JPH069689Y2 - 鋼帯の巻取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ベルトラッパ方式を用いた鋼帯の巻取装置に
関する。

〔従来の技術〕

鋼帯の巻取装置としては巻出しの鋼帯の先端を一定の張
力を加えたラバーベルトでスリーブに押しつけ保持する
ベルトラッパ方式と、前記鋼帯の先端をテンションリー
ルの嵌合部に噛み合せ固定するグリップ方式とがある
が、いずれの方式においても前記鋼帯の先端に起因する
腰折れ（以下エンドマークという）が発生する。これは
コイルを巻きもどしたときに、鋼帯の先端部に位置する
部分で２巻き目以降の鋼帯の幅方向に一定ピッチの折れ
が生ずる現象で、鋼帯厚さが比較的薄い場合には、グリ
ップ方式では前記エンドマークが顕著になる等問題がよ
り大きいため、ベルトラッパ方式が採用される場合が多
い。

ベルトラッパ方式において従来とられてきたエンドマー
ク軽減対策としては、鋼帯を巻出して数回巻いた後に数
巻き分に、もしくは最初からの数巻き分に広幅のダンボ
ールを装入し、鋼帯の先端でエンドマークが形成される
のを防ぐ方法があるが、コイル取扱い時の煩雑さ、ダン
ボール自体に折れ等があり実際的ではない。また、鋼帯
の先端を曲げ、その先端をゴムスリーブに埋没させる方
法もあるが、埋没深さに限界があり、曲げ方によっては
曲げた部分に起因して折れが発生する場合がある。前記
ゴムスリーブの表面に部分的に低硬度のゴムをはめ込み
鋼帯の先端の埋没を容易にしたゴムスリーブもあるが、
ゴムスリーブのコスト増大を招くのみでエンドマーク軽
減の効果は小さい。一方、ゴムスリーブの胴長方向全幅
にわたり１〜５mm程度の段差を設け、鋼帯の先端を段差
部に合わせ（以下的中させるという）、手動で巻取るよ
うにした段付ゴムスリーブが考案されたが、鋼帯の先端
を段差部に的中させることはかなり熟練を要する上、巻
出し後張力をかけた時点で大きくずれることがあった。
これに対し、鋼帯の先端を段付スリーブの段差部へ的中
させ、巻出す操作を自動で行なう巻取装置が提案された
（日本鉄鋼協会第１１２回講演大会講演概要集、鉄と鋼
７２(1986）Ｓ1249）。すなわち、鋼帯の先端位置と段
付スリーブの段差部の位置を検出する検出器を取り付け
コンピュータにより制御するもので、鋼帯の先端を段付
スリーブの段差部に的中させた後直ちにテンションリー
ルを回転させる。その際、一定速度υ_０で搬送される鋼
帯の長さに比較して、テンションリールを起動させ鋼帯
の巻取りを開始してから巻取速度がυ_０に達する間に巻
取られる鋼帯の長さが短いために、巻取られた鋼帯にた
るみが生ずるので、このたるみを除去するためテンショ
ンリールの速度を上昇させた「たるみ取り」と称するテ
ンションリール速度補償工程が組み込まれている。第３
図はテンションリール速度の時間的変化を模式的に示し
た説明図で、実線で示した(a)がテンションリール速
度、一点鎖線で示した(b)が鋼帯の搬送速度すなわち通
板速度であるが、矢印で示した点（Ｈ点）で巻取りを開
始し巻取速度が通板速度に等しくなるＩ点に至る間の斜
線部Ｓ_１がたるみ量をあらわし、Ｊ点からＫ点に至る間
の斜線部Ｓ_２（Ｓ_１と等しい）は「たるみ取り」工程を
あらわす。上記のように巻取り初期に生ずるたるみを除
去した後、巻取張力をかけ通常の巻取りを行なう。この
巻出しを自動で行なう巻取装置の適用により、段付スリ
ーブの段差部への鋼帯先端の的中率は大幅に向上し、そ
の結果エンドマークの発生は著しく軽減した。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の自動化された巻取装置におい
ては、巻取りを開始した初期にたるみが生ずるので巻取
張力を付与するタイミングが遅れ、鋼帯を巻出してから
３巻き〜５巻き程度は巻取張力が弱い状態になる。その
ため鋼帯にずれが生じ、第４図に示したようにコイルの
最内側部が突き出た「内径とび出し」という巻き不良の
原因となったり、あるいは巻取張力をかけると同時に鋼
帯の先端がスリーブの段差部から大きくはずれ、段付ス
リーブの効果がなくなりエンドマークが発生するという
問題が解決すべき課題としてあった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記従来の課題を解決する手段を提供すること
を目的とするもので、段付きスリーブを用いたベルトラ
ッパ方式の鋼帯の巻取装置において、通板用ブライドル
ロールのモータに取り付けられた回転数検出器と、出側
シャーの後方に取り付けられた鋼帯の先端を検知する鋼
帯位置検出器と、段付スリーブの段差部の位置を検出す
る段差部位置検出器と、前記の回転数検出器、鋼帯位置
検出器、段差部位置検出器からの信号を入力し、鋼帯位
置検出器取付け位置以降の通板距離を算出すると共に鋼
帯の先端と段付スリーブの段差部とを一致させかつ通板
速度と段付スリーブの周速度が同期するようにテンショ
ンリールをあらかじめ起動させ、更に巻取張力制御を行
なうコンピュータからなることを特徴とする鋼帯の巻取
装置に関する。

