JP3402685B2 - コイル巻取り方法 - Google Patents
コイル巻取り方法Info
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Description
する。 【0002】 【従来の技術】鋼帯巻取り装置にてストリップを巻取る
場合、従来一般に巻き取り張力、板厚、板幅による張力
テーブルによって決定されていた。このような決定で
は、ユーザーで使用するまでの間に、しばしばコイル変
形が発生していた。また巻取りコイルが需要家で使用さ
れる前に、しばしばコイル内径変形不良が発生し、需要
家の加工機にコイルを挿入できないという問題があっ
た。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】巻取りコイルの性質を
示す指標としてコイル耐荷重がある。この指標はコイル
に圧縮試験機で押し潰す力を加えた場合、コイルが永久
変形するときの圧縮力をいう。巻取りコイルに要求され
るコイル耐荷重としては、コイル巻取り後に、自重によ
って、あるいは保管中のコイル積重ねによる外力、搬送
中の衝撃や振動による巻き緩みによってコイル変形が起
こらないように、コイル耐荷重Wを満足することが必要
である。コイル耐荷重Wはストリップの板厚t、板幅
w、コイル外半径r2 、ストリップ表面係数μ、巻取
り張力σ等によって決まる。ストリップ表面係数μはス
トリップ粗度、メッキ目付量、塗油量の差異によるスト
リップ表面の滑りやすさを示す係数である。 【0004】W=(t,w,r,μ,σ) 上記コイル耐荷重Wの因子のうち、板厚t、板幅w、コ
イル外半径r2 、ストリップ表面係数μはユーザーの
オーダーにより決定されているため、巻取り張力σのみ
が変数となる。すなわち、巻取り張力が高ければコイル
耐荷重Wは大きくなる。 【0005】従来の巻き取り張力は、上述のように、板
厚、板幅テーブルによって決定されていた。このような
決定では、コイル必要耐荷重やコイル外径を考慮してい
ないため、巻取られたコイルをコイル置場に仮置きする
場合、多段積みするとコイルが変形することがあり、ユ
ーザーで使用するまでの間に、しばしばコイル変形が発
生していた。 【0006】本発明はこのような問題を解決するコイル
巻き取り方法を提供することを目的とする。また、上記
の従来の板厚、板幅テーブルによる巻取り張力決定で
は、巻取り後のコイルの内径や外径寸法によってコイル
自体の強度が異なることや、巻取り後のコイルが自重や
保管中の段積により受ける外力、コイル搬送中の振動な
どにより発生する巻き緩みによってコイル強度が低下す
ることを全く考慮に入れていないため、巻取りコイルが
需要家で使用される前に、しばしばコイル内径変形不良
が発生し、需要家の加工機にコイルを挿入できないとい
う問題があった。従って、コイル内径不良が発生しない
ように、コイル耐荷重Wを満足する必要があった。 【0007】巻取り後のコイル耐荷重Wに影響を与える
因子としては、ストリップの板厚:t、板幅:w、コイ
ル内半径:r1 、コイル外半径:r2 、ストリップ表
面係数:μ、巻取り張力:σがあり、W =(t,w,r1 、r 2 ,μ,σ) となる。このうち板厚t、板幅w、コイル内半径r
1 、コイル外半径r2 、ストリップ表面係数μは受注
時に決定されているため、コイル耐荷重Wは巻取り張力
σのみが変数となり、コイル内径変形防止にはこの巻取
り張力σを適切な値にする必要がある。 【0008】本発明はこのような問題を解決するコイル
巻き取り方法を提供することを目的とするものである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、巻取り張力の決定において、コイル保
管中の自重あるいは段積みによる外力、輸送中の振動等
による巻き緩みを考慮したコイル必要耐荷重W 0 を求
め、コイル耐荷重Wが、上記コイル必要耐荷重W 0 を満
足するように、ストリップの板幅、コイル内径、コイル
外径により、巻取り張力を決定するコイル巻取り方法を
