JPH07284846A - 金属帯の巻取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属帯の巻取り方法であって、巻取り時に発
生するラップマークの低減に関するものである。 【構成】 金属帯の先端部１の巻取りリール２面側の板
厚を、長手方向に、金属帯の元の板厚の１０倍以上の長
さで、かつ元の断面積の０．３から０．７５倍の断面積
の先細り形状６にした後、巻き取ることを特徴とした金
属帯の巻取り方法である。 【効果】 巻取り部での細かい現象にも配慮した先細り
形状と巻取り方向を規定した発明なので、同一加工長さ
であれば、ラップマーク５は大幅に低減できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属帯の巻取り方法で
あって、巻取り時に発生するラップマークの低減に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】金属帯を巻取る場合に、マンドレルある
いはリ−ルと呼ばれる巻取り機に巻きつける。この時、
しばしばマンドレルマーク、リールマーク、ラップマー
ク、トップマークと呼ばれる欠陥が発生する。

【０００３】これらの欠陥の主たるものは金属帯が巻取
り機に巻き取られるときに発生するもので、図１０に示
すように、金属帯のその最先端部１が矩形であるため
に、２巻目以降４に先端部が重なった部分に発生する折
れ曲がり状のマーク５である。巻取りリール２の外周に
緩衝材としてゴムスリーブ３を設けても、このマークの
発生を防ぐことができない。

【０００４】このマーク（以下、ラップマークと総称す
る）は金属帯製造の巻取りを伴うあらゆるラインで発生
し、その発生を防止するために各種の対策、提案がなさ
れている。その代表的なものは、金属帯の最先端部を圧
延、プレス、機械切削、機械研削などで加工し、その厚
みを薄くすることにより、金属帯の先端部をなだらかに
変形させて、ラップマークの発生を防ぐものである。

【０００５】たとえば、実開昭５６ー１３１９１１公報
には、巻取りリールに対して下巻取り（反時計廻り）で
研磨面を上（巻取りリール面側）にするものが、開示さ
れている。又、特開平４ー６６２２４号公報にはプレス
加工で巻取りリールに対して上巻取り（時計廻り）で加
工面を上（反巻取りリール面側）にした提案がされてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】発明者等の考察によれ
ば、ラップマークの程度は、金属帯の先端部の形状及び
巻取り方向によって大きな影響を受ける。例えば、図９
に示すように反巻取りリール側を加工面６として先端部
を先細り形状とした場合には、最先端部の面圧は低下す
るが、加工部と非加工部の境界部の面圧が高まることに
より、ラップマーク５は低減するものの加工部と非加工
部の境界部にいまだ大きく残る。

【０００７】実開昭５６ー１３１９１１公報、特開平４
ー６６２２４号公報に開示される技術を含め、公知の技
術においては、金属帯の先端部の形状及び巻取り方向が
総合的に考察されておらず、従ってラップマークを効果
的に低減することができなかった。本発明は、このよう
な課題を解決するためになされたものであり、先端部の
形状と、その加工面を特定することにより、ラップマー
クを効果的に低減することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は金属帯の先端部
の巻取りリール面側の板厚を、長手方向に、金属帯の元
の板厚の１０倍以上の長さで、かつ元の断面積の０．３
から０．７５倍の断面積の先細り形状にした後、巻き取
ることを特徴とした金属帯の巻取り方法である。

【０００９】

【作用】金属帯の先端部の巻取りリール面側の板厚を長
手方向に先細りに加工することで、金属の剛性を利用す
る形で、金属の先端部を２巻目以降に沿わせて変形さ
せ、なだらかに面圧を下げるものである。

【００１０】図１は、その状況を示したものである。金
属帯の最先端部１の巻取りリール２に面する面を加工面
６とし、その先端を先細り形状に加工する。すると、巻
取りリール２に巻き取られた状態では、最先端部１が先
細りとなっているために、２巻目以降の金属帯４によっ
て容易に変形して応力が小さくなる。一方、ある程度の
変形が先細り加工をした最先端部１全体に渡って発生す
るため、応力が分散され、２巻目以降の金属帯４との面
圧が均一になる。そのため、ラップマークの発生が防止
される。このように、金属帯の先端部の巻取りリール面
側を加工面として、金属帯を先細り加工することが本発
明のひとつの要件である。

【００１１】しかし、巻取りリール面側を加工面として
金属帯を先細り加工するしても、その形状が不適切であ
ると、ラップマークは相当軽減されるが完全にはなくす
ことができない。発明者らは、適切な形状を得るために
試験を重ねた結果、金属帯の板厚を長手方向に先細りに
加工するに際して、元の板厚の１０倍以上の長さで、か
つ元の断面積の０．３から０．７５倍の断面積の先細り
形状にすれば、ラップマークの発生を防ぐことができる
ことを発見した。

