JPH0342964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

『産業上の利用分野』 本発明は主に鉄鋼或いは非鉄金属等（以下単に
鉄鋼とする）の金属ストリツプの表面に付着する
水分を効果的に吸引、除去するために水分吸引リ
ンガーロールに関するものである。 『従来の技術及びその問題点』 鋼帯表面の水分を除去するためには、従来では
第１図のようなロール表面にゴム等の弾性材料を
被覆したゴムロール（吸水リンガーロール）Ａ、
Ｂを用い、金属ストリツプ（鋼板）Ｃを挟んで圧
下することにより、水分を押しのけて除去してい
た。しかし、この手段では薄肉の金属ストリツプ
では、金属ストリツプ表面に皺を発生させたり或
いは金属ストリツプに蛇行を生じさせ、品質不良
を招くなどの問題があつた。 また、別の手段として、ドライヤーの温風によ
り水分を除去する方法や圧縮空気で除去する方法
があるが、エアー加熱に要する蒸気、吹き付けに
要するブロアー電力などエネルギーを多量に消費
する結果になつている。 このような従来の技術に対する改良として、鋼
帯表面の水分を吸引するリンガーロール方法及び
装置が、特開昭59−69186号及び特開昭59−
110916号公報で知られている。しかしながら、こ
の文献技術の発明では、ロール表面の繊維材質、
肉厚等に何ら条件、要素が付加されておらず、一
般的な市販されている繊維材被覆ロールを対象と
しているにすぎないこと。またこの技術文献の発
明の繊維材被覆ロールでは、たとえ真空吸引機構
を備えロール本体に吸引、含浸された水分を吸
引、除去することができるとしても、鋼帯表面の
水分吸引、即ち水切り能力が上記ゴムリンガーロ
ール、ドライヤー乾燥による水切り以上の性能を
有さない。それがために、通板速度100ｍpm〜
1000ｍpm（本発明では、この通板速度を、高速移
行とする。）を一般とする、特に鉄鋼業のプロセ
スラインでは実用化に難点があつた。また繊維材
質の繊維相互間の極めて微細な隙間に鉄粉、夾雑
物等が入り目詰を発生して、その吸引機能の低下
とか或いはロール本体表面の硬化現像が発生する
などして、実施上において幾多の問題点が判明し
た。 尚、本発明と同様に、吸引機能を介してロール
本体に吸引された水分を除去する発明として、特
公昭49−27014号の各種鋼板製造工程中における
水、油、薬液等の絞取ローラーがある。 しかしながら、この発明は、樹脂含有の不織布
を吸引機能を有するロール本体に、単に捲装した
構成であるから、高速走行する鋼板に対して弱
く、耐久性に劣ること。また不織布の帯体の繋目
の剥離が発生し易く、本発明の、高速走行する鋼
帯の水分除去には、不向きなものである。いわゆ
る、エツヂマークが発生しやすい要素を含んだ発
明であると思われる。 また本発明と同様に、デイスク状部材を多数枚
に重畳する考案として、実公昭48−35632号の弾
性ローラがある。 しかし、この考案は、弾性系物質と繊維系物質
とを混合したリング素材を利用する構成であるの
で、ロール本体にポーラスな空隙が発生せず（い
わゆる、毛細管現象が発生せず）、吸引機能を付
与した軸本体には、全く不向きなリング素材であ
る。 したがつて、本発明が目的とする、高速ライン
スピードで移行する鋼帯の表面に付着している水
分を、ロール本体の毛細管現象及び吸引機能を介
し、ほぼ完全に吸引除去する構造の吸水リンガー
ロールには採用できない、素材であると存じま
す。 『問題点を解決するための手段』 上記に鑑み、本発明は、問題点を有利に解決す
べきロール材質、構造条件を見出したものであ
る。即ち本発明は、通板速度100ｍpm〜1000ｍ
