(57)【要約】【課題】走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制可能な縦型ルーパー装置を提供することを目的とする。【解決手段】縦型ルーパー装置４は、入口１１ｅから出口１１ｄに向かう第一方向Ｄに沿って並ぶ複数の下ワークロール２０と、複数の下ワークロール２０と上下方向に対向して並ぶ複数の上ワークロール３０と、を有し、下ワークロール２０及び上ワークロール３０に交互に架け渡すように鋼板Ｓを走行させるルーパー本体１０と、複数の下ワークロール２０を回転可能に支持するキャリッジ１２と、キャリッジ１２を吊り上げた状態で、キャリッジ１２の上下方向における位置を調節する位置調節部１３と、キャリッジ１２の上下方向の移動を案内するガイド部１４と、を備え、キャリッジ１２を吊り上げる位置調節部１３による力の作用点が、上ワークロール３０が並ぶ方向におけるキャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心している。【選択図】図２
2019209355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板が導入される入口から前記鋼板が送り出される出口に向かう第一方向に沿って並ぶ複数の下ロールと、前記複数の下ロールと上下方向に対向して並ぶ複数の上ロールと、を有し、前記下ロール及び前記上ロールに交互に架け渡すように前記鋼板を走行させるルーパー本体と、
前記複数の上ロールを回転可能に支持する支持部と、
前記支持部を吊り上げた状態で、前記支持部の上下方向における位置を調節する位置調節部と、
前記支持部の上下方向の移動を案内するガイド部と、を備え、
前記支持部を吊り上げる前記位置調節部による力の作用点が、前記上ロールが並ぶ方向における前記支持部の中心から前記入口側又は前記出口側に偏心している、縦型ルーパー装置。
【請求項２】
前記位置調節部は、前記支持部の中心よりも前記入口側に設けられた第一動滑車と、前記支持部の中心よりも前記出口側に設けられた第二動滑車と、を有し、
前記支持部の中心から前記第一動滑車までの水平方向における第一距離と、前記支持部の中心から前記第二動滑車までの水平方向における第二距離とは互いに異なっている、請求項１に記載の縦型ルーパー装置。
【請求項３】
前記位置調節部は、前記支持部を前記出口側に向けて下方に傾斜させた状態を維持可能な大きさの回転モーメントが前記支持部の中心に発生するように、前記支持部の中心から前記入口側に偏心した位置において前記支持部を吊り上げる、請求項１又は２に記載の縦型ルーパー装置。
【請求項４】
前記ルーパー本体は、少なくともｎ個（但し、ｎは、２以上の偶数である。）の前記上ロールを有しており、
前記支持部は、前記支持部の中心から出口側及び入口側のそれぞれにおいて（ｎ／２）個の前記上ロールを支持し、
前記位置調節部は、ＴＥｋを前記入口側からｋ（ｋは、１以上ｎ／２以下の整数）個目の前記上ロールに作用する張力とし、ＬＥｋを前記支持部の中心から当該上ロールの軸心までの水平方向における距離とし、ＴＤｋを前記出口側から前記ｋ個目の前記上ロールに作用する張力とし、ＬＤｋを前記支持部の中心から当該上ロールの軸心までの水平方向における距離とし、Ｑｐを前記支持部を吊り上げる力とし、Ｌｐを水平方向における前記支持部の中心から前記作用点までの距離とすると、式（１）を満たすように前記支持部を吊り上げる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の縦型ルーパー装置。
【数１】
2019209355.tif 000015
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の縦型ルーパー装置の運転方法であって、
前記位置調節部によって前記支持部が吊り上げられた状態で、前記ルーパー本体に前記鋼板を走行させる、縦型ルーパー装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、縦型ルーパー装置及び縦型ルーパー装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき鋼板を製造する設備として、縦型ルーパー装置を備える連続電気錫めっきライン設備、連続溶融亜鉛めっきライン設備、及び連続焼き鈍しライン設備等が知られている。例えば特許文献１には、電気めっき槽の入口側と出口側とのそれぞれに縦型ルーパー装置を備える連続電気錫めっきライン設備が記載されている。
【０００３】
上記の縦型ルーパー装置は、固定フレームに回転可能に支持され、水平方向に並んで配置された複数の下ロールと、複数の下ロールに対して相対的に上下方向に移動するキャリッジと、キャリッジに回転可能に支持され、水平方向に並んで配置された複数の上ロールと、を備える。鋼板は、下ロールのロール面（下面）と上ロールのロール面（上面）とに交互に接触しながら、上流側から下流側へ向けて走行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような縦型ルーパー装置においては、鋼板を走行させる際、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制することが望まれる。例えば上記の特許文献１に記載された縦型ルーパー装置は、鋼板の張力分布を調整するための多数の張力調整部と、各張力調整部を制御する制御部とを備え、鋼板の走行に伴った回転モーメントの反転を生じにくくさせることで鋼板の表面における傷の発生を抑制している。このように、多数の張力調整部を設けたうえで、この多数の張力調整部のそれぞれを制御する制御部を更に設けると、各ロールと鋼板との間に生じるスリップを十分に低減することができ、良好な表面品質を有する鋼板製品を製造することができる一方で、装置全体が複雑化する傾向がある。
【０００６】
本開示は、簡易な構成によって、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制可能な縦型ルーパー装置を提供することを目的とする。本開示は、簡易な構成によって、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制可能な縦型ルーパー装置の運転方法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】
