JPH01162727A - 金属ストリップの張力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野１ 本発明は、金属ストリップの張力制ＤＯＨｆｉ￥に係り
、特に、連続プロセスラインで用いるのに好適な、複数
本のブライドルロールに金属ストリップを巻さ付けて、
該金属ストリップの張力を目標張力に制御づるための金
属ストリップの張力制御装置の改良に関する。

【従来の技術ｌ 一般に、焼鈍、めっき、酸洗等の処理を行う各種の連続
プロセスライン（連続処理ラインとも称する）において
は、処理対象である薄鋼帯等の金属ストリップをその長
手方向に搬送しながら、ライン中のプロセス部（処理部
とも称する）において各種処理を施している。このよう
な連続プロセスラインで、前記金属ストリップを良好に
処理するためには、ライン内、特にプロセス部に通板さ
れている金属ストリップに適切な張力を付与することが
重要である。金属ストリップに付与する張力が適正でな
く、例えば、該張力が低い場合、通板される金属ストリ
ップが蛇行してプロセス部内壁に・接触する等の不具合
が生ずる恐れや、一方、張力が高い場合、金属ストリッ
プに幅縮みやヒートバックリング等が発生する恐れがあ
るからである。 従って、プロセスラインを通板される金属ストリップに
適正な張力を付与するための張力制御技術については従
来から秤々のものが提案されているが、例えば特開昭５
２−８４１５７＠公報に記載されるようなブライドルロ
ールを用いる方式のものと、例えば特開昭５５−８９４
３４号公報に記載されるようなダンサロールを用いる方
式のものが代表的なものである。 第２図は前記ブライドルロールの構成例の概略を示ずも
のである。通常、ブライドルロールは複数本のブライド
ルロールが一群として用いられており（以下、この−群
のブライドルロールをブライドルロール群という）、図
には４本のブライドルロールを有するブライドルロール
群１０を示している。 ブライドロール群１０に金属ストリップ１２を通板させ
る際には、図のように、金属ストリップ１２をデフレク
タロール１４に巻き掛けてその進行方向を変化させた後
に、ｌｉ１″ｉ記ブライドルロールｉ！ｙｉｏの各ブラ
イドルロール１６Ａ〜１６Ｄに順次、所定の巻き付き角
で巻き付けて図中矢印へ方向に搬送するようにしている
。この際、これら各ブライドルロール１６Ａ〜１６Ｄを
、各々個別の駆動用モータ（図示省略）で等速に回転さ
せて、前記金属ストリップ１２の張力を所定の張力に維
持りるようにしている。 今、前記ブライドルロール群１０の入側張力をＴ１、出
側張力をＴ２とすると、これら張力Ｔ１、Ｔｌ間には、
次式（１）の関係がある。 Ｔ２＜Ｔｌ・ｅ″′。　　　・（１） 但し、ｅは指数、μはロールとストリップ間の／ｉ　ｖ
ｌ、係数、θは金属ストリップのロールに対する巻き付
は角の合計である。 各張力Ｔ１、Ｔ２の間にＴ２≧Ｔ、の関係があ十ノｌθ る場合には、（１）式中の相数分は正（ｅ　　　）、−
メｅ Ｔ２＜Ｔｌの場合には該相数分は負（ｅ　　　）の関係
が生じる。そして、入側及び出側間の張力差（Ｔ２−Ｔ
ｌ）に相当する力を前記駆動用モータから供給し、若し
くは前記駆動用モータで吸収することにより、張力差（
Ｔ２　　Ｔｌ）を制御し、ひいては、入側あるいは出側
の張力Ｔ　＋　、Ｔ　２を制御する。 次に、第３図に前記ダンサロール１８の構成例の概略を
示す。該ダンサロール１８は、ライン内で金属ストリッ
プ１２の張力を制御するため、図に示されるように、デ
フレクタロール１４を介して該金属ストリップ１２を巻
き掛けて張力の変動に応じてその位置が鉛直方向に上下
動するものである。例えば、前記金属ストリップ１２が
ブライドルロールやピンチロール等（図示省略）により
所定の張力Ｔ３を付与されながらライン内を走行してい
