JP3753174B2 - 金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延装置によって圧延された金属箔体を巻取軸に巻き取る金属箔体の巻取装置において、巻取軸に金属箔体を押し付けて皺の発生や空気の巻き込みを防ぐアイロニングロール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧延装置によって圧延された例えばアルミニウム箔等の金属箔体（ストリップ）をコイル状に巻き取る特許文献１に示されるような巻取装置には、巻取時の皺の発生や空気の巻き込みに起因する巻き弛みや巻きズレを防ぐために、特許文献２及び特許文献３に開示されるようなアイロニングロール装置が設けられている。
【０００３】
アイロニングロール装置は、例えば図７に概念側面図を示すように、アイロニングロール７１が巻取軸７３と平行としてその両端で揺動アーム７２に回転自在に支持されて揺動アーム７２の揺動によって巻取軸７３と離接するように設けられると共に、揺動アーム７２を揺動付勢するシリンダ７４を備え、シリンダ７４による揺動アーム７２の揺動付勢によってアイロニングロール７１を巻取中のストリップコイル７５に所定の押圧力で圧接するよう構成される。
【０００４】
このようなアイロニングロール装置によって巻取中のストリップコイルにアイロニングロールを押圧することで、巻き込まれたエアークーラントを追い出すと共に幅方向の移動を拘束して巻きズレを防ぐことができる。
【０００５】
【特許文献１】
実開平０５−５０１４６号公報
【特許文献２】
特許２９２０７４４号
【特許文献３】
実開平０５−３９７１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近時、生産効率向上のために圧延幅（ストリップ幅）を頻繁に変更したいという要求があるが、上記従来構成のアイロニングロール装置ではアイロニングロールはストリップ幅に対応して設定されるため、ストリップ幅が変わるとアイロニングロールもそのストリップ幅と対応した長さのものと交換しなければならず、この交換作業が面倒で時間を要するという問題があった。
【０００７】
このため、一定の長さのアイロニングロールで幅の異なるストリップに対応させることが考えられるが、その場合には下記のごとき不具合が生ずる。
【０００８】
即ち、アイロニングロールの胴長がストリップ幅より長い場合には、概念図である図８（Ａ）に示すようにストリップ８１の側縁によってアイロニングロール８２に線状痕８３が生じ、この線状痕８３が（Ｂ）に示すように次に幅広のストリップに切り替えた際にストリップに転写されてしまう。一方、アイロニングロールの胴長がストリップ幅より短い場合には、図８（Ｃ）に示すようにアイロニングロール８２の端縁によってストリップ８１Ｃに圧着傷（ロールマーク８４）を生じさせるものである。
【０００９】
また、生産効率向上を目的とする近時の巻取速度の高速化により、巻き弛みや巻きズレの防止が不十分になっていた。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、アイロニングロールを異なるストリップ幅に対応した長さのものに容易に変更できると共に高速巻取によっても巻き弛みや巻きズレを生ずることのない金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明に係る金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置は、金属箔体を巻取軸に巻き取る巻取装置において、前記巻取軸と平行な揺動軸で枢支された揺動フレーム部材と、前記揺動フレーム部材を揺動駆動する揺動駆動手段と、前記揺動フレーム部材に前記巻取軸と平行な旋回軸で旋回可能に設けられたロール支持フレーム部材と、前記ロール支持フレーム部材の前記旋回軸の周囲に前記旋回軸と平行に配設された長さの異なる少なくとも二本のアイロニングロールと、前記ロール支持フレーム部材をその支持する前記各アイロニングロールの一方が前記巻取軸と対向する作用位置となるように旋回操作する