JPH091236A - 金属ストリップの巻き取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延機から噛み出される金属ストリップを２
段階拡縮径マンドレルを用いて巻き取る方法を提供す
る。 【構成】 ランアウトテーブル15上で巻き取り前のスト
リップＳ先端部のウェービング量を検出し、該ウェービ
ング量の大小に応じて、２段目のマンドレル拡径開始タ
イミングを決定することにより、２段目拡径開始タイミ
ングの早期化やコイル内巻き形状不良の発生巻き数の減
少を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機から噛み出され
る金属ストリップの巻き取り方法に関し、特に２段階拡
縮径マンドレルを用いた金属ストリップの巻き取り方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延機等から送り出される金属スト
リップ（以下、単にストリップという）の巻き取り方法
としては、外径を縮小、拡大、過拡大の３状態に拡縮可
能な２段階拡縮径マンドレルに、拡大状態でラッパロー
ルを介して金属ストリップを巻き付けた後に、２段目の
マンドレル拡径を行うとともにラッパロールを開放して
金属ストリップを巻き取る方法が一般に行われている。

【０００３】図５は上記のような２段階拡縮径マンドレ
ルの拡縮機構の例を示す断面図である。マンドレルのウ
ェッジシャフト２をシリンダ３によって左右に移動さ
せ、セグメント１を拡縮径させるもので、４は拡縮径に
対応するウェッジシャフト２の移動量を検出する位置検
出器である。なお、この位置検出器４の代わりに移動速
度計を用いて、ウェッジシャフト２の移動速度を検出す
るようにしてもよい。

【０００４】図６(a) ，(b) はマンドレルとラッパロー
ルによる巻き取り方法を示す説明図である。すなわち、
図６(a) に示すように、一般にストリップＳの先端部の
巻き付け時においては、ラッパロール５でコイル６を拡
大状態のセグメント１に押し付けながら巻き取ってい
る。ある巻き数を巻き取った後に、図６(b) に示すよう
に２段目のマンドレルの拡径を開始し、前記ウェッジシ
ャフト２の機械的な移動限界への到達、いわゆる過拡大
状態になる前にコイルの内巻きのルーズ部７を無くした
後、ラッパロール５を開放してマンドレルのみで巻き取
りを続行する。

【０００５】２段目のマンドレルの拡径を開始するタイ
ミング（巻き数）については、例えば以下のように決め
られている。 コイルが１巻以上形成された段階（例えば特開昭60
−124417号公報参照）、あるいは巻き始めから３〜４巻
した時点（特開昭49−111081号公報参照）等一律に決め
ているもの。 マンドレルと鋼板、鋼板と鋼板間で発生する摩擦力
が巻き取り張力より大きくなった時点、計算では、板厚
によらず２巻以上巻き付いてからとしたもの（特開昭53
− 15247号公報参照）。 ストリップ毎に計算で求められた、コイル巻き始め
からのコイル内巻きに発生する引っ張り応力が巻き取り
温度におけるストリップの降伏応力以下となる最初の巻
き数となったときとし、ストリップの厚み、幅や降伏応
力等を考慮して決めるもの（特開平６− 23431号公報参
照）。

【０００６】一方、マンドレルやラッパロールの構成部
品の寿命延長や損傷防止と、ストリップ先端と重なって
いるコイル内巻きにラッパロールによる押圧に起因して
発生する重ね疵（トップマークまたはエンドマーク）と
呼ばれる凹み疵の発生減少の観点から、ラッパロール５
がコイル６を押圧している時間が短いほど望ましい。そ
こで、ラッパロール５の開放タイミングについては、以
下のような方法が提案されている。

【０００７】(a) 前出図６(b) に示すように、セグメン
ト１に２段目の拡径をさせ、前出図５に示したウエッジ
シャフト２の位置検出器（もしくは移動速度計）４でウ
ェッジシャフト２の移動量（もしくは移動速度）が０に
なった時に、巻き付きが完了したとしてラッパロール５
を開放する方法（例えば特公昭64− 129号や特公昭64−
130号公報、特開昭61−245915号公報等参照）。

【０００８】(b) 特開平６−198332号公報に開示されて
いるように、下記(1) 式が満足された時にラッパロール
の開放を行う方法。 ΔＤ＝２（ｄ_rm−ｔ×ｎ）≧Ｋ ………………(1) ここで、ΔＤ；マンドレル径の拡大量（mm) 、ｄ_rm；ラ
ッパロールの基準マンドレル径からのギャップ量（mm)
、ｔ；板厚（mm) 、ｎ；コイル巻き数、Ｋ；７（m
m）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来法による２段目のマンドレルの拡径を開始
するタイミング（巻き数）の決定方法には、ランアウト
テーブルでのストリップ先端部のウェービング量が、先
端部のマンドレルへの巻き付き性および２段目拡径開始
から巻き付き完了（内巻きのルーズ部解消）までのウェ
ッジシャフトの移動量（言い換えればマンドレル径の拡
大量）に及ぼす影響を考慮に入れていないために、以下
に示すような問題点がある。

