JP3829858B2 - Metal strip winding device and metal strip manufacturing method - Google Patents
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本発明は、冷延鋼板等の金属帯巻取り装置、そして、この金属帯巻取り装置により金属帯を巻き取ることを特徴とする金属帯の製造方法に関し、特に、金属帯をコイル状に巻き取った場合に、金属帯先端の板厚による段差により2巻目以降のコイル内層部の金属帯に生じるトップマークと呼ばれる(エンドマークやリールマークとも呼ばれる)品質欠陥である腰折れの発生を防止することのできる金属帯巻取り用ゴムスリーブを装着したマンドレルを備える金属帯巻取り装置、そして、この金属帯巻取り装置により金属帯を巻き取ることを特徴とする金属帯の製造方法に関する。 The present invention relates to a metal band winding device such as a cold-rolled steel sheet, and a metal band manufacturing method characterized by winding the metal band by the metal band winding device, and in particular, winding the metal band in a coil shape. When it is taken, it prevents the occurrence of waist folding, which is a quality defect called a top mark (also called an end mark or reel mark), which occurs in the metal band in the inner coil of the second and subsequent coils due to a step due to the thickness of the metal band tip. The present invention relates to a metal band winding device including a mandrel equipped with a metal belt winding rubber sleeve , and a metal band manufacturing method characterized in that the metal band is wound by the metal band winding device.
冷延鋼板のような金属帯は、圧延後巻取り装置で巻取られてコイルにされる。その後、熱処理や表面処理を施すためにコイルは巻戻されたり、再び巻取り装置ででコイル状に巻取られたりする。 A metal strip such as a cold rolled steel sheet is wound into a coil by a winding device after rolling. Thereafter, the coil is unwound for heat treatment or surface treatment, or is wound again in a coil shape by a winding device.
金属帯をリールに巻取った場合、金属帯の巻始めから数巻ないし数十巻の範囲にわたって、金属帯先端部の板厚に起因する段差によりトップマークと呼ばれる腰折れが生じる。 When a metal strip is wound on a reel, waist folding called a top mark occurs due to a step caused by the thickness of the metal band tip from the beginning of winding of the metal strip to a range of several to several tens of turns.
図2は、金属帯を巻取り装置に巻取った際に発生するトップマークの状態を示す断面図である。金属帯は巻取り装置のマンドレル3の外周に巻取られてコイル6となるが、金属帯が2巻目になるとき、金属帯の先端5による段差8のためにトップマーク5が発生し、3巻目以降にもその影響が及び、数十巻にもわたってトップマークが発生する。このトップマークの発生した金属帯は、スクラップとしなければならないため、大きな歩留の低下を来たしている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of a top mark generated when a metal strip is wound on a winding device. The metal band is wound around the outer periphery of the
このトップマークの発生を防止する方法は、従来から種々検討されてきた。例えば以下のような方法が知られている。 Various methods for preventing the occurrence of the top mark have been studied. For example, the following methods are known.
特許文献1には、巻取られる金属帯の先端から一定長さを製品厚さの30〜90%の板厚に薄く圧延することにより、段差を少なくするエンドマーク防止方法が開示されている。
しかし、トップマークを軽減するためには金属帯の先端ほど薄く加工することが必要であるが、圧延による加工では完全なテーパに加工することは困難である。研削等により鋭い金属帯先端に加工した場合でも、その鋭さのために、金属帯を巻き付けるときに用いるベルトラッパや、巻取り装置に取り付けられているゴムスリーブに突き刺さり、これらを損壊する恐れがある。 However, in order to reduce the top mark, it is necessary to process the metal strip as thin as possible, but it is difficult to process it into a complete taper by processing by rolling. Even when processing a sharp metal band tip by grinding or the like, there is a risk of piercing the belt wrapper used when winding the metal band or the rubber sleeve attached to the winding device and damaging them. .
