JPH0441162Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

産業上の利用分野 この考案は、アルミニウム等の金属コイルを熱
処理する場合に使用する、金属コイルの熱処理用
支持具及び該支持具を用いた熱処理装置に関す
る。 従来の技術 従来、アルミニウム等の金属コイルを熱処理す
る場合には、コイルを横向き即ち軸方向が水平と
なるような向きにし、かつ巻き取りスプール両端
を支持してコイルを吊下げた状態にして熱処理を
行つていた。しかしこの方法では、第６図に一点
鎖線で示すように、熱処理中にコイル１００の自
重作用によつてコイル上部が沈んで径小となる一
方、コイル下部が下方に膨出して径大となり、コ
イル真円度が著しく阻害されたものとなり易い。
そこでかかる問題を解消するため、本出願人は熱
処理時のコイル変形防止治具を提案した（実開昭
62−148558号）。この治具は第７図に示すように、
熱処理中横向きの金属コイル１００をその下部側
周面を支えた状態に支持して吊下げるものであ
り、これにより確かに金属コイル自重による上下
部の変形を抑制することができた。 考案が解決しようとする課題 ところが上記の変形防止治具２００を用いた場
合、第７図に示すように、金属コイル１００と治
具２００の帯状支持部材２０１との接触縁部１０
１においてコイル表面層に盛上り変形１０３を生
じるものであつた。さらに熱処理中に、支持部材
２０１とコイル１００との熱膨張率の差により、
支持部材２０１とコイル１００との間にすべりを
生じ、このときの摩擦力によつてコイル表面層が
締めつけられ、コイル長手方向に座屈変形１０４
を生じ、熱収縮後もこの変形が残つてしまうとい
う問題も生じるものであつた。 なお第７図中、２０２は支持部材両端に取着さ
れた支持棒、２０３は支持棒を載置支持する熱処
理枠である。 このような表面層の盛上り変形１０３とか座屈
変形１０４を生じた場合に、該コイルを次工程の
例えば切断、印刷、あるいはフイルムや紙との張
り合わせ工程に供給すると、やはりコイルの巻き
戻しの際に張力変動が生じ、しわや破断が発生し
易いものであつた。 この考案はかかる問題を解消するためになされ
たものであつて、熱処理時における金属コイルの
自重による変形は勿論のこと、表面層の盛上り変
形や座屈変形の発生を防止し、良好なコイル真円
度を保持しうる金属コイルの熱処理用支持具を提
供せんとするものであり、さらにこの支持具を用
いた熱処理装置を提供せんとするものである。 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、この考案に係る支
持具は、図面に示すように、金属コイル１００の
外周に沿つて円弧状に変形可能な柔軟性を有する
とともに、熱処理時に横向きの金属コイルをその
下部側周面を支えた状態で支持可能な耐熱性及び
強度を有する帯状の支持部材２と、該支持部材の
内側に配設された耐熱性クツシヨン材３と、該ク
ツシヨン材３の内側に遊離状態に配置された金属
薄板４とを備えていることを特徴とするものであ
る。さらにまたこの考案に係る金属コイルの熱処
理装置は、上記の金属コイルの熱処理用支持具１
の複数個が、その隣接端縁どうしを連設状態とな
されて並設されるとともに、最外側の支持具の外
側端縁が熱処理枠１０に固定され、さらに隣接支
持具の連設部近傍の下方の配置された２本一組の
中間支持パイプ６，６が転動可能な状態で熱処理
枠１０に横架されてなり、この状態で巻き取りス
プール１０２両端を熱処理枠１０に転動可能に横
架された複数個の金属コイル１００が、支持具１
によつてコイル下部側周面を支えた状態で支持さ
れるものとなされるとともに、各組の中間支持パ
イプ６，６の間においては支持具１におもり２０
が載置されるものとなされていることを特徴とす
るするものである。 作 用 支持部材２によつて、熱処理時に横向き金属コ
イル１００をその下部側周面を支えた状態で支持
することにより、クツシヨン材３及び金属薄板４
を介してコイルの円形を維持する方向の力が作用
し、コイルの自重によるコイル上下部の変形を防
止できる。またクツシヨン材３の介在により、支
持部材２とコイルとの接触縁部１０１に加わる力
が吸収分散され、該縁部におけるコイル表面層の
盛上り変形も解消される。また、熱処理時に金属
