(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯の端部同士を溶接して連続した鋼帯とする溶接機と、当該溶接機よりも下流側に配置され、連続して通板される前記鋼帯を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備と、を備える鋼帯の連続処理設備であって、
前記フリーループ設備の上流側に、前記鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる断面積減少部形成設備を備え、
前記断面積減少部形成設備により断面積を減少させた、前記鋼帯のうち他の部分よりも断面積の少ない断面積減少部は、前記溶接部分から離れた位置に形成され、
前記断面積減少部は、前記鋼帯のうち幅方向の両端部を一部切除して形成した切り欠きにより、前記鋼帯の他の部分よりも断面積の少ない部分であり、
前記断面積減少部の形状を、前記鋼帯のうち前記切り欠きを形成していない部分の幅をＬ１とし、前記断面積減少部の前記鋼帯の幅方向への最小長さをＬ２とし、前記切り欠きの前記鋼帯の長手方向への長さをＬ３とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式及びＬ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成することを特徴とする鋼帯の連続処理設備。
【請求項２】
前記断面積減少部形成設備は、前記鋼帯の厚さを減少させて、前記鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させることを特徴とする請求項１に記載した鋼帯の連続処理設備。
【請求項３】
前記フリーループ設備の上流側に、前記鋼帯を酸洗する酸洗設備が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した鋼帯の連続処理設備。
【請求項４】
端部同士を溶接することで連続して搬送されてくる鋼帯を、当該鋼帯を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備へ連続して通板する鋼帯のフリーループ設備における通板方法であって、
前記フリーループ設備へ通板する前の前記鋼帯に、当該鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた断面積減少部を、前記溶接部分から離れた位置に形成し、
前記断面積減少部を、前記鋼帯のうち幅方向の両端部を一部切除して形成した切り欠きにより、前記鋼帯の他の部分よりも断面積の少ない部分とし、
前記断面積減少部の形状を、前記鋼帯のうち前記切り欠きを形成していない部分の幅をＬ１とし、前記断面積減少部の前記鋼帯の幅方向への最小長さをＬ２とし、前記切り欠きの前記鋼帯の長手方向への長さをＬ３とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式及びＬ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成することを特徴とする鋼帯のフリーループ設備における通板方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向の端部同士を溶接して形成した連続する鋼帯の処理設備に関し、特に、酸洗ライン内に設置されたフリーループ設備内で鋼帯が垂れ下がった際に、鋼帯の自重により鋼帯の溶接部分に発生する応力集中を低減する、鋼帯の連続処理設備及びフリーループ設備における通板方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、長手方向の端部同士を溶接して形成した連続する鋼帯に対して、酸洗や冷間圧延等の処理を連続して行う連続処理設備がある。このような連続処理設備としては、例えば、特許文献１に記載されているように、酸洗設備と冷間圧延設備を直結した酸洗−冷間圧延設備がある。酸洗−冷間圧延設備としては、例えば、酸洗設備が備える酸洗槽と冷間圧延設備が備える冷間圧延機との間に、酸洗槽出側ルーパーやサイドトリマー等を設けたものがある。
【０００３】
ここで、酸洗槽出側ルーパーは、酸洗槽を有する酸洗設備とサイドトリマーとの間で、鋼帯を垂れ下げるフリーループ設備であり、サイドトリマーが鋼帯の幅を変更する幅替え時等において、処理ラインの停止（酸洗槽における鋼帯の停止）を防止するものである。
ところで、特許文献１に記載されている酸洗−冷間圧延設備では、酸洗や冷間圧延等を行う対象となる鋼帯の材料として、高張力鋼板、電磁鋼板、珪素鋼板等、高硬度で溶接強度の低い難溶接材料を用い、鋼帯の長手方向の端部同士を溶接して、連続した鋼帯を形成する場合がある。
【０００４】
そして、酸洗槽出側ルーパーは、酸洗槽とサイドトリマーとの間で、鋼帯を垂れ下げる設備であり、酸洗槽出側ルーパーにおいて垂れ下げる鋼帯は、冷間圧延を行う前の、比較的厚みのある鋼帯である。このため、鋼帯が難溶接材である場合には、酸洗槽出側ルーパーにおいて、鋼帯の溶接部分に曲率の大きい撓みが発生するおそれがある。これは、特に、鋼帯の形状に不良が発生している場合に、多く発生するおそれがある。
【０００５】
鋼帯の溶接部分に曲率の大きい撓みが発生すると、鋼帯の自重により、鋼帯の溶接部分に応力集中が発生する。このため、溶接部分に加わる負荷が増加し、酸洗槽出側ルーパーにおいて、鋼帯が破断するおそれがある。
