JPS6210225A - ストリツプの加熱装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、カテナリー量（ストリップの垂下債）を制御
しながらストリップを加熱するストリップの加熱装置に
関する。

Ｂ１発明の概要 この発明は、一対のロール群の間にストリップを掛けて
搬送するとともにカテナリー量を制御しながら加熱手段
によって加熱するストリップの加熱装置において、 加熱手段として誘導加熱手段を用いるとともに一対のロ
ール群の間に掛けたストリップの中央部を誘導加熱手段
から露出させる露出部を設ける一方、カテナリー量を検
出する検出手段を露出部近傍に配置し、ストリップの搬
送速度を変える変速手段と検出値に基づいて搬送速度を
制御する制御手段とを設けることにより、 カテナリー量を正確に検出するとともに制御し、ストリ
ップが適正に加熱されるようにしたものである。

Ｃ３従来の技術 焼鈍等の目的でストリップを加熱する場合、ロール間に
張られたストリップを加熱炉内で搬送させるとともにロ
ール間でのストリップのカテナリー量を制御している。

加熱炉内のカテナリー量は少なすぎるとストリップにか
かる張力が過大となりストリップの異常伸び又は破断を
生じることがあり、多すぎるとストリップが炉床に接触
し表面に疵を付けてしまったりストリップが均熱ゾーン
より下がって適正な加熱かできなくなったりする。これ
を防止するために加熱炉を大きくすると、設備費や操業
費用が増加するだけでなく、バーナーや熱風吹出孔から
の距離によって温度差が生じ、カテナリー量の大小によ
るストリップの昇温履歴にバラツキが生じて品質が不安
定になる。従ってカテナリー量は、ストリップに大きな
張力がかからない範囲でできるだけ小さくすることが好
ましく、しかもプライドルロールとストリップとの間の
ストリップ等によってカテナリー量が変動しやすいので
、常に一定の値を維持するように制御することが必要で
ある。

ストリップの加熱装置としては、従来次のようなものが
ある。

第５図に示すように、プライドルロール１，２゜５．６
と支持ロール３．４とにわたってストリップ７が掛けら
れ、支持ロール３と４との間に配置した加熱炉２９内で
ストリップ７が搬送されながら加熱されるようになって
いる。加熱炉２９におけるストリップ７の人口には、水
平線に対するストリップ７の角度θを検出することによ
って角度θと対応するカテナリー量Ｈを間接的に検出す
る位置検出器３０が具えられている（特公昭５７−４２
１３３号公報参照）。

このほか、第５図におけるプライドルロール２の軸受等
にロードセル等を具えてストリップ７の張力を検出する
ことにより間接的にカテナリー量Ｈを検出する構造のも
のや、ストリップ上に光線を照射してカテナリー変動に
よるストリップ上の光点の移動量をカメラで撮影し光点
の移動量を検出することによって間接的にカテナリー量
を検出するものがある（特公昭５．７−２０６８０６号
公報参照）。

しかし、面記のものはいずれも加熱炉内でのストリップ
のカテナリー量を直接に検出するものではなく、高温の
加熱炉の外部から間接的に検出するものであるためカテ
ナリー量が正確に検出できず、そのためストリップのカ
テナリー量が正確に制御できない。また、ストリップの
板厚や板幅の変動に伴ってカテナリー量を補正しなけれ
ばならない点からも検出値に誤差が生じ易い。

このため、炉内のストリップのカテナリー量を直接に測
定して制御することも試みられている（特公昭５７−４
．２１３３号公報参照）。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところが、高温の炉内でストリップのカテナリー量を検
出することになるため、検出方法や検出器が制約される
。また、高温中であるため検出精度が悪い等の多々の問
題がある。

そこで本発明は斯かる欠点を解消したストリップの加熱
装置を提供することを目的とする。

Ｅ１問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、ストリッ
プを掛け渡す一対のロール群の間に誘導加熱手段を配置
するとともに一対の前記ロール群の間に掛けたストリッ
プの中央部を前記誘導加熱手段から露出させるための露
出部を設け、ストリップのカテナリー量を検出するため
の検出手段を該露出部に対向して配置する一方、少なく
ともいずれかの前記ロール群の回転数を変える変速手段
を設け、予め設定されたカテナリー設定値と検出手段に
よって検出されたカテナリー検出値との差に基づいて前
記変速手段を制御する制御手段を前記検出手段及び前記
変速手段に接続したこと特徴とする。

Ｆ８作用 ストリップは搬送されながら誘導加熱手段によって加熱
される。一方、ストリップのカテナリー量が検出手段に
よって検出され、制御手段が予め設定されたカテナリー
設定値と検出されたカテナリー検出値とを比較し、スト
リップのカテナリー量を制御する。加熱手段として誘導
加熱手段を用いているので、コイルを二分割する等によ
りロール群間の中央部近傍においてストリップを誘導加
熱手段から露出させ、この４出部つまりはストリップに
対向して直接に検出手段を配置することができる。また
、検出手段を加熱手段の近傍に配置しても熱による影響
が少ない。このように、カテナリー量が最大となる位置
で直接にカテナリー量の検出を行なうので、検出精度が
高くカテナリー制御が正確に行なえる。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