コイル１００が膨張した際には、遊離状態に配設
された金属薄板４により、主に該金属薄板とクツ
シヨン材との間で摩擦力を生じてコイル周面には
無理な応力が生じることがないから、金属コイル
表面層の座屈現象の発生が防止される。 一方、上記支持具１を用いた本考案に係る熱処
理装置では、中間支持パイプ６，６間において支
持具に載せられたおもり２０により、各支持具１
に支えられた金属コイル１００の周面には支持部
材２の張力を介して一定の加重が付与される。こ
の状態で加熱すると、金属コイル１００は熱膨張
しようとしてコイルは第３図矢印Ａ方向に回転し
ようとする。この力を受けて、中間支持パイプ
６，６が転動し、しかも金属薄板４の存在により
コイルは無理なくスムーズに回転して、支持部材
と金属コイルとの相対的位置が変化する。従つて
金属コイル１００の周面には熱膨張前後を通じて
おもり２０による一定の加重が安定して付与さ
れ、支持部材２とコイル１００との間で無理な応
力が生ずることがない。一方逆に、熱処理後のコ
イル収縮時には、コイル１００は第３図矢印Ｂ方
向に回転しようとし、この力に応じて中間支持パ
イプ６，６が再び転動し、この場合も金属コイル
１００はやはり無理なく回転しコイル１００と支
持部材２との間に無理な応力が生ずることがな
い。このように熱処理工程を通じてコイル周面に
加わる加重を一定にできるから、クツシヨン材３
の効果とも相俟つて金属コイルの変形がより一層
防止される。 実施例 次にこの考案の構成を図面を参照して説明す
る。 第１図〜第４図において、１，１は横並びに設
けられた２個の支持具であり、これら支持具は帯
状の支持部材２と、各支持部材内側即ち金属コイ
ル１００を支える面に遊離状態に配置されたクツ
シヨン材３と、該クツシヨン材３のさらに内側に
配置された金属薄板４とを有している。 前記支持部材２は、その幅が金属コイル１００
の幅と同じかやや大きく設定されるとともに、両
支持部材の隣接端縁どうしが連設一体化され、従
つて支持部材２，２は一枚の長尺帯状部材から構
成されている。この支持部材２は、熱処理時にお
いては横向き金属コイル１００の下部側周面を支
えるものであり、このため金属コイルの外周に沿
つて円弧状に変形可能な柔軟性を有するものに形
成されている。また熱処理温度に対する充分な耐
熱性と、コイル周面を支えうる充分な強度を備え
たものであることが必要である。このような柔軟
性、耐熱背、強度を備えた支持部材２として、好
適にはSUS線入りガラスクロスからなるものを
挙げうる。しかしこれに限定されるものではな
く、適用する金属コイルの熱処理温度や支持部材
に加わる張力等を考慮して適宜材料や構造の選択
が可能である。なお、金属コイルの熱処理温度は
一般的には200℃程度以上である。 前記クツシヨン材３は、金属コイル１００と支
持部材２との直接接触を防ぎ、特に該クツシヨン
材が存在しない場合の支持部材２とコイル１００
との接触縁部１０１において支持部材２からコイ
ルに加わる圧力を吸収分散し、該縁部におけるコ
イル表面層の盛上り変形を防止するために介在さ
れるものである。このためクツシヨン材３の長さ
は、支持部材２とコイル１００との外周接触部分
の長さよりも設定されるとともに、その幅は支持
部材２とほぼ同程度に設定されている。このクツ
シヨン材３もまた熱処理温度に耐えうる耐熱性の
材質で形成されている。 前記金属薄板４は、金属コイル１００の熱膨
脹、熱吸収時に、該コイルとクツシヨン材３との
間で作用する摩擦力を防ぎ、コイル表面層の座屈
変形を防止するために介在されるものである。こ
のために、金属薄板４はコイルの熱膨脹、熱収縮
に対応できるようにクツシヨン材３とは固定関係
にない遊離状態で配置される。また金属薄板４の
材質は、コイルの熱膨脹、収縮割合と同じ割合で
伸縮させるため、かつコイル表面の損傷を防止す
るため、金属コイル１００と同材質のものを使用
するのが好ましい。例えばアルミニウムコイルの
場合には厚さ0.15mm程度のアルミニウム薄板を用
いるのが良い。この金属薄板４の幅はクツシヨン
材３と同程度従つてコイル幅と同じかやや大きく
設定されており、また長さはクツシヨン材よりも
やや長めに設定されている。 前記２個の支持具における支持部材２，２の連
設部５近傍の下方には、第１図からわかるよう
