JPH0873085A - ストリップの流体支持ロールおよび装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】浮上搬送とロール搬送を容易に選択でき浮上搬
送時にストリップ巻掛け面にのみ流体を噴出することが
でき、ストリップの蛇行を抑制し安定した走行が可能な
実用性のある経済的な流体支持ロールおよび装置を提供
する。 【構成】ストリップを巻き掛けて搬送支持する流体支持
ロールであって、流体支持ロールが、ストリップが巻き
掛けられる領域に流体を噴出する開口部をロール軸方向
に離間させて一対以上設けた軸と、該軸に外接するロー
ル本体部とで構成され、そのロール本体部が軸開口部に
相当する位置の周方向に複数個の孔を設けたロール両端
部とロール中央部からなる内筒と、内筒に外接して前記
ロール中央部とロール全周に亘る流体噴き出しノズルを
形成する外筒の２重構造である流体支持ロールであり、
上記の流体支持ロールが、ロール軸を固定した状態で、
内筒および外筒が一体的に回転自在な構造とすることが
好ましい。また、上記流体支持ロール面上に搬送される
ストリップを挟むようにロール軸方向に移動可能な一対
の側壁を設けた流体支持装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ストリップの浮上搬送
装置、特に鋼板の連続焼鈍炉、連続メッキ炉、連続コー
ティング炉等における走行中の鋼ストリップを流体力に
よって浮揚・支持して搬送するロールおよびそれを用い
た装置に関する。

【０００２】なお、本発明はその他の金属ストリップの
搬送及び処理ラインにも適用し得るものであり、以下の
説明では「ストリップ」と総称する。

【０００３】

【従来の技術】流体によりストリップを非接触で支持す
る方法として、流体ベアリングを多数配置するもの
と、ホバークラフトの原理を応用するものが一般的に
知られている。

【０００４】の流体ベアリングを利用するものは、多
数のノズル孔をストリップを巻き掛けるドラム状の外周
面に配置して、これらのノズル孔から高圧流体を噴出さ
せることでストリップを非接触で浮上・支持して搬送す
る。

【０００５】この方法は空気でストリップを浮上させる
場合、ストリップの張力を高めると非常に大きな空気圧
が必要になるため、ストリップの揺動が大きいとされて
いる。例えば、特開昭６２−１６７１６２号公報に開示
されているように、ストリップの揺動防止に改善を加え
て写真フィルムや印画紙、磁気テープなどの軽量で、空
気などの流体噴出力があまり大きくならないものには使
用されている。しかし、ノズル孔が多くなりすぎるなど
金属ストリップの浮上支持搬送には大きな流体の噴出圧
力が必要となり不経済である。これは、多数の空気ベア
リングからの噴出エネルギーでストリップを浮上させる
ところに難点があるためである。

【０００６】一方、のホバークラフトの原理を応用す
るものは、噴出する流体が形成する静圧により発生する
流体クッションを利用しストリップを支持する方法であ
る。

【０００７】すなわち、支持または搬送されるストリッ
プの内側に向けてスリットノズル孔を配置し、これらス
リットノズル孔からの噴流をストリップに衝突させて流
れの向きを変え、流体のカーテンによって囲まれた領域
に発生するクッション圧力を利用するホバークラフトの
原理を応用するものである。この方法は基本的に流体の
運動エネルギーを静圧または動圧に変換してストリップ
を支持するという考え方である。

【０００８】この形式に基づく流体支持ロールは、流体
供給管からの流体がそれぞれ内側に向いたノズルからス
トリップに向かって噴出し、ストリップとロール面間に
流体クッションを形成させストリップを浮上させる。し
かし、この装置では浮上高さがストリップの長手方向
で、異なるという問題点がある。

【０００９】この問題の改善策として、例えば、この装
置を多分割タイプとして、それぞれに対する流体供給バ
ランスを変更して均一化を図る固定式のドラムを使用し
たストリップ支持装置が特開昭６２−１３９８３２号公
報に開示されている。

【００１０】さらに、ストリップを浮上支持した場合、
幅方向の拘束力が働かないため、ストリップが蛇行した
場合に自然には修正されない。この改善策として、特開
昭６３−１７６４３５号公報には、ストリップ浮上装置
において流体クッションにより浮揚支持されているスト
リップが蛇行すると、ストリップと平行に設置した側壁
との間隔が小さくなり、その部分のクッション圧が高く
なり、その結果ストリップは側壁に近づいた側が浮上高
さが大きくなる様に傾き、蛇行した方向とは反対の方向
に力が働く結果、蛇行したストリップの位置を矯正する
装置が開示されている。しかし、このような装置ではス
トリップとの側壁が近すぎると接触することが問題とな
っている。また、この装置も特開昭６２−１３９８３２
号公報の装置と同様に、固定式のドラムを使用したスト
リップ支持装置として構成されている。

