JP3057128B2 - 薄板処理設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼業等で用いられる鉄
鋼製の薄板処理設備に係わり、とりわけ薄板の先端部の
通板を容易にし、かつ薄板に作用する張力を容易に制御
することができる薄板処理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、酸洗、洗浄、焼鈍、塗装、ある
いはメッキ等を連続的に行なう薄板処理設備の巻戻機、
薄板処理部、および巻取機を示す概略図である。図８に
おいて、巻戻機１および巻取機２は電動機で駆動され、
その電動機の電機子電流等を調節することにより、トル
ク制御を行なうことができるようになっている。

【０００３】巻戻機１および巻取機２の間には、例えば
表面処理装置等の薄板処理部５と、処理される薄板３に
動力を伝えるためのブライドルロール４ａ，４ｂが設け
られている。ブライドルロール４ａ，４ｂも電動機で駆
動され、巻戻機１あるいは巻取機２と同様にトルク制御
されるか、あるいはその電動機の電機子電圧等を調節す
ることにより速度制御されている。

【０００４】このような構成からなる薄板処理設備で
は、連続操業にはいる前に、薄板３の先端部を巻戻機１
から巻き戻し、薄板処理部５を通過させて巻取機２まで
到達させている。このような一連の作業を通板と呼んで
いる。

【０００５】図９にこの通板作業を示す。通板は、一般
に人手により以下の手順により行なわれる。まず通板に
先だって、図２の破線で示すように、薄板処理設備の通
板すべき経路６に、予めワイヤー等の先導材７を通して
おく。次に、巻戻機１から巻き戻された薄板３の先端
に、先導材７が溶接などによって仮付けされる。次にこ
の先導材７をウインチ８等で牽引し、薄板３の先端部を
ブライドルロール４ａ，４ｂ等の通板すべき経路６に通
過させてゆく。

【０００６】同様の手順を適当な区分毎に繰り返し、薄
板処理設備内を逐次通板する。通板されるべき薄板３の
先端が巻取機２に到達し、巻取機２に巻き付いた後、巻
戻機１、巻取機２、及びブライドルロール４ａ，４ｂ等
の動力伝達装置を駆動する電動機が通電される。次にト
ルク制御あるいは速度制御されることによって、巻戻機
１とブライドルロール４ａ間、ならびにブライドルロー
ル４ｂと巻取機２間の薄板３に所望の張力が確立され
る。

【０００７】次に図１０により、熱間圧延を行なう薄板
処理設備の仕上げ圧延機等の薄板処理部および巻取機に
ついて説明する。図１０において、仕上圧延機等の薄板
処理部９およびピンチロール１０は電動機で駆動され、
その電動機の電機子電圧等を調節することにより速度制
御される。巻取機２は電動機で駆動され、その電動機の
電機子電流等を調節することにより巻取トルクを制御す
ることができる構成になっている。

【０００８】薄板処理部９で圧延された高温の薄板３の
先端は、薄板処理部９の送り出し速度に同期した速度
で、テーブルローラ１１上を搬送される。一般に薄板処
理部９の送り出し速度は非常に高速であるため、通常薄
板３は開放されているピンチロール１０の間を通過し
て、巻取機２に巻き付く。この後、巻取機２のトルクを
調節することによって、最終的に薄板処理部９と巻取機
２の間の薄板３に作用する張力を制御している。

【０００９】薄板処理部９に拘束されていた薄板３の後
端が薄板処理部９を抜けた時、薄板処理部９と巻取機２
の間の薄板３に作用する張力が急速に失われ、巻取られ
たコイルの端面形状が乱れる。このため、薄板３の後端
が薄板処理部９を抜ける前にピンチロール１０を閉じ、
ピンチロール１０を前述した薄板処理部９と同様に速度
制御させることにより、巻取機２とピンチロール１０の
間の薄板３に適当な張力を確立させている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】次に、図１０に示す薄
板処理設備のピンチロール部分の詳細を、図１１に示
す。図１１において、ピンチロール１０が動力伝達装置
として薄板３の後端を拘束し、巻取機２とピンチロール
１０との間に所望の張力が確立されている場合、巻取機
２の巻取トルクに抗する力はピンチロール１０の摩擦力
によって保たれる。ピンチロール９の摩擦力は薄板３と
ピンチロール１０との間の摩擦係数とピンチロール１０
を閉じたときの薄板３の法線方向に作用する抗力、即ち
ピンチロール１０の押さえつけ圧力とその接触面積の積
に比例する。

