JPH0437882Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、冷延鋼帯等と鋼帯連続処理ラインに
おけるダンサーロール装置に関する。

［従来の技術］ 第２図に示すような鋼帯の連続処理ラインで
は、熱処理等を行なうプロセス部１における鋼帯
張力を安定化することが、製品の品質安定化の上
で重要である。プロセス部１で生ずる鋼帯張力の
変動は、熱処理による鋼帯の伸縮等に起因してプ
ロセス部１の内部で発生するものと、プロセス部
１の外部からブライドルロール２を経て伝わつて
くるものとがある。変動量が大きく、製品の品質
に悪影響を与えるのは、プロセス部１の外部から
伝わつてくる変動である。

そこで従来、プロセス部１の外部の張力変動を
吸収してプロセス部１への悪影響を防止すること
ともに、プロセス部１にある鋼帯の所要の張力を
付与するため、ダンサーロール３が用いられてい
る。ダンサーロール３の張力発生手段としては、
第３図に示す重錘式、第４図に示す油圧シリンダ
式、もしくは直流モータ、油圧モータ等によるも
のがある。４はバランスウエイト、５は張力付与
ウエイト、６は油圧シリンダである。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のダンサーロール装置は、
プロセス部１で取扱われる鋼帯の全板厚を１基の
ダンサーロール３によつて対応しており、ダンサ
ーロール３の容量は最大板厚の鋼帯において求め
られる最大張力を基準に定められる。このため、
ダンサーロール３の装置重量、すなわち慣性量が
非常に大きくなり、また、これに伴なつて摩擦損
失（機械抵抗）も大きくなる。この結果、張力変
動に対する速応性が悪くなり、また、薄物材に対
応する低張力の正確な付与が困難となる。

本考案は、厚物〜薄物の広範囲の板厚につい
て、プロセス部外部よりの張力変動に速応して吸
収し、かつプロセス部の鋼帯に正確な張力を付与
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本考案に係る鋼帯連続処理ラインにおけるダン
サーロール装置は、鋼帯の板厚区分に応じて外径
および重量の異なる複数のダンサーロールを配置
し、各ダンサーロールを鋼帯の板厚に応じて切換
え使用するようにしたものである。

［作用］ 本考案によれば、鋼帯の板厚が厚物である区分
については大外径、大重量のダンサーロールを用
い、板厚が薄物である区分については小外径、小
重量のダンサーロールを用いることとなる。すな
わち、各ダンサーロールのロール径は、対応する
板厚区分における変形防止の点から最適値（例え
ば板厚の500〜1000倍）に設定され、各ダンサー
ロールの重量は、対応する板厚区分に対する所要
張力に見合う最適値に設定される。これにより、
各ダンサーロールの装置重量を可及的に軽量化
し、慣性量および摩擦損失を最小化することとな
る。この結果、厚物〜薄物の広範囲の板厚につい
て、プロセス部の外部の張力変動を速応して吸収
し、かつプロセス部の鋼帯に正確な張力を付与す
ることができる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例に係るダンサーロー
ル装置を示す模式図である。

ダンサーロール装置１０は、鋼帯の３つの板厚
区分に応じた、厚物用ダンサーロール１１、薄物
用ダンサーロール１２、極薄物用ダンサーロール
１３を備えている。厚物用ダンサーロール１１は
外径および重量を大とされ、薄物用ダンサーロー
ル１２は外径および重量を小とされ、極薄物用ダ
ンサーロール１３は外径および重量をより小とさ
れている。１４〜１７はデフレクトロールであ
る。また、１８〜２０は各ダンサーロール１１〜
１３の変位位置検出器（磁気スケール）である。

ダンサーロール装置１０は、各ダンサーロール
１１〜１３の重量を鋼帯の板厚区分内における最
小板厚に対する所要張力に見合う最小値とし、鋼
帯の板厚区分内における板厚変化に応じて各ダン
サーロール１１〜１３に重錘を追加する張力調整
装置２１〜２３を備えている。各張力調整装置２
１〜２３は、ロボツトの使用により、指定された
重量の重錘を増減することができる。

