JPS62288541A - 薄肉板状体の張力測定装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば薄物圧延条のような薄肉板状体の張力
ないし当該張力の分布状況を、製造工程中おるいは停止
時いずれを問わず高精度かつ連続的に測定することので
きる張力測定装置の改良に関するものである。

［従来の技術と問題点］ 薄肉板状体は、金属あるいは非金属のいずれの場合にも
、これを単品のまま使用することはすくなく、いわゆる
積層４Ｍ　造として使用する例が多い。

このような積層のためには素材同士がいずれも平坦度の
すぐれたものである必要がおり、近年かかる積層材の精
密分野への進出に伴い、この平坦度への要求はますます
きびしさを増しつつある。

一般に、上記した薄肉板状体は、圧延により製造される
例が大部分であるが、圧延により長手方向に連続して製
造されるシートおるいは板の平坦度を悪化させる最大の
原因は、これを巾方向の各分布点でみた場合に、各点に
おける長手方向の長さすなわち圧延伸びに差が生ずるこ
とに起因している。すなわち、この長手方向に伸びた長
さの大きい巾部分に波釘ら現象が生じ、平坦度が大ぎく
損なわれるのである。

近年にいたり、上記波釘ち現象の原因が解明されるにつ
れ、薄肉のシートあるいは板を圧延するための圧延機に
さまざまな工夫がこらされるようになり、ロールのベン
ディング、シフトなどといった種々な手段をうまく組み
合わけ、これを最適条件を保持するように制御すること
により、高い形状制御ないし平坦度制御が可能となるよ
うになりつつある。

しかし、上記高性能圧延機の出現があったとはいえ、こ
れを十分に駆使し、圧延機の能力をフルに発揮せしめる
ためには、圧延中のシートないし板の形状おるいは状況
をつねに高精度に把握し、その結果を圧延機の制御装置
に正確にフィードバックしてヤリ、つねにロールの圧延
条件を最適条件に保つよう修正可能状態に置かねばなら
ない。

しかし、例えば冷間圧延金属箔を例にとってみるならば
、該金属箔には冷間圧延中高い前方張力が圧延張力とし
て負荷されるのが通常でおり、前記した平坦度に大きな
悪影響を及ぼす長手方向の圧延伸びの差異が生じたとし
ても、この圧延張力によって引張られていることにより
吸収打ら消されてしまい、外見的あるいは偏位測定的観
測によっては、その波釘ら現象を検知することはできな
いのである。

従って、上記の場合、平坦度の評価は、前記前方張力が
圧延伸びの部分的差異に応じて変化する張力分布を測定
する以外に、前記巾方向分布において生じた長さの差異
を評価するうまい方法はない。

このため、上記の見地に立って圧延中の板状体の張力分
布を測定しようとする試みには、すでにいくつか提案が
なされている。

第５図は、そのようなすでに提案された張力測定装置の
一例を示すものであり、支軸２１に支承されて回転可能
になる張力受は部材２０の内側に電気鉄板を重ねて配置
し、第２図にみるように圧延張力Ｔの負荷されている薄
肉板状体く第２図では符号１０）を張力受は部材２０に
接触せしめて、当該張力受は部材２０に板状体１０の張
力を伝達せしめるものでおって、その張力伝達により当
該張力が圧縮力に変化され、圧縮力による透磁率の変化
をセンナ−２２がコイル電圧の変化として出力するよう
に構成されたものである。

この装置の欠点は、前記コイル電圧の出力をスリップリ
ングを介して取出さねばならないことで、センサーが内
蔵型のため、出力の取出し構造も複雑となり、前記スリ
ップリング方式であることと併せ、信頼性にどうしても
難がおることである。

また、第６図に示すものは、別な従来例を示すものでお
り、張力受は部材３０の内側に焼付防止リング３２を設
け、固定軸３１と前記焼付防止リング３２との間には、
間隙３３が形成されていて、固定軸３１に図のように多
数配置された噴出孔より空気３４．３４を前記間隙３３
に向って噴出せしめる。

しかして、固定軸の上と下には上側圧力測定孔３５と、
下側圧力測定孔３６とが設けられており、前記板状体の
張力が張力受は部材３０に伝達されたとぎに生ずる上側
圧力測定孔３５の圧力と下側孔３６との圧力差を測定す
ることで、伝達された張力の大小を知ろうとするもので
ある。

