(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状フロータの曲面をなす帯状材対向面の螺旋帯状の範囲内にガス噴出口を有する帯状材の進行方向変更装置であって、
前記螺旋帯状の範囲に対する前記帯状材の入部及び出部に設けられるガス噴出口の、そのガス噴出口面積を調節するマスク手段と、
前記筒状フロータ外面に対する前記帯状材の浮上量を検出する浮上量検出手段と、
前記入部及び出部における前記帯状材の浮上量を、前記浮上量検出手段による検出値に基づき、前記螺旋帯状の範囲の中間部における前記帯状材の浮上量より大となるよう前記マスク手段を調整する制御手段とを備えたことを特徴とする帯状材の進行方向変更装置。
【請求項２】
前記マスク手段を、前記螺旋帯状材の範囲の中間部に設けることを特徴とする請求項１記載の帯状材の進行方向変更装置。
【請求項３】
前記マスク手段を前記筒状フロータの内部若しくは外部に装着し、前記浮上量検出手段を前記筒状フロータの外面沿いに設けることを特徴とする請求項１又は２記載の帯状材の進行方向変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板やアルミ薄板等の帯状材を、一つの処理ラインから次工程の他の処理ラインへ連続供給するための進行方向変更装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼板やアルミ薄板の帯状材を一つの処理ラインから次の処理ラインへ進行方向を変更して送り込むにあたって、帯状材を筒状のフロータ上に螺旋方向に進行させて進行方向を変更する装置が、特許第2735934号公報、実開平４-127751号公報、特開平９-226999号公報等により提案されている。なお、以下では説明の便宜上、この順に従来例１、２、及び３とそれぞれ呼ぶこととする。
【０００３】
これら従来装置は、いずれも半円筒形又は円筒形フロータの曲面の螺旋状区域に多数のガス噴出口を設けてガスを噴出させ、このガス噴出部に帯状材を螺旋方向に進行させて帯状材を浮上状態で誘導し進行方向を変更させるものであり、従来例３においては、筒状フロータから噴出するガス噴出口の面積を調整する一体型のエッジマスクを該筒状フロータの外側又は内側に設けた装置が提案されている。
【０００４】
ところが、従来例３の装置による場合、筒状フロータのガス噴出口全体から均等にガスを噴出させると、筒状フロータ周りを螺旋状に浮上移動する帯状材に対して、ガス噴出口を設けた進行区域の両端部すなわち筒状フロータへの入部と出部においてガス噴出量が不足し、帯状材が筒状フロータ表面に接触しやすくなるという問題があった。
【０００５】
この問題に対して、前記従来例１では、図６に示すように、筒状フロータ５０の螺旋状の曲面区域に多数の均一な円形のガス噴出口５１を設けるとともに、図７に示すように、筒状フロータ５０の内部を隔壁５２で曲面側区画５３と接線側区画５４とに分割し、これら両区画５３、５４をそれぞれガス供給管５５、５６で個別のガス供給用ブロアに接続し、接線側区画５４に曲面側区画５３よりも高い圧力のガスを供給して、入部、出部の浮上力を高める構成の装置を開示している。
【０００６】
また、従来例２では、図８に示すように、筒状フロータ５０の螺旋状の曲面区域の両端すなわち入部と出部に開口率の大きいスリット形状のガス噴出口６１を設け、螺旋状の曲面区域の中間部には開口率のやや低い多数の円形ガス噴出口６２を設けることにより、一つのガス供給用ブロアからガス供給管６３を経て供給する一定圧力のガスを、入部、出部のスリット形ガス噴出口６１からのガス噴出量を、中間部の噴出口６２区域におけるそれよりも大とすることによって、入部、出部の浮上力を高める構成の装置を開示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来例１で開示された装置においては、内部隔壁５２の取付で、筒状フロータ５０の重量が増加し、メンテナンス等の内部作業が難しくなるとともに、２系列のガス供給ブロアが必要となることから、設備が大型化し同時にコスト高を招くという問題があった。
【０００８】