特許文献2には、金属帯の先端部をカッタによってテーパ状に加工し、金属帯先端部の段差を少なくする方法が示されている。
しかしながら、この金属帯先端をテーパ状に薄く加工して、金属帯先端による段差を軽減する方法は、金属帯先端は不安定であり幅方向に正確に機械加工することが難しい。 However, the method of reducing the level difference due to the metal band tip by processing the metal band tip thinly in a taper shape is unstable and difficult to machine accurately in the width direction.
特許文献3、特許文献4及び特許文献5には、金属帯の先端が2巻目と重なる部位に、フェルト、段ボール発砲スチロール板などの緩衝材を挿入し、金属帯先端の段差を軽減する技術が開示されている。
In
しかし、金属帯先端の段差を軽減するため緩衝材を利用する上記技術は、緩衝材を金属帯の所定の位置に取り付ける必要があるため複雑な制御が必要となる。そのため、簡易的に人手で取り付けている場合もあるが、タイムロスが大きく、安全面でも問題である。 However, the above-described technique using the buffer material to reduce the step at the metal band tip requires complicated control because the buffer material needs to be attached to a predetermined position of the metal band. For this reason, there is a case where it is simply attached manually, but the time loss is large, which is a problem in terms of safety.
特許文献6及び特許文献7には、鋼帯先端の当たる位置に窪みまたは窪みに軟質ゴムを埋め込んだゴムスリーブを用いる技術が開示されている。
鋼板先端の当たる位置に、窪みまたは軟質部のあるゴムスリーブを用いる技術は、金属帯を巻取り装置に最初に巻き付ける時に、金属帯先端を窪みまたは軟質部のある所定の位置に持ってきて巻き取ることが必要である。そのために複雑な制御が必要となるが、正確な制御は困難である。また、窪みの形状が一定であるため、巻取る金属帯の板厚が大きく変わると対応することができない。最大板厚に合わせて窪みを深くすると、金属帯先端部によるトップマークの発生を防止することはできるが、窪みの端で腰折れが発生する。板厚に合わせた数種類のゴムスリーブを保有しておく必要があり、また板厚が変わるとゴムスリーブを交換しなければならないので生産性を著しく損なうことになる。 The technique of using a rubber sleeve with a dent or soft part at the position where the tip of the steel plate hits is to wind the metal band at a predetermined position with a dent or soft part when winding the metal band around the winding device for the first time. It is necessary to take. Therefore, complicated control is required, but accurate control is difficult. Further, since the shape of the recess is constant, it cannot be handled when the plate thickness of the metal strip to be wound is greatly changed. If the dent is deepened in accordance with the maximum plate thickness, it is possible to prevent the top mark from being generated at the tip of the metal band, but a waist break occurs at the end of the dent. It is necessary to have several types of rubber sleeves according to the plate thickness, and if the plate thickness changes, the rubber sleeve must be replaced, which significantly impairs productivity.
特許文献8には、巻取り装置のマンドレルに嵌装した弾性体スリーブの一部に、スリーブの長手方向に伸びかつ円周方向に幅を有し、内部圧力を調整可能な空洞部を設け、金属帯の先端をこの空洞部外周位置に一致させて巻取る方法が開示されている。
In
しかし、この方法では巻取る金属帯の板厚により空洞部の内圧調整が必要であり、空洞内圧調整装置が必要となり設備費が嵩む。 However, in this method, it is necessary to adjust the internal pressure of the cavity portion depending on the thickness of the metal strip to be wound, which requires a cavity internal pressure adjusting device and increases the equipment cost.
上記のように、トップマーク防止対策は種々検討されてきたが、設備費が嵩むこと等未だ完全にトップマークの発生を防止することができていないのが現状である。
本発明の課題は、従来から種々提案されているトップマークの防止方法における諸問題を解決し、特別な設備を必要としないでトップマークの発生を抑制することができ、かつ巻取る金属帯のどのような板厚にでも対応できるゴムスリーブを装着したマンドレルを備える金属帯巻取り装置並びにこの金属帯巻取り装置を用いた金属帯の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve various problems in the conventionally proposed methods for preventing top marks, to suppress the generation of top marks without requiring special equipment, and It is an object of the present invention to provide a metal band winding device including a mandrel equipped with a rubber sleeve that can cope with any plate thickness, and a metal band manufacturing method using the metal band winding device.
