JP5573139B2

JP5573139B2 - 金属帯コイルの側面不揃い矯正装置

Info

Publication number: JP5573139B2
Application number: JP2009279361A
Authority: JP
Inventors: 努杉山; 貴夫内山
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: JP2011121075A

Description

本発明は、熱間圧延で製造された金属帯コイルの側面の不揃いを矯正するための金属帯コイルの側面不揃い矯正装置に関するものである。

例えば製鉄所の熱延工場で製造されたコイル（鋼帯コイル）は、図７に示すように、コイル巻取り工程でのコイル１の先端の非定常部において、テレスコープ形状の巻きズレ（コイル側面の不揃い）９が生じることがある。この巻きズレ９はコイル１をアップエンド（軸方向が縦向き）に設置した際、コイル１のエッジ部（鋼帯幅端部）が折れ込み、品質不良の原因となる。

これに対して、コイル巻取り装置の後面に、平滑円盤にてコイル側面に荷重を付加して巻きズレを矯正する矯正装置があるが、矯正装置の受け側の強度が十分でないことから、矯正荷重を制約され、機能が十分に発揮できないという問題があった。

また、薄肉材などでは、この矯正作業において折れ込みを発生させることもあり、比較的小さい力で矯正効果を発揮するニーズがあった。

こういった背景から、近年の熱延工場では、巻取り後のコイルの搬送をダウンエンド（軸方向が横向き）でハンドリングして、この問題に対処しているケースもあるが、ハンドリングの際に折れ込みを誘発する可能性があるため、根本的な解決には至っていない。

この問題に対しては、特許文献１には、コイル尾端部の矯正方法として、コイルをダウンエンドに回転させながら矯正する方法が記載されているが、コイル先端（内巻き）側は矯正荷重が大きいことは変わらない。

また、特許文献２には、コイル先端を検出し、それを掴んだ後、内側に巻き締めながら修正する方法が提案されているが、コイル巾方向調整工程、先端検出工程、矯正工程、搬送工程と工程が複雑すぎ、サイクルタイムが多く要するため、巻きズレが大きすぎるものを選択的に実施するのであれば可能であるが、大量発生、連続発生の際には適用が難しいと推定できる。また、対象のコイルがダウンエンドであることを前提としており、コイルがアップエンドの際には適用は難しいし、設備費が大きくなることが推定される。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、金属帯コイル（例えば、鋼帯コイル）の側面の不揃いを適切に矯正することができる金属帯コイルの側面不揃い矯正装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決するために、前述したような、平滑円盤にて金属帯コイルの側面に荷重を付加して金属帯コイルの巻きズレ（金属帯コイルの側面不揃い）を矯正することを前提にして、その際に問題となる矯正荷重（金属帯コイル側面に付加する荷重）を低減する方法について鋭意検討を行った。

その結果、本発明者らは、平滑円盤を金属帯コイルの外周方向（巻き締め方向）に自由に回転できるようにすることを着想した。すなわち、金属帯コイルの巻きズレの矯正には、巻きズレが発生している個所の金属帯間の摩擦力に打ち勝つだけの荷重を付加すれば矯正は可能であるが、金属帯表面の平滑度や温度、また材質によってはスプリングバックが大きい場合は金属帯同士の密着度が大きくなり、矯正に要する荷重は大きくなる。これに対し、平滑円盤を金属帯コイルの外周方向（巻き締め方向）に自由に回転できるようにしておけば、平滑円盤で金属帯コイルの側面に荷重をかける際に、金属帯コイルの内径端部が金属帯コイルの巻き締め方向に逃げるので、小さい荷重で矯正することが可能となる。

上記の着想に基づいて、本発明は以下の特徴を有している。

［１］金属帯コイルの側面の不揃いを矯正するための側面不揃い矯正装置であって、アップエンドに設置された金属帯コイルの側面に荷重を付加する平滑盤と、該平滑盤を金属帯コイルの巻き締め方向に自由に回転できるようにする回転機構とを備えていることを特徴とする金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。

