(57)【要約】【課題】  スリッターによりせん断された金属帯の側端面に形成された角やバリを、ロールを用いて除去する際に、側端面の形状を板厚方向で上下対称となるような形状に整えることができるせん断エッジの加工処理する手段を提供する。【解決手段】  スリッターによりスリットした金属帯を、両側に向けて径が徐々に太くなるようにテーパが付された一対のロールを上下に有する板端圧延スタンドを通して金属帯の両側エッジ部の板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄く、かつ板厚方向で上下対称とした後、前期板端圧延スタンドの後方に配置された、表面に凹溝が形成された一対のロールを左右に有する板端押圧スタンドを通して、薄肉にされた金属帯エッジ部の形状を整える。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリッターによりスリットした金属帯の両側エッジ部をロールにより板厚方向に圧下して当該両側エッジ部の板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄くした後、両側エッジ部に凹溝を有するサイドロールにより金属帯中央方向に圧下して金属帯エッジ部の形状を整えることを特徴とする金属帯のエッジ加工方法。
【請求項２】
両側に向けて径が徐々に太くなるようにテーパが付された一対のロールを上下に有する板端圧延スタンドと、該板端圧延スタンドの後方に配置された、表面に凹溝が形成された一対のロールを左右に有する板端押圧スタンドを備えていることを特徴とする金属帯のエッジ加工装置。
【請求項３】
板端圧延スタンドを構成する一対の上下ロールは、中央部が平坦で両側に向けて徐々に径が太くなるように曲率又は角度が付されたテーパ曲面を持つものである請求項２に記載の金属帯のエッジ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯やその他の金属帯を切断或いはせん断した際に発生した角やバリを、ロールの使用により角やバリのない端面に加工する方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冷間圧延された幅広の冷延鋼帯１は、スリッター２により所定幅にスリットされ、また不用な端部が取り除かれて（図１参照）、各種用途に供されている。
鋼帯をスリッターによりせん断した場合、長手方向全域の両側端エッジ部に鋭利な角３やバリ４が発生する（図２参照）。この角やバリ（以下、角も含めて「バリ」と称する。）は素手で触れる可能性がある場合には危険である。また、ゴムや樹脂などの軟質な材料と接しているような使用形態の製品では、上記バリがゴムや樹脂を傷付けたり破断させたりして、当該製品の機能低下や破壊を招いている。さらに、電磁鋼板では、バリは積層鉄心を電気的に短絡させ、磁気的特性を低下させる原因にもなっている。
【０００３】
このため、バリそのものの発生を抑制したせん断方法の開発や、スリット後の側端部にグラインダー等による研削やロール成形等の後処理を施すことによりバリを除去する作業が行われている。
例えば、特許文献１では、バリを出さないせん断方法として、せん断を行おうとする鋼帯を一段のせん断変形で切り離してしまわず、互いに逆方向の二段のせん断変形で切り離す方法を提案している。すなわち、図３に示すように、スリットロール６のギャップを調整して鋼帯７の板厚の半分程度のせん断変形を付与した（図３（ａ））後、二段目として逆方向に段差を設けたスリットロール６により前記せん断変形と逆方向のせん断変形を加えて切り離す（図３（ｂ））ことにより、バリを無くそうとするものである。
【０００４】
また、特許文献２，３では、溝を設けたロールを幅方向から押し当ててエッジ部を加工し角やバリを無くす方法が提案されている。特に特許文献２では、被加工鋼帯を上下の水平ロールで支えつつ、当該鋼帯の両側端に、被加工鋼帯の中心方向に付勢力がかけられ、しかも被加工鋼帯のエッジ部を嵌合させる溝を有するサイドロールを押し当てて角やバリを無くしている。また、特許文献３では、被加工鋼帯を支持台で支えつつ、当該鋼帯の両側端に、水平方向に対向する２個一組のＶ型ロールを、複数回にわたって押し当てて角やバリを無くしている。
