JP4830484B2

JP4830484B2 - 鋼板巻き取り装置及び鋼板巻き取り方法

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Publication number: JP4830484B2
Application number: JP2005373909A
Authority: JP
Inventors: 宏胤近藤; 悦史嶋村; 惟徳山下; 道孝河野
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: JP2007175711A

Description

本発明は、鋼板の製造ラインにおいて、鋼板の先端部或いは尾端部を巻き取る際の鋼板の落下または巻きずれ等を防止することが可能な鋼板巻き取り装置及び鋼板巻き取り方法に関する。

鋼板の連続製造ラインにおいては、コイル状に巻かれた鋼板は、巻き戻し装置により巻き戻された後、各工程での処理が行われ、処理終了後に再び巻き取り装置によりコイル状に巻き取られる。この際、処理の効率化を図るため、巻き戻された鋼板の先端部は、先行する鋼板の後端部と溶接され、各工程での処理を連続して行うようにしている。そして、処理の終わった鋼板は、出側シャーで切断された後、コイル状に巻き取られる。

鋼板を巻き取る場合、巻き取られる鋼板に一定の張力がかかっている場合は、鋼板は落下すること無く、また巻きずれを起こすことなくコイル状に巻き取られていく。しかし、出側シャーで切断された後の切断部から巻き取り装置（テンションリール）の巻き取り位置までの間は鋼板には張力が働かなくなる。このため、巻き取り装置の巻き取り位置まで鋼板を誘導する装置や設備を設けない場合は、鋼板の先端部は落下し、鋼板の折れを発生させたり、或いは尾端部は巻きずれを起こしたりする場合がある。

そこで、従来より、鋼板の先端部或いは尾端部を巻き取る際には巻き取り補助装置として、例えばガイドテーブルやコンベアなどを用いて、鋼板の落下による折れの発生や、巻きずれ等の発生を防止するようにしている。

例えば、特許文献１（特開平９−２３９４４１号公報）には、通板コンベア、通板コンベアフレーム下端に設けられたベルトラッパー及びピンチロールを巻取機のマンドレルに対して昇降自在に設け、通板コンベア及びベルトラッパーには共通の無端ベルトがベルト掛けされ、ベルトラッパーにはマンドレルを取り囲むように無端ベルトを接触させる複数のローラが移動可能に設けられ、ピンチロールが無端ベルトを介してマンドレルに押圧可能に設けられていることを特徴とする板材の巻取補助装置が記載されている。

しかし、前記巻き取り補助装置としてガイドテーブルを用いる場合には、例えば鋼板が防錆油を塗油されている場合に鋼板とガイドテーブルが密着して通板が困難となるという問題がある。また、鋼板の尾端部については、拘束力が不足した場合にコイル外周部の巻き不良（巻きずれ）となり、コイルをクレーンにより搬送する際に巻きずれ部分に折損が発生し、歩留ロスを生じるという問題がある。ガイドテーブルにロールを組み込む方法もあるが、組み込まれたロールによるピッチ性の傷が発生する可能性があり、また、尾端部はより拘束力が無くなり巻き不良の可能性が高くなる。

また、上記特許文献１に記載のコンベア式では、上記ガイドテーブルを用いた場合のような鋼板が密着するという問題は無いが、その構造上テーブルとなる部分に収縮性を持たせることが困難であり、巻き取り方向も上巻きもしくは下巻きの片方に限られた設置となってしまう。

このような問題に対して、特許文献２（特開２００１−３４７３１４号公報）には、鋼帯巻取装置用通板テ−ブルの鋼帯と接触する表面に、鋼帯進行方向と平行な溝を、前記通板テ−ブルの幅方向に沿って複数設けた鋼帯巻取装置用通板テ−ブルが記載されている。これにより、通板テ−ブルにおける鋼帯先端部分の密着現象が回避でき、密着現象に起因するライン停止を防止することができるというものである。
特開平１１−２４４９２９号公報特開２００１−３４７３１４号公報