pmの鋼帯表面の水切りをゴムリンガーロール、
ドライヤー設備による水切りと同等レベル以上の
能力を有する吸水リンガーロールを提供するもの
で、その要旨は、線径が略1μｍ〜3μｍの極細繊
維不織布材料を主体とする極細繊維絡合体は、線
径が略1μｍ〜3μｍのポリエステル繊維を用いた
極細繊維絡合体、その他極細繊維不織布材料とゴ
ム、合成樹脂弾性体等の弾性体とよりなる極細繊
維絡合体、極細繊維不織布材料を主体とする人工
皮革材料などをデイスク状に打ち抜いて、積層プ
レス成型してロール本体を構成し、このロール本
体の肉厚を20mm〜50mmとしたものである。このよ
うな構成のロール本体を、吸引機能を有する軸本
体の外周面に設けるとともに、この軸本体に真空
吸引構造を接続する構造としている。 これによつて、従来、設備による水切り能力以
上を発揮でき、ゴムリンガーロールの本数低減、
ドライヤーレス化による省電力、省蒸気、省圧空
等の省エネルギーに寄与でき、また薄肉金属スト
リツプの高速通板も可能とするものである。 『作用』 次に本発明の作用の概要を説明すると、本発明
の吸水リンガーロールは鉄鋼の冷延工場などにお
ける薬液、水（以下単に水とする）処理後のプロ
セスラインに他のゴムリンガーロールとともに並
設され、この吸水リンガーロールを上下一対状
に、またこの吸水リンガーロールとゴムリンガー
ロール等とで対になるように設置される。したが
つて、この吸水リンガーロールのロール本体に吸
引、含浸された水は、真空ポンプ（図示せず）の
吸引作用により、ロール本体→透孔→中空部→開
口→貫通孔→ホースを介して吸引され、外部に排
出される。これにより鉄鋼表面に付着している水
は吸引、除去され、この鉄鋼は次のプロセスライ
ンへと搬送される。 『実施例』 以下本発明の一実施例を図面に基づいて具体的
に説明すると、１は両端に軸受部５，５ａを有す
る軸本体で、この軸本体１にはその軸方向に向う
中空部２が開設されており、かつその周面には上
記中空部２に連通する多数の透孔６が穿設されて
いる。また軸本体１の少なくとも一方は開口８と
され、この開口８は上記中空部２と連通するとと
もに、少なくとも一方の軸受部２にその軸方向に
開設された貫通孔１０とも連通している。そうし
て、この開口８は一方の軸受部２の貫通孔６及び
ホース１１を介して真空ポンプ等の吸引機構（図
示せず）に連通されている。このように構成され
た軸本体１の外周部には側板１３，１３ａを介し
て後述するロール本体７が設けられており、この
ロール本体７の肉厚３は20mm〜50mmとし、望まし
くは略40mm前後が理想である。尚この肉厚３と
は、第６図に示すように軸本体１と極細繊維絡合
体１４とを回転方向に拘束するキー部分１５より
の寸法とする。 ところで、極細繊維絡合体１４としては、線径
が略1μｍ〜3μｍの極細繊維不織布材料を主体と
する極細繊維絡合体１４とか、場合により線径が
略1μｍ〜3μｍのポリエステル繊維を主体として
用いた極細繊維絡合体１４、その他耐摩耗性に優
れた極細繊維不織布材料とウレタンゴム、ウレタ
ン樹脂等のウレタン弾性体とよりなる極細繊維絡
合体１４、耐薬品性に優れた極細繊維不織布材料
とシリコーンゴム、シリコーン樹脂等のシリコー
ン弾性体とよりなる極細繊維絡合体１４、極細繊
維不織布材料を主体とする人工皮革材料の極細繊
維絡合体１４などがよく、これらををデイスク状
に打ち抜いて、積層プレス成型を用いて多数枚圧
着状に重畳してロール本体７を構成する。図中９
は回転継手である。 このように構成してなる吸水リンガーロールの
両端の軸受部５，５ａをもつて、冷延工場のプロ
セスラインに配備された装置に設置される。 次に本発明の作用状態を従来の不織布材料を用
