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発明の名称 連続化ストリップの巻取方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−71027(P2001−71027A)
公開日 平成13年3月21日(2001.3.21)
出願番号 特願平11−249269
出願日 平成11年9月2日(1999.9.2)
代理人 【識別番号】100062421
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 弘明 (外1名)
【テーマコード(参考)】
4E026
【Fターム(参考)】
4E026 AA15 BA04 EA15 GA08 GA10 
発明者 田中 宏信 / 近藤 透
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ストリップ走行方向に、ストリップ切断用のシャーと、No.1ピンチロールおよびNo.1巻取機と、No.2ピンチロールおよびNo.2巻取機が順に設置された巻取ラインにて、連続化されたストリップを切断しつつ、No.1巻取機で巻き取るときはNo.1ピンチロールを通し、No.2巻取機で巻き取るときはNo.1ピンチロールおよびNo.2ピンチロールを通して、両巻取機で交互に巻き取る方法において、No.1ピンチロールを、No.1巻取機で巻取開始する前にオフセットなしの状態からオフセットの状態とし、またNo.2巻取機で巻取開始する前にオフセットの状態からオフセットなしの状態とするに際し、No.1ピンチロールの上ロールを上昇させ、ついで横移動させた後、まずシリンダ機構により該上ロールを下降させてロールギャップをストリップ厚さtよりも広いt+αに狭め、ついでギア機構により該上ロールをストリップに接触させることを特徴とする連続化ストリップの巻取方法。
【請求項2】 前記No.1ピンチロールの上ロールをストリップに接触させた後、まず該ピンチロールの回転周速をストリップの走行速度vよりも小さいv−βにしてストリップに後方張力を付加した後、該ピンチロールの駆動モータの電流値が設定値iを中心とするi±Δiの範囲に整定するまで、前記ギア機構によりギャップ調整を行うことを特徴とする請求項1記載の連続化ストリップの巻取方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼帯の熱間圧延ラインその他の各種処理ラインにおいて、連続化したストリップをライン後面で切断しつつ2機の巻取機で交互に巻き取ってコイルにするにあたり、ストリップ表面のスリップ疵などの発生を防止するとともに、良好な巻き形状のコイルにするための巻取方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼帯の熱間圧延ラインなど各種処理ラインにおいて、ストリップ状の被処理材は、処理された後、ライン後面で巻き取られてコイルとなる。通常、巻取機を2機設けて、次々に送られてくるストリップを交互に巻き取る。近年採用され始めた連続化熱間圧延ラインにおいては、仕上圧延機の前で被圧延材を突合わせ接合し、接合部を含めて仕上圧延するので、ライン後面の巻取機には連続化されたストリップが送られてくる。このため、連続化ストリップを切断しつつ2機の巻取機で交互に巻き取る。巻き取られたコイルは次工程に送られて別の処理が施され、あるいは製品として出荷されるので、ストリップ表面にスリップ疵などがなく、かつ良好な巻き形状のコイルにすることが必要である。
【0003】巻取りは、ストリップの先端を巻取機に導き、巻取機のマンドレルに噛み込ませ、該マンドレルを回転させるとともに、巻取機の入側に設けたピンチロールでストリップを挟み付け後方張力を付加して行われる。この後方張力により、コイルの巻き形状を良好にしている。ピンチロールでストリップを挟み付けるとき、通常、ピンチロールの上ロールをシリンダにより下降させてストリップに接触させる。後方張力を付加するには、ピンチロールを、巻取機に巻かれたストリップの回転周速より小さい周速で回転させる。
