JP2007523020A - Winder for winding thin sheets, especially thin aluminum sheets - Google Patents
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Abstract
薄いシート、特にアルミニウムシートを巻取るためには公知の形式では接触ローラ(21)を有する巻取り機が使用される。この接触ローラ(21)は巻取りに際し圧力下で巻体(22)の周面に接触させられる。本発明によれば巻取りに際し、接触ローラ(21)は定位置に支承され、巻体(22)は非弾性的に作用する対抗力に抗して前記接触ローラ(21)から遠ざかる方向へ移動可能に支承されている。 For winding thin sheets, in particular aluminum sheets, a winder with a contact roller (21) is used in a known manner. The contact roller (21) is brought into contact with the peripheral surface of the wound body (22) under pressure during winding. According to the present invention, at the time of winding, the contact roller (21) is supported at a fixed position, and the wound body (22) moves away from the contact roller (21) against the counteracting force acting inelastically. It is supported as possible.
Description
本発明は薄いシート、特に薄いアルミニウムシートを巻取る巻取り機であって、巻取りに際し圧力下で巻体周面に接触する接触ローラを有している形式のものに関する。 The present invention relates to a winder that winds a thin sheet, particularly a thin aluminum sheet, and has a contact roller that contacts a circumferential surface of the wound body under pressure during winding.
従来技術
プラスチック又はアルミニウムから成る薄いシートを巻取るための巻取り機は公知の形式で、巻取りに際し、形成されつつある巻体に圧力下で接触する単数又は複数の接触ローラを有している。該接触ローラは、巻体に帯材が巻き付く場合に連行された空気層を圧潰し、巻体への空気の侵入をできるだけ阻止するために用いられる。加えて、この場合には巻体と接触ローラとの間の接触力によって巻体の巻き硬さをコントロールすることができる。DE4300686A1号明細書によれば、可動な往復台に支承されて巻体に向かって移動可能である接触ローラが公知である。
Prior art Winders for winding thin sheets of plastic or aluminum have a known type of contact roller or rollers that are in pressure contact with the winding being formed during winding. . The contact roller is used to crush the entrained air layer when the belt is wound around the wound body and prevent air from entering the wound body as much as possible. In addition, in this case, the winding hardness of the wound body can be controlled by the contact force between the wound body and the contact roller. According to DE 4300686 A1, a contact roller is known which is supported on a movable carriage and is movable towards the winding body.
発明の開示
実地においては巻体は空の巻管に対する巻き付けが開始した場合に既に、正確な円形を呈することは決してない。巻体の全周に亙って接触ローラを持続的に接触させるためにばね弾性的な圧着力が用いられると、接触ローラ(巻体が定位置に支承されている場合)に又は巻体(接触ローラが定位置に支承されている場合)に非真円性の大きさに関連した並進運動が与えられることになる。あらゆるこのような並進運動は巻取られる帯材における長さ変化、ひいては帯材材料に関連した帯材張力の変化をもたらす。帯材走行方向での帯材材料の弾性モジュールが大きければ大きいほど帯材張力は強く変化させられる。巻体又は接触ローラの周期的な並進運動は帯材における張力の周期的な摶動をもたらす。張力ピークは帯材の走行方向に抗して機械へ逆作用し、帯材搬送全体に影響を及ぼし、長手方向の切断に際し切断質に不都合な影響を及ぼす。以下の計算例は、帯材材料に関連してどのような大きさの張力変化が見込まれるかを示したものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In practice, a winding never assumes an exact circle when winding on an empty winding tube is already started. When spring-elastic crimping force is used to keep the contact roller in contact with the entire circumference of the winding body, the contact roller (when the winding body is supported in place) or the winding body ( When the contact roller is supported at a fixed position), a translational motion related to the magnitude of non-roundness is given. Any such translational movement results in a change in the length of the strip being wound, and thus a change in the strip tension associated with the strip material. The larger the elastic module of the strip material in the strip travel direction, the stronger the strip tension. Periodic translation of the winding or contact roller results in periodic peristalsis of tension in the strip. The tension peak acts against the machine against the running direction of the strip, affects the entire transport of the strip, and adversely affects the cutting quality when cutting in the longitudinal direction. The following calculation example shows how much tension change is expected in relation to the strip material.
