JPH05169142A

JPH05169142A - 金属帯のテンションレベリング方法及びその設備

Info

Publication number: JPH05169142A
Application number: JP35632391A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Tsukuda; 宣和佃; Mitsuyuki Umeo; 満之梅尾; Takashi Sugino; 隆杉野; Toyoji Yasuda; 豊治安田
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的広幅で板厚の厚いものから取り分け0.
3mm以下の極薄である金属帯まで、表面欠陥を発生させ
ずに良好な表面品質に且つ良好な矯正形状にテンション
レベリングする。【構成】ペイオフリールから先行金属帯と後行金属帯
とを接続しては順次巻き出しつつ連続的に通板させてテ
ンションリールに巻き取ってテンションレベリングする
に際し、同一テンションレベリング設備内において、入
側と出側のブライドルロールによりこの両ブライドルロ
ール間で発生させた所定張力の付与されている金属帯を
テンションレベリングロールユニットでテンションレベ
リングする方法（Ａ方式）と、前記両ブライドルロール
に通板することなく前記両リール間で発生させた所定張
力の付与されている金属帯をテンションレベリングロー
ルユニットでテンションレベリングする方法（Ｂ方式）
とを、少なくとも金属帯コイル単位に任意に切り替えて
通板する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的広幅で板厚の厚
いものから取り分け0.3mm以下の極薄である金属帯ま
で、表面に押し込み疵等の表面欠陥を発生させずに良好
な表面品質に充分に形状矯正することのできる金属帯の
テンションレベリング方法及びこの方法を実施するのに
好適な金属帯のテンションレベリング設備に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】金属帯のテンションレベリングは、金属
帯に張力を付与した状態で金属帯を小径のワークロール
に沿わせて湾曲させ引き伸ばすことにより形状矯正を行
うものである。従来、金属帯のテンションレベリング
は、基本的には図１に示した概略説明図のような金属帯
のテンションレベリング設備を用いて行われていた。す
なわち、この図１に示すような一連の金属帯のテンショ
ンレベリング設備において、先ずペイオフリール１にセ
ットされた金属帯コイルＣから引き出した後行金属帯の
先端を先行金属帯の後端と接続して連続した金属帯Ｓと
して順次巻き出し、ピンチロール又はデフレクタロール
２ａ、デフレクタロール２ｃ、金属帯Ｓを案内するパス
ラインロール４，４，‥‥‥、入側ブライドロール５
ａ、テンションレベリングロールユニット９及びその前
後のサポートロール９ａ，９ｂ、出側ブライドロール５
ｂ、パスラインロール４，４，‥‥‥、デフレクタロー
ル２ｄ等を順次経由し連続的に通板させて最後にテンシ
ョンリール１０に巻き取って金属帯Ｓのテンションレベ
リングを行っていたのである。

【０００３】この図１中には複雑になるため図示しない
が、入側ブライドルロール５ａに至るまでの金属帯Ｓの
通板経路には、例えば金属帯Ｓを接続するためのシヤー
内蔵ウエルダー，金属帯Ｓのサイドトリミングを行うサ
イドトリマー，金属帯Ｓの通板を停止させることなく連
続通板するためのルーパーや、テンションレベリングロ
ールユニット９と出側ブライドルロール５ｂとの間にこ
のテンションレベリングロールユニット９内で洗浄液
〔例えば、水：約９５％、洗浄油（灯油，界面活性剤
等）：約５％のエマルジョン型の洗浄液〕を使用し金属
帯Ｓのテンションレベリングを行うために必要となって
くるリンガーロール，ホットエアードライヤーや、出側
ブライドルロール５ｂから更に出側にはピンチロール，
金属帯コイルＣ単位に金属帯Ｓを剪断分割してテンショ
ンリール１０に巻き取るためのシヤーなどが配置されて
いる。

【０００４】一方、このテンションレベリングロールユ
ニット９には、図３にその事例を表にして示すように、
種々のレベリングロールの構成・組合せを有するもの
が、テンションレベリングされる対象金属帯Ｓの耐力の
大小やその形状矯正（平坦度）の要求度合いなどに応じ
て既設ユニットとして組込まれている。このユニットの
種類としては、図示するａ〜ｃ以外にも様々なものがあ
る（本発明においてはこのユニットとして特定のものを
組込む必要はなく、どれでも良いので特にその詳細な説
明は省略する）。

【０００５】このような一連の金属帯のテンションレベ
リング設備を用いた金属帯Ｓのテンションレベリングの
制御方法を以下に説明する。金属帯のテンションレベリ
ング設備内に連続的に通板される金属帯Ｓは、所定の張
力を付与された状態でテンションレベリングされるので
あるが、実際にこのテンションレベリングを行うのは図
１に示す如く中央セクションにおいてである。この中央
セクションにおいて、伸び率制御を行いテンションレベ
リングする場合と張力制御を行いテンションレベリング
する場合とがあるが、図例のものは前者の場合を示すも
のである。この金属帯Ｓに付与される伸び率又は張力
は、このような中央セクションの他に、張力制御入側セ
クションと張力制御出側セクションとに分けて制御され
る。