【００１０】（イ）ストリップ厚みによらず一定の巻き
数で開始する場合は、厚みが薄い程圧延速度が大きく、
巻き取り速度も大きくなるとかウェービングが発生しや
すいことなどのために、巻き付き性が悪く、ウェッジシ
ャフトの移動量が大きくなり、巻き付き完了前に機械的
限界までウェッジシャフトが移動して過拡大状態になり
やすい。

【００１１】そこで、スリップによる巻き取り不可能な
事態を招くことなく安全に巻き取るためには、ストリッ
プ厚みによらず一律に２段目の拡径開始タイミングを遅
く（巻き数を大きく）する必要がある。そのため、スト
リップ厚みが厚い場合には、必要以上に巻き付け完了や
ラッパロールの開放が遅くなる。このため、エンドマー
ク発生の巻き数やテレスコープ状の内巻き形状不良の巻
き数が増加し、さらにはマンドレルやラッパロールの構
成部品の寿命短縮につながる。

【００１２】（ロ）上記（イ）のような問題を解決する
ためには、ストリップ厚みに応じて２段目の拡径開始タ
イミングを決める方法が望ましいが、ウェービング量を
考慮に入れていないと、ウェービング量が大きい程、巻
き付き完了までのマンドレル径の拡大量が大きくなり、
ウェッジシャフトが機械的限界まで移動して、スリップ
のため巻き取り不可能になる危険性がある。

【００１３】そして、安全に巻き取るためには、やは
り、ウェービング量に無関係に２段目の拡径開始タイミ
ングを遅くする必要があるが、ウェービング量が小さい
場合には、必要以上に巻き付け完了やラッパロールの開
放が遅くなり、不良巻き数の増加など上記（イ）と同様
の問題がある。本発明は、上記の従来技術の有する課題
を解決すべくなされたものであって、ストリップのウェ
ービング量や厚みを考慮に入れて、２段目拡径開始タイ
ミング（巻き数）を決めることにより安全な巻き付きを
保証しつつ、２段目拡径開始タイミングを可能な限り早
く（巻き数を少なく）して、巻き付き完了およびラッパ
ロールの開放を早め、マンドレルやラッパロールの構成
部品の寿命延長とともに、金属ストリップのトップマー
ク、エンドマーク等の重ね疵の発生巻き数やテレスコー
プ形状等のコイル内巻き形状不良の発生巻き数の減少を
図ることの可能な金属ストリップの巻き取り方法を提供
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、外径を縮小、拡大、過拡大の３状態に拡
縮可能な２段階拡縮径マンドレルに、拡大状態でラッパ
ロールを介して金属ストリップを巻き付けた後に、２段
目のマンドレル拡径を行うとともにラッパロールを開放
して金属ストリップを巻き取る金属ストリップの巻き取
り方法において、ランアウトテーブル上で巻き取り前の
金属ストリップ先端部のウェービング量を検出し、該ウ
ェービング量に応じて、前記２段目のマンドレル拡径開
始巻き数を調整することを特徴とする金属ストリップの
巻き取り方法である。

【００１５】なお、前記ウェービング量が小さい場合は
前記２段目のマンドレル拡径開始巻き数が小さくなるよ
うに、ウェービング量が大きい場合は前記２段目のマン
ドレル拡径開始巻き数が大きくなるようにそれぞれ調整
するのがよい。また、前記ウェービング量が０の場合
は、金属ストリップの厚みを考慮して求まるマンドレル
の機械的過拡大限界に到達するまでに、２段目拡径動作
を終了することができる経験的限界まで２段目のマンド
レル拡径開始巻き数を小さくし、前記ウェービング量が
０より大きい場合は、前記ウェービング量が０の場合の
金属ストリップの厚みを考慮して求めた２段目のマンド
レル拡径開始巻き数よりも、前記ウェービング量に応じ
た分だけ２段目のマンドレル拡径開始巻き数を大きくす
るのがよい。