本発明者は、ゴムスリーブ内に空隙部を設け、その空隙部のスリーブ外表面に金属帯先端部を当接して巻取ることにより、金属帯先端部を空隙内に押し込めてトップマークを防止する方法について、種々実験、検討を重ねた結果以下の知見を得るに至った。 The present inventor provides a gap in the rubber sleeve, and the metal band tip is brought into contact with the sleeve outer surface of the gap and wound up, thereby pushing the metal band tip into the gap and preventing the top mark. As a result of various experiments and examinations on the method, the following findings were obtained.
1)ゴムスリーブの外表層部内に設ける空隙の形状により発生するトップマークの大きさが異なる。 1) The size of the generated top mark varies depending on the shape of the gap provided in the outer surface layer portion of the rubber sleeve.
2)空隙部の形状を、隙間がスリーブ中心軸に直交する方向の断面において中央部が最も大きく、両端部に向かうに従い小さくなる形状にすることにより、トップマークの発生を防止することができる。 2) The formation of the top mark can be prevented by making the shape of the gap portion the largest in the cross section in the direction perpendicular to the central axis of the sleeve and becoming smaller toward both ends.
3)板厚の異なる金属帯の巻取りに、一つのゴムスリーブで対応するには空隙部内にスペーサを挿入して空隙の大きさを調整すればよい。 3) In order to cope with winding of metal strips having different plate thicknesses with a single rubber sleeve, a spacer may be inserted into the gap to adjust the size of the gap.
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は、次の(1)及び(2)に示すとおりである。
(1) 円筒状のゴムスリーブを装着したマンドレルを備えた金属帯巻取り装置であって、前記ゴムスリーブは、スリーブ外表層部内に、スリーブの中心軸に平行でかつ円周方向に幅を有する空隙部と、空隙部内に装入されて空隙の大きさを調整するスペーサとを備え、スリーブ中心軸に直交する方向の断面における空隙の隙間が、中央部が最も大きく両端部に向かうに従い小さくなっていることを特徴とする金属帯巻取り装置。
(2) 上記(1)の金属帯巻取り装置により金属帯を巻き取ることを特徴とする、金属帯の製造方法。
The present invention has been made based on such findings, and the gist thereof is as shown in the following (1) and (2) .
( 1 ) A metal strip winding device provided with a mandrel equipped with a cylindrical rubber sleeve, the rubber sleeve having a width parallel to the central axis of the sleeve and circumferentially in the outer surface layer portion of the sleeve A gap portion and a spacer that is inserted into the gap portion to adjust the size of the gap are provided, and the gap gap in the cross section perpendicular to the central axis of the sleeve is the largest at the center portion and becomes smaller toward both ends. a metal strip winding device, characterized in that are.
( 2 ) A method for producing a metal strip, wherein the metal strip is wound up by the metal strip winding device according to (1) .
以下、本発明で用いるゴムスリーブについて、図面を用いて説明する。
図1は、本発明で用いるゴムスリーブの1例を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。なお、空隙部2の形状は、空隙部内にスペーサを挿入することによって、その大きさを調整することができるので、板厚の異なる金属帯の巻取りの際に空隙部内にスペーサを挿入すれば、一つのゴムスリーブで対応できる。
Hereinafter, the rubber sleeve used by this invention is demonstrated using drawing.
FIG. 1 is a view showing an example of a rubber sleeve used in the present invention, where (a) is a side view and (b) is a front view. Since the size of the
ここで、スリーブ径方向とは、図1(b)に示すスリーブ1の直径方向であるY方向であり、円周方向は図1(a)のX方向である。
Here, the sleeve radial direction is the Y direction which is the diameter direction of the
本発明者は、空隙部の形状について鋼板を用いて種々検討を行った。まず有限要素法(FEM)よる巻取り解析を行った。 The inventor conducted various studies on the shape of the gap using a steel plate. First, the winding analysis by finite element method (FEM) was performed.
