JPH11350098A - 金属帯連続製造ラインにおける金属帯振動抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的かつ経済的に金属帯の振動を抑制する
ことができる金属帯連続製造ラインにおける金属帯振動
抑制方法を提供すること。 【解決手段】 ロールで支持され、略上下方向に通板す
る金属帯の両支持ロール2,4の間に、通板する金属帯Ｓ
を挟む一対のロール6を有する制振装置5を設置し、金属
帯Ｓの速度、板厚、板幅、張力の変化に応じて、両ロー
ル2,4間で制振装置5の設置位置を変化させ、または制振
装置5を不使用とすることにより金属帯Ｓの共振振動数
を振動源の振動数と異なる値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、連続溶融亜鉛めっ
きライン、連続焼鈍ラインのような金属帯連続製造ライ
ンにおける金属帯振動抑制方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続溶融亜鉛めっきラインのような金属
帯を連続処理するラインにおいて、金属帯の振動が発生
すると、めっき厚さの変動が生じたり、金属帯が近接し
ている設備に接触して、表面傷が発生するなどの製品欠
陥が生じやすくなる。

【０００３】この振動はライン速度を増加するとあると
ころから大きくなる傾向があり、ライン操業速度がこの
振動の発生を起こさせない範囲に制約されるという問題
がある。また、この振動が大きくなる速度は、金属帯の
幅、厚さといった寸法や、ラインの付与張力で異なるた
め、これらの条件が異なったときに操業速度を変化させ
なければならないといった煩雑さも問題となっている。

【０００４】これらの問題に対し、特開平５−３０８４
７号公報には、溶融亜鉛めっきラインのめっきポットか
ら立ち上がるストリップの両側に静圧ノズルを上下２段
に分けて２組設け、これらのノズルからの噴出圧をそれ
ぞれ制御することによって振動を抑制する方法が開示さ
れている。また、特開平５−７８８０６号公報にはスト
リップの両側に設けたスリットノズルの両側から噴出さ
せる圧縮空気に圧力差を設けることによる振動防止方法
が開示されている。

【０００５】しかしながら、これらの方法によれば、ノ
ズル設置位置近傍での振動しか防止することができない
ため、種々の振動源、種々の場所での振動に対応するた
めには、このノズルを種々の場所に設置する必要があ
り、必要な圧縮空気量が膨大になり効率的および経済的
な方法とはいえない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、効率的かつ経済的に金属
帯の振動を抑制することができる金属帯連続製造ライン
における金属帯振動抑制方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らが、実際のラ
インで振動を測定した結果、上記のような問題を発生さ
せる振動は１〜数Ｈｚといった比較的長周期の振動であ
り、より短周期の振動は振幅が小さく、操業上問題とな
らないことを見出した。また、特有の振動数のときに振
幅が大きくなることから、問題となるような振動は金属
帯の共振現象であることが推定された。

【０００８】連続ラインにおいて、ロール間の金属帯
は、金属帯の支持ロール間隔Ｌ（ｃｍ）と金属帯の単位
長さあたりの重量γ（ｋｇｆ／ｃｍ）とラインの張力Ｓ
（ｋｇｆ）で決まる以下の（１）式で示す共振振動数で
振動する。（１）式においてｎは正の整数、ｇは重力加
速度（９８０ｃｍ・Ｓ^-2）である。

【０００９】

【数１】

【００１０】この振動を引き起こす振動源は、多くの場
合、張力を制御するためのブライドロール間で、金属帯
を支持しているロールの偏芯などにより発生するもので
あり、その場合には、回転速度の周期的な変動になる。
すなわち、ライン速度の増加によって振動源の振動数が
増加する。例えば、ロール直径Ｄ（ｍ）のロールの偏芯
が振動源の場合、ライン速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）のときの
振動源の振動数は、以下の（２）式で表され、共振振動
はｆ_r＝ｆとなる速度、すなわち以下の（３）で示され
る速度で発生する。

【００１１】

【数２】

【００１２】このため、ライン速度を増加しようとした
とき、振動源の振動数と金属帯の共振振動数とが（３）
式にて表される値に一致する速度になると、金属帯の振
幅が大きくなって、上述のような種々の問題を発生させ
ることとなる。この共振周波数が発生するライン速度は
（３）式から理解されるように、金属帯単位長さ当たり
の重量と、付与される張力によって異なるため、金属帯
の幅や厚さによって操業速度が異なり、操業制御が煩雑
となり、生産性を阻害する要因となる。

