特許 7042190 リール装置、並びにそれを備えた圧延設備及び圧延方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-16

(45)【発行日】2022-03-25

(54)【発明の名称】リール装置、並びにそれを備えた圧延設備及び圧延方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 47/00 20060101AFI20220317BHJP

   B21C 47/02 20060101ALI20220317BHJP

【ＦＩ】

B21C47/00 G

B21C47/02 E

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018149209

(22)【出願日】2018-08-08

(65)【公開番号】P2020022986

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-05-14

(73)【特許権者】

【識別番号】501120122

【氏名又は名称】スチールプランテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】吉川 種浩

(72)【発明者】

【氏名】鳥海 貴大

(72)【発明者】

【氏名】都築 哲平

【審査官】坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０１３６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｃ ４７／００，４７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧延機によって圧延される被圧延材の巻出し及び巻取りのうちの少なくともいずれか一方を行うリール装置であって、
主駆動軸を有する主電動機と、
第１マンドレルと、
前記第１マンドレルと共に回転するよう前記第１マンドレルに同軸に結合された第１回転軸と、
前記主電動機よりも小型であって、第１補助駆動軸を有し、前記第１回転軸を回転させるための第１補助電動機と、
第２マンドレルと、
前記第２マンドレルと共に回転するよう前記第２マンドレルに同軸に結合された第２回転軸と、
前記主電動機よりも小型であって、第２補助駆動軸を有し、前記第２回転軸を回転させるための第２補助電動機と、
前記第１回転軸に対して前記主駆動軸と前記第１補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第１補助電動機との間で切替可能とするよう構成されているとともに、前記第２回転軸に対して前記主駆動軸と前記第２補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第２マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第２補助電動機との間で切替可能とするよう構成されており、基礎上に固定された動力伝達装置と、
を備えていることを特徴とするリール装置。

【請求項2】

請求項１に記載のリール装置であって、
前記動力伝達装置が、
前記主駆動軸と前記第１回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、前記第１補助駆動軸と前記第１回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第１クラッチ装置と、
前記主駆動軸と前記第２回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、前記第２補助駆動軸と前記第２回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第２クラッチ装置と、を有することを特徴とするリール装置。

【請求項3】

圧延機と、
請求項１又は２に記載のリール装置とを備え、
前記圧延機による圧延前の被圧延材のコイルを供給する側である入側と、前記圧延機による圧延後の被圧延材のコイルを払い出す側である出側とのうちの少なくとも一方に前記リール装置が設けられていることを特徴とする圧延設備。

【請求項4】

圧延機と、
請求項１又は２に記載のリール装置とを備え、
前記圧延機による圧延後の被圧延材のコイルを払い出す側である出側に前記リール装置が設けられた圧延設備を用いて圧延を行う圧延方法であって、
前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機とした状態で、前記第１マンドレルにより被圧延材を巻き取ることと、
前記主電動機の回転数を所定の低回転数に減速するとともに、前記第１補助電動機の回転数を前記低回転数に合わせてから、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機から前記第１補助電動機に切り替えることと、
前記第１マンドレルが前記低回転数で回転している状態で、前記第１マンドレルに巻き取られた被圧延材の末端部を切断することと、
前記第１マンドレルに巻き取られた被圧延材のコイルを第１マンドレルから取り外して払い出すことと、
前記第２マンドレルの動力源を前記第２補助電動機とした状態で、前記第２補助電動機の回転数を前記低回転数に合わせてから、前記第２マンドレルの動力源を前記第２補助電動機から前記主電動機に切り替えることと、
前記第２マンドレルの動力源を前記主電動機とし、前記第２マンドレルが前記低回転数で回転している状態で、前記第２マンドレルで被圧延材の巻取を開始することと、
を含むことを特徴とする圧延方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リール装置、並びにそれを備えた圧延設備及び圧延方法に関する。

【背景技術】

【0002】

圧延機によって圧延される被圧延材の巻出しや巻取りを行う従来のリール装置には、公転ドラムに支持された２本のマンドレルを切り替えながら使用するカローゼル型リール装置がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公昭６０－０４７００２号公報

【文献】特開平７－１０８３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、２本のマンドレルを１つの主電動機で駆動するリール装置が記載されているが、このリール装置では、一方のマンドレルを主電動機で回転させているときに他方のマンドレルを主電動機で回転させることができない。

【0005】

これに対し、操業効率を向上させるために、第１回転軸に結合された第１マンドレルと、第２回転軸に結合された第２マンドレルと、第１回転軸を回転させるための第１電動機と、第２回転軸を回転させるための第２電動機と、を備えるカローゼル型リール装置も存在する（特許文献２）。

【0006】

しかし、この構成では、第１電動機と第２電動機のどちらにも出力が大きい電動機が必要となるため、リール装置が巨大化してコストが増大していた。
また、カローゼル型リール装置自体に、構造が複雑で大掛かりな装置となることで、リール装置が巨大化してコストが増大するという課題もあった。

【0007】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置構造の簡素化とコンパクト化によりコスト抑制を可能とするとともに、生産性向上も可能となるリール装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための主たる発明は、
圧延機によって圧延される被圧延材の巻出し及び巻取りのうちの少なくともいずれか一方を行うリール装置であって、
主駆動軸を有する主電動機と、
第１マンドレルと、
前記第１マンドレルと共に回転するよう前記第１マンドレルに同軸に結合された第１回転軸と、
前記主電動機よりも小型であって、第１補助駆動軸を有し、前記第１回転軸を回転させるための第１補助電動機と、
第２マンドレルと、
前記第２マンドレルと共に回転するよう前記第２マンドレルに同軸に結合された第２回転軸と、
前記主電動機よりも小型であって、第２補助駆動軸を有し、前記第２回転軸を回転させるための第２補助電動機と、
前記第１回転軸に対して前記主駆動軸と前記第１補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第１補助電動機との間で切替可能とするよう構成されているとともに、前記第２回転軸に対して前記主駆動軸と前記第２補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第２マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第２補助電動機との間で切替可能とするよう構成されており、基礎上に固定された動力伝達装置と、
を備えていることを特徴とするリール装置である。

【0009】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、装置構造の簡素化とコンパクト化を実現すると同時に、生産性向上も可能となるリール装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る圧延設備１の概略図である。

【図2】第１実施形態に係るリール装置３０の上面概略図である。

【図3】リール装置３０の動作を説明するためのタイミング図である。

【図4】第２実施形態に係る圧延設備６０の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

【0013】

圧延機によって圧延される被圧延材の巻出し及び巻取りのうちの少なくともいずれか一方を行うリール装置であって、主駆動軸を有する主電動機と、第１マンドレルと、前記第１マンドレルと共に回転するよう前記第１マンドレルに同軸に結合された第１回転軸と、第１補助駆動軸を有し、前記第１回転軸を回転させるための第１補助電動機と、第２マンドレルと、前記第２マンドレルと共に回転するよう前記第２マンドレルに同軸に結合された第２回転軸と、第２補助駆動軸を有し、前記第２回転軸を回転させるための第２補助電動機と、前記第１回転軸に対して前記主駆動軸と前記第１補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第１補助電動機との間で切替可能とするよう構成されているとともに、前記第２回転軸に対して前記主駆動軸と前記第２補助駆動軸とを選択的に接続することで、前記第２マンドレルの動力源を前記主電動機と前記第２補助電動機との間で切替可能とするよう構成されており、基礎上に固定された動力伝達装置と、を備えていることを特徴とするリール装置。

