自在に結合さ
    れた下方支持部材と、 この下方支持部材の入側端部近傍を回動自在に支持し、
    固定面に固定された固定支持部材と、 前記ロール支持部材の入側部分に接続され、前記下方支
    持部材に対して前記ロール支持部材を昇降させるロール
    支持部材昇降手段と、 前記下方支持部材の出側部分に接続され、前記固定面に
    対して前記下方支持部材を昇降させる下方支持部材昇降
    手段とを有することを特徴とするコイルボックス。
  2. 【請求項2】請求項1記載のコイルボックスにおいて、
    前記ロール支持部材は、前記ロール支持部材昇降手段に
    よって最も下方の位置になったときに、前記ロール支持
    部材上に着座するように構成されていることを特徴とす
    るコイルボックス。
  3. 【請求項3】請求項1記載のコイルボックスにおいて、
    前記複数対のクレードルロールのうち、1対のクレード
    ルロールの入側ロールとこれに隣接する対のクレードル
    ロールの出側ロールとの間、または前記1対のクレード
    ルロールの出側ロールとこれに隣接する対のクレードル
    ロールの入側ロールとの間の距離lを、それぞれの対の
    クレードルロールにおける入側ロール・出側ロール間の
    距離Lよりも小さくしたことを特徴とするコイルボック
    ス。
  4. 【請求項4】請求項1記載のコイルボックスにおいて、
    前記第1クレードルロールは、入側ロール及び出側ロー
    ルの少なくとも一方が前記ロール支持部材に対してスラ
    イド支持手段を介しスライド可能に支持されるととも
    に、その少なくとも一方のロールをスライドさせるスラ
    イド駆動手段を備えていることを特徴とするコイルボッ
    クス。
  5. 【請求項5】請求項1記載のコイルボックスにおいて、
    前記第1クレードルロールの入側・出側ロールをそれぞ
    れ駆動する入側・出側駆動手段と、前記コイル状に巻き
    取られているときの被圧延材の所定位置を検出するセン
    サと、前記巻き取りが終了したときに前記コイル状の被
    圧延材の口出しを行う口出し手段と、前記センサの検出
    信号に基づくとともに前記口出し手段の可動範囲に対応
    し、前記入側・出側駆動手段を制御する制御手段とを有
    することを特徴とするコイルボックス。
  6. 【請求項6】請求項1記載のコイルボックスにおいて、
    前記複数対のクレードルロールのうち、最も出側に配置
    された1対のクレードルロールを略水平方向に移動する
    移動機構を設けたことを特徴とするコイルボックス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009103144A1 (en) 2008-02-21 2009-08-27 Hatch, Ltd. Active transfer apparatus for hot strip mill coilbox
WO2022228791A1 (de) * 2021-04-30 2022-11-03 Sms Group Gmbh Coilbox und verfahren zu deren betrieb

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