JP2009541056A - メタルストリップを巻き上げるための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

巻いたコイルの望ましくない跳ね上がりを簡単な方法で防止するために、ストリップ（１）が所定の残余長さに達した場合、ストリップ（１）の長手方向に対して横に作用する、塑性変形を生じさせる曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）をストリップ（１）に導入することを特徴とする、ストリップ（１）が、少なくとも１つのドライバアッパローラ（４）と少なくとも１つのドライバロアローラ（５）から成るドライバ（３）と巻取りピン（６）の間で長手方向に応力をかけた状態に保たれ、ストリップ（１）が、巻取りピン（６）上でコイル（２）に巻き上げられる、メタルストリップ（１）、特にスチールストリップ、をコイル（２）に巻き上げるための方法と、この方法を実施するための、メタルストリップを巻き上げるための装置を提供する。

Description

本発明は、ストリップが、少なくとも１つのドライバアッパローラと少なくとも１つのドライバロアローラから成るドライバと巻取りピンの間を案内され、ストリップが、巻取りピン上でコイルに巻き上げられる、メタルストリップ、特にスチールストリップ、をコイルに巻き上げるための方法に関する。更に、本発明は、メタルストリップを巻き上げるための装置に関する。

熱間ストリップラインの終わりに、熱間ストリップコイラが配設されている。この熱間ストリップコイラは、圧延後に熱間ストリップをコイルに巻き上げる機能を有する。この場合、ストリップは、十分にしっかりと巻かれたコイルを得て、巻取り後のコイルの跳ね上がりを回避するために、引張応力をかけて巻き上げられる。引張応力は、ストリップを巻取りピンの周囲に曲げるため、即ち塑性変形するためにも必要である。この場合、特に厚いストリップの場合、塑性変形のために必要な曲げモーメントを発生させるために、大きな張力が必要である。

図１〜３に、従来技術の解決策と課題を図示する。

図１に見られるように、ストリップ１を巻く時、ストリップは、ドライバアッパローラ４とドライバロアローラ５から成るドライバ３によって案内され、ストリップは、ドライバ３によって巻取りピン６に案内される。

巻取りピン６上で、ストリップ１は、コイル２ができるまで巻かれる。コイル２は、ストリップ１を完全に巻き上げた後、巻取りピン６から引き抜かれる。巻いている間、ドライバ３と巻取りピン６の間、ストリップ１を所定の引張応力に維持される。

ストリップエンドがドライバ３を出ると、最後のストリップ片は、引張応力下で巻くことができない。この段階でストリップエンドをコイル２に巻き付けるため、適時に予め（この車両の２つのローラによって図示した）コイル車両１４と、１つ又は複数の押付けローラ１５がコイル２に当接される。ストリップ１が塑性的に曲げられるにもかかわらず、ストリップ１には、図２に図示したように、ストリップエンドをコイル２から立ち上がらせる弾性的な残留応力が残っている。

特に１２ｍｍ以上のストリップ厚さを有する厚いストリップ１の場合、コイル２の転送又は傾倒時に、コイル２が跳ね上がり、図３に示したように最後の巻部が解ける危険がある。

コイルが、このように跳ね上がると、もはや簡単な手段で再びしっかりと巻くことができず、通常は、スクラップとなる。

これを回避するため、コイル２にスチールストリップが巻き付けられる。ストリップ１の材料が厚く剛性を有する程、コイルを確実に保つため、スチールストリップが必要になる。１２ｍｍ以上のストリップ厚さの場合、これには、多数のスチールストリップが必要となる。

特許文献１によれば、巻き上げたスチールストリップは、ドライバと巻付けピンの間に配設可能な協働する複数のローラによって案内される。但し、これらローラは、位置変更不能に配設されているので、ローラは、ストリップエンドの状況に依存してストリップの変形を行なう。

特許文献２では、一方のドライバローラを他方のドライバローラよりも速く駆動し、これにより、ストリップを曲げることにより、ストリップ曲げに影響を与えることが試みられた。この原理は、特許文献３でも使用される。

特許文献４では、ストリップエンドのコイルへの巻付きを改善するために複数の曲げローラが使用され、曲げローラは、直接コイルに作用する。

公知の全ての可能性は、適切にメタルストリップのエンド領域のストリップ曲げに影響を与える場合に限って、比較的高い装置的及び制御的な費用を必要とする。それにもかかわらず、結果は、常に満足のいくものではない。
欧州特許第０ ９０６ ７９７号明細書 特開平０７−０８０５３１号公報 特開平０７−０７５８３０号公報 特開昭５８−０５８９３１号公報

