(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄鋼帯をテンションリールに巻き取るに当たり、マンドレル部分に、マンドレルの拡縮に合わせて伸縮する弾性材からなる肉厚２〜５mmの薄肉スリーブを装着したテンションリールを用い、その薄肉スリーブの上に鋼帯を巻き取るようにしたことを特徴とする薄鋼帯の巻取り方法。
【請求項２】
上記スリーブは、硬さが９０Ｈｓ以上の弾性材からなることを特徴とする請求項１に記載の巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板厚が１mm程度以下の薄鋼帯の巻取り方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷延鋼板等の薄鋼帯をコイルで出荷する場合、製品となる鋼帯は、最終製造ラインの巻取リール(テンションリール)に引張張力付与下に巻き取られ、製品コイルとされる。この時のコイル内径は、テンションリールのマンドレル径によって決まり、工業的には16インチ、20インチ、24インチのものなどが採用されている。一方、上記コイル内径は、ユーザーにおいて巻き戻して使用に供する都合上、ユーザーの生産設備の払い出しリール(ペイオフリール、フィードリール、アンコイラーとも呼ばれる)の径に合わせる必要がある。しかし、ユーザーのリール径は、統一されているわけではないため、ユーザーごとまたは設備ごとに、製品コイルの内径を変更する必要があった。
【０００３】
コイル内径を変更するためには、上記マンドレルの外径を変える必要がある。そのマンドレル外径の変更方法としては、マンドレル自体は小さ目の径としておき、径を大きくするときに、鋼製のアタッチメントをマンドレルの外周に取付けるか、あるいは小径のマンドレルに、肉厚のゴムスリーブを外嵌することにより外径を変更する方法が採用されている。
【０００４】
上記マンドレルは、２〜４個のセグメントから構成され、ウェッジ等を介して拡縮機能を持たせた構造になっている。そして、このように構成されているマンドレルは、鋼帯を巻き取るときは拡径状態となり、逆に、巻き取ったコイルを抜き出すときには縮径して、コイルの抜取りが容易になるように工夫されている。また、上記鋼製のアタッチメントは、マンドレルのセグメントと同数の円弧状セグメントから構成され、ボルトやバネ等でマンドレルの各セグメント外周に取付けられる構造となっている。また、各セグメントの連結部分は櫛歯状構造となっており、拡縮を可能としつつ、間隙を生じないように工夫されている。
【０００５】
ところで、製品コイルの巻き初め部には、マンドレルを構成するセグメント跡が転写されるいわゆる“リールマーク”と呼ばれる欠陥が発生することがある。最近の冷延鋼帯は、軽量化、コストダウンを目的として薄肉化(板厚の低減)が進行し、１mm以下の板厚の薄鋼帯が主流となっている。このような薄鋼帯では、上記リールマークの発生が助長され、問題化している。また、この欠陥は、セグメントやウェッジ等の摺動部の磨耗などによって、セグメント間に段差が発生するとさらに拡大される。特に、板厚が0.2mm以下の缶用鋼板等の極薄鋼帯では、板厚が極度に薄いため、上記問題が顕在化している。
【０００６】
そこで、最近の薄鋼帯においては、鉄スリーブを、マンドレルに製品コイル毎に装着し、その上にコイルを巻取り、鉄スリーブを付けたまま出荷する方法が採用されている。また、コイル内径変更時には、マンドレルに厚肉のゴムスリーブを装着して内径を拡大してから、鉄スリーブを製品コイル毎に装着し、その上にコイルを巻取り、鉄スリーブを付けたまま出荷する方法が採用されている。ここで上記鉄スリーブとは、板厚数mmの鋼板を、円筒状に溶接したものである。しかし、この方法は、スリーブの製造にコストがかかる上、溶接部の手入れが不適切な場合には、その跡が鋼帯に転写されるという問題がある。さらに、出荷したユーザーにおいては、コイル使用後に残されたスリーブの抜取り作業が煩雑であり、また、その後の廃棄・回収処理にも問題があることから、ノースリーブ化への要求が強い。
【０００７】