提供するものである。 【0010】 【0011】 【作用】本発明では、上述のように、コイル保管中の段
積みによるつぶれ変形、輸送中の振動等による巻き緩み
等を考慮したコイル必要耐荷重W 0 を求め、コイル耐荷
重Wがこのコイル必要耐荷重W 0 を充足するように、コ
イル巻取り張力を理論的に決定し、コイルの巻き取りを
行うことにより、段積み等によるコイル変形を防止する
ことができる。 【0012】コイル耐荷重Wは、コイルを圧縮試験機に
入れ圧縮力(外力)をかけたとき、何トンの圧縮力でコ
イルが変形するかを測定した値で、コイルが何トンの外
力に耐えられるかを示す値である。 【0013】 【実施例】実施例−1 以下に本発明の実施例としてコイル耐荷重Wの理論的算
出と実験、及びこれに基づいたコイル巻取り方法の一例
を示す。コイル外径とコイル耐荷重Wの関係について説
明する。まずコイル外径等がコイル耐荷重Wに与える影
響を理論的に求めた。マンドレルとコイルを円筒連続体
と仮定し、コイルをマンドレルから抜き取ったときのコ
イルの任意の半径rでの内部応力σrFは一般的に次式
で表わせる。 【0014】 【数1】 【0015】σ:巻取り張力、 r1 :コイル内径 r2 :コイル外径 (1)式によるコイル内の半径方向応力分布図を図1に
示す。この(1)式により与えられるσrFがコイル耐
荷重に寄与しているので、コイル耐荷重Wは 【0016】 【数2】 【0017】μ:ストリップ表面係数 f:耐荷重係数 によって表わすことができる。式(2)により計算した
結果を図2に示す。このようにコイル外半径r2 等はコ
イル耐荷重Wに大きな影響を与える。 【0018】次に、コイル耐荷重Wの測定実験について
説明する。巻取り張力、コイル外径がコイル耐荷重Wに
与える影響を調べるため、巻取り張力、コイル外径を変
えて巻取ったコイルを作成し、圧縮試験機にてプレス試
験を行い、荷重−変形曲線とコイル耐荷重Wを調査し
た。このテスト結果の一例を図3に示す。このようにコ
イルの荷重−変形曲線は鉄鋼材料の引張り試験と似た曲
線軌跡を示す。 【0019】この図3中でコイル耐荷重Wというのは、
コイルに外力が加わってもコイルが塑性変形を起こさな
い領域であり、金属材料引張り試験での0.2%耐力に
よる降伏点決定に倣い、変位が0.2%となる荷重をコ
イル耐荷重Wと定義した。本実験による巻取り張力別の
コイル外径とコイル耐荷重Wとの関係を示すグラフを図
4に掲げた。このようにコイル耐荷重Wはコイル外径が
大きくなるに従い増加するとともに、コイル巻取り張力
(U.T.:ユニットテンション)に大きく影響を受け
る。 【0020】コイル必要耐荷重W 0 の決定方法は次の通
りである。コイル巻取り時のコイル必要耐荷重W 0 を決
定するには、 (a)保管時の外力:段積みしたときの外力と自重の合
計。 (b)保管時の巻き緩み:コイルをクレーンで運ぶ時に
加わる振激や、トラック、船で輸送中のローリングによ
って起こる内径巻き緩みによるコイル耐荷重の減少を考
慮する必要がある。 【0021】(a)については容易に算出できる。
(b)については実験により何%程度コイル耐荷重が減
少するか調べた。実験は同条件により巻き取った2コイ
ルを用意し、1コイルについてハンドリングの過酷な状
態を仮想し、クレーンによる吊り降ろしを20回程度く
り返した。この2コイルを圧縮試験機にてプレスし、コ
イル耐荷重を求めた。この結果を図6に示す。この結果
より過酷なハンドリングによりコイル耐荷重は約30%
程度減少していることがわかる。以上の(a)、(b)
を考慮してコイル必要耐荷重を算出する。 【0022】以上をもとに巻取り張力(ユニットテンシ
ョン)をパラメータとしてコイル外径とコイル耐荷重
(幅1000mm換算)との関係を描き、そのグラフを
図5に示す。実際の巻取り張力を決定する場合には、ま
ずコイル必要耐荷重を算出し、板厚による補正幅100
0mmに換算し、図5により、コイル耐荷重とコイル外
径より巻取り張力を決定する。 【0023】例えば、幅1000mm,コイル外径16
00mm,重量20tの2段積みでは、荷重は20×
1.5=30tであるから、図5より巻取り張力を3.