図10は、有限要素法による巻取り解析モデルを示す図である。同図に示すように鋼帯先端部5の上に鋼帯10が巻き取られ、その鋼板表面には以降の巻取りによって生じる面圧が付与されている状態とした。
FIG. 10 is a diagram showing a winding analysis model by a finite element method. As shown in the figure, the
解析条件は表1の通りとし、空隙の形状は種々変えて行ったが好ましい形状と好ましくない形状について説明する。 The analysis conditions are as shown in Table 1, and the shape of the void was variously changed. The preferable shape and the unfavorable shape will be described.
図3は解析結果を示す図で、同図(a)は通常のゴムスリーブで巻き取った場合、同図(b)は断面が矩形の空隙を設けたゴムスリーブで巻き取った場合を示し、同図(c1)はスリーブ表面に窪みを設けたゴムスリーブで巻き取った場合を示し、同図(d1)は本発明のゴムスリーブで巻き取った場合を示す。各図は巻取り後の変形後の状態を示し、黒塗り部は塑性変形した要素を示す。 FIG. 3 is a diagram showing the analysis results, in which FIG. 3 (a) shows a case of winding with a normal rubber sleeve, FIG. 3 (b) shows a case of winding with a rubber sleeve having a rectangular gap in cross section, The figure (c1) shows the case where it winds up with the rubber sleeve which provided the hollow on the sleeve surface, and the figure (d1) shows the case where it winds up with the rubber sleeve of this invention. Each figure shows the state after deformation after winding, and the blacked portion shows the plastically deformed element.
また、図3(b2)、(c2)、(d2)はゴムスリーブに設けた空隙、窪み周辺の断面図で、各寸法は下記の通りであった。 3 (b2), (c2), and (d2) are cross-sectional views around the voids and depressions provided in the rubber sleeve, and the dimensions are as follows.
図3(b2)
w2:50mm、h2:2 mm、t2:8mm
図3(c2)
w3:50mm、r3:130mm、
図3(d2)
w1:70mm、h2:4 mm、t2:8mm
図3(a1)の場合、鋼板先端位置にて鋼板が塑性変形しトップマークが発生していることを示している。
FIG. 3 (b2)
w2: 50 mm, h2: 2 mm, t2: 8 mm
FIG. 3 (c2)
w3: 50 mm, r3: 130 mm,
FIG. 3 (d2)
w1: 70mm, h2: 4mm, t2: 8mm
In the case of FIG. 3 (a1), the steel plate is plastically deformed at the tip position of the steel plate, and a top mark is generated.
図3(b1)の場合、空隙部の両端位置及び、鋼板先端位置にて鋼板が塑性変形しトップマークが発生していることを示している。 In the case of FIG. 3 (b1), it is shown that the steel plate is plastically deformed and top marks are generated at both end positions of the gap and at the front end position of the steel plate.
図3(c1)の場合、鋼板先端位置にトップマークは発生しないが、窪み部の両端位置にて鋼板が塑性変形しトップマークが発生していることを示している。 In the case of FIG. 3 (c1), the top mark is not generated at the front end position of the steel plate, but the steel plate is plastically deformed at the both end positions of the recessed portion, and the top mark is generated.
これらに対し、図3(d1)の本発明のゴムスリーブの場合、空隙部の両端部及び鋼板先端位置のいずれにおいても鋼板は塑性変形しておらず、トップマークの発生は見られない。 On the other hand, in the case of the rubber sleeve of the present invention shown in FIG. 3 (d1), the steel plate is not plastically deformed at both the end portions of the gap and the front end position of the steel plate, and no top mark is observed.
種々の形状の空隙についてFEM解析を行ったが、図3(d2)に示すような空隙部の形状は中央が最も大きく、両端に向かうに従い小さくなっている形状がトップマーク防止し効果があることを確認した。 FEM analysis was performed for variously shaped voids, but the shape of the void as shown in FIG. 3 (d2) is the largest at the center, and the smaller shape toward both ends has the effect of preventing top marks. It was confirmed.