【００１６】さらに、前記ウェービング量が０の場合
は、金属ストリップ毎に、コイル巻き始めからのコイル
巻き数に対するコイル内巻きに発生する引張応力が巻き
取り温度における金属ストリップの降伏応力以下となる
最小の巻き数を計算によって求めておき、この最小巻き
数となったときに２段目のマンドレル拡径を開始し、前
記ウェービング量が０より大きい場合は、前記計算で求
めた最小巻き数よりも前記ウェービング量に応じた分だ
け大きな巻き数で２段目のマンドレル拡径を開始するよ
うにするのがよい。

【００１７】

【作用】本発明によれば、ランアウトテーブル上で巻き
取り前のストリップ先端部のウェービング量を検出し、
ウェービング量が小さい場合は２段目のマンドレル拡径
開始巻き数が小さくなるように、ウェービング量が大き
い場合は２段目のマンドレル拡径開始巻き数が大きくな
るように、２段目のマンドレル拡径開始巻き数を調整す
るようにしたので、マンドレルの機械的な拡大限界への
到達前に巻き付きを完了することが可能である。

【００１８】また、本発明によれば、ウェービング量が
０の場合は、ストリップの厚みを考慮して求まるマンド
レルの機械的な過拡大限界に到達するまでに２段目拡径
動作を終了することができる経験的限界まで２段目のマ
ンドレル拡径開始巻き数を小さくし、ウェービング量が
０より大きい場合は、ウェービング量が０の場合のスト
リップの厚みを考慮して求めた２段目のマンドレル拡径
開始巻き数よりも、ウェービング量に応じた巻き数分だ
け大きくするようにしたので、ストリップの厚みの巻き
付き性に及ぼす影響と、ウェービング量の巻き付き性に
及ぼす影響の両方を考慮することができる。

【００１９】さらに、本発明によれば、ウェービング量
が０の場合は、ストリップ毎にコイル巻き始めからのコ
イル巻き数に対するコイル内巻きに発生する引張応力が
巻き取り温度におけるストリップの降伏応力以下となる
最小の巻き数を計算によって求めておき、この巻き数と
なったときに２段目のマンドレル拡径を開始し、ウェー
ビング量が０より大きい場合は、前記計算で求めた最小
巻き数よりもウェービング量に応じた巻き数分だけ大き
な巻き数で２段目のマンドレル拡径を開始するようにし
たので、ストリップ毎に必要最小限の巻き数で、２段目
のマンドレル拡径を開始して、巻き付き完了およびラッ
パロール開放を早めることができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照して詳しく説明する。図１は、本発明の実施に好適な
装置の構成例を示す概略図である。この図において従来
例で示した部材と同じものについては、同じ符号を付し
て重複説明を省略する。この図１において、10は熱間仕
上圧延機の最終スタンド、11はワークロール、12はワー
クロール11の駆動モータ、13は最終スタンド10のワーク
ロール11がストリップＳの先端を噛み込んだ時点を検出
する噛み込み検出器、14は駆動モータ12に連結されてワ
ークロール11の１回転当たりのパルスを発生するパルス
発生器、15は最終スタンド10からＦ矢示方向に噛み出さ
れるストリップＳを搬送するランアウトテーブル、16は
ピンチロールである。17は巻き取り装置で、セグメント
１、ウェッジシャフト２、シリンダ３、位置検出器（ま
たは移動速度計）４およびラッパロール５が取付られ
る。

【００２１】18，19はランアウトテーブル15の上方に一
定距離Ｌを隔てて配置されるストリップ検出装置であ
る。20はパルス計数器で、噛み込み検出器13、パルス発
生器14、ストリップ検出装置18, 19からの検出信号がそ
れぞれ入力される。21はウェービング量演算装置で、パ
ルス計数器20からの演算信号が入力されるとともに、ワ
ークロール11の径Ｄ_W および先進率ｆが設定される。

【００２２】22はマンドレル拡縮制御装置、23はマンド
レル拡縮用油圧ユニット、24はラッパロール制御装置、
25はマンドレル回転駆動系に連結されマンドレルへのス
トリップ巻き数を検出する巻き数検出器である。26は巻
き取り制御装置で、ウェービング量演算装置21および巻
き数検出器25の信号を入力して演算し、その演算結果に
基づいて制御信号を出力し、マンドレル拡縮制御装置22
およびラッパロール制御装置24を制御する。