【００１１】しかし、固定式のドラムを使用したストリ
ップ支持装置で流体を用いて搬送する場合には流体を連
続して供給するための動力を要し、ランニングコストの
低減のためには浮上搬送を要しないストリップに対し
て、ロールで搬送することが望ましい。さらに、ストリ
ップ先端の板通し作業でも浮上搬送装置だけでは不具合
が生じる。流体支持装置とロールを別々に有するライン
構成も可能であるが、ストリップの通板パスを変更でき
ないため、操業上の効率も悪い。

【００１２】これに対して、本発明者らは浮上搬送とロ
ール搬送の切替えの煩雑さを回避し容易に切替えられる
装置として、特開平４−１５７１２１号公報にロール搬
送と両立しうる浮上搬送装置を提案した。しかし、その
装置でも、ロールとして機能させることによってストリ
ップの搬送が行えるものの、流体噴き出し角度がロール
全周に及び不経済であるためストリップ巻掛け面以外の
ロール面にシール機構を持った流体室などを密着させる
必要があり、ロール面に疵を発生させる原因となる可能
性がある。さらに、ストリップを浮揚支持した場合、張
力と浮揚力がつり合うため、長手方向には安定するが、
幅方向に対する拘束力は、ほとんど働かないためストリ
ップが蛇行した場合には自然には修正されないという問
題も有している。

【００１３】また、本発明者らによって、特開平４−３
２３１５５号公報でリニアモータを用いて、ストリップ
の蛇行を抑制する浮揚搬送装置も提案したが、このよう
な設備では浮揚搬送ロールとは別にリニアモータ、イン
バーター電源、蛇行センサー、制御回路等の付随設備が
必要になり、また、蛇行抑制するために電力コストもか
かるため経済的ではない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、浮上
搬送とロール搬送を容易に選択でき浮上搬送時にストリ
ップ巻掛け面にのみ流体を噴出することができ、ストリ
ップの蛇行を抑制し安定した走行が可能な実用性のある
経済的な流体支持ロールおよび装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、種々検討を重ねた結果、下記の知見
を得、それに基づいて本発明を完成するに至った。

【００１６】ストリップが巻き掛けられるロール面だ
けにストリップを浮上支持させるための流体の噴き出し
を行えるロール構造とすることで余分のガス噴出を押さ
えられ経済的なこと。

【００１７】さらに、上記ロール構造とすることでス
トリップ巻き掛け面以外のロール面にシール機構を有す
る流体室などの設置が不要となり、シール室によるロー
ル表面への庇発生を防止できること。

【００１８】ストリップを浮上させた搬送と、通常の
ロール搬送機能との両方が容易に選択できるロール構造
とすること。

【００１９】ストリップを浮上させた搬送時であって
も回転自在なロール構造とすることでロールの偏った熱
膨張を抑制できること。

【００２０】回転自在な流体支持ロール面上に搬送さ
れるストリップを挟むようにロール軸方向に移動可能な
一対の側壁を設けることで、ストリップが蛇行して側壁
に接触しても側壁がストリップの搬送と共に回転するた
めストリップとの接触によるかき庇等の発生を防止で
き、さらにストリップエッジへのダメージも防止できる
こと。

【００２１】本発明は、ストリップを巻き掛けて搬送支
持する流体支持ロールであって、その支持ロールが、ス
トリップが巻き掛けられる領域に流体を噴出する開口部
をロール軸方向に離間させて一対以上設けた軸と、該軸
に外接するロール本体部とで構成され、そのロール本体
部が、軸開口部に相当する位置の周方向に複数個の孔を
設けたロール両端部とロール中央部からなる内筒と、内
筒に外接して前記ロール中央部とロール全周に亘る流体
噴き出しノズルを形成する外筒の２重構造である流体支
持ロールであり、上記の流体支持ロールが、ロール軸を
固定した状態で、内筒および外筒が一体的に回転自在な
構造とすることが好ましい。

