JP2636414B2 - ホットストリップ蛇行防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、良好なトラッキング性を保持しつつ高速で
ストリップを巻取ることのできるコイラのホットストリ
ップ蛇行防止装置およびそれに使用するピンチロールに
関する。

（従来の技術） 仕上げ圧延機で圧延されたホットストリップはコイラ
によって所定長さで巻き取られ、さらに次の加工処理工
程に送られる。

コイラは第１図の如く熱間仕上げ圧延ラインにつづく
ホットランテーブル10の最終端の下流に位置し、サイド
ガイド12、ピンチロール14、ラッパーロール16_a〜16_b、
マンドレル18、コイル抜き出し装置（図示せず）等から
なる設備で、一般的には一つの圧延ラインに２基から３
基設置されている。その役割は、仕上圧延されホットス
トリップ（以下単にストリップともいう）20をタイト
に、そして疵なく良好な巻形状でコイル状に巻き取るこ
とである。

コイラの作業は概略次のとおりである。まず、ホット
ラインテーブル10からコイラに送られてきたストリップ
20が、サイドガイド12およびピンチロール14を経て、そ
の先端がマンドレル18に巻き付くまではピンチロール1
4、ラッパロール16_a〜16_d、およびマンドレル18はとも
にストリップの通板速度に対して適当なリード速度を取
っている。ストリップ先端はピンチロール14に咬み込む
と通常下方へ曲げられトップシュート（図示せず）を経
てNo.1ラッパーロール16_aとマンドレル18との間へ進
み、以下順次、ラッパーロール16_b〜16_dとエプロン22に
よりマンドレル18に沿った形に曲げられ、ラッパーロー
ル16_a〜16_dの押付力、リード速度によりタイトにマンド
レル18に巻き付けられる。

なお、この巻付け時にラッパーロール押付力により重
ね疵が発生する場合があるためストリップ先端の重なり
タイミングに合わせたラッパーロールのジャンピング機
能を備えた設備もある。

このようにして、ストリップ先端巻付け後は各ロール
のリード速度は零となりストリップの仕上げ圧延速度と
同期して回転する。マンドレル18はコイルを一定張力で
巻くため定電流方式等の制御を行っている。巻き始め以
降の張力は仕上げ圧延機との間で得られるが、ストリッ
プ尾端が仕上圧延機を抜けた後はピンチロール14の逆起
電力ならびにストリップと搬送テーブルとの間の摩擦力
により張力が保持されコイル全長にわたってタイトに巻
くようにしている。

巻取りが完了すると、コイルはコイルカーにより支持
され、ストリップの巻き取り軸であるマンドレルを縮小
させてコイルを抜き出せるようにした後コイルカーによ
り機外に搬出される。コイラから搬出されたコイルは転
回装置により転回されアップエンド状態でコンベアに移
載される。

なお、サイドガイド12は仕上げ圧延ミル中心からずれ
て走行してきたストリップ最先端をコイラ中心に円滑に
誘導し、また巻取中のストリップ全長に亘って安定した
センタリングを継続させる機能をもつものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ホットストリップ自身がキャンバと呼
ばれる曲がりを有するために、ストリップが左右に蛇行
しストリップエッジがサイドガイドと接触するためスト
リップエッジ部に疵が入り易く、特にステンレス鋼等の
高級鋼では問題が大きい。また薄物ではエッジ折れ等に
まで悪化する。更にストリップ尾端が仕上圧延機を抜け
た後はバックテンションが働かないためストリップの左
右蛇行やばたつきが大くなり疵発生を誘発するとともに
コイル巻姿が乱れ、コイルをコンベア上に横倒しにした
時、エッジ部の折れ曲げ、折れ込みが発生し歩留低下を
きたす。また左右蛇行が大きすぎて巻取れない場合、ミ
ルストップにもつながる重大トラブルとなることもあ
る。

