JPH0679350A - ストリップの巻取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴムスリーブを装着したテンションリールに鋼
板を巻取る場合に、２巻目以降の腰折れ欠陥、内巻スリ
ップトラブルを防止し、鋼板の品質向上を図る。 【構成】真円径２ｒ_i ＝５０８ｍｍ、拡大径２ｒ
_i ’’’＝５１２ｍｍのリールを用い、初期巻取径２ｒ
_i ’＝５０３ｍｍとし、１．８巻したとき５０８ｍｍ
（２ｒ_i ）に拡径し、６巻したとき、最終巻取径２ｒ
_i ’’＝５１２ｍｍに拡径し、二段拡径した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷延工場などにおける
ストリップの巻取方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯のトップマーク疵防止方法として
は、公開平４−３７４１６に開示された技術が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゴムス
リーブを装着したリールにストリップを巻取る場合は、
コイル巻締力が極端に小さいため、特に油付きコイルに
おいてはコイル内巻のグリップトルクが不足し、コイル
巻太り時に巻取張力トルクに起因して内巻きストリップ
トラブルが発生する問題があった。図５にコイル巻取モ
デルを示す。図５において、コイル内巻のグリップトル
クＴ_G は、コイル６の巻締力σ_r とコイル重量Ｗ等を用
いて以下の式で与えられる。

【０００４】 Ｔ_G ＝μ（Ｗ＋２πｒ_i ｈσ_r ）ｒ_i ……（１） また、巻取張力トルクＴ_T は、ストリップ５のユニット
テンションσを用いて以下の式で与えられる。 Ｔ_T ＝σ・ｔ・ｈ・ｒ₀ ……（２） このとき、内巻スリップ条件は、 Ｔ_T ＞Ｔ_G ……（３） で与えられる。記号の説明は以下の通り。

【０００５】Ｔ_G ： グリップトルク Ｗ ： コイル重量 σ_r ： コイル巻締力 σ ： ユニットテンション ｔ ： 板厚 ｈ ： 板幅 ｒ_i ： コイル内半径 ｒ_O ： コイル外半径 μ ： ゴムスリーブ表面摩擦係数 Ｋ ： ゴムスリーブ剛性係数 ｍ ： コイルポアソン数 Ａ ： Ａ＝Ｋｍ＋Ｋ＋ｍＥ Ｂ ： Ｂ＝Ｋｍ−Ｋ−ｍＥ Ｅ ： ストリップヤング率 Ｃ ： コイル比重 なお、グリップトルクＴ_G 、張力トルクＴ_T はともに巻
太り外半径ｒ_O で整理することができる。（１）、
（２）式にあるめっき設備の諸元を代入し、コイル巻取
中のグリップトルクＴ_G と張力トルクＴ_T を算出した結
果を図５に示す。計算条件は以下のとおりとした。

【０００６】 ユニットテンション σ＝２ｋｇ／ｍｍ² 板厚 ｔ＝１．０ｍｍ 板幅 ｈ＝１０００ｍｍ コイル内巻径 ｒ_i ＝２５４ｍｍ ゴムスリーブ摩擦係数 μ＝０．２ ゴムスリーブ剛性係数 Ｋ＝１５ｋｇ／ｍｍ² コイルポアソン数 ｍ＝３．３３ ストリップヤング率 Ｅ＝２１．０００ｋｇ／
ｍｍ² ストリップ比重 Ｃ＝７．８６×１０^-6ｋ
ｇ／ｍｍ³ 図６において、半太り外半径ｒ_O ＝７００ｍｍ近辺で、
張力トルクＴ_T がグリップトルクＴ_G を上回り、内巻ス
リップが発生することが判明した。また、コイル巻締力
σ_r は、 σ_r ＝０．７×１０^-2ｋｇ／ｍｍ² ……（４） と非常に小さい値となっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、コイル巻太り後にテンションリールを
再拡大し、テンションリール拡大力をコイル内巻で拘束
し、ゴムスリーブとコイル内巻の接触面圧を大幅に増加
して、内巻スリップを防止したものである。このとき、
コイル内径の拡大量はほぼ０となるのでコイル巻姿にも
悪影響は及ぼさない。

【０００８】すなわち本発明は、ゴムスリーブを外嵌し
たテンションリールにストリップを巻取る方法におい
て、真円径より２〜５ｍｍ大きい拡大径を有するテンシ
ョンリールを用いて、初期巻取径を真円径より３〜１０
ｍｍ程度小さな径とし、１．５巻〜５巻程度巻取った後
に、真円径まで拡大して、２巻目以降の腰折れ欠陥（ト
ップマーク欠陥）を軽減するとともに、さらに数巻き巻
取った後に、テンションリールを再拡大して、テンショ
ンリール拡大力をコイル内巻きで拘束することによって
コイル最内巻の接触面圧を増加して、内巻スリップトラ
ブルを防止することを特徴とするストリップ巻取方法で
ある。

