JP2007136620A - 金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品板を傷付けないで、より簡単な手段により両サイドの金属条ないし金属帯の両サイドの塑性変形を抑制することができる金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法を提供すること。
【解決手段】金属帯を繰出す搬送ラインの途中で上下に相対回転するように配置された円盤状の上刃と下刃とにより前記金属帯を搬送方向に沿って切断する際に、当該切断部領域において前記金属帯の両耳部を所定長さにわたり上下の挟み部材により軽く挟むことを最も主要な特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コイル状に巻かれた圧延金属帯（ストリップ）を繰出す搬送ラインの途中でサイドトリミング（耳部を切除）する方法、又はサイドトリミングしながら金属帯を所定幅の複数の金属条にスリッティングする方法に関するものである。

図４を参照しながら、金属帯の一般的なスリッティング方法とスリッティングの際の金属条等の状態に付いて説明する。
例えばアルミニウム又はアルミニウム合金（以下「アルミ合金等」と言う。）の金属帯１を繰出す搬送ラインの途中にはスリッタ２が設置されており、このスリッタ２は上下の各保持軸２２，２３へ取り付けられた円盤状の数対の上刃２０と下刃２１とから構成されている。
各対の上下の刃２０，２１は、それらを保持する保持軸２２，２３とともに相対回転して幅広の金属帯１を幅の狭い複数の金属条１０にスリットしつつ、両サイドの耳部１１を切除（サイドトリミング）する。切除された耳部（耳屑）１１は搬送ラインの切断部よりも下流部でチョッパにより短く切断され、回収して新たな鋳塊とされる。
スリットされた製品である各金属条１０は、搬送ラインの下流部でコイル状に巻き取られる。
スリッタ２がサイドトリミングのみを行うサイドトリマである場合は、両サイドの上刃２０と下刃２１のみで、中間の刃２０，２１が設置されていない。

図４のスリッタ２により、幅広の金属帯を繰出しながら搬送ラインの途中で幅の狭い複数の金属条１０に連続的にスリットする際、同時に両耳部はサイドトリミングされるが、金属帯１が例えば０．５ｍｍ以上の厚板である場合、切断部における上下の刃２０，２１の圧下力を受けて両サイドの耳部１１が大きく跳ねるように（湾曲するように）暴れ、その影響を受けて耳部１１に隣接する両サイドの金属条１０は図の状態に塑性変形しその製品品質を低下させる。
また、サイドトリマでサイドトリミングのみを行う場合でも、切断直後の両耳部１１の暴れの影響を受けてサイドトリミング後の金属帯の両サイド部分が同様に塑性変形する。

スリッティング又はサイドトリミング時の金属条ないし金属帯の塑性変形の抑制を目的として、以下のような方法が提案されている。なお、以下のスリッタの基本構造は図４のスリッタ２と同様であるので、同じ符号を付してそれらの説明を省略する。
第１の方法は、図５で示すように、スリッタ２による切断部において、切断された両サイドの耳部１１と隣接する上刃２０と下刃２１の内側面に近接して、上下の挟み板５，６を設け、金属条１０（又は金属帯の両サイド）を一対の挟み板５，６で挟んだ状態で通板させることにより、その塑性変形を抑制する方法である。
第２の方法は、図６で示すように、スリッタ２による切断部において、切断された両サイドの耳部１１と隣接する上刃２０と下刃２１の内側面に近接して、各保持軸２２，２３へ一体回転するように上下のリング５０，６０を設け、金属条１０（又は金属帯の両サイド）を一対のリング５０，６０間へ転接状に挟んで通板させることにより、その塑性変形を抑制する方法である。

第３の方法は、図７の（ａ）図で示すように、剛性を有する外層輪部７０（軸受鋼等の耐磨耗性部材）と内層輪部７２（炭素鋼）の間に弾性層７１（硬度Ｈｓ ９０のウレタンゴム）を介在させたリング状積層体からなるホルダーリング７を、スリッタ２の両サイドの下刃２１の外側面に接触するように下部の保持軸２３ヘ固定する（後記特許文献１）。
スリッタ２へ通板していないときはホルダーリング７は（ａ）図のように変形していないが、図７（ｂ）図で示す通板時には、切断された両サイドの金属条１０の耳部１１が上刃２０とホルダーリング７との間ヘ弾力（弾性層７１の弾力）をもって挟まれ、リング７の弾性層７１が、圧縮部である上刃２０との接触部側では圧縮され、下部側では周方向へ膨張偏心する。このように、耳部１１を上刃２０とホルダーリング７とで弾性層７１の弾力により押圧挟持させ（このとき、耳部１１は弾性層７１の圧力により金属条１０と比べて５〜１０％減厚される）て通板しつつ切断し、耳部１１の変形を強く抑制することにより当該耳部１１へ隣接する金属条１０（又は金属帯１の両サイドの部分）の塑性変形を抑制する。
特開２０００−２５４８１４号公報

