JPH05154618A - 金属薄帯の搬送方法及び搬送用ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属薄帯に加わる張力を低く抑え、しかも変
動が少ない安定した張力を付与しつつ、厚さ５０μm 以
下という極薄で且つ高速移動する金属薄帯の蛇行を防止
する。 【構成】 ブラシロール３に、金属薄帯１００との接触
が許容される許容接触部４と、その外側に位置する非許
容接触部５とを設定し、且つ、非許容接触部５の直径が
許容接触部４の直径よりも小さく設定して、非許容接触
部５におけるブラシロール３とソリッドロール２とが実
質的に非接触になるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速移動する極薄の金
属薄帯を捕捉し、張力を付与しながら金属薄帯を搬送す
る金属薄帯の搬送方法及び搬送用ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】金属薄帯は、溶融金属をスリット状のノ
ズルから回転する冷却単ロールの表面に射出し、これを
急冷凝固させることによって製造される。

【０００３】この急冷製造された金属薄帯は、エアナイ
フによって冷却単ロールから剥離された後、搬送台車上
に積載された圧下式のピンチロールによって捕捉され
る。

【０００４】この金属薄帯は、ピンチロールにより張力
が付与され、移動する搬送台車によって巻取機まで搬送
され、巻取機によりコイルに巻き取られる。

【０００５】しかし、金属薄帯をピンチロールで捕捉
し、搬送台車を移動させる過程で、金属薄帯の蛇行が発
生するので、この蛇行を防止する必要がある。

【０００６】従来、金属薄帯の蛇行を防止する技術とし
て、例えば特開平２−０２０６０８号公報、特開平２−
２００３１０号公報、特開昭６１−２５９８１５号公
報、特開昭６２−１９２８１２号公報、特開昭６２−１
３０９５７号公報に開示されたものがある。

【０００７】特開平２−０２０６０８号公報記載の技術
によれば、金属薄帯の蛇行量を検出して、その検出量に
見合った分を圧延機のレベリングやベンデングをするこ
とによって蛇行修正が行われ、又、特開平２−２００３
１０号公報や特開昭６１−２５９８１５号公報記載の技
術によれば、ロールの位置を変化させることによって蛇
行修正が行われている。

【０００８】又、特開昭６２−１９２８１２号公報記載
の技術では、リニアモータの制御によって蛇行修正が行
われ、特開昭６２−１３０９５７号公報記載の技術で
は、電磁力を利用した非接触の蛇行修正方法がとられて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、剛性が高く且つ多少の外力では変形
しない程の厚さを有する金属薄帯にだけ適用でき、厚さ
が５０μm 以下という極薄で且つ剛性が低い金属薄帯に
は適用することはできない。

【００１０】即ち、単ロール法等で製板される５０μm
以下の極薄金属薄帯は、冷間圧延鋼板よりも外的強度が
弱いので、僅かな剪断によって簡単に破断してしまう性
質がある。

【００１１】従って、このような金属薄帯を機械的な力
により時速１００kmにも及ぶ高速度で移動させようとす
ると、金属薄帯が摩擦等の剪断力によって破断すること
になる。

【００１２】又、極薄の金属薄帯は張力に対しても弱い
ので、金属薄帯が移動させられる際にピンチロールによ
って加えられる張力によって簡単に破断してしまう恐れ
がある。

【００１３】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、金属薄帯に加わる張力を低く抑え、
しかも変動が少ない安定した張力を付与しつつ、厚さ５
０μm 以下という極薄で且つ高速移動する金属薄帯の蛇
行を防止することができる、金属薄帯の搬送方法及び搬
送用ロールを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、金属面のソリッドロールと、ブラシロール
とが組み合わされてなる圧下式ピンチロールにより、金
属薄帯を捕捉し、この金属薄帯に張力を付与しながら搬
送する金属薄帯の搬送方法において、上記ブラシロール
に、前記金属薄帯との接触が許容される許容接触部と、
この許容接触部の外側に位置する非許容接触部とを設定
し、且つ、上記非許容接触部の直径が上記許容接触部の
直径よりも小さく設定して、上記非許容接触部における
ブラシロールとソリッドロールとが実質的に非接触にな
るようにした。