【０００６】先ず、張力制御入側セクションにおいて
は、ペイオフリール１と入側ブライドルロール５ａとの
間で発生させた所定の張力を金属帯Ｓに付与して、金属
帯Ｓがたるまない程度にしかも入側ブライドルロール５
ａにトラブルなくうまく巻き付いて案内されるように制
御される。そのために、ペイオフリール１は、ペイオフ
リール用モータ１ａからパルスゼネレータ１２及び高速
カウンタ１３を介して求めたペイオフリール１の回転数
と、後記説明する入側動力分配装置８ａを介してブライ
ドル主駆動モータ６からパルスゼネレータ１２及び高速
カウンタ１３を介して求めた回転数を速度変換器１３ａ
で速度に変換して得た金属帯Ｓの通板速度Ｖ₁とから金
属帯コイルＣの外径をコイル径演算器２１で操作演算
し、この金属帯コイルＣの径の巻細りを補正するように
コイル径補正演算器１８で乗算演算し、この演算された
補正値を受けた電流制御装置１６により制御されたペイ
オフリール用モータ１ａによって駆動回転し通常後記説
明するように金属帯Ｓごとに予め設定された所定張力Ｆ
₁を常時付与することができるように制御されているの
である。

【０００７】一方、張力制御出側セクションにおいて
は、出側ブライドルロール５ｂとテンションリール１０
との間で発生させた所定の張力を金属帯Ｓに付与して、
折角かかる伸び率制御中央セクションにおいて形状矯正
された金属帯Ｓが変形やバックリングしない程度に、勿
論金属帯Ｓがたるむことなくテンションリール１０にう
まく巻き取られるように制御される。そのために、テン
ションリール１０は、前述のペイオフリール１における
のと同様に制御され、テンションリール用モータ１０ａ
からパルスゼネレータ１２により検出され高速カウンタ
１３により測定して求めたテンションリール１０の回転
数と、前述の如く求め得た金属帯Ｓの通板速度Ｖ₁とか
ら金属帯コイルＣの外径をコイル径演算機２１で操作演
算し、この金属帯コイルＣの径の巻太りを補正するよう
にコイル径補正演算機１８で除算演算し、この演算され
た補正値を受けた電流制御装置１６により制御されたテ
ンションリール用モータ１０ａによって通常金属帯Ｓご
とに予め設定された所定張力Ｆ₂を常時付与するように
制御されているのである。そして、この入側及び出側の
張力制御セクションにおいてそれぞれ金属帯Ｓごとに付
与される所定張力Ｆ₁，Ｆ₂は通常設定（セット）される
とその金属帯Ｓをテンションレベリングし終わるまでは
不変のまま制御されるのである。

【０００８】前述の伸び率制御中央セクションにおいて
は、以上に説明したような入側と出側との張力制御セク
ションにおける張力制御とは異なり、当該テンションレ
ベリング設備全体に指令された金属帯Ｓの通板速度Ｖに
基づき且つ入側及び出側よりも遥かに大きな張力を金属
帯Ｓに付与させた条件下で、金属帯Ｓに所定の塑延伸び
を生じさせながら形状矯正されるように制御するのであ
る。つまり、前記説明したテンションレベリングロール
ユニット９及びその前後に配置されたサポートロール９
ａ，９ｂを中心にして入側と出側とにそれぞれ配置した
ブライドルロール５ａ，５ｂの間において、入側及び出
側の張力制御セクションとは異なり独立した伸び率制御
セクションとして、両ブライドルロール５ａ，５ｂ間で
発生させた大きな張力を金属帯Ｓに付与させて所定の速
度で連続的に通板する金属帯Ｓに対して予め設定した所
定の塑性伸び率を生じさせて形状矯正されるように制御
される。

【０００９】このような大きな張力下で塑性伸びの付与
されている状態にあって、図３にその事例を示した如
く、テンションレベリングロールユニット９内において
連続的に通板される金属帯Ｓに伸長と更に形状矯正がN
o.１，No.２，‥と順次加えられ、金属帯Ｓの幅方向及
び長手方向の反り矯正が加えられて金属帯Ｓの形状矯正
が行われるのである。

【００１０】このような入側及び出側のブライドルロー
ル５ａ及び５ｂを使用する中央セクションの伸び率制御
方法をより詳細に以下に説明する。このような伸び率制
御には、一般に各ブライドルロールを各個別に全て独立
駆動させて入側と出側のブライドルロール間に速度差
（トルク差）を生じさせるＩＤ（IndividualDrive）方
式と、図１に図示し以下に説明するＳＤ（Speed Defere
ntial Drive）方式とがある。

【００１１】図１に示した入側及び出側のブライドルロ
ール５ａ及び５ｂは、入側と出側とを一本の駆動軸で連
結された差動ブライドル方式を採用したものである。そ
して、各ブライドルロール５ａ，５ｂには負荷に応じて
トルクを分配する入側及び出側の動力分配装置８ａ，８
ｂが配置されている。また、この入側と出側とを連結す
る一本の駆動軸（ラインドライブシャフト）の間にはデ
ファレンシャルギヤを内蔵する金属帯Ｓの伸び率制御差
動装置１１が連結し配置されていて、この伸び率制御差
動装置１１の箇所に通常回転力を付加することにより入
側ブライドルロール５ａより出側ブライドロール５ｂに
正の速度差が生じる構造になっている。しかもかかる入
側及び出側の動力分配装置８ａ，８ｂ全体はブライドル
主駆動モータ６によって駆動され、この駆動に加えて別
個に配置されている伸び率制御モータ７により或る特定
回転数を前記伸び率制御差動装置１１に付加することに
よって、出側ブライドルロール５ｂは入側ブライドルロ
ール５ａとは異なった速度で回転させるようになってい
る。