【００１２】この値は、厳密には、元の板厚、機械的性
質、巻取りリールへのゴムスリーブの使用の有無、巻取
り張力等によって変更すべきであるが、通常上記の値の
範囲内とすれば、従来技術以上の低減が図れるものであ
る。即ち、図７に示すように元の板厚の１０倍未満の長
さでは元の断面積の０．３から０．７５倍の断面積であ
っても、金属の剛性のために、金属の先端部を２巻目以
降に沿わせて変形できず、なだらかに面圧を下げること
が出来ない。

【００１３】元の板厚の１０倍以上の長さで、かつ元の
断面積の０．７５倍超えの断面積の先細り形状にした場
合にも、図８に示すように金属の剛性のために、金属の
先端部を２巻目以降に沿わせてなだらかに面圧を下げる
ことが出来ない。

【００１４】逆に、元の板厚の１０倍以上の長さで、か
つ元の断面積の０．３倍未満の断面積の先細り形状にし
た場合には、局部的に変形し易く、金属の先端部を２巻
目以降に沿わせてなだらかに面圧を下げることが出来な
い。

【００１５】先細り形状は、単純な先細り形状に限定さ
れず、巻取り時に金属の先端部が２巻目以降に沿わせて
変形できれば良く、金属の剛性、金属の板厚、巻取り張
力等によって選定される。更に、巻取りリールへのゴム
スリーブの使用の場合にはスリーブ側へ局部的な変形が
吸収出来るので、そのことを見込んで金属の先端部を２
巻目以降に沿わせてなだらかに面圧を下げる形状に設計
する。

【００１６】図２は、先細り形状の各種の形式で、巻取
りリールを下面とした加工面の位置関係図であり、３型
式、４型式、５型式、６型式、７型式、８型式、９型
式、１０型式（以下、先細り加工形状を形式、巻取り方
向を含めて表現する時は型式と表現する）が本発明の先
細りの加工の図である。

【００１７】加工後の板厚は、通常、０．１ｍｍ以上と
すべきであり、更に加工後の通板時の折れ（これが発生
すると加工の価値が無くなる）を防止するために鋼の場
合は、０．２ｍｍ以上とするのが好ましい。

【００１８】先細り形状に加工する装置と、巻き取り装
置の間に検査、塗油、鍍金、塗装、スリット、サイドト
リム、合紙挿入などがあっても良く、巻取りに近接して
加工しても良い。更に、同一ラインの中で加工しても、
オフラインで複数ライン分を加工しても、前プロセスで
尾端部を加工しても良い。

【００１９】

【実施例】図２の先細りの加工のうちの１形式、２形
式、３形式、４形式を用いて、ゴムスリーブを巻取りリ
ールに装着した時のラップマークの結果を図３〜図６に
示す。

【００２０】１型式と２型式が従来技術である。２型式
は、先細り加工形状としては３形式と同じであるが、反
巻取りリール側に加工面を持つ状態で巻き取るもので、
上巻取り（図中のＡ）では表面に加工面、下巻取り（図
中のＢ）では裏面に加工面を持つ巻き方である。

【００２１】３型式、４型式が本発明の先細りの加工の
図であり、上巻取り（図中のＡ）、下巻取り（図中の
Ｂ）に関係なく巻取りリール側に加工面を持つ状態で巻
き取ったものである。表１には、２形式、３形式、４形
式の具体的な加工条件を示している。

【００２２】

【表１】

【００２３】加工長さＬは元の板厚の２．５倍から５０
倍の各種、加工後の断面積は元の断面積の０．２から
０．８倍（以下、断面積比０．２、０．８のように表現
する）とし、加工後の厚さｔ は０．１０ｍｍから１．
２ｍｍまで、元の板厚ｔ₀ は１．０ｍｍ、１．６ｍｍ、
２．０ｍｍの３種類とし、鋼種は低炭素鋼と極低炭素鋼
のグループと高張力鋼とステンレス鋼のグループの２種
に大別している。

【００２４】図３〜５は、低炭素鋼と極低炭素鋼につい
てのラップマークの発生状況を示す。従来技術の２Ａ及
び２Ｂ型式においても、加工長さＬを長くすることでラ
ップマークは改善出来る。

【００２５】本発明の３型式は、２型式と加工面形状は
同じであるが、加工面を巻取りリールに被せたゴムスリ
ーブ側にして巻取りをしている。３Ａは上巻取りのため
裏面（下面）に加工面があり、３Ｂは下巻取りで表面
（上面）に加工面を持っている。

【００２６】先細り形状の断面積比が０．６の場合、加
工長さが元の板厚との比で１０未満、即ち（Ｌ／ｔ₀ ）
＜１０では、２型式と大差ない。しかし、１０以上では
ラップマークが非常に短かくなる。また、ラップマーク
長さを１０ｍ以下とするための断面積比は、２型式では
３０〜４０程度であるのに対し、１５〜２５程度であ
り、加工長さを約半分と大幅に低減することが出来る。

