卷轴装置以及具备其的轧制设备及轧制方法与流程

本发明涉及卷轴装置以及具备其的轧制设备及轧制方法。

背景技术：

在进行由轧制机轧制的被轧制材的卷出、卷取的以往的卷轴装置中，存在将支承于公转滚筒的2根心轴一边切换一边使用的转盘(carousel)型卷轴装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭60-047002号公报

专利文献2：日本特开平7-108322号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1中记载了将2根心轴利用1个主电动机驱动的卷轴装置，但在该卷轴装置中，在利用主电动机使一方的心轴旋转时无法利用主电动机使另一方的心轴旋转。

相对于此，为了使操作效率提高，也存在具备结合于第一旋转轴的第一心轴、结合于第二旋转轴的第二心轴、用于使第一旋转轴旋转的第一电动机及用于使第二旋转轴旋转的第二电动机的转盘型卷轴装置(专利文献2)。

但是，在该结构中，对于第一电动机和第二电动机，都需要输出大的电动机，因此卷轴装置巨大化而成本增大。

另外，在转盘型卷轴装置自身中也存在因成为构造复杂且大规模的装置而卷轴装置巨大化从而成本增大这一课题。

本发明鉴于上述课题而完成，其目标在于，提供能够通过装置构造的简单化和紧凑化来抑制成本并且也能够实现生产性提高的卷轴装置。

用于解决课题的手段

用于达成上述目标的主要的发明是一种卷轴装置，进行由轧制机轧制的被轧制材的卷出及卷取中的至少任一方，其特征在于，具备：主电动机，具有主驱动轴；第一心轴；第一旋转轴，以与所述第一心轴一起旋转的方式同轴地结合于所述第一心轴；第一辅助电动机，具有第一辅助驱动轴，用于使所述第一旋转轴旋转；第二心轴；第二旋转轴，以与所述第二心轴一起旋转的方式同轴地结合于所述第二心轴；第二辅助电动机，具有第二辅助驱动轴，用于使所述第二旋转轴旋转；及动力传递装置，构成为通过对所述第一旋转轴选择性地连接所述主驱动轴和所述第一辅助驱动轴而能够将所述第一心轴的动力源在所述主电动机与所述第一辅助电动机之间切换，并且构成为通过对所述第二旋转轴选择性地连接所述主驱动轴和所述第二辅助驱动轴而能够将所述第二心轴的动力源在所述主电动机与所述第二辅助电动机之间切换，并固定于基台上。

关于本发明的其他特征，将会通过本说明书及附图的记载而使其明了。

发明效果

根据本发明，能够提供能够在实现装置构造的简单化和紧凑化的同时也实现生产性提高的卷轴装置。

附图说明

图1是第一实施方式的轧制设备1的概略图。

图2是第一实施方式的卷轴装置30的俯视概略图。

图3是用于说明卷轴装置30的动作的时间图。

图4是第二实施方式的轧制设备60的概略图。

具体实施方式

通过本说明书及附图的记载，至少以下的事项变得明了。

一种卷轴装置，进行由轧制机轧制的被轧制材的卷出及卷取中的至少任一方，其特征在于，具备：主电动机，具有主驱动轴；第一心轴；第一旋转轴，以与所述第一心轴一起旋转的方式同轴地结合于所述第一心轴；第一辅助电动机，具有第一辅助驱动轴，用于使所述第一旋转轴旋转；第二心轴；第二旋转轴，以与所述第二心轴一起旋转的方式同轴地结合于所述第二心轴；第二辅助电动机，具有第二辅助驱动轴，用于使所述第二旋转轴旋转；及动力传递装置，构成为通过对所述第一旋转轴选择性地连接所述主驱动轴和所述第一辅助驱动轴而能够将所述第一心轴的动力源在所述主电动机与所述第一辅助电动机之间切换，并且构成为通过对所述第二旋转轴选择性地连接所述主驱动轴和所述第二辅助驱动轴而能够将所述第二心轴的动力源在所述主电动机与所述第二辅助电动机之间切换，并固定于基台上。

根据这样的卷轴装置，能够实现卷轴装置的紧凑化和成本抑制。

在该卷轴装置中，优选的是，所述动力传递装置具有：第一离合器装置，具有将所述主驱动轴与所述第一旋转轴之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能和将所述第一辅助驱动轴与所述第一旋转轴之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能；及第二离合器装置，具有将所述主驱动轴与所述第二旋转轴之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能和将所述第二辅助驱动轴与所述第二旋转轴之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能。

根据这样的卷轴装置，能够以简单的构造实现紧凑且抑制了成本的卷轴装置。

优选是一种轧制设备，其特征在于，具备轧制机和上述卷轴装置，在供给所述轧制机轧制前的被轧制材的卷材的一侧即入侧和排出所述轧制机轧制后的被轧制材的卷材的一侧即出侧中的至少一方设置有所述卷轴装置。

根据这样的轧制设备，能够实现轧制设备的紧凑化和成本抑制。

优选是一种轧制方法，使用轧制设备来进行轧制，所述轧制设备具备轧制机和上述卷轴装置，在排出所述轧制机轧制后的被轧制材的卷材的一侧即出侧设置有所述卷轴装置，所述轧制方法的特征在于，包含以下步骤：在将所述第一心轴的动力源设为了所述主电动机的状态下，利用所述第一心轴卷取被轧制材；将所述主电动机的转速减速为规定的低转速，将所述第一辅助电动机的转速调整为所述低转速后，将所述第一心轴的动力源从所述主电动机切换为所述第一辅助电动机；在所述第一心轴以所述低转速旋转的状态下，将由所述第一心轴卷取的被轧制材的末端部切断；将由所述第一心轴卷取的被轧制材的卷材从所述第一心轴拆卸并排出；在将所述第二心轴的动力源设为了所述第二辅助电动机的状态下，将所述第二辅助电动机的转速调整为所述低转速后，将所述第二心轴的动力源从所述第二辅助电动机切换为所述主电动机；及在将所述第二心轴的动力源设为所述主电动机且所述第二心轴以所述低转速旋转的状态下，利用所述第二心轴开始被轧制材的卷取。

