JPH0122043B2 - - Google Patents

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JPH0122043B2
JPH0122043B2 JP58041578A JP4157883A JPH0122043B2 JP H0122043 B2 JPH0122043 B2 JP H0122043B2 JP 58041578 A JP58041578 A JP 58041578A JP 4157883 A JP4157883 A JP 4157883A JP H0122043 B2 JPH0122043 B2 JP H0122043B2
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JP
Japan
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speed
steel strip
back tension
pinch roll
strip
Prior art date
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Application number
JP58041578A
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Japanese (ja)
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JPS59169618A (en
Inventor
Norimoto Nakagawa
Norya Watanabe
Kaoru Shiraishi
Osamu Mitsugi
Tsutomu Hayakawa
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/003Regulation of tension or speed; Braking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋼帯の巻取制御装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a steel strip winding control device.

仕上圧延機を出た鋼帯は、コイラに巻取るが、
巻取終了時にはピンチロールによりバツクテンシ
ヨンをかけながら巻取を行つている。
The steel strip leaving the finishing mill is wound onto a coiler.
At the end of winding, the winding is performed while applying back tension using pinch rolls.

第1図はその説明図であり、1はマンドレル、
2はそのモータで、このマンドレル1とモータ2
によりコイラを構成している。マンドレル1の手
前には上下のピンチロール3a,3bが配設され
ている。巻取の当初は鋼帯Xはマンドレル1と最
終の仕上スタンドAとの間にまたがつており、仕
上スタンドAによりバツクテンシヨンを付与され
ているから、ピンチロール3によりバツクテンシ
ヨンを付与する必要はない。
Fig. 1 is an explanatory diagram thereof, and 1 is a mandrel;
2 is the motor, this mandrel 1 and motor 2
This makes up Koira. In front of the mandrel 1, upper and lower pinch rolls 3a and 3b are arranged. At the beginning of winding, steel strip There's no need.

しかし、鋼帯Xの尾端が仕上スタンドAを抜け
た後、ピンチロール3を抜けるまでの間、鋼帯X
にマンドレル1に対する一定のバツクテンシヨン
(Fback)をピンチロールにより付与して巻取り
を良好に行なえるようにしている。4a,4bは
ピンチロール3a,3bのモータ、5は上ピンチ
ロール3aに所定の押付力を与えるためのシリン
ダである。
However, after the tail end of the steel strip X passes through the finishing stand A until it passes through the pinch roll 3, the steel strip
A certain back tension (Fback) is applied to the mandrel 1 by pinch rolls to ensure good winding. 4a and 4b are motors for the pinch rolls 3a and 3b, and 5 is a cylinder for applying a predetermined pressing force to the upper pinch roll 3a.

ところで、上記バツクテンシヨン(Fback)は Fback=μ・P ここで μ:摩擦係数(ストリツプとピンチロール間) P:ピンチロール押付圧力 で表わされるが、操業中はPが一定のため摩擦係
数μに依存した値となり、鋼帯Xに加わる張力が
変化し、一様な力でコイル状に巻取ることができ
ないという欠点があつた。
By the way, the above-mentioned back tension (Fback) is Fback=μ・P where μ: friction coefficient (between the strip and pinch roll) P: pinch roll pressing pressure, but since P is constant during operation, the friction coefficient μ , the tension applied to the steel strip X changes, and there is a drawback that it cannot be wound into a coil shape with a uniform force.

また、このようにバツクテンシヨン(Fback)
が変化すると、マンドレル1の巻取張力(FMAND
との関係から、 FMAND>Fback となつた場合、ホツトランテーブル6上の鋼帯X
は加速され、また FMAND<Fback になると減速される。このバツクテンシヨン
(Fback)による加速、減速が繰返されるとホツ
トランテーブル6上で鋼帯Xの波打ちが生じ、ひ
いては所謂「折れ込み」という現象が生じ製品の
歩留が著しく悪化する。
Also, like this, back tension (Fback)
When changes, the winding tension of mandrel 1 (F MAND )
From the relationship, if F MAND > Fback, the steel strip X on the hot run table 6
is accelerated, and is decelerated when F MAND < Fback. When acceleration and deceleration due to this back tension (Fback) are repeated, the steel strip X becomes wavy on the hot run table 6, and as a result, a so-called "folding" phenomenon occurs, resulting in a significant deterioration in the yield of the product.

