JP2023034267A - サイドトリミング装置および金属帯のせん断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】刃物の刃欠けの発生を防止するとともに、金属帯の幅寸法や板厚の変化を問わず、複雑な形状不良を生じる材料であっても安定的に耳切が可能となるサイドトリミング装置および金属帯のせん断方法を提供すること。【解決手段】金属帯の幅方向両端側に上下一対で回転する上刃および下刃が各一組配置されたサイドトリミング装置であって、金属帯の上方位置で金属帯の幅方向に延在する上側回転軸に設けられた上押さえリングと、金属帯の下方位置で金属帯の幅方向に延在する下側回転軸に設けられた下押さえリングと、を備え、上側回転軸には、両端側に上刃が取り付けられ、かつ内側に上押さえリングが取り付けられ、下側回転軸には、両端側に下刃が取り付けられ、かつ内側に下押さえリングが取り付けられ、上押さえリングと下押さえリングとは、互いに金属帯の幅方向で異なる位置に上下交互に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、連続焼鈍ラインなどの金属帯の製造ラインにおいて、金属帯の板幅を調整するために、金属帯の幅方向両端部をせん断するサイドトリミング装置に関する。

連続焼鈍ラインや酸洗ラインなどの金属帯処理設備には、金属帯の寸法形状を整える装置として、金属帯の幅方向両端部をせん断するサイドトリミング装置が設置されている。サイドトリミング装置は、金属帯の幅方向両端側に、上下一対で回転する上刃および下刃を設置し、この上刃および下刃が回転することによって金属帯の幅方向端部を連続的にせん断するものである。

また、サイドトリミング装置によって金属帯の端部を切断する際、金属帯の幅方向の反りやバタツキによる刃物の刃欠け、幅不良、切断面不良といったトリミング不良の発生を防止することが望まれる。トリミング不良の発生を防止するための方法として、例えば特許許文献１に開示された方法が広く知られている。

特許文献１には、上刃の側面に密着した上側の板押さえリングと、下刃の側面に密着した下側の板押さえリングとによって金属帯を上下方向から挟み込んだ状態で、金属帯の端部を切断する方法が開示されている。

また、特許文献２には、板の中央部と板のトリミング位置近傍部とにおいて、上下の板押えロールで板を上下方向から押え込む方法が開示されている。板押さえロールとして、下側の板押さえロールの高さ位置が固定されたものであって、板をフリーにする際に上側の板押さえロールのみが板の表面から離れる方式もある。

さらに、特許文献３には、サイドトリミング装置の上流側に、金属帯の形状を検出する形状検出装置と、幅方向に分割された複数のガイドロールとを設置することが開示されている。そして、幅方向の反りなど形状不良の程度が大きい金属帯に対しては、形状検出装置で検出した金属帯の実形状に対応して、ガイドロールの高さ位置を変位させる。

特開平１１－２７７３２５号公報 特開平３－１７８７１６号公報 特開２００４－１８１５９４号公報

一般的に、冷延鋼板などの金属帯のサイドトリミングを行うにあたって、金属帯の幅方向の形状不良は単一の形状不良（腹伸びや耳伸びなど）が多いため、金属帯の最エッジに板押さえリングを設置し、あるいは金属帯の中央部に板押さえロールを配置することにより金属帯の耳切が可能となる。しかしながら、超ハイテン材等の硬質な金属帯は軟質な一般冷延材と異なり、複雑な形状不良（Ｍ形状の伸びやＷ形状の伸びなど）の発生が多いため、従来の方法では形状不良やバタツキによる刃欠けが多発してしまう。

特許文献１に記載された方法では、刃物の側面に密着した板押さえリングによって金属帯を受けた状態でサイドトリミングを行うため、最エッジのバタツキや製品幅不良は低減できるものの、幅方向の反りや幅方向中央部のバタツキによる影響を防ぎきれない虞がある。