鋼帯が破断すると、酸洗−冷間圧延設備の稼動を停止する必要があるため、酸洗−冷間圧延設備の稼動率及び歩留が低下するという問題が発生する。
【０００６】
鋼帯の溶接部分に発生する曲率の大きい撓みを抑制するための対策としては、例えば、長手方向の端部同士を溶接して連続した鋼帯を形成した後に、鋼帯の溶接部分をハンマー等で打撃し、溶接部分に割れが発生しないことを確認する方法がある。
また、鋼帯の溶接部分に発生する曲率の大きい撓みを抑制するための対策としては、例えば、溶接部分の試験サンプルを採取し、油圧式バルジ試験機を用いて溶接部分の溶接強度を調査して、溶接部分の溶接強度が問題の無い強度であることを確認する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１６４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、鋼帯の溶接部分をハンマー等で打撃し、溶接部分に割れが発生しないことを確認する方法では、溶接部分を打撃し、溶接部分に割れが発生した場合には、再度溶接を行って鋼帯を形成する必要がある。このため、酸洗−冷間圧延設備の稼動を停止する必要があり、酸洗−冷間圧延設備の稼動率及び歩留が低下するという問題が発生する。
また、油圧式バルジ試験機を用いて溶接部分の溶接強度を調査して、溶接部分の溶接強度が問題の無い強度であることを確認する方法では、溶接部分の溶接強度が不足していることが確認された場合には、溶接条件を変更して、溶接部分の試験サンプルに対する溶接強度の調査を行う必要がある。このため、溶接部分に割れが発生した場合と同様、酸洗−冷間圧延設備の稼動を停止する必要があり、酸洗−冷間圧延設備の稼動率及び歩留が低下するという問題が発生する。
【０００９】
本発明は、連続処理設備の稼動を停止すること無く、鋼帯の溶接部分に発生する撓みの曲率を減少させることが可能な、鋼帯の連続処理設備及びフリーループ設備における通板方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、鋼帯の端部同士を溶接して連続した鋼帯とする溶接機と、当該溶接機よりも下流側に配置され、連続して通板される前記鋼帯を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備と、を備える鋼帯の連続処理設備であって、
前記フリーループ設備の上流側に、前記鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる断面積減少部形成設備を備え、
前記断面積減少部形成設備により断面積を減少させた、前記鋼帯のうち他の部分よりも断面積の少ない断面積減少部は、前記溶接部分から離れた位置に形成され、
前記断面積減少部は、前記鋼帯のうち幅方向の両端部を一部切除して形成した切り欠きにより、前記鋼帯の他の部分よりも断面積の少ない部分であり、
前記断面積減少部の形状を、前記鋼帯のうち前記切り欠きを形成していない部分の幅をＬ１とし、前記断面積減少部の前記鋼帯の幅方向への最小長さをＬ２とし、前記切り欠きの前記鋼帯の長手方向への長さをＬ３とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式及びＬ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によると、断面積減少部形成設備を用いて、鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させることにより、鋼帯のうち、断面積を減少させた部分に、鋼帯が自重により垂れ下がった状態で溶接部分に発生する撓みを減少可能な、曲率の大きい撓みを発生させることが可能となる。
このため、フリーループ設備において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯に対し、溶接部分に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【００１３】
次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記断面積減少部形成設備は、前記鋼帯の厚さを減少させて、前記鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によると、鋼帯のうち、断面積減少部形成設備が鋼帯の厚さを減少させて、鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた部分により、鋼帯のうち厚さを減少させた部分に発生する撓みの曲率を増加させて、自重により垂れ下がった状態の溶接部分に発生する応力集中を、低減することが可能となる。
このため、フリーループ設備において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯に対し、溶接部分に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【００１５】
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した発明であって、前記フリーループ設備の上流側に、前記鋼帯を酸洗する酸洗設備が配置されていることを特徴とするものである。
