特許 6394195 張力調整装置および張力調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6394195

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】張力調整装置および張力調整方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 47/00 20060101AFI20180913BHJP

【ＦＩ】

   B21C47/00 F

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-176767(P2014-176767)

(22)【出願日】2014年9月1日

(65)【公開番号】特開2016-49550(P2016-49550A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】安永 亮太

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 恭彦

【審査官】 酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１７９３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２５６２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０５１６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４１６４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ ４７／００，

Ｃ２１Ｄ ９／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続的に通板されるストリップを、当該ストリップの巻き付き角が１８０°未満となるように、パスラインに対して垂直な第１の方向から押圧するダンパーロールと、
前記第１の方向に前記ダンパーロールを移動させるシリンダと、
前記ストリップの張力を低下させる方向に前記ダンパーロールが移動するように前記シリンダに圧力を付与する圧力付与部と、
を備え、
前記ダンパーロールは、前記ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように前記第１の方向に移動可能に設けられており、
前記圧力付与部は、前記ストリップの張力上昇により前記ダンパーロールが所定の位置まで移動すると、前記シリンダに圧力を付与し、前記ダンパーロールを前記ストリップの張力を低下させる方向に強制的に移動させる、張力調整装置。

【請求項2】

前記第１の方向は鉛直方向であり、
前記ダンパーロールは、
通常操業時において、前記ストリップを下面から押圧するように前記シリンダにより上昇されており、
前記ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように昇降し、
前記ストリップの張力上昇により前記ダンパーロールが所定の位置まで下降すると、前記圧力付与部により前記シリンダに圧力が付与されることにより、強制的に下降される、請求項１に記載の張力調整装置。

【請求項3】

前記ストリップの張力が所定の値以上となったか否かを検出する張力変動検出部を備える、請求項１または２に記載の張力調整装置。

【請求項4】

前記圧力付与部は、前記シリンダに圧力を付与する圧力付与時間が所定時間を超えたとき、前記シリンダへの圧力付与を停止する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の張力調整装置。

【請求項5】

連続的に通板されるストリップの巻き付き角が１８０°未満となるように、ダンパーロールによって前記ストリップをパスラインに対して垂直な第１の方向から押圧し、
前記ダンパーロールは、前記ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように前記第１の方向に移動可能に設けられており、
前記ストリップの張力上昇により前記ダンパーロールが所定の位置まで移動すると、前記第１の方向に前記ダンパーロールを移動させるシリンダに圧力を付与し、前記ストリップの張力を低下させる方向に前記ダンパーロールを強制的に移動させる、張力調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ストリップを連続的に処理するプロセスラインにおいて、ストリップの張力変動を抑制する張力調整装置および張力調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ストリップを連続的に処理するプロセスラインには、ライン下流側にストリップをテンションリールに巻き取るテンションリール設備が設置されている。テンションリールは、鋼板を巻き取る際、巻きズレ防止のためストリップの通板速度よりも高速に回転している。このため、ストリップは、テンションリールに巻き付くときにテンションリールに引っ張られる。これにより、ストリップに急峻な張力変動が発生する。

【0003】

その張力変動がライン上流側へ伝播すると、エッジマスク退避に伴うめっき不良や、張力変動に伴うトリム幅不良が発生する。そこで、めっき不良やトリム幅不良等が発生しないように、ストリップの張力変動を抑制する方法が提案されている。

【0004】

例えば特許文献１には、張力調整ロールの位置を制御する操作装置によってストリップの張力を調整する張力調整ロールの位置制御方法が開示されている。かかる張力調整ロールの位置制御方法では、ストリップの張力変動を検知すると、張力調整ロールの移動速度を制御して、張力変動を抑制している。