［２］さらに、前記平滑盤を金属帯コイルの巻き締め方向に強制的に回転させる回転手段を備えていることを特徴とする前記［１］に記載の金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。

［３］予め金属帯コイルの内径内面を強制冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。

［４］前記冷却手段は、平滑盤に装着されて、金属帯コイルの内径内面に冷却水を噴射するノズルを備えていることを特徴とする前記［３］に記載の金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。

本発明においては、金属帯コイル（例えば、鋼帯コイル）の側面の不揃いを適切に矯正することができる。すなわち、平滑盤にて金属帯コイル側面に荷重を付加して金属帯コイルの巻きズレ（側面不揃い）を矯正するに際して、従来は設備能力起因で矯正できなかったものが、同等の力でより広範囲の金属帯コイルにまで矯正可能となる。また、荷重向上のための設備投資を抑制できるほか、矯正に耐えうる基礎などの増強を回避できるようになる。

本発明の実施形態１における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置を示す立面図である。本発明の実施形態１における平滑円盤の回転機構を示す断面図である。本発明の実施形態１における動作手順を示す図である。本発明の実施形態２における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置を示す立面図である。本発明の実施形態２における冷却装置を示す立面図である。本発明の実施形態２における冷却装置を示す平面図である。鋼帯コイルの巻きズレ（側面不揃い）を示す図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置を示す立面図である。

図１に示すように、この実施形態１における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置１０は、鋼帯コイル１がアップエンドに設置される基盤１１と、基盤１１に立設された支柱１２と、支柱１２に支持された上部フレーム１３と、上部フレーム１３に装着された油圧シリンダ１４と、油圧シリンダ１４に連結部材１５を介して取り付けられた平滑円盤（下面が平滑になっている円盤）１６とを備えている。

これにより、この鋼帯コイル側面不揃い矯正装置１０は、アップエンドに設置された鋼帯コイル１の側面に対して、油圧シリンダ１４を駆動して平滑円盤１６によって荷重を付加することで、鋼帯コイル１の側面不揃いを矯正するようになっている。

その上で、この実施形態１においては、油圧シリンダ１４に対して平滑円盤１６を鋼帯コイル１の巻き締め方向に自由に回転できるようにする回転機構２０を備えている。

その回転機構２０の詳細は、図２に断面図を示すように、油圧シリンダ１４と連結部材１５との間にアキシャル軸受２１とスラスト軸受２２を装着したものである。これによって、連結部材１５に固定された平滑円盤１６が油圧シリンダ１４に対して鋼帯コイル１の巻き締め方向に自由に回転できることになる。なお、スラスト軸受２２は油圧シリンダ１４からの矯正荷重を受け持つ。ここで、図２中の２４はオイルシールである。

なお、上記に加えて、この実施形態１においては、図１に示すように、平滑円盤１６を鋼帯コイル１の巻き締め方向に強制的に回転させるための油圧シリンダ３１を備えている。ここで、図１中の３２は油圧シリンダ３１を油圧シリンダ１４に取り付けるための補助部材である。

上記のように構成された鋼帯コイル側面不揃い矯正装置１０を用いて鋼帯コイル１の側面不揃い（巻きズレ）を矯正する際の動作手順を図３に示す。すなわち、下記の（Ｓ１）〜（Ｓ３）の動作手順によって行う。

（Ｓ１）まず、図３（ａ）に示すように、鋼帯コイル１を基盤１１上の所定の位置にアップエンドで設置する。そして、油圧シリンダ１４を駆動して、平滑円盤１６を下降させる。

（Ｓ２）図３（ｂ）に示すように、平滑円盤１６が鋼帯コイル１に接触したら、さらに平滑円盤１６を下降させて、平滑円盤１６によって鋼帯コイル１の側面に荷重を付加する。

その際に、平滑円盤１６が回転機構２０によって鋼帯帯コイル１の巻き締め方向に自由に回転できるようになっているので、図３（ｃ）に示すように、鋼帯コイル１の内径端部２が鋼帯コイル１の巻き締め方向に逃げる。なお、必要に応じて、補助的に油圧シリンダ３１を駆動して、平滑円盤１６を金属帯コイル１の巻き締め方向に強制的に所定角度（例えば１０°）回転させるようにしてもよい。