材料:アルミニウム
E−モジュールE:70000N/mm2
巻体の非真円性による帯材の長さ変化Δ1:1mm(仮定)
長さ変化を吸収する帯材長さL:1000mm(仮定)
張力変化Δσ=E×ε(伸び)=E×Δl/L70000×1/1000N/mm2=70N/mm2
プラスチックシートとの比較
材料:ポリエステル
E−モジュールE:5000N/mm2
巻体の非真円性による帯材の長さ変化Δ1:1mm(仮定)
長さ変化を吸収するための帯材長さL:1000mm(仮定)
張力変化Δσ=E×ε(伸び)=E×Δl/L5000×1/1000N/mm2=5N/mm2
この簡単な計算例が示すようにアルミニウムから成るシートを巻く場合には張力変化は特に顕著である。流れ限界が30−40N/mm2であるやわらかいアルミニウムを巻上げると、大きな張力ピークは、周期的な間隔で、シートの永久的な伸びを発生させる。
Material: Aluminum E-module E: 70000 N / mm 2
Change in length of strip due to non-roundness of winding body Δ1: 1mm (assumed)
Band length L that absorbs length change: 1000 mm (assumed)
Tension change Δσ = E × ε (elongation) = E × Δl / L 70000 × 1/1000 N / mm 2 = 70 N / mm 2
Comparison with plastic sheet Material: Polyester E-Module E: 5000 N / mm 2
Change in length of strip due to non-roundness of winding body Δ1: 1mm (assumed)
Band length L to absorb the change in length: 1000 mm (assumed)
Tension change Δσ = E × ε (elongation) = E × Δl / L5000 × 1/1000 N / mm 2 = 5 N / mm 2
As shown in this simple calculation example, the tension change is particularly remarkable when a sheet made of aluminum is wound. When rolling up soft aluminum with a flow limit of 30-40 N / mm 2 , the large tension peaks generate permanent elongation of the sheet at periodic intervals.
したがって本発明の課題は冒頭に述べた形式の巻取り機を改善し、先きに述べた巻取り過程に対する巻体の非真円性の不都合な作用を回避することである。 The object of the present invention is therefore to improve a winding machine of the type mentioned at the outset and to avoid the disadvantageous effect of the non-roundness of the winding body on the winding process described above.
この課題は本発明によれば接触ローラが定位置に支承されており、巻体が巻取りに際して非弾性的に作用する対抗力に抗して接触ローラから押離し可能に支承されていることによって解決された。 According to the present invention, the contact roller is supported at a fixed position, and the winding body is supported so as to be able to be pushed away from the contact roller against a counter force acting inelastically during winding. It was solved.
本発明によれば接触ローラと巻体との間には弾性的な圧着力は形成されず、直径が増大するにつれて巻体は接触ローラに向けられた反力を生ぜしめることなしに接触ローラから押離される。この結果、巻体が直円性を有していない場合には巻体の周方向の隆起、すなわち近隣領域よりも半径の大きい周方向領域は、半径の小さい領域にて巻体が接触ローラから押離されることなしに、巻体の中心点を接触下で接触ローラから押離すことになる。このようにして直径の小さい領域においては接触圧が減じられるか又は存在しなくなるので巻体は比較的にやわらかく巻かれかつ個々の巻層の間にいくらか多くの空気が集まることになる。この結果、この領域における直径が拡大し、ひいては巻体の非真円性が減少させられる。摶動は自動的に減じられ、理想的には完全に抑制される。 According to the present invention, no elastic pressing force is formed between the contact roller and the winding body, and as the diameter increases, the winding body does not generate a reaction force directed to the contact roller without causing a reaction force directed to the contact roller. Pushed away. As a result, when the winding body does not have a roundness, the circumferential protrusion of the winding body, that is, the circumferential region having a larger radius than the neighboring region, the winding body is separated from the contact roller in a region having a small radius. The center point of the wound body is pushed away from the contact roller under contact without being pushed away. In this way, the contact pressure is reduced or no longer exists in the region of small diameter, so that the roll is wound relatively softly and some air is collected between the individual winding layers. As a result, the diameter in this region is increased, and as a result, the non-roundness of the wound body is reduced. Peristalsis is automatically reduced and ideally completely suppressed.
