JPS597655A - 低接触圧サポ−トロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発１すｊは、比較的薄手の金属帯とその金属帯を走行
させるサポートロール装置のロール表面に疵や異物を発
生付着させず、又特に金属帯裏面を保訛するために敷き
込まれた合紙帯が金属帯に正常に保持しつづけることを
可能とするサポートロール装置に関するものである。

従来から、アルミ、チタン、ステンレス鋼などの金属帯
は、帯や板として最終製品になるまで、焼鈍酸洗、洗浄
脱゛脂、連続剪断うスリッター々どの各製造設備内で、
捲き戻しや捲き取りリール。

プライドルロール、ピンチロール等によって適当な張力
を付与されつつ、電動駆動するサポートロール装置によ
って走行されている。

ところが、この走行時に金属帯裏面はサポートロール表
面で擦られてすり疵、掻き疵、押し込み疵などを発生す
ることが多い。金属帯裏面に生じた此等の疵は、商品価
値を低下させるに止まらず屑処理を余儀無くされること
があり、製造メーカーは莫大な損害を蒙むることか多い
。

そこで、此等の疵発生を防止するために、金ｒ、Ｅ帯の
走行速度とサポートロールの周速を確実に同期させるた
めに、同期制御に多大な費用をかけるとともに、日常の
保全にも多くの労力、費用をかけているのである。更に
サボー１０−ルの表面に金属帯側斜よりも軟かく弾力性
があり七つ適度に摩耗しやすいゴムや樹脂を被覆したり
、又此等の材料による被覆円筒部材を嵌合したりしてサ
ポートロールも出来るだけ損傷し彦いように配慮しなが
ら少なくともサポートロールと接触する金属帯裏面だけ
は疵を発生させない対策を行なっている。一方では、帯
や板として最終製品になるまでの全製造設備（又は工程
）において、金属帯裏面に台紙帯を敷き込んだり或いは
コイル状態にある金属帯の層間に合紙帯を巻き込んだり
して、金属帯とサポートロール及び金属帯同志の直接接
触を避けることによって疵防止を行なっているのである
。

以上に述べた概要でサポートロール装置により金属帯は
走行するが、金属帯の疵防止、この疵防１Ｆのため使用
される台紙帯に関しては問題が残っており、その従来の
間ｖｒ蒐や問題に絡む制限について以下に詳細に説明す
る。

（１）厚さが２ｍｍ以下の比１：Ｖ的：孝手の金属帯に
あって、特に０．３　ｍ　ｍ程度以下の極薄金属帯は、
前記の如く適当な張力を付与されつつ電動駆動するリー
ルやロール群によって送行するが、此等の各リールやロ
ールがいくら精度の良い同期状態にあったとしても、金
属帯自身が非常に軽いだめにサポートロールに作用する
金属帯の重゛量（力）が小さく、従ってこの重量によっ
て生じる摩擦力が小さいのでロールの回転につれて即ち
ロールの周速に同調して金属帯がすなおに移送されない
現象が起る。金属帯裏面はサポートロール表面と擦れ合
いなから送行きれ、必然的に前記の疵を発生するのみな
らずサポートロール表面に異物を何着させたり、又異常
摩耗を起すのである。この場合、極薄金属帯にかなり大
きな張力を付与し強引に同調させ得だとしても、サポー
トロール表面の凹凸がプリントされたり、ロール表面上
に付着した異物により疵や押し込み疵が発生して逆効果
をまねき問題１管決にはならない。

（２）　　そこでこのような極薄金属帯とサンド−トロ
ールの直接接触を僻けるためにその間に合紙帯をイ吏用
するのであるが、この場合合紙帯も自重力；／」飄さい
ので、サポートロールの回転に同調して両者オニすなお
に走行されない現象が起る。折角敷き込んだ台紙帯は、
金属帯との好ましい密着状態が簡明に崩れ、サポートロ
ール上での走行が不規則となり、たくれたり、停滞した
りして終りには破れてしまい使用した意味をなさない０ （３）　前）υ］　（１）　ＪＪ４および（２）項に述
べた現象１頃向は、０゜＋（＋ｎ　ｍ程度以−トの極薄
金属帯の走行時に限られたものではな（、’２．　（ｌ
　ｍ　ＩｎυＪ、下の比紋的Ｗｊ手の金属帯の時もよく
見掛けるが、金属帯の厚さが暦くなるにつれて一般にす
虫り表われる。

（’Ｉ）　　１’＝１４えば厚さ０．３ｍｍ以下の佛薄
金属帯のみ処理する一１９用製、ム設備を装備すること
により、金属帯に疵を発生させないようにすることは可
能であり又このような専用製造設備はよくみかけられる
。