本発明によると、酸洗設備で酸洗されてフリーループ設備へ移動して、自重により垂れ下がった状態でフリーループ設備に支持される鋼帯に対し、溶接部分に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【００１６】
このため、フリーループ設備における鋼帯の破断を抑制して、フリーループ設備により、酸洗設備の出側で、鋼帯の移動速度を安定して低下させることが可能となり、酸洗設備を備えた鋼帯の連続処理設備の稼動率低下を、抑制することが可能となる。
【００１７】
次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、端部同士を溶接することで連続して搬送されてくる鋼帯を、当該鋼帯を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備へ連続して通板する鋼帯のフリーループ設備における通板方法であって、
前記フリーループ設備へ通板する前の前記鋼帯に、当該鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた断面積減少部を、前記溶接部分から離れた位置に形成し、
前記断面積減少部を、前記鋼帯のうち幅方向の両端部を一部切除して形成した切り欠きにより、前記鋼帯の他の部分よりも断面積の少ない部分とし、
前記断面積減少部の形状を、前記鋼帯のうち前記切り欠きを形成していない部分の幅をＬ１とし、前記断面積減少部の前記鋼帯の幅方向への最小長さをＬ２とし、前記切り欠きの前記鋼帯の長手方向への長さをＬ３とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式及びＬ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明によると、鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた断面積減少部に、鋼帯が自重により垂れ下がった状態で溶接部分に発生する撓みを減少可能な、曲率の大きい撓みを発生させることが可能となる。
このため、フリーループ設備において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯に対し、溶接部分に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、鋼帯のうち、鋼帯における溶接部分近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた部分により、溶接部分に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させて、溶接部分に加わる負荷を減少させることが可能となる。このため、鋼帯の破断を抑制することが可能となり、鋼帯を処理する設備の稼動を停止すること無く、鋼帯の溶接部分に発生する曲率の高い撓みを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】連続処理設備の構成を示す図である。
【図２】断面積減少部を形成した鋼帯を示す図である。
【図３】ルーピングピット内において、断面積減少部を形成していない鋼帯に、曲率の大きい撓みが発生した状態を示す概念図である。
【図４】ルーピングピット内において、断面積減少部を形成した鋼帯に、曲率の大きい撓みが発生した状態を示す概念図である。
【図５】本発明の変形例を示す図である。
【図６】本発明の変形例を示す図である。
【図７】本発明の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態の鋼帯のフリーループ設備における通板方法（以下、「フリーループ設備通板方法」と記載する）の適用対象である、鋼帯の連続処理設備（以下、「連続処理設備」と記載する）の構成を説明する。
【００２２】
なお、本実施形態では、鋼帯が、高張力鋼板、電磁鋼板、珪素鋼板等、高硬度で溶接強度の低い難溶接材料で形成した鋼帯の、長手方向の端部同士を溶接して形成した、連続した鋼帯である場合について説明する。
また、本実施形態では、鋼帯が、冷間圧延を行う前の、比較的厚みのある鋼帯（例えば、２．０[ｍｍ]以上）である場合について説明する。
【００２３】
図１は、連続処理設備１の構成を示す図である。
図１中に示すように、連続処理設備１は、アンコイラー２と、先端処理装置４と、溶接機６と、断面積減少部形成設備８と、入側ルーパー１０と、酸洗設備１２と、フリーループ設備１４と、サイドトリマー１６と、出側シャー１８と、出側巻取機２０を備えている。
【００２４】
アンコイラー２は、未溶接鋼帯２２が積層して巻きつけられており、未溶接鋼帯２２を、その端部側から、先端処理装置４へ送り出す。
先端処理装置４は、アンコイラー２から送り出された未溶接鋼帯２２と、先に送り出されている未溶接鋼帯２２に対し、両者の長手方向の端部同士を、互いに溶接可能な位置関係に配置し、この配置を保持した状態で、溶接機６へ送り出す。
【００２５】
溶接機６は、例えば、フラッシュバット式の溶接機であり、先端処理装置４が長手方向の端部を互いに溶接可能な位置関係に配置した、連続する二枚の未溶接鋼帯２２の端部同士を溶接して、連続した鋼帯２４を形成する。形成された鋼帯２４は、断面積減少部形成設備８へ送り出される。