上記特許文献２に記載されている鋼帯巻取装置用通板テ−ブルは、通板テ−ブルの鋼帯と接触する表面に、鋼帯進行方向と平行な溝を、前記通板テ−ブルの幅方向に沿って複数設けることで、鋼帯と通板テ−ブルとの間の摩擦抵抗を小さくするとともに、鋼帯と通板テ−ブルとの間の気密性を緩和させて、鋼帯が通板テ−ブルの表面に密着しないようにするものである。さらに、前記複数の溝のいずれかに、鋼帯裏面に鋼帯進行方向に向けて気体を噴射することにより、気体を噴射した溝内に負圧を生じさせ、この溝の上を通過中の鋼帯の部分が溝に引き付けられ、その結果として鋼帯が幅方向に波打つ形状となり、溝を設けただけの場合よりも、接触面積がより一層小さくなるとともに、鋼帯の通板テ−ブル表面への突っかかりを減少させるものである。

しかし、鋼帯の板厚或いは板幅によっては吸引がうまく行われず、波打つ形状がうまく取れない場合があり、溝だけでは通板性の改善が十分でない場合がある。また、上記特許文献２に記載されている鋼帯巻取装置用通板テ−ブルは、鋼帯先端部分の密着現象を回避することを目的とするものであり、尾端部の巻きずれ防止に関しては何も記載されていない。

そこで、本発明は、鋼板の先端部或いは尾端部を巻き取る際の鋼板の落下または巻きずれ等の巻き不良の発生を防止することが可能な鋼板巻き取り装置及び鋼板巻き取り方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有する。
［１］鋼板端部を巻き取り位置まで導き入れるためのガイドテーブルを備えた巻き取り装置であって、
前記ガイドテーブルの鋼板との接触面に、鋼板進行方向に沿って複数の突条部を並列させて設け、前記それぞれの突条部の上面を平坦とすると共に、該平坦部上面のガイドテーブル幅方向における長さの合計が、前記ガイドテーブル幅長さの１０％以下であり、前記突条部は、その上面幅が底面幅より小さい、側壁が傾斜面となる断面台形形状であり、突条部同士の間隔が２０〜１００ｍｍであることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
［２］上記［１］において、さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数のガス吹出し口を設けることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
［３］上記［１］において、さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数の空気の吸引口を設けることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
［４］上記［２］において、さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数の空気の吸引口を設けることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
［５］上記［１］乃至［４］のいずれかにおいて、ガイドテーブルが、その一端側が回動自在に軸支され、その他端側に伸縮自在に配された伸縮テーブルを備えることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
［６］上記［２］に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも鋼板先端部がガイドテーブルに到達した後から、鋼板の先端部が巻き取り装置に巻き付くまでの間、前記ガス吹出し口からガスの吹出しを行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。
［７］上記［３］に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも巻き取られる鋼板が出側シャーで切断された後から、鋼板の尾端部がガイドテーブルを通過するまでの間、前記空気の吸引口から空気の吸引を行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。
［８］上記［４］に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも鋼板先端部がガイドテーブルに到達した後から、鋼板の先端部が巻き取り装置に巻き付くまでの間、前記ガス吹出し口からガスの吹出しを行うとともに、少なくとも巻き取られる鋼板が出側シャーで切断された後から、鋼板の尾端部がガイドテーブルを通過するまでの間、前記空気の吸引口から空気の吸引を行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。

本発明によれば、鋼板の先端部或いは尾端部を巻き取る際の鋼板の落下または巻きずれ等の巻き不良の発生を防止することが可能な鋼板巻き取り装置及び鋼板巻き取り方法が提供される。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例を説明する。

図１は、本発明に係る鋼板巻き取り装置の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、本発明に係る鋼板巻き取り装置１は、鋼板を巻き取るためのテンションリール２と、鋼板端部を巻き取り位置まで導き入れるためのガイドテーブル３とを備えている。ここで、図１（ａ）は、鋼板先端部を巻き取る際のガイドテーブル３の配置位置を示した図、図１（ｂ）は、鋼板尾端部を巻き取る際のガイドテーブル３の配置位置を示した図である。なお、図１においては、前記テンションリール２を駆動させる駆動装置については図示を省略している。