【００１５】又、上記非許容接触部は、上記ブラシロー
ルの外周面の円周方向に形成された溝を有することもで
きる。

【００１６】別に、金属面のソリッドロールとブラシロ
ールとが組み合わされてなり、これらソリッドロールと
ブラシロールとによって、高速移動する金属薄帯を捕捉
し、この金属薄帯に張力を付与しながら搬送する金属薄
帯の搬送用ロールにおいて、上記ブラシロールに、上記
金属薄帯との接触が許容される許容接触部と、この許容
接触部の外側に位置して、上記ブラシロールの外周面の
円周方向に形成された溝を有する非許容接触部とを設け
たことを特徴とする。

【００１７】又、上記非許容接触部の溝は、上記金属薄
帯を上記許容接触部側に押し戻すように螺旋状に形成さ
れていることとすることもできる。

【００１８】

【作用】ピンチロールは金属薄帯を破断しない程度の低
張力で引く必要があり、しかも冷却ロールとピンチロー
ルとの速度が一致しない場合は直ちに金属薄帯の破断が
発生する。

【００１９】この速度差は基本的な制御によって同期さ
せることができるが、速度差が生じた場合には金属薄帯
の破断を防止する手段がない。

【００２０】従って、金属薄帯の張力は、ロール間の速
度差がある場合においても常に一定に維持されなければ
ならない。

【００２１】これを達成するために、ピンチロールがソ
リッドロールとブラシロールから構成されている。

【００２２】即ち、ソリッドロールに金属薄帯を引く張
力付与の役割を持たせ、ブラシロールには過大な張力が
かかったときにそれを緩和させる役割を持たせ、この２
つのロールの効果によって、金属薄帯は低張力の安定し
たパスラインを形成する。

【００２３】このようにして、ピンチロールで金属薄帯
を捕捉した後、捕捉状態のままピンチロールを載せた搬
送台車が巻取位置まで搬送される。

【００２４】しかし、ピンチロールのキス部において
は、僅かな圧下量の違いやブラシロールの形状等によっ
て金属薄帯が蛇行する場合があり、この蛇行を機械的な
力によって制御しようとすると金属薄帯の破断が発生す
る。

【００２５】本発明者らは、金属薄帯の蛇行防止法とし
て、ブラシロールの形状を変えることによって蛇行防止
を図る方法や、ピンチロールに入る直前で金属薄帯のパ
スライン角度を変えることを提案してきた。

【００２６】これらの方法は、ピンチロールのキス部で
機械的な力を強制的に付与していないので、薄帯が破断
されないという利点があった。

【００２７】しかし、本発明者らが更に金属薄帯の蛇行
現象を詳細に考察したところ、金属薄帯の蛇行は、金属
薄帯とピンチロールとの接触面積に大きく依存するとい
う知見を得た。

【００２８】即ち、金属薄帯は、冷間圧延板のように板
自身の剛性がないためにピンチロールとの接触点、つま
り金属薄帯が部分的にブラシロールと接触している点で
蛇行力が生じていることが解明された。このことをヒン
トに、本発明者らは、ピンチロールと金属薄帯との接触
面積をコントロールすることによって、金属薄帯の蛇行
を防止する方法を見出した。

【００２９】即ち、ソリッドロールとブラシロールとか
らなる組合せにより、許容接触部に挾まれた金属薄帯に
加わる過大張力や不連続的張力変動が吸収され、非許容
接触部におけるブラシロールとソリッドロールとの実質
的な非接触により、金属薄帯の蛇行が防止される。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００３１】図１は、本発明の第１実施例に係る金属薄
帯搬送方法及び金属薄帯搬送用ロールを示す。

【００３２】図において、符号１００は厚さが５０μm
以下の極薄の金属薄帯であり、溶融金属を高速回転する
冷却単ロール（図示省略）の周面上で急冷凝固させるこ
とにより製造される。

【００３３】この金属薄帯１００は、冷却単ロールから
剥離されて、筒状の搬送ガイド（図示省略）内に導入さ
れ、アスピレータの吸引力によって搬送ガイド終端に在
るピンチロール１まで誘導される。

【００３４】そして、ピンチロール１によって金属薄帯
１００が捕捉され、ピンチロール１が巻取機（図示省
略）まで移動させられることにより、金属薄帯１００が
巻取機まで搬送され、巻取機のコイルに巻き取られる。

【００３５】図に示すピンチロール１は圧下式のロール
であり、軸平行の状態で接触するソリッドロール２とブ
ラシロール３とで構成されている。

【００３６】ソリッドロール２は、金属薄帯１００に引
張るための張力を付与するロールであり、その表面は金
属で形成されている。

【００３７】ブラシロール３は、金属薄帯１００の表面
を傷付けず且つ金属薄帯１００に所要の張力を付与する
ことができる摩擦係数を有したブラシ材質で形成されて
いる。

