JP2009095850A - マグネシウム合金シートのリコイリング設備 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネシウム合金シートを固定マンドレルに巻回したコイル材を巻き直して固定マンドレルを取り除くと共に、多パス圧延によって生じた板幅端部のクラック部、形状不良部をレベリングかつトリミングして健全な製品コイルを製造する。
【解決手段】固定マンドレルに巻回したマグネシウム合金のコイル材Ｃを巻き戻し可能にする巻戻機１と、巻戻機１の下流側に配されてコイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金シートＳを所定温度に加熱する加熱炉４と、この加熱炉４の下流側に配されてマグネシウム合金シートＳの形状不良を修正するレベラー６と、シートの両側縁を切り取るトリマー２と、このトリマー２の下流側に配されてマグネシウム合金シートＳを巻き直す巻取機３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、マグネシウム合金シートのリコイリング設備に関する。

多パス圧延された薄物金属シートの多くは、両幅端縁に、クラックが発生したり、形状不良が発生したりしているケースが多い。このような薄物金属シートは、製品として出荷するにあたって、両幅端縁をトリミングして所定の幅に整形されると共に、クラック部や形状不良部が取り除かれて、製品として出荷できる状態とされる。
上記の処理を行う装置の従来例としては、下記特許文献１〜４に開示されたものがある。

特許文献１は、設備の構造を簡単にすることができ、その製作費及び維持管理費を低減することができるスクラップボーラを開示している。
特許文献２は、設備費用の低減を図り、サイクルタイムを短縮し、トリミング不良を防止することができるサイドトリマー付き鋼帯仕上設備を開示している。
特許文献３は、トリミング不良を生ずることなく金属板を安定してサイドトリム処理することができるサイドトリマー装置を開示している。
特許文献４は、片側のトリム幅が極端に狭くなる箇所やエッジ割れがある箇所などの非定常部を含む場合でも、トリム屑巻上がりを確実に防止しつつ、薄物材のサイドトリミングを高速でかつ安定して行うことができる金属帯のサイドトリマー装置を開示している。

一方、長尺状の薄物金属シートは円筒状に巻回されてコイル材とされるが、そのようなコイル材とされた薄物金属シートには、形状不良と巻回されていたことによる巻き癖がついている。この形状不良と巻き癖を直すには、例えばレベラーが用いられる。
レベラーの従来例としては、下記特許文献５に開示されたものがある。この特許文献５に開示されたレベラーは、薄板条材の形状矯正を行うためのものと、残留応力除去用のものであるが、素材を加熱して温間状態でレベリングを行うものはない。
特開平１０−４３９３１号公報 特開２００２−２８７０３号公報 特開２０００−２２５５１２号公報 特開２００７−１１８１１８号公報 特開平６−７７３７５号公報

熱間、温間状態でリバース圧延される長尺状の薄物金属シートは、内径一定の金属製のマンドレル（芯材）に巻回されてコイル材とされていることが多い。したがって、固定マンドレル付きのコイル材のまま出荷されると、薄物金属シートの使用後は固定マンドレルが不要となるので、固定マンドレルを処分したり出荷元に戻したりする手間が生じる。よって、コイル材の出荷にあたっては、コイル材を巻き直して固定マンドレル無しとすることが望ましい。
また、薄物金属シートがマグネシウム合金である場合、マグネシウム合金は常温でトリミングすると、微小クラックが発生する等の不都合を起こしやすい。

しかしながら、上記特許文献に開示された従来の装置は、常温でのマグネシウム合金の割れやすさへの配慮はなされていない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、マグネシウム合金シートを固定マンドレルに巻回したコイル材を巻き直して固定マンドレルを取り除くと共に、多パス圧延によって生じた板幅端部のクラック部、形状不良部をトリミングして健全な製品コイルを製造することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、以下の手段を採用した。
本発明としては、固定マンドレルに巻回したマグネシウム合金のコイル材を巻き戻し可能にする巻戻機と、前記巻戻機の下流側に配されて前記コイル材から巻き戻された前記マグネシウム合金シートを所定温度に加熱する加熱炉と、前記加熱炉の下流側に配されて前記マグネシウム合金シートの両側縁を切り取るトリマーと、前記トリマーの下流側に配されて前記マグネシウム合金シートを巻き直す巻取機と、を備えることを特徴とするマグネシウム合金シートのリコイリング設備を採用した。

次に、上記マグネシウム合金シートのリコイリング設備において、前記トリマーの下流側且つ前記巻取機の上流側に配されて前記マグネシウム合金シートの両側縁から切り取られたスクラップを巻き取るスクラップボーラーを更に備えるものを採用した。

更に、上記マグネシウム合金シートのリコイリング設備において、前記加熱炉の下流側且つ前記トリマーの上流側に配されて前記マグネシウム合金シートの形状不良を修正するレベラーを更に備えるものを採用した。