【０００７】
本開示に係る縦型ルーパー装置は、鋼板が導入される入口から鋼板が送り出される出口に向かう第一方向に沿って並ぶ複数の下ロールと、複数の下ロールと上下方向に対向して並ぶ複数の上ロールと、を有し、下ロール及び上ロールに交互に架け渡すように鋼板を走行させるルーパー本体と、複数の上ロールを回転可能に支持する支持部と、支持部を吊り上げた状態で、支持部の上下方向における位置を調節する位置調節部と、支持部の上下方向の移動を案内するガイド部と、を備え、支持部を吊り上げる位置調節部による力の作用点が、上ロールが並ぶ方向における支持部の中心から入口側又は出口側に偏心している。
【０００８】
この縦型ルーパー装置によれば、支持部を吊り上げる位置調節部による力の作用点が、支持部の中心から入口側及び出口側のうちの一方側に偏心しているので、支持部が他方側に向けて下方に傾いた姿勢となる。このため、鋼板の走行速度が変化しても、支持部が当該他方側を下方として傾いた姿勢が維持されやすい。したがって、支持部の姿勢の変化が抑制され、簡易な構成によって、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制することができる。
【０００９】
本開示に係る縦型ルーパー装置において、位置調節部は、支持部の中心よりも入口側に設けられた第一動滑車と、支持部の中心よりも出口側に設けられた第二動滑車と、を有し、支持部の中心から第一動滑車までの水平方向における第一距離と、支持部の中心から第二動滑車までの水平方向における第二距離とは互いに異なっていてもよい。この場合、第一動滑車及び第二動滑車によって、入口側及び出口側の両方から支持部を吊り下げるので、安定性が向上する。このため、鋼板を走行させる際の支持部の揺動が低減される。したがって、支持部に予期しない衝撃が加わることを抑制することができる。
【００１０】
本開示に係る縦型ルーパー装置において、位置調節部は、支持部を出口側に向けて下方に傾斜させた状態を維持可能な大きさの回転モーメントが支持部の中心に発生するように、支持部の中心から入口側に偏心した位置において支持部を吊り上げてもよい。この場合、張力とは逆向きの力によって支持部の中心に発生する回転モーメントが、抵抗モーメントとして作用する。この抵抗モーメントの大きさが張力による回転モーメントに十分に抵抗できる大きさとなる位置において、位置調節部が支持部に力を付与するので、回転モーメントの反転を十分に抑制することができる。
【００１１】
本開示に係る縦型ルーパー装置において、ルーパー本体は、少なくともｎ個（但し、ｎは、２以上の偶数である。）の上ロールを有しており、支持部は、支持部の中心から出口側及び入口側のそれぞれにおいて（ｎ／２）個の上ロールを支持し、位置調節部は、ＴＥｋを入口側からｋ（ｋは、１以上ｎ／２以下の整数）個目の上ロールに作用する張力の合力とし、ＬＥｋを支持部の中心から当該上ロールの軸心までの水平方向における距離とし、ＴＤｋを出口側からｋ個目の上ロールに作用する張力の合力とし、ＬＤｋを支持部の中心から当該上ロールの軸心までの水平方向における距離とし、Ｑｐを支持部を吊り上げる力とし、Ｌｐを水平方向における支持部の中心から前記作用点までの距離とすると、式（１）を満たすように支持部を吊り上げてもよい。
【００１２】
【数１】
2019209355.tif 000003
【００１３】
本開示に係る縦型ルーパー装置の運転方法は、上記のいずれか１つの縦型ルーパー装置の運転方法であって、位置調節部によって支持部が吊り上げられた状態で、ルーパー本体１０に鋼板を走行させてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、簡易な構成によって、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制可能な縦型ルーパー装置を提供することができる。本開示は、簡易な構成によって、走行する鋼板の表面における傷の発生を抑制可能な縦型ルーパー装置の運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る縦型ルーパー装置が適用される連続電気錫めっきライン設備の概要を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る縦型ルーパー装置を示す正面図である。
【図３】図３は、図２の縦型ルーパー装置の側面図である。
【図４】図４は、キャリッジとガイドレールとの位置関係を説明するための図である。
【図５】図５は、上ワークロールに作用する張力を説明するための模式図である。
【図６】図６は、動滑車の位置を説明するための模式図である。
【図７】図７は、動滑車の位置を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明においては、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。本実施形態に係る縦型ルーパー装置は、例えば連続電気錫めっきライン設備で用いられる。
【００１７】
まず、図１を参照し、連続電気錫めっきライン設備１について説明する。図１に示す連続電磁錫めっきライン設備１は、電気めっき槽２と、電気めっき槽２の上下流側のそれぞれに配置された縦型ルーパー装置３，４と、を備える。電気めっき槽２は、鋼板Ｓに対し、その表面にＳｎめっき層を形成する処理と、クロメート処理などの化成処理を施すための設備である。縦型ルーパー装置３，４は、連続電気錫めっきライン設備１を走行する鋼板Ｓの蓄積又は払い出しを行いながら、鋼板Ｓを上流側の設備から受け取り、下流側の設備に送り出す。
【００１８】
連続電気錫めっきライン設備１においては、ペイオフリール５から送り出された鋼板Ｓが、電気めっき槽２の上流側に設けられた縦型ルーパー装置３を走行する。縦型ルーパー装置３を走行した鋼板Ｓは、電気めっき槽２に導入される。電気めっき槽２においては、鋼板Ｓの表面にＳｎめっき層が形成される。Ｓｎめっき層が形成された後、鋼板Ｓには、クロメート処理などの化成処理が施される。Ｓｎめっき層が形成され、化成処理が施された鋼板Ｓは、電気めっき槽２の下流側に設けられた縦型ルーパー装置４を走行する。縦型ルーパー装置４を走行した鋼板Ｓは、テンションリール６によって巻き取られる。
