JP2004518595A - 帯状材料を巻き付けるための巻取シャフト - Google Patents

Abstract

金属製の薄い圧延帯を個々の帯（２）に縦切断し、かつ個々の帯（２）を帯ロール（３）に巻き付けるためのロール切断および巻取機械のために、帯状材料を巻き付けるための巻取シャフト（１）は、一定の帯張力（Ｂ）を有する個々の帯（２）を巻き付ける際に一定のトルクをコアシャフト（４）から個々の帯（３）の巻取スリーブ（１６）に伝達するための油圧装置を具備する。

Description

【０００１】
本発明は、特に、金属および鋼製の薄い圧延帯を個々の帯に縦切断し、かつ個々の帯を帯ロールに巻き付けるためのロール切断および巻取機械のために、帯状材料を巻き付けるための巻取シャフトであって、モータで駆動可能なコアシャフトと、巻取シャフトの上に押し込み可能な、かつそれから引き抜き可能な帯ロール用の巻取スリーブを固定するためのテンション要素と、同一またはほぼ同一の帯張力を有する個々の帯を巻き付ける際にコアシャフトのトルクを個々の巻取スリーブに伝達するための構成要素とを有する巻取シャフトに関する。
【０００２】
圧延帯を縦切断することによって得られる個々の帯を、共通の巻取シャフト上に配設された巻取スリーブ上に巻き付けることは、圧延された帯の性質に起因する問題をもたらす。圧延された帯の厚さは中央および側面で異なり、たいていの場合帯中心の厚さは両方のバンドエッジの領域よりも幾分厚い。したがって、帯内には、帯エッジと帯中央との間に内部の機械的な応力が存在する。ローラ切断機械を用いて圧延帯を個々の帯に縦切断する際、内部応力が取り除かれ、この際、帯が比較的薄い場合、異なる長さの部分ストリップまたは個々の帯が生じ、すなわち圧延帯のより厚い中央領域の縦切断によって得られる個々の帯はより短くなり、また圧延帯のより薄いエッジ領域の縦切断によって生じる個別ストリップまたは個々の帯はより長くなる。共通の巻取シャフト上に配設される巻取スリーブに個々の帯を巻き付け、またすべての個々の帯を均一に確実に巻き付けるときに、すべての個々の帯を巻き付けるために、個々の帯の異なる長さおよび異なる帯厚を同一の帯張力によって調整しなければならない。
【０００３】
帯状材料から成る複数のロールを巻き付けるために、ＥＰ０８６３１０１Ａ２から公知の一般型の巻取シャフトに、フリクション要素が装備されたコアシャフトが使用され、個々の帯ロールを運動学的に分離し、また規定のトルクを加えることができるようにしている。したがって、切断機械内部のシワ形成および歪み、ならびに個々の材料帯の破壊を回避するために、帯ロールのそれぞれの帯幅と無関係に、特定の等しい帯張力をすべての帯ロールにかけることが達成されなければならない。
【０００４】
帯状材料を巻取スリーブの上に巻き付けるための公知の巻取シャフトは、リング状の配置のフリクション要素によって囲まれたコアシャフトと、径方向に作用するテンション要素とから構成され、これらのテンション要素は、作動位置においてコアシャフトが随伴する摩擦要素と、フリクション要素との間の摩擦係合を形成し、この摩擦係合によって、滑りつつコアシャフトからフリクション要素にトルクを伝達できる。フリクション要素は、作動中にフリクション要素と巻取スリーブとの間の回転不能の結合を行うために外側に向かって可動である。
【０００５】
テンション要素は、これらによって加えられる半径方向力により、摩擦要素を介してフリクション要素を径方向に外側に向かって移動し、フリクション要素を巻取スリーブに当接させて、規定のトルクによる滑りのない巻取スリーブの随伴を確実に保証するようにする。この場合、作動位置において作用するテンション要素の半径方向力の下では、摩擦要素／フリクション要素の１対の摩擦部によって伝達されるトルクは、フリクション要素／巻取スリーブの対によって伝達可能なトルクを下回り、この結果、フリクション要素と巻取スリーブとの間に回転不能の随伴が行われる。
【０００６】
ＤＥ１９５１５７２３Ａ１は、周囲に分布して配設された縦溝を有するコアシャフトから構成される一般型の巻取シャフトについて記述しており、前記縦溝内には、摺動プレートを径方向外側に向かって移動するために、外側を指すそれぞれ１つの摺動プレートおよび膨張可能な圧力媒体ホースが配設されている。コアシャフト上にはリング状の本体が位置し、その内面に摺動プレートが当接する。コアシャフトの全長にわたって延在する摺動プレートは、オイル浸漬フェルトプレートからあるいは潤滑剤を供給できる摺動材料から構成される。本体の外側には、ボールとして形成されたテンション要素と協働する複数の斜めに延在する走行面が周囲にわたって分布して配設されている。ボールは、テンションリングの切欠き内に、巻取シャフトが付勢されない状態においても、テンションリングの外面を越えて僅かに突出するように配設されている。
【０００７】
巻取工程の開始時、巻取スリーブはフリクション巻取シャフトの上に差し込まれる。ボールはテンションリングの外側を越えて幾分突出するので、非常に簡単にそれぞれ所望のまたは必要な位置までフリクション巻取シャフトの上に軸方向に、巻取スリーブを押し込むことができる。個々の圧力媒体ホースには予め空気が吹き込まれており、この結果、摺動プレートを介して本体への摩擦係合が行われ、また本体は、コアシャフトの回転運動と共に然るべく時計方向に共に回転する。これによって、ボールは、走行面の傾斜状態に応じて外側に向かってさらに押され、これにより最後に巻取スリーブはそれらの定位置に確実に保持される。摩擦のない状態では、ボールは、再びそれらの元の位置を占め、この位置においてボールはテンションリングの外面を越えて僅かに突出し、この結果巻取りが完了した帯ロールを巻取シャフトから簡単に引き抜くことができる。
【０００８】
公知のフリクション巻取シャフトでは、特に帯ロールの直径が小さい場合、大きなトルクをコアシャフトから個々の帯ロールの巻取スリーブに伝達し、また一定の帯張力によって個々の材料帯の均一な巻き付けを達成することは困難である。