根据这样的轧制方法，能够利用双方的心轴并列地进行作业，能够实现连续性的被轧制材的卷取。

＝＝＝关于第一实施方式的轧制设备1＝＝＝

第一实施方式的轧制设备1是以下的设备：利用连续式轧制机5来轧制被轧制材3，将被轧制成目标的板厚的片状的被轧制材3利用卷轴装置30针对每个卷材卷取并排出。

图1是第一实施方式的轧制设备1的概略图。需要说明的是，在图1中，为了通俗易懂地说明本发明，设为了关于将被轧制材3向连续式轧制机5送入的卷出机等一些装置省略的图(以后，关于省略的装置等的说明也省略)。另外，将互相正交的3个方向称作x方向、y方向、z方向，x方向及y方向分别朝向水平方向，z方向朝向铅垂方向。并且，在图1中，将纸面的横向设为“x方向”，将纸面的左侧(右侧)称作“下游(上游)”，将纸面的纵向设为“z方向”，将纸面的上侧(下侧)称作“上(下)”。

如图1所示，第一实施方式的轧制设备1具备连续式轧制机5、夹送辊10、切断机20、引导部25、卷轴装置30、皮带助卷机50及控制部55。并且，从上游侧起按照连续式轧制机5、夹送辊10、切断机20、引导部25、卷轴装置30及皮带助卷机50的顺序设置。需要说明的是，控制部55为了简便而仅示出了与卷轴装置30的连接线，但在本实施方式中，具有控制轧制设备1的整体的功能。

连续式轧制机5是轧制被轧制材3的装置，具有5个机架。这些机架从上游侧起按照第一机架5a、第二机架5b、第三机架5c、第四机架5d、第五机架5e的顺序设置。

第一机架5a～第五机架5e的各自具有上下一对轧制辊5w和上下一对支承辊5u，被轧制材3由各轧制辊5w夹压并轧制。也就是说，轧制前的片状的被轧制材3被向连续式轧制机5送入而由第一机架5a～第五机架5e依次轧制，在第五机架5e处的轧制后即连续式轧制机5的轧制后，作为被轧制成目标的板厚的被轧制材3而从连续式轧制机5送出。

从连续式轧制机5运出后的被轧制材3在运送路径上被运送，按照夹送辊10→切断机20→引导部25→卷轴装置30的顺序被运送，由卷轴装置30针对每个卷材卷取。夹送辊10是上下一对辊，是将被轧制材3以一定的压力夹入的装置。

切断机20是为了使由卷轴装置30卷取的被轧制材3的每1卷材的长度成为规定长度而将连续的片状的被轧制材3切断的装置。切断机20具有在被轧制材3的宽度方向(在图1中贯通纸面的方向)上比被轧制材3的宽度尺寸宽的宽度尺寸的上下一对滚筒20a和上下一对切断刀20b(上刀及下刀)。

切断刀20b在滚筒20a的外周部以使切断被轧制材3的切断部(上刀和下刀啮合的部分)向滚筒20a的外径方向的外侧突出且通过滚筒20a的旋转而切断部对向(啮合)的方式设置。也就是说，切断机20通过使滚筒20a旋转而使切断刀20b啮合来将被轧制材3在宽度方向上横穿切断。

因此，由切断机20切断后的被轧制材3被切开成上游侧的被轧制材3和下游侧的被轧制材3，下游侧的切断端部成为当前卷取的被轧制材3的卷材的末端部，上游侧的切断端部成为接着卷取的被轧制材3的卷材的始端部。

引导部25是将卷材的始端部向第一心轴31a或第二心轴32a引导的装置。引导部25被支承为能够以沿着贯通纸面的方向的方向为旋转轴进行旋转。

也就是说，若引导部25从图1所示的状态起逆时针旋转而利用下表面将卷材的始端部向下侧引导(换言之，若旋转的引导部25的顶端与卷材的始端部接触而将始端部向下侧压下，从而使始端部的方向转换)，则卷材的始端部被向第一心轴31a引导。另外，在引导部25是图1所示的状态时，卷材的始端部被向第二心轴32a引导。

皮带助卷机50是用于向卷轴装置30的第一心轴31a和第二心轴32a固定卷材的始端部的装置，相对于第一心轴31a和第二心轴32a的各自设置。并且，对于待机中的心轴，皮带助卷机50以准备完成的状态(图1的相对于第二心轴32a设置的皮带助卷机50所示的状态)待机。

因此，若在图1所示的状态下由切断机20切断被轧制材3，则被切开成下游侧的卷材的末端部由当前卷取的第一心轴31a原样卷取，被切开成上游侧的卷材的始端部由引导部25向上侧引导而向待机中的第二心轴32a引导。

然后，向待机中的第二心轴32a引导的卷材的始端部由皮带助卷机50向第二心轴32a压靠，第二心轴32a快速开始被轧制材3的卷取。也就是说，卷轴装置30能够不停止被轧制材3的输送而连续地进行被轧制材3的卷取。即，第一实施方式的轧制设备1能够不停止被轧制材3的轧制而连续地进行被轧制材3的轧制。

＝＝＝关于第一实施方式的卷轴装置30＝＝＝

关于第一实施方式的卷轴装置30，使用图2来说明。图2是第一实施方式的卷轴装置30的俯视概略图。在图2中，将纸面的横向设为“x方向”，将纸面的左侧(右侧)称作“下游(上游)”，将纸面的纵向设为“y方向”，将纸面的上侧(下侧)称作“里侧(近前)”。

如前所述，第一实施方式的卷轴装置30作为被轧制材3的卷取机而设置。并且，卷轴装置30具备第一心轴31a、第二心轴32a、主电动机35、第一辅助电动机36、第二辅助电动机37及动力传递装置40。

