(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板が搬送されるパスラインにおいてピンチロールの下流側に配置され、前記パスラインから曲がった巻取ラインを開閉すると共に、前記巻取ラインに導入された前記金属板の上向き面側をガイドするガイド部を有する、ガイド部を備えたゲート装置であって、
前記ガイド部は、
本体フレームと、
前記本体フレームに取り付けられ、前記金属板をガイドするガイド面の少なくとも一部を形成し、前記本体フレームよりも摩擦係数が低く且つ前記金属板よりも硬度が低いライナーと、を有する、ことを特徴とするガイド部を備えたゲート装置。
【請求項２】
前記ライナーは、前記巻取ラインにおいて、前記本体フレームの上流側に取り付けられる第１のライナーと、前記本体フレームの下流側に取り付けられて前記第１のライナーよりも厚みが大きい第２のライナーと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のガイド部を備えたゲート装置。
【請求項３】
前記ライナーは、前記本体フレームに着脱自在に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のガイド部を備えたゲート装置。
【請求項４】
前記ライナーは、前記巻取ラインにおいて幅方向に並んだ複数のピースからなり、
前記複数のピースは、前記本体フレームにそれぞれ独立して着脱自在に取り付けられている、ことを特徴とする請求項３に記載のガイド部を備えたゲート装置。
【請求項５】
パスラインに沿って搬送される金属板を前記パスラインから曲がった巻取ラインに導くピンチロールと、前記巻取ラインを開閉するゲート装置と、前記巻取ラインの先に配置されて前記金属板を巻き取るマンドレルと、を有するコイラー装置であって、
前記ゲート装置として、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガイド部を備えたゲート装置を有する、ことを特徴とするコイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド部を備えたゲート装置及びコイラー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧延設備の出側にはコイラー装置（巻取機）が設けられ、圧延機で圧延されロール間から連続して供給される金属板（ストリップ）をコイル状に巻き取るように構成されている。このコイラー装置は、金属板のパスラインにピンチロールを備え、そのピンチロールによって、パスラインから斜め下に曲がった巻取ラインに金属板を導き、その先端をマンドレルに噛み込ませ、金属板を巻き取るようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
コイラー装置は、ピンチロールの出側にゲート装置を備えている。ゲート装置は、巻取ラインを開閉するものであり、その巻取ラインで金属板を巻き取る場合を除き、その巻取ラインを閉塞する。特許文献１に記載のゲート装置は、Ｖ字形状の本体フレームを有し、閉状態では通板テーブルとして機能し、開状態では巻取ラインに導入された金属板の上向き面側をガイドするガイド板（ガイド部）として機能するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、金属板はピンチロールを通過後、通板角度を斜め下方に変えてマンドレルに導かれるが、その金属板が高強度の厚み材の場合、曲げ剛性が高くあまり曲がらないため、巻取ラインの入口においてゲート装置のガイド部に強く押し付けられてしまう。そうすると、金属板の表面が傷付き易くなると共に摩擦抵抗が増加し、大きな押力が必要となり消費エネルギーも増加してしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、金属板が高強度厚み材の場合であっても表面の傷の発生を防止し、通板の安定化を図ることができるガイド部を備えたゲート装置及びコイラー装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、金属板が搬送されるパスラインにおいてピンチロールの下流側に配置され、前記パスラインから曲がった巻取ラインを開閉すると共に、前記巻取ラインに導入された前記金属板の上向き面側をガイドするガイド部を有する、ガイド部を備えたゲート装置であって、前記ガイド部は、本体フレームと、前記本体フレームに取り付けられ、前記金属板をガイドするガイド面の少なくとも一部を形成し、前記本体フレームよりも摩擦係数が低く且つ前記金属板よりも硬度が低いライナーと、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、ガイド面の少なくとも一部を、ガイド部を構成する本体フレームよりも低摩擦且つ金属板よりも低硬度のライナーによって形成する。ライナーの存在により、ガイド面における摩擦抵抗を低減できるため、金属板に押力をあまりかけずに済み、消費エネルギーを低減させることができる。また、ライナーは金属板よりも低硬度であるため、金属板が押し付けられたときにはライナー側が削れ、金属板の表面における傷の発生（削れ）が防止される。
