JP4808478B2 - トリマーの走間切り込み方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯などの金属帯をサイドトリミングするトリマー丸刃を、高速通板中の金属帯に円滑に切り込ませる走間切り込み方法に関するものである。

金属帯の連続処理ライン等において金属帯の両サイドを所定幅にトリミングするためには、丸刃状のトリマーが用いられている。従来は図１に示すように、連続処理ラインの入側で連続通板するために溶接する部分の両側に切り込み（ノッチャー）を入れておき、その部分がトリマーに到達したときに一度ラインを停止してトリマー丸刃を金属帯の幅方向に動かしたうえ、サイドトリミングを開始していた。

しかしこの方法では、トリマー丸刃を移動させる間はラインを停止しなければならない。しかもトリマー丸刃の移動速度は精度確保のために通常は数ｍｍ/ｓ〜数十ｍｍ/ｓと非常に遅く、切り込み距離が長いと移動に時間がかかるため、連続処理ラインの速度を下げねばならない事態が発生して生産性の低下を招くことがあった。

そこで本発明者は、図２に示すように金属帯を走行させたままトリマー丸刃を金属帯の端縁に切り込ませる技術を開発中であるが、トリマーの丸刃が金属帯の端縁に食い込みにくく、特に通板速度が毎分１００ｍを越える高速通板時には、トリマー丸刃が弾かれてしまい走間切り込みは全く不可能であった。特に金属帯板厚が０.４ｍｍ以下の場合、その現象が顕著であった。

なお、トリマー丸刃を金属帯の進行方向に対して微小角度傾斜させてトーイン角を付与し、トリミング不良を解消することが、特許文献１に示されている。このようにトリマー丸刃に適切なトーイン角を付与することにより、金属帯端部の凹凸によってトリマー丸刃が金属帯から外れた場合にも、スムーズに再切り込みができる。しかし特許文献１には走行中の金属帯にトリマー丸刃を切り込ませる方法については記載されていない。

また特許文献２には、金属帯を走行させたままトリマー丸刃を外側に移動させる方法が記載されている。しかし既に金属帯に切り込まれているトリマー丸刃を退避させることは比較的容易であるが、高速走行中の金属帯にトリマー丸刃を切り込ませることは容易でなく、特許文献２にはそのような技術は開示されていない。
特開昭６２−１２０９０８号公報 特開平２−２９２１１４号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決して、従来のようにトリミング開始時に金属帯を停止させる必要がなく、特に金属帯板厚が０.４ｍｍ以下で毎分100ｍを越える高速通板時にも、そのままトリマー丸刃を金属帯の端縁に確実に切り込ませることができるトリマーの走間切り込み方法を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明のトリマーの走間切り込み方法は、板厚０．１〜０．４ｍｍの金属帯の走行方向に対して所定のトーイン角αを持たせて固定されたトリマー丸刃を、トリマー丸刃を、１００ｍｐｍを超える通板速度で走行中の金属帯の端縁に切込ませる方法であって、金属帯の走行速度とトリマー丸刃の切り込み速度とにより決定される切り込み角βに対するトリマー丸刃のトーイン角α−βが、＋０．０８〜０．１１５°の範囲に維持される切り込み速度でトリマー丸刃を移動させることを特徴とするものである。なお、トリマー丸刃の切削周速度を、金属帯の走行速度よりも３０〜５０ｍｐｍ大きくすることが好ましい。

本発明のトリマーの走間切り込み方法は、トリマー丸刃の切り込み速度を考慮した切り込み角βに対するトーイン角α−βを適切な値に設定することにより、毎分１００ｍを越える高速通板時にもトリマー丸刃を金属帯の端縁にスムーズに切り込ませることが可能となる。このためトリムの自動化が可能となり、ラインを停止させる必要もないことから、生産性の向上を図ることができる。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図３は矢印方向に一定の走行速度Ｖ１で通板されている鋼帯１と、そのサイドトリミングを行なうトリマー丸刃２との関係を示す平面図である。この実施形態では鋼帯１は板厚が０．１〜０．４ｍｍであり、走行速度Ｖ１は１２０〜２００ｍｐｍ（ｍ／分）である。走行速度Ｖ１は特に限定されるものではないが、走行速度Ｖ１が５０ｍｐｍ以下であれば必ずしも本発明の方法を採用しなくてもトリマー丸刃２の切り込みは可能であるから、本発明は走行速度Ｖ１が１００ｍｐｍを超える領域で特に有効である。トリマー丸刃２は図示しない駆動手段によって、切断部の周速度が鋼帯１の走行速度Ｖ１よりも速くなるように回転されている。

前記した特許文献１にも記載されているように、トリマー丸刃２は鋼帯１の進行方向に対して微小角度傾斜させてトーイン角αを付与されている。これにより、トリミング不良を解消することができる。最適のトーイン角αは種々の要因により決定されるが、ここでは上記条件下における最適角である０.１４６°に固定されている。図３に示す位置までトリマー丸刃２が切り込まれた後は、従来と同様の安定したサイドトリミングが可能である。