【００１３】本発明は、本発明者らの以上のような知見
に基づいてなされたものであり、ロールで支持され、略
上下方向に通板する金属帯の両支持ロールの間に、通板
する金属を挟むロールを有する制振装置を設置し、金属
帯の速度、板厚、板幅、張力の変化に応じて、両ロール
間で制振装置の設置位置を変化させ、または制振装置を
不使用とすることにより、金属帯の共振振動数を振動源
の振動数と異なる値とすることを特徴とする、金属帯連
続製造ラインにおける金属帯振動抑制方法を提供するも
のである。

【００１４】この場合に、前記制振装置は、そのロール
を通板する金属帯と同期する速度で回転させる駆動装置
を有することが好ましい。また、前記制振装置のロール
は、その表面がゴム等の弾性体でライニングされている
ことが好ましい。

【００１５】以上のような構成を有する本発明によれ
ば、通板する金属を挟むロールを有する制振装置を設置
し、金属帯の速度、板厚、板幅、張力の変化に応じて、
両ロール間でその設置位置を変化させ、または不使用と
することにより、効率的かつ経済的に金属帯の振動を抑
制することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を連続亜鉛めっきラ
イン（ＣＧＬ）に適用した実施の形態について説明す
る。めっきポットからトップロールまでの高さが３５ｍ
の亜鉛めっきラインにおいて、ライン速度を変化させて
板の振動を測定した結果を図１の実線で示す。図１の実
線において、速度を増加させた場合に最初に振動振幅が
大きくなるライン速度は、板振動の式（３）にてｎ＝１
としたときの速度にほぼ合致しており、その約２倍の速
度で２回目の大きな振動振幅が生じ、これが２次共振振
動数であると考えられる。

【００１７】直径が２００ｍｍで表面にクロムめっきを
施した一対の鉄製の中空アイドルロールを有する制振装
置をＣＧＬのポットとトップロールの間、約２／３の高
さから上部の任意の位置に移動することができるように
した。この制振装置は、上記一対のアイドルロールによ
り、通板する金属帯を表裏に接触する程度の強さで挟
み、これによって振動の節を形成し、シンクロールとト
ップロールとの間での共振振動数を変化させる。この制
振装置の設置位置を約２／３の高さから上部にしたの
は、下部では表面の亜鉛凝固が終了しておらず、ロール
の接触により金属帯表面にキズを生成させるためであ
る。２／３以上の高さであれば、通常のめっき製品にロ
ール接触によるキズは発生しない。

【００１８】制振装置をポットとトップロールの間の２
／３の高さに設置した時の板の振動振幅を図１の波線で
示す。この場合、振動数が大きくなる速度がそれぞれ高
速側に変化しているが、振動振幅自体は制振装置を使用
しない場合と大きな変化はなかった。

【００１９】振動を計測しながら、低速時には制振装置
を上部に移動させて使用し、高速になるにつれて振動が
大きくなり始めたら、制振装置を下部に移動させる。さ
らにライン速度を高速にして振動が大きくなり始めた時
に、制振装置をさらに下部に移動させるか、制振装置の
使用を中止、すなわちロールでの押さえ込みを中止した
結果、図１の太い実線で示すように、全速度範囲で振動
振幅がライン操業に問題となる量以下に抑えることがで
きた。

【００２０】このようにライン速度に応じて制振装置を
移動させたり、制振装置を不使用とすることにより、支
持ロール間の金属帯の共振振動数を、振動源の振動数と
異なる値に変化させることにより、任意のライン速度に
対して振動を抑制することができる。

【００２１】金属帯の共振振動数を振動源の振動数と異
なる値に変化させるために、制振装置をどの位置で使用
するか、または制振装置を不使用にするかは、ラインの
速度のみならず、材料の寸法（板厚、板幅）、張力によ
って変化する。すなわち、金属帯の速度、板厚、板幅、
張力の変化に応じて、両ロール間で制振装置の設置位置
を変化させ、または制振装置を不使用とすればよい。し
たがって、上記（３）式を用いて事前に計算することに
より、制振装置の使用方法と使用条件を決定しておくこ
とも有効である。