上記の専用設備では前記（２）項で述べた台紙帯を使用
しないで済む設備構造仕様であると共に、疵発生の原因
となるサポートロール装置を使用しないか又は使用して
もどうしても必要な位置に最小限に絞って設置する配慮
がなされる。ところが、同じ処理機能をもつ製造設備で
、扱かう金属帯の厚さにより限定された別々の製造設備
を配することは、大きな直接設備投資、敷地建屋の拡張
、保全費用の拡大、全備品の増大、運転保守要員の増加
。

物流設備機器の増加など不経済であり月つ製造現場の物
流を複雑化させる。

そこで、１台もしくは必要華小限台数で七つ扱かう金属
帯の板厚の束縛されない製造設備を保有しなければなら
ないが、このためには同一製造設備内において、極薄金
属帯の処理に関してサポートロール装置そのものと台紙
帯の使用を積極的に排除するという事柄と、一方極薄金
属帯を除く比較的薄手の金属帯の処理に関しては金属帯
の自重が逆にかなり重くなりこの大きな重量を支持する
サポートロール装置をどうし、でも必要とし月つ完全に
疵防止を行なうために台紙帯を使用するといった相反す
る事柄を同時に満足させねばなら々いのである。

本発明は同一製造設備にあって扱かう金属帯の板即に特
に束縛されず比較的薄手の金属帯とサポートロールに疵
や異物を発生付着させずそして疵防止のだめに敷き込ん
だ合紙帯が金属帯に好ましい密着状態を保持し続けるこ
とを可能とした金属帯のサポートロール装置に係り、前
記（１）項〜（４）項に述べた問題解決を目的としたサ
ポートロール装置の提供に関するものである。

本発明のサポートロール装置は通常の電動駆動方式のも
のではなく、従ってその意味での同期制御を必要とせず
、圧縮空気を利用して金属帯もしくけ金属帯と合紙帯と
を一体のままサポートロール表面から屈い切って浮き上
らせるか又は浮き上り気味として、尚且つ圧縮空気の一
部はサポートロールに製造設備と同調する同期回転数を
与えて従来の問題並びに問題に絡む制限を略解消する効
果を得るに至ったものである。

以下に実施例の図面に基づいて本発明に係る低接触圧サ
ポートロール装置を説明す゛る。

第１図は本発明に係りサポートロール装置における１個
のサポートロールの垂直切断正面図、第２図は第１図の
Ｉ−Ｉ線上における垂直切断側面図である。

第１および第２図において、ｌは走行する金属帯、２は
金属帯１の裏面全体を覆い裏面を保護する目的で前製造
設備（あるいは前工程）から金属帯内の層間に巻き込ま
されるかもしくは当製造設備の前面部で敷き込まれ金属
帯１と一緒に送られてきた合紙帯であシ、８は合紙帯２
を介して間接的に金属帯１を支持する少くとも１個のサ
ポートロールであり、２３はサポートロール装置である
。

次にサポートロール３の円筒部４は円筒部基体５とその
外周部に固着（または嵌合）した軟質高分子系材料製の
Ｉｎ　ｆｆ１層（または被覆円筒部制）６とで形成せら
れ、この円筒部基体５と破覆層（ｔたは被覆円筒部材）
　６とを貫通して多数の透孔７が開設されている。

このサポートロール３の少くとも一方の端板。

図示では左右の端板８ａ、８ｂに設けたところの軸筒９
ａ、９ｂを貫いて給気路１０ａ、１０ｂが設けられ、且
つ前記給気路１０ａ、１０ｂから前記透孔７に向って矢
印Ａで示す如く流れる空気流により回転するエアーター
ビン翼１１を円筒部基体５内周壁に必要組数設置固着す
る。

更に前記給気路１（ｌａ、１０ｂに軸筒９ａ、９ｂ及び
公知の回転継手１２ａ、１２ｂを介して圧縮空気供給管
１８　ａ　＋　　１８　ｂ　＋　　１８　ｃが連結され
（９） ている。１４ａ、１４ｂは架台１５上でサポートロール
３を回転自在に支承する軸承である。

サポートロール装置２３において、サポートロールは１
本もしくはそれ以上から成り、サポートロール自体の寸
法諸元、各サポートロール間の距離、透孔７の形状と直
径ｄ、同じく透孔７の円周方向のピッチＰ、およびロー
ル長手方向のピッチＰ２゜円筒部基体５の内周壁に固着
する工゛アータービン翼１１の組数および翼数並びに翼
の寸法形状などは全く任意に構成されるものであり、又
サポートロールに掛る各圧縮空気管路とその断面寸法並
びに圧縮空気の調整機構（図示および説明なし）と使用
する圧縮空気管路元も全く任意に調整且つ構成すればよ
いものである。

