JPH01316425A - 蛇行矯正用搬送ロール - 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〕 本発明は、蛇行を修正しながら、金属ス）　ＩＪツブ等
の帯状材料を搬送する蛇行矯正ロールに関する。

〔従来の技術〕

金属ストリップ等の帯状材料を搬送するとき、その帯状
材料が搬送ロールの中央部で送られ、所定の搬送経路に
従って走行することが必要とされる。しかしながら、実
際の走行状態は、この搬送経路からずれていることが多
い。

たとえば、搬送経路から直角方向に変移して帯状材料が
走行する蛇行現象がある。この蛇行が生じると、搬送ロ
ールの周面で軸方向に帯状材料が滑ることがみられ、そ
の結果、帯状材料及び／又は搬送ロールの表面に傷が発
生しやすくなり、商品価値を低下させる。また、局部的
な力により帯状材料が波打った状態で、帯状材料が搬送
ロールに送り込まれることもある。この場合には、商品
として剰余的な欠陥であるバックリングが帯状材料に発
生する。

このような欠陥の発生を防止するため、実公昭５Ｏ−３
９ｏｊ号公報では、帯状材料の搬送経路の両端に矯正ロ
ーラを配置し、搬送経路に対する矯正ローラの角度を変
更可能にした装置が開示されている。そして、帯状材料
の蛇行が検出されたとき、その検出結果に基づき矯正ロ
ーラを回転させて、帯状材料を正規の搬送経路に戻す。

また、特開昭６０−２１３３２号公報では、搬送ロール
の内部を負圧とし、その周面に設けた孔を介して帯状材
料を吸引しながら搬送することが提案されている。当該
公報によるとき吸引力が幅方向の左右に均衡して安定す
るため、帯状材料に自己復元力を生じさせて正規の搬送
経路に沿って帯状材料が走行するとされている。

また、本発明者等も、搬送ロールの周面から流体を噴出
させて、帯状材料の蛇行を防止することを開発し、特願
昭６０−２９６８５５号（特開昭６２−１５６２３０号
公報）　として提案した。この方法では、搬送ロールの
左右から噴出する流体の流量を調整することによって、
搬送ロールに対する帯状材料の摩擦係数を変え、皺や傷
を発生させることなく、帯状材料の蛇りを修正している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、実公昭５０−３９０４号公報で示されているよ
うに、矯正ロールによって機械的な力を帯状材料に与え
、その走行状態を修正しようとする場合には、帯状材料
と矯正ロールとの間に滑りが生じることが避けられない
。そのため、帯状材料の表面や矯正ロールの周面に傷が
付きやすくなる。また、特開昭６０−２１３３２号公報
のように、搬送ロールに帯状材料を吸引させる方式にお
いても、搬送ロールと帯状材料との接触を前提としてい
るため、傷の発生が避け゛られない。特に、蛇行を修正
するため、帯状材料を幅方向に移動させるとき、ロール
周面に吸引された状態で帯状材料の移動が行われるため
、傷発生の傾向が大きくなる。

これに対し、本発明者等が特願昭６０−２９６８５５号
（特開昭６２−１５６２３０号公報）で提案した方式で
は、搬送ロールと帯状材料との間に流体が吹き込まれて
、両者の間の摩擦係数を小さくした状態で蛇行の修正が
行われる。そのため、帯状材料及び搬送ロールの表面に
傷が発生することが抑制される。

しかし、先願の方式では、搬送ロールの両端にセンサー
を設け、このセンサーで検出した帯状材料の端部位置に
基づいてロールの両側から吹き込まれるガスの流量を制
御している。そのため、装置構成が複雑となる。

そこで、本発明は、特願昭６０−２９６８５５号（特開
昭６２−１５６２３０号公報）で提案した方式を前提と
し、流体噴出孔を設ける位置を搬送ロールの軸方向に関
して特定することにより、帯状材料と搬送ロールとの間
に発生する滑りに起因する擦り傷等を発生させることな
く、簡単な構成で帯状材料の蛇行を修正することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明における蛇行矯正用搬送ロールは、その目的
を達成するために、内部を空洞とした胴部の周面の軸方
向両側に複数の流体噴出孔を胴部の円周方向に沿って設
け、該流体噴出孔の間の距離を、通板される帯状材料の
板幅以上、或いは帯状材料の端部から板幅の１１５以内
としたことを特徴とする。