特許文献２に記載された方法は、板の幅寸法に応じてサイドトリミング装置の刃物を所定の幅方向位置に設定する場合、特に広幅材から狭幅材に切り替える場合に、下側の板押さえロールが板の端部を完全に外れた位置にあると、板が下向きに撓むため、サイドトリミング装置本体を中央側に幅寄せする際に、下側の板押さえロールの軸方向端面に鋼板のエッジが突当たり、刃物の幅寄せを円滑に実施できない虞がある。また、下側の板押さえロールは、パスライン上の板と常時接触するため、板のエッジが通過する部分の摩耗が激しくなる。その結果、下側の板押さえロールのエッジ部分が摩耗する。そのため、下側の板押さえロールの中央部のみで押さえ付けることになり、エッジ部分での押さえが不十分になる虞がある。

特許文献３に記載された方法では、腹伸びや耳伸びなどの単一の形状不良に対して、金属帯の凹凸に対してガイドロールを使用することで安定な耳切が可能であるものの、超ハイテン材のような硬質な金属帯の複雑な形状不良には対応しきれない虞がある。また、このガイドロールは上下同一位置にあるため、超ハイテン材のような反発力が強い金属帯に対して、高速のトリミングではガイドロールの押込みが金属帯の反発に負けてしまい、形状矯正やバタツキの押さえが不十分になる虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、刃物の刃欠けの発生を防止するとともに、金属帯の幅寸法や板厚の変化を問わず、複雑な形状不良を生じる材料であっても安定的に耳切が可能となるサイドトリミング装置および金属帯のせん断方法を提供することにある。

本発明に係るサイドトリミング装置は、金属帯の幅方向両端側に上下一対で回転する上刃および下刃が各一組配置されたサイドトリミング装置であって、前記金属帯の上方位置で前記金属帯の幅方向に延在する上側回転軸に設けられた複数の上押さえリングと、前記金属帯の下方位置で前記金属帯の幅方向に延在する下側回転軸に設けられた複数の下押さえリングと、を備え、前記上側回転軸には、軸方向両端側の位置に前記上刃が取り付けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に前記上押さえリングが取り付けられ、前記下側回転軸には、軸方向両端側の位置に前記下刃が取り付けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に前記下押さえリングが取り付けられ、前記上押さえリングと前記下押さえリングとは、互いに前記金属帯の幅方向で異なる位置に上下交互に配置されていることを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記上押さえリングおよび前記下押さえリングは、前記金属帯の幅方向において前記金属帯の板幅の２７％以上の範囲で前記金属帯と接触することを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記上押さえリングの幅は、２５ｍｍ以上であり、前記下押さえリングの幅は、２５ｍｍ以上であることを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記幅方向に隣り合う前記上押さえリングと前記下押さえリングとは、所定の間隔を空けて配置されており、前記間隔のばらつきは、２０％以内であることを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記上押さえリングは、前記金属帯よりも軟質のゴムリングであり、前記下押さえリングは、前記金属帯よりも軟質のゴムリングであり、前記上押さえリングの径は、前記上刃の外径よりも所定量だけ小さく、前記下押さえリングの径は、前記下刃の外径よりも所定量だけ小さいことを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記所定量は、０～５ｍｍであることを特徴とする。

本発明に係るサイドトリミング装置は、上記発明において、前記上押さえリングは、設置数および前記幅方向の位置が変更可能であり、前記下押さえリングは、設置数および前記幅方向の位置が変更可能であることを特徴とする。

本発明に係る金属帯のせん断方法は、上記発明に係るサイドトリミング装置を用いて金属帯の幅方向両端部をせん断することを特徴とする。

本発明によれば、上刃および下刃の刃欠け発生を防止するとともに、金属帯の幅寸法や板厚の変化を問わず、複雑な形状不良を生じる材料であっても安定的に耳切が可能となる。

図１は、実施形態におけるサイドトリミング装置を示す模式図である。 図２は、開放中のサイドトリミング装置を示す模式図である。 図３は、上押さえリングおよび下押さえリングの径方向寸法を説明するための模式図である。 図４は、上押さえリングおよび下押さえリングの幅方向寸法を説明するための模式図である。 図５は、サイドトリミング装置と金属帯との位置関係を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるサイドトリミング装置および金属帯のせん断方法について具体的に説明する。なお、以下に示す実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施形態のサイドトリミング装置を示す模式図である。図２は、開放中のサイドトリミング装置を示す模式図である。なお、図１および図２には、金属帯の通板方向前方側からサイドトリミング装置を見た正面図が示されている。また、図１および図２において、左右方向は金属帯の幅方向を表し、左側はＯＰ側（作業側）、右側はＤＲ側（駆動側）である。

