特開 2025-21905 クレードルロールおよびそれを用いた金属帯の取扱方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025021905

(43)【公開日】2025-02-14

(54)【発明の名称】クレードルロールおよびそれを用いた金属帯の取扱方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 47/24 20060101AFI20250206BHJP

   B65B 25/14 20060101ALN20250206BHJP

【ＦＩ】

B21C47/24 D

B65B25/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023126006

(22)【出願日】2023-08-02

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001542

【氏名又は名称】弁理士法人銀座マロニエ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森下 文寛

【テーマコード（参考）】

3E028

4E026

【Ｆターム（参考）】

3E028AB02

3E028BB05

3E028DA10

3E028HA02

4E026DB07

4E026DB08

(57)【要約】

【課題】コイルに疵を発生させることのないクレードルロールを提供する。
【解決手段】金属帯コイル結束用フープを挿通させる環状凹部を有するクレードルロールであって、前記クレードルロールの表面にライニングを備え、前記環状凹部は前記ライニングの欠落部に相当し、ロール軸方向と平行な断面において、前記ライニングのロール面から前記環状凹部に至る角の断面形状が凸の曲線である、クレードルロールである。そのクレードルロールを用いて、金属帯の端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行う金属帯の取扱方法であって、前記端部処理が複数種類混在する、金属帯の取扱方法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属帯コイル結束用フープを挿通させる環状凹部を有するクレードルロールであって、
前記クレードルロールの表面にライニングを備え、
前記環状凹部は前記ライニングの欠落部に相当し、
ロール軸方向と平行な断面において、前記ライニングのロール面から前記環状凹部に至る角の断面形状が凸の曲線である、
クレードルロール。

【請求項2】

前記凸の曲線は、ロール軸方向の長さｂとロール径方向の長さａとの比ｂ／ａが１～５の範囲にあり、前記ロール径方向の長さａが前記ライニングの厚さｔに対して０．１倍以上０．８倍以下の範囲にある、
請求項１に記載のクレードルロール。

【請求項3】

さらに、前記ライニングの硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で９０～９８の範囲である、
請求項１または２に記載のクレードルロール。

【請求項4】

請求項１または２に記載のクレードルロールを用いて、
金属帯の端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行う金属帯の取扱方法であって、
前記端部処理が複数種類混在する、
金属帯の取扱方法。

【請求項5】

請求項３に記載のクレードルロールを用いて、
金属帯の端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行う金属帯の取扱方法であって、
前記端部処理が複数種類混在する、
金属帯の取扱方法。

【請求項6】

さらに、幅の異なる金属帯を混在して取扱う、
請求項５に記載の金属帯の取扱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属帯の端部処理や梱包、払出し、巻取りを行うためのクレードルロールに関し、それを用いた金属帯の取扱方法に関する。

【背景技術】

【0002】

金属帯コイル、たとえば、鋼帯コイル（鋼板巻取りコイル）（以下、単にコイルともいう）をクレードルロールで取り扱うことが多い。たとえば、コイルをクレードルロール上で回転させることで、鋼板表面の検査や外周欠陥の除去を行う目的で鋼板の払い出し、巻き取りを行うことがある。一方、コイルを保管、搬送する際には鋼板の剛性により外周が反って巻き緩んでしまうのを防ぐため、鋼製のフープで結束している（図３（ａ））。クレードルロール上にコイルを搬送したとき、フープとロールが接触するとフープとコイル間の面圧が上がって、コイルに押疵が発生することがある。そのため、クレードルロールには、フープを避ける環状凹部を形成して使用するのが一般的である。この凹部はフープ取外し時やフープ掛け時にフープを挿通する役割も担っている。たとえば、図４に示すようなクレードルロール５が使われる。このクレードルロール５はロール本体３の表面にライニング２が施され、環状凹部６はライニング２の欠落部によって構成される。コイル１はライニング２のロール面に載荷される。

【0003】

鋼板の剛性は板厚が薄くなるほど低くなり、板厚０．５ｍｍ未満の鋼板であれば、コイル外周の反りがほとんどない。そのため、結束用のフープを用いずに粘着テープ等で接着することが一般的である（図３（ｂ））。板厚０．４ｍｍ未満になるとさらに剛性が低くなり、クレードルロール上でコイルを回転させると環状凹部を起点とした絞り疵を発生させてしまうという問題点がある。そこで、板厚０．４ｍｍ未満のコイルを検査する場合には環状凹部の無いクレードルロールを用いて払出しや巻取り、粘着テープによる接着を行う。板厚の異なるコイルを混在して取り扱う場合には、クレードルロールの交換を行う必要があるため、作業効率が悪い。また、２種類のロールを用意する必要がありコストが増大する問題もあった。

