JP2006102780A

JP2006102780A - 金属帯状材の巻取方法

Info

Publication number: JP2006102780A
Application number: JP2004293913A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Kawagoe; 晋一郎河越; Kiyoto Takeuchi; 清人竹内; Kimiaki Tanaka; 君明田中; Kosaku Tamura; 幸作田村; Katsuhiko Hirano; 勝彦平野; Hidenori Tanaka; 秀則田中
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】簡単な構成でもって切断後の金属帯状材の尾端部を、テレスコを防止して巻取り得る金属帯状材の巻取り方法を提供する。
【解決手段】巻取用ピンチロール５とテンションリール６がＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されてなる巻取装置を用いて金属帯状材１の切断後の尾端部を巻取る金属帯状材の巻取方法であって、更に切断機２と巻取用ピンチロール５との間に、一方が昇降可能、また一方が軸にエアブレーキ１６を有する上下一対のフリーロール９、１０からなる拘束ロール３を、金属帯状材１を挟むように、且つ、Ｄ／Ｂ≧０．６０を満たすように設け、その拘束ロール３で切断後の金属帯状材１の尾端部を巻取る際に金属帯状材１を挟持するとともに、エアブレーキ１６の制動力を利用して金属帯状材１に張力を付与しながら尾端部を巻取る。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属帯状材の巻取方法に関し、詳細には、めっき設備、圧延設備、焼鈍設備などで処理された金属帯状材を巻取装置でコイルに巻取らせている際の、切断後の尾端部を巻取る際に生じる巻きが徐々にずれていくテレスコープ状の巻きずれ（以下、テレスコと称す）を起こすことなく巻取る、金属帯状材の巻取方法に関するものである。なお、金属帯状材としては、鋼帯や銅、アルミなどの非鉄金属帯材などがあるが、以下は、鋼帯を例に説明する。

めっき設備、圧延設備、焼鈍設備などの各種処理ラインにおいては、処理ラインで処理された鋼帯は、ライン後面のテンションリールに連続して送られ、テンションリールに巻取られてコイルとなる。この巻取りにおいて、所定量の鋼帯を巻取った時点でテンションリールの上流側に設置されている切断機により鋼帯が切断され、その切断後の尾端部を巻取ってコイルの巻取りが終了する。

上記鋼帯の巻取りにおいて、切断機により巻取り中の鋼帯の切断が行われる前までは、鋼帯には、テンションリールと切断機より上流側に位置するブライドルロールなどの設備との間で張力を付与しつつ巻取りが行われる。しかし、切断機により鋼帯が切断されると、一般にはテンションリールとの間で張力を付与することは不可能となるので、テンションリールと切断機の間にピンチロールを設け、このピンチロールにより鋼帯を挟持しつつ巻取りが行われている（例えば特開昭６２−９３０２７号公報（特許文献１）参照）。なお、本発明では、前記ピンチロールを巻取用ピンチロールと称し、上下共ピンチロールの場合や、下がデフレクタロールで上がピンチロールなどの形式を含むものである。

一方、近年、上記各種処理ラインにおいては、処理前又は処理後に鋼帯を付き合わせ接合し、鋼帯の連続化が行われるようになり、ライン後面のテンションリールにはその連続化された鋼帯が送られてくる。このため、連続化された鋼帯を効率よく巻取り処理を行うため、巻取り方向の前後に複数台（通常２台）のテンションリールを設置し、次々に送られてくる鋼帯を交互に巻取ることが行われている（例えば特開２００１−７１０２７号公報（特許文献２）参照）。

ところで、上述した１台のテンションリールを備えてのコイルの巻取り、あるいは２台のテンションリールを前後に備えてのコイルの交互巻取りにおいては、切断機により鋼帯が切断されると、一般にはテンションリールとの間で張力を付与することが不可能となり、切断開始に当たってコイルの巻取速度を大きく減速（例えば、平常の巻取速度の１／７程度の速度）して切断するものの、切断後の鋼帯の尾端部が徐々にずれて巻かれるテレスコープ状の巻きずれ（テレスコ）を起こしたり、巻き緩みを生じたりするなどの不具合が起こる。そこで、上述のようにテンションリールと切断機の間に巻取用ピンチロールを設け、切断後も鋼帯の尾端部を、この巻取用ピンチロールにより挟持して巻取ることが行われているが、依然として切断後の鋼帯の尾端部が徐々にずれて巻かれるテレスコが発生する。
特開昭６２−９３０２７号公報特開２００１−７１０２７号公報

