JPS6225301Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、鋼帯を移送しながら連続的に剪断
するのに用いる鋼帯剪断用回転丸刃の、とくに刃
先形状の改良に関する。

剪断用回転丸刃による鋼帯の剪断は、例えば熱
延または冷延鋼帯のビルトアツプラインにおける
鋼帯のサイドトリミング或は鋼帯を複数条に剪断
するスリツト剪断などに広く適用されている。第
１図は回転丸刃の周面及び側面が平滑な形状をし
た従来の回転丸刃による鋼帯の剪断状態を示した
ものであり、上下一組の剪断用回転丸刃１ａ，１
ｂ間に鋼帯２を噛み込ませ、鋼帯２の剪断しよう
とする位置Ａに剪断荷重を加え、塑性変形の究極
としての破壊を発生せしめて分離するものであ
る。

かかる従来の回転丸刃における剪断では、剪断
面３に第２図に示すだれ４とかえり５と呼ばれる
現象を呈する。だれ４は、回転刃１が食い込むと
き鋼帯表面２ａが巻込まれることによつて生じ、
またかえり５は上・下回転丸刃１ａ，１ｂ間にク
リアランスＣ（第３図参照）があるため不可避的
に起こる現象である。例えば熱延鋼帯のサイドト
リミングの段階でこのような現象が発生すれば、
次工程の冷延工程で鋼帯側縁部の異常波打ち（耳
波）や鋸歯状破断（耳割れ）等の欠陥につなが
り、その結果圧延歩留りの著しい低下をきたす。
前記のようなサイドトリミングにおけるだれ、か
えりの現象は、トリム代を大きくとることによつ
てある程度解消することが可能であるが、トリム
代の増大もまた、歩留りの低下に直結するから、
有効な対応策とはなり得ない。このようなことか
ら、だれやかえりの発生回避は、従来よりも最も
重要な課題の一つに挙げられている。

また、上記サイドトリミングの場合、鋼帯の巾
や厚みの変動等によつて切れ残りの生じることが
屡々ある。切れ残りの出た場合には、一旦ライン
を停止してその部位の手入れ処置が必要である
が、この手入れは稼働率低下の大きな要因とな
る。切れ残りの防止には、上・下回転丸刃１ａ，
１ｂ間に設定されるラツプ量Ｓ（第３図参照）の
大きさを増すことが有効であるが、ラツプ量を増
すと剪断抵抗の著しい増加を来たすことから、こ
の方法は実際上、回転丸刃の強度、耐久性の点で
実施するにも限度があり、十分な成果は望めな
い。

更に、従来の回転丸刃におけるサイドトリミン
グでは、トリム代は通常板厚の1.5〜2.0倍必要で
あり、トリム代が少さいと前記のように切れ残り
が発生し良好な切断状態が得がたく、一方トリム
代の増巾は歩留の低下をきたすことになる。

以上のように従来の回転丸刃による剪断には、
解決すべき問題が多数あつた。

本考案は、回転丸刃の形状に改良を加えて剪断
性の向上を図り、もつて前記剪断時のだれやかえ
りの発生を効果的に防止し、また上・下回転丸刃
間のラツプ量の増加を通してサイドトリミングの
際にみられる切れ残りを有効に回避し、かつ小さ
なトリム代で良好な剪断を遂行することを可能な
らしめようとするものである。

本考案は、集約的に云えば回転丸刃の周面と剪
断側側面の双方の面を、剪断周縁直近から内側に
傾斜するように形成したことを特徴とする鋼帯剪
断用回転丸刃を要旨とする。すなわち、従来の周
面及び剪断側側面が平滑な形状をなす従来の回転
丸刃の場合、剪断の際には第４図ａに示す如く鋼
帯２には、その剪断面３に回転丸刃１との接触に
よつて摩擦力Ｆを受けるとともに、回転丸刃１周
面による分布荷重Paに基く押圧によつて剪断予
定位置周りの曲げモーメントMaが作用する。前
者の摩擦力は、剪断抵抗を著しく増し、また後者
の曲げモーメントは剪断の駆動源としての圧縮剪
断力Ｑを減ずる方向に働き、何れも好ましくない
結果をもたらすものである。すなわち、剪断抵抗
が大きくまた圧縮剪断力が小さいことは、剪断面
３におけるだれ４やかえり５の現象を促がし、ま
た切れ残りの原因ともなる。