すなわち、従来のコイラには次のような欠点が認めら
れるのであって、その解決が希求されているのである。

（１）ストリップキャンバに起因する左右蛇行 （２）蛇行によるエッジ損耗、耳折れ、耳疵 （３）蛇行によるコイル巻姿の悪化と、それに起因する
耳折れ、通板トラブル （４）これらの総合した結果として、ストリップ品質の
低下および操業能率低下。

かくして、本発明の目的は、ホットストリップ巻取時
の種々のトラブルを解決し、製品の品質向上、歩留向
上、作業能率向上を果たすためのホットストリップ蛇行
防止装置およびそれに使用するピンチロールを提供する
ことである。

（課題を解決するための手段） ここに、本発明は、真直ぐなロール軸と、該ロール軸
中央から左右対称に複数個設けられた自動調心ベアリン
グと、該自動調心ベアリングの外輪に装着した耐熱・耐
摩耗合金鋼のスリーブからなり、前記ロール軸に対し
て、前記鋼合金スリーブが所定角度傾斜して自由に回転
するように構成した傾斜回転ロールを少なくとも１本、
ピンチロールとしてホットストリップ仕上げ圧延機のコ
イラ内に設置して成るコイラのホットストリップ蛇行防
止装置である。

ここに、上記ピンチロールのコイラ内設置位置として
は従来のピンチロールの設けられている位置、つまりサ
イドガイドからマンドレルにホットストリップが巻き取
られるまでの位置、あるいはホットストリップがサイド
ガイドに入る直前の位置などが例示されるが、いずれに
してもホットストリップがコイル状に巻き取られる際の
蛇行防止が図られれば、特に制限はない。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照してさらに詳述する。

第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明においてピンチ
ロールとして使用する蛇行抑止機能付き傾斜回転ロール
の略式断面図であり、図中、真直なロール軸30に左右対
称に自動調心ベアリング32の内輪34を固定する。但し左
右両端のベアリング32は、ロール軸30に偏心量δで設け
た角度調整可能なベアリング支持・押え部材36上に固定
される。したがって、このベアリング支持・押え部材36
を、例えば第２図（ａ）に示す位置から第２図（ｂ）に
示す位置にまで180゜回転することにより、ベアリング
外輪に固定した金属スリーブ40に０〜２δ/l（ｌは両ベ
アリング間距離）の傾きを与えて自由回転するように構
成される。なお、ロール軸30を回転軸として回転させる
ロール軸角度の調整手段をさらに備えても良い。ロール
軸を回転することによりストリップと接触する面の位
置、換言すれば傾斜を変更できる。ロール最下点が容易
に調節できることになる。

金属スリーブを傾斜して回転自在に取付ける手段とし
ては、上述のように、自動調心ベアリングそれ自体をロ
ール軸に対し偏心させて取り付け（ただし、ロール軸の
回転中心軸に対しては偏心していない）、次いで一端の
みその偏心量を移動させることが好ましいと考えられる
が、その他多くの手段が考えられる。例えば、金属スリ
ーブ40それ自体を偏肉させること、ベアリング支持・押
え部材36を内側端にも設けること、さらにはロール軸に
傾斜内側スリーブを設け、これにベアリングを固定する
ことなど、多くの変更例が考えられるが、本発明はその
いずれにも制限されない。

ここで、特にそれにのみ制限されるのではないが、本
発明にかかる傾斜回転ロールを構成するために、上述の
ように偏心したベアリング支持・押え部材36を使用する
ときの作用効果を述べれば次の通りである。

すなわち、本発明にかかる傾斜回転ロールはホットス
トリップ用のピンチロールとして使用するので長時間使
用すれば金属スリーブ表面に摩耗や疵発生が起こる。し
かし、第２図（ｂ）の傾斜状態では金属スリーブ40の表
面研削・研磨が困難であるのでベアリング支持・押え部
材36を180゜回転させて第２図（ａ）のごとく金属スリ
ーブ40をストレートの状態に戻し、研磨後再び第２図
（ｂ）の傾斜ロールとなして使用することができる。

第３図は、自動調心ベアリング装置の変更例を示すも
ので、自動調心ベアリング32は、図示のように、ロール
軸中心に対称であるかぎり、３分割やそれ以上に分割し
ても良い。