すなわち、サポートロール装置２３における上記の各要
件は、本発明の課題および目的に合致し、装備する製造
設備やその環境（場所）などにより求められる条件に添
うよう適宜調整しながら、実験結果およびその算定計算
に基づく経験・実績を通じて最も適当とするよう任意に
設定すればよいのである。

以上、第１および第２図の本発明に係る両図面により、
いづれの図面にも金属帯１とサポートロール３の間に合
紙帯２を敷き込んだ実施例を描き１つその説明を行なっ
たが、本発明は前記説明のとおり両図面から合紙帯２を
除いたもの埋合紙帯を使用しない場合も包含されるもの
である。説明を簡略化するために、先に合紙帯を使用す
る場合を説明し、使用しない場合の重複説明を避けた一
本発明になる低接触圧サポートロール装置２３は以上の
如く構成されたものである。

次にこの低接触圧サポートロール装置２３の作用及び効
果について説明する。第１図は、圧縮空気の供給とその
流れ及びエアータービン翼１１の配置を示すサポートロ
ール８と付属機器の縦断面図であり、ロールの中央部か
ら略左半分を示したものである。

この第１図において１、圧０縮空気源（図示なし）から
供給された圧縮空気は圧縮空気供給管１３ａ。

１８ｂ、１８ｃ、公知の回転継手１２ａ、１２ｂ並びに
給気路１０ａ、１０ｂを介して円筒部基体５内に導かれ
る。この円筒部基体５内に入った圧縮空気は、矢印Ａで
示す如く流れる空気流となり該円筒部基体５内周壁に固
着されたエアータービン翼１１即ザポートロール３を回
転させ゛ながら透孔７から該円筒部基体５外（大気中）
へ噴出する。ロール長の比較的長い（このような一般的
な）場合には本図の如く該円筒部基体５内のロール中央
部に隔壁１８を設は両端軸前９ａ、９ｂから圧縮空気を
供給するようにしだ方がロール全長に亙り多数の透孔７
から噴出する圧縮空気が平均化され、又エアータービン
翼１１に付勢される回転力の効率がよい。又サポートロ
ール３全体の軽量化、回転のバランスとり、軸承１４ａ
、１４ｂ及び回転継手１２ａ、１２ｂの回転摩擦低減化
を合せ実施することにより本発明のサポー）ｏ−ル回転
機能はより大きくなるものである。

次に該円筒部基体５外（大気中）へ噴出した圧縮空気の
働きを第２図によシ説明する。

この第２図において台紙帯２を介して金属帯１がサポー
トロール８と接する接点に最も近く開口する透孔を７−
１とし、透孔７−１から数えてサポートロール８の回転
方向に対し反対方向（逆方向）に透孔７−２．　７−８
．　７−４．　　・・・Φと続き、サポートロール８の
回転方向に対し同方向（正方向）に透孔７−２’、　？
−８’、　　７−４’、　　・・−・と続くものとする
と、透孔７−１を中心として正逆両方向に若干の角度範
囲内に開口する複数個の透孔例えば？−１．７−２．７
−８．７−４及び７−２’、　　７−８’、　　７−４
’から噴出する圧縮空気の上向き合成力は金属帯１の重
力と台紙帯２の重力の合成重力に対して逆向に働き、金
属帯１と合紙帯２とがサポートロール８の表面に及ばす
接触圧を低減する機能をもつものである。

更にサポートロール３の回転方向に対し逆方向の透孔群
７−２．　７−８．　７−４等から噴出する圧縮空気は
ラジアル方向分速に加えてロールの回転速度分速をも合
せもつものであるから金属帯１及び合紙帯２がサポート
ロール３へ進入する側の楔状部１６には圧縮空気の封じ
込め作用が付加的に働き、前記接触圧の低減機能を助゛
長する。

本発明のサポートロール装置２３は、以上に説明したよ
うに圧縮空気によりサポートロールを回転させる機能と
金属帯および台紙帯のサポートロールに対する接触圧を
低減させる機能とを合せもつように構成されているとと
もに、此等の両機能を可変調節できるように構成されて
いる。両機能を果すための圧縮空気は、工場内において
随所で簡単に利用できる工業用空気で十分であり、この
工業用空気諸元（圧力、量）を可変設定するととにより
両機能の調節がなされるのである。両機能は任意に調整
”ｌ能であるが所定の望ましい状態に調節することによ
って本発明の目的に添った効果を得るととが重要である
。