切替操作手段と、を備え、前記揺動駆動手段による前記揺動フレーム部材の揺動付勢によって前記ロール支持フレーム部材が前記作用位置に支持する前記アイロニングロールを前記巻取軸側に押圧し得ると共に、前記切替操作手段によるロール支持フレーム部材の旋回操作によって前記作用位置のアイロニングロールを置換し得るように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記ロール支持フレーム部材は上記揺動フレーム部材にその揺動移動方向と略平行方向に移動可能に支持された中間フレーム部材を介して設けられると共に、前記中間フレーム部材と前記揺動フレーム部材の間に例えば空気バネによる緩衝部材が介装されて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るアイロニングロール装置の一構成例を備えた金属箔体の巻取装置を概念的に示す側面図，図２はその背面図，図３は平面図，図４は図１のＡ−Ａ断面図，図５は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００１４】
図示巻取装置１は、図示しない冷間圧延装置によって圧延されて案内ロール２を介して供給される異なる二種類の幅の金属箔体（ストリップ３）を巻取軸１Ａに巻き取るものであり、その上側にアイロニングロール装置１０を備えている。
【００１５】
アイロニングロール装置１０は、支持梁１１に枢支され揺動駆動手段としての揺動駆動シリンダ１２で揺動操作される揺動フレーム部材としての揺動フレーム２０によって、二種類のストリップ３の幅とそれぞれ対応する長さ（例えば１２００ｍｍと７００ｍｍ）の二本のアイロニングロール３４（３４Ｌ，３４Ｓ）を備えるロールチェンジャ３０を支持し、揺動フレーム２０の揺動によってロールチェンジャ３０の何れか一方のアイロニングロール３４を巻取軸１Ａに巻き取られたストリップコイル４の外周面に押圧するように構成されている。
【００１６】
支持梁１１は、断面形状が矩形で巻取軸１Ａの上側にそれと平行に配設されている。その前方側（ストリップ供給側）にはアームブラケット１１Ａが左右一対設けられてこのアームブラケット１１Ａで揺動フレーム２０を揺動可能に支持すると共に、背面側には左右一対のシリンダブラケット１１Ｂが設けられてこのシリンダブラケット１１Ｂで揺動フレーム２０を揺動操作する揺動駆動シリンダ１２をそれぞれ支持している。
【００１７】
揺動駆動シリンダ１２は、圧搾空気によって駆動する空気シリンダであって、シリンダブラケット１１Ａに下向きに枢支されており、そのロッド先端で後述する揺動フレーム２０の横ビーム２２に枢着されている。
【００１８】
揺動フレーム２０は、左右の揺動アーム２１の先端部が直交する横ビーム２２で連結一体化された平面形状コ字状に形成されており、揺動アーム２１の基端部２１Ａでそれぞれアームブラケット１１Ａに揺動軸１３で枢支されると共に横ビーム２２の上面に揺動駆動シリンダ１２のロッド先端が枢着され、揺動駆動シリンダ１２の駆動によって所定角度範囲で揺動操作されるように設けられている。
【００１９】
揺動フレーム２０の左右の揺動アーム２１はクランク状に屈曲形成されており、基端部２１Ａが支持梁１１の下側に位置すると共に先端部２１Ｂが支持梁１１を迂回して背面側で後方側に延び、その先端部２１Ｂの下側にロールチェンジャ３０を支持している。
【００２０】
ロールチェンジャ３０は、図４及び図５に詳細に示すように、揺動フレーム２０の揺動アーム２１の先端部２１Ｂに装着された中間フレーム部材としての中間フレーム３１に、二本のアイロニングロール３４（３４Ｌ，３４Ｓ）を支持するロール支持フレーム部材としてのロール支持フレーム３２が旋回軸３１Ｂで旋回可能に設けられると共に、このロール支持フレーム３２を左右に設けられた切替操作手段としてのロールチェンジシリンダ３３で旋回操作してその支持するアイロニングロール３４Ｌ，３４Ｓの何れか一方を作用位置に位置させて固定し得るように構成されている。
【００２１】
中間フレーム３１は、各々揺動アーム２１の先端部２１Ａに支持された左右の支持プレート３１Ａが両者間に連通架設された旋回軸３１Ｂによって連結されて構成されている。