一方、ノースリーブ化の対策としては、上記したゴムスリーブをそのまま適用し、鉄スリーブを使用しないことも考えられるが、このゴムスリーブは弾性変形量が大きいため、大きな張力を付加して巻くことができない。このため、製品コイルの巻きがルーズとなり、搬送中に“コイル潰れ”を発生しやすくなる。また、巻取張力が過大になると、ゴムが圧縮される結果、コイル内巻部が座屈して、内径変形を引き起こす原因ともなる。さらに、薄鋼帯では、コイル潰れや内径変形を防止するために、コイル内径を小径として巻取るため、ゴムスリーブを使用できなくなるという問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記鉄スリーブを使用することなく、コイル潰れを防ぐには、コイルの最内巻部に硬い真円のコア部を作る必要がある。そのためには、コイルを巻き取る際に芯となるマンドレルの各セグメント間の段差を最小にし、巻取張力を高くする必要がある。しかし、巻取張力を高めると、上述したようにリールマークが問題となる。このため、従来は、薄鋼帯を大きな張力で巻き取ることは難しかった。
【０００９】
本発明の目的は、板厚が１mm程度以下の薄鋼帯、さらには板厚が0.2mm程度以下の極薄鋼帯を、鉄スリーブを使用することなく、かつ、リールマークやコイル潰れ、コイル内径変形を起こすことなく巻取ることが可能な鋼帯の巻取り方法を提案することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記従来技術の抱えている問題点を解決するために、種々の巻取り方法について検討を行った。その結果、従来の鉄スリーブに替えて、薄肉の弾性材からなるスリーブをマンドレルに装着し、その上に鋼帯を巻き取ることにより、上記問題点を全て解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明は、薄鋼帯をテンションリールに巻き取るに当たり、マンドレル部分に、マンドレルの拡縮に合わせて伸縮する弾性材からなる肉厚２〜５mmの薄肉スリーブを装着したテンションリールを用い、その薄肉スリーブの上に鋼帯を巻き取るようにしたことを特徴とする薄鋼帯の巻取り方法である。
【００１２】
また、本発明においては、上記スリーブは硬さが９０Ｈｓ以上の弾性材からなることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明における薄鋼帯の巻取り方法においては、テンションリールに外嵌する弾性材からなる薄肉スリーブは、マンドレル本体に直接装着する。また、コイル内径を変更(拡大)する場合には、鋼製のアタッチメントを取付け、その上に、上記スリーブを装着する。この組合せとすることにより、巻き取るコイルの芯となる部分に剛性を持たせることができ、高張力での巻取りが可能となり、ひいては、コイルの最内巻部に固い真円のコアを形成することができ、ノースリーブ化が可能となる。図１は、アタッチメントを装着したリールに、本発明のスリーブを装着してコイルを巻き取った状態で、かつマンドレルが拡径した状態を例示したものである。
【００１４】
次に、本発明の薄肉の弾性材スリーブについて説明する。
まず、本発明の薄肉スリーブは、マンドレルに装着された状態で、マンドレルの拡・縮が行われるため弾性材であることが必要である。この弾性材は、硬さが重要であり、従来のゴムスリーブのようにショア硬さでＨｓ50〜60程度と軟らか過ぎると巻取張力を高くすることができない。このため、弾性材はショア硬さで90Ｈｓ以上とすることが好ましい。また、逆に硬すぎると、伸び特性や回復率が劣るようになるため、ショア硬さで、概ね100Ｈｓ以下にすることが好ましい。また、この弾性材は、ヤング率、引張強さが大きく、耐油性、耐有機溶剤性に優れた素材であることが好ましく、上記のような特性を有する弾性体としては、ポリビニルアルコール系シートの如きを用いることができる。
【００１５】
次に、薄肉スリーブの寸法について説明する。スリーブの肉厚は、薄過ぎるとリールマークの防止効果が得られないばかりでなく、スリーブが破損し易くなるので好ましくない。一方、厚過ぎると、弾性変形量が多くなって、高い巻取張力を付与できなくなる他、内径変形が発生し易くなるため好ましくない。そこで、本発明のスリーブ肉厚としては、２〜５mmとする。
【００１６】
