JPS6255448B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は熱間帯鋼（ホツトストリツプ）の巻取
機（ダウンコイラ）に係わり、とくに巻取り時の
衝撃の緩和と巻取り性能向上に関する発明であ
る。

〔発明の背景〕

ダウンコイラは圧延されたホツトストリツプを
ラツパーローラで押圧しながら巻胴に巻付けてコ
イル状に巻取るものである。この巻初めにはスト
リツプ先端部の板厚分だけコイルが盛上がり段差
が生じる。とくに巻取り初期にこの段差部をラツ
パーローラが通過する際には、ラツパーローラは
ストリツプ板厚分だけ押し戻され、コイル表面か
らはね上がり、コイル表面で振動しながら再びコ
イルを押圧する。とくに近年ストリツプ板厚が大
きく、しかも巻取り速度が大きい場合にはラツパ
ーローラを数10トンの大きな力で巻胴に押圧する
必要があり、ラツパーローラがコイル段差部を通
過する際には、ラツパーローラ及びラツパーロー
ラ支持機構に非常に大きな衝撃エネルギが加わ
り、衝撃力としては数100トンにも及ぶことにな
る。

この衝撃エネルギＥ（kgm）は Ｅ２／２ ｗ／ｇ（ｈ／ｔ）………(1) ｗ：ラツパーローラ部の重量（Kg） ｈ：ストリツプ板厚（ｍ） ｔ：ラツパーローラがコイル段付部を通過する時
間（sec） で示されるとおり、ストリツプ板厚が大きくなる
程、巻取り速度が大きくなる程この衝撃エネルギ
は増大する。さらに、この衝撃エネルギ、衝撃力
に耐えるために、ラツパーローラ及びローラ支持
機構を一層強固な構造にする必要があるが、これ
らラツパーローラ部の重量を減少しない限り、衝
撃エネルギーは減少せず、かえつて衝撃エネルギ
を増大する可能性がある。

また、この衝撃を緩和、吸収する目的で、従来
はラツパーローラとローラ支持機構、すなわちラ
ツパーローラフレーム間にスプリングやダンパー
を設けることが行なわれているが、逆にラツパー
ローラの振動を助長し、巻付力の低下の原因にな
つている。すなわち、ストリツプの巻胴への巻付
力はラツパーローラによるストリツプの巻胴への
押圧力と押圧時間にほぼ比例する。従つて、ラツ
パーローラがコイル段付部で振動してしまえば、
少なくともラツパーローラがコイルからはね上が
つている状態では巻付力は十分に得られないわけ
である。

このように、巻取り時に生じる衝撃エネルギは
ダウンコイラ設備の故障、劣化につながり、頻繁
な設備の保守、点検を必要ならしめている。

本発明の目的は、帯鋼の巻取り時に発生する衝
撃を緩和して帯鋼先端部の重ねぎすの発生を抑制
し、同時に帯鋼の巻付性能を向上を図つた帯鋼の
巻取方法及び巻取装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、帯鋼を案内片で
巻取機の巻胴に押圧しながら巻付けてコイル状に
巻取るものにおいて、帯鋼の先端によつて生じる
コイルの段付部が前記案内片を通過する直前に、
前記案内片を帯鋼表面から十分離間するよう案内
片と巻胴との間隙を大きくすべく案内片を移動
し、コイル段付部が案内片を通過した直後に再び
案内片を帯鋼表面に所定の圧力で押し付けるよう
に案内片を移動するようにした帯鋼の巻取方法及
び巻取装置を提供するところにある。

本発明の特徴とするところは、帯鋼を案内片で
巻取機の巻胴に押圧しながら巻付けてコイル状に
巻取る装置において巻胴に向つて進行する帯鋼の
先端位置を検出する検出器と、この検出器の検出
値から該巻胴に巻付けられ前記帯鋼の先端部との
重なりによつて生じるコイルの段付部が案内片を
通過する時期を予測演算する演算器と、前記演算
器で算出された通過時期に基づいて操作信号を出
力する指令器と、この指令器からの出力により操
作され、前記コイルの段付部が該案内片を通過す
る前にこの案内片を前記段付部の段差寸法より大
きな距離だけコイルの半径方向外方に移動して該
案内片の帯鋼表面との間隙を大きくし、且つ前記
コイル段付部が該案内片を通過した後に前記案内
片を帯鋼表面に所定の圧力で押し付けるようにこ
の案内片をコイルの半径方向内方に移動させる駆
動装置を備えせしめ、更に前記駆動装置は、該案
内片を移動操作させる液圧シリンダと、この液圧
シリンダを駆動する液圧サーボ弁からなり、前記
指令器からの操作信号に基づいて前記液圧サーボ
弁を作動して案内片の移動を制御するものである
帯鋼の巻取装置にある。そして、前記構成を具備
させることによつてこの、発明では上述した目的
を達成し得るものである。