【００１２】より具体的には、先ず入側及び出側の各ブ
ライドルロール５ａ，５ｂはそれぞれ駆動軸で連結され
た入側及び出側の各動力分配装置８ａ，８ｂを備えてお
り、この各動力分配装置８ａ，８ｂが伸び率制御差動装
置１１を介して１本の駆動軸で連結されており、金属帯
コイルＣから巻き出され連続的に通板する金属帯Ｓに合
わせて予め設定されている当該テンションレベリング設
備全体へ指令された金属帯Ｓの通板速度Ｖに基づき速度
制御装置１７により制御されたブライドル主駆動モータ
６が前記１本の駆動軸に連結されていて、この通板速度
指令Ｖに基づき制御され回転するブライドル主駆動モー
タ６によって駆動し回転される。また、このブライドル
主駆動モータ６による駆動系において、このブライドル
主駆動モータ６からパルスゼネレータ１２により検出さ
れ高速カウンタ１３及び速度変換器１３ａにより変換さ
れた金属帯Ｓの通板速度Ｖ₁と通板速度指令値Ｖとを比
較し、速度制御装置１７を介してこの指令値Ｖに対する
ブライドル主駆動モータ６の回転数を補正制御してい
る。この補正制御機構によって、両ブライドルロール５
ａ，５ｂによる金属帯Ｓの実通板速度Ｖ₁を指令値Ｖに
合致するように制御しているのである。

【００１３】次に、両ブライドルロール５ａ，５ｂの間
において、通板する金属帯Ｓに対して付与する塑性伸び
率制御について説明する。前記１本の駆動軸間に介在さ
せて配置した伸び率制御差動装置１１に、通板する金属
帯Ｓに対して予め設定された伸び率設定値ε(％)が伸び
率制御装置２０及び速度制御装置１７を介して制御され
た伸び率制御モータ７によって伝達される。前記したよ
うに、動力分配装置８ａ，８ｂ全体はブライドル主駆動
モータ６によって駆動され、この駆動に加えて別個に配
置されている伸び率制御モータ７により或る特定回転数
を前記伸び率制御差動装置１１に付加することによっ
て、出側ブライドルロール５ｂは入側ブライドルロール
５ａとは異なった速度で回転させるようになっているの
で、通板する金属帯Ｓに対して付与する塑性伸び率を制
御するには、ブライドル主駆動モータ６の回転数に対し
て更に伸び率制御モータ７によりその伸び率設定値ε
(％)に応じた回転数になるように制御するのである。

【００１４】従って、前記ブライドル主駆動モータ６に
よる駆動系に関連する伸び率制御差動装置１１及びその
伸び率制御モータ７による伸び率制御系においては、こ
の伸び率制御モータ７からパルスゼネレータ１２によっ
て検出し高速カウンタ１３及び速度変換器１３ａを介し
て求めた通板速度Ｖ₁'と伸び率設定値ε(％)を伸び率制
御装置２０を介して出力する回転数（パルス変換値）と
を比較し、速度制御装置１７を介してこの設定値ε(％)
に対する伸び率制御モータ７の出力回転数を補正制御し
ている。更に、ブライドル主駆動モータ６からパルスゼ
ネレータ１２により検出して高速カウンタ１３及び速度
変換器１３ａを介して測定し且つ変換して求めた通板速
度Ｖ₁と、伸び率制御モータ７から求めた通板速度Ｖ₁'
とから、この伸び率制御系における伸び率を伸び率演算
器２２で演算して求めて、この演算して求めた伸び率と
予め設定されている前記伸び率設定値ε(％)とを比較
し、伸び率制御装置２０及び速度制御装置１７を介して
この伸び率設定値ε(％)に対する伸び率制御モータ７の
回転数を補正制御している。このような伸び率の補正制
御機構によって、両ブライドルロール５ａ，５ｂによる
金属帯Ｓへ付与する伸び率を設定値ε(％)に合致するよ
うに制御しているのである。

【００１５】

【従来技術の問題点】以上に説明した従来技術において
は、以下に列挙するような諸問題があった。１）押し込み疵等の表面欠陥の発生による表面品質の
低下、特に板厚の薄い金属帯の形状矯正時における表面
品質低下。金属帯のテンションレベリング設備内を通板
せしめられる金属帯Ｓは、特に図１に示す伸び率制御又
は張力制御を行う中央セクション内を通板されるとき
は、入側及び出側にそれぞれ配置されたブライドルロー
ル５ａ，５ｂによって入側及び出側セクションにおける
よりも、その板厚が薄くなるほど、そしてその耐力が大
きいほど、更にその初期形状が不良なほど、その金属帯
Ｓに一般に付与される張力がトータルテンション［Ｎ
(ニュートン)］であれユニットテンション［Ｎ／mm²］
であれ、一般に大きな張力が付与されて形状矯正され
る。例えば板厚0.3mm以下の極薄金属帯は、金属帯の種
類にもよるが、入側及び出側の張力制御セクションより
も約２〜１０倍の大きな張力が付与された条件下で伸び
率制御又は張力制御されながら形状矯正される。従っ
て、このような金属帯へ付与される大きな張力下で、実
開昭６３−２０２４１３号公報や実開昭６３−４７０１
４号公報に紹介し提案したように、前述の如き各ブライ
ドルロール５ａ，５ｂで金属帯コイルＣに付着してこの
設備内に持ち込まれる金属粉，布類，紙粉（例えば合紙
の繊維など），ゴミ等の異物及び汚れとか、工場建屋内
の塵埃などを通板する金属帯Ｓの表面に強圧すると、金
属帯Ｓの表面に凹状の押し込み疵等の表面欠陥を発生さ
せることになる。特に金属帯Ｓが0.3mm以下の極薄金属
帯である場合には、表面のみならずその裏面まで突き抜
けて確認できるようなひどい押し込み疵が発生する。前
記提案は、この異物や塵埃などを除去する清浄対策手段
を実施して押し込み疵を防止して品質向上することを狙
ったものである。