【００１１】一般にピンチロール１０は、薄板３との間
の接触面積が小さいため、ピンチロール１０の押さえ付
け圧力を大きくすることによって所要の摩擦力を得てい
る。ピンチロール１０の押さえ付け圧力は、図１１に示
すようにピンチロール１０の軸受けの両端を空気圧シリ
ンダー１２等によって押付けることにより得られるが、
大きな張力を薄板３に加えると、ピンチロール１０と薄
板３との間で滑りが起こり張力が減少する。

【００１２】この場合、ピンチロール１０の押さえつけ
圧力を得るため、空気圧シリンダー１２の内圧を非常に
高く設定する必要があるが、ピンチロール１０の軸受け
両端の空気圧シリンダー１２の内圧を完全に等しくする
ことは難しいのが実情である。しかしながらピンチロー
ル１０の軸受け両端の押さえつけ圧力が等しくないと、
ピンチロール１０に拘束される薄板３が蛇行してコイル
状薄板３の端面形状が乱れることがある。

【００１３】図８および図９に示すブライドルロール４
ａ，４ｂは、ピンチロール１０より薄板３との接触面積
が大きいだけでなく、薄板３がブライドルロール４ａ，
４ｂに巻き付くことによって生ずる薄板３の張力の法線
成分が抗力として作用するため、ピンチロール１０を加
圧する空気圧シリンダー１２は不要となる。

【００１４】しかしながら、図８および図９に示すブラ
イドルロール４ａ，４ｂは、前述のように一般に人手に
よる煩雑な手順の通板を要するので、図１０に示すピン
チロール１０のように、仕上圧延機等の薄板処理部９か
ら送り出される高温で高速な薄板３を頻繁に通板する場
合、あるいは連続表面処理設備、連続冷間圧延設備に於
ける切断機の後面等、頻繁に通板を繰り返すような場合
には適用できない。

【００１５】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、薄板の通板を容易に行なうことができ、か
つ薄板に作用する張力を容易に制御することができる薄
板処理設備を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は巻戻機と、この
巻戻機から送られる薄板に対して所定処理を行う薄板処
理部と、この薄板処理部から送られる薄板を巻取る巻取
機と、この巻取機の上流側近傍に設けられ、回転盤とこ
の回転盤に設置される一対の自転ロールとを有する遊星
ブライドルロールと、前記回転盤の駆動機構と、前記一
対の自転ロールの駆動機構と、を有することを特徴とす
る薄板処理設備である。

【００１７】

【作用】本発明によれば、薄板処理部から薄板が巻取機
に送られて薄板に所定張力が確立された後、回転盤の駆
動機構により回転盤が回転して薄板が一対の自転ロール
間に巻付けられる。同時に一対の自転ロールの駆動機構
によって、一対の自転ロールが自転し、遊星ブライドル
ロールと巻取機との間の薄板に加わる張力が調整され
る。次に回転盤を回転して、一対の自転ロール間に薄板
の先端を挿入することにより、通板が行なわれる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図１乃至図３は本発明による薄板処理設
備の第１の実施例を示す図である。図１において、薄板
処理設備は、巻戻機１（図８参照）から送られる薄板３
に対して所定処理を行なう、例えば仕上圧延機（薄板処
理部）９と、テーブルローラ１１と、巻取機２とを備え
ている。そして巻取機２の上流側近傍には、遊星ブライ
ドルロール１５が設けられている。

【００１９】このうち、遊星ブライドルロール１５は、
薄板３の走路上に位置する公転軸１６を中心として回転
する（公転する）回転盤１５ａと、回転盤１５ａに設け
られた一対の自転ロール１３，１４とからなっている。
この一対の自転ロール１３，１４は、回転盤１５ａ上で
公転軸１６に対して対称に配置されている。

【００２０】図２に示すように、回転盤１５ａに設けら
れた一対の自転ロール１３，１４は、各々、電動機２２
ａ，２２ｂで駆動され回転される。本実施例において、
各々の自転ロール１３，１４自身が回転することを自転
とよび、その回転中心を自転軸とよぶ。また回転盤１５
ａも電動機２２によって駆動され、自転ロール１３，１
４の自転と独立して回転する。この回転盤１５ａ自身の
回転を公転とよび、その回転中心を上述のように公転軸
１６とよぶ。

【００２１】自転ロール１３，１４を駆動する電動機２
２ａ，２２ｂは、回転盤１５ａが公転しながら、電動機
２２ａ，２２ｂの動力を２本の自転ロール１３，１４に
伝達することができる構成になっている。