例えば、以下に述べるように本発明のサポートロール装
置を作用させながら効果を発揮させることができる。

（ａ）　　比較的薄手（板厚２朋以下）の金属帯は自重
の大きいがゆえにサポートロールを必要とするが、本発
明のサポートロール装置２３を用いて浮き上り気味に自
重の軽減化を行々い、金属帯表面の疵並びにサポートロ
ール異常摩耗と異物付着の防止もしくは大「１】減少す
ることができる。

（ｂ）　　極薄金属帯のうちでも、板厚０．８ｍｍに近
い厚目範囲のものは上記（ａ）項に述べだのと同様に処
理し月つ効果を得ることができるが、−力積薄金属帯（
板厚０．１〜０．２１１！＋）はサポートロール装置の
サポートロール８に設けられた透孔７から噴出する圧縮
空気によυサボー）ｏ−ル表面から浮き上らせながら走
行することができる。この場合の金属帯の走行は、サポ
ートロール装置の前後設備（装置）によって行なわれる
のはいうまでもない。

金属帯はサポートロールと無接触に近い状態で走行する
ので金属帯表面疵やサポートロールの異常摩耗並びに異
、物の付着は当然極微である。

（ｃ）　　比較的薄手の金属帯やその中の極薄金属帯の
表面疵防止のために合紙帯を使用゛した場合に本発明の
サポートロール装置は特に合紙帯のたるみ、たくれ、破
れに対して効果があり、金属帯との良好な密着状態を保
つ上で有効である。この状況を第８図をもって説明する
が、第１および第２図と共通なものには同一符号をつけ
である。

第３図はコイル状から解かれてサポートロール３上を走
行する金属帯１と合紙帯２および２ａの走行状態を示す
ものである。従来、折角使用した合紙帯は合紙帯２ａに
示す如く複数個のサポートロール８間及びその前後にお
いてたるみが集積して金属帯ｌと完全に剥離した状態と
なり、特にサポートロール３の回転数即金属帯１の走行
速度の上列につれて金属帯１とサポートロール８の円筒
部４との間で合紙帯２ａがたくれたり破れたりしていた
。これが本発明のサポートロール装置を用いた場合は台
紙帯２に示す如くサポートロール３に設けられた多数の
透孔７から噴出する圧縮空気により金属帯１の裏面に押
しつけられ金属帯ｌとの良好且つ正常な密着状態を保つ
ことができるのである。

（ｄ）　　第４図は、金属帯の連続剪断設備の剪断機を
通った後の金属帯および定寸に剪断された金属板と合紙
帯および剪断された台紙のむしろ従来の好ｔ”Ｐ＜ない
異常状態を示す側面図である。剪断機２１の前部の台紙
装入ピンチロール２２において、合紙帯２を密着させる
如く敷き込んだ金属帯１は剪断機２１ｆ：通過した後台
紙帯２とともに定寸に剪断され、金属板１９およびその
裏面を保護する合紙２０の状態となりベルトコンベア１
７に送給される。金属帯１の先端部分がベルトコンベア
１７に乗り移る際、裏面の合紙帯２の先端部分が垂れ下
り状態を呈し、この付近で台紙帯２がたくれてベルトコ
ンベア１７に乗り移れないかもしくは乗り移れても合紙
２０が金属板１９の裏面にあってその先端部分がたくれ
たまま敷き込まれるといった異常状態を起こしていた。

この゛傾向は、連続剪断設備のラインスピード（剪断速
度）が上昇するにつれて助長するものである。そこで、
上記の合紙帯および台紙の異常状態を解消するために本
発明のサポートロール装置を使用して望ましい正常な状
態が得られた実施例を第５図をもって説明する。剪断機
２１とベルトコンベア１７の間に本発明のサポートロー
ル装置２８　（この場合はサポートロール１個を使用し
た事例）を支障ない範囲で出来るだけ近接して設置し、
剪断機２１を通過した合紙帯２の先端部分が垂れ下がる
のを防止したもので、ベルトコンベア１７上に乗り移っ
た金属板１９には合紙２０の望オしい正常々密着状態を
確保できた。

以上述べた如く本発明は金属帯表面に発生する疵、サポ
ートロールの異常摩耗や異物の付着、合紙帯のたるみ防
止に顕著な効果を生むが、具体的な実施結果を以下に説
明する。