〔発明の実施例〕

次に本発明の一実施例である熱間帯鋼の巻取装
置（ダウンコイラ）について説明する。

まず初めにダウンコイラの案内片に関して説明
すると、第１図は、本発明の実施例であるダウン
コイラにおける前記案内片（ラツパーローラ）の
動きを示すものである。コイル表面が平坦な位置
ではラツパーローラは図中５４で示す様にコイル
（ストリツプ２）表面に所望の圧力で押圧されて
いる。ここで、ストリツプ次端部２ａによるコイ
ル段付部がラツパーローラに接近すると、コイル
表面は次第に盛り上がり、このままラツパーロー
ラに噛込まれるとラツパーローラは大きな衝撃を
受けてはね上がつてしまう。そこで、本発明の実
施例であるダウンコイラではサーボ弁と流体圧シ
リンダからなる急速開閉装置を用いてラツパーロ
ーラがコイル段付部に到達する前に、例えば図中
５４′の位置までこの段付部のコイル表面に対し
て約板厚ｈの半分だけラツパーローラを急速にコ
イル表面から離間させ、即ち、ラツパーローラを
コイル段付部より大きな距離だけコイルの半径方
向外方に移動操作させ、コイル段付部を通過後に
再びラツパーローラを図中５４″の位置まで降下
させコイル表面に押圧するものである。このコイ
ル段付部をラツパーローラが通過する際に必要な
ラツパーローラと巻胴との間隙は、コイル表面と
ラツパーローラによる衝撃が実質的に問題になら
ない程度に低減できれば良い。よつて例えば予め
計算されたコイル段付部形状に沿つてラツパーロ
ーラを移動しても良いがもちろん上述の如く、コ
イル段付部を通過する際にはラツパーローラをコ
イル表面に接しない程度に急速に逃がしてやるこ
とが必要となる。

第２図は本発明の一実施例と従来のダウンコイ
ラとによるラツパーローラの動きを比較して示す
図である。

図中、２点鎖線Ａはラツパーローラ直下におけ
るコイル表面のマンドレル外周からの高さを示
し、実線Ｂは本発明の一実施例であるダウンコイ
ラによるラツパーローラ外周のマンドレル外周か
らの高さ、破線Ｃは従来のダウンコイラのラツパ
ーローラ外周高さを示す。

第２図において、はじめに、従来のダウンコイ
ラについて説明すると、従来はラツパーローラの
マンドレル外周からの高さは板厚ｈに対し、0.8h
〜1.0hに設定し、巻取り中にコイルの巻き太りに
よつてラツパーローラがストリツプによつて強制
的に押戻されるようになつている。従つて、板厚
より狭いすきまにストリツプが噛込んだ瞬間にラ
ツパーローラは板厚の３から５倍の高さまではね
上げられる。ところがラツパーローラはラツパー
フレームに弾性支持されているため、スプリング
に反発によつてコイル表面まで押し戻され、再び
コイルに衝突して図中破線Ｃの如く振動すること
になる。コイルの２巻目、３巻目においても同様
に振動をくり返す。

ここで、ストリツプ板厚ｈ＝２mmの場合、通板
速度にもよるが、ラツパーローラがコイル段付部
を通過するに要する時間は約ｔ＝１／１０００secであ り、ラツパーローラのはね上がり速度ｖは第(1)式
より ｖ＝ｈ／ｔ＝０．００２／０．００１＝２ｍ／
sec となる。このはね上がり速度が大きな衝撃エネル
ギ発生の原因となつている。

一方、本発明の実施例のダウンコイラでは液圧
サーボ弁と液圧シリンダによる急速開閉装置によ
つてラツパーローラを急速に開閉している。この
ラツパーローラの急速開閉は指令から0.01sec以
上でラツパーローラをコイル表面から10mm離間さ
せる動作が可能である。従つて、コイル段付部に
ラツパーローラが到達する直前にラツパーローラ
を急速に離間もしくは接する程度に移動すれば衝
撃の発生は極めて少なくなる。さらに、ラツパー
ローラをコイル表面から離間した後にラツパーロ
ーラを再びコイル表面に押圧する際にも押圧する
速度を小さくすれば衝撃エネルギは極めて小さく
できる。例えばストリツプ板厚ｈ＝２mm、ラツパ
ーローラを押し付けるのに要する時間ｔ＝1/100
sec程度にすればラツパーローラの速度ｖは、 ｖ＝０．５ｈ／ｔ＝０．００１／０．０１＝0.
1ｍ／sec さらにｔ＝1/200sec程度に大きくしても ｖ＝０．００１／０．００５＝0.2ｍ／sec となり、衝撃エネルギＥは従来のｖ＝２ｍ／sec
の場合に比べて1/100から1/400に減少する。従つ
て、ラツパーローラ及びラツパーフレームに加わ
る衝撃としてはせいぜい従来の1/10から1/20以下
に抑えることが可能となる。