従って、本発明の根底にある課題は、前記欠点を回避又は少なくとも低減するように、冒頭で述べた形式の方法及び装置を発展させることにある。即ち、簡単に、巻取りピン上でコイルに巻き上げたストリップが解けず、ストリップエンドがしっかりとコイルに巻き付くことを保証すべきである。これは、装置的に簡単でこれにより安価に実施可能とすべきである。特に、巻かれたコイルに前記スチールストリップを巻き付けることを廃止可能にすべきである。

本発明による課題の解決策は、方法によれば、ストリップが所定の残余長さに達した場合、特にドライバの前で、ストリップの長手方向に対して横に作用する、塑性変形を生じさせる曲げモーメントがストリップに導入されることを特徴とする。曲げモーメントは、ドライバと巻取りピンの間で導入可能である。しかしながらまた、基本的に、ドライバの前で既に、ストリップに曲げモーメントが導入されるので、ストリップが塑性変形もしくは曲げを受けることも、可能である。この場合、曲げモーメントは、ストリップを巻取りピンに配設するために、ストリップを曲げる。これにより、いわば曲げが与えられるので、ストリップを巻取りピンに完全に巻き上げた後に、最外部に位置する１つもしくは複数の巻部が、しっかりとコイル外周に巻き付き、跳ね上がろうとしない。

曲げモーメントを発生させるために、本発明の好ましい形成によれば、ドライバの少なくとも１つのドライバアッパローラは、圧延方向に移動し、ストリップの表面に対して垂直に降下させることができる。この場合、ストリップは、圧延方向で前方に位置する箇所で、ストリップの表面に対して垂直な方向に低位置に保持可能である。

曲げモーメントを発生させるために、ドライバのドライバロアローラは、圧延方向に移動し、ストリップの表面に対して垂直に上昇させることも可能である。この場合、ストリップが、圧延方向で前方に位置する箇所で、ストリップの表面に対して垂直な方向に高位置に保持される場合が好ましい。

選択的に、曲げモーメントを発生させるために、複数のロールが、ドライバと巻取りピンの間で両側からストリップに接近させられる。

これら全ての措置は、曲げモーメントをストリップに導入し、ストリップに予備塑性曲げを生じさせるために使用されるので、ストリップをコイルに完全に巻き上げた後、最外部の巻部の跳ね上がりが防止される。

曲げモーメントの導入により予備塑性曲げをした後、ストリップが再び塑性的に開かないように、好ましい発展形では、曲げモーメントを加える時又は加えた後に、ストリップの長手方向の応力が低減される。

メタルストリップ、特にスチールストリップ、をコイルに巻き上げるための装置は、少なくとも１つのドライバアッパローラと少なくとも１つのドライバロアローラを有するドライバと巻取りピンを備え、ストリップは、ドライバと巻取りピンの間を長手方向に応力をかけた状態に保持され、ストリップは、巻取りピン上でコイルに巻き上げられる。

本発明によれば、ストリップが所定の残余長さに達し次第、制御手段によって起動される、即ちストリップエンドが所定の位置に達した場合に起動される、ストリップの長手方向に対して横に作用する、塑性変形を生じさせる曲げモーメントを導入するための手段が設けられている。

手段は、ドライバアッパローラ及び／又はドライバロアローラの圧延方向の移動とストリップの表面に対して垂直な降下又は上昇を可能にする少なくとも１つのアクチュエータを有することができる。

手段は、ドライバと巻取りピンの間で両側からストリップに接近可能な複数のロールを有してもよい。

本発明の核心は、ストリップの最外部の巻部（即ちストリップエンド）がしっかりとコイルに巻き付くように、ストリップの残留応力を調整可能にする、メタルストリップのストリップエンドを適切に曲げるための方法及び装置である。これにより、コイルを結束させるためのスチールストリップの数を低減し、コイルの転送並びに傾倒を安全にすることができる。

図面に図示した本発明の実施例を、以下で詳細に説明する。

図４に図示したスチールストリップ１を巻き上げるための装置は、従来技術のように、ドライバアッパローラ４とドライバロアローラ５を有するドライバ３と巻取りピン６を有し、この巻取りピン６上で、ストリップ１がコイル２に巻き上げられる。