【００３８】このブラシロール３は、図に示すように、
ソリッドロール２と当接して金属薄帯１００との接触を
許容する中央部分の許容接触部４と、許容接触部４の両
側に形成された非許容接触部５とによりなっている。

【００３９】非許容接触部５には、ブラシロール３の円
周方向に形成された多数の溝６が設けられており、これ
により、非許容接触部５において、ソリッドロール２と
ブラシロール３とが実質的に非接触状態になっている。

【００４０】このように、ピンチロール１が構成されて
いることにより、冷却単ロールから剥離された金属薄帯
１００はピンチロール１の許容接触部４で捕捉され搬送
される。

【００４１】即ち、金属薄帯１００は許容接触部４にお
けるソリッドロール２によって張力が与えられて、搬送
される。そして、金属薄帯１００に金属薄帯１００を破
断させるような過大な張力が加わったときには、ブラシ
ロール３のブラシ効果によって、その過大な張力が緩和
される。従って、金属薄帯１００に加わる張力は常に一
定であり、変動がないので、金属薄帯１００が搬送中に
破断することはない。

【００４２】このように、ソリッドロール２とブラシロ
ール３との組合せによって、金属薄帯１００がこれらの
ロール２、３の間でスリップしながら一定張力を保持す
るので、ピンチロール１の表面での線速度を冷却単ロー
ルのそれよりも早くすることにより、金属薄帯１００を
常に緊張状態に保つことができる。

【００４３】又、金属薄帯１００の搬送中に、ピンチロ
ール１の圧下力の僅かなアンバランスや、ブラシロール
３の剛性によって金属薄帯１００が蛇行しようとする
が、ピンチロール１の非許容接触部５では、ソリッドロ
ール２とブラシロール３とが実質的に非接触状態になっ
ているので、金属薄帯１００は蛇行が許される許容接触
部４の範囲内にとどまり、非許容接触部５側に到ること
はない。

【００４４】図２及び図３は、本発明の第２実施例に係
り、ピンチロール１のブラシロール３を示す。なお、第
１実施例と同一部材、同一部位については同一の符号を
用いている。

【００４５】本実施例においては、ブラシロール３の非
許容接触部５に螺旋状の溝７が形成されている点が第１
の実施例と相違する。

【００４６】具体的には、図３に示すように、許容接触
部４の両側の非許容接触部５、５の溝７、７が互いに逆
方向に螺線を描くように形成されている。

【００４７】このように構成することにより、図３に示
すように、金属薄帯１００が矢印Ａ方向に移送される
際、図４に示すように、金属薄帯１００が許容接触部４
からずれて、非許容接触部５内に入り込んだ場合には、
非許容接触部５のブラシロール３の回転により、矢印Ｂ
の分力が金属薄帯１００に対して加わり、金属薄帯１０
０が許容接触部４内に押し戻される。

【００４８】従って、冷却単ロールから剥離された直後
の方向性が定まらない金属薄帯１００を、ピンチロール
１で最初に捕捉するときや搬送中に、搬送ライン内の設
備との接触等の不可避的要因によって、金属薄帯１００
が外的応力を受けて許容接触部４外に動いた場合には、
ブラシロール３の螺旋溝７によって金属薄帯１００が許
容接触部４内に押し戻されることとなる。

【００４９】本実施例のピンチロール１において、ソリ
ッドロール２とブラシロール３との外径を２００mmと
し、ブラシロール３の許容接触部４の幅を２２０mm、非
許容接触部５の螺旋溝７の間隔を１５mmとして、幅１５
０mmで厚さ２０μm のアモルファス金属薄帯１００を捕
捉、張力付与、搬送した際の破断と蛇行状態を、同外径
のソリッドロールとブラシロールとでなり、且つブラシ
ロールが幅３００mmで溝がないピンチロールを用いたと
きの破断と蛇行状態を比較実験した。

【００５０】その結果、本実施例のピンチロール１では
２０回の使用に耐え、金属薄帯１００の蛇行量は中央か
ら±１０mm以内に管理され、しかもこの蛇行による破断
は全くなかった。これに対して、溝７のないピンチロー
ルでは、２０回の使用のうち、蛇行が始まると一気にブ
ラシロールの端まで金属薄帯１００が蛇行して、破断す
ることが１６回もあり、特に使用開始後４回以降は、蛇
行による破断が連続的に起った。