本発明は、上記の如き事情に着目してなしたものであって、その目的は、簡単な構成でもって切断後の金属帯状材の尾端部を寸法や形状の不具合を起こすことなくテレスコを防止して巻取り得る金属帯状材の巻取り方法を提供するものである。

本発明者等は、上記の課題を見出した後、図６に示すような、切断機２以降に鋼帯１の幅端部の位置制御装置（端部検出器）４、巻取用ピンチロール５、テンションリール６を備える巻取装置を用いて、鋼帯１の切断後のコイルの巻取り状態をビデオカメラＶで撮影し、テレスコの発生状態を解析した。その結果、切断後、切断機２から３ｍ程度の長さまではテレスコは発生していないが、４ｍを過ぎる辺りから徐々にテレスコが発生し始め、５ｍを越えるとより大きなテレスコとなることが分かり、更に鋭意研究を重ねた結果、切断機２と巻取用ピンチロール５との設置距離及び巻取用ピンチロール５とテンションリール６との設置距離が影響することが判明し、以下に示す本発明を成すに至ったものである。

上記の目的を達成するために、本発明（請求項１）に係る金属帯状材の巻取方法は、切断機と巻取用ピンチロールの中心間距離をＢ及び巻取用ピンチロールとテンションリールの中心間距離をＣとした場合に、巻取用ピンチロールとテンションリールがＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されてなる巻取装置を用いてテンションリールに巻取らせている金属帯状材の切断後の尾端部を巻取る金属帯状材の巻取方法であって、更に切断機と巻取用ピンチロールとの間に、一方が昇降可能、また一方が軸にエアブレーキを有する上下一対のフリーロールからなる拘束ロールを、金属帯状材を挟むように、且つ、切断機からの中心間距離をＤとした場合にＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設け、その拘束ロールで切断後の金属帯状材の尾端部を巻取る際に金属帯状材を挟持するとともに、エアブレーキの制動力を利用して金属帯状材に張力を付与しながら尾端部を巻取るものである。

また、本発明（請求項２）に係る金属帯状材の巻取方法は、切断機の下流に少なくとも２つのテンションリールが下流方向に前後して設置され、切断機と後段の巻取用ピンチロールの中心間距離をＢ及び後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールの中心間距離をＣとした場合に、後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールがＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されてなる巻取装置を用いて後段のテンションリールに巻取らせている金属帯状材の切断後の尾端部を巻取る金属帯状材の巻取方法であって、更に切断機と後段の巻取用ピンチロールとの間に、一方が昇降可能、また一方が軸にエアブレーキを有する上下一対のフリーロールからなる拘束ロールを、金属帯状材を挟むように、且つ、切断機からの中心間距離をＤとした場合にＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設け、その拘束ロールで切断後の金属帯状材の尾端部を巻取る際に金属帯状材を挟持するとともに、エアブレーキの制動力を利用して金属帯状材に張力を付与しながら尾端部を巻取るものである。

上記構成では、切断機により切断された後の金属帯状材の尾端部を巻取る時点で、拘束ロールの上フリーロールを下フリーロールに向けて下降させ、金属帯状材を下フリーロールに押付け挟持し拘束する。このように拘束することで上下のフリーロールは巻取り速度に同調して回転しようとするが、一方のフリーロールに設けたエアブレーキによって制動力が作用し、張力が付与されるので、エアブレーキにより金属帯状材に応じた張力を付与することができ、切断後の金属帯状材の尾端部を寸法や形状の不具合を起こすことなくテレスコを防止して巻取ることができる。また、拘束ロールの構成は簡単な構成でよく、保全もし易い。

