JP2003230912A

JP2003230912A - 薄鋼帯の巻取り方法

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Publication number: JP2003230912A
Application number: JP2002033495A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Kobashi; 隆昭小橋; Kiyoshi Tachibana; 清志立花; Motoki Imamura; 元己今村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2022-02-12
Also published as: JP3702853B2

Abstract

(57)【要約】【課題】薄鋼帯を、鉄スリーブを使用せずに、リール
マークやコイル潰れ、コイル内径変形を起こすことなく
巻き取る方法を提案する。【解決手段】肉厚が２〜５mmである薄肉スリーブをテ
ンションリールのマンドレルに外嵌(装着)し、その上に
鋼板を巻き取る。上記薄肉スリーブは、硬度が90Ｈｓ以
上の弾性材からなることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板厚が１mm程度以
下の薄鋼帯の巻取り方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板等の薄鋼帯をコイルで出荷する
場合、製品となる鋼帯は、最終製造ラインの巻取リール
(テンションリール)に引張張力付与下に巻き取られ、製
品コイルとされる。この時のコイル内径は、テンション
リールのマンドレル径によって決まり、工業的には16イ
ンチ、20インチ、24インチのものなどが採用されてい
る。一方、上記コイル内径は、ユーザーにおいて巻き戻
して使用に供する都合上、ユーザーの生産設備の払い出
しリール(ペイオフリール、フィードリール、アンコイ
ラーとも呼ばれる)の径に合わせる必要がある。しか
し、ユーザーのリール径は、統一されているわけではな
いため、ユーザーごとまたは設備ごとに、製品コイルの
内径を変更する必要があった。

【０００３】コイル内径を変更するためには、上記マン
ドレルの外径を変える必要がある。そのマンドレル外径
の変更方法としては、マンドレル自体は小さ目の径とし
ておき、径を大きくするときに、鋼製のアタッチメント
をマンドレルの外周に取付けるか、あるいは小径のマン
ドレルに、肉厚のゴムスリーブを外嵌することにより外
径を変更する方法が採用されている。

【０００４】上記マンドレルは、２〜４個のセグメント
から構成され、ウェッジ等を介して拡縮機能を持たせた
構造になっている。そして、このように構成されている
マンドレルは、鋼帯を巻き取るときは拡径状態となり、
逆に、巻き取ったコイルを抜き出すときには縮径して、
コイルの抜取りが容易になるように工夫されている。ま
た、上記鋼製のアタッチメントは、マンドレルのセグメ
ントと同数の円弧状セグメントから構成され、ボルトや
バネ等でマンドレルの各セグメント外周に取付けられる
構造となっている。また、各セグメントの連結部分は櫛
歯状構造となっており、拡縮を可能としつつ、間隙を生
じないように工夫されている。

【０００５】ところで、製品コイルの巻き初め部には、
マンドレルを構成するセグメント跡が転写されるいわゆ
る“リールマーク”と呼ばれる欠陥が発生することがあ
る。最近の冷延鋼帯は、軽量化、コストダウンを目的と
して薄肉化(板厚の低減)が進行し、１mm以下の板厚の薄
鋼帯が主流となっている。このような薄鋼帯では、上記
リールマークの発生が助長され、問題化している。ま
た、この欠陥は、セグメントやウェッジ等の摺動部の磨
耗などによって、セグメント間に段差が発生するとさら
に拡大される。特に、板厚が0.2mm以下の缶用鋼板等の
極薄鋼帯では、板厚が極度に薄いため、上記問題が顕在
化している。

【０００６】そこで、最近の薄鋼帯においては、鉄スリ
ーブを、マンドレルに製品コイル毎に装着し、その上に
コイルを巻取り、鉄スリーブを付けたまま出荷する方法
が採用されている。また、コイル内径変更時には、マン
ドレルに厚肉のゴムスリーブを装着して内径を拡大して
から、鉄スリーブを製品コイル毎に装着し、その上にコ
イルを巻取り、鉄スリーブを付けたまま出荷する方法が
採用されている。ここで上記鉄スリーブとは、板厚数mm
の鋼板を、円筒状に溶接したものである。しかし、この
方法は、スリーブの製造にコストがかかる上、溶接部の
手入れが不適切な場合には、その跡が鋼帯に転写される
という問題がある。さらに、出荷したユーザーにおいて
は、コイル使用後に残されたスリーブの抜取り作業が煩
雑であり、また、その後の廃棄・回収処理にも問題があ
ることから、ノースリーブ化への要求が強い。

