JP3339207B2 - 金属帯 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】特殊な長手端部形状を備えた金属
帯であって、金属帯の巻取り時のラップマークの低減に
供するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属帯を巻取る場合に、マンドレルある
いはリ−ルと呼ばれる巻取り機に巻きつける。この時、
しばしばマンドレルマーク、リールマーク、ラップマー
ク、トップマークと呼ばれる欠陥が発生する。

【０００３】これらの欠陥の主たるものは、金属帯のそ
の最先端部が矩形であるために、２巻目以降に先端部に
重なった部分に発生する折れ曲がり状のマークである。

【０００４】これらのマーク（以下、ラップマークと総
称する）は、金属帯製造の巻取りを伴うあらゆるライン
で発生し、各種の対策、提案がなされている。

【０００５】従来技術の主要なものは、剪断機を組み込
んだプレス機、ロータリーシャーで先端部を圧延する
方法特公平２ー８３１１１、砥石研削、先端部を幅
方向に圧延するもの特開昭５９ー２１８２０１、特開
平３ー１９８９１７、特公平３ー４４３２７、剪断機で
先端部をある長さ斜めに切断する特開平３ー１４２０
１３などがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】発明者の知見、実験に
よれば、この種ラップマークを防止するには、幅方向に
同一箇所への応力集中の防止、あるいはある程度の長さ
を持った面圧低下の為の形状に金属帯の巻取り時の先端
部を加工しておく必要がある。

【０００７】これに対して、の技術は、直接プレスを
するために少なく見積もっても１０００ｔ以上の荷重が
必要で、工業的には非常に大掛かりなものになる。

【０００８】また、の技術もドラムシャーで剪断する
と同時に、金属帯の長さ方向に１回の圧延で加工するた
めに、これまた通常の圧延機なみの１０００ｔ以上の荷
重が必要である。

【０００９】次いで、の機械研削加工は、先細りの形
状が長くなった時の加工時間が長くなること、研削屑の
処理が不完全であると、新たな別の欠陥の原因となり、
その処理装置、処理時間を別に考慮する必要がある。

【００１０】一方、本格的な圧延によるの技術は、幅
方向に圧延を行うものであるために、材料（金属帯先
端）の流れが幅方向に優先的になるが、先細り加工を受
けない非圧延部の拘束があるために圧延圧力が大きくな
ること、先端部に波打ちが発生し易く、波打ちが発生す
れば先細り加工の意味が半減し、更に、波打ちが大きい
と圧延中に重なりが生じ別の欠陥となる恐れがある。な
お、１回の圧延加工で加工長さを確保するには、やはり
通常の圧延機なみの荷重が必要になるものである。

【００１１】更に、の技術は幅方向に同一箇所への応
力集中を防止する面では優れているが、切断長さが長い
ので歩留りロスが大きいことと、ラップマークの低減に
は、圧延、プレスの手段の併用が必要である、など工業
化には大きな費用が必要であった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属帯の長手
端部が幅方向に複数の三角状、台形状、円弧状またはそ
れらの組み合わせ、あるいはそれらの混合形状で、かつ
長手端部方向に板厚が先細り状に加工された後に、前記
幅方向に隣合った端部形状が長手方向の一部で接触する
ように圧延されることを特徴とする金属帯である。

【００１３】第２の発明は、金属帯の長手端部が幅方向
に複数の三角状、台形状、円弧状またはそれらの組み合
わせ、あるいはそれらの混合形状で、かつ長手端部方向
に板厚が先細り状に加工された後に、接着剤を塗布後に
圧延するかまたは圧延後に接着剤を塗布して、前記端部
形状部の一部分以上を接着することを特徴とする金属帯
である。

【００１４】第３の発明は、金属帯の長手端部が幅方向
に複数の三角状、台形状、円弧状またはそれらの組み合
わせ、あるいはそれらの混合形状で、かつ長手端部方向
に板厚が先細り状に加工された後に、前記端部形状部の
一部分以上がテープ貼着されていることを特徴とする金
属帯である。

【００１５】

【作用】本発明の金属帯は、当該金属帯処理プロセス、
あるいは次、次の次の金属帯処理プロセスでの巻取り時
のラップマークを防止するために、幅方向に同一箇所へ
の応力集中を防止するために金属帯の巻取り先端部に、
幅方向に複数の三角状、これらに類似した形状など先端
部の幅が狭くなるような加工部を付し、板厚も先細りと
して局部的な面圧を低減している。