【0014】

このようなリール装置によれば、リール装置のコンパクト化とコスト抑制が可能となる。

【0015】

かかるリール装置であって、前記動力伝達装置が、前記主駆動軸と前記第１回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、前記第１補助駆動軸と前記第１回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第１クラッチ装置と、前記主駆動軸と前記第２回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、前記第２補助駆動軸と前記第２回転軸との間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第２クラッチ装置と、を有することが望ましい。

【0016】

このようなリール装置によれば、コンパクトでコストが抑制されたリール装置を簡単な構造で実現することが可能となる。

【0017】

圧延機と、かかるリール装置とを備え、前記圧延機による圧延前の被圧延材のコイルを供給する側である入側と、前記圧延機による圧延後の被圧延材のコイルを払い出す側である出側とのうちの少なくとも一方に前記リール装置が設けられていることを特徴とする圧延設備が望ましい。

【0018】

このような圧延設備によれば、圧延設備のコンパクト化とコスト抑制が可能となる。

【0019】

圧延機と、かかるリール装置とを備え、前記圧延機による圧延後の被圧延材のコイルを払い出す側である出側に前記リール装置が設けられた圧延設備を用いて圧延を行う圧延方法であって、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機とした状態で、前記第１マンドレルにより被圧延材を巻き取ることと、前記主電動機の回転数を所定の低回転数に減速するとともに、前記第１補助電動機の回転数を前記低回転数に合わせてから、前記第１マンドレルの動力源を前記主電動機から前記第１補助電動機に切り替えることと、前記第１マンドレルが前記低回転数で回転している状態で、前記第１マンドレルに巻き取られた被圧延材の末端部を切断することと、前記第１マンドレルに巻き取られた被圧延材のコイルを第１マンドレルから取り外して払い出すことと、前記第２マンドレルの動力源を前記第２補助電動機とした状態で、前記第２補助電動機の回転数を前記低回転数に合わせてから、前記第２マンドレルの動力源を前記第２補助電動機から前記主電動機に切り替えることと、前記第２マンドレルの動力源を前記主電動機とし、前記第２マンドレルが前記低回転数で回転している状態で、前記第２マンドレルで被圧延材の巻取を開始することと、を含むことを特徴とする圧延方法が望ましい。

【0020】

このような圧延方法によれば、双方のマンドレルで作業を並行して行うことができ、連続的な被圧延材の巻取が可能となる。

【0021】

＝＝＝第１実施形態に係る圧延設備１について＝＝＝
第１実施形態に係る圧延設備１は、連続式圧延機５により被圧延材３を圧延し、目的の板厚に圧延されたシート状の被圧延材３をリール装置３０でコイル毎に巻き取って払い出す設備である。

【0022】

図１は、第１実施形態に係る圧延設備１の概略図である。なお、図１においては、本発明を解りやすく説明するために、被圧延材３を連続式圧延機５に送り込む巻出機等の幾つかの装置について省略した図としている（以降では、省略した装置等の説明についても省略している）。また、互いに直交する３方向のことをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と呼び、Ｘ方向及びＹ方向がそれぞれ水平方向を向いており、Ｚ方向が鉛直方向を向いている。そして、図１においては、紙面の横方向を「Ｘ方向」として、紙面の左側（右側）を「下流（上流）」と呼び、紙面の縦方向を「Ｚ方向」として、紙面の上側（下側）を「上（下）」と呼ぶ。

【0023】

第１実施形態に係る圧延設備１は、図１に示すように、連続式圧延機５と、ピンチロール１０と、切断機２０と、案内部２５と、リール装置３０と、ベルトラッパー５０と、制御部５５と、を備えている。そして、上流側から連続式圧延機５、ピンチロール１０、切断機２０、案内部２５、リール装置３０及びベルトラッパー５０の順に設けられている。尚、制御部５５は、簡便のため、リール装置３０との接続線のみ示しているが、本実施形態においては、圧延設備１の全体を制御する機能を有するものである。

【0024】

連続式圧延機５は、被圧延材３を圧延する装置であり、５つのスタンドを有している。これらのスタンドは、上流側から第１スタンド５ａ、第２スタンド５ｂ、第３スタンド５ｃ、第４スタンド５ｄ、第５スタンド５ｅの順に設けられている。

【0025】

第１スタンド５ａ乃至第５スタンド５ｅの各々は、上下一対の圧延ロール５ｗと上下一対のバックアップロール５ｕを有しており、被圧延材３は、各々の圧延ロール５ｗで挟圧されて圧延される。つまり、圧延前のシート状の被圧延材３は、連続式圧延機５へ送り込まれて第１スタンド５ａ乃至第５スタンド５ｅにより順次圧延され、第５スタンド５ｅでの圧延後、すなわち、連続式圧延機５による圧延後には、目的の板厚に圧延された被圧延材３として、連続式圧延機５から送り出される。

【0026】

連続式圧延機５から搬出された被圧延材３は、搬送経路上を搬送され、ピンチロール１０→切断機２０→案内部２５→リール装置３０の順に搬送され、リール装置３０でコイル毎に巻き取られる。ピンチロール１０は、上下一対のロールであり、被圧延材３を一定の圧力で挟み込む装置である。

【0027】

切断機２０は、リール装置３０で巻き取られる被圧延材３の１コイル当たりの長さを所定長さとするために、連続したシート状の被圧延材３を切断する装置である。切断機２０は、被圧延材３の幅方向（図１において紙面を貫く方向）に被圧延材３の幅寸法よりも広い幅寸法の上下一対のドラム２０ａと、上下一対の切断刃２０ｂ（上刃及び下刃）を有している。

【0028】

切断刃２０ｂは、ドラム２０ａの外周部において、被圧延材３を切断する切断部（上刃と下刃が噛み合う部分）をドラム２０ａの外径方向の外側に突出させ、ドラム２０ａの回転によって切断部が対向するように（噛み合うように）設けられている。つまり、切断機２０は、ドラム２０ａを回転させて切断刃２０ｂを噛み合わせることにより、被圧延材３を幅方向に横断して切断する。

【0029】

したがって、切断機２０により切断された被圧延材３は、上流側の被圧延材３と下流側の被圧延材３に切り分けられ、下流側の切断端部は、現在巻き取られている被圧延材３のコイルの末端部となり、上流側の切断端部は、次に巻き取られる被圧延材３のコイルの始端部となる。

【0030】

案内部２５は、コイルの始端部を第１マンドレル３１ａ又は第２マンドレル３２ａへ案内する装置である。案内部２５は、紙面を貫く方向に沿った方向を回転軸として回転可能に支持されている。

【0031】

つまり、案内部２５が、図１に示す状態から反時計回りに回転して、下面でコイルの始端部を下側へ案内すると（換言すれば、回転する案内部２５の先端が、コイルの始端部に接触して、始端部を下側へ押し下げることにより、始端部の方向を転換させると）、コイルの始端部は、第１マンドレル３１ａへ案内される。また、案内部２５が、図１に示す状態のときは、コイルの始端部は、第２マンドレル３２ａへ案内される。

【0032】

ベルトラッパー５０は、リール装置３０の第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａにコイルの始端部を固定するための装置であり、第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａの各々に対して設けられている。そして、待機中のマンドレルには、ベルトラッパー５０がスタンバイ完了の状態（図１の第２マンドレル３２ａに対して設けられたベルトラッパー５０が示す状態）で待機している。

【0033】

したがって、図１に示す状態において切断機２０により被圧延材３が切断されると、下流側に切り分けられたコイルの末端部は、現在巻き取っている第１マンドレル３１ａでそのまま巻き取られ、上流側に切り分けられたコイルの始端部は、案内部２５により上側へ案内されて、待機中である第２マンドレル３２ａへ案内される。

