JPS5935686B2 - ストリツプの処理ライン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ストリップの通板方向を平面的に変更する
装置を用いて平面的にストリップ通板方向を転換し、Ｕ
字形、Ｃ字形、Ｌ字形等のレイアウトに構成したストリ
ップの処理ラインに関する。

従来のたとえば鋼ストリップの処理ラインにおいては、
ストリップの進行方向はストリップコイルの巻戻機およ
び巻取機を結んだ直線とそれを含む鉛直面内に限定され
ている場合が多い。このようなストリップ処理ラインに
おいてはストリップの処理が複雑な場合や、多数の処理
を１つのプロセスライン内で行なおうとする場合は必然
的に巻戻し、巻取機関距離が増大する。特に最近の傾向
として、要員の削減や設備費の削減、設備能力の増大を
目的として各種処理工程の連続化が行なわれている。し
かしながらこのような場合、設備（ライン）長さは必然
的に大きくなる。ライン長さが大きい場合は、作業域が
著しく離隔するから要員経済上不利である。

また設備を建設するに際し長大な工場建家を必要とする
から建設費の面でも不利である等種々の欠陥がある。こ
のような問題点を解決するためには、ストリップの通板
方向を平面的に変更できる手段が必要であり、ストリッ
プの通板方向をライン内において平面的に変更できれば
、ストリップ処理ラインはＬ字形、Ｕ字形、Ｃ字形等に
レイアウトできるからラインをコンパクトにできる。ス
トリップの通板方向をライン内において平面的に変更す
る手段として従来から、たとえばライン中にストリップ
のフリー ループを設け、このフリーループを利用して
ストリップの通板方向を平面的に変更する方法がある。

けれども、フリーループを利用する場合はループ形状が
特殊なものとなり、かつストリップは無張力で運転され
なければならないから制御が困難であり、特に高速処理
には適さない。また、円錐形のロールを用いて、ストリ
ップの通板方向を平面的に変更する方法がある。

これは、ストリップを円錐形のロールに巻付けてストリ
ップの進行方向を平面的に変える方法であるが、円錐ロ
ール表面と、ストリップの間に相対的な辷りがあるため
にストリップに条痕が入り易く表面性状が特に問題にな
るストリツプでは、使用できないｏさらに、多数のガイ
ドロールを用いてストリツプのヘリツクス経路と構成し
、それに沿つて通板することにより、ストリツプの進行
方向を平面的に変える方法がある。

けれども、この方法もストリツプのヘリツクス経路を構
成するロール群とストリツプの間に相対的な辷りは避け
られないためにストリツプ表面に条痕が入り易いという
欠陥がある。このような理由のため、ストリツプ処理ラ
インをコンパクトに構成することができなかつた。この
発明は上に述べた、従来法における問題点を解決した、
ストリツプとその搬送媒体の間で相対的な辷りを全く生
ずることのない、スロツプの通板方向を平面的に任意の
角度で変更する装置を用いて構成された、極めてコンパ
クトなストリツプの処理ラインを得ることを目的として
なされた。その特徴とするところはストリツプをつるま
きらせん状にまきつけストリツプ通板速度に比例して回
転するドラム表面上に、前記ドラムの周方向に固定され
、軸方向に移動自在な多数のストラダプレート又はエン
ドレスベルト又はエンドレスチエンを設けてなるストリ
ツプの通板方向変更装置を用いてなるストリツプの処理
ラインにある。以下に、この発明になるストリツプの処
理ラインを図面を参照しながらその実施例に基づいて詳
細に説明する。第１図Ａは、ストリツプをその処理ライ
ン内でその進行方向を平面的に任意の方向に変更する装
置の原理を示すものである。

この図において、１は回転ドラム、２はストリツプであ
り、ストリツプ２が回転ドラム１につるまき螺旋状に巻
きついている。ストリツプ２とストリツプ２が回転ドラ
ム１に巻きついている範囲は第１図ＡＣｆ）Ａ−Ｂ間で
あり、この図では巻付角が３６０Ａのときの状態を示し
ている。ここでストリツプ２が回転ドラム１に巻きつい
た状態のままストリツプ１に張力をかけて矢印イ及び口
の方向に、ストリツプを移動させるとする。