断面積減少部形成設備８は、例えば、連続処理設備１に既存の構成である、ノッチャーや電動ニブラ（図示せず）等、鋼帯２４を切断可能な工作機材を備えており、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対し、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる加工を行う。
【００２６】
ここで、溶接部分近傍（溶接部分３０近傍）とは、溶接部分３０に発生する曲率の大きな撓みを抑制できるような領域として、溶接部分３０から１５００［ｍｍ］以内の領域内とすることが好ましい。なお、溶接部分近傍とは、溶接部分３０を含む場合もある。
そして、溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積が減少した鋼帯２４は、入側ルーパー１０へ送り出される。
【００２７】
具体的には、断面積減少部形成設備８は、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させることにより、鋼帯２４のうち、他の部分よりも断面積の少ない断面積減少部を形成する。この断面積減少部は、鋼帯２４が自重により垂れ下がった状態で溶接部分に発生する撓みよりも、曲率の大きい撓みが発生する部分となる。
なお、本実施形態では、断面積減少部形成設備８は、鋼帯２４の幅方向の端部を切除して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる。したがって、本実施形態では、断面積減少部が、鋼帯２４の幅方向の端部を切除した切り欠きにより形成される場合について説明する。
【００２８】
以下、図１を参照しつつ、図２を用いて、断面積減少部の具体的な構成について説明する。
図２は、断面積減少部２６を形成した鋼帯２４を示す図である。
図２中に示すように、断面積減少部２６は、鋼帯２４のうち、幅方向の両端部を一部切除して形成した矩形状の切り欠き２８により、鋼帯２４の他の部分よりも断面積の少ない部分である。すなわち、本実施形態では、断面積減少部２６が、鋼帯２４のうち、溶接部分３０の周辺に形成した四箇所の切り欠き２８により、鋼帯２４の他の部分よりも断面積の少ない部分に形成されている場合について説明する。なお、四箇所の切り欠き２８は、それぞれ、同形状であり、溶接部分３０との距離も同一である。
【００２９】
また、断面積減少部２６は、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さをＬ２とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成されている。
さらに、断面積減少部２６は、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への長さをＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立する形状に形成されている。
【００３０】
なお、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への長さＬ３とは、鋼帯２４の長手方向で対向する複数の切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への合計長さである。したがって、図２中では、鋼帯２４の長手方向への長さＬ３を、鋼帯２４の長手方向で対向する二つの切り欠き２８のうち一方の、鋼帯２４の長手方向への長さをＬ３ａと示し、二つの切り欠き２８のうち他方の、鋼帯２４の長手方向への長さをＬ３ｂと示している。すなわち、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への長さＬ３は、Ｌ３＝Ｌ３ａ＋Ｌ３ｂの条件式を満足している。
【００３１】
以下、図１を用いた、連続処理設備１の構成の説明に復帰する。
入側ルーパー１０は、断面積減少部形成設備８が断面積減少部を形成した鋼帯２４を受け入れ、酸洗設備１２へ送り出す。
酸洗設備１２は、内部を複数に分割された酸洗槽３２を備えており、入側ルーパー１０から送り出された鋼帯２４に対し、酸洗を行う。酸洗を行った鋼帯２４は、フリーループ設備１４へ送り出される。
【００３２】
フリーループ設備１４は、酸洗設備１２よりも下流側に配置されており、酸洗設備１２から送り出され、連続して通板される鋼帯２４を、鋼帯２４の自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させ、サイドトリマー１６へ送り出す。これにより、フリーループ設備１４が備えるルーピングピット(図示せず)内に、鋼帯２４を垂れ下げて（溜めて）、後述するサイドトリマー１６が、鋼帯２４の幅を変更する幅替え時等において、連続処理設備１の停止（例えば、酸洗槽３２における鋼帯２４の停止）を防止する。
【００３３】
すなわち、断面積減少部形成設備８は、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯に対し、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる。
サイドトリマー１６は、鋼帯２４の端部を任意に切除可能なトリマーナイフ（図示せず）を備えており、鋼帯２４の幅揃え、鋼帯２４の幅変更、鋼帯２４の端部に生成された不良部分の除去等、鋼帯２４の端部に対する形状の修正を行う。サイドトリマー１６により、端部の形状を修正された鋼帯２４は、出側シャー１８へ送り出される。