まず、実施例１−を第１図に基づいて説明する。

プライドルロール１．２及び支持ロール３によって第一
ロール群が構成され、プライドルロール５．６及び支持
ロール４によって第二ロール群が構成されている。プラ
イドルロール２，５にはモータ８．９が連結されており
、第一ロール群と第二ロール群との間にストリップ７が
掛けられている。支持ロール３と４との間には、誘導加
熱手段としての二分割の誘導加熱コイル（以下、単にコ
イルという）ｔｏ、　ｉｔが配置されている。コイルＩ
Ｏは上下方向からストリップ７を挾むコイル片１０ａ。

１０ｂから構成され、コイル１１はコイル片１１ａ、　
ｌｌｂから構成されている（第２図参照）。これらのコ
イル１０．１１は夫々図示しない高周波又は中周波電源
に接続されている。コイル１０．１１は、ストリップ７
のたわみに沿うように支持ロール３．４から遠い部分が
低くなるよう傾けて略Ｖ字形に配置されており、支持ロ
ール３と４との中間地点であるコイル１０と１１との間
ではストリップ７がコイル１ｏ。

１１外に露出した状態となり、この露出したストリツブ
７の真下にはストリップ７のカテナリー量Ｈを検出する
検出手段としての距離センサ１２が配置されている。距
離センサとしては、発射した光あるいは超音波がストリ
ップ７で反射して返ってくるまでの時間を測ることによ
って距離センサとストリップ７との距Ｍ９を測定し、こ
れによってカテナリー１１Ｈを割り出す方式のもの等が
使用される。一方、モータ８，９には夫々のモータの回
転数を変える変速手段としての変速装置１３．１４が接
続されており、距離センサ１２及び変速装置１３．１４
には制御手段としての制御装置１５が接続されている。

制御装置１５には、カテナリー量Ｈを予め設定値Ｈ，に
設定する設定器と、距離センサ１２による検出値Ｈ６と
設定値Ｈ，とを比較して検出値Ｈ７が設定値Ｈ１に等し
くなるように変速装置１３．１４に指令する比較器等か
ら構成されている。

次に、斯かるストリップの加熱装置の作用を説明する。

モータ８．９を駆動ずろことによりストリップ７は第１
図中、矢印の方向へ搬送され、一方、コイル１０及び１
１には高周波あるいは中周波の電流が流される。搬送さ
れるストリップ７は、まずコイル片１０ａとｆｏｂとの
間を通過しながら誘導加熱され、更にコイル片１１ａと
ｌｌｂとの間を通過しながら誘導加熱されて所定の温度
になり、焼鈍等が施される。カテナリー量Ｈを設定値Ｈ
，に設定しておいたと仮定した場合、距離検出器１２が
検出値Ｈ７を検出すると、制御装置１５内の比較器によ
って設定値Ｈ，と検出値１１．とが比較され、検出値が
Ｈ，となるように変速装置１３．１４へ指令が送られる
。すると、モータ８，９の双方又はいずれか一方の回転
数が増減されて検出値がＨ，となる。以上のようにして
、ストリップ７の誘導加熱中はカテナリー量Ｈが常に設
定値Ｈ６に保持され、適正な加熱が行なわれる。

加熱手段として誘導加熱装置を用いていることから、コ
イルを二分割とし、ストリップ７のカテナリー量が最大
となる支持ロール３．４間の中央部近傍においてストリ
ップ７をコイル１０．１１から露出させ、この部分に対
向して距離センサ１２を設けてカテナリー量Ｈを直接設
定することが容易である。また、従来のような炉中加熱
ではなくストリップを誘導加熱するので、距離検出器を
加熱手段に接近させても熱による影響が少ない。このよ
うにストリップの中央部分で直接に測定するので、カテ
ナリー量Ｈが正確に検出でき、カテナリー量Ｈの制御も
確実に行なわれる。なお、距離センサ１２はストリップ
７の上方に設けてもよい。

実施例２を第３図に基づいて説明する。なお、第１図の
ものと同一部分には同一符号を付して説明を省略し異な
る部分のみを説明する。

本実施例ではカテナリー量を検出するのに光によるイメ
ージセンサを利用するため、コイル１ｏ及び１１を略平
行な状態で鉛直方向に立てて配置している。したがって
、ストリップ７はコイル１．０．ｌｌの近傍ではＵ字形
となる。Ｕ字形をなすストリップ７の下端の７′の上下
方向の位置（カテナリー量）を検出するための検出手段
かコイル１０．１１の近傍に配置されている。検出手段
は、コイル■０の下方に配置された光源１６と、コイル
１１の下方に配置されたイメージセンサ１７と、光源１
６とイメーノセンザ１７との間であってイメージセンサ
１７に接近して配置されたフィルタ１８とから構成され
ている。光源１６としてはストリップ７が加熱されるこ
とによって放つ放射光との波長の差の大きいものが用い
られ、フィルタ１８としてはストリップ７から放射され
る赤外線をさえぎることができるものが用いられている
。なお、ストリップ７の加熱温度が低く赤外線の放射が
少ない温度範囲ではフィルタ１８は不要であり、また光
源１６も通常の光源でよい。