第一心轴装置31及第二心轴装置32以相对于主电动机35第一心轴装置31在上游侧且第二心轴装置32在下游侧互相对称的方式设置。也就是说，第一心轴装置31和第二心轴装置32是相对于主电动机35对称地设置的一对心轴装置，具有互相相同的结构。因而，以下，主要以具有相同结构的第一心轴装置31和第二心轴装置32中的第一心轴装置31为例来说明，第二心轴装置32的说明适当省略。

第一心轴装置31(第二心轴装置32)具备以能够旋转的方式支承于第一心轴支承部31c(第二心轴支承部32c)的第一心轴31a(第二心轴32a)、以能够旋转的方式支承于第一旋转轴支承部31d(第二旋转轴支承部32d)的第一旋转轴31b(第二旋转轴32b)、将第一心轴31a(第二心轴32a)与第一旋转轴31b(第二旋转轴32b)之间连接的第一涨缩缸31f(第二涨缩缸32f)及固定地设置有第一心轴支承部31c(第二心轴支承部32c)的第一基体31e(第二基体32e)。

第一心轴31a(第二心轴32a)是具有用于将被轧制后的片状的被轧制材3呈卷材状卷取的大致轴形状的旋转体，被设置成能够以沿着y方向的方向为轴向进行旋转。

第一心轴31a是在第一心轴装置31中供被轧制材3卷绕的部分，位于第一心轴装置31的近前侧。并且，第一心轴31a由第一心轴支承部31c以能够旋转的方式支承，第一心轴支承部31c固定于第一基体31e上。

第一旋转轴31b位于第一心轴31a的里侧，以在y方向上贯通后述的动力传递装置40的方式由第一旋转轴支承部31d以能够旋转的方式支承。并且，第一旋转轴31b以与第一心轴31a一起旋转的方式与第一心轴31a同轴地经由连轴器和第一涨缩缸31f而结合，接受来自动力源的动力而旋转。

第一涨缩缸31f是用于在第一心轴31a上装卸被轧制材3时变更第一心轴31a的轴径的装置。

主电动机35是用于利用第一心轴31a(第二心轴32a)卷取被轧制材3的动力源，第一实施方式的主电动机35具有2200kw的输出。

主电动机35具备电动机35a和以能够旋转的方式支承于主驱动轴支承部35c并且具有主驱动轴齿轮35d的主驱动轴35b。电动机35a被设置成其驱动轴即电动机驱动轴以沿着y方向的方向为旋转轴进行旋转，以将与主驱动轴35b的结合部朝向近前侧的方式设置于比动力传递装置40靠里侧处。

主驱动轴35b是用于传递电动机35a的动力的驱动轴，一方的端部(里侧的端部)与电动机驱动轴通过连轴器等而结合，以与电动机驱动轴同轴地旋转。并且，主驱动轴35b从与电动机驱动轴的结合部延伸至动力传递装置40的近前侧，由主驱动轴支承部35c以能够旋转的方式支承。

在动力传递装置40的内部，在主驱动轴35b的近前侧固定有主驱动轴齿轮35d，伴随于主驱动轴35b的旋转而主驱动轴齿轮35d旋转。并且，在主驱动轴齿轮35d啮合有后述的第一空转齿轮42a和第二空转齿轮42b，若主驱动轴齿轮35d旋转，则第一空转齿轮42a及第二空转齿轮42b旋转。即，主电动机35的动力向第一空转齿轮42a及第二空转齿轮42b传递。

第一辅助电动机36是用于使第一心轴31a旋转的电动机，第二辅助电动机37是用于使第二心轴32a旋转的电动机。并且，第一辅助电动机36及第二辅助电动机37相对于主电动机35在上游侧和下游侧对称地设置，具有互相相同的结构。因而，以下，主要以具有相同结构的第一辅助电动机36和第二辅助电动机37中的第一辅助电动机36为例来说明，第二辅助电动机37的说明适当省略。

第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)是用于利用第一心轴31a(第二心轴32a)来进行被轧制材3的卷取准备、卷材排出作业的动力源。因此，不像主电动机35那样需要大的输出，第一实施方式的第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)具有75kw的输出。即，第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)是比主电动机35小型的电动机。

第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)具备第一小型电动机36a(第二小型电动机37a)和以能够旋转的方式支承于第一辅助驱动轴支承部36c(第二辅助驱动轴支承部37c)并且具有第一辅助驱动轴齿轮36d(第二辅助驱动轴齿轮37d)的第一辅助驱动轴36b(第二辅助驱动轴37b)。

第一小型电动机36a被设置成其驱动轴即小型电动机驱动轴以沿着y方向的方向为旋转轴进行旋转，以将与第一辅助驱动轴36b的结合部朝向近前侧的方式设置于比动力传递装置40靠里侧处。

第一辅助驱动轴36b是用于传递第一小型电动机36a的动力的驱动轴，一方的端部(里侧的端部)与小型电动机驱动轴通过连轴器等而固定，以与小型电动机驱动轴同轴地旋转。并且，第一辅助驱动轴36b从与小型电动机驱动轴的结合部延伸至动力传递装置40的内部，由第一辅助驱动轴支承部36c以能够旋转的方式支承。

在位于动力传递装置40的内部中的里侧的第一辅助驱动轴36b的另一方的端部(近前侧的端部)固定有第一辅助驱动轴齿轮36d，伴随于第一辅助驱动轴36b的旋转而第一辅助驱动轴齿轮36d旋转。并且，在第一辅助驱动轴齿轮36d啮合有后述的第一辅助离合器齿轮44a，若第一辅助驱动轴齿轮36d旋转，则第一辅助离合器齿轮44a旋转。即，第一辅助电动机36的动力向第一辅助离合器齿轮44a传递。

动力传递装置40构成为具有对第一旋转轴31b(第二旋转轴32b)选择性地连接主驱动轴35b和第一辅助驱动轴36b(第二辅助驱动轴37b)的功能，能够将第一心轴31a(第二心轴32a)的动力源在主电动机35与第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)之间切换。

需要说明的是，在动力传递装置40中，向第一心轴31a传递动力的机构和向第二心轴32a传递动力的机构的结构相同。因而，以下，主要以向第一心轴31a传递动力的机构为例来说明，向第二心轴32a传递动力的机构的说明适当省略。