また、第２の発明における蛇行矯正用搬送ロールは、内
部を空洞とした胴部の周面の軸方向両側に複数の流体噴
出孔を数列にわたって胴部の円周方向に沿って設け、各
列の流体噴出孔の数を胴部の両端から中心に向けて増加
させたことを特徴とする。

更に、第３の発明における蛇行矯正用搬送ロールは、内
部を空洞とした胴部の周面の軸方向両側に複数の流体噴
出孔を胴部の円周方向に沿って設け、、且つ前記流体噴
出孔が前記胴部の外周面に開口する部分に静圧溜りとな
るポケットを形成したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、搬送ロールの周面に設ける流体噴出
孔を、搬送される帯状材料の通板路幅よりも外側、或い
は内側であっても板幅の１７５以内としている。帯状材
料が正規の通板路に沿って走行している場合、流体噴出
孔から噴出された流体は、実質的には帯状材料と搬送ロ
ールとの間に吹き込まれない。ところが、帯状材料が正
規の通板路からずれて幅方向に変移するとき、搬送ロー
ルの何れかの側から噴出される流体が帯状材料と搬送ロ
ールとの間に吹き込まれる。その結果、搬送ロールに対
する帯状材料の摩擦力が低減され、しかも帯状材料の端
部から雰囲気に抜ける流体の反動によって、帯状材料の
蛇行が修正される。このとき、搬送ロールに対して帯状
材料の蛇行した側が一部浮遊状態にあるため、比較的自
由に帯状材料が幅方向に移動し、帯状材料や搬送ロール
に擦り傷等の欠陥を発生させることがない。

また、流体噴出孔を数列にわたって胴部の両側部に設け
、各列の孔数をセンターから両側に向けて減少させると
き、より少ない流体流量で且つ蛇行の少ない段階で帯状
材料の蛇行が修正される。

或いは、流体噴出孔の出側にポケットを形成して、これ
を静圧層りとしても、同様に帯状材料を浮上させて蛇行
修正を行うのに必要な流体流量が節減される。このよう
にして、流量を少なくするとき、帯状材料が走行する雰
囲気に与える影響を抑えることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本発明の第１実施例における搬送ロールを示
す。

搬送ロール１の胴部２には、多数の流体噴出孔３が設け
られている。この流体噴出孔３は、図示するように胴部
２の両側に形成されており、それらの間の距離りは正規
の通板路の幅よりも大きくしている。また、胴部２は、
内部が空洞になっており、流体供給源４から回転継手５
及びシャフト６の内部に設けた貫通孔を経由して流体が
供給される。胴部２の内部空間に供給された流体は、周
面に設けた流体噴出孔３から搬送ロール１の半径方向外
向きに噴出される。

流体噴出孔３としては、図示した丸孔の外に、長孔やス
リット等を胴部２の周面に刻設しても良い。また、流体
としては、搬送雰囲気に応じて空気、不活性ガス、水素
ガス、水等が使用される。

たとえば、搬送ロールｌを連続熱処理炉における金属ス
トリップの搬送に使用するとき、炉内の雰囲気ガスと同
様な組成をもつ不活性ガスが使用される。

搬送ロール１としては、第１図に示したフラットなプロ
フィールをもつもの、或いは第２図に示すように凸型プ
ロフィールをもつもの何れであっても良い。第２図のプ
ロフィールをもつ搬送ロール１にあっては、フラット部
１ａとテーパ部１ｂとの間の境界に近い位置で、フラッ
ト部１ａ或いはテーバ部１ｂに流体噴出孔３を形成する
。

