JP4308104B2

JP4308104B2 - 金属帯の巻き取り装置

Info

Publication number: JP4308104B2
Application number: JP2004230754A
Authority: JP
Inventors: 晋一郎河越; 晃弘小藤; 政弘柴田; 康弘田上; 一宮原; 哲男黒木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: JP2006043752A

Description

本発明は金属帯の巻き緩みの原因となる腰折れ欠陥の防止装置を付設した金属帯の巻き取り装置に関するものである。

一般に熱間圧延鋼帯、冷間圧延鋼帯、各種表面処理鋼帯等の製造において、最終工程である金属帯の巻き取りは、図４に示すように、金属帯ｈが最終ピンチロール１を介してテンションリール２によって連続的に巻き取られる。この場合、図４のAに示すように、金属帯ｈが連続的にテンションリール２で巻き取り中は該金属帯ｈはピンチロールー１とテンションリール２の間で一定の張力を保ちながら巻き取られていくため、巻き取られた金属帯ｈは径方向に隙間なく緊密に巻き取られていく。一方、図４のB及びCに示すように、金属帯ｈの最尾端がピンチロール１を通過した直後は金属帯ｈはピンチロールー１とテンションリール２間の拘束を解かれて自重により変形しながらテンションリール２に巻き取られていく。この場合、テンションリール２近傍で巻き取られる直前の金属帯ｈは、Dに示すような俗に腰折れと言われる山形の盛上がり変形を伴いながら巻き取られるため、最終的にコイル状に巻き取られた金属帯Ｈは腰折れ部において径方向に若干の隙間を有しており、これがコイル状態における巻き緩みの原因となっている。

コイル状に巻き取られた金属帯Ｈは、巻き取り後、コイルカー７に載置されフープ等で結束された後、所定の場所へ移送され、精整、検査、梱包等の工程を経て、所定単位毎に、陸上、海上等を各種移送手段を通じて出荷先へ輸送される。この場合、特に、船舶による海上輸送においては航海中の船舶の揺動、振動などにより前記腰折れ欠陥を有する金属帯Ｈの径方向の隙間において、鋼帯の表面同士が擦れ合うことによって鋼帯表面に摩擦傷を発生させる。この表面欠陥は特に、亜鉛めっき等の表面処理を施した金属帯においては致命的なものである。したがって、加工中に検出された場合には当該部分は切断除去して使用されることが多く、巻き直しなどの処置が行われている。

この腰折れ欠陥を防止するために、図５に示すようにコイル状に巻き取られる金属帯の最尾端の位置を検出するとともに、その動きを拘束して安全かつ作業性を向上させる目的で、金属帯を巻き取る際にピンチロールを通過した後の鋼帯の最尾端近傍を押圧ローラーＲが押圧するように巻き取る技術（特許文献１など）が提案されているが、この場合には、押圧ローラーＲによって押圧される直前に腰折れが発生することがあり完全に腰折れ欠陥を防止することは困難である。また、コイル状に巻き取られる鋼帯の内径側に生じる巻き緩みを防止すること及び種々の内径で鋼帯をコイル状に巻き取るための機構を備えた巻取り装置（特許文献２など）が提案されているが、特に、種々の内径でコイル状に金属帯を巻き取るための複雑な機構を必要とし製造コストの上昇は免れない。
特開２０００−１９００２６号公報特開２００３−３１１３２３号公報

本発明は、上述したような従来技術の問題を解消し、金属帯をコイル状に巻き取るに際し、特に最尾端近傍で発生する腰折れ欠陥を発生させることなく金属帯を巻き取ることができる装置の提供を目的とするものである。

前掲の目的（課題解決）を達成するために完成された本発明の要旨とする特徴は以下の通りである。

（１）金属帯をテンションリールによって連続的に巻き取るための装置において、前記テンションリールの下方でコイルカーの近傍位置に配設されて前記金属帯の外面を押圧するための回転自在な押えロールと、該押えロールを前記テンションリールに向かって直接進退させるための第一シリンダーと、前記押えロールと軸心を共有して揺動し、前記テンションリールに巻き取る金属帯のコイル径に相応した曲率を持つ湾曲した形状を有して前記金属帯の進入をガイドするためのガイド板と、該ガイド板を前記押えロールの軸心回りに自在に揺動させるための第二シリンダーとから成る腰折れ防止装置を付設したことを特徴とする金属帯の巻き取り装置。