【００１９】
連続電気錫めっきライン設備１においては、電気めっき槽２の上下流側のそれぞれに配置された縦型ルーパー装置３，４により、連続的にめっきプロセスを行うように構成されている。例えば、先行する鋼板Ｓの尾端に後行する別の鋼板Ｓを溶接するために、電気めっき槽２の上流側の縦型ルーパー装置３とペイオフリール５との間で鋼板Ｓの走行を中断させたり、鋼板Ｓの品質検査を行うために下流側の縦型ルーパー装置４とテンションリール６との間で鋼板Ｓの走行を中断させたりしても、縦型ルーパー装置３，４が鋼板Ｓの蓄積又は払い出しを行うことで、鋼板Ｓのスズめっき処理を継続して行うことができる。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照し、縦型ルーパー装置について説明する。以下では、一例として、電気めっき槽２の下流側に配置された縦型ルーパー装置４について説明する。なお、電気めっき槽２の上流側に配置された縦型ルーパー装置３も同様に構成されていてよい。図２に示されるように、縦型ルーパー装置４は、入口１１ｅに設けられたロール７を介して鋼板Ｓが導入され、出口１１ｄに設けられたロール８を介して当該鋼板Ｓが送り出されるように構成されている。ロール７は縦型ルーパー装置４よりも上流側に配置され、ロール８は縦型ルーパー装置４よりも下流側に配置される。
【００２１】
縦型ルーパー装置４は、鋼板Ｓを走行させるルーパー本体１０と、ルーパー本体１０を収容するルーパーストラクチャー１１とを備える。図２に示されるように、本実施形態において、ルーパーストラクチャー１１には、鋼板Ｓが導入される入口１１ｅから鋼板Ｓが送り出される出口１１ｄに向かう第一方向Ｄに並ぶ２つのルーパー本体１０が収容されている。なお、縦型ルーパー装置４は、１つのルーパー本体１０を備えていてもよく、３つ以上のルーパー本体１０を備えていてもよい。
【００２２】
ルーパー本体１０は、第一方向Ｄに沿って並ぶ複数（例えば８本）の下ワークロール２０（下ロール）と、当該複数の下ワークロール２０と上下方向に対向して並ぶ複数（例えば６本）の上ワークロール３０（上ロール）と、を有する。図２及び図３に示されるように、複数の下ワークロール２０は、固定点（例えばルーパーストラクチャー１１の底部部材１１ａ）上において回転可能に支持されている。このため、下ワークロール２０は、上下方向における移動が規制されている。下ワークロール２０と上ワークロール３０との間には、１２本のストランドが略鉛直方向に沿って延在している。なお、下ワークロール２０及び上ワークロール３０の数は適宜変更してよい。ルーパー本体１０は、下ワークロール２０及び上ワークロール３０に交互に架け渡された鋼板Ｓを保持しながら走行させる。下ワークロール２０及び上ワークロール３０は、それぞれボトムロール及びキャリッジロールといわれることもある。
【００２３】
縦型ルーパー装置４は、ルーパー本体１０を走行する鋼板Ｓの蓄積又は払い出しを行うための機構として、複数の上ワークロール３０を回転可能に支持するキャリッジ１２（支持部）と、キャリッジ１２を吊り上げた状態で、当該キャリッジ１２の上下方向における位置を調節する位置調節部１３と、キャリッジ１２の上下方向の移動を案内するガイド部１４とを備える。
【００２４】
キャリッジ１２は、複数の上ワークロール３０の並ぶ方向に沿って延在し、各ルーパー本体１０の複数（ここでは６個）の上ワークロール３０を一括して支持する。換言すると、キャリッジ１２には、複数の上ワークロール３０のそれぞれが配置された各位置において、各上ワークロール３０に作用する鋼板Ｓの張力による下向きの力が作用する。
【００２５】
位置調節部１３は、キャリッジ１２を吊り上げた状態で、キャリッジ１２の上下方向における位置を調節する。すなわち、位置調節部１３は、キャリッジ１２を介して複数の上ワークロール３０の位置を調節する。キャリッジ１２を吊り上げる位置調節部１３による力の作用点は、上ワークロール３０が並ぶ方向におけるキャリッジ１２の中心Ｃから第一方向Ｄに沿って（本実施形態では入口１１ｅ側に）偏心している。位置調節部１３は、キャリッジ１２の中心から入口１１ｅ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げるように構成されている。位置調節部１３は、キャリッジに取り付けられたワイヤ３１と、ワイヤ３１を引っ張る駆動装置３２と、キャリッジ１２の中心Ｃから偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げる動滑車３３と、を有する。
【００２６】
ワイヤ３１は、その一端が、例えば連結部材３４によって固定点（例えばルーパーストラクチャー１１の上部部材１１ｂ）上に固定されており、その他端が、固定滑車３５を介して、駆動装置３２に接続されている。ワイヤ３１は、連結部材３４と固定滑車３５との間において、動滑車３３を介してキャリッジ１２に取り付けられている。ワイヤ３１としては、鋼板Ｓの走行により発生するキャリッジ１２のアンバランスを緩和する際における調節のしやすさの観点から、高弾性材料が用いられてもよい。
【００２７】
動滑車３３は、キャリッジ１２上に設けられ、ワイヤ３１とキャリッジ１２とを接続している。動滑車３３は、キャリッジ１２の中心から入口１１ｅ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げている。例えば位置調節部１３は、複数（例えば４つ）の動滑車３３を有する。図２及び図３に示されるように、本実施形態において、位置調節部１３は、複数の動滑車３３として、キャリッジ１２の中心Ｃよりも入口１１ｅ側に設けられた一対の入口側動滑車３３ｅ（第一動滑車）と、キャリッジ１２の中心Ｃよりも出口１１ｄ側に設けられた一対の出口側動滑車３３ｄ（第二動滑車）と、を有する。図２に示されるように、複数の動滑車３３は、正面視において２つの動滑車３３（入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄ）の中間点がキャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心した位置となるように配置されている。換言すると、キャリッジ１２の中心Ｃから入口側動滑車３３ｅまでの水平方向の距離ＬＥ（第一距離）と、キャリッジ１２の中心Ｃから出口側動滑車３３ｄまでの水平方向の距離ＬＤ（第二距離）とは互いに異なっている。具体的には、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄは、距離ＬＥが距離ＬＤよりも長くなるように配置されている。距離ＬＥ及び距離ＬＤの詳細については後述する。