本考案の回転丸刃としては、第５図に示すもの
が挙げられる。第５図に示す如く、本考案は剪断
周縁１２部付近を直近に平行部１３を残して内側
に傾斜せしめてあるので、剪断時例えば第４図ｂ
に示す如く、当該回転丸刃１１による荷重Pbと
しては、周面１０が殆ど鋼帯と接触しないため、
従来のような分布荷重ではなく略剪断位置に集中
的にかかることとなる。その結果、荷重Pbによ
つて鋼帯に作用する曲げモーメントMbを従来の
場合のMaより大巾に軽減され、また前記回転丸
刃による荷重Pbの集中と相俟つて、圧縮剪断応
力Ｑの顕著な増加が得られる。

また、本考案は上記に加えさらに回転丸刃１１
の剪断側面１４を傾斜せしめてあるので、剪断の
際側面１４と剪断面３との接触がきわめて小さく
なり、その分両者間の摩擦力Ｆが減じられて剪断
抵抗が大きく軽減されるものである。

したがつて本考案によれば、剪断の際に生ずる
だれ４やかえり５の現象を可及的に防止すること
ができる。またトリム代を従来より可成り小さく
しても良好な剪断状態を得ることが可能であり、
更に従来大きな問題であつた熱延鋼帯のサイドト
リミングにおける切れ残りに対しても、上・下刃
間のラツプ量Ｓの増加をもつて対処することが可
能となる。これは、前記したように本考案によれ
ば、剪断摩擦抵抗の軽減が著しく、その分前記ラ
ツプ量Ｓを大きくとれるようになる他、刃先がシ
ヤープになつて切込性が向上するからに他ならな
い。

本考案の実施例における回転丸刃１１は厚み方
向中央線に対し左右が対称の形をとつているが、
これは両側の周縁１２，１２の何れをも剪断刃先
として使用することを考慮したものである。すな
わち、一般に回転丸刃は、周縁１２，１２の何れ
をも剪断刃先として使用可能としておき、片方の
周縁が使用により刃としての機能を失なつたとき
にはもう一方の周縁を刃として使うというのが通
例であるが、このようにして使われる回転丸刃と
しては、本考案のものは上記第５図に示したよう
な厚み方向中央線に対し左右対称的な形状とな
る。

この第５図における周縁１２から傾斜が始まる
位置までの巾（長さ）ｄとしては、剪断しようと
する板厚の50％までで、これをこえて大きくなる
と、本考案実施による効果が十分に期待できな
い。また、前記傾斜角αとしては、最低２゜くら
いは必要であるが、回転丸刃としての強度を考え
ると15゜程度までに止めるのがよい。

上記例示した本考案の回転丸刃は、必要に応じ 上下一組の回転丸刃の双方に適用する。

上刃或いは下刃にのみ採用する。

上記、の何れかの形で使用するものであ
る。鋼帯のサイドトリミングの場合は、第４図ｂ
に示す切捨てられる側２′の剪断面３′には下刃１
ｂが接触するが、この方の剪断面３′については
実際上どのような状況でも差支えないから、当該
面に接触する下刃１ｂについては、従来のままと
してもよいわけである。鋼帯を数条に切断するス
リツト剪断のようなときには、剪断面が両側とも
に良好であることが望まれるから、上・下刃の何
れにも本考案の回転丸刃を使うことが推奨され
る。

次に本考案の実施効果について述べておく。

〔実施例 １〕 0.06％の低炭素鋼熱延鋼帯（厚み：3.0mm）に
対し、上下一組の回転丸刃の双方に第１図に示す
如く従来の回転丸刃１ａ，１ｂ（刃巾：30mm）を
用いた場合と、上刃にだけ第４図ｂに示すように
本考案の回転丸刃１１を使つて、サイドトリミン
グを実施した。上・下丸刃間のクリアランスＣは
何れの場合も0.35mm（板厚×12〜15％が通例）、
ラツプ量Ｓについては第１図の従来例では０〜
0.5mm、第４図ｂの本考案例の場合は１〜1.5mmと
した。本考案の回転丸刃としては、第５図に示し
た形式を採用したが、その各部寸法は第６図のと
おりである。トリム代は何れの場合も、６mm以下
である。