サイドトリミング装置１は、連続焼鈍ラインや酸洗ライン、表面処理ライン、精整ラインなどの金属帯処理設備に設置され、金属帯２の寸法形状を整える装置である。このサイドトリミング装置１は、金属帯２の幅方向両端側に設置され、上下一対で回転する上刃３および下刃４を備えている。サイドトリミング装置１は、上刃３および下刃４が回転することによって、パスライン上を搬送される金属帯２の幅方向両端部を連続的にせん断するものである。つまり、金属帯処理設備において、サイドトリミング装置１を用いて金属帯２の幅方向両端部をせん断する方法を適用することができる。

サイドトリミング装置１では、金属帯２の幅方向中心に対して対称位置に同一構造の装置が配設されている。つまり、上下一対の上刃３および下刃４が金属帯２の幅方向両端側に各一組配置されている。作業側には、作業側の上刃３Ａおよび下刃４Ａが一組設けられている。駆動側には、駆動側の上刃３Ｂおよび下刃４Ｂが一組設けられている。また、サイドトリミング装置１の本体部は、トリミング対象となる金属帯２の板幅に応じて金属帯２の幅方向に移動可能に構成されている。そして、上刃３および下刃４が金属帯２の幅方向端部を耳切することにより、幅方向両端側には耳屑２ａが発生する。なお、両方の上刃３Ａ，３Ｂおよび両方の下刃４Ａ，４Ｂについて、作業側と駆動側とを区別しない場合は上刃３、下刃４と記載する。

また、上下一対の上刃３および下刃４について、上刃３が下刃４よりも幅方向外側に配置されている。これは、作業側でも駆動側でも同様である。

また、サイドトリミング装置１は、上刃３の回転軸である上側回転軸５と、下刃４の回転軸である下側回転軸６とを備える。

上側回転軸５は、両方の上刃３Ａ，３Ｂが取り付けられた駆動軸である。この上側回転軸５は、金属帯２の上方位置で金属帯２の幅方向に沿って延在している。上側回転軸５の長さは金属帯２の板幅より大きく形成されている。また、上側回転軸５の駆動側は、上刃３を回転駆動する駆動装置（不図示）に接続されている。この駆動装置が駆動することにより、上側回転軸５が回転して、上側回転軸５と両方の上刃３Ａ，３Ｂとが一体回転する。また、上刃３Ａ，３Ｂの中央側の側面には、衝撃を防ぐための部材であるとともに滑り防止用の部材であるゴム製のリング部材７が取り付けられている。

下側回転軸６は、両方の下刃４Ａ，４Ｂが取り付けられた駆動軸である。この下側回転軸６は、金属帯２の下方位置で金属帯２の幅方向に沿って延在している。下側回転軸６の長さは金属帯２の板幅よりも大きく形成されている。また、下側回転軸６の駆動側は、下刃４を回転駆動する駆動装置（不図示）に接続されている。この駆動装置が駆動することにより、下側回転軸６が回転して、下側回転軸６と両方の下刃４Ａ，４Ｂとが一体回転する。また、下刃４Ａ，４Ｂの中央側の側面には、衝撃を防ぐための部材であるとともに滑り防止用の部材であるゴム製のリング部材８が取り付けられている。

そして、上側回転軸５と下側回転軸６とは平行に配置されており、金属帯２の通板方向で同じ位置に配置されている。つまり、上側回転軸５の回転中心軸線と、下側回転軸６の回転中心軸線とは、金属帯２の通板方向において同じ位置に設定されている。また、上側回転軸５と下側回転軸６とは、図２に示すように、高さ方向に位置を変位することが可能である。つまり、上側回転軸５と下側回転軸６との高さ方向の間隔は変更可能である。図１に示すように、金属帯２をトリミング中は上側回転軸５と下側回転軸６とが高さ方向に閉じた状態となる。一方、サイドトリミングの不使用時は、図２に示すように、上側回転軸５と下側回転軸６とが高さ方向に開いた状態となる。