【００２８】
なお、動滑車３３がキャリッジ１２の中心Ｃから第一方向Ｄに偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げることは、動滑車３３によってキャリッジ１２に作用する吊り上げ方向（上方向）の力の作用点が、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側又は出口１１ｄ側に偏心していることを意味している。これにより、キャリッジ１２を吊り上げる位置調節部１３による力の作用点は、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側又は出口１１ｄ側に偏心している。したがって、位置調節部１３は、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側又は出口１１ｄ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げる力を作用させることが可能な動滑車３３を有していればよく、１つの動滑車３３を有していてもよいし、複数の動滑車３３を有していてもよい。例えば位置調節部１３が複数の動滑車３３を有する場合には、キャリッジ１２を吊り上げる当該複数の動滑車３３による合力の作用点が、上ワークロール３０が並ぶ方向におけるキャリッジ１２の中心Ｃから水平方向に沿って入口１１ｅ側又は出口１１ｄ側に偏心していればよい。
【００２９】
駆動装置３２は、ワイヤが巻き付けられて固定されるワイヤドラム３６と、減速機３７を介してワイヤドラム３６を回転させる駆動源３８（例えば電動機）とを有する。位置調節部１３は、駆動装置３２によってワイヤ３１を引っ張る速度を調節することで、キャリッジ１２の上下方向における位置を調節する。このため、縦型ルーパー装置４において、キャリッジ１２に支持された上ワークロール３０は、上下方向に移動可能である。これに対し、上述したように、下ワークロール２０は、上下方向における移動が規制されている。このように、上ワークロール３０と下ワークロール２０との間隔が可変であることから、縦型ルーパー装置４内に貯蔵される鋼板Ｓの長さを調整することができる。
【００３０】
ガイド部１４は、キャリッジ１２の上下方向の移動を案内することにより、複数の上ワークロール３０の上下方向の移動も案内する。図２及び図３に示されるように、ガイド部１４は、上下方向に延在して設けられるガイドレール４１と、ガイドレール４１を挟んで対向して設けられ、ガイドレール４１に沿って転動する複数（例えば４つ）のガイドローラ４２とを有する。ガイドレール４１は、固定点（例えば、ルーパーストラクチャー１１の側部部材１１ｃ）に固定されている。
【００３１】
ガイドローラ４２は、転動しながらガイドレール４１に案内されて、上下方向に移動する。ガイドローラ４２は、連結部材４３を介してキャリッジ１２に連結されている。これによって、ガイドローラ４２とともに、キャリッジ１２及び上ワークロール３０が、上下方向に沿って移動するように案内される。複数のガイドローラ４２はそれぞれ対をなしており、ガイドレール４１を挟むように設けられていることから、キャリッジ１２及び上ワークロール３０の水平方向の移動を制限する機能も有する。一対のガイドローラ４２は、ガイドレール４１を挟んで対向するように設けられている。
【００３２】
図４は、キャリッジとガイドレールとの位置関係を説明するための図であり、（ａ）が図２のＩＶＡ部の拡大図、（ｂ）が（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。図４に示されるように、ガイドローラ４２の外周面とガイドレール４１との間には、ガイドレール４１に対してガイドローラ４２を上下方向に移動可能とするための最小限の隙間ＳＰが設けられている。縦型ルーパー装置４の運転時（鋼板Ｓの走行時）には、ガイドレール４１を挟んで対向する一対のガイドローラ４２のうちの一方が、ガイドレール４１の側部に接触している。
【００３３】
具体的には、位置調節部１３によってキャリッジ１２を上方に移動させると、一対のガイドローラ４２のうちの一方が、ガイドレール４１の側部と接触しながら転動して、連結部材４３及びキャリッジ１２とともに上下方向に移動する。換言すると、この隙間ＳＰにより、キャリッジ１２は、上方に位置する一対のガイドローラ４２のうちの入口１１ｅ側のガイドローラ４２ｅがガイドレール４１の側部に接触するとともに、下方に位置する一対のガイドローラ４２のうちの出口１１ｄ側のガイドローラ４２ｄがガイドレール４１の側部に接触している状態（以下、「状態Ａ」という。）と、上方に位置する一対のガイドローラ４２のうちの出口１１ｄ側のガイドローラ４２ｄがガイドレール４１の側部に接触するとともに、下方に位置する一対のガイドローラ４２のうちの入口１１ｅ側のガイドローラ４２ｅがガイドレール４１の側部に接触している状態（以下、「状態Ｂ」という。）との間で揺動可能に構成されている。
【００３４】
図２に示されるように、「状態Ａ」において、キャリッジ１２は、出口１１ｄ側を下方として傾いた姿勢となる。一方、「状態Ｂ」において、キャリッジ１２は、入口１１ｅ側を下方として傾いた姿勢となる。
【００３５】
