JPH09168823A - アップコイラーによる金属帯板の巻き取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質材料や板厚の厚い材料の金属帯板板のコ
イル形成後の巻き緩みを抑制することができるアップコ
イラーによる金属帯板の巻き取り方法を提供する。 【解決手段】 金属帯板１を送るピンチロール５と、金
属帯板１を所定の曲率に曲げながら上方に送るべンディ
ングロール６と、前記ベンディングロール６の上方に位
置し、前記ベンディングロールで６曲げられた金属帯板
１によって形成されるコイル２を支持するクレードルロ
ール７とを有するアップコイラーを用い、前記金属帯板
１に圧縮力が働かない範囲内で、クレードルロール周速
υ_crをピンチロール周速υ_p より遅くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アップコイラーに
よる金属帯板の巻き取り方法に関し、特にコイルの巻き
緩みを少なくできるアップコイラーによる金属帯板の巻
き取り方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アップコイラーは圧延後の金属帯板１を
コイルに形成する設備で、圧延工場に数多く設置されい
る。アップコイラーはリールを用いずにコイル形成を行
うため、コイルの取り出しが容易であり、設備も簡便で
安価である。

【０００３】図４に示すように、アツプコイラーは、ピ
ンチロール５、ベンディングロール６及びクレードルロ
ール７から構成される。アップコイラーは図に示さない
圧延機の出口側に配置される。圧延機により所定の形状
に圧延された長尺の金属帯板１は、ピンチロール５を通
過した後、ベンディングロール６により所定の曲率で曲
げられる。曲げを与えられた前記金属帯板１は、クレー
ドルロール７により保持され、コイル状に巻き取られ、
コイル２となる。

【０００４】従来、ピンチロール５で供給される金属帯
板１の速度はクレードルロール７によって回転するコイ
ル２の周速と等しいか、数％速い状態で操業される。金
属帯板１をスム−ズに巻き取る目的で、クレードルロー
ル周速υ_crをピンチロール周速υ_p より数％速くし、コ
イル２の周速を金属帯板１の速度より数％速くして操業
される場合が多い。

【０００５】巻き取りの金属帯板１の状態は図５に示す
ように、ベンディングロール６通過時に金属帯板１に与
えられる曲率半径をρ₀ 、コイル外半径をρ₁ とする
と、ρ ₀ の曲率中心Ｃ₀ とコイル中心Ｃ₁ とは、ずれて
いる。前記金属帯板１をコイル２に巻き付かせるために
必要な曲率半径ρ₂ はコイル外半径ρ₁ よりも大きくな
らざるを得ない。この曲率半径ρ₂ は、おおよそ、ピン
チロールパスライン位置３からのクレードルロール軸心
高さをｈとして、 ρ₂ ＝ρ₁ ＋ｈ／２ (2) と見積もられる。

【０００６】しかし、金属帯板をコイルに巻き付かせる
ために金属帯板の曲率半径をρ₂ を、コイル外半径をρ
₁ より大きくする必要があるため、曲げモ−モメントに
よる曲げ戻しが生じ、金属帯板に大きな巻き緩みが生ず
る問題があった。特に、軟質材料や板厚の厚い材料をタ
イトなコイルに巻くことが困難であった。

【０００７】このため、軟質材料や板厚の厚い材料をタ
イトなコイルに巻き取る方法が提案されている。例え
ば、イ）特公昭５５−１９６８９公報では、コイルの上
方に押さえロールを設け、適切な圧力でコイルを押さえ
つけることにより、べンディングロール通過後に金属帯
板の受ける曲げ戻しを最小に抑える方法である。また、
ロ）特開平７−１８５６５５公報では、金属帯板を巻き
取るに従ってクレードルロール周速を減速し、やはり、
ベンディングロール通過後に板の受ける曲げ戻しを抑え
る方法である。これらの方法は、曲げモ−メントの解放
による板と板との間にできるすき間の形成を抑制し、金
属帯板をタイトに巻く方法である。