【００２２】また、上記流体支持ロール面上に搬送され
るストリップを挟むようにロール軸方向に移動可能な一
対の側壁を設けた流体支持装置である。

【００２３】

【作用】図１に本発明の流体支持装置の一例を示す。図
１に示す装置にあっては、流体支持ロール１０に流体ノ
ズル２０を配置しており、ロール面に疵を発生させる原
因となるシール機構を持った流体室なしにストリップ巻
掛け面にのみ流体を噴出することができるロールの１例
である。

【００２４】ストリップを巻掛けてストリップを搬送し
つつ支持する流体支持ロール１０は、ロール軸方向に離
間させた流体噴き出しノズル７を設けることにより、ス
トリップの浮揚が可能となる。通常これらの流体噴き出
しノズル７はロール中心に対して左右対称に２条以上、
ロール全周に亘って設けられている。流体噴き出しノズ
ル７に対する流体供給は流体供給管１１を経てロール巻
掛け面に設けた流体噴き出しノズル７に供給される。

【００２５】さらに、流体支持ロール１０とストリップ
の界面に流体を供給する流体ノズル２０をストリップの
ロール入側と出側に少なくとも１個づつ設けることによ
り、より安定した流体溜まりを形成でき、その結果スト
リップの巻掛け面での浮上高さを均一にできる。

【００２６】図２に流体支持ロールの断面形状の一例を
示す。

【００２７】図２では、ロール軸１のストリップが巻き
掛けられるロール面に相当する上部にロール軸方向に離
間して１対の流体噴出用開口部８が設けられており、そ
のロール軸１に外接して、内筒３と外筒６からなるロー
ル本体部２が設けられている。 内筒３にはロール軸１
の流体噴出用開口部８に対応する両端部の位置の周方向
に複数個の流体孔９が設けられ、内筒中央部４は流体支
持ロール１０の外周を構成する径を有している。なお、
図２では内筒３の内筒端部５の周方向に複数個設けられ
た流体孔９が、上側では断面上に孔があり、下側には断
面上に孔がない位置で切断した断面図を示す。

【００２８】さらに、内筒端部５に外接して設けられる
外筒６は、内筒中央部４とロール全周に亘る流体噴き出
しノズル７を形成している。すなわち、本流体支持ロー
ル１０はロール軸１および内筒３と外筒６の２重構造を
有するロール本体部２からなっている。

【００２９】流体噴き出しノズル７の噴き出し角度θ
は、図２に示すようにロール軸に対して30゜≦θ≦90゜
とするのが好ましく、30゜≦θ≦90゜とすることによっ
て、等方的に流体を噴出することができ、ストリップと
ロール面間に流体溜まりを形成してストリップを浮揚さ
せた支持が容易となる。なお、図２のように内筒中央部
３と外筒６で形成されるノズルの内壁の角度が異なって
いる場合は、最大角度をノズル噴き出し角度とする。こ
のノズルは外筒をロール軸方向にスライドさせること
で、ノズル厚（ノズル幅）を変更でき、ノズルを閉塞し
た場合には浮上支持ではなく通常のロールとして機能さ
せることができる。

【００３０】図３は、図２の流体支持ロール１０のロー
ル軸１を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
ロール軸１の両端の少なくとも一方に、好ましくは両端
に流体供給口１２を設けてあり、ここから流体が供給さ
れる。ロール軸１の外面のストリップ巻掛け面に向かう
周方向部分に少なくとも二個（１対）の流体噴出用開口
部８がロール軸方向に離間させてＷ₂ の間隔で設けら
れ、この開口部８を経て流体はストリップ巻掛け面に向
かって内筒３に送られる。設けられる開口部８はＴ₁ の
幅のスリット上のものが好ましいが、円もしくは楕円、
四角形等をいくつか並べて設けても良い。また、開口部
の幅Ｔ₁ は大きいほど流体の流れを妨げないので好まし
いが、ロール軸に開口部を設けるためロール軸の強度を
考慮して、図４に示す内筒中央部４のロール外周に相当
する部分の幅をＷ₀ とすると、Ｔ₁＜（Ｗ₀ ／２）が好
ましい。

【００３１】また、内筒３と外筒６とで構成されるロー
ル本体部２が回転しても、このロール軸１は固定されて
おり回転しないので流体噴出用開口部８は常にストリッ
プ巻掛け面の方向に向いている。

