JPH10316290A - フロータ式ヘリカルターナおよびその操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼帯の蛇行やすり疵の発生を低下させる。 【解決手段】 フロータ式ヘリカルターナの入側及び出
側のできるだけフロータ１に接近した位置に、帯状材Ｓ
に対して直角方向の回転軸を有し、外面で帯状材Ｓを接
触支持するサポートロール３をフロータ１表面からの距
離を変更可能に設置し、浮上量検出器５により測定した
フロータ部分における帯状材Ｓの浮上量に応じてこの距
離を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼帯等の帯状材の
処理ラインにおいて帯状材の進行方向を変更するヘリカ
ルターナおよびその操作方法に関し、さらに詳しくは、
小孔から噴出する気体により帯状材を浮上させるように
したフロータ式のヘリカルターナおよびその操作方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼帯等の帯状材の処理ラインにおいて、
ラインを構成する個々の処理装置を直線的に配置するこ
とが困難である場合などに、個々の処理装置間において
帯状材の進行方向を変更することが多い。このような場
合に、接触式のロール等によって強制的に進行方向を変
更すると帯状材の表面に疵が発生しやすいため、非接触
で帯状材の進行方向を変更する装置が使用されることが
多い。その一例として、特開平４-55254号公報に記載さ
れているものを図11により説明する。

【０００３】図11はこの帯状材の進行方向変更装置の正
面図で、Ｓは帯状材、１はフロータ本体（以下単にフロ
ータという）、10は気体送入管、11は気体噴出面、12は
気体噴出孔である。この装置は、筒状、あるいは半円筒
状（図11の例では半円筒状）のフロータ１の周面に、螺
旋状の気体噴出面11を設け、この気体噴出面11に無数の
気体噴出孔12を貫通させ、フロータ１の一端に取り付け
た気体送入管10からフロータ１の内部に送入した気体を
この気体噴出孔12から帯状材Ｓに向けて噴出させること
により、気体噴出面11を進行通路として帯状材Ｓを浮上
状態のまま進行させる。このような装置は一般にフロー
タ式ヘリカルターナの名で呼ばれているので、本明細書
においても以下この名称を用いる。なお、気体噴出面11
は、フロータ１の表面のうち帯状材Ｓに対応する部分に
のみ設けられるのは、いうまでもない。気体噴出面11に
設けられる無数の気体噴出孔12は、機械加工によって孔
あけを行なってもよいが、例えば無数の孔を有するパン
チメタル等をこの部分に使用することによっても実現で
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フロータ式ヘ
リカルターナにおいては、入出側のパスルートが帯状材
の幅方向で左右非対称になるので、安定通板する上で問
題がある。図12はこれを説明する説明図である。フロー
タ１の入側あるいは出側の離れた位置にデフレクタロー
ル２が設けられている。帯状材Ｓの端部がフロータ１の
気体噴出面11と離れる位置ＡおよびＢと、デフレクタロ
ール２との距離は帯状材Ｓの両側で異なり、図のＡ点に
ついての距離ｄ₁ （長辺側）はＢ点についての距離ｄ₂
（短辺側）よりも長いため、カテナリーの影響によりＡ
点側が下がり勝手になりやすい。このような幅方向の不
均一が発生すると、帯状材のばたつきが起こりやすく、
場合によってはこれがフロータの浮上面にも影響を及ぼ
し、帯状材がフロータに接触してすり疵が発生する。

【０００５】蛇行については、デフレクタロールにクラ
ウンを付けることで対処することもできるが、狭幅材の
場合には有効クラウン量が小さくなるので十分な効果を
期待することができない。さらに、帯状材が幅方向に傾
斜すると、フロータ出側のデフレクタロールに対する入
射角が斜めになり、糸巻き効果によって蛇行が発生する
という危険もある。

【０００６】本発明は、このような問題点を解消し、安
定通板が可能で品質上の問題を発生しないフロータ式ヘ
リカルターナを実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のフロータ式ヘリ
カルターナは、帯状材を浮上支持しながら進行方向を変
更するフロータ式ヘリカルターナの入側、出側の少なく
とも一方のできるだけフロータに接近した位置に、前記
帯状材の進行方向に対して直角方向の回転軸を有し、外
面で前記帯状材を接触支持するサポートロールを設けた
ことを特徴とし、望ましくは前記サポートロールのフロ
ータ表面からの距離を変更可能とし、さらに前記ヘリカ
ルターナにおける帯状材の浮上量の検知手段と、その浮
上量に応じて前記サポートロールのフロータ表面からの
距離を制御する制御手段を有するフロータ式ヘリカルタ
ーナである。

