JP3208752B2 - 張力付与用ロール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一枚の金属板をスリッ
タで数条の帯板にスリッテングし、これを同一の巻き取
り機に巻き取る際に、この巻き取り機の前段に配置され
て、前記各帯板に巻き取り時のバックテンションを与え
るようにした張力付与用ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一枚の金属板を平行な多数の帯板に切断
するとともに、これらの多数の帯板を同一の巻き取り機
によって巻き取るようにしたスリッタラインにおいて
は、切断された各帯板の板厚が必ずしも一定ではないこ
とから、これらを同一の巻き取り機によって巻き取る
と、各帯板の巻き取り径に差が生じてしまう。

【０００３】そして、このように巻き取り径に差が生じ
ると、各帯板における巻き取り速度、換言すれば巻き取
り張力が不均一になり、巻き取り後に形成される巻き取
りコイルの巻き締め力がタイトであったりルーズであっ
たりする不都合を生じ、特に、巻き取りコイルがルーズ
に巻き取られている場合には、巻き取られた帯板間に滑
りが生じて、その表面に傷がついてしまうことが想定さ
れる。

【０００４】そこで一般的には、図４（ａ）に示すよう
に、金属板１をスリッタ２で切断して数条の帯板３（３
ａ・３ｂ・３ｃ）とした後、これらの帯板３ａ・３ｂ・
３ｃを、巻き取り機４の手前に配置したバックテンショ
ン付与装置５を通過させることで各帯板３ａ・３ｂ・３
ｃの巻き取り張力を可及的に均一化して、巻き取り機４
における各巻き取りコイル６の巻き締め力のばらつきを
抑制するようにしている。

【０００５】そして、この種のバックテンション付与装
置５は、図４（ｂ）に示すように、帯板３ａ・３ｂ・３
ｃを挟持する上下一対の弾性ロールＲに制動力を加え
て、これらの弾性ロールＲと巻き取り機４との間に位置
させられている前記各帯板３ａ・３ｂ・３ｃのそれぞれ
に張力を発生させるとともに、その弾性ロールＲの表面
に、長手方向全長に亙るスリットＳを周方向に間隔をお
いて多数刻設することにより、スリットＳ間のリブ部分
を、これに接する帯板の巻き取り張力によって湾曲さ
せ、また、この接点から離れたところで元の状態に弾性
復元力で復帰させるようにし、このような湾曲時におけ
るロール周長の変化を利用して、巻き取り機４における
巻き取り径差に起因した各帯板３ａ・３ｂ・３ｃにおけ
る巻き取り張力差を自動修正するようにしている。

【０００６】しかしながら、スリッタラインの処理能力
を上げると、それに伴って、前記弾性ロールＲの回転速
度も同様に増加させられるが、この弾性ロールＲの回転
速度の増加によって、元の状態に戻るリブが跳ねて振動
を起してしまい、このときに発生すると思われるリブと
各帯板３ａ・３ｂ・３ｃとの衝突により騒音が発生し、
また、各帯板３ａ・３ｂ・３ｃが柔らかい材料である
と、前述したリブとの衝突によって、帯板３ａ・３ｂ・
３ｃの表面に縞状の傷跡が発生するといった欠点があっ
た。

【０００７】そこで、本願出願人は、前述した不具合を
回避するために、図５に示すような張力付与用ロール
を、特願平４ー２９４２８７号（特開平５ー２５３６１
５号）において提案した。

【０００８】この図５に符号１０で示す張力付与用ロー
ルは、薄肉の弾性円盤１１の多数を、剛性を有する主軸
１２に順次嵌挿するとともに、これらの弾性円盤１１
を、前記主軸１２の両端部に設けられる押圧板１３によ
って、この主軸１２の軸方向に圧縮することによって一
体化した構成となされたものである。

【０００９】詳述すれば、前記主軸１２の外面には、そ
の長さ方向全長に亙る突条１４が、周方向に間隔をおい
て４箇所に形成されており、また、主軸１２の一端部に
は、この主軸１２に順次嵌挿された前記複数の弾性円盤
１１の一端部が当接支持される押圧板１３（１３ａ）が
一体に形成され、また、他端部には、前記弾性円盤１１
の他端部に当接させられる他方の押圧板１３（１３ｂ）
が取り付けられるようになされているとともに、前記主
軸１２の他端部には、前記他方の押圧板１３ｂを前記弾
性円盤１１へ向けて押圧するためのナット１５が取り付
けられるようになっている。

