JP2643484B2 - 金属ストリップの巻取り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷延鋼板等の金属ストリップのリールへの
巻取り方法に関するもので、さらに詳言すれば、リール
マークの発生を防止することのできる金属ストリップの
巻取り方法に関するものである。

〔従来の技術〕

冷延鋼板、表面処理鋼板等の帯状なった金属ストリッ
プ（以下、鋼帯で代表させる）の圧延、焼鈍、調質、検
査およびメッキ工程で各処理が行われ、この時鋼帯の巻
戻し、巻取りが行われる。

この鋼帯の巻取り時において、リールに巻付いた先端
部との重なり部に、塑性変形疵としてのリールマークが
発生する。このリールマークの発生した鋼帯部分は、自
動車、家電製品等を製品化される過程で、プレス加工そ
して塗装を施されることにより、疵として表面に浮き出
て外観上の美観を著しく損ねるので、加工工程で切り捨
てられている。

ところが、大きなリールマークは外観検査が可能であ
るが、小さなリールマークは鋼帯の検査だけでは発見で
きず、プレス加工そして塗装を施された状態で疵として
浮き出てくる。通常、プレス加工工程、塗装工程等は、
自動化、無人化されており、途中の検査が十分にできな
いので、このリールマークによる疵は、最終製品検査の
段階で発見され、大きな不具合となることが多い。ま
た、鋼帯の製造工程においても、検査ラインで出荷前に
最終表面検査を行った後に、帯状に巻取られるため、リ
ールマークを残したまま出荷されることになっていた。

このリールマークの発生は、第８図に示すように、リ
ール１に巻付いて鋼帯Ｓの巻始め端部S1と重なり部との
間に板厚相当の段差部が形成され、この段差部に押さえ
ロール２が衝撃的に乗り上げるために、この押さえロー
ル２から鋼帯Ｓに大きな押し曲げ力が働いて、重なり部
に折れ曲がり変形が発生してリールマークとなるのであ
る。

