JP2002003955A - 帯状金属材の連続焼鈍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料ジョイント時において炉体内材料の張力
変動を防止し、材料の炉体内接触やキズ付き等を防止す
る。 【解決手段】 本発明は、帯状金属材からなる材料Ｍを
送り出し装置２で送り出すと共に巻き取り装置８で巻き
取り、その途中で炉体７内で焼鈍する連続焼鈍装置１で
あって、材料切れのとき炉体７の上流側で材料のジョイ
ントを実行するジョイント装置３と、炉体７の上流側で
材料を蓄えると共にその蓄えた材料を材料ジョイント時
に排出するアキュムレータ４と、アキュムレータ４と炉
体７との間に設置され、材料ジョイント時に材料を一対
の摩擦板で挟み込み、炉体側の材料に張力を負荷する張
力負荷装置５とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯状金属材の連続焼
鈍装置に係り、特に材料切れの際の材料ジョイント時に
炉体内の材料の張力変動を防止するようにしたものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、帯状金属材の連続焼鈍装置にあ
っては、材料送り方向上流側から順に送り出し装置、ジ
ョイント装置、張力負荷装置、アキュムレータ、炉体、
巻き取り装置が水平方向に並べて配置され、通常の焼鈍
作業においては送り出し装置側で材料に張力を負荷する
と共に、材料切れにより材料のジョイントを行うときに
は張力負荷装置側で材料に張力を負荷し、張力発生点を
切り替えるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、材料ジョイン
ト時には材料の流れを止めないためアキュムレータに蓄
えた材料を炉体側に送るようになっており、アキュムレ
ータの作動により炉体内の材料張力に変動が生じてしま
うため、材料が炉体内で接触してキズ等の発生原因とな
ってしまう。

【０００４】そこで、本発明の目的は、材料ジョイント
時において炉体内材料の張力変動を防止し、材料の炉体
内接触やキズ付き等を防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、帯状金属材か
らなる材料を送り出し装置で送り出すと共に巻き取り装
置で巻き取り、その途中で炉体内で焼鈍する連続焼鈍装
置であって、材料切れのとき上記炉体の上流側で材料の
ジョイントを実行するジョイント装置と、上記炉体の上
流側で材料を蓄えると共にその蓄えた材料を材料ジョイ
ント時に排出するアキュムレータと、アキュムレータと
上記炉体との間に設置され、材料ジョイント時に材料を
一対の摩擦板で挟み込み、上記炉体側の材料に張力を負
荷する張力負荷装置とを備えたものである。

【０００６】ここで、上記張力負荷装置が、上記摩擦板
に押し付け力を付加するための一対の押圧板と、これら
押圧板の一方又は両方を駆動する駆動手段とからなるの
が好ましい。

【０００７】また、上記張力負荷装置と上記炉体との間
に設置されて材料の張力を検出する張力検出装置と、張
力検出装置により検出された現張力と所定の目標値とを
比較して上記駆動手段をフィードバック制御するコント
ローラとをさらに備えるのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【０００９】図１に本発明に係る連続焼鈍装置の全体を
示す。この連続焼鈍装置１は、帯状金属材からなる材料
Ｍを水平方向に送って連続的に焼鈍する横型連続焼鈍装
置である。連続焼鈍装置１においては、材料送り方向上
流側から順に送り出し装置２、ジョイント装置３、アキ
ュムレータ４、張力負荷装置５、張力検出装置６、炉体
７及び巻き取り装置８が水平な床Ｆ上に並べて設置され
ている。

【００１０】送り出し装置２は、送り出すべき材料Ｍが
巻回されている送り出しドラム２ａと、ドラム２ａを回
転駆動するモータと、送り出した材料Ｍに所定の張力を
付加するためのブレーキ、ここでは電磁パウダーブレー
キと、送り出しドラム２ａから繰り出した材料Ｍを案内
する案内ロール２ｂとを備えて構成される。ジョイント
装置３は、材料切れのとき、既に送り出した材料の末端
と、送り出し装置２側から送られてくる新規な材料の先
端とを溶接等の手段によりジョイントさせるものであ
る。