一方ピンチロール3は、鋼帯Xのスピードより
遅い周速度で運転されるのが普通で、これは鋼帯
Xとピンチロール3との間にスリツプを生じさ
せ、鋼帯Xに蛇行が生じた時スリツプによりこの
蛇行を修正するためである。したがつて、鋼帯X
とピンチロール3との間にスリツプが生じない
と、鋼帯Xの蛇行は修正されず、巻取コイルの形
状が所謂「タケノコ」状となる問題がある。
On the other hand, the pinch roll 3 is normally operated at a circumferential speed that is slower than the speed of the steel strip This is to correct this meandering by time slip. Therefore, steel strip
If no slip occurs between the roller and the pinch roll 3, the meandering of the steel strip X will not be corrected, and there is a problem that the shape of the winding coil will become so-called "bamboo shoot" shape.

しかし従来のピンチロール3のモータ4は電流
制御運転を行つているため、上記したバツクテン
シヨン(Fback)が大きくなるとピンチロールの
速度が速くなる欠点があつた。
However, since the motor 4 of the conventional pinch roll 3 performs current control operation, there is a drawback that as the back tension (Fback) described above increases, the speed of the pinch roll increases.

即ち摩擦係数μが大きくなつてバツクテンシヨ
ン(Fback)が大きくなると、ピンチロール3は
速度の速い鋼帯Xに引きずられて鋼帯Xからの回
転力を受けるから、その電流は大きくなろうとす
るが、電流制御を行つているため電流は一定に抑
えられ、その分ピンチロール3の回転が早くな
る。その結果ピンチロール3の回転が鋼帯X速度
にほぼ近くなりスリツプが生じなくなる。
In other words, as the friction coefficient μ increases and the back tension (Fback) increases, the pinch roll 3 is dragged by the fast-moving steel strip X and receives rotational force from the steel strip X, so the current tends to increase. However, since the current is controlled, the current is held constant, and the rotation of the pinch roll 3 becomes faster. As a result, the rotation of the pinch roll 3 becomes almost close to the speed of the steel strip X, and no slip occurs.

以上のように従来の巻取装置では、バツクテン
シヨン(Fback)が変化するために、一様な力で
巻取ることができず、また「折れ込み」や「タケ
ノコ」等が発生する欠点があつた。
As mentioned above, with conventional winding devices, the back tension (Fback) changes, so winding cannot be done with a uniform force, and there are drawbacks such as "folding" and "bamboo shoots". It was hot.

この種の対策として、特開昭56−48350号に代
表されるように、ピンチロール間におけるストリ
ツプのスリツプ率が一定値になるようにすること
でストリツプに掛かるバツクテンシヨンを一定に
保持するものがある。即ち、ピンチロールの周速
度及びストリツプの移動速度に基づいてピンチロ
ール間におけるストリツプのスリツプ率を検出 (スリツプ率=ストリツプ移動速度−ピンチロー
ル周速度/ストリツプ移動速度) し、該スリツプ率を予め設定された所定値に一致
させるべく、ピンチロールの押付圧力Pを調整す
るものである。
As a countermeasure of this type, as typified by Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-48350, the back tension applied to the strip is kept constant by making the slip rate of the strip between pinch rolls constant. There is. That is, the slip rate of the strip between the pinch rolls is detected based on the circumferential speed of the pinch rolls and the moving speed of the strip (slip rate = strip moving speed - pinch roll circumferential speed/strip moving speed), and the slip rate is set in advance. The pressing pressure P of the pinch roll is adjusted to match the predetermined value.

