JPS60187414A - 金属箔を圧延する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特定幅の金属ウェブを特定の線応力で互いに
加圧される２つの作業ローラの間で特定速度で通過させ
、その際その厚さを初期値から最終値に減少させる、金
属箔の圧延方法、ならびに該方法を実施するための装置
に関する。

殊に本発明は、厚さが１０μｍ程度までの極めて薄いア
ルミニウム箔の圧延に関し、その際（６） アルミニウムは合金化アルミニウムをも表わすものとす
る。しかし、このような極めて薄い箔では、圧延された
アルミニウムの厚さおよび平担性の均一性をアルミニウ
ムウェブの全幅にわたって達成することは困難である。

このためには、数分の１μｍまでのローラ間隙の大きさ
を正確に維持することが必要である。しかし、これは実
際には、作業の間ローラがプレス力によってたわみかつ
扁平になるので達成するのが極めて困難である。凸形に
しだローラ、ローラのたわみおよび異なる冷却の使用に
よって、特定のプレス圧における不均一性は実際に減少
させうるが、完全になくすことはできない。

それにも拘らず実際にウェブの全幅にわたって良好な均
一性を達成するために、線応力の大きさを、変形がプレ
ス力とは独立になる金属つの ニブの力／変形特性橡曲ｆｆＩｎ包囲内に入る、つまり
線応力の小さい変化の際に変形、つまり圧延されたアル
ミニウムの最終厚さが少なくともほぼ一定であるように
選択することは公知である。

（４） 従って、ウェブの全幅にわたる線応力の一定の変化は、
全幅にわたる厚さの不均一性をもたらさないで、圧延さ
れたアルミニウム箔の多少均一な厚さを生じる。しかし
この場合、この線応力の範囲内では最終厚さの限界値は
主にウェブの速度に依存し、平均引張り応力にはあまり
左右されないことを考慮すべきである。従って、厚さの
所定の最終値ではウェブの速度ははじめから定められて
いて、任意に変えることはできない。従って、これら公
知の圧延方法ないしは装置においては、ウェブの速度を
増大して最適値に調節することは不可能である。平均引
張り応力の変更も何の改良ももたらさない。それという
のも引張り応力は他のパラメーターによって最も有利な
値に定められるからである。引張り応力が大きすぎる場
合には、ウェブが裂ける危険があり、平均引張り応力が
小さすぎる場合には、圧延された箔の波打ちが生じる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、はじめに記載した金属箔を圧延する方
法および装置において上述した欠点をさげ、殊に圧延さ
れた金属箔の均一性をウェブの全幅にわたって改良する
ことであり、その際金属ウェブのウェブ速度は公知の方
法におけるより大きくてもよい。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明によれば、金属ウェブのウェブ速度お
よび作業ローラの平均線応力を、与えられたウェブ速度
における厚さの減少が線応力から独立である範囲より下
方にあるように選択しかつ線応力を作業ローかの全幅に
わたって変え、ウェブの全幅にわたる厚さの減少および
引張り応力の分布が所定のプロフィル、たとえば一定の
値を有するように調節することによって解決される。

この場合本発明は、線応力／変形特性曲線の飽和範囲内
、つまり平均線応力の特定の増加および減少が厚さの減
少にほとんど何の変化も生じない範囲内で作業する公知
方法とは意識的に相違する。この場合、全幅にわたる不
可避の変動によって期待される線応力の変化は、全幅に
わたる線応力の付加的な所定の変化および制御可能性に
よって回避される。

このためには、作業ローラ呟たはすぐれた実施態様では
作業ローラを相互に加圧する支持ローラを、ローラの全
幅にわたり圧着力の制御された変化を可能にするたわみ
調節ローラとして構成するのがとくに有利である。これ
に適したローラは、たとえば米国特許第３８０２０４４
号または米国特許第６８８５２８３号に記載されている
。このたわみ調整ローラの加圧部材はとくに有利に、圧
延されるウェブの全幅にわたり分布して配置されていて
、特性データ、たとえば箔の厚さまたは引張り応力を相
応する測定点で測定しかつ個々の加圧部材の圧１着力を
相応する制御装置によって制御するセンサーによって調
節することができる。