动力传递装置40具备第一空转齿轮42a(第二空转齿轮42b)、第一主离合器齿轮43a(第二主离合器齿轮43b)、第一辅助离合器齿轮44a(第二辅助离合器齿轮44b)、第一离合器装置45a(第二离合器装置45b)及将这些齿轮及离合器装置收容于内部且固定于设置卷轴装置30的地板面等基台上的大致矩形状的动力传递部基体41。即，动力传递装置40经由动力传递部基体41而固定于基台上。

第一空转齿轮42a以能够在与主驱动轴齿轮35d及第一主离合器齿轮43a啮合的状态下以沿着y方向的方向为旋转轴进行旋转的方式支承于动力传递部基体41。也就是说，第一空转齿轮42a通过主驱动轴齿轮35d(主驱动轴35b)的旋转而旋转，通过该旋转而使第一主离合器齿轮43a旋转。即，第一空转齿轮42a将主电动机35的动力向第一主离合器齿轮43a传递。

第一主离合器齿轮43a是通过主电动机35的动力而旋转的齿轮，在动力传递装置40的内部的近前侧以与第一旋转轴31b经由轴承而同轴地旋转的方式设置。也就是说，由于经由轴承，所以成为了第一主离合器齿轮43a的旋转不向第一旋转轴31b直接地传递的结构。

因而，第一主离合器齿轮43a具有与后述的第一离合器装置45a的连接部，在第一主离合器齿轮43a和第一离合器装置45a被连接的状态下，第一主离合器齿轮43a的旋转经由第一离合器装置45a而向第一旋转轴31b传递。

第一辅助离合器齿轮44a是通过第一辅助电动机36的动力而旋转的齿轮，在动力传递装置40的内部的里侧以与第一旋转轴31b经由轴承而同轴地旋转的方式设置。也就是说，由于经由轴承，所以成为了第一辅助离合器齿轮44a的旋转不向第一旋转轴31b直接地传递的结构。

因而，第一辅助离合器齿轮44a具有与第一离合器装置45a的连接部，在第一辅助离合器齿轮44a和第一离合器装置45a被连接的状态下，第一辅助离合器齿轮44a的旋转经由第一离合器装置45a而向第一旋转轴31b传递。

第一离合器装置45a是具有将主驱动轴35b与第一旋转轴31b之间的连接状态切换为传动状态(与第一主离合器齿轮43a连接的状态)和非传动状态(未与第一主离合器齿轮43a连接的状态)的功能和将第一辅助驱动轴36b与第一旋转轴31b之间的连接状态切换为传动状态(与第一辅助离合器齿轮44a连接的状态)和非传动状态(未与第一辅助离合器齿轮44a连接的状态)的功能的装置。

第一离合器装置45a是与第一旋转轴31b同轴地旋转的旋转体，与第一旋转轴31b在周向上由基于键和键槽的固定单元46a固定。也就是说，伴随于第一离合器装置45a的旋转而第一旋转轴31b旋转。

另外，在固定单元46a中，键和键槽以具有第一离合器装置45a和第一旋转轴31b能够相对于轴向互相滑动的程度的间隙的状态嵌合，第一离合器装置45a能够沿着第一旋转轴31b的轴向移动。设置于第一主离合器齿轮43a与第一辅助离合器齿轮44a之间的第一离合器装置45a在近前侧能够沿着第一旋转轴31b的轴向移动至与第一主离合器齿轮43a相接的位置，在里侧能够沿着第一旋转轴31b的轴向移动至与第一辅助离合器齿轮44a相接的位置。

并且，第一离合器装置45a具有与第一主离合器齿轮43a和第一辅助离合器齿轮44a的各自连接的连接部，在与各自相接的位置处，能够仅与某一方连接。

也就是说，在第一离合器装置45a与第一主离合器齿轮43a连接时(在图2所示的状态下)，通过主电动机35的动力而旋转的主驱动轴35b的旋转按照主驱动轴齿轮35d→第一空转齿轮42a→第一主离合器齿轮43a→第一离合器装置45a→第一旋转轴31b→第一心轴31a的顺序传递而使第一心轴31a旋转，在第一离合器装置45a与第一辅助离合器齿轮44a连接时，通过第一辅助电动机36的动力而旋转的第一辅助驱动轴36b的旋转按照第一辅助驱动轴齿轮36d→第一辅助离合器齿轮44a→第一离合器装置45a→第一旋转轴31b(第一心轴31a)的顺序传递而使第一心轴31a旋转。

<<<关于第一实施方式的卷轴装置30的动作>>>

第一实施方式的卷轴装置30能够不停止被轧制材3的卷取而连续地进行被轧制材3的卷取。这通过控制部55交替地使用第一心轴31a和第二心轴32a而连续地卷取被轧制材3来实现。

以下，关于第一实施方式的卷轴装置30的动作，也就是说，关于利用设置有连续式轧制机5并在连续式轧制机5的出侧(下游侧)设置有卷轴装置30的轧制设备1进行轧制的轧制方法中的卷轴装置30的动作，使用图1～图3来说明。图3是用于说明卷轴装置30的动作的时间图。

在图3的纵轴示出了被轧制材3的卷取速度(＝心轴上的卷材的周速度＝被轧制材3的输送速度)，1200mpm(meterperminute：米每分钟)这一速度表示通常的卷取速度的一例，示出了电动机正以成为该卷取速度的转速旋转的状态。另外，150mpm这一速度表示电动机正以规定的低转速旋转的状态下的卷取速度的一例。在图3中，“主电动机的转速(第一心轴驱动时)”“第一辅助电动机的转速”“主电动机的转速(第二心轴驱动时)”“第二辅助电动机的转速”由该卷取速度间接地示出。

图3的横轴表示时间的经过，横轴的最左的地点(与纵轴相交的地点)是图1所示的状态，越往右去则时间越经过。另外，将由纵的虚线区隔开的期间分别利用a～e的字母示出。以下，将图1所示的状态设为最初的状态，也参照下述的表1来依次说明卷轴装置30的动作。

[表1]

表1

(期间a)

在期间a中，在图1所示的状态下，第一心轴31a将被轧制后的片状的被轧制材3呈卷材状卷取。即，以将第一心轴31a的动力源设为了主电动机35的状态，第一心轴31a将被轧制材3以1200mpm的卷取速度卷取。这是图2所示的第一离合器装置45a与第一主离合器齿轮43a连接的状态。换言之，主驱动轴35b与第一旋转轴31b之间的连接状态成为传动状态，第一辅助驱动轴36b与第一旋转轴31b之间的连接状态成为非传动状态。

另一方面，图1所示的第二心轴32a处于停止而为待机中。此时，图2所示的第二离合器装置45b是与第二辅助离合器齿轮44b连接的状态。即，在该状态下，第二离合器装置45b位于比图2所示的第二离合器装置45b的位置靠里侧处。换言之，主驱动轴35b与第二旋转轴32b之间的连接状态处于非传动状态，第二辅助驱动轴37b与第二旋转轴32b之间的连接状态处于传动状态。

当由第一心轴31a卷取的被轧制材3达到规定长度时，被轧制材3由切断机20切断，但控制部55以被轧制材3的卷取不因该切断而停止的方式控制卷轴装置30的动作。即，控制部55为了连续地卷取被轧制材3而进行第一心轴31a和第二心轴32a的动力源的切换，将被轧制材3的卷取从第一心轴31a变更为第二心轴32a。

更具体而言，当由第一心轴31a卷取的被轧制材3接近规定长度时(达到规定长度前)，控制部55将第一心轴31a的卷取速度减速至150mpm。并且，与该减速并列地，控制部55使第一辅助电动机36驱动，将第一辅助离合器齿轮44a加速至150mpm的转速。

即，控制部55将主电动机35的转速减速为150mpm，并且将第一辅助电动机36的转速调整为主电动机35的转速(双方的转速无需完全一致，只要大致一致即可)。因此，动力如第一辅助驱动轴36b→第一辅助驱动轴齿轮36d→第一辅助离合器齿轮44a这样传递，第一辅助离合器齿轮44a以150mpm的转速旋转。

(期间b)

在期间b中，控制部55首先在第一辅助离合器齿轮44a以150mpm的转速旋转的状态下，使第一离合器装置45a移动至与第一辅助离合器齿轮44a相接的位置而切换第一心轴31a的动力源。也就是说，控制部55解除第一离合器装置45a与第一主离合器齿轮43a的连接(off)，使第一离合器装置45a和第一辅助离合器齿轮44a连接(on)，变更为使动力如第一辅助离合器齿轮44a→第一离合器装置45a→第一旋转轴31b(第一心轴31a)这样传递。即，控制部55将第一心轴31a的动力源从主电动机35向第一辅助电动机36切换。此时，主驱动轴35b与第一旋转轴31b之间的连接状态成为非传动状态，第一辅助驱动轴36b与第一旋转轴31b之间的连接状态成为传动状态。

控制部55在第一心轴31a的动力源切换为第一辅助电动机36后，以使由第一心轴31a卷取的被轧制材3达到规定长度的方式(以由切断机20切断为规定长度的方式)进行控制，在该状态下，利用切断机20将被轧制材3切断。也就是说，在第一心轴31a通过第一辅助电动机36而以150mpm旋转的状态下，由第一心轴31a卷取的被轧制材3的末端部由切断机20切断。

另一方面，处于停止的第二心轴32a与第一心轴31a的动力源的切换并列地通过第二辅助电动机37而开始旋转。即，控制部55在第二离合器装置45b与第二辅助离合器齿轮44b连接的状态(即动力如第二辅助驱动轴37b→第二辅助驱动轴齿轮37d→第二辅助离合器齿轮44b→第二离合器装置45b→第二旋转轴32b(第二心轴32a)这样传递的状态)下，将第二辅助电动机37加速为150mpm。即，控制部55将第二辅助电动机37的转速设为规定的低转速(在本实施方式中是150mpm)。此时，主驱动轴35b与第二旋转轴32b之间的连接状态仍为非传动状态，第二辅助驱动轴37b与第二旋转轴32b之间的连接状态仍为传动状态。

(期间c)

在期间c中，控制部55首先使第二离合器装置45b移动至与第二主离合器齿轮43b相接的位置而切换第二心轴32a的动力源。也就是说，控制部55解除第二离合器装置45b与第二辅助离合器齿轮44b的连接(off)，使第二离合器装置45b和第二主离合器齿轮43b连接(on)，变更为使动力如主驱动轴齿轮35d→第二空转齿轮42b→第二主离合器齿轮43b→第二离合器装置45b→第二旋转轴32b(第二心轴32a)这样传递。即，控制部55将第二心轴32a的动力源从第二辅助电动机37向主电动机35切换。此时，主驱动轴35b与第二旋转轴32b之间的连接状态成为传动状态，第二辅助驱动轴37b与第二旋转轴32b之间的连接状态成为非传动状态。

控制部55在第二心轴32a的动力源切换为主电动机35后，以使卷材的始端部到达第二心轴32a的方式进行控制，在该状态下，皮带助卷机50将卷材的始端部固定于第二心轴32a。

这样之后，控制部55利用第二心轴32a快速开始被轧制材3的卷取。也就是说，在将第二心轴32a的动力源设为主电动机35且第二心轴32a以150mpm旋转的状态下，利用第二心轴32a开始被轧制材3的卷取。

然后，控制部55使第二心轴32a的转速加速至1200mpm而进行被轧制材3的卷取，当由第二心轴32a卷取的被轧制材3接近规定长度时，将与在上述期间a中对第一心轴31a和第二心轴32a进行的控制同样的控制对第二心轴32a和第一心轴31a进行。也就是说，控制部55通过交替地使用第一心轴31a和第二心轴32a而卷取被轧制材3来实现连续的被轧制材3的卷取。