【００２２】また自転ロール１３，１４を駆動する電動
機２２ａ，２２ｂは垂下特性をもち、速度制御が行なわ
れる。また自転ロール１３，１４は薄板３の速度より僅
かに早い周速になる回転数で自転するようになってい
る。

【００２３】張力の移行に際し、薄板３が巻取機２に巻
き付いた後、回転盤１５ａを公転し薄板３と自転ロール
１３，１４を接触させ、初期張力を仕上圧延機９の出側
張力と巻取機２の入側張力とに分担させる。このとき、
薄板３の速度と自転ロール１３，１４の周速との差異
は、自転ロール１３，１４を駆動する電動機の速度制御
の垂下特性によって緩和され、仕上圧延機９出側張力と
巻取機２入側張力との比率を急激に低下させないよう調
整される。そして薄板３の後端が仕上圧延機９を抜ける
前、漸次自転ロール１３，１４を駆動する電動機２２
ａ，２２ｂの速度制御を行なう垂下特性の垂下量を下げ
るとともに、薄板３の自転ロール１３，１４の周速を薄
板３の速度に近づけることにより、仕上圧延機９出側張
力を低下させ、ついには仕上圧延機９出側張力を無くす
ることができる。この場合、巻取機２入側張力は、初期
張力に等しい張力になり、薄板３の後端が仕上圧延機９
を抜けたときの張力の急激な変動がなくなり、巻き取ら
れた薄板３のコイルの端面形状の乱れを緩和できるよう
になっている。

【００２４】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について、図３（ａ）〜（ｄ）により説明する。

【００２５】まず図３（ａ）は薄板３の先端が遊星型ブ
ライドルロール１５を通過する前の待機状態、すなわち
一対の自転ロール１３，１４が薄板３の走行路に対して
上下に位置する待機状態を示している。仕上圧延機９か
ら送り出される高温で高速の薄板３は、待機状態の遊星
型ブライドルロール１５の２つの自転ロール１３，１４
の間を通過した後、巻取機２に巻き付けられる。

【００２６】薄板３が巻取機２に巻き付くと同時に、巻
取機２を駆動する電動機のトルク制御が開始され、仕上
圧延機９と巻取機２の間にある薄板３に対して張力が確
立される。この張力は初期張力とよばれる。

【００２７】図３（ｂ）は、薄板３に初期張力が確立し
た後、回転盤１５ａが公転し、薄板３と一対の自転ロー
ル１３，１４が接触した状態を示している。このとき一
対の自転ロール１３，１４の回転数は、薄板３の速度と
同じか僅かに早い周速となるように電動機２２ａ，２２
ｂにより速度制御され自転する。

【００２８】図３（ｃ）は、回転盤１５ａが更に公転
し、薄板３と一対の自転ロール１３，１４との接触面積
が十分大きくなった状態を示す。このとき、初期張力は
仕上圧延機９と一対の自転ロール１３，１４間の薄板３
に作用する張力と、自転ロール１３，１４と巻取機２間
の薄板３に作用する張力とに分担される。前者を仕上圧
延機９出側張力と呼び、後者を巻取機２入側張力とよ
ぶ。

【００２９】この状態で自転ロール１３，１４の速度を
適当に調節することによって、仕上圧延機９出側張力と
巻取機２入側張力の比率を漸次低減させ、薄板３の後端
が仕上圧延機９をぬける前に、仕上圧延機９出側張力を
十分小さくすることにより、薄板３にかかる張力の大半
を自転ロール１３，１４と巻取機２の間に移行させるこ
とができる。

【００３０】図３（ｄ）は、薄板３の後端が仕上圧延機
９を抜けた状態を示す。このとき、薄板３に作用する張
力はロール１３，１４と巻取機２との間に移行し、仕上
圧延機９出側張力はほとんどなくなっているため、張力
の急激な変動がなくなり、巻取機２に巻き取られたコイ
ルの端面形状の乱れを緩和することができる。

【００３１】以上のように本実施例によれば、薄板３の
通板を容易に行なうきことができるとともに、薄板３に
作用する張力を制御して、薄板３の後端が仕上圧延機９
を抜けた場合に、仕上圧延機９出側張力を無くすことが
できる。このため巻取機２に巻取られる薄板３に対する
張力の急激な変動を防止して、コイル状に巻取られる薄
板３の端面形状の乱れを緩和することができる。