【００１１】アキュムレータ４は、図３及び図４にも示
すように、床Ｆ上に起立固定されたフレーム９と、フレ
ーム９内に配置された昇降ドラム１０と、昇降ドラム１
０を吊り下げ支持する昇降チェーン１１と、昇降チェー
ン１１の上端部を巻回支持する昇降スプロケット１２
と、昇降スプロケット１２が取り付けられ、フレーム９
の頂部に軸受ユニット９ａを介して回転自在に支持され
る支持軸１３と、支持軸１３の端部に固定された上部駆
動スプロケット１４と、上部駆動スプロケット１４に上
端部が巻回支持される駆動チェーン１５と、駆動チェー
ン１５の下端部が巻回支持されると共にモータ１７の出
力軸１７ａに取り付けられた下部駆動スプロケット１６
と、下部駆動スプロケット１６を回転駆動するモータ１
７と、モータ１７の出力軸１７ａを制動するためのブレ
ーキ（ここではパウダーブレーキ１８）と、その出力軸
１７ａを固定側にロックするためのロック機構とから構
成される。アキュムレータ４の上流側と下流側とには受
けロール１９がそれぞれ設けられる。

【００１２】モータ１７は昇降ドラム１０を上昇させる
ためにのみ用いられる。上昇された昇降ドラム１０はロ
ック機構で一定高さに保持されることができる。昇降ド
ラム１０の下降は自重で行われ、このときの下降速度の
調節或いは減速がパウダーブレーキ１８で行われる。

【００１３】張力負荷装置５は、図２にも示すように、
材料Ｍの上面及び下面に面接触可能な一対の摩擦板２０
と、これら摩擦板２０に押し付け力を付加するための一
対の押圧板２１と、摩擦板２０を材料Ｍに押し付け又は
離反するために上方の押圧板２１のみを昇降駆動する駆
動手段とを備えて構成される。ここでは摩擦板２０がバ
フパッドからなり、駆動手段がスクリュ２２からなる。
スクリュ２２の下端に上方の押圧板２１が回転自在に連
結され、スクリュ２２は手動で回転される。

【００１４】スクリュ２２が締め込まれると上方の押圧
板２１が下降し、これによって上方の摩擦板２０が材料
Ｍの上面に押し付けられる。すると材料Ｍが僅かに下方
に変形し、材料Ｍの下面が下方の摩擦板２０に接触し、
下方の摩擦板２０も下方の押圧板２１に押し付けられ
る。これによって材料Ｍが上下の摩擦板２０に挟み込ま
れる格好となり、材料Ｍが拘束され、材料Ｍに送り抵抗
が与えられる。逆にスクリュ２２が緩められればこのよ
うな材料Ｍの拘束が解除される。このとき各摩擦板２
０、各押圧板２１及び材料Ｍの間にはそれぞれ僅かな隙
間ができる。

【００１５】張力検出装置６は、一対の固定ロール２３
と押圧ロール２４とで材料Ｍを上下から挟み、これによ
って材料Ｍの張力を検出して張力値を図示しないメータ
に表示するようになっている。

【００１６】炉体７は、その内部上流側で材料Ｍを加熱
した後、内部下流側で材料Ｍを放置し、なますようにな
っている。巻き取り装置８は、三個の案内ロール２６、
巻き取りドラム２７及び巻き取りドラム２７を駆動する
モータ等を備えて構成される。

【００１７】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００１８】通常の焼鈍作業においては、材料Ｍが送り
出し装置２から送り出されると共に巻き取り装置８で巻
き取られ、材料Ｍが所定速度で送られつつ炉体７内で連
続的に焼鈍される。このとき送り出し装置２のモータ又
は電磁パウダーブレーキにより材料Ｍに所定の張力が負
荷される。

【００１９】ジョイント装置３及び張力負荷装置５は非
作動とされ、特に張力負荷装置５においてはスクリュ２
２が緩められ、摩擦板２０が材料Ｍから離反されてい
る。アキュムレータ４においては昇降ドラム１０が下降
されている。