図２に、前記ガイドテーブル３の概略構成図を示す。図２（ａ）は、ガイドテーブル３の鋼板との接触面を示す上面図、図２（ｂ）はガイドテーブル３の横断面図を表す。図２に示すように、前記ガイドテーブル３の鋼板との接触面には、鋼板進行方向に沿って複数の突条部３１が並列して設けられている。さらに、前記突条部３１の上面は平坦とされており、この平坦部上面のガイドテーブル３幅方向における長さ（図２中のＬ_１，Ｌ_２，・・・，Ｌ_ｎ−２，Ｌ_ｎ−１，Ｌ_ｎ）の合計Ｌ（＝Ｌ_１＋Ｌ_２＋・・・＋Ｌ_ｎ−２＋Ｌ_ｎ−１＋Ｌ_ｎ）が、前記ガイドテーブル幅長さＭの１０％以下となっている。

前記突条部３１の上面を平坦とすることで通過する鋼板への傷付きを防止する効果を有する。さらに、この平坦部上面のガイドテーブル３幅方向におけるそれぞれの長さの合計Ｌが、前記ガイドテーブル幅長さＭの１０％以下とすることで、通板させる鋼板がガイドテーブル３に密着するのを防止することが可能となる。前記割合が１０％を超えると通過する鋼板がガイドテーブル３に密着する可能性が増大する。

ここで、前記突条部３１の上面に設けられた平坦部の幅（図２中のＬ_１，Ｌ_２，・・・，Ｌ_ｎ−２，Ｌ_ｎ−１，Ｌ_ｎ）は、それぞれ２ｍｍ以上とすることが好ましい。２ｍｍ未満の場合は、通過する鋼板に傷を付ける可能性が増大する。

なお、前記突条部３１を構成する材料としては特に限定されないが、通過する鋼板に傷をつけないように、鋼板よりも柔らかい材質のものを用いることが好ましい。例えば、ＭＣナイロン等の樹脂（プラスチック）製或いはゴム製のものを用いることが好ましい。

また、前記突条部３１は、その上面幅が底面幅より小さい、側壁が傾斜面となる断面台形形状とすることが好ましい。側壁を傾斜面とすることで、通過する鋼板のエッジ部が、突条部３１の上面平坦部から外れた場合においても、鋼板が元に戻りやすくなり、通板の安定性が向上するからである。なお、通過する鋼板に擦り傷等の欠陥が発生しないように、前記突条部３１の上面端部は角を削った滑らかな形状とすることが好ましい。

また、前記突条部３１の高さＨは５ｍｍ以下とすることが好ましい。前記突条部３１の高さＨが５ｍｍより高いと、鋼板のエッジ部が突条部３１の上面平坦部から外れた場合の戻りが困難となり、前記エッジ部に折れが発生する場合があるからである。なお、鋼板が突条部に挟まれたガイドテーブルの表面に接触しないように、前記突条部の高さＨは２ｍｍ以上とすることが好ましい。

前記ガイドテーブル３の鋼板との接触面に設けた突条部は、前記ガイドテーブル３の鋼板進行方向の全長に渡って設けることが好ましいが、通過する鋼板がガイドテーブル３の表面に接触しない範囲において、その長さを適宜変更することができる。また、前記ガイドテーブル３に設けられた複数の突条部３１は、それぞれが同じ長さであってもよく、異なる長さであってもよい。さらに、前記複数の突条部３１は、それぞれがガイドテーブル３の幅方向に等間隔に設けられていることが好ましいが、異なる間隔で設けられていてもよい。これらは、通過する鋼板が、ガイドテーブル３の表面に接触しない範囲において適宜変更し得るものである。

なお、前記突条部３１同士の間隔は、２０〜１００ｍｍの範囲とすることが好ましい。前記間隔が１００ｍｍを超えると、通過する鋼板が、その間のガイドテーブル３の表面に接触する場合があるからである。ガイドテーブル３の表面に鋼板を接触させないという観点からは、前記突条部同士の間隔は狭ければ狭い方がよいが、２０ｍｍ未満の間隔としても接触防止の効果は変わらないにもかかわらず、加工の手間がかかるようになるため、前記間隔は２０ｍｍ以上とすることが好ましい。

また、本発明に係る鋼板巻き取り装置においては、前記突条部３１に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブル３の幅方向に、それぞれ複数のガス吹出し口３２を設けることが好ましい。ここで、前記ガスとしては空気等を用いることができる。

鋼板の進行方向及びガイドテーブル３の幅方向に、それぞれ複数設けられたガス吹出し口３２から空気等のガスを吹出すことで、通過する鋼板のガイドテーブル３への密着をより確実に防止することが可能となり、通板性をより向上させることが可能となる。