この方法ではスリツプ率を上記式に基づいてス
トリツプの移動速度で評価しているため、ストリ
ツプに掛かるバツクテンシヨンの調整がその移動
速度を介して間接的になされることになり、その
結果、ストリツプの移動速度が変更されれば、前
記バツクテンシヨンも変更されることになる。
In this method, the slip rate is evaluated based on the moving speed of the strip based on the above formula, so the back tension applied to the strip is indirectly adjusted via the moving speed. If the moving speed of is changed, the back tension will also be changed.

しかし、圧延速度の加速時又は減速時、そのう
ち特に仕上圧延機からストリツプ後端が出る瞬
間、即ち仕上圧延機とコイラ間でストリツプに張
力が付与され圧延されていた状態からピンチロー
ルとコイラ間でストリツプに張力が付与される状
態に変わる瞬間では、予め定めたスリツプ率に制
御しようとしても、ストリツプ移動速度が急激に
変化するため、大きなタケノコの発生は避けられ
ない。
However, when the rolling speed is accelerated or decelerated, especially at the moment when the trailing end of the strip comes out of the finishing mill, that is, the tension is applied to the strip between the finishing mill and the coiler and the strip is being rolled, and then between the pinch roll and the coiler. At the moment when the state of applying tension to the strip changes, even if an attempt is made to control the slip ratio to a predetermined value, the strip movement speed changes rapidly, and the generation of large bamboo shoots is unavoidable.

更に、ストリツプの冷却水の水のり現象もあ
り、この挙動もスリツプ率に影響を与えるため、
当初予定していたような制御ができないことにな
る。
Furthermore, there is also the phenomenon of water stagnation of the cooling water in the strip, and this behavior also affects the slip rate.
This means that the control that was originally planned will not be possible.

このため現実的には、波打ち、折れ込み、蛇
行、タケノコ等の発生を避けることができなかつ
た。
Therefore, in reality, it is impossible to avoid the occurrence of waving, folding, meandering, bamboo shoots, etc.

本発明は上記した従来技術の欠点を改善するた
めになされたもので、ピンチロールとストリツプ
間の前記スリツプ率の制御と、ストリツプに掛か
るバツクテンシシヨンの制御を別個に行なえるよ
うにするものである。そのため、巻取張力の制御
において最もスリツプ率の変動の激しいストリツ
プが仕上り圧延機を出るタイミングを検知して、
バツクテンシヨンの制御はピンチロールの押圧制
御に、又スリツプ率の制御はピンチロールの周速
度の制御に分けて行なうようにした。即ち、本発
明は鋼帯の尾端を最終の仕上スタンドを抜ける直
前に検出する検出器とピンチロールの押付力を制
御するバツクテンシヨン制御装置と、ピンチロー
ルの周速度を鋼帯Xの速度より遅い所定の速度に
維持する速度制御装置とを備えたことを基本的な
特徴とするものである。
The present invention has been made to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and makes it possible to separately control the slip rate between the pinch roll and the strip and the back tension applied to the strip. be. Therefore, when controlling the winding tension, the timing at which the strip with the most severe slip rate fluctuations leaves the finishing mill is detected.
The back tension is controlled by controlling the pressure of the pinch rolls, and the slip rate is controlled by controlling the circumferential speed of the pinch rolls. That is, the present invention includes a detector that detects the tail end of the steel strip just before it passes through the final finishing stand, a back tension control device that controls the pressing force of the pinch rolls, and a back tension control device that controls the circumferential speed of the pinch rolls and the speed of the steel strip X. The basic feature is that the vehicle is equipped with a speed control device that maintains the speed at a lower predetermined speed.

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図において、第1図と同一のものには同一
の番号を付してある。
In FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 are given the same numbers.

本発明による制御装置は、バツクテンシヨン制
御装置10と速度制御装置20と検出器30とか
ら構成されている。
The control device according to the present invention includes a back tension control device 10, a speed control device 20, and a detector 30.