【００２０】次に、送り出し装置２側で材料Ｍがなくな
ると新規の材料が送り出し装置２にセットされ、再度材
料送りが開始される。そしてジョイント装置３におい
て、既に送られた材料の末端と、新規材料の先端とのジ
ョイント作業が行われる。以下これについて詳しく説明
する。

【００２１】このジョイント作業のプロセスは図６に示
す通りである。まず、送り出し装置２側で材料の末端が
近付いたことが確認されると（ステップ１０１）、張力
負荷が送り出し装置２によるものから張力負荷装置５に
よるものへと切り替えられる。具体的には作業員が手動
でスクリュ２２を締め付け（ステップ１０２）、上下の
摩擦板２０で材料Ｍを挟み込む。こうすると張力負荷装
置５の下流側の材料に張力が付加されることとなる。ス
クリュ２２の締め付けは、張力検出装置６のメータに表
示される現張力を見ながら行われる。

【００２２】次に、アキュムレータ４において昇降ドラ
ム１０が上昇され（ステップ１０３）、これにより余分
の経路長が発生してアキュムレータ４に材料Ｍが蓄えら
れる。この後送り出し装置２側で材料の末端が送り出し
ドラム２ａから外れたことが確認されると（ステップ１
０４）、アキュムレータ４において昇降ドラム１０の下
降が開始され（ステップ１０５）、蓄えた材料Ｍの排出
が行われる。このとき、アキュムレータ４の下流側では
これまで通り材料の供給が行われ、アキュムレータ４の
上流側では旧材料の末端がジョイント装置３に供給され
固定された時点で材料の送りが停止される。

【００２３】次に、送り出し装置２において新規の材料
がセットされ、送り出し装置２からジョイント装置３に
新規の材料の先端が供給される（ステップ１０６）。こ
れによりジョイント装置３でジョイント作業が実行され
る（ステップ１０７）。

【００２４】この間、アキュムレータ４において昇降ド
ラム１０が下降され続け、その下流側への材料供給が行
われている。よって焼鈍作業は停止することがない。ま
た、アキュムレータ４の下流側にて張力負荷装置５によ
る張力負荷がなされているので、昇降ドラム１０の下降
があっても炉体内材料がその影響を受けず、炉体内材料
に張力の変動がなく、これにより炉体内での材料接触、
キズ付き等が防止される。

【００２５】この後、昇降ドラム１０が下降端に達した
ことが確認されると（ステップ１０８）、張力負荷装置
５においてスクリュ２２が緩められ（ステップ１０
９）、摩擦板２０が材料Ｍから離反されて張力負荷が解
除される。この後は通常通り送り出し装置２による張力
負荷に切り替えられ、通常の焼鈍作業に移行する。

【００２６】このように、ジョイント作業時にアキュム
レータ４の下流側で張力負荷するようにしたので、炉体
内張力が昇降ドラム１０の下降の影響を受けずに済み、
材料の炉体内における接触、キズ付き等を防止すること
ができる。

【００２７】ここで、従来の装置は、前記同様のアキュ
ムレータの上流側に前記同様の張力負荷装置が設けら
れ、材料の拘束がアキュムレータの上流側で行われてい
た。このため、昇降ドラムの下降に起因して炉体内材料
に張力変動が生じ、既述のような問題が発生していた。
本装置は、従来のアキュムレータと張力負荷装置との配
置を交換しただけであり、簡単な装置の入れ替えで、ま
た他の装置の配置変更を伴わずに、低コストで実現でき
るものである。

【００２８】ところで、図７及び図８に示すように、ア
キュムレータ４の下流側に別の張力負荷装置であるブラ
イドルロール装置２８を設けることも考えられる。これ
は上ロール２９と下ロール３０とに材料ＭをＳ字状に巻
回すると共に、上ロール２９と下ロール３０とをギヤ３
１，３２で連結し、減速機付きモータ３３で同期駆動し
て下流側の材料に張力を負荷するものである。しかし、
これは従来（及び本発明）の張力負荷装置５より大型
で、特に材料送り方向の長さが長い。よってこれを設置
するためには装置全体のレイアウトを見直す必要があ
る。またこのブライドルロール装置２８は本装置の張力
負荷装置５に比べ高価でもある。従ってこれを導入する
と装置全体が高価なものとなってしまう。本装置は、こ
のような事態を防止し、容易なレイアウトの変更のみコ
ストの高騰を招くことなく採用できるものである。