図３に、表面にガス吹出し口３２を設けたガイドテーブル３の一実施形態を示す。図３に示した例では、前記ガス吹出し口３２をガイドテーブル３の幅方向に６列、鋼板の進行方向に２列の計１２箇所に設けた場合を示しているが、その配置数及び位置には特に制限はなく、板幅の異なる複数種類の鋼板に対して、密着をおこすことなく通板性を改善できる位置に適宜配置することができる。なお、鋼板への吹出すガスのバランスを考慮して、ガイドテーブル３の幅方向中央位置に対して左右に均等に設けることが好ましい。通板の直進安定性を向上させるためである。

前記ガス吹出し口３２からのガスの吹出し圧力は、通過する鋼板の板厚、板幅等を考慮して適宜変更され得るが、０．１〜１．０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。

ここで、前記ガス吹出し口３２からのガスの吹出しは、少なくとも通過する鋼板の先端部がガイドテーブル３に到達した直後から、鋼板の先端部が巻き取り装置１のテンションリール２に巻き付き、張力が確立するまでの間行うことが好ましい。これにより、通過する鋼板のガイドテーブル３への密着をより確実に防止することが可能となる。

また、本発明に係る鋼板巻き取り装置においては、前記突条部３１に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブル３の幅方向に、それぞれ複数の空気の吸引口３３を設けることが好ましい。ここで、前記空気の吸引口３３は、図３に示す場合のように、上記ガス吹出し口３２と兼用して用いてもよく、上記ガス吹出し口３２とは別に設けてもよい。別に設ける場合においても、上記ガス吹出し口３２を設ける場合と同様に、ガイドテーブル３の幅方向中央位置に対して左右に均等に設けることが好ましい。

ここで、前記空気の吸引口３３からの空気の吸引は、少なくとも巻き取られる鋼板が出側シャーで切断された直後から、鋼板の尾端部がガイドテーブルを通過するまでの間行うことが好ましい。通過する鋼板の尾端部を、前記空気の吸引口３３からの空気の吸引により拘束することで、シャーで切断された後の張力がなくなった鋼板の走行安定性を確保することができ、巻きずれ等の巻き不良の発生を防止することが可能となる。これにより、不良部分を切断したり、修正等する作業がなくなり歩留向上等の効果を有する。

ここで、前記空気の吸引口３３による空気の吸引は、通過する鋼板の幅方向の動きが拘束される程度でよく、通過する鋼板の板厚、板幅等により適宜調整することが好ましい。

また、前記ガイドテーブル３は、その一端側が回動自在に軸支され、その他端側に伸縮自在に配された伸縮テーブル３４を備えることが好ましい。図１に示すように、ガイドテーブル３の一端側を回動自在に軸支し、さらに、その他端側に伸縮テーブルを伸縮自在に配することで、テンションリール２での鋼板の巻き取りが上巻き取りの場合であっても、下巻き取りの場合であっても、ガイドテーブル３の先端部の位置、つまり、前記伸縮テーブル３４の先端位置を巻き取り装置１のテンションリール２巻き取り位置に容易に合わせることが可能となる（図１（ａ）参照）。

図４に、前記伸縮テーブル３４の一実施形態を示す。図４に示すように、伸縮テーブル３４には、図３に示したガイドテーブル３の場合と同様に突条部３１、ガス吹出し口３２及び空気の吸引口３３を設けることが好ましい。なお、ガイドテーブル３と伸縮テーブル３４との間には、段差が形成されるため、伸縮テーブル３４には突条部３１、ガス吹出し口３２及び空気の吸引口３３を設けない、或いは、その数を減らした場合においても、本発明の目的を達成することができる。

前記ガイドテーブル３は、巻き取り開始時および巻き取り終了時のみ、軸支された一端を中心に上昇して、鋼板をテンションリ−ル２の巻き取り位置にガイドするように作動し、それ以外は下降して待機位置に待避するようになっている。前記ガイドテーブル３は、鋼板の巻き取り開始時には前記伸縮テーブル３４を伸ばした状態で、テンションリール２の巻き取り位置に鋼板先端部をガイドする。そして、巻き取られ始めた鋼板に張力が確立した時点、つまり、巻き取られ始めた鋼板の張力が所定の値以上となった時点において、ガイドテーブル３は伸縮テーブル３４を収容して待機位置に戻る（図１（ａ）参照）。