【0005】

また、例えば特許文献２には、金属帯の連続処理ラインにおいて、急激なライン張力変動が生じた場合に、ダンパー装置の空気シリンダの設定圧力を圧力補正値によって補正し、ダンパーロールの進退を瞬時に調整する連続処理ライン張力緩衝装置が開示されている。かかる連続処理ライン張力緩衝装置では、金属帯張力の変動を検知すると、ダンパー装置のダンパーロールへのガス流体の圧力調整を行って、この張力変動が連続処理設備内に伝播する直前にこれを吸収し、所定の張力となるように調整される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平０９−０８７７５４号公報

【特許文献2】特開平０５−１７９３６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上記特許文献１では、ストリップの張力変動の検知は、操作装置を構成する操作モータに流れる負荷電流の変動を検出することにより行われる。負荷電流の変動を検知して出力された電気信号を受けて張力調整ロールを移動しようとしても、ストリップに急激な張力変動が生じた際には、応答性が追い付かず、張力変動を抑制できない。また、このような張力調整ロールの位置制御方法は、そもそも張力変動のあるラインには適用できない。

【0008】

また、上記特許文献２では、ストリップの僅かな張力変動は吸収できるが、大幅な張力変動を抑制することはできない。

【0009】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、過大なストリップの張力変動に対して早期に変動を収束させることが可能な、新規かつ改良された張力調整装置および張力調整方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、連続的に通板されるストリップを、当該ストリップの巻き付き角が１８０°未満となるように、パスラインに対して垂直な第１の方向から押圧するダンパーロールと、第１の方向にダンパーロールを移動させるシリンダと、ストリップの張力を低下させる方向にダンパーロールが移動するようにシリンダに圧力を付与する圧力付与部と、を備え、ダンパーロールは、ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように第１の方向に移動可能に設けられており、圧力付与部は、ストリップの張力上昇によりダンパーロールが所定の位置まで移動すると、シリンダに圧力を付与し、ダンパーロールをストリップの張力を低下させる方向に強制的に移動させる、張力調整装置が提供される。

【0011】

本発明によれば、ダンパーロールはストリップの張力変動を抑制するように移動可能に構成されている。ここで、急峻なストリップの張力変動が発生し、ストリップの張力上昇によりダンパーロールが所定の位置まで移動した際に、圧力付与部によりシリンダに圧力が付与され、ダンパーロールはストリップの張力を低下する向きへ移動される。このように、ダンパーロールの搖動では吸収しきれない過大なストリップの張力変動に対する応答性を高めることで、早期に張力変動を収束させることができる。

【0012】

第１の方向は鉛直方向であり、ダンパーロールは、通常操業時において、ストリップを下面から押圧するようにシリンダにより上昇されており、ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように昇降し、ストリップの張力が上昇によりダンパーロールが所定の位置まで下降すると、圧力付与部によりシリンダに圧力が付与されることにより、強制的に下降されるように構成してもよい。

【0013】

張力調整装置は、ストリップの張力が所定の値以上となったか否かを検出する検出する張力変動検出部をさらに備えてもよい。

【0016】

圧力付与部は、シリンダに圧力を付与する圧力付与時間が所定時間を超えたとき、シリンダへの圧力付与を停止するようにしてもよい。所定時間は、例えばストリップの張力変動が収束する時間に応じて設定してもよい。

【0017】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、連続的に通板されるストリップの巻き付き角が１８０°未満となるように、ダンパーロールによってストリップをパスラインに対して垂直な第１の方向から押圧し、ダンパーロールは、ストリップの張力変動に応じて当該張力変動を抑制するように第１の方向に移動可能に設けられており、ストリップの張力上昇によりダンパーロールが所定の位置まで移動すると、第１の方向にダンパーロールを移動させるシリンダに圧力を付与し、ストリップの張力を低下させる方向にダンパーロールを強制的に移動させる、張力調整方法が提供される。

【発明の効果】

【0018】

以上説明したように本発明によれば、過大なストリップの張力変動に対して早期に変動を収束させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る張力調整装置の一構成例を示す概略側面図である。