ここで、上記のようなキャリッジ１２の「状態Ａ」から「状態Ｂ」への揺動は、キャリッジ１２の中心Ｃを通り、上ワークロール３０の軸方向に延在する中心線ＣＬ（図４（ｂ）参照）を中心に生じる回転モーメントの向きが反転したときに発生する。キャリッジ１２が揺動すると、キャリッジ１２に支持されている上ワークロール３０も揺動する。この揺動に伴って、上ワークロール３０の外周面上において、鋼板Ｓがスリップする。これによって、スマッジ等の鋼板Ｓの表面欠陥が生じたりする。本実施形態に係る縦型ルーパー装置４は、回転モーメントの向きの反転を抑制して、上記のスリップの発生を低減可能に構成されている。
【００３６】
図５を参照し、ルーパー本体１０における上ワークロール３０に作用する張力について説明する。縦型ルーパー装置４においては、キャリッジ１２にｎ個（但し、ｎは２以上の任意の偶数であり、例えば２〜１０である。）の上ワークロール３０が設けられる場合、キャリッジ１２の上面に直交するとともにキャリッジ１２の中心Ｃを通り、且つ上ワークロール３０の軸方向に平行な仮想面Ｑよりも入口１１ｅ側及び出口１１ｄ側にそれぞれｎ／２個の上ワークロール３０が配置されることとなる。すなわち、図５に示すように、ｎ個の上ワークロール３０は、仮想面Ｑを挟んで入口１１ｅ側及び出口１１ｄ側にｎ／２個ずつ対称に配置される。
【００３７】
まず、図５において（すなわち、正面視において）最も入口１１ｅ側に配置される上ワークロール３０に作用する張力を説明する。この上ワークロール３０には、下向きに、当該上ワークロール３０の入口１１ｅ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｅ１と、上ワークロール３０の出口１１ｄ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｅ２とが作用する。同様に、入口１１ｅ側からｎ／２番目に位置する上ワークロール３０には、下向きに、当該上ワークロール３０の入口１１ｅ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｅ（ｎ−１）と、当該上ワークロール３０の出口１１ｄ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｅｎとが作用する。
【００３８】
出口１１ｄ側からｎ／２番目に位置する上ワークロール３０は、仮想面Ｑを挟んで入口１１ｅ側からｎ／２番目の上ワークロール３０と隣接している。出口１１ｄ側からｎ／２番目に位置する上ワークロール３０には、下向きに、当該上ワークロール３０の入口１１ｅ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｄｎと、当該上ワークロール３０の出口１１ｄ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｄ（ｎ−１）とが作用する。同様に、正面視において最も出口１１ｄ側に位置する上ワークロール３０には、下向きに、当該上ワークロール３０の入口１１ｅ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｄ２と、当該上ワークロール３０の出口１１ｄ側にある鋼板Ｓからの張力Ｔｄ１とが作用する。
【００３９】
正面視において最も入口１１ｅ側に位置する上ワークロール３０への鋼板Ｓの巻き付け開始点から仮想面Ｑまでの距離をＬｅ１、当該上ワークロール３０に対する巻き付け終了点から仮想面Ｑまでの距離をＬｅ２とする。同様に、入口１１ｅ側からｎ／２番目に位置する上ワークロール３０への鋼板Ｓの巻き付け開始点から仮想面Ｑまでの距離をＬｅ（ｎ−１）、当該上ワークロール３０に対する巻き付け終了点から仮想面Ｑまでの距離をＬｅｎとする。
【００４０】
出口１１ｄ側からｎ／２番目に位置する上ワークロール３０への鋼板Ｓの巻き付け開始点から仮想面Ｑまでの距離をＬｄｎ、当該上ワークロール３０に対する巻き付け終了点から仮想面Ｑまでの距離をＬｄ（ｎ−１）とする。同様に、正面視において、最も出口１１ｄ側に位置する上ワークロール３０への鋼板Ｓの巻き付け開始点から仮想面Ｑまでの距離をＬｄ２、当該上ワークロール３０に対する巻き付け終了点から仮想面Ｑまでの距離をＬｄ１とする。
【００４１】
上記のｎ個の上ワークロール３０にそれぞれ作用する張力により、キャリッジ１２には、中心線ＣＬ（図４（ｂ）参照）を中心に回転モーメントが発生する。この回転モーメントの値は、各鋼板Ｓからの張力と中心線ＣＬからその作用点までの水平方向の距離との積の合計値により求められる。図５中、時計回りを正とした場合、入口１１ｅ側の上ワークロール３０に作用する各張力により発生する回転モーメントＭＥは、式（２）によって表される。同様に、図５中、時計回りを正とした場合、出口１１ｄ側の上ワークロール３０に作用する各張力により発生する回転モーメントは、式（３）によって表される。
【００４２】
【数２】
2019209355.tif 000004
【００４３】
【数３】
2019209355.tif 000005
【００４４】
図６（ａ）に示されるように、
ＴＥｋ：入口１１ｅ側からｋ（ｋは、１以上ｎ／２以下の整数）個目の上ワークロール３０に作用する張力の合力
ＬＥｋ：入口１１ｅ側からｋ個目に位置する上ワークロール３０の軸心から仮想面Ｑまでの水平方向の距離
ＴＤｋ：出口１１ｄ側からｋ個目の上ワークロール３０に作用する張力の合力
ＬＤｋ：出口１１ｄ側からｋ個目に位置する上ワークロール３０の軸心から仮想面Ｑまでの水平方向の距離
とすると、回転モーメントＭＥ及び回転モーメントＭＤは、それぞれ、式（４）及び式（５）によっても表される。
【００４５】
【数４】
2019209355.tif 000006
【００４６】
【数５】
2019209355.tif 000007
【００４７】
入口１１ｅ側からｋ個目に位置する上ワークロール３０の軸心から仮想面Ｑまでの水平方向の距離ＬＥｋは、本実施形態においては、キャリッジ１２の中心Ｃ（中心線ＣＬ）から当該上ワークロール３０の軸心までの水平方向の距離である。出口１１ｄ側からｋ個目に位置する上ワークロール３０の軸心から仮想面Ｑまでの水平方向の距離ＬＤｋは、本実施形態においては、キャリッジ１２の中心Ｃ（中心線ＣＬ）から当該上ワークロール３０の軸心までの水平方向の距離である。
【００４８】