【００１０】また、前記各弾性円盤１１の中心部には、
前記主軸１２の断面形状と同一形状を有する貫通孔１６
が形成されており、この貫通孔１６の内面が、前記主軸
１２の突条１４に対して、主軸１２の周方向において係
合させられることにより、この主軸１２の軸回りの相対
回動が拘束された状態で一体回転させられるようになっ
ている。

【００１１】このように構成された張力付与用ロール１
０は、図６に示すように、切断された複数の帯板３ａ・
３ｂ・３ｃ…を挟み込むようにして一対配設され、一方
の張力付与用ロール１０が、所定の圧力によって他方の
張力付与用ロール１０へ向けて押圧されることにより、
各帯板３ａ・３ｂ・３ｃ…が所定圧力で挟持され、さら
に、各張力付与用ロール１０に併設されている制動手段
１７によって各張力付与用ロール１０に制動力が加えら
れることにより、巻き取り機によって巻き取られる各帯
板３ａ・３ｂ・３ｃ…に所定のバックテンションを与え
るようになっている。

【００１２】そして、図７に矢印で示した接線方向に加
わる帯板３の巻き取り張力が大きくなると、弾性円盤１
１の表面に近い部分は図７に示すごとく変形する。この
場合の変形量σは、各帯板３に加わる張力と比例する。
したがって、図６に示す主軸１２に制動力を与え、巻き
取り機４にて帯板３を引っ張ると、各条の帯板３ａ…に
与えられる張力は、前記変形量σの差のみによって表わ
されるため、各条の帯板３ａ…に略均一の張力が与えら
れ、また、回転中に跳ね上げられるような部分がないか
ら、騒音を発生することもない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した先
の出願に係わる張力付与用ロール１０においては、前述
した種々の効果が得られる反面、その構成が多数の薄い
弾性円盤１１を集成して製作されるため、積層されるゴ
ム状の円盤の厚み精度が高く要求され、これらのため
に、円盤素材が高価になることが避けられないという欠
点があり、また、組立加工上も高価な人件費を要する欠
点もある。

【００１４】さらに、弾性円盤の成形上、使用可能な材
料が制限され、耐磨耗性に優れた、たとえばウレタン樹
脂等によって前記弾性円盤を成形することが困難である
といった欠点もある。

【００１５】本発明は、このような先の出願における問
題点に鑑みてなされたもので、多数条の帯板の巻き取り
時に、騒音の発生や帯板の損傷を抑さえつつ前記帯板へ
バックテンションを与えるとともに、さらに自由な素材
を用いて製造できる張力付与用ロールを安価に提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した目的
を達成するために、特に、多数条の帯板を巻き取る巻き
取り機の前段に配置されて、前記各帯板に巻き取り時の
バックテンションを与えるための張力付与用ロールであ
って、剛性材料によって形成されたロール中心部と、こ
のロール中心部の外周に一体に取り付けられ、弾性材料
によって形成されたロール外周部とからなり、このロー
ル外周部には、かみそり等の極く薄い刃物によって、前
記弾性材料を削り取ることなく分離する所定深さの切り
込みが全周に亙りかつ軸方向に所定間隔で多数設けられ
ていることを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明に係わる張力付与用ロールは、弾性材料
によって形成されたロール外周部に、かみそり等の極く
薄い刃物によって、前記弾性材料を削り取ることなく分
離する多数の切り込みを設けたことにより、これらの切
り込み間に形成される多数のテンション調整部の接線方
向への弾性変形によって、各帯板に対するバックテンシ
ョンが発生させられる。

【００１８】したがって、張力付与用ロールの回転時に
おける跳ね上がり部分がなく、かつ、前記テンション調
整部における軸方向への振れが防止される。

【００１９】また、前記テンション調整部が、弾性材料
からなるロール外周部に切り込みを形成することによっ
て形成されることから、その切り込みを与える刃物の、
前記張力付与用ロールの軸方向への移動ピッチの制御と
いった簡便な操作によって、切り込み位置の位置決めが
高精度に行なわれ、この結果、前記テンション調整部の
幅方向の寸法出しが高精度にかつ容易に行なわれる。