鋼帯に対するリールマーク発生防止のための従来技術
としては、 第９図に示すように、鋼帯Ｓの巻始め端部S1の断面形
状を楔状として、巻始め端部S1との重なり部に形成され
る段差部を滑らかなものとし、もって押さえロール２の
段差部への乗り上げを円滑なものとしてリールマークの
発生を防止するようにした特開昭52−54646号公報、特
開昭53−47352号公報、特開昭55−89147号公報、実開昭
56−131911号公報、実開昭58−152315号公報、実開昭62
−77610号公報等に示された技術、 鋼帯Ｓの巻始め端部S1を、リール１の周面曲率に合わ
せて予め曲げておき、この鋼帯Ｓのリール１への巻付け
に際して、巻始め端部S1がリール１周面から浮き上がる
のを防止し、もって巻始め端部S1との重なり部に形成さ
れる段差の程度を軽減させるようにした特開昭59−1182
26号公報、実開昭56−60521号公報等に示された技術、 第10図に示すように、リール１の表面部分に軟質弾性
スリーブ1aを設けておき、この軟質弾性スリーブ1a中に
巻始め端部S1を埋没させて、重なり部に形成されないよ
うにした特公昭56−25325号公報、特開昭53−122658号
公報、特開昭62−124025号公報等に示された技術、 第11図に示すように、リール１周面に、鋼帯Ｓの板厚
と等しい段階1bを予め形成しておき、この段部1bに巻始
め端部S1を突き合わせ、もって重なり部に段差を生じさ
せないようにした特公生54−34870号公報、特公昭54−3
4871号公報、特公昭54−37265号公報、特公昭55−18406
号公報、特公昭55−18407号公報、特公昭60−28569号公
報等に示された技術、 巻始め端部S1を緩衝材で覆い、もって重なり部に対す
る押さえロールの衝撃的な突当りの発生を防止した特開
昭59−1019号公報、特開昭62−279025号公報、実開昭61
−148409号公報等に示された技術、 押さえロール２の押付け力を制御して、形成された段
差部に対する押さえロール２の衝撃的な突当りを軽減さ
せるようにした特公昭54−44665号公報、特開昭53−144
447号公報、特開昭56−134016号公報、特開昭57−18172
1号公報、特開昭58−97424号公報、特開昭58−110123号
公報、特開昭63−188424号公報、実公昭62−4324号公
報、実開昭57−176115号公報等の技術、 がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術において、の技術は、リールマー
ク軽減効果を得ることはできるが、圧延機とか研削機等
の強力な加工機械設備を必要とすると共に、巻始め端部
S1を楔状に加工するための専用の加工時間を必要とし、
さらに楔状に加工された巻始め端部S1が鋼帯Ｓの通板時
に折れ曲がり易く、この巻始め端部S1の折れ曲がりによ
るかえって形成されるリールマークが大きくなるとい云
う問題があり、の技術は、根本的な解決策とはなら
ず、リールマークの完全な消滅を達成することができな
いと云う問題があり、の技術は、軟質弾性スリーブ1a
の耐久性が十分でなく、早期に鋼帯Ｓの巻付き不良を発
生し、この軟質弾性スリーブ1aの強度を高めると、巻始
め端部S1の十分な埋没を得ることができず、リールマー
クが発生すると云う問題があり、の技術は、リール１
に形成された段部1bに巻始め端部S1を位置合わせするの
に高度な制御を必要とし、位置合わせのための高価な制
御設備と制御時間とを要し、かつこの位置合わせ制御の
ために減速を必要とするので、通板速度を変化させなれ
ばならず、さらに例え位置合わせが達成できたとして
も、巻始め時に巻取り張力がかかる時点で、鋼帯Ｓとリ
ール１との間の滑りより位置がずれてしまい、リールマ
ークを発生させることになると云う問題があり、の技
術は、緩衝材を挿入するための専用の装置が必要となる
と共に、緩衝材の回収・廃棄が困難であり、さらに緩衝
材を正確に位置出しして挿入させるために、通板速度を
減速させる必要があるので、通板速度制御が面倒となる
と云う問題があり、そしての技術は、熱間圧延での巻
取りでは或る程度の効果を得ることができるのである
が、冷間圧延では、鋼帯Ｓの巻取り張力を大きくする必
要があるため、制御が難いいと共に、板厚の小さい鋼帯
Ｓでは効果を発揮し難いと云う問題がある。

上記した従来技術の中で、冷圧ラインで実施容易な方
法、すなわち〔巻始め端部S1を楔状に加工した方
法〕、〔リール１の周面に軟質弾性スリーブ1aを設け
た方法〕、〔リール１の周面に鋼帯Ｓの板厚分の段部
1bを設けた方法〕について工場実験を行った実績データ
によると、第12図に示すように、それぞれの方法は、リ
ールマークの低減の効果を認めることはできるものの、
リールマークの完全な発生防止は達成できていない。

そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点
を解消すべく創案されたもので、リールに巻付いた鋼帯
の表面に対する押さえロールの圧接触は、リールの軸芯
に沿った一定不変の線接触であること、および鋼帯表面
に線接触している押さえロールが、鋼帯の巻始め端部と
の重なり部に衝撃的に乗り上げることによりリールマー
クが成形されることに着眼して、鋼帯の巻端め端部との
重なり部の形状を、押さえロールが衝撃的に乗り上げる
ことのない形状とすることを技術的課題とし、もってリ
ールマークを発生させることなしに鋼帯を安全に巻取る
ことができるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の手段は、 リールに金属ストリップを押さえロールで押圧しなが
ら巻取る方法であること、金属ストリップの巻始め端部
の平面形状と、この巻始め端部の少なくとも一方の側端
縁部をを尖頭状の先端部とすると共に、先端縁を巻取り
方向に対して傾斜した形状とすること、 金属ストリップに押圧力を作用させる押さえロールの
本体部の側端縁よりも、金属ストリップの先端部を外側
に位置させて、金属ストリップを巻始め端部からリール
に巻取ること、 にある。