第３図と第５図に示す実施例で板厚０．１〜２．０間範
囲のステンレス鋼鋼帯を走行した結果は第１および第２
表に示すように成績を向上することができた。

第　　１　　表 第１表は、本発明の第８図に示す実施例に基づくもので
、６個の金属サポートロール装置で、各サポートロール
寸法１５０φＸ１８００朋り、各サポートロール間距離
５００ｆｆｌｌ＋、円形状の透孔でその直径５朋、ピッ
チ（Ｐ、＝　２０１　　ｐｚ＝　ａ　ｏ　ｍｍ）　、　
　、：ｃアタービン翼（６組、４枚羽根）、工業用空気
は圧力並びに流量調整弁にて２．０〜７．０　ｋＱ　／
　ｄの範囲で調節しながら行なった結果であ゛る。第１
表から明らかな如く、従来の電動駆動方式のものに比較
して本発明の改善効果は著しい。

第　　２　　表 第２表は、第４図に示す従来のサポートロール装置を用
いていなかった場所に第５図に示す如く剪断機とベルト
コンベアの間に当装置を設置した結果であり、パスライ
ン、剪断位置、ベルトコンベアなどに対するサポートロ
ールとの距離並びに位置関係を工夫かつ調整しながら、
サポートロール寸法７０φＸ　１８００ｖｔｍＬ、円形
状の透孔でその直径５１＃ＩＩＩ　、　　ピッチ（Ｐ、
＝　１５．　Ｐ２＝　８　ＯＮ肩）、エアータービン翼
（６組、３枚羽根）、工業用空気は圧力並びに流量を調
整弁にて１．０〜７．　Ｏｋｑ　／　ｄの範囲で調節し
つつ行なった結果である。サポートロールのない従来に
比較して台紙のたくれに顕著な効果が認められた１、 上述の如く本発明は、走行する金属帯１を支持する少く
とも１個のサボー）ｏ−ル８を設け、各サポートロール
３の円筒部４に任意数の透孔７を開設すると共に、サポ
ートロール３の少くとも一方の端板８ａに設けたところ
の軸着９ａを貫いて給気路１０ａを設け°、且つ前記給
気路１０ａから前記透孔７に向って流れる空気流Ａによ
り回転するエアータービン翼１１を円筒部４内に設置固
着し、更に前記給気路１０ａに回転継手１２ａを介して
圧縮空気供給路１８ａを連結したことを特徴とする低接
触圧サポー）ｏ−ル装置２３に関するものであり、圧縮
空気の力を利用して、サポートロール３の回転力により
金属帯Ｉを走行させるとともに金属帯ｌとサポートロー
ル３との間の接触圧を低減し、まだサポートロール３と
金属帯１の相対滑り速度と両者の接触圧力、更に此等の
速度と圧力のバランスなどを可変調節することによって
金属帯１に発生する疵を防止もしくは大ｒｌ＋に軽減す
ると共にサポートロール３の円筒部軟質被覆層６の表面
に発生する疵、異常摩耗や付着する異物量を低減させ、
又金属帯１とサポートロール８との直接接触を避けるた
めに折角使用した台紙帯２のたくれや破損を少くし、更
に処理する金属帯１の板厚に束縛されず、以て物流の良
好な工場生産管理と、その能率及び経済性向トに益する
ところが太きいものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の詳細な説明するだめのもので、第１図は
サポートロール装置における１個のサポートロールの垂
直切断正面図、第２図は第１図の１−１線上に、おける
垂直切断側面図、第３図はコイル状から解かれてサポー
）ｏ−ル上を走行する金属帯と合紙帯の走行状態を示す
側面図、第４図は従来装置の欠点として頻発していた剪
断機を通った後の金属帯および金属板と合紙帯および台
紙の異常状態を示す側面図である。第５図は第４図の異
猟状態を解消した本発明による望ましい正常状態を示す
側面図である。 １　　金属帯 ２　　合紙帯 ３　　サポートロール ４　　円筒部 ７　　透孔 ８ａ、８ｂ　　　端板 ９ａ、９ｂ　　　軸筒 １０ａ、１０ｂ　　　給気路 、１１　　エアータービン翼 １２ａ、　１２ｂ　　　回転継手 ２３　　サポートロール装置 Ａ　　圧縮空気流 特　許　出　願　人　　　日新製鋼株式会社代　　理　
　人　　弁理士　　　　　古　　１）　　剛　　　啓第
１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行する金属帯を支持する少なくとも１個のサポートロ
   ールを設け、各サポートロールの円筒部に任意数の透孔
   を開設すると共に、サポートロールの少くとも一方の端
   板に設けたきころの細首を貫いて給気路を設け、且つ前
   記給気路がら前記透孔に向って流れる空気流により回転
   するエアータービン翼を円筒部内に設置固着し、更に前
   記給気路に回転継手を介して圧縮空気供給路を連結した
   ことを動機とする低接触圧サポートロール装置。