【0004】

そこで、たとえば、特許文献１には、ロール外周を軸方向に分割されたシェルとし２つのシェルを動かすことによって環状凹部を閉じ、環状凹部の無い連続したロールに可変することで、フープ有無および板厚にかかわらず疵を発生させないクレードルロールが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２－００１４３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記従来技術には、以下のような課題があった。
すなわち、特許文献１に記載の技術では、表面に被膜コーティングを有しない鋼板における疵の改善を意図している。しかしながら、被膜コーティングを有する場合は、特許文献１に記載の技術であっても、疵が発生する場合があった。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被膜コーティングを有するコイルであっても、疵を発生させることのないクレードルロールを提供することを目的とする。さらに、そのクレードルロールを用いた金属帯の取扱方法を提案することを目的とする。なお、本発明において、金属帯コイルは、コイル状に巻き取られた金属帯を指す。また、金属帯は、コイル状、およびコイル状に巻き取られていない場合を区別せずに用いる。鋼帯コイルおよび鋼帯についても同様である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

発明者らは、上記した課題を達成するために、鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、環状凹部を有するクレードルロールでコイルを扱う場合、表面に被膜コーティングを有するコイルに発生する疵には、環状凹部に至るライニングの角を起点とした疵と、その他の表面疵とが存在することがわかった。ライニングの角を起点とした疵は、ライニングの角の形状が影響することがわかった。また、その他の表面疵には、ライニングの硬度が影響することがわかった。なお、その他の表面疵とは、環状凹部に至るライニングの角を除いた、ライニングの表面を起点とした疵を指す。

【0009】

上記課題を有利に解決する本発明にかかるクレードルロールは、金属帯コイル結束用フープを挿通させる環状凹部を有するクレードルロールであって、前記クレードルロールの表面にライニングを備え、前記環状凹部は前記ライニングの欠落部に相当し、ロール軸方向と平行な断面において、前記ライニングのロール面から前記環状凹部に至る角の断面形状が凸の曲線であることを特徴とする。

【0010】

なお、本発明にかかるクレードルロールは、
（ａ）前記凸の曲線は、ロール軸方向の長さｂとロール径方向の長さａとの比ｂ／ａが１～５の範囲にあり、前記ロール径方向の長さａが前記ライニングの厚さｔに対して０．１倍以上０．８倍以下の範囲にあること、
（ｂ）さらに、前記ライニングの硬度がＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で９０～９８の範囲であること、
がより好ましい解決手段になる。

【0011】

上記課題を有利に解決する本発明にかかる金属帯の取扱方法は、上記いずれかのクレードルロールを用いて、金属帯の端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行う金属帯の取扱方法であって、前記端部処理が複数種類混在することを特徴とする。

【0012】

なお、本発明にかかる金属帯の取扱方法は、さらに、幅の異なる金属帯を混在して取扱うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかるクレードルロールおよび金属帯の取扱方法によれば、環状凹部に至るライニングの角の形状を特定することで、被膜コーティングを有するコイルであっても、ライニングの角を起点とした疵を発生させることがない。また、ライニングの硬度を特定したので、被膜コーティングを有するコイルであっても、その他の表面疵も発生させることがない。したがって、コイルの品質が向上し、歩留まりが向上し、コストの軽減が図れるので、産業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態にかかるクレードルロールの構成を示す概念図であって、（ａ）は模式断面図であり、（ｂ）は部分拡大図である。

【図2】上記実施形態にかかるクレードルロールの使用状態を示す模式図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。

【図3】（ａ）はフープにより結束したコイルを載荷した状態を表し、（ｂ）は粘着テープにより接着したコイルを載荷した状態を表す。

【図4】環状凹部を備えた従来のクレードルロールの構成を示す概念図であって、（ａ）は模式断面図であり、（ｂ）は部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0016】