【００１６】２）形状矯正による金属帯の表面品質低
下（不良化）のみならず、屑処理化による製造及び検査
歩留の低下。前記１）に記載したのと同様の理由による
歩留の低下。３）多量の人手作業を要し又は発生させ、省力困難，
設備（ライン）の処理能力及び生産性の低下。イ．押し込み疵が発生しても、各ブライドルロール部は
狭く且つ密閉等がされておれば暗くて危険であるから、
その発生源や発生原因の発見が困難であり、その異物や
塵疵の除去や必要なメンテナンスも作業性が悪く困難で
あり、いずれも人手を要し大変である。ロ．各ブライドルロールは、一般に例えばクロムメッキ
等の表面処理が施された鉄ロールが用いられているが、
これと違って直接接触する金属帯Ｓの表面に種々の接触
疵を発生させずにしかもスリップさせずに金属帯Ｓに付
与する大きな張力を発生させることができるように、そ
の外周面に例えば弾力性を有するウレタン系の合成ゴム
などがライニングされたロールも用いられている。とこ
ろが、このライニング表層面に異物等が強圧されて喰い
込むと、その除去，清浄化が困難である。ハ．上記イ，ロの理由で、長時間に渡って通板を停止せ
ざるを得ないために、能力及び生産性が低下するが、通
板を停止すればテンションレベリングユニット内で金属
表面にレベラーマーク（表面欠陥）も発生する。

【００１７】４）形状不良の極薄金属帯の通板不能、設
備内で通板不能になった極薄金属帯の設備外への除去困
難。金属帯が形状不良で板厚が薄いほど、両ブライドル
ロール間の大きな張力下でブライドルロールに巻き付け
たときにシワが発生し、ひどいときにはたくれて通板不
能に陥るときもある。そして通板を停止すると、前記し
た３）のハの理由により屑が発生し屑の除去も必要にな
る。この屑の設備外への除去は不安全で困難を極める。５）前記１）で説明したブライドルロール及びその金属
帯の接触部分での清掃，清浄対策手段では、押し込み疵
の発生を防止し表面品質低下の防止には不充分で、その
抜本的な対策にはならない。実開昭６３−２０２４１３
号公報，実開昭６３−４７０１４号公報ないし特開昭５
５−１３８０８４号公報に開示されるようなブライドル
ロールの清浄対策手段では、異物等がロール表面のライ
ニング層に喰い込んだりするので安全且つ確実に除去す
ることが困難であり、押し込み疵の発生を防止するには
不充分であり、他の抜本的な対策が急望されていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した如き
従来技術の諸問題点を解消し、比較的広幅で板厚の厚い
ものから特に0.3mm以下の極薄金属帯まで、ブライドル
ロール部における大きな張力下での強圧作用による押し
込み疵の発生を防止し、良好な表面品質に設備内での通
板トラブルなく安定して形状矯正をすることができて、
しかも１本のライン化された設備内において適用範囲が
広くて全て形状矯正処理可能な金属帯のテンションレベ
リング方法及びこの方法を実施するのに好適な金属帯の
テンションレベリング設備を提供することを課題とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、入側及び出側
にそれぞれ配置されたブライドルロールを用いることに
よって、取り分け例えば0.3mm以下の極薄金属帯にとっ
て致命的な押し込み疵等の表面欠陥が発生するのを防止
するために、このブライドルロールを用いた従来のテン
ションレベリング方法を全ての場合に適用し実施するこ
とを止めて、１本のライン化された設備内にあって、従
来のブライドルロールを用いたテンションレベリング方
法（以下、Ａ方式と言うことがある）と、ブライドルロ
ールを全く用いずにペイオフリールとテンションリール
との間で発生させた張力の付与された金属帯をテンショ
ンレベリングする方式〔以下、単にリール・リール方式
（Real to Real method）又はＢ方式と言うことがあ
る〕とを任意に切り替えては形状矯正できるように、す
なわち同一設備内でＡ方式とＢ方式とを併用し任意に切
り替えながらいずれかの方式を実施していくことによ
り、前記技術的課題を解決できることを究明して完成さ
れたのである。