そして、拘束ロールを設置して金属帯状材を巻取る場合、巻取装置として、切断機と後段の巻取用ピンチロールの中心間距離をＢ及び後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールの中心間距離をＣとした場合に、後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールがＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置された巻取装置を対象とするのは、Ｂ／（Ｂ＋Ｃ）が０．７以下の巻取装置の場合にはテレスコが生じにくく、拘束ロールを設置する意味合いが無いためである。また、拘束ロールの設置位置を、切断機からの中心間距離をＤとした場合にＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設けるのは、Ｄ／Ｂが０．６０未満となる設置位置に拘束ロールを設けても、テレスコを抑制する効果が期待できないためである。その理由は明らかではないが、推測するに、拘束ロールと巻取用ピンチロールの中心間距離が広くなるため、切断機による尾端部の切断と同時に金属帯状材を拘束ロールと巻取用ピンチロールで同時に押え張力を付与するが、十分な張力が付与されにくいためと思われる。従ってより好ましくはＤ／Ｂ≧０．８０を満たすように設けるのがよい。

本発明に係る金属帯状材の巻取り方法によれば、切断機により切断された後の金属帯状材の尾端部を巻取る時点で、拘束ロールの一方のフリーロールに設けたエアブレーキによって制動力が作用し、このエアブレーキにより金属帯状材に応じた張力を付与することができ、切断後の金属帯状材の尾端部を寸法や形状の不具合を起こすことなくテレスコを防止して巻取ることができる。また、拘束ロールの構成は簡単な構成でよく、保全もし易い。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る金属帯状材の巻取り方法を適用した巻取りラインの模式図である。この模式図は、金属帯状材がめっき設備、圧延設備、焼鈍設備などで処理された後の切断機からコイルに巻取られる部分を示すものであって、１は鋼帯、２は切断機、３は拘束ロール装置、４は端部検出器、５は巻取用ピンチロール、６はテンションリールである。また、Ｂは切断機２と巻取用ピンチロール５の中心間距離、Ｃは巻取用ピンチロール５とテンションリール６の中心間距離、Ｄは切断機２と拘束ロール装置の中心間距離をそれぞれ示す。

拘束ロール３装置は、詳細を図２〜図４に示すように、巻取りラインの左右（鋼帯１の両端）の基台７上にＵ字形状の軸受箱収容フレーム８を取付け、この軸受箱収容フレーム８の下側に下フリーロール９の軸受箱１０を高さ調整用のシム（図示せず）を介して取付ける一方、上フリーロール１１の軸受箱１２を、取付けフレーム１３を介して昇降用シリンダ１４のロッド１５に取付け、そのシリンダ１４を、上フリーロール１１の軸受箱１２が軸受箱収容フレーム８の内側を摺動して昇降可能なように軸受箱収容フレーム８の上端部に取付けるとともに、更に本例では上フリーロール１１の片側の軸部１６を軸受箱１２を貫通して延在せしめ、その延在する軸部１６に、軸受箱１２に取付けたエアブレーキ１７の可動盤を取付けて構成されている。従って、鋼帯１が上下フリーロール９、１１間を通板している時に、昇降用シリンダ１３を作動して上フリーロール１１を下降させ、鋼帯１を下フリーロール９に押付けるとともに、エアブレーキ１７にエアホース１８を介して空気圧を導入し可動盤を固定盤に押付けることで、上フリーローラ１１に制動を掛けることができる。

なお、下フリーロール９は、通板中の鋼帯１の下面とは数十ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍ程度離して設置することが好ましく、このように間隔を設けることにより、鋼帯を切断した後の必要時以外は、通板する鋼帯に接触しないので、万一、下フリーロール９が回転不良を起こしても、通板中の製品への疵が防止できるためである。また、摩耗が少なくでき、メンテナンスが軽減されるためである。

上記構成の巻取りラインにおいては、巻取用ピンチロール５とテンションリール６の設置位置はＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されており、また上述の拘束ロール装置３はＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設けられており、切断機２の上流側の設備で処理された鋼帯１は、切断機２、拘束ロール装置３、端部検出器４、巻取用ピンチロール５をこの順に通板されてテンションリール６により巻取られる。この巻取りにおいて、所定量の鋼帯１を巻取った時点で切断機２により鋼帯１が切断される。