【００３４】
出側シャー１８は、鋼帯２４を切断可能に形成されており、サイドトリマー１６から送り出された鋼帯２４から、断面積減少部２６を形成した部分を切除し、出側巻取機２０へ送り出す。
出側巻取機２０は、出側シャー１８から送り出された鋼帯２４を巻き取り、ロールを形成する。出側巻取機２０で巻き取られた鋼帯２４のロールは、例えば、冷間圧延工程等の処理設備へ移送される。
【００３５】
以上により、連続処理設備１は、未溶接鋼帯２２の端部同士を溶接して連続した鋼帯２４とする溶接機６と、溶接機６よりも下流側に配置され、且つ連続して通板される鋼帯２４を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備１４を備える設備である。
【００３６】
（フリーループ設備通板方法）
以下、図１及び図２を参照して、フリーループ設備通板方法を説明する。
フリーループ設備通板方法は、端部同士を溶接することで連続して搬送されてくる鋼帯２４を、鋼帯２４を自重により垂れ下がった状態で支持しながら移動させるフリーループ設備１４へ、連続して通板する方法である。
【００３７】
具体的には、アンコイラー２から、先端処理装置４を介して送り出された未溶接鋼帯２２の、長手方向の端部同士を溶接機６により溶接して、連続した鋼帯２４を形成し、この鋼帯２４に対し、断面積減少部形成設備８により、上述した断面積減少部２６を形成する。そして、断面積減少部２６を形成した鋼帯２４を、入側ルーパー１０、酸洗設備１２の順に移動させ、フリーループ設備１４へ連続して通板させた後、サイドトリマー１６、出側シャー１８を順に経由して、出側巻取機２０で巻き取る。
【００３８】
したがって、本実施形態のフリーループ設備通板方法は、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた断面積減少部２６を形成する方法である。
【００３９】
（作用）
以下、本実施形態の作用を説明する。
上述したように、酸洗設備１２で酸洗を行い、フリーループ設備１４へ送り出された鋼帯２４は、ルーピングピット内に垂れ下げられる。
ここで、本実施形態のように、鋼帯２４を、高張力鋼板、電磁鋼板、珪素鋼板等、高硬度で溶接強度の低い難溶接材料の未溶接鋼帯２２を溶接して形成している場合は、ルーピングピット内において、鋼帯２４に曲率の大きい撓みが発生し、鋼帯２４のループが均一に形成されないおそれがある。これは、特に、鋼帯２４の形状に不良が発生している場合に、多く発生するおそれがある。
【００４０】
このとき、上述したように、本実施形態では、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、断面積減少部形成設備８により、鋼帯２４の幅方向の端部を切除して形成した切り欠き２８を形成している。そして、切り欠き２８により、鋼帯２４の他の部分よりも断面積の少ない部分である断面積減少部２６が形成されている。
そして、断面積減少部２６は、鋼帯２４のうち、断面積減少部を形成していない部分よりも断面積が小さく、鋼帯２４が自重により垂れ下がった状態で、溶接部分３０に発生する撓みよりも、曲率の大きい撓みが発生する部分である。
【００４１】
したがって、ルーピングピット内において、鋼帯２４に曲率の大きい撓みが発生した場合であっても、鋼帯２４が自重により垂れ下がった状態で溶接部分３０に発生する撓みよりも曲率の大きい撓みが、断面積減少部２６に発生することとなる。
このため、フリーループ設備１４が備えるルーピングピット内において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯２４に対し、溶接部分３０に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【００４２】
この作用を、図１及び図２を参照しつつ、図３及び図４を用いて説明する。
図３は、ルーピングピット内において、本実施形態とは異なり、断面積減少部２６を形成していない鋼帯２４に、曲率の大きい撓みが発生した状態を示す概念図である。なお、ルーピングピット内において、鋼帯２４に撓みが発生した状態は、図３（ａ）中に示す状態から、図３（ｂ）中に示す状態へ移行する。
【００４３】
また、図４は、ルーピングピット内において、本実施形態、すなわち、断面積減少部２６を形成した鋼帯２４に、曲率の大きい撓みが発生した状態を示す概念図である。
なお、図４中では、説明のために、切り欠き２８を鋼帯２４の上下面に示しているが、実際の鋼帯２４には、切り欠き２８を鋼帯２４の側面に形成している。また、図４中では、参考のために、図３中に示す、断面積減少部２６を形成していない鋼帯２４に、曲率の大きい撓みが発生した状態を、破線により示している。
【００４４】
図３（ａ）中に示すように、ルーピングピット内において、断面積減少部２６を形成していない鋼帯２４（未溶接鋼帯２２）の内部に中伸び３４が生じていると、鋼帯２４の湾曲（ループ）が阻害され、曲率の大きな撓みとなる。
このように、鋼帯２４のループが阻害された状態では、中伸び３４が発生しない溶接部分３０に応力が集中するため、図３（ｂ）中に示すように、溶接部分３０の結合が崩壊して、鋼帯２４が破断することとなる。
【００４５】
