(57)【要約】      （修正有）【課題】通板ラインが互いに異なる複数の２次工程に兼用でき、１次工程の出側で通板ラインを複数に分岐させる必要がない通板方向変更手段を実現することを課題とし、１つの１次工程から複数の２次工程へ金属帯を巻き取ることなく通板方向を変更する構成の、金属帯の工程切替え装置を提供する。【解決手段】金属帯Ｓを１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を２回変更する金属帯の工程切替え装置１０であって、２個の直列のフロータ式ヘリカルターナ１，２と、金属帯の先端部を把持する機構とを有し、上流側のフロータ式ヘリカルターナが１次工程の出側に固定され、下流側のフロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナ１である。【選択図】図１
2020082111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を２回変更する金属帯の工程切替え装置であって、２個の直列のフロータ式ヘリカルターナと、金属帯の先端部を把持する機構とを有し、上流側のフロータ式ヘリカルターナが１次工程の出側に固定され、当該ヘリカルターナと対をなす下流側のフロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナであることを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
【請求項２】
金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を１回変更する金属帯の工程切替え装置であって、１個のフロータ式ヘリカルターナと、金属帯の先端部を把持する機構とを有し、該フロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナであることを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
【請求項３】
前記金属帯の先端部を把持する機構の下流側に、前記金属帯を切断するシャーを具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の金属帯の工程切替え装置。
【請求項４】
前記シャーにより切断された金属帯の後行側の先端部を挟持する先端クランプを前記シャーの下流側に具備したことを特徴とする請求項３に記載の金属帯の工程切替え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属帯の通板ラインにおいて、被処理材である金属帯を、１つの１次工程から巻取ることなく複数の２次工程へ通板するのに好適に用いうる、金属帯の工程切替え装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば金属帯の通板ラインにおいて、被処理材である金属帯に複数の工程の処理を連続して行うためには、当該処理に用いる設備全体のレイアウトの制約から各工程間で金属帯の走行方向（以下、通板方向ともいう。）を変更する必要が生じる場合がある。この走行方向の変更に用いられる装置として、筒状のチャンバ（以下、フロータともいう。）廻りに設けられた噴出口から流体を金属帯の片面に噴出し、その噴出圧力で金属帯を浮上させて非接触の状態で支持し、走行する前記金属帯を前記チャンバにらせん状に沿わせて走行方向を転換させる「フロータ式ヘリカルターナ」と称される装置が知られている（特許文献１、２または３参照）。なお、前記フロータ式ヘリカルターナは、「ヘリカルターナ」（特許文献１参照）または「フローター」（特許文献３参照）とも称されている。前記フロータ式ヘリカルターナの使用形態として、これを１個用いて通板方向を平面視で時計回りまたは反時計回りに９０度転換する場合（例えば特許文献３の図４参照）や、これを２個直列にして通板方向を時計回りまたは反時計回りに１８０度転換する場合（例えば特許文献３の図１参照）などがある。
【０００３】
鉄ロール等を用いた通常のターナー（金属帯を鉄ロールまたはゴム被覆したロール等に巻き付けて通板方向を変更する手段）が接触かつ低速度（例えば鋼帯で３５０ｍ／分未満）の条件下で金属帯の通板方向を変更するのに対して、前記フロータ式ヘリカルターナは、非接触かつ高速度（例えば鋼帯で９５０ｍ／分以上）の条件下で金属帯の通板方向を変更することが可能であり、特に、金属帯表面のスリ疵の許容規準が厳格となる金属帯の連続焼鈍ラインや、めっきラインに適する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７８７２９号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５９２８号公報