上述したように、キャリッジ１２の揺動は、中心線ＣＬ（図４（ｂ）参照）を中心に生じる回転モーメントの向きが反転したときに発生する。具体的には、ｎ個の上ワークロール３０にそれぞれ作用する張力が、縦型ルーパー装置４に鋼板Ｓを走行させる際の鋼板Ｓの速度によって変動し、この張力の変動によって回転モーメントの向きが反転したときに、キャリッジ１２の揺動が発生する場合がある。すなわち、回転モーメントＭＤの絶対値と回転モーメントＭＥの絶対値との大小関係が反転したときに、キャリッジ１２の揺動が発生し得る。
【００４９】
ここで、縦型ルーパー装置４は、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側又は出口１１ｄ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げる動滑車３３を有している。図７に示されるように、位置調節部１３は、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた状態（すなわち、上記の「状態Ａ」）を維持可能な大きさの回転モーメントがキャリッジ１２の中心Ｃに発生するように、動滑車３３によってキャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げている。
【００５０】
したがって、
Ｑｐ：動滑車３３がキャリッジ１２を吊り上げる力（動滑車３３がキャリッジ１２に付与する上向きの力）
Ｌｐ：キャリッジ１２の中心Ｃから動滑車３３による力の作用点までの水平方向の距離（作用点のキャリッジ１２の中心Ｃからのずれ）
とすると、動滑車３３は、予め設定された鋼板Ｓを走行させる速度の範囲に応じて、いずれの速度においても式（６）を満たすようにキャリッジ１２を吊り上げる。
【００５１】
【数６】
2019209355.tif 000008
【００５２】
但し、式（６）において、動滑車３３の個数は限定されない。例えば、位置調節部１３が複数の動滑車３３を有する場合には、距離Ｌｐは、複数の動滑車３３による合力の作用点Ｐ（例えば、位置調節部１３が２つの動滑車３３を有する場合、当該２つの動滑車３３の中間点）からキャリッジ１２の中心Ｃまでの水平方向の距離を意味する。位置調節部１３が１つの動滑車３３を有する場合には、距離Ｌｐは、当該１つの動滑車３３による力の作用点Ｐ（例えば、当該動滑車３３の中心位置）からキャリッジ１２の中心Ｃまでの水平方向の距離を意味する。
【００５３】
本実施形態に係る縦型ルーパー装置４においては、図６（ｂ）に示されるように、位置調節部１３の入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄが、距離ＬＥ（キャリッジ１２の中心Ｃから入口側動滑車３３ｅまでの水平方向の距離）が距離ＬＤ（キャリッジ１２の中心Ｃから出口側動滑車３３ｄまでの水平方向の距離）よりも長くなるように配置されている。入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄは、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた状態（すなわち、上記の「状態Ａ」）を維持可能な大きさの回転モーメントがキャリッジ１２の中心Ｃに発生するように、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げる。
【００５４】
このとき、
ΔＬ：距離Ｌｅと距離Ｌｄとの）
ＱＥ：入口側動滑車３３ｅがキャリッジ１２を吊り上げる力（入口側動滑車３３ｅがキャリッジ１２に付与する上向きの力）
ＱＤ：出口側動滑車３３ｄがキャリッジ１２を吊り上げる力（出口側動滑車３３ｄがキャリッジ１２に付与する上向きの力）
とすると、距離ＬＥと距離ＬＤとの差は、式（７）及び式（８）により、式（９）によって表される。
【００５５】
【数７】
2019209355.tif 000009
【００５６】
【数８】
2019209355.tif 000010
【００５７】
【数９】
2019209355.tif 000011
【００５８】
本実施形態に係る縦型ルーパー装置４においては、位置調節部１３の入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄが、式（９）を満たすように配置されている。
【００５９】
次に、本実施形態に係る縦型ルーパー装置４の運転方法について説明する。この運転方法は、動滑車３３によってキャリッジ１２が吊り上げられた状態で、ルーパー本体１０に鋼板Ｓを走行させる。このとき、位置調節部１３によってキャリッジ１２の上下方向における位置を調節しながら鋼板Ｓを走行させる。具体的には、縦型ルーパー装置４の入口１１ｅ又は出口１１ｄにおける鋼板Ｓの速度が変化した時に、位置調節部１３の駆動装置３２によってワイヤ３１を引っ張る速度を調節する。本実施形態においては、鋼板Ｓを通常時の速度によって走行させてもよく、加速時の速度によって走行させてもよく、減速時の速度によって走行させてもよい。
【００６０】
以上、説明したように、本実施形態に係る縦型ルーパー装置４は、鋼板Ｓが導入される入口１１ｅから鋼板Ｓが送り出される出口１１ｄに向かう第一方向Ｄに沿って並ぶ複数の下ワークロール２０と、複数の下ワークロール２０と上下方向に対向して並ぶ複数の上ワークロール３０と、を有し、下ワークロール２０及び上ワークロール３０に交互に架け渡すように鋼板Ｓを走行させるルーパー本体１０と、複数の上ワークロール３０を回転可能に支持するキャリッジ１２と、キャリッジ１２を吊り上げた状態で、キャリッジ１２の上下方向における位置を調節する位置調節部１３と、キャリッジ１２の上下方向の移動を案内するガイド部１４と、を備え、キャリッジ１２を吊り上げる位置調節部１３による力の作用点が、上ワークロール３０が並ぶ方向におけるキャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心している。
【００６１】
本実施形態に係る縦型ルーパー装置４によれば、キャリッジ１２を吊り上げる位置調節部１３による力の作用点が、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心しているので、キャリッジ１２が出口１１ｄ側に向けて下方に傾いた姿勢となる。このため、鋼板Ｓの走行速度が変化しても、キャリッジ１２が出口１１ｄ側を下方として傾いた姿勢が維持されやすい。したがって、キャリッジ１２の姿勢の変化が抑制され、簡易な構成によって、走行する鋼板Ｓの表面における傷の発生を抑制することができる。