回転ドラム１がストリツプ２に対して静止しておればス
トリツプ２は回転ドラム１の表面をスリツプして進んで
行く。回転ドラム１を、その軸心３のまわりに矢印ハの
方向に回転させ、かつ軸方向（矢印ニ）に移動させてや
り、そのときの回転ドラム１の回転速度Ｖ２＄：５よび
軸方向の移動速度Ｖ１とをストリ゛刀゜の通板速度Ｖと
、ストリツプ２の回転ドラム１への入射角αによつて決
まる一定値にそれぞれ合致させた場合は、回転ドラム１
の表面とストリツプ２は相対的に辷りを生ずることなく
ストリツプ２を矢印イおよび口の方向に進めることが可
能である。第１図Ｂは、ストリツプ２が回転ドラム１へ
の接触点ＡおよびＢ（第１図Ａでは、ストリツプ２が回
転ドラム１に３６０図つるまぎ螺旋状にまきついている
からＡ，Ｂ点は回転ドラム１の同一母線上にある）を通
る回転ドラム１の母線で切りひらいたものを示している
。

この図においてＡ−Ｂ点間を結ぶ１点鎖線は、回転ドラ
ム１にまきついたストリツプ２の中心線の軌跡である。
回転ドラム１にまきついたストリツプ２の中心線は「つ
るまき螺旋」を描くため回転ドラム１を平面に展開した
場合は、第１図Ｂに示すようにＡ−Ｂ点を結ぶ直線とな
る。ストリツプ２が第１図Ａに示す状態において、回転
ドラム１表面との間で相対的に辷りを起すことなく連続
的に矢印イおよび口の方向に進むためには、第１図Ａか
らも明らかなように、回転ドラム１はその軸方向に無限
に長くなくてはならない。

本発明はこの無限長ドラムの問題を効果的に解決し、設
備に具体化したものである。第２図Ａに、この発明の一
実施例を示す。

この図において、１は回転ドラム、２はストリツプ、３
は回転ドラム１の回転軸、４はスライダプレートであつ
て回転ドラム１の外周表面に周方向に固定され、軸方向
に移動（変位）自在に多数嵌設されている。

５は、前記スライダプレート４の回転ドラム１軸方向の
変位を規制する固定ガイドであつて、回転ドラム１に独
立して固定的に、回転ドラム１の外周部に設けられる。

６は、回転ドラム１外周部に刻設されたスライダプレー
ト４の滑り溝である。

７は、スライダプレート４の軸であつて、前記固定ガイ
ド５にその軸端部が嵌装され回転ドラム１軸方向のスラ
イダプレート４の変位をガイドされる。

αは、ストリツプ２の回転ドラム１に対する入射角すな
わちつるまき螺旋のリード角であり、点Ａおよび点Ｂは
それぞれ、ストリツプ２の回転ドラム１に対する入射点
及び射出点を示す。矢印イ，二は、ストリツプ２の進行
方向、つまり通板方向である。矢印口は、回転ドラム１
のそのときの回転方向である。第２図Ｂに、ストリツプ
２の速度を回転ドラム１の回転方向の成分とそれに垂直
な方向の成分に分解したものを示す。

この図においてａはストリツプ２の速度であり、ａ１は
、ストリツプ２の速度のドラム回転軸３方向の成分、Ａ
２は回転ドラム１の回転方向の成分である。αは、スト
リツプ２の回転ドラム１への入射角である。第２図Ａに
示す回転ドラム１は、直流モータ等で駆動される。