【００２０】そして、前記テンション調整部が、ロール
外周部へ切り込みを入れるといった機械的な処理によっ
て形成されることから、前記ロール外周部における使用
素材の制限が緩和される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１ない
し図３に基づき説明する。なお、以下の説明中図４ない
し図６と共通する部分については同一符号を用いて説明
を簡略化する。

【００２２】図１中、符号２０は、本実施例に係わる張
力付与用ロールを示し、この張力付与用ロール２０は、
多数条の帯板３を巻き取る巻き取り機４の前段に配置さ
れて、前記各帯板３（３ａ・３ｂ・３ｃ）に巻き取り時
のバックテンションを与えるようにした張力付与用ロー
ルであって、剛性材料によって形成されたロール中心部
２１と、このロール中心部２１の外周に一体に取り付け
られ、弾性材料によって形成されたロール外周部２２と
からなり、このロール外周部２２には、前記弾性材料を
削り取ることなく分離する所定深さの切り込み２２ａ
が、全周に亙りかつ軸方向に所定間隔で多数設けられた
概略構成となっている。

【００２３】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記ロール外周部２２は、金属等の高剛性材料によ
って形成されたロール中心部２１の外周に、摩擦係数が
高くかつ耐磨耗性の高いウレタン樹脂等を一体に被覆し
たもので、たとえば、前記ロール中心部２１の外径ｄ＝
３５０ｍｍ、前記ロール外周部２２の長さＬ＝１６００
ｍｍ、その外径Ｄ＝４００ｍｍ、そのロール外周部に形
成される前記切り込み２２ａの深さＨ＝８ｍｍ〜１５ｍ
ｍ、かつ、切り込み２２ａの軸方向におけるピッチ＝１
０ｍｍ〜２０ｍｍとなるように形成されており、これに
よって前記各切り込み２２ａ間が弾性変形可能な複数の
テンション調整部２２ｂ（図２参照）となされている。

【００２４】そして、前記各切り込み２２ａは、前記ロ
ール外周部２２がロール中心部２１に被覆された後にお
いて、かみそり等の極く薄い刃物によって、前記弾性材
料を除去することなく切断することによって形成される
ものであり、たとえば、前記ロール外周部２２をロール
中心部２１とともに回転させておき、このロール外周部
２２へ向けて刃物を押し付けることによって所定深さの
切り込み２２ａを形成し、ついで、前記刃物を半径方向
に引き離した後に、軸方向へ所定ピッチずらして前述し
た操作を繰り返すことにより、前述した多数の切り込み
２２ａおよび軸方向において相互に接触させられたテン
ション調整部２２ｂが形成される。このように構成され
た本実施例の張力付与用ロール２０にあっては、剛性材
料によって形成されたロール中心部２１の外周に弾性材
料からなるロール外周部２２を一体に被覆しておき、こ
のロール外周部２２に刃物によって切り込み２２ａを形
成することによって多数のテンション調整部２２ｂを形
成するものであるから、これらのテンション調整部２２
ｂの幅が、前記刃物の前記張力付与用ロール２０の軸方
向への移動ピッチによって決定されるが、この移動ピッ
チが、刃物の位置制御という簡便な操作でもって高精度
に制御される。

【００２５】したがって、テンション調整部２２ｂの寸
法管理が容易となり、テンション付与用ロール２０の製
造コストが大幅に削減される。

【００２６】また、この張力付与用ロール２０は、図６
と同様に、巻き取られる複数の帯板３ａ…の上下に配設
されて、この帯板３を所定の圧力で挟持するとともに、
制動手段１７によって付加される制動力を受けて、前記
各帯板３ａ…へ巻き取り時のバックテンションを与える
ようになっている。

【００２７】そして、このバックテンションは、図３に
示すように、前記ロール外周部２２の外周に形成されて
いる環状のテンション調整部２２ｂの接線方向への弾性
変形によって与えられるが、その変位量の差は各帯板３
ａ…の速度差に等しく、したがって、与えられる張力の
差も、各帯板３ａ…の速度差の範囲内であって、極めて
均一に近い張力を得ることができる。かつ、前述したバ
ックテンション付与時の回転に際して、跳ね上げられる
ような部分がなく、かつ、これらの各テンション調整部
２２ｂが軸方向において接触させられていることによっ
て軸方向の相対移動が規制されて、これらのテンション
調整部２２ｂの軸方向の振れが防止されていることか
ら、巻き取り操作時における騒音の発生や、帯板３ａ…
の損傷が防止される。