【００２０】すなわち、従来方式（Ａ方式）では例えば
ＳＤ方式による一対のブライドルロールを用いてテンシ
ョンレベリングするので、金属帯の通板は安定性を増
し、ブライドルロールによって伸び率制御を行って良好
に形状矯正することができるし、金属帯コイルやその通
板に起因して発生する張力変動，金属帯の幅方向や長手
方向の耐力変動とか板厚変動といった外乱による形状変
動もこの一対のブライドルロールの使用によって全て吸
収し得るのであるが、最大の問題点として前述の如き高
張力下でのブライドルロールの強圧作用による金属帯表
面の異物等の押し込み疵等の表面欠陥の発生、すなわち
表面品質の低下があったのである。そこで、この最大の
問題点を解消する抜本的な対策等として、リール・リー
ル方式（Ｂ方式）を併用することを検討したのである。
しかし、このＢ方式はブライドルロールを使用せずにテ
ンションレベリングする方法なので当然のことながら伸
び率制御を行えない方法であって、金属帯コイルを装着
するペイオフリールとその金属帯を巻き取るテンション
リールとによって張力制御を行いテンションレベリング
する方法であるから、リール間の距離が長くなって通板
性は若干不安定であり、また前記張力の変動等の外乱に
よる形状変動とこの張力変動によりテンションレベリン
グロールユニットにおいて金属帯表面に洗濯板状の外観
を呈するチャッターマーク（欠陥）の発生も懸念された
が、総じてさしたる影響も受けず問題がないことを確認
し、更に後記の実施例において詳述する図４に示すとこ
ろの通板する金属帯に付与されるテンションレベリング
張力Ｓｔ(Ｎ／mm²)とその塑性伸び率ε(％)との関係が
特定の直線関係にある知見をも究明し得て本発明を完成
したのである。

【００２１】以下、本発明に係る金属帯のテンションレ
ベリング方法及びこの方法を実施するのに好適な金属帯
のテンションレベリング設備について図面により詳細に
説明する。本発明方法は、一連のライン化されたテンシ
ョンレベリング設備を用いて金属帯のテンションレベリ
ングを行うに際し、前述のＡ方式とＢ方式とを併用して
任意に切り替えながら何れかの方法を実施していく方法
である。

【００２２】このＡ方式とＢ方式との中で、Ａ方式は図
１に図示され前記従来技術の欄で概略説明したように制
御されて実施されるので、重ねての説明を省略する。本
発明方法は、設備的にはこのＡ方式の実施可能な事例を
示す図１と、以下に説明するＢ方式の実施可能な事例を
示す図２とが組合わされ合体して構成された一連の設備
を用いて実施されるのであり、この本発明方法を実施す
るのに好適な一連の設備構成を説明するのに複雑になる
ので、便宜上図１（Ａ方式）及び図２（Ｂ方式）と分け
て図示しているのにすぎない。

【００２３】そこで、図２により本発明方法において実
施するＢ方式について説明する。このＢ方式において、
前記従来技術の欄で説明したＡ方式の説明と重複する部
分は省略して説明する。Ｂ方式は、ペイオフリール１と
テンションリール１０とにより、両ブライドルロール５
ａ，５ｂを用いずにすなわち両ブライドルロール５ａ，
５ｂとは接触しない状態（現実にはバイパスする）にし
て、この両リール１，１０間で発生させた所定張力の付
与されている金属帯Ｓをテンションレベリングロールユ
ニット９でテンションレベリングする方法である。従っ
て、このＢ方式はテンションレベリングロールユニット
９とその前後に配置されたサポートロール９ａ，９ｂと
の間を通板する金属帯Ｓの通板レベル（通板位置）を不
変に保持せねばならぬ点はＡ方式と同じであるが、金属
帯Ｓの先行金属帯を両ブライドルロール５ａ，５ｂに巻
き付いた状態から一旦抜き取り去った後、後行金属帯を
ロール５ａ，５ｂと無関係に新たな通板経路を形成して
接触させないようにして通板する点がＡ方式と比較して
異なっている。この新たな通板経路を形成するために、
両ブライドルロール５ａ，５ｂのそれぞれ入側と出側と
に配置されているパスラインロール４，４，‥‥のうち
の少なくとも１本のパスラインロール４を前記金属帯Ｓ
の通板レベル（通板位置）を不変に保持しなお且つ両ブ
ライドルロール５ａ，５ｂに無接触に通板し得る位置に
配置するか又はその位置に昇降可能に構成し配置するこ
とが好ましい。

【００２４】前記した通り、Ｂ方式は両ブライドルロー
ル５ａ，５ｂを使用しないため張力制御をも含む伸び率
制御が実施できないので、ペイオフリール１とテンショ
ンリール１０との間に通板している金属帯Ｓに付与され
ている実張力を検出し測定して設定張力Ｆ₃と比較しな
がら補正するフィードバック制御を行ってテンションレ
ベリングするのが好ましい。このような補正回路を設け
てフィードバック制御を行うのは、前述したテンション
レベリングにおける金属帯Ｓの形状変動をなくすための
外乱としての張力変動対策として必要だからである。

【００２５】このようにＢ方式はＡ方式には存在しない
制御を行う設備を設けることが好ましいが、板厚が0.3m
m以下の極薄金属帯Ｓのテンションレベリングを行う際
には、金属帯Ｓの種類にもよるが通常入側及び出側の張
力制御セクションよりも約２〜１０倍の大きな張力が張
力制御中央セクション内で付与されて形状矯正されるの
で、両ブライドルロール５ａ，５ｂで金属帯コイルＣに
付着して設備内に持ち込まれる金属粉，布類，紙粉，ゴ
ミ等の異物及び汚れとか工場建屋内の塵埃などが金属帯
Ｓの表面に強圧されて金属帯Ｓの表面に凹状の押し込み
疵等の表面欠陥が発生し易く、この凹状の押し込み疵が
場合によっては表面のみならずその裏面まで突き抜けて
確認できるような程度になる場合があるので、金属帯Ｓ
が両ブライドルロール５ａ，５ｂと全く接触させないＢ
方式によりテンションレベリングすることが好ましいの
である。