【0034】

そして、待機中の第２マンドレル３２ａへ案内されたコイルの始端部は、ベルトラッパー５０により第２マンドレル３２ａに押し付けられ、第２マンドレル３２ａは速やかに被圧延材３の巻取を開始する。つまり、リール装置３０は、被圧延材３の送りを停止することなく、連続して被圧延材３の巻取を行うことが可能である。すなわち、第１実施形態に係る圧延設備１は、被圧延材３の圧延を停止することなく、連続して被圧延材３の圧延を行うことが可能である。

【0035】

＝＝＝第１実施形態に係るリール装置３０について＝＝＝
第１実施形態に係るリール装置３０について、図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係るリール装置３０の上面概略図である。図２においては、紙面の横方向を「Ｘ方向」として、紙面の左側（右側）を「下流（上流）」呼び、紙面の縦方向を「Ｙ方向」として、紙面の上側（下側）を「奥（手前）」と呼ぶ。

【0036】

第１実施形態に係るリール装置３０は、前述したように、被圧延材３の巻取機として設けられている。そして、リール装置３０は、第１マンドレル３１ａと、第２マンドレル３２ａと、主電動機３５と、第１補助電動機３６と、第２補助電動機３７と、動力伝達装置４０と、を備えている。

【0037】

第１マンドレル装置３１及び第２マンドレル装置３２は、主電動機３５に対して、第１マンドレル装置３１が上流側に、第２マンドレル装置３２が下流側に、互いが対称となるように設けられている。つまり、第１マンドレル装置３１と第２マンドレル装置３２は、主電動機３５に対して対称に設けられた一対のマンドレル装置であり、互いに同じ構成をしている。そのため、以下では、同じ構成をしている第１マンドレル装置３１と第２マンドレル装置３２のうち、第１マンドレル装置３１を主に例に挙げて説明し、第２マンドレル装置３２の説明は適宜省略する。

【0038】

第１マンドレル装置３１（第２マンドレル装置３２）は、第１マンドレル支持部３１ｃ（第２マンドレル支持部３２ｃ）に回転可能に支持された第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）と、第１回転軸支持部３１ｄ（第２回転軸支持部３２ｄ）に回転可能に支持された第１回転軸３１ｂ（第２回転軸３２ｂ）と、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）と第１回転軸３１ｂ（第２回転軸３２ｂ）との間を接続する第１拡縮シリンダ３１ｆ（第２拡縮シリンダ３２ｆ）と、第１マンドレル支持部３１ｃ（第２マンドレル支持部３２ｃ）が固定的に設けられている第１ベース３１ｅ（第２ベース３２ｅ）と、を備えている。

【0039】

第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）は、圧延されたシート状の被圧延材３をコイル状に巻き取るための略軸形状をした回転体であって、Ｙ方向に沿った方向を軸方向として回転可能に設けられている。

【0040】

第１マンドレル３１ａは、第１マンドレル装置３１において被圧延材３が巻き付けられる部分であり、第１マンドレル装置３１の手前側に位置している。そして、第１マンドレル３１ａは、第１マンドレル支持部３１ｃにより回転可能に支持されており、第１マンドレル支持部３１ｃは、第１ベース３１ｅ上に固定されている。

【0041】

第１回転軸３１ｂは、第１マンドレル３１ａの奥側に位置しており、後述する動力伝達装置４０をＹ方向に貫通するようにして、第１回転軸支持部３１ｄにより回転可能に支持されている。そして、第１回転軸３１ｂは、第１マンドレル３１ａと共に回転するよう第１マンドレル３１ａに同軸にカップリングと第１拡縮シリンダ３１ｆを介して結合されており、動力源からの動力を受けて回転する。

【0042】

第１拡縮シリンダ３１ｆは、第１マンドレル３１ａで被圧延材３を着脱する際に、第１マンドレル３１ａの軸径を変更するための装置である。

【0043】

主電動機３５は、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）で被圧延材３を巻き取るための動力源であり、第１実施形態に係る主電動機３５は、２２００ｋＷの出力を有している。

【0044】

主電動機３５は、モータ３５ａと、主駆動軸支持部３５ｃに回転可能に支持されるとともに主駆動軸ギヤ３５ｄを有する主駆動軸３５ｂと、を備えている。モータ３５ａは、その駆動軸であるモータ駆動軸がＹ方向に沿った方向を回転軸として回転するように設けられており、主駆動軸３５ｂとの結合部を手前側に向けて、動力伝達装置４０よりも奥側に設けられている。

【0045】

主駆動軸３５ｂは、モータ３５ａの動力を伝達するための駆動軸であり、モータ駆動軸と同軸で回転するように、一方の端部（奥側の端部）がモータ駆動軸とカップリング等で結合されている。そして、主駆動軸３５ｂは、モータ駆動軸との結合部から動力伝達装置４０の手前側まで延出しており、主駆動軸支持部３５ｃにより回転可能に支持されている。

【0046】

動力伝達装置４０の内部において、主駆動軸３５ｂの手前側には、主駆動軸ギヤ３５ｄが固定されており、主駆動軸３５ｂの回転に伴い主駆動軸ギヤ３５ｄが回転する。そして、主駆動軸ギヤ３５ｄには、後述する第１アイドルギヤ４２ａと第２アイドルギヤ４２ｂが噛み合わされており、主駆動軸ギヤ３５ｄが回転すると、第１アイドルギヤ４２ａ及び第２アイドルギヤ４２ｂが回転する。すなわち、主電動機３５の動力が第１アイドルギヤ４２ａ及び第２アイドルギヤ４２ｂへ伝達される。

【0047】

第１補助電動機３６は、第１マンドレル３１ａを回転させるための電動機であり、第２補助電動機３７は、第２マンドレル３２ａを回転させるための電動機である。そして、第１補助電動機３６及び第２補助電動機３７は、主電動機３５に対して上流側と下流側に対称に設けられており、互いに同じ構成をしている。そのため、以下では、同じ構成をしている第１補助電動機３６と第２補助電動機３７のうち、第１補助電動機３６を主に例に挙げて説明し、第２補助電動機３７の説明は適宜省略する。

【0048】

第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）は、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）によって、被圧延材３の巻取準備やコイル払い出し作業を行うための動力源である。したがって、主電動機３５のように大きな出力が必要なく、第１実施形態に係る第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）は、７５ｋＷの出力を有する。すなわち、第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）は、主電動機３５よりも小型の電動機である。

【0049】

第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）は、第１小型モータ３６ａ（第２小型モータ３７ａ）と、第１補助駆動軸支持部３６ｃ（第２補助駆動軸支持部３７ｃ）に回転可能に支持されるとともに第１補助駆動軸ギヤ３６ｄ（第２補助駆動軸ギヤ３７ｄ）を有する第１補助駆動軸３６ｂ（第２補助駆動軸３７ｂ）と、を備えている。

【0050】

第１小型モータ３６ａは、その駆動軸である小型モータ駆動軸がＹ方向に沿った方向を回転軸として回転するように設けられており、第１補助駆動軸３６ｂとの結合部を手前側に向けて、動力伝達装置４０よりも奥側に設けられている。

【0051】

第１補助駆動軸３６ｂは、第１小型モータ３６ａの動力を伝達するための駆動軸であり、小型モータ駆動軸と同軸で回転するように、一方の端部（奥側の端部）が小型モータ駆動軸とカップリング等で固定されている。そして、第１補助駆動軸３６ｂは、小型モータ駆動軸との結合部から動力伝達装置４０の内部まで延出しており、第１補助駆動軸支持部３６ｃにより回転可能に支持されている。

