JP2009503370A - 金属製品を加工するために使用される機械のためのローラ作動装置 - Google Patents

Abstract

金属シート、ストライプ又は同様のものといった形状をした金属製品のために使用される平坦化機械のためのローラ作動装置、または他の適用のために同様の機械で使用されるローラ作動装置であり、それは、非常に機能的であり、独立してコントロールされるのと同様の高トルクを伝達することが可能な、駆動ローラ（８）に運動を伝達するための装置から構成されている。そのような装置は、ジンバルアダプタを設置するために利用する空間に関してしばしば生じる問題を克服している。これは、歯が設けられたアダプタ（４）を使用することで達成することが可能であり、そのアダプタは、同じフランジ直径を有し、高トルクを提供することが可能であり、アダプタの作動角度を減少させることが求められるいかなる場合においても使用することができる。

Description

本発明は、金属シート、ストリップ、又は他の同様の金属製品といった金属製品を加工するために使用される機械−特に、“ならし機（ｌｅｖｅｌｅｒｓ）”として知られている平坦化機械−のための作動ローラに運動を伝達するための装置から構成された、ローラ作動装置に関する。この装置は、駆動ローラの間のピッチが狭いために、それが連結された伝達部材の使用に影響を与える場合において使用される。

金属製品を加工するために使用される機械のローラを作動させるための様々な装置は、主に、平坦化機械又は“ならし機”として知られている。

平坦化機械のローラ作動機構の１つの形態は特許文献１に記載されているものであり、そこにおいては、平坦化ローラが支持ローラに支持されており、その支持ローラは自身のギアユニット手段によってモータで個別にコントロールされている。平坦化ローラ又は支持ローラは自身のギアユニットとカルダンシャフトで連結されている。このユニットは横方向にオフセットされ、固定電気モータが反対側に挿入されることで選択的に駆動される。

平坦化機械の他のローラ作動システムは、特許文献２及び特許文献３に記載されており、それらは、機械の上部及び下部ローラの間を通過するストリップ又は金属シートを平坦化する又は真っ直ぐにする効果を向上するための方法を有している。

特許文献２では、連続するローラの加速度と同様に、第１の平坦化ローラの作動速度を減少させることでストリップに付加的な牽引力を適用することにより、プロセスの改善を達成している。

また、特許文献３には、ストリップの流れに沿って配置された、それぞれの平坦化ローラを支持するためのギアボックスを有することを特徴とするローラ平坦化機械が記載されている。これらのギアボックスは、機械がストリップに適切な張力を加えることを可能とするための負荷メータを有しており、よって平坦化ローラとストリップの間の滑りを防ぐことができる。
独国特許第３５０１８７１号明細書 特許第６２２４０１１３号明細書 特許第６３０６８２２３号明細書

しかし、それら全ての装置又はローラ作動システムは様々な不利益な点を有しており、大筋には以下のような問題点がある：
−ジンバルアダプタといったカルダンシャフトを使用しているために、高いトルク値を伝達することができない；
−運動伝達ギア、特にはかなり大きなモータが配置されているために、非常に全体寸法が大きくなる；
−幾つかの構成要素（例えば、減衰ユニットのアダプタ又は内部ギア）を検査又は除去する場合、メンテナンスが非常に困難となる。

したがって、前述した問題点を解決することが可能な、金属製品を加工するためのローラ作動装置を設計することが大いに求められている。

本発明の目的は、非常に機能的で及び高いトルクを伝達することが可能な機械−例えば、ストリップ又は金属シート、又は他の同様の製品を加工するために使用される平坦化機械−のための革新的なローラ作動装置を提供することである。

もう１つの目的は、他の既存の装置において使用されているものよりも、よりコンパクトなローラ作動装置を提供することであり、そうすることで、全製造ラインにある全機械によって占められる空間を著しく減少させ、同時に、実行コストを最小化することが可能となる。

したがって、本発明は、金属製品を加工するために使用される機械のためのローラ作動装置の手段によって前記目的を達成するものであり、前記ローラは軸周りを回転することが可能で、かつ回転軸を規定しており、請求項１にしたがって、前記装置は、前記ローラに回転を伝達するためのモータ装置と、前記モータ装置から前記ローラへと運動を伝達するための装置と、からなっており、その伝達するための装置は、各々のローラに対して、第１のピニオン減衰ギアユニットと、スプロケットと、第２の遊星運動ギア減衰ユニットと、ローラに回転を伝達するための伝達シャフトに前記第２の減衰ギアユニットを連結する平坦ギア配列と、を有している。