【０００８】
また、本発明においては、前記ライナーは、前記巻取ラインにおいて、前記本体フレームの上流側に取り付けられる第１のライナーと、前記本体フレームの下流側に取り付けられて前記第１のライナーよりも厚みが大きい第２のライナーと、を含む、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、巻取ラインにおいて、ガイド部の上流側に取り付けられる第１のライナーよりも、ガイド部の下流側の取り付けられる第２のライナーの方が厚く形成される。巻取ラインにおいて、ガイド部の上流側よりも下流側の方が金属板と擦れる期間が長いため、第２のライナーを厚くすることで、第２のライナーの削り代を確保することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記ライナーは、前記本体フレームに着脱自在に取り付けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、金属板と擦れて徐々に消耗していくライナーのみを交換することができるため、ライナーを本体フレームごと交換する場合と比べて、交換の作業性が良く、また、交換コストを低減できる。
【００１０】
また、本発明においては、前記ライナーは、前記巻取ラインにおいて幅方向に並んだ複数のピースからなり、前記複数のピースは、前記本体フレームにそれぞれ独立して着脱自在に取り付けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、金属板が圧延機から延出されてくる場合、金属板の先端の形状が揃っていないことが多く、ライナーが幅方向において偏摩耗することがあるため、複数のピースでライナーを形成し、幅方向において部分的に交換可能とすることで、交換コストをより低減できる。
【００１１】
また、本発明においては、パスラインに沿って搬送される金属板を前記パスラインから曲がった巻取ラインに導くピンチロールと、前記巻取ラインを開閉するゲート装置と、前記巻取ラインの先に配置されて前記金属板を巻き取るマンドレルと、を有するコイラー装置であって、前記ゲート装置として、先に記載のゲート装置を有する、という構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、金属板が高強度厚み材の場合であっても表面の傷の発生を防止し、通板の安定化を図ることができるガイド部を備えたゲート装置及びコイラー装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の本実施形態におけるコイラー装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の本実施形態におけるゲート装置を下側から視た部分分解斜視図である。
【図３】本発明の本実施形態におけるゲート装置を上側から視た部分分解斜視図である。
【図４】本発明の本実施形態におけるコイラー装置の巻き取り動作及びゲート装置による作用を説明するための図である。
【図５】本発明の別実施形態におけるゲート装置を下側から視た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の本実施形態におけるコイラー装置１を示す全体構成図である。
図１に示すように、コイラー装置１は、不図示の圧延機の下流側に配置され、圧延機を通過しパスラインＬ１に沿って搬送される金属板２を巻取ラインＬ２に導入して巻き取るものである。パスラインＬ１は、水平に並んだ複数の搬送ロール３によって形成されている。
【００１６】
コイラー装置１は、ピンチロール１０ａ，１０ｂを備える。ピンチロール１０ａ，１０ｂは、パスラインＬ１に沿って搬送される金属板２を、パスラインＬ１から曲がった巻取ラインＬ２に導くものである。巻取ラインＬ２は、パスラインＬ１から斜め下方に延在している。上側のピンチロール１０ａは、下側のピンチロール１０ｂに対して近接離間可能に構成されている。上側のピンチロール１０ａは、後述するマンドレル２０に金属板２を巻き取る場合を除き、下側のピンチロール１０ｂから離間するようになっている。
【００１７】
コイラー装置１は、マンドレル２０を備える。マンドレル２０は、巻取ラインＬ２の先に配置されて金属板２を巻き取るものである。マンドレル２０の周りには、ラッパーロール２１及びラッパーエプロン２２が複数設けられている。ラッパーロール２１は、金属板２をマンドレル２０に巻き付けるものである。ラッパーロール２１は、マンドレル２０の周方向において間隔をあけて配置されている。ラッパーロール２１は、マンドレル２０に対して近接離間可能に構成されている。ラッパーロール２１は、マンドレル２０に巻き付いた金属板２の径に応じて移動するようになっている。