【００６２】
位置調節部１３は、キャリッジ１２の中心Ｃよりも入口１１ｅ側に設けられた入口側動滑車３３ｅと、キャリッジ１２の中心Ｃよりも出口１１ｄ側に設けられた出口側動滑車３３ｄと、を有し、キャリッジ１２の中心Ｃから入口側動滑車３３ｅまでの水平方向の距離Ｌｅと、キャリッジ１２の中心Ｃから出口側動滑車３３ｄまでの水平方向の距離Ｌｄとは互いに異なっている。この構成により、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄによって、入口１１ｅ側及び出口１１ｄ側の両方からキャリッジ１２を吊り下げるので安定性が向上する。このため、鋼板Ｓを走行させる際のキャリッジ１２の揺動が低減される。したがって、キャリッジ１２に予期しない衝撃が加わることを抑制することができる。
【００６３】
位置調節部１３は、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた状態を維持可能な大きさの回転モーメントがキャリッジ１２の中心Ｃに発生するように、キャリッジ１２の中心Ｃから入口１１ｅ側に偏心した位置においてキャリッジ１２を吊り上げる。この構成により、張力とは逆向きの力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメントが、抵抗モーメントとして作用する。この抵抗モーメントの大きさが張力による回転モーメントに十分に抵抗できる大きさとなる位置において、動滑車３３がキャリッジ１２に上向きの力を付与するので、回転モーメントの反転を十分に抑制することができる。
【００６４】
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、上ワークロール３０の総数が偶数個の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、別の実施形態では、上ワークロール３０の総数が奇数個であってもよい。例えば、キャリッジ１２は、ｎ個の上ワークロール３０に加え、正面視においてキャリッジ１２の中心Ｃと重なる位置にも上ワークロール３０を支持していてもよい。この場合、当該上ワークロール３０に作用する張力を考慮せずに式（１）〜式（９）を用いることができる。
【００６５】
本発明に係る縦型ルーパー装置はめっき鋼板を製造するあらゆる設備に適用することができ、例えば、連続溶融亜鉛めっきライン設備に適用されてもよく、連続焼き鈍しライン設備に適用されてもよい。
【実施例】
【００６６】
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定 されるものではない。
【００６７】
（実施例１）
実施例１では、縦型ルーパー装置４における距離ＬＥ及び距離ＬＤを算出した。このとき、運動条件及びサンプルは次のとおりとした。
［運動条件］
・縦型ルーパー装置に導入される鋼板の断面積当たりの張力：１ｋｇｆ／ｍｍ２
・動滑車による吊り上げ力（Ｑｐ）：１００００ｋｇｆ
［サンプル］
・上ワークロールの数：１２本
・下ワークロールの数：１３本
・鋼板の板厚：０．５５ｍｍ
・鋼板の板幅：１０５０ｍｍ
【００６８】
まず、各上ワークロール３０に作用する張力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメントを表１のとおり算出した。
【００６９】
【表１】
2019209355.tif 000012
【００７０】
表１から、通常時及び加速時には、回転モーメントＭＤ（出口１１ｄ側の各上ワークロール３０に作用する張力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメント）の大きさ（絶対値）が、回転モーメントＭＥ（入口１１ｅ側の各上ワークロール３０に作用する張力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメント）の大きさ（絶対値）よりも大きいことがわかった。したがって、通常時及び加速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。
【００７１】
一方、表１から、減速時及び急減速時には、回転モーメントＭＥの大きさが、回転モーメントＭＤの大きさよりも大きいことがわかった。したがって、減速時及び急減速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントの大きさ（回転モーメントＭＥと回転モーメントＭＤとの差）は、減速時よりも急減速時の方が大きいことがわかった。
【００７２】
したがって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた姿勢を維持するためには、急減速時において、抵抗モーメント（入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄがキャリッジ１２を吊り上げる力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメント）が、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントよりも大きくなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄの位置を決定すればよいことがわかった。
【００７３】
表１における各値から、上記式（９）を利用して、距離ＬＥと距離ＬＤとの差ΔＬを算出した。その結果、差ΔＬは５９０ｍｍであった。したがって、距離ＬＥが距離ＬＤよりも５９０ｍｍ以上長くなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄを設置すればよいことがわかった。以上により、距離ＬＥを１８００ｍｍ、距離ＬＤを１２００ｍｍに決定した。
【００７４】
（実施例２）
実施例２では、上記実施例１とは異なる条件における縦型ルーパー装置４における距離ＬＥ及び距離ＬＤを算出した。このとき、運動条件及びサンプルは次のとおりとした。