いた吸水リンガーロールと、その水切り能力等の
機能を対比しながら詳細に説明すると、本発明の
吸水リンガーロールは鉄鋼の冷延工場などにおけ
る薬液、水（以下単に水とする）処理後のプロセ
スラインに他のゴムリンガーロールとともに並設
され、この吸水リンガーロールを上下一対状に、
またこの吸水リンガーロールとゴムリンガーロー
ル等とで対になるように設置される。したがつ
て、この吸水リンガーロールのロール本体に吸
引、含浸された水は、真空ポンプ（図示せず）の
吸引作用により、ロール本体７→透孔６→中空部
２→開口８→貫通孔１０→ホース１１を介して吸
引され、外部に排出される。これにより鉄鋼表面
に付着している水は吸引、排除され、この鉄鋼は
次のプロセスラインへと搬送される。 尚第２図は、従来の不織布材料を用いた吸水リ
ンガーロール（以下単に従来の吸水リンガーロー
ルとする）と本発明による吸水リンガーロール
（以下単に本発明の吸水リンガーロールとする）
とを、ともに真空吸引機能を付設し、これを真空
ポンプに接続したときの水切り能力を比較した実
験結果図によれば、従来の吸水リンガーロールで
は、吸水処理前の金属ストリツプの表面に付着す
る水分量が○で示すように1.4ｇ／m²〜1.7ｇ／m²
近傍のエリアーにあるのに対して、吸水処理後の
金属ストリツプの表面に付着する水分量が●で示
すように1.0ｇ／m²〜1.3ｇ／m²近傍のエリアーに
あり、あまり水分の吸引に変化がなく、いわゆる
その成果が上つていないことが解る。しかるに、
本発明の吸水リンガーロールでは、吸引処理前の
金属ストリツプの表面に付着する水分量が△で示
すように２ｇ／m²〜2.5ｇ／m²近傍のエリアーに
あるのに対して、吸水処理後の金属ストリツプの
表面に付着する水分量が▲で示すように0.1ｇ／
m²〜５ｇ／m²近傍のエリアーにあり、その水分吸
引機能の大幅な向上が可能となつた。 ところで、この水分吸引機能の優劣の要因の一
つとして繊維素材の線径の太さが大いに影響する
ことが判明した。即ち下記の表の如く従来の吸水
リンガーロールの線径が3.9μｍであるのに対し
て、本発明の吸水リンガーロールの線径が1.6μｍ
であり、約1/2となつていることである。

【表】 また上記の水分吸引機能の拡充が期待できる要
因の一つに繊維材質が影響していることが、第３
図の実験結果図により明らかになる。即ち本発明
の吸水リンガーロールに採用される極細繊維不織
布材料では、同図○で示すように時間の経過とと
もに、水分の上昇距離が急上昇する。之に対して
従来の吸水リンガーロールに採用される不織布材
料では、△で示すように時間の経過とともに、水
分の上昇距離がまことに緩やかである。両者の水
分吸収力には明らかな相違があります。 更に上記の水分吸引機能の優劣の他の要因の一
つとしてロール本体７の肉厚３と、吸引リンガー
ロールのラインスピードとが大いに影響すること
が判明したので、第４図、第５図の実験結果図を
参照に説明する。第４図のように通板速度100ｍ
pm〜300ｍpmという低速ラインにおいては、ロ
ール本体７の肉厚３を50mmでも水分吸引能力を発
揮できた。しかし、通板速度300ｍpm〜1000ｍ
pmという高速ラインにおいては、ロール本体７
の肉厚３を40mmにしなければ効率的な水分吸引能
力を発揮できないことが明らかとなり、通板速度
300ｍpm〜1000ｍpmという高速ラインにおいて、
水分吸引能力を保持するためには、ロール本体７
の肉厚３が直接影響することになる。これは、上
記第３図の毛細管テストでの実験結果として明ら
かになつたように、肉厚３が大きくなると、水分
は長時間でゆつくり上昇する部分が多くなり効率