【0004】従来の巻取方法に関し、特開昭60−184420号公報には、巻取機入側に設けた上下一対のピンチロールのロールギャップを、巻取開始時点では所定の材料挟付け間隔に設定し、材料トップ部(頭部)が巻取機に数回巻き付いた時点以後では上側のピンチロールを材料に接しない位置まで移動させ、材料ボトム部(尾部)が、圧延機を通り抜ける時点以降では、上側のピンチロールを前記材料挟付け間隔まで復帰させることにより、ピンチロールの接触時間を短縮させ、ピンチロールの寿命延長、コイル巻き姿安定化、圧延材表面の形状悪化や押し疵減少などの効果をもたらすことが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のストリップの巻取りにおいて、ピンチロールの上ロールをシリンダにより下降させてストリップに接触させるとき、ストリップの走行速度とピンチロール回転速度とのアンマッチや、ロールギャップとストリップ厚とのアンマッチによって急激な巻取張力の変動が発生し、ストリップの破断、ループ形成による巻き形状の悪化や折れ込みといった操業障害や、スリップ疵などストリップ表面の品質劣化のおそれが生じることがある。
【0006】また、シリンダによりピンチロールを締め過ぎた場合、ストリップの蛇行などによる操業障害や表面品質の劣化の原因になる。さらに、ピンチロールの摩耗やストリップの板厚変動といった外乱により、ストリップに対する適切な後方張力が付加できない場合が生じ、張力不足によるコイルの巻き形状劣化や、過張力による板破断などのおそれがある。そして上記公報の技術では、これらの問題点は解決されない。
【0007】そこで本発明が解決しようとする課題は、鋼帯の熱間圧延ラインその他の各種処理ラインにおいて、連続化したストリップをライン後面で切断しつつ2機の巻取機で交互に巻き取ってコイルにするにあたり、ストリップの破断や折れ込み、巻き形状の悪化を防止するとともに、ストリップ表面のスリップ疵などの発生を防止して、巻き形状が良好でかつ表面性状の優れたコイルにすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための本発明法は、ストリップ走行方向に、ストリップ切断用のシャーと、No.1ピンチロールおよびNo.1巻取機と、No.2ピンチロールおよびNo.2巻取機が順に設置された巻取ラインにて、連続化されたストリップを切断しつつ、No.1巻取機で巻き取るときはNo.1ピンチロールを通し、No.2巻取機で巻き取るときはNo.1ピンチロールおよびNo.2ピンチロールを通して、両巻取機で交互に巻き取る方法において、No.1ピンチロールを、No.1巻取機で巻取開始する前にオフセットなしの状態からオフセットの状態とし、またNo.2巻取機で巻取開始する前にオフセットの状態からオフセットなしの状態とするに際し、No.1ピンチロールの上ロールを上昇させ、ついで横移動させた後、まずシリンダ機構により該上ロールを下降させてロールギャップをストリップ厚さtよりも広いt+αに狭め、ついでギア機構により該上ロールをストリップに接触させることを特徴とする連続化ストリップの巻取方法である。
【0009】そして、前記No.1ピンチロールの上ロールをストリップに接触させた後、まず該ピンチロールの回転周速をストリップの走行速度vよりも小さいv−βにしてストリップに後方張力を付加した後、該ピンチロールの駆動モータの電流値が設定値iを中心とするi±Δiの範囲に整定するまで、前記ギア機構によりギャップ調整を行うことが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明法の対象は、図1に示す例のように、ストリップ1の走行方向に、ストリップ切断用のシャー5と、No.1ピンチロール7およびNo.1巻取機2と、No.2ピンチロール8およびNo.2巻取機3が順に設置された巻取ラインにおいて、連続化されたストリップ1をシャー5で切断しつつ、No.1巻取機2とNo.2巻取機3で交互に巻取る方法である。図1において4はNo.0ピンチロール、6はシャー出側ピンチロール、9,10,11はサイドガイドである。
【0011】ストリップ1を、実線のようにNo.1巻取機2で巻き取るときはNo.1ピンチロール7を通し、破線のようにNo.2巻取機3で巻き取るときはNo.1ピンチロール7およびNo.2ピンチロール8を通す。No.1ピンチロール7は、No.1巻取機2で巻き取る前には、実線で示すオフセットの状態にしてストリップ1の先端をNo.1巻取機2に導入する。またNo.2巻取機3で巻き取る前には、破線で示すオフセットなしの状態にしてストリップ1の先端をNo.2ピンチロール8の方向に導く。
【0012】本発明法は、このようにNo.1ピンチロール7をオフセットなしの状態からオフセットの状態とし、またはオフセットの状態からオフセットなしの状態とするに際し、No.1ピンチロール7の上ロールを上昇させ、ついで横移動させた後、まずシリンダ機構により該上ロールを下降させてロールギャップをストリップ厚さtよりも広いt+αに狭め、ついでギア機構により該上ロールをストリップ1に接触させることを特徴とする。