図１は本発明の一実施形態にかかるクレードルロールの構成を示す概念図であって、図１（ａ）は模式断面図であり、図１（ｂ）は部分拡大図である。図２は上記実施形態にかかるクレードルロールの使用状態を示す模式図であって、図２（ａ）は正面図であり、図２（ｂ）は側面図である。図３（ａ）はフープにより結束したコイルを載荷した状態を表し、図３（ｂ）は粘着テープにより接着したコイルを載荷した状態を表す。

【0017】

金属帯コイルの端部処理、たとえば、板厚０．５ｍｍ以上の鋼帯コイルにおける端部処理は、結束フープ７により行われ、板厚０．５ｍｍ未満の鋼帯コイルは、粘着テープ８により処理される。それぞれ複数の結束フープ７や粘着テープ８を用いる場合もある。

【0018】

本実施形態では、クレードルロール５に環状凹部６を有する。したがって、従来と同様、環状凹部６に結束フープ７を挿通するように配置することで、結束フープ７に起因する疵を防止できる。

【0019】

本実施形態では、クレードルロール５のロール軸方向と平行な断面において、ライニング２のロール面から環状凹部６に至る角の断面形状が凸の曲線で形成されている。したがって、金属帯とライニングとの接触圧の変化が緩やかとなるので、ライニング２のロール面から環状凹部６に至る角を起点とする表面疵を抑止できる。たとえば、有機樹脂の被膜コーティングを０．２～２．０ｇ／ｍ^２で有する金属帯を表面疵なく取り扱うことができる。また、亜鉛めっきやアルミニウムめっきなど軟らかい金属めっきを施した金属帯を表面疵なく取り扱うことができる。さらに、板厚０．４ｍｍ未満の鋼帯コイルを絞り疵なく取り扱うことができるので、環状凹部６を閉じることなく使用することができる。金属帯が鋼帯の場合、たとえば、板厚は０．３～３．３ｍｍの範囲であり、幅は６５０～１８５０ｍｍの範囲である。

【0020】

ライニング２のロール面から環状凹部６に至る角の断面形状のなす凸の曲線４は、円弧、楕円弧、テーパー形状などが適用される。テーパー形状には、放物線を含む。また、凸の曲線４に内接する複数の直線で構成されてもよい。ライニング２のロール面から環状凹部６に至る角の断面形状の基準を角が直角の階段形状として、ロール面と凸の曲線４が接する点から環状凹部６の側壁までのロール軸方向の長さを、凸の曲線４のロール軸方向の長さｂと置く。凸の曲線４が環状凹部６の側壁と接する点からロール面までのロール径方向の長さを、凸の曲線４のロール径方向の長さａと置く。

【0021】

凸の曲線４のロール軸方向の長さｂのロール径方向の長さａに対する比ｂ／ａを１～５の範囲とし、凸の曲線４のロール径方向の長さａがライニング２の厚さｔに対し、ａ／ｔで０．１以上０．８以下の範囲とすることが好ましい。なお、凸の曲線４が四分円弧の場合、ａ＝ｂとなり、ａ／ｂ＝１であることを意味する。ライニング２の厚さｔは、フープの板厚やライニング２の摩耗の程度に依存するが、たとえば、鋼帯コイルを取り扱う場合、５～２０ｍｍ程度である。凸の曲線４のロール径方向の長さａがライニング２の厚さｔ（ｍｍ）に対して０．１倍以上０．８倍以下の範囲にあることでライニング２による反力を、環状凹部６からライニング２の定常押圧部に向かって徐々に増加するように金属帯コイルに負荷することができる。ｂ／ａを１～３の範囲とすることがさらに好ましく、ａ／ｔを０．２～０．３の範囲とすることがさらに好ましい。凸の曲線４の形状を上記範囲とすることで、たとえば、図２のようにクレードルロール５にコイル１を載荷したとき、環状凹部６側のライニング２の角による反力がコイル１に集中することを回避できる。

【0022】

本実施形態では、ライニング２の素材であるゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で９０～９８の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、たとえば、有機樹脂の被膜コーティングを施した金属帯コイルを、その他の表面疵なく、取り扱うことができる。上限を超える硬度のライニング２は、たとえば、金属帯の被覆コーティングよりライニングの硬度が高くなりすぎ、金属帯にその他の表面疵が発生するおそれがある。また、ライニングの硬度が上記範囲であれば、上記範囲の幅の鋼帯コイルを載荷してライニング２の摩耗や残留変形等の欠陥が発生しにくい。たとえば、ライニングの硬度が低すぎると、コイル幅エッジでライニングに疵・変形が発生するため、幅狭から幅広へ順に処理を行なうと後続コイルの表面にライニングの疵・変形の転写が起きる。

