JP2001519240A - コイルからストリップを巻き解く装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コイル（３）からストリップ（２）を巻き解き、該ストリップ（２）を、これを加工する組立体（４）に供給する装置。本発明の装置は、コイル（３）を支持する回転テーブル（１０）と、該テーブル（１０）を回転させる駆動ユニット（１２、１３）とを有している。駆動ユニット（１２、１３）は駆動ギア（１２）を有し、該駆動ギア（１２）は、モータ（１３）により駆動されかつテーブル（１０）に取り付けられたギアリング（１１）の歯付き周囲部分と噛み合う。本発明の装置は更に、コイル支持テーブル（１０）と加工組立体（４）との間でストリップ（２）を案内しかつ張力を付与する装置（２０、２１）を有している。この装置（２０、２１）は、アーム（２０）の枢動によりコイル支持テーブル（１０）に向かう方向および離れる方向に移動されるストリップガイドユニット（２１）を備えた枢動可能なアーム（２０）と、ストリップ供給速度およびコイル支持テーブル（１０）の回転速度に従って、アーム（２０）の移動従ってストリップガイドユニット（２１）の移動を制御する手段（２６）とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、コイルからストリップを巻き解き、該ストリップを、これを加工す
る組立体に供給する装置に関する。より詳しくは、本発明は、コイルから金属ス
トリップを巻き解き、該ストリップを、螺旋巻きロックシームチューブの製造機
械いわゆるチューブフォーマに供給する装置に関する。このようなチューブは、
特に通風ダクトに使用される。

【０００２】 （背景技術） コイルから金属ストリップを巻き解く装置は、しばしば、当業者によりデコイ
ラと呼ばれる。実際的な理由から、以下の説明では用語デコイラを使用する。

【０００３】 オランダの会社「Brain」により市販されている既知のデコイラは、垂直軸線 の回りで回転しかつコイルを水平に支持する円板すなわちテーブルを有している
。コイル支持テーブルは、該テーブルの下面と摩擦接触するローラにより支持さ
れている。１つのローラが駆動され、２つのローラは自由に回転可能である。テ
ーブルは、カップリングを介して駆動ローラに作用する静圧変速機により駆動さ
れる。３つのローラは、回転テーブルの周囲部分で互いに等間隔に配置されてい
る。ローラの回転軸線はコイルテーブルの垂直回転軸線に対して垂直でありかつ
該垂直回転軸線方向線から半径方向に延びている。

【０００４】 金属ストリップはコイルからストリップガイドユニットへと案内され、ガイド
ユニットにおいてストリップはローラ間に保持される。ストリップガイドユニッ
トは、デコイラのベース構造に枢着されたアームの上端部に取り付けられている
。ストリップは、チューブフォーマの成形ヘッドの前の駆動ローラにより、スト
リップガイドユニットから成形ヘッドに供給される。

【０００５】 ストリップガイドユニットを支持するアームは、前記枢動によりコイル支持テ
ーブルに向かう方向および離れる方向に移動できる。ストリップの適当なガイド
および張力付与を達成するため、アームの枢動は入念に調節される。ストリップ
の供給速度、もちろんコイル支持テーブルの回転速度を制御することも重要であ
る。

【０００６】 例えば完成チューブの切断のためにチューブフォーマでの製造が停止されると
、 成形ヘッドへのストリップの供給が停止される。短時間の遅延後に、コイルテー
ブルの回転を停止させなくてはならず、さもなくば、コイルテーブルと成形ヘッ
ドとの間のストリップの弛みが大きくなり過ぎてしまう。これを避けるため、製
造が停止されるやいなや、ストリップガイドユニットを支持するアームが、コイ
ルテーブルから離れる方向に移動される。アームのこの運動によりストリップの
弛みの殆どが除去され、ストリップの適当な張力を維持する。製造が再開される
と、コイルテーブルの回転を迅速に始動させなくてはならず、アームがコイルテ
ーブルに向かって移動され、ストリップの弛みを「キャッチ」する。