【０００９】
本発明の課題は、異なる直径とロール幅とを有する帯ロールの均一な巻き付けを可能にする一般型の巻取シャフトを提供することである。
【００１０】
本発明によれば、上記課題は、請求項１の特徴を有する帯状材料を巻き付けるための巻取シャフトによって解決される。
【００１１】
下位請求項は、本発明の有利かつ有効な発展形態を含む。
【００１２】
新しい巻取シャフトは、本発明の基礎となる課題設定の最適な解決策を提示する。
【００１３】
概略図を参考にして本発明について以下に説明する。
【００１４】
金属製の薄い圧延帯を個々の帯に縦切断し、かつ個々の帯を帯ロール３に巻き付けるための図示していないロール切断および巻取機械のために個々の帯２を巻き付けるための図１および図２の巻取シャフト１は、シャフト軸線５−５の方向に延在する貫通平坦部６を有する、モータで駆動可能なコアシャフト４を具備し、このコアシャフト内に、その長さにわたって延在する円筒状の溝７が、外歯９付きの隣接するピニオン８用の軸受として形成される。コアシャフト４の溝７の円周角は、１８０°よりも幾分大きく、コアシャフト４の外周の円周角は１８０°よりもかなり大きい。
【００１５】
リングギヤ１０は、個々のリングギヤ１０に割り当てられたピニオン８の外歯９と係合する内歯１１によって、コアシャフト４の上に回転可能に軸受けされる。
【００１６】
それぞれ互いに直列にコアシャフト４の中または上に回転可能に軸受けされたピニオン８およびリングギヤ１０は、それぞれ互いに対して液密に、またコアシャフト（４）の両方の端部に対して液密にシールされている。このようにして、コアシャフト４はリングギヤ１０と共に、閉じた油圧チャンバ１２を形成し、このチャンバは、コアシャフト内の図示していないチャンネルを介して、ならびにオイルを充填するための、また冷却オイルをオイル容器に供給するための配管を介してオイルポンプに接続されている。
【００１７】
互いに並んで配設されたピニオン８によって、油圧チャンバ１２は２つのチャンバ１２ａ、１２ｂに区分される。
【００１８】
油圧チャンバ１２の両方のチャンバ１２ａ、１２ｂ、およびリングギヤ１０の歯１３の間の歯の間隙１４には、オイル１５が充填される。
【００１９】
リングギヤ１０の外周には、個々の帯２を巻き付けるために巻取スリーブ１６を張り渡すための図示していないテンション要素が配設されている。同一の帯幅の個々の帯２を巻き取る際に、巻取スリーブ１６は、帯幅に適合される同一の巻取幅を有する。異なる帯幅の個々の帯２を巻き付けるために、異なる巻取幅を有する対応する巻取スリーブ１６が使用される。巻取幅に応じて、巻取スリーブ１６は巻取シャフト１の１つまたは複数のリングギヤ１０に張り渡される。
【００２０】
巻取ローラの作動方法は次の通りである。巻取シャフト１のコアシャフト４上に互いに並んで張り渡される巻取スリーブ１６の上で、複数の個々の帯２が帯ロール３に巻き付けられる巻取工程の開始時、反時計方向ａに駆動されると共に回転数が値ゼロから作動回転数に上げられるコアシャフト４によって、個々の帯２を把持する帯張力Ｂが構築され、この帯張力に対抗して帯走行方向ｃと逆に保持張力Ｒが作用する。回転方向ａに駆動されるコアシャフト４と、巻取スリーブ１６を介して個々のリングギヤ１０を把持する保持張力Ｒとによって、リングギヤ１０と係合するピニオン８は時計方向ｂに回転され、回転するピニオン８はオイル１５を油圧チャンバ１２のチャンバ１２ａからチャンバ１２ｂに給送し、この結果チャンバ１２ｂにおいて油圧が構築される。チャンバ１２ｂの油圧によって、歯１３の歯面１７を介して圧力Ｋが個々のリングギヤ１０に作用する。
【００２１】
始動段階の終了後、個々の帯２は、一定の作動回転数で回転するコアシャフト４によって、一定の帯張力Ｂにより巻取シャフト１の個々の巻取スリーブ１６上の帯ロール３に巻き付けられ、この場合、チャンバ１２ｂ内の油圧のため個々のリングギヤ１０に作用する圧力Ｋと、保持張力Ｒとの間に平衡が設定され、この結果リングギヤ１０はコアシャフト４と同期回転する。
【００２２】
他の帯ロールに較べて１つまたは複数の対応する帯ロール３のより小さなコイル直径の結果として１つまたは複数の個々の帯２の帯厚が他の個々の帯と較べてより小さいために、リングギヤ１０の１つまたは複数における帯張力Ｂおよび保持張力Ｒが弱まると、チャンバ１２ｂ内の圧力Ｋが低下するため、このリングギヤまたはこれらのリングギヤ１０は、コアシャフト４に対して矢印方向に短時間より高速に回転運動され、この結果圧力Ｋがチャンバ１２ｂの隣接空間内の油圧によって再び構築され、また相殺されるまで、１つまたは複数のピニオン８が時計方向と反対に回転される。
【００２３】
１つまたは複数の対応するリングギヤ１０において圧力Ｋと保持力Ｒとの間に新たな平衡が設定され、１つまたは複数の所属の帯ロール３において一定の帯張力Ｂが設定される。この工程は、作動中に連続的かつ無段階に行われる。
【００２４】
個々の帯の厚さの差に基づき変化する個々の帯２の帯ロール３における帯張力Ｂに応じて、巻取シャフト１のリングギヤ１０の異なる相対速度を自動的に調整できる。
【００２５】
冷却回路内の冷却オイルは、ポンプを圧力制御することによって、圧力のないチャンバ１２ａを介して圧力チャンバー１２ｂの中に有効に導かれる。
【００２６】
巻取シャフトの修正された実施形態では、ピニオン８を追加のシャフトに回転可能に軸受けすることができる。
【００２７】
油圧チャンバ１２のチャンバ１２ｂ内の圧力オイルによって、巻取スリーブ１６用のテンション要素のために、テンション要素をさらに作動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
巻取シャフトの斜視図
【図２】
図１の線ＩＩ−ＩＩによる巻取シャフトの断面図