に、断面円形の２本の中間支持パイプ６，６が横
断状態かつ支持部材に対して遊離状態に配置され
る。これら中間支持パイプ６，６は支持部材両端
に取着された断面円形の端部支持パイプ７，７と
ともに熱処理時には熱処理枠１０に載置されるも
のとなされる。そして各端部支持パイプ７，７と
中間支持パイプ６との間において、各支持具１，
１はそれぞれの金属コイル１００を支えるととも
に、２本の中間支持パイプ６，６の間においては
支持具１に円柱形のおもり２０が載置されるもの
となされている。 前記おもり２０は、支持部材２に張力を付与し
て金属コイル１００の下部側周面を支持せしめ、
もつてコイル周面に一定の押圧力を付与するため
のものであり、コイルの幅、大きさ、重量等に応
じてその重さを変えて用いられる。アルミニウム
コイルの場合、概ね100〜300Kg程度のおもりを好
適に用いうる。 前記熱処理枠１０は、上部対向部に端部支持パ
イプ７，７を横架させる平坦部１１を有するとと
もに、中間対向部に金属コイル１００の巻き取り
スプール１０２を載置する平坦部１２を有してい
る。 以上の構成により、本実施例に係る支持具及び
熱処理装置の使用方法を説明する。 まず、金属コイル１００，１００の各巻き取り
スプール１０２両端を熱処理枠１０の中間平坦部
１２に所定範囲において転動可能に横架する。続
いて支持具１，１の端部支持パイプ７，７を熱処
理枠１０の上部平坦部１１の所定位置に不動状態
に横架させるとともに、支持具１，１の連設一体
化された支持部材２，２を各コイル１００，１０
０の下部側周面に沿うように配置し、さらに各支
持部材２，２と金属コイル１００，１００との間
に耐熱性クツシヨン材３及び金属薄板４を順次的
に配置する。次いで支持部材２の連設部５近傍の
下方に２本の中間支持パイプ６，６を通したの
ち、これらパイプを熱処理枠１０の上部平坦部１
１に転動可能に横架する。続いて中間支持パイプ
６，６間において支持部材２の上におもり２０を
載せると、コイル周面の支持部材２が引張られ、
コイル周面には押圧力が付与される。この際、ク
ツシヨン材３の介在により、コイル周面、特に該
クツシヨン材がない場合のコイル１００周面と支
持部材２の接触縁部１０１に生ずる応力を吸収分
散させることができ、コイル表面層の盛上り変形
を防止できる。 この状態で熱処理のための加熱を行うと、各金
属コイル１００，１００はその膨脹作用により、
第３図矢印Ａ方向に回転しようとするが、中間支
持パイプ６，６は転動可能に架渡されていること
により、この回転力を受けて中間支持パイプ６，
６が転動する結果、金属コイル１００，１００は
回転し、支持部材２と金属コイル１００との相対
位置が変化する。この際、金属薄板４の介在によ
り、金属コイル１００と金属薄板４との間には大
きな摩擦力が作用しないから、金属コイルは無理
な応力を生ずることなくスムーズに回転する。こ
うして金属コイル周面には支持部材２を介してお
もり２０の荷重が一定の押圧力で付与される。し
かも、熱膨脹によりコイル周面が押張しても、金
属薄板４の介在により、該金属薄板４とコイル１
００との間で大きな摩擦力は発生しないから、コ
イル表面層に座屈変形を生じることはない。 一方逆に、コイルの熱収縮時には、金属コイル
１００，１００は第３図矢印Ｂ方向に回転しよう
とするが、上記と同じく中間支持パイプ６，６が
逆方向に転動し金属コイルはスムーズに回転す
る。このように、熱処理工程を通じて金属コイル
１００の動きが妨げられることがなく、コイル周
面には安定した押圧力が付与され、コイル表面層
の不本意な変形が防止される。 なお上記実施例においては、２個の支持具１，
１を用いた場合を例示したが、３個以上の支持具
を上記と同様にして併設し、熱処理を行うことも
できる。 第５図はこの考案に係る支持具の他の実施例を
示すものである。この実施例では、単独の支持部
材２′両端に設けた支持パイプ７′，７′を熱処理
枠１０′に架け渡して金属コイル１００を完全に
吊下げた状態に保持して熱処理を行うものとなさ
れている。この場合にもクツシヨン材３′の作用
により、コイル表面層の盛り上り変形が防止され
るとともに、金属薄板４′を介してコイルはスム
ーズに熱膨脹あるいは収縮し、コイル表面層の座
屈変形が防止される。 考案の効果 以上説明したように、この考案に係る金属コイ