前記第１の方法によれば、切断される耳部１１へ隣接する両サイドの金属条１０（又は金属帯の両サイド）は、挟み板５，６と摺動摩擦により表面に擦れ傷が発生し易く製品品質を低下させるおそれがあった。
前記第２の方法によれば、金属帯１と上下のリング５０，６０の外周面との隙間を管理するためリング５０，６０の径と上刃２０，下刃２１の径との差を厳格に管理する必要があるが、その管理が容易でなかった。また、金属帯１の板厚により金属帯１と上下のリング５０，６０との隙間が変化するため、例えば多品種小量生産の場合には、リング５０，６０の頻繁な交換が必要になって生産コストが増大し易かった。
前記第３の方法によれば、ホルダーリング７は周方向への連続的な膨縮を繰り返すために当該ホルダーリング７の部材の損耗が激しく、その短命化により生産コストが増大し易かった。

本発明が解決しようとする課題は、金属帯のスリッティング又はトリミングの際の耳部に隣接する両サイドの金属条又は（金属帯の両サイド）の塑性変形抑制手段の簡略化にあり、その目的は、製品を傷付けないで、より簡単な手段により両サイドの金属条ないし金属帯の両サイドの塑性変形を抑制することができる金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法を提供することにある。

本発明に係る金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法は、前記課題を解決するため、金属帯を繰出す搬送ラインの途中で上下に相対回転するように配置された円盤状の上刃と下刃とにより前記金属帯を搬送方向に沿って切断する際に、当該切断部領域において前記金属帯の両耳部を所定長さにわたり上下の挟み部材により軽く挟むことを最も主要な特徴としている。
両耳部を挟み部材により「軽く挟む」とは、金属帯の通板を妨げない程度に挟むことを意味している。

本発明に係る金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法によれば、金属帯の通板中に切断領域において金属帯の両耳部を上下の挟み部材により軽く挟むので、両耳部の暴れが阻止されることによりスリッティングされた金属条やサイドトリミングされた金属帯の両サイド部分（すなわち製品）の塑性変形を抑制することができる。
また、金属条や金属帯の両サイド部分を傷付けることはなく、しかも、金属帯の板厚変更に応じて挟み部材の隙間を調整することにより板厚変更に簡単に対応することができるほか、簡単な構造かつ低コストで製品の塑性変形を防止することができる。

図１及び図２を参照しながら本発明方法の好適な実施形態を説明する。
図１は本発明方法を実施するための金属帯の搬送ラインの途中に設置されたスリッタの部分断面図、図２は図１のスリッタの左側面図、図３は図２の矢印Ａ−Ａに沿う部分断面図である。
アルミ合金等の金属帯１をコイルから繰出して搬送する搬送ラインの途中には、スリッタ２が設置されている。スリッタ２の基本構成は図４〜図７の従来のスリッタ２とほぼ同様であるので、同じ符号を付して共通部分の説明は省略する。なお、図１〜図３では円盤状の上刃２０と下刃２１のサイドトリミング部分のみが図示されており、上下刃２０，２１の保持軸は省略してある。

スリッタ２の両サイドの対の上刃２０と下刃２１の外側では、通板中に耳部１１がそれぞれ順次切断される。これら切断された耳部（耳屑）１１は、搬送方向の下流部で図示しないチョッパによって適当長さにカットされ回収される。
スリッタ２の設置位置を含む耳部１１の切断領域においては、所定長さの上下に対向する板状の対の挟み部材３，４がそれぞれ設置され、金属帯１の両耳部１１は切断されない部分と切断された部分とを含む所定長さにわたって、前記挟み部材３，４により金属帯１の通板を妨げない程度に軽く挟まれ、それらの暴れが阻止される。この耳部１１の暴れの阻止により、製品である金属条や金属帯の両サイドの塑性変形が抑制される。

両サイドの上部の挟み部材３，３と下部の挟み部材４，４とは、図１及び図３で示すように搬送ラインの通板の幅方向とほぼ直交して搬送ラインを跨ぐ状態の各連結バー３０，４０によって、それらの両端部分が互いに連結されている。
各の挟み部材３，４は、両端部を搬送ラインの両側に設置された各支柱４２（都合四本）へ支持させた各連結バー３０，４０を介して各支柱４２，４２ヘ支持させている。連結バー３０，４０は例えばアルミ合金等のアングル状部材であり、各支柱４２はアルミ合金等の角樋状の部材である。

この実施形態において、上部の挟み部材３，３を連結する連結バー３０及び下部の挟み部材４，４を連結する連結バー４０の両端部には、それぞれ対応する角樋状の支柱４２の底面（相対する垂直面）へ摺接するスライド支持板３１が取り付けられている。各支柱４２には、前記各スライド支持板３１のほぼ同レベル位置に、小型で揚程が小さくかつ減速比の大きい減速部を有するねじジャッキ３２が取付板４１により取り付けられている。そして、各ねじジャッキ３２のスライド作動部３２ａの上端部には、対応するスライド支持板３１が、支柱４２の底面の上下方向の長孔４２ａを通るロッド３３によりそれぞれ連結されている。
搬送ラインを介して相対する各ねじジャッキ３２の入力軸は連結軸３２ｃによって連結されており、一方のねじジャッキ３２の操作ハンドル３２ｂを正逆方向へ回転させることにより対応する挟み部材３，４を数ミリ以下の範囲内で上下させることができるようになっている。したがて、各上下の挟み部材３，４の隙間は、当該挟み部材３，４の長さ方向両端部のねじジャッキ３２の操作ハンドル３２ｂを操作することにより金属帯１の板厚その他に応じて調整することができる。
上下の相対する挟み部材３，４の隙間は、前記のように双方のレベルを上下させて調整できるように構成するのが好ましいが、上下の挟み部材３，４の中のいずれか一方を支柱４２へ固定し、他方のレベルのみを上下させて調整するように構成しても差し支えない。