このようにして構成した本発明にかかるロールは、金
属スリーブ40がロール軸30に対して傾斜した状態で回転
する傾斜回転ロールであるので、ピンチロールとして用
いると、通常のピンチロールと異なり、常にロール軸中
心に向かってストリップを送る機能、つまりセンタリン
グ機能を有するため、別段制御することなしにストリッ
プ20のセンタリングが行える。

ここで、上述のようなセンタリング機能がどの程度に
発揮されるかを調べた結果を示す。

第４図は、第２図に示す構成を持った傾斜回転ロール
からなる一対のピンチロール14、14とその前後に設けた
通常のロール42、42とを使用したストリップ20の走行試
験の概略説明図である。

これは、直径100mmの本発明にかかる対となったピン
チロール14、14の間に0.1t×112.5w（mm）の鋼ストリッ
プを通板させる際に、入側Ａにてこの鋼ストリップに蛇
行を与えた場合、出側Ｂでどの程度の蛇行は検出される
かを評価する試験である。なお、ロール42とロール14と
の間は1000mmであった。

このときのＢ側での蛇行検出結果を第５図にグラフで
示すが、上記ピンチロール14、14を通過することにより
特段の制御なしで蛇行を抑止できることが明確である。
また本発明にかかる傾斜回転ロールは蛇行量大なる程左
右の送り力差が大きくなり修正能が高まる特徴を有す
る。第５図中、点線がＡ側で与えた蛇行量であり、下段
の実線がＢ側で検出された蛇行量である。このことは第
２図（ｂ）にも示されており、図中、点線に示す位置で
ストリップ20がこのピンチロールに入ってきたとして
も、ピンチロールの効果により、やがて図中実線で示す
位置に調整されてくる。いわゆるセンタリングが行われ
ている。

なお、本発明のピンチロールはホットストリップを対
象とするので、金属スリーブ40の材質としては、耐熱、
耐摩耗のハイクロームやNiグレンロール材質が好まし
い。または最新の耐熱合金やセラミックあるいはこれら
金属に更に表面溶射を施こしたものを選定してもよい。

次に、本発明をその具体的実施例に関連させてさらに
詳細の説明する。

実施例１ 本例では、第６図に示すように、ホットストリップミ
ルの巻き取りマンドレルに到る直前のピンチロール（上
側914φ×1800l、下側406φmm）の上側ロールを第２図
に示す傾斜回転ロールに改造した。

この傾斜回転ロールは、直径250mmの真直ぐなロール
軸30に外径800mmの自動調心ベアリング32を４個を取り
付けて構成した。そのうち左右両端の２個は偏心量δ＝
2.0mmのベアリング支持・押え部材36上に固定した。該
自動調心ベアリング32の外輪の外側に肉厚50mmの高合金
鍛鋼スリーブ40を固着し、該金属スリーブ外表面に耐摩
耗対策としてさらにWCを肉盛した。金属スリーブ40をス
トレートに研磨後、ベアリング支持・押え部材36を、第
２図（ｂ）に示すように、180゜回転させ２δ/l＝4/900
（約0.25゜）の傾斜回転ロールとなしてピンチロール上
側に設置した。このときロール軸はロール最外面、つま
り金属スリーブ表面がフラットになる位置（第２図
（ｂ））に固定した。

すなわち、ベアリング支持押え部材36を回転し、スリ
ーブ40を傾斜させると立体的に見れば、ロール軸30に対
して第７図のような位置関係になっている。そして、こ
こにロール最外面がフラットを形成する位置とは、図中
の点線で示す箇所で、この位置は同一平面内におさま
る。したがって、本例ではこのフラット面を下側のピン
チロールに向けるようにピンチロールを固定するのであ
る。

このようなストリップ蛇行防止装置を構成し、ピンチ
ロール押え力は最大25tonとして、板厚1.6〜4.5t、板幅
900〜1400wの熱延コイルを20万T/M製造した実績では巻
取り失敗事故が２→０件へ、エッジ消耗、耳折れ、耳疵
による歩留ロスが40％減少した。またコイル巻姿が全般
的に大幅に改善された。