る際に、前記ダンサロール１８の入側あるいは出側の金
属ストリップ１２の張力が何等かの原因で変動した場合
、１１１′ｉ記ダンサロール１８が上下動してこの張力
変動を吸収するため、ダンサロール１８を挾んで反対側
の金属ストリップ１２に前記張力変動を波及させること
なく、前記張力を所定の張力Ｔ３に戻りことができる。 即ち、通常、ダンサロール１８は、金属ストリップ１２
を巻き掛けた状態における上下方向合位置においてトル
クモータ１９等によって上方向への一定の力で支えられ
ているため、金属ストリップ１２の張力が増大覆れば、
該ダンサロール１８は下降し、前記張力が減少ずれば該
ダンサロール１８は上昇して前記金属ストリップの張力
変動分を吸収することができる。 【発明が解決しようとづる問題点】 前記の如〈従来のブライドルロールあるいはダンサロー
ルを用いた各方式の張力制御技術は、各・々利点を有す
るが、それと共に欠点をも有している。 即ち、前記ブライドルロールを用いた制御方式において
は、各駆動モータの速度制御により金属ストリップの張
力を制御しているため、応答性が高く、従って、該張力
を素早く目標値に制御することができる。しかしながら
、この制御方式では、例えば入力張力Ｔ１が高い周波数
で瞬時に変動した場合に、この変動に追従して駆動モー
タを速度制御することが困難なことから、この変動を吸
収することはできず、出側に波及して出側張力Ｔ２が変
す」シてしまうという問題がある。 これに対し、前記ダンサロールを用いた張力制御方式に
おいては、ダンサロールが上下動して金属ストリップの
張力変動を吸収しているため、前記のような高い周波数
の瞬間的な張力変動が生じた場合、その変動に追従して
ダンサロールが上下動してその変動を吸収することがで
きる。しかしながら、ダンサロールはその有する慣性力
及び機械的損失により応答性が悪いためオーバーシュー
トし易く、−旦動き出したダンサロールはいつまでも上
下動を繰返し、即ちハンチングしてしまい、ダンサロー
ルがなかなか上下方向の定位匠に安定して停止しないと
いう問題がある。又、ダンサロールがハンチングを生じ
ている際に制御すべき張ノ］Ｔ３が変動している場合に
は、そのハンチングを増幅してしまい、ひいては張力変
動を増大させる恐れがあつｌ〔。 ［発明の目的１ 本発明は、前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、入側あるいは出側の金属ストリップの張力が変動し
た場合に、この張力変動を他の側に波及させず、且つ、
増幅することなく素早く吸収して、入側あるいは出側の
金属ストリップの張力を目標値に応答性良く制御するこ
とができる金属ストリップの張力制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【問題点を解決するための手段） 本発明は、複数本のブライドルロールに金属ストリップ
を巻き付けて、該金属ストリップの張力を目標張力に制
御する金属ストリップの張力制御装置において、１１θ
記複数本のブライドルロールを２群に分割し、分割した
ブライドルロールの群間にダンサロールを配設したこと
により、前記目的を辻成したものである。 ［作用１ 本発明においては、金属ストリップの張力制御装置にお
いて、複数本のブライドルロールを２群に分割し、分割
されたブライドルロールの群間にダンサロールを配設し
ている。 従って、本発明に係る張力制御装置の入側張力あるいは
出側張力がブライドルロールのみでは吸収できない高い
周波数で瞬間的に変動した場合、ダンサロールの上下動
によりこの張力変動を索早く吸収して他の側の張力にこ
の張力変動が波及するのを完全に防止することができる
。そして、それと共に、入側あるいは出側張力の変動に
