JP5928373B2 - Top roll polishing method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼帯を搬送するトップロールを研磨するトップロール研磨方法に関する。 The present invention relates to a top roll polishing method for polishing a top roll conveying a steel strip.
一般的に、溶融亜鉛めっき鋼帯等の溶融金属めっき鋼帯を製造するにあたっては、連続的に鋼帯にめっき処理を施す連続溶融金属めっきラインが用いられる。 Generally, when manufacturing a hot-dip galvanized steel strip such as a hot-dip galvanized steel strip, a continuous hot-dip metal plating line for continuously plating the steel strip is used.
連続溶融金属めっきラインでは、鋼帯は、金属めっき槽を通過後に、搬送用ロール(トップロール)へ通板される。トップロールに通板された状態では、鋼帯がまだ高温であるため、鋼帯にめっきされた溶融金属はトップロールへ付着する。そのため、トップロールへ付着した溶融金属は、再び鋼帯の表面に付着する。 In the continuous molten metal plating line, the steel strip passes through a metal plating tank and is then passed through a transport roll (top roll). In the state of being passed through the top roll, since the steel strip is still at a high temperature, the molten metal plated on the steel strip adheres to the top roll. Therefore, the molten metal adhering to the top roll again adheres to the surface of the steel strip.
付着した溶融金属が鋼帯へ押し込まれると、鋼帯の表面に押疵(チカチカ疵)が発生する。そのため、トップロールには、トップロールに付着した溶融金属を、研磨により除去するための研磨ロール(ポリッシャー)が設けられている。 When the adhering molten metal is pushed into the steel strip, squeezing (flickering) is generated on the surface of the steel strip. Therefore, the top roll is provided with a polishing roll (polisher) for removing molten metal adhering to the top roll by polishing.
研磨ロールは、トップロールの長さ(軸方向の長さ)よりも短い長さを有し、常時若しくは間欠的に作動して、トップロールの軸方向に移動しながら、トップロール表面に付着した溶融金属を研磨することにより除去する。 The polishing roll has a length shorter than the length of the top roll (length in the axial direction), and operates constantly or intermittently and adheres to the top roll surface while moving in the axial direction of the top roll. The molten metal is removed by polishing.
ここで、トップロールには、高温の鋼帯により加熱されて、凸状のサーマルクラウンが形成される。そのため、トップロールの両側において、研磨ロールの当たりが弱くなり、付着した溶融金属を研磨ロールによって十分に除去できず、鋼帯に溶融金属が転写されてチカチカ疵が発生する。 Here, the top roll is heated by a high-temperature steel strip to form a convex thermal crown. For this reason, the contact with the polishing roll is weakened on both sides of the top roll, and the adhered molten metal cannot be sufficiently removed by the polishing roll, and the molten metal is transferred to the steel strip and flickering occurs.
これに対し、当たりの弱い箇所を基準として研磨ロールの押し込み量を調整すれば、トップロールの中央部において、研磨ロールの当たりが強くなり、研磨ロールが破損する。 On the other hand, if the pushing amount of the polishing roll is adjusted based on a weak spot, the polishing roll hits strongly at the center of the top roll, and the polishing roll is damaged.
このような問題に対し、特許文献1には、研磨ロールを回転させるモーターの電流負荷に応じて、研磨ロールのトップロールへの押し込み量を調整することが開示されている。
For such a problem,
しかしながら、特許文献1に開示された方法では、トップロールの軸方向の位置に拘らず、モーターの電流負荷に応じて、研磨ロールのトップロールへの押し込み量を調整している。そのため、特許文献1に開示された方法では、サーマルクラウンによりトップロールの径が急に変化する位置において、制御が遅くなり、研磨ロールの当たりが弱くなって付着した溶融金属を十分に除去できなかったり、逆に、研磨ロールの当たりが強くなって研磨ロールの磨耗が増大する。
However, in the method disclosed in
本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、研磨ロールの押し込み量を適切に制御することで、溶融金属めっき鋼帯の製品歩留りを向上させると共に、研磨ロールの磨耗を防ぐことができる研磨ロール制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made for such problems, and by appropriately controlling the pushing amount of the polishing roll, the product yield of the molten metal plated steel strip is improved and the abrasion of the polishing roll is prevented. An object of the present invention is to provide a polishing roll control method that can be used.