【００２３】上記のように構成された装置において、ス
トリップＳのウェービング量は下記のように検出され
る。 (1) 最終スタンド10から噛み出されたストリップＳの先
端部は、ランアウトテーブル15上を巻き取り装置17まで
矢示Ｆ方向に搬送され、ストリップ検出器18，19の直下
を通過してピンチロール16により牽引され、巻き取り装
置17のセグメント１に巻き取られる。 (2) ストリップＳの先端部がランアウトテーブル15上に
進入して、まず上流側のストリップ検出器18がストリッ
プＳを検出すると、その検出信号をトリガとして、パル
ス計数器20がパルス発生器14から送られるパルスの計数
を開始し、ストリップＳの先端部が下流側のストリップ
検出器19によって検出されるまでパルスの計数を続け、
その間のパルス数Ｎを出力する。 (3) ウェービング量演算装置21において、予め設定され
ているワークロール11の直径Ｄ_W と最終スタンド10にお
ける先進率ｆ、およびワークロール11の１回転ごとのパ
ルス数ｎ、パルス計数器20から出力されたパルス数Ｎと
から、ストリップ検出器18と19の間のストリップトラッ
キング長Ｌ_S を下記(2) 式を用いて計算する。

【００２４】 Ｌ_S ＝（Ｎ／ｎ）×Ｄ_W ×π×（１＋ｆ） ………………(2) (4) そこで、ウェービング量Ｗ_L を下記(3) 式を用いて
演算する。 Ｗ_L ＝Ｌ_S −Ｌ ………………(3) なお、このウェービング量は下記(4) または(5) 式で求
めるようにすれば、無次元化されるので、汎用性をもた
せる意味では望ましいといえる。

【００２５】 Ｗ_R ＝Ｌ_S ／Ｌ ………………(4) Ｗ_LR＝（Ｌ_S −Ｌ）／Ｌ ………………(5) 次に、上記のようにして検出されたウェービング量を考
慮した本発明の巻き取り方法の一実施例について、以下
に説明する。まず、上記(4) 式で求められたウェービン
グ量Ｗ_R を、下記のように３段階に層別する。

【００２６】 (a) Ｗ_R ≦1.0 ；ウェービングなし (b) 1.0 ＜Ｗ_R ≦1.2 ；ウェービング小 (c) 1.2 ＜Ｗ_R ；ウェービング大 上記のようなウェービング量Ｗ_R の層別に従って、スト
リップ厚ｔ（mm）別にマンドレルの２段目拡径開始巻き
数を決めたものを表１にまとめて示した。

【００２７】

【表１】

【００２８】この表１において、ウェービングなしの場
合の標準巻き数に対して、ウェービング小の場合に１
巻、ウェービング大の場合に２巻ずつ２段目拡径開始巻
き数を多くしている。そこで、この表１の内容を前記巻
き取り制御装置26に予め登録、記憶させておき、前記ウ
ェービング量演算装置21で演算されたウエービング量Ｗ
_R が巻き取り制御装置26に入力されると、表１に従って
２段目拡径開始巻き数を決定し、前記マンドレルの回転
駆動系に連結された巻き数検出器25から入力される巻き
数がこの２段目拡径開始巻き数に到達すると、マンドレ
ル拡縮制御装置22に２段目拡径開始指令信号を出力す
る。その結果、マンドレル拡縮制御装置22から２段目拡
径動作信号がマンドレル拡縮用油圧ユニット23に出力さ
れ、２段目拡径動作が開始される。

【００２９】表２はウェービング量を考慮しない従来法
を比較のために示したものである。この場合は、ウェー
ビング大の場合でも、２段目拡径を開始してからマンド
レルの機械的限界最大径（過拡大状態）まで、すなわ
ち、ウェッジシャフトの機械的移動限界までマンドレル
が拡径する前に巻き付きが完了するように、余裕をみて
マンドレルの２段目拡径開始巻き数を決めたものであ
り、表１のＷ_R ＞1.2 の場合と同じである。

【００３０】

【表２】

【００３１】なお、上記の表１および表２において、ラ
ッパロールの開放タイミングは、公知の方法により決め
た。すなわち、前出特公昭64− 129号公報等に開示され
たようにセグメント１に２段目の拡径をさせ、ウェッジ
シャフト２の位置検出器４で検出されるウエッジシャフ
ト２の移動量が０になった時に、巻き付きが完了したと
してラッパロール５を開放する方法を採用した。

【００３２】図２は、前記表１に従って各種の厚みのス
トリップを巻き取った本発明例での２段目拡径開始から
巻き付き終了までのマンドレル拡径用ウェッジシャフト
の移動量を示した特性図である。なお、比較のために、
前記表２に従って巻き取った従来例での特性を図３に示
した。これら図２と図３を比較すると、本発明例の方が
同じストリップ厚み同士に対して、ウェッジシャフトの
移動量が５mm強大きくなっていることがわかる。これ
は、そのマンドレル径差に相当するストリップ巻き数だ
け２段目拡径開始巻き数が少なくなっていることを示し
ている。したがって、その分だけ、本発明例は巻き付き
完了、ラッパロール開放のタイミングを早くでき、その
結果、マンドレルやラッパロールの構成部品の寿命の延
長が可能であるとともに、ストリップの重ね疵の発生巻
き数や形状不良の発生巻き数の減少が可能である。