【００２２】
支持プレート３１Ａの旋回軸３１Ｂから所定間隔離れた外側面所定位置には、ロール支持フレーム３２を固定するロックシリンダ３６が設けられており、図４中に示すようにこのロックシリンダ３６のロッド先端に固定されたロックピン３６Ａが支持プレート３１Ａを貫通して後述するロール支持フレーム３２のロールアーム３２Ａに形成されたロック孔３２ａに嵌合することで、ロール支持フレーム３２を支持プレート３１Ａ（中間フレーム３１）に旋回不能に固定するようになっている。
【００２３】
旋回軸３１Ｂは、両端がそれぞれ左右の支持プレート３１Ａに軸受部材を介して回転自在に嵌合して設けられており、この旋回軸３１Ｂの回転によって当該旋回軸３１Ｂに固定されたロール支持フレーム３２が旋回するようになっている。
【００２４】
ロール支持フレーム３２は、中間フレーム３１の左右の支持プレート３１Ａのそれぞれ内側に位置して旋回軸３１Ｂに固定された左右のロールアーム３２Ａによって二本のロール軸３７（３７Ａ，３７Ｂ）を両端で支持している。ロール軸３７は、旋回軸３１Ｂを中心とする所定半径の円弧上の９０度離れた位置に配設され、軸方向中央に長さの異なるアイロニングロール３４Ｌ，３４Ｓがそれぞれベアリングを介して回転自在に装着されている。
【００２５】
ロールアーム３２Ａの外側面の所定位置には、ロック孔３２ａが、各ロール軸３７（アイロニングロール３４Ｌ，３４Ｓ）と対応して周方向二カ所に形成されており、このロック孔３２ａに前述のロックシリンダ３６のロックピンが嵌合することで、アイロニングロール３４，３５を作用位置としてロールアーム３２Ａが支持プレート３１Ａに対して相対移動（旋回）不能に固定されるようになっている。ここで、アイロニングロール３４の作用位置は、図１及び図５においてアイロニングロール３４Ｓがある位置であり、その中心が旋回軸３１Ｂの中心を通り揺動フレーム２０と直交する線上となる位置である。
【００２６】
ロールチェンジシリンダ３３は、左右の支持プレート３１Ａの内側にそれぞれ固定されたブラケット３１Ｃに枢支されており、そのロッドが旋回軸３１Ｂに嵌合固定された操作アーム３８に枢着され、その駆動によって操作アーム３８を揺動させて旋回軸を９０゜回転操作するようになっている。
【００２７】
このように構成されたロールチェンジャ３０は、ロールチェンジシリンダ３３の伸縮駆動による操作アーム３８を介した旋回軸３１Ｂの回転操作によって、ロール支持フレーム３２が旋回軸３１Ｂを中心として９０゜前後に旋回し、その支持するアイロニングロール３４Ｌ，３４Ｓの内何れか一方を任意に作用位置に位置させることができる。即ち、図６（Ａ）に示すようにアイロニングロール３４Ｓが作用位置にある状態から、ロールチェンジシリンダ３３を収縮させてロール支持フレーム３２を図中反時計回り方向に９０゜旋回させることで、（Ｂ）に示すようにアイロニングロール３４Ｓが作用位置から退避してアイロニングロール３４Ｌが作用位置にある状態に置換することができる。この状態からロールチェンジシリンダ３３を伸長させることで上記とは逆にアイロニングロール３４Ｓを作用位置とすることができる。つまり、アイロニングロール３４Ｓからアイロニングロール３４Ｌに、アイロニングロール３４Ｌからアイロニングロール３４Ｓに極めて容易に置換することができるものである。尚、このアイロニングロール３４の置換時にはロックシリンダ３６によるロックは解除され、アイロニングローラー３４Ｌ，３４Ｓの何れかが作用位置では、対応するロック孔３２ａがロックシリンダ３６と合致して当該ロックシリンダ３６の駆動によってロール支持フレーム３２は旋回不能に固定される。
【００２８】
上記ロールチェンジャ３０は、揺動フレーム２０の先端部の下側に、その中間フレーム３１の左右の支持プレート３１Ａが各々前端で揺動アーム２１の先端部２１Ａの基端内角部位に枢支軸２３で枢支されると共に後端で揺動アーム２１の先端部２１Ａの先端に吊り下げ機構４０を介して吊り下げ支持されると共に、揺動フレーム２０との間に緩衝部材としての空気バネであるエアスプリング２４を介在させて設けられている。