いま、ストリツプ２の速度が第２図Ｂに示すようにａと
すると、回転ドラム１は駆動モータ等により、Ａ２の周
速で矢印口の方向に回転せしめられる。ここでＡ２＝Ａ
ｃＯｓαである０スライダプレート４群は回転ドラム１
の表面に回転ドラム１軸方向に多数刻設された滑り溝６
に嵌設されており，回転ドラム１の表面上を回転ドラム
１軸方向に滑動自在であり、そして、回転ドラム１周方
向には固定されている。スライダプレート４群の上表面
は、回転ドラム１の表面から適当量浮き出ており、回転
ドラム１の回転で、回転ドラム１表面に嵌装されたスラ
イダプレート４群の上表面は回転円筒を形成する。さら
にスライダプレート４は回転ドラム１の回転とは無関係
に、固定された固定ガイド５にスライダプレート４の両
端の軸７を介して嵌装されている。固定ガイド５は各々
のスライダプレート４の両側に位置してもよいし、片側
だけでもよいが、それぞれは回転ドラム１の周囲をかこ
んでループを形成している。このような構成のもとでス
トリツプ２が矢印イの方向から回転ドラム１上のスライ
ダプレート群４に入射して来て点Ａから点Ｂまで、スラ
イダプレート４を介して回転ドラム１につるまき螺旋状
に巻きつき、その後点Ｂから射出される場合を考える。
ストリツプ２は、速度ａで入射した場合、回転ドラム１
の回転方向の速度成分は、第２図Ｂからも明らかなよう
にＡ２すなわちＡｃＯｓαである。このとき回転ドラム
１表面上のスライドプレート４の表面の周速がＡ２とな
るような回転速度で回転ドラム１は矢印口の方向に駆動
される。さらに、ストリツプ２の回転ドラム１へのまき
つき範囲（接触範囲）Ａ−Ｂ点間ではストリツプ２のド
ラム軸３方向への速度成分はａ１すなわちＡｓｉｎαで
あるから接点Ａ，Ｂの間のスライダプレートは回転ドラ
ム１の回転に従つて回転ドラム１軸方向へａ１なる速度
で滑るように、固定ガイド５によつて案内される。

従つて、固定ガイド５の形状は、接点Ａ，Ｂの間ではス
トリツプ２の入射゜角αによつて決定される「つるまき
螺旋」である。故に、上に述べた諸条件の下では、回転
ドラム１表面に嵌装されたスライダプレート４上の点Ａ
に入射角αで入射したストリツプは接点ＡからＢまでは
スライダプレート４群に乗せられて、何らスライダプレ
ート４との位置的な相対ずれ（辷り）を起さずに搬送さ
れ、結局、ストリツプ２の進行方向が変えられる。その
後、Ｂ点でストリツプ２から離脱したスライダプレート
４は、回転ドラム１の回転により、固定ガイド５に案内
されて、回転ドラム１軸方向（第２図Ａへの方向）の加
速をうけ、さらにその後逆の回転ドラム１軸方向（第２
図Ａホの方向）に再加速されて接点Ａに復帰する。第３
図Ａに回転ドラム１軸方向に垂直な方向からみた固定ガ
イド５の形状を示す。

点ＡおよびＢはストリツプ２の入射および射出点に相当
する。第３図Ｂは回転ドラム１の母線Ｘ−Ｘで固定ガイ
ド５を切り開き平面に展開した場合の、ガイドの中心線
の軌跡を示す。第３図Ｂに示す曲線は、スライダプレー
ト４の中点の軌跡と考えてもよい〇この図からもわかる
ように、ストリツプ２が、回転ドラム１外周表面にまき
ついている間（点Ａ〜Ｂ間）はスライダプレート４は、
ストリツプ２の通板速度が一定ならば回転ドラム１軸方
向に等速運動をする。回転ドラム１において、ストリツ
プ２のまきついていない区間Ｂ−Ｃ−Ａはスライダプレ
ート４の軌跡は、第３図Ｂの曲線におけるＢ〜Ｃ−Ａの
ようになる。Ｂ−Ｃ−Ａ間ではスライダプレート４は加
速運動をするため、スライダプレート４および固定ガイ
ド５の機械強度上の理由からＢ−Ｃ−Ａ間は出来るだけ
なめらかな加減速をスライダープレートが行なえるよう
な曲線とするのが好ましい。この発明になるストリツプ
処埋設備においてストリツプの通板方向を変更する方法
および装置の実施例においてはストリツプ２の回転ドラ
ム１へのまきつけ角度は原理的に３６０回未満である。

実際上、このまきつけ角度は０６〜２７０で程度が採ら
れる。第１図Ａからも明らかなように巻付角度が３６０
のの場合はストリツプの入射方向と射出方向は同一方向
となる。