検出器30は、鋼帯Xの尾端が最終の仕上スタ
ンドAを抜ける直前の時点でこれを検出するもの
で、この検出信号αをバツクテンシヨン制御装置
10と速度制御装置20へと出力して、ピンチロ
ール3のバツクテンシヨン制御と速度制御とを開
始させる。
The detector 30 detects the tail end of the steel strip X just before it passes through the final finishing stand A, and outputs this detection signal α to the back tension control device 10 and the speed control device 20. Then, back tension control and speed control of the pinch roll 3 are started.

速度制御装置20a,20bは上下ピンチロー
ル3a,3bに夫々設けられており、速度調整器
21,21と整流器22,22と回転発電機2
3,23と加算器24とから構成されている。加
算器24には鋼帯速度とスリツプ設定値が入
力されており、ここで 速度基準(Vout) =−G(−+)〔G=1〕 で出力される。スリツプ設定入力側にはスイツチ
240が備えられており、検出器30からのタイ
ミング信号αによりONとなるようになつてい
る。したがつて、検出器30からの出力がOFF
の時は加算器24からの出力は鋼帯速度そのもの
となり、ピンチロール3は鋼帯速度と同速で運転
される。加算器24から出力された速度基準
(Vout)は速度調整器21に入力され、回転発電
機23からのモータ4のフイードバツク信号と比
較され、整流器22への制御信号として出力さ
れ、モータ4は速度基準(Vout)に従つた回転
数で回転する。これによりピンチロール3の周速
度は鋼帯速度よりスリツプ設定分だけ遅い速度と
なる。
The speed control devices 20a and 20b are provided on the upper and lower pinch rolls 3a and 3b, respectively, and include speed regulators 21 and 21, rectifiers 22 and 22, and a rotary generator 2.
3 and 23 and an adder 24. The steel strip speed and slip setting value are input to the adder 24, and the following is output here: speed reference (Vout)=-G(-+) [G=1]. A switch 240 is provided on the slip setting input side and is turned on by a timing signal α from the detector 30. Therefore, the output from the detector 30 is OFF.
At this time, the output from the adder 24 becomes the steel strip speed itself, and the pinch roll 3 is operated at the same speed as the steel strip speed. The speed reference (Vout) output from the adder 24 is input to the speed regulator 21, where it is compared with the feedback signal of the motor 4 from the rotary generator 23, and output as a control signal to the rectifier 22, so that the motor 4 is controlled at its speed. It rotates at the rotation speed according to the standard (Vout). As a result, the circumferential speed of the pinch roll 3 becomes slower than the steel strip speed by the slip setting.

バツクテンシヨン制御装置10は、バツクテン
シヨン制御回路11とバツクテンシヨン付与機構
12とから構成されている。付与機構12は、上
ピンチロール3aを上下動させる梃子122と、
この梃子122を動かすシリンダ121と、該シ
リンダ121の油圧源123及び電磁弁120と
から構成されている。
The back tension control device 10 is composed of a back tension control circuit 11 and a back tension applying mechanism 12. The applying mechanism 12 includes a lever 122 that moves the upper pinch roll 3a up and down,
It consists of a cylinder 121 that moves this lever 122, a hydraulic power source 123 for the cylinder 121, and a solenoid valve 120.

電磁弁120は、制御回路11の出力により制
御され、該出力に応じてシリンダ121を上昇又
は下降させるようになつている。
The solenoid valve 120 is controlled by the output of the control circuit 11, and is configured to raise or lower the cylinder 121 depending on the output.

制御回路11は第3図に示すように加算器11
0とコンパレータ111及びリレー112から構
成されている。加算器110には定常巻取時の電
流設定値とバツクテンシヨン設定値がスイツ
チ113により選択的に入力している。該スイツ
チ113は前記検出器30の出力により動作し、
鋼帯X尾端のスタンド抜け直前時点のタイミング
信号αがあつた時設定値をON、設定値を
OFFとするようになつている。
The control circuit 11 includes an adder 11 as shown in FIG.
0, a comparator 111, and a relay 112. A current set value and a back tension set value during steady winding are selectively input to the adder 110 by a switch 113. The switch 113 is operated by the output of the detector 30,
When the timing signal α hits just before the tail end of the steel strip X comes out of the stand, turn on the set value.
It is now set to OFF.