【０００８】

【発明を解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法は板と板との間にできるすき間（図６：(a））の
形成を抑え、金属帯板をタイトなコイルに巻くことがで
きるが、コイルを吊り上げたとき、金属帯板の巻き緩み
（図６：(b））が生じる問題があった。特に、表面スケ
ールを取り除くために面削を行った金属帯板は、表面粗
さが細かく摩擦力が小さいので、巻き取り後のコイルの
巻き緩みが大きくなる傾向があった。巻き緩みが大きく
なると、板どうしがこすれ合い、表面にすり傷のはいる
問題もあった。このすり傷は後工程の圧延によって完全
に取り去ることが難しく、良好な表面品質の板を得るこ
とができなかった。さらに、このように表面粗さが細か
く摩擦力が小さい材料を、タイトなコイルに巻くことが
困難であった。

【０００９】そこで、本発明は、軟質材料や板厚の厚い
材料の金属帯板のコイル形成後の巻き緩みを抑制するこ
とができるアップコイラーによる金属帯板の巻き取り方
法を提供することを目的としたものである。特に面削を
行った金属帯板の巻き取り方法を提供することを目的と
したものである。コイル形成後の巻き緩みを抑制するこ
とにより、すり傷の発生を防止し、金属帯板の表面品質
の低下を避けることを目的としたものである。特に、面
削により表面粗さが細かくなり、巻き緩みが生じやい材
料に適用するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、金属帯
板１を送るピンチロール５と、金属帯板１を所定の曲率
に曲げながら上方に送るべンディングロール６と、前記
ベンディングロール６の上方に位置し、前記ベンディン
グロールで６曲げられた金属帯板１によって形成される
コイル２を支持するクレードルロール７とを有するアッ
プコイラーを用い、前記金属帯板１に圧縮力が働かない
範囲内で、クレードルロール周速υ_crをピンチロール周
速υ_p より遅くすることを特徴としたものである。ピン
チロール周速υ_p とクレードルロール周速υ_crの差によ
り発生する引張力を抑制することにより、金属帯板１の
コイル形成後の巻き緩みを抑制するとともに、タイトな
金属帯板のコイルを形成できる。

【００１１】また請求項２記載の発明は、コイル形成開
始時に、ピンチロール周速υ_p に対するクレードルロー
ル周速υ_crの比を、巻き取られる金属帯板１の板厚ｔ、
コイル内半径ｒおよびピンチロールパスライン位置３に
対するクレードルロール軸心の高さｈによって決められ
る関係式により初期値を設定し、巻き取りに伴うコイル
外半径の増加とともに、前記関係式のコイル内半径ｒを
巻き取り時のコイル外半径に置き換え、前記関係式によ
り、随時設定することを特徴としたものである。

【００１２】また請求項３記載の発明は、前記関係式、
ピンチロール周速υ_p に対するクレードルロール周速υ
_crの比と、巻き取られる金属帯板１の板厚ｔ、コイル内
半径又は巻き取りに伴うコイル外半径ｒおよびピンチロ
ールパスライン位置３に対するクレードルロール軸心の
高さｈとの関係が

【００１３】 υ_cr／υ_p ＝１−ｔ／（ｒ＋ｈ／４）＋Ｃ (1) であり、Ｃが０から０．０２の範囲であることを特徴と
したものである。

【００１４】また請求項４記載の発明は、請求項３に記
載の(1) 式において、ｒを巻き終わりのコイル外半径に
設定し、得られたピンチロール周速に対するクレードル
ロール周速比を固定することを特徴としたものである。

【００１５】また請求項５記載の発明は、巻き終わりの
コイル外半径がピンチロールパスライン位置に対するク
レードルロール軸心の高さの２倍以上であることを特徴
としたものである。

【００１６】発明者らは上記解決手段を導き出すために
鋭意研究を行った。コイルを吊り上げ時に、コイルが巻
き緩むという巻き付け不良の要因について説明する。コ
イルの巻き緩みの要因として、図７に示すように、
（ａ）金属帯板の曲げモーメントの解放による巻き緩み
と（ｂ）金属帯板の巻き締まりの解放による巻き緩み、
の２つがある。（ａ）の曲げモーメントの解放による巻
き緩みは、コイルに巻き取り時に生じた曲げモーメント
が、コイルの吊り上げにより解放され、コイルにすき間
が生じ、巻き緩みが生じるものである。一方、（ｂ）の
巻き締まりの解放による巻き緩みは、コイルに巻き取り
時に生じた引張力が、コイルの吊り上げによって拘束が
取り除かれ、弾性エネルギーが解放されることにより、
巻き緩みが生じるものである。