【0052】

動力伝達装置４０の内部における奥側に位置する第１補助駆動軸３６ｂの他方の端部（手前側の端部）には、第１補助駆動軸ギヤ３６ｄが固定されており、第１補助駆動軸３６ｂの回転に伴い第１補助駆動軸ギヤ３６ｄが回転する。そして、第１補助駆動軸ギヤ３６ｄには、後述する第１補助クラッチギヤ４４ａが噛み合わされており、第１補助駆動軸ギヤ３６ｄが回転すると、第１補助クラッチギヤ４４ａが回転する。すなわち、第１補助電動機３６の動力が第１補助クラッチギヤ４４ａへ伝達される。

【0053】

動力伝達装置４０は、第１回転軸３１ｂ（第２回転軸３２ｂ）に対して、主駆動軸３５ｂと第１補助駆動軸３６ｂ（第２補助駆動軸３７ｂ）とを選択的に接続する機能を有し、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）の動力源を主電動機３５と第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）との間で切替可能とするように構成されている。

【0054】

なお、動力伝達装置４０において、第１マンドレル３１ａへ動力を伝達する機構と、第２マンドレル３２ａへ動力を伝達する機構との構成は同じある。そのため、以下では、第１マンドレル３１ａへ動力を伝達する機構について主に例に挙げて説明し、第２マンドレル３２ａへ動力を伝達する機構の説明は適宜省略する。

【0055】

動力伝達装置４０は、第１アイドルギヤ４２ａ（第２アイドルギヤ４２ｂ）と、第１メインクラッチギヤ４３ａ（第２メインクラッチギヤ４３ｂ）と、第１補助クラッチギヤ４４ａ（第２補助クラッチギヤ４４ｂ）と、第１クラッチ装置４５ａ（第２クラッチ装置４５ｂ）と、これらのギヤ及びクラッチ装置を内部に収容し、リール装置３０を設置する床面等の基礎上に固定された略矩形状の動力伝達部ベース４１と、を備えている。すなわち、動力伝達装置４０は、動力伝達部ベース４１を介して基礎上に固定されている。

【0056】

第１アイドルギヤ４２ａは、主駆動軸ギヤ３５ｄ及び第１メインクラッチギヤ４３ａと噛み合わされた状態でＹ方向に沿った方向を回転軸として回転可能に動力伝達部ベース４１に支持されている。つまり、第１アイドルギヤ４２ａは、主駆動軸ギヤ３５ｄ（主駆動軸３５ｂ）の回転により回転させられ、該回転により第１メインクラッチギヤ４３ａを回転させる。すなわち、第１アイドルギヤ４２ａは、主電動機３５の動力を第１メインクラッチギヤ４３ａへ伝達する。

【0057】

第１メインクラッチギヤ４３ａは、主電動機３５の動力により回転するギヤであって、動力伝達装置４０の内部の手前側において、第１回転軸３１ｂとベアリングを介して同軸で回転するように設けられている。つまり、ベアリングを介しているため、第１メインクラッチギヤ４３ａの回転が、第１回転軸３１ｂへ直接的に伝達されない構成となっている。

【0058】

そのため、第１メインクラッチギヤ４３ａは、後述する第１クラッチ装置４５ａとの接続部を有しており、第１メインクラッチギヤ４３ａと第１クラッチ装置４５ａが接続された状態において、第１メインクラッチギヤ４３ａの回転が第１クラッチ装置４５ａを介して第１回転軸３１ｂへ伝達される。

【0059】

第１補助クラッチギヤ４４ａは、第１補助電動機３６の動力により回転するギヤであって、動力伝達装置４０の内部の奥側において、第１回転軸３１ｂとベアリングを介して同軸で回転するように設けられている。つまり、ベアリングを介しているため、第１補助クラッチギヤ４４ａの回転が、第１回転軸３１ｂへ直接的に伝達されない構成となっている。

【0060】

そのため、第１補助クラッチギヤ４４ａは、第１クラッチ装置４５ａとの接続部を有しており、第１補助クラッチギヤ４４ａと第１クラッチ装置４５ａが接続された状態において、第１補助クラッチギヤ４４ａの回転が第１クラッチ装置４５ａを介して第１回転軸３１ｂへ伝達される。

【0061】

第１クラッチ装置４５ａは、主駆動軸３５ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態を伝動状態（第１メインクラッチギヤ４３ａと接続している状態）と非伝動状態（第１メインクラッチギヤ４３ａと接続していない状態）とに切り替える機能と、第１補助駆動軸３６ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態を伝動状態（第１補助クラッチギヤ４４ａと接続している状態）と非伝動状態（第１補助クラッチギヤ４４ａと接続していない状態）とに切り替える機能とを有する装置である。

【0062】

第１クラッチ装置４５ａは、第１回転軸３１ｂと同軸で回転する回転体であり、第１回転軸３１ｂと周方向においてキーとキー溝による固定手段４６ａにより固定されている。つまり、第１クラッチ装置４５ａの回転に伴い、第１回転軸３１ｂが回転する。

【0063】

また、固定手段４６ａにおいては、第１クラッチ装置４５ａと第１回転軸３１ｂとが軸方向に対して互いに摺動可能となる程度の遊びを有する状態でキーとキー溝とが嵌め合わされており、第１クラッチ装置４５ａは、第１回転軸３１ｂの軸方向に沿って移動可能である。第１メインクラッチギヤ４３ａと第１補助クラッチギヤ４４ａの間に設けられた第１クラッチ装置４５ａは、手前側では第１メインクラッチギヤ４３ａと接する位置まで、奥側では第１補助クラッチギヤ４４ａと接する位置まで、第１回転軸３１ｂの軸方向に沿って移動可能である。

【0064】

そして、第１クラッチ装置４５ａは、第１メインクラッチギヤ４３ａと第１補助クラッチギヤ４４ａのそれぞれと接続する接続部を有し、それぞれと接する位置において、どちらか一方とのみ接続することが可能である。

【0065】

つまり、第１クラッチ装置４５ａが第１メインクラッチギヤ４３ａと接続している際には（図２に示す状態では）、主電動機３５の動力により回転する主駆動軸３５ｂの回転が、主駆動軸ギヤ３５ｄ→第１アイドルギヤ４２ａ→第１メインクラッチギヤ４３ａ→第１クラッチ装置４５ａ→第１回転軸３１ｂ→第１マンドレル３１ａの順に伝達されて第１マンドレル３１ａを回転させ、第１クラッチ装置４５ａが第１補助クラッチギヤ４４ａと接続している際には、第１補助電動機３６の動力により回転する第１補助駆動軸３６ｂの回転が、第１補助駆動軸ギヤ３６ｄ→第１補助クラッチギヤ４４ａ→第１クラッチ装置４５ａ→第１回転軸３１ｂ（第１マンドレル３１ａ）の順に伝達されて第１マンドレル３１ａを回転させる。

【0066】

＜＜＜第１実施形態に係るリール装置３０の動作について＞＞＞
第１実施形態に係るリール装置３０は、被圧延材３の巻取を停止することなく、連続して被圧延材３の巻取を行うことができる。これは、制御部５５が、第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａを交互に用いて被圧延材３を連続して巻き取ることにより実現している。