本発明は、上記のような目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
[1]鋼帯を搬送するトップロールの長さより短い長さを有する研磨ロールを前記トップロールの軸方向に移動させて、前記研磨ロールを回転させながら前記トップロールに押し当てて、前記トップロールの表面に付着した溶融金属を除去するトップロール研磨方法において、
前記トップロールに発生するサーマルクラウンの形状に関する情報を取得し、
前記サーマルクラウンの形状に応じて、前記研磨ロールを前記トップロールに押し込む押し込み量を制御することを特徴とするトップロール研磨方法。
[2]前記トップロールの回転軸と前記研磨ロールの回転軸との相対距離を調整することで、前記研磨ロールを前記トップロールに押し込む押し込み量を調整する際に、
前記サーマルクラウンの凸部の両端部について、前記研磨ロールの進行方向に向って前記トップロールの径が大きくなる前記サーマルクラウンの一端と、前記研磨ロールの進行方向に向って前記トップロールの径が小さくなる前記サーマルクラウンの他端とで、前記研磨ロールの前記回転軸を前記トップロールの前記回転軸との相対距離を変化させる移動速度を異ならせることを特徴とする[1]に記載のトップロール研磨方法。
[3]さらに、前記研磨ロールを回転させるモーターの電流負荷が所定の範囲となるように、前記押し込み量を制御することを特徴とする[1]又は[2]に記載のトップロール研磨方法。
[4]前記サーマルクラウンの凸部の端部における前記移動速度を、前記凸部の端部以外の前記移動速度よりも大きくすることを特徴とする[2]に記載のトップロール研磨方法。
[5][1]乃至[4]のうちいずれかに記載のトップロール研磨方法を用いた溶融金属めっき鋼帯の製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
[1] An abrasive roll having a length shorter than the length of the top roll that conveys the steel strip is moved in the axial direction of the top roll, pressed against the top roll while rotating the abrasive roll, and the top roll In the top roll polishing method for removing molten metal adhering to the surface of
Obtain information on the shape of the thermal crown generated in the top roll,
A top roll polishing method characterized by controlling an amount of pushing the polishing roll into the top roll according to a shape of the thermal crown.
[2] When adjusting the amount of pushing the polishing roll into the top roll by adjusting the relative distance between the rotation axis of the top roll and the rotation axis of the polishing roll,
About both ends of the convex portion of the thermal crown, one end of the thermal crown where the diameter of the top roll increases in the traveling direction of the polishing roll, and the diameter of the top roll toward the traveling direction of the polishing roll The top according to [1], wherein a moving speed that changes a relative distance between the rotation axis of the polishing roll and the rotation axis of the top roll is made different between the other end of the thermal crown that is reduced. Roll polishing method.
[3] The top roll polishing method according to [1] or [2], wherein the pushing amount is controlled so that a current load of a motor for rotating the polishing roll falls within a predetermined range.
[4] The top roll polishing method according to [2], wherein the moving speed at an end portion of the convex portion of the thermal crown is made larger than the moving speed other than the end portion of the convex portion.
[5] A method for producing a hot-dip plated steel strip using the top roll polishing method according to any one of [1] to [4].
本発明によれば、研磨ロールの押し込み量を適切に制御することで、連続溶融金属めっき鋼板の製品歩留りを向上させると共に、研磨ロールの磨耗を防ぐことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, by controlling the pushing amount of a grinding | polishing roll appropriately, while improving the product yield of a continuous molten metal plating steel plate, abrasion of a grinding | polishing roll can be prevented.