Claims (7)

1. 特に、金属および鋼製の薄い圧延帯を個々の帯に縦切断し、かつ該個々の帯を帯ロールに巻き付けるためのロール切断および巻取機械のために、帯状材料を巻き付けるための巻取シャフトであって、モータで駆動可能なコアシャフトと、前記巻取シャフトの上に押し込み可能な、かつそれから引き抜き可能な帯ロール用の巻取スリーブを固定するためのテンション要素と、同一またはほぼ同一の帯張力を有する前記個々の帯を巻き付ける際に前記コアシャフトのトルクを個々の前記巻取スリーブに伝達するための構成要素とを有する前記巻取シャフトにおいて、シャフト軸線（５−５）の方向に延在する平坦部（６）を有するコアシャフト（４）であって、シャフト軸線（５−５）の方向に延在する少なくとも１つの円筒状の溝（７）が、外歯（９）付きの隣接するピニオン（８）用の軸受として平坦部（６）内に形成されるコアシャフト（４）と、コアシャフト（４）上に回転可能に軸受けされる内歯（１１）付きのリングギヤ（１０）であって、内歯（１１）が、個々のリングギヤ（１０）に割り当てられたピニオン（８）の外歯（９）と係合するリングギヤ（１０）と、リングギヤ（１０）の外周に配設された、巻取スリーブ（１６）を張り渡すためのテンション要素と、を特徴とし、ピニオン（８）およびリングギヤ（１０）はそれぞれ互いにおよびコアシャフト（４）の両方の端部に対して液密にシールされて、リングギヤ（１０）と共にコアシャフト（４）が、油圧液（オイル１５）が充填された閉鎖油圧チャンバ（１２）を形成するようにする、巻取シャフト。
2. 前記ピニオン（８）が、狭いはめ合わせによって互いにシールされることを特徴とする、請求項１に記載の巻取シャフト。
3. 前記巻取スリーブ（１６）が、それらの巻取幅に応じて巻取シャフト（１）の１つまたは複数のリングギヤ（１０）の上に張り渡し可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の巻取シャフト。
4. 前記油圧チャンバ（１２）が、ピニオン（８）によって２つのチャンバ（１２ａ、１２ｂ）に分割されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取シャフト。
5. 前記油圧チャンバ（１２）が、オイル（１５）を充填するために、かつ冷却オイルを供給するために、コアシャフト（４）内のチャネルを介してオイル源に接続可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻取シャフト。
6. 前記油圧チャンバ（１２ｂ）内の圧縮液によって巻取スリーブ（１６）用のテンション要素を操作することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻取シャフト。
7. 前記ピニオン（８）が追加のシャフトに回転可能に軸受けされることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の巻取スリーブ。