另一方面，控制部55使被轧制材3向第一心轴31a卷取至末端部后，利用第一辅助电动机36使第一心轴31a微小移动，进行用于将由第一心轴31a卷取的被轧制材3的卷材从第一心轴31a拆卸并排出的辅助动作(进行卷材的排出)。因而，此时，主驱动轴35b与第一旋转轴31b之间的连接状态仍被设为非传动状态，第一辅助驱动轴36b与第一旋转轴31b之间的连接状态仍被设为传动状态。

之后，期间d、期间e接续，但这些期间中的离合器装置的切换动作除了第一和第二调换以外，与期间b、c中的动作是同样的，因此省略详细说明。

＝＝＝关于第二实施方式＝＝＝

接着，关于第二实施方式，使用图4来说明。图4是相当于图1的图，是第二实施方式的轧制设备60的概略图。

需要说明的是，在图4中，为了通俗易懂地说明本发明，设为了关于将被轧制材3向卷出机卷绕的装置等一些装置省略的图(以后，关于省略的装置等的说明也省略)。另外，在图4中，将纸面的横向设为“x方向”，将纸面的左侧(右侧)称作“下游(上游)”，将纸面的纵向设为“z方向”，将纸面的上侧(下侧)称作“上(下)”。

上述第一实施方式与第二实施方式的不同点是以下的点：在第一实施方式中，在排出连续式轧制机5轧制后的被轧制材3的卷材的一侧即出侧(下游侧)设置了卷轴装置30作为卷取机，但在第二实施方式中，在供给反转式轧制机65轧制前的被轧制材3的卷材的一侧即入侧(上游侧)设置有卷轴装置30作为卷取卷出机。

如图4所示，第二实施方式的轧制设备60具备作为卷出机及入侧卷取卷出机发挥功能的卷轴装置30、反转式轧制机65、板厚测定器70、带材压力机80及未图示的出侧卷取卷出机。并且，从上游侧起按照卷轴装置30、板厚测定器70、带材压力机80、反转式轧制机65、出侧卷取卷出机的顺序设置。

在第二实施方式的轧制设备60所具备的卷轴装置30中，第一心轴31a装配轧制前的被轧制材3的卷材，用于执行进行第一道次的轧制时的被轧制材3的卷出，第二心轴32a用于在进行第二道次以后的轧制时在入侧进行被轧制材3的卷取及卷出。

反转式轧制机65是轧制被轧制材3的装置，具备上下一对轧制辊65w和上下一对支承辊65u，被轧制材3由轧制辊65w夹压并轧制。并且，在利用反转式轧制机65进行轧制的轧制设备60中，通过在卷轴装置30与出侧卷取卷出机(在反转式轧制机65的出侧进行被轧制材3的卷取及卷出的装置)之间使被轧制材3往复而被轧制材3多次通过反转式轧制机65，从而对被轧制材3进行多次轧制。

也就是说，在从上游侧向下游侧运送被轧制材3并进行轧制的情况下，将被轧制材3的卷出在第一道次中使用第一心轴31a来进行，在第二道次以后使用第二心轴32a来进行，将卷取使用出侧卷取卷出机来进行。相反，在从下游侧向上游侧运送被轧制材3并进行轧制的情况下，将被轧制材3的卷出使用出侧卷取卷出机来进行，将卷取使用第二心轴32a来进行。

板厚测定器70是测定被轧制材3的板厚的装置，在被轧制材3的运送线上设置于x方向上的第二心轴32a与反转式轧制机65之间，检测往复移动的被轧制材3的板厚。

带材压力机80是用于在第一道次的轧制中在被轧制材3的端部(卷绕于第一心轴31a的被轧制材3的卷材的始端部)从第一心轴31a脱离时将被轧制材3以能够滑动的程度的压力夹持而维持轧制所需的张力并直到反转式轧制机65的紧邻前方为止轧制被轧制材3的装置。因而，带材压力机80设置于反转式轧制机65的上游侧的紧邻前方。

<<<关于第二实施方式的卷轴装置30的动作>>>

以下，关于第二实施方式的卷轴装置30的动作，使用图2、图4来说明。

图4所示的状态表示以下的状态：正从第一心轴31a放出(卷出)轧制前的被轧制材3，被轧制材3的一端部(在图4中由标号e1表示)还未固定于出侧卷取卷出机。也就是说，从图4所示的状态起被轧制材3的一端部进一步被向下游侧运送而到达出侧卷取卷出机，该被轧制材3的一端部固定于出侧卷取卷出机，在第一心轴31a(卷出)与出侧卷取卷出机(卷取)之间进行被轧制材3的轧制(所谓第一道次的轧制)。

因此，在动力传递装置40中，图2所示的第一离合器装置45a与第一主离合器齿轮43a连接，第一心轴31a将被轧制材3通过主电动机35的动力而卷出。

另一方面，图4所示的第二心轴32a是处于停止的待机中。即，第二离合器装置45b是未与第二主离合器齿轮43b连接的状态。

第一道次的轧制进行至被轧制材3的另一端部(与所述一端部相反一侧的端部)从卷出机即第一心轴31a脱离且该另一端部到达带材压力机80为止。然后，第二道次以后的轧制通过“使到达了带材压力机80的被轧制材3的另一端部移动至第二心轴32a并固定于第二心轴32a，在第二心轴32a与出侧卷取卷出机之间使被轧制材3往复”而进行。

因而，在从第一道次结束起到第二道次开始为止的期间，主电动机35的动力的传递目标地从第一心轴31a切换为第二心轴32a。具体而言，在动力传递装置40中，第一离合器装置45a与第一主离合器齿轮43a的连接被解除，第二离合器装置45b和第二主离合器齿轮43b被连接。

在利用第二心轴32a和出侧卷取卷出机进行第二道次以后的轧制的期间，在动力传递装置40中，第一离合器装置45a和第一辅助离合器齿轮44a被连接，在第一心轴31a中，以第一辅助电动机36为动力源而进行下一轧制的准备。也就是说，在第一心轴31a安装接着轧制的轧制前的被轧制材3的卷材，安装于第一心轴31a的被轧制材3的卷材的一端部被运送至未图示的端部弯曲装置(以使被轧制材3的一端部平滑地在运送线上通过的方式将一端部折弯的装置)的位置，进行下一轧制的准备。