【特許文献３】特開２００４−０２７３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属帯の処理において、金属帯をまず、２つの工程のうちの前工程（１次工程という。）で処理し、次いで１次工程に後続する工程であって、平面視で通板ラインが１次工程と平行または直交である工程（２次工程という。）で処理する場合がある。このような場合、従来では、１つの１次工程から１つの２次工程へ通板時の金属帯の通板方向を変更する通板方向変更手段としてフロータを固定した当該フロータ式ヘリカルターナ（以下、固定フロータ式ヘリカルターナともいう。）を用いて、１次工程と２次工程の通板ラインが平面視で直交の場合は１個、平行の場合は２個直列に、設置したものを用いていた。これにより、１つの１次工程から１つの２次工程へ、金属帯を巻取ることなく、通板方向を変更して進入させることができる。
【０００６】
一方、金属帯の処理においては、共通する１つの１次工程から、通板ラインが互いに異なる複数の２次工程の各工程へ金属帯を通板する場合がある。このような場合、前記従来の通板方向変更手段は、固定フロータ式ヘリカルターナで構成され、１つの設置位置に固定されているため、複数の２次工程のうちのいずれか１つにしか金属帯を進入させることができない。そのため、従来は、複数の２次工程の各々に金属帯を巻き取ることなく進入させるには、複数の２次工程の各入側に１つずつ固定フロータ式ヘリカルターナを設置する必要があり、しかも、１次工程の出側から複数の２次工程の各入側に対応させて金属帯を引き出して、その先端をつなぐ必要があるが、具体的に実施可能な手段が提示されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑み、通板ラインが互いに異なる複数の２次工程に兼用できる通板方向変更手段を実現することを課題とし、１つの１次工程から複数の２次工程へ金属帯を巻き取ることなく通板方向を変更する構成の、金属帯の工程切替え装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、従来から固定して設置されていたフロータ式ヘリカルターナについて、移動可能とすることにより上記課題を解決することを想到した。すなわち、本発明は以下のとおりである。
（１）  金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を２回変更する金属帯の工程切替え装置であって、２個の直列のフロータ式ヘリカルターナと、金属帯の先端部を把持する機構とを有し、上流側のフロータ式ヘリカルターナが１次工程の出側に固定され、当該ヘリカルターナと対をなす下流側のフロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナであることを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
（２）  金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を１回変更する金属帯の工程切替え装置であって、１個のフロータ式ヘリカルターナと、金属帯の先端部を把持する機構とを有し、該フロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナであることを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
（３）  （１）または（２）のいずれか１つにおいて、前記金属帯の先端部を把持する機構の下流側に、前記金属帯を切断するシャーを具備したことを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
（４）  （３）において、前記シャーにより切断された金属帯の後行側の先端部を挟持する先端クランプを前記シャーの下流側に具備したことを特徴とする金属帯の工程切替え装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１つの１次工程から、通板ラインが互いに異なる複数の２次工程へ金属帯を巻取ることなく通板方向を変更する構成の金属帯の工程切替え装置が実現し、したがって、１つの１次工程から複数の２次工程を組み合わせた製造ラインによりニーズに合わせた多品種製造が可能となり、１つの１次工程から１つの２次工程を組み合わせた複数ラインを建設する場合と比較して、工場のレイアウトをコンパクトにすることが可能となり、１次工程から２次工程へ移る際の従来のコイルとしての保管ヤードも不要になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の例１Ａを示す模式的平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の例１Ｂを示す模式的平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の例２Ａを示す模式的平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の例２Ｂを示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明が扱う金属帯として、鋼、アルミニウムとその合金、銅とその合金がある。