【特許文献１】特許第２８５７２８７号公報
【特許文献２】特開平７−２５１２２４号公報
【特許文献３】特公平８−２４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で提案された手段でせん断しても、せん断端面には、図４に示すように角８が発生してしまい、ゴムや樹脂などと接しているような形態の製品に用いると、前記したようなゴムや樹脂に疵を付けるといった問題点は解消できない。
また特許文献２で提案された方法も、硬質の板材端部を加工しようとするとサイドロール９の付勢力を強くせざるを得ない。サイドロールの付勢力を強くしすぎると、図５に示すように鋼帯の両側端部に曲がりが生じやすい。さらに、特許文献３で提案された方法も、被加工鋼帯を支持台で下から支えているだけであるので、Ｖ型ロール１０の押圧力を大きくすると、図６に示すように板幅中央部付近で座屈を起したり、変形したりしやすい。このため、特に薄肉の板材を加工しようとするときには、Ｖ型ロールの押圧力の調整に細心の注意が必要になるばかりでなく、一対のＶ型ロールの組数を多くすることが必要になる。
【０００６】
しかも、特許文献２，３で提案された方法では、使用する装置が大型化する。また、バリ取りを必要とする鋼帯は板厚及び板幅の組合せによって多数種に及ぶ。このため、大型化した装置におけるロールの組み替えに多大の労力を費やしているのが現状である。
さらに、スリッターによりせん断された金属帯の側端面は、図２でみたように、板厚方向にみて表面側にはダレ５が発生し、裏面側にはバリ４が発生している。このような板厚方向において非対称な形状の端面を、例えば図７に示すような球面凹溝１１を有するサイドロール１２に押し当てたとき（図７の（ａ））、ダレの部分とバリの部分とで異なった態様で変形するためロールによる成形後も対称な形状にはなり難い（図７の（ｂ））。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、スリッターによりせん断された金属帯の側端面に形成された角やバリを、ロールを用いて除去する際に、側端面の形状を板厚方向で上下対称となるような形状に整えることができるせん断エッジの加工処理手段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】
本発明の金属帯のエッジ加工方法は、その目的を達成するため、スリッターによりスリットした金属帯の両側エッジ部をロールにより板厚方向に圧下して当該両側エッジ部の板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄くした後、両側エッジ部に凹溝を有するサイドロールにより金属帯中央方向に圧下して金属帯エッジ部の形状を整えることを特徴とする。
本発明の金属帯のエッジ加工装置は、両側に向けて径が徐々に太くなるようにテーパが付された一対のロールを上下に有する板端圧延スタンドと、該板端圧延スタンドの後方に配置された、表面に凹溝が形成された一対のロールを左右に有する板端押圧スタンドを備えていることを特徴とする。
板端圧延スタンドを構成する一対の上下ロールは、中央部が平坦で両側に向けて徐々に径が太くなるように曲率又は角度が付されたテーパ曲面を持つものが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、せん断された金属帯の両端エッジ部をロール圧下により金属帯中央部よりも板厚を薄くして金属帯両端のエッジ部を小さい幅方向圧下力でロール形状に沿った形状に成形しやすくしている。このため、後続のエッジ端面の板幅方向より中央に向けてのロール圧下で両端のエッジ端面がロールの表面形状に沿って容易に変形し、長手方向の全域で両端エッジ部に角やバリのないエッジ端面形状が容易に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者等は、せん断端面から角やバリをロール成形により除去する際に、板厚中央に対して上下が非対称のエッジ端面形状が得られる原因とその対策について、種々検討を重ねてきた。
上下が非対称になる最大の原因が、せん断端面が図２に示したように上下で大きく形状変化していることにある。したがって、この状態のまま側面からロールで押圧しても、上下の形状変化を吸収することできない。