有利なことに、ローラ作動装置は、各々のローラに対して独立したモータ駆動を必要とする（以下の構成要素を参照）：
−電気モータ；
−環状ホイールの列を有する減衰ギア；
−１つ以上の空間アイドルホイールを有する、３つ以上のギア配列；
−歯状アダプタ。

各々のローラに対して存在する、３つ以上のギアを有する全ての配列は、配列部を形成する。

この解決法によって、配列部とローラの間に歯状アダプタを使用することで高トルクを伝達することが可能となり、そして前記アダプタはジンバルアダプタよりかなりコンパクトであり、及び大きな減衰比が要求される場合において、大きな平坦減衰ギアの替わりに、遊星減衰ギアを使用することによって、伝達システムをコンパクトにすることが可能である。

有利なことに、その装置においては、空間を最適化することが可能で、歯状アダプタの作動角度を減少させるために、すなわちその角度を好ましくは０から２°の角度にするために、シャフトを外側の軸に対してより近接して移動させることが可能とするように、配列部が指状に配置されている。

作動ローラの数、したがってモータと減衰ギアの数は、３から“ｎ”という値まで変動し、前記値は利用可能な空間に準拠している。

従属請求項には、本発明の好ましい実施形態が記載されている。

これより、本発明のさらなる特徴及び利点は、付属の図面の助けを借りながら、好ましいが排他的なものではない詳細な記載によって明らかになるが、それは単なる説明なのであり、金属製品を加工するために使用される機械のためのローラ作動装置の限定的な実施形態ではない。

それぞれの図は、ストリップ又は他の同様の金属製品を加工するための平坦化機械のローラ作動装置８を示している。平坦化ローラと呼ばれる各々のローラ８は、以下の構成要素の手段によって個別に作動する：
−電気モータ１；
−円筒状の前減衰部（ｐｒｅ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を持つ冠状ホイールの列を有する減衰ギア２；
−中央空間アイドルホイール１２を有する３つのギア配列３’；
−歯状アダプタ４。

それぞれのローラ８のための３つ以上のギアを有する全ての配列３’から、配列部３が形成されている。

歯車は、例えば、第１の減衰ギアユニットを構成しているピニオン２１及びスプロケット２２にかみ合わされており、及び該歯車は、冠状ホイールの列及びそれらと対応するモータ１と共に複数の減衰ギア２の間に配置されることが求められる。各々のピニオン２１は、そのモータと直接連結される入力シャフト２０と一体となっている。

この領域ではトルク値が低いので、対応する減衰ギアユニット２にモータを連結するための、ジンバルアダプタ又は歯状ジョイント２３を使用することが可能である。

有利なことに、モータ１は、遊星減衰ギア２も支持するギア配列３’を有するボックスの側に設置されている。

配列３’に沿った前記フレームは、配列部３を形成する。

他の連結部、例えば歯状連結部又は組み込みシャフト（ｆｉｔｔｅｄ ｓｈａｆｔ）は配列したギア３’の列を有する前記複数の減衰ギア２の間で必要とされる。

本発明の好ましい実施形態では、平坦化ローラ８の作動装置は、要求される減衰を達成することだけでなく、複数の駆動平坦化ローラが互いに独立するように維持するために使用される冠状ホイールの列を有する９つのギア２を含む。

有利なことに、遊星状の構成をとることで、非常にコンパクトになり、かつ素早く減衰させることが可能となる。

また、遊星減衰ギア２は、以下の特徴を有している：
−前減衰部と一体化した、１つの段階からなる配置；
−一続きのボルト又は他の固定要素を有する配列部本体３に連結されたスチールボックス又は“ケース”を有し、それらのボックスは基礎部の上に設置された支持フレームを形成する；
−焼きを入れられたスチールギア及びピニオン；
−耐摩擦ベアリング。