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。本発明の第１の実施形態は、金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を２回変更する金属帯の工程切替え装置であって、２個の直列のフロータ式ヘリカルターナを有し、かつ金属帯の先端部を把持する機構を有し、上流側のフロータ式ヘリカルターナが１次工程の出側に固定された固定フロータ式ヘリカルターナであり、下流側のフロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナである。ここで、可動フロータ式ヘリカルターナの移動方向はフロータ入側の通板方向に沿った方向である。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態の例１Ａを示す模式的平面図である。この例１Ａにおいて、１次工程は、アンコイラー２０から払い出した金属帯Ｓ（例えば冷間圧延されてなる鋼帯）を、焼鈍炉に通して、焼きなましする焼鈍工程である。
【００１３】
２次工程は、１次工程後の金属帯Ｓを、調質圧延機で調質圧延後、精整設備で耳切り、表面検査などを実施し、コイラー２１で巻取る場合であるローモ材工程と、金属帯Ｓを電気めっき設備で錫めっきに供し、コイラー２２で巻取る場合である錫めっき工程と、ティンフリー設備で電解クロム酸処理などに供し、コイラー２３で巻取る場合であるティンフリースチール工程の、３種類である。
【００１４】
前記３種類の２次工程は、その通板ラインが平面視で互いに重ならない方向を有し、例えば図１では平行かつ並列であり、前記１次工程の通板ラインとも重ならない方向を有し、例えば図１では平行である。
【００１５】
例１Ａにおいて、金属帯Ｓを１次工程から３種類の異なる２次工程へ通板する際の通板方向の変更は、いずれの２次工程に対しても、１回あたりの方向転換角度を９０度として２回行なえばよいから、金属帯の工程切替え装置１０は、２個直列のフロータ式ヘリカルターナで構成する。
【００１６】
そこで、例１Ａでは、前記２個直列したうちの、上流側の１個は、前記固定フロータ式ヘリカルターナ２とし、２次工程の通板ラインに近い側である下流側の１個は、金属帯Ｓの先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナ１とした。
【００１７】
可動フロータ式ヘリカルターナ１は、以下のようにして構成できる。すなわち、そのフロータを台車（図示せず）に搭載し、該台車には金属帯Ｓの先端部を把持する機構として、随時送出も行なうフィードローラー３を搭載しておくことである。ここで、該台車としては、前記３種類の異なる２次工程の入側を走行し、金属帯Ｓの先端が前記３種類の２次工程のそれぞれの入側位置に達した時点で停止するよう構成した台車が挙げられる。
【００１８】
これにより、１次工程を終えた金属帯Ｓを巻取ることなく金属帯Ｓの先端部を３種類の異なる２次工程のいずれか１つの工程から別の工程へ切替えることができる。なお、可動フロータ式ヘリカルターナ１および固定フロータ式ヘリカルターナ２のフロータ（チャンバ）は、直径１５００〜２０００ｍｍ、長さ６０００〜１００００ｍｍの円筒形状が好適であり、金属帯Ｓを浮上させる流体（例えば空気）の噴出圧力は３０００〜８０００Ｐａ（３００〜８００ｍｍＡｑ）が好適である。
【００１９】
ところで、金属帯の処理においては、金属帯の先端と後端を繋ぎ合わせて（接合して）連続的に処理する場合が多い。この場合、１次工程の入側で、先行する金属帯（先行材）の尾端に、後続する金属帯（後行材）の先端を接続して連続して通板するが、この接続した箇所(繋ぎ目)は、２次工程の切替えを行なう箇所とされることが多い。その場合、繋ぎ目を切り離す（切断する）必要がある。そこで、前記第１の実施形態では、この切断のための手段を有することが好ましい。その例を図２に示す。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態の変形例である例１Ｂを示す模式的平面図である。図２に示すとおり、この例１Ｂでは、前記例１Ａにおいてさらに、前記繋ぎ目の切断手段としてシャー４を前記フィードローラー３の下流側に具備した。このシャー４も前記台車に搭載される。なお、シャー４で切断した繋ぎ目の後行側すなわち後行材の先端部は、フィードローラー３で送出されるが、切替え先の２次工程の入側で先行材の尾端部が待機している場合は、その尾端部と繋ぎ合わされる。また、後行材の先端部を挟持する手段を前記シャー４の下流側に具備することが好ましい。そこで、この例１Ｂではさらに、前記先端部を挟持する手段として先端クランプ５をも前記台車に搭載するとよい。