【０００９】

【作用】図１、図２に、本発明のコイル巻取方法の説明
図を示す。図２の（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態に対応
するものである。図３に本発明を実施する設備の説明図
を示す。図３において、ストリップ５はリールマーク防
止のため、ゴムスリーブ８を外嵌したテンションリール
装置１に巻取られる。また、４分割されたセグメント２
は、マンドレルシャフト３上にウエッジ角θで配置され
ており、油圧シリンダ４を用いてマンドレルシャフト３
を作動させることによりテンションリール外径が拡縮可
能となっている。さらに油圧シリンダ４のストロークは
ポテンションメータ７で検出することができ、シリンダ
ストロークを変えることによって、ゴムスリーブ８の外
径２ｒ_i を任意に調整することができる。この装置を用
いて図１、図２（ａ）に示すように、コイル初期巻取径
を中間径２ｒ_i ’で巻取り、Ｎ’回巻取った後に、図２
（ｂ）に示すように真円径２ｒ_i まで拡大してトップマ
ーク疵を低減するとともに、さらにＮ’’回巻取った後
（図２（ｃ）），にセグメント２を拡大する。このとき
コイル６が十分に巻太っていわば最終巻取径２ｒ_i ’’
は、 ２ｒ_i ’’≒２ｒ_i となり、最大径２ｒ_i ’’’と最終巻取径２ｒ_i ’’と
に過拡大代δ（＝２ｒ_i’’’−２ｒ_i ’’）があるた
め、セグメント２の拡大力Ｆをコイル６の内巻で拘束す
ることとなる。その結果、コイル６とゴムスリーブ８と
の間に十分な接触面圧σ_r ’が得られ、内径スリップを
防止することができる。

【００１０】なお、図３においてセグメント２の拡大力
Ｆ及びコイル６とゴムスリーブ８の接触面圧σ_r ’はそ
れぞれ以下の式で与えられる。 Ｆ＝Ｐ（１−μ_s ｔａｎθ）／（ｔａｎθ＋μ_s ） ……（５） σ_r ’＝（Ｆ−ΔＦ_G ）／２πｒ_i ｈ ……（６） 記号の説明は以下の通りとする。

【００１１】Ｆ ：リール拡大力Ｆ σ_r ’：コイル内巻接触面圧 Ｐ ：シリンダ拡大力 ΔＦ_G ：ゴムスリーブ拡大反力 ｒ_i ：コイル内巻径 ｈ ：板幅 μ_s ：セグメント摺動面の摩擦係数 θ ：ウエッジ角

【００１２】

【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。図
１において、初期巻取径２ｒ_i ’、真円径２ｒ_i 、最大
径２ｒ_i ’’’をそれぞれ、 ２ｒ_i ’＝φ５０３ｍｍφ ２ｒ_i ＝φ５０８ｍｍφ ２ｒ_i ’’’＝φ５１２ｍｍφ として、第１拡大タイミングＮ’、第２拡大タイミング
Ｎ’’をそれぞれ、 Ｎ’＝１．８巻 Ｎ’’＝６巻 として、図３に示すリールを用いて、塗油ストリップを
巻取った。このときリール諸元は以下の通りとした。

【００１３】 シリンダ拡大力 Ｐ＝２８．９００ｋｇ ゴムスリーブ拡大反力 ΔＦ_G ＝２５．０００ｋｇ コイル内半径 ｒ_i ＝２５４ｍｍ 板幅 ｈ＝１０００ｍｍ セグメント摺動面摩擦係数 μ_s ＝０．０８ ウエッジ角 θ＝１４° また、ゴムスリーブ８はＮＢＲ製のものを用い、肉厚ｔ
ｑ＝２５ｍｍ、硬度はＨｓ７５とした。

【００１４】その結果、十分なトップマーク低減効果に
加えて、図７に示すように内巻スリップ発生率もゼロに
できた。なお、このときのコイル最終巻取径２ｒ_i ’’
の平均値は、５０８．４ｍｍとなっており、コイル巻姿
としては問題ないレベルであった。また（５）、（６）
式から求められるコイル内巻の接触面圧σ_r ’は、 σ_r ’＝３．８×１０^-2ｋｇ／ｍｍ² ……（７） の結果が得られ、（４）式と比較して十分大きな値とな
っている。

【００１５】

【発明の効果】本発明により、トップマーク低減と、内
巻スリップ防止によるコイル安定巻取ができるようにな
り、品質生産性が著しく向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のストリップ巻取方法を示す説明図であ
る。

【図２】本発明のストリップ巻取方法を示す説明図であ
る。

【図３】本発明を実施する装置の説明図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】コイル巻取モデル図である。

【図６】巻取中コイルの巻太り外半径とグリップトルク
及び張力トルクを示すグラフである。

【図７】本発明の内巻スリップ防止効果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ テンションリール ２ セグメント ３ マンドレルシャフト ４ 油圧シリン
ダ ５ ストリップ ６ コイル ７ ポテンションメータ ８ ゴムスリー
ブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムスリーブを外嵌したテンションリー
   ルにストリップを巻取る方法において、真円径より２〜
   ５ｍｍ大きい拡大径を有するテンションリールを用い、
   初期巻取径を真円径より３〜１０ｍｍ程度小さな径と
   し、１．５巻〜５巻程度巻取った後に、真円径まで拡大
   し、さらに数巻き巻取った後に、テンションリールを再
   拡大することを特徴とするストリップの巻取方法。