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明が適用される連続溶融金属めっきラインの例を示す図である。焼鈍炉1で加熱された鋼帯2は、溶融金属めっきが収容された連続金属めっき槽3に連続的に供給される。めっきされた鋼帯2は、進行方向を鉛直として上昇する。鉛直に上昇する際に、鋼帯2は、必要に応じて加熱装置4で加熱され、めっき層が合金化される。また、鋼帯2は、必要に応じて冷却装置5、8で冷却される。冷却装置は、建屋の高さの制約から、通常、鋼帯2の上昇側(冷却装置5)と下降側(冷却装置8)との2箇所に分けて設置されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a continuous molten metal plating line to which the present invention is applied. The
このような連続溶融金属めっきラインでは、鉛直に上昇した鋼帯2が、所定の間隔を隔てて設けられた2本のロールに通板されることで、進行方向を変えて、鉛直下方に搬送される。この2本のロールは、ラインの最も高い位置に配されているため、トップロールと呼ばれている。
In such a continuous molten metal plating line, the vertically elevated
2本のトップロールのうち、上流側のトップロール6には、研磨ロール7が設けられている。研磨ロール7は、トップロール6と平行に配されている。トップロール6と研磨ロール7は、周面において接している。研磨ロール7は、上流側のトップロール6の軸方向に移動しながら、表面に付着した溶融金属(溶融亜鉛めっきラインの場合は、亜鉛)を、研磨して除去する。本発明は、この研磨ロールの制御に関する。
Of the two top rolls, the upstream
図2は、トップロールの研磨装置の構成を示す図である。研磨ロール7の長さは、鋼帯を搬送するトップロール6の長さより短い。研磨ロール7は、トップロール6の軸方向の一端から他端へ往復移動しながらトップロール6に付着した溶融金属を除去する。研磨ロール7は、回転軸7aとブラシ7bを有している。研磨ロール7は、ブラシ7bを回転させながらトップロール6に押し込むことで、トップロール6に付着した溶融金属を除去する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a top roll polishing apparatus. The length of the
研磨ロール7には、研磨ロール7を回転駆動する駆動モーター(図示しない)が設けられている。研磨ロール7及び駆動モーターは、移動装置9に設けられている。移動装置9を紙面の矢印方向に移動させることで、研磨ロール7の回転軸7aと、トップロール6の回転軸との相対距離L[mm]を調整する。移動装置9は、油圧又は空気圧式のシリンダ10により構成することができる。
The
このように、本実施の形態に係るトップロール研磨装置では、研磨ロール7の回転軸7aと、トップロール6の回転軸との相対距離Lを調整することで、研磨ロール7の押し込み量P[mm]を調整している。なお、押し込み量P[mm]とは、研磨ロール7のブラシ7bが、トップロール6に接した位置を基準として、研磨ロール7がトップロール6側に押し込まれた量[mm]と定義する。
Thus, in the top roll polishing apparatus according to the present embodiment, by adjusting the relative distance L between the rotating
図3は、トップロールに生じるサーマルクラウンを示す図である。トップロール6は、高温の鋼帯に接触するため、イニシャルクラウンに対して、鋼帯に接触している部分が凸型に膨む。この凸型に膨らんだ形状は、サーマルクラウンと呼ばれている。
FIG. 3 is a diagram showing a thermal crown generated in the top roll. Since the
本発明では、このサーマルクラウンの形状に応じて、研磨ロール7の回転軸7aと、トップロール6の回転軸との相対距離Lを調整し、研磨ロール7の押し込み量P[mm]が一定となるように調整している。具体的には、サーマルクラウンの凸部では、研磨ロール7の押し込み量Pが減少する方向に、研磨ロール7の回転軸7aとトップロール6の回転軸との相対距離Lを調整する、すなわち、相対距離Lを大きくする。これにより、トップロール6の幅方向において、研磨ロール7の押し込み量P[mm]を一定としている。
In the present invention, the relative distance L between the
研磨ロール7は、トップロール6の軸方向に移動しながら、トップロール6の付着物を研磨していく。
The polishing
ここで、トップロール6の最も大きな部分の径をHHとし、最も小さな部分の径をHLとし、その差をd(=HH−HL)とする。研磨ロール7がトップロール6上を、図3の紙面左側から右側に進んでいく際に、トップロール6の高さがはじめて所定の高さ(例えば、0.5〜0.8d)となった位置を、A1とする。また、研磨ロール7がトップロール6上を、図3の紙面右側から左側に進んでいく際に、トップロール6の高さがはじめて所定の高さ0.5〜0.8dとなった位置をA2と定義する。
Here, the diameter of the largest portion of the
図4は、本発明の実施の形態1に係る研磨ロール制御方法を示す図である。本発明では、位置A1から位置A2の区間において、それ以外の区間よりも、研磨ロール7の押し込み量Pを減少させる方向に、相対距離Lを調整する。これは、位置A1からA2の区間では、サーマルクラウンによってトップロール6と研磨ロール7が近付き、他の区間よりも押し込み量Pが大きくなるためである。そこで、本実施の形態1では、サーマルクラウンの形状に応じて、位置A1〜A2の区間で相対距離Lを広げ、押し込み量Pをトップロール6の幅方向にわたって一定としている。
FIG. 4 is a diagram showing a polishing roll control method according to
サーマルクラウンの形状は、通板する鋼帯や設備によって決まる。そのため、サーマルクラウンの形状に関する情報(サーマルクラウンのプロファイルや凸部の位置)は予め取得することができる。 The shape of the thermal crown is determined by the steel strip and equipment to be passed. Therefore, information regarding the shape of the thermal crown (the profile of the thermal crown and the position of the convex portion) can be acquired in advance.
