(57)【要約】【課題】金属板が高強度厚み材の場合であっても安定してマンドレルに巻き取ることができるシュートロールを備えたコイラー装置の提供。【解決手段】パスラインＬ１に沿って搬送される金属板を該パスラインＬ１から曲がった巻取ラインＬ２に導くピンチロール１０ａ，１０ｂと、巻取ラインＬ２の先に配置されて金属板を巻き取るマンドレル２０と、少なくとも金属板の先端がマンドレル２０に巻き付くときに巻取ラインＬ２に露出し、金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制するシュートロール５０と、を有する、シュートロール５０を備えたコイラー装置１を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスラインに沿って搬送される金属板を該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、
前記巻取ラインの先に配置されて前記金属板を巻き取るマンドレルと、
少なくとも前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付くときに前記巻取ラインに露出し、前記金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制するシュートロールと、を有する、ことを特徴とするシュートロールを備えたコイラー装置。
【請求項２】
前記シュートロールは、前記金属板の湾曲面の頂部と接触して、前記金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制する、ことを特徴とする請求項１に記載のシュートロールを備えたコイラー装置。
【請求項３】
前記シュートロールは、前記ピンチロールの周面と前記マンドレルの周面とを結ぶ接線経路の中間位置に対応する位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のシュートロールを備えたコイラー装置。
【請求項４】
前記シュートロールは、前記ピンチロールの周面と前記マンドレルの周面とを結ぶ接線経路から離間して配置されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシュートロールを備えたコイラー装置。
【請求項５】
前記ピンチロールよりも上流側に配置され、前記パスラインに対して近接離間可能なベンディングロールと、
少なくとも前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付くときに前記ベンディングロールを前記パスラインに近接させるベンディングロール駆動装置と、を有する、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシュートロールを備えたコイラー装置。
【請求項６】
前記シュートロールは、前記巻取ラインに対し出没可能に設けられており、
前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付いた後に前記シュートロールを前記巻取ラインから退避させるシュートロール駆動装置を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のシュートロールを備えたコイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュートロールを備えた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】
下記特許文献１には、圧延されたストリップを、ピンチロールを介してマンドレルに巻き取るストリップの巻き取り方法及び装置が開示されている。このコイラー装置は、マンドレルの周りにラッパーロールとラッパーエプロンとを複数備えており、ラッパーエプロンで金属板の先端をリードしつつ、ラッパーロールによって金属板をマンドレルに巻き付け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、ピンチロールとマンドレルとの間で金属板が巻取ライン上面方向に大きく湾曲してしまう場合がある。そうすると、金属板の先端のマンドレルとラッパーロールとの間への進入角度が変わり、ラッパーエプロンにおいて金属板の先端を上手くリードできず、金属板の膨らみが過大になり、金属板をマンドレルに巻き取ることができなくなる場合がある。
【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安定してマンドレルに巻き取ることができるシュートロールを備えた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、パスラインに沿って搬送される金属板を該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、前記巻取ラインの先に配置されて前記金属板を巻き取るマンドレルと、少なくとも前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付くときに前記巻取ラインに露出し、前記金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制するシュートロールと、を有する、シュートロールを備えたコイラー装置を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、少なくとも金属板の先端がマンドレルに巻き付くときに巻取ラインに露出するシュートロールによって、金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制する。金属板の膨らみがシュートロールによって阻まれると、シュートロールが金属板との接触摩擦により回転し、金属板の膨らもうとする力を進行方向の押力に変換する。これにより、金属板の先端がラッパーエプロン等に突っかかることがなくなり、金属板をマンドレルに安定して巻き取ることができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記シュートロールは、前記金属板の湾曲面の頂部と接触して、前記金属板のその上向き面側に湾曲する変形を抑制する、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、シュートロールを金属板の湾曲面の頂部に接触させることにより、金属板の膨らみを効果的に抑えることができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記シュートロールは、前記ピンチロールの周面と前記マンドレルの周面とを結ぶ接線経路の中間位置に対応する位置に配置されている、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、金属板が高強度厚み材の場合、金属板の湾曲面の頂部は、ピンチロールの周面とマンドレルの周面とを結ぶ接線経路の中間位置に生じる場合が多いため、この中間位置に対応する位置にシュートロールを配置することにより、金属板の膨らみを効果的に抑えることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記シュートロールは、前記ピンチロールの周面と前記マンドレルの周面とを結ぶ接線経路から離間して配置されている、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、ピンチロールの周面とマンドレルの周面とを結ぶ接線経路から離間してシュートロールを配置することにより、金属板の膨らもうとする力を進行方向の押力に変換させ易くすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記ピンチロールよりも上流側に配置され、前記パスラインに対して近接離間可能なベンディングロールと、少なくとも前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付くときに前記ベンディングロールを前記パスラインに近接させるベンディングロール駆動装置と、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、少なくとも金属板の先端がマンドレルに巻き付くときに、ピンチロールよりも上流側に配置されたベンディングロールをパスラインに近接させ、ピンチロールよりも上流側における金属板の浮き上がりを抑えることで、金属板がシュートロールの下方に接触するよう圧力を加えることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記シュートロールは、前記巻取ラインに対し出没可能に設けられており、前記金属板の先端が前記マンドレルに巻き付いた後に前記シュートロールを前記巻取ラインから退避させるシュートロール駆動装置を有する、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、金属板の先端がマンドレルに巻き付いた後はシュートロールによるガイドが不要となるため、シュートロールを巻取ラインから退避させる。これにより、シュートロールの摩耗を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
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安定してマンドレルに巻き取ることができるシュートロールを備えたコイラー装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態におけるコイラー装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるコイラー装置の巻き取り動作を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるコイラー装置の巻き取り動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるコイラー装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるコイラー装置１を示す構成図である。
本実施形態のコイラー装置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（後述する図２及び図３参照）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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リードするものである。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。
【００２０】
コイラー装置１は、ゲート３０を備える。ゲート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３０は、ピンチロール１０ａ，１０ｂの出側に配置されている。ゲート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。ゲート３０は、略Ｖ字形状の先端を、パスラインＬ１の上流側に向けた構成となっている。
【００２１】
ゲート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。
【００２２】
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、少なくとも金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときに巻取ラインＬ２に露出し、金属板２のその上向き面側に湾曲する変形（後述する図２及び図３参照）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３０よりも下流側であって、ゲート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。
【００２３】
シュートロール５０は、ピンチロール１０ｂの周面とマンドレル２０の周面とを結ぶ接線経路ｔの中間位置に対応する位置に配置されている。換言すると、ピンチロール１０ａ，１０ｂの噛み込み口からシュートロール５０までの距離Ｙ１と、マンドレル２０，ラッパーロール２１の噛み込み口からシュートロール５０までの距離Ｙ２とが、等しくなるように配置されている。また、シュートロール５０は、ピンチロール１０ｂの周面とマンドレル２０の周面とを結ぶ接線経路ｔから離間して配置されている。換言すると、金属板２が適切にマンドレル２０に巻き取られて、接線経路ｔに沿って搬送されるときには、シュートロール５０は金属板２と接触しないように配置されている。
【００２４】
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、主に、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が、本実施形態では、ベンディングロール駆動装置６１によって、少なくとも金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときにパスラインＬ１に近接するようになっている。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。
【００２５】
次に、上記構成のコイラー装置１による金属板２の巻き取り動作について図２及び図３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２及び図３は、本発明の第１実施形態におけるコイラー装置１の巻き取り動作を説明するための図である。
【００２６】
不図示の圧延機を通過した金属板２は、図２（ａ）に示すように、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、図２（ｂ）に示すように、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。
【００２７】
金属板２が湾曲すると、ピンチロール１０ａ，１０ｂの上流側も湾曲し、パスラインＬ１に対して浮き上がる。このとき、ベンディングロール駆動装置６１は、ピンチロール１０ａ，１０ｂよりも上流側に配置されたベンディングロール６０をパスラインＬ１に近接させ、ピンチロール１０ａ，１０ｂよりも上流側における金属板２の浮き上がりを抑える。これにより、金属板２の先端を、ゲート３０の第２ガイド面３２や上側のシュートガイド４０ａが配置される側に寄せ、その上向き面側に湾曲した湾曲面２ａをシュートロール５０の下方に接触するよう圧力を加えることができる。
【００２８】
金属板２は、図３（ａ）に示すように、シュートロール５０の回転によって摩擦を低減されつつ、シュートガイド４０ａ，４０ｂの間を通り、マンドレル２０とラッパーロール２１の噛み込み口に導かれる。マンドレル２０とラッパーロール２１との間を通過した金属板２の先端は、ラッパーエプロン２２の湾曲したガイド面２２ａと接触する。ここで、金属板２が高強度厚み材の場合、一つのラッパーロール２１のみの噛み込みだけでは金属板２の先端があまり曲がらないため、金属板２の先端とラッパーエプロン２２との間の静摩擦力による拘束を脱するための進行方向の押力が必要となる。
【００２９】