【００１７】（ａ）の曲げモーメントの解放による巻き
緩みの抑制について検討する。コイル自身の自重によ
り、金属帯板はクレードルロールとコイルの間にはさま
れており、コイル中の金属帯板は曲げモーメントの解放
が抑えらた状態にある。このコイルを吊り上げると、コ
イルの拘束状態が変化し、曲げモーメントが解放されコ
イルに巻き緩みが生じるものである。

【００１８】従来技術で説明したように、図１に示され
る金属帯板１がコイル２に巻き付くために必要な曲率半
径ρ₂ は(2) 式 ρ₂ ＝ρ₁ ＋ｈ／２ で見積もられ
る。ここで、ρ₁ はコイル外半径、ｈはピンチロールパ
スライン位置３からのクレードルロール軸心高さであ
る。コイルの巻き取りが進行するとともに、コイル外半
径ρ₁ が大きくなり、(2) 式における、ｈ／２が相対的
に小さくなり、コイル外半径ρ₁ とコイル２に巻き付く
ために必要な曲率半径ρ₂ との差が小さくなる。この結
果、コイルに巻き取り時に生じる金属帯板の曲げモーメ
ントは小さくなることがわかる。

【００１９】また、アップコイラーで巻き取られたコイ
ルの観察と、操業のデ−タの解析により、コイルの外周
部にすき間なく金属帯板が巻き取られている部分が十分
にあれば、曲げモーメントの解放による内周部の径の増
加を拘束することが可能であることを見出した。すなわ
ち、すき間なく金属帯板の巻き付けられている部分をコ
イルの外周部で厚くすることにより、曲げモーメントの
解放による巻き緩みの抑制が可能となるものである。

【００２０】しかしながら、コイル外周部にすき間なく
金属帯板を巻き付ける部分を厚くし、金属帯板１をコイ
ル２に巻き付けるために必要な曲率半径ρ₂ とコイル外
半径ρ₁ にほぼ等しく金属帯板の曲げモ−メントを小さ
くした状態で巻き取りを終了させても、コイルに巻き緩
みが生じる。

【００２１】この原因は、図７に示す（ｂ）の巻き締ま
りの解放による巻き緩みである。巻き取り時に発生する
金属帯板の引張力はコイルに拘束され、渦巻バネのよう
な形で、コイル内に弾性エネルギーが蓄えられる。この
コイルを吊り上げることにより、前記コイルの拘束が解
放され、巻き緩みが生じるものである。この引張力は巻
き取り時のピンチロール周速とクレードルロール周速の
アンバランスにより発生するものと考えられる。

【００２２】発明者らは、巻き取り時に発生する金属帯
板の引張力をくわしく解析し、この引張力の発生の抑制
方法を検討した。図１に巻き取り時の金属帯板１の軌跡
を示す。金属帯板とロールとの間に滑りがないと仮定す
ると、時間Δτの間にピンチロール５を通過する金属帯
板１の長さΔＬ_p は、 ΔＬ_p ＝υ_p Δτ (3) と示される。一方、クレードルロール７により送られる
金属帯板１の長さΔＬ_crは、 ΔＬ_cr＝υ_crΔτ (4) と示される。ここで、υ_p 、υ_crは、それぞれピンチロ
ール周速、クレードルロール周速である。

【００２３】図１に示すように、金属帯板１はべンディ
ングロール６により曲げ加工が行われ、コイルの最上部
ｂでコイルに巻き付けられる。前記べンディングロール
６による前記金属帯板１の曲げ加工開始部ａからコイル
の最上部ｂまでに金属帯板１が描く弧長ａｂと、コイル
の最上部ｂからコイルの最下部をｃまでのコイル最外周
で描く弧長ｂｃの和Ｌは、