本発明を第１図に示した力／変形曲線図につき公知方法
と比較して説明する。

実施例 （７） 第１図は、種々のウェブ速度■］およびｖ２に対する、
線応力Ｆを用いて圧延する場合の変形、または正確に言
えば、初期厚さり。のアルミニウム箔の最終厚さｈの従
属性を示し、この場合引張り応力は簡単なため一定であ
ると仮定した。

線応力Ｆが増加する場合、差当り厚さは圧延した後出発
値ｈｏから減少することが認められる。

しかし、線応力がさらに増加した後、特性曲線が特定の
最終値に到達する、たとえば曲線■１が最終厚さｈｌに
到達する範囲に入る。線応力Ｆがさらに増加する場合、
厚さがさらに減少することは起きない。

アルミニウム箔を圧延する公知方法では、この飽和範囲
内に入るような高い線応力の場合、作業点Ｐ０が選択さ
れる。この高い線応力は、作業ローラの不可避の膨らみ
（Ｂａｌｌｉｇｋｅｉｔ　）を支持ローラのたわみによ
って補償することができるようにするのに必要であり、
このことは可変の圧延力でのみ可能であった。従って、
圧・着力Ｆ］が大きさΔＦだけ変動する場合、最終（８
） 厚さは、飽和範囲内で作業する限り、値ｈ１にほとんど
一定にとどまった。しかしこの場合、ウェブ速度は、線
応力Ｆ１および厚さｈ］によって定められているので、
任意にたとえば値■１に からそれよりも高い最適値Ｖ２に高くすることはできな
い。

それにも拘らず高いウェブ速度■２を得ることができる
ようにするために、本発明によれば意図的に、明らかに
低い圧着力Ｆ２を用いて作業する、つまりΔＦだけの線
応力の変化が明らかな厚さの変化Δｈを生じる作業点Ｐ
２において、しかも意識して従来の技術上の発展の傾向
および当業界の見解とは相違して作業する。しかし、ウ
ェブの全幅にわたり局所的な作業点がＰ２からたとえば
Ｐ３に移動する場合に必然的に生じる、ウェブの全幅に
わたる厚さの変動および不十分な平担性をさけるために
、本発明によればこのような変化は、圧着力ないしは線
応力をウェブの全幅にわたって制御可能にすることによ
って補償され、その際制御は、ウェブの全幅にわたる厚
さの減少が所望かつ所定のプロフィルに一致する、たと
えば全幅にわたってほぼ一定であるように行なわれる。

点Ｐ２においては、最終厚さはウェブの速度によるだけ
でなくさらに平均線応力によっても定められる。

第２図は、これに適した圧延装置を制御装置と一緒に略
図で示す。この場合、圧延されるアルミニウムウェブ１
は２つの作業ローラ２と３との間で圧延され、その際双
方の作業ローラは支持ローラ７および８によって互いに
圧着されロー２間隙６内で線応力がアルミニウムウェブ
１に加えられる。支持ローラ７の１つはたわみ調整ロー
ラとして構成されていて、固定の支持体１１および支持
体１１のまわりで回転しうるローラ外被体１２からなり
、ローラ外被体は支持体１１上に静水圧加圧部材１３に
より支持されていて、加圧部材には導管１４により制御
可能な圧力の圧力媒体が供給される。この圧力媒体の圧
力によって、ローラ外被体１２は卯圧面内で作業ローラ
２に押しつけられるので、双方（１１） の作業ロー２２および３は一定の力で互いに押しつけら
れる。

たわみ調整ローラ７および静水圧の加圧部材１３は、た
とえば米国特許第３８０２０４４号によって構成されて
いてもよいが、他の公知装置、たとえば１つまたは若干
の圧力室または静水圧の加圧部材もしくは電気的、空気
圧的または機械的に制御可能な加圧部材が設けられてい
るようなものも使用できる。