さらに、サイドトリミング装置１は、上側回転軸５と下側回転軸６とに所定間隔を空けて並んで配置された複数の上押さえリング１１および下押さえリング１２を備えている。

上押さえリング１１は、金属帯２の幅方向の反りやバタツキによる刃物の刃欠けや幅不良や切断面不良といったトリミング不良の発生を防止するためのゴムリングである。この上押さえリング１１は、上側回転軸５に金属帯２の幅方向に所定間隔を空けて並んで複数配置されており、上側回転軸５と一体回転する。上側回転軸５には、軸方向両端側の位置に上刃３Ａ，３Ｂが設けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に上押さえリング１１が設けられている。この場合、上押さえリング１１は、他の上押さえリング１１と接触しない位置、かつ上刃３と接触しない位置に配置されている。例えば、金属帯２の幅方向において隣り合う上押さえリング１１同士の間隔は、一定に形成されている。つまり、複数の上押さえリング１１が金属帯２の幅方向に等間隔に配置されている。なお、複数の上押さえリング１１のうち上刃３に最も近い位置に配置された上押さえリング１１と上刃３との間隔は、上押さえリング１１同士の間隔とは異なる大きさに設定可能である。

また、上押さえリング１１は、金属帯２よりも軟質のゴムリングにより構成されている。例えば上押さえリング１１はウレタンゴムにより構成されている。ウレタンゴムの硬度は５０～９０のものが多い。この「硬度」は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２、デュロメータタイプＡにて測定した値（デュロメータタイプＡ硬度）である。この説明では、「デュロメータタイプＡ硬度」を単に「硬度」と記載する。実施形態では、硬度が７０～８０のウレタンゴムにより上押さえリング１１が構成されている。そして、サイドトリミング中は、図１に示すように、上押さえリング１１が金属帯２の表面（上側の面）に接触する。この場合、金属帯２よりも軟質の上押さえリング１１が金属帯２に接触するため、金属帯２の表面に疵がつくことを防止できる。

下押さえリング１２は、金属帯２の幅方向の反りやバタツキによる刃物の刃欠けや幅不良や切断面不良といったトリミング不良の発生を防止するためのゴムリングである。この下押さえリング１２は、下側回転軸６に金属帯２の幅方向に所定間隔を空けて並んで複数配置されており、下側回転軸６と一体回転する。下側回転軸６には、軸方向両端側の位置に下刃４Ａ，４Ｂが設けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に下押さえリング１２が設けられている。この場合、下押さえリング１２は、他の下押さえリング１２と接触しない位置、かつ下刃４と接触しない位置に配置されている。例えば、金属帯２の幅方向において隣り合う下押さえリング１２同士の間隔は、一定に形成されている。つまり、複数の下押さえリング１２が金属帯２の幅方向に等間隔に配置されている。なお、複数の下押さえリング１２のうち下刃４に最も近い位置に配置された下押さえリング１２と下刃４との間隔は、下押さえリング１２同士の間隔とは異なる大きさに設定可能である。

また、下押さえリング１２は、金属帯２よりも軟質のゴムリングにより構成されている。つまり、下押さえリング１２は、上押さえリング１１と同様に、硬度が７０～８０のウレタンゴムにより構成されている。そして、サイドトリミング中は、図１に示すように、下押さえリング１２が金属帯２の裏面（下側の面）に接触する。この場合、金属帯２よりも軟質の下押さえリング１２が金属帯２に接触するため、金属帯２の裏面に疵がつくことを防止できる。

また、上押さえリング１１と下押さえリング１２とは、互いに金属帯２の幅方向で異なる位置に上下交互に配置されている。サイドトリミング装置１では、上刃３が下刃４よりも金属帯２の幅方向外側に配置されているため、上側回転軸５に取り付けられる上押さえリング１１の数（設置数）が、下側回転軸６に取り付けられる下押さえリング１２の数よりも多くなる。図１および図２に示す例では、上押さえリング１１が５個設けられており、下押さえリング１２が４個設けられている。つまり、上押さえリング１１の数は下押さえリング１２の数よりも一つ多くなる。また、上押さえリング１１および下押さえリング１２の位置が変更可能であるため、金属帯２の幅寸法に応じて設置数を増減可能である。