【００２４】 Ｌ ＝半円弧ａｂ＋半円弧ｂｃ＝π（ｒ＋ｈ／２）＋πｒ (5) と表される。ここで、ｒはコイル外半径、ｈはピンチロ
ールのパスライン位置３に対するクレードルロール軸心
の高さである。板厚ｔの金属帯板１のコイルが１周巻き
取りられるとコイル外半径はｒ＋ｔとなる。１周巻き取
り後のコイルの最上部をｂ’、コイルの最下部をｃ’と
すると、べンディングロール７による金属帯板１の曲げ
加工開始部ａからコイルの最上部ｂ’までに金属帯板１
が描く弧長ａｂ’と、コイル最外周で描く弧長ｂ’ｃ’
の和Ｌ’は、

【００２５】 Ｌ’＝半円弧ａｂ’＋半円弧ｂ’ｃ’ ＝π［（ｒ＋ｔ）＋ｈ／２）＋π（ｒ＋ｔ） (6） と表される。

【００２６】コイルが１周巻き取りごとに、軌跡の長さ
は両者の差分ΔＬだけ増えることになる。ΔＬは、 ΔＬ＝Ｌ’−Ｌ＝２πｔ (7） と表される。コイル外半径がｒのとき、１周巻き取るの
に要する時間τは、(5) 式より、

【００２７】 τ＝Ｌ／υ_p ＝π×（２ｒ＋ｈ／２）／υ_p (8） と表される。

【００２８】時間τの間にピンチロール５を通過する金
属帯板１の長さが、クレードルロール７により送られる
金属帯板1 の長さと、１周巻き取る際の弧長（ａｂ＋ｂ
ｃ）の増分ΔＬの和に等しければ、ピンチロール５とク
レードルロール７による金属帯板１の送り量が釣合い、
金属帯板１に応力は発生しない。すなわち、金属帯板１
への引張力、あるいは圧縮力の発生を防止できる。

【００２９】したがって、υ_p τ＝υ_crτ＋ΔＬ、とす
ることにより、(7）式と(8）式より、次式を得る。

【００３０】 υ_cr／υ_p ＝１−ｔ／（ｒ＋ｈ／４） (1') ここで、クレードルロール周速υ_crとピンチロール周速
υ_p との比が、(1')式により決められる比よりも大きい
場合には金属帯板に引張力が発生し、逆に小さい場合に
は圧縮力が発生することとなる。

【００３１】(1')式の結果は、クレードルロール周速υ
_crをピンチロール周速υ_p より遅くすることにより、金
属帯板１に発生する引張力を低下させることを意味す
る。前述したように、従来のアップコイラーによる金属
帯板１のコイルに形成は、クレードルロール周速υ_crを
ピンチロール周速υ_p を同等又は数％速くする操業が行
われている。一方、本発明はクレードルロール周速υ_cr
をピンチロール周速υ_pより遅くすることを特徴とする
ものである。

【００３２】巻き取り中に金属帯板１に圧縮力が発生す
ると、コイル２内にスムーズに金属帯板１を送ることが
できなくなり、前記金属帯板１を巻き取ることができな
くなる。このため、本発明は前記金属帯板に圧縮力が働
かない範囲内で、クレードルロール周速をピンチロール
周速より遅くすることが必要である。

【００３３】さらに、すき間なく金属帯板の巻き付けら
れている部分をコイルの外周部に設けることにより、曲
げモーメントの解放による巻き緩みを抑制させる。この
ために、コイルの巻き取りは金属帯板に圧縮力が発生し
ないように、好ましくは金属帯板に引張力を発生させコ
イルをタイトに巻く必要がある。また、コイルの巻き取
りの後半段階ではコイル外半径ρ₁ とコイル２に巻き付
くために必要な曲率半径ρ₂ との差を小さくし、コイル
に巻き取り時に生じる金属帯板の曲げモーメントを小さ
くすることが好ましい。このために、巻き終わりのコイ
ル外半径がピンチロールパスライン位置に対するクレー
ドルロール軸心の高さの２倍以上であることが好まし
い。

【００３４】しかし、金属帯板への過度の引張力は、コ
イルの吊り取り時に、金属帯板の引張の弾性エネルギー
が解放され、コイルの巻き緩みが大きくなる。このた
め、過度の引張力が金属帯板へ働かないようにし、コイ
ルの巻き取りに必要な引張力を与えるために補正項Ｃを
(1')式に加えた。この結果を次式に示す。