【００２９】なお、送り出し装置２による張力負荷をや
め、アキュムレータ４の上流側に上記張力負荷装置５
を、下流側に上記ブライドルロール装置２８を設け、材
料ジョイント時にこれらを切り替える方法も考えられる
が、こうなれば当然装置全体が大掛かり、高コストとな
りメリットはない。

【００３０】次に他の実施形態について説明する。

【００３１】図５に示すように、この実施形態ではジョ
イント作業時に張力負荷装置５の駆動手段をフィードバ
ック制御し、これにより炉体内材料張力を最適値に保持
するようになっている。即ち、張力負荷装置５において
は、スクリュ２２に代わってエアシリンダ、油圧シリン
ダ等の流体圧シリンダ３４が用いられ、流体圧シリンダ
３４に供給される流体圧が流体圧調整装置３５で調整で
きるようになっている。そして制御用コントローラ２５
が張力検出装置６で検出された現張力を所定の目標値と
比較し、その差に基づいて流体圧調整装置３５ひいては
流体圧シリンダ３４を制御する。これにより材料張力を
目標値に向けてフィードバック制御することができ、ジ
ョイント作業時の炉体内材料張力を最適値に保持でき
る。

【００３２】以上、本発明は他にも種々の実施形態を採
り得る。例えば駆動手段は押圧板の両方を駆動するもの
であってもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００３４】（１） 材料ジョイント時における炉体内
材料の張力変動を防止し、これに伴う材料のキズ付き等
を防止できる。

【００３５】（２） 簡単なレイアウトの変更のみで容
易かつ安価に採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続焼鈍装置の全体を示す正面図
である。

【図２】張力負荷装置の正面図である。

【図３】アキュムレータの正面図である。

【図４】同側面図である。

【図５】他の実施形態を示す部分正面図である。

【図６】材料ジョイント時の作業手順を示すフローチャ
ートである。

【図７】仮想変形例を示す正面図である。

【図８】ブライドル装置の側面図である。

【符号の説明】

１ 連続焼鈍装置 ２ 送り出し装置 ３ ジョイント装置 ４ アキュムレータ ５ 張力負荷装置 ７ 炉体 ８ 巻き取り装置 ２０ 摩擦板 ２１ 押圧板 ２２ スクリュ ２５ コントローラ ２８ 張力検出装置 ３４ 流体圧シリンダ Ｍ 材料

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状金属材からなる材料を送り出し装置
   で送り出すと共に巻き取り装置で巻き取り、その途中で
   炉体内で焼鈍する連続焼鈍装置であって、材料切れのと
   き上記炉体の上流側で材料のジョイントを実行するジョ
   イント装置と、上記炉体の上流側で材料を蓄えると共に
   その蓄えた材料を材料ジョイント時に排出するアキュム
   レータと、該アキュムレータと上記炉体との間に設置さ
   れ、材料ジョイント時に材料を一対の摩擦板で挟み込
   み、上記炉体側の材料に張力を負荷する張力負荷装置と
   を備えたことを特徴とする帯状金属材の連続焼鈍装置。
2. 【請求項２】 上記張力負荷装置が、上記摩擦板に押し
   付け力を付加するための一対の押圧板と、これら押圧板
   の一方又は両方を駆動する駆動手段とからなる請求項１
   記載の帯状金属材の連続焼鈍装置。
3. 【請求項３】 上記張力負荷装置と上記炉体との間に設
   置されて材料の張力を検出する張力検出装置と、該張力
   検出装置により検出された現張力と所定の目標値とを比
   較して上記駆動手段をフィードバック制御するコントロ
   ーラとをさらに備える請求項２記載の帯状金属材の連続
   焼鈍装置。