JP2933494B2 - 炉内張力測定方法 - Google Patents
炉内張力測定方法Info
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続熱処理炉内での鋼
帯の張力測定方法に関する。
帯の張力測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば連続焼鈍炉などのような連続熱
処理炉を用いて鋼帯を熱処理する場合は、鋼帯の張力を
常に所定の値に保持することが重要である。そのため
に、炉内における鋼帯張力の測定は連続熱処理炉の操業
上において必須な要件である。ここで、連続熱処理炉内
での鋼帯張力の測定について簡単に説明する。
処理炉を用いて鋼帯を熱処理する場合は、鋼帯の張力を
常に所定の値に保持することが重要である。そのため
に、炉内における鋼帯張力の測定は連続熱処理炉の操業
上において必須な要件である。ここで、連続熱処理炉内
での鋼帯張力の測定について簡単に説明する。
【０００３】図２は、従来の連続熱処理炉の概要を示し
たもので、鋼帯１は炉体２の下部の装入口２ａから送り
込まれて、炉内に上下に配列される複数のハースローラ
３，３…に巻回されて熱処理されながら炉内を進行し、
抽出口２ｂから次工程に送り出される。そして、炉内に
おける鋼帯張力を測定する場合は、図３に示すように、
炉内に配列されたハースローラ３の中のたとえば１本を
テンションメータロール４として、その両方の軸受５に
圧縮力を測定するロードセル６を取付けて、鋼帯１の張
力を測定する。
たもので、鋼帯１は炉体２の下部の装入口２ａから送り
込まれて、炉内に上下に配列される複数のハースローラ
３，３…に巻回されて熱処理されながら炉内を進行し、
抽出口２ｂから次工程に送り出される。そして、炉内に
おける鋼帯張力を測定する場合は、図３に示すように、
炉内に配列されたハースローラ３の中のたとえば１本を
テンションメータロール４として、その両方の軸受５に
圧縮力を測定するロードセル６を取付けて、鋼帯１の張
力を測定する。
【０００４】このテンションメータロール４と炉体２と
の間には、炉内部の雰囲気を外部からシールするための
ベローズ（蛇腹）７が取付けられている。このシールに
ベローズ７を用いるのは、炉体２の矢示Ｅ方向すなわち
炉幅方向への熱膨張による変位がロードセル６の測定に
影響しないような配慮によるものである。ここで、この
テンションメータロール４の構成について少し詳しく説
明すると、図４に示すように、軸受５の下部に長尺の荷
重伝達レバー８を取付け、テンションメータロール４の
垂直な中心線Ｌから距離ａだけ偏した位置を支点とした
支持部材９が、架台10に固定された支持部材11に回転自
在とされる回転軸12で支持される。
の間には、炉内部の雰囲気を外部からシールするための
ベローズ（蛇腹）７が取付けられている。このシールに
ベローズ７を用いるのは、炉体２の矢示Ｅ方向すなわち
炉幅方向への熱膨張による変位がロードセル６の測定に
影響しないような配慮によるものである。ここで、この
テンションメータロール４の構成について少し詳しく説
明すると、図４に示すように、軸受５の下部に長尺の荷
重伝達レバー８を取付け、テンションメータロール４の
垂直な中心線Ｌから距離ａだけ偏した位置を支点とした
支持部材９が、架台10に固定された支持部材11に回転自
在とされる回転軸12で支持される。
【０００５】ロードセル６はこの回転軸12から距離ｂだ
け離れた位置に取付けられ、荷重伝達レバー８に作用す
る鋼帯１の張力を検出する。なお、荷重伝達レバー８の
一方の端部でロードセル６の位置から距離ｃだけ離れた
位置には、系のバランスをとるカウンタウエイト13が取
付けられる。このように構成することにより、ロードセ
ル６からの荷重信号をレバー比で換算して鋼帯１の張力
として測定することができる。
け離れた位置に取付けられ、荷重伝達レバー８に作用す
る鋼帯１の張力を検出する。なお、荷重伝達レバー８の
一方の端部でロードセル６の位置から距離ｃだけ離れた
位置には、系のバランスをとるカウンタウエイト13が取