【図2】同実施形態に係る張力調整装置のダンパーロールおよびシリンダの構成を示す概略正面図である。

【図3】同実施形態に係る張力変動装置の作動機構を示す概略説明図である。

【図4】同実施形態に係る張力変動装置の作動順序を説明するフローチャートである。

【図5】ストリップの張力変動についての実施例および比較例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0021】

＜１．張力調整装置の概略構成＞
まず、図１および図２を参照して、本発明の実施形態に係る張力調整装置１００の概略構成について説明する。なお、図１は、本実施形態に係る張力調整装置１００の一構成例を示す概略側面図である。図２は、本実施形態に係る張力調整装置１００のダンパーロール１１０およびシリンダ１２０の構成を示す概略正面図である。

【0022】

本実施形態に係る張力調整装置１００は、テンションリール設備により巻き取られるストリップの搬送途中に設けられる装置であって、例えばめっき処理ラインにおいてめっきされたストリップをテンションリール設備に巻き取る前に設置される。図１に示す張力調整装置１００では、紙面右側から左側に向かって（すなわち、ｙ軸正方向へ）ストリップ５は搬送されている。ガイドロール１０に支持されたストリップ５は、張力調整装置１００を通過して、例えばデフレクターロール２０によって通板方向が変化されて、その先に設定されたテンションリールに巻き取られる。

【0023】

なお、以下において張力調整装置１００の構成を説明するが、本実施形態では、ストリップ５の通板方向は図１に示すように水平方向（ｙ方向）であるとし、張力調整装置１００は、水平方向に移動するストリップ５を下面側から鉛直上向きに押圧する力を調整することで、ストリップ５の張力変動を抑制するものとする。なお、張力調整装置１００の設置の仕方はかかる例に限定されず、例えば、鉛直方向に通板するストリップに対してダンパーロールを水平方向から押圧させるように設置してもよい。

【0024】

本実施形態に係る張力調整装置１００は、図１に示すように、ダンパーロール１１０と、シリンダ１２０と、ガイドロール１３０、１４０とを備える。

【0025】

ダンパーロール１１０は、ストリップ５の通板方向に配置された２つのガイドロール１３０、１４０の間に配置され、水平方向に移動するストリップ５を下面側から鉛直上向きへ押圧する。なお、本実施形態に係る張力調整装置１００において、ストリップ５のダンパーロール１１０への巻き付き角は１８０°未満となるように調整されており、ストリップ５は常に鉛直上向きに押圧されている状態となっている。ダンパーロール１１０としては、例えばＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）ロール等の低慣性ロールを用いるのがよい。このような低慣性かつ軽量のロールを用いることで、シリンダ１２０による昇降の応答性を向上させることができる。

【0026】

ダンパーロール１１０の両端は、図２に示すように、回転軸１１２が軸受（図示せず。）によって回転可能に支持されている。両端の軸受は、それぞれシリンダ１２０、１２０のロッド１２４、１２４の端部に設けられた支持部１２２、１２２により上昇および下降可能に支持されている。ダンパーロール１１０の鉛直上側の外周面に接しているストリップ５から加わる力に応じて、ダンパーロール１１０は鉛直方向に上昇または下降する。

【0027】

シリンダ１２０、１２０は、ダンパーロール１１０を鉛直方向に移動させるアクチュエータである。シリンダ１２０、１２０は、図２に示すように、ダンパーロール１１０の長手方向（ｘ方向）両端にそれぞれ設けられており、ダンパーロール１１０の長手方向の高さ位置が同一となるように同期して駆動する。シリンダ１２０、１２０としては、例えばエアシリンダを用いることができる。この際、シリンダ１２０、１２０として、摺動抵抗の小さい低摩擦シリンダを用いることで、低圧駆動が可能となり、応答性も向上することができる。この場合、シリンダ１２０、１２０の最低作動圧は例えば０．００５ＭＰａ程度とされる。シリンダ１２０、１２０は、例えば基台１０２に載置された状態で設置してもよい。