【００３３】また、前出図３の従来例では、ストリップ
厚みｔが1.0 〜1.6 mmの場合でウェービング量が大きい
場合には、ウェッジシャフト移動量が矢示Ａのように機
械的限界の30mmに近い25〜28mmに達する安全巻き取り限
界ぎりぎりのコイルが４コイルも発生しているのに対し
て、前出図２の本発明例においてはウェッジシャフトの
移動量が最大24mmにとどまっており、安全な巻き取りが
行われているがわかる。

【００３４】なお、上記の実施例では、ウェービング量
として(4) 式を用い、それをさらに、(a) 〜(c) の３水
準に層別して２段目拡径開始巻き数に反映させるように
したが、本発明はこれに限るものではなく、ウェービン
グ量を連続量として２段目拡径開始巻き数に反映させて
もよい。すなわち、例えばウェービング量０の場合の基
準巻き数をＮ₀ とした場合、２段目拡径開始巻き数Ｎ_W
を、前記(3) 〜(5) 式で定義されたウェービング量
Ｗ_L ，Ｗ_R ，Ｗ_LRを用いて、下記(6) 〜(8) 式のように
決めてもよい。

【００３５】 Ｎ_W ＝Ｎ₀ ×ｒ×（１＋Ｗ_L ／Ｌ） ………………(6) Ｎ_W ＝Ｎ₀ ×ｒ×Ｗ_R ………………(7) Ｎ_W ＝Ｎ₀ ×ｒ×（１＋Ｗ_LR ) ………………(8) ここで、ｒは定数である。 次に、前記のように検出されたストリップのウェービン
グ量を考慮した本発明の巻き取り方法の別の実施例につ
いて、以下に説明する。

【００３６】この実施例においては、前記ウェービング
量が０の場合は、ストリップ毎にコイル巻き数に対する
コイル内巻きに発生する引張応力が巻き取り温度におけ
る金属ストリップの降伏応力以下となる最小の巻き数を
計算によって求めておき、この最小巻き数となったとき
に２段目のマンドレル拡径を開始する。図４に、本発明
で巻き取り中のコイルに発生する引張応力の説明図を示
す。コイル６の内径部に働くマンドレル拡径応力τ₁ に
よりコイル断面８にコイル断面引張応力τ₂ が発生す
る。そこで、マンドレル拡径力；Ｐ、コイル内径；ｄ、
ストリップ幅；Ｄとすると、マンドレル拡径応力τ₁ は
下記(9) 式で求められる。

【００３７】 τ₁ ＝Ｐ／（π×ｄ×Ｄ） ………………(9) また、図４(b) に示すように、コイル６の内径部に働く
マンドレル拡径応力τ ₁ のτ₂ 方向の総和とコイル断面
引張応力τ₂ の総和が釣り合うから、 τ₁ ×ｄ×Ｄ＝２×Ｓ×τ₂ ………………(10) となり、これから、コイル断面引張応力τ₂ は下記(11)
式で求められる。

【００３８】 τ₂ ＝τ₁ ×ｄ×Ｄ／（２×Ｓ） ………………(11) ここで、Ｓはコイル断面積であり、ストリップ厚み；
ｔ、巻き数；ｎとすると、下記(12)式で表される。 Ｓ＝ｔ×ｎ×Ｄ ………………(12) (11)式のコイル断面引張応力τ₂ に上記(9) 式および(1
2)式を代入すると、下記(13)式が得られる。

【００３９】 τ₂ ＝｛Ｐ／（π×ｄ×Ｄ）｝×ｄ×Ｄ／（２×ｔ×ｎ×Ｄ） ＝Ｐ／（２×π×ｔ×ｎ×Ｄ） ………………(13) この(13)式よりストリップ毎に、巻き数が１〜ｎまで順
に、コイル断面引張応力τ₂ を計算し、巻き取り温度で
のストリップの降伏応力τ₃ とすると、τ₂ ＜τ₃ とな
るような最小の巻き数ｎ_MIN が下記(14)式 ｎ_MIN ＞Ｐ／（２×π×ｔ×Ｄ×τ₃ ） ………………(14) を満足する最小の整数ｎ_MIN に到達した時点でマンドレ
ルの２段目拡径を行うようにする。