【００２８】なお、前記実施例において示した各構成部
材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づ
き種々変更可能である。

【００２９】たとえば、前記実施例においては、前記ロ
ール中心部２１の外周にロール外周部２２を一体化する
ことによって、軸回りの相対回動を拘束するようにした
が、図５に示す先の提案と同様に、ロール中心部２１と
ロール外周部２２とを軸方向に貫通可能な構成とすると
ともに、ロール中心部２１の外面に、軸方向に沿った突
条を形成し、また、ロール外周部２２の内面に、前記突
条が軸方向から嵌合させられる溝を形成して、これらの
突条と溝との周方向における係合によって、ロール中心
部２１とロール外周部２２との軸回りの相対回動を拘束
するようにしてもよいものである。

【００３０】また、突条１４を設けることなく、前記主
軸１２の断面形状を、多角形状や楕円形状等の非真円形
状とすることによっても同様の作用が得られる。

【００３１】さらに、ロール中心部２１の外径ｄやロー
ル外周部２２の外径Ｄ、切り込み２２ａの深さＨ、およ
び、テンション調整部２２ｂの幅等は、ロール外周部２
２に使用する材料や、付与すべきバックテンションの大
きさ等に基づき、任意に設定されるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の張力付与
用ロールによれば、剛性材料によって形成されたロール
中心部と、このロール中心部の外周に一体に取り付けら
れ、弾性材料によって形成されたロール外周部とからな
り、このロール外周部には、かみそり等の極く薄い刃物
によって、前記弾性材料を削り取ることなく分離する所
定深さの切り込みが全周に亙りかつ軸方向に所定間隔で
多数設けられた構成とすることにより、これらの切り込
みの間隔が、この切り込みを形成するための前記極く薄
い刃物の、前記張力付与用ロールの軸方向における位置
制御という簡便な操作でもって高精度に製造することが
できる。

【００３３】したがって、張力付与用ロールの製造コス
トを大幅に削減することができ、また、使用可能な弾性
材料の制限が緩和されて、ウレタン樹脂等の素材を自由
に選ぶことができる。

【００３４】また、前記ロール外周部の変形部分が環状
となされていて、前述したバックテンション付与時の回
転に際して、跳ね上げられるような部分がなく、かつ、
これらの変形部分が軸方向において接触させられている
ことにより振動等が防止され、巻き取り操作時における
騒音の発生や帯板の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる張力付与用ロールの
縦断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係わる張力付与用ロールの
側面図である。

【図３】本発明の一実施例に係わる張力付与用ロールに
よるバックテンション付加機能を説明するための概略図
である。

【図４】（ａ）はスリッタラインの概略説明図であり、
（ｂ）は張力付与用ロールの使用状態を示す斜視図であ
る。

【図５】先の提案における張力付与用ロールの分解斜視
図である。

【図６】先の提案における張力付与用ロールの使用状態
を示す斜視図である。

【図７】先の提案における張力付与用ロールによるバッ
クテンション付加機能を説明するための概略図である。

【符号の説明】

３ａ〜３ｃ 帯板 ４ 巻き取り機 ６ 巻き取りコイル ２０ 張力付与用ロール ２１ ロール中心部 ２２ ロール外周部 ２２ａ 切り込み ２２ｂ テンション調整部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数条の帯板を巻き取る巻き取り機の前段
   に配置されて、前記各帯板に巻き取り時のバックテンシ
   ョンを与えるための張力付与用ロールであって、剛性材
   料によって形成されたロール中心部と、このロール中心
   部の外周に一体に取り付けられ、弾性材料によって形成
   されたロール外周部とからなり、このロール外周部に
   は、かみそり等の極く薄い刃物によって、前記弾性材料
   を削り取ることなく分離する所定深さの切り込みが全周
   に亙りかつ軸方向に所定間隔で多数設けられていること
   を特徴とする張力付与用ロール。