巻体の非真円性が原因となる帯材張力の不都合な作用は、接触ローラが巻取りの間、機械フレームに定置支承された駆動されたローラにより、巻体とは反対側で支えられることによって更に減じられる。供給された帯材はまず定置支承されたローラに巻掛けられ、次いで接触ローラと定置支承されたローラとの間のローラ間隙を通して案内され、接触ローラに巻掛けられたあとで、接触ローラと巻体との間のギャップ内へ侵入しかつ巻体に巻取られる。接触ローラと定置支承されたローラとの間のローラギャップにおいては帯材はクランプされ、帯材の移動が中断されることができる。これにより非真円性を伴わない巻取りのもたらす張力変動は機械に逆作用することはなくなる。したがって巻取り機において帯材のコンスタントでかつ滑りのない送りが得られる。これは幅の広い帯材が並べて案内された複数のストライプに分けられかつそれぞれ1つの巻体に巻取られる長手方向の切断を行なう場合の切断質に特に有利に作用する。帯材の移動を中断するためのローラは通常はニップローラと呼ばれる。本発明の構成では接触ローラは有利にはニップローラの作用を付加的に有している。 The adverse effect of the strip tension due to the non-circularity of the winding is supported on the opposite side of the winding by a driven roller stationary on the machine frame while the contact roller is wound Can be further reduced. The supplied strip is first wound around a stationary roller, then guided through a roller gap between the contact roller and the stationary roller, wound around the contact roller, and then wound around the contact roller. It penetrates into the gap with the body and is wound on the roll. In the roller gap between the contact roller and the stationary roller, the strip is clamped and the movement of the strip can be interrupted. As a result, the tension fluctuation caused by winding without non-roundness does not adversely affect the machine. Therefore, a constant and non-slip feed of the strip can be obtained in the winder. This has a particularly advantageous effect on the cutting quality in the case of carrying out longitudinal cutting in which a wide strip is divided into a plurality of strips guided side by side and each wound into one wound body. A roller for interrupting the movement of the strip is usually called a nip roller. In the arrangement of the invention, the contact roller preferably additionally has the effect of a nip roller.
従属請求項には本発明の巻取り機の特に有利な実施態様が示されている。 The dependent claims show particularly advantageous embodiments of the winder according to the invention.
発明の実施形態
図1は本発明の巻取り機の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a winder according to the present invention.
図2は非弾性的に作用する対抗力を発生させるための機械的な制動装置の原理を示した図である。 FIG. 2 is a diagram showing the principle of a mechanical braking device for generating a counteracting force acting inelastically.
図1に示された巻取り機は長手方向の切断によってストライプに分けられた薄いアルミニウムシートを巻体に巻取るために用いられる。前記アルミニウムシートの厚さは5μmと50μmとの間である。 The winder shown in FIG. 1 is used to wind a thin aluminum sheet divided into stripes by longitudinal cutting into a roll. The thickness of the aluminum sheet is between 5 μm and 50 μm.
巻取り機は公知の形式で繰出し装置1を有し、該繰出し装置1内には巻取ろうとする帯材3が引出される繰出し巻体2が懸吊されている。繰出し装置1は帯材走行方向とその反対の方向とへ水平方向でピストンシリンダユニット5によって運動可能に(往復矢印4)支承されている。帯材3の繰出しに際して繰出し巻体2の位置は、繰出し巻体2と帯材の第1の案内ローラ7との間のギャップが一定にたもたれるように制御される。
The winding machine has a feeding device 1 in a known manner, and a winding body 2 from which a