0kg/mm2 と決定する。 実施例−2 以下に、本発明の実施例として、コイル耐荷重Wの実験
による解析と理論的算出、コイル必要耐荷重W 0 算出の
ためのコイル巻き緩みによるコイル耐荷重の損失割合調
査実験、及び以上に基づいたコイル巻取り方法の一例を
示す。 【0024】コイル内径、コイル外径がコイル耐荷重W
に与える影響を理論的に求めた。マンドレルとコイルを
円筒連続体と仮定し、コイルをマンドレルから抜き取っ
たときのコイルの任意の半径rでの内部応力σrFは実
施例−1で示したと同様に次式で表わされる。 【0025】 【数3】 【0026】σ:巻取り張力、 r1 :コイル内径 r2 :コイル外径 (3)式によるコイル内の半径方向応力分布図を図1に
示す。この(3)式により与えられるσrFがコイル耐荷
重Wに寄与しているので、コイル耐荷重Wは 【0027】 【数4】 【0028】μ:表面係数 f:耐荷重係数 によって表わすことができる。式(4)を用い、コイル
内径を通常コイルで用いる内径20インチ(508m
m)と24インチ(610mm)で巻取ったと仮定し、
計算した結果を図2に示す。このようにコイル耐荷重W
はコイルの内径、外径により大きな影響を受ける。 【0029】コイル耐荷重Wを実施例−1と同様に測定
によって求めた。内径が実施例−1と同じ場合は、コイ
ル耐荷重は図3、図4と同じとなる。これに内径の要因
を付加すればよい。 【0030】実際の巻取り張力を決定する場合には、実
施例−1と同様に先ず保管時の段積みによる最大外力を
求め、これに搬送方法による巻緩み分(10〜30%)
を割増した必要コイル耐荷重を算出する。次に、図7に
示す内径による補正を行う。次いで、幅補正を行い補正
必要コイル耐荷重と巻取り後のコイル外径より図5を用
いて巻取り張力を決定する。 【0031】例えば幅1200mm、コイル内径508
mm、コイル外径1600mm、重量20tのコイル
で、巻緩みが30%発生するとして、保管時最大2段積
されるコイルでは、2段積によりコイルにかかる荷重は
20×1.5=30tで、巻緩みによる損失分の上積背
により30T/(1−0.3)=43tとなる。これに
図7に示す内径補正値を掛け43×(1/2)=21.
5tonとなる。次に、幅1000mm、換算すると2
1.5t×(1000/1200)=17.9tonと
なりこれが補正された第2のコイル必要耐荷重である。
この17.9tonと巻取り後のコイル外径1600m
mより図5を用い巻取り張力を2.0kg/mm2 と
決定する。 【0032】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によるコイ
ル巻取り張力決定方法を用いれば、コイルを多段積みし
たときやハンドリング時にしばしば発生するコイルつぶ
れやコイル内径変形をなくすことができる。
である。 【図2】コイル半径とコイル耐荷重の関係を示すグラフ
である。 【図3】コイルの圧縮試験における荷重と変位の関係を
示すグラフである。 【図4】コイル外径とコイル耐荷重の関係を示すグラフ
である。 【図5】ユニットテンションをパラメータとしたコイル
外径とコイル耐荷重の関係を示すグラフである。 【図6】コイルのハンドリング後の荷重と変位の関係を
示すグラフである。 【図7】コイル内径による補正のグラフである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 鋼帯巻取り装置にてストリップを巻取る
ときの巻取り張力を、コイル耐荷重がコイルの必要耐荷
重を満足するように、ストリップの板幅、コイル内径、
コイル外径により決定することを特徴とするコイル巻取
り方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22709093A JP3402685B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-09-13 | コイル巻取り方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232893 | 1993-01-28 | ||
| JP5-12328 | 1993-01-28 | ||
| JP22709093A JP3402685B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-09-13 | コイル巻取り方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277753A JPH06277753A (ja) | 1994-10-04 |
| JP3402685B2 true JP3402685B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=26347932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22709093A Expired - Lifetime JP3402685B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-09-13 | コイル巻取り方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402685B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP22709093A patent/JP3402685B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06277753A (ja) | 1994-10-04 |
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Legal Events
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