【０００７】 この既知のデコイラは或る欠点を有している。

【０００８】 コイルは約３，０００kgの重量を有するものもあり、負荷が大きくて、コイル
テーブルの下の３つの回転ローラ、特に駆動ローラが非常に摩耗し易い。このた
め、しばしばテーブルの振動が生じ、ストリップの巻き解きおよび供給が危うく
なる。この問題は、デコイラが長時間使用される場合に特に顕著である。駆動ロ
ーラホイールは、カップリングを介して変速機に連結されている。

【０００９】 ３，０００kgのコイルがコイルテーブル上に置かれると、駆動モータおよび関
連ベアリングに作用する負荷は非常に大きい。製造が停止されかつ再開される度
に、モータは、コイルテーブルの加速および減速を行なわなければならない。か
くして、作動時にモータの回転方向が頻繁に切り換えられる。実際に、この形式
のデコイラのモータは、かなり短いインターバルで交換しなくてはならない。

【００１０】 原因の一部はこれらのモータの問題のためであるが、これ以外にコイル支持手
段の固有の慣性のため、ストリップ供給の加速時間および減速時間は非常に長く
なり、実際に約６秒かかる。作動時に製造の停止および開始は非常に頻繁に行わ
れるため、これらの時間遅延は問題である。

【００１１】 かくして、新規な形式のデコイラが要望されている。

【００１２】 本発明の１つの目的は、上記問題を解決できる、コイルからストリップを巻き
解くための改善された装置すなわちデコイラを提供することにある。

【００１３】 本発明の特別な目的は、主目的は螺旋巻きロックシームチューブの製造を改善
することにあるが、本発明により改善された装置を、異なる製品の製造に使用で
きるようにすることにある。

【００１４】 （発明の開示） 上記目的および以下の説明から明らかになるであろう他の目的は、特許請求の
範囲の請求項１に記載の特徴により達成されよう。好ましい実施形態は、実施態
様項において定められている。

【００１５】 本発明の好ましい実施形態では、コイルからストリップを巻き解き、該ストリ
ップを、これを加工する組立体に供給する装置が提供される。本発明の装置は、
コイルを支持する回転テーブルと、該コイル支持テーブルを回転させる駆動ユニ
ットとを有している。駆動ユニットは、テーブルに取り付けられたギアリングの
歯付き周囲部分と噛み合いかつモータにより駆動される駆動ギアを有している。
また、本発明の装置は、コイル支持テーブルと加工組立体との間でストリップを
案内しかつ張力を付与する装置を有している。この装置は、ストリップガイドユ
ニットを備えた枢動可能なアームを有し、ストリップガイドユニットは、アーム
の枢動によりコイル支持テーブルに向かう方向および離れる方向に移動され、ス
トリップ供給速度およびコイル支持テーブルの回転速度に従って、アームの移動
従ってストリップガイドユニットの移動を制御する手段を更に有している。

【００１６】 本発明の好ましい実施形態によれば、前記制御手段は、アームに機械的に連結
されたポテンショメータを有し、該ポテンショメータの出力電圧信号はアームの
位置に比例する。出力電圧信号はコイル支持部材の回転速度従って加工組立体へ
のストリップの供給を制御する。

【００１７】 また、好ましくは、ポテンショメータは、コイル支持部材から最も離れたアー
ムの第１端位置に対応する第１端位置と、コイル支持部材に最も近接したアーム
の第２端位置に対応する第２端位置とを有する。ポテンショメータの出力電圧信
号は、ポテンショメータの両端位置により制限された範囲内の値を有する。

【００１８】 好ましくは、制御手段は更に、ポテンショメータからの出力電圧信号を、ギア
メッシュを介してコイル支持部材を駆動するモータの回転速度を制御する周波数
信号に変換する周波数コンバータを有している。