【００３２】図４は、図２の流体支持ロール１０の内筒
３を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。内筒
３の内筒端部５で、ロール軸１の流体噴出用開口部８に
対応する位置（ロール軸方向にＷ₂ の間隔）に、少なく
とも４個、好ましくは２０個以上の流体孔９を全周に亘
り設ける。流体孔９の幅はロール軸１に設けた流体噴出
用開口部８の幅Ｔ₁ と同じであることが好ましく、流体
孔の形状は円、楕円、四角形等の形状でよい。ロール軸
１に同芯に外接させて内筒３を設けることで、ロール軸
１の流体噴出用開口部８から送られてきた流体は、流体
孔９を経てロール表面の流体噴き出しノズル７から噴出
される。内筒３の両端部内面には図２に示すようにベア
リング１３を配することでロール本体部２を回転可能と
することができる。内筒３の内面に設けられた孔に平行
してＯリング１４を設けることで内筒３とロール軸１の
間から流体が漏れないようにできる。

【００３３】図５は、図２の流体支持ロール１０の外筒
６を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。この
外筒６を内筒３の内筒端部５に外接させてはめ込むこと
で、外筒６と内筒中央部４でロール表面に流体噴き出し
ノズル７が形成される。内筒３に設けられた流体孔９か
ら供給された流体は内筒中央部４と外筒６により構成さ
れた流体噴き出しノズル７から流体支持ロール１０のス
トリップ巻掛け面に噴出される。外筒６の内面にＯリン
グ１４を設けることで流体が軸方向へ漏れることを防
ぐ。

【００３４】また、流体支持ロールがストリップを浮上
搬送中に回転しない場合には、高温のストリップを浮揚
支持した場合、ストリップからの輻射熱によってロール
のストリップと対抗する面にのみ偏った熱膨張を発生さ
せるため、ロール搬送に切り換えた時に通板性に問題が
生じる。しかし、本発明の好適態様である、ロール軸１
は固定し、それに外接した円筒３と外筒６からなるロー
ル本体部２を回転自在とすることによりロール全周に亘
って均一な温度分布となるため、ロールの偏った熱膨張
を抑制することができ、ロール搬送時、浮上搬送時共に
安定した通板性を得ることができる。

【００３５】図６は、外筒に仕切板を設けた時の（ａ）
に側面部分図、（ｂ）に断面図を示す。

【００３６】図７に内筒に溝を設けた時の（ａ）に側面
部分図、（ｂ）に断面図を示す。

【００３７】好ましくはロール本体部２に設けた流体噴
き出しノズル７内に周方向に延在する２枚以上、より好
ましくは２０枚以上、最も好ましくは内筒端部５に設け
た流体孔９と同じ数の仕切板１５を設けることによりノ
ズル内での円周方向の流れを抑制でき、等方的に流体を
噴出させることができる。この仕切板１５は外筒６か内
筒３のノズル構成面のどちらかまたは両方に設けてもよ
いが、各仕切板１５を設けた周方向位置に対向する側の
ノズル構成面には溝１６が設けられており、例えば、外
筒６には仕切板１５、内筒３の対向する面には溝１６を
設け、仕切板１５を溝１６に互いにはめ合わせることに
よって、流体の円周方向の流れを抑制し、ストリップ巻
掛け面にのみ流体を噴出させることができる。

【００３８】図８は、流体ノズルの一例を示す（ａ）斜
視図と流体支持ロールとの位置関係を示す（ｂ）断面図
である。流体ノズル２０には、流体供給管２１から供給
された流体を、流体室２３からロールに対してストリッ
プの入、出側に供給するようにスリット２２を設けてあ
る。例えば、スリット２２の幅Ｗ₁ はストリップ幅が固
定されている場合にはそのストリップ幅と一致させるこ
とが望まれるが、通常の製造ラインでは単一幅のみ搬送
するという場合は少ないため、スリット幅Ｗ₁はストリ
ップの幅の70％以下になると流体の流れが不安定となる
ため、スリット幅Ｗ₁ はストリップ最大幅の70％以上と
なるように設定するのがよい。また、図２に示したロー
ルの流体噴出ノズル幅Ｗ₀ と等しくなるように設定する
のがより好ましい。流体ノズル２０の流体室２３の長さ
Ｗ₅ はＷ₁ ＜Ｗ₅ ＜１．５×Ｗ₁とするのが好ましく、
またスリット厚ｄはｄ＜Ｔ₁ （ロール軸に設けた開口部
の幅）とするのが好ましい。この流体ノズル２０は通
常、中空となっていて一種の流体の溜めとして機能す
る。また、図８に示すようにスリットの流体吹出し角度
αは０゜≦α≦９０゜にするのが好ましい。この流体ノ
ズル２２は図示しないがロールの入側と出側が一体とな
った構造のものでも良い。このように流体ノズル２２を
流体支持ロール１０とを組み合わせることによって、ス
トリップのロール巻掛面に安定したクッション層が形成
され、ストリップはロールとの接触なしに浮揚支持され
る。