一方、図４中に示すように、ルーピングピット内において、断面積減少部２６を形成した鋼帯２４に、曲率の大きい撓みが発生すると、鋼帯２４（未溶接鋼帯２２）の内部に中伸び３４が発生しても、断面積減少部２６に、溶接部分３０に発生する撓みよりも曲率の大きい撓みが、強制的に発生することとなる。
このため、鋼帯２４のループが阻害された状態であっても、断面積減少部２６に発生する曲率の大きい撓みによって、溶接部分３０に発生する応力集中を低減させて、溶接部分３０に発生する撓みの曲率を減少させることが可能となる。
【００４６】
したがって、本実施形態のように、鋼帯２４に断面積減少部２６を形成することにより、ルーピングピット内において鋼帯２４に曲率の大きい撓みが発生しても、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となるため、溶接部分３０の結合が保持されて、鋼帯２４の破断が抑制されることとなる。
【００４７】
（第一実施形態の効果）
以下、本実施形態の効果を列挙する。
（１）本実施形態の連続処理設備１では、フリーループ設備１４の上流側に、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる、断面積減少部形成設備８を備えている。
【００４８】
このため、断面積減少部形成設備８を用いて、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させることにより、鋼帯２４のうち、断面積を減少させた部分に、鋼帯２４が自重により垂れ下がった状態で溶接部分３０に発生する撓みを減少可能な、曲率の大きい撓みを発生させることが可能となる。
その結果、フリーループ設備１４において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯２４に対し、溶接部分３０に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となる。
【００４９】
これにより、鋼帯２４の破断を抑制することが可能となるため、鋼帯２４を処理する設備（連続処理設備）の稼動を停止すること無く、鋼帯２４の溶接部分３０に発生する曲率の高い撓みを抑制することが可能となる。
したがって、連続処理設備１の稼動率及び歩留の低下を抑制することが可能となる。これに加え、鋼帯２４の生産効率を向上させることが可能となる。
【００５０】
（２）本実施形態の連続処理設備１では、断面積減少部形成設備８が、鋼帯２４の幅方向の端部を切除して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させる。
【００５１】
このため、鋼帯２４のうち、断面積減少部形成設備８が鋼帯２４の幅方向の端部を切除して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた部分により、鋼帯２４のうち幅方向の端部を切除した部分に発生する撓みの曲率を増加させて、自重により垂れ下がった状態の溶接部分に発生する応力集中を、低減することが可能となる。また、例えば、鋼帯２４の連続処理設備１に既存の構成である、ノッチャーや電動ニブラ等を用いて、鋼帯２４の幅方向の端部を切除することにより、自重により垂れ下がった状態の溶接部分３０に発生する応力集中を、低減させることが可能となる。
【００５２】
その結果、フリーループ設備１４において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯２４に対し、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となる。また、新たな機材等を連続処理設備１に追加することなく、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となり、鋼帯２４の破断を抑制することが可能となる。
【００５３】
（３）本実施形態の連続処理設備１では、フリーループ設備１４の上流側に、鋼帯２４を酸洗する酸洗設備１２を配置している。
このため、酸洗設備１２で酸洗されてフリーループ設備１４へ移動して、自重により垂れ下がった状態でフリーループ設備１４に支持される鋼帯２４に対し、溶接部分３０に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となる。
その結果、フリーループ設備１４における鋼帯２４の破断を抑制して、フリーループ設備１４により、酸洗設備１２の出側で、鋼帯２４の移動速度を安定して低下させることが可能となり、酸洗設備１２を備えた鋼帯２４の連続処理設備１の稼動率低下を、抑制することが可能となる。
【００５４】
（４）本実施形態の連続処理設備１では、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さをＬ２とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式が成立している。
このため、断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さＬ２を、鋼帯２４の幅Ｌ１の５０％未満とした場合と比較して、溶接部分３０を含む鋼帯２４の強度が、鋼帯２４の連続処理に必要な強度よりも低下することを抑制可能となる。
【００５５】