【００１１】
そこで、本発明にあっては、まず、せん断した金属帯の両側エッジ部にロールを当て、当該部分を板厚方向に圧下してその板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄くすれば、角やバリはなくなり、エッジ部の形状は上下方向でほとんど対称となる。したがって、その後サイドからエッジ端面形状を整えるためにロールを押し当てれば、対称度合いをさらに高めた状態のエッジ端面形状が得られることに到達したものである。
【００１２】
以下に、本発明で使用する装置の構造から説明する。
本発明の金属帯のエッジ加工装置は、図８に示すように、一対の上下ロールからなる第一スタンドと、そのスタンドの後工程に位置された、一対の左右ロールからなる第二スタンドを含んでいる。
第一スタンドは、図９に見られるように、両側に向けて径が徐々に太くなるようにテーパが付された一対のロール１３，１４を上下に配置している。せん断された金属帯の第一スタンド通板時には、角やバリを有する板端が圧延されるため、当該第一スタンドは板端圧延スタンドとなる。
【００１３】
この板端圧延スタンドを構成する上下ロール１３，１４は、金属帯の両端部を金属帯中央部の板厚よりも薄い板厚にするためのものである。したがって、ロール形状は、金属帯の両端が接触され圧下されるように、両端に向けてその径が徐々に太くなるような形状であれば、中央部の形状や徐々に太くなる形態は問わない。図９に示したように湾曲したもので十分である。  
しかしながら、両側端を圧下する際に、金属帯の中央部の変形を抑制する意味では、図１０に示したように、中央部が平坦で両側に向けて徐々に径が太くなるような形状に整えられている上下ロール１５，１６を用いることが好ましい。径が徐々に太くなるような形態も、所定の角度をもって直線的に太くなっていてもよいし、所定の曲率で湾曲形状になっていても良い。
上下ロールは、前記平坦な中央部の間隔が被加工金属帯の板厚と等しくなるように配置することが好ましい。
【００１４】
第二スタンドは、前記板端圧延スタンドの後工程に配置されている。
第二スタンドは、前記板端圧延スタンドにより両端部が圧下された金属帯のエッジ端部の側面形状を整えるためのロールを備えた板端押圧スタンドとなっている。金属帯のエッジ端部に両側から押し当ててその表面形状に沿った形状に整えるためのものであるから、板端押圧スタンドを構成する一対のロール１７は角のない凹溝１８を有することを必須とする。凹溝の形状は特に限定されない。Ｖ溝でも構わないが、角度が小さく、すなわち図１１に見られるように深さが深く、しかも底の部分に湾曲部を設けているものが好ましい。さらに好ましくは、図１２に示したように、底の部分を半円形状にしたＵ字型の溝２０を形成したロール１９とする。しかも、Ｕ字の平行部幅を被加工金属帯の板厚と同程度若しくは僅かに広い程度とすると、第二スタンドの設置位置が第一スタンドの上下ロールによる上下の拘束力が効かないくらいに第一スタンドから離れた場合であっても、両端からの押圧時に金属帯の湾曲変形を防止することができる。
【００１５】
板端押圧スタンドである第二のスタンドは、第一のスタンドの後工程に近接配置されていることが好ましい。近接配置すると、板端押圧スタンドを構成する左右ロール１７，１９として溝１８，２０がさほど深くないロールを用いて金属帯を両側端から板幅方向中央部に向けて押圧しても、前工程の板端圧延スタンドで金属帯が拘束されている形態となっているために、金属帯が板幅方向の適当位置で座屈を起したり、湾曲変形を起したりすることを防止することができるという作用・効果をも得ることができる。
【００１６】
次に、本発明装置を用いて、せん断された金属帯の両端エッジ部を加工する方法について説明する。
スリッターによりスリットした金属帯を、第一スタンドである板端圧延スタンドを通して金属帯の両側エッジ部を前記スタンドのロールにより板厚方向に圧下し（図１３の（ａ））、金属帯の両側エッジ部の板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄くする（図１４の（ａ））。