【００３９】ストリップをロールに接触させて搬送して
いる場合はロールによる拘束力があるためストリップは
大きくは蛇行することはない。また、ロール入側のスパ
ンが非常に長い等の影響で蛇行が発生しやすい場合で
も、通常の搬送ロールと同等のクラウンをロールに付与
することにより蛇行のない安定した走行が可能である。

【００４０】しかし、流体支持ロールにより浮揚搬送す
る場合にはストリップは幅方向には非常に不安定であっ
て、そのため蛇行が起こり易い。

【００４１】図９に、浮揚した場合のストリップの蛇行
防止装置の一例を示す。流体支持ロール１０面上にスト
リップを挟むように側壁３０をロール全周に亘るように
設置することで蛇行を抑制している。この側壁３０は金
属、ゴム、プラスチック、セラミックなどの材料が用い
られる。ストリップが蛇行し側壁３０との間隔が狭くな
ると流体がストリップと側壁３０の間から噴出し難くな
りだし、ストリップとロール面間に流体がより多く溜ま
り、クッション圧が高くなるため側壁３０に近づいたス
トリップ端部が浮上高さが大きくなるように傾き、蛇行
した方向とは反対の方向に力が働く。その結果蛇行した
ストリップの位置を矯正できる。

【００４２】また、ストリップの板幅変更に対応するた
めに側壁３０を板幅方向（ロール軸方向）に移動可能と
し、その移動のために駆動装置３１を設けてもよい。側
壁３０が金属、セラミック等の硬質材料の場合は好まし
くはロール面に接する面にゴムなどの軟質材、より好ま
しくはＯリングなどを設けることによりロール面に疵が
つくのを防ぐことができ、さらにはロール面と側壁の間
から流体が噴出するのも防ぐことができる。

【００４３】側壁３０とストリップの間からは流体が噴
出しているため、側壁とストリップが互いに接触するこ
とはないが、図４で説明したようにロールを回転自在と
することで、側壁３０がストリップに万一接触してもス
トリップの移動と共に側壁が移動するため、ストリップ
に疵などを発生させずに搬送できる。そのため、従来で
は不可能だった側壁をストリップ近傍へ設置することも
可能となり確実に蛇行を抑止する事が可能となった。さ
らに、ロールがストリップと共に回転するため、ロール
とストリップとの接触によるロールやストリップへの庇
発生も防止できる。

【００４４】図１０に、ロール面上に側壁を設けた別の
例を示すが、側壁３０をゴムベルトとし、側壁３０を流
体支持ロール１０から流体ノズル２０までを覆うように
配してもよく、この場合も側壁はストリップの移動と共
に側壁は移動させることができる。

【００４５】図１１に、ロール面上に側壁を設けたさら
に別の例を示すが、側壁３０の回転が滑らかになるよう
に流体支持ロール１０のストリップ巻き掛け面とは反対
側に流体ノズル２０を挟んでサポートロール４０を設
け、側壁３０を流体支持ロール１０とサポートロール４
０のロール面上に配してもよい。

【００４６】以上に例示したような側壁による蛇行防止
装置を組み合わせることによってストリップの蛇行量を
数mm以下に抑えることができ、より実用性のある装置と
することができる。

【００４７】（大幅な板幅変更を行う場合の流体支持ロ
ールの構成）流体支持ロール面上に設けられる流体噴き
出しノズルはストリップ幅Ｗよりも内側になければなら
ない。もし、通板するストリップ幅が一定であれば、上
述した図２に示したノズル幅Ｗ₀ をストリップ幅Ｗに近
づけるのが好ましいが、製造ラインで搬送されるストリ
ップ幅は単一という場合が少ない。また、走行中のスト
リップの蛇行を考慮すれば流体支持ロールの製作に当た
っては、ノズル幅Ｗ₀を、０．７×Ｗ≦Ｗ₀ ≦０．９５
×Ｗの関係を満たすように決めることが望ましい。

【００４８】しかし、その範囲を超えるストリップ幅の
製品を搬送する場合や、より安定した浮揚を行う場合に
はロールにおける流体噴き出しノズル幅Ｗ₀ や図８に示
した流体ノズルのスリット幅Ｗ₁ を適宜変更できる機構
を設けなければならない。さらに、流体支持ロール表面
から突出した側壁をストリップ幅に追従させてロール軸
方向に移動させるために、流体ノズルの退避機構を設け
なければならない。