然后，当在第二心轴32a与出侧卷取卷出机之间被轧制材3被轧制至目标的板厚后，轧制后的被轧制材3在第二心轴32a处呈卷材状地被卷取，第一心轴31a和第二心轴32a双方的旋转停止。然后，在第二心轴32a处，为了进行轧制后的被轧制材3的卷材的排出而变更动力源，在第一心轴31a处，为了进行下一轧制的第一道次的轧制而变更动力源。

具体而言，在动力传递装置40中，第一离合器装置45a与第一辅助离合器齿轮44a的连接被解除且第一离合器装置45a和第一主离合器齿轮43a被连接，第二离合器装置45b与第二主离合器齿轮43b的连接被解除且第二离合器装置45b和第二辅助离合器齿轮44b被连接。

在该状态下，在第一心轴31a处，以主电动机35为动力源将被轧制材3卷出而进行第一道次的轧制，在第二心轴32a处，以第二辅助电动机37为动力源而进行被轧制材3的卷材排出。

这样，第一心轴31a处的第一道次的轧制和第二心轴32a处的被轧制材3的卷材排出并列地进行。也就是说，在第一心轴31a的第一道次的轧制结束时，在第二心轴32a处被轧制材3的卷材排出完成，第二心轴32a为待机中。因而，被轧制材3向第二心轴32a的固定快速进行，第二道次以后的轧制顺利进行。

另外，与第一实施方式不同，由于在用于卷取、卷出的心轴的驱动中不使用第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)，所以第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)可以比第一实施方式的第一辅助电动机36小型(例如11kw左右的电动机)。

＝＝＝关于第一实施方式及第二实施方式的卷轴装置30等的有效性＝＝＝

如上所述，第一实施方式(第二实施方式)的卷轴装置30是进行由连续式轧制机5(反转式轧制机65)轧制的被轧制材3的卷取(卷出及卷取卷出)的卷轴装置30，具备：主电动机35，具有主驱动轴35b；第一心轴31a；第一旋转轴31b，以与第一心轴31a一起旋转的方式同轴地结合于第一心轴31a；第一辅助电动机36，具有第一辅助驱动轴36b，用于使所述第一旋转轴31b旋转；第二心轴32a；第二旋转轴32b，以与第二心轴32a一起旋转的方式同轴地结合于第二心轴32a；第二辅助电动机37，具有第二辅助驱动轴37b，用于使所述第二旋转轴32b旋转；及动力传递装置40，构成为通过对所述第一旋转轴31b选择性地连接所述主驱动轴35b和所述第一辅助驱动轴36b而能够将所述第一心轴31a的动力源在所述主电动机35与所述第一辅助电动机36之间切换，并且构成为通过对所述第二旋转轴32b选择性地连接所述主驱动轴35b和所述第二辅助驱动轴37b而能够将所述第二心轴32a的动力源在所述主电动机35与所述第二辅助电动机37之间切换，闭盖固定于基台上。因而，能够实现卷轴装置30的紧凑化和成本抑制。

在以往的具备用于使第一心轴31a的第一旋转轴31b旋转的第一电动机和用于使第二心轴32a的第二旋转轴32b旋转的第二电动机的转盘型卷轴装置中，第一电动机和第二电动机都需要大的电动机。因而，卷轴装置巨大化而成本增大。

例如，在使用以往的转盘型卷取机作为连续式轧制机的出侧的卷取机的情况下，2个电动机都需要主电动机35相当的输出，因此例如需要2200×2＝4400kw的输出。

相对于此，在设置了本发明的卷轴装置作为连续式轧制机的出侧的卷取机的情况下(上述的第一实施方式)，由于能够相对于第一心轴31a(第二心轴32a)使主电动机35和第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)选择性地连接而切换，所以卷轴装置30的电动机的输出成为主电动机35、第一辅助电动机36及第二辅助电动机37的合计2200+75+75＝2350kw。即，卷轴装置30与以往的卷轴装置相比能够抑制电动机的输出。

另外，在作为反转式轧制机的入侧的卷出机及入侧卷取卷出机而如以往那样分别设置了卷出机和入侧卷取卷出机的情况下，对于卷出机和入侧卷取卷出机的电动机，例如卷出机需要500kw的输出，入侧卷取卷出机需要主电动机35相当的2000kw的输出。在该情况下，需要500+2000＝2500kw的输出。

相对于此，在设置了本发明的卷轴装置作为反转式轧制机的入侧的卷出机及入侧卷取卷出机的情况下(上述的第二实施方式)，卷轴装置30的电动机的输出成为主电动机35、第一辅助电动机36及第二辅助电动机37的合计2000+11+11＝2022kw。即，卷轴装置30与以往的卷轴装置相比能够抑制电动机的输出。

另外，转盘型卷取机需要公转机构，且各构件需要能够经受该公转的机械强度。因而，转盘型卷取机成为构造复杂且大规模的装置，卷轴装置巨大化而成本增大。

相对于此，在第一实施方式中，将动力传递装置40固定于基台的卷轴装置30设为了卷取机。因而，在第一实施方式的卷取机中，不再需要转盘型卷取机那样的公转机构，各构件也无需能够经受公转的强度。也就是说，通过将第一实施方式的卷取机设为卷轴装置30，能够抑制卷轴装置(卷取机)的巨大化而减少重量，因此能够实现卷轴装置的紧凑化和成本抑制。

另外，设置于反转式轧制机的入侧的以往的卷轴装置(卷出机)如上所述，输出例如为500kw，比本发明的主电动机35的输出小，因此在第一道次中无法得到充分的后方张力，产生了被轧制材3蜿蜒的问题。而且，因卷出机的输出不足，第一道次的被轧制材3的轧制速度例如被限制为500mpm以下，存在生产性下降的问题。

