JP2009022998A - 金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取る際に、金属箔の蛇行が生じてこれにより巻きずれが発生した場合であっても、金属箔に擦れ傷が生じるのを防止し、最終製品としての金属箔の品質を向上させる。
【解決手段】圧延加工が施された金属箔Ｗを巻き取りリール１３の周りにコイル状に順次巻き取る金属箔の巻き取り装置２０において、該コイル状の金属箔Ｗの層間に挟み込まれる合紙Ｐを繰り出す合紙繰り出しロール１７を備え、合紙Ｐは金属箔Ｗよりも幅広であるものを用いる。
【選択図】図２

Description

この発明は、圧延して形成された金属箔をコイル状に巻き取る際に使用される金属箔の巻き取り装置及び方法に関する。

金属箔の圧延においては、一般的に図５に示すような多段型のリバース式圧延機１が用いられる。図５において、一方の巻き取りリール２からコイル状に巻かれた金属箔Ｗが繰り出されると、該金属箔Ｗは張力が付加された状態で、デフレクタロール４に案内されてリバース式圧延機１で圧延加工される。そして圧延加工が施された金属箔Ｗは、リバース式圧延機１を挟んで位置する逆側のデフレクタロール４に案内され、他方の巻き取りリール３によってコイル状に巻き取られ金属箔コイルＫを形成する。このように一工程分の圧延加工が完了した後は、今度は逆方向に向けて同様の圧延加工を行う。以上のようにリバース圧延を繰り返して次第に金属箔Ｗの厚さを薄くしていき、所望の厚さの金属箔Ｗを生産する。

上記のような圧延加工においては、金属箔の幅方向の箔厚偏差や、金属箔が圧延機の圧延ロールに対して幅方向のどちらか一方に偏って圧延されること等が原因となって、金属箔の蛇行が発生する。このような蛇行が生じた状態で金属箔をコイル状に巻き取ると、巻き取りリール上で巻ずれが生じ、この巻ずれに起因して金属箔が層間で互いに擦れ合い、該金属箔の表面に擦れ傷が発生する。さらにこの擦れ傷は隣接する層の金属箔にも転写するため、被害はさらに拡大してしまう。

このように蛇行が原因となって発生する擦れ傷は、特に最終製品としての金属箔に発生すれば製品品質を低下させる原因となるため、従来より圧延加工における金属箔の蛇行を抑制して金属箔に生じる擦れ傷を防止する手法が提案されている。具体的には、金属箔の蛇行によって圧延機の圧延ロールの左右の圧下荷重に差が生じる現象を利用してその差荷重値から蛇行量を推定するか、もしくは直接蛇行量を計測し、蛇行した側の圧延ロールのギャップを小さくする蛇行制御技術（平行剛性制御）が提案され、実用化もされている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。

また、圧延ロールのギャップを等しい距離に保持又は制御することにより圧延ロールの平行剛性を高め、金属箔の蛇行を抑制する手法が提案されている（例えば特許文献３参照）。
特開昭５６−１１１７０号公報 特開平６−２６９８２５号公報 特開２００６−１２２９６８号公報

しかしながら、実際に圧延機で蛇行制御を行う場合、制御のオーバーシュート等への配慮から制御ゲインが上げられないのが現状であり、金属箔が蛇行し始めても完全には蛇行をとめることができず、圧延ラインに多少のずれが生じてしまう。また、機器の精度上の誤差により僅かながらも蛇行が生じてしまうこともあった。そしてこのように蛇行が僅かなものであっても、金属箔が極薄の場合には、巻き取りリールにコイル状に巻き取られた際の層数が多くなるため、この蛇行に起因した巻きずれが発生し、擦れ傷が生じることがあった。

この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取る際に、金属箔の蛇行が生じてこれにより巻きずれが発生した場合であっても、金属箔に擦れ傷が生じるのを防止し、最終製品としての金属箔の品質を向上させることができる金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る金属箔の巻き取り装置は、圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取る金属箔の巻き取り装置において、該コイル状の金属箔の層間に挟み込まれる合紙を繰り出す合紙繰り出しロールを備え、前記合紙は前記金属箔よりも幅広であることを特徴としている。