そして、上記マグネシウム合金シートのリコイリング設備において、前記巻取機は、前記マグネシウム合金シートを固定マンドレルなしに巻き直すものを採用した。

本発明によれば、マグネシウム合金シートを所定温度に加熱した状態でトリミングするので、マグネシウム合金シートにクラックが発生することを防止でき、製品の品質を良好に保つことができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本実施形態におけるマグネシウム合金シートのリコイリング設備１００の構成を示す正面図及び平面図である。
図１及び図２に示すように、本リコイリング設備１００は、巻戻機１、トリマー２、巻取機３、加熱炉４、スクラップボーラー５及びレベラー６を備えている。

まず、コイル材Ｃは、マグネシウム合金板を熱間圧延することによって製造されたもので、長尺状のマグネシウム合金シートＳを固定マンドレルに巻回したものである。
巻戻機１は、固定マンドレルの両端を回転自在に支持する支持部と、固定マンドレルをマグネシウム合金シートＳを巻き戻す方向に回転させる駆動源とを備え、上記コイル材Ｃを巻き戻し可能に保持するものである。

トリマー２は、所定間隔で対向する一対のサイドカッター２ａ、２ｂを備え、巻戻機１によりコイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金シートＳの両幅端縁をトリミングするものである。これにより、マグネシウム合金シートＳの両幅端縁のクラック発生部や形状不良部を除去すると共に、マグネシウム合金シートＳを所定の幅寸法に仕上げる。

巻取機３は、上記トリマー２によるトリミング後のマグネシウム合金シートＳを、芯なしで巻き取るものである。

加熱炉４は、巻戻機１とトリマー２との間に配されており、筐体４０内に、ヒータＨとテーブル４ａと、その下部にヒータＨを内蔵したものである。
筐体４０は、入側シャッタ４１及び出側シャッタ４２、開口４３，４４、並びに搬送補助ローラ４５，４６を備えている。

開口４３は、筐体４０の上流側の面に形成されたマグネシウム合金シートＳの搬入口であって、開口４４は、筐体４０の下流側の面に形成されたマグネシウム合金シートＳの搬出口である。
入側シャッタ４１は、筐体４０の上流側の開口４３を開閉するものであって、出側シャッタ４２は、筐体４０の下流側の開口４４を開閉するものである。
搬送補助ローラ４５，４６は、図示しないモータ等の駆動源により回転するものであって、マグネシウム合金シートＳを加熱炉４内へ引き込み、また炉外への引出しを行いコイル搬送を補助する。

ヒータＨは、筐体４０内を所定温度（約２００℃程度）に加熱・保温するものである。加熱の初期〜筐体内４０が所定温度に達するまでは、入側シャッタ４１及び出側シャッタ４２は閉じておく。
テーブル４ａは、上面が平滑な金属板であって、下部のブロックの発熱体により加熱され、この上にマグネシウム合金シートＳを滑らせるようにして移動させるものである。

本加熱炉４は、マグネシウム合金シートＳを所定温度に加熱することにより、適度に軟化させて、上記トリミング等の処理を含む取り扱いを容易にし、例えばトリミングによる衝撃によってマグネシウム合金シートＳに予期しない割れが入ってしまう等の不都合の発生を防止する。

スクラップボーラー５は、トリマー２の下流側且つ巻取機３の上流側に配され、トリマー２の下流側で、上記トリミングにより発生したスクラップ（マグネシウム合金シートＳの両側縁から切り取られた部分）を巻き取るものである。スクラップは、マグネシウム合金シートＳの両側から発生するので、スクラップボーラー５の巻取部５ａ、５ｂは、マグネシウム合金シートＳの搬送経路の両側に設けられている。

レベラー６は、巻戻機１とトリマー２との間で加熱炉４の下流側に配され、断面千鳥状に配された複数本のローラ６ａの間にマグネシウム合金シートＳを通すことによって、形状不良部を、またコイル状に巻回されていたことにより癖づいたマグネシウム合金シートＳの反りを温間にて矯正するものである。
レベラー６は、加熱炉４の下流側に配されているので、加熱炉４で加熱されて適度に軟化した状態のマグネシウム合金シートＳを矯正するため、割れ等の発生はなく良好なレべリングができる。

このような構成において、本リコイリング設備１００は、下記の動作を行う。
まず、操作者は、加熱炉４を所定温度に余熱する。このとき、入側シャッタ４１及び出側シャッタ４２は閉じておく。
続いて、操作者は、マンドレルにマグネシウム合金シートＳが巻き付けられたコイル材Ｃを、巻戻機１に取り付ける。巻戻機１は、コイル材Ｃからマグネシウム合金シートＳを巻き戻す。