が悪くなること、また真空吸引をかけて水分を吸
引する際にもかえつて不利となることとともに、
第５図に示すように肉厚３が30mm〜50mmの範囲に
おいて、水分吸引機能が充分に発揮されているこ
と等と同じ原理によるものと思われる。因に第４
図では、同じ肉厚３でも通板速度を増していく
と、水分吸引能力が低下していくことを示してお
り、所望の肉厚３にすることによりその水分吸引
機能を回復することが知見された。このロール本
体７の肉厚３の問題は、単に水分吸引機能の他に
軸本体１との嵌合部における強度上の限界とか、
コスト面からも検討する必要がある。そうして、
これらの状況から検討するに、金属ストリツプの
通板速度100ｍpm〜1000ｍpmでの好ましい肉厚
３は、20mm〜50mmがよいと思われる。 次に第７図に示す例では、三段に架承されたゴ
ムリンガーロールの次に本発明の吸水リンガーロ
ールが架承されたラインで、厚さ1.2mm×幅1300
mmの金属ストリツプを、ライン速度300ｍpmの時
に、第９図イで示す方法で、しかも金属ストリツ
プ表面の水分量は、直接金属ストリツプ表面から
採取して水分を検出したところ、同図ロのような
水切り評価結果が判明した。これによると、極め
て良好な水分吸引機能が作用し、水切り効果が優
れていること、並びにドライヤー及びエツヂワイ
パーを作動させなくても充分な水切り効果がでて
いること、更には三段あるゴムリンガーロールの
内最上段の一段のゴムリンガーロールを作動しな
くて充分な水切り効果が期待できるものである。 続いて第８図に示す例では、二段に架承された
ゴムリンガーロールの間に本発明の吸水リンガー
ロールが架承されたラインで、厚さ0.8mm×幅900
mmの金属ストリツプを、ライン速度700ｍpmの時
に、第１０図で示す金属ストリツプエツヂの水切
り状態を、金属ストリツプ表面に直接ダンボール
片を当てる方法で確認したところ、ダンボール片
に付着した水分は皆無に近かつたとの水切り評価
結果が判明した。これによると、極めて良好な水
分吸引機能が作用し、水切り効果が優れているこ
とが解るとともに、金属ストリツプの中央の水切
り状況は、極めて良好であることが目視で確認さ
れた。 更にまた極細繊維不織布材料にゴム、合成樹脂
等の弾性体（以下単に弾性体とする）とでなる極
細繊維絡合体においては、媒体となる上記弾性体
が保有する弾性か極細繊維不織布材料の弾性に好
影響を与えることも実験結果により判明した。即
ち極細繊維不織布材料はそれ自身で弾性を有し、
この弾性回復能力を利用して圧縮された本発明の
吸水リンガーロールの回復を図り、速やかに搬送
されてくる次の金属ストリツプの表面の水分の吸
引に対応できるのであるが、この際極細繊維不織
布材料の自己弾性回復性に、この極細繊維不織布
材料間に介在、含浸されている上記弾性体の弾性
回復性が付与され、これらの相乗効果によりロー
ル本体７に付与された弾性回復能力を介して水分
の吸水能力の向上が大いに期待できること。また
前記の弾性回復能力により、例えば金属ストリツ
プのエツヂ部分等の尖鋭部に本発明の吸水リンガ
ーロールのロール本体７が押圧される場合があつ
ても、結果的にロール本体７が緩やかに押圧され
（上記尖鋭部に順応し）、換言すればロール本体７
に対する衝撃が少なくなる効果があり、ロール本
体７の切損、損耗等の程度を極めて小さくするこ
とができるし、上記切損等の減少を介して水切り
能力の低下も防止できる。 尚本発明の吸水リンガーロールは、使用期間に
おいても改削することにより一年以上使用できる
ことが判明した。 『発明の効果』 本発明によれば、吸水リンガーロールのロール