他の支持ローラ８は、慣用の金属ローラとしてまたは同
様に他の支持ローラ７と同様にたわみ調整ローラとして
構成されていてもよい。支持ローラの代りに、作業ロー
ラ２および３自体がたわみ調整ローラとして構成されて
いてもよい。

平均線応力の調節のために、圧延されるウェブ上に厚さ
測定器１６が設けられていて、これが厚さ制御器２７を
制御し、該制御器が調節信号を圧力制御装置２８に送る
。この装置によって、静水圧加圧部材１３に圧力媒体を
供給する（１２） だめの圧力導管内の圧力が制御されるので、平均線応力
は所定の目標値に達する。付加的に圧延されるウェブ１
の全幅Ｂ２にわたり若干のセンサー２９、たとえば公知
形式の厚さ検知器または引張り応力センサーが設けられ
ている。これらのセンサー２９が制御器３０を制御し、
該制御器が圧力制御装置２８を調整し、この装置によっ
て加圧部材１３に圧力媒体を供給するた幅Ｂ２にわたる
一定の値を記録するようにする。

この場合、全幅Ｂ１にわたって分布された加圧部材１３
は、個々に圧力制御装置２８により制御するかまたはグ
ループで、つまり隣接する加圧部材のグループにまとめ
ることができ、これにより特定の場合に制御コストが簡
単になる。制御に必要な調節および制御装置は専門家に
公知であり、さらに図示されてない基ウェブ１に対巴 し特定のウェブ速度■および引張り応力を生成するため
の装置が設けられている。

ウェブの全幅Ｂ２にわたって分布されかつ特定の測定個
所に不動に取付けられた若干のセンサー２９０代りに、
ウェブの幅にわたって往復移動し、その際相応する信号
を制御装置３０にそのつどの位置に依存して与える唯１
つのセンサーが設けられていてもよい。

個々の加圧部材の圧着力を全自動的に制御する代りに、
作業員が圧着力を調整し、センサーの測定値、を所定の
値と仮定する半自動的制御もしくは圧延された箔の目で
見た印象に従って圧着力を調整する手動制御が設けられ
ていてもよい。