【０００７】一方、ノースリーブ化の対策としては、上
記したゴムスリーブをそのまま適用し、鉄スリーブを使
用しないことも考えられるが、このゴムスリーブは弾性
変形量が大きいため、大きな張力を付加して巻くことが
できない。このため、製品コイルの巻きがルーズとな
り、搬送中に“コイル潰れ”を発生しやすくなる。ま
た、巻取張力が過大になると、ゴムが圧縮される結果、
コイル内巻部が座屈して、内径変形を引き起こす原因と
もなる。さらに、薄鋼帯では、コイル潰れや内径変形を
防止するために、コイル内径を小径として巻取るため、
ゴムスリーブを使用できなくなるという問題もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記鉄スリーブを使用
することなく、コイル潰れを防ぐには、コイルの最内巻
部に硬い真円のコア部を作る必要がある。そのために
は、コイルを巻き取る際に芯となるマンドレルの各セグ
メント間の段差を最小にし、巻取張力を高くする必要が
ある。しかし、巻取張力を高めると、上述したようにリ
ールマークが問題となる。このため、従来は、薄鋼帯を
大きな張力で巻き取ることは難しかった。

【０００９】本発明の目的は、板厚が１mm程度以下の薄
鋼帯、さらには板厚が0.2mm程度以下の極薄鋼帯を、鉄
スリーブを使用することなく、かつ、リールマークやコ
イル潰れ、コイル内径変形を起こすことなく巻取ること
が可能な鋼帯の巻取り方法を提案することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記従来技
術の抱えている問題点を解決するために、種々の巻取り
方法について検討を行った。その結果、従来の鉄スリー
ブに替えて、薄肉の弾性材からなるスリーブをマンドレ
ルに装着し、その上に鋼帯を巻き取ることにより、上記
問題点を全て解決できることを見出し、本発明を完成さ
せた。

【００１１】すなわち、本発明は、薄鋼帯をテンション
リールに巻き取るに当たり、マンドレル部分に、マンド
レルの拡縮に合わせて伸縮する弾性材からなる肉厚２〜
５mmの薄肉スリーブを装着したテンションリールを用
い、その薄肉スリーブの上に鋼帯を巻き取るようにした
ことを特徴とする薄鋼帯の巻取り方法である。

【００１２】また、本発明においては、上記スリーブは
硬さが９０Ｈｓ以上の弾性材からなることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明における薄鋼帯の巻取り方
法においては、テンションリールに外嵌する弾性材から
なる薄肉スリーブは、マンドレル本体に直接装着する。
また、コイル内径を変更(拡大)する場合には、鋼製のア
タッチメントを取付け、その上に、上記スリーブを装着
する。この組合せとすることにより、巻き取るコイルの
芯となる部分に剛性を持たせることができ、高張力での
巻取りが可能となり、ひいては、コイルの最内巻部に固
い真円のコアを形成することができ、ノースリーブ化が
可能となる。図１は、アタッチメントを装着したリール
に、本発明のスリーブを装着してコイルを巻き取った状
態で、かつマンドレルが拡径した状態を例示したもので
ある。

【００１４】次に、本発明の薄肉の弾性材スリーブにつ
いて説明する。まず、本発明の薄肉スリーブは、マンド
レルに装着された状態で、マンドレルの拡・縮が行われ
るため弾性材であることが必要である。この弾性材は、
硬さが重要であり、従来のゴムスリーブのようにショア
硬さでＨｓ50〜60程度と軟らか過ぎると巻取張力を高く
することができない。このため、弾性材はショア硬さで
90Ｈｓ以上とすることが好ましい。また、逆に硬すぎる
と、伸び特性や回復率が劣るようになるため、ショア硬
さで、概ね100Ｈｓ以下にすることが好ましい。また、
この弾性材は、ヤング率、引張強さが大きく、耐油性、
耐有機溶剤性に優れた素材であることが好ましく、上記
のような特性を有する弾性体としては、ポリビニルアル
コール系シートの如きを用いることができる。

【００１５】次に、薄肉スリーブの寸法について説明す
る。スリーブの肉厚は、薄過ぎるとリールマークの防止
効果が得られないばかりでなく、スリーブが破損し易く
なるので好ましくない。一方、厚過ぎると、弾性変形量
が多くなって、高い巻取張力を付与できなくなる他、内
径変形が発生し易くなるため好ましくない。そこで、本
発明のスリーブ肉厚としては、２〜５mmとする。

【００１６】また、スリーブの内径は、リールのマンド
レルが縮径した時の値より若干大きくかつ所望のコイル
巻取径よりも若干小さくすることが好ましい。こうする
ことにより、リールへの装着、取外しが容易となり、ま
たマンドレルが拡径した時に、マンドレル外周面とスリ
ーブ内面が密着し、スリーブがマンドレルに固定される
からである。また、コイル抜取りに際しても、マンドレ
ルの縮径に伴って、スリーブも縮小するため、スムーズ
な抜取りが可能であり、かつ該スリーブはマンドレル側
に残るため、次のコイル巻取りのために装着する必要も
ない。また、コイルと一緒に抜取られても、縮小してい
るため、取出しは容易である。なお、スリーブ長は、処
理する鋼帯の最大幅以上であればよい。