次に、ガイドテーブル３は、鋼板の巻き取り終了時に、再び上昇し、テンションリ−ル２に巻き取られた鋼板に巻きずれ等の巻き不良が起こらないように鋼板の尾端部をガイドする。このとき、伸縮テーブル３４は、テンションリ−ル２に巻き取られた鋼板との干渉を避けるため、伸びる長さが調整される（図１（ｂ）参照）。

本発明に係るガイドテーブルを備えた巻き取り装置を用いて鋼板の巻き取りを行い、鋼板の通板性および歩留りの評価を行った結果を以下に示す。

ここで、前記ガイドテーブルとしては、図３に示すガイドテーブルに、図４に示す伸縮テーブルを備えたものを用いて行った。また、前記ガイドテーブルおよび伸縮テーブルには、突条部として、突条部上面平坦部幅：２ｍｍ、突条部高さ：３．５ｍｍのＭＣナイロン製の突条部を５０ｍｍピッチの等間隔で設け、さらに、ガス吹出し口および空気吸引口を、図３および図４に示すようにそれぞれ幅方向に６列、鋼板の進行方向に２列の計１２箇所に設けた。

鋼板の通板性の評価を行った結果、従来１０％程度あった通板失敗率が、０％（失敗無し）となった。なお、前記通板失敗率は、鋼板先端部が通板中に落下したり、折れ曲がりが発生した場合の発生割合を示す。

また、鋼板の歩留りの評価を行った結果、鋼板先端部に発生した折れ曲がり部分および鋼板尾端部の巻き不良部分のカットの減少により、歩留りが０．３％向上した。

本発明に係る鋼板巻き取り装置の構成の一例を示す概略図である。本発明に係るガイドテーブルの概略構成を示す図である。本発明に係るガイドテーブルの一実施形態を示す図である。本発明に係る伸縮テーブルの一実施形態を示す図である。

符号の説明

１鋼板巻き取り装置
２テンションリール
３ガイドテーブル
３１突条部
３２ガス吹出し口
３３空気の吸引口
３４伸縮テーブル

Claims

鋼板端部を巻き取り位置まで導き入れるためのガイドテーブルを備えた巻き取り装置であって、
前記ガイドテーブルの鋼板との接触面に、鋼板進行方向に沿って複数の突条部を並列させて設け、前記それぞれの突条部の上面を平坦とすると共に、該平坦部上面のガイドテーブル幅方向における長さの合計が、前記ガイドテーブル幅長さの１０％以下であり、前記突条部は、その上面幅が底面幅より小さい、側壁が傾斜面となる断面台形形状であり、突条部同士の間隔が２０〜１００ｍｍであることを特徴とする鋼板巻き取り装置。
さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数のガス吹出し口を設けることを特徴とする請求項１に記載の鋼板巻き取り装置。
さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数の空気の吸引口を設けることを特徴とする請求項１に記載の鋼板巻き取り装置。
さらに、突条部に挟まれるガイドテーブル表面の、鋼板の進行方向及びガイドテーブルの幅方向に、それぞれ複数の空気の吸引口を設けることを特徴とする請求項２に記載の鋼板巻き取り装置。
ガイドテーブルが、その一端側が回動自在に軸支され、その他端側に伸縮自在に配された伸縮テーブルを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の鋼板巻き取り装置。
請求項２に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも鋼板先端部がガイドテーブルに到達した後から、鋼板の先端部が巻き取り装置に巻き付くまでの間、前記ガス吹出し口からガスの吹出しを行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。
請求項３に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも巻き取られる鋼板が出側シャーで切断された後から、鋼板の尾端部がガイドテーブルを通過するまでの間、前記空気の吸引口から空気の吸引を行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。
請求項４に記載の鋼板巻き取り装置を用いた鋼板の巻き取り方法であって、
少なくとも鋼板先端部がガイドテーブルに到達した後から、鋼板の先端部が巻き取り装置に巻き付くまでの間、前記ガス吹出し口からガスの吹出しを行うとともに、少なくとも巻き取られる鋼板が出側シャーで切断された後から、鋼板の尾端部がガイドテーブルを通過するまでの間、前記空気の吸引口から空気の吸引を行うことを特徴とする鋼板の巻き取り方法。