実験装置においては、直径１６５ｍｍ、幅１１００＋＋
＋ｍの作業ローラおよび直径３．８０ｍｍの支持ローラ
を有するアルミニウム箔圧延装置をもとの厚さ４０μｍ
の合金アルミニウム箔を最終厚さ２０μｍに圧延するた
めに本発明によって改造して運転した。慣用の方法で、
圧延装置をそれぞれの側で５５０　ＫＮの加圧力、従っ
て１１００ＫＮ　の全加圧力、つまり１００ＯＮ／ｍｍ
の平均線応力および３２０　ｍ／ｍｉｎのウェブ速度で
運転した。双方の支持ローラを、製品゛エツジヤ−・ラ
イス（Ｋｓｃｈｅｒ　Ｗｙｓｓ　）社のに型″゛（上方
ローラ）および’　Ｎ工ＰＣＯ″′制御装置を有する゛
′Ｆ型パ（下方ローラ）によって代えた後、厚さ２０μ
ｍの品質的に同種のアルミニウム箔を５５０　Ｎ　／　
ｍｍに低下した線応力、従って約４０％増加した機械能
率で実験的に製造することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法と公知方法の力／変形曲線図であ
り、第２図は本発明による圧延装置の１実施例の略示斜
視図である。 １・・・材料ウェブ、２，３・・・作業ローラ、６・・
・ローラ間隙、７，８・・・支持ローラ、１１・・・定
置の支持体、１２・・・ローラ外被体、１３・・・加圧
部材、１４・・・導管、１６・・・厚さ測定器、２７・
・・厚さ制御器、２８・・・圧力制御装置、２９・・・
センサー、３０・・・制御器、Ｂ１・・・ウェブの幅、
Ｂ２・・・ローラの幅、ｈ・・・ウェブの厚さ、Ｆ・・
・線応力第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 土　特定幅（Ｂ２）の材料ウェブ（１）を、特定の線応
   力（Ｆ）で互に加圧される２つの作業ローラ（２，３）
   の間を特定のウェブ速度（Ｖ）で通過させ、その際その
   厚さくｈ）を初期値（ｈｏ　）から最終値（ｈｌ）に減
   少させる、アルミニウム箔を圧延する方法にお（・て、
   アルミニウムウェブ（１）の引張り速度（Ｖ）および作
   業ローラ（２，３）の線応力（Ｆ）を、線応力（Ｆ２）
   が、与えられたウェブ速度（Ｖ）において厚さの減少（
   ｈｏ　ｈｌ）が線応力ＣＦ）から独立であるような範囲
   １（Ｆｌ）の下方にあるように選択しかつ線応力（Ｆ）
   を作業ローラ（２，３）の全幅（Ｂ１）にわたって変え
   て、厚さの減少（ｈｏ−ｈｌ）がウェブの全幅（Ｂ２）
   にわたって所定のプロフィルを有するように調０節する
   ことを特徴とする、アルミニウム箔の圧延方法。 ２、線応力（Ｆ）を作業ローラ（２，３）の全幅（Ｂｌ
   　）にわたって、厚さの減少（ｈｏ−１１＋、　）がウ
   ェブの全幅（Ｂ２）にわたって少なくとも近似的に一定
   であるように調節する、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ６　作業ローラ（２，３）の全幅（Ｂ１）にわたる線応
   力（Ｆ）の変更を、たわみ調整ローラとして構成され、
   作業ローラに対して作用する、全幅にわたって分布され
   ている作業ローラを押す制御可能な加圧部材（１３）を
   有する支持ローラ（７）を用いて行なう、特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の方法。 ４、　加圧部材（１３）の制御を、ウェブ（１）の全幅
   （Ｂ２）にわたって分布して配置されたセンサー（２９
   ）に依存して行なう、特許請求の範囲第６項記載の方法
   。 ５．２つの作業ローラ（２，３）を有し、その間でアル
   ミニウムウェブ（１）が圧延されか［ｉ つ場合により作業ローラを扼　する支持ロ−ラ（７，８
   ）を備える、アルミニウム箔を圧延する装置において、
   ローラの少なくとも１つ（７）がたわみ調整ローラとし
   てローラの全幅（Ｂ１）にわたって分布された制御可能
   な加圧部材（１３）を備えていることを特徴とするアル
   ミニウム箔の圧延装置。 ６、　たわみ調整ローラ（１）が、定置の支持体（１１
   ）およびこれのまわりで回転可能で、加圧部材（１３）
   により支持体（１１）に当接されかつ作業ローラ（２，
   ３）に対して線応力を加えるローラ外被体（１２）を有
   する支持ローラである、特許請求の範囲第５項記載の装
   置。 Ｚ　加圧部材（１３）が、制御可能な圧力を有する圧力
   媒体の供給される静水圧の支持部材として構成されてい
   る、特許請求の範囲第６項記載の装置。 ８　加圧部材（３）により作業ローラ（２，３）に加え
   られる線応力を、ウェブ（１）の全幅（Ｂ２）にわたっ
   て分布して配置されたセンサー（２９）に依存して制御
   するための制御装置（２８，３０）が設けられている、
   特許請求の範囲第５項から第７項までのいずれが１項記
   載の装置。 ９　圧延されるウェブ（１）に、最終厚さを測定するた
   めの厚さ測定器（１６）および最終厚さを所定値（ｈｌ
   ）に調節するため、圧力測定器（１６）の測定値に依存
   して平均線応力を制御するための厚さ制御器（２７）が
   設けられている、特許請求の範囲第５項から第８項まで
   のいずれか１項記載の装置。