【００２２】次に、以上のような方法が採用される溶融
亜鉛めっきラインの具体的な装置構成について説明す
る。この溶融亜鉛めっきラインは、図２に示すように、
めっきポット１内には溶融亜鉛めっき融液Ｌが貯留され
ており、その中にスナウト３を経由して被めっき鋼板Ｓ
が装入される。めっき槽１内にはシンクロール２が設け
られており、鋼板２はシンクロール２からその上方に設
けられたトップロール４まで垂直に搬送される。したが
って、鋼板Ｓの垂直部分はこれらロールに支持された状
態となっている。鋼板Ｓの垂直部分には、鋼板Ｓを挟持
する一対のロール６を有する制振装置５が配置されてい
る。この制振装置５は、ロール６を上下方向に沿って移
動させる駆動機構７および一対のロール６を鋼板移動方
向に垂直に移動させて鋼板に対して接離させる駆動機構
８を備えている。

【００２３】このような溶融亜鉛めっきラインにおいて
は、ライン速度、鋼板Ｓの板厚、板幅、張力に応じて、
駆動機構７により制振装置５を垂直方向に移動させて制
振装置５の作動位置を変化させるか、または駆動機構８
によりロール６同士を離隔させて制振装置５を不使用と
することにより、シンクロール２およびトップロール４
間の鋼板Ｓの共振振動数を、振動源の振動数と異なる値
に変化させることができ、鋼板Ｓの振動を抑制すること
ができる。

【００２４】本発明において、制振装置に用いられるロ
ールは、通常の場合は非駆動でよいが、めっき製品の中
で高級品の場合には、ロールとの接触による金属帯表面
の微細な傷が問題になる場合がある。これを回避するた
めには、制振装置のロールとして通板速度と同期させて
回転可能な駆動ロールを用いることにより、振動抑制の
効果を保ちつつ、このような傷の発生を低減させること
ができる。また、通板する金属帯の温度に耐え得る耐熱
性を有するゴム等の弾性体を表面にコーティングしたロ
ールを使用することにより、微細な表面傷の発生を一層
低減することができる。もちろん、このようなコーティ
ングを施したロールを非駆動で用いても微細な傷の発生
を低減する効果を得ることができる。

【００２５】実際に、制振装置のロールとして、表面に
ゴムライニングを施した直径２００ｍｍの駆動ロールを
適用することによって、ライン速度が振動のネックとな
ることはなく、振動を防止しつつ全品種で製造が可能と
なり、月間製造量が１０％増加することを可能にした。

【００２６】なお、上記例では本発明を連続めっきライ
ンに適用した場合について示したが、これに限らず、連
続的に金属帯を搬送するラインであれば適用することが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通板する金属を挟むロールを有する制振装置を設置し、
金属帯の速度、板厚、板幅、張力の変化に応じて、両ロ
ール間でその設置位置を変化させ、または不使用とする
ことにより、効率的かつ経済的に金属帯の振動を抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ライン速度と板の振動振幅との関係を制振装置
を使用した場合と使用しない場合、および制振装置の移
動および制振装置の不使用を適切に組み合わせた場合に
ついて示した図。

【図２】本発明を実施するために用いる装置を示す縦断
面図。

【符号の説明】

１……めっきポット ２……シンクロール ３……スナウト ４……トップロール ５……制振装置 ６……ロール ７，８……駆動装置 Ｌ……めっき液 Ｓ……鋼板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールで支持され、略上下方向に通板す
   る金属帯の両支持ロールの間に、通板する金属を挟むロ
   ールを有する制振装置を設置し、金属帯の速度、板厚、
   板幅、張力の変化に応じて、両ロール間で制振装置の設
   置位置を変化させ、または制振装置を不使用とすること
   により金属帯の共振振動数を振動源の振動数と異なる値
   とすることを特徴とする、金属帯連続製造ラインにおけ
   る金属帯振動抑制方法。
2. 【請求項２】 前記制振装置は、そのロールを通板する
   金属帯と同期する速度で回転させる駆動装置を有するこ
   とを特徴とする、金属帯連続製造ラインにおける金属帯
   振動抑制方法。
3. 【請求項３】 前記制振装置のロールは、その表面が弾
   性体でライニングされていることを特徴とする、金属帯
   連続製造ラインにおける金属帯振動抑制方法。