また従来例２で開示された装置は、筒状フロータ５０上にスリット形ガス噴出口６１と多数の円形ガス噴出口６２を、単位面積あたり一定の開口比率で設けただけの構成であるため、スリット形ガス噴出口６１側のガス噴出量の増減調整ができない。例えば、ライン上で処理される帯状材５７を、その板幅、板厚の異なる他の帯状材に変更して運転する場合等を想定すると、その変更された帯状材に対応するためには、入部、出部のスリット形ガス噴出口６１からのガス噴出量を調整し該入部、出部の浮上量を調整する必要が生じるが、従来例２の装置では、このような調整ができないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成で帯状材の浮上量を調整できる帯状材の進行方向変更装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために以下の手段をとった。
すなわち、請求項１記載の帯状材の進行方向変更装置は、筒状フロータの曲面をなす帯状材対向面の螺旋帯状の範囲内にガス噴出口を有する帯状材の進行方向変更装置であって、前記螺旋帯状の範囲に対する前記帯状材の入部及び出部に設けられるガス噴出口の、そのガス噴出口面積を調節するマスク手段と、前記筒状フロータ外面に対する前記帯状材の浮上量を検出する浮上量検出手段と、前記入部及び出部における前記帯状材の浮上量を、前記浮上量検出手段による検出値に基づき、前記螺旋帯状の範囲の中間部における前記帯状材の浮上量より大となるよう前記マスク手段を調整する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
これによれば、本装置は、マスク手段、浮上量検出手段、及び制御手段を実質的に備えるのみの比較的簡易な構成となるものといえるにも関わらず、入部及び出部における帯状材の浮上量を的確に制御することが可能となる。すなわち、浮上量検出手段の検出値及び制御手段により、螺旋帯状材の範囲の中間部における浮上量よりも、入部及び出部における浮上量が小と判断される場合には、マスク手段により前記ガス噴出口面積を調製するようにするだけで、入部、出部におけるガス噴出量が制御され、結果、帯状材が筒状フロータに接触するような事態を回避することが可能となるのである。
【００１２】
また、請求項２記載の帯状材の進行方向変更装置は、前記マスク手段を、前記螺旋帯状の範囲の中間部に設けることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、螺旋帯状の範囲の中間部における浮上量について、予め適切な設定値を定めておくとすると、この設定値よりも当該浮上量が低い場合には、これを増加させるような処置をとることが可能となる。すなわちこの場合、中間部においても帯状材と筒状フロータとの接触を回避することが可能であると共に、入部及び出部の浮上量は、上記設定値よりも大なる値をとることとなるから、螺旋帯状の範囲の全体において、安定的な帯状材の進行を可能とすることになる。
【００１４】
また、請求項３記載の帯状材の進行方向変更装置は、前記マスク手段を前記筒状フロータの内部若しくは外部に装着し、前記浮上量検出手段を前記筒状フロータの外面沿いに設けることを特徴とする
【００１５】
これによれば、マスク手段による前記ガス噴出口面積の調整、及び浮上量検出手段による浮上量の検出を、それぞれより的確に行うことが可能となる。特に、マスク手段を筒状フロータ内面に装着するようにすれば、該マスク手段と前記帯状材との接触を予め回避することが可能となり、装置の運転に関する信頼性を高めることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係る帯状材進行方向変更装置の概略平面図、図２は図１の筒状フロータの内面展開図である。また、図３は図１の矢視III-IIIの断面図、図４は図３のIV-IV矢視の浮上量検出器部分の側面図、図５は図３の矢視V-Vの浮上量検出器部分の側面図である。
【００１７】
図１において、筒状フロータ１０には、単一の接続管１２により噴出ガス供給手段１１が接続されている。筒状フロータ１０の円周面には、螺旋帯状の帯状材１７進行区域（螺旋帯状の範囲）の中間部に多数の円形ガス噴出口１３が設けられ、同帯状材１７進行区域における帯状材１７の入部、出部にはスリット形ガス噴出口１４が設けられている。また、帯状材１７進行区域の入部、出部、中央部の外側それぞれには、筒状フロータ１０の軸線方向に間隔をおいて複数個（図４では４個）の浮上量検出器（浮上量検出手段）１５が設けられ、また、これらには制御装置（制御手段）１６が接続されている。なお上で導入した「中間部」及び「中央部」なる用語については以下のような定義のもと使用することとする。すなわち「中間部」とは、帯状材１７進行区域の帯状材１７の入部と出部との間にあって両者に挟まれた領域の全てを指示する用語とし、「中央部」とは「中間部」の領域にあって前記入部と出部とから見て等距離にある地点ないし領域を指示する用語としておく。