【００１９】 本発明は、幾つかの長所を提供する。本発明のデコイラは、新規な駆動構造に
より機械的に改善される。チューブフォーマのローリングホイールを省略でき、
ギアリングの周囲に配置されるギア駆動装置により、コイル支持部材の非常に信
頼性の高い回転が達成される。また、ギアリングの周囲でのギアメッシュが、コ
イル支持部材の垂直回転軸線に対してトルクを提供するので、モータに作用する
負荷が低下される。

【００２０】 また、本発明のデコイラは、ストリップの巻き解きおよび供給を制御する点に
関しても改善される。ストリップガイドユニットを支持する枢動アームに作用す
る新規な制御手段により、加速および減速の遅延が大幅に短縮される。実際の試
験では、約６０m/分の標準ストリップ供給速度で、加速時間は1.0秒、減速時間 は0.8秒である。

【００２１】 （発明を実施するための最良の形態） 以下、添付の概略図に示す本発明の好ましい実施形態を参照して本発明を説明
する。尚、添付図面は本発明を限定するものではない。

【００２２】 図１および図２は、コイル３からストリップ２を巻き解く装置１を示す。スト
リップ２は、これを加工する組立体４に供給される。この例では、装置はいわゆ
るデコイラ１であり、ストリップは加工組立体に供給される金属ストリップ２で
あり、加工組立体は、それ自体は既知である成形ヘッド６により螺旋巻きロック
シームチューブ５を製造する機械（チューブフォーマ）４である。ストリップ２
は矢印の方向に供給され、チューブフォーマ４は供給ユニット７を有し、該供給
ユニット７には、既知の態様で成形ヘッド６にストリップ２を供給するための駆
動ローラ（図示せず）が設けられている。ストリップ供給ユニット７は、モータ
８により駆動される。

【００２３】 コイル３は、垂直回転軸線C1をもつ円形水平テーブル１０の形状をなす回転部
材により支持されている。環状コイル３は、コイル支持テーブル１０から垂直に
延びた中央部品９の回りに置かれる。図２では、コイル支持テーブル１０の駆動
ユニットを示すため、コイル３の一部が破断されている。

【００２４】 この駆動ユニットはテーブル１０の下面に回転できないように取り付けられた
ギアリング１１を有している（図４も参照されたい）。ギアリング１１の回転軸
線は回転テーブル１０の回転軸線C1と一致している。ギアリング１１は、テーブ
ル１０の下でデコイラ１のベース構造１４に取り付けられたモータ１３により駆
動される駆動ギア１２と噛み合っておりかつ該駆動ギア１２により駆動される。
図４から明らかなように、駆動ギア１２は、リングギア１１および回転テーブル
１０の回転軸線C1に対して平行でかつ該回転軸線C1から間隔をおいた垂直回転軸
線C2を有している。かくして、駆動ギア１２とギアリング１１との間のギアメッ
シュ１５は、該ギアメッシュ１５がギアリング１１の周囲に位置しているため、
回転軸線C1から間隔をおいている。従って、ギアメッシュ１５は主回転軸線C1に
対してトルクを発生し、このトルクが、既知のデコイラに比べて、駆動ユニット
のモータ１３に対する負荷をより小さくし、テーブル１０の回転を改善する。

【００２５】 この新規なギア配列１１、１２により、回転テーブル１０は、既知のデコイラ
において生じていた振動および摩耗の問題がなく、非常にスムーズに駆動される
。より詳しくは、テーブル１０は、頻繁に停止されるチューブフォーマ４の間歇
作動時に、既知のデコイラよりも迅速に停止しかつ始動することができる。