巻始め端部の先端縁の巻取り方向に対する傾斜角度
は、多くの実験結果から45゜以下とするのが望ましい。

先端部を形成している側端縁部の幅を、この側端縁部
に、鋼帯のリールへの巻付けをガイドするベルトラッパ
の側端部分が掛かるが、押さえロールの周面が圧接触し
ない値、すなわち両側端縁部を除いた鋼帯中央部分の幅
を、押さえロールの鋼帯に対する圧接触幅よりも大きい
値に設定するのが良い。

側端縁部に形成される先端部の平面形状を、完全な尖
頭形状ではなく、角取りした湾曲形状、または巻取り方
向に対して直角の直線形状とするのが良い。

先端縁は，単純に傾斜した線形状に限定されることは
なく、例えば先端部を両方の側端縁部に設け、先端縁を
鋼帯の巻取り方向に沿ってほぼＶの字状に成形しても良
い。

〔作用〕

鋼帯の巻始め端部の先端縁が、巻取り方向に対して傾
斜しているので、鋼帯がリールに巻付いた際に、この巻
始め端部への重なり部に、先端縁に対抗して形成される
重なり線も、巻取り方向に対して傾斜することになる。

これに対して、リールに巻取られた鋼帯表面に対する
押さえロールの圧接触は、リールの軸芯に平行、すなわ
ち鋼帯の巻取り方向に直交する接触線に沿った線接触と
なる。

また、鋼帯の巻始め端部の先端部が形成する重なり部
の先端部は、鋼帯に押圧力を作用させる押さえロールの
本体部に外側、すなわち押圧力作用領域外に位置するの
で、この重なり部の先端部に押さえロールが衝撃的に乗
り上げることはなく、押さえロールの本体部は、相対的
進行方向に対して傾斜した重なり部に徐々に乗り上げる
ことになる。

このように、押さえロールの接触線と鋼帯の重なり線
とが相対的に傾斜するので、押さえロールは重なり部に
衝撃的に乗り上げることなく、相対的な傾斜角度に応じ
て徐々に乗り上げることになる。このため、重なり部に
は、押さえロールから衝撃的な押し下げ力が作用せず、
この重なり部に押さえロールの押し下げ力による塑性変
形、すなわちリールマークが発生しない。

巻始め端部の先端縁を、鋼帯の走行方向、すなわち巻
取り方向に対して45゜以下まで傾斜させると、押さえロ
ールから重なり部に作用する押し下げ力の影響が殆ど無
視できるレベルとなり、通常の鋼帯サイズと巻取り条件
では、問題となるようなリールマークは生じないことが
実験的に確認された。

先端部に形成している側端縁部の幅を、この側端縁部
に、鋼帯のリールへの巻付きをガイドするベルトラッパ
の側端部分が掛かるが、押さえロールの周面が圧接触し
ない値にすることにより、先端部に対向した重なり部に
押さえオールからの押し下げ力が作用することがなく、
これにより先端部に対向する重なり部に、局部的なリー
ルマークが発生するのを防止できる。

鋼帯の側端縁部に形成される先端部の平面形状を、角
取りした湾曲形状、または巻取り方向に対して直角の直
線形状とすることにより、この先端部を完全に尖頭状と
した場合よりも、曲がり変形に対する機械的な耐久強度
を高めることができ、これにより通板中等に先端部が不
正に曲がり変形して、かえって大きなリールマークを発
生させてしまうと云う不都合の発生する機会を十分に少
なくすることができる。

巻始め端部の先端縁を単純に傾斜した線形状ではな
く、ほぼＶの字状に成形した場合には、単純な傾斜線形
状にした場合に比べて、製品化に適さない巻始め端部の
長さ幅を、ほぼ半分とすることができ、これにより鋼帯
の歩留まりを良くすることができると共に、両側縁の巻
太り量が等しくなり、巻形状の制御に好都合である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明す
る。