（Ｓ３）そして、その状態のもとで、図３（ｄ）に示すように、平滑円盤１６によって側面不揃い９を押込んで、矯正終了となる。

このようにして、この実施形態１においては、アップエンドに設置された鋼帯コイル１の側面に平滑円盤１６で荷重を付加することによって側面不揃い９を矯正するに際して、平滑円盤１６が回転機構２０によって鋼帯コイル１の巻き締め方向に自由に回転できるようになっていることから、平滑円盤１６で鋼帯コイル１の側面に荷重をかける際に、鋼帯コイル１の内径端部２が鋼帯コイル１の巻き締め方向に逃げるので、小さい荷重で矯正することが可能となる。

さらに、油圧シリンダ３１によって平滑円盤１６を鋼帯コイル１の巻き締め方向に強制的に回転させることで、上記の効果を一層確実なものにしている。

［実施形態２］
本発明の実施形態２における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置は、上記の実施形態１における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置について、鋼帯コイルの内径内面を冷却する冷却装置を設置して、予め鋼帯コイルの内径内面を強制冷却できるようにしたものである。

すなわち、図４に立面図を示すように、この実施形態２における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置１０’は、図１に示した実施形態１における鋼帯コイル側面不揃い矯正装置１０について、鋼帯コイル１の内径内面３に冷却水を噴射するための冷却装置４０として、噴射ヘッダ４１と噴射ノズル４２と冷却水供給配管４３とが平滑円盤１６に装着されている。なお、噴射ヘッダ４１と噴射ノズル４２は、鋼帯コイル１の内径空間部４に収まるような大きさになっている。

その冷却装置４０の詳細は、図５に立面図、図６に平面図を示すように、平滑円盤１６の中心に円形の噴射ヘッダ４１が設置され、その噴射ヘッダ４１に噴射ノズル４２が放射状に配置されている。なお、図５、図６において、４４、４５は噴射ヘッダ４１を平滑円盤１６に装着するための補助部材である。

これによって、予め鋼帯コイル１の内径内面３を冷却装置４０により強制冷却するようにすれば、通常３００℃以上である鋼帯コイル１の内径側が冷却され、熱収縮により金属帯間に隙間が生じ、密着度を緩和できるので、より一層小さい荷重で矯正することが可能となる。

なお、上記の実施形態１、２においては、平滑円盤を用いて鋼帯コイルの側面に荷重を付加しているが、本発明では平滑円盤に限られるものではなく、平滑多角形盤等の他の平滑盤であってもよい。

１鋼帯コイル
２鋼帯コイルの内径端部
３鋼帯コイルの内径内面
４鋼帯コイルの内径空間
９鋼帯コイルの巻きズレ（側面不揃い）
１０鋼帯コイル側面不揃い矯正装置
１０’ 鋼帯コイル側面不揃い矯正装置
１１基盤
１２支柱
１３上部フレーム
１４油圧シリンダ
１５連結部材
１６平滑円盤
２０回転機構
２１アキシャル軸受
２２スラスト軸受
２４オイルシール
３１油圧シリンダ
３２補助部材
４０冷却装置
４１噴射ヘッダ
４２噴射ノズル
４３冷却水供給配管
４４補助部材
４５補助部材

特開平１０−０９９９１５号公報特開平０６−０１５３５５号公報

Claims

金属帯コイルの側面の不揃いを矯正するための側面不揃い矯正装置であって、アップエンドに設置された金属帯コイルの側面に荷重を付加する平滑盤と、該平滑盤を金属帯コイルの巻き締め方向に自由に回転できるようにする回転機構とを備えていることを特徴とする金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。
さらに、補助的に、前記平滑盤を金属帯コイルの巻き締め方向に強制的に回転させる回転手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。
予め金属帯コイルの内径内面を強制冷却する冷却手段を備えており、前記冷却手段は、平滑盤に装着されて、金属帯コイルの内径内面に冷却水を噴射するノズルを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の金属帯コイルの側面不揃い矯正装置。