各挟み部材３，４には、丸棒や丸パイプの形態でも差し支えないが、耳部１１の暴れを最も有効に阻止するには、当該耳部１１との接触部がある程度の幅をもった面である例えば板であるのが好ましい。
この実施形態では、挟み部材３，４にアルミ合金等の板が使用されているが、耳部１１との接触部がある程度の耐磨耗性を有するものであれば、金属やプラスチック等でも十分でありそれらの材質は特に限定されない。

各挟み部材３，４による耳部１１の挟み長さは、切断時の耳部１１の暴れを阻止しつつ通板に支障がない程度の長さとする。この挟み長さ（各挟み部材３，４の有効長さ）は、切断時の耳部１１の暴れを防止するには、刃２０，２１による耳部１１の切断部を中心として通板方向の前後各２５０ｍｍ（全長５００ｍｍ）以上であるのが好ましく、支障なく金属帯１を通板させるためには、切断部を中心として通板方向の前後各７００ｍｍ（全長１４００ｍｍ）以下であるのが好ましい。

各挟み部材３，４の隙間（対向間隔）は、前記のように耳部１１の暴れを阻止しつつ通板を妨げない程度に設定する必要があるが、両者の隙間は耳部１１の平均厚みの１．１０〜１．４０倍であるのが好ましく、実験によれば１．２０〜１．２５倍の範囲であるのが最も好ましかった。
挟み部材３，４の隙間が耳部１１の平均厚みの１．１０倍未満では通板に支障をきたすおそれがあり、１．４０を超えると耳部１１の暴れ阻止が十分でなくなるおそれがある。

スリッティングやサイドトリミングの過程においては、前記接触幅や挟み長さ及び耳部１１の平均厚みとの比に拘ることなく、金属帯１のスリッタ２部における通板の状況と耳部１１の暴れの状態とを観察しながら、必要であれば前述の要領で上下の各挟み部材３，４のレベルを上下させて両者の隙間を随時調整するのが好ましい。

前記実施形態のスリッタ２を使用して、本発明に係るサイドトリミング方法又はスリッティング方法を実施した場合、平均板厚０．５〜２．０ｍｍの金属帯１に対して製品板の塑性変形を防止することができた。

本発明方法に一形態を実施するため金属帯の搬送ラインの途中に設置されたスリッタの部分断面図である。 図１のスリッタの部分左側面図である。 図２の矢印Ａ−Ａに沿う部分断面図である。 通常の金属帯のスリッタを示す模式的な断面図である。 製品板の変形を防止する従来の第１のスリッティング方法を説明するためのスリッタの模式的な断面図である。 製品板の変形を防止する従来の第２のスリッティング方法を説明するためのスリッタの模式的な断面図である。 製品板の変形を防止する従来の第３のスリッティング方法を説明するためのスリッタの部分断面図であり、（ａ）図は通板しないときの状態を、（ｂ）図は通板時の状態をそれぞれ示している。

符号の説明

１ 金属帯
１０ 金属状
１１ 耳部
２ スリッタ
２０ 上刃
２１ 下刃
２２，２３ 保持軸
３，４ 挟み部材
３０，４０ 連結バー
３１ スライド支持板
３２ ねじジャッキ
３２ａ スライド作動部
３２ｂ 操作ハンドル
３２ｃ 連結軸
４１ 取付板
４２ 支柱
４２ａ 長孔
５，６ 挟み板
５０，６０ リング
７ ホルダーリング
７０ 外層輪部
７１ 弾性層
７２ 内層輪部

Claims (6)

1. 金属帯を繰出す搬送ラインの途中で上下に相対回転するように配置された円盤状の上刃と下刃とにより前記金属帯を搬送方向に沿って切断する際に、当該切断部領域において前記金属帯の両耳部を所定長さにわたり上下の挟み部材により軽く挟むことを特徴とする、金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。
2. 前記挟み部材の対向間隔（隙間）は前記耳部の平均厚みの１．１０〜１．４０倍である、請求項１に記載の金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。
3. 前記両耳部を上下対向の挟み部材により挟む長さは前記上下刃の設置位置を中心として搬送方向の前後各２５０〜７００ｍｍである、請求項１又は２に記載の金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。
4. 前記挟み部材は板である、請求項１〜３のいずれかに記載の金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。
5. 前記上下の挟み部材の少なくとも一方はそのレベルが調整可能である、請求項１〜４のいずれかに記載の金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。
6. 前記挟み部材の少なくとも対応する耳部との接触部は低摩擦部材からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の金属帯のサイドトリミング又はスリッティング方法。

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