この方式で、なによりも問題点となるのは、使用する空
気を浄化して使用せねばならないことでおり、非常に高
価な空気清浄器を取付けて使用せねばならないというこ
とである。

さらに、第７図も、別な従来例であって、同じく円筒膨
張力受は部材４０の表面より少し内側に圧力検出装置４
１を埋め込んでおいて、それぞれの張力受は部材４０．
４０をロッド４２により連結した構成よりなる。

この方式ではセンサーが内蔵されているために、出力の
取出しが難しいという大きな欠点がある。

以上すでに提案された３様の従来構成を示したが、いず
れもセンサーが内蔵されたタイプのものであり、出力の
取出しが困難でおるばかりでなく、メインテナンスが容
易でなく、結果的に高価額となる上に、信頼性の面から
いってもいま一つ不十分であるという、いずれにも共通
した問題点を有していた。

［発明の目的］ 本発明は、上記のような実情にかんがみてなされたもの
であり、薄肉板状体の張力検知センサーを前記従来例の
ように張力受は部材の内部に配置するのではなく、これ
を外部に配置し、しかも高精度を維持しつつ簡便かつ高
信頼性をもって張力測定のできる新規な張力測定装置を
提供しようとするものである。

［発明の概要］ すなわら、本発明の要旨とするところは、最外周に配置
されたすくなくとも表面が回転円筒面よりなる張力受は
部材と、前記回転円筒面に対し同心円となる位置に配置
された軸ロールと、前記張力受は部材と軸ロールとの間
に配置された弾性部材とを有し、前記張力受は部材の外
周所定位置には回転自在なタッチロールが接触配置され
、当該タッチロールには荷重検知部が連設されてなる薄
肉板状体の張力測定装置にあり、かくの如く構成するこ
とにより、板状体の張力をタッチロールを介して直接荷
重検出部に伝達でき、簡易かつ即座に板状体の張力を知
ることができるのである。

［実施例］ 以下に本発明について、実施例に基いて順次説明する。

第１図は本発明に係る張力測定装置の一実施例の実用段
階での配置状況を示す説明図であり、第２図は、同じく
その動作原理の説明図である。

図において、１はすくなくとも外表面が回転円筒面より
なる張力受は部材、２はベアリング７により支承回転す
る上記張力受は部材１の回転円筒面に同心的に配置され
た軸ロール、３は前記張力受り部材１と軸ロール２との
間に配置された弾性部材で必って、例えばヤング率のき
わめて小ざいゴムおるいはプラスチックのような材料が
選ばれる。

４は前記張力受は部材］の所定位置く板状体の張力が負
荷される側に対して反対となる側）に接触配置され、そ
れ自体回転可能に構成されているタッチロールであって
、当該タッチロール４はこれを支持する支持部片５を介
してｖＪ重重検出６と連設されている。

以下に第２図に基き、本発明の動作原理について説明す
る。

１０は圧延張力Ｔが負荷された状態で圧延され巻取られ
ている薄肉板状体であり、当該薄肉板状体１０に本発明
に係る装置の張力受は部材１が図のように接触せしめら
れる。

すると、弾性部材３は他の部材すなわち張力受は部材１
、タッチロール４、支持部片５などと比べて、ヤング率
が非常に小さいから、張力受は部材１に伝達された板状
体１０の張力Ｔに起因する荷車は、はとんどそのままタ
ッチロール４に伝わり、その荷重が当該タッチロール４
と連設されている荷重検出部６により検出される。この
ときの荷車Ｗの値から板状体１０の張力Ｔを求めるには
、既知な張力による張力−荷重線図を予め作成しておく
なり、胴算器により計算表示せしめるなりして容易に求
め得る。

しかして、第２図は動作原理を示したものであるが、実
用上からすると板状体１０の巾方向における艮手力向圧
延伸び分布の差異の有無を知るため、これの複数が使用
される。

第１図は、かかる実用的見地に立って構成された本発明
に係る張力測定装置であって、１本の軸ロール２にそれ
ぞれが独立してなる複数の張力受は部材１，１、弾性部
材３，３、タップロール４．４、荷重検出部６．６が第
２図に示すような関係となるように配置される。