［運動条件］
・縦型ルーパー装置に導入される鋼板の断面積当たりの張力：１．１ｋｇｆ／ｍｍ２
・動滑車による吊り上げ力（Ｑｐ）：１００００ｋｇｆ
［サンプル］
・上ワークロールの数：１２本
・下ワークロールの数：１３本
・鋼板の板厚：０．３６ｍｍ
・鋼板の板幅：１２３０ｍｍ
【００７５】
まず、各上ワークロール３０に作用する張力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメントを表２のとおり算出した。
【００７６】
【表２】
2019209355.tif 000013
【００７７】
表２から、通常時及び加速時には、回転モーメントＭＤの大きさ（絶対値）が、回転モーメントＭＥの大きさ（絶対値）よりも大きいことがわかった。したがって、通常時及び加速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。
【００７８】
一方、表２から、減速時及び急減速時には、回転モーメントＭＥの大きさが、回転モーメントＭＤの大きさよりも大きいことがわかった。したがって、減速時及び急減速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントの大きさは、減速時よりも急減速時の方が大きいことがわかった。
【００７９】
したがって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた姿勢を維持するためには、急減速時において、抵抗モーメントが、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントよりも大きくなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄの位置を決定すればよいことがわかった。
【００８０】
表２における各値から、上記式（９）を利用して、距離ＬＥと距離ＬＤとの差ΔＬを算出した。その結果、差ΔＬは７３５ｍｍであった。したがって、距離ＬＥが距離ＬＤよりも７３５ｍｍ以上長くなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄを設置すればよいことがわかった。以上により、距離ＬＥを１９００ｍｍ、距離ＬＤを１１００ｍｍに決定した。
【００８１】
（実施例３）
実施例３では、上記実施例１，２とは異なる条件における縦型ルーパー装置４における距離ＬＥ及び距離ＬＤを算出した。このとき、運動条件及びサンプルは次のとおりとした。
［運動条件］
・縦型ルーパー装置に導入される鋼板の断面積当たりの張力：１ｋｇｆ／ｍｍ２
・動滑車による吊り上げ力（Ｑｐ）：１００００ｋｇｆ
［サンプル］
・上ワークロールの数：１６本
・下ワークロールの数：１７本
・鋼板の板厚：０．５５ｍｍ
・鋼板の板幅：１２００ｍｍ
【００８２】
まず、各上ワークロール３０に作用する張力によってキャリッジ１２の中心Ｃに発生する回転モーメントを表３のとおり算出した。
【００８３】
【表３】
2019209355.tif 000014
【００８４】
表３から、通常時及び加速時には、回転モーメントＭＤの大きさ（絶対値）が、回転モーメントＭＥの大きさ（絶対値）よりも大きいことがわかった。したがって、通常時及び加速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。
【００８５】
一方、表３から、減速時及び急減速時には、回転モーメントＭＥの大きさが、回転モーメントＭＤの大きさよりも大きいことがわかった。したがって、減速時及び急減速時には、各上ワークロール３０に作用する張力によって、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントが発生することがわかった。キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントの大きさは、減速時よりも急減速時の方が大きいことがわかった。
【００８６】
したがって、キャリッジ１２を出口１１ｄ側に向けて下方に傾斜させた姿勢を維持するためには、急減速時において、抵抗モーメントが、キャリッジ１２を入口１１ｅ側に向けて下方に傾斜させる回転モーメントよりも大きくなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄの位置を決定すればよいことがわかった。
【００８７】
表３における各値から、上記式（９）を利用して、距離ＬＥと距離ＬＤとの差ΔＬを算出した。その結果、差ΔＬは１３７０ｍｍであった。したがって、距離ＬＥが距離ＬＤよりも１３７０ｍｍ以上長くなるように、入口側動滑車３３ｅ及び出口側動滑車３３ｄを設置すればよいことがわかった。以上により、距離ＬＥを２４００ｍｍ、距離ＬＤを１０００ｍｍに決定した。
【符号の説明】
【００８８】
１…連続電気錫めっきライン設備、２…電気めっき槽、３，４…縦型ルーパー装置、５…ペイオフリール、６…テンションリール、７，８…ロール、１０…ルーパー本体、１１…ルーパーストラクチャー、１１ａ…底部部材、１１ｂ…上部部材、１１ｃ…側部部材、１１ｅ…入口、１１ｄ…出口、１２…キャリッジ（支持部）、１３…位置調節部、１４…ガイド部、２０…下ワークロール（下ロール）、３０…上ワークロール（上ロール）、３１…ワイヤ、３２…駆動装置、３３…動滑車、３３ｅ…入口側動滑車（第一動滑車）、３３ｄ…出口側動滑車（第二動滑車）、３４…連結部材、３５…固定滑車、３６…ワイヤドラム、３７…減速機、３８…駆動源、４１…ガイドレール、４２，４２ｅ，４２ｄ…ガイドローラ、Ｄ…第一方向、ＬＥ…距離（第一距離）、ＬＤ…距離（第二距離）、Ｃ…中心、Ｐ…作用点、Ｓ…鋼板、ＳＰ…隙間。
【図１】
2019209355.tif 000016
【図２】
2019209355.tif 000017
【図３】
2019209355.tif 000018
【図４】
2019209355.tif 000019
【図５】
2019209355.tif 000020
【図６】
2019209355.tif 000021
【図７】
2019209355.tif 000022