【００１８】
浮上量検出器１５は、図４及び図５に示すように、帯状材１７進行区域の入部、出部、中央部の各位置で、筒状フロータ１０の外面と間隔を隔てて、筒状フロータ１０の外面又は外部構造を支持点として該筒状フロータ１０表面沿いに設けられた支持ビーム１８上に所定の間隔で設けられている。また、浮上量検出器１５は、各支持ビーム１８上においてその長さ方向に位置調節可能に２個ずつ設け、帯状材１７の板幅に応じ位置調節するようにすることができるようになっている。なお、浮上量検出器１５としては、例えば、超音波距離センサ等を用いることができる。
【００１９】
図２に示す筒状フロータ１０の内面１０´においては、その図中、符号１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃで示すように、以下で説明する各機器の位置関係を瞭然とさせるための、同内面１０´円周方向に関する四等分線を仮想的に導入する。筒状フロータ内面１０´には、補強材２０が、等分線１０ａと１０ｃとの間かつ等分線１０ｂを中心として、円周方向に等間隔で軸方向に平行に複数（図では４本）設けられている。前記多数の円形ガス噴出口１３は、補強材２０の間隔内かつ螺旋状の帯状材１７進行区域に設けられ、また、上記した入部、出部スリット形ガス噴出口１４は、補強材２０の外側で等分線１０ａ、１０ｃ上の帯状材１７進行区域に設けられている。
【００２０】
帯状材１７進行区域の両側には、そこから該帯状材１７進行区域に対してスライド式による進退を可能とされた、円形ガス噴出口１３区域用の複数組（図では片側につき３組）のマスク手段２１が設けられている。このマスク手段２１の進退は、前記補強材２０の各間隔部内に設けられているシリンダ２２の駆動により実現される。また、上記マスク手段２１と同様な形態でスリット形ガス噴出口１４用のマスク手段２３が設けられている。マスク手段２３の進退動作は、補強材２０の外側に設けられているシリンダ２４の駆動により実現される。また、これらマスク手段２１、２３に対応するシリンダ２２、２４は前記制御装置１６に接続されている。なお図２では、スリット形ガス噴出口１４用マスク手段２３のシリンダ２４だけを制御装置１６に接続した状態として、簡略化した図示をおこなっている。
【００２１】
図３において、円形ガス噴出口１３区域用のマスク手段２１は、各々筒状フロータ内面１０´と間隔を隔てて平行に配置された固定軌道２５沿いにローラ等を介し長さ方向に移動可能に設けたフレーム２６に支持され、シリンダ２２の同調駆動で円形ガス噴出口１３区域のガス噴出口面積を調整できるようにしている。
【００２２】
また、スリット形噴出口１４部のマスク手段２３は、円形ガス噴出口１３区域の外側の補強材２０と、スリット形ガス噴出口１４部を挟んで対向する他の補強材２７に、対向させて設けた長さ方向のガイド軌条２８沿いにローラ等を介し長さ方向に移動可能に設けたフレーム２９に支持され、シリンダ２４の同調駆動でスリット形ガス噴出口１４部のガス噴出口面積を調整できるようにしている。
【００２３】
なお、帯状材１７の浮上量検出器１５は、入部、出部のスリット形ガス噴出口１４と対向する帯状材１７の外側位置で、及び円形ガス噴出口１３区域の中央部で噴出ガスと対向する帯状材１７の外側位置で、それぞれ筒状フロータ１０の外周面から一定の間隔を保持するように設けられている。これに関する具体的な形態については、既に説明した。
【００２４】
以下では上記構成となる帯状材の進行方向変更装置１に関する作用及び効果について説明する。
帯状材１７が筒状フロータ１０まわりに入部から螺旋方向に進行し、一定角度進行方向を変更されて出部から出てゆくとき、入部、中央部、出部の浮上量検出器１５がそれぞれの位置で、筒状フロータ１０の外周面からの浮上量を検出して、これを制御装置１６に伝える。
【００２５】
制御装置１６は、各浮上量検出器１５の検出値に基づき、入部、出部位置の帯状材１７浮上量を中央部の浮上量よりも大となるよう、より好ましくは後者の浮上量を前者の浮上量検出値の１１０％以上となるように、スリット形ガス噴出口１４用のマスク手段２３を開閉調整して同噴出口１４におけるガス噴出口面積、すなわち筒状フロータ１０の軸方向のスリット形ガス噴出長さをコントロールする。このとき、中央部の帯状材１７の浮上量が、設定された浮上量よりも少ないときには、制御装置１６は設定浮上量まで中央部浮上量を増加させるようにガス供給装置１１のガス供給量を自動コントロールした上で、前述した、入部、出部における浮上量自動コントロールを実行させることが可能である。