【００３２】次に、図４および図５より本発明による薄
板処理設備の第２の実施例について説明する。図４およ
び図５に示す第２の実施例において、図１乃至図３に示
す第１の実施例と同一部分には同一符号を付して詳細な
説明は省略する。第２の実施例は、２台の遊星ブライド
ルロール１５，１９を連続して設けた点が異なるのみで
あり、他は第１の実施例と略同様である。

【００３３】図４および図５において、巻取機２の上流
側近傍に、連続して２台の遊星ブライドル１５，１９が
据え付けられている。なお、遊星ブライドル１９は回転
盤１９ａと、回転盤１９ａに設けられた一対の自転ロー
ル１７，１８とからなっている。

【００３４】次に、このような構成からなる本実施例の
作用について、図５（ａ）〜（ｃ）により説明する。ま
ず図５（ａ）は仕上圧延機９から送り出された薄板３の
先端が、遊星型ブライドルロール１５，１９を通過する
前の待機状態を示している。仕上圧延機９から送り出さ
れた薄板３は、待機状態の２台の遊星型ブライドルロー
ル１５，１９の２対の自転ロール１３，１４および１
７，１８の間を通過した後、巻取機２に巻き付く。同時
に、巻取機２を駆動する電動機のトルク制御が開始さ
れ、仕上圧延機９と巻取機２との間の薄板３に所定張力
が確立される。

【００３５】図５（ｂ）において、薄板３に張力が確立
した後、２台の遊星ブライドルロール１５，１９の回転
盤１５ａ，１９ａが各々の公転軸１６，２５を中心に互
いに逆向きに公転し、２対の自転ロール１３，１４およ
び１７，１８が薄板３に接触する。

【００３６】図５（ｃ）において、回転盤１５ａ，１９
ａが更に公転し、薄板３と２対の自転ロール１３，１４
および１７，１８との接触面積が十分大きくなった状態
を示す。このとき、上述した第１の実施例と同様に、２
対の自転ロール１３，１４および１７，１８の速度を適
当に調節することによって、薄板３の後端が仕上圧延機
９を抜ける前に、薄板３に加わる張力の大半を自転ロー
ル１３，１４，１７，１８と巻取機２間に移行させるこ
とができる。このため薄板３の後端が仕上圧延機９を抜
けた後の張力の急激な変動を低減することにより、巻取
機２に巻き取られたコイル状薄板３の端面形状の乱れを
緩和することができる。

【００３７】次に、図６（ａ）（ｂ）により、本発明に
よる薄板処理設備の第３の実施例について説明する。図
６（ａ）（ｂ）に示す第３の実施例において、図１乃至
図３に示す第１の実施例と同一部分には同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。

【００３８】図６（ａ）（ｂ）において、冷間圧延機
（薄板処理部）２０の下流側には、切断機２１と第１お
よび第２巻取機２および２６が設けられ、また切断機２
１と巻取機２，２２との間に、遊星型ブライドルロール
１５が据え付けられている。

【００３９】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。図６（ａ）において、冷間圧延機
２０から送り出された薄板３が第１巻取機２に巻き取ら
れ、コイル状薄板３の直径が所定の直径に達すると、薄
板３が切断機２１で切断される。巻き取り中の薄板３を
切断した後、切断された薄板３の後端は、冷間圧延機２
０から続いて送り出されてくる次の薄板３の先端より早
い速度で第１巻取機２に完全に巻き取られる。

【００４０】図６（ａ）（ｂ）に示す実施例の場合、薄
板３の後端が遊星型ブライドルロール１５を抜けた直
後、遊星型ブライドルロール１５の回転盤１５ａが公転
し、直ちに元の待機状態に戻る。このため冷間圧延機２
０から続いて送り出された薄板３の先端が、既に待機状
態に戻った遊星型ブライドルロール１５の一対の自転ロ
ール１３，１４の間を通過し、待機中の第２巻取機２６
に直ちに巻き付く。薄板３の先端が第２巻取機２６に巻
き付くと同時に、第２巻取機２６を駆動する電動機のト
ルク制御が開始され、冷間圧延機２０と第２巻取機２６
の間の薄板３に張力が確立される。遊星型ブライドルロ
ールが具備されていない従来の薄板処理設備では、薄板
３に加わる張力が、切断によ一瞬で失われ、巻き取られ
ているコイル状薄板３の端面形状が乱れることがある。