標準的な巻取りでは、ドライバアッパローラ４が、破線で図示した位置に存在する。両ドライバローラ４，５は、互いに押し付けられるので、ストリップ１は、ドライバ３と巻取りピン６の間で、好ましくは所定の引張応力下に保持可能である。この引張応力は、申し分のないストリップ１の巻取りピン６への巻上げを可能にするために寄与する。必要であれば、ストリップの巻上げは、それぞれ非常に僅かな引張応力でも、引張応力なしでも可能である。

ストリップエンドに達し、ストリップ１が、ドライバアッパローラ４とドライバロアローラ５の間の締付けから解放されると、問題が生じる。即ち、その場合には、図１に図示したコイル車両１４と押付けローラ１５を介してしか、ストリップエンド、特に最後の巻部をコイル２に巻き付けることができない。

その代わりに、本発明は、図４の実施例では以下の方法を、即ち、ストリップエンド１６に達したことが、その信号を制御手段１０に導くセンサ１３によって検知されるという方法をとる。制御手段１０は、調整信号を２つのアクチュエータ１１及び１２に出力する。これらアクチュエータは、ドライバアッパローラ４を圧延方向Ｗに前で同時に下に向かって、即ち実線で図示した位置に移動させる。圧延方向でドライバ３の前に配設された低位置保持ローラ１７は、ストリップ１をドライバアッパローラ４の調整により上に向かって浮かないようにするために寄与する。むしろ、全部で３つのローラ４，５及び１７によって、ストリップ１に曲げモーメントＭ_Ｂが導入される。この曲げモーメントは、図４に示したように、ストリップ１の長手方向に対して横に位置し（モーメントのベクトルは、図面の平面に対して垂直に立っている）、ストリップ１を塑性曲げ変形させるように選択されている。この場合、ストリップ１は、巻取りピン上に巻き上げるために、塑性変形され、曲げられる。

ストリップエンド１６がドライバ１６の領域から出ると、最後のストリップ部分は、コイルに巻き付き、これにより望ましくないコイル２への巻上げを防止するように予備曲げをされている。ドライバアッパローラ４の位置決めは、最終状態でストリップ１の最外部の巻部が良好にコイル２に巻き付くように選択される所望の効果に依存する。

即ち、図示した装置は、ストリップエンドもしくはストリップエンドの最後の領域を曲げるために使用され、低位置保持ローラ１７、ドライバロアローラ５及びドライバアッパローラ４が使用される。ドラバアッパローラ４は、曲げるために圧延方向Ｗに移動され、高さを調整される。従って、曲げ半径は、前記目標設定により任意に調整することができる。

曲げモーメントＭ_Ｂの導入は、ストリップを調査することにより得られたストリップ１の所定の箇所で開始される。その場合、ドライバアッパローラ４は、所望の曲げ半径は得られるが、ドライバローラの設定荷重はそれ程大きくならないように、所定の位置に調整される。ストリップエンド１６については、ストリップの逆方向への曲がりを回避するために、ドライバ３と巻取りピン６の間のストリップ張力が低減される。ストリップ１を送り、ストリップエンドの領域を塑性曲げするための作業は、ドライバ３によって行なわれる。

図５による本発明の実施形では、ストリップエンド１６が（ここでは図示してない）線さによって検出され次第、その前には曲げモーメントをストリップに生じさせない３つのローラ７，８及び９が、図示した位置に移動される。これにより、同様に、発生した曲げモーメントＭ_Ｂによりストリップの予備塑性曲げが行なわれるので、ストリップ１は、ドライバ３の領域から出た後、良好にコイル２に巻き付き、最外部の巻部は、跳ね上がろうとしない。

図５による解決策の場合、ローラテーブルの一部、即ちローラ７及び９は、降下され、低位置保持ローラ８は、ストリップ１へと移動される。低位置保持ローラ８の位置により、ストリップ１の曲げ半径が調整される。

図５では、３つのローラ７，８，９が、圧延方向Ｗでドライバ３の前に配設されているが、これらローラは、基本的に、図６に示すように、ドライバの後に位置決めしてもよい。ここでは、巻取りピン６の直前で、ストリップ１に、コイル２に巻き付いた状態となるように曲げるためにストリップ１を塑性変形させる曲げモーメントＭＢが与えられる。