そのうえで、上押さえリング１１と下押さえリング１２とが金属帯２の幅方向においてオフセットの位置関係で配置されている。この位置関係では、上押さえリング１１の下側には、下押さえリング１２が配置されておらず、下押さえリング１２の上側には、上押さえリング１１が配置されていない。そのため、サイドトリミング中、図１に示すように、金属帯２のうち表面側が上押さえリング１１と接触している部分では、裏面側が下押さえリング１２と接触しない状態となる。同様に、金属帯２のうち裏面側が下押さえリング１２と接触している部分では、表面側が上押さえリング１１と接触しない状態となる。そして、上押さえリング１１と下押さえリング１２とが上下交互に配置されていることにより、サイドトリミング中の金属帯２は表面側と裏面側とが交互に上押さえリング１１と下押さえリング１２とに接触することになる。

さらに、上押さえリング１１および下押さえリング１２は上側回転軸５と下側回転軸６とに設置されているため、図２に示すように、サイドトリミング装置１の不使用時は、上刃３および下刃４の開放とともに上押さえリング１１および下押さえリング１２も金属帯２から離れるように構成されている。

例えば、図３に示すように、上押さえリング１１の外径Ｒは、上刃３の外径よりも所定量だけ小さく形成されている。この所定量は、例えば０～５ｍｍである。上押さえリング１１の内径ｒは、上刃３の内径と同じ大きさに形成されている。同様に、下押さえリング１２の外径Ｒは、下刃４の外径よりも所定量だけ小さく形成されている。この所定量は、例えば０～５ｍｍである。下押さえリング１２の内径ｒは、下刃４の内径と同じ大きさに形成されている。そのため、上刃３および下刃４が金属帯２から離れる場合には、上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２から離れることになる。この所定量は、トリミング対象となる金属帯２の板厚が、通常、１．０～２．６ｍｍであることを考慮して、０～５ｍｍに設定されている。

また、図４に示すように、上押さえリング１１の幅Ｗは、好ましくは２５ｍｍ以上に形成されている。同様に、下押さえリング１２の幅Ｗは、好ましくは２５ｍｍ以上に形成されている。例えば、上刃３と下刃４とが同一の径方向寸法および幅方向寸法に形成されている場合には、上押さえリング１１と下押さえリング１２とが同一の径方向寸法および幅方向寸法に形成されている。この場合、同一寸法のゴムリングにより上押さえリング１１と下押さえリング１２とを構成することができる。なお、上押さえリング１１および下押さえリング１２について、リング一つ当たりの幅が２５ｍｍ未満のリングを用いる場合は、複数個を隣接して一か所に配置し全体での幅Ｗが合計で２５ｍｍ以上になるように設置することが好ましい。すなわち、上押さえリング１１および下押さえリング１２における一か所のリングは、複数個に分割されていてもよい。

そして、図１に示すように、サイドトリミングを行う際、上押さえリング１１および下押さえリング１２は、金属帯２の板幅の２７％以上の範囲を接触する。金属帯２の幅方向の範囲は、金属帯２の板幅と同じ大きさの範囲が金属帯２の上方向と下方向でそれぞれ１００％、合計２００％と表すことができる。上押さえリング１１と下押さえリング１２とは、金属帯２の幅方向で異なる位置に配置されている。また、上下で交互に配置された状態で隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２との間隔は、所定値に設定されている。この所定値は、０ｍｍ以上に設定可能である。つまり、金属帯２の幅方向に隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２との間隔をゼロに設定することが可能である。そのため、上押さえリング１１および下押さえリング１２と金属帯２とが接触する幅方向範囲は、金属帯２の板幅と同じ１００％以下に設定することが可能である。この幅方向に１００％となる場合、金属帯２の幅方向全域に亘り、上押さえリング１１と下押さえリング１２とのうちのいずれか一方が金属帯２に接触していることになる。

また、所定値がゼロよりも大きい場合、幅方向に隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２とが、所定の間隔を空けて金属帯２の幅方向に並んで配置されることになる。この場合、金属帯２の幅方向に隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２との間隔は、一定である。この間隔が一定に設定されることより、複数の上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の幅方向に均等に配置されることになる。また、サイドトリミング装置１では、この間隔が完璧に一定となる場合に限らず、幅方向に隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２との間隔がある程度のばらつきを有することできる。例えば、この間隔のばらつきは、隣り合う上押さえリング１１と下押さえリング１２との間の距離の平均値から±２０％以内とすることが好ましい。