また、断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さＬ２を、鋼帯２４の幅Ｌ１の８０％を超える長さとした場合と比較して、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成した部分に発生する撓みの曲率を増加させることが可能となる。
その結果、鋼帯２４の幅方向の端部を切除して形成した切り欠き２８により、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成した部分に発生する撓みの曲率を、効率的に増加させて、自重により垂れ下がった状態の溶接部分３０に発生する応力集中を、効率的に低減させることが可能となる。
【００５６】
（５）本実施形態の連続処理設備１では、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への長さをＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立している。
このため、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向の長さＬ３を、上記Ｌ１の１００％未満とした場合と比較して、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成した部分に発生する撓みの曲率を増加させることが可能となる。
【００５７】
また、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向の長さＬ３を、上記Ｌ１の２００％を超える長さとした場合と比較して、溶接部分３０を含む鋼帯２４の強度が、鋼帯２４の連続処理に必要な強度よりも低下することを抑制可能となるとともに、鋼帯２４の歩留り減少を抑制可能となる。
その結果、鋼帯２４の幅方向の一部を切除して形成した切り欠き２８により、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成した部分に発生する撓みの曲率を、効率的に増加させて、自重により垂れ下がった状態の溶接部分３０に発生する応力集中を、効率的に低減させることが可能となる。これに加え、鋼帯２４の生産効率を向上させることが可能となる。
【００５８】
（６）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させた断面積減少部２６を形成する。
このため、フリーループ設備１４において、鋼帯２４に曲率の大きい撓みが発生しても、鋼帯２４に形成した断面積減少部２６に、鋼帯２４が自重により垂れ下がった状態で溶接部分３０に発生する撓みを減少可能な、曲率の大きい撓みを発生させることが可能となる。
【００５９】
その結果、フリーループ設備１４において、自重により垂れ下がった状態で支持されながら移動する鋼帯２４に対し、溶接部分３０に発生する応力集中を低減させて撓みの曲率を減少させ、溶接部分３０に加わる負荷を減少させることが可能となる。
これにより、鋼帯２４の破断を抑制することが可能となるため、連続処理設備１の稼動を停止すること無く、鋼帯２４の溶接部分３０に発生する曲率の高い撓みを抑制して、連続処理設備１の稼動率及び歩留の低下を抑制することが可能となる。これに加え、鋼帯２４の生産効率を向上させることが可能となる。
【００６０】
（応用例）
以下、本実施形態の応用例を列挙する。
（１）本実施形態の連続処理設備１では、断面積減少部形成設備８が、鋼帯２４の幅方向の端部を切除して、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させたが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、図５中に示すように、断面積減少部形成設備８が、鋼帯２４の厚さを減少させて、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部の断面積を減少させてもよい。この場合、研磨や圧延等によって、鋼帯２４における溶接部分３０近傍の少なくとも一部に、他の部分よりも厚さの薄い薄肉部３６を形成し、鋼帯２４のうち、薄肉部３６を形成した部分を、断面積減少部２６として形成する。また、切り欠き２８及び薄肉部３６により、断面積減少部２６を形成してもよい。なお、図５は、本実施形態の変形例を示す図である。
【００６１】
（２）本実施形態の連続処理設備１では、フリーループ設備１４を、鋼帯２４を酸洗する酸洗設備１２よりも下流側に配置しているが、これに限定するものではない。すなわち、例えば、フリーループ設備１４を、鋼帯２４を酸洗する酸洗設備１２よりも上流側に配置してもよい。
【００６２】
（３）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さをＬ２とした場合に、０．５×Ｌ１≦Ｌ２≦０．８×Ｌ１の条件式が成立しているが、これに限定するものではない。すなわち、上記Ｌ１と、上記Ｌ２との関係は、上記の条件式を成立していない関係であってもよい。
【００６３】
（４）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅をＬ１とし、切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向の長さをＬ３とした場合に、Ｌ１≦Ｌ３≦２×Ｌ１の条件式が成立しているが、これに限定するものではない。すなわち、上記Ｌ１と、上記Ｌ３との関係は、上記の条件式を成立していない関係であってもよい。