また、ラツパーローラの移動速度を0.2ｍ／sec
としても、ラツパーローラがコイル表面から離間
している時間はせいぜい0.02sec程度である。従
つて、通常ストリツプ巻取速度におけるマンドレ
ルの１回転は約0.2sec程度であるため、残りの
0.18secの間は十分な巻付力を得ることが期待で
きる。もちろん、さらに押付け時間を大にするに
はラツパーローラの移動速度を大にすれば良い
が、発生する衝撃、サーボ弁の応答性等を考慮し
て決定すれば良い。

次に第３図から第５図を用いて本発明の一実施
例であるダウンコイラ（熱間帯鋼の巻取装置）に
ついて詳述する。

第３図に示すとおり、ミル１で圧延されたスト
リツプ２はランアウトテーブルローラ３で搬送さ
れ、ピンチローラ４で下方に曲げられてダウンコ
イラ５に案内される。ダウンコイラはストリツプ
２が巻付けられる巻胴（マンドレル）５１と、マ
ンドレル５１にストリツプ２を押圧するラツパー
ローラ５２，５３，５４及びラツパーローラを支
持するラツパーフレーム５５，５６，５７から構
成される。ラツパーローラはラツパーフレームに
ラツパーローラ軸受５８，５９，６０で回転自在
に支持されると共に、スプリング６１，６２，６
３によつてラツパーフレームに対して弾性的に支
持されている。ストリツプ２をマンドレル５１に
押付け、ストリツプを巻取る力は油圧又は空気圧
等を発生するシリンダ６４，６５，６６を連接棒
６７，６８，６９を介してラツパーフレームに伝
達することによつて得る。ここで、ラツパーフレ
ームは７０，７１，７２を支点として回転自在に
構成され、シリンダ６４，６５，６６を作動する
ことによりラツパーローラはラツパーフレームと
一体でマンドレルに押圧される。一方、シリンダ
はそれぞれ支点７３，７４，７５を中心に回転自
在になつている。

ラツパーフレームの一部にはレバー７６，７
７，７８が固定され、レバーの一端は急速開閉装
置８１，８２，８３により位置決めされている。

第４図及び第５図はラツパーフレーム５７部の
詳細を示す。急速開閉装置８３はレバー７８に当
接するピストン８４とピストンを内蔵するシリン
ダ８５及びシリンダの一端に固定されモータ８６
によりシリンダの位置決めを行うウオーム８８、
ウオームホイル８７等のウオームジヤツキからな
る。一方、シリンダ８５内空間のピストン上下室
８９，９０は液圧サーボ弁９１に連結され、サー
ボ弁の作動によりピストン８４はシリンダ内を往
復動する。９３，９４はサーボ弁９１の液圧源及
びタンクを示す。シリンダ８５にはピストン８４
の位置を検出する位置検出器９２が内蔵され、ピ
ストンの位置を検出する。

次に上述した本発明の実施例であるダウンコイ
ラの動作をラツパーフレーム５７を例にとり説明
する。第３図においてミル１で圧延されたストリ
ツプ２はランアウトテーブルローラ３に搬送さ
れ、ピンチローラ４にて下方に曲げダウンコイラ
５に送り込まれる。ここで、ストリツプ先端が通
過したことを位置検出器１０１，１０２で検出す
る。検出された信号は第５図に示す計算機１００
に入力され、ストリツプ先端の位置と速度を計算
する。同時にストリツプ先端がマンドレル５１に
巻付いた後にラツパーローラ５４を通過する時刻
を予測計算する。また、圧延後のストリツプ２の
板厚は厚み計１０３により検出され計算機１００
に入力されている。ここで計算機はラツパローラ
５４がストリツプ先端部、すなわちコイルの段付
部に達する直前にサーボ弁９１に指令を出す。サ
ーボ弁はこの指令に基づいて、ピストン８４を移
動しラツパーローラ５４がコイル表面に接しない
程度又はラツパーローラに衝撃が加わらない程度
にラツパーフレーム５７のレバー７８を持ち上げ
る。次に、ラツパーローラ５４がコイルの段付部
を通過直後に計算器１００はサーボ弁９１に指令
を出す。サーボ弁はこの指令に基づいてピストン
８４を移動する。このピストン８４の移動によつ
て、ラツパーフレーム５７は再びシリンダ６６の
圧力によつて、ラツパーローラ５４がコイル表面
に押圧される如く移動する。このピストン８４の
動きは位置検出器により逐次計算機１００にフイ
ードバツクされている。なお、巻取り中のコイル
の巻き太りに応じてラツパーローラ５４を後退さ
せるために、シリンダ８５、ピストン８４は一体
となつてレバー７８を移動させる。このシリンダ
８５の位置は、予め厚さ設定器１０４によつて入
力されるストリツプ板厚とモータ８６の回転計１
０５によつて入力されたシリンダ８５の回転数に
よつて計算機１００で演算された信号に基づいて
モータ８６を駆動することによつて得られ、その
結果、ピストン８４はコイルの巻き太りに応じて
レバー７８を所望の位置に設定する。