以上説明した通り、実施形態では、上側回転軸５および下側回転軸６に位置可変の上押さえリング１１および下押さえリング１２を複数配置するとともに、複数の押さえリングは、金属帯２の幅寸法に応じて設置数を増減可能であるとともに、上下交互かつ一定な間隔で配置されている。つまり、上押さえリング１１および下押さえリング１２が上下交互に配置し、ゴムリングの設置数を調整することによって、金属帯２の幅寸法に問わず安定的なサイドトリミングを可能にする。その結果、上刃３および下刃４によって金属帯２を安定的に耳切することができる。これにより、上刃３および下刃４の刃欠け発生を防止できるとともに、金属帯２のトリミング不良の発生を防止することができる。

また、実施形態によれば、上押さえリング１１および下押さえリング１２の位置が変更可能であるため、金属帯２の幅寸法に応じて設置数を増減可能である。そのため、金属帯２の幅方向中央部から最エッジ部まで一定の間隔に上押さえリング１１と下押さえリング１２とを接触させることができる。これにより、金属帯２の幅方向に均一に金属帯２のバタツキを抑えることができる。

また、実施形態によれば、上側回転軸５に上押さえリング１１が取り付けられ、下側回転軸６に下押さえリング１２が取り付けられているため、金属帯２をフリーにする場合（サイドトリミングしない場合）、上刃３および下刃４とともに押さえリングを開放することができるため、上押さえリング１１および下押さえリング１２について偏摩耗の発生を抑制することができる。

また、実施形態によれば、上下交互かつ金属帯２の幅方向に一定な間隔で複数の上押さえリング１１および下押さえリング１２が配置されていることにより、金属帯２の幅方向全域に亘り板抑えがあることになるため、超ハイテン材のＭ伸びやＷ伸びなどの複雑な形状不良に対しても細かく対応できる。さらに、上下交互に配置しているため、上押さえリング１１の外径Ｒおよび下押さえリング１２の外径Ｒを変更することにより、金属帯２の押さえ込み量を調整することができる。これにより、超ハイテン材の大きな反発力を生じる金属帯２をサイドトリミングする際に好適である。

また、サイドトリミング装置１では、上押さえリング１１および下押さえリング１２を構成するゴムリングの数を調整することによって、金属帯２の幅寸法を問わず、安定的な耳切ができるようになる。これに対して、図５に示すように、比較例のサイドトリミング装置１００では、上下一対の上刃１０１と下刃１０２で金属帯を耳切する際、バタツキ発生時のパスライン１０３のように、通常のパスライン１０４に対して金属帯がバタツキを生じてしまう。そのため、上刃１０１と下刃１０２とに刃欠けが発生してしまう。このサイドトリミング装置１００は、上刃１０１と、下刃１０２と、上刃の回転軸１０５と、下刃の回転軸１０６と、上チョック１０７と、下チョック１０８と、刃際のゴムリング１０９，１１０とを備えている。

（実施例）
実施例では、冷間圧延後の精製ラインにおいて、サイドトリミング装置１を用いて金属帯２のサイドトリミングを行った。金属帯２は、板厚が１．４～２．０ｍｍ、板幅が８００～１５００ｍｍの超ハイテン材である。また、幅Ｗが３１ｍｍの上押さえリング１１を７個、幅Ｗが３１ｍｍの下押さえリング１２を６個設置した。上押さえリング１１および下押さえリング１２は、リング同士が接触しないよう、さらに上刃３および下刃４に接触しないように上下交互に配置するとともに、リング同士の間隔が金属帯２の幅方向に一定な間隔となるように調整して配置されている。この場合、第１実施例として、板幅が１５００ｍｍの超ハイテン材に対して上押さえリング１１の設置数を７個、下押さえリング１２の設置数を６個とした。すなわち、第１実施例では、上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の板幅の２７％で金属帯２と接触するように設定した。そして、合計１７ｋｍの金属帯２をサイドトリミングした。その結果、上刃３および下刃４に刃欠けは発生しなかった。また、第２実施例として、板幅が８００ｍｍの超ハイテン材に対して、幅Ｗが３１ｍｍの上押さえリング１１を７個、幅Ｗが３１ｍｍの下押さえリング１２を６個設置し、すなわち、上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の板幅の５０％で金属帯２と接触するように設定した。そして、合計１７ｋｍの金属帯２をサイドトリミングした。その結果、上刃３および下刃４に刃欠けは発生しなかった。このように、第１実施例および第２実施例によれば、金属帯２を安定的に耳切することができる。つまり、第１実施例および第２実施例の結果から、本発明の効果を確認することができた。