【００６４】
（５）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、断面積減少部形成設備８を、溶接機６と入側ルーパー１０との間に配置したが、これに限定するものではなく、断面積減少部形成設備８を、例えば、入側ルーパー１０と酸洗設備１２との間に配置してもよい。また、断面積減少部形成設備８を、例えば、溶接機６よりも上流に配置し、予め、断面積減少部２６を形成した未溶接鋼帯２２の長手方向の端部同士を溶接して、連続した鋼帯２４を形成する構成としてもよい。要は、断面積減少部形成設備８を、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、断面積減少部２６を形成可能な位置に配置すればよい。
【００６５】
（６）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、切り欠き２８の形状を、鋼帯２４のうち、幅方向の両端部を一部切除した形状としたが、これに限定するものではない。すなわち、切り欠き２８の形状を、鋼帯２４のうち、幅方向の一方の端部のみを一部切除した形状としてもよい。
【００６６】
（７）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、切り欠き２８を、鋼帯２４の溶接部分３０から離れた位置に、それぞれ、二箇所形成したが、これに限定するものではない。すなわち、図６中に示すように、切り欠き２８を、鋼帯２４の溶接部分３０を含む、溶接部分３０の周辺位置に形成してもよい。なお、図６は、本実施形態の変形例を示す図である。また、図６中では、図４と同様、参考のために、図３中に示す、断面積減少部２６を形成していない鋼帯２４に、曲率の大きい撓みが発生した状態を、破線により示している。
【００６７】
（８）本実施形態のフリーループ設備通板方法では、切り欠き２８を、矩形状に形成したが、これに限定するものではない。すなわち、図７中に示すように、切り欠き２８を、曲線により構成された形状に形成してもよい。なお、図７は、本実施形態の変形例を示す図である。
【００６８】
（９）本実施形態の連続処理設備１では、断面積減少部形成設備８により、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、断面積減少部２６を形成したが、これに限定するものではない。すなわち、連続処理設備１の構成を、断面積減少部形成設備８を備えていない構成とし、作業員等による人力作業によって、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対して、断面積減少部２６を形成してもよい。
【００６９】
（実施例）
以下、図１及び図２を参照して、フリーループ設備１４へ鋼帯２４を連続して通板した際に発生する、鋼帯２４の破断状況について調査を行った結果を比較する。
なお、比較対象としては、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対し、断面積減少部２６を形成した場合（以下、「本発明例」と記載する）と、断面積減少部２６を形成していない場合（以下、「従来例」と記載する）を用いる。
【００７０】
また、本調査に関する各種項目を、以下に示す。
・適用材の鋼種：冷延鋼板（高張力鋼板[引張強度１００ｋｇｆ／ｍｍ2]）、珪素鋼板
・適用設備：連続酸洗−冷間圧延設備
・適用工程：酸洗ライン
・適用作業：フリーループ設備における通板作業
・操業条件：溶接部分の通板作業
上記の項目を設定した環境下において、一年間に亘り、鋼帯２４の破断状況について調査を行った結果、従来例では、年間に三回、鋼帯２４の破断が発生したが、本発明例では、年間に一度も、鋼帯２４の破断が発生しなかった。
【００７１】
以上の結果から、本発明例のように、フリーループ設備１４へ通板する前の鋼帯２４に対し、断面積減少部２６を形成することにより、従来例と比較して、鋼帯２４の破断を抑制することが可能であることを確認した。
【符号の説明】
【００７２】
１    連続処理設備
２    アンコイラー
４    先端処理装置
６    溶接機
８    断面積減少部形成設備
１０  入側ルーパー
１２  酸洗設備
１４  フリーループ設備
１６  サイドトリマー
１８  出側シャー
２０  出側巻取機
２２  未溶接鋼帯
２４  鋼帯
２６  断面積減少部
２８  切り欠き
３０  溶接部分
３２  酸洗槽
３４  中伸び
３６  薄肉部
Ｌ１  鋼帯２４のうち、切り欠き２８を形成していない部分の幅
Ｌ２  断面積減少部２６の、鋼帯２４の幅方向への最小長さ
Ｌ３  切り欠き２８の、鋼帯２４の長手方向への長さ
【図１】
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【図２】
0005552800.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005552800.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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