【００２６】 本発明のデコイラ１は、コイル支持テーブル１０とチューブフォーマ４との間
でストリップを案内しかつ張力を付与する装置を有している（図１参照）。この
装置は、枢動アーム２０を有し、該枢動アーム２０の上端部には、ストリップが
通されるガイドローラ２２を備えたストリップガイドユニット２１（これ自体は
既知である）が設けられている。図３に示すように、アーム２０の下端部は、ボ
ルト２３を介してベース構造１４に枢着されている。アーム２０がコイル支持テ
ーブル１０に向かっておよび離れる方向に移動できるように、アーム２０は双頭
矢印Aで示すように枢着ボルト２３の回りで枢動する。この枢動は、アーム２０ の下端部と、後述の回転ポテンショメータ２６の軸２５とを連結するリンク機構
２４により達成される。アーム２０の運動を減衰させるため、アーム２０とデコ
イラ１のベース構造１４とを連結するガススプリング２７（これ自体は既知であ
る）が設けられている。また、コイル支持テーブル１０から離れる方向のアーム
２０の移動を制限するための調節可能なストッパ２８が設けられている。

【００２７】 ポテンショメータ２６は、チューブフォーマ４の供給ユニット７の供給速度並
びにコイル支持テーブル１０の回転速度に従って、アーム２０の運動従ってスト
リップガイドユニット２１の運動を制御する。前述のように、ポテンショメータ
２６がアーム２０に機械的に連結されており、これは、ポテンショメータ２６の
出力電圧信号がアーム２０の位置に比例することを意味している。また、ポテン
ショメータ２６の出力電圧信号は、コイルテーブル１０の回転速度にも比例する
。

【００２８】 図５に概略的に示すように、ポテンショメータ２６は、アーム２０の端位置に
対応する２つの端位置２９、３０をもつ回転式のものである。これらの端位置２
９、３０間のポテンショメータ２６の限定回転は、アーム２０の４５°の移動角
度範囲に対応する約４５°であるのが好ましい。ポテンショメータ２６の出力電
圧信号は、ポテンショメータ２６の端位置２９、３０により制限された範囲内で
変化できる。図５に概略的に示すように、ポテンショメータ２６からの出力電圧
信号は周波数コンバータ３１に供給され、該周波数コンバータ３１は、出力電圧
信号を、コイル支持テーブル１０を駆動するモータ１３の回転速度を制御する周
波数信号に変換する。ポテンショメータ２６の出力電圧信号は、アーム２０の端
位置により制限された範囲内の値を有する。

【００２９】 作動に際し、この実施形態のデコイラ１は次のように機能する。

【００３０】 ストリップ２を成形ヘッド６に供給する供給ユニット７を付勢することにより
チューブ成形作業が開始されると、ストリップ２の弛みを除去しかつ適当な張力
を維持するため、アーム２０がコイル支持テーブル１０に向かって移動される。
次に、リンク機構２４が、ポテンショメータ２６の軸２５を図３で見て時計回り
方向（双頭矢印B）に回転させる。これにより、比例出力電圧信号が、周波数コ ンバータ３１を介してモータ１３に供給され、ギア配列１１，１２によりコイル
支持テーブル１０の回転が付勢される。一方、チューブ成形作業が停止されると
、アーム２０がコイルテーブル１０から離れる方向に移動され、これにより、リ
ンク機構２４がポテンショメータ２６の軸２５を反時計回り方向に回転させ、前
述のような信号の対応供給によりモータ１３が除勢される。

【００３１】 実際の試験結果は、本発明のデコイラ１により、前述のような加速および減速
の遅延が大幅に低減されることを証明している。約６０m/分の標準ストリップ供
給速度で、加速時間は約1.0秒、減速時間は0.8秒である。これは、市場で入手で
きる既知のデコイラに比べて非常に短時間である。

【００３２】 他の長所は、駆動モータ１３に作用する負荷が、既知のデコイラに比べて非常
に小さいことである。

【００３３】 アーム２０は、図２（矢印D）に概略的に示すように、ベース構造１４上で摺 動可能に取り付けられるのが好ましい。アーム２０が、チューブフォーマ４への
ストリップ２の供給方向に対して実質的に垂直な方向に変位できるので、ストリ
ップ２の種々の幅およびコイル３の種々の直径に従ってデコイラ１を容易に調節
できる。