本発明においては、金属箔に仕上げ加工が施され、金属箔が最終製品として巻き取りリールに巻き取られる際に合紙繰り出しロールによって金属箔の層間に合紙が繰り出されていく。これにより、圧延ラインにおいて金属箔の蛇行が生じることで巻き取りリールに巻き取られた金属箔に巻きずれが発生しても、コイル状に巻かれた金属箔の層間には合紙が挟みこまれることによって隣接して重なり合う金属箔間にはこの合紙が介在することになるため、金属箔同士が直接的に接し合うことはない。

また、本発明においては、合紙が金属箔よりも幅広であるため、金属箔が蛇行することによって該金属箔の圧延ラインが幅方向左右にずれた状態で巻き取りリールに巻き取られても、そのずれに対応するようにして金属箔の幅方向全域をカバーすることができる。従って、蛇行により巻きずれが発生した場合であっても、コイル状に巻かれた金属箔の層間においては、隣接して重なり合う金属箔間に確実に合紙を介在させることが可能となる。

また、本発明に係る金属箔の巻き取り方法は、圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取るに際し、該コイル状の金属箔の層間に前記金属箔よりも幅広である合紙を挟み込みながら前記金属箔を巻き取ることを特徴としている。

本発明に係る金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法によれば、圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールに巻き取る際に、コイル状の金属箔の層間に該金属箔よりも幅広である合紙を挟み込み、隣接して重なり合う金属箔間に合紙を介在させることによって、金属箔同士が表面において直接的に接し合うことを防止して、蛇行による巻きずれによって生じる金属箔表面の擦れ傷の発生を確実に防止することができ、最終製品としての金属箔の品質を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法について、図面を用いて詳細に説明する。本発明の金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法は、図５において既に説明したリバース式圧延機を用いた圧延ラインにおける金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法において特に好適に適用される。

図１は本実施形態における金属箔の巻き取り装置２０を適用した圧延ラインの概略模式図である。この圧延ラインでは２０段型のリバース式圧延機１０が用いられており、圧延加工された金属箔Ｗを巻き取る巻き取りリール１２、１３が、金属箔Ｗを繰り出す繰り出しリールとしても兼用される。

巻き取りリール１２、１３は、圧延ラインの両端部にそれぞれ設けられており、一方の巻き取りリール１３（本実施形態においては図１の右側）が本実施形態における金属箔の巻き取り装置２０の一構成要素とされている。これら２つの巻き取りリール１２、１３は、図示しない動力源によって回転されることにより、直線状に案内されてくる金属箔Ｗを外周に巻き取って金属箔コイルＫを形成する。また、繰り出しリールとして機能する際には、巻き取る際とは逆向きに回転して、デフレクタロール１２、１３に向けて金属箔コイルＫを解くようにして金属箔Ｗを順次繰り出していく。

デフレクタロール１４、１５は、それぞれの巻き取りリール１２、１３とリバース式圧延機１０との間に、該リバース式圧延機１０を挟み込むようにして一対が設けられたロールであって、リバース式圧延機１０によって圧延加工が施された金属箔Ｗを巻き取りリール１２、１３に案内するとともに、巻き取りリール１２、１３が繰り出しリールとして機能する際には、該巻き取りリール１２、１３が金属箔コイルＫを解くようにして繰り出した金属箔Ｗをリバース式圧延機１０へと案内する役割を有している。

そして、本実施形態に係る金属箔の巻き取り装置２０は、前述の巻き取りリール１２、１３のうち一方の巻き取りリール１３を一構成要素としてなされており、これに圧延ラインの外部に設けられた合紙繰り出し装置１６が付加されることによって構成されている。

図２は本実施形態における金属箔の巻き取り装置２０の斜視図である。前述のように該金属箔の巻き取り装置２０は、巻き取りリール１３と合紙繰り出し装置１６とから構成され、さらにこの合紙繰り出し装置１６は、合紙繰り出しロール１７と、合紙固定ジグ１８とベルトブレーキ１９とから構成されている。

合紙繰り出しロール１７は、その一端が図示しない軸受に軸線回りに回動自在となるように支持されており、巻き取りリール１３の中心軸線と合紙繰り出しロール１７の中心軸線とが平行となるように設けられている。なお、この合紙繰り出しロール１７には、これを回転させる動力は設けられておらず、後述するように軸線周りにコイル状に巻かれた合紙Ｐの一端が巻き取りリール１３の金属箔の層間に挟み込まれて引っ張られることによって、この合紙繰り出しロール１７が回転する構成とされている。