しかしトリマー丸刃２を走行中の鋼帯１の端縁から切り込ませる際には、鋼帯１の走行方向に対して直角にトリマー丸刃２を移動させねばならず、その内側への切り込み速度Ｖ２が走行速度Ｖ１と合成されるため、トリマー丸刃２から見た鋼板１の走行方向は、図４にベクトルＡＢで示す方向に変化する。ここでベクトルＯＡは走行速度Ｖ１、ベクトルＯＢは切り込み速度Ｖ２であり、ベクトルＡＢがベクトルＯＡに対してなす角度βを切り込み角という。なお図面は見易くするために何れも角度を大幅に拡大してあるが、実際の角度は上記したように０.１〜０.２°といった微小角度である。

トリマー丸刃２は鋼帯１の進行方向に対してトーイン角αを付与されているが、トリマー丸刃２から見た鋼板１の走行方向が切り込み角βだけ変化するため、切り込み中の実質的なトーイン角、すなわち切り込み角βに対するトーイン角はα−βとなり、その大きさは切り込み速度Ｖ２によって変化する。図４は切り込み速度Ｖ２が小さく、切り込み角βに対するトーイン角α−βがプラスの場合を示し、図５は切り込み速度Ｖ２が大きく、切り込み角βに対するトーイン角α−βがマイナスとなる場合を示している。

本発明では、この切り込み角βに対するトーイン角α−βを＋０．０８〜＋０．１１５°の範囲に維持しながら、トリマー丸刃２を切り込ませる。この角度が０．０８°未満では切り込みができず、トリム不良となる。またこの角度が０．１１５°を越えてもトリマー丸刃２の切込みが行えない。図６にトーイン角α＝０.１４６°、Ｖ１＝１５０ｍｐｍ，板厚０.１〜０.４ｍｍの条件下における上記関係を示した。図６の上部には切り込み速度Ｖ２が表示され、下部にはそのときの切り込み角βに対するトーイン角α−βが示されている。切り込み速度Ｖ２＝０が定常トリミング状態を意味する。

この図６中に丸印で示すように、良好な結果は切り込み角βに対するトーイン角α−βを＋０．０８〜０．１１５°とした場合であるが、実際にはトリマー丸刃２の切削周速度と金属帯の走行速度Ｖ１との差（表６ではトリマー丸刃リード率と記載）を、３０〜５０ｍｐｍとすることが好ましい。この差が３０ｍｐｍ未満では切り込みが円滑に行えずにトリム不良（×印で示す）となり、５０ｍｐｍを越えるとトリム断面が荒れてしまいやはりトリム不良となり易い。従って角α−βを＋０．０８〜０．１１５°とし、かつトリマー丸刃２の切削周速度を金属帯の走行速度Ｖ１よりも３０〜５０ｍｐｍ大きくした場合に、最善の結果を得ることができる。

以上の説明は切り込み工程について行ったが、トリマー丸刃２をトリミング終了時に外側に退避させる際にも、上記の条件を守ればスムーズに行なうことができる。

このように本発明によれば、特に金属帯板厚が０.４ｍｍ以下で、毎分100ｍを越える高速通板時にもそのままトリマー丸刃を金属帯の端縁に確実に切り込ませることができるので、トリムの自動化が可能となり、トリミング開始時にラインを停止させたりライン速度を低下させたりする必要もなくなり、生産性の向上を図ることができる。

従来のラインを停止させてトリミングを開始する状態を説明する斜視図である。 ラインを停止せず走間切り込みを開始する状態を説明する斜視図である。 鋼帯とトリマー丸刃との関係を示す平面図である。 切り込み速度が小さい場合のベクトル図である。 切り込み速度が大きい場合のベクトル図である。 切り込み条件とその良否を示すグラフである。

符号の説明

１ 鋼帯
２ トリマー丸刃
α トーイン角
β 切り込み角
Ｖ１ 走行速度
Ｖ２ 切り込み速度

Claims (2)

1. 板厚０．１〜０．４ｍｍの金属帯の走行方向に対して所定のトーイン角αを持たせて固定されたトリマー丸刃を、トリマー丸刃を、１００ｍｐｍを超える通板速度で走行中の金属帯の端縁に切込ませる方法であって、金属帯の走行速度とトリマー丸刃の切り込み速度とにより決定される切り込み角βに対するトリマー丸刃のトーイン角α−βが、＋０．０８〜０．１１５°の範囲に維持される切り込み速度でトリマー丸刃を移動させることを特徴とするトリマーの走間切り込み方法。
2. トリマー丸刃の切削周速度を、金属帯の走行速度よりも３０〜５０ｍｐｍ大きくすることを特徴とする請求項１記載のトリマーの走間切り込み方法。

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