巻付角度が１８０との場合は、入射するストリツプ２が
含まれる平面に平行な平面内にストリツプ２は射出され
、入射するストリツプ２と射出するストリツプ２は平面
的にみて丁度２αの角度で開いている。一般に、ストリ
ツプ２の回転ドラム１への巻付角度がθ０の場合、入射
するストリツプと射出するストリツプは互いにθ０の角
度で交わる２つの平面内にある。

ストリツプ２の入射方向と射出方向を平行にするために
は１８０入巻付を２回行なつてやればよい。従つて、回
転ドラム１へのストリツプ２の入射角度αと、回転ドラ
ム１への巻付角度θを適当に選択することにより、種々
の方向へストリツプ２を射出することが可能である。２
箇以上の回転ドラム１を組合せて用いれば、さらに広範
囲に任意の方向へストリツプ２を射出可能である。

この実施例においては、回転ドラム１表面に、軸方向に
多数のスライダプレートを配置し、回転ドラム１の回転
力によりスライダプレート４の回転運動と回転ドラム１
軸方向への往復運動を行なわせることに一より、スライ
ダプレート４上のストリツプ２を「つるまき螺旋」経路
に誘導したものであるが、勿論回転ドラム１および固定
ガイド５の機構は他の方式で代用することができる。た
とえば回転ドラム１を用いずに、スライダプレート群自
体を１つの回転軸のまわりに半径方向ならびに周方向に
固定して軸方向に滑動自在にドラム面を構成し、軸方向
に固定ガイドで案内されて滑動するようにしてもよい。
さらにまたスライダプレートの復往運動は、固定ガイド
５の代りに各々のスライダプレートの片側若しくは両側
の端部に設けたシリンダ等の往復動装置により行なわせ
てもよい。この場合はスライダプレートの回転軸のまわ
りの回転角によりスライダプレートの回転ドラム軸方向
の位置制御を行なう必要がある。また、スライダプレー
トの回転ドラム軸方向の位置は、スライダプレートの回
転角により決定されるためスライダプレートの位置制御
にカム機構を採用することも可能である。回転ドラム１
の駆動はラインの，駆動系と同調した直流モータ等によ
るとしたけれども、ストリツプの断面サイズが大きく、
ストリツプに大きな張力がかけられる場合には、スライ
ダプレートとストリツプの間の摩擦力により回転ドラム
を回転させることもできる。

この場合、スライダプレートの回転ドラム軸方向の往復
運動も上記摩擦力により行なわせればストリツプがまき
ついている範囲では固定ガイドが不要である。但しこの
場合ストリツプがスライダプレート上にまきついていな
い部分ではスライダプレートをスチリツプの入射点位置
に復帰させる必要があるため、固定ガイドその他により
案内してやる必要がある。スライダプレートは回転ドラ
ム軸まわりの回転運動と、ドラム軸方向への往復運動を
同時に行なうため、各々のスライダプレートは回転運動
による遠心力、往復運動による固定ガイドからのスラス
ト荷重およびストリツプからの巻付荷重をうける。

ストリツプの速度が高くなればこれら各々のスライダプ
レートが受ける荷重は、各々のスライダプレート自体の
重量に比例して大きくなる。従つてストリツプの高速ラ
インにこの発明になる装置を利用する場合は、スライダ
プレートの自重を出来るだけ小さくする必要があるが、
そのためには、各々のスライダプレートの分割数を多く
し、かつ材質はアルミニウム、マグネシウム等の軽合金
を利用するのが得策である。またスライダプレートの代
りに第４図に示すように、ストリツプをつるまき螺旋状
にまきつけ、ストリツプ通板速度に比例して回転するド
ラム１表面に、前記ドラム１の周方向に固定され、軸方
向に移動自在なエンドレスベルト若しくはエンドレスチ
エン３−１を設けてなるストリツプの通板方向を変更す
る装置によつてもストリツプの通板方向を平面的に種々
の方向に変更できる。

第４図においては１は回転ドラム、３−１はエンドレス
チエン（またはエンドレスベルト）、４−１は駆動車、
４−２は、たとえばエンドレスチエンのスプロケツトホ
イールである。上に述べた、ストリツプの通板方向を平
面的に変更する装置をストリツプの処理ラインに適用し
たとえば第５図に示すストリツプ処理ラインを構成する
。