【0028】

各シリンダ１２０は、チューブ１２６内空間を区分するピストン１２５（図３参照）を、ピストン内圧を変化させることでチューブ１２６の長手方向に移動させ、ピストン１２５に固定されたロッド１２４を長手方向に移動させる。本実施形態において、ロッド１２４は鉛直方向に移動するように設けられる。ロッド１２４の移動に応じて、ロッド１２４先端の支持部１２２により支持されたダンパーロール１１０が上昇または下降する。

【0029】

ガイドロール１３０、１４０は、ストリップ５の通板方向にダンパーロール１１０を挟んで配置される。ガイドロール１３０、１４０は、例えば同一の径および材質からなるロールが使用され、略同一高さ位置で、ストリップ５の上面に当接するように配置される。ガイドロール１３０、１４０は、その両端においてロールの回転軸が軸受（いずれも図示せず。）によって回転可能に支持されている。ガイドロール１３０、１４０の各軸受は、例えば図１に示すような基台１０４、１０６にそれぞれ支持される。

【0030】

ストリップ５は、ガイドロール１３０とガイドロール１４０との間において、これらの中間位置で下面がダンパーロール１１０により押し上げられることにより、図１に示すように上下に移動しながら通板するようになる。ライン下流側のガイドロール１４０を通過したストリップ５は、次の工程へ向かって、例えばデフレクターロール２０によって通板方向が変化されたりする。

【0031】

＜２．張力調整装置の作用＞
ストリップ５がテンションリールに巻き付ける際、巻きズレ防止のため、テンションリールはストリップ５の通板速度より高速に回転されている。このため、ストリップ５がテンションリールに巻き付く際にストリップ５が引っ張られ、急峻な張力変動が発生する。この張力変動はライン上流側に伝播する。本実施形態に係る張力調整装置１００は、通板時にはストリップ５をダンパーロール１１０で押し上げておき、通常操業時のストリップ５の張力変動は、ストリップ５の張力のうち鉛直下向きの力に応じてダンパーロール１１０が昇降することで吸収される。

【0032】

一方、例えばテンションリールにストリップ５が巻き付く際に発生してライン上流側へ伝播してきた大きな張力変動は、ダンパーロール１１０を強制的に下降させることによって抑制する。これにより、急峻に発生した大きな張力変動を吸収することが可能となる。

【0033】

以下、図３および図４に基づいて、張力変動装置１００の作用を説明する。図３は、本実施形態に係る張力変動装置１００の作動機構を示す概略説明図である。図４は、本実施形態に係る張力変動装置１００の作動順序を説明するフローチャートである。

【0034】

［２−１．作動機構］
まず、図３に基づいて、張力変動装置１００の作動機構について説明する。図３には、図１および図２に示した張力変動装置１００のダンパーロール１１０とシリンダ１２０とを模式的に示している。ダンパーロール１１０は、上述したように、シリンダ１２０の内圧の変化に応じて昇降可能に設けられている。

【0035】

ここで、ピストン１２５によって区画されたシリンダ１２０内の各空間の圧力について、シリンダヘッド側の圧力をＰ_Ｈ、シリンダロッド側の圧力をＰ_Ｒとする。シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈは、第１リリーフ弁１５０によって所定の圧力Ｐ_１に調整されている。シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈが上昇して設定圧力Ｐ_２（＞Ｐ_１）以上となると、第１リリーフ弁１５０によりシリンダヘッド側の空間からエアが開放され、圧力Ｐ_Ｈが圧力Ｐ_２を超えないように調整される。

【0036】

一方、シリンダロッド側の圧力Ｐ_Ｒは、第２リリーフ弁１８０によって調整可能に構成されている。シリンダロッド側の圧力Ｐ_Ｒは、エア回路の場合、通常、大気圧での設定が可能であり、ストリップ５に急峻な張力変動が発生した場合には、第２リリーフ弁１８０が開放され、所定の圧力Ｐ_３が付与される。圧力Ｐ_３の付与は、張力変動検出部１６０の検出結果に基づき、圧力付与部であるエア供給弁１７０が開放されることにより行われる。