【００３５】 υ_cr／υ_p ＝１−ｔ／（ｒ＋ｈ／４）＋Ｃ (1) 補正項Ｃは金属帯板の材質に係る定数であり、Ｃは０か
ら０．０２の範囲にある。Ｃが０．０２を越えると、金
属帯板の引張の弾性エネルギーの解放によるコイルの巻
き緩みが大きくなる。

【００３６】巻き緩みが問題となる面削したコイルの通
常寸法は板厚が１５〜１９ｍｍ、コイル外径は最大１６
００ｍｍ程度である。ピンチロールパスライン位置に対
するクレードルロール軸心の高さｈを３００ｍｍとする
と、最外周におけるクレードルロールの最適減速率α
は、(1')式より、最適減速率αは１．７１から２．１７
％の範囲となる。このため、補正項Ｃの最大値を最適減
速率αのほぼ中央値に相当する、０．０２を設定した。
また、補正項Ｃの最大値を０．０１７以下にして、Ｃが
０から０．０１７の範囲で、アップコイラーによる金属
帯板の巻き取りを行うことは好ましい。金属帯板の引張
の弾性エネルギーの解放によるコイルの巻き緩みを減少
できる。

【００３７】本発明の方法は、コイル形成開始時に、前
記関係式(1) により、ピンチロール周速υ_p に対するク
レードルロール周速υ_crの比を、巻き取られる金属帯板
１の板厚ｔ、コイル内半径ｒおよびピンチロールパスラ
イン位置３に対するクレードルロール軸心の高さｈ、補
正項Ｃを０から０．０２の範囲に初期値を設定する。次
に、巻き取りに伴うコイル外半径の増加とともに、前記
関係式(1) のｒをコイル内半径から巻き取り時のコイル
外半径に置き換え、前記関係式(1) により、随時設定し
金属帯板１をコイル巻き取る方法である。この結果、ピ
ンチロール周速υ_p とクレードルロール周速υ_crの差に
より発生する引張力を抑制することにより、金属帯板１
のコイル形成後の巻き緩みを抑制するとともに、タイト
な金属帯板のコイルを形成できる。

【００３８】ｒを巻き終わりのコイル外半径に設定し、
得られたピンチロール周速に対するクレードルロール周
速比を固定することも好ましい。コイルの巻き取りの前
半段階では、金属帯板１への引張力が過度になっても、
コイル外周部の金属帯板１により拘束されるので、金属
帯板の引張の弾性エネルギーが解放は抑制される。

【００３９】さらに、予め、ピンチロール周速υ_p に対
するクレードルロール周速υ_crの比を、巻き取られる金
属帯板の板厚ｔ、コイル内半径ｒおよびピンチロールパ
スライン位置３に対するクレードルロール軸心の高さｈ
によって決められる関係式をコンピュタ−の記憶手段に
記憶し、巻き取りに伴うコイル外半径の増加を入力手段
により、コンピュタ−に入力する。これら入力されたデ
−タをコンピュタ−の演算手段によりピンチロール周速
に対するクレードルロール周速の比を計算し、ピンチロ
ール周速とクレードルロール周速を制御手段により、制
御することは好ましい。

【００４０】

【発明の実施の形態】本発明のー実施例を説明する。純
銅（板厚：１５ｍｍ）、７／３黄銅（板厚：１５ｍｍと
１９ｍｍ）の金属帯板（板幅：６５０ｍｍ、長さ：７０
ｍ）を用い、アップコイラーにより、内径６００ｍｍ、
外径１５００ｍｍのコイルへの巻き取りを行った。この
ときのピンチロールパスライン位置に対するクレードル
ロール軸心の高さは３００ｍｍである。図８に、巻き取
り開始時、途中、終了時の純銅および、７／３黄銅の金
属帯板の曲率と曲げモ−メントとの関係を計算した結果
を示す。計算に使用した材料定数は以下のとおりであ
る。 ・７／３黄銅 ヤング率：１１２００ｋｇf ／ｍｍ² 耐力 ： １１ｋｇf ／ｍｍ² ・純銅 ヤング率：１２８００ｋｇf ／ｍｍ² 耐力 ： ６ｋｇf ／ｍｍ²