また、ギア配列部３は、有利なことに、対応する歯状アダプタ４、それゆえに駆動平坦化ローラ８を有するそれぞれの遊星減衰ギアを支持及び結合するための、９つの入力シャフト５と９つの出力シャフト６とを有する。各々のローラは、配列部３のなかに３つ−又はそれ以上−のギア配列３’を有しており、その配列部３は、減衰ギア２に連結されている入力シャフト５に取り付けられた少なくとも１つの駆動ピニオン１１と、トルクを伝達するための中間軸に取り付けられた少なくとも１つのアイドルホイール１２と、対応する歯状アダプタ４に連結された出力シャフト６に取り付けられた少なくとも１つの駆動ピニオン１３と、からなっている。一般的には、同数の螺旋状の歯状要素が、推進力を補償するために、対応するシャフトに設置されている。

これらのギア配列３’は機械的に互いが連結されているのではないので、各々の平坦化ローラは独立して作動することが可能である。有利なことに、そのようなギア配列３’は、図３に示されているように高コンパクト性を決定する指状の構成をなしているので、それは平坦化ローラの軸の外側周辺の位置に配置されている。

また、配列部３は以下の要素を有する：
−完全に基礎部に組み込まれたスチールハウジング；
−ピニオン及びホイールのための螺旋状歯；
−耐摩擦ベアリングを有する鍛造スチールギア。

最終的に、アダプタ４又は拡張部又は歯状駆動シャフトは、平坦化ローラ８にギア配列部３を連結させる。これらのアダプタ４は作動ローラに連結されたスプラインハブを有する。また、それらアダプタ４は、好ましくは０から２°の作動角度を有する。

本発明に関係するローラ作動装置の他の利点は、その高コンパクト性である。特に、モータ１から歯状アダプタ４へと続く駆動機構からなる領域の最大全体寸法は、３０００×２２００×１９００ｍｍ以下となる。

また、別の実施形態の１つにおいて、作動装置は、２つが組になった、又は３つが組になった、又はそれ以上が組になったローラをコントロールすることが可能であり、それぞれの組は自身に設けられたモータによってコントロールされる。

本発明にしたがうこのローラ作動装置は、平坦化機械のみに限定されるものではなく、金属製品を加工するために用いられるいかなる機械においても使用されることが可能であり、特に、駆動ローラ間のピッチが減少することで、連結された伝達部材の使用に影響が出る場合において効果がある。

本発明にしたがう装置からなる平坦化装置の側面図を示す。 本発明にしたがう装置の第１の構成要素の前面図を示す。 図２に示されているものと同じ構成要素の背面図を示す。 図２の構成要素の線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。 図２の構成要素の上面図を示す。 本発明にしたがう装置の第２の構成要素の断面図を示す。

符号の説明

１ 電気モータ
２ 減衰ギア
３ 配列部
３’ ３つのギア配列
４ 歯状アダプタ
５ 入力シャフト
６ 出力シャフト
８ ローラ
１１ 駆動ピニオン
１２ アイドルホイール
１３ 駆動ピニオン
２０ 入力シャフト
２１ ピニオン
２２ スプロケット
２３ 歯状ジョイント

Claims (7)

1. 金属製品を加工するために使用される機械のための作動装置であって、
   回転することが可能で、かつ回転軸を規定するローラと、
   前記ローラ（８）に回転を伝達するためのモータ手段（１）と、
   前記モータ手段から前記ローラへと運動を伝達するための手段と、
   を有し、伝達するための手段は、各々のローラ（８）に対して、第１のピニオン減衰ギアユニット（２１）と、スプロケット（２２）と、第２の遊星運動減衰ギアユニット（２）と、ローラへ回転を伝達するために前記減衰ギアユニットを伝達シャフト（４）に連結する平坦ギア配列（３’）と、を有することを特徴とする金属製品を加工するために使用される機械のための作動装置。
2. 前記第２の減衰ギアユニット（２）及び前記ギア配列（３’）は、基礎部に設置された支持フレームに組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. モータ手段（１）は、前記フレームのある側に設置されていることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
4. 前記ギア配列（３’）は、ローラ（８）の軸の外部周辺の位置に配置されていることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記ギア配列（３’）は、遊星運動部（２）と結合した第１のピニオン（１１）と、アイドルホイール（１２）と、伝達シャフト（４）に結合された第２のピニオン（１３）と、からなることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
6. 伝達シャフト（４）は、歯状アダプタであることを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記歯状アダプタ（４）の作動角度は、好ましくは０から２°であることを特徴とする請求項６に記載の装置。

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