具体的には、サーマルクラウンの形状に関する情報は、計算や、計測により予め取得することができる。例えば、トップロールに搬送される鋼帯の板厚、長さ、温度、通板速度を用いて、鋼帯とトップロールとの伝熱計算を行えば、サーマルクラウンの形状に関する情報を取得することができる。本発明の実施の形態1に係る研磨ロール制御方法では、予め取得したサーマルクラウンの形状に関する情報に応じて、研磨ロール7の回転軸7aとトップロール6の回転軸との相対距離Lを調整し、研磨ロール7の押し込み量Pを制御する。
Specifically, information regarding the shape of the thermal crown can be acquired in advance by calculation or measurement. For example, if heat transfer calculation between the steel strip and the top roll is performed using the thickness, length, temperature, and plate passing speed of the steel strip conveyed to the top roll, information on the shape of the thermal crown can be acquired. Can do. In the polishing roll control method according to the first embodiment of the present invention, the relative distance L between the
図3において、研磨ロール7が紙面左から紙面右に移動する場合には、はじめに所定の相対距離L1とする。そして、位置A1において相対距離L2となるように、研磨ロール7の回転軸7aとトップロール6の回転軸との相対距離Lを広げる。そして、相対距離L2を一定期間保つ。位置A2から相対距離Lを減少させ、再び相対距離LをL1に戻す。
In FIG. 3, when the polishing
逆に、研磨ロール7が紙面右から紙面左に移動する場合には、はじめに所定の相対距離L1とし、位置A2において相対距離LがL2となるよう相対距離Lを増加させる。そして、一定期間、相対距離LをL2に保つ。そして、位置A1から相対距離Lを減少させ、相対距離LをL1に戻す。
On the contrary, when the polishing
このように、サーマルクラウンの形状に応じて、研磨ロール7の回転軸7aとトップロール6の回転軸との相対距離Lを調整することで、トップロール6の幅方向にわたって、押し込み量Pを一定とすることができる。なお、図4では、便宜上、相対距離L押し込み量Pを同一の図に示しているが、押し込み量Pと相対距離Lの大小関係は、何ら図4に限られるものではない。
In this way, by adjusting the relative distance L between the
相対距離Lを変化させるタイミングは、必ずしも、位置A1及び位置A2とする必要はない。例えば、位置A1及びA2の直前若しくは直後から、相対距離Lを変化させるように構成してもよい。また、図4の例では、相対位置Lを線形的に変化させているが、相対距離Lの変化は、どのように増減させてもよい。さらに、相対距離L1、L2は一定とする必要はなく、トップロール6のサーマルクラウン形状に応じて、任意に変化させてもよい。
The timing for changing the relative distance L is not necessarily the position A1 and the position A2. For example, the relative distance L may be changed immediately before or after the positions A1 and A2. In the example of FIG. 4, the relative position L is linearly changed, but the change of the relative distance L may be increased or decreased in any way. Furthermore, the relative distances L1 and L2 do not need to be constant, and may be arbitrarily changed according to the thermal crown shape of the
また、サーマルクラウンの凸部の両端部では、研磨ロール7が図3の紙面左側から右側に進む場合と、紙面右側から紙面左側に進む場合とで、研磨ロール7の回転軸とトップロール6の回転軸との距離を調整する移動速度(相対距離Lを変化させる速度)を変化させることが好ましい。研磨ロール7の材質、形状等に応じ、移動速度を異ならせることで、設備や鋼板に応じた最適な押し込み量の制御を行うことができる。
Further, at both ends of the convex portion of the thermal crown, the rotation axis of the polishing
このように構成された実施の形態1に係るトップロールの研磨方法では、サーマルクラウンの形状に関する情報を取得し、取得したサーマルクラウンの形状に関する情報に応じて、移動距離Lを調整することで、トップロールの幅方向にわたって押し込み量Pを一定とすることができる。 In the top roll polishing method according to the first embodiment configured as described above, information on the shape of the thermal crown is acquired, and the moving distance L is adjusted according to the acquired information on the shape of the thermal crown, The pushing amount P can be made constant over the width direction of the top roll.