次いで、搬送ロール１による蛇行修正作用を、第３図を
参照しながら説明する。

第３図（ａ）に示すように、帯状材料７が搬送ロール１
のセンターを走行している場合、流体噴出孔３からの流
体は、帯状材料７に当たることなく外部に噴出される。

したがって、帯状材料７は、流体の圧力を受けることな
く、通常の状態で走行を継続する。

ところが、何らかの原因によって、第３図面に示すよう
に帯状材料７が蛇行すると、移動した側の流体噴出孔３
が帯状材料７で覆われる。そのため、帯状材料７で覆わ
れた流体噴出孔３（図では右側）から噴出される流体の
圧力によって、帯状材料７は、蛇行した側が搬送ロール
１０周面から若干浮上し、帯状材料７と搬送ロール１周
面との間に隙間が生じる。流体は、この隙間を通って右
側に吹き出される。このとき、流体の吹出しに起因した
反力が帯状材料７に加わり、搬送ロール１の中心方向に
帯状材ｌ／４７を移動させる力Ｆが発生する。

この力Ｆによって、帯状材料７の蛇行が修正される。こ
のときに働く蛇行修正力Ｆは、帯状材料７を幅方向に圧
縮する力であり、通常の場合では皺やバックリングを発
生させる原因になり易い。

しかし、流体噴出孔３から噴出された流体は、胴部２周
面から帯状材料７を浮上させるため、胴部２周面と帯状
材料７との間の摩擦が小さくなり、蛇行修正力Ｆに応じ
て帯状材料７が幅方向に移動し易い状態にある。そのた
め、皺やバックリングを発生させることなく、帯状材料
７の蛇行修正が行われる。

第４図は、厚さ１００ｐで板幅４７０闘のアルミ箔を帯
状材料７として使用し、蛇行修正を試験した結果を示す
。本例では、胴部２の中心から左右２５０ｍｍ、　３０
０＋＋＋ｉ及び３５０ｍｍの個所に三列の流体噴出孔３
が形成されており、これら流体噴出孔３から２Ｎｍ”７
分で空気を噴出させた。搬送ロール１のセンターに対し
てアルミ箔が７ａで示すようにずれている場合、アルミ
箔は、板幅の７５％が浮上している。

また、７ｂとして示すようにずれている場合には、板幅
の５０％以上が浮上している。

すなわち、蛇行を大きく修正しようとする場合に、帯状
材料７の浮上範囲が大きくなっている。

そのため、蛇行修正力Ｆに対する帯状材料７の抵抗力が
非常に小さく、蛇行修正力Ｆに応じて帯状材料７が幅方
向に移動し易い。したがって、皺やバックリングを発生
させることなく、蛇行が修正されることが確認された。

第４図の場合、厚み１００ｐのアルミ箔を使用して試験
を行ったが、より薄い１５−のアルミ箔を使用した実験
でも、同様に欠陥の発生なく蛇行を修正することができ
た。

流体噴出孔間距離りは、搬送ロール１の周面に沿って走
行する帯状材料７の通板路の路幅よりも若干狭いものと
することもできる。この場合、流体噴出孔３から噴出さ
れる流体を蛇行修正に効果的に作用させるため、帯状材
料７の端部から板幅の１１５以内とする。このように通
板路の両端から若干内側に流体噴出孔３を設けると、流
体噴出孔３から噴出される流体によって帯状材料７と胴
部２周面との摩擦が軽減されるため、擦り傷等の発生が
抑えられる。しかし、通板路の更に内側に流体噴出孔３
を刻設すると、帯状材料７の反対側から流体が逸散する
傾向が強くなり、蛇行修正力Ｆが低下する。この点で、
本発明にふいては、流体噴出孔３の形成位置を、通板路
の外側、或いは帯状材料の端部から板幅の１１５以内と
している。

このように搬送ロール１０周面から噴出させた流体によ
って帯状材料７を浮上させる方式を、たとえば連続熱処
理炉内を走行する金属ストリップの蛇行修正に適用した
場合、流体噴出孔３から噴出する流体として、炉内の雰
囲気ガスと同じものが使用される。そこで、多量の流体
を流体噴出孔３から噴出させると、その分だけ炉内圧が
高まるので、適宜の排気系によって抜き出すことが必要
になる。このようなことから、適用対象によっては、流
体の噴出量をできるだけ小さくして蛇行修正を効率良く
行うことが要求される。

