JPH0866724A - チャタマーク防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大がかりな設備を必要とすることなく、しか
も圧延機速度を変更せずに板厚変動が１μｍ以下のチャ
タマークを有効に防止できる装置を提供する。 【構成】 鋼帯１を矯正するテンションレベラー３の例
えば上流側に設置された鋼帯１の支持ロール２と、この
支持ロール２を鋼帯１のパスラインと平行に案内するガ
イド６と、このガイド６に沿って支持ロール２を所定距
離スライドさせるエアーシリンダ装置７とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばテンションレベ
ラーの少なくとも上下流側のいずれか一方に設置され、
鋼帯を矯正させた際に発生するチャタマークを防止する
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延機，スキンパスミル，テンシ
ョンレベラー等の設備によって鋼帯を順次圧延，矯正し
てゆくことで良好な品質の鋼板を製造している。これら
の設備で鋼帯を圧延，矯正等させた際に問題となる疵の
１つにチャタマークがある。チャタマークとは、図６に
示すように、鋼帯１の進行方向に対して直角方向に発生
する板厚変動に起因する縞模様であり、鋼帯を塑性変形
させる設備におけるハウジングの共振，圧延スタンドの
共振，駆動系の損傷，バックアップロールの表面損傷，
ワークロールやバックアップロールの軸受けの損傷が主
な原因である。

【０００３】前記した主な原因のうち、駆動系の損傷，
バックアップロールの表面損傷，ワークロールやバック
アップロールの軸受けの損傷等の機械的な損傷は、定期
的にその部位を交換等することで避けることができる。
しかし、ハウジングや圧延スタンドの共振等は設備の有
する固有振動数が影響しているので、その周波数を回避
するためには設備自身を更新しなければならず、実際上
は不可能である。

【０００４】従って、従来は効果的なチャタマーク防止
対策はなく、単にチャタリング現象を検出する方法が提
案されていた。特公昭５４−３８９１２号はその一例で
あり、圧延速度信号または圧延荷重信号を、圧延機の固
有振動周波数を中心とする一定範囲の周波数帯の信号の
みを通すフィルタに加え、該フィルタの出力をチャタリ
ング発生信号とすることによってチャタリング現象を検
出する方法である。そして、このようにして検出したチ
ャタリング現象から圧延機速度を変更することによって
チャタマークの発生を回避しようとするものである。

【０００５】ところで、最近では鋼板に求められている
品質が向上し、板厚変動が１μｍ以下のチャタマークが
問題となっているが、このようなチャタマークは上記し
たような明らかな機械損傷以外の振動でも発生する。す
なわち、鋼帯を塑性変形させる設備の周辺でのハウジン
グの共振，圧延スタンドの共振，またはこれらの振動以
外の通常では鋼板の製造に問題のない振動レベルのもの
でも、鋼帯を支持しているロール間で鋼帯がその周波数
に弦振動すると、塑性変形時に不安定となって板厚変動
が発生し、チャタマークとなる。

【０００６】そこで、このような弦振動を防止せんとし
て、特開昭５９−２１８２１９号が提案されている。こ
の特開昭５９−２１８２１９号では、テンションレベラ
ーの前後のいずれか一方に、鋼帯の板厚方向での振動を
防止する振動減衰装置を備えたテンションレベラーが提
案されている。実際、圧延スタンドには歯車の歯当たり
周波数等が圧延スタンドと共振してしまう速度がある。
従って、冷間圧延ライン等では、通常、前記弦振動の周
波数が共振点と一致して共振が発生する速度は危険速度
として避けて操業している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５４−３８９１２号で提案された方法でチャタリング現
象を検出したとしても、実際のラインでは圧延機速度を
変更することは困難な場合が多い。例えば、連続焼鈍ラ
イン，連続焼鈍溶融めっきライン等においては、圧延機
速度を変更することは焼鈍速度を変更することであり、
鋼板の機械的特性値が変わってしまうことになって操業
上不可能である。

【０００８】また、特開昭５９−２１８２１９号で提案
されたテンションレベラーでは、減衰機の節点が変えら
れないので、鋼帯の弦長を変えることができない。従っ
て、鋼帯のサイズが変わった場合には弦振動に減衰機の
固有周波数が一致して共振する場合があり、チャタマー
クを完全には防止できない。加えて、これらの弦振動を
減衰機で低減させるためには、非常に大がかりな設備と
なり現実的ではない。