【００４０】つぎに、この実施例を実際の操業データを
用いて具体的に説明する。いま、ストリップの厚みｔ；
1.2mm 、ストリップの幅Ｄ；1000mm、コイル内径ｄ；75
9mm 、マンドレル拡径力Ｐ；245ton、巻き取り温度での
ストリップの降伏応力τ₃ ；9.5 kg/mm²のときのコイル
断面引張応力τ₂ を、コイル巻き数ｎが１〜４の場合に
ついて計算すると、それぞれ32.5kg/mm²，16.3kg/mm²，
10.8kg/mm²，8.1kg mm² となる。

【００４１】また、上記(14)式にｔ, Ｄ, ｄ, Ｐおよび
τ₃ のそれぞれの値を入れて計算すると、 ｎ_MIN ＞3.422 ≒４ となる。したがって、４巻目においてコイル断面引張応
力τ₂ が巻き取り温度でのストリップの降伏応力τ
₃ （9.5kg/mm² ）より小さくなるので、４巻目で２段目
の拡径を行うようにすればよい。

【００４２】しかし、前記ウェービング量が０より大き
い場合は、前記計算で求めた最小巻き数ｎ_MIN よりも、
前記ウェービング量に応じた分だけ遅く（巻き数だけ多
い巻き数で）、２段目のマンドレル拡径を開始する。こ
の場合、ウェービング量を前記実施例での層別と同様
に、(a) なし、(b) 小、(c) 大の３水準に層別して、前
記表１で示した場合と同じように、 (a) ウェービング量なしの場合；最小巻き数ｎ_MIN (b) ウェービング量小の場合 ；最小巻き数ｎ_MIN ＋１巻き (c) ウェービング量大の場合 ；最小巻き数ｎ_MIN ＋２巻き のそれぞれのケースに応じて２段目のマンドレル拡径を
開始してもよいし、前記のように、ウェービング量を連
続数として、例えばウェービング量０の場合の基準巻き
数をｎ_MIN とした場合、２段目拡径開始巻き数Ｎ_W を前
記(3) 〜(5) 式で定義されたウェービング量Ｗ_L ,
Ｗ_R , Ｗ_LRを用いて、下記(15)〜(17)式のように決めて
もよい。

【００４３】 Ｎ_W ＝ｎ_MIN ×ｒ×（１＋Ｗ_L ／Ｌ） ………………(15) Ｎ_W ＝ｎ_MIN ×ｒ×Ｗ_R ………………(16) Ｎ_W ＝ｎ_MIN ×ｒ×（１＋Ｗ_LR ) ………………(17) ここで、ｒは定数である。 ところで、従来の方法では、例えば、ウェービング量を
無視して２段目拡径開始巻き数を一律４巻目とすると、
ストリップの厚みや幅が大きかったり、巻き取り温度で
の降伏応力が高いコイルに対しては、無駄に巻き数を大
きくしてしまい、巻き付き完了がその分だけ遅れ、ラッ
パロール押し付け時間を最小とすることはできなかっ
た。

【００４４】また、ストリップ厚みが薄いほどウェービ
ングが起こりやすく、ウェービング量が大きくなる傾向
にあるため、２段目拡径開始巻き数が小さすぎると２段
目拡径開始からマンドレル径の機械的拡大限界（ウェッ
ジシャフトの機械的移動限界）に達するまでに、コイル
の内巻きのルーズ部が解消されず、スリップにより巻き
取り不可能に陥る可能性が大きくなる。そこで、このよ
うな事態を避けるため必要以上に２段目拡径開始巻き数
を大きくする必要がある。このため、ウェービング量を
考慮せず、２段目拡径開始巻き数を一律に決めてしまう
と、前記のような問題点は増幅されてしまうわけであ
る。

【００４５】本発明の実施例では、ストリップのウェー
ビング量を検知し、このウェービング量が０のときに
は、ストリップ毎に、コイル断面引張応力τ₂ が、巻き
取り温度でのストリップの降伏応力τ₃ より小さくなる
最小の巻き数ｎ_MIN のときにマンドレルの２段目拡径開
始を行うようにし、前記ウェービング量が０より大のと
きには、そのウェービング量に応じた巻き数を前記最小
の巻き数ｎ_MIN に加えた巻き数で、マンドレルの２段目
拡径開始を行うようにしたので、上述の問題を効果的に
解消することができる。