【0067】

以下では、第１実施形態に係るリール装置３０の動作について、つまり、連続式圧延機５と、連続式圧延機５の出側（下流側）にリール装置３０が設けられた圧延設備１で圧延を行う圧延方法におけるリール装置３０の動作について、図１乃至図３を用いて説明する。図３は、リール装置３０の動作を説明するためのタイミング図である。

【0068】

図３の縦軸には、被圧延材３の巻き取り速度（＝マンドレル上のコイルの周速度＝被圧延材３の送り速度）が示されており、１２００ｍｐｍ（ｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）との速度は、通常の巻き取り速度の一例を示すものであり、この巻き取り速度となる回転数で電動機が回転している状態を示している。また、１５０ｍｐｍとの速度は、電動機が所定の低回転数で回転している状態における巻き取り速度の一例を示すものである。図３においては、「主電動機の回転数（第１マンドレル駆動時）」、「第１補助電動機の回転数」、「主電動機の回転数（第２マンドレル駆動時）」、「第２補助電動機の回転数」が、この巻き取り速度によって間接的に示されている。

【0069】

図３の横軸は、時間の経過を示しており、横軸の最も左の地点（縦軸と交わる地点）が図１に示す状態であり、右に行くほどに時間が経過している。また、縦の点線で区切られた期間をそれぞれＡ～Ｅのアルファベットで示している。以下では、図１に示す状態を最初の状態として、下記の表１も参照してリール装置３０の動作を順番に説明していく。

【0070】

【表1】

【0071】

（期間Ａ）
期間Ａにおいては、図１に示す状態で、第１マンドレル３１ａが圧延されたシート状の被圧延材３をコイル状に巻き取っている。すなわち、第１マンドレル３１ａの動力源を主電動機３５とした状態で、第１マンドレル３１ａが被圧延材３を１２００ｍｐｍの巻き取り速度で巻き取っている。これは、図２に示す第１クラッチ装置４５ａが第１メインクラッチギヤ４３ａと接続した状態である。言い換えると、主駆動軸３５ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態が伝動状態にあり、第１補助駆動軸３６ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態が非伝動状態にある。

【0072】

一方、図１に示す第２マンドレル３２ａは、停止しており待機中である。このとき、図２に示す第２クラッチ装置４５ｂは第２補助クラッチギヤ４４ｂと接続した状態である。即ち、この状態では、第２クラッチ装置４５ｂは、図２に示す第２クラッチ装置４５ｂの位置よりも奥側に位置している。言い換えると、主駆動軸３５ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態が非伝動状態にあり、第２補助駆動軸３７ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態が伝動状態にある。

【0073】

第１マンドレル３１ａに巻き取られた被圧延材３が所定長さに至ると、被圧延材３が切断機２０により切断されるが、制御部５５は、該切断により被圧延材３の巻取が停止されないようにリール装置３０の動作を制御する。すなわち、制御部５５は、被圧延材３を連続して巻き取るために、第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａの動力源の切り替えを行い、被圧延材３の巻取を第１マンドレル３１ａから第２マンドレル３２ａに変更する。

【0074】

より具体的には、制御部５５は、第１マンドレル３１ａに巻き取られた被圧延材３が所定長さに近づくと（至る前）に、第１マンドレル３１ａの巻き取り速度を１５０ｍｐｍまで減速する。そして、該減速と並行して、制御部５５は、第１補助電動機３６を駆動させ、第１補助クラッチギヤ４４ａを１５０ｍｐｍの回転数まで加速する。

【0075】

すなわち、制御部５５は、主電動機３５の回転数を１５０ｍｐｍに減速するとともに、第１補助電動機３６の回転数を主電動機３５の回転数に合わせる（双方の回転数は完全に一致させる必要はなく、略一致していればよい）。したがって、第１補助駆動軸３６ｂ→第１補助駆動軸ギヤ３６ｄ→第１補助クラッチギヤ４４ａと動力が伝達され、第１補助クラッチギヤ４４ａが１５０ｍｐｍの回転数で回転する。

【0076】

（期間Ｂ）
期間Ｂにおいては、制御部５５は、まず第１補助クラッチギヤ４４ａが１５０ｍｐｍの回転数で回転している状態で、第１クラッチ装置４５ａを第１補助クラッチギヤ４４ａと接する位置まで移動させて、第１マンドレル３１ａの動力源を切り替える。つまり、制御部５５は、第１クラッチ装置４５ａと第１メインクラッチギヤ４３ａの接続を解除し（ＯＦＦ）、第１クラッチ装置４５ａと第１補助クラッチギヤ４４ａを接続させて（ＯＮ）、第１補助クラッチギヤ４４ａ→第１クラッチ装置４５ａ→第１回転軸３１ｂ（第１マンドレル３１ａ）と動力が伝達するように変更する。すなわち、制御部５５は、第１マンドレル３１ａの動力源を主電動機３５から第１補助電動機３６へ切り替える。このとき、主駆動軸３５ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態が非伝動状態となり、第１補助駆動軸３６ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態が伝動状態となる。

【0077】

制御部５５は、第１マンドレル３１ａの動力源が第１補助電動機３６に切り替わってから、第１マンドレル３１ａに巻き取られる被圧延材３が所定長さに至るように（切断機２０により所定長さに切断されるように）制御し、かかる状態において、切断機２０により被圧延材３を切断する。つまり、第１マンドレル３１ａが第１補助電動機３６により１５０ｍｐｍで回転している状態で、第１マンドレル３１ａに巻き取られる被圧延材３の末端部が切断機２０により切断される。

【0078】

一方、停止していた第２マンドレル３２ａは、第１マンドレル３１ａの動力源の切り替えと並行して、第２補助電動機３７により回転を開始する。すなわち、制御部５５は、第２クラッチ装置４５ｂが第２補助クラッチギヤ４４ｂと接続した状態、即ち第２補助駆動軸３７ｂ→第２補助駆動軸ギヤ３７ｄ→第２補助クラッチギヤ４４ｂ→第２クラッチ装置４５ｂ→第２回転軸３２ｂ（第２マンドレル３２ａ）と動力が伝達される状態で、第２補助電動機３７を１５０ｍｐｍに加速する。すなわち、制御部５５は、第２補助電動機３７の回転数を、所定の低回転数（本実施形態では１５０ｍｐｍ）とする。このとき、主駆動軸３５ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態は非伝動状態のままであり、第２補助駆動軸３７ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態は伝動状態のままである。

【0079】

（期間Ｃ）
期間Ｃにおいては、制御部５５は、まず第２クラッチ装置４５ｂを第２メインクラッチギヤ４３ｂと接する位置まで移動させて、第２マンドレル３２ａの動力源を切り替える。つまり、制御部５５は、第２クラッチ装置４５ｂと第２補助クラッチギヤ４４ｂの接続を解除し（ＯＦＦ）、第２クラッチ装置４５ｂと第２メインクラッチギヤ４３ｂを接続させて（ＯＮ）、主駆動軸ギヤ３５ｄ→第２アイドルギヤ４２ｂ→第２メインクラッチギヤ４３ｂ→第２クラッチ装置４５ｂ→第２回転軸３２ｂ（第２マンドレル３２ａ）と動力が伝達するように変更する。すなわち、制御部５５は、第２マンドレル３２ａの動力源を第２補助電動機３７から主電動機３５へ切り替える。このとき、主駆動軸３５ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態が伝動状態となり、第２補助駆動軸３７ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態が非伝動状態となる。

【0080】

制御部５５は、第２マンドレル３２ａの動力源が主電動機３５に切り替わってから、コイルの始端部が第２マンドレル３２ａに至るように制御し、かかる状態において、ベルトラッパー５０がコイルの始端部を第２マンドレル３２ａに固定する。