付けられる。このように構成することにより、ロードセ
ル６からの荷重信号をレバー比で換算して鋼帯１の張力
として測定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のテンションメータロール４にはつぎのような欠点が
ある。すなわち、炉温上昇時においては熱処理炉が熱膨
張によって炉体２が矢示Ｆ方向すなわち炉長方向に変位
することになり、また炉温下降時には熱収縮によって反
Ｆ方向に変位する。
来のテンションメータロール４にはつぎのような欠点が
ある。すなわち、炉温上昇時においては熱処理炉が熱膨
張によって炉体２が矢示Ｆ方向すなわち炉長方向に変位
することになり、また炉温下降時には熱収縮によって反
Ｆ方向に変位する。
【０００７】しかし、テンションメータロール４にはこ
のような炉体２の炉長方向の熱膨張や熱収縮による炉体
歪からの影響が考慮されていないため、この歪応力がベ
ローズ７を介して張力測定値に誤差を与えるとともに、
テコの原理により微小な炉体歪が大きな応力として検出
されることになるから、張力測定誤差の要因になって、
ヒートバックルや蛇行の発生、さらには鋼帯の二重巻き
込みや過張力による炉内破断を惹起する原因になるので
ある。
のような炉体２の炉長方向の熱膨張や熱収縮による炉体
歪からの影響が考慮されていないため、この歪応力がベ
ローズ７を介して張力測定値に誤差を与えるとともに、
テコの原理により微小な炉体歪が大きな応力として検出
されることになるから、張力測定誤差の要因になって、
ヒートバックルや蛇行の発生、さらには鋼帯の二重巻き
込みや過張力による炉内破断を惹起する原因になるので
ある。
【０００８】なお、たとえば特開平６−117946号公報に
は、前記荷重伝達レバーを、該荷重伝達レバーの支点と
される回転軸と重点とされる前記ハースローラの軸とを
同一水平線上になるように配置することにより、炉体歪
の影響を除去する装置が提案されているが、この装置を
既存設備に対して適用しようとすると、改造費用が高価
となり、さらには前記ハースローラの交換時の作業性が
悪いなどの欠点を有する。
は、前記荷重伝達レバーを、該荷重伝達レバーの支点と
される回転軸と重点とされる前記ハースローラの軸とを
同一水平線上になるように配置することにより、炉体歪
の影響を除去する装置が提案されているが、この装置を
既存設備に対して適用しようとすると、改造費用が高価
となり、さらには前記ハースローラの交換時の作業性が
悪いなどの欠点を有する。
【０００９】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決すべくなされたものであって、炉体歪の影響
を簡易な手段で補正するようにした炉内張力測定方法を
提供することを目的とする。
課題を解決すべくなされたものであって、炉体歪の影響
を簡易な手段で補正するようにした炉内張力測定方法を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、連続熱処理炉
内で連続的に熱処理される鋼帯の張力を測定する方法で
あって、炉内に設けられたテンションメータロールに負
荷される鋼帯の張力を荷重伝達レバーを介してロードセ
ルによって測定する工程と、前記連続熱処理炉の炉体に
取付けられた歪測定器によって炉体の歪量を測定する工
程と、前記ロードセルの張力測定値を前記歪量測定値を
用いて補正する工程と、からなることを特徴とする炉内
張力測定方法である。
内で連続的に熱処理される鋼帯の張力を測定する方法で
あって、炉内に設けられたテンションメータロールに負
荷される鋼帯の張力を荷重伝達レバーを介してロードセ
ルによって測定する工程と、前記連続熱処理炉の炉体に
取付けられた歪測定器によって炉体の歪量を測定する工
程と、前記ロードセルの張力測定値を前記歪量測定値を
用いて補正する工程と、からなることを特徴とする炉内
張力測定方法である。
【００１１】
【作 用】以下に、本発明の原理について説明する。図
５は、テコの原理による炉体歪拡大のメカニズムを示し
たものである。いま、テンションメータロール４に作用
する鋼帯１の張力をＴとすると、重点となるテンション