【００４６】なお、ストリップのウェービング量は、例
えば、下記のようなステップで検出するようにしてもよ
い。 ランアウトテーブル15が一定速度で駆動されている
状態で、仕上圧延機の最終スタンド10がストリップＳの
先端を噛み込んだ時点を噛み込み検出器13で検出して、
その検出信号をパルス計数器20に入力する。その検出信
号をトリガとして、パルス計数器20がパルス発生器14か
ら送られるパルスの計数を開始する。 最終スタンド10から噛み出されたストリップＳの先
端部は、ランアウトテーブル15上を巻き取り装置17まで
矢示Ｆ方向へ搬送されて、ストリップＳの先端部がスト
リップ検出器18、続いてストリップ検出器19の直下を通
過してピンチロール16により牽引され、巻き取り装置17
に巻き取られる。 ストリップＳの先端部がランアウトテーブル15上に
進入し、上流側のストリップ検出器18がストリップＳを
検出すると、その検出信号をトリガとしてパルス計数器
20がパルス発生器14から送られるパルスの計数を終了
し、噛み込み時点からの累積パルス数Ｎ₀ をウェービン
グ量演算装置21に出力する。 ウェービング量演算装置21は、予め設定されている
ワークロール11の直径Ｄ _W と最終スタンド10における先
進率ｆ、ワークロール11の１回転ごとのパルス数ｎ、パ
ルス計数器20から出力されたパルス数Ｎ₀ とから、最終
スタンド10とストリップ検出器18との間のストリップト
ラッキング長Ｌ_S0を下記(18)式により計算する。

【００４７】 Ｌ_S0＝（Ｎ₀ ／ｎ）×Ｄ_W ×π×（１＋ｆ） ………………(18) ウェービング量は、最終スタンド10とストリップ検
出器18との間の絶対距離Ｌ₀ と、前記(18)式で計算され
たストリップトラッキング長Ｌ_S0とを用いて、下記式(1
9)〜(21)のいずれかによって定義される。 Ｗ_L0＝Ｌ_S0−Ｌ₀ ………………(19) Ｗ_R0＝Ｌ_S0／Ｌ₀ ………………(20) Ｗ_LR0 ＝（Ｌ_S0−Ｌ₀ ）／Ｌ₀ ………………(21) 実際に、ウェービング量を求めるには上記の３つの定義
のいずれを用いてもよいが、(19)式を用いるよりは、(2
0)式もしくは(21)式を用いる方が無次元化され、汎用性
を持たせる意味では望ましいといえる。

【００４８】なお、ウェービング量の検出方法は、上記
の実施例に限られるものではなく、他の公知の方法を用
いてもよい。すなわち、特開昭51− 73955号公報に開示
されるように、ランアウトテーブルの側端に高さ検知器
を設けて、その測定高さからウェービング量を求めると
か、特開平４−279209号公報に開示されるように、ラン
アウトテーブルの上方にストリップ上面に対向させて、
かつストリップのウェービングで当接しない距離だけ離
して水中超音波距離計を設け、該水中超音波距離計でス
トリップまでの距離を測定し、その測定距離からストリ
ップのウェービング量を検出するようにしてもよい。こ
のよう検出されたウェービング量を考慮した巻き取り方
法の考え方とその作用は、前記実施例で述べた場合と同
様であるので、ここでは説明を省略する。

【００４９】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、ランアウトテーブル上で巻き取り前のストリップ
先端部のウェービング量を検出し、該ウェービング量に
応じて、ウェービング量が小さい場合は前記２段目のマ
ンドレル拡径開始巻き取り数が小さくなるように、また
ウェービング量が大きい場合は前記２段目のマンドレル
拡径開始巻き取り数が大きくなるように、前記２段目の
マンドレル拡径開始巻き数を調整するようにしたので、
マンドレルの機械的な拡大限界への到達前に巻き付きを
完了させて、スリップによる巻き付き不可能な状態の発
生を確実に防止しつつ、巻き付き完了、ラッパロール開
放のタイミングを早くでき、これによって、マンドレル
やラッパロールの構成部品の寿命の延長を可能にすると
ともに、ストリップの重ね疵の発生巻き数や形状不良の
発生巻き数を減少させることが可能である。

【００５０】また、本発明によれば、ウェービング量が
０の場合は、金属ストリップの厚みを考慮して求まるマ
ンドレルの機械的な過拡大限界に到達するまでに２段目
拡径動作を終了することができる経験的限界まで、２段
目のマンドレル拡径開始巻き数を小さくし、一方、ウェ
ービング量が０より大きい場合は、ウェービング量が０
の場合のストリップの厚みを考慮して求めた２段目のマ
ンドレル拡径開始巻き数よりも、ウェービング量に応じ
た分だけ巻き数を大きくすれば、ストリップの厚みの巻
き付き性に及ぼす影響と、ウェービング量の巻き付き性
に及ぼす影響の両方を考慮しているので、前記の作用を
一層顕著なものとすることができる。