【００２６】
この形式における帯状材１７の進行方向変更装置においては、入部、出部の浮上量を中央部浮上量の１１０％以上に維持することで、入部、出部での帯状材１７と筒状フロータ１０外面との接触が起こり得ないような、十分安全な運転を実施することができる。また、上記によれば、中央部ないし中間部における浮上量も適切に制御され得るようにされていたから、帯状材１７と筒状フロータ１０外面との接触は、その全範囲において起こり得るようなことがない。さらに、この安定的な帯状材１７の進行は、以上の説明から明らかなように、簡易な構成によって実現されており、したがって、本発明によれば、安価な帯状材の進行方向変更装置を提供することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態の説明においては、図２及び図３で、円形ガス噴出口１３区域のマスク手段２１を３分割して構成した場合を示したが、この３分割のマスク手段２１を一体型とし、スリット形ガス噴出口１４におけるマスク手段２３だけを該一体型のマスク手段２１に対して別個となるような構成としてもよい。この場合においても、上記と同様な作用効果を享受できることは明らかである。
【００２８】
また、浮上量検出器１５は、上記実施形態において、帯状材１７進行区域の入部、出部、及び中央部に、計３つ設けられるようにされていたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、入部、出部以外の帯状材１７進行区域内に関する浮上量検出器１５、すなわち円形ガス噴出口１３区域用（中間部用）のそれを、場合によっては、複数設けるような構成としてよい。この場合、これら複数の浮上量検出器１５の各検出値からその平均値を求め、これに対して入部及び出部における帯状材１７の浮上量を1.1倍とするような制御を行うようにすればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の帯状材の進行方向変更装置は、マスク手段、浮上量検出手段、及び制御手段という比較的簡易な構成であるにも関わらず、入部及び出部における帯状材の浮上量を的確かつ適切に制御することができる。すなわち、本発明によれば、帯状材と筒状フロータとが互いに接触するおそれがほとんどない、安定的な運転の実施が可能となる帯状材の進行方向変更装置を提供することができる。また、これは上記したように比較的簡易な構成であるから、当該装置のコストは低く抑えることができる。
【００３０】
また、請求項２記載の帯状材の進行方向変更装置は、筒状フロータにおける螺旋帯状の範囲の中間部に、マスク手段を設けていることから、当該中間部においても適切な帯状材の浮上量を確保することができる。なおこのことから、上記した入部及び出部における帯状材の進行をより安定的に実施することができることにもなるから、結果的に螺旋帯状の範囲の全体において安定的な帯状材の進行を実現することができる。
【００３１】
また、請求項３記載の帯状材の進行方向変更装置は、前記マスク手段を前記筒状フロータの内部若しくは外部に装着し、前記浮上量検出手段を前記筒状フロータの外面沿いに設けることから、マスク手段による前記ガス噴出口面積の調整、及び浮上量検出手段による浮上量の検出を、それぞれ前記にも増してより的確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る帯状材進行方向変更装置の概略平面図である。
【図２】  図１に示す帯状材進行方向変更装置の内面展開図である。
【図３】  図１に示す矢視III-IIIの断面図である。
【図４】  図３に示す矢視IV-IVの浮上量検出器に関する側面図である。
【図５】  図３に示す矢視V-Vの浮上量検出器に関する側面図である。
【図６】  従来の帯状材進行方向変更装置の概略平面図である。
【図７】  図６に示す帯状材進行方向変更装置を軸方向から臨んだ断面図である。
【図８】  図６及び図７とは別形態となる帯状材進行方向変更装置の概略平面図である。
【符号の説明】
１０  筒状フロータ
１０´  筒状フロータ内面
１３  円形ガス噴出口
１４  スリット形ガス噴出口
１５  浮上量検出器（浮上量検出手段）
１６  制御装置（制御手段）
１７  帯状材
２１、２３  マスク手段
【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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