本発明で用いるゴムスリーブによれば、トップマークの発生をほとんど抑止することができ、巻取りにより生じる製品欠陥が低減され、製品品質及び金属帯の歩留が著しく向上する。また、巻取る金属帯の板厚が変化しても、スペーサを適宜挿入することによりゴムスリーブを取り替えることなく巻取ることができるという利点を有する。 According to the rubber sleeve used in the present invention , generation of top marks can be almost suppressed, product defects caused by winding are reduced, and product quality and metal band yield are remarkably improved. In addition, even if the thickness of the metal strip to be wound is changed, there is an advantage that the rubber sleeve can be wound without being replaced by appropriately inserting a spacer.
以下、本発明の実施形態について詳述する。
本発明で用いる円筒状のゴムスリーゴムの材質は限定するものではないが、通常使用されている耐油性ゴム(NBR)でよい。ゴムの硬度は、あまり硬すぎるとトップマークの発生を防止する効果が小さく、Hs80以下が好ましく、柔らかすぎるとゴムスリーブの変形によりコイル内径部で耳波が生ずるためHs50以上が好ましく、より好ましくはHs60〜70である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Although the material of the cylindrical rubber | gum three rubber | gum used by this invention is not limited, The oil-resistant rubber | gum (NBR) normally used may be sufficient. If the hardness of the rubber is too hard, the effect of preventing the generation of the top mark is small, and it is preferably Hs 80 or less. Hs60-70.
スリーブの中心軸に直交する方向、すなわち、前記図1におけるX方向の断面におおける空隙の厚さが、中央部が最も厚く、両端部に向かうに従い薄くなっていると規定した理由は以下の通りである。 The reason why the thickness of the gap in the cross section in the direction perpendicular to the central axis of the sleeve, that is, in the X direction in FIG. 1 is defined as being thickest at the center and thinner toward both ends is as follows. Street.
図4は、前記図1(a)のX方向の断面における空隙の断面形状を示し、本発明で用いるゴムスリーブに設ける代表的な空隙を示す図である。 FIG. 4 is a view showing a cross-sectional shape of the gap in the cross section in the X direction of FIG. 1 (a) and showing a typical gap provided in the rubber sleeve used in the present invention.
図4(a)は空隙の上面がフラットで、底面が中央から両端に向かい傾斜している空隙、同図(b)は空隙の底面がフラットで、上面が曲面になっている空隙、同図(c)は空隙部上面が曲面、下面が底面が中央から両端に向かい傾斜している空隙、同図(d)は空隙上面が曲面で、低面がフラット部L1と、その両端から空隙の両端に向かうにしたがい傾斜している空隙、同図(e)は空隙上面が曲面で、低面がフラット部L2とその両端から空隙の両端に向かい傾斜している空隙をそれぞれ示す図である。図中の斜線部は、スペーサ9の断面形状を示す。
4A shows a void whose top surface is flat and the bottom surface is inclined from the center toward both ends, and FIG. 4B is a void whose bottom surface is flat and the top surface is curved. (C) is an air gap whose upper surface is a curved surface and whose lower surface is inclined from the center to both ends, and FIG. The air gap which inclines as it goes to both ends, FIG. 5E is a diagram showing the air gap upper surface with a curved surface, and the lower surface with the flat portion L2 and the air gap which inclines from both ends toward both ends of the air gap. The hatched portion in the figure indicates the cross-sectional shape of the
これらの図に示すように、空隙は中央部Cから両端E1、E2に向かうにしたがい、空隙の隙間は小さくなっており、中央部Cでhで示すように最も大きくなっている。このような形状にするのは、金属帯の先端部を空隙の中央近辺のゴムスリーブ外表面に当接して巻取ることによりトップマークの発生を抑制すると共に、空隙の両端E1、E2での金属帯の腰折れを防止するためである。 As shown in these drawings, the gap is smaller from the center C toward both ends E1 and E2, and the gap is smaller and is the largest at the center C as indicated by h. This shape is achieved by suppressing the generation of top marks by winding the tip end portion of the metal band in contact with the outer surface of the rubber sleeve near the center of the gap, and the metal at both ends E1 and E2 of the gap. This is to prevent the belt from folding back.