【００４９】図１２には、ストリップ幅の変更に対応し
て流体噴き出しノズル幅Ｗ₀ の変更機構を有する流体支
持ロールの一例の断面図を示す。

【００５０】図１３には、図１２に示す流体支持ロール
のロール軸の（ａ）に斜視図、（ｂ）に断面図を示す。

【００５１】また、図１４には、図１２に示す流体支持
ロールの内筒の（ａ）に斜視図、（ｂ）に断面図を示
す。

【００５２】さらに、図１５には、図１２に示す流体支
持ロールの外筒の断面図を示す。

【００５３】図１２はロール軸中央部を対称にして３対
の流体噴き出しノズルが設けられ、それらが閉塞状態の
時を示す。ロール軸１に設けられた３対の流体噴出用開
口部８の位置に対応して内筒端部５に３対の周方向に複
数個の流体孔９が設けられている。外筒６はｅ₁ 、
ｅ₂ 、ｅ₃ の３対に分割されて内筒端部５に外接して設
けられており、各々をロール軸方向に移動することで流
体を流体噴き出しノズルから噴出させることができる。

【００５４】ストリップ幅の変更があったときには、そ
のストリップ幅Ｗに適するノズル幅Ｗ₀ を選んで、そこ
に流体噴き出しノズルを形成するように外筒の各分割部
ｅ₁、ｅ₂ 、ｅ₃ のいくつかをロール軸方向に移動させ
ることにより、図示のように、Ｗ₀₁、Ｗ₀₂、Ｗ₀₃の内か
ら好適なノズル幅Ｗ₀ を選び、そのノズル幅に固定して
ストリップを流体支持させることで適切な浮揚が行え
る。シフトさせた位置での各分割部の固定はロール内に
設けたアクチュエーター（図示せず）などにより行えば
良い。

【００５５】図１６には、図１２の流体支持ロールと共
に用いられる、ストリップ幅の変更に対応してスリット
幅Ｗ₁ の変更機構を有する流体ノズルの一例の斜視図で
ある。

【００５６】流体ノズル２０は各部が独立して退避でき
るように複数に分割されており、それぞれに流体供給管
２１が設けられている。流体支持ロールのノズル幅Ｗ₀
の変更（Ｗ₀₁、Ｗ₀₂、Ｗ₀₃）に合わせて、流体ノズル２
０の流体供給箇所を選び好適なスリット幅Ｗ₁₁、Ｗ₁₂、
Ｗ₁₃にする。さらに、流体ノズル２０の内から流体を供
給する必要のないノズルを取り外すか下部へ退避させる
ことにより、側壁をストリップ幅変更に対応しロール軸
方向に移動させることが可能となる。流体ノズルを退避
させる場合の退避方向は流体支持ロールとストリップの
両方から遠ざかる方向がより望ましい。

【００５７】さらに、流体支持ロールをロール搬送機能
を持たせて使用する時は流体ノズル２０を用いる必要が
ないため流体ノズル２０全てを退避させるのが好まし
い。流体ノズル２０を退避させるには、図９に示した、
油圧シリンダー、エアーシリンダー、ギアー式、アクチ
ュエーターなどの機械装置を駆動装置３１として用いれ
ばよい。

【００５８】

【実施例】

（実施例１）図１７に、実施例１に用いたストリップの
搬送モデルラインの側面図を示す。

【００５９】本実施例では、流体として気体（空気）を
用い図１７に示すストリップの搬送モデルラインに本発
明にかかる流体支持装置を組み込んで、ストリップの浮
揚搬送テストを行った。

【００６０】図１８に本実施例に用いた流体支持装置の
側面図を示す。図１７のＡの位置のロールに図１８に示
す流体支持装置を取り付けた。ここで、流体支持ロール
１０を構成するロールおよび流体ノズルは図１に示すも
のを用いた。流体支持ロール１０のロール径は５００m
m、胴長は６００mm、ノズル幅Ｗ₀ は４００mmとした。

【００６１】また、流体ノズル２０のスリット幅は４０
０mm、スリット厚さは２mmとした。図１８において送風
機２４から弁２５、流量計２６および圧力計２７を経て
供給される流体はロール本体と流体ノズルとからストリ
ップ巻掛け面にのみ噴出されストリップを浮揚しながら
支持する。