これにより、トップロールの中央部において発生するブラシ7bの磨耗の増大を防ぎ、ブラシ7bを交換する回数を低減させることができる。また、トップロールの端部において発生するチカチカ疵の発生を低減し、歩留りを向上させることができる。
Thereby, the increase in the abrasion of the
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2に係るトップロール研磨方法について説明する。実施の形態2では、実施の形態1に係る研磨ロール制御方法を、従来の制御方法と併用している。なお、装置の構成については、実施の形態1と同様であるため、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a top roll polishing method according to
実施の形態2に係る研磨ロール制御方法では、サーマルクラウンの形状に応じて、押し込み量Pを制御すると共に、駆動モーターの電流負荷が所定の範囲内となるように、押し込み量Pを制御している。 In the polishing roll control method according to the second embodiment, the push amount P is controlled according to the shape of the thermal crown, and the push amount P is controlled so that the current load of the drive motor is within a predetermined range. Yes.
図5は、連続溶融金属めっきラインの一例における研磨ロールの押し込み量と、研磨ロールの単位長さあたりの駆動モーターの電流負荷との関係を示す図である。研磨ロール7の単位長さあたりの駆動モーターの電流負荷は、研磨ロール7の押し込み量Pが大きくなるほど増加する。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of pressing of the polishing roll and the current load of the drive motor per unit length of the polishing roll in an example of a continuous molten metal plating line. The current load of the drive motor per unit length of the polishing
駆動モーターの電流負荷が6[mA/mm]以下では、トップロール6の付着した溶融金属を十分に除去することができず、鋼帯には、付着した溶融金属によってチカチカ疵が発生する。
When the current load of the drive motor is 6 [mA / mm] or less, the molten metal adhering to the
一方、駆動モーターの電流負荷が12[mA/mm]以上では、トップロール6と研磨ロール7の当たりが強くなり、研磨ロール7のブラシ7bの磨耗が増大する。
On the other hand, when the current load of the drive motor is 12 [mA / mm] or more, the contact between the
駆動モーターの電流負荷が6〜12[mA/mm]では、チカチカ疵は発生せず、トップロール6に付着した溶融金属が適切に除去されており、また、ブラシ7bの磨耗の増大も生じない。
When the current load of the drive motor is 6 to 12 [mA / mm], no flickering occurs, the molten metal adhering to the
そのため、実施の形態2では、実施の形態1に加え、さらに駆動モーターの電流負荷が6〜12[mA/mm]の範囲となるように、移動距離Lを制御する。なお、この駆動モーターの適切な電流負荷の範囲は、鋼帯や設備に応じて変化するため、予め実験や経験に基づいて、電流負荷の操業範囲を取得する。 Therefore, in the second embodiment, in addition to the first embodiment, the movement distance L is controlled so that the current load of the drive motor is in the range of 6 to 12 [mA / mm]. In addition, since the range of the appropriate current load of this drive motor changes according to a steel strip or equipment, the operating range of the current load is acquired in advance based on experiments and experience.