金属板２の先端がラッパーエプロン２２に接触すると、金属板２は順次搬送されてくるため、その上向き面側に膨れ上がろうとする（図３（ａ）において点線で示す）。シュートロール５０は、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときに巻取ラインＬ２に露出し、金属板２のその上向き面側に湾曲する変形を抑制する。金属板２の膨らみがシュートロール５０によって阻まれると、シュートロール５０が金属板２との接触摩擦により回転し、金属板２の膨らもうとする力を進行方向の押力に変換する。
【００３０】
このシュートロール５０の作用により、金属板２とラッパーエプロン２２との間の静摩擦力による拘束を脱するための押力が得られ、金属板２の先端がラッパーエプロン２２のガイド面２２ａ上を滑り、その下流側に配置された次のラッパーロール２１に噛み込まれる。このように、本実施形態では、シュートロール５０を設けることによって、金属板２の先端がラッパーエプロン２２に突っかかることなく、図３（ｂ）に示すように、金属板２をマンドレル２０に安定して巻き取ることができる。
【００３１】
本実施形態では、シュートロール５０がピンチロール１０ｂの周面とマンドレル２０の周面とを結ぶ接線経路ｔの中間位置に対応する位置に配置されている。金属板２が高強度厚み材の場合、金属板２の湾曲面２ａの頂部２ａ１は、図３（ａ）に示すように、ピンチロール１０ａ，１０ｂとマンドレル２０の中間位置に生じる場合が多いため、この中間位置に対応する位置にシュートロール５０を配置することにより、シュートロール５０を金属板２の湾曲面２ａの頂部２ａ１と接触させ、金属板２のその上向き面側に湾曲する変形を効果的に抑えることができる。
【００３２】
また、本実施形態では、シュートロール５０がピンチロール１０ａ，１０ｂの周面とマンドレル２０の周面とを結ぶ接線経路ｔから離間して配置されている。シュートロール５０が、接線経路ｔに接するように配置されている場合、金属板２が上向き面側に膨らむことができず、その膨らもうとする力を進行方向の押力に変換することができなくなり、また、金属板２が逆の下向き面側に湾曲する等の予期しない変形が起こる場合がある。このため、本実施形態では、接線経路ｔからシュートロール５０を離し、金属板２の膨らもうとする力を進行方向の押力に変換させ易くしている。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くと、金属板２にテンションがかかり、金属板２の浮き上がりが少なくなる。金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付いた後はベンディングロール６０による金属板２の浮き上がり防止が不要となるため、ベンディングロール駆動装置６１は、ベンディングロール６０をパスラインＬ１から離間させる。また、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付いたら、ラッパーエプロン２２によるリードは不要になるため、ラッパーエプロン２２をマンドレル２０に対して離間させ、複数のラッパーロール２１によって金属板２を所定の径となるまでマンドレル２０に巻き取らせていく。
以上により、コイラー装置１による金属板２の巻き取り動作が完了する。
【００３４】
このように、上述の本実施形態によれば、パスラインＬ１に沿って搬送される金属板２を該パスラインＬ１から曲がった巻取ラインＬ２に導くピンチロール１０ａ，１０ｂと、巻取ラインＬ２の先に配置されて金属板２を巻き取るマンドレル２０と、を有するコイラー装置１であって、少なくとも金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときに巻取ラインＬ２に露出し、金属板２のその上向き面側に湾曲する変形を抑制するシュートロール５０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安定してマンドレル２０に巻き取ることができるシュートロール５０を備えたコイラー装置１が得られる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。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。
【００３６】
図４は、本発明の第２実施形態におけるコイラー装置１を示す構成図である。
図４に示すように、第２実施形態では、シュートロール駆動装置５１が設けられている点で、上記実施形態と異なる。
第２実施形態のシュートロール５０は、シュートロール駆動装置５１に支持されており、巻取ラインＬ２に対し出没可能に設けられている。
【００３７】
シュートロール駆動装置５１は、シュートロール５０を、ゲート３０の第２ガイド面３２よりも突出する突出位置（図４において点線で示す）と、ゲート３０の第２ガイド面３２よりも後退する後退位置（図４において実線で示す）との間で移動させるものである。シュートロール駆動装置５１は、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付くときにシュートロール５０を突出位置に移動させ、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付いた後にシュートロール５０を後退位置に移動させるようになっている。シュートロール駆動装置５１は、例えばシリンダー装置から構成されている。
【００３８】
上記構成の第２実施形態によれば、図４に示すように、シュートロール駆動装置５１によって、金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付いた後にシュートロール５０を巻取ラインＬ２から退避させることができる。金属板２の先端がマンドレル２０に巻き付いた後はシュートロール５０によるガイドが不要となるため、シュートロール５０を巻取ラインＬ２から退避させることにより、シュートロール５０と金属板２とを接触させないようにする。これにより、シュートロール５０の摩耗を抑制することができ、シュートロール５０の製品寿命を向上させることができる。
【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、上記実施形態では、シュートロールが回転自在に設けられてい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い。例えば、モーター装置等と接続してシュートロールを自転させる構成であってもよい。シュートロールが自転することにより、金属板にさらに押力を付与することができるため、金属板を一層スムーズにマンドレルに巻き取らせることができるようになる。
【００４１】
また、例えば、上記実施形態では、シュートロールがピンチロールとマンドレルとの中間位置に一つだけ設けられてい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、径の細いシュートロールが複数設けられている構成を採用してもよい。
【００４２】
また、例えば、上記実施形態では、マンドレルの周りにラッパーロールとラッパーエプロンが複数設けられてい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、マンドレルの周りにラッパーベルトが設けられている構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  コイラー装置
２  金属板
２ａ  湾曲面
２ａ１  頂部
１０ａ，１０ｂ  ピンチロール
２０  マンドレル
５０  シュートロール
５１  シュートロール駆動装置
６０  ベンディングロール
６１  ベンディングロール駆動装置
Ｌ１  パスライン
Ｌ２  巻取ライン
ｔ  接線経路
【図１】
2015182089.tif 000003
【図２】
2015182089.tif 000004
【図３】
2015182089.tif 000005
【図４】
2015182089.tif 000006