【００２１】
これにより、２次工程の切替え元での先行材と後行材との切断および切替え先での繋ぎ合わせの作業能率が格段に向上する。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態は、金属帯を１つの１次工程から複数の２次工程へ通板方向を１回変更する金属帯の工程切替え装置であって、１個のフロータ式ヘリカルターナを有し、かつ金属帯の先端部を把持する機構を有し、前記フロータ式ヘリカルターナが、前記金属帯の先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナである。ここで、可動フロータ式ヘリカルターナの移動方向はフロータ入側の通板方向に沿った方向である。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施形態の例２Ａを示す模式的平面図である。この例２Ａにおいて、金属帯は例１Ａと同様、金属帯Ｓであり、１次工程は例１Ａと同様、焼鈍工程である。２次工程は、例１Ａの場合と同様、ローモ材工程、錫鍍金工程、ティンフリースチール工程の３種類で、その通板ラインが平面視で互いに平行かつ並列であって、１次工程に空間的に近い方からローモ材工程、錫めっき工程、ティンフリースチール工程の順に並列する点では、１次工程と同様であるが、前記１次工程のそれとは通板ラインが直交する点で、例１Ａと異なる。
【００２４】
例２Ａにおいて、金属帯Ｓを１次工程から３種類の２次工程へ通板する際の通板方向の変更は、いずれの１種類に対しても、１回あたりの方向転換角度を９０度として１回行えばよいから、金属帯の工程切替え装置１０は、１個のフロータ式ヘリカルターナで構成するが、該フロータ式ヘリカルターナを、１つの設置位置に固定される固定フロータ式ヘリカルターナとしたのでは、従来技術と同じとなり、３種類の２次工程へ金属帯Ｓを通板する効果を奏することはできない。
【００２５】
そこで、例２Ａでは、金属帯の工程切替え装置１０は、金属帯Ｓの先端部を把持する機構と共に移動し、前記複数の２次工程の各入側位置で停止した後、２次工程に通板する可動フロータ式ヘリカルターナ１とした。
【００２６】
可動フロータ式ヘリカルターナ１は、例１Ａの場合と同様、フロータを、金属帯Ｓの先端部を把持する機構（例えばフィードローラー３）と共に、台車（図示せず）に搭載することで、構成することができる。これにより、例２Ａにおいても、例１Ａの場合と同様、１次工程を終えた金属帯Ｓを巻取ることなく金属帯Ｓの先端部の行先を３種類の２次工程のいずれか１つから別の１つへ切替えることができる。なお、可動フロータ式ヘリカルターナ１のフロータ（チャンバ）の形状寸法および流体（例えば空気）の噴出圧力は、例１Ａの場合と同様にすることができる。
【００２７】
また、第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様、１次工程の入側で先行材の尾端と後行材の先端とを繋ぎ合せ、その繋ぎ目を、２次工程の入側で切り離す（切断する）場合があり、かかる場合に対応するために、この切断のための手段を有することが好ましい。その例を図４に示す。
【００２８】
図４は、本発明の第２の実施形態の変形例である例２Ｂを示す模式的平面図である。図４に示すとおり、この例２Ｂでは、前記例２Ａにおいてさらに、前記例１Ｂの場合と同様、前記繋ぎ目の切断手段としてシャー４を具備した。このシャー４も前記台車に搭載される。さらに、前記繋ぎ合わせが行なわれる場合の被繋ぎ合わせ部である先端部を挟持する手段として、先端クランプ５をも前記台車に搭載するとよい。
【００２９】
これにより、例２Ｂでは、例２Ａと比べて、２次工程の切替え元での先行材と後行材との切断および切替え先での繋ぎ合わせの作業能率が格段に向上する。
【００３０】
上述したように、本発明では、可動フロータ式ヘリカルターナを用いて金属帯の工程切替え装置を構成したので、１つの１次工程から複数の２次工程へ金属帯を通板する場合、固定フロータ式ヘリカルターナのみを用いていた従来と比べ、装置が簡素なものとなる。したがって、複数の２次工程を組み合わせた製造ラインでニーズに合わせた多品種製造が可能となり、１つの１次工程と１つの２次工程を組み合わせる複数ラインを建設する場合と比較して、工場のレイアウトをコンパクトにすることが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１  可動フロータ式ヘリカルターナ
２  固定フロータ式ヘリカルターナ
３  フィードローラー
４  シャー
５  先端クランプ
１０  金属帯の工程切替え装置
２０  アンコイラー
２１，２２，２３  コイラー
Ｓ  金属帯
【図１】
2020082111.tif 000003
【図２】
2020082111.tif 000004
【図３】
2020082111.tif 000005
【図４】
2020082111.tif 000006