また、コイル段付部がラツパーローラに到達す
る時期のとらえ方としては先端位置、回転数、巻
取速度等から予測計算する方法以外にも種々の方
法があり、前述の実施例に限定されるものではな
い。

以上述べた通り、本発明の実施例によれば、帯
鋼先端との重なりによつて生じるコイル段付部が
案内片を通過する時間の予測に基づいて該コイル
段付部が案内片を通過する前に前記案内片を帯鋼
の板厚以上の距離だけコイルの半径外方に移動操
作して帯鋼表面から離間させたことから、コイル
の段付部と案内片との衝突を確実に避けることが
可能となつて、帯鋼先端部の重ねきずの発生を抑
制することができ、その上帯鋼の板厚に誤差があ
つたり帯鋼の先端にまくれ上がりが生じていた場
合でも、帯鋼の巻取り時に案内片に働く衝撃を緩
和して案内片の振動を低減できるものとなる。し
かも、本発明の実施例ではコイルの段付部が案内
片を通過した後に案内片を帯鋼の表面に押し付け
るように操作させることから、案内片はコイル段
付部が通過する前後の短時間を除いて帯鋼の表面
を押圧している押付時間が十分確保でき、よつて
帯鋼の巻付性能を向上できるものとなる。

〔発明の効果〕

従つて本発明は、コイルの段付部と案内片との
衝突を確実に回避してこの衝突に起因した帯鋼先
端部の重ねきずの発生を抑制できると共に、この
案内片に生じる振動も抑制でき、しかも案内片と
帯鋼表面との間に十分な押圧時間が得れるもので
帯鋼の巻付力が確保され、よつて帯鋼の巻付性能
を向上できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるダウンコイラ
による案内片の動作を示す説明図、第２図は本発
明の実施例と従来技術のダウコイラにおける案内
片動作を比較する説明図、第３図は本発明の一実
施例によるダウンコイラの全体構造を示す正面
図、第４図は第３図に示したダウンコイラに用い
られたラツパーフレームの拡大図、第５図は第３
図に示したダウンコイラにおける案内片の急速開
閉装置の構成を示す制御ブロツク図である。 ２……ストリツプ、５１……マンドレル、５
２，５３，５４……ラツパーローラ、５５，５
６，５７……ラツパーフレーム、８１，８２，８
３……急速開閉装置、８４……ピストン、８５…
…シリンダ、９１……サーボ弁、１００……計算
機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯鋼を案内片で巻取機の巻胴に押圧しながら
   巻付けてコイル状に巻取る装置において、巻胴に
   向つて進行する帯鋼の先端位置を検出する検出器
   と、この検出器の検出値から該巻胴に巻付けられ
   前記帯鋼の先端部との重なりによつて生じるコイ
   ルの段付部が案内片を通過する時期を予測演算す
   る演算器と、前記演算器で算出された通過時期に
   基づいて操作信号を出力する指令器と、この指令
   器からの出力により操作され、前記コイルの段付
   部が該案内片を通過する前にこの案内片を前記段
   付部の段差寸法より大きな距離だけコイルの半径
   方向外方に移動して該案内片と帯鋼表面との間隙
   を大きくし、且つ前記コイル段付部が該案内片を
   通過した後に前記案内片を帯鋼表面に所定の圧力
   で押し付けるようにこの案内片をコイルの半径方
   向内方に移動させる駆動装置を備えせしめ、更に
   前記駆動装置は、該案内片を移動操作させる液圧
   シリンダと、この液圧シリンダを駆動する液圧サ
   ーボ弁からなり、前記指令器からの操作信号に基
   づいて前記液圧サーボ弁を作動して案内片の移動
   を制御するものであることを特徴とする帯鋼の巻
   取装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の帯鋼の巻取装
   置において、前記案内片は、帯鋼を巻胴に押圧す
   るラツパーローラと、このラツパーローラを回転
   自在に保持し、巻胴に対して支点を中心に回動し
   て接近離間可能なラツパーフレームとからなり、
   前記液圧シリンダは該ラツパーフレームの一端に
   連結されており、前記液圧サーボ弁の作動により
   液圧シリンダ及びラツパーフレームを介して前記
   ラツパーローラを移動させることを特徴とする帯
   鋼の巻取装置。