（２）ガイド板の先端に硬質部材が配設された上記（１）に記載の金属帯の巻き取り装置。

（３）硬質部材がロールである上記（２）に記載の金属帯の巻き取り装置。

本発明により、金属帯をコイル状に巻き取る際に、特に金属帯の最尾端近傍で発生する腰折れ欠陥の発生を有効に防止し、これにより金属帯コイルにおける隙間を無くし、金属帯同士の摩擦による表面欠陥を皆無にする表面品質の優れた製品を提供することができる。また、比較的簡単な装置で金属帯の腰折れを防止することができるため、実用性に富む発明といえる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細説明する。
図1、図２及び図３は本発明に係る腰折れ防止装置を付設した金属帯の巻取り装置を示すもので、金属帯ｈはピンチロール１を通過後、テンションリール２によって巻き取られるように構成されている。一方、コイルカー７の近傍には金属帯ｈの外面を押圧するための回転自在な押えロール３と、該押えロール３をテンションリール２に向かって進退させるための第一シリンダー４と、前記押えロール３と軸心を共有して揺動し、金属帯ｈの進入をガイドするためのガイド板６と、該ガイド板６を前記押えロール３の軸心回りに自在に揺動させるための第二シリンダー５で構成される腰折れ防止装置が付設されている。この腰折れ防止装置の前記押えロール３は、図１に示されるようにテンションリール２の下方で、コイルカー７の近傍に付設されている。

圧延あるいは表面処理された金属帯ｈがピンチロール１を介してテンションリール２で連続的に巻き取られている間は、前記腰折れ防止装置はテンションリール２の下方、コイルカー７の近傍に待機しているが、金属帯ｈの最尾端をピンチロール２の前方に配置されているゲージロール（図示していない）が感知すると、押えロール３をテンションリール２で巻取り中の金属帯ｈに接触させるように第一シリンダー４がテンションリール２の方向に移動する。また、前記第一シリンダー４の動作に連動してガイド板６をテンションリール２の近傍に配置すべく第二シリンダー５が移動する。この第一シリンダー４及び第二シリンダー５の動作は金属帯ｈの最尾端がピンチロール１を通過するまでに終了するように制御される。ガイド板６は、金属帯ｈの最尾端がピンチロール１を通過した後に金属帯ｈに腰折れ欠陥を生じることなくテンションリール２に導くためのガイドとなるもので、その詳細を図２及び図３に示している。

即ち、ガイド板６は押えロール３と軸心を共有して揺動可能に軸受け８、ブラケット９を介して取り付けられている。ガイド板６は通常薄鋼板製で、そのテンションリール側即ち、金属帯ｈと接触する面は前記金属帯ｈの表面に摩擦による傷を生じないようにウレタンゴム等の緩衝材１０が貼付されている。このガイド板６は、最終的に巻き取られるコイル状の金属帯Hの大きさ即ちコイル径によってその形状を変えることができる。巻き取り径が比較的小さい場合には、短い直棒状にしてもよく、また、コイル径が比較的大きい場合には図３に示すように巻き取るコイル径に相応した曲率をもつ湾曲した形状にするのが好ましい。また、ガイド板６の先端部１１はＭＣナイロン等の硬質部材が貼付されており、金属帯ｈとの著しい摩擦による損傷を防止するように構成される。

また、金属帯ｈとの摩擦軽減のためにガイド板６の先端部にロールを配置し、金属帯ｈとの接触によって自由に回転できるように構成してもよい。この場合、前記ロールの表面に硬質ゴム等の緩衝材を貼付して金属帯ｈとの接触による表面欠陥の発生を防止するように構成してもよい。

こうした本発明の装置構成により、金属帯ｈの最尾端がピンチロール１を通過した後の該金属帯ｈがガイド板６によってガイドされ、腰折れ欠陥を生じることなくテンションリール２に巻き取られる様相を図１の（ａ）から（ｆ）に模式的に示している。