【００２６】また、Ａ方式からＢ方式に切り替えて金属
帯Ｓをテンションレベリングする際には、先行金属帯の
みをＡ方式によりテンションレベリングし終えてテンシ
ョンレベリング設備内から抜き去った後、次なる後行金
属帯をテンションレベリング設備内の入側ブライドルロ
ール５ａ及び出側ブライドルロール５ｂだけは経由させ
ず両ブライドルロール５ａ，５ｂとは無接触状態（バイ
パス状態）に通板し、逆にＢ方式からＡ方式に切り替え
て金属帯Ｓをテンションレベリングする際には、その先
行金属帯をＢ方式によりテンションレベリングし終えて
テンションレベリング設備内から抜き去った後、テンシ
ョンレベリング設備内の入側ブライドルロール５ａ及び
出側ブライドルロール５ｂを経由させて両ブライドルロ
ール５ａ，５ｂと接触させ機能し得る状態で通板すれば
良いのである。

【００２７】以下にこのＢ方式を実施する事例として、
図２によりその制御方法について説明する。このＢ方式
では、前記したようにペイオフリール１とテンションリ
ール１０との間を通板する金属帯Ｓに対して張力制御と
通板速度制御とが行われる。すなわち張力制御は、両リ
ール１，１０間を通板している金属帯Ｓに張力設定値Ｆ
₃に基づく所定張力を付与するために、テンションリー
ル１０に対抗するペイオフリール１が、この図２と図１
とを比較してみれば基本的には同じであることから理解
されるように前記従来技術の欄において説明したＡ方式
におけるペイオフリール１と全く同様に、金属帯コイル
Ｃの径の巻細りを補正しながら常時張力設定値Ｆ₃に合
致させるように制御されたペイオフリール用モータ１ａ
によって駆動回転されることによって行われるのであ
る。

【００２８】このＢ方式のＡ方式との相違点は、前記張
力制御に加えて、テンションリール１に装着された金属
帯コイルＣから巻き出された金属帯Ｓに付与されている
実張力を検出し、この検出された実張力が常時張力設定
値Ｆ₃に合致し且つ変動しないように張力変動防止用フ
ィードバック制御がなされている点である。このため
に、図中のピンチロール又はデフレクタロール２ａとデ
フレクタロール２ｃとの間で、通板する金属帯Ｓと常時
スリップせずに接触する一対に組み合わされたホールド
ダウンロール２ｂとテンションメータロール３とを配置
して、このテンションメータロール３で検出しテンショ
ンメータ１４により測定された実張力と予め設定入力し
た張力設定値Ｆ₃とを比較し、張力制御装置１５及びコ
イル径補正演算器（除算器）１９を介して先に説明した
金属帯コイルＣの径の巻細り補正を更に補正するように
構成されている。つまり、実張力が張力設定値Ｆ₃に合
致しなお且つ実張力の変動が吸収され防止できるように
フィードバック制御する補正回路を構成し設置するので
ある。

【００２９】次に後者の通板速度制御について説明す
る。テンションリール１０に巻き取られながら設備内に
通板される金属帯Ｓの通板速度制御は、通板速度指令値
Ｖに基づきテンションリール１０が速度制御装置１７に
より制御されたテンションリール用モータ１０ａによっ
て駆動し回転されて行われる。そして、テンションリー
ル用モータ１０ａからパルスゼネレータ１２で検出し高
速カウンタ１３により測定して求めた回転数と通板速度
指令値Ｖをコイル径補正演算器（除算器）１９を介して
出力した回転数とを比較し、速度制御装置１７によって
テンションリール用モータ１０ａからテンションリール
１０へ出力する回転数を補正制御することが行われてい
る。更に、テンションリール用モータ１０ａからパルス
ゼネレータ１２及び高速カウンタ１３を介して求めた回
転数と、前記テンションメータロール３からパルスゼネ
レータ１２で検出し高速カウンタ１３で測定した回転数
を速度変換器１３ａで変換して求めた通板速度Ｖ₂とか
ら、コイル径演算器２１で操作演算して求めたコイル径
をコイル径補正演算器１９に入力してこのコイル径補正
演算器１９からの出力信号によって、通板速度指令Ｖに
合致するように金属帯コイルＣの径の巻太り補正制御が
行われるのである。

【００３０】

【実施例】次に図１及び図２を合体した構成を有する本
発明の実施例を詳しく説明する。ペイオフリール１とテ
ンションリール１０の距離が約40ｍの金属帯Ｓの通板ラ
インに配置されているロール径が610mmの横型４本ロー
ル配置のブライドルロール５ａ，５ｂの前後に、ロール
間隔が2000〜5500mmの距離に配置され、空圧シリンダで
上昇可能なパスラインロール４でパスラインを10〜15mm
上昇させブライドルロール５ａ，５ｂと接触しないバイ
パスさせる通板経路を形成し、またペイオフリール１の
出側に設置されたデフレクタロール２ａから5050mmの距
離に設置されたロール径が200mmのテンションメータロ
ール３で張力を検出してペイオフリール１の張力のフィ
ードバック制御を行い、又同じテンションメータロール
３に設置されたテンションメータ１４で通板速度を検出
し、コイル径演算，ライン速度制御，テンションレベリ
ングロールユニット９，デフレクタロール２ａのヘルパ
ー駆動を行う本発明に係る金属帯のテンションレベリン
グ設備を準備した。