メータロール４の軸４ａを軸支する軸受５にはＴなる荷
重が作用し、さらに支点となる荷重伝達レバー８の回転
軸12に対しては、 Ｍ1 ＝Ｔ・ａ ………………(1) のモーメントとして作用し、そのモーメントＭ1 がレバ
ー比ｂ／ａで増幅されてロードセル６によって検出され
ることになる。
５は、テコの原理による炉体歪拡大のメカニズムを示し
たものである。いま、テンションメータロール４に作用
する鋼帯１の張力をＴとすると、重点となるテンション
メータロール４の軸４ａを軸支する軸受５にはＴなる荷
重が作用し、さらに支点となる荷重伝達レバー８の回転
軸12に対しては、 Ｍ1 ＝Ｔ・ａ ………………(1) のモーメントとして作用し、そのモーメントＭ1 がレバ
ー比ｂ／ａで増幅されてロードセル６によって検出され
ることになる。
【００１２】一方、炉体２によりベローズ７を介して炉
長方向に作用する力をσとすると、軸受５の水平な中心
線Ｈの方向に対してσの力が加わることになる。そこ
で、テンションメータロール４の軸４ａと荷重伝達レバ
ー８の回転軸12との間の距離をｄとすると、荷重伝達レ
バー８の回転軸12（支点）に対しては、 Ｍ2 ＝σ・ｄ ………………(2) のモーメントとして作用するから、このモーメントＭ2
は誤張力としてロードセル６に検出されることになる。
長方向に作用する力をσとすると、軸受５の水平な中心
線Ｈの方向に対してσの力が加わることになる。そこ
で、テンションメータロール４の軸４ａと荷重伝達レバ
ー８の回転軸12との間の距離をｄとすると、荷重伝達レ
バー８の回転軸12（支点）に対しては、 Ｍ2 ＝σ・ｄ ………………(2) のモーメントとして作用するから、このモーメントＭ2
は誤張力としてロードセル６に検出されることになる。
【００１３】したがって、ロードセル６からの出力値を
Ｔ1 とすると、 Ｔ1 ＝（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／ａ＝Ｔ＋σ・ｄ／ａ ………………(3) となり、鋼帯の張力Ｔに対して（σ・ｄ／ａ）だけ誤差
が生じることになる。そこで、あらかじめこの値がわか
れば、ロードセル６の出力値から差し引くことにより、
炉体歪の影響をなくすことができる。
Ｔ1 とすると、 Ｔ1 ＝（Ｍ1 ＋Ｍ2 ）／ａ＝Ｔ＋σ・ｄ／ａ ………………(3) となり、鋼帯の張力Ｔに対して（σ・ｄ／ａ）だけ誤差
が生じることになる。そこで、あらかじめこの値がわか
れば、ロードセル６の出力値から差し引くことにより、
炉体歪の影響をなくすことができる。
【００１４】ここで、炉体歪の大きさをεとすると、ε
と（σ・ｄ／ａ）の関係には、本発明者らの実験によれ
ば、図６に示すように比例関係にあることがわかった。
なお、この図中における○印のベローズ１は材質がシリ
コンクロス（リング数11本）で、□印のベローズ２は材
質がシリコンクロス（リング数３本）、△印のベローズ
３は材質がシリコンクロス（リング数１本）である。
と（σ・ｄ／ａ）の関係には、本発明者らの実験によれ
ば、図６に示すように比例関係にあることがわかった。
なお、この図中における○印のベローズ１は材質がシリ
コンクロス（リング数11本）で、□印のベローズ２は材
質がシリコンクロス（リング数３本）、△印のベローズ
３は材質がシリコンクロス（リング数１本）である。
【００１５】したがって、この実験結果より以下の回帰
式Ｒを作成して、補正に用いるようにする。 Ｒ＝Ａε＋Ｂ ………………(4) ここで、Ａ，Ｂはベローズ７の材質によって異なる定数
であり、実験や過去の操業条件の解析により決定するこ
とができる。図６のベローズ１，２，３の場合を例示す
ると、それぞれＡ；88.2，44.9，14.8、Ｂ；21.8，86.
6，5.5 である。
式Ｒを作成して、補正に用いるようにする。 Ｒ＝Ａε＋Ｂ ………………(4) ここで、Ａ，Ｂはベローズ７の材質によって異なる定数
であり、実験や過去の操業条件の解析により決定するこ
とができる。図６のベローズ１，２，３の場合を例示す
ると、それぞれＡ；88.2，44.9，14.8、Ｂ；21.8，86.