【0013】図1の例において、連続化されたストリップ1の先端および接合部はトラッキングされており、トラッキング装置13からの指令で先端クロップおよび各接合部がシャー5により切断される。またトラッキング装置13からギャップ制御装置12を経て各ピンチロールが作動する。このときストリップ1の板厚を板厚計14で計測し、該計測値により各ピンチロールのギャップを調整する。板厚計測位置は、No.0ピンチロール4の前面側であればよい。
【0014】操業開始時、ストリップ1の先端がNo.0ピンチロール4に入ると、それまで開いていたNo.0ピンチロール4を閉じ、シャー5で先端クロップを切断し、シャー出側ピンチロール6を閉じてNo.1ピンチロール7に送る。このとき、No.1ピンチロール7をあらかじめオフセットの状態にしておけば、先端はまずNo.1巻取機2に導入されて巻き取られる。No.1ピンチロール7をオフセットなしの状態とし、No.2ピンチロール8をオフセットの状態にしておけば、先端はまずNo.2巻取機3に導入されて巻き取られる。No.1ピンチロール7およびNo.2ピンチロール8のロールギャップは、板厚計14の計測値に基づいて、ギャップ制御装置12により適正値にセットする。なお、No.0ピンチロール4およびシャー出側ピンチロール6を閉じるときも、シリンダ機構によりロールギャップをストリップ厚さtよりも広いt+αに狭め、ついでギア機構により上ロールをストリップ1に接触させるのが好ましい。
【0015】図2に示す例により、本発明法におけるNo.1ピンチロール7の上ロール15の移動機構を説明する。上ロール15の上下動はシリンダ機構とギア機構により行う。図2の例では、(b)のように、上ロール15の軸受ブロック17は上ロール支持フレーム18に支持され、上ロール支持フレーム18が、両端部に設けたシリンダ21およびギア機構により上下動する。上ロール15の横移動は、図示しない機構により支持フレーム18を紙面垂直方向に移動させることで行うことができる。
【0016】シリンダ21は図示しない固定部位に支持され、シリンダロッドが固定フレーム19を貫通して摺動し、シリンダロッドの先端が上ロール支持フレーム18に連結している。空気圧等によりシリンダロッドを上下動させると上ロール支持フレーム18が上下動し、上ロール15が上下動する。
【0017】ギア機構はウォームホイール22とウオーム23からなり、ウォームホイール22の軸は下側が固定フレーム19に螺合し、上側が可動フレーム20に接している。ウォームホイール22を回転させると可動フレーム20が上下動し、固定フレーム19を貫通して摺動する支持棒24で連結された上ロール支持フレーム18が上下動し、上ロール15が上下動する。(a)のように、ウォームホイール22は、駆動モータ27から傘歯車25および26を経てウォーム23により回転させる。そして、回転計28および29によりウォーム23の軸回転数を計測し、板厚計14の計測値と併せて電流制御装置30により駆動モータ27の回転を制御することで、上ロール15の上下動を微調整することができる。
【0018】本発明法において、No.1ピンチロール7をオフセットなしの状態からオフセットの状態とし、またはオフセットの状態からオフセットなしの状態とするに際し、図2(b)の例のように、シリンダ21で上ロール15を上昇させ、ついで横移動させた後、まずシリンダ21により上ロール15を下降させて、下ロール16との間のロールギャップをストリップ厚さtよりも広いt+αに狭め、ついでギア機構により上ロール15をストリップ1に接触させる。αは数mmとするのが好ましい。シリンダ21による下降時、ロールギャップt+αの位置で上ロール15を停止させるには、あらかじめシリンダ21で上ロール15を下降させた場合のロールギャップがストリップ厚さt+αとなるように、ウォームホイール22の回転位置を調整しておく。
【0019】本発明法により、No.1ピンチロール7の上ロール15が走行中のストリップ1に緩やかに接触するので、急激な巻取張力の変動、ストリップの破断、ループ形成による巻き形状の悪化や折れ込み、ピンチロールの締め過ぎによるストリップ1の蛇行などの操業障害や、ストリップ表面のスリップ疵発生などの品質劣化のおそれが解消される。
【0020】図3には、本発明法においてストリップ1をまずNo.1巻取機2で巻き取り、接合部を切断したのちNo.2巻取機3で巻き取り、これを繰り返して交互に巻き取る場合の、シャー5、No.1ピンチロール7、No.1巻取機2、No.2ピンチロール8およびNo.2巻取機3の作動フローを示す。実線はストリップ1がある状態、破線はストリップ1がない状態を示す。*印は繰返しを示し、下側の*から上側の*に戻って繰返す。