【００３１】このような本発明に係る金属帯のテンショ
ンレベリング設備において、板厚が0.1mm、板幅が1050m
m、0.2％耐力が270Ｎ／mm²のＳＵＳ３０４をＢ方式によ
りユニットテンションロールユニット９に120〜140Ｎ／
mm²の張力を与えることにより、伸び率0.4〜0.5％を与
えることができ、原板の急俊度３％程度のものを0.2％
以下まで矯正することができた。また、0.3mm以下の種
々の極薄金属帯についてもこの実施例と同様にＢ方式で
テンションレベリングを実施した結果、表面欠陥を発生
させることなく良好に形状矯正が実現できた。

【００３２】またテンションメータ１４からの張力のフ
ィードバック制御により張力変動を±10Ｎ／mm²まで抑
制することができ長手方向の伸び率変動を最大で±0.1
％にとどめることができた。図４に板厚(mm)×板幅(mm)
が、0.2×1050のＳＵＳ３１６と0.1×1050のＳＵＳ３０
４との金属帯Ｓに付与するテンションレベリング張力と
塑性伸び率との一例を示したが、金属帯Ｓに付与するテ
ンションレベリング張力Ｓｔ(Ｎ／mm²)と塑性伸び率ε
(％)とはリニアな関係（直線性を有する相関関係）にあ
ることを本発明者らは数々の実験によって究明し知見を
得たので、板厚が0.1mmの如く非常に薄い金属帯Ｓでも
金属帯Ｓに与えたい伸び率を計算もしくは実験により求
めたテンションレベリング張力を割り出すことによって
表面欠陥を発生させることなく形状矯正が実現できたの
である。なお、前述の張力設定値Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃は、金
属帯Ｓの寸法（板厚，幅）やその0.2％耐力のみならず
形状等によっても変える必要があるが、塑性伸び率ε
(％)が凡そmax1.0％〜min0.05％の範囲がよく設定され
る。

【００３３】このような知見に基づいて、この実施例よ
りも板厚の厚い2.0mm〜0.3mmの金属帯ＳについてはＡ方
式でテンションレベリングを実施した結果、表面疵を発
生させることなく良好に形状矯正が実現できた。

【００３４】

【発明の効果】以上に詳述した如き本発明に係る金属帯
のテンションレベリング方法及びその設備は、同一テン
ションレベリング設備内において、入側ブライドルロー
ルと出側ブライドルロールとによりこの両ブライドルロ
ール間で発生させた所定張力の付与されている金属帯を
テンションレベリングロールユニットでテンションレベ
リングする方法（Ａ方式）と、ペイオフリールとテンシ
ョンリールとにより前記両ブライドルロールに通板する
ことなくこの両リール間で発生させた所定張力の付与さ
れている金属帯をテンションレベリングロールユニット
でテンションレベリングする方法（Ｂ方式）とを、少な
くとも金属帯コイル単位に任意に切り替えて通板して金
属帯をテンションレベリングする方法とこの方法を実施
するのに好適な設備に関するものであり、以下に列挙す
るような種々の効果を有していて、その工業的価値の非
常に大きなものである。特に板厚の薄い金属帯の形状矯正時には、Ｂ方式で
テンションレベリングするために金属帯はブライドルロ
ールとは接触しないので、テンションレベリング設備の
伸び率又は張力制御を行う中央セクション内を通板する
金属帯に付与されている大きな張力により、ブライドル
ロールで金属帯コイルにより付着して設備内に持ち込ま
れる金属粉，布類，紙粉，ゴミ等の異物及び汚れとか、
工場建屋内の塵埃などが金属帯表面に強圧されて金属帯
表面に凹状の押し込み疵等の表面欠陥を発生させる現象
が防止でき、金属帯の表面品質の低下がない。前記の効果により、金属帯の屑処理化による製造
及び検査歩留の低下が生じることがない。形状不良の極薄金属帯をＡ方式で通板すると両ブラ
イドルロール間の大きな張力下でブライドルロールに巻
き付けたときにシワが発生し、ひどいときはたくれて通
板不能に陥るときもあるが、本発明ではＢ方式でテンシ
ョンレベリングするためにこのような通板不能や、設備
内で通板不能になった極薄金属帯の設備外への除去の困
難性も発生しない。前記の効果により、設備としての安全性が向上す
ると共に設備（ライン）の処理能力及び生産性が向上す
る。前記したような各種効果が特に問題とならない板厚
が0.3mm以上の厚い金属帯の形状矯正時には、従来と同
様にＡ方式でテンションレベリングできる。板厚別に２本のライン化された設備を設置せずに、
コンパクトな１本のライン化された設備内で全て処理可
能になるため、単に多額の設備投資費用や設置する土地
面積が節減できるだけでなく、諸々多大な効果が認めら
れる。金属帯がしわや形状不良や板厚変動のあるもので
も、充分に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属帯のテンションレベリング方
法においてＡ方式の設備の構成を説明する説明図であ
る。