【００２７】先細り形状の断面積比が０．７の場合、
０．６に比べラップマーク長さは長くなるが、ほぼ同傾
向である。また、２型式の断面積比０．６に比べても良
好である。

【００２８】比較例の先細り形状の断面積比が０．８の
場合は、２型式に比べてもラップマーク長さは長くな
る、これは図８に示すように、金属の剛性のために、巻
取り時に先端部を２巻目以降に沿わせて変形させること
が出来ず、なだらかに面圧を下げることが出来ないもの
である。

【００２９】本発明の４型式は、２段テーパ加工面形状
であるが、加工面を巻取りリールに被せたゴムスリーブ
側にして巻取りをしている。４Ａは上巻取りのため裏面
（下面）に加工面があり、４Ｂは下巻取りで表面（上
面）に加工面を持っている。表１の条件で先細り形状の
断面積比が０．４の場合、最も優れたラップマーク長さ
を得ており、元の板厚が厚くなるほど相対的に効果が大
きくなっている。

【００３０】比較例の先細り形状の断面積比が０．２の
場合は、逆に、ラップマークが長くなるが、これは、急
激な断面形状変化になるために滑らかに変形せず、ある
いは巻取り時の通板、先端部折れなども発生し易くなる
ためである。

【００３１】図６は、高張力鋼とステンレス鋼のグルー
プのラップマークの発生状況を示す。これらの鋼種は、
降伏点が高いのでラップマーク長さは短かいが、本発明
の効果は同様である。

【００３２】低炭素鋼と極低炭素鋼についての傾向と異
なるのは、金属の剛性が高いために、先細り形状の断面
積比が０．６、０．７の場合は相対的な効果が低減して
いるが、０．４の場合は相対的に大きな効果を上げてい
る。比較例の０．２の場合は同傾向で急激な断面形状変
化になるために滑らかに変形せず効果が少ない。

【００３３】本発明は、機械加工、プレス、圧延加工の
何れを用いても良く、あるいは、加工に先立ち、金属帯
の先端をあらかじめ幅方向の両端部を先細り形状に剪断
加工し、加工面積を減じると同時に巻取り時の幅方向の
面圧を低下させることも可能である。例えば、本方法を
適用する前に、金属帯先端部の角部を幅の両端をそれぞ
れ幅の１／５以上に渡って４５°程度の角度で大きくト
リミングすることによって、本方法による加工長さを短
くできる。

【００３４】又、金属帯の巻取り方向は、次工程又は需
要家の巻戻し方向との関係を配慮して決定される、従っ
て、金属帯の先端加工装置の配置の都合のみでは、決め
られ無い。そこで、ラインの巻取りの方向を配慮して、
金属帯の先端を予めライン外でそれに合わせた面の加
工、又はライン中で表裏を反転した後に加工することも
すべきで、その場合にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】巻取り部での細かい現象にも配慮した先
細り形状と巻取り方向を規定した発明なので、同一加工
長さであれば、ラップマークは大幅に低減できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の巻取り方法を示す図である。

【図２】各種の金属帯の先端部を加工形状を示す図であ
る。

【図３】板厚１．０ｍｍの低炭素鋼と極低炭素鋼におけ
る、加工長さ、断面積比とラップマーク長さとの関係を
示す図である。

【図４】板厚１．６ｍｍの低炭素鋼と極低炭素鋼におけ
る、加工長さ、断面積比とラップマーク長さとの関係を
示す図である。

【図５】板厚２．０ｍｍの低炭素鋼と極低炭素鋼におけ
る、加工長さ、断面積比とラップマーク長さとの関係を
示す図である。

【図６】板厚２．０ｍｍの高張力鋼とステンレス鋼にお
ける、加工長さ、断面積比とラップマーク長さとの関係
を示す図である。

【図７】巻取りリール側に加工面を設けたが加工形状が
不適切な場合のラップマークの発生状態を示す図であ
る。

【図８】巻取りリール側に加工面を設けたが加工形状が
不適切な場合のラップマークの発生状態を示す図であ
る。

【図９】従来の金属帯の巻取り方法とラップマーク発生
現象を示す図である。

【図１０】金属帯の先端部を加工していない場合のラッ
プマーク発生現象を示す図である。

【符号の説明】

１ 金属帯の最先端部 ２ 巻取りリール ３ ゴムスリーブ ４ 金属帯の２巻目 ５ ラップマーク ６ 金属帯の先端部加工面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の先端部の巻取りリール面側の板
   厚を、長手方向に、金属帯の元の板厚の１０倍以上の長
   さで、かつ元の断面積の０．３から０．７５倍の断面積
   の先細り形状にした後、巻き取ることを特徴とする金属
   帯の巻取り方法。