6，5.5 である。
【００１６】そこで、(4) 式で得られたＲを補正項とし
てロードセル６の出力値Ｔ1 から差し引くようにすれば
炉体歪の影響をなくすことができる。 Ｔ＝Ｔ1 −Ｒ ………………(5)
てロードセル６の出力値Ｔ1 から差し引くようにすれば
炉体歪の影響をなくすことができる。 Ｔ＝Ｔ1 −Ｒ ………………(5)
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は、本発明の実施例を示す概要図で
ある。なお、図中、従来例と同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。図において、14は炉体２に取付け
られて炉体歪を測定する伸び計である。15はマイクロコ
ンピュータなどの鋼帯張力演算制御装置で、あらかじめ
補正項Ｒ（＝Ａε＋Ｂ）が与えられるとともに、伸び計
14からの炉体歪量εおよびロードセル６からの出力値Ｔ
1 が入力される。16は表示装置である。
して説明する。図１は、本発明の実施例を示す概要図で
ある。なお、図中、従来例と同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。図において、14は炉体２に取付け
られて炉体歪を測定する伸び計である。15はマイクロコ
ンピュータなどの鋼帯張力演算制御装置で、あらかじめ
補正項Ｒ（＝Ａε＋Ｂ）が与えられるとともに、伸び計
14からの炉体歪量εおよびロードセル６からの出力値Ｔ
1 が入力される。16は表示装置である。
【００１８】そこで、鋼帯張力演算制御装置15において
以下の手順の処理がなされる。 まず、入力された伸び計14からの炉体歪量εを用いて
(4) 式で補正項Ｒを演算する。 ついで、入力されたロードセル６からの出力値Ｔ1 と
演算された補正項Ｒを用いて(5) 式で真の鋼帯張力Ｔを
演算する。 得られた結果を表示装置16に表示するとともに、鋼帯
１の炉内張力制御系（図示せず）に出力する。
以下の手順の処理がなされる。 まず、入力された伸び計14からの炉体歪量εを用いて
(4) 式で補正項Ｒを演算する。 ついで、入力されたロードセル６からの出力値Ｔ1 と
演算された補正項Ｒを用いて(5) 式で真の鋼帯張力Ｔを
演算する。 得られた結果を表示装置16に表示するとともに、鋼帯
１の炉内張力制御系（図示せず）に出力する。
【００１９】なお、炉体歪の測定には伸び計14に限るも
のではなく、歪量を測定できる装置であればいかなる測
定器であってもよい。また、鋼帯張力演算制御装置15と
しては、マイクロコンピュータに限らずアナログアンプ
などを用いてもよい。
のではなく、歪量を測定できる装置であればいかなる測
定器であってもよい。また、鋼帯張力演算制御装置15と
しては、マイクロコンピュータに限らずアナログアンプ
などを用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の炉内張力
測定方法によれば、張力の測定時に炉体歪の影響を考慮
して補正するようにしたから、正確な鋼帯張力の測定を
行うことが可能で、これによって炉内張力の制御も行う
ことができるから、操業が安定するとともに製品の歩留
りの向上に寄与する。
測定方法によれば、張力の測定時に炉体歪の影響を考慮
して補正するようにしたから、正確な鋼帯張力の測定を
行うことが可能で、これによって炉内張力の制御も行う
ことができるから、操業が安定するとともに製品の歩留
りの向上に寄与する。
【００２１】また、設備的には炉体歪の測定装置を取付
けるだけであるので、既存設備に対しても容易に適用し
得るというすぐれた効果もある。
けるだけであるので、既存設備に対しても容易に適用し
得るというすぐれた効果もある。
【図１】本発明の実施例の構成を示す概要図である。
【図２】従来の連続熱処理炉の概要の説明図である。
【図３】テンションメータロールの従来例を示す側面図
である。
である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視部分図である。
【図５】本発明の原理の説明図である。
【図６】炉体歪と炉体歪影響量の関係を示す特性図であ
る。
る。
１ 鋼帯 ２ 炉体 ３ ハースローラ ４ テンションメータロール ６ ロードセル ７ ベローズ ８ 荷重伝達レバー 10 架台 12 回転軸 14 伸び計（歪測定器） 15 鋼帯張力演算制御装置 16 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−287388（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−117946（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01L 5/10 C21D 9/56
Claims (1)
- 【請求項１】 連続熱処理炉内で連続的に熱処理され
る鋼帯の張力を測定する方法であって、 炉内に設けられたテンションメータロールに負荷される
鋼帯の張力を荷重伝達レバーを介してロードセルによっ
て測定する工程と、 前記連続熱処理炉の炉体に取付けられた歪測定器によっ
て炉体の歪量を測定する工程と、 前記ロードセルの張力測定値を前記歪量測定値を用いて
補正する工程と、からなることを特徴とする炉内張力測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280268A JP2933494B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 炉内張力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280268A JP2933494B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 炉内張力測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136372A JPH08136372A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2933494B2 true JP2933494B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=17622633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6280268A Expired - Fee Related JP2933494B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | 炉内張力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933494B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103998908B (zh) * | 2012-06-01 | 2015-06-17 | 阪东化学株式会社 | 传动带的稳定时张力测量方法 |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP6280268A patent/JP2933494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08136372A (ja) | 1996-05-31 |
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