【図２】本発明に係る金属帯のテンションレベリング方
法においてＢ方式の設備の構成を説明する説明図であ
る。

【図３】テンションレベリングロールユニット内に組込
まれているテンションレベリングロールの構成を示す事
例説明図である。

【図４】図１及び図２に示すＡ、Ｂ両方式によって特定
板厚の金属帯をテンションレベリングした場合の金属帯
に付与するテンションレベリング張力Ｓｔ(Ｎ／mm²)と
塑性伸び率ε(％)との関係事例を示す図である。

【符号の説明】

１ペイオフリール１ａペイオフリール用モータ２ａピンチロール又はデフレクタロール２ｂホールドダウンロール２ｃデフレクタロール２ｄデフレクタロール３テンションメータロール４パスラインロール５ａ入側ブライドルロール５ｂ出側ブライドルロール６ブライドル主駆動モータ７伸び率制御モータ８ａ入側動力分配装置８ｂ出側動力分配装置９テンションレベリングロールユニット９ａサポートロール９ｂサポートロール１０テンションリール１０ａテンションリール用モータ１１伸び率制御差動装置１２パルスゼネレータ１３高速カウンタ１３ａ速度変換器１４テンションメータ１５張力制御装置１６電流制御装置１７速度制御装置１８コイル径補正演算器（乗算器）１９コイル径補正演算器（除算器）２０伸び率制御装置２１コイル径演算器２２伸び率演算器Ｃ金属帯コイルＳ金属帯

フロントページの続き (72)発明者安田豊治山口県新南陽市野村南町4976番地日新製鋼株式会社周南製鋼所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一連の金属帯テンションレベリング設備
におけるペイオフリールに装着された金属帯コイルを、
その先行金属帯と後行金属帯とを接続して連続した金属
帯として順次巻き出してテンションレベリングロールユ
ニットに連続的に通板させてテンションリールに巻き取
りながら金属帯のテンションレベリングを行うに際し、
当該同一テンションレベリング設備内において、前記テ
ンションレベリングロールユニットの入側と出側とに設
置されている入側ブライドルロールと出側ブライドルロ
ールとによりこの両ブライドルロール間で発生させた所
定張力の付与されている金属帯をテンションレベリング
ロールユニットでテンションレベリングする方法（Ａ方
式）と、前記ペイオフリールとテンションリールとによ
り前記両ブライドルロールに通板することなくこの両リ
ール間で発生させた所定張力の付与されている金属帯を
テンションレベリングロールユニットでテンションレベ
リングする方法（Ｂ方式）とを、少なくとも金属帯コイ
ル単位に任意に切り替えて通板して金属帯をテンション
レベリングすることを特徴とする金属帯のテンションレ
ベリング方法。
【請求項２】板厚0.3mm以下の極薄金属帯のテンショ
ンレベリングを行う際にはＢ方式によりテンションレベ
リングする請求項１に記載の金属帯のテンションレベリ
ング方法。
【請求項３】Ａ方式からＢ方式に切り替えて金属帯を
テンションレベリングする際には、先行金属帯をＡ方式
によりテンションレベリングし終えてテンションレベリ
ング設備内から抜き去った後、次なる後行金属帯を該テ
ンションレベリング設備内の入側ブライドルロール及び
出側ブライドルロールだけは経由させず両ブライドルロ
ールとは無接触状態に通板し、逆にＢ方式からＡ方式に
切り替えて金属帯をテンションレベリングする際には、
その先行金属帯をＢ方式によりテンションレベリングし
終えて該テンションレベリング設備内から抜き去った
後、該テンションレベリング設備内の入側ブライドルロ
ール及び出側ブライドルロールを経由させて両ブライド
ルロールと接触し得る状態で通板する請求項１又は２に
記載の金属帯のテンションレベリング方法。
【請求項４】ペイオフリール(１)に装着した金属帯コ
イル(Ｃ)を、その先行金属帯と後行金属帯とを接続して
連続した金属帯(Ｓ)として順次巻き出してテンションレ
ベリングロールユニット(９)に通板させてテンションレ
ベリングを行う一連の金属帯のテンションレベリング設
備において、該テンションレベリングロールユニット
(９)の入側及び出側にそれぞれ配置されている入側及び
出側のブライドルロール(５ａ，５ｂ)のそれぞれ入側と
出側とに配置されている少なくとも１本のパスラインロ
ール(４)が、テンションレベリングロールユニット(９)
とその前後に配置されたサポートロール(９ａ，９ｂ)と
の間を通板する金属帯(Ｓ)の通板レベルを不変に保持し
なお且つ入側及び出側のブライドルロール(５ａ，５ｂ)
に無接触に通板し得る位置に配置されているか又はその
位置に昇降可能に配置されていることを特徴とする金属
帯のテンションレベリング設備。
【請求項５】ペイオフリール(１)に装着した金属帯コ
イル(Ｃ)から巻き出されピンチロール又はデフレクタロ
ール(２ａ)を経由した金属帯(Ｓ)に対して組合せ接触す
る一対のホールドダウンロール(２ｂ)とテンションメー
タロール(３)とが配置されており、該テンションメータ
ロール(３)で検出しテンションメータ(１４)で測定した
張力と設定張力とを比較し設定張力に対してフィードバ
ック制御を行う補正回路が設けられている請求項４に記
載の金属帯のテンションレベリング設備。