サイドトリミング後、鋼帯の側縁に発生しただ
れおよびかえりの量_１と_２（第２図参照）
を、鋼帯200ｍに亘つて測定した。結果は、従来
例によつた場合が0.2〜0.25mmであつたが、本考
案例では0.15mm以下と大巾に軽減されていた。ま
た上記サイドトリミング後の鋼帯をそのまま0.8
mm厚の冷延鋼帯に冷間圧延したところ、従来例に
よつた場合は鋼帯両サイドに局部的にソウエツジ
が発生したが、本考案例によつたものではソウエ
ツジの発生は全く見られなかつた。

〔実施例 ２〕 上記実施例と同じ従来例と本考案例を用い、板
厚2.3〜4.5mmの鋼帯（低炭素鋼）を4000Tonサイ
ドトリミング（トリム代：１〜６mm）を行なつ
た。その結果、従来例では、切れ残り発生による
ライン休止回数が６回、休止時間は合計で５分、
処理能力としては195T／ｈであつた。切れ残り
発生の箇所としては、鋼帯の溶接部、トツプ・ボ
トムの狭巾部、トツプ・ボトムのキヤンバー部、
薄肉部、巾変動部などである。これに対し、本考
案例では、切れ残りによるライン休止は皆無とな
り、１ライン休止時間の減少、２ライン休止に伴
うライン加減速時間の減少などにより、処理能力
は飛躍的に向上して265T／ｈを示した。

また、この場合本考案の回転丸刃は、約
4000Tonの剪断に連続使用可能であつた。これは
従来のものと比較しても全く遜色なく、本考案の
回転丸刃が２年間、刃こぼれ皆無であり耐久性の
点でも問題のないことが実証された。

以上の説明から明らかなように本考案の鋼帯剪
断用回転丸刃は、剪断の最大の問題であるだれや
かえりの発生を大巾に軽減できるのみならず、
上・下丸刃間のラツプ量を大きくすることによつ
て剪断時の切れ残りの発生を完全に回避すること
が可能であり、また小さなトリム代で良好な剪断
状態を得ることができ、しかも寿命の点でも従来
のものに遜色ないなど、多くの特徴を有してい
る。本考案はまた、従来の回転丸刃に対してもき
わめて容易に実施できる点からも、実用価値のき
わめて高いものということができる。

【図面の簡単な説明】

第１は従来の回転丸刃による鋼帯の剪断を説明
する模式図、第２は剪断におけるだれ及びかえり
の発生状況を示す斜視図、第３図は上・下丸刃間
に設定されるクリアランスとラツプ量を示す模式
図、第４図ａは従来の回転丸刃による剪断状況を
説明する模式図、第４図ｂは本考案回転丸刃を用
いた場合の剪断状況を示す模式図、第５図は本考
案回転丸刃の実施例を示す回転丸刃下半部の模式
図、第６図は本考案実施の効果を確認するために
行なつた実用試験に用いた本考案の回転丸刃につ
いて各部寸法を示したものである。 図中、１……従来の回転丸刃、２……鋼帯、３
……剪断面、４……だれ、５……かえり、１０…
…周面、１１……本考案の回転丸刃、１２……剪
断周縁、１３……平行部、１４……剪断側側面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下一組で移送鋼帯を連続的に剪断する剪断用
   回転丸刃１１の周面１０の両端部と側面１４の外
   側端部との双方の面に、周縁１２を起点にして剪
   断しようとする鋼帯２板厚の50％以下である巾ｄ
   なる平行部１３を形成し、当該平行部１３を残し
   て周面、側面のそれぞれ内側に傾斜する斜面を形
   成したことを特徴とする鋼帯剪断用回転丸刃。