第１図は、本発明方法の最も基本的な実施例を示すも
ので、鋼帯Ｓの巻始め端部S1は、一方の側端縁部S4に尖
頭状の先端部S3を設け、先端部S2を巻取り方向、すなわ
ち鋼帯Ｓの走行方向に対する傾斜角度Θを45゜に設定
し、全体を直線状に成形している。

この第１図図示実施例に対して、第２図図示実施例
は、先端縁S2をほぼＶの字状に成形した場合を示し、第
３図図示実施例は、先端縁S2の傾斜角度を徐々に大きく
することにより、傾斜加工部分の長さを短縮したものを
示している。

第１図図示実施例の場合、巻始め先端部S1の成形は、
クロップシャーまたはロータリーシャーによる剪断成形
により容易に達成でき、第２図および第３図図示実施例
の場合、巻始め端部S1の成形は、トータリーシャーによ
り簡単に成形できる。

第４図および第５図は、先端部S3の構造例を示す部分
平面図で、第４図は、先端部S3を角取りし円弧状とした
場合に、第５図は、先端部S3を直線形状とした場合を示
している。両実施例共に、先端部S3は側端縁部S4の範囲
内に位置しており、その成形は、先端縁S2と同時に達成
するのが望ましい。

第６図は、本発明方法に実施するのに好適な押さえロ
ール２の構成例を示すもので、押さえロール２は、リー
ル１に巻付いた鋼帯Ｓに押し下げ力を作用させる本体部
2aと、この本体部2aの両端から、徐々に縮径した形状で
延出設された両端部としての縮径部2bとから構成されて
いる。本体部2aの長さは、両側端縁部S4を除いた鋼帯Ｓ
の本体部分の幅よりも小さく、押さえロール２は、この
本体部2aの鋼帯Ｓの本体部分内に位置するようにリール
１に対して配置されている。それゆえ、先端部S3を設け
た側端縁部S4に押さえロール２からの押し下げ力が直接
作用することがない。

この第６図図示実施例において、ベウトラッパ３は、
その幅が鋼帯Ｓとほぼ等しくなっているので、鋼帯Ｓの
側端縁部S4、すなわち先端部S3を確実にリール１に巻付
くようにガイドする。このため、例えば先端縁S2がリー
ル１の回転軸芯に対して傾斜していても、鋼帯Ｓの巻始
め端部S1は、ベルトラッパ３により正しい姿勢でガイド
され、そのリール１に対する巻付き姿勢が不正に傾くと
云う不都合を生じることなしに、確実にかつ安全にリー
ル１に巻付くことになる。鋼帯Ｓのリール１への巻付き
により形成される重なり線S5は、リール１の回転軸芯に
対して傾斜するのに対して、押さえロール２の鋼帯Ｓ表
面への接触線2cはリール１の回転軸芯と平行となり、重
なり線S5に対して傾斜する。このため、鋼帯Ｓの重なり
部に対する押さえロール２の作用は、押さえロール２の
一方端部から順に達成されることになり、このため押さ
えロール２の重なり部への乗り上げは、抵抗なく極めて
円滑に達成されることになる。

第７図に、先端縁S2の傾斜角度Θを変えて、リールマ
ークの発生を調査した実施例の測定結果を示す。この実
験例において、鋼帯Ｓは、板厚0.8mm、板幅1175mmの外
板用素材であり、側端縁部S4の幅を50mmに設定した。ベ
ルトラッパ３の幅は、1100mm、巻取り機のリール１の直
径は508mmである。曲線イは、傾斜角度Θを30゜にした
場合、曲線ロは、傾斜角度Θを45゜にした場合、そして
曲線ハは、傾斜角度Θを60゜にした場合を示す。

この第７図に示した実験結果と、第12図に示した従来
技術の測定結果から明らかなように、本発明方法によれ
ば、リークマークの発生量を大幅に減少させることがで
き、かつ傾斜角度Θを小さくする程、その効果が顕著と
なる。しかし、傾斜角度をあまり小さくすると、傾斜加
工部分の長さが増大してスクラップが増大する。