【０００８】あるいはまた、前記サポートロールの位置
を前記帯状材の進行方向に変更可能としたフロータ式ヘ
リカルターナである。また、本発明のフロータ式ヘリカ
ルターナの操作方法は、前記サポートロールの前記フロ
ータ表面からの距離を、前記ヘリカルターナにおける帯
状材の浮上量にほぼ等しくなるようにすることを特徴と
するフロータ式ヘリカルターナの操作方法である。な
お、サポートロールのフロータ表面からの距離の管理
は、浮上量の検知手段からの入力を基にフィードバック
制御によってもよく、また実績値に基づき予め設定した
値によってもよい。

【０００９】あるいはまた、前記帯状材の板幅の変化に
対応して前記サポートロールの位置を前記帯状材の進行
方向に変更し、前記帯状材がフロータを離れる位置から
前記サポートロールまでの最短距離を100 mm以下に保持
することを特徴とするフロータ式ヘリカルターナの操作
方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明においては、フロータ部分
を通過する帯状材に外面で接触支持するサポートロール
をできる限りフロータに接近させて設けることにより、
カテナリーによる幅方向の不均一を少なくし、かつこの
サポートロールのフロータ表面からの距離を変更可能と
することにより、フロータ部分における帯状材の浮上量
が変化した場合にも、サポートロールへの巻き付き角が
一定となるようにしたから、ばたつきや蛇行を減少させ
ることができる。

【００１１】また、前記サポートロールは、前記帯状材
がフロータを離れる位置からの最短距離 (ｄ₂)ができる
だけ小さくなる位置、具体的にはｄ₂ が100 mm以下とな
る位置に設置することが好ましいが、ｄ₂ の起点（フロ
ータを離れる位置）の帯状材長手方向の位置は、帯状材
の板幅により変化するので、サポートロールの位置を帯
状材の進行方向に変更可能とし、フロータ部分における
帯状材の板幅が変化した場合にもｄ₂ を適正に保ち、十
分にばたつきや蛇行を減少させることができるようにす
るのが好ましい。

【００１２】

【実施例】

実施例１ 本発明の第１の実施例を図面により説明する。図１はこ
の実施例のフロータ式ヘリカルターナの要部を示す側面
図、図２は同じく平面図で、Ｓは鋼帯等の帯状材、１は
フロータ、11はその気体噴出面、２はデフレクタロー
ル、３（3a、3b）はサポートロール、４（4a〜4d）はサ
ポートロールのフロータ表面からの距離を位置決めをす
るシリンダである。

【００１３】円筒形のフロータ１の一方の半円周面の軸
方向中央部分に、この軸を中心とする２本の螺旋を幅方
向の外形線とする所定幅の螺旋帯状の気体噴出面11が設
けられている。気体噴出面11の螺旋帯状の所定幅は、案
内される帯状材Ｓの幅よりも十分広いことが必要であ
る。この気体噴出面11の全面にわたって、無数の小さな
気体噴出孔12がほぼ均一に分布して貫通している。

【００１４】フロータ１表面に向けて進入した帯状材Ｓ
は、螺旋状の気体噴出面11に沿って浮上案内されてフロ
ータ１の表面を半周すると同時に、螺旋角によって進行
方向を変更される。フロータ１の入側及び出側のフロー
タ１に接近した位置に、帯状材Ｓの進行方向に対して直
角方向の回転軸を有し、帯状材Ｓをフロータ１より見て
反対側の面、すなわち外面から、ある巻き付け角を持っ
て接触支持するサポートロール３（3a、3b）が設置され
ている。帯状材Ｓとのスリップを考慮すれば、このサポ
ートロール３は駆動式とすることが望ましいが、サポー
トロール３の表面性状、ライン張力、巻き付け角等の周
辺の諸条件によって十分なスリップ抑止効果が期待され
る場合は非駆動としてもよい。

【００１５】サポートロール３の両側のロールネック軸
受はシリンダ４（4a〜4d）により支持されており、この
シリンダ４の伸縮によって、サポートロール３はフロー
タ１の表面からの距離を自由に変更できる。また、サポ
ートロール３の設置される位置は、図２におけるｄ
₀ （帯状材Ｓがフロータ１と離れる位置とサポートロー
ル３との平均距離）を極力小さくし、幅方向に不均一な
カテナリーを最小限とすることが重要であり、例えばフ
ロータの直径が２ｍ、胴長が８ｍ程度（帯状材の幅は12
00mm程度）であるとき、ｄ₀ は少なくとも10ｍ以下、好
ましくは５ｍ以下とすることが望ましい。