【０００９】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、大がかりな設備を必要とすること
なく、しかも圧延機速度を変更せずに板厚変動が１μｍ
以下のチャタマークを有効に防止できる装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】鋼帯の弦振動の周波数ｆ
は下記数式１によって表すことができる。

【００１１】

【数１】ｆ＝（ｎ／２Ｌ）（ＴＧ／γ）^1/2 但し、ｎ：次数 Ｌ：鋼帯の弦長 Ｔ：鋼帯の張力 γ：鋼帯の単位長さ重量

【００１２】鋼帯の弦振動の周波数ｆは上記数式１よ
り、鋼帯の張力Ｔ，鋼帯の弦長Ｌ，鋼帯の単位長さ重量
γによって左右される。従って、前記した値のうちの変
数である鋼帯の張力Ｔや弦長Ｌを変更すれば、弦振動の
周波数ｆを変更できることになって共振が防止でき、チ
ャタマークを防止できる。

【００１３】しかしながら、鋼帯の張力を変えれば圧延
等の塑性変形時の条件が変わることになるので、鋼帯の
機械的特性が変わってしまう。従って、鋼帯の張力を変
更することは実際の操業では不可能である。

【００１４】また、鋼帯の弦長はパスラインロール，ブ
ライドルロール等の設備が共振の節となっているので通
常は固定配置されている。従って、鋼帯の弦長も変更す
ることはできない。

【００１５】一方、鋼帯のサイズはコイルの切替えによ
って変わる。この鋼帯のサイズ変更により、鋼帯の単位
長さ重量が変わるので、加振源の振動と同期する鋼帯サ
イズの時には鋼帯の共振が起こり、塑性変形時の状態が
不安定となってチャタマークが発生する。このように、
異なるサイズの鋼帯を連続的に圧延等するので圧延速度
等を変更すると、その前後の鋼帯の機械的特性値にも影
響がでてしまう。従って、圧延速度の変更によるチャタ
マーク発生の回避は困難である。

【００１６】そこで本発明では、鋼帯支持部を移動させ
ることで鋼帯の弦長を変更し、もってチャタマークの発
生を防止することとした。すなわち、本発明のチャタマ
ーク防止装置は、鋼帯を塑性変形させる設備の少なくと
も上下流側のいずれか一方に設置された鋼帯の支持ロー
ルと、この支持ロールを鋼帯のパスラインと平行に案内
するガイドと、このガイドに沿って前記支持ロールを所
定距離スライドさせる駆動機構を具備させているのであ
る。

【００１７】

【作用】本発明のチャタマーク防止装置は、鋼帯を塑性
変形させる設備の少なくとも上下流側のいずれか一方に
設置された鋼帯の支持ロールと、この支持ロールを鋼帯
のパスラインと平行に案内するガイドと、このガイドに
沿って前記支持ロールを所定距離スライドさせる駆動機
構を具備させているので、駆動機構を作動させて支持ロ
ールを鋼帯のパスライン方向にスライドさせるだけで、
鋼帯を塑性変形させる設備近辺における鋼帯の弦長を容
易に変更できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明のチャタマーク防止装置を図１
〜図３に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明
のチャタマーク防止装置の第１実施例の概略説明図、図
２は同じく第２実施例の概略説明図、図３は同じく第３
実施例の概略説明図である。

【００１９】図１において、２は例えばテンションレベ
ラー３の上流側における、パスラインロール４とブライ
ドルロール５間に設置された鋼帯１の支持ロールであ
る。この支持ロール２は、図示しない軸受けによって回
転自在に保持され、かつ、鋼帯１のパスライン方向にガ
イド６に沿って移動が自在なように設けられている。

【００２０】７は前記ガイド６と平行にそのロッドを出
退動させるエアーシリンダ装置であり、そのロッド端
は、前記支持ロール２をガイド６に沿って案内するガイ
ド体２ａに取り付けられ、ロッドの出退動によって支持
ロール２をガイド６に沿って鋼帯１のパスライン方向に
移動できるようになっている。

【００２１】ちなみにラインスピードが７１ｍｐｍ、厚
さが０．７５ｍｍ、幅が１６４８ｍｍの冷延鋼帯をテン
ションレベラー３にて矯正したところ、３０ｍｍピッチ
のチャタマークが発生した。この３０ｍｍのピッチは、
ラインスピードより振動周波数に換算すると４１Ｈｚと
なる。テンションレベラー３付近の振動を調査したとこ
ろ周波数分析の結果より、このチャタマークはブライド
ルロール５の駆動系の共振周波数と一致した。