【００５１】又、上記の２つのタイプのピンチロールを
用いて、金属薄帯１００を捕捉した直後に破断が発生す
る回数を調査したところ、螺旋溝７を有するピンチロー
ル１では安定した捕捉状態を維持するまでに平均０．２
５回の破断が生じたにすぎないのに対し、溝を有しない
ピンチロールでは３回又は５回の破断が生じた。

【００５２】上述したように、第１及び第２の実施例に
用いたピンチロール１は、金属薄帯１００の蛇行を確実
に防止するが、これだけでなく、ブラシロール３の寿命
も大幅に改善する。

【００５３】即ち、図５に示すように、長時間使用した
ブラシロール３は、金属薄帯１００が通過した部分の摩
耗によってソリッドロール２との圧下力が低下し、その
結果、金属薄帯１００は圧下力の強い両端部分に引かれ
て蛇行する。

【００５４】しかし、本実施例のピンチロール１によれ
ば、この問題を回避できるばかりでなく、蛇行許容幅以
内にある許容接触部４だけで圧下力を定めることができ
るので、ブラシロール３の摩耗があった場合でも、圧下
力は任意に変えることができ、ブラシロール３の寿命は
大幅に改善される。

【００５５】又、ブラシロール３の摩耗ばかりでなく、
金属薄帯１００通過部分でブラシロール３の剛性が弱く
なった場合にも、同様に圧下力を蛇行許容幅以内で任意
に調整できるので、ブラシロール３の寿命は大きく改善
される。

【００５６】なお、ソリッドロール２は必要に応じて金
属薄帯１００の巻き付き防止のための処理、例えばソリ
ッドロール２表面に向かってガス流を発生させる機構等
を設けることによって、本実施例の効果を一層引き立て
ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属薄帯
に加わる張力を低く抑え、しかも変動が少ない安定した
張力を付与しつつ、極薄で且つ高速移動する金属薄帯の
蛇行を防止することができるので、極薄の金属薄帯を破
断することなく、しかも正確にコイルに巻き取ることが
でき、その結果、金属薄帯の生産性が向上するという優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る金属薄帯の
搬送方法及び搬送用ロールを示す図である。

【図２】図２は、本発明の第２実施例を示す図である。

【図３】図３は、第２実施例における金属薄帯の搬送方
向を示す図である。

【図４】図４は、金属薄帯に対する押し戻し作用を説明
するための図である。

【図５】図５は、ブラシロールの摩耗状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…ピンチロール、 ２…ソリッドロール、 ３…ブラシロール、 ４…許容接触部、 ５…非許容接触部、 ６、７…溝、 １００…金属薄帯。

フロントページの続き (72)発明者 長沼 正行 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 宮沢 晴彦 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 大塚 喜久男 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属面のソリッドロールと、ブラシロール
   とが組み合わされてなる圧下式ピンチロールにより、金
   属薄帯を捕捉し、この金属薄帯に張力を付与しながら搬
   送する金属薄帯搬送方法において、 上記ブラシロールに、前記金属薄帯との接触が許容され
   る許容接触部と、この許容接触部の外側に位置する非許
   容接触部とを設定し、 且つ、上記非許容接触部の直径が上記許容接触部の直径
   よりも小さく設定して、上記非許容接触部におけるブラ
   シロールとソリッドロールとが実質的に非接触になるよ
   うにしたことを特徴とする金属薄帯の搬送方法。
2. 【請求項２】請求項１において、上記非許容接触部は、
   上記ブラシロールの外周面の円周方向に形成された溝を
   有してなることを特徴とする金属薄帯の搬送方法。
3. 【請求項３】金属面のソリッドロールとブラシロールと
   が組み合わされてなり、これらソリッドロールとブラシ
   ロールとによって、高速移動する金属薄帯を捕捉し、こ
   の金属薄帯に張力を付与しながら搬送する金属薄帯搬送
   用ロールにおいて、 上記ブラシロールに、 上記金属薄帯との接触が許容される許容接触部と、 この許容接触部の外側に位置して、上記ブラシロールの
   外周面の円周方向に形成された溝を有する非許容接触部
   と、 を設けたことを特徴とする金属薄帯の搬送用ロール。
4. 【請求項４】請求項３において、上記非許容接触部の溝
   は、上記金属薄帯を上記許容接触部側に押し戻すように
   螺旋状に形成されているものであることを特徴とする金
   属薄帯の搬送用ロール。