【0081】

そうしたら、制御部５５は、第２マンドレル３２ａで被圧延材３の巻取を速やかに開始する。つまり、第２マンドレル３２ａの動力源を主電動機３５とし、第２マンドレル３２ａが１５０ｍｐｍで回転している状態で、第２マンドレル３２ａで被圧延材３の巻取を開始する。

【0082】

そして、制御部５５は、第２マンドレル３２ａの回転数を１２００ｍｐｍまで加速させて被圧延材３の巻取を行い、第２マンドレル３２ａに巻き取られた被圧延材３が所定長さに近づくと、上記期間Ａで第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａに対して行った制御と同様の制御を第２マンドレル３２ａと第１マンドレル３１ａに対して行う。つまり、制御部５５は、第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａを交互に用いて被圧延材３を巻き取ることにより、連続した被圧延材３の巻取を実現している。

【0083】

一方、制御部５５は、被圧延材３を末端部まで第１マンドレル３１ａに巻き取らせた後、第１補助電動機３６により第１マンドレル３１ａを寸動させ、第１マンドレル３１ａに巻き取られた被圧延材３のコイルを第１マンドレル３１ａから取り外して払い出すための補助動作を行う（コイルの払い出しを行う）。そのため、このときには、主駆動軸３５ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態は非伝動状態のままとされ、第１補助駆動軸３６ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態は伝動状態のままとされる。

【0084】

この後、期間Ｄ、期間Ｅが続くが、これらの期間でのクラッチ装置の切り替え動作は、第１と第２とが入れ替わる以外は期間Ｂ、Ｃにおける動作と同様であるため、詳細説明は省略する。

【0085】

＝＝＝第２実施形態について＝＝＝
次に、第２実施形態について、図４を用いて説明する。図４は、図１に相当する図であり、第２実施形態に係る圧延設備６０の概略図である。

【0086】

なお、図４においては、本発明を解りやすく説明するために、被圧延材３を巻出機に巻き付ける装置等の幾つかの装置について省略した図としている（以降では、省略した装置等の説明についても省略している）。また、図４においては、紙面の横方向を「Ｘ方向」として、紙面の左側（右側）を「下流（上流）」と呼び、紙面の縦方向を「Ｚ方向」として、紙面の上側（下側）を「上（下）」と呼ぶ。

【0087】

上記第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態においては、連続式圧延機５による圧延後の被圧延材３のコイルを払い出す側である出側（下流側）にリール装置３０が巻取機として設けられていたが、第２実施形態においては、逆転式圧延機６５による圧延前の被圧延材３のコイルを供給する側である入側（上流側）にリール装置３０が巻取巻出機として設けられている点である。

【0088】

第２実施形態に係る圧延設備６０は、図４に示すように、巻出機及び入側巻取巻出機として機能するリール装置３０と、逆転式圧延機６５と、板厚測定器７０と、ストリッププレス８０と、不図示の出側巻取巻出機と、を備えている。そして、上流側からリール装置３０、板厚測定器７０、ストリッププレス８０、逆転式圧延機６５、出側巻取巻出機、の順に設けられている。

【0089】

第２実施形態に係る圧延設備６０が備えるリール装置３０において、第１マンドレル３１ａは、圧延前の被圧延材３のコイルを装着し、１パス目の圧延を行う際の被圧延材３の巻出を行うために用いられ、第２マンドレル３２ａは、２パス目以降の圧延を行う際に入側で被圧延材３の巻取及び巻出を行うために用いられる。

【0090】

逆転式圧延機６５は、被圧延材３を圧延する装置であり、上下一対の圧延ロール６５ｗと、上下一対のバックアップロール６５ｕと、を備え、被圧延材３は、圧延ロール６５ｗにより狭圧されて圧延される。そして、逆転式圧延機６５により圧延を行う圧延設備６０においては、リール装置３０と出側巻取巻出機（逆転式圧延機６５の出側において、被圧延材３の巻取及び巻出を行う装置）との間で被圧延材３を往復させ、逆転式圧延機６５を被圧延材３が複数回通過することにより、被圧延材３に対して複数回の圧延が行われる。

【0091】

つまり、上流側から下流側へ被圧延材３を搬送して圧延する場合は、被圧延材３の巻出を１パス目は第１マンドレル３１ａを用いて、２パス目以降は第２マンドレル３２ａを用いて行い、巻取を出側巻取巻出機を用いて行う。逆に、下流側から上流側へ被圧延材３を搬送して圧延する場合は、被圧延材３の巻出を出側巻取巻出機を用いて行い、巻取を第２マンドレル３２ａを用いて行う。

【0092】

板厚測定器７０は、被圧延材３の板厚を測定する装置であり、被圧延材３の搬送ライン上でＸ方向における第２マンドレル３２ａと逆転式圧延機６５との間に設けられており、往復移動する被圧延材３の板厚を検出する。

【0093】

ストリッププレス８０は、１パス目の圧延において、第１マンドレル３１ａから被圧延材３の端部（第１マンドレル３１ａに巻き付けられた被圧延材３のコイルの始端部）が離脱した際に、被圧延材３を摺動可能な程度の圧力でクランプして圧延に必要な張力を維持し、逆転式圧延機６５の直前まで被圧延材３を圧延するための装置である。そのため、ストリッププレス８０は、逆転式圧延機６５の上流側の直前に設けられている。

【0094】

＜＜＜第２実施形態に係るリール装置３０の動作について＞＞＞
以下では、第２実施形態に係るリール装置３０の動作について、図２、図４を用いて説明する。

【0095】

図４に示す状態は、第１マンドレル３１ａから圧延前の被圧延材３が繰り出されて（巻き出されて）おり、被圧延材３の一端部（図４において、符号Ｅ１で示す）が出側巻取巻出機にまだ固定されていない状態を示している。つまり、図４に示す状態から被圧延材３の一端部が更に下流側へ搬送されて出側巻取巻出機に至り、この被圧延材３の一端部が出側巻取巻出機に固定され、第１マンドレル３１ａ（巻出）と出側巻取巻出機（巻取）の間で被圧延材３の圧延、所謂１パス目の圧延が行われる。

【0096】

したがって、動力伝達装置４０においては、図２に示す第１クラッチ装置４５ａが第１メインクラッチギヤ４３ａと接続しており、第１マンドレル３１ａは、被圧延材３を主電動機３５の動力により巻き出している。

【0097】

一方、図４に示す第２マンドレル３２ａは、停止している待機中である。すなわち、第２クラッチ装置４５ｂは、第２メインクラッチギヤ４３ｂと接続していない状態である。

【0098】

１パス目の圧延は、巻出機である第１マンドレル３１ａから被圧延材３の他端部（前記一端部とは反対側の端部）が離脱して、該他端部がストリッププレス８０に至るまで行われる。そして、２パス目以降の圧延は、ストリッププレス８０に至った被圧延材３の他端部を第２マンドレル３２ａまで移動させて第２マンドレル３２ａに固定して、第２マンドレル３２ａと出側巻取巻出機の間で被圧延材３を往復させて行われる。

【0099】

そのため、１パス目が終了してから２パス目が開始するまでの間に、主電動機３５の動力の伝達先が第１マンドレル３１ａから第２マンドレル３２ａに切り替えられる。具体的には、動力伝達装置４０においては、第１クラッチ装置４５ａと第１メインクラッチギヤ４３ａの接続が解除され、第２クラッチ装置４５ｂと第２メインクラッチギヤ４３ｂが接続される。