【００２２】ブライドルロール５は駆動系で発生する振
動を駆動系とロール間に介設したクラッチ機構によって
防止しているが、クラッチ機構が損傷していたために駆
動系の振動が鋼帯１へと伝達されたものである。そこ
で、この振動を防止するために、エアーシリンダ装置７
を作動させてブライドルロール５と支持ロール２との間
の距離を１２６０ｍｍから１９１０ｍｍと変更したとこ
ろ、この間でのガイド体２ａでの振動周波数は３０Ｈｚ
となり、振動速度も変更前の半分以下の値となって鋼帯
１の共振を抑えることができ、チャタマークの発生を完
全に防止することができた。

【００２３】下記表１に弦振動の節点での振動速度の比
較を、また図４に図１に示すテンションレベラー３での
支持ロール２のガイド体２ａに設けた振動速度計の出力
チャートを示すが、これら表１及び図４より本発明チャ
タマーク防止装置の有用性が判る。

【００２４】

【表１】

【００２５】また、図５にブライドルロール５と支持ロ
ール２間の距離と振動エネルギの関係を示すが、振動エ
ネルギは振動速度の２乗に比例するので、表１に示すよ
うに、振動速度が０．２５mm/secから０．１０mm/secと
減少したことにより振動エネルギはおよそ１／６に減少
した。

【００２６】本発明のチャタマーク防止装置を構成する
支持ロール２は、この支持ロール部が弦振動の節とな
り、かつある程度鋼帯１を拘束できる構造であれば、図
１に示すものに限らず、図２に示すようなピンチローラ
式のものや、図３に示すようなブライドルローラ式のも
のであってもよい。また、本発明のチャタマーク防止装
置の設置位置は、本実施例ではテンションレベラー３の
上流側に設置したものを示したが、下流側に設置しても
又上下流両側に設置してもよい。さらに、支持ロール２
の移動手段として、本実施例ではエアーシリンダ装置を
示したが、親ねじ送り機構やラックとピニオンを用いた
もの等周知の機構を採用してもよい。

【００２７】なお、本発明のチャタマーク防止装置にお
ける支持ロールの位置変更は、鋼帯のサイズ変更時、す
なわち、コイルが切り替わる溶接部前後の鋼帯のオフゲ
ージ部で行う。弦長を変更するためには、鋼帯支持部に
張力が作用していることが必要であり、支持ロールの位
置変更によって鋼帯に擦り傷が発生するからである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のチャタマ
ーク防止装置は、鋼帯を塑性変形させる設備の少なくと
も上下流側のいずれか一方に設置された鋼帯の支持ロー
ルと、この支持ロールを鋼帯のパスラインと平行に案内
するガイドと、このガイドに沿って前記支持ロールを所
定距離スライドさせる駆動機構を具備させているので、
駆動機構を作動させて支持ロールを鋼帯のパスライン方
向にスライドさせるだけで、鋼帯を塑性変形させる設備
近辺における鋼帯の弦長を容易に変更でき、弦振動によ
る共振を防ぎチャタマークを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャタマーク防止装置の第１実施例の
概略説明図である。

【図２】本発明のチャタマーク防止装置の第２実施例の
概略説明図である。

【図３】本発明のチャタマーク防止装置の第３実施例の
概略説明図である。

【図４】図１に示すテンションレベラーでの支持ロール
のガイド体に設けた振動速度計の出力チャートを示す図
で、（ａ）は本発明のチャタマーク防止装置の適用時
を、（ｂ）はチャタマーク発生時を示す。

【図５】ブライドルロールと支持ロール間の距離と振動
エネルギの関係を示す図である。

【図６】チャタマークの説明図である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ 支持ロール ２ａ ガイド体 ３ テンションレベラー ６ ガイド ７ エアーシリンダ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼帯を塑性変形させる設備の少なくとも
   上下流側のいずれか一方に設置された鋼帯の支持ロール
   と、この支持ロールを鋼帯のパスラインと平行に案内す
   るガイドと、このガイドに沿って前記支持ロールを所定
   距離スライドさせる駆動機構を具備したことを特徴とす
   るチャタマーク防止装置。