【００６２】また、流体支持ロール１０上に設けた浮揚
量測定センサー５０の測定データに基づいて、ロールお
よびノズルからの流体噴出量を調整し、一定の浮上量を
確保した。

【００６３】流体支持ロール１０はモータで駆動されて
おり回転速度と方向は自由に選べ非回転にもできる。通
板するストリップを浮揚しない場合には、ライン速度と
ロール回転速度が一致させるのは当然であるが、浮揚し
た状態であっても、ライン速度に合わせてロールを回転
させることによって走行中にストリップとロールが万一
接触してもロールやストリップに疵等を発生させずに浮
揚・非浮揚を選択できるようにした。

【００６４】上記装置を使用し、供試材として厚さが
０．１５mm、幅５５０mmのＳＰＣＣ鋼ストリップを張力
１５０kgf 、通板速度４０m/min で通板した。流体を流
体支持ロール１０に流量０．５m³/secで、流体ノズル２
０に流量０．２m³/secで供給したところ、流体はストリ
ップ巻掛け面にのみ供給されストリップとロール面間に
安定したクッション圧を形成しストリップをロール全周
にわたって浮上高さ５mmで均一に浮揚支持でき、接触問
題は皆無であった。また、浮揚した状態でロールの回転
または非回転を繰り返したが、ストリップの浮上高さの
変化はなく安定して浮揚支持してストリップを搬送する
ことができた。

【００６５】この実施例において、図９に示すように側
壁を流体支持ロール全周に亘り設置されている流体支持
装置、図１０に示すように側壁が流体支持ロールと流体
ノズルに亘り設置されている流体支持装置、さらに図１
１に示すように流体支持ロールに平行して同径のサポー
トロールを側壁の回転用に配した流体支持装置について
も上述の条件で実施した。図１０と図１１に示す側壁に
ついてはゴムベルトとした。これらの側壁はストリップ
の移動に伴って流体支持ロールの回転と共に回転するこ
とによって、走行中に側壁とストリップが接触してもス
トリップに疵等を発生させずに浮揚支持できた。さら
に、これらの装置では安定した浮上支持ができ、走行中
のストリップは±１mm程度で蛇行の少ない安定した通板
を行うことができた。

【００６６】（実施例２）図１９に、実施例２に用いた
溶融メッキラインの部分側面図を示す。

【００６７】本実施例にあっても、流体として気体（空
気）を用いたが、図１９に示すように溶融メッキライン
のメッキ槽５２出側のトップロールに９０゜方向転換の
流体支持装置を導入し、その搬送状態を調査した。本実
施例では流体ノズル２０は分割してそれぞれが流体支持
ロール１０のストリップ巻掛面の入側と出側に隣接して
設けられている。

【００６８】流体支持装置は、図９に示すように、ロー
ル本体がロール径１５００mmで胴長２２００mmのフラッ
トロールであり、ノズル幅Ｗ₀ が１６００、１２００、
９００mmと３対の流体噴き出しノズルを左右対称に有す
るロールを用いた。流体ノズル２０は各々５個に分割さ
れておりスリット幅Ｗ₁ がロールのノズル幅に対応して
１６００、１２００、９００mmとなるように設置され
る。また、蛇行防止のために一対の側壁３０をロール全
周に亘り設置した。このようにして、１０００〜１８５
０mm幅で０．３５〜１．２mm厚のＳＰＣＣ鋼ストリップ
を浮揚搬送したところ、流体支持ロールおよび流体ノズ
ルの両方を合わせた空気供給量は、２５０〜１０００m³
/minを要した。このようにメッキ槽出側に流体支持ロー
ル１０を設けたことによって亜鉛が未凝固状態でのスト
リップの方向転換が可能でラインの高速化が達成され
た。また、ロールへのピックアップも防止され、しかも
浮揚していることにより、ストリップの疵発生が抑制で
きた。

【００６９】また、トップロールでのストリップの温度
は３００℃以上となっていたが、浮上搬送中もロールが
回転していたためロールに偏った熱膨張は発生しなかっ
た。

【００７０】さらに、浮上搬送とロール搬送の切り換え
を繰り返し行ったが、切り換えは瞬時に行うことがで
き、どちらの搬送も安定した通板性を確保することがで
きた。

【００７１】また、ストリップ幅の変更に対しても幅セ
ンサー５１によりストリップ幅の変更を検知し、流体支
持ロールの外筒、側壁および流体ノズルに設けた駆動装
置により、流体噴き出しノズルのノズル間距離、側壁間
隔、流体ノズルのスリット幅を制御した。流体支持装置
にストリップの幅変更点が走行するのを幅センサーによ
り検知し制御装置によりノズル幅Ｗ₀ 、スリット幅Ｗ₁
を適宜好適なものを選択して、流体の供給されない流体
ノズルが駆動装置により下方へ退避し側壁を駆動装置に
より移動させた。