以下、図に基づいて説明する。

第１図は本考案の鋼帯の巻取装置の一例の構成を示す説
明図で、ブライドルロール(1)駆動用モータ(2)に取り付
けられた回転数検出器(3)と、出側シャー(4)の後方に取
り付けられた鋼帯位置検出器(5)と、テンションリール
(6)駆動用のモータ(7)に取り付けられた段差部位置検出
器(8)と、コンピュータ(9)とで構成される。前記の回転
数検出器(3)、鋼帯位置検出器(5)、段差部位置検出器
(8)の出力端は前記コンピュータ(9)の入力端に接続さ
れ、該コンピュータ(9)の出力端は前記モータ(2)、(7)
に接続されている。

回転数検出器(3)、段差部位置検出器(8)としてはパルス
ジェネレータを用いた回転計や角度検出器が使用可能で
あり、鋼帯位置検出器(5)としては光電管等が使用でき
る。

段付スリーブ(10)は一般に用いられているゴムスリーブ
でよく、段差部の段の高さは鋼帯厚さ1.6〜2.3mmに対し
３mm程度を目安とし、鋼帯厚さが2.3mmを超える場合、
あるいは1.6mm未満の場合は適宜増減させればよい。

本構成例のように出側シャー(4)の後に、あるいは前
に、鋼帯(11)の先端を段付スリーブ(10)に食い込ませる
ように油圧で折り曲げる鋼帯先端折曲げ装置（以下鼻曲
げ装置(12)という）を設置してもよい。

本構成例においては、鋼帯の巻取ラインを例として説明
したが、電気めっきライン、溶融めっきライン、コイル
コーティングライン、製品検査ライン等の最終出荷ライ
ンをはじめとして、いずれの巻取ラインにも適用可能で
ある。

〔作用〕

上記のように構成された本考案の巻取装置において、回
転数検出器(3)により検出されたモータ(2)すなわちブラ
イドルロール(1)の回転数、および段差部位置検出器(8)
により検出された段付スリーブ(10)の段差部の位置がコ
ンピュータ(9)に入力され、巻出された鋼帯(11)の先端
が鋼帯位置検出器(5)が設置されたＡ点を通過すると同
時に、前記のコンピュータ(9)に入力されたブライドル
ロール(1)の回転数と該ロール(1)の径とから通板距離の
算出が開始される。一方、鋼帯(11)の先端がＡ点から段
差部に的中する位置であるＢ点まで搬送される間に前記
段差部の位置がＢ点にくるようにコンピュータ(9)によ
り制御されるのであるが、その際、テンションリール
(6)をあらかじめ助走させ、通板速度と段差部の速度す
なわち段付スリーブ(10)の周速度とが同期するようにブ
ライドルロール(1)およびテンションリール(6)の回転速
度の制御がなされる。これにより巻取開始後の鋼帯のた
るみ発生が避けられる。

巻取開始後は１巻き完了ないし２巻き完了の間に通常の
巻取張力の２０％程度高めの張力をかけ、その張力で２
回〜５回巻取った後通常の張力にもどすように制御され
る。前記巻取張力の切替えは徐々に行ない、コイルへの
衝撃を抑える。これにより前記第４図に示した巻き不良
や、鋼帯(11)の先端の段差部からのずれを防止すること
ができる。

段付スリーブ(10)とセグメント間のスリップ対策として
は、セグメントに幅方向に凸型の突出部（以下キーとい
う）を設け、段付スリーブ(10)にはキー溝を設け嵌合す
る方法、あるいは前記キーおよびキー溝を設けずに段付
スリーブ(10)の段差部を角度検出器等で検知し、待機位
置を演算指定する方法（段付スリーブ(10)とセグメント
間のずれは許容する）等を採用する。