【００１６】更に、金属帯処理プロセス内での通板作
業、巻取り作業での端部加工部が引っ掛かること、ベル
トラッパー付きの巻取り機への挿入時にばらばらになり
その為に重なり、折れたりすることで新たなラップマー
クの原因となったり、作業能率の低下を招くことを防止
するために、端部形状を長手方向の一部で接触させると
か、接着剤で接続するとか、片面または両面にテープ貼
着したものである。

【００１７】即ち、このように幅方向に先細り加工形状
とすることによって、板厚方向に加工度の大きなところ
のトータル加工量が小さくでき、全幅加工に比べて著し
く加工を容易にでき、加工時間の大幅な短縮化、加工設
備の簡素化が実現でき、板厚を長手端部方向に先細り状
とし、巻取り時に巻取り機に沿わせて金属帯の２巻目と
の間で面圧も無く変形させ、その上、端部の通板・巻取
り性を確保するものである。

【００１８】特に、テープ貼着の場合は、先細り加工部
よりも先にテープを出し、板厚をより薄くすることの代
用の作用を持たせることが可能である。このような場合
は、テープ材質としては紙でも良い。

【００１９】テープは変形し易いもの、あるいは柔軟性
を持たせて（積極的に面圧を下げる機能を持たせても良
い）があることと、適度な腰（強度）を両立させたもの
が良い。例えば、樹脂（たとえばビニール）系、発泡ウ
レタンなどが適する。

【００２０】同様に、次の金属帯処理プロセスでの巻取
りのために金属帯の尾端に前記の形状の加工部を付して
おき、前記と同様の処理をするものである。

【００２１】長手端部形状の幅方向加工は、剪断、トリ
ム、ガス切り、レーザー切断、プラズマ切断などが採用
できるが、通常打ち抜きで実施し、台形状、三角形状、
円弧状などどのような形状でも、先端部の幅が狭くなる
ような形状であれば良く、幅方向に全幅を同時に打ち抜
く打ち抜き機でも、複数箇所を打ち抜く打ち抜き機でも
良い。

【００２２】この打ち抜き機を、金属帯処理プロセスラ
イン内の不良部除去のインライン剪断機の機能と併用し
ても良い。

【００２３】台形状などの幅方向間隔は、一定でなくて
も良いが、ラップマークの発生を防ぐ上で重要な要因で
ある。あまりにこの間隔が大きいと、２巻目以降の巻締
め力に抗しきれず、２巻目以降で、曲がり変形が生じて
ラップマークの発生を防止できなくなってしまう恐れが
ある。また、間隔が狭いと次工程などの板厚の先細り加
工のための荷重低減効果が小さくなり、装置が大型化し
てしまう。

【００２４】又、幅方向に異なる形状でも、最先端部が
幅方向に揃っていなくても良い。予め、金属端付近を大
きく斜めに切り取って、先端の全体幅を狭くしてから上
記の打ち抜き加工を行うとさらに効率の高い加工となる
が、非製品の長さが長くなる欠点が有り、加工効率と、
製品歩留との兼ね合いによってこの方法は適用を決める
必要が有る。

【００２５】この幅方向の台形部分などの板厚の先端が
薄くなるような先細り形状は、圧延、プレス、研磨、研
削、切削のいずれかにより加工するが、例えばテーパー
状に加工することによって、全幅を加工するのと同様
に、ラップマークの発生を防止することができる。この
ように幅方向に先細り加工形状とすることによって、板
厚方向に加工度の大きなところのトータル加工量が小さ
くでき、全幅加工に比べて著しく加工を容易にでき、加
工時間の大幅な短縮化、加工設備の簡素化が実現でき
る。

【００２６】圧延法で本発明を実施する場合、図９に示
すように、加工量によって、単位幅あたりの圧延荷重は
ほぼ圧下量に比例することが解る。即ち、圧下量に反比
例するような先端加工幅形状にしてやれば、ほぼ一定な
圧延荷重でテーパー加工が行えることとなる。このこと
は加工の制御を著しく容易にすることが可能である。

【００２７】このように、本発明を圧延で実施する場
合、材料の硬さ、厚さに応じて予め必要な圧延荷重を求
めておけば、その値を用いて圧延機で油圧などの装置で
圧延荷重を所定の値に一定にしておくことによって、加
工幅に応じた板厚が自動的に得られる事になる。圧延荷
重は厳密に一定にする必要はなく、若干変化しても本発
明の目的には支障の無いものである。