一方で、第１比較例では、上側回転軸５と下側回転軸６とに上押さえリング１１および下押さえリング１２を設けないこと以外は、実施例と同じ条件で金属帯２のトリミングを行った。この場合、金属帯２のトリミングが開始する瞬間、両側４枚の刃物すべてに刃欠けが発生した。第１比較例の結果から、上押さえリング１１と下押さえリング１２とを備えない場合には、上刃３および下刃４に刃欠けが発生することが確認できた。

また、第２比較例は、第１実施例の設定から、上押さえリング１１の設置数を減らした比較例である。第２比較例では、第１実施例の全７個の上押さえリング１１のうち、金属帯２の幅方向両端側からそれぞれ２個ずつを減らして、上押さえリング１１の設置数を３個とした。すなわち、第２比較例では、上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の板幅の１９％で金属帯２と接触するように設定した。第２比較例では、その他は第１実施例と同条件にてサイドトリミングを行った。その結果、上刃３および下刃４に刃欠けが発生し、サイドトリミング時に金属帯２の蛇行が発生してしまい、製品幅不良となった。

また、第３比較例は、第１実施例の設定から、第２比較例とは異なる位置において上押さえリング１１の設置数を減らした比較例である。第３比較例では、第１実施例の全７個の上押さえリング１１のうち、中央部の上押さえリング１１を３個減らして、上押さえリング１１の設置数を４個とした。すなわち、第３比較例では、上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の板幅の２１％で金属帯２と接触するように設定した。第３比較例では、その他は第１実施例と同条件にてサイドトリミングを行った。その結果、上刃３および下刃４に刃欠けが発生し、サイドトリミング時に金属帯２の蛇行が発生してしまい、製品幅不良となった。

このように、第２比較例および第３比較例の結果から、上押さえリング１１および下押さえリング１２の配置が均等でなく、上押さえリング１１および下押さえリング１２と金属帯２との接触関係についても金属帯２の板幅の２７％よりも小さい場合には、上押さえリング１１および下押さえリング１２がない第１比較例よりは改善の傾向がみられるものの、金属帯２のトリミング不良が発生することが確認できた。

この第１比較例、第２比較例および第３比較例の結果と、第１実施例の結果とを比較すると、第１実施例は、上押さえリング１１および下押さえリング１２を設置することで第１比較例よりも改善の傾向がみられ、さらに、第１実施例のように上押さえリング１１および下押さえリング１２が金属帯２の幅方向に一定の間隔を空けて並んで配置されることにより、第２比較例および第３比較例よりも金属帯２のバタツキを低減し、刃欠けや製品幅不良の発生を防止することができることが確認された。

また、第３実施例では、金属帯２の板幅が約１２００ｍｍである場合に、上押さえリング１１の設置数を５個、下押さえリング１２の設置数を４個として金属帯２のサイドトリミングを行った。この場合、上押さえリング１１の幅Ｗは３１ｍｍであり、下押さえリング１２の幅Ｗは３１ｍｍである。さらに、上押さえリング１１と下押さえリング１２とは、上下交互に配置されているとともに、リング同士の間隔が金属帯２の幅方向に一定な間隔となるように配置されている。そのため、上押さえリング１１および下押さえリング１２と金属帯２との接触関係は、金属帯２の板幅の２３％に設定されている。そして、金属帯２のサイドトリミングを行った。その結果、サイドトリミング時に金属帯２の蛇行は抑えられ、短時間であれば、問題なくサイドトリミングが行えた。このように、第３実施例によれば、上押さえリング１１および下押さえリング１２と金属帯２との接触関係が金属帯２の板幅の２３％である場合には、サイドトリミング時に金属帯２の蛇行が発生することを抑制できる。つまり、第３実施例の結果から、本発明の効果を確認することができた。しかしながら、第３実施例では、時間が経つにつれ、上刃および下刃に焼き付きが発生し、製品のエッジに形状不良が発生した。