対して、ブライドルロールで張力を制御しつつダンサロ
ールで張力度すノを吸収できるため、ダンサロールにハ
ンチングが生ぜず、該張力の変動を増幅することなく吸
収できる。 よって、本発明に係る張力制りｕ装置により、金属スト
リップの張力を所定の目標張力に精度良く制ＧＯするこ
とができる。 なお、前記分割されたブライドルロールの各群は少なく
とも１本のブライドルロールを有していれば本発明の効
果を得ることができる。従って、各市のブライドルロー
ルの本数は張力制御条件に応じて最適のものを選択でき
、例えば、一方の群が１本のブライドルロールを有し、
住方の群が２本のブライドルロールを有するようにする
ことができる。 又、本発明に係る張力制御装置は、金属ストリップの張
力を制御する側が入側、出側のいずれでもよい。従って
、例えば連続プロセスラインに前記張力制御装置を設置
する際にプロセス部内の金属ストリップを張力制御でき
る箇所であればプロセス部の入側、出側あるいはプロセ
ス部中のいずれの箇所にも設置することができる。よっ
て設置の自由度が高く、ライン設計上有益である。 ところで、鉄鋼業において、特に連続焼鈍設備では、炉
内で金属ストリップにヒートバックルや蛇行を発生させ
ないため、高精度の張力制御を要求されるが、張力に対
する外乱となるのがルーバ昇降時に発生ずる張力変動で
ある。従来は該張力変動が炉内の金属ストリップに伝播
、波及しており、前記要求に充分応える張カシ制御を行
うことができなかった。このような場合に本発明に係る
張力制御装置を用いるのが好適であり、該張力制御装置
をルーバ及び焼鈍炉の間に配置することで、ルーバで発
生する張力変動を該張力制ｔＩＩ装四で吸収し前記焼鈍
炉内に伝播しないようにして、該焼鈍炉内における金属
ストリップの張力を所定の目標値に精度良く制御ｆＩＩ
することができる。よって、従来のラインでは張力を保
ちつつ炉内に通板することが困難であった広幅の薄物材
や超高温材の低張力通板が可能となる。 ｆ実施例】 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示されるような、４本のブライ
ドルロール２ＯＡ、２０Ｂ１２２Ａ、２２Ｂに金属スト
リップ１２を巻き付けて該金属ストリップ１２の張力を
制ａ　する金属ストリップ１２の張力制御装置において
、前記４本のブライドルロール２ＯＡ１２０Ｂ、２２Ａ
１２２Ｂが２群に分割され、分割されたブライドルロー
ル２ＯＡ。 ２０Ｂ、２２Ａ１２２Ｂの群間にダンサロール２４が配
設されている張力制ｔＩＩ装置である。 この張力制６１１装置は、連続プロセスラインにおける
、ルーバの下流側で、且つ、プロセス部上流側に配置さ
れ、該ルーバで金属ストリップ１２に発生ずる張力変動
を該プロセス部内の金属ストリップ１２に極力波及させ
ないようにして、該金属ストリップ１２の張力を目標値
に一定に保つためのものである。 前記ブライドルロール２ＯＡ、２０Ｂ、２２Ａ。 ２２Ｂは金属ストリップ１２の搬送方向く図中、矢印六
方向で示ず）に沿って前段ブライドルロール群２６Ａ及
び後段ブライドルロール群２６Ｂに分割されている。前
段ブライドルロール群２６Ａはブライドルロール２ＯＡ
、２０Ｂを有し、後段ブライドルロール群２６Ｂはブラ
イドルロール２２Ａ、２２Ｂを有している。 前段、後段ブライドルロール群２６Ａ、２６Ｂ間の金属
ストリップ１２の搬送系路上に前記ダンサ０−ル２４が
配置されている。 前記前段ブライドルロール群２６Ａの入側、該前段ブラ
イドルロール群２６Ａとダンサロール１８との間、該ダ
ンサロール１８出側と後段ブライドルロール群２６Ｂと
の聞、そして、該後段ブライドルロール群２６Ｂ出側に
は、金属ストリップ１２の搬送方向を板厚方向で変えて
、前段ブライドルロール群２６Ａ１ダンサロール２４、
そして後段ブライドルロール群２６Ｂに順に金属ストリ