【００１６】図３は、浮上した帯状材Ｓがサポートロー
ル３に対して巻き付く状態を示す説明図である。すなわ
ち、浮上量がｈ₁ であるときは、サポートロール３の高
さ（フロータ１表面からの距離）もｈ₁ とし、浮上量が
ｈ₂ になったときにはサポートロール３の高さもｈ₂ に
することにより、常に帯状材Ｓに対して一定の巻き付け
角θを保持することができる。ちなみに、帯状材Ｓの板
厚を１mm以下とするとき、浮上量ｈは15mm程度である。
なお、板厚が１mm以下であれば、サポートロール３の高
さとして板厚分を無視しても支障はない。

【００１７】サポートロール３の高さの制御は、浮上量
の変化を見ながら手動で行うこともできるが、自動制御
とすることも可能である。図４は自動制御を行うように
した変形実施例を示す。図１に示した構成に、浮上量検
出器５（5a、5b）および演算器６（6a、6b）を付加し、
演算結果をシリンダ４（4a、4b）に入力することによ
り、フロータ１における帯状材Ｓの浮上量の検出結果か
らサポートロール３の高さを自動的に変更するようにし
た。なお図４では省略しているが同様の制御機構を出側
サポートロール3bにも設置することが望ましい。浮上量
検出器５として例えばレーザ変位計などを使用すればサ
ポートロール３の高さを、目標である浮上量±２〜５mm
に制御することができる。

【００１８】図５は本発明実施前と実施後における蛇行
量（幅中心からのずれ量）、図６は同じくすり疵発生量
を示すグラフである。ここでフロータの直径は２ｍ、胴
長は８ｍとし、通板材の板厚は 0.8mm、板幅は1200mm、
ｄ₀ は 0.7mmとした。本発明により、フロータ入側、出
側にサポートロールを設け、浮上量が変化しても帯状材
に対して一定の巻き付け角で接触支持するようにしたた
め、蛇行ならびにばたつきによるすり疵の発生を同時に
解消することができた。

【００１９】実施例２ 本発明の第２の実施例を図面により説明する。図７はこ
の実施例のフロータ式ヘリカルターナの要部を示す側面
図、図２は同じく平面図で、第１の実施例と共通するも
のについては同じ符号を使用している。７（7a〜7d）は
サポートロールを帯状材Ｓの進行方向に位置決めをする
シリンダである。

【００２０】円筒形のフロータ１およびその気体噴出面
11については第１の実施例において図１に示したものと
同様であり、フロータ１表面に向けて進入した帯状材Ｓ
は、螺旋状の気体噴出面11に沿って浮上案内されてフロ
ータ１の表面を半周すると同時に、螺旋角によって進行
方向を変更される。フロータ１の入側及び出側のフロー
タ１に接近した位置に、第１の実施例と同様のサポート
ロール３（3a、3b）が設置されている。

【００２１】サポートロール３の両側のロールネック軸
受にはシリンダ７（7a〜7d）が取り付けられており、こ
のシリンダ７の伸縮によって、サポートロール３は図示
しないスライドベース上で帯状材Ｓの進行方向に自由に
位置を変更できる。このサポートロール３の設置される
位置は、図２においてさきに説明した距離ｄ₀ を極力小
さくし、幅方向に不均一なカテナリーを最小限とするこ
とが重要であり、さきに説明した図12でいえば最短距離
である短辺側の距離ｄ₂ を100mm 以下、最も望ましくは
０とするのがよい。

【００２２】図８は、帯状材Ｓの板幅が変化した場合
の、望ましいサポートロールの位置を示す説明図であ
る。狭幅の帯状材Ｓ₁ と広幅の帯状材Ｓ₂ に対して、図
12における短辺側の距離ｄ₂ を０とするサポートロール
位置Ｌ₁ とＬ₂ は、それぞれ帯状材Ｓ₁ 、Ｓ₂ の端部が
フロータ１と離れる位置Ａ₁ 、Ｂ₁ とＡ₂ 、Ｂ₂ のうち
進行方向出側に位置する図８でいえばＢ₁ 、Ｂ₂ をとお
って帯状材Ｓの進行方向に直角の位置となる。