第５図は、この要求に応えるべく開発された搬送ロール
を示す。

本実施例の搬送ロールｌにおいては、胴部２の両側に流
体噴出孔３が複数列にわたって設けられている。そして
、搬送ロール１のセンターからみて第１列の流体噴出孔
３ａ、第２列の流体噴出孔３ｂ。

次いで第３列の流体噴出孔３Ｃの順に、孔数が少なくな
っている。これにより、搬送ロール１のセンターから僅
かに蛇行した帯状材料７に対して、多量の流体が第１列
の流体噴出孔３ａから吹き付けられ、初期の段階で蛇行
が修正される。そして、何らかの原因で蛇行量が多い場
合には、第２列及び第３列の流体噴出孔３ｂ及び３ｃか
らの流体が帯状材料７に吹き付けられるために、より大
きな蛇行修正力Ｆが与えられる。その結果、より少ない
流量の流体で、効率良く帯状材料７の蛇行が修正される
。

また、第１図に示したように１列に配置した流体噴出孔
３から噴出される流体で帯状材料７の蛇行を修正すると
き、帯状材料７が軟質の材料である場合には、流体の圧
力によって帯状材料７を変形させる恐れがある。しかも
、流体噴出孔３を集中的に設けることにより、搬送ロー
ルｌの強度上にも問題が生じる。これに対し、第５図に
示すように複数列にわたって流体噴出孔３を分散配置し
たとき、このような欠点が解消されると共に、複数列の
流体噴出孔３ａ〜３ｃから噴出される流体によって、帯
状材料７の端部が広範囲にわたって浮上刃を受ける。そ
のため、変形等の原因となる局部的な力が帯状材料７に
加わることもなくなる。

流体噴出孔３を複数列にわたって胴部２周面に形成する
場合、搬送ロール１のセンター側はど孔数を大きくする
ことが重要である。

第６図は、各列の孔数による影響を具体的に表したグラ
フである。なお、同図において、各列の孔数は、第１表
の通りとした。すなわち、実施例は孔数を第１列（セン
ター側）から第３列にかけて順次少なくし、比較例１は
各列ともに同じ孔数とし、比較例２は第１列から第３列
にかけて順次多くした場合である。また、帯状材料７と
して板幅１００ｍｍの鋼板を使用し、この鋼板をロール
径６０順の搬送ロール１によって速度２５０　ｍ　／分
で走行させた。

第　　　　　　　　１　　　　　　　　表第６図におけ
る横軸のエアー流量は、ロールに供給するエアー流量の
トータルであり、縦軸のオフセンター量ｄは、ロールセ
ンターからの板センターの蛇行量を表している。このオ
フセンター量ｄが図中の第１列、第２列、第３列の範囲
にあるとき、板のエッ゛ジがそれぞれ噴出孔の第１列、
第２列、第３列上にある。この図から、本発明の実施例
（口印）によるとき、エアー噴出量を同じとした場合、
オフセンター１１ｄが比較例より小さく、蛇行矯正能力
が高いことが認められる。

このようにして、各列に設ける流体噴出孔３の数を、搬
送ロール１の両側からセン・ターに向けて多くするとき
、蛇行の初期段階で矯正が直ちに行われる。更に、少な
い流体流量で蛇行を効率良く修正することができる。そ
のため、たとえば、連続熱処理炉の炉内に吹き込まれる
流体の流量を抑えることができ、炉内雰囲気に悪影響を
与えることがなくなる。なあ、第５図では、流体噴出孔
３を三列にわたって形成しているが、列数はこれに拘束
されるものではなく、帯状材料７の張力９通板速度や搬
送ロール１の胴長を考慮して適宜の数だけ設定すること
ができる。

また、胴部２の周面に設けられる流体噴出孔３の断面形
状を工夫することにより、少ない流量の流体で蛇行を修
正することもできる。

第７図は、この手段を加えた第３実施例を説明するため
の図である。本実施例において、胴部２の周面に設けら
れた流体噴出孔３は、同図に示すように胴部２の外周面
に向けてテーバ状に広がったポケット８を備えている。

ポケット８は、胴部２の内部から流体噴出孔３を経由し
て送られてくる流体の静圧溜りとして働き、ポケット８
から送り出される流体が帯状材料７に当たる範囲を拡大
する。その結果、胴部２に対する帯状材料７の接触面積
が小さくなり、僅かな蛇行修正力Ｆで帯状材料７の蛇行
を修正することができる。