【0037】

張力変動検出部１６０は、ダンパーロール１１０に加わるストリップ５からの所定の大きさ以上の張力発生の有無を検出する。本実施形態において、張力変動検出部１６０は、例えば、ダンパーロール１１０が上昇および下降する際に接触する位置に配置されたストライカにより構成することができる。ストライカは、図３に示すように、その高さ位置によってエア供給弁１７０を開閉するように構成されている。

【0038】

本実施形態では、ストリップ５の張力が上昇してダンパーロール１１０が通常の高さ位置から下降する際に、ダンパーロール１１０が所定の高さ位置まで下降すると、高さ位置（ａ）にあるストライカを叩いて高さ位置（ｂ）まで下降させる。ここで、ストライカが高さ位置（ａ）にあるときにはエア供給弁１７０は閉じられている。ストライカが高さ位置（ａ）から（ｂ）まで下降すると、エア供給弁１７０が開放され、第２リリーフ弁１８０を介してシリンダロッド側の空間１２６ｂにエアが供給される。

【0039】

ストリップ５の張力が急峻に上昇すると、ストリップ５に急な蛇行が発生する。ストリップ５が蛇行すると、エッジマスク（ストリップ５の板エッジ部のメッキ付着量調整装置）がストリップ５の蛇行に追い付かず、板エッジ部のメッキ付着量が増加してしまう。その結果、ストリップ５の品質が不良となる。そこで、本実施形態に係る張力変動装置１００では、急な蛇行によるストリップ５の品質不良を発生させない張力水準を維持できなくなるロールの所定の高さ位置にダンパーロール１１０が下降した際に、エア供給弁１７０を開放し、シリンダロッド側の空間１２６ｂにエアを供給する。

【0040】

このダンパーロール１１０の所定の高さ位置の設定は、例えば、通板時にストリップ５に過張力による蛇行が発生する張力水準と、シリンダ圧力とロール位置との幾何学的関係から設定可能である。

【0041】

なお、張力変動検出部１６０は、ストライカのように機械的機構によってエア供給弁１７０を開閉させるように構成してもよく、シリンダ１２０のピストン１２５の位置を検出可能な位置センサにより構成してもよい。張力変動検出部１６０を位置センサにより構成する場合、ピストン１２５の位置がヘッド側へ所定以上移動したことを検出可能に構成することで、ダンパーロール１１０の下降量（すなわち、高さ位置）を認識することができる。位置センサによってダンパーロール１１０が所定量以上下降したことが認識されると、エア供給弁１７０が開放され、第２リリーフ弁１８０を介してシリンダロッド側の空間１２６ｂにエアが供給される。

【0042】

エア供給弁１７０は、シリンダロッド側の空間１２６ｂに所定の圧力Ｐ_３を付与する圧力付与部である。エア供給弁１７０は、張力変動検出部１６０の検出結果に応じて開閉される。

【0043】

第２リリーフ弁１８０は、エア供給弁１７０が開口され圧力Ｐ_３のエアが流入されると、エアをシリンダロッド側の空間１２６ｂに供給する。シリンダロッド側の圧力Ｐ_Ｒが圧力Ｐ_３より高くなると、シリンダロッド側の空間１２６ｂから第２リリーフ弁１８０を介してエアが開放され、圧力Ｐ_Ｒが圧力Ｐ_３となるように調整される。

【0044】

［２−２．作動順序］
次に、図４に基づいて、張力変動装置１００の作動順序について説明する。図４に示すように、通常操業時、ダンパーロール１１０の高さ位置は、通常高さ位置に設定されている（Ｓ１００）。通常高さ位置は、ダンパーロール１１０がシリンダ１２０、１２０により上昇されたときの位置であり、シリンダ１２０、１２０の内圧は、シリンダヘッド側に付与される圧力Ｐ_１に設定されている。