イメージセンサ１７は、内部にフォトダイオードよりな
る固体撮像素子を配列した結像面を形成して構成したも
のであり、光源１６からの光がストリップ７にさえぎら
れる部分（暗部）と、さえぎられない部分（明部）とが
結像面に形成されることによってカテナリー量が検出さ
れるようになっている。

即ち、結像面の暗部と明部とに対応した電気信号が結像
面から得られ、その境界を知ることによってカテナリー
量がわかる。このイメージセンサ１７は制御装置１５に
接続されている。本実施例ではストリップ７をコイル１
０の内部へ正確に導く等の目的で支持ロール１９．２０
が具えられ、支持ロール１９゜２０はスプリング２１．
２２によって支持ロール３，４へ付勢されている。

斯かるスプリングの加熱装置の作用を説明する。

ストリップ７は前記実施例１と同様にして加熱され、一
方カテナリー量は以下のようにして制御される。光源１
６からの光とストリップ７の存在によってイメージセン
サ１７内の結像面に暗部と明部とが形成され、前述のよ
うにストリップ７の下端７′のカテナリー量が検出され
る。この場合において、ストリップ７の加熱温度が高＜
６００℃以上となると赤外線を発するが、面記フィルタ
１８の作用により遮蔽されるので、赤外線がイメージセ
ンサ１７内へ入いることはなくカテナリー量の検出に影
響はない。

実施例３を第４図に基づいて説明する。

このストリップの加熱装置は、コイル１０．１１内での
ストリップ７の搬送経路を安定させるために、支持ロー
ル２３．２４．２６．２７と支持ロール２４．２７を支
持ロール２３．２６へ向かって付勢するスプリング２５
、２８を設けたものである。コイルｔｏ、　ｌｉ内での
ストリップ７の搬送状態が安定しているので、ストリッ
プ７は均一に加熱される。その他の部分の構造及び作用
は実施例２の場合と同じなので説明を省略する。

なお、加熱手段として誘導加熱装置を用いると従来の炉
中加熱と異なりコイルを分割して加熱することが容易で
あり、また二分割する方がコイルの製作が容易で加熱の
ための電力制御も行ない易い点があることなどから、本
実施例では二分割の誘導加熱コイル１０と１１とを具え
た場合について示したが、これらのコイルを一体化する
とともにコイルの中央部に切欠部又は観測窓を設け、該
切欠部又は観測窓に検出手段としての距離検出器を配置
するようにしてもよい。また、本実施例のようにモータ
の双方とも回転速度可変とはせずに、いずれか一方のモ
ータを一定回転数とし、他方へのみ変速装置を介して制
御装置を接続するようにしてもよい。

Ｈ１発明の効果 以上説明したように本発明によれば、加熱手段として誘
導加熱手段を用いたので、ストリップのカテナリー量が
最大となる中央部近傍を露出させることができ、各種の
距離センサや位置センサを使用してカテナリー量を測定
することが容易である。そして、誘導加熱手段を用いて
いることから、加熱手段の近傍でも温度はあまり高くは
なく、検出手段をストリップの近傍へ接近させてカテナ
リー量を正確に測定しかつ制御することができる。

また、誘導加熱手段を用いることから、従来用いていた
加熱炉に比べて急速加熱が可能となるだけでなく加熱手
段も小形化され、更に作業場の温度上昇、騒音、塵埃等
が少なく作業循環が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明によるストリップの加熱装置の
実施例に係り、第１図は実施例１の構成図、第２図は誘
導加熱コイル内へストリップを通した状態を示す斜視図
、第３図は実施例２の構成図、第４図は実施例３の構成
図、第５図は従来のストリップの加熱装置を示す構成図
である。 １．２，５．６・・・プライドルロール、３，４・・・
支持ロール、７・・・ストリップ、８．９・・・モータ
、１０、１１・・・誘導加熱コイル、１２・・・距離検
出器、１３゜１４・・・変速装置、１５・・・制御装置
、１６・・・光源、１７・・・イメージセンサ、１８・
・・フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストリップを掛け渡す一対のロール群の間に誘導加熱手
   段を配置するとともに、一対の前記ロール群の間に掛け
   たストリップの中央部を前記誘導加熱手段から露出させ
   るための露出部を設け、ストリップのカテナリー量を検
   出するための検出手段を該露出部に対向して配置する一
   方、少なくともいずれかの前記ロール群の回転数を変え
   る変速手段を設け、予め設定されたカテナリー設定値と
   検出手段によって検出されたカテナリー検出値との差に
   基づいて前記変速手段を制御する制御手段を前記検出手
   段及び前記変速手段に接続したことを特徴とするストリ
   ップの加熱装置。