第５図において、１０１，１０Ｖはストリツプの巻戻機
、１０２はストリツプのスレツデイングテーブル、１０
３はシヤ、１０４は溶接機、１０５はストリツプの処理
装置Ａである。

１０６，１０８，１１０，１１２，１１５，１１７はブ
ライドル、１０７，１１６はストリツプのアキユムレー
タ、１０９はストリツプの処理装置Ｂ，ｌｌｌ，ｌｌＶ
は上に述べたストリツプの通板方向を平面的に変更する
装置である。

１１３，１１４は、それぞれストリツプの処理装置Ｃ，
Ｄ，ｌｌ８はストリツプの走間シヤ、１１９はスレツデ
イングテーブル、１２０，１２０″はストリツプの巻取
機１２１，１２Ｖはそれぞれストリツプコイル受入およ
び払出コンベアである。

この第５図および後述する第６図、第７図、第８図にお
いて１点鎖線で示しているのはストリツプの通板軌跡で
ある。第６図に示すのは、ストリツプの処理ラインをＣ
字形配置に構成したものである。

この図において、１２３はデフレクタロール、１２２，
１２２″は既に述べた、ストリツプの通板方向を平面的
に変更する装置である。その他の符号は第５図に示した
ものと同じである。これらの実施例においては、ストリ
ツプの処理ラインをＵ字形成はＣ字形配置に構成したか
らライン長は約１／２になり、従つて工場建家長さが半
減する。

工場建家幅が大きくなることを相殺しても建設費を格段
に低下せしめ得る。またコイル受入れ、払出し部分が１
個所に集約され、作業域がコンパクトになり要員経済上
有利であると共に、クレーンが高効率で使用できるが、
クレーン台数も削減できる。さらに、長大なストリツプ
処理ラインをコンパクトにレイアウトできるからスペー
スを有効に利用できる。第７図に示す実施例は、ストリ
ツプの処理ラインである連続酸洗ラインを２つの工場建
家にまたがつて配置、構成したものである。

この図において１３１，１３Ｖはストリツプコイルの巻
戻機゛１３２はストリツプのスレツデイングテーブル、
１３３はストリツプの先端および尾末不良部切捨用シヤ
、１３４，１３６，１５５はストリツプの通板テーブル
、１３５はストリツプの溶接機、１３７，１３ｒ，１５
０，１５σは既に述べた、ストリツプの通板方向を平面
的に変更する装置である。１３９は酸洗槽入側のストリ
ツプアキユミユレータ、１４１，１４２，１４３，１４
４，１４５は酸洗槽、１４６は洗浄槽、１５１はデフレ
クタロール、１４８は酸洗槽出側のストリツプアキユミ
ユレータである。

１３８，１４０，１４７，１４９はブライドルロール、
１５２はサイドトリマ、１５６，１５６′はストリツプ
の巻取機、１５７，１５７′はストリツプコイルの入側
および出側コンベアである。

１５３は塗油装置１５４はシヤである。

この実施例に示すストリツプの処理ラインは土に述べた
ように配置、構成したからストリツプの定常処理作業時
においては要員をあまり必要としない処理装置（第７図
において酸洗槽１４１，１４２，１４３，１４４，１４
５、洗浄槽やストリツプのアキユレータ１３９，１４８
等）を主ライン外に出し、専ら要員を必要とするストリ
ツプコイルの巻戻機ならびにストリツプの巻取機を１列
に配置することにより要員のプール化が可能となり、従
つて省力化が可能となる。

この場合、主ラインの外に出した酸洗槽１４１，１４２
，１４３，１４４，１４５やストリツプのアキユミユレ
ータ１３９，１４８等は大強度の工場建家でなくて下屋
とすることも可能である。第８図に示すのは、第７図に
示す実施例と類似しているけれども、ストリツプ処理ラ
インのエントリセクシヨンとデリベリセクシヨンが２つ
の工場建家にまたがつている点で異なつている。