【0045】

このとき、ラインを通板するストリップ５の張力に変動がほとんどなければ（Ｓ１０２のＮｏ）、ダンパーロール１１０はほぼ通常高さ位置で保持される。また、ラインを通板するストリップ５の張力が上昇すると（Ｓ１０２のＹｅｓ）、張力の鉛直下向きの力Ｔによってダンパーロール１１０は押し下げられる（Ｓ１０４）。ダンパーロール１１０の下降により、ピストン１２５を押す力Ｆ_２が上昇し、シリンダ１２０、１２０の内圧が上昇する。シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈが圧力Ｐ_２（＞Ｐ_１）を超えると、第１リリーフ弁１５０より空間１２６ａからエアが放出され、シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈの過度の上昇が防止される。

【0046】

ストリップ５の張力上昇に伴いダンパーロール１１０が下降していき、所定量だけ下降すると、張力変動検出部１６０によりダンパーロール１１０の下降が検出される（Ｓ１０６）。張力変動検出部１６０による検出がない場合には、ステップＳ１０２からの処理が繰り返される。

【0047】

一方、張力変動検出部１６０によりダンパーロール１１０が所定量だけ下降したことが検出されると、エア供給弁１７０が開放され、シリンダロッド側の空間１２６ｂに圧力Ｐ_３（＞Ｐ_２）のエアが供給される（Ｓ１０８）。これにより、シリンダロッド側からピストン１２５を押す力Ｆ_２が増大され、シリンダ１２０のピストン１２５がヘッド側へ移動する。そして、ピストン１２５の下降によりロッド１２４に支持されたダンパーロール１１０が強制的に押し下げられ、ダンパーロール１１０の下降速度が上昇する。このように、ダンパーロール１１０が急峻に下降される。

【0048】

シリンダロッド側の空間１２６ｂに圧力Ｐ_３のエアが供給されたとき、ダンパーロール１１０は可能な限り早期に下降するように構成するのがよい。そこで、ダンパーロール１１０として軽量の低慣性ロールを用いたり、シリンダ１２０に応答性の高い低摩擦シリンダを用いたりしてもよい。なお、ダンパーロール１１０は、最大下降時においてもストリップ５から離隔しないようにする。そこで、最大下降位置にストッパを設け、ダンパーロール１１０が最大下降位置で確実に停止するようにしてもよい。

【0049】

ここで、シリンダロッド側の空間１２６ｂへの圧力Ｐ_３のエア供給により、シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈも上昇する（Ｓ１１０）。シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈは、圧力Ｐ_２（＞Ｐ_１）を超えると、第１リリーフ弁１５０より空間１２６ａからエアが放出され、圧力Ｐ_２に保持される（Ｓ１１２）。これにより、シリンダ１２０の内圧が一定に保持され、下降されたダンパーロール１１０の高さ位置が所定の高さ位置に保持される。

【0050】

その後、シリンダロッド側の空間１２６ｂに圧力Ｐ_３が付与されてからの経過時間（以下、「背圧付与時間」とする。）が所定時間以上となったか否かが判定される（Ｓ１１４）。ステップＳ１１４にて背圧付与時間が所定時間を経過したと判定されるまで、ステップＳ１１４の処理は繰り返される。そして、背圧付与時間が所定時間を経過すると、エア供給弁１７０が閉じられ、シリンダロッド側の空間１２６ｂへの圧力Ｐ_３のエア供給が停止される（Ｓ１１６）。シリンダロッド側の空間１２６ｂに圧力Ｐ_３のエアを供給する所定時間は、ストリップ５の張力変動が収束する時間に応じて設定され、例えば１０秒程度に設定される。