【００５１】さらに、本発明によれば、ウェービング量
が０の場合は、ストリップ毎に、コイル巻き数に対する
コイル内巻きに発生する引張応力が巻き取り温度におけ
るストリップの降伏応力以下となる最小の巻き数を計算
によって求めておき、その巻き数となったときに２段目
のマンドレル拡径を開始し、ウェービング量が０より大
きい場合は、前記計算で求めた最小巻き数よりも、ウエ
ービング量に応じた巻き数分だけ大きな巻き数で２段目
のマンドレル拡径を開始するようにすれば、ストリップ
毎に必要最小限の巻き数で、２段目のマンドレル拡径を
開始して、巻き付き完了、ラッパロール開放を早めるこ
とができ、前記と同様の効果を最大限度まで得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に好適な装置の構成例を示す概略
図である。

【図２】本発明の実施例におけるストリップ厚みとウェ
ッジシャフト移動量との関係を示す特性図である。

【図３】従来例におけるストリップ厚みとウェッジシャ
フト移動量との関係を示す特性図である。

【図４】(a) ，(b) はコイルに発生する引張応力の説明
図である。

【図５】マンドレルの側断面図である。

【図６】(a) ，(b) はマンドレルへのストリップの巻き
取り方法の説明図である。

【符号の説明】

１ セグメント ２ ウェッジシャフト ３ シリンダ ４ 位置検出器 ５ ラッパロール ６ コイル ７ ルーズ部 ８ コイル断面 10 最終スタンド 11 ワークロール 12 駆動モータ 13 噛み込み検出器 14 パルス発生器 15 ランアウトテーブル 16 ピンチロール 17 巻き取り装置 18, 19 ストリップ検出器 20 パルス計数器 21 ウェービング量演算装置 22 マンドレル拡縮制御装置 23 マンドレル拡縮用油圧ユニット 24 ラッパロール制御装置 25 巻き数検出器 26 巻き取り制御装置 Ｓ ストリップ（金属ストリップ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外径を縮小、拡大、過拡大の３状態に拡
   縮可能な２段階拡縮径マンドレルに、拡大状態でラッパ
   ロールを介して金属ストリップを巻き付けた後に、２段
   目のマンドレル拡径を行うとともにラッパロールを開放
   して金属ストリップを巻き取る金属ストリップの巻き取
   り方法において、 ランアウトテーブル上で巻き取り前の金属ストリップ先
   端部のウェービング量を検出し、該ウェービング量に応
   じて、前記２段目のマンドレル拡径開始巻き数を調整す
   ることを特徴とする金属ストリップの巻き取り方法。
2. 【請求項２】 前記ウェービング量が小さい場合は前記
   ２段目のマンドレル拡径開始巻き数が小さくなるよう
   に、ウェービング量が大きい場合は前記２段目のマンド
   レル拡径開始巻き数が大きくなるようにそれぞれ調整す
   ることを特徴とする請求項１記載の金属ストリップの巻
   き取り方法。
3. 【請求項３】 前記ウェービング量が０の場合は、金属
   ストリップの厚みを考慮して求まるマンドレルの機械的
   過拡大限界に到達するまでに、２段目拡径動作を終了す
   ることができる経験的限界まで２段目のマンドレル拡径
   開始巻き数を小さくし、前記ウェービング量が０より大
   きい場合は、前記ウェービング量が０の場合の金属スト
   リップの厚みを考慮して求めた２段目のマンドレル拡径
   開始巻き数よりも、前記ウェービング量に応じた分だけ
   ２段目のマンドレル拡径開始巻き数を大きくすることを
   特徴とする請求項１記載の金属ストリップの巻き取り方
   法。
4. 【請求項４】 前記ウェービング量が０の場合は、金属
   ストリップ毎に、コイル巻き始めからのコイル巻き数に
   対するコイル内巻きに発生する引張応力が巻き取り温度
   における金属ストリップの降伏応力以下となる最小の巻
   き数を計算によって求めておき、この最小巻き数となっ
   たときに２段目のマンドレル拡径を開始し、前記ウェー
   ビング量が０より大きい場合は、前記計算で求めた最小
   巻き数よりも前記ウェービング量に応じた分だけ大きな
   巻き数で２段目のマンドレル拡径を開始することを特徴
   とする請求項１記載の金属ストリップの巻き取り方法。