【００２９】
吊り下げ機構４０は、図５中に示すように、支持プレート３１Ａに枢着されて揺動アーム２１の先端部２１Ｂを上下に貫通した支持ロッド４１の上側突出部にスプリング４２が外挿されると共に先端に抜け落ちを防ぐ押さえ金具４３が装着されて構成されており、ロールチェンジャ３０の総重量によって生ずる枢支軸２３を中心とした旋回モーメントをスプリング４２がその弾性変形による弾性復帰力で相殺して吊り下げ支持するようになっているものである。
【００３０】
このような支持構造により、中間フレーム３１（即ちロールチェンジャ３０）は吊り下げ機構４０のスプリング４２の弾性変形によって枢支軸２３回りに揺動し、揺動アーム２１に対してその揺動移動方向と略平行方向に移動可能に設けられているものである。
【００３１】
エアスプリング２４は、中間フレーム３１の左右の支持プレート３１Ａの略中央の上面と揺動アーム２１の間にそれぞれ（即ちロールチェンジャ３０と揺動フレーム２０の間に一対）に介装されており、このエアスプリング２４には、図示しないエア供給装置から調圧された空気が供給されて所定の弾性力を有するようになっている。
【００３２】
ここで、揺動フレーム２０を揺動駆動する揺動駆動シリンダ１２と、揺動フレーム２０（揺動アーム２１）とロールチェンジャ３０の間に介装されたエアスプリング２４と、中間フレーム３１に対するロール支持フレーム３２の旋回中心である旋回軸３１Ｂと、ロール支持フレーム３２が作用位置に支持するアイロニングロール（図１及び図５ではアイロニングロール３４）の中心（ロール軸３７）は、図１及び図５に示すように側面側から見て揺動フレーム２０と直交する同一線上に位置するように設定されているものである。
【００３３】
而して、上記のごとく構成されたアイロニングロール装置１０では、ロールチェンジャ３０が備える長さの異なる二本のアイロニングロール３４Ｌ，３４Ｓの内、巻取装置１に巻き取るストリップ３の幅と対応する何れかを作用位置に位置させ、揺動駆動シリンダ１２による揺動フレーム２０の揺動操作によって巻取軸１Ａに巻き取られたストリップコイル４の外周面に所定の押圧力で圧接する。
【００３４】
これにより、アイロニングロール３４（３４Ｌ又は３４Ｓ）はストリップコイル４に従動して回転し、巻取時の皺の発生や空気の巻き込みに起因する巻き弛みや巻きズレを防ぐ。
【００３５】
この時、アイロニングロールを支持するロールチェンジャ３０と揺動フレーム２０の間に介装されたエアスプリング２４が巻取胴部より発生する高周波の振動を吸収すると共に、うねりのような比較的低い振動は吊り下げ機構のスプリングが吸収し、押圧力の変動を抑制した一定の押圧力で圧接することができ、これによって絞り効果が向上する。
【００３６】
また、巻き取るストリップ３の幅を変更する際には、ロールチェンジャ３０のロールチェンジシリンダ３３の駆動によって容易にストリップ３の幅に応じたアイロニングロール３４Ｌ又は３４Ｓを作用位置に位置させる（ストリップ３の幅に応じたアイロニングロール３４に置換）ことができるものである。
【００３７】
尚、本願は上記構成例に限らず適宜変更可能なものであり、例えば、ロールチェンジャ３０に長さの異なる二本のアイロニングロール３４を備えて構成したものであるが、三本以上として構成しても良いものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置によれば、巻取軸と平行な揺動軸で枢支された揺動フレーム部材と、揺動フレーム部材を揺動駆動する揺動駆動手段と、揺動フレーム部材に巻取軸と平行な旋回軸で旋回可能に設けられたロール支持フレーム部材と、ロール支持フレーム部材の旋回軸の周囲に旋回軸と平行に配設された長さの異なる少なくとも二本のアイロニングロールと、ロール支持フレーム部材をその支持する各アイロニングロールの一方が巻取軸と対向する作用位置となるように旋回操作する切替操作手段と、を備え、揺動駆動手段による揺動フレーム部材の揺動付勢によってロール支持フレーム部材が作用位置に支持するアイロニングロールを巻取軸側に押圧し得ると共に、切替操作手段によるロール支持フレーム部材の旋回操作によって作用位置のアイロニングロールを置換し得るように構成されていることにより、作用位置のアイロニングロールを巻取軸に巻き取られたストリップコイルの外周面に圧接して巻取時の皺の発生や空気の巻き込みに起因する巻き弛みや巻きズレを防ぐことができると共に、切替操作手段によるロール支持フレーム部材の旋回操作によって作用位置のアイロニングロールを長さの異なるものに容易に置換することができる。これにより、圧延幅（ストリップ幅）の変更に伴ってアイロニングロールを対応した長さのものに容易且つ短時間に変更でき、生産効率の向上に寄与するものである。