相对于此，在本发明的第二实施方式中，能够将以2200kw的主电动机35为动力源的第一心轴31a用于卷出。因而，在第二实施方式中，能够将第一道次的被轧制材3的轧制速度高速化，而且，以往产生的第一道次的被轧制材3的蜿蜒被抑制，能够提高生产性。

另外，在第一实施方式及第二实施方式中，动力传递装置40具有：第一离合器装置45a，具有将主驱动轴35b与第一旋转轴31b之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能和将第一辅助驱动轴36b与第一旋转轴31b之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能；及第二离合器装置45b，具有将主驱动轴35b与第二旋转轴32b之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能和将第二辅助驱动轴37b与第二旋转轴32b之间的连接状态切换为传动状态和非传动状态的功能。

即，通过在动力传递装置40中将主电动机35和第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)的切换设为使用了第一离合器装置45a(第二离合器装置45b)的离合器机构，能够以简单的构造实现紧凑且抑制了成本的卷轴装置30。

这样，根据本发明，提供能够通过装置构造的简单化和紧凑化而实现成本抑制并且也能够实现生产性提高的卷轴装置。

另外，在第一实施方式(第二实施方式)中，设为了一种轧制设备1(轧制设备60)，具备连续式轧制机5(反转式轧制机65)和卷轴装置30，且在排出连续式轧制机5(反转式轧制机65)轧制后的被轧制材3的卷材的一侧即出侧(供给卷材的一侧即入侧)设置有卷轴装置30。即，设为了在轧制机的出侧和入侧中的至少一方设置有卷轴装置30的轧制设备。

因此，能够实现轧制设备的紧凑化和成本抑制，也能够实现生产性的提高。

另外，在第一实施方式中，设为了一种轧制方法，使用轧制设备1来进行轧制，轧制设备1具备连续式轧制机5和卷轴装置30，且在排出连续式轧制机5轧制后的被轧制材3的卷材的一侧即出侧设置有卷轴装置30，其中，轧制方法包含以下步骤：在将第一心轴31a的动力源设为了主电动机35的状态下，利用第一心轴31a卷取被轧制材3；将主电动机35的转速减速为150mpm，并且将第一辅助电动机36的转速调整为150mpm后，将第一心轴31a的动力源从主电动机35切换为第一辅助电动机36；在第一心轴31a以150mpm旋转的状态下，将由第一心轴31a卷取的被轧制材3的末端部切断；将由第一心轴31a卷取的被轧制材3的卷材从第一心轴31a拆卸并排出；在将第二心轴32a的动力源设为了第二辅助电动机37的状态下，将第二辅助电动机37的转速调整为150mpm后，将第二心轴32a的动力源从第二辅助电动机37切换为主电动机35；及在将第二心轴32a的动力源设为主电动机35且第二心轴32a以150mpm旋转的状态下，利用第二心轴32a开始被轧制材3的卷取。

也就是说，根据这样的轧制方法，由于使主电动机35连接于进行卷取的心轴，使辅助电动机连接于进行卷材的排出、下一卷取准备的作业的心轴，所以能够利用双方的心轴并列地进行作业，能够实现连续性的被轧制材3的卷取。

＝＝＝其他的实施方式＝＝＝

以上，虽然基于上述实施方式说明了本发明的卷轴装置30，但上述的发明的实施方式用于使本发明的理解容易，本发明不限定于上述实施方式。本发明能够不脱离其主旨而变更、改良，并且在本发明中当然包含其等效物。

另外，在上述实施方式中，卷轴装置30设置于轧制机的入侧和出侧的某一方，但不限于此。卷轴装置30也可以设置于轧制机的入侧和出侧这两侧。

另外，在上述实施方式中，第一心轴31a(第二心轴32a)设置于比动力传递装置40靠近前侧处，主电动机35的电动机35a、第一辅助电动机36(第二辅助电动机37)的第一小型电动机36a(第二小型电动机37a)设置于比动力传递装置40靠里侧处，但不限于此。例如，也可以是各自设置于比动力传递装置40靠近前侧处。

另外，在上述实施方式中，记载了主电动机35的输出“2200kw”、第一辅助电动机36及第二辅助电动机37的输出“75kw”等电动机的具体的输出，但这些数值作为一例而举出，不限于此。

另外，在上述实施方式中，将被轧制材3的通常的卷取速度设为了1200mpm，将规定的低转速设为了150mpm，但这些数值作为一例而举出，不限于此。

另外，在上述的实施方式中示出的4根辊形式的轧制机作为一例而举出，本发明的轧制设备所具备的轧制机不限于此，也可以是6根辊形式或其以外的形式的轧制机。

标号说明

1轧制设备

3被轧制材

5连续式轧制机

5a第一机架

5b第二机架

5c第三机架

5d第四机架

5e第五机架

5u支承辊

5w轧制辊

10夹送辊

20切断机

20a滚筒

20b切断刀

25引导部

30卷轴装置

31第一心轴装置

31a第一心轴

31b第一旋转轴

31c第一心轴支承部

31d第一旋转轴支承部

31e第一基体

31f第一涨缩缸

32第二心轴装置

32a第二心轴

32b第二旋转轴

32c第二心轴支承部

32d第二旋转轴支承部

32e第二基体

32f第二涨缩缸

35主电动机

35a电动机

35b主驱动轴

35c主驱动轴支承部

35d主驱动轴齿轮

36第一辅助电动机

36a第一小型电动机

36b第一辅助驱动轴

36c第一辅助驱动轴支承部

36d第一辅助驱动轴齿轮

37第二辅助电动机

37a第二小型电动机

37b第二辅助驱动轴

37c第二辅助驱动轴支承部

37d第二辅助驱动轴齿轮

40动力传递装置

41动力传递部基体

42a第一空转齿轮

42b第二空转齿轮

43a第一主离合器齿轮

43b第二主离合器齿轮

44a第一辅助离合器齿轮

44b第二辅助离合器齿轮

45a第一离合器装置

45b第二离合器装置

50皮带助卷机

55控制部

60轧制设备

65反转式轧制机

65u支承辊

65w轧制辊

70板厚测定器

80带材压力机