合紙繰り出しロール１７の軸線周り外周部分には合紙Ｐがコイル状に巻かれており、本実施形態においてこの合紙Ｐは、例えば厚さが２０μｍ〜６０μｍといった極薄状であって、その表面状態が非常に滑らかなものが用いられている。さらにこの合紙Ｐは、その幅方向の長さが、金属箔Ｗの幅方向の長さよりも長いものが用いられており、より詳細には、その幅方向の長さが金属箔Ｗよりも少なくとも５ｍｍ以上幅広なものであることが望ましい。

そして、この合紙繰り出しロール１７にコイル状に巻かれた合紙Ｐを、その両端面から固定するようにして一対の合紙固定ジグ１８、１８が設けられている。この合紙固定ジグ１８、１８は、図２、図３に示すように、それぞれコイル状に巻かれた合紙Ｐの端面に向けてテーパ状の外形を有する薄肉状のフランジ部材であって、テーパ端面によってコイル状の合紙Ｐを両端から押圧することによって、合紙Ｐを強固に固定している。

また、合紙繰り出しロール１７は、コイル状に巻かれた合紙Ｐから一端側が突出しており、その突出した一端側にはベルトブレーキ１９が設けられている。ベルトブレーキ１９は、台座１９ａと、一端が該台座１９ａに固定されたベルト１９ｂとから構成されており、台座１９ａとベルト１９ｂとの間の空間を、合紙繰り出しロール１７の突出した一端が通るように配置されている。

以上のような構成の金属箔の巻き取り装置２０を備えた圧延ラインにおいて圧延加工をする際には、まず、図１に示すように圧延ラインの両端に設けられた２つの巻き取りリール１２、１３のうち一方が繰り出しリールとして機能する。例えば巻き取りリール１２が繰り出しロールとして機能する際には、金属箔コイルＫを解くように回転することによってデフレクタロール１４に向かって金属箔Ｗを繰り出していく。そして、金属箔Ｗはデフレクタロール１４によって案内されて、リバース式圧延機１０で圧延加工が施され、該リバース式圧延機１０を挟んだ逆側のデフレクタロール１５によって他方の巻き取りリール１３に直線状に案内される。そして、金属箔Ｗはこの巻き取りリール１３に順次重ねられるようにコイル状に巻き取られ金属箔コイルＫを形成していく。

上記ように一工程分の圧延加工が終了した後は、逆方向に向けて同様の圧延加工を行う。即ち、巻き取りリール１３が逆回転することによって繰り出しリールとして機能して金属箔Ｗを繰り出し、これがデフレクタロール１５によってリバース式圧延機１０に案内されて金属箔Ｗに圧延加工が施される。そしてその後、デフレクタロール１４によって巻き取りリール１２に案内され、該巻き取りリール１２が当初とは逆方向に回転することによって、金属箔Ｗをコイル状に巻き取っていく。このように、金属箔Ｗを往復移動させることによってリバース圧延を繰り返し、次第に金属箔Ｗの厚さを薄くしていく。

そして、金属箔Ｗがほぼ所望の厚さに成形された際には、本実施形態では巻き取りリール１２から金属箔Ｗを繰り出してリバース式圧延機１０で仕上げ加工を行い、巻き取りリール１３によって最終製品としての金属箔Ｗをコイル状に巻いていく。このように、仕上げ加工が施された金属箔Ｗを最終的に巻き取りリール１３に巻き取る際には、その巻き始めにおいて、
図４に示すように、巻き取りリール１３と金属箔Ｗとの間に、合紙繰り出しロール１７にコイル状に巻かれた合紙Ｐの一端を挟み込ませる。

この状態で巻き取りリール１３が金属箔Ｗを巻き取る方向に回転すると、合紙Ｐがコイル状に巻かれる金属箔Ｗの層間に順次挟み込まれ、金属箔Ｗ間に介在するようにして金属箔Ｗと同様に巻かれていく。このとき合紙Ｐは巻き取リール１３に巻き取られる方向に引っ張られるため、軸線周りに回動自在に設けられた合紙繰り出しロール１７は回転しながら巻き取りリール１３に向けて合紙Ｐを繰り出していく。このようにして、巻き取りリール１３の回転により、合紙繰り出しロール１７が同期するように回転し、コイル状に巻かれる金属箔Ｗの層間に合紙が挟み込まれていく。