【0100】

第２マンドレル３２ａと出側巻取巻出機とで、２パス目以降の圧延が行われている間に、動力伝達装置４０においては、第１クラッチ装置４５ａと第１補助クラッチギヤ４４ａが接続され、第１マンドレル３１ａでは、第１補助電動機３６を動力源として、次の圧延の準備が行われる。つまり、第１マンドレル３１ａに次に圧延される圧延前の被圧延材３のコイルが取り付けられ、第１マンドレル３１ａに取り付けられた被圧延材３のコイルの一端部が、不図示の鼻曲げ装置（被圧延材３の一端部が滑らかに搬送ライン上を通過するように、一端部を折り曲げる装置）の位置まで搬送され、次の圧延の準備が行われる。

【0101】

そして、第２マンドレル３２ａと出側巻取巻出機との間で、被圧延材３が目的の板厚まで圧延されたら、圧延された被圧延材３は、第２マンドレル３２ａにおいてコイル状に巻き取られ、第１マンドレル３１ａと第２マンドレル３２ａの双方の回転が停止する。そして、第２マンドレル３２ａにおいては、圧延された被圧延材３のコイルの払い出しを行うために動力源が変更され、第１マンドレル３１ａにおいては、次の圧延の１パス目の圧延を行うために動力源が変更される。

【0102】

具体的には、動力伝達装置４０においては、第１クラッチ装置４５ａと第１補助クラッチギヤ４４ａとの接続が解除されて第１クラッチ装置４５ａと第１メインクラッチギヤ４３ａが接続され、第２クラッチ装置４５ｂと第２メインクラッチギヤ４３ｂとの接続が解除され、第２クラッチ装置４５ｂと第２補助クラッチギヤ４４ｂとが接続される。

【0103】

この状態で、第１マンドレル３１ａにおいては、主電動機３５を動力源として被圧延材３が巻き出されて１パス目の圧延が行われ、第２マンドレル３２ａにおいては、第２補助電動機３７を動力源として被圧延材３のコイル払い出しが行われる。

【0104】

このように、第１マンドレル３１ａにおける１パス目の圧延と、第２マンドレル３２ａにおける被圧延材３のコイル払い出しは、並行して行われる。つまり、第１マンドレル３１ａの１パス目の圧延が終了した際には、第２マンドレル３２ａでは被圧延材３のコイル払い出しが完了しており、第２マンドレル３２ａは待機中となっている。そのため、第２マンドレル３２ａへの被圧延材３の固定が速やかに行われ、２パス目以降の圧延が円滑に行われる。

【0105】

また、第１実施形態とは異なり、巻取りや巻出しのためのマンドレルの駆動には第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）を用いないため、第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）は第１実施形態のものよりも小型でよい（例えば１１ｋＷ程度の電動機）。

【0106】

＝＝＝第１実施形態及び第２実施形態に係るリール装置３０等の有効性について＝＝＝
上述したとおり、第１実施形態（第２実施形態）に係るリール装置３０は、連続式圧延機５（逆転式圧延機６５）よって圧延される被圧延材３の巻取り（巻出し及び巻取巻出）を行うリール装置３０であって、主駆動軸３５ｂを有する主電動機３５と、第１マンドレル３１ａと、第１マンドレル３１ａと共に回転するよう第１マンドレル３１ａに同軸に結合された第１回転軸３１ｂと、第１補助駆動軸３６ｂを有し、前記第１回転軸３１ｂを回転させるための第１補助電動機３６と、第２マンドレル３２ａと、第２マンドレル３２ａと共に回転するよう第２マンドレル３２ａに同軸に結合された第２回転軸３２ｂと、第２補助駆動軸３７ｂを有し、前記第２回転軸３２ｂを回転させるための第２補助電動機３７と、前記第１回転軸３１ｂに対して前記主駆動軸３５ｂと前記第１補助駆動軸３６ｂとを選択的に接続することで、前記第１マンドレル３１ａの動力源を前記主電動機３５と前記第１補助電動機３６との間で切替可能とするよう構成されているとともに、前記第２回転軸３２ｂに対して前記主駆動軸３５ｂと前記第２補助駆動軸３７ｂとを選択的に接続することで、前記第２マンドレル３２ａの動力源を前記主電動機３５と前記第２補助電動機３７との間で切替可能とするよう構成されており、基礎上に固定された動力伝達装置４０と、を備えていることとした。そのため、リール装置３０のコンパクト化とコスト抑制が可能となる。

【0107】

従来の第１マンドレル３１ａの第１回転軸３１ｂを回転させるための第１電動機と、第２マンドレル３２ａの第２回転軸３２ｂを回転させるための第２電動機と、を備えるカローゼル型リール装置では、第１電動機と第２電動機のどちらにも大きな電動機が必要となっていた。そのため、リール装置が巨大化してコストが増大していた。

【0108】

例えば、連続式圧延機の出側の巻取機として従来のカローゼル型巻取機を用いる場合、２つの電動機には共に主電動機３５相当の出力が必要となるため、例えば、２２００×２＝４４００ｋＷの出力が必要となっていた。

【0109】

これに対し、本発明のリール装置を連続式圧延機の出側の巻取機として設けた場合（上記の第１実施形態）、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）に対して、主電動機３５と第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）を選択的に接続させて切り替え可能であるため、リール装置３０の電動機の出力が、主電動機３５、第１補助電動機３６、及び第２補助電動機３７の合計、２２００＋７５＋７５＝２３５０ｋＷとなる。即ち、リール装置３０のほうが従来のリール装置に比べて電動機の出力を抑えることができる。

【0110】

また、逆転式圧延機の入側の巻出機及び入側巻取巻出機として、従来のように巻出機と入側巻取巻出機を個別に設けた場合、巻出機と入側巻取巻出機の電動機には、例えば巻出機が５００ｋＷ、入側巻取巻出機が主電動機３５相当の２０００ｋＷといった出力がそれぞれ必要となる。この場合、５００＋２０００＝２５００ｋＷの出力が必要となる。

【0111】

これに対し、本発明のリール装置を逆転式圧延機の入側の巻出機及び入側巻取巻出機として設けた場合（上記の第２実施形態）、リール装置３０の電動機の出力は、主電動機３５、第１補助電動機３６、及び第２補助電動機３７の合計、２０００＋１１＋１１＝２０２２ｋＷとなる。即ち、リール装置３０のほうが従来のリール装置に比べて電動機の出力を抑えることができる。

【0112】

また、カローゼル型巻取機には公転機構が必要であり、かつ、各々の部材に、該公転に耐え得るための機械的な強度が必要であった。そのため、カローゼル型巻取機は、構造が複雑で大掛かりな装置となり、リール装置が巨大化してコストが増大していた。

【0113】

これに対し、第１実施形態においては、動力伝達装置４０が基礎に固定されたリール装置３０を巻取機とすることとした。そのため、第１実施形態に係る巻取機においては、カローゼル型巻取機のような公転機構が必要なくなり、各々の部材にも公転に耐え得る強度が必要ない。つまり、第１実施形態に係る巻取機をリール装置３０とすることにより、リール装置（巻取機）の巨大化を抑制して重量を減らすことができるため、リール装置のコンパクト化とコスト抑制が可能となる。

【0114】

また、逆転式圧延機の入側に設けられる従来のリール装置（巻出機）は、上記の通り出力が例えば５００ｋＷと本発明の主電動機３５の出力と比べて小さいため、１パス目に十分な後方張力が得られず、被圧延材３が蛇行する問題が発生していた。更に、巻出機の出力不足により、１パス目の被圧延材３の圧延速度が、例えば５００ｍｐｍ以下に制限され、生産性が低下する問題があった。