【００１８】
ラッパーエプロン２２は、金属板２がマンドレル２０に巻き付くときにその先端をガイドするものである。ラッパーエプロン２２は、マンドレル２０の周面に対向し、金属板２の先端が接触するガイド面２２ａを有する。ガイド面２２ａは、マンドレル２０の周面に沿って湾曲している。ラッパーエプロン２２は、マンドレル２０の周方向において隣り合うラッパーロール２１の間に配置されている。ラッパーエプロン２２は、マンドレル２０に対して近接離間可能に構成されている。ラッパーエプロン２２は、金属板２がマンドレル２０に巻き付いたら離間するようになっている。
【００１９】
コイラー装置１は、ゲート装置３０を備える。ゲート装置３０は、巻取ラインＬ２を開閉するものである（図１では開状態を示す）。ゲート装置３０は、ピンチロール１０ａ，１０ｂの出側に配置されている。ゲート装置３０は、パスラインＬ１を形成する第１ガイド面３１と、巻取ラインＬ２を形成する第２ガイド面３２（ガイド面）と、を有する。第１ガイド面３１は、パスラインＬ１に沿う水平面となっている。第２ガイド面３２は、巻取ラインＬ２に沿う傾斜面となっている。
【００２０】
ゲート装置３０は、シュートガイド４０ａ，４０ｂと協働して、巻取ラインＬ２を形成している。シュートガイド４０ａ，４０ｂは、マンドレル２０とラッパーロール２１との間の噛み込み口に金属板２の先端を導くものである。シュートガイド４０ａ，４０ｂは、マンドレル２０とラッパーロール２１との間の噛み込み口に向かうに従って間隔が狭くなるような逆ハの字状に設けられている。シュートガイド４０ａ，４０ｂは、巻取ラインＬ２において、ゲート装置３０よりも下流側に配置されている。本実施形態では、下側のシュートガイド４０ｂが、ラッパーエプロン２２の一つと一体的に設けられている。
【００２１】
コイラー装置１は、シュートロール５０を備える。シュートロール５０は、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときに、金属板２のその上向き面側に湾曲する変形を抑制するものである。シュートロール５０は、巻取ラインＬ２において、ゲート装置３０よりも下流側であって、ゲート装置３０と上側のシュートガイド４０ａとの繋ぎ目の位置に配置されている。シュートロール５０は、回転自在に設けられており、その周面は、第２ガイド面３２よりも突出している。
【００２２】
コイラー装置１は、ベンディングロール６０を備える。ベンディングロール６０は、ピンチロール１０ａ，１０ｂよりも上流側に配置され、ベンディングロール駆動装置６１によってパスラインＬ１に対して近接離間可能な構成となっている。ベンディングロール６０は、金属板２が巻き終わるときにその後端の跳ね上がりを防止するために、パスラインＬ１に近接するものである。ベンディングロール駆動装置６１は、例えばシリンダー装置から構成されている。
【００２３】
次に、図２及び図３を追加参照しつつ、ゲート装置３０の構成について詳しく説明する。
図２は、本発明の本実施形態におけるゲート装置３０を下側から視た部分分解斜視図である。図３は、本発明の本実施形態におけるゲート装置３０を上側から視た部分分解斜視図である。
【００２４】
ゲート装置３０は、ガイド部７０を備える。ガイド部７０は、巻取ラインＬ２（図１参照）に導入された金属板２の上向き面側をガイドする第２ガイド面３２を形成するものである。ガイド部７０は、本体フレーム７１を有する。本体フレーム７１は、パスラインＬ１の上流側に先端を向けた略Ｖ字形状を呈している。本体フレーム７１の上面側は、第１ガイド面３１となっており、本体フレーム７１の下面側には、ライナー７２が取り付けられ、第２ガイド面３２となっている。本体フレーム７１のＶ字溝には、図３に示すように、複数の補強リブ７３が設けられている。
【００２５】
ガイド部７０は、ライナー７２を有する。ライナー７２は、図１に示すように、本体フレーム７１に取り付けられ、金属板２をガイドする第２ガイド面３２の少なくとも一部を形成するものである。ライナー７２は、本体フレーム７１よりも摩擦係数が低い低摩擦材であると共に、金属板２よりも硬度が低い低硬度材から形成されている。本実施形態のライナー７２は、例えば、ＦＣＤ（ダクタイル鋳鉄）材から形成されている。
【００２６】
ライナー７２は、第１のライナー７２Ａと、第２のライナー７２Ｂと、を含んでおり、巻取ラインＬ２において２つのライナー材で構成されている。第１のライナー７２Ａは、巻取ラインＬ２において、本体フレーム７１の上流側に取り付けられるものである。第２のライナー７２Ｂは、巻取ラインＬ２において、本体フレーム７１の下流側に取り付けられるものである。第２のライナー７２Ｂは、第１のライナー７２Ａの倍以上の厚みを有している。