ップ１２を導くためのデフレクタロール２８Ａ〜２８Ｄ
が設けられている。 これら各デフレクタロール２８Ａ〜２８Ｄは、金属スト
リップ１２の搬送に従動して回転するようになっており
、モータ等で駆動されないものである。 前記前段、後段プライドルａ−ル群２６Ａ、２６Ｂの各
ブライドルロール２ＯＡ１２０Ｂ、２２Ａ、２２Ｂは、
駆動モータ３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂにより回転
駆動されるようになっている。これら各駆動モータ３０
Ａ、３０Ｂ、３２Ａ。 ３２Ｂに電源を供給する電源装置については、図示して
いないが、各駆動モー９３０Ａ、３０８゜３２Ａ、３２
Ｂ毎に各々単独に設け、あるいは前段と後段の各ブライ
ドルロール群２６Ａ、２６Ｂに対応して２つの電源装置
を設け、これらの電源装置から電力を供給することがで
きる。 前記ダンサ０−ル２４は、該ダンサロール２４を吊り下
げるためのローブ３４、該ローフ３４を巻き取るための
ドラム３６、及び該ドラム３６を一定トルクで回転駆動
するためのモータ３８を有する昇降装置３９で昇降され
る。なお、図中符号４ｏは、前記ローブ３４の反対端に
設けられたダンサロール２４とｆｆｉｆ１Ｍバランスす
るための錘りである。 以下、実施例の作用を説明する。 今、第１図に示されるように、張力制御装置を介して金
属ストリップ１２を矢印六方向に搬送している際に、こ
の張力制御装置の入側張力がＴ１、出側張力がＴ２であ
り、又、この張力制御装置中、即ち前段ブライドルロー
ル群２６Ａ及び後段ブライドルロール群２６８間の張力
がＴｍである。 前記出側張力Ｔ２が下流側のプロセス部における金属ス
トリップ１２の張力であり、目標値に制御するものであ
る。又、これら張力ＴＩ、Ｔ２、Ｔｍ間にＴｔ＜Ｔｍ＜
Ｔｚの関係が成立するように張力制御を行う。 この実施例の張力制御装置は、上記の如き前提で張力制
御を実行するため、以下の如き種々のｉｉｌｌ即動作を
行うことができる。 まず第１の制御動作について説明する。 この場合、入側張力Ｔ１が変動しても出側張力Ｔ２が一
定値となるように各ブライドルロール２０Ａ、２０Ｂ、
２２Ａ、２２Ｂの駆動を各駆動モータ３０Ａ、３０Ｂ、
３２Ａ、３２Ｂにより制御する。又、前段ブライドルロ
ール群２６Ａ及び後段ブライドルロール群２６Ｂ間の金
属ストリップ１２の張力Ｔｍをダンサロール２４の昇降
により一定値に維持するように昇降装置３９のモータ３
８を一定トルクに制御する。 今、入側張力Ｔ１が瞬間的に変動したとすると、ダンサ
ロール２４は昇降してその変動を吸収し、前記張力Ｔｍ
を一定値に保持する。従って、前記瞬間的な変動を吸収
するダンサロール２４は、その上下位置が変化すること
になる。 この際、ダンサロール２４の上下位置の変化りに応じて
＋ｉｆｆ段ブライドルロール群２６Ａの通板速度を増減
することにより、ダンサロール２４の位置を予め定めら
れた上下方向の定位置に戻す。 従って、入側張力Ｔ１の変動をダンサロール２４のハン
チングを伴うことなく吸収することができる。 次に、第２の制御動作について説明する。 この場合、前記第１の制御動作と同様に各張力Ｔ２、Ｔ
ｍを目標値に一定に制御しており、入側張力Ｔ１の瞬間
的な変動をダンサロール２４の昇降により吸収している
。従って、ダンサロール２４の上下位置が変化する。 この第２のＩＩＪ　ａｌｌ動作おいては、前記ダンサロ
ール２４が上下に位置変化した際に、該ダンサロール２
４の位置変化量に応じてモータ３８のトルクを制御して
該ダンサロール２４が前記定位置になるように制御ａ（
Ｉ！、その際同時に、前記張力Ｔｍが変動しないように
、前段ブライドルロール群２６Ａのロール回転速度を各
駆動モータ３０Ａ、３０Ｂで制御する。 これにより、入側張力が変動してもこの張力変動をダン