金属帯ｈの最尾端がピンチロール１を通過した後、該金属帯ｈが腰折れ欠陥を生じることなく、ガイド板６によってガイドされつつテンションリール２に巻き取られるためにはガイド板６の先端部の位置は、テンションリール２で巻き取られているコイル状の金属帯Ｈの表面よりも若干外側で金属帯Ｈの最外面との間に隙間ｓをもたせて配置するのが効果的である。この隙間ｓの大きさは、金属帯ｈの厚さによって適切に調節される。このように押えロール３の軸心を共有した揺動可能なガイド板６で金属帯ｈの開放端をその内側に拘束し、ガイドしながらの最尾端まで巻き取ることにより巻取りの開始から終了まで腰折れ欠陥を生じることなく緊密にコイル状に巻き取ることができるのである。

そして、金属帯ｈが図１の（ｆ）の状態を通過して最終的にコイル状に巻き取られた金属帯Ｈは、テンションリール２の下方で待機しているコイルカー７上に載置され、フープ等で結束された後、所定の場所へ移送されるとともに、押えロール３、ガイド板６、第一シリンダー４、第二シリンダー５からなる腰折れ防止装置は次の巻き取り工程に向けて所定の初期位置へ移動して待機することになる。

（実施例）
以下に実施例の結果を示した図６及び図７を用いて本発明の優れた効果を実証する。

図６は図４で開示した従来技術で種々の板厚の電気亜鉛めっき処理鋼帯を最終工程でテンションリールでコイル状に巻取り、その後、該鋼帯をコイルカーに載置した状態で、該鋼帯の外周２、３巻き部分の最大の隙間をテーパーゲージで測定した値を、鋼帯の厚さ別にプロットしたものである。鋼帯の厚さが大きくなると隙間も大きくなる傾向にあり、図示した板厚においては隙間は１〜３ｍｍを呈している。

一方、図７は、図1から図３で開示した本発明に係る腰折れ防止装置を付設した巻き取り装置を用いて、前記同様に種々の板厚の電気亜鉛めっき処理鋼帯を最終工程でテンションリールでコイル状に巻取り、巻き取られた鋼帯の外周２、３巻き部分の最大の隙間をテーパーゲージで測定した値を、鋼帯の厚さ別にプロットしたものである。試験に使用した全ての板厚で隙間は最大値で０．３ｍｍで、ほとんどの鋼帯で隙間は認められなかった。

本図から明らかなように、本発明に係る巻取り装置で金属帯を巻き取ると特に金属帯が最終ピンチロールを通過した後で、該金属帯が腰折れを起こすことなく巻き取ることができるため、コイル全体にわたって隙間を生じることなく緊密に巻き取ることができることがわかる。従って、こうして巻き取られた金属帯コイルは例え輸送時に揺動、振動を受けても表面欠陥（傷）の発生などの問題の恐れはなく、安心して出荷しうることが明かである。

本発明に係る金属帯の巻取り装置の実施態様を示す側面図である。本発明に係る金属帯の巻取り装置の実施態様を示す正面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。従来技術に係る金属帯の巻取り装置の一例を示す説明図である。従来技術に係る金属帯の巻取り装置の他の例を示す説明図である。従来技術に係る巻取り装置で巻き取った鋼帯の板厚毎の隙間の測定結果を示す図である。本発明に係る巻取り装置で巻き取った鋼帯の板厚毎の隙間の測定結果を示す図である。

符号の説明

１：ピンチロール２：テンションリール３：押えロール
４：第一シリンダー５：第二シリンダー６：ガイド板７：コイルカー
８：軸受９：ブラケット１０：ガイド板緩衝材１１：先端硬質部材
ｈ：金属帯Ｈ：コイル状に巻かれた金属帯Ａ〜Ｄ及びａ〜ｆ：金属帯の巻取り状況を示す符号

Claims

金属帯をテンションリールによって連続的に巻き取るための装置において、前記テンションリールの下方でコイルカーの近傍位置に配設され、前記金属帯の外面を押圧するための回転自在な押えロールと、該押えロールを前記テンションリールに向かって直接進退させるための第一シリンダーと、前記押えロールと軸心を共有して揺動し、前記テンションリールに巻き取る金属帯のコイル径に相応した曲率を持つ湾曲した形状を有して前記金属帯の進入をガイドするためのガイド板と、該ガイド板を前記押えロールの軸心回りに自在に揺動させるための第二シリンダーとから成る腰折れ防止装置を付設したことを特徴とする金属帯の巻き取り装置。
ガイド板の先端に硬質部材が配設された請求項１に記載の金属帯の巻き取り装置。
硬質部材がロールである請求項２に記載の金属帯の巻き取り装置。