そして、本発明では、上記切断と同時に図示省略する制御装置より制御信号が出力され、拘束ロール装置３が作動する。この作動で上フリーロール１１が下降し、鋼帯１を下フリーロール９に押付けるとともに、エアブレーキ１７に空気圧が導入され可動盤を固定盤に押付ける。これにより、鋼帯１の切断後の尾端部は、拘束ロール装置３の上下フリーロール９、１１間に制動をかけられながら挟持されて巻取られていくことになるため、鋼帯１に張力が作用し、特に鋼帯１の尾端部における寸法や形状の不具合を起こすことなくテレスコを防止した巻取りができる。

因みに、Ｂ／（Ｂ＋Ｃ）＝約０．７１の上記構成の巻取装置（リコイラー用）において、Ｄ／Ｂ＝約０．８６の位置に拘束ロール装置３を設けて鋼帯の巻取りを行ったところ、拘束ロール装置３を設けなかったときはテレスコが発生していたのが、テレスコの発生が見られなくなった。

また、図５に模式的に示す２台のテンションリール６を前後に備え、コイルを交互巻取りし得る巻取装置（めっきライン用）において、後段の巻取用ピンチロール５の前方で且つＤ／Ｂ＝約０．９の位置に拘束ロール装置３を設けて鋼帯の巻取りを行ったところ、拘束ロール装置３を設けなかったときはテレスコが発生していたのが、テレスコの発生が見られなくなった。なお、この巻取装置の後段の巻取用ピンチロール５とテンションリール６の設置位置は、Ｂ／（Ｂ＋Ｃ）＝約０．７７である。

本発明に係る金属帯状材の巻取り方法を適用した巻取りラインの模式図である。本発明に係る拘束ロール装置の正面図である。図２の上面図である。図２の左側面図である。本発明に係る金属帯状材の巻取り方法を適用した別の実施形態の巻取りラインの模式図である。従来の巻取装置の模式図である。

符号の説明

１：鋼帯２：切断機３：拘束ロール装置
４：端部検出器５：ピンチロール装置６：テンションリール
７：基台８：軸受箱収容フレーム９：下フリーロール
１０：軸受箱１１：上フリーロール１２：軸受箱
１３：取付けフレーム１４：昇降用シリンダ１５：ロッド
１６：軸部１７：エアブレーキ１８：エアホース
Ｂ：切断機と巻取用ピンチロールの中心間距離
Ｃ：巻取用ピンチロールとテンションリールの中心間距離
Ｄ：切断機と拘束ロール装置の中心間距離

Claims

切断機と巻取用ピンチロールの中心間距離をＢ及び巻取用ピンチロールとテンションリールの中心間距離をＣとした場合に、巻取用ピンチロールとテンションリールがＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されてなる巻取装置を用いてテンションリールに巻取らせている金属帯状材の切断後の尾端部を巻取る金属帯状材の巻取方法であって、更に切断機と巻取用ピンチロールとの間に、一方が昇降可能、また一方が軸にエアブレーキを有する上下一対のフリーロールからなる拘束ロールを、金属帯状材を挟むように、且つ、切断機からの中心間距離をＤとした場合にＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設け、その拘束ロールで切断後の金属帯状材の尾端部を巻取る際に金属帯状材を挟持するとともに、エアブレーキの制動力を利用して金属帯状材に張力を付与しながら尾端部を巻取ることを特徴とする金属帯状材の巻取方法。
切断機の下流に少なくとも２つのテンションリールが下流方向に前後して設置され、切断機と後段の巻取用ピンチロールの中心間距離をＢ及び後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールの中心間距離をＣとした場合に、後段の巻取用ピンチロールと後段のテンションリールがＢ／（Ｂ＋Ｃ）＞０．７を満たすように配置されてなる巻取装置を用いて後段のテンションリールに巻取らせている金属帯状材の切断後の尾端部を巻取る金属帯状材の巻取方法であって、更に切断機と後段の巻取用ピンチロールとの間に、一方が昇降可能、また一方が軸にエアブレーキを有する上下一対のフリーロールからなる拘束ロールを、金属帯状材を挟むように、且つ、切断機からの中心間距離をＤとした場合にＤ／Ｂ≧０．６０を満たすように設け、その拘束ロールで切断後の金属帯状材の尾端部を巻取る際に金属帯状材を挟持するとともに、エアブレーキの制動力を利用して金属帯状材に張力を付与しながらの尾端部を巻取ることを特徴とする金属帯状材の巻取方法。