リバース式圧延機１０によって仕上げ加工が施された金属箔Ｗの全てが巻き取りリール１３に巻き取られた際には、巻き取りリール１３が停止することで金属箔Ｗの巻き取りが終了する。このとき、合紙繰り出しロール１７は慣性で回転し続けるため、合紙Ｐが巻かれている限り、該合紙Ｐを繰り出し続けてしまう。よって、金属箔Ｗの全てが巻き取りリール１３に巻き取られた際には、ベルトブレーキ１９のベルト１９ｂを手動によって合紙繰り出しロール１７の突出した一端に押し付けることでベルト１９ｂと合紙繰り出しロール１７との間に摩擦力を生じさせ、合紙繰り出しロール１７の回転を停止させる。

本実施形態においては、金属箔Ｗに仕上げ加工が行われ、金属箔Ｗが最終的に巻き取りリール１３に巻き取られる際に、合紙繰り出しロール１７が金属箔ＷのコイルＫの層間に順次合紙Ｐを繰り出していく。これによって、圧延ラインにおいて金属箔Ｗの蛇行が生じて、巻き取りリール１３に巻き取った際に巻きずれが発生しても、コイル状に巻かれた金属箔Ｗの層間には合紙Ｐが挟みこまれ、隣接して重なり合う金属箔Ｗ間にはこの合紙Ｐが介在することになるため、金属箔Ｗ同士が直接的に接し合うことはない。

また、図２に示すように巻き取りリール１３金属箔Ｗ及び合紙Ｐが巻き取られた際には、合紙Ｐが金属箔Ｗよりも幅広であるため、金属箔Ｗが蛇行することによって該金属箔Ｗの圧延ラインが幅方向左右にずれた状態で巻き取りリール１３に巻き取られても、そのずれに対応するようにして金属箔Ｗの幅方向全域をカバーすることができる。従って、蛇行により巻きずれが発生した場合であっても、巻き取りリール１３にコイル状に巻かれた金属箔Ｗの層間においては、隣接して重なり合う金属箔Ｗ間に確実に合紙を介在させることが可能となる。

以上により、本実施形態に係る金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法によれば、圧延加工が施された金属箔Ｗを巻き取りリール１３に巻き取る際に、コイル状の金属箔Ｗの層間にこの金属箔Ｗよりも幅広である合紙Ｐを挟み込み、隣接して重なり合う金属箔Ｗ間に合紙Ｐを確実に介在させることができるため、金属箔Ｗ同士が直接的に接し合うことを回避し、蛇行による巻きずれが発生した場合であっても、金属箔Ｗ表面に擦れ傷が発生することを確実に防止することができ、最終製品としての金属箔の品質を向上させることが可能となる。

以上、本発明である金属箔の巻き取り装置及び巻き取り方法の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。即ち、金属箔Ｗが巻き取られる際に、該金属箔Ｗよりも幅広である合紙Ｐを金属箔Ｗの層間に介在させることが特徴であり、これを実現する構造が備えられている限りいかなる実施形態をも包含している。

本実施形態における金属箔の巻き取り装置を適用した圧延ラインの概略模式図である。 本実施形態における金属箔の巻き取り装置の斜視図である。 合紙繰り出し装置の平面図である。 合紙を巻き取りリールに巻き取られる金属箔の層間に挟み込ませる際の説明図である。 従来の圧延ラインの概略模式図である。

符号の説明

１２、１３ 巻き取りリール
１６ 合紙繰り出し装置
１７ 合紙繰り出しロール
２０ 金属箔の巻き取り装置
Ｗ 金属箔
Ｐ 合紙

Claims (2)

1. 圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取る金属箔の巻き取り装置において、
   該コイル状の金属箔の層間に挟み込まれる合紙を繰り出す合紙繰り出しロールを備え、前記合紙は前記金属箔よりも幅広であることを特徴とする金属箔の巻き取り装置。
2. 圧延加工が施された金属箔を巻き取りリールの周りにコイル状に順次巻き取るに際し、
   該コイル状の金属箔の層間に前記金属箔よりも幅広である合紙を挟み込みながら前記金属箔を巻き取ることを特徴とする金属箔の巻き取り方法。

Images