【００４１】代表例として、７／３黄銅の金属帯板（板
厚：１９ｍｍ）で説明する。巻き取り開始時、ベンディ
ングロールにより前記金属帯板は曲率半径ρ₀(S)に曲げ
加工される。前記黄銅帯板をコイルに巻き付かせるため
に必要な曲率半径ρ₂(S)に曲げ戻され、コイル外半径ρ
₁(S)よりも大きくなる。次に前記金属帯板はコイルに巻
き取られ、曲率半径ρ₁(S)’となる。巻き取り開始時の
前記金属帯板コイルの板と板とのすき間ｄ(S) は、板厚
をｔとすると、 ｄ(S) ＝ρ₁(S)’−（ρ₁(S)＋ｔ） (9) で表される。

【００４２】同様に、巻き取り途中および終了時の前記
金属帯板コイルの板と板のすき間：ｄ(M) およびｄ(E)
は ｄ(M) ＝ρ₁(M)’−（ρ₁(M)＋ｔ） (10) ｄ(E) ＝ρ₁(E)’−（ρ₁(E)＋ｔ） (11) となる。コイルの巻き取り開始時から終了時までのコイ
ルの板と板とのすき間を比較すると、コイルの巻き取り
終了時になる程、板と板とのすき間が少なくなっている
のは図８より明らかである。すなわち、巻き終わりのコ
イル外半径がピンチロールパスライン位置に対するクレ
ードルロール軸心の高さの２倍以上であれば、コイルの
外周部にすき間なく金属帯板の巻き付けることができる
ことを示している。

【００４３】なお、ベンディングロールによる金属帯板
の曲げ加工の曲率ρ₀ は巻き取りに伴うコイル外半径の
増加に合わせて増加させられる。また、図８より、同じ
外半径のコイルに金属帯板を巻き付ける場合、金属帯板
の曲率半径とコイル外半径の差ρ₁ ’−ρ₁ は、硬質の
７／３黄銅より軟質の純銅の方が大きい。薄肉材（ｔ＝
１５）より厚肉材（ｔ＝１９）の方が金属帯板の曲率半
径とコイル外半径の差ρ₁ ’−ρ₁ は大きいことを示し
ている。

【００４４】次に、(1')式をもとに、コイル外半径ｒ
と、ピンチロール周速υ_p に対するクレードルロール周
速υ_crの減速率α（α＝−（υ_cr−υ_p ）／υ_p ）の関
係を求めた結果を図２に示す。図より、例えば、内径６
００ｍｍ、外径１５００ｍｍのコイル形成を行うには、
板厚が１５ｍｍの場合はクレードルロールの減速率αを
巻はじめは４．０％に設定し、巻き取りに伴うコイル外
半径の増加とともに、前記減速率αを随時小さくし、巻
き終わりには前記減速率αを１．８％に設定することに
より、金属帯板への応力発生はなく、コイルの巻き緩み
を抑制できる。一方、板厚が１９ｍｍの場合、前記減速
率αを巻はじめは５．１％、巻き終わりには２．３％に
設定することにより、金属帯板への応力発生はなく、コ
イルの巻き緩みを抑制できる。

【００４５】(1) 式の補正項Ｃを０．０１５とし、ピン
チロール周速υ_p に対するクレードルロール周速υ_crの
減速率αを１．５％少なくする。板厚が１５ｍｍの場合
はクレードルロールの減速率αを巻はじめは２．５％に
設定し、巻き取りに伴うコイル外半径の増加とともに、
前記減速率αを随時小さくし、巻き終わりには前記減速
率αを０．３％に設定することにより、金属帯板への適
正な引張力により、コイルをタイトに巻くことができ、
コイルの巻き緩みも抑制できる。

【００４６】板厚が１９ｍｍの場合、最初から巻き終わ
りのコイル外半径に設定したクレードルロールの減速率
αを２．３％又は補正項Ｃを０．０１５として前記減速
率αを０．８％に設定する。この金属帯板をコイルに巻
き取る場合も、金属帯板の全長にわたって安全に巻き取
りができ、コイルの巻き緩みも抑制できる。