バツクテンシヨン設定値は加算器110にお
いて、バツクテンシヨンフイードバツク信号,
と加算され、ここで Vout=−G(−−) の演算がなされ、その結果がコンパレータ111
に出力される。コンパレータ111はVoutの+、
−を判断し、+であれば(即ちフイードバツク信
号が大)、リレー112aをONとする。これに
より電磁弁120が動作し、シリンダ121を上
昇させ、上ピンチロール3aを上方向に動かす。
またVoutが−であれば、リレー112bをONと
し、上ピンチロール3aを下側に動かしてバツク
テンシヨンを増大させる。
The back tension set value is determined by adding back tension feedback signal,
Here, the calculation Vout=-G(--) is performed, and the result is sent to the comparator 111.
is output to. Comparator 111 is + of Vout,
- is judged, and if it is + (that is, the feedback signal is large), relay 112a is turned on. This operates the solenoid valve 120, raises the cylinder 121, and moves the upper pinch roll 3a upward.
If Vout is -, the relay 112b is turned on and the upper pinch roll 3a is moved downward to increase the back tension.

ここでバツクテンシヨンフイードバツク信号
,は、夫々速度制御装置20a,20bの整
流器22,22に設けた電流検出器114から検
出された電流値としている。ここでは速度制御を
行つているため、バツクテンシヨンが増大又は減
少するとモータ回路の電流値が変化するから、こ
れによりバツクテンシヨンを検出することができ
る。したがつてバツクテンシヨン設定値も下式
により電流値IPとして与えられる。
Here, the back tension feedback signal is a current value detected from the current detector 114 provided in the rectifiers 22, 22 of the speed control devices 20a, 20b, respectively. Since speed control is performed here, when the buck tension increases or decreases, the current value of the motor circuit changes, so that the buck tension can be detected. Therefore, the buck tension setting value is also given as the current value I P by the following formula.

IP=F×D/2K×103A 〔ここで F:設定バツクテンシヨン(TON) D:ピンチロール径 K:定数〕 次に動作を説明する。 I P =F×D/2K×10 3 A [Here, F: Setting back tension (TON) D: Pinch roll diameter K: Constant] Next, the operation will be explained.

鋼帯Xが最終仕上圧延機Aにある間は、速度制
御装置20a,20bには鋼帯速度が入力し、
ピンチロール3は鋼帯Xと同速で運転されてい
る。
While the steel strip X is in the final finishing mill A, the steel strip speed is input to the speed control devices 20a and 20b,
The pinch roll 3 is operated at the same speed as the steel strip X.

一方バツクテンシヨン制御装置10では、加算
器110には定常巻取時電流設定値が入力して
いるが、この設定値はほぼ零とし、上ピンチロー
ル3aに押付力をかけない状態となつている。
On the other hand, in the buck tension control device 10, the current setting value during steady winding is input to the adder 110, but this setting value is set to almost zero and no pressing force is applied to the upper pinch roll 3a. There is.

鋼帯Xの尾端が仕上圧延機Aを抜ける直前に、
検出器30により検出されると、速度制御装置2
0a,20bの速度調整器21には 速度基準(Vout)=−G(−) が入力されピンチロール3は鋼帯Xの速度より遅
い周速度で運転される。一方バツクテンシヨン制
御回路11の加算器110にはバツクテンシヨン
設定値が入力され、 Vout=−G(−−) の出力が得られる。
Immediately before the tail end of steel strip X passes through finishing mill A,
When detected by the detector 30, the speed control device 2
The speed reference (Vout)=-G(-) is input to the speed regulators 21 of 0a and 20b, and the pinch roll 3 is operated at a circumferential speed lower than the speed of the steel strip X. On the other hand, the back tension setting value is input to the adder 110 of the back tension control circuit 11, and an output of Vout=-G(--) is obtained.