ルの支持具では、熱処理時に金属コイル表面層の
一部への集中的な荷重付与を解消しえて、コイル
周面に均一かつ安定した押圧力を付与できるか
ら、熱処理時のコイル上下部の凹凸変形はもとよ
り、コイル表面層の盛り上り変形や座屈変形を効
果的に防止しえて優れた真円度の熱処理済コイル
を得ることができる。一方、本考案に係る熱処理
装置では、上記に加えて、熱処理中にコイルがそ
の周面を支えられて自由に回転移動可能に構成し
たから、さらにコイル周面に無理な力が加わるこ
とがなくなり、より一層安定した真円度を保つこ
とができる。従つて、こうして得られた熱処理済
みコイルを、切断、印刷等の次工程において巻戻
した場合にも、張力変動によるしわや破断等の発
生を回避できるものとなる。 ちなみに、厚さ7μmのアルミニウム箔を外径80
mmの２本の鋼管に24000mと30000mの巻き付け長
さでそれぞれ巻き付けて２種類のアルミニウム箔
コイルを作製し、第１図〜第４図に示した熱処理
装置により熱処理を行い、コイルの変形状態を調
査した。なお、支持部材は直径0.1mmのSUS線入
りのガラスクロスからなるものを、クツシヨン材
は厚さ10mmの耐熱性のものを、金属薄板は厚さ
0.15mmのアルミニウム薄板をそれぞれ用いるとと
もに、おもりの重量は200Kgとし、また熱処理条
件は400℃×65時間とした。 そして上記コイルにつき、熱処理後のコイル上
下部の変形量を調べたところ、下記第１表に示す
とおりであつた。またコイル表面層に盛り上り変
形や座屈変形は全く認められなかつた。 一方、上記と同じアルミニウムコイルについ
て、変形防止装置を用いることなく、巻取りスプ
ールにおいて吊下げる従来の方法により同一条件
の熱処理を行い、同じく変形量を調べた。その結
果を同じく下記第１表に示す。

【表】

【表】 以上の結果から、この発明に係る変形防止装置
を用いると、コイル上下部の凹凸変形はもとよ
り、表面層の盛上り変形、座屈変形を防止しうる
ことを確認しえた。なお、巻戻しの際に張力変動
によるしわが生じないコイルの変形量は２mm以下
であり、本装置によればこの条件を充分満足しう
るものであることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の一実施例を示すも
ので、第１図は支持具及び熱処理装置をその一部
を分離して示す斜視図、第２図は使用状態の斜視
図、第３図は第２図の正面図、第４図は第３図の
−線断面図、第５図は支持具の他の実施例を
示す使用状態の斜視図、第６図は従来技術の問題
点を説明するための金属コイルの正面図、第７図
は従来の支持具の使用状態を示す正面図である。 １，１′……支持具、２，２′……支持部材、
３，３′……クツシヨン材、４，４′……金属薄
板、６……中間支持パイプ、１０，１０′……熱
処理枠、２０……おもり、１００……金属コイ
ル、１０２′……巻き取りスプール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 金属コイル１００の外周に沿つて円弧状に変
   形可能な柔軟性を有するとともに、熱処理時に
   横向きの金属コイルをその下部側周面を支えた
   状態で支持可能な耐熱性及び強度を有する帯状
   の支持部材２と、該支持部材の内側に配設され
   た耐熱性クツシヨン材３と、該クツシヨン材の
   内側に遊離状態に配置された金属薄板４とを備
   えていることを特徴とする金属コイルの熱処理
   用支持具。 (2) 請求項１記載の金属コイルの熱処理用支持具
   １の複数個が、その隣接端縁どうしを連設状態
   となされて並設されるとともに、最外側の支持
   具の外側端縁が熱処理枠１０に固定され、さら
   に隣接支持具の連設部近傍の下方に配置された
   ２本一組の中間支持パイプ６，６が転動可能な
   状態で熱処理枠に横架されてなり、この状態で
   巻き取りスプール１０２両端を熱処理枠に転動
   可能に横架された複数個の金属コイル１００
   が、支持具１によつてコイル下部側周面を支え
   た状態で支持されるものとなされるとともに、
   各組の中間支持パイプ６，６の間においては支
   持具におもり２０が載置されるものとなされて
   いることを特徴とする金属コイルの熱処理装
   置。