第２図は上記の制御方式を模式的に示した説明図で、
（イ）図はテンションリール速度の時間的な変化と鋼帯
の先端を段差部に的中させるタイミングを示す図、
（ロ）図は巻取張力をかけるタイミングを示す図であ
る。（イ）図において、実線で示した(a)がテンション
リール速度、一点鎖線で示した(b)は通板速度で、Ｄ点
に相当する矢印で示した点が鋼帯(11)の先端を段付スリ
ーブ(10)の段差部に的中させる点であり、ＣＤ間はテン
ションリール(6)の助走区間に該当する。（ロ）図にお
けるＥ点は（イ）図のＤ点と同一時点をあらわし、ＥＦ
間が１巻き目、ＦＧ間が２巻き目であって、巻取張力は
１巻き目が完了したＦ点と２巻き目が完了するＧ点の間
でできるだけすみやかに、かつ徐々にかけられる。同図
の巻取張力が水平になったレベルは通常の巻取張力の２
０％程度高めの張力を示し、この張力で２回〜５回巻取
り後通常の張力に切替えられる。なお、上記の張力パタ
ーンは一般的なパターンであって、適用ライン、巻取速
度、板厚等により適宜修正が加えられる。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて説明する。

第１図に示した本考案の巻取装置を出側ラインスピード
が最高１１０ｍ／minの電気亜鉛めっきラインに適用
し、エンドマークの低減効果を調査した。用いた鋼帯は
いずれも幅１２１９mmで、板厚は０．８mm、１．０mm、
１．２mm、１．６mm、２．３mmおよび３．２mmである。
巻取張力の制御は、本実施例では１巻き目が完了し２巻
き目に入った時点で徐々に張力をかけていき、前記張力
をかけ始めてからおよそ１巻きの間に通常の巻取張力の
２０％増の張力をかけ、その後直ちにゆるめていき、ゆ
るめ始めてからおよそ１巻きで通常の巻取張力になるよ
うな張力パターンで行なった。使用した段付スリーブ(1
0)と該段付スリーブ(10)の内側のセグメント（図示せ
ず）とが鋼帯巻取り時にずれを生じないように、セグメ
ントには幅方向に凸型のキーを設け、段付スリーブ(10)
には前記のキーと嵌合するように凹型のキー溝を設け
た。段付スリーブ(10)は通常用いられているゴム製であ
る。また、鼻曲げ装置(12)を使用し、鋼帯(11)の先端部
３０mmを内側に、すなわち段付スリーブ(10)側に１０mm
湾曲させた。なお、比較のために巻取りを自動で行なう
従来の巻取装置についても調査を行なった。

調査結果を第１表に示す。同表において、段差とは段付
スリーブ(10)の段の高さを、ｌ≦１０mm的中率とは段付
スリーブ(10)の段差部と鋼帯(11)の先端との間隙(l)が
１０mm以下に入った比率を、エンドマーク発生量とは巻
取装置で巻取ったコイルを巻もどす際レベラ矯正後で格
落が発生した、すなわちエンドマークが生じた時点にお
けるコイルの巻高さを、巻き不良発生率とは第４図に示
した「径とび出し」の長さｄが５mm以上であるコイルの
比率をそれぞれ表わす。同表の結果から、板厚の如何に
かかわらずｌ≦１０mm的中率、エンドマーク発生量、巻
き不良発生率のいずれかについても、従来装置使用時に
比較し本考案装置を使用した場合格段に向上しているこ
とがわかる。

〔考案の効果〕 以上説明したように、通板用ブライドルロールの回転数
を検出する検出器と、鋼帯の先端位置および段付スリー
ブの段差部位置を検出する位置検出器と、コンピュータ
とからなる本考案の鋼帯巻取装置を用いることにより、
コイル巻き不良の原因となる巻取開始初期のたるみの発
生を抑えることができ、また、エンドマーク低減効果も
著しく、実用価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の鋼帯の巻取装置の一例の構成を示す説
明図、第２図は本考案の鋼帯の巻取装置による制御方式
を模式的に示した説明図、第３図は従来の鋼帯の巻取装
置における制御方式を模式的に示した説明図、第４図は
巻き不良の一例を示す説明図である。 １…ブライドルロール、２…モータ ３…回転数検出器、４…出側シャー ５…鋼帯位置検出器、６…テンションリール ７…モータ、８…段差部位置検出器 ９…コンピュータ、１０…段付スリーブ １１…鋼帯、１２…鼻曲げ装置 １３…ベルトラッパ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】段付スリーブを用いたベルトラッパ方式の
   鋼帯の巻取装置において、通板用ブライドルロールのモ
   ータに取り付けられた回転数検出器と、出側シャーの後
   方に取り付けられた鋼帯の先端を検知する鋼帯位置検出
   器と、段付スリーブの段差部の位置を検出する段差部位
   置検出器と、前記の回転数検出器、鋼帯位置検出器、段
   差部位置検出器からの信号を入力し、鋼帯位置検出器取
   付け位置以降の通板距離を算出すると共に鋼帯の先端と
   段付スリーブの段差部とを一致させ、かつ通板速度と段
   付スリーブの周速度が同期するようにテンションリール
   をあらかじめ起動させ、更に巻取張力制御を行なうコン
   ピュータからなることを特徴とする鋼帯の巻取装置。