その後、前記板端圧延スタンドの後方に配置された、表面に凹溝が形成された一対のロールを左右に有する板端押圧スタンドを通して（図１３の（ｂ））、前記で板厚が薄くなっている両側エッジ部を、凹溝を有するサイドロールにより金属帯中央方向に押圧して金属帯エッジ部の形状をロール表面の凹溝の形状に沿って整える（図１４の（ｂ））。
【００１７】
まず、せん断した金属帯の両側エッジ部にロールを当て、当該部分を板厚方向に圧下してその板厚を金属帯中央部の板厚よりも薄くすれば、角やバリはなくなり、エッジ部の形状は上下方向でほとんど対称となる。しかも金属帯の両側エッジ部をその先端に向けて次第に薄くなるように圧下していれば、その後サイドからエッジ端面形状を整えるためにロールを押し当てた際に、ロールの溝内面に沿って容易に変形し、対称度合いをさらに高めた状態のエッジ端面形状が得られる。さらに、板端圧延スタンドの後方に板端押圧スタンドが近接配置されていると、板端圧延スタンドで金属帯を拘束している近傍で金属帯の両端から押圧しても金属帯が板幅方向で湾曲変形するようなことがなく、全体的に形状精度に優れたスリット帯が得られる。
【００１８】
なお、上記記載では、板端圧延スタンドは、基本的には上下ロールから構成されている旨、説明している。しかしながら、剛性が高く、しかも比較的板厚の厚い金属帯の両端エッジ部を板厚減少加工する手段として、角度の小さい、例えば３０°以下のＶ溝を有する一対のロールを左右に配置した装置を用いてもよい。この場合には、前記第二スタンドである板端押圧スタンドとして、Ｕ字の平行部幅を被加工金属帯の板厚と同程度若しくは僅かに広い程度とするとともに、深さが深いＵ字溝を有するロールを備えたものを用いれば、板幅中央部での変形を抑えて両端エッジ部を所望形状に成形することができる。
【実施例】
【００１９】
板厚１．０ｍｍで、幅１０ｍｍにスリットされたＳＵＳ３０４のステンレス鋼コイルを、アンコイラーにセットし、その外周端面をコイラーにセットする。
平行部が８．８ｍｍでその両端にＲ１．２５ｍｍの凹形状の溝を設けている幅３０ｍｍ，直径１６０ｍｍのロールを、鋼帯の板幅方向に平行になるように上下に配置した板端圧延スタンドで、平行部の高さが１．０ｍｍになるように鋼帯を圧下した。
【００２０】
前記上下ロールの後方に配置した、底部分にＲ０．５ｍｍ，溝幅１．０ｍｍ，溝深さ４．５ｍｍの溝を設けた幅３０ｍｍ，直径１００ｍｍのロールを、鋼帯の板幅方向に直角になるように左右に配置した板端押圧スタンドの、前記溝に鋼帯の両端部を入れた状態で、鋼帯の幅１０ｍｍより両側０．１ｍｍずつ狭くなるように幅圧下した。
この状態でコイラーを回転させて鋼帯を引っ張ると、一段目の板端圧延スタンドでは鋼帯の両端が中央部より板厚が薄い形状となり、二段目の板端押圧スタンドでは鋼帯が幅圧下され、鋼帯両端エッジ部がロールの溝形状に沿って変形されるため、鋼帯両端エッジ部のエッジ端面はＲ０．５ｍｍの形状となった鋼帯が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】スリッターにより金属帯をスリットする態様を説明する図
【図２】スリットした際の金属帯の断面形状を示す概略図
【図３】従来の二段階せん断法を説明する図
【図４】二段階せん断法でスリットした金属帯の断面形状を示す概略図
【図５】上下ロールで抑えつつ両側からサイドロールで押圧する際に端部に発生しやすい変形態様を説明する図
【図６】上下ロールなしに両側からＶ型ロールで押圧する際に発生しやすい変形態様を説明する図
【図７】バリを有するままの金属帯を端部から押圧したときの端部変形態様を説明する図
【図８】本発明装置を概略的に説明する図
【図９】本発明装置の板端圧延スタンドを構成する上下ロールの形状を説明する図
【図１０】本発明装置の板端圧延スタンドを構成する上下ロールの他の形状を説明する図
【図１１】本発明装置の板端押圧スタンドを構成するサイドロールの形状を説明する図
【図１２】本発明装置の板端押圧スタンドを構成するサイドロールの他の形状を説明する図
【図１３】本発明方法で、端部形状を整える態様を説明する図
【図１４】本発明方法で端部形状を整える過程の板断面形状を説明する図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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