図3(b2)に示すように隙間hが中央も端部も同じであれば、空隙の両端部で腰折れが発生する。 As shown in FIG. 3 (b2), if the gap h is the same at the center and at the end, hip breakage occurs at both ends of the gap.
図6は、ゴムスリーブに設けた空隙部のスリーブ径方向の断面図である。
そして、図7は、トップマークの発生状況を説明するための図で、同図(a)は、本発明の図4(c)で示した空隙を設けたゴムスリーブの場合で、同図(b)、(c)は断面が矩形の空隙を設けたゴムスリーブの場合を示す。
FIG. 6 is a cross-sectional view in the sleeve radial direction of the gap provided in the rubber sleeve.
FIG. 7 is a view for explaining the state of occurrence of the top mark, and FIG. 7A shows the case of the rubber sleeve provided with the gap shown in FIG. 4C of the present invention. b) and (c) show the case of a rubber sleeve having a rectangular cross section.
図7(a)の場合、ゴムスリーブ1の外表層内の空隙2の隙間が中央で最も大きく、両端に向かうにしたがい小さくなっているため、金属帯先端部のゴムは空隙内に沈むので金属帯先端の上にくる2巻目の金属帯9にトップマークは発生しない。また、空隙の端に向かうにしたがい隙間が小さくなっているので、空隙端部での腰折れも発生しない。
In the case of FIG. 7A, the
一方、同図(b)の場合、空隙とスリーブ表面との間のゴムの厚さが厚く、また空隙の断面の隙間が一定の矩形断面であるため、ゴムが矩形内に沈まず金属帯の先端部5の段差によりトップマーク7が発生する。
On the other hand, in the case of FIG. 7B, the rubber between the gap and the sleeve surface is thick, and the gap in the gap cross section is a constant rectangular cross section. A top mark 7 is generated by the step of the
また、同図(c)のようにゴムスリーブ外表面から空隙までの間を少なくして、ゴムが空隙内に沈むようにしても、空隙端部Eの部分でトップマークが発生するのである。 Further, even if the space between the outer surface of the rubber sleeve and the gap is reduced as shown in FIG. 3C so that the rubber sinks into the gap, a top mark is generated at the gap end portion E.
空隙の中央部に隙間を最も大きくする理由は、金属帯を巻取る際に巻取り方向がどちらになってもゴムスリーブを取り替えることなく使用することができるようにするためである。 The reason why the gap is maximized in the central portion of the gap is to allow the rubber sleeve to be used without replacing the winding direction when the metal strip is wound.
図5は、空隙部における巻始めの金属帯状態を示す断面図で、同図(a)は右方向(図中A方向)に巻取る場合、(b)は左方向(図中B方向)に巻取る場合を示す。同図に示すように、空隙2の最も大きい中央Cの部分に相当する位置に金属帯の先端部5を位置させて巻取ると、ゴムスリーブ1の回転方向を変えるのみで両方向に巻取ることが可能となる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state of the metal band at the beginning of winding in the gap. FIG. 5A shows the case of winding in the right direction (A direction in the figure), and FIG. Shows the case of winding. As shown in the figure, when the
空隙の大きさは、巻取る金属帯の板厚、材質、ゴムスリーブのゴムの硬度、マンドレルの外径等により異なってくるので、限定しない。 The size of the gap is not limited because it varies depending on the thickness of the metal strip to be wound, the material, the hardness of the rubber sleeve rubber, the outer diameter of the mandrel, and the like.
通常の冷延鋼帯(炭素鋼板、ステンレス鋼板)の板厚の範囲は0.5〜3.2mm程度で、また、ゴムスリーブは、直径が508、610mm程度の物が一般に使用されている。 The thickness range of normal cold-rolled steel strip (carbon steel plate, stainless steel plate) is about 0.5 to 3.2 mm, and rubber sleeves with diameters of about 508 and 610 mm are generally used.