【0023】

本発明の他の実施形態である金属帯の取り扱い方法は、上記実施形態のクレードルロールを用いて、金属帯の端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行う金属帯の取扱方法であって、前記端部処理が複数種類混在する場合に適用して好適である。複数の端部処理には、たとえば、図３（ａ）に示すようなフープにより結束された金属帯コイルと、図３（ｂ）に示すような尾端を粘着テープで接着された金属帯コイルと、が例示される。金属帯の取扱方法としては、コイル１の梱包や、金属帯の検査ラインや欠陥除去ラインでの払出しや巻取りなどが例示される。本実施形態では、金属帯の端部処理によらず、ライニングの角を起点とした疵およびその他の表面疵の２種類の疵のない金属帯の取り扱いを行うことができる。

【0024】

さらに、本実施形態にかかる金属帯の取り扱い方法は、上記ライニングの硬度を特定したクレードルロールを用い、金属帯の幅が異なる金属帯コイルを混在して、端部処理、梱包、または、連続的に払出しおよび巻取りを行うことができる。金属帯の幅によらず、その他の表面疵を発生させることがない金属帯の取り扱いを行うことができる。

【実施例0025】

以下実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
金属帯の検査ラインで、板厚が０．３～３．３ｍｍの範囲であり、幅が６５０～１８５０ｍｍの範囲である冷間圧延鋼板のコイルを検査した。そのコイルは表面に疵の付きやすい被膜コーティングを施した鋼板を用いた。この検査ラインでは、クレードルロールを用いてコイルから鋼板を払い出し、砥石掛け検査を行った。

【0026】

（実施例１）
第一に、図１に示すクレードルロールとして、ゴムライニングの厚みｔが１０ｍｍであり、環状凹部の角の凸の曲線がａ＝ｂの円弧で、半径Ｒ（＝ａ＝ｂ）が１ｍｍであった。このときｂ／ａは１であり、ａ／ｔは０．１であった。また、ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で８８であった。このクレードルロールでは有機被膜コーティングを施したすべてのコイルにライニング角起点の疵はなかったが、その他の表面疵が発生していた。

【0027】

（実施例２）
第二に、図１に示すクレードルロールとして、ゴムライニングの厚みｔが１０ｍｍであり、環状凹部の角の凸の曲線が楕円弧で、ロール径方向の長さａが１ｍｍであり、ロール軸方向の長さｂが６ｍｍであった。このときｂ／ａは６であり、ａ／ｔは０．１であった。また、ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で８８であった。このクレードルロールでは有機被膜コーティングを施したコイルに２種類の疵が発生していた。

【0028】

（実施例３）
第三に、図４に示す環状凹部の角が直角のクレードルロールを用いた。ゴムライニングの厚みｔが１０ｍｍであり、角に凸曲線はなく、ａ／ｔは０と考えた。また、ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で９０であった。このクレードルロールでは有機被膜コーティングを施したすべてのコイルにライニング角を起点とする疵が発生していた。

【0029】

（実施例４）
第四に、図１に示す本発明の実施形態にかかるクレードルロールを用いた。ゴムライニングの厚みｔが１０ｍｍであり、環状凹部の角の凸の曲線がａ＝ｂの円弧で半径Ｒ（＝ａ＝ｂ）が２ｍｍであった。このときｂ／ａは１であり、ａ／ｔは０．２であった。また、ゴムの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３－３：２０１２準拠のタイプＡデュロメータでの計測で９０および９８の２種類を用いた。いずれのクレードルロールも、フープ結束の有無、被膜コーティングの有無を問わず２種類の疵の発生を抑制することができており、多種多様な鋼板を扱うラインでもロール交換や環状凹部の開閉などの態様の切り替えの必要なく作業を行えることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0030】

本発明にかかるクレードルロールおよび金属帯の取り扱い方法によれば、フープ結束の有無やコイル幅の違い、被膜コーティングの有無や板厚によらずコイルに疵を発生させることがないので、生産性が向上し、産業上有用である。

【符号の説明】

【0031】

１ コイル
２ ライニング
３ ロール本体
４ （環状凹部の角の）凸の曲線
５ クレードルロール
６ 環状凹部（欠落部）
７ 結束フープ
８ 粘着テープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】