【００２８】このことを、圧延機の垂下率の大きい（柔
らかい）圧延機、例えばバネなどで、圧延荷重の変化に
たいしてロールギャップが大きく変化するようにした圧
延機で圧延する方法で達成しても良い。

【００２９】前記加工部のみ定荷重圧延作業により板厚
も先細りとしてラップマークを低減出来るものである。

【００３０】金属帯処理プロセスとしては、インライン
に幅方向に打ち抜く打ち抜き機と、先細り加工用装置、
接着装置の連設としても良く、これらの一部又は全部を
ライン外に設けて予め加工しても良い。金属帯処理プロ
セスとして、次工程でのラップマークの発生を防止する
ために、金属帯の尾端に前記の加工を同様にインライン
又はライン外で施すような連設が可能である。

【００３１】長手端部の台形状などの幅方向加工に先立
ち、加工先端部を加熱してから実施するとか、あるいは
打ち抜き実施後、加工先端部を加熱してからテーパー加
工することが可能で加工荷重を小さくすることが出来
る。

【００３２】特に板厚先細り形状に加工する前に適用す
る場合には、被加熱体積が、全幅に比べて数分の１〜１
／１０であるため、投入エネルギーを小さくできるこ
と、加熱に必要な時間を短縮できることなどの利益が得
られる。

【００３３】金属帯処理プロセスとしては、インライン
に幅方向に打ち抜く打ち抜き機と、打ち抜き機の前及
び、又は後の１以上に加熱する装置と、先細り加工用装
置の連設としても良く、これらの一部又は全てをライン
外に設けて予め加工しても良い。

【００３４】

【実施例】図１は本発明の鋼帯と比較例の鋼帯を用い
て、巻取りを実施した時のラップマークの長さを巻取り
数で示した図である。

【００３５】図５の打ち抜き加工後、一定荷重圧延で幅
２００ｍｍの鋼帯を１０ｔｏｎの荷重で、圧延した長手
端部にテープ貼着した第３の発明は、図１に示すように
比較例の全幅一様なテーパー加工長さ３０ｍｍ、比較例
の４０°の角度で斜め切断した鋼帯よりもラップマーク
の長さが低減している。

【００３６】図２は本発明の打ち抜き加工ままの金属帯
の図と圧延機を含む金属帯製造装置図である。図２の金
属帯製造装置は金属帯１のその先端部を剪断機２で幅方
向に直角に剪断、又は大きく斜めに切り取って先端の全
体幅を狭くしてから後退させ、先端を打ち抜き機３で幅
方向に複数の先端部の幅が狭くなる形状に打ち抜き加工
し、後退させつつ荷重一定圧延機４で打ち抜き加工部を
板厚方向に先細り形状に圧延し、しかる後に進行させて
巻取り機５で巻取る装置である。

【００３７】図３は本発明の金属帯製造装置図である。
金属帯１はその先端部を剪断機２で幅方向に直角に剪
断、又は大きく斜めに切り取って先端の全体幅を狭くし
てから進行させ、先端を打ち抜き機３で幅方向に複数の
先端部の幅が狭くなる形状に打ち抜き加工し、さらに進
行させ荷重一定圧延機４で打ち抜き加工部を板厚方向に
先細り形状に圧延し、さらに進行させ巻取り機５で巻取
る装置である。

【００３８】別の装置としては、剪断機２を設けずに、
打ち抜き機３で幅方向に複数の先端部の幅が狭くなる形
状に打ち抜き加工して、続いて圧延機４で打ち抜き加工
部を板厚方向に先細り形状に圧延した後に巻取っても良
い。

【００３９】更に、打ち抜き機３の打ち抜き形状を先端
部と尾端部を兼用にしても良いが、複数設けた方がより
適切な打ち抜き形状を選定出来る。この場合は、打ち抜
き機の入り側に同様に剪断機があったほうが好ましい。

【００４０】図４は本発明の別の金属帯製造装置図であ
る。図３の装置の剪断機２打ち抜き機３に続いて、先端
部加熱装置６を荷重一定圧延機４の間に付設した装置で
ある。

【００４１】先端部加熱装置６を剪断機２及び又は打ち
抜き機３の入り側にのみ設けても良く、あるいは荷重一
定圧延機４の入り側と併設しても良い。その他の装置又
は使い方の態様は、図３の場合と同様なレイアウト、あ
るいは使い方が可能である。