帯材案内ローラ7に次いで帯材3は2つの別の帯材案内ローラ8,9を介して、駆動された定置のローラ11と該ローラ11に押し付け可能なローラ12とによって形成された第1のニップ個所10へ導かれる。ニップ個所10において帯材3の移動は中断され、繰出し装置1による帯材移動の変動が巻取り機に伝幡することが阻止される。ニップ個所10に続いて帯材3は切断ローラ13の周囲に案内され、この切断ローラ13によって帯材3は長手方向に切断されて複数のストライプ14,15に分けられる。ストライプ14,15は選択的に上側の巻取りステーション16に又は下側の巻取りステーション17に導かれ、そこで巻体に巻取られる。
Next to the strip
以下、簡易化を計って上側の巻取りステーション16の構造と巻取りとについてのみ記述する。下側の巻取りステーション17は上側の巻取りステーション16に対し鏡像対称的に配置されたエレメントで上側の巻取りステーション16と同様に構成されている。下側の巻取りステーション17においては上側の巻取りステーション16と同じ形式で帯材は巻取られる。
Hereinafter, only the structure and winding of the
切断ローラ13の下流側ではストライプ14は帯材案内ローラ18から機械フレーム19に定置支承されかつ駆動されたローラ20へ案内されている。ローラ20からストライプ14は接触ローラ21へ向かって変向され、この接触ローラ21により巻体22へ供給される。巻体22は巻取り軸23の上に並べて配置されており、巻取り軸23は両端にてそれぞれ往復台24に支承されている。各往復台24は機械フレーム19において、複矢印25の方向に水平に移動可能に支承され、接触ローラ21からの巻取り軸23の間隔を、成長する巻体22の直径に適合させることができるようになっている。このためには各往復台24は機械フレーム19における直線的な案内26に懸吊されている。
On the downstream side of the
本発明にとって重要であることは巻取りに際して接触ローラ21が定置にあることである。このためには接触ローラ21は機械フレーム19に振子の形式で懸吊され、巻体22とは反対の背面側で、定置のローラ20に支えられ、成長する巻体22の押圧力下で、接触ローラ21は逃げることなく定位置に留まるようになっている。したがって巻体直径が成長すると往復台24は巻体中心、すなわち巻取り軸23で自動的に直径の増大に相応して移動させられる。この場合、巻体22の外周は接触ローラ21に接触する。この場合、接触ローラ21からの巻体22の中心の押離しは非弾性的に作用する対抗力に抗して行なわれる。図1の実施例では非弾性的に作用する対抗力は液圧式のピストンシリンダユニット26によって付与される。このピストンシリンダユニット26は一方では機械フレーム19にかつ他方では往復台24に固定されている。巻取りの間、ピストンシリンダユニット26は接触ローラ21に向けられた戻し力なしでもっぱら制動作用だけを発揮する。これはピストンシリンダユニット26が液柱として最大圧力弁に対して作用することで行なわれる。巻取りを新たに開始する場合又は完成した巻体22を取去る場合にだけ、ピストンシリンダユニット27は往復台24を所望の位置に移動させるためのアクチュエータとして働く。
What is important for the present invention is that the
接触ローラ21を支える定置のローラ20は駆動される。このローラ20は接触ローラ21との間にニップ個所を形成し、このニップ個所にて、通過案内されたストライプ14はクランプされ、帯材の移動が中断される。特定の帯材材料にとっては、定置のローラ20がニップ個所を形成するために弾性的な材料、例えばエラストマから成る外周面を有していると有利である。択一的に、平滑に研磨された鋼から成る外周面も可能である。接触ローラ21を駆動された定置のローラ20で支えることは有利な形式で接触ローラ21に2重の機能を与える。一方では接触ローラ21は本来の機能として、連行された空気層を圧潰して巻取り硬さをコントロールし、他方では接触ローラ21は付加的に帯材移動を中断するためにストライプ14を挟持するためのニップローラとして働く。
The
定置のローラ20の、接触ローラ21とは反対側には、別の可動なローラ31が配置されている。このローラ31は定置のローラ20に向かって移動した場合に、この定置のローラ20との間に別のニップ個所を形成し、このニップ個所において帯材移動が中断される。したがって帯材3とストライプ14,15は切断ローラ13を用いた長手方向切断領域にて有利には巻取りプロセスからの摶動から絶縁される。
Another
図2には巻取りに際して非弾性的な対抗力を発生させるための機械的な制動機構の原理が示されている。 FIG. 2 shows the principle of a mechanical braking mechanism for generating an inelastic counter force during winding.
往復台24は上側に制動面28を備えている。この制動面28には摩擦ライニング30で制動ブロック29が載置されている。複矢印25の方向の制動力は往復台24に対する制動ブロック29の押圧力Fに関連する。押圧力Fは種々のアクチュエータにより、例えばばね又は空気又は液圧シリンダにより発生させることができる。有利には押圧力Fを図1のピストンシリンダユニット27から生ぜしめることもできる。このようにしてピストンシリンダユニット27はさらに−図1で説明したように−巻体交換に際して往復台24を移動させるためのアクチュエータとして使用されることができる。
The
1 繰出し装置
2 繰出し巻体
3 帯材
4 複矢印
5 ピストンシリンダユニット
6 ギャップ
7 帯材案内ローラ
8,9 帯材案内ローラ
10 ニップ個所
11 ローラ
12 ローラ
13 切断ローラ
14,15 ストライプ
16 巻取りステーション
17 巻取りステーション
18 帯材案内ローラ
19 機械フレーム
20 ローラ
21 接触ローラ
22 巻体
23 巻取り軸
24 往復台
25 複矢印
26 案内
27 ピストンシリンダユニット
28 制動面
29 制動ブロック
30 摩擦ライニング
31 ローラ
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