実施例２ 本例では、第８図に示すように、ホットストリップミ
ルのコイル巻取機、つまりコイラのサイドガイド12直前
に、第３図に示す460φ×2300l（mm）の本発明にかかる
傾斜回転ロールをピンチロール14、14として設置した。
この傾斜回転ロールは直径240mmのロール軸30に第３図
のごとく６ヶの自動調心ベアリング32を取り付けて構成
した。そのうち左右両端の２個は偏心量δ＝1.5mmのベ
アリング支持・押え部材36に固定した。該自動調心ベア
リング32の外輪上に肉厚45mmのダクタイル鋳鉄製の金属
スリーブ40を固着・固定した。中央部l₁＝500mm、両端l
₂＝900mmの３分割スリーブをストレート状態で研磨し、
ピンチロールに組込んだ後両端のベアリング支持・押え
部材36を180゜回転して２δ/l₂＝3/900（約0.2゜）の傾
斜回転ロールとなした。

このようにして傾斜回転ロールを構成し、第８図に示
す配置でのホットストリップの巻き取りを行った。すな
わち、ピンチロール14、14を第８図のごとく上下対称に
設定し、最大圧下力を20tonとして、板厚1.2t〜3.2t（m
m）、板幅850〜1650w（mm）の熱延コイルに対し、約18
万T/Mの実績製造を行った。

その結果巻取り失敗によるつっかけ事故が４→０件
へ、耳折れ、耳疵による歩留ロスが80％減少した。更に
サイドガイドの摩耗も大幅減少となった。なお、従来
は、ステンレス鋼等の高温巻取材ではエッジ部に疵が入
り、大きな歩留ロスとなっていたが、本発明によればこ
の問題も解消された。

一般に上下ピンチロールとも傾斜回転ロールとする方
が、上下いずれか一方を傾斜回転ロールとするよりも効
果は大きく、上下の金属スリーブの傾斜角を合致させる
ことが望ましいが、非常に表面が厳しい用途に対しては
保証面側を従来の一体スリーブロールとし対面に本発明
にかかる傾斜回転ロールを用いる方式でも効果はある。
なおピ、ンチロールを２スタンド以上とすれば当然効果
は高まる。

（発明の効果） 本発明にかかるコイラのストリップ蛇行防止装置を使
用する巻取方法によれば、通板時のあるいはコイル搬送
時のトラブル解消、歩留向上、巻姿向上が実現され、本
発明により得られるかかる成果は産業上非常に有益であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ホットストリップのコイラの概略説明図； 第２図（ａ）および（ｂ）は、本発明にかかるホットス
トリップ用ピンチロールを構成する傾斜回転ロールの略
式断面図； 第３図は、第２図の別の変更例を示す略式断面図； 第４図は、通板試験の要領の概略説明図； 第５図は、第４図の通板試験の結果を示すグラフ； 第６図は、本発明にかかるコイラのストリップ蛇行防止
装置を構成するピンチロールの配置例を示す略式説明
図； 第７図は、本発明にかかるピンチロールの固定位置を説
明する略式斜視図；および 第８図は、別の変更配置例を示す第６図に同じ略式説明
図である。 10:ホットランテーブル 12:サイドガイド 14:ピンチロール 16_a〜16_d:ラッパーロール 18:マンドレル 20:ホットストリップ 30:ロール軸 32:自動調心ベアリング 36:ベアリング支持・押え部材 40:金属スリーブ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真直ぐなロール軸と、該ロール軸中央から
   左右対称に複数個設けられた自動調心ベアリングと、該
   自動調心ベアリングの外輪に装着した耐熱・耐摩耗合金
   鋼のスリーブからなり、前記ロール軸に対して、前記合
   金スリーブが所定角度傾斜して自由に回転するように構
   成した傾斜回転ロールを少なくとも１本、ピンチロール
   としてホットストリップ仕上げ圧延機のコイラ内に設置
   して成るコイラのホットストリップ蛇行防止装置。