【００３４】 最後に、本発明は、いかなる意味においても上記実施形態に限定されるもので
はなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で幾つかの変更例を考えることができる
ことを指摘しておく。例えば、他の制御手段を使用して、アームの運動およびデ
コイラに使用される供給速度および回転速度を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるデコイラを示す側面図である。

【図２】 図１のデコイラの平面図である。

【図３】 図２のIII−III線方向から見た拡大図である。

【図４】 図２のIV−IV線方向から見た拡大図である。

【図５】 本発明のデコイラに関連する制御手段の構成部品を示すブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル（３）からストリップ（２）を巻き解き、該ストリッ
   プ（２）を、これを加工する組立体（４）に供給する装置において、 コイル（３）を支持する回転部材（１０）を有し、該回転部材（１０）は周囲
   部分を備えた同心状のギアリング（１１）を有し、 コイル支持部材（１０）を回転させる駆動ユニット（１２、１３）を有し、該
   駆動ユニット（１２、１３）は、ギアリング（１１）の周囲部分と噛み合いかつ
   モータ（１３）により駆動される駆動ギア（１２）を備え、 ストリップ（２）を加工組立体（４）に供給するユニット（７）と、 コイル支持部材（１０）と加工組立体（４）との間でストリップ（２）を案内
   しかつ張力を付与する装置（２０、２１）とを更に有し、該装置（２０、２１）
   は、 ストリップガイドユニット（２１）を備えた枢動可能なアーム（２０）を有し
   、ストリップガイドユニット（２１）は、アーム（２０）の枢動によりコイル支
   持部材（１０）に向かう方向および離れる方向に移動され、 供給ユニット（７）の供給速度およびコイル支持部材（１０）の回転速度に従
   って、アーム（２０）の移動従ってストリップガイドユニット（２１）の移動を
   制御する手段（２４〜２６）を更に有することを特徴とするコイルからストリッ
   プを巻き解きかつ供給する装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（２４〜２６）は、アーム（２０）に機械的に
   連結されたポテンショメータ（２６）を有し、該ポテンショメータの出力電圧信
   号はアーム（２０）の位置に比例し、前記出力電圧信号はコイル支持部材（１０
   ）の回転速度従って加工組立体（４）へのストリップ（２）の供給を制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記ポテンショメータ（２６）は、コイル支持部材（１０）
   から最も離れたアーム（２０）の第１端位置に対応する第１端位置と、コイル支
   持部材（１０）に最も近接したアーム（２０）の第２端位置に対応する第２端位
   置とを有し、ポテンショメータ（２６）の前記出力電圧信号は、ポテンショメー
   タの両端位置により制限された範囲内の値を有することを特徴とする請求項２記
   載の装置。
4. 【請求項４】 前記ポテンショメータ（２６）は、リンク機構（２４）を介
   してアーム（２０）に連結された軸（２５）を備えた回転式のポテンショメータ
   であることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段（２４〜２６）は更に、ポテンショメータ（２
   ６）からの前記出力電圧信号を、ギアメッシュ（１５）を介してコイル支持部材
   （１０）を駆動するモータ（１３）の回転速度を制御する周波数信号に変換する
   周波数コンバータ（３１）を有していることを特徴とする請求項２〜４のいずれ
   か１項記載の装置。
6. 【請求項６】 前記コイル支持部材はコイル（３）が置かれる円形の回転テ
   ーブル（１０）を有し、該回転テーブル（１０）は、該テーブルに対して回転で
   きないように取り付けられたギアリング（１１）の回転軸線（C1）と同心の回転
   軸線を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
7. 【請求項７】 前記駆動ギア（１２）は、回転可能なコイル支持部材（１０
   ）のギアリング（１１）の回転軸線（C1）に対して平行でかつ間隔をおいている
   回転軸線（C2）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の装
   置。
8. 【請求項８】 前記アーム（２０）は、加工組立体（４）へのストリップ（
   ２）の供給方向に対して実質的に垂直な方向に変位できるように、ベース構造（
   １４）上で摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜７のいず
   れか１項記載の装置。