【００２７】
ライナー７２は、図２及び図３に示すように、本体フレーム７１に着脱自在に取り付けられている。本実施形態のライナー７２は、巻取ラインＬ２において幅方向に並んだ複数のピース７４からなり、その複数のピース７４が本体フレーム７１にそれぞれ独立して着脱自在に取り付けられている。第１のライナー７２Ａは、３つのピース７４（以下、第１のピース７４ａと称する場合がある）からなり、３分割で交換可能な構成となっている。一方、第２のライナー７２Ｂは、４つのピース７４（以下、第２のピース７４ｂと称する場合がある）からなり、４分割で交換可能な構成となっている。
【００２８】
ピース７４には、ネジ穴７５が形成されている。ネジ穴７５は、ピース７４を貫通して形成されている。このネジ穴７５にピース７４の裏側からボルト７６が螺合することで、ピース７４が本体フレーム７１に締結固定されるようになっている。また、ピース７４には、裏側に突出する突起７７が形成されている。突起７７は、巻取ラインＬ２において、ピース７４裏の上流側に形成されている。本体フレーム７１には、突起７７の凸形状に対応する凹形状の係合溝７８が形成されている。
【００２９】
突起７７を係合溝７８に係合させることにより、本体フレーム７１に対してピース７４を位置決めでき、ボルト７６を通しやすくすることができる。また、本体フレーム７１に対するピース７４の巻取ラインＬ２が延びる方向における滑りを防止することができる。すなわち、突起７７と係合溝７８とが巻取ラインＬ２が延びる方向で係合することで、金属板２との摩擦時にボルト７６にかかるせん断応力を低減できる。このため、ボルト７６及びネジ穴７５の設置数を少なく、また、それらの径の大きさを小さく抑えることができる。
【００３０】
次に、上記構成のコイラー装置１による金属板２の巻き取り動作及びゲート装置３０による作用について、図４を参照して説明する。なお、以下では、金属板２が高強度厚み材である場合について説明する。
図４は、本発明の本実施形態におけるコイラー装置１の巻き取り動作及びゲート装置３０による作用を説明するための図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、不図示の圧延機を通過した金属板２は、パスラインＬ１に沿って搬送され、ピンチロール１０ａ，１０ｂに至る。金属板２は、ピンチロール１０ａ，１０ｂを通過した後、通板角度を斜め下方に変えて、パスラインＬ１から曲がった巻取ラインＬ２に導かれる。ここで、金属板２が高強度厚み材の場合、その先端が極端に曲がらずに、弧を描くように湾曲する。このため、金属板２は、巻取ラインＬ２の入口において、ゲート装置３０のガイド部７０に押し付けられる。
【００３２】
ガイド部７０は、巻取ラインＬ２に導入された金属板２の上向き面側をガイドする第２ガイド面３２を有する。この第２ガイド面３２の少なくとも一部は、ライナー７２によって形成されている。ライナー７２は、ガイド部７０を構成する本体フレーム７１よりも摩擦係数が低い低摩擦材からなり、金属板２との摩擦抵抗を低減する。このように、本体フレーム７１にライナー７２を貼り付けて、第２ガイド面３２における摩擦抵抗を低減させることで、金属板２に押力をあまりかけずに済み、消費エネルギーを低減させることができる。
【００３３】
また、ライナー７２は、金属板２よりも硬度が低い低硬度材であるため、金属板２が押し付けられたときにはライナー７２側が削れる。これにより、金属板２の表面における傷の発生（削れ）が防止される。したがって、本実施形態では、第２ガイド面３２の少なくとも一部を、ガイド部７０を構成する本体フレーム７１よりも低摩擦且つ金属板２よりも低硬度のライナー７２によって形成することによって、摩擦抵抗を低減し、金属板２に押力をあまりかけずに通板の安定化を図り、また、ライナー７２側を摩耗させることで、金属板２の表面の傷の発生を防止することができる。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、巻取ラインＬ２に導入された金属板２の先端は、先ず、第１のライナー７２Ａに押し当てられる。その後、金属板２は、図４（ｂ）に示すように、巻取ラインＬ２において下流側に配置された第２のライナー７２Ｂに押し当てられ、シュートガイド４０ａ，４０ｂの間を通り、マンドレル２０に巻き取られる。金属板２が高強度厚み材である場合、金属板２は、マンドレル２０に巻き取られている間しばらくは、第２のライナー７２Ｂに押し付けられることとなる。
【００３５】
このように、金属板２は、巻取ラインＬ２において、ガイド部７０の上流側よりも下流側の方が押し付けられる期間が長い。したがって、第１のライナー７２Ａよりも、第２のライナー７２Ｂの方が、摩耗量が大きくなる。本実施形態のライナー７２は、巻取ラインＬ２において、ガイド部７０の上流側に取り付けられる第１のライナー７２Ａよりも、ガイド部７０の下流側の取り付けられる第２のライナー７２Ｂの方が厚く形成されている。この構成によれば、第２のライナー７２Ｂを厚くし、第２のライナー７２Ｂの削り代を確保することができるため、第１のライナー７２Ａと第２のライナー７２Ｂの交換時期（摩耗比率）をほぼ同じになるように調整することができる。