【0051】

ステップＳ１１６によりエア供給弁１７０が閉じられると、シリンダロッド側の圧力Ｐ_Ｒは圧力Ｐ_３より低くなっていき、最終的にシリンダヘッド側に供給されているエアの圧力Ｐ_１となる。これにより、シリンダ１２０のピストン１２５がロッド側へ移動され、ロッド１２４の上昇とともにダンパーロール１１０は上昇する。そして、シリンダ１２０の内圧がＰ_１となり、ダンパーロール１１０の高さ位置は通常高さ位置となる（Ｓ１１８）。

【0052】

このような本実施形態に係る張力調整装置１００の作用によって、ストリップ５の大きな張力変動も、シリンダ１２０に背圧を付与することでダンパーロール１１０を強制的に下降させることで抑制される。これにより、急峻に発生した例えば１００〜７００ｋｇ程の大きな張力変動を吸収することが可能となる。

【0053】

＜３．まとめ＞
以上、本実施形態に係る張力調整装置１００の構成とその作用について説明した。かかる張力調整装置１００によれば、通板するストリップ５を下面から押圧するダンパーロール１１０の高さ位置を、ストリップ５の張力変動に応じて変化させる。通常操業時にはダンパーロール１１０は上昇されており、ストリップ５の張力が大きくなるとダンパーロール１１０は下降されてストリップ５の張力変動が吸収される。また、ストリップ５の張力が急激に上昇した場合には、より早く張力変動を吸収できるように、シリンダロッド側に圧力Ｐ_３を付与し、ダンパーロール１１０の下降速度を増加させる。

【0054】

これにより、ストリップ５の急激な張力上昇が生じた場合にも、ストリップ５のピーク張力を低減できるとともに、早期に張力変動を吸収することができる。なお、シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈの設定圧力および張力変動検出部１６０により検出するダンパーロール１１０の高さ位置を適切に調整することにより、さらにストリップ５のピーク張力を低減することができる。

【実施例】

【0055】

実施例として、本実施形態に係る張力調整装置１００を設置したときのストリップの張力変動を示す。比較例として、張力調整装置１００未設置の場合（エアシリンダ未設置）におけるストリップの張力変動を調べた。

【0056】

なお、張力調整装置１００では、板厚、板幅に関係なく、ストリップに加えられた張力が９５０ｋｇｆで一定となるように制御した。ストリップの張力は、テンションメータ（ロール直下に設けられたロードセル）にて検出した。また、シリンダヘッド側の圧力Ｐ_Ｈの上限圧力（リリーフ圧）Ｐ_２は、９８５ｋｇ（０．２５ＭＰａ）に設定されている。そして、シリンダロッド側の空間に供給される圧力（背圧）Ｐ_３は、０．６ＭＰａに設定されている。

【0057】

図５左側のグラフに示すように、張力調整装置１００未設置の場合には、ストリップの張力は２１８５ｋｇまで上昇した。一方、本実施形態に係る張力調整装置１００を用いた場合には、図５右側のグラフに示すように、比較例の場合よりストリップの張力が低下し、１４５２ｋｇとなった。このように、本実施形態に係る張力調整装置１００を設置することで、ストリップの急激な張力上昇が生じた場合にも効果的にピーク張力が低減され、また、早期に張力変動が吸収されることが示された。

【0058】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0059】

例えば、上記実施形態では、張力調整装置を、めっき処理ラインにおいてめっきされたストリップをテンションリール設備に巻き取る前に設置するものとして説明としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、張力調整装置は、ラインを通板する鋼帯の張力変動を生じさせる設備と張力変動の影響を回避したい設備との間に適宜設置してもよい。

【符号の説明】

【0060】

５ ストリップ
１００ 張力調整装置
１０２、１０４、１０６ 基台
１１０ ダンパーロール
１２０ シリンダ
１２４ ロッド
１２５ ピストン
１２６ チューブ
１３０、１４０ ガイドロール
１５０ 第１リリーフ弁
１６０ 張力変動検出部
１７０ エア供給弁
１８０ 第２リリーフ弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】