サロール２４の上下位置の変化により素早く吸収し、出
側張力Ｔ２に、この入側張力の変動が波及するのを完全
に防止することができる。 次に、第３の制御動作について説明する。 出側張力Ｔ２が下流側のプロセス部における何らかの原
因で変動した場合、駆動モータ３２Ａ、３２Ｂへの供給
電力を制御して後段ブライドルロール群２６Ｂのブライ
ドルロール２２Ａ、２２Ｂの回転速度及びトルクを制御
し、前記出側張力Ｔ２が目標値に房るようにする。 これにより、ダンサロール２４が上下動しているときに
出側張力Ｔ２が変動してもその上下動を増幅することな
く出側張力Ｔ２を一定の目標値に制御することができる
。 次に、第４の制御動作について説明する。 この場合、前記ダンサロール２４を電気的若しくは機械
的にその上下位置が動かないように固定して張力制御を
行う。 これにより、従来のブライドロールのみを用いた張力制
御と同様の張力制御を行うことができる。 次に、第５の制御動作についてご２明する。 この場合、ブライドルロール２２Ａ１２２Ｂの駆動モー
タ３２Ａ、３２Ｂで制御できる能力以上に高い値の出側
張力Ｔ２を制御するべく、ダンサロール２４をｇ４極的
゛に利用し、ダンサロール２４を昇降させて目標とする
張力を金属ストリップ１２に付与づる。 なお、前記実施例においては、第１図に示されるような
張力制御装置を例示したが、本発明が実施される張力制
御装置が図に示すものに限定されものではない。即ち、
前段及び後段のブライドルロール群のブライドルロール
の本数は２本ずつに限定されるものではなく、前段ある
いは後段のブライドルロール群のブライドルロール本数
は、伺本でもよく、１本又は３本以上有するようにして
もよく、又、前段と後段の本数が異なるようにしてもよ
い。又、張力制御装置の設置箇所は、ルーバ及びプロセ
ス部入側に限定されず、プロセス部出側に設置すること
ができる。更に、ダンサロールは上下動する方式のもの
に限定されず、他の方式のもの、例えば水平方向に動作
する方式のものを用いることができる。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、入側あるいは出側
張力が変動した場合に、この張力変動を他の側に波及さ
せず、且つ、増幅することなく索早く吸収して入側ある
いは出側の金属ストリップの張力を目標値に応答性良く
制御することができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る張力制御装置の構成を
示す断面図、第２図は、従来のブライドルロールのみに
よる張力制御装置の例を示す断面図、第３図は、従来の
ダンサロールのみによる張力制御装置の例を示す断面図
である。 １２・・・金属ストリップ、 ２ＯＡ、２０Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ ・・・ブライドルロール、 ２４・・・ダンサロール、 ２６Ａ・・・前段ブライドルロール群、２６Ｂ・・・後
段ブライドルロール群、２８Ａ〜２８０・・・デフレク
タロール、３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ・・・駆動
モータ、３６・・・ドラム、 ３８・・・モータ、 ３９・・・昇降装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本のブライドルロールに金属ストリップを巻
   き付けて、該金属ストリップの張力を目標張力に制御す
   る金属ストリップの張力制御装置において、 前記複数本のブライドルロールが２群に分割され、分割
   されたブライドルロールの群間にダンサロールが配設さ
   れていることを特徴とする金属ストリップの張力制御装
   置。