【0021】No.1ピンチロール7およびNo.2ピンチロール8をあらかじめオフセットの状態にしておき、シャー5で先端カットすると、ストリップ1はNo.1ピンチロール7でNo.1巻取機2に導入されて巻取開始し、接合部カットの前にNo.1ピンチロール7をオフセットなしの状態にする。すると、接合部カット後の先端はNo.1ピンチロール7を通り抜け、No.2ピンチロール8でNo.2巻取機3に導入されて巻取開始し、No.1巻取機2は巻取終了する。そして、接合部カットの前にNo.1ピンチロール7をオフセットの状態にする。すると、接合部カット後の先端はNo.1ピンチロール7でNo.1巻取機2に導入されて巻取開始し、No.2巻取機3は巻取終了する。その後、接合部カットの前にNo.1ピンチロール7をオフセットなしの状態にし、以下繰返す。
【0022】つぎに本発明法において、No.1ピンチロール7の上ロール15をストリップ1に接触させた後、まず該ピンチロール7の回転周速をストリップ1の走行速度vよりも小さいv−βにしてストリップ1に後方張力を付加した後、該ピンチロール7の駆動モータの電流値が設定値iを中心とするi±Δiの範囲に整定するまで、ギア機構によりギャップ調整を行うのが好ましい。
【0023】上ロール15および下ロール16は、それぞれロール駆動用モータにより回転駆動され、ロール回転数が回転計により検出される。上記のようにして上ロール15をストリップ1に接触させ、下ロール16との間で挟み付けた後、ストリップ1の走行速度vよりも小さいv−βに調整する際、各ロール15および16の回転速度を低減させてモータをジェネレータ側で使用し、その発生電流値が所定の電流値i±Δiの範囲になるまで、図2のウォームホイール22及びウォーム23からなるギア機構によりギャップ調整を行う。このとき電流値が、i±Δiより高い場合はロールギャップを狭める方向に、i±Δiより低い場合はロールギャップを広げる方向に、それぞれ調整する。
【0024】この好ましい方法により、No.1ピンチロール7の摩耗やストリップ1の板厚変動といった外乱があっても、ストリップ1には常に適切な張力が付加される。したがって、張力不足によるコイルの巻き形状劣化や、過張力による板破断などのおそれが解消される。
【0025】
【実施例】鋼帯の熱間圧延ラインにおいて、粗圧延後、先行材後端と後行材先端をレーザ溶接により突合わせ接合し、仕上圧延で溶接部も圧延した連続化ストリップを本発明法により溶接部で切断して巻取り、コイルとした。巻取りは図1および図2に示す設備により、図3に示すフローで行った。No.1ピンチロール7をオフセットなしの状態に変更するとき、およびオフセットの状態に変更するとき、あらかじめ、シリンダ21で上ロール15を下降させた場合のロールギャップがストリップ厚さt+3mmとなるように、ウォームホイール22の回転位置を調整した。そして、シリンダ21により上ロール15を上昇させてストリップ1から離し、横方向に移動させた後、まずシリンダ21により上ロール15を下降させてロールギャップをストリップ厚さ+3mmに狭め、ついでウォームホイール22を回転させて上ロール15をストリップ1に接触させた。
【0026】接触後は上ロール15および下ロール16の回転周速をストリップ1の走行速度よりも小さい速度にして、ストリップ1に後方張力を付加した後、ピンチロール駆動モータの電流値が設定値iを中心とするi±Δiの範囲に整定するまでウォームホイール22によりギャップ調整を行った。その結果、ストリップ先端の突っ掛け等による操業トラブルがなく、良好な巻き形状のコイルが安定して確実に得られ、コイルを展開して観察したところストリップ表面にはスリップ疵など巻取り時の疵発生は認められなかった。さらに、厚さや幅の異なるストリップが連続化されている場合でも問題なかった。
【0027】
【発明の効果】本発明法により、鋼帯の熱間圧延ラインその他の各種処理ラインにおいて、連続化したストリップをライン後面で切断しつつ2機の巻取機で交互に巻き取ってコイルにするにあたり、ストリップ先端の突っ掛け等によるトラブルのおそれが回避され、ストリップ表面にはスリップ疵などの発生がなく、かつ良好な巻き形状のコイルが安定して確実に得られる。また厚さや幅の異なるストリップが連続化されている場合でも問題なく、生産能率の向上および製造歩留まりの向上に寄与する。




 

 


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