【0115】

これに対し、本発明の第２実施形態においては、２２００ｋＷの主電動機３５を動力源とする第１マンドレル３１ａを巻出に用いることができる。そのため、第２実施形態においては、１パス目の被圧延材３の圧延速度を高速化することが可能となり、更に、従来において発生していた１パス目の被圧延材３の蛇行が抑制され、生産性を向上することが可能となる。

【0116】

また、第１実施形態及び第２実施形態においては、動力伝達装置４０が、主駆動軸３５ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、第１補助駆動軸３６ｂと第１回転軸３１ｂとの間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第１クラッチ装置４５ａと、主駆動軸３５ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能と、第２補助駆動軸３７ｂと第２回転軸３２ｂとの間の接続状態を伝動状態と非伝動状態とに切り替える機能とを有する第２クラッチ装置４５ｂと、を有することとした。

【0117】

すなわち、動力伝達装置４０において主電動機３５と第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）の切り替えを、第１クラッチ装置４５ａ（第２クラッチ装置４５ｂ）を用いたクラッチ機構とすることにより、コンパクトでコストが抑制されたリール装置３０を簡単な構造で実現することが可能となる。

【0118】

このように、本発明によれば、装置構造の簡素化とコンパクト化によりコスト抑制を可能とするとともに、生産性向上も可能となるリール装置が提供される。

【0119】

また、第１実施形態（第２実施形態）においては、連続式圧延機５（逆転式圧延機６５）と、リール装置３０とを備え、連続式圧延機５（逆転式圧延機６５）による圧延後の被圧延材３のコイルを払い出す側である出側（コイルを供給する側である入側）にリール装置３０が設けられている圧延設備１（圧延設備６０）とした。すなわち、圧延機の出側と入側のうちの少なくとも一方にリール装置３０が設けられている圧延設備とした。

【0120】

したがって、圧延設備のコンパクト化とコスト抑制、生産性の向上も可能となる。

【0121】

また、第１実施形態においては、連続式圧延機５と、リール装置３０とを備え、連続式圧延機５による圧延後の被圧延材３のコイルを払い出す側である出側にリール装置３０が設けられた圧延設備１を用いて圧延を行う圧延方法であって、第１マンドレル３１ａの動力源を主電動機３５とした状態で、第１マンドレル３１ａにより被圧延材３を巻き取ることと、主電動機３５の回転数を１５０ｍｐｍに減速するとともに、第１補助電動機３６の回転数を１５０ｍｐｍに合わせてから、第１マンドレル３１ａの動力源を主電動機３５から第１補助電動機３６に切り替えることと、第１マンドレル３１ａが１５０ｍｐｍで回転している状態で、第１マンドレル３１ａに巻き取られた被圧延材３の末端部を切断することと、第１マンドレル３１ａに巻き取られた被圧延材３のコイルを第１マンドレル３１ａから取り外して払い出すことと、第２マンドレル３２ａの動力源を第２補助電動機３７とした状態で、第２補助電動機３７の回転数を１５０ｍｐｍに合わせてから、第２マンドレル３２ａの動力源を第２補助電動機３７から主電動機３５に切り替えることと、第２マンドレル３２ａの動力源を主電動機３５とし、第２マンドレル３２ａが１５０ｍｐｍで回転している状態で、第２マンドレル３２ａで被圧延材３の巻取を開始する圧延方法とした。

【0122】

つまり、このような圧延方法によれば、巻き取りを行うマンドレルに主電動機３５を接続させて、コイルの払い出しや次の巻取準備の作業を行うマンドレルに補助電動機を接続させるため、双方のマンドレルで作業を並行して行うことができ、連続的な被圧延材３の巻取が可能となる。

【0123】

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施形態に基づき本発明に係るリール装置３０を説明したが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

【0124】

また、上記実施形態では、リール装置３０が圧延機の入側か出側のどちらか一方に設けられていたが、これに限らない。リール装置３０が圧延機の入側と出側の両側に設けられていても構わない。

【0125】

また、上記実施形態では、第１マンドレル３１ａ（第２マンドレル３２ａ）が動力伝達装置４０よりも手前側に設けられ、主電動機３５のモータ３５ａや第１補助電動機３６（第２補助電動機３７）の第１小型モータ３６ａ（第２小型モータ３７ａ）が動力伝達装置４０よりも奥側に設けられていたが、これに限らない。例えば、各々が動力伝達装置４０よりも手前側に設けられていても構わない。

【0126】

また、上記実施形態では、主電動機３５の出力を２２００ｋＷ、第１補助電動機３６及び第２補助電動機３７の出力を７５ｋＷ等、と電動機の具体的な出力を記載したが、これらの数値は一例として挙げたものであり、これらに限るものではない。

【0127】

また、上記実施形態では、被圧延材３の通常の巻き取り速度を１２００ｍｐｍとし、所定の低回転数を１５０ｍｐｍとしたが、これらの数値は一例として挙げたものであり、これらに限るものではない。

【0128】

また、上記の実施形態で示した４本ロール形式の圧延機は一例として挙げたものであり、本発明の圧延設備が備える圧延機はこれには限られず、６本ロール形式やそれ以外の形式の圧延機であってもよい。

【符号の説明】

【0129】

１ 圧延設備
３ 被圧延材
５ 連続式圧延機
５ａ 第１スタンド
５ｂ 第２スタンド
５ｃ 第３スタンド
５ｄ 第４スタンド
５ｅ 第５スタンド
５ｕ バックアップロール
５ｗ 圧延ロール
１０ ピンチロール
２０ 切断機
２０ａ ドラム
２０ｂ 切断刃
２５ 案内部
３０ リール装置
３１ 第１マンドレル装置
３１ａ 第１マンドレル
３１ｂ 第１回転軸
３１ｃ 第１マンドレル支持部
３１ｄ 第１回転軸支持部
３１ｅ 第１ベース
３１ｆ 第１拡縮シリンダ
３２ 第２マンドレル装置
３２ａ 第２マンドレル
３２ｂ 第２回転軸
３２ｃ 第２マンドレル支持部
３２ｄ 第２回転軸支持部
３２ｅ 第２ベース
３２ｆ 第２拡縮シリンダ
３５ 主電動機
３５ａ モータ
３５ｂ 主駆動軸
３５ｃ 主駆動軸支持部
３５ｄ 主駆動軸ギヤ
３６ 第１補助電動機
３６ａ 第１小型モータ
３６ｂ 第１補助駆動軸
３６ｃ 第１補助駆動軸支持部
３６ｄ 第１補助駆動軸ギヤ
３７ 第２補助電動機
３７ａ 第２小型モータ
３７ｂ 第２補助駆動軸
３７ｃ 第２補助駆動軸支持部
３７ｄ 第２補助駆動軸ギヤ
４０ 動力伝達装置
４１ 動力伝達部ベース
４２ａ 第１アイドルギヤ
４２ｂ 第２アイドルギヤ
４３ａ 第１メインクラッチギヤ
４３ｂ 第２メインクラッチギヤ
４４ａ 第１補助クラッチギヤ
４４ｂ 第２補助クラッチギヤ
４５ａ 第１クラッチ装置
４５ｂ 第２クラッチ装置
５０ ベルトラッパー
５５ 制御部
６０ 圧延設備
６５ 逆転式圧延機
６５ｕ バックアップロール
６５ｗ 圧延ロール
７０ 板厚測定器
８０ ストリッププレス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】