ダンサーロール装置１０は、通板される鋼帯の
板厚変化に応じて各ダンサーロール１１〜１３を
自動的に切換え使用するようになつている。

上記ダンサーロール装置１０において、鋼帯に
付与される張力の大きさは、Ｔを張力、W_Rを各
ダンサーロール１１〜１３の装置重量、W_wを各
張力調整装置２１〜２３によるウエイト重量、
W_Lを各ダンサーロール１１〜１３の摺動部等に
生ずる摩擦損失とする時、 Ｔ＝1/2（W_R＋W_w±W_L） …(1) で表わされる。ここで、各張力調整装置２１〜２
３が加える追加ウエイトがゼロ、すなわちその板
厚区分内の最小板厚の鋼帯を扱う場合について
は、張力は、 Ｔ＝1/2（W_R±W_L） …(2) となり、これが鋼帯に付与し得る最小張力とな
る。なお、摩擦損失W_Lを極力小さくするように
設計する必要がある。このためには装置全体の重
量を軽量化することが不可欠である。

すなわち、上記ダンサーロール装置１０にあつ
ては、各ダンサーロール１１〜１３の装置重量を
板厚が薄くなるに従つて軽減できるから、張力変
動の影響を受けやすい薄物ほど、張力変動に対す
る速応性が高くなり、張力変動を確実に吸収でき
ることになる。すなわち、薄物用ダンサーロール
１２、極薄物用ダンサーロール１３に切換わるに
従い低慣性量、低摩擦損失のダンサーロールとな
り、張力変動に対する速応性、張力付与の正確性
がより高いものとなる。

以下、上記ダンサーロール装置１０の使用方法
について説明する。

厚物用ダンサーロール１１の使用時、鋼帯は前
面デフレクトロール１４および後面デフレクトロ
ール１５を通つてプロセス部を入つていく。この
時、薄物用ダンサーロール１２および極薄物用ダ
ンサーロール１３はパスラインの上方の待機位置
にある。厚物の板厚区分内については、すべてこ
の厚物用ダンサーロール１１を使用する。ただ
し、厚物用ダンサーロール１１の装置重量は厚物
内の最小板厚により決定されているから、この厚
物の板厚区分内における板厚の増加にともなう所
要張力の増加に対しては、張力調整装置２１に重
錘を追加することによつて対処する。

次に、通板される鋼帯が厚物から薄物へ変わる
時は、ダンサーロールを厚物用ダンサーロール１
１から薄物用ダンサーロール１２へ、鋼帯の走行
中に、張力変動の発生を最小とする状態で切換え
る必要がある。この場合には、先行鋼帯と後行鋼
帯の接合部（溶接部）が所定の位置、例えばプロ
セス部の入口に到達した時点で切換え指令を出す
ことにより、厚物用ダンサーロール１１が機械的
にロツク装置で固定され、厚物用ダンサーロール
１１の重量が鋼帯に作用せず、厚物用ダンサーロ
ール１１による張力付与が停止される。これと同
時に、薄物用ダンサーロール１２の重量を付加
し、これに見合う張力を鋼帯に付与する。続い
て、厚物用ダンサーロール１１を上昇させるとと
もに、薄物用ダンサーロール１２を下降させ、厚
物用ダンサーロール１１は待機位置に設定し、薄
物用ダンサーロール１２は鋼帯に張力を付与しつ
つ定位置に設定される。薄物用ダンサーロール１
２から極薄物用ダンサーロール１３への切換えも
同様にして行なわれる。上記ロール切換え時の各
ダンサーロール１１〜１３の上下移動量は、切換
えにともなう張力変動を最小にするため、前記変
位位置検出器１８〜２０により厳密に管理され
る。薄物用ダンサーロール１２、極薄物用ダンサ
ーロール１３による張力の増減制御方法は、厚物
用ダンサーロール１１におけると同様である。

以下、上記ダンサーロール装置１０と具体的構
成について説明する。構成の板厚が1.0mm〜0.1mm
の範囲を持つ場合においては、厚物区分は1.0mm
〜0.45mm、薄物区分は0.44mm〜0.20mm、極薄物区
分は0.19mm〜0.10mmとして計画すると、各ダンサ
ーロール１１〜１３のロール径はそれぞれ最大板
厚の500倍を基準として50mm、220mm、95mm
に定めるのがよい。また、各ダンサーロール１１
〜１３のロールを含む装置重量は、鋼帯への付与
張力を、鋼帯の単位断面積当りで0.2Kg／mm２と
すると、鋼帯幅500mmとして、各板厚区分の最小
板厚から所要最小張力がそれぞれ45Kg、20Kg、10
Kgとなるから、それぞれ90Kg、40Kg、20Kgに定め
られる。このように、各ダンサーロール１１〜１
３のロール径を設定することによつて、極薄物用
ダンサーロール１３では装置重量をたかだか20Kg
とすることができる。ここで、この場合の本発明
による効果を比較すると、第３図の１台のダンサ
ー・ロールの装置の場合は、最大所要張力が、
1.0mm×500mm×0.2Kg／mm２＝100Kg最小所要張力
が、0.1mm×500mm×0.2Kg／mm²＝10Kgであるから、
ダンサー・ロール３の重量を90Kgとして、バラン
ス・ウエイト４は70Kg、張力付与ウエイト５は
180Kgとなり、すなわち、Tmax＝（180＋90−70）
Kg×１／２＝100Kg Tmin＝（０＋90−70）Kg×１／２＝10Kg…（この時 は、張力付与ウエイト５の角度は水平（０度）と
なる。）となるから、慣性量は、付与張力最大か
ら、最少まで一定値で （90＋70＋180）Kg＝340Kg となり、最小張力時の本発明では、20Kgであるか
ら、実に17倍の大きさとなり、速応性、摩擦損失
が著しく悪くなり、実用に供しなくなる。各板厚
区分内での張力の増減は、各張力調整装置２１〜
２３が付与する重錘の単位重量を板厚の変化にあ
つた適切な値、例えば２Kgと定め、これを適宜変
化させて行なう。