これにより、トップロールロール6の軸方向全体にわたって、適切に研磨ロール7の押し込み量Pを制御することができる。
Thereby, the pushing amount P of the polishing
[実施の形態3]
次に、本発明の実施の形態3に係るトップロール研磨方法について説明する。実施の形態3では、サーマルクラウンの凸部の端部において、相対距離Lを変化させる速度を速めるよう工夫している。
[Embodiment 3]
Next, a top roll polishing method according to
サーマルクラウンの凸部の端部では、急にトップロールの径が変化する。そのため、実施の形態3では、サーマルクラウンの形状に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、サーマルクラウンの凸部の端部における相対距離Lを変化させる速度を、凸部の端部以外の箇所よりも速める。
At the end of the convex portion of the thermal crown, the diameter of the top roll suddenly changes. Therefore, in
これにより、凸部の端部において変化するトップロールの径に応じて、研磨ロールの押し込み量Pを瞬時に追従させることができる。なお、サーマルクラウンの凸部の端部の位置については、実施の形態1と同様に、予め計算や計測により取得することができる。 Thereby, according to the diameter of the top roll which changes in the edge part of a convex part, the pushing amount P of a grinding | polishing roll can be made to track immediately. Note that the position of the end of the convex portion of the thermal crown can be obtained in advance by calculation or measurement, as in the first embodiment.
本発明の実施の形態1に係るトップロール研磨方法を既存設備における研磨ロールの制御に適用した。図6は、従来の比較例における研磨ロールの駆動モーターの電流負荷を示す図であり、図7は、本発明例における研磨ロールの駆動モーターの電流負荷を示す図である。この設備では、研磨ロール7が、トップロール6のオペレータ側(OP側)からドライブ側(DR側)に往復して移動しながら、トップロール6に付着した溶融金属を除去している。
The top roll polishing method according to
図6の比較例では、サーマルクラウンの形状に拘らず、駆動モーターの電流負荷が所定の範囲となるように制御した。この結果、サーマルクラウンの凸部が開始する位置において、電流負荷が一時的に増大した。 In the comparative example of FIG. 6, control was performed so that the current load of the drive motor was within a predetermined range regardless of the shape of the thermal crown. As a result, the current load temporarily increased at the position where the convex portion of the thermal crown started.
一方、図7の本発明例では、サーマルクラウンの形状に応じて押し込み量Pを制御した。この結果、電流負荷が増大することなく、電流負荷が所定の範囲内となった。 On the other hand, in the example of the present invention shown in FIG. 7, the push-in amount P is controlled according to the shape of the thermal crown. As a result, the current load was within a predetermined range without increasing the current load.
以上により、本発明を適用することで、電流負荷を適切に制御できることが分かった。 From the above, it was found that the current load can be appropriately controlled by applying the present invention.
1 焼鈍炉
2 鋼帯
3 連続金属めっき槽
4 加熱装置
5、8 冷却装置
6 トップロール
7 研磨ロール
9 移動装置
10 シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記トップロールに発生するサーマルクラウンの形状に関する情報を予め取得し、
前記情報に基づき、前記サーマルクラウンの形状に応じて、前記研磨ロールを前記トップロールに押し込む押し込み量を制御し、
前記トップロールの回転軸と前記研磨ロールの回転軸との相対距離を調整することで、前記研磨ロールを前記トップロールに押し込む押し込み量を調整する際に、
前記トップロールの一端から他端まで移動するときと、他端から一端まで移動するときとで、前記相対距離を変化させる移動速度を異ならせることを特徴とするトップロール研磨方法。 A polishing roll having a length shorter than the length of the top roll that conveys the steel strip is moved in the axial direction of the top roll and pressed against the top roll while rotating the polishing roll. In the top roll polishing method for removing the adhered molten metal,
Obtain in advance information on the shape of the thermal crown generated in the top roll,
Based on the information, according to the shape of the thermal crown, to control the amount of pushing the polishing roll into the top roll ,
By adjusting the amount of pushing the polishing roll into the top roll by adjusting the relative distance between the rotation axis of the top roll and the rotation axis of the polishing roll,
A top roll polishing method , wherein the moving speed for changing the relative distance is different between when moving from one end to the other end of the top roll and when moving from the other end to the other end .
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