上記のように構成される張力測定ＨＨ７を、板状体１０
の１１」方向に平行方向に設置し、それぞれ独立してい
る張力受け部材１，１の張力測定結果を読み取れば、圧
延による部分伸びの生じた部分は長さがその部分だ【プ
長くなったこととなり、張力は小さくあられれるから、
直ちに圧延ロールを調整し、部分伸びの生じない状態に
修正することができ、つねに平坦度の高い薄肉板状体の
圧延を行なうことができるのである。

なお、上記実施例においては、タッチロールが複数配置
された例が示されているが、単独ロールであってもよく
、また荷重検出部についても、タッチロールと別体にの
み配置する必要はなく、タッチロールそのものにかかる
荷重検出機能をもたせたものであってもよいのであって
、本発明にいう荷重検出部の連設の意味の中には、その
ような構成も含まれる。

また、第１図の構成の場合、一部分に張力のアンバラン
スが生じたとき、そのアンバランスは他の検出部セクシ
ョンにもなんらかの影響を及ぼすことが懸念されようが
、前記した通り、弾性部材３．３はいずれも他の部材と
比べると、きわめてヤング率が小ざく、軸ロールを介し
て弾性部材から弾性部材へ及ぼすかも知れない影響度合
というものは、実質的には無視して差支えないのでつる
。

そしてまた、前記それぞれ独立して直列設置されている
張力測定部材の各部材は位置調整可能にしておくことで
測定セクション間の調節ができる。

また、弾性部材としては、前記したゴムあるいはプラス
チックの如きものに限らず、気体や液体を封じ込めたも
のめるいは第３および４図に例示したような薄型金属バ
ネ３　＋　、　３　ｕを車輪のスポーク状に放射状に配
置してもよく、種々なる改良例が考えられることは勿論
である。

ざらには、本発明に係る張力測定装置は、線条とくに複
数の平行線条の張力修正等に応用が可能である。

［発明の効果］ 以上詳記の通り、本発明に係る張力測定装置は張力検出
のためのセンサ一部が張力受け部材の外部にあるから、
センシー内蔵タイブの従来例に比較して、メインテナン
スが格段に容易であり、出力の取出しも簡易かつ正確で
あって、従来例に比較し測定精度・信頼性の向上が著し
く、構造も簡単で安価といった数々の顕著な長所を有す
るものであって、平坦度の高い品質のすぐれた製品を市
場に提供する上で、本発明に係る装置の果す役割は、今
後益々高く評価さるべきものがある。

４、図面の簡単な説明　　　　゛ 第１図は、本発明に係る装置の一実施例を示す説明図、
第２図は本発明に係る装置の動作原理を示す説明図、第
３および４図は弾性部材の２様の変形例を示す断面図、
第５から７図は、従来提案されている張力測定装置のそ
れぞれの説明図である。

１・・・張力受け部材、 ２・・・軸ロール、 ３・・・弾性部材、 ４・・・タッチロール、 ６・・・荷重検出部、 １０・・・薄肉板状体。

′１″　１（２］ Ｔ３ＥＪ　　　　　　　　　　ｔ４−口７′３″　囚 ７６囚 ｒ７刀

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）最外周に配置されたすくなくとも表面が回転円筒
   面よりなる張力受け部材と、前記回転円筒面に対し同心
   円となる位置に配置された軸ロールと、前記張力受け部
   材と軸ロールとの間に配置された弾性部材とを有し、前
   記張力受け部材の外周所定位置には回転自在なタッチロ
   ールが接触配置され、当該タッチロールには荷重検知部
   が連設されてなる薄肉板状体の張力測定装置。
2. （２）タッチロールが１個のロールにより構成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の張力測定装置。
3. （３）タッチロールが複数個のロールにより構成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の張力測定装置。
4. （４）一の軸ロールに複数組の張力受け部材、弾性部材
   、タッチロール、荷重検出部がそれぞれ独立して直列に
   配置されてなる特許請求の範囲第１から３項のいずれか
   に記載の張力測定装置。
5. （５）タッチロールそのものに荷重検出機能が具有せし
   められている特許請求の範囲第１から４項のいずれかに
   記載の張力測定装置。
6. （６）弾性部材が放射状に配置された金属薄バネにより
   構成されている特許請求の範囲第１から５項のいずれか
   に記載の張力測定装置。