以上の結果から、上押さえリング１１および下押さえリング１２と金属帯２との接触関係は、金属帯２の板幅の２３％である場合も可能ではあるものの、より好適には、金属帯２の板幅の２７％以上が好適であることが示された。

なお、実施例では板厚が１．０～２．６ｍｍ、板幅が８００～１５００ｍｍの超ハイテン材をサイドトリミングする場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、他寸法の超ハイテン材にも応用可能である。また、本発明がサイドトリミングの対象となる金属帯は、超ハイテン材のような硬質材に限らず、単一の形状不良を生じる軟質材であってもよい。要するに、金属帯２は硬質材と軟質材とを問わない。

なお、本実施例では、上押さえリング１１および下押さえリング１２の幅Ｗは一定として、押さえリングの数を変更して板幅に占める押さえリングの比率を調整したが、上押さえリング１１および下押さえリング１２の幅Ｗを調整することによって、板幅に占める押さえリングの比率を調整してもよい。

また、上押さえリング１１および下押さえリング１２による圧下は、回転軸に応じて一様であってもよく、あるいは個別に調整可能であってもよい。また、上押さえリング１１および下押さえリング１２の回転速度は、金属帯２の搬送速度と同期されている。

１ サイドトリミング装置
２ 金属帯
２ａ 耳屑
３，３Ａ，３Ｂ 上刃
４，４Ａ，４Ｂ 下刃
５ 上側回転軸
６ 下側回転軸
１１ 上押さえリング
１２ 下押さえリング
１０１ 上刃
１０２ 下刃
１０３ バタツキ発生時のパスライン
１０４ 通常のパスライン
１０５ 上刃の回転軸
１０６ 下刃の回転軸
１０７ 上チョック
１０８ 下チョック

Claims (8)

1. 金属帯の幅方向両端側に上下一対で回転する上刃および下刃が各一組配置されたサイドトリミング装置であって、
   前記金属帯の上方位置で前記金属帯の幅方向に延在する上側回転軸に設けられた複数の上押さえリングと、
   前記金属帯の下方位置で前記金属帯の幅方向に延在する下側回転軸に設けられた複数の下押さえリングと、
   を備え、
   前記上側回転軸には、軸方向両端側の位置に前記上刃が取り付けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に前記上押さえリングが取り付けられ、
   前記下側回転軸には、軸方向両端側の位置に前記下刃が取り付けられ、かつ軸方向両端側よりも軸方向内側の位置に前記下押さえリングが取り付けられ、
   前記上押さえリングと前記下押さえリングとは、互いに前記金属帯の幅方向で異なる位置に上下交互に配置されている
   ことを特徴とするサイドトリミング装置。
2. 前記上押さえリングおよび前記下押さえリングは、前記金属帯の幅方向において前記金属帯の板幅の２７％以上の範囲で前記金属帯と接触する
   ことを特徴とする請求項１に記載のサイドトリミング装置。
3. 前記上押さえリングの幅は、２５ｍｍ以上であり、
   前記下押さえリングの幅は、２５ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のサイドトリミング装置。
4. 前記幅方向に隣り合う前記上押さえリングと前記下押さえリングとは、所定の間隔を空けて配置されており、
   前記間隔のばらつきは、２０％以内である
   ことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載のサイドトリミング装置。
5. 前記上押さえリングは、前記金属帯よりも軟質のゴムリングであり、
   前記下押さえリングは、前記金属帯よりも軟質のゴムリングであり、
   前記上押さえリングの径は、前記上刃の外径よりも所定量だけ小さく、
   前記下押さえリングの径は、前記下刃の外径よりも所定量だけ小さい
   ことを特徴とする請求項４に記載のサイドトリミング装置。
6. 前記所定量は、０～５ｍｍである
   ことを特徴とする請求項５に記載のサイドトリミング装置。
7. 前記上押さえリングは、設置数および前記幅方向の位置が変更可能であり、
   前記下押さえリングは、設置数および前記幅方向の位置が変更可能である
   ことを特徴とする請求項２から６のうちのいずれか一項に記載のサイドトリミング装置。
8. 請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のサイドトリミング装置を用いて金属帯の幅方向両端部をせん断することを特徴とする金属帯のせん断方法。

Images