【００４７】以上の実験結果から、特公昭５５−１９６
８０公報の方法を用いても、原理的に、弾性エネルギー
の解放による巻き緩みの抑制はできない。また、特開平
７−１８５６５５にあるように、コイル径の増加に従っ
てクレードルロール周速を減速させるのでは、コイル内
周から外周にわたって、効果的に張力発生を抑えること
ができないということが明らかである。

【００４８】

【実施例】本発明の効果を確かめるために、実設備を用
いて試験を行った。下記に試験条件を示す。 材 料 ：純銅（ヤング率12800kgf/mm²、耐力６kgf/mm²） 板寸法 ：板厚１８ｍｍ、板幅６５０ｍｍ、長さ７０ｍ コイル寸法 ：内径６５０ｍｍ、外径１６００ｍｍ クレ-ト゛ルロ-ル軸心の高さ：３００ｍｍ クレ-ト゛ルロ-ルの減速率α：0.0 ％、0.5 ％、1.0 ％、2.0 ％、3.0 ％

【００４９】本試験では、コイルの巻き初めから巻き終
わりまでクレードルロールの減速率αをー定として試験
を行った。それぞれ異なる上記減速率αで純銅の金属帯
板をコイルに巻き取った。その後、板と板との間にでき
るすき間の半径方向の合計と、コイル吊り上げに伴う巻
き緩み量を測定した。

【００５０】図３に測定した試験結果のクレードルロー
ル減速率とすき間および巻き緩み量との関係を示す。従
来法のクレードルロール減速率αが０の場合と比べて、
減速率αが０．５〜２．０％の間では、すき間は従来法
と同等か、むしろ減少している。本発明の範囲のクレー
ドルロール減速率αではコイルをタイトに巻くことは可
能であることを示している。

【００５１】一方、コイルの巻き緩み量はクレードルロ
ール周速υ_crをピンチロール周速υ_p より遅くすること
により低減できる。クレードルロール減速率αが０．５
〜２．０％の間では、従来法に比べて、巻き緩み量を１
／３から１／２減少することができる。クレードルロー
ルの減速により、巻き取り時に金属帯板に作用する引張
力を抑えることができ、吊り上げ伴うコイルの巻き緩み
量が低減されるものである。。なお、巻き緩みを完全に
なくすことができないのは、曲げモーメントの解放に伴
うコイル径の増加に起因する部分が残るためである。

【００５２】本試験の条件では、金属帯板への応力の発
生を防止するために求められるクレードルロールの減速
率αは、(1')式より巻き初めは４．５％で、巻き取りに
従って徐々に小さくなり、巻き終わりでは２．１％とな
る。巻き終わりのコイル外半径により設定したクレード
ルロール減速率αで、最初から最後まで金属帯板をコイ
ルに巻き取る本試験において、本発明での操業条件は、
(1) 式の補正項Ｃが０から０．０２の範囲であるので、
前記減速率αは０．１から２．１％の範囲となる。この
範囲では、従来法に比べて、コイルの板と板とのすき間
を変化させず、コイルの巻き緩み量を大幅に低減できる
ことが判明した。なお、前記減速率αが２．１％を越え
る３％のクレードルロールの減速率αでの試験ではコイ
ル巻き取り途中で、金属帯板をコイル内に送り込むこと
ができなくなった。これはコイル巻き取り途中で、金属
帯板に圧縮力が働いたことによるものである。

【００５３】

【発明の効果】請求項１〜３記載の発明は、ピンチロー
ル周速とクレードルロール周速のアンバランスにより発
性する張力を抑制するものである。この結果、コイル形
成後の巻き緩みを抑制することができ、すり傷の発生を
防止し、金属帯板の表面品質の低下を避けることでき
る。特に、面削により表面粗さが細かくなり、巻き緩み
が生じやい材料に適用にできるものである。

【００５４】請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載
の発明の効果に加えて、ピンチロール周速に対するクレ
ードルロール周速比を巻き終わりのコイル外半径により
設定した値に固定することにより、コイル巻き取り中に
操業条件を変える必要がない。また、コイルの巻き取り
の前半段階では、金属帯板１への引張力が過度になって
も、コイル外周部の金属帯板１により拘束されるので、
金属帯板の引張の弾性エネルギーの解放は抑制され、コ
イルをタイトに巻くことができるものである。