【００４２】いずれの方式を採る場合でも、被加熱体積
が、全幅に比べて数分の１〜１／１０であるため、投入
エネルギーを小さくできること、加熱に必要な時間を短
縮できることなどの利益が得られる。

【００４３】図５は本発明の別の実施例で圧延加工後の
長手端部にテープ７を貼着して、ベルトラッパー８付き
の巻取り機５への通板、挿入トラブルを無くし、圧延加
工部がばらばらになりその為に重なり、折れたりするこ
とで新たなラップマークの原因となることを防止し、更
に、先細り加工部よりも先にテープを出し、板厚をより
薄くすることの代用作用で圧延加工量を減らしている。
テープの材質は、ビニールを用いている。

【００４４】図６は図５の加工をするための本発明の金
属帯製造を圧延で行う実施例図で、図２と同じレイアウ
トの金属帯製造装置にテープ貼付装置９を連設し、荷重
一定圧延機４で打ち抜き加工部を板厚方向に先細り形状
に圧延し、後退させ、上面にテープ貼着させた後、進行
させて巻取り機５で巻取る装置である。

【００４５】図７は本発明の別の実施例で接着剤を用い
た金属帯製造の例である。図２の剪断機、打ち抜き機に
続いて、接着剤塗布装置１０を圧延機４との間に設け、
接着剤塗布後に圧延し、長手端部の全体又は一部を接触
させ、先端部がばらけることを防止している。

【００４６】他に、打ち抜き機に続いて、圧延機４と接
着剤塗布装置１０を連設し、圧延後に接着剤塗布し、長
手端部の全体又は一部を接触させ、先端部がばらけるこ
とを防止しても良い。

【００４７】図８は本発明の別の実施例で圧延後の端部
形状を長手方向の一部で接触させたものである。これは
打ち抜き形状を適切に選ぶことで、圧延後の形状を隣り
合った山形状の一部または全部が接触するように圧延す
るものである。これにより、先端部がばらけることを防
止している。

【００４８】

【発明の効果】本発明の金属帯は、当該金属帯処理プロ
セス、あるいは次、次の次の金属帯処理プロセスでの巻
取り時のラップマークを防止する上で最適で、ラップマ
ークの発生が防止出来、製品品質の向上や、省資源の面
からも大きな工業上の利益をもたらすものである。更
に、その製造も高歩留り、低負荷、高速化、低廉な加工
装置によって製造出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋼帯と比較例の鋼帯のラップマークの
長さの対比図である。

【図２】本発明の打ち抜き加工ままの金属帯の図と圧延
機を含む金属帯製造装置図である。

【図３】本発明の打ち抜き加工、圧延加工の連設による
金属帯製造装置図である。

【図４】本発明の別の実施例で先端部加熱装置を配置し
た金属帯製造装置図である。

【図５】本発明の別の実施例で圧延加工後の長手端部に
テープ７を貼着した金属帯の図である。

【図６】本発明の図５の金属帯製造装置の図である。

【図７】本発明の別の金属帯製造装置の図である。

【図８】本発明の別の金属帯製造の概念図である。

【図９】本発明の圧延の圧下量当たりの圧延荷重を示す
図である。

【符号の説明】

１ 金属帯 ２ 剪断機 ３ 打ち抜き機 ４ 荷重一定圧延機 ５ 巻取り機 ６ 先端部加熱装置 ７ テープ ８ ベルトラッパー ９ テープ貼付装置 １０ 接着剤塗布装置

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の長手端部が幅方向に複数の三角
   状、台形状、円弧状またはそれらの組み合わせ、あるい
   はそれらの混合形状で、かつ長手端部方向に板厚が先細
   り状に加工された後に、前記幅方向に隣合った端部形状
   が長手方向の一部で接触するように圧延されることを特
   徴とする金属帯。
2. 【請求項２】 金属帯の長手端部が幅方向に複数の三角
   状、台形状、円弧状またはそれらの組み合わせ、あるい
   はそれらの混合形状で、かつ長手端部方向に板厚が先細
   り状に加工された後に、接着剤を塗布後に圧延するかま
   たは圧延後に接着剤を塗布して、前記端部形状部の一部
   分以上を接着することを特徴とする金属帯。
3. 【請求項３】 金属帯の長手端部が幅方向に複数の三角
   状、台形状、円弧状またはそれらの組み合わせ、あるい
   はそれらの混合形状で、かつ長手端部方向に板厚が先細
   り状に加工された後に、前記端部形状部の一部分以上が
   テープ貼着されていることを特徴とする金属帯。