第８図は、このポケット８による効果を具体的に表した
グラフである。なお、本例においては、第６図の場合と
同様に板幅１００ｍ＋ｎの鋼板を帯状材料７として使用
した。なお、本例は、パイロットラインにて実験したも
のであるが、スケール１０倍の実ラインにおいても同様
に蛇行修正が可能である。

第８図から明らかなように、ポケット８を備えた流体噴
出孔３から噴出される流体は、より少ない流量で帯状材
料７の蛇行を修正している。これに対して、ポケット８
を設けていない流体噴出孔３から唆出される流体で蛇行
を修正しようとすると、矢印Ｘで示すように流１１８　
Ｎ　ｍ’　７時に限界があり、それ以上の流量で流体を
送り込まないと蛇行が修正されない。すなわち、ポケッ
ト８を備えた流体噴出孔３によって、より少ない流体流
量で蛇行が修正されるため、帯状材料７が走行している
雰囲気に対する悪影響が抑えられる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、通板される
帯状材料の両側に流体を流し、帯状材料が蛇行した場合
に、この流体によって帯状材料が正規の通板路を通るよ
うに蛇行修正力を与えている。このとき、搬送ロールの
周面から浮上した状態に帯状材料が維持されるため、帯
状材料の表面や搬送ロールの周面に擦り傷やバックリン
グ等の欠陥を発生させることなく、蛇行が修正される。

また、搬送ロールの胴部に数列にわたる流体噴出孔を設
け、各列の孔数を両側からセンターに向けて増加させた
搬送ロールを使用するとき、少ない流体流量で蛇行が修
正される。また、流体噴出孔の開口部に静圧溜りとなる
ポケットを形成することにより、広範囲にわたって帯状
材料が浮上状態で支持され、少ない流体流量で蛇行が修
正される。このように、流体の流量を抑えながら蛇行の
修正ができるため、たとえば連続熱処理炉内における金
属ス）　ＩＪツブの走行に対して本発明を適用するとき
、流体噴出孔から噴出される流体によって炉内の雰囲気
が悪影響を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における搬送ロールを示し
、第２図は他のロールプロフィールをもつ搬送ロールを
示し、第３図は本発明の作用を具体的に説明する図であ
り、第４図は本発明の効果を具体的に表したグラフであ
り、第５図及び第６図は第２実施例を、第７図及び第８
図は第３実施例をそれぞれ説明するための図である。 １：搬送ロール　　　　　１ａ：フラット部１ｂ：テー
パ部　　　　　　２：胴部 ３：流体噴出孔　　　　　３ａ：第１列の流体噴出孔３
ｂ＝第２列の流体噴出孔　３ｃ：第３列の流体噴出孔４
：流体供給源　　　　　５：回転継手６：シャフト　　
　　　　７：帯状材料８：ポケット Ｌ二流体噴出孔間距ｍ　　　Ｐ：蛇行修正力特許出願人
　　　　新日本製鐵　株式會社代　理　人　　　　小　
堀　　益（ほか２名）第１図 第３図 （ｂ） 第７図 第８図 エアー流量　ＮｌＴ１３／ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部を空洞とした胴部の周面の軸方向両側に複数の
   流体噴出孔を胴部の円周方向に沿って設け、該流体噴出
   孔の間の距離を、通板される帯状材料の板幅以上、或い
   は帯状材料の端部から板幅の１／５以内としたことを特
   徴とする蛇行矯正用搬送ロール。 ２、内部を空洞とした胴部の周面の軸方向両側に複数の
   流体噴出孔を数列にわたって胴部の円周方向に沿って設
   け、各列の流体噴出孔の数を胴部の両端から中心に向け
   て増加させたことを特徴とする蛇行矯正用搬送ロール。 ３、内部を空洞とした胴部の周面の軸方向両側に複数の
   流体噴出孔を胴部の円周方向に沿って設け、且つ前記流
   体噴出孔が前記胴部の外周面に開口する部分に静圧溜り
   となるポケットを形成したことを特徴とする蛇行矯正用
   搬送ロール。