【００５５】請求項５記載の発明は、請求項１〜４記載
の発明の効果に加えて、巻き終わりのコイル外半径がピ
ンチロールパスライン位置に対するクレードルロール軸
心の高さの２倍以上にすることにより、すき間なく金属
帯板の巻き付けられている部分をコイルの外周部に設け
ることができ、曲げモーメントの解放による巻き緩みを
抑制させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアップコイラ−のー実施例を示す
説明図である。

【図２】コイル外径とクレードルロール減速率との関係
の図である。

【図３】クレードルロール減速率とすき間及び巻き緩み
量との関係の図である。

【図４】従来のアップコイラ−のコイル巻き取りを示す
説明図である。

【図５】従来のアップコイラ−におけるコイル巻き取り
時の状態を示す説明図である。

【図６】従来のアップコイラ−における巻き付け不良を
示す説明図である。

【図７】従来のアップコイラ−における巻き緩みの要因
を示す説明図である。

【図８】金属帯板の曲率と曲げモ−メントとの関係を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 板 ２ コイル ３ ピンチロールパスライン位置 ４ クレードルロール軸心の高さ位置 ５ ピンチロール ６ べンディングロール ７ グレ−ドルロール ａ べンディングロールによる金属帯板の曲げ加工開始
部 ｂ コイルの最上部 ｂ’ １周巻き取り後のコイルの最上部 ｃ コイルの最下部 ｃ’ １周巻き取り後のコイルの最下部 υ_p ピンチロール周速 υ_cr クレードルロール周速 ｔ 巻き取られる金属帯板の板厚 ｒ コイル内半径又は巻き取りに伴うコイル外半径 ｈ ピンチロールパスライン位置に対するクレードルロ
ール軸心の高さ ρ₀ ベンディングロールにより金属帯板に与えられる
曲率半径 ρ₁ コイル外半径 ρ₂ 金属帯板をコイルに巻き付かせるために必要な曲
率半径

フロントページの続き (72)発明者 高橋 洋一 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 柳 修介 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯板を送るピンチロールと、前記金
   属帯板を所定の曲率に曲げながら上方に送るべンディン
   グロールと、前記ベンディングロールの上方に位置し、
   前記ベンディングロールで曲げられた前記金属帯板によ
   って形成されるコイルを支持するクレードルロールとを
   有するアップコイラーを用い、 前記金属帯板に圧縮力が働かない範囲内で、クレードル
   ロール周速をピンチロール周速より遅くすることを特徴
   とするアップコイラーによる金属帯板の巻き取り方法。
2. 【請求項２】 コイル形成開始時に、ピンチロール周速
   に対するクレードルロール周速の比を、巻き取られる金
   属帯板の板厚、コイル内半径およびピンチロールパスラ
   イン位置に対するクレードルロール軸心の高さによって
   決められる関係式により初期値を設定し、巻き取りに伴
   うコイル外半径の増加とともに、前記関係式の前記コイ
   ル内半径を前記巻き取り時のコイル外半径で置き換え、
   前記関係式により、随時設定することを特徴とする請求
   項１記載のアップコイラーによる金属帯板の巻き取り方
   法。
3. 【請求項３】 前記関係式、ピンチロール周速υ_p に対
   するクレードルロール周速υ_crの比と、巻き取られる金
   属帯板の板厚ｔ、コイル内半径又は巻き取りに伴うコイ
   ル外半径ｒおよびピンチロールパスライン位置に対する
   クレードルロール軸心の高さｈとの関係が υ_cr／υ_p ＝１−ｔ／（ｒ＋ｈ／４）＋Ｃ (1) であり、Ｃが０から０．０２の範囲にあることを特徴と
   する請求項２記載のアップコイラーによる金属帯板の巻
   き取り方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の(1) 式において、ｒを
   巻き終わりのコイル外半径に設定し、得られたピンチロ
   ール周速に対するクレードルロール周速比を固定するこ
   とを特徴とする請求項３に記載のアップコイラーによる
   金属帯板の巻き取り方法。
5. 【請求項５】 巻き終わりのコイル外半径がピンチロー
   ルパスライン位置に対するクレードルロール軸心の高さ
   の２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至のいず
   れかに４記載のアップコイラーによる金属帯板の巻き取
   り方法。