直径が508、610で、硬度がHs50〜70のゴムスリーブをマンドレルに装着して、上記板厚の鋼帯を巻き取る場合に好適な空隙の大きさ位置は以下の通りである。 The size positions of the voids suitable for attaching a rubber sleeve having a diameter of 508, 610 and a hardness of Hs 50 to 70 to the mandrel and winding the steel strip having the above thickness are as follows.
8mm < H < 20mm
t×1.05 < h < t×2.0
なお、空隙の大きさは巻取る金属帯の最大板厚が巻取れる大きさにしておき、巻取る板厚が薄い場合は、空隙内にスペーサを挿入することにより種々の板厚の金属帯をまきとることができる。スペーサ9の形状は、図4で9a〜9dに示すような形状にすることができる。
8mm <H <20mm
t × 1.05 <h <t × 2.0
Note that the size of the gap is set so that the maximum thickness of the metal strip to be wound can be wound, and when the plate thickness to be wound is thin, a metal strip of various thicknesses can be formed by inserting a spacer in the gap. Can be rolled up. The shape of the
また、巻取る際に金属帯の先端が必ずしも空隙の中央に相当するゴムスリーブの外表面にくる必要はない。すなわち、空隙の中央部の隙間を板厚よりも大きくしておけば、金属帯の先端が空隙の中央から前後に少々ずれてもトップマークを発生させることなく巻取りが可能である。特に図4(d)、(e)に示すように空隙中央部に隙間の大きい範囲L1、L2を設けておくと、金属帯先端のズレ許容範囲が大きくなる。 Further, when winding, the tip of the metal strip does not necessarily have to come to the outer surface of the rubber sleeve corresponding to the center of the gap. In other words, if the gap at the center of the gap is made larger than the plate thickness, winding can be performed without generating a top mark even if the tip of the metal band is slightly shifted back and forth from the center of the gap. In particular, as shown in FIGS. 4D and 4E, if the large gaps L1 and L2 are provided in the central part of the gap, the allowable deviation range of the metal band tip increases.
以下実施例により本発明の効果を説明する。 The effects of the present invention will be described below with reference to examples.
本発明で用いるゴムスリーブとして、図3(d)に示した形状の空隙を設けた硬度Hs65のゴムスリーブおよび比較例として矩形断面の空隙を設けた硬度Hs65のゴムスリーブを用意した。両者とも外径は508mm、スリーブ厚さ51mm、スリーブ幅1200mmとした。 As the rubber sleeve used in the present invention , a rubber sleeve having a hardness Hs65 provided with a gap having the shape shown in FIG. 3D and a rubber sleeve having a hardness Hs65 provided with a gap having a rectangular cross section were prepared as a comparative example. In both cases, the outer diameter was 508 mm, the sleeve thickness was 51 mm, and the sleeve width was 1200 mm.
図8は、本発明で使用したゴムスリーブに設けた空隙の形状、位置を示す断面図であり、同図(a)は本発明例、(b)は比較例を示す。寸法は、以下の通りとした。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the shape and position of the gap provided in the rubber sleeve used in the present invention. FIG. 8 (a) shows an example of the present invention, and FIG. 8 (b) shows a comparative example. The dimensions were as follows.
〈 本発明例 〉 〈 比較例 〉
H1:8mm H2:6.4mm
h1:3mm h2:1.6mm
W1:50mm W2:50.8mm
これらのゴムスリーブを巻き取り装置のマンドレルに装着し、板厚が2.5mm 、板幅が1000mmである低炭素鋼の冷延鋼帯(降伏点28kgf/mm2)用い、下記条件で巻き取った。
<Invention Example><ComparativeExample>
H1: 8mm H2: 6.4mm
h1: 3mm h2: 1.6mm
W1: 50mm W2: 50.8mm
These rubber sleeves are mounted on a mandrel of a winding device, and a cold rolled steel strip (yield point 28 kgf / mm 2 ) of low carbon steel having a plate thickness of 2.5 mm and a plate width of 1000 mm is used and wound up under the following conditions: It was.