【００７２】このようにして、ストリップの板幅変更に
対しても安定して浮揚搬送ができた。蛇行量も、１００
〜１５０m/min の通板速度でも±１mmの範囲に収まって
おり安定した操業を行うことができた。

【００７３】

【発明の効果】本発明のストリップの流体支持ロールお
よび装置を用いることで、浮上搬送とロール搬送を容易
に選択でき浮上搬送時にストリップ巻掛け面にのみ流体
を噴出することができ、ストリップの蛇行を抑制し安定
した走行が可能な実用性のある経済的な流体支持ロール
および装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流体支持装置の一例の斜視図であ
る。

【図２】本発明による流体支持ロールの断面図である。

【図３】図２の流体支持ロールのロール軸を示す（ａ）
は斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図４】図２の流体支持ロールの内筒を示す（ａ）は斜
視図、（ｂ）は断面図である。

【図５】図２の流体支持ロールの外筒を示す（ａ）は斜
視図、（ｂ）は断面図である。

【図６】本発明による外筒に仕切板を設けた時の（ａ）
に側面部分図、（ｂ）に断面図を示す。

【図７】本発明による内筒に溝を設けた時の（ａ）に側
面部分図、（ｂ）に断面図を示す。

【図８】本発明の流体ノズルの一例を示す（ａ）斜視図
と流体支持ロールとの位置関係を示す（ｂ）断面図であ
る。

【図９】本発明のストリップの蛇行防止装置の一例を示
す斜視図である。

【図１０】本発明のストリップの蛇行防止装置の別の例
を示す斜視図である。

【図１１】本発明のストリップの蛇行防止装置のさらに
別の例を示す斜視図である。

【図１２】本発明のストリップ幅の変更に対応して流体
噴き出しノズル幅の変更機構を有する流体支持ロールの
一例の断面図を示す。

【図１３】図１２に示す流体支持ロールのロール軸の
（ａ）に斜視図、（ｂ）に断面図を示す。

【図１４】図１２に示す流体支持ロールの内筒の（ａ）
に斜視図、（ｂ）に断面図を示す。

【図１５】図１２に示す流体支持ロールの外筒の断面図
を示す。

【図１６】図１２の流体支持ロールと共に用いられる、
ストリップ幅の変更に対応してスリット幅の変更機構を
有する流体ノズルの一例の斜視図である。

【図１７】本発明の実施例１に用いたストリップの搬送
モデルラインの側面図を示す。

【図１８】本発明の実施例１に用いた流体支持装置の側
面図を示す。

【図１９】本発明の実施例２に用いた溶融メッキライン
の部分側面図を示す。

【符号の説明】

１：ロール軸 ２：ロール本体部 ３：内筒 ４：内筒中央部 ５：内筒端部 ６：外筒 ７：流体噴き出しノズル ８：流体噴出用開口部 ９：流体孔 １０：流体支持ロール １１：流体供給管 １２：流体供給口 １３：ベアリング １４：Ｏリング ２０：流体ノズル ３０：側壁 ４０：サポートロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣岡 栄司 大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号 住友金属工業株式会社関西製造所製鋼品事 業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストリップを巻き掛けて搬送支持する流体
   支持ロールであって、該流体支持ロールがストリップが
   巻き掛けられる領域に流体を噴出する開口部をロール軸
   方向に離間させて一対以上設けた軸と、該軸に外接する
   ロール本体部とで構成され、該ロール本体部が、前記軸
   開口部に相当する位置の周方向に複数個の孔を設けたロ
   ール両端部とロール中央部からなる内筒と、該内筒に外
   接して前記ロール中央部とロール全周に亘る流体噴き出
   しノズルを形成する外筒の２重構造であることを特徴と
   するストリップの流体支持ロール。
2. 【請求項２】ロール軸を固定した状態で、内筒および外
   筒が一体的に回転自在な構造としたことを特徴とする請
   求項１記載のストリップの流体支持支持ロール。
3. 【請求項３】請求項２記載の流体支持ロール面上に、搬
   送されるストリップを挟むようにロール軸方向に移動可
   能な一対の側壁を設けたことを特徴とするストリップの
   流体支持装置。