次に、操作者は、シャッタ４１，４２を必要なだけ上げて加熱炉４の上流側及び下流側をスリット状に開口させる。
続いて、操作者は、コイル材Ｃから巻き戻されたマグネシウム合金シートＳの始端を、上記スリットから加熱炉４へ差し込む。
加熱炉４内へ差し込まれたマグネシウム合金シートＳは、テーブル４ａに支えられ、先端部を炉内通板させるときはテーブル４ａ上を滑らせる。そして、マグネシウム合金シートＳは、加熱炉４外へ出る。
マグネシウム合金シートＳは、加熱炉４内を搬送される間に、所定温度（約２００℃程度）に加熱される。

加熱炉４の下流側のスリットからマグネシウム合金シートＳの始端が出ると、操作者は、マグネシウム合金シートＳをレベラー６にセットする。
レベラー６は、加熱炉４で加熱されたマグネシウム合金シートＳの形状不良、反りを矯正し、平坦化する。このとき、マグネシウム合金シートＳは加熱により適度に軟化しているので、レベラー６によるレベリングによってマグネシウム合金シートＳに割れが入る等の不都合は発生しない。

レベラー６からマグネシウム合金シートＳの始端が出ると、操作者は、マグネシウム合金シートＳをトリマー２にセットする。
トリマー２は、マグネシウム合金シートＳの両幅端縁を切り取って、マグネシウム合金シートＳを所定の幅に整形すると共に、マグネシウム合金シートＳの両幅端縁のクラックや形状不良等が生じた部分を除去する。このときも、マグネシウム合金シートＳは加熱により適度に軟化し温間状態なので、トリマー２によるトリミングによってマグネシウム合金シートＳに割れが入る等の不都合は発生しない。

トリマー２によって切り取られたマグネシウム合金シートＳの両側縁は、細長い帯状のスクラップとして排出される。
操作者は、トリマー２から排出されるスクラップの始端を、トリマー２の下流側に配されたスクラップボーラー５にセットする。
スクラップボーラー５は、マグネシウム合金シートＳの両側部下方で巻き取る。これにより、整形後のマグネシウム合金シートＳがスクラップによって傷つけられることを防止している。

所定の幅に整形されたマグネシウム合金シートＳの始端がトリマー２から出ると、操作者は、マグネシウム合金シート２を巻取機３にセットする。その際には、操作者がマグネシウム合金シートＳの所定長さを筒状にまるめてセットして、巻取機３が芯なしでマグネシウム合金シートＳを巻き取る。

このように、本実施形態によれば、マグネシウム合金シートＳを巻き直してマンドレルレスにすると共に両側縁を切り取って整形するにあたって、マグネシウム合金シートＳを加熱炉４によって加熱することにより、適度に軟化させた状態でマグネシウム合金シートＳを取り扱うので、マグネシウム合金シートＳに予期しないひび割れが入る等の不都合が発生することを防止でき、よって、製品の品質を良好に保つことができる。

なお、上記実施形態は一例であって、本発明を限定するものではなく、実施にあたっては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

例えば、ヒータＨは図１に示すような配置以外のものであっても、マグネシウム合金シートＳを所定温度に加熱できるものであればよい。

また、加熱炉４は、上記実施形態のようなテーブル４ａ上にマグネシウム合金シートＳを滑らせるようにして移動させるものではなくてもよく、例えば、複数本並列させて配した搬送ローラをモータ等の駆動源により回転駆動させてマグネシウム合金シートＳを搬送するものであってもよい。

本発明の一実施形態におけるマグネシウム合金シートのリコイリング設備の構成を示す正面図である。 上記マグネシウム合金シートのリコイリング設備の構成を示す平面図である。

符号の説明

１００…リコイリング設備、 １…巻戻機、 ２…トリマー、 ３…巻取機、 ４…加熱炉、 ５…スクラップボーラー、 ６…レベラー、 Ｃ…コイル材、 Ｓ…マグネシウム合金シート

Claims (4)

1. 固定マンドレルに巻回したマグネシウム合金のコイル材を巻き戻し可能にする巻戻機と、
   前記巻戻機の下流側に配されて前記コイル材から巻き戻された前記マグネシウム合金シートを所定温度に加熱する加熱炉と、
   前記加熱炉の下流側に配されて前記マグネシウム合金シートの両側縁を切り取るトリマーと、
   前記トリマーの下流側に配されて前記マグネシウム合金シートを巻き直す巻取機と、
   を備えることを特徴とするマグネシウム合金シートのリコイリング設備。
2. 前記トリマーの下流側且つ前記巻取機の上流側に配されて前記マグネシウム合金シートの両側縁から切り取られたスクラップを巻き取るスクラップボーラーを更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のマグネシウム合金シートのリコイリング設備。
3. 前記加熱炉の下流側且つ前記トリマーの上流側に配されて前記マグネシウム合金シートの形状不良を修正するレベラーを更に備える
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のマグネシウム合金シートのリコイリング設備。
4. 前記巻取機は、前記マグネシウム合金シートを固定マンドレルなしに巻き直すことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマグネシウム合金シートのリコイリング設備。

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