この実施例の特徴は工場建家のスペースに１本の長大な
ラインは収容し切れないけれども分割して複数の工場建
家スペースに分散配置すれば収容可能であるとき、或は
マテリアルフローからみて複数の工場建家にストリツプ
処理ラインのエントリセクシヨンとデリベリセクシヨン
等を分散配置した方が有利である場合に、既に述べた、
ストリツプの通板方向を平面的に変更する装置を適用し
てストリツプ処理ラインを分配配置し、構成したもので
ある。第８図において、１６１，１６Ｖはストリツプコ
イルの巻戻機、１６２は通板するテーブル、１６３はス
トリツプの先端不良部切捨用シヤ、１６４はストリツプ
の溶接機、１６５はデフレクタロール、１６７，１６９
，１７１，１７３はブライドルロール、１６６はストリ
ツプの処理装置Ａ，ｌ６８，ｌ７２はストリツプのアキ
ユミユレータ一、１７０はストリツプの処理装置Ｂであ
る。１７４はシヤ、１７５，１７５！はストリツプの巻
取機である。

１７６，１７６′は既に述べた、ストリツプの通板方向
を平面的に変更する装置である。

この実施例に示すストリツプの処理ラインは上に述べた
ように構成したから工場の複数建家のスペースを効果的
に利用できる利点をもつ。第９図はプロセスラインの中
の１部の処埋設備（例えば酸洗タンク列のようなもの）
又はストリツプのアキユミユレータ等の短縮案を示した
ものである。

設備の高速化に伴い、プロセスラインを構成している各
処理設備は必然的に長くなる。又ストリツプのアキユミ
ユレータも設備の高速化に伴い長大化して来るが、ここ
で処理設備、又はアキユミユレータを、その長さ方向に
複数個に分割し、それら分割されたものを互いに並列に
ならべて、それぞれの終端と、後続する先端部を、既に
述べた、ストリツプの通板方向を平面的に変更する装置
を用いてつないで配置すれば、プロセスライン全体の長
さをいちじるしく短縮することが出来る。第９図におい
て２００，２０１はプロセスライン中の処理設備又はス
トリツプのアキユミユレータであり、それが長さ方向に
２分割されて平面的に並列におきなおされたものである
。なお、２０３，２０４はすでに述べたストリツプの通
板方向を変更する装置、矢印イ，口はストリツプの進行
方向を示す。他方、たとえば酸洗ラインと既設の冷間圧
延機とをストリツプのアキユミユレータを介して結合し
連続圧延を可能ならしめるラインを配置、構成すること
もできる。

ストリツプの通板方向を曲げる装置を用いてプロセスラ
インを配置した場合は、ここまで述べた利点に加えてさ
らにつぎの様な利点がある。

すなわちストリツプの通板方向を変更する装置は、通板
方向を変更するのみにとどまらず、装置が駆動されてい
るためプロセスライン内のプライドルロールと同一の役
割をすることである。従つてブライドルロールの直前又
は直後に設備される様な場合はそれらブライドルロール
の構成ロール本数を減する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは、ストリツプをその処理ライン内で平面的に
任意の方向に変更する装置の原理図、第１図Ｂはつるま
き螺旋の展開図、第２図Ａはストリツプの進行方向をそ
の処理ライン内で平面的に任意の角度で変更する装置の
一実施例を示す図、第２図Ｂは、回転ドラムにまきつい
たストリツプの通板速度とその周方向および軸方向の速
度成分の関係を示す図、第３図Ａは、固定ガイドの形状
を示す図、第３図Ｂは、固定ガイドの展開図、第４図Ａ
，Ｂはストリツプの進行方向をその処理ライン内で平面
的に任意の角度で変更する装置の他の実施例を示す図、
第５図、第６図、第７図、第８図、第９図は、この発明
になるストリツプの処理ラインの実施例を示す平面配置
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 巻戻し機と巻取機間にてストリップを連続的に通板
   させて処理を行なうストリップ処理ラインにおいて、ラ
   イン内に平面的にみてストリップ通板方向を変更する曲
   がり部を１以上設け、この曲がり部位置に、ストリップ
   をつるまきらせん状にまきつけストリップ通板速度に比
   例して回転するドラム表面上に前記ドラムの周方向に固
   定され、軸方向に変位自在な多数のスライダープレート
   若しくはエンドレスチエンを設けてなるストリップの通
   板方向変更装置を配置したことを特徴とするストリップ
   処理ライン。