いま、鋼帯Xとピンチロール3間の摩擦係数μ
が大きくなつてバツクテンシヨンFback=μ・p
が大きくなると、検出器114により検出される
電流が大きくなり、フイードバツク値,が大
きくなり、Voutは+となる。そしてリレー11
2aがONとなり、ピンチロール3aを上に押し
上げ、その結果押付圧Pが減少し、バツクテンシ
ヨンFback=μ・PはVout=0になるまで減少
する。Vout=0となつた時点で電磁弁120が
ニユートラルになり、シリンダ5はその押付力を
保持し、バツクテンシヨンFback=μ・Pは一定
に保たれる。
Now, the friction coefficient μ between the steel strip X and the pinch roll 3
becomes larger and the back tension Fback=μ・p
As the voltage increases, the current detected by the detector 114 increases, the feedback value increases, and Vout becomes +. and relay 11
2a is turned on, pushing the pinch roll 3a upward, and as a result, the pressing pressure P decreases, and the back tension Fback=μ·P decreases until Vout=0. When Vout=0, the solenoid valve 120 becomes neutral, the cylinder 5 maintains its pressing force, and the back tension Fback=μ·P is kept constant.

また摩擦係数μが小さくなつてバツクテンシヨ
ンFback=μ・Pが小さくなると、上記と逆の動
作により押付力Pが増大し、バツクテンシヨン
Fback=μ・Pは一定に保たれる。
Furthermore, when the friction coefficient μ becomes smaller and the back tension Fback=μ・P becomes smaller, the pressing force P increases due to the operation opposite to the above, and the back tension
Fback=μ·P is kept constant.

鋼帯Xの尾端がピンチロール3を抜けた時点
で、上記した制御を終了し、次の鋼帯Xの到来に
備える。
When the tail end of the steel strip X passes through the pinch rolls 3, the above control is ended and preparations are made for the arrival of the next steel strip X.

以上説明したように本発明の制御装置では、ピ
ンチロールの周速度を鋼帯速度より遅い速度に保
つことができ、しかもバツクテンシヨンを一定と
することができるから良好な巻取が行える効果が
ある。
As explained above, the control device of the present invention can maintain the circumferential speed of the pinch roll at a speed lower than the steel strip speed, and can also keep the back tension constant, so that good winding can be achieved. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は巻取装置の概略図、第2図は本発明の
制御装置の一実施例を示すブロツク図、第3図は
制御回路のブロツク図である。 10……バツクテンシヨン制御装置、20……
速度制御装置、30……検出器。
FIG. 1 is a schematic diagram of a winding device, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the control device of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a control circuit. 10... Back tension control device, 20...
Speed control device, 30...detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 鋼帯の尾端を最終の仕上スタンドを抜ける直
前に検出する検出器と、該検出器からの信号によ
りピンチロールの押付力をバツクテンシヨンが一
定の値となるように制御するバツクテンシヨン制
御装置と、該検出器からの信号によりピンチロー
ルの周速度を鋼帯の速度より遅い速度に制御する
速度制御装置とを有する鋼帯の巻取制御装置。
1 A detector that detects the tail end of the steel strip just before it passes through the final finishing stand, and a back tension that controls the pressing force of the pinch rolls so that the back tension remains at a constant value based on the signal from the detector. A steel strip winding control device comprising: a control device; and a speed control device that controls the circumferential speed of a pinch roll to a speed slower than the speed of the steel strip based on a signal from the detector.
JP58041578A 1983-03-15 1983-03-15 Device for controlling winding of steel strip Granted JPS59169618A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58041578A JPS59169618A (en) 1983-03-15 1983-03-15 Device for controlling winding of steel strip

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JP58041578A JPS59169618A (en) 1983-03-15 1983-03-15 Device for controlling winding of steel strip

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JPS59169618A JPS59169618A (en) 1984-09-25
JPH0122043B2 true JPH0122043B2 (en) 1989-04-25

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