なお、張力変動に対する慣性量Ｍ、摩擦係数Ｃ
と応答時間ｔの関係は、 Ｆ（ｔ）＝Ｍ（d²Ｘ＋dt²）＋Ｃ（dx／dt）… (3) で表わされる。すなわち、慣性量Ｍ、摩擦抵抗Ｃ
が小であれば、応答時間ｔは小となる。

上記ダンサーロール装置１０によれば、以下の
効果がある。

プロセス部の前後面からもたらされる張力変
動の絶対値は、鋼帯の板厚にはほとんど無関係
であることから、この張力変動がプロセス部に
及ぼす悪影響は薄物ほど大となるが、上記ダン
サーロール装置１０によれば、板厚が薄くなる
に従つて装置の慣性量を小さくでき、またこれ
にともない摩擦損失も小さくできるため、張力
変動に対して速応性の極めて高いダンサーロー
ル装置が実現でき、製品品質の安定に寄与でき
る。

プロセス部の鋼帯に所要張力を与える従来の
ダンサーロール装置は、全板厚範囲に対処しよ
うとしたものであるから装置重量（慣性量）が
大きくなり、これにつれて装置の摩擦損失も増
大するため、鋼帯への張力付与に誤差を生じや
すくなる。すなわち、薄物になるにつれて、所
要張力に対する摩擦損失の占める比率が大きく
なり、例えば、極薄物では張力付与の誤差が
100％を超えることにもなり、鋼帯への正確な
張力付与が不可能となる。これに対し、上記ダ
ンサーロール装置１０によれば、板厚が薄くな
るに従つて装置重量が軽減されることから、装
置の摩擦損失も減少し、低張力を正確に付与で
きる。すなわち、上記ダンサーロール装置１０
は、付与すべき張力が低く、剛性の低い極薄鋼
帯の連続処理ラインに用いて極めて効果的であ
る。

［考案の効果］ 以上のように、本考案に係る鋼帯連続処理ライ
ンにおけるダンサーロール装置は、鋼帯の板厚区
分に応じて外径および重量の異なる複数のダンサ
ーロールを配置し、各ダンサーロールを鋼帯の板
厚に応じて切換え使用するようにしたものであ
る。したがつて、厚物〜薄物の広範囲の板厚につ
いて、プロセス部の外部の張力変動を速応して吸
収し、かつプロセス部の鋼帯に正確な張力を付与
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るダンサーロー
ル装置を示す模式図、第２図は鋼帯連続処理ライ
ンを示す模式図、第３図は従来のダンサーロール
装置を示す模式図、第４図は従来の他のダンサー
ロール装置を示す模式図である。 １０……ダンサーロール装置、１１……厚物用
ダンサーロール、１２……薄物用ダンサーロー
ル、１３……極薄物用ダンサーロール、２１〜２
３……張力調整装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 鋼帯の板厚区分に応じて外径および重量の異
   なる複数のダンサーロールを配置し、各ダンサ
   ーロールを鋼帯の板厚に応じて切換え使用する
   ことを特徴とする鋼帯連続処理ラインにおける
   ダンサーロール装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、各
   ダンサーロールの重量は鋼帯の板厚区分内にお
   ける最小板厚に対する所要張力に見合う最小値
   とし、鋼帯の板厚区分内における板厚変化に応
   じて各ダンサーロールに重錘を追加する手段を
   設けた鋼帯連続処理ラインにおけるダンサーロ
   ール装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項において、通
   板される鋼帯の板厚変化に応じて各ダンサーロ
   ールを自動的に切換えて使用する鋼帯連続処理
   ラインにおけるダンサーロール装置。