即ち、図６では、独立した３ローラ曲げユニットが、ドライバ３と巻取りピン６の間に配設されている。このユニットは、２つの上のローラ７及び９が上からストリップ１に押し付けられ、下のローラ８が下からストリップ１に押し付けられることによって、ストリップのストリップエンドに向かって旋回可能である。ここで、上と下のローラの位置決めにより、ストリップエンドの領域の曲げ半径が調整される。

ドライバと、スチールストリップをコイルに巻き上げる巻取りピンを有する、従来技術によるスチールストリップを巻き上げるための装置を示す。 巻取りピン上に完全に巻き上げられた従来技術によるスチールストリップを示す。 ストリップエンドが再び解けた、従来技術により巻かれたコイルを示す。 本発明により形成されたスチールストリップを巻き上げるための装置を示す。 本発明によるスチールストリップを巻き上げるための選択的な装置を示す。 本発明によるスチールストリップを巻き上げるための別の選択的な装置を示す。

符号の説明

１ ストリップ（スチールストリップ）
２ コイル
３ ドライバ
４ ドライバアッパローラ
５ ドライバロアローラ
６ 巻取りピン
７ ロール
８ ロール
９ ロール
１０ 制御手段
１１ アクチュエータ
１２ アクチュエータ
１３ センサ
１４ コイル車両
１５ 押付けローラ
１６ ストリップエンド
１７ 低位置保持ローラ
Ｍ_Ｂ 曲げモーメント
Ｗ 圧延方向

Claims (12)

1. ストリップ（１）が、少なくとも１つのドライバアッパローラ（４）と少なくとも１つのドライバロアローラ（５）から成るドライバ（３）と巻取りピン（６）の間を案内され、ストリップ（１）が、巻取りピン（６）上でコイル（２）に巻き上げられる、メタルストリップ（１）、特にスチールストリップ、をコイル（２）に巻き上げるための方法において、
   ストリップ（１）が所定の残余長さに達した場合、ストリップ（１）の長手方向に対して横に作用する、塑性変形を生じさせる曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）がストリップ（１）に導入されることを特徴とする方法。
2. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）が、ドライバ（３）の領域またはドライバ（３）と巻取りピン（６）の間で導入されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）が、ストリップを巻取りピン（６）に配設するために、ストリップ（１）を曲げることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）を発生させるために、ドライバ（３）の少なくとも１つのドライバアッパローラ（４）が、圧延方向（Ｗ）に移動され、ストリップ（１）の表面に対して垂直に降下させられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
5. ストリップ（１）が、圧延方向（Ｗ）でドライバ（３）の前に位置する箇所で、ストリップ（１）の表面に対して垂直な方向に低位置に保持されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）を発生させるために、ドライバ（３）の少なくとも１つのドライバロアローラ（５）が、圧延方向（Ｗ）に移動され、ストリップ（１）の表面に対して垂直に上昇させられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
7. ストリップ（１）が、圧延方向（Ｗ）でドライバ（３）の前に位置する箇所で、ストリップ（１）の表面に対して垂直な方向に高位置に保持されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）を発生させるために、複数のロール（７，８，９）が、ドライバ（３）と巻取りピン（６）の間で両側からストリップ（１）に接近させられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
9. 曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）を加える時又は加えた後に、ストリップ（１）の長手方向の応力が低減されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. ストリップ（１）が、ドライバ（３）と巻取りピン（６）の間を案内され、ストリップ（１）が、巻取りピン（６）上でコイル（２）に巻き上げられる、少なくとも１つのドライバアッパローラ（４）と少なくとも１つのドライバロアローラ（５）を有するドライバ（３）と巻取りピン（６）を備えた、特に請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法を実施するための、メタルストリップ（１）、特にスチールストリップ、をコイル（２）に巻き上げるための装置において、
    ストリップ（１）が所定の残余長さに達し次第、制御手段（１０）によって起動される、ストリップ（１）の長手方向に対して横に作用する、塑性変形を生じさせる曲げモーメント（Ｍ_Ｂ）を導入するための手段（４，５，７，８，９，１１，１２）が設けられていることを特徴とする装置。
11. 手段（４，５，７，８，９，１１，１２）が、ドライバアッパローラ（４）及び／又はドライバロアローラ（５）の圧延方向（Ｗ）の移動とストリップ（１）の表面に対して垂直な降下又は上昇を可能にする少なくとも１つのアクチュエータ（１１，１２）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 手段（４，５，７，８，９，１１，１２）が、ドライバ（３）と巻取りピン（６）の間で両側からストリップ（１）に接近可能な複数のロール（７，８，９）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。

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