本体を線径が1μｍ〜3μｍでなる極細繊維不織物
布材料を主体とするデイスク状の極細繊維絡合体
で構成するとともに、そのロール本体の肉厚を20
mm〜50mmにする構成としたので、高速移行する、
いわゆる高速ラインスピードで移行する鋼帯の表
面に付着している水分を、ロール本体の毛細管現
象及び吸引機能を介し、ほぼ完全に吸引除去でき
効果、及びこの種、鋼帯の水分除去に最適である
ことと、この種、高速走行する鋼帯に使用して
も、耐久性があり、比較的長期に亘つての使用に
も十分に対応できる等、優れた発明である。 また前述の効率的な吸引除去を介して、金属ス
トリツプ表面の水切りが、低エネルギーにおいて
可能となり、その結果としてゴムリンガーロール
の本数低減、ドライヤーレス化による省電力、省
蒸気、省圧空等の省エネルギーに寄与できる。 更に前記線径のデイスク状の極細繊維絡合体の
みで、ロール本体を構成するとともに、そのロー
ル本体の肉厚を20mm〜50mmにする構成としたの
で、高速移行する鋼帯に使用しても、比較的長い
期間に亙り安定した水切り除去が可能となるこ
と。またエツヂマークの発生もなく高品質の鋼帯
を製造できる効果がある。また薄肉金属ストリツ
プの高速通板も可能となるとともに、薄肉金属ス
トリツプ表面に発生する虞れがある皺も皆無とな
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一例を示す模式図、第２図は本
発明の吸水リンガーロールと従来の吸水リンガー
ロールとの水切り能力を対比した実験結果図、第
３イ，ロは本発明の極細繊維不織布材料と従来の
不織布材料との水分吸引力を対比した実験結果
図、第４図、第５図は本発明の吸水リンガーロー
ルの水分吸引機能と肉厚との関係を示した実験結
果図、第６図は本発明の吸水リンガーロールの一
実施例を示した断面図、第７図、第８図は本発明
の吸水リンガーロールの装置状態の一例を示す模
式図、第９図イは実験の方法の一例を示す平面
図、同図ロはその実験結果図、第１０図は第８図
の実験の方法の一例を示す平面図である。 １……軸本体、２……中空部、３……肉厚、
５，５ａ……軸受部、６……透孔、７……ロール
本体、８……開口、１０……貫通孔、１３，１３
ａ……側板、１４……極細繊維絡合体、１５……
キー部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高速移行する鋼帯の表面に付着している水分
   を吸引する吸引機能を有する吸水リンガーロール
   において、 この吸水リンガーロールは、 軸方向に設けた中空部に貫通する多数の透孔を
   形成してなる軸本体と、 線径が1μｍ〜3μｍの極細繊維不織布材料を主
   体とするデイスク状をなす極細繊維絡合体を、前
   記軸本体の外周部に多数枚圧着状に重畳し、その
   肉厚を20mm〜50mmに形成したロール本体と、 で構成される高速移行する鋼帯の表面付着水分の
   除去を可能とする吸水リンガーロール。 ２ 極細繊維絡合体が、 極細繊維不織布材料とウレタン樹脂、ウレタン
   ゴム等のウレタン弾性体とよりなる、 特許請求の範囲第１項記載の高速移行する鋼帯
   の表面付着水分の除去を可能とする吸水リンガー
   ロール。 ３ 極細繊維絡合体が、 極細繊維不織布材料とゴム弾性体、合成樹脂弾
   性体等の弾性体とよりなる、 特許請求の範囲第１項記載の高速移行する鋼帯
   の表面付着水分の除去を可能とする吸水リンガー
   ロール。 ４ 極細繊維絡合体が、 人工皮革材料である、 特許請求の範囲第１項記載の高速移行する鋼帯
   の表面付着水分の除去を可能とする吸水リンガー
   ロール。