この傾斜角度Θおよび前記した側端縁部S4の幅は、鋼
帯Ｓの板厚、板幅、材質、リール１に巻取る際の張力、
許容できるスクラップ量、巻始め端部S1の剪断成形機の
成形能力等の巻取り条件に合わせて経験的に決定され
る。

〔発明の効果〕

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示
す効果を奏する。

鋼帯の重なり部に対する押さえロールの乗り上げを、
この乗り上げ時に押さえロールから鋼帯に作用する押し
下げ力を充分に小さくした状態で達成できるので、リー
ルマークの発生量を飛躍的に少なるすることができる。

押さえロールから鋼帯に作用する押し下げ力の減少
は、押さえロールの鋼帯表面に対する接触線と重なり線
との傾斜により得られるので、リールマーク発生量減少
を確実にかつ円滑に得ることができる。

リールマークの発生範囲を正確に制限できることにな
るので、プレス加工等の後工程を、コイルの内径の２〜
３巻を除去して自動化させることができると共に、リー
ルマーク検査のための面倒な処理工程を無くすことがで
きるので、生産性の向上を達成できる。

製品に成形される鋼帯部分へのリールマークの成形が
殆どないので、不良品の発生率を極めて低くすることが
でき、これにより製品歩留まりの向上を得ることができ
る。

鋼帯の巻始め端部を、設定された一定形状に成形する
以外は、従来通りの手法および設備で鋼帯の巻取りを達
成できるので、新設、既設を問わずにその実施が容易で
あり、かつこの実施を精度良く達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施した基本的な鋼帯の巻始め
端部の構成例を示す平面図である。 第２図および第３図は、鋼帯の巻始め端部の他の実施例
を示すもので、第２図は先端縁をほぼＶの字状に成形し
た場合を、第３図は先端縁の傾斜を徐々に大きくした場
合を示している。 第４図および第５図は、巻始め端部の先端部の実施例を
示すもので、第４図は先端部を円弧状に成形した場合
を、第５図は先端部を直線状に成形した場合を示すもの
である。 第６図は、本発明方法の一実施形態例を示すもので、リ
ールと、このリールに巻付いて鋼帯と、押さえロールと
の相互姿勢および位置関係を示す動作説明図である。 第７図は、傾斜角度別のリールマーク発生状態の変化を
示す本発明方法の特性線図である。 第８図は、リールマーク発生動作を説明するための説明
図である。 第９図は、鋼帯の巻始め端部の先端縁を楔状に成形した
従来のリールマーク防止方法の説明図である。 第10図は、リール周面に軟質弾性材を被覆した従来のリ
ールマーク防止方法の説明図である。 第11図は、リール周面に鋼帯の板厚分の段差を形成した
従来のリールマーク防止方法の説明図である。 第12図は、従来の各リールマーク防止方法別の特性の実
測結果を示す測定線図である。 符号の説明 1;リール、1a;軟質弾性材、1b;段部、2;押さえロール、
2a;本体部、2b;縮径部、2c;接触線、3;ベルトラッパ、
S;金属ストリップ（鋼帯）、S1;巻始め端部、S2;先端
縁、S3;先端部、S4;側端縁部、S5;重なり線、Θ傾斜角
度。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リール（１）に金属ストリップ（Ｓ）を押
   さえロール（２）で押圧しながら巻取る方法において、
   前記金属ストリップ（Ｓ）の巻始め端部（S1）の平面形
   状と、該巻始め端部（S1）の少なくとも一方の側端縁部
   （S4）を尖頭状の先端部（S3）とすると共に、先端縁
   （S2）を巻取り方向に対して傾斜した形状とし、前記金
   属ストリップ（Ｓ）に押圧力を作用させる押さえロール
   （２）の本体部（２）の側端縁よりも、前記金属ストリ
   ップ（Ｓ）の先端部（S3）を外側に位置させて、前記金
   属ストリップ（Ｓ）を巻始め端部（S1）から前記リール
   （１）に巻取る金属ストリップの巻取り方法。