【００３９】
また、上記ロール支持フレーム部材は上記揺動フレーム部材にその揺動移動方向と略平行方向に移動可能に支持された中間フレーム部材を介して設けられると共に、中間フレーム部材と揺動フレーム部材の間に緩衝部材が介装されて構成されていることにより、緩衝部材が巻取胴部より発生する高周波の振動を吸収して押圧力の変動を抑制した一定の押圧力で圧接することができ、これによって絞り効果が向上することとなり、その結果、巻き弛みや巻きズレを防止して巻取速度の高速化が可能となって生産効率の向上に寄与できる。
【００４０】
更に、上記緩衝部材は空気バネであることにより、高周波の振動を効率良く吸収減衰して振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアイロニングロール装置の一構成例を備えた金属箔体の巻取装置を概念的に示す側面図である。
【図２】その背面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】ロールチェンジャによるアイロニングロール置換説明図である。
【図７】従来例としてのアイロニングロール装置を備えた巻取装置の概念図である。
【図８】ストリップ幅とアイロニングロールの長さの不整合の説明図である。
【符号の説明】
１ 巻取装置
１Ａ 巻取軸
１０ アイロニングロール装置
１２ 揺動駆動シリンダ（揺動駆動手段）
２０ 揺動フレーム（揺動フレーム部材）
２４ エアスプリング（緩衝部材，空気バネ）
３１ 中間フレーム（中間フレーム部材）
３１Ｂ 旋回軸
３２ ロール支持フレーム（ロール支持フレーム部材）
３３ ロールチェンジシリンダ（切替操作手段）
３４（３４Ｌ，３４Ｓ） アイロニングロール

Claims (3)

1. 金属箔体を巻取軸に巻き取る巻取装置において、
   前記巻取軸と平行な揺動軸で枢支された揺動フレーム部材と、
   前記揺動フレーム部材を揺動駆動する揺動駆動手段と、
   前記揺動フレーム部材に前記巻取軸と平行な旋回軸で旋回可能に設けられたロール支持フレーム部材と、
   前記ロール支持フレーム部材の前記旋回軸の周囲に前記旋回軸と平行に配設された長さの異なる少なくとも二本のアイロニングロールと、
   前記ロール支持フレーム部材をその支持する前記各アイロニングロールの一方が前記巻取軸と対向する作用位置となるように旋回操作する切替操作手段と、を備え、
   前記揺動駆動手段による前記揺動フレーム部材の揺動付勢によって前記ロール支持フレーム部材が前記作用位置に支持する前記アイロニングロールを前記巻取軸側に押圧し得ると共に、前記切替操作手段によるロール支持フレーム部材の旋回操作によって前記作用位置のアイロニングロールを置換し得るように構成されていることを特徴とする金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置。
2. 上記ロール支持フレーム部材は上記揺動フレーム部材にその揺動移動方向と略平行方向に移動可能に支持された中間フレーム部材を介して設けられると共に、前記中間フレーム部材と前記揺動フレーム部材の間に緩衝部材が介装されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置。
3. 上記緩衝部材は、空気バネであることを特徴とする請求項２に記載の金属箔体の巻取装置におけるアイロニングロール装置。

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