【００３６】
また、本実施形態のライナー７２は、本体フレーム７１にボルト７６によって着脱自在に取り付けられているため、金属板２と擦れて徐々に消耗していくライナー７２のみを、本体フレーム７１と分離して交換することができる。このため、ライナー７２を本体フレーム７１ごと交換する場合と比べて、交換の作業性が良く、また、交換コストを低減できる。また、ライナー７２は、図２に示すように、巻取ラインＬ２において幅方向に並んだ複数のピース７４からなり、複数のピース７４は、本体フレーム７１にそれぞれ独立して着脱自在に取り付けられている。ピース７４の一つ当たりの重量は、ライナー７２全体の重量よりも明らかに軽く、交換作業は容易である。
【００３７】
また、金属板２が不図示の圧延機から延出されてくる場合、金属板２の先端の形状が一直線に揃っていないことが多い。したがって、金属板２の先端が、ガイド部７０に押し付けられたときに、ライナー７２が幅方向において偏摩耗することがある。本実施形態では、複数のピース７４でライナー７２を形成し、幅方向において部分的に交換可能とすることで、例えば偏摩耗した部分だけを交換することができる。したがって、ライナー７２の交換コストをより低減することができるようになる。
【００３８】
このように、上述の本実施形態によれば、金属板２が搬送されるパスラインＬ１においてピンチロール１０ａ，１０ｂの下流側に配置され、パスラインＬ１から曲がった巻取ラインＬ２を開閉すると共に、巻取ラインＬ２に導入された金属板２の上向き面側をガイドするガイド部７０を有する、ガイド部７０を備えたゲート装置３０であって、ガイド部７０は、本体フレーム７１と、本体フレーム７１に取り付けられ、金属板２をガイドする第２ガイド面３２の少なくとも一部を形成し、本体フレーム７１よりも摩擦係数が低く且つ金属板２よりも硬度が低いライナー７２と、を有する、という構成を採用することによって、金属板２が高強度厚み材の場合であっても表面の傷の発生を防止し、通板の安定化を図ることができるガイド部７０を備えたゲート装置３０及びコイラー装置１が得られる。
【００３９】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４０】
例えば、本発明は、以下の図５に示す形態を採用し得る。なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４１】
図５は、本発明の別実施形態におけるゲート装置３０を下側から視た斜視図である。
図５に示すように、別実施形態のライナー７２は、本体フレーム７１に簀子状に取り付けられている。具体的に、第１のライナー７２Ａは、２つの第１のピース７４ａからなり、巻取ラインＬ２の幅方向において隣り合う第１のピース７４ａの間には隙間が形成されている。一方、第２のライナー７２Ｂは、３つの第２のピース７４ｂからなり、巻取ラインＬ２の幅方向において隣り合う第２のピース７４ｂの間には隙間が形成されている。
【００４２】
このため、上流側の第２ガイド面３２は、中央が本体フレーム７１によって形成され、その両サイドが第１のライナー７２Ａによって形成されている。また、下流側の第２ガイド面３２は、中央、両端が第２のライナー７２Ｂによって形成され、その間が本体フレーム７１によって形成されている。この構成によれば、ピース７４の数が減り、ライナー７２の交換作業を容易に行うことができる。また、第２ガイド面３２の幅方向両端部は、金属板２の角が当たりやすいため、少なくともこの両端部にライナー７２を取り付けることにより、金属板２の傷の発生を効果的に抑制することができる。
【００４３】
また、例えば、上記実施形態では、ライナーが複数のピースからなる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えばライナーが一枚ものであってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  コイラー装置
２  金属板
１０ａ，１０ｂ  ピンチロール
２０  マンドレル
３０  ゲート装置
３２  第２ガイド面（ガイド面）
７０  ガイド部
７１  本体フレーム
７２  ライナー
７２Ａ  第１のライナー
７２Ｂ  第２のライナー
７４  ピース
Ｌ１  パスライン
Ｌ２  巻取ライン
【図１】
0005944427.tif 000002
【図２】
0005944427.tif 000003
【図３】
0005944427.tif 000004
【図４】
0005944427.tif 000005
【図５】
0005944427.tif 000006