【００２３】サポートロール３の位置調整は、帯状材Ｓ
の板幅に応じて手動で行うこともできるが、板幅データ
を上位の計算機からもらって板幅の変更時に新しい板幅
データをプリセットするようにしてもよい。図９は帯状
材Ｓの板幅 600mm、1200mmのものに対してサポートロー
ルの位置を帯状材Ｓの進行方向に変更して帯状材Ｓがフ
ロータ１を離れる位置から 100mm以内（80mm）に保持し
た場合と、比較例１としてこの距離を帯状材Ｓの進行方
向に変更せず、板幅1200mmのものに対してｄ₂ が 100mm
以内（80mm）となる位置に固定した場合と、さらにｄ₂
が比較例２として３〜3.6 ｍとなる位置に固定した場合
との蛇行量（幅中心からのずれ量）、図10は同じくすり
疵発生量を示すグラフである。ここで帯状材の板厚およ
びフロータの寸法は実施例と同じとした。本発明によ
り、フロータ入側、出側にサポートロールを設け、板幅
が変化しても常にフロータに対して最も近い位置にサポ
ートロールを保持するようにしたため、蛇行ならびにば
たつきによるすり疵の発生を同時に解消することができ
た。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、通板性能が向上して蛇
行が減少し、すり疵の発生がなくなって品質も向上する
という、すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のフロータ式ヘリカルタ
ーナを示す側面図である。

【図２】本発明の実施例のフロータ式ヘリカルターナを
示す平面図である。

【図３】本発明におけるサポートロールの巻き付き角を
説明する説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例の変形例であるフロータ
式ヘリカルターナを示す側面図である。

【図５】本発明の第１の実施例の効果を示す蛇行量のグ
ラフである。

【図６】本発明の第１の実施例の効果を示すすり疵発生
量のグラフである。

【図７】本発明の第２の実施例のフロータ式ヘリカルタ
ーナを示す側面図である。

【図８】本発明に第２の実施例のフロータ式ヘリカルタ
ーナにおける板幅とサポートロールの位置との関係を説
明する説明図である。

【図９】本発明の第２の実施例の効果を示す蛇行量のグ
ラフである。

【図10】本発明の第２の実施例の効果を示すすり疵発生
量のグラフである。

【図11】従来の技術を示すフロータ式ヘリカルターナの
平面図である。

【図12】従来の技術における問題点を説明するフロータ
式ヘリカルターナの平面図である。

【符号の説明】

１ フロータ ２ デフレクタロール ３ サポートロール ４、７ シリンダ ５ 浮上量検出器 ６ 演算器 10 気体送入管 11 気体噴出面 12 気体噴出孔 Ｓ 帯状材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯住 健爾 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 宮川 和也 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 三本竹 一光 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状材（Ｓ）を浮上支持しながら進行方
   向を変更するフロータ式ヘリカルターナの入側、出側の
   少なくとも一方のフロータ（１）に接近した位置に、前
   記帯状材（Ｓ）の進行方向に対して直角方向の回転軸を
   有し、外面で前記帯状材（Ｓ）を接触支持するサポート
   ロール（３）を設けたことを特徴とするフロータ式ヘリ
   カルターナ。
2. 【請求項２】 前記サポートロール（３）のフロータ
   （１）表面からの距離を変更可能とした請求項１に記載
   のフロータ式ヘリカルターナ。
3. 【請求項３】 前記ヘリカルターナにおける帯状材
   （Ｓ）の浮上量の検知手段と、その浮上量に応じて前記
   サポートロール（３）のフロータ（１）表面からの距離
   を制御する制御手段（４）を有する請求項２に記載のフ
   ロータ式ヘリカルターナ。
4. 【請求項４】 前記サポートロール（３）の位置を前記
   帯状材（Ｓ）の進行方向に変更可能とした請求項１〜３
   のいずれかに記載のフロータ式ヘリカルターナ。
5. 【請求項５】 前記サポートロールの前記フロータ表面
   からの距離を、前記ヘリカルターナにおける帯状材の浮
   上量にほぼ等しくなるようにすることを特徴とする請求
   項２または３に記載のフロータ式ヘリカルターナの操作
   方法。
6. 【請求項６】 前記帯状材の板幅の変化に対応して前記
   サポートロールの位置を前記帯状材の進行方向に変更
   し、前記帯状材がフロータを離れる位置から前記サポー
   トロールまでの最短距離を100 mm以下に保持することを
   特徴とする請求項４に記載のフロータ式ヘリカルターナ
   の操作方法。