【００４１】本発明の場合、図６（ｂ）に示すように、
薄板３に張力が確立した後、遊星型ブライドルロール１
５の回転盤１５ａが公転し、薄板３に十分大きな接触面
積で接触する。その後第１の実施例と同様に、一対の自
転ロール１３，１４の速度を適当に調節することによっ
て、薄板３の後端が切断される前に、巻取張力の大半を
一対の自転ロール１３，１４と第２巻取機２６間に移行
させることができる。このため、薄板３の後端が切断機
２１によって切断された後の張力の急激な変動を緩和
し、巻き取られたコイル状薄板３の端面形状の乱れを緩
和できる。第１巻取機２と第２巻取機２２に対しては、
全く同じ手順を交互に繰り返すことによって同様な運転
方法で連続操業を行なうことができる。

【００４２】次に、図７により、本発明による薄板処理
設備の第４の実施例を説明する。図７に示すように、冷
間圧延機２０の下流側には、１台の従来型ブライドルロ
ール４（図８および図９参照）と、１台の切断機２１
と、１台の遊星ブライドルロール１５と、２台の第１お
よび第２巻取機２，２６が設けられている。

【００４３】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。図７に示すように、冷間圧延機２
０から送り出された薄板３は、従来型ブライドルロール
４を通り、待機状態にある遊星型ブライドルロール１５
の一対の自転ロール１３，１４の間を通って一方の第１
巻取機２または第２巻取機２６に巻き付けられる。第１
巻取機２または第２巻取機２６に巻き取られるコイル状
薄板３の直径が所定の直径に達すると、薄板３が切断機
２１で切断される。

【００４４】遊星型ブライドルロールが具備されていな
い従来の薄板処理設備では、冷間圧延機２０と第１巻取
機２または第２巻取機２６との間に働いていた張力が、
切断によって一瞬で失われるため、巻き取られているコ
イル状薄板３の端面形状が乱れるとともに、先行する薄
板３の後端部と後から続く薄板３の先端部に著しい板厚
の変動を引き起こすことがある。

【００４５】これに対して本実施例では、第１巻取機２
または第２巻取機２６と、遊星型ブライドルロール１５
との間の張力を一定に保つことによって、切断後の張力
変動によるコイル状薄板３の端面形状の乱れを低減する
ことができる。また冷間圧延機２０と従来型ブライドル
ロール４との間の張力も一定に保つことができ、これに
よって切断後の張力変動によって先行する薄板３の後端
部および後から続く薄板３の先端部に生じる板厚変動部
分の長さを短くすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
遊星ブライドルロールと巻取機との間の薄板に加わる張
力を調整することができるので、巻取機入口側における
薄板の張力の急激な変動を押えることができる。このた
め、巻取機に巻取られるコイル状薄板の端面形状を整え
ることができる。また、回転盤が回転して、一対の自転
ロール間に薄板の先端を挿入することにより、通板を容
易かつ簡単に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄板処理設備の第１の実施例を示
す概略図。

【図２】薄板処理設備の遊星ブライドルロールを示す斜
視図。

【図３】薄板処理設備の第１の実施例の作用を示す図。

【図４】本発明による薄板処理設備の第２の実施例を示
す概略図。

【図５】薄板処理設備の第２の実施例の作用を示す図。

【図６】本発明による薄板処理設備の第３の実施例を示
す図。

【図７】本発明による薄板処理設備の第４の実施例を示
す図。

【図８】従来の薄板処理設備を示す図。

【図９】従来の薄板処理設備を示す図。

【図１０】従来の薄板処理設備を示す図。

【図１１】将来の薄板処理設備のピンチロールを示す
図。

【符号の説明】

１ 巻戻機 ２ 巻取機 ３ 薄板 ４ ブライドルロール ９ 仕上圧延機 １３，１４ 自転ロール １５ 遊星ブライドルロール １５ａ 回転盤 ２２，２２ａ，２２ｂ 電動機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−65156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−103960（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−210307（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361818（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147710（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−73340（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−66145（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 39/08 B21C 47/34 B65H 23/198 C21D 9/56 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻戻機と、 この巻戻機から送られる薄板に対して所定処理を行う薄
   板処理部と、 この薄板処理部から送られる薄板を巻取る巻取機と、この巻取機の上流側近傍に設けられ、回転盤とこの回転
   盤に設置される一対の自転ロールとを有する遊星ブライ
   ドルロールと、 前記回転盤の駆動機構と、 前記一対の自転ロールの駆動機構と、 を有することを特徴とする薄板処理設備。
2. 【請求項２】前記遊星ブライドルロールが、複数連続し
   て設けられていることを特徴とする請求項１記載の薄板
   処理設備。