巻取張力 : 3 kgf/mm2
総巻取り数: 300巻
巻取ったコイルを無張力で巻戻し、鋼帯先端に位置する2〜50巻目の鋼帯からトップマーク測定用のサンプルを採取した。
Winding tension: 3 kgf / mm 2
Total winding number: 300 windings The wound coil was unwound with no tension, and a sample for measuring the top mark was taken from the 2nd to 50th steel strip located at the tip of the steel strip.
図11は、トップマークの評価方法を説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a top mark evaluation method.
トップマークの評価方法として、回転軸12に接触式変位計11を取り付けてモータ13で回転軸12を回転させることにより接触式変位計11をサンプルの巻取り方向に移動させて板形状を測定し、パソコンに入力して2階微分をとることで曲率を求めた。
As a top mark evaluation method, the contact displacement meter 11 is attached to the
図12は、求めた鋼板の形状と曲率の変化状態を示す図である。同図に示すように、トップマーク部の曲率の最大値と母材の曲率(巻癖、長手そり)との差をトップマーク曲率として定義し、トップマークの評価を行った。 FIG. 12 is a diagram showing a change state of the obtained shape and curvature of the steel sheet. As shown in the figure, the difference between the maximum value of the curvature of the top mark portion and the curvature of the base material (winding and warping) was defined as the top mark curvature, and the top mark was evaluated.
図9は、トップマーク測定結果を示す図である。同図から明らかなように、本発明で用いるゴムスリーブで巻取った場合は、4巻以降でトップマークはほとんど消滅している。それに対し、比較例に係るゴムスリーブを用いた場合には、20巻目でも問題となるほどのトップマークが発生している。 FIG. 9 is a diagram showing a top mark measurement result. As is apparent from the figure, when the rubber sleeve used in the present invention is wound, the top mark is almost disappeared after the fourth roll. In contrast, in the case of using a rubber sleeve according to the comparative example, the top mark enough also a problem in 20 tum has occurred.
また、上記本発明で用いるゴムスリーブと同じ空隙を備えた、ゴムの硬度がHs45、65、80および90である4種のゴムスリーブを製作し、板厚が1.6mmと2.3mの低炭素鋼帯を上記と同じ条件で巻取り、各コイルの5巻目の鋼帯先端部に相当する部分からサンプルを採取し、上記と同じ方法でトップマークを評価した。その結果を表2に示す。 In addition, four types of rubber sleeves having the same gap as the rubber sleeve used in the present invention and having a rubber hardness of Hs45, 65, 80 and 90 are manufactured, and the plate thickness is as low as 1.6 mm and 2.3 m. The carbon steel strip was wound up under the same conditions as described above, a sample was taken from the portion corresponding to the tip of the fifth steel strip of each coil, and the top mark was evaluated by the same method as described above. The results are shown in Table 2.
同表から明らかなように、硬度がHs80以下でトップマークが小さくなっている。しかし、硬度がHs90であっても、本発明で用いるゴムスリーブでは、図9に示した比較例よりもトップマークの大きさは小さいことが分かる。 As apparent from the table, the hardness is Hs80 or less and the top mark is small. However, even if the hardness is Hs90, it can be seen that the size of the top mark is smaller in the rubber sleeve used in the present invention than in the comparative example shown in FIG.
本発明で用いるゴムスリーブを装着したマンドレルを備える金属帯巻取り装置並びにこの金属帯巻取り装置を用いた金属帯の製造方法によれば、トップマークの発生をほとんど抑止することができ、巻取りにより生じる製品欠陥を低減し、製品品質及び金属帯の歩留を著しく向上させることができる。また、巻取る金属帯の板厚が変化しても、スペーサを適宜挿入することによりゴムスリーブを取り替えることなく巻取ることができる。 According to the metal strip winding device including the mandrel equipped with the rubber sleeve used in the present invention and the metal strip manufacturing method using the metal strip winding device, the generation of the top mark can be almost suppressed. Can reduce product defects and significantly improve product quality and metal strip yield. Further, even if the thickness of the metal strip to be wound changes, it can be wound without replacing the rubber sleeve by appropriately inserting a spacer .
1 ゴムスリーブ
2 空隙
3 マンドレル
4 金属帯
7 トップマーク
9 スペーサ
1
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