【００１７】次に、コイルの巻取張力について説明す
る。コイル巻取り開始時の巻取張力は、コイル内巻に固
い真円のコア部を形成するため、高張力とすることが必
要である。一方、巻取張力が大き過ぎると、逆にコイル
変形を起こすことが懸念される。この巻取張力は、製品
の板厚、材質やコイル内径によっても異なるが、本発明
が対象とする薄鋼帯においては29.4〜98Ｎ/mm²(３〜10k
gf/mm²)で巻き始めることが好ましい。また、大きな張
力でコイル全長を巻き取ると、張力が強すぎて、逆に、
コイル変形やコイルの巻締まりが発生する場合がある。
そこで、この張力で最初の内巻を巻取り、約５〜100mm
厚さの固いコアを巻取内径部に形成し、その後、徐々に
巻取張力を低減し、所定の巻取張力に移行するのが好ま
しい。

【００１８】

【実施例】（実施例１）板厚0.180mmのぶりき原板(ＳＰ
ＢＴ-４、板厚：0.18mm、板幅：914mm)を、ぶりきめっ
きラインでめっき後、コイル準備ライン(ＣＰＬ)で分割
または溶接して巻取り、４tコイルを製作した。ＣＰＬ
出側のテンションリールは、外径16インチ(406mm)のマ
ンドレルとした。コイルの巻取条件は、マンドレルに直
接巻き取った場合、マンドレルに鉄スリーブを装着した
場合およびマンドレルに本発明の薄肉スリーブ(肉厚３m
m、硬さ95Ｈｓ)を装着した場合の３水準とし、各５コイ
ルずつ製品コイルを作製した。なおこの時の初期巻取張
力はコア層形成のため、張力58.8Ｎ／mm²(６kgf/mm²)と
して、厚さ10mmのコアを形成するまで巻取り、その後、
所定の張力で巻取りを行った。これらのコイルは、その
後、ＣＰＬに再通板して巻き直しを行い、コイル内径部
に発生したリールマーク、その他の欠陥の発生長さを調
査した。

【００１９】上記実験結果を、表１に示した。本発明に
係る薄肉スリーブを装着することにより、スリーブを使
用しない場合に比較して、内巻部のリールマークは大幅
に低減されている。また、鉄スリーブによってもリール
マークは低減されるが、逆に、溶接部の転写疵が発生
し、その効果が目減りしている。

【００２０】

【表１】

【００２１】（実施例２）上記実施例１のマンドレル
に、鋼製アタッチメントを装着して外径20インチ(508m
m)とし、その上に本発明の薄肉スリーブ(肉厚３mm、硬
さ95Ｈｓ)を装着し、その上にコイルを巻取る実験を行
った。その結果、マンドレルに本発明の薄肉スリーブを
直接装着した場合と同様に、リールマークや他欠陥の混
入は認められず、良好な結果を得た。比較例として、16
インチのマンドレルに、肉厚50mmのゴムスリーブを装着
して外径を20インチとし、この上にコイルを巻き取る実
験も行ったが、巻取り中に内径部の座屈によるコイル変
形が発生し、コイルの巻取りを続行することは不可能で
あった。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
薄肉スリーブを採用することにより、薄鋼帯、特に板厚
が0.2mm以下と言った極薄鋼帯であっても、コイル内径
部に発生するリールマークを大幅に低減することができ
る。また、本発明によれば、薄肉スリーブを採用するこ
とにより、コイルを高張力で巻取ることでき、コイル内
径部に固い真円のコア部を形成することができるため、
鉄スリーブを用いることなくコイル潰れやコイル内径変
形を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巻取り方法を実施した場合の状態図
である。

【符号の説明】

１：テンションリール（マンドレル）２：マンドレルセグメント３：マンドレルウェッジ４：鋼製アタッチメント５：薄肉スリーブ６：製品コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今村元己千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内Ｆターム(参考） 4E026 BA04 FA10 FB01 FB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄鋼帯をテンションリールに巻き取るに当
たり、マンドレル部分に、マンドレルの拡縮に合わせて
伸縮する弾性材からなる肉厚２〜５mmの薄肉スリーブを
装着したテンションリールを用い、その薄肉スリーブの
上に鋼帯を巻き取るようにしたことを特徴とする薄鋼帯
の巻取り方法。
【請求項２】上記スリーブは、硬さが９０Ｈｓ以上の弾
性材からなることを特徴とする請求項１に記載の巻取り
方法。