また、スリーブの内径は、リールのマンドレルが縮径した時の値より若干大きくかつ所望のコイル巻取径よりも若干小さくすることが好ましい。こうすることにより、リールへの装着、取外しが容易となり、またマンドレルが拡径した時に、マンドレル外周面とスリーブ内面が密着し、スリーブがマンドレルに固定されるからである。また、コイル抜取りに際しても、マンドレルの縮径に伴って、スリーブも縮小するため、スムーズな抜取りが可能であり、かつ該スリーブはマンドレル側に残るため、次のコイル巻取りのために装着する必要もない。また、コイルと一緒に抜取られても、縮小しているため、取出しは容易である。
なお、スリーブ長は、処理する鋼帯の最大幅以上であればよい。
【００１７】
次に、コイルの巻取張力について説明する。
コイル巻取り開始時の巻取張力は、コイル内巻に固い真円のコア部を形成するため、高張力とすることが必要である。一方、巻取張力が大き過ぎると、逆にコイル変形を起こすことが懸念される。この巻取張力は、製品の板厚、材質やコイル内径によっても異なるが、本発明が対象とする薄鋼帯においては29.4〜98Ｎ/mm2(３〜10kgf/mm2)で巻き始めることが好ましい。また、大きな張力でコイル全長を巻き取ると、張力が強すぎて、逆に、コイル変形やコイルの巻締まりが発生する場合がある。そこで、この張力で最初の内巻を巻取り、約５〜100mm厚さの固いコアを巻取内径部に形成し、その後、徐々に巻取張力を低減し、所定の巻取張力に移行するのが好ましい。
【００１８】
【実施例】
（実施例１）
板厚0.180mmのぶりき原板(ＳＰＢ Ｔ-４、板厚：0.18mm、板幅：914mm)を、ぶりきめっきラインでめっき後、コイル準備ライン(ＣＰＬ)で分割または溶接して巻取り、４tコイルを製作した。ＣＰＬ出側のテンションリールは、外径16インチ(406mm)のマンドレルとした。コイルの巻取条件は、マンドレルに直接巻き取った場合、マンドレルに鉄スリーブを装着した場合およびマンドレルに本発明の薄肉スリーブ(肉厚３mm、硬さ95Ｈｓ)を装着した場合の３水準とし、各５コイルずつ製品コイルを作製した。なおこの時の初期巻取張力はコア層形成のため、張力58.8Ｎ／mm2(６kgf/mm2)として、厚さ10mmのコアを形成するまで巻取り、その後、所定の張力で巻取りを行った。これらのコイルは、その後、ＣＰＬに再通板して巻き直しを行い、コイル内径部に発生したリールマーク、その他の欠陥の発生長さを調査した。
【００１９】
上記実験結果を、表１に示した。本発明に係る薄肉スリーブを装着することにより、スリーブを使用しない場合に比較して、内巻部のリールマークは大幅に低減されている。また、鉄スリーブによってもリールマークは低減されるが、逆に、溶接部の転写疵が発生し、その効果が目減りしている。
【００２０】
【表１】
0003702853.tif 000002
【００２１】
（実施例２）
上記実施例１のマンドレルに、鋼製アタッチメントを装着して外径20インチ(508mm)とし、その上に本発明の薄肉スリーブ(肉厚３mm、硬さ95Ｈｓ)を装着し、その上にコイルを巻取る実験を行った。その結果、マンドレルに本発明の薄肉スリーブを直接装着した場合と同様に、リールマークや他欠陥の混入は認められず、良好な結果を得た。比較例として、16インチのマンドレルに、肉厚50mmのゴムスリーブを装着して外径を20インチとし、この上にコイルを巻き取る実験も行ったが、巻取り中に内径部の座屈によるコイル変形が発生し、コイルの巻取りを続行することは不可能であった。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、薄肉スリーブを採用することにより、薄鋼帯、特に板厚が0.2mm以下と言った極薄鋼帯であっても、コイル内径部に発生するリールマークを大幅に低減することができる。また、本発明によれば、薄肉スリーブを採用することにより、コイルを高張力で巻取ることでき、コイル内径部に固い真円のコア部を形成することができるため、鉄スリーブを用いることなくコイル潰れやコイル内径変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の巻取り方法を実施した場合の状態図である。
【符号の説明】
１：テンションリール（マンドレル）
２：マンドレルセグメント
３：マンドレルウェッジ
４：鋼製アタッチメント
５：薄肉スリーブ
６：製品コイル
【図１】
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