JP2016503728A - 非対称のコイル支持装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に高強度又は超高強度の鋼等級から製造された、コイル（２）に巻成された金属ストリップを移動させる搬送技術装置における装置（１）であって、前記コイル（２）は、コイル支持装置（３）における静止ポジションからの搬送のために、高さ調節可能なコイル昇降装置（４）を用いて上昇・下降可能であり、前記コイル支持装置（３）は、互いに横方向に間隔をおいて配置された２つのコイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）を有し、前記コイル昇降装置（４）は、２つの支持爪（４ａ，４ｂ）を有している、装置において、少なくとも前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）は、前記コイル（２）の回転中心（２ａ）を通る垂線（５）に対して非対称に配置されていることを特徴とする。

Description

本発明は、特に高強度又は超高強度の鋼等級から製造された、コイルに巻成された金属ストリップを移動させる、搬送技術装置における装置であって、コイルは、コイル支持装置における静止ポジションからの搬送のために、高さ調節可能なコイル昇降装置を用いて上昇・下降可能であり、コイル支持装置は、互いに横方向に間隔をおいて配置された２つのコイル支持エレメントを有し、コイル昇降装置は、２つの支持爪を有している、装置に関する。

従来の技術
今日の圧延工場では、種々様々な等級の鋼が加工され、これらの鋼等級は、大まかに３つの基本グループに分けることができる。すなわち：
1. 巻取り時に塑性変形される、多くの場合高温状態で巻成される通常の構造用鋼。自由なストリップ舌片、つまり露出しているストリップ端部は、外側から実際にコイルに接触しているので、このストリップ端部は、例えばシヤーに導入することが望まれている場合に、コイルから剥がされねばならない。
2. 熱機械式に圧延されて中程度の温度範囲において巻成される高強度の微粒子構造用鋼。鋼の高い強度によって、金属薄板は部分塑性変形しかされない。自由なストリッパ舌片は、大きな直径をもって幾分コイルから突出しているので、剥がし作業は不要である。
3. 圧延プロセスにおいて調質されて極端に高い強度を有する超高強度の鋼。最大でも約１５ｍｍのストリップ厚さを有するこの材料は、巻取り時にもはや塑性変形せず、もっぱら弾性的に伸ばされる。従って自由なストリッパ舌片は、該ストリップ舌片に力が作用していないと、再び、圧延機から出てきたときの完全に延ばされた真っ直ぐな形状になってしまう。

高強度及び超高強度の型式の、結束されていない鋼ストリップでは、ストリップ端部はコイルをその載置部から持ち上げることがある。それというのは、自由なストリップ舌片によって加えられる力は、場合によっては、コイルを少なくともコイル支持エレメントから持ち上げるのに十分だからである。

公知のコイルサドルもしくはコイル支持体は、跳ね上がりを防止することができるが、しかしながらこのことは、直径が十分に長いコイルにおいてしか可能でない。なぜならば、このようなコイルは、横方向外側の領域に到るまでの相応に大きな部分周囲長さを介して、コイルサドルにおける相応に大きな支持ベースにおいて載置され、これによって跳ね上がりを、載置されたコイルの中心からの、幾何学的に生ぜしめられる、コイル自重の比較的長いてこ腕に基づいて、阻止することができるからである。しかしながらこのような効果は、直径が比較的短いコイル、つまり僅かな部分周囲長さでしかもしくはコイルサドルの中央領域においてほぼ同心的にしか載置されないコイルでは、比較的小さな支持ベースに基づいて利用することができない。

国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／００６０３６では、これに関連して、コイル支持体の形状を、種々異なった直径のコイルが載置可能であるように変化させることが既に提案されている。このとき可能な各コイル直径に対する他の手段なしに、巻成体層の跳ね上がりが阻止されるようになっている。しかしながら実際には、ここに記載されたコイル支持体は、超高強度の鋼等級から成りかつコイル直径が小さなコイルでは、所望の効果をまだ完全には得ることができないことが判明している。

本発明の課題
ゆえに本発明の課題は、上に述べた従来の技術における、コイルに巻成された金属ストリップを移動させる搬送技術装置における装置の欠点を排除して、小さなコイル直径を有する超高強度の鋼等級から製造されたコイルでも、コイル支持体上における静止ポジションにおいて確実に保持することができる装置を提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載の構成を有する装置によって解決される。本発明の好適な態様は、従属請求項に記載されている。

本発明のまとめ
本発明によれば、少なくともコイル支持エレメントは、コイルの回転中心を通る垂線に対して非対称に配置されており、これによって、コイル支持エレメントが、該コイル支持エレメントに載置されたコイルの中心に対して異なった間隔を有する、コイル支持装置におけるコイルの支持が保証されている。これによりさらに、１つのコイル支持エレメントに向かってコイル重心がずれることによって、コイル支持エレメントのうちの１つは、対称の支持形態におけるよりも大きな支持負荷を被り、その結果この大きな支持力によってストリッパ端部をコイルに強く圧着させることができる。その結果、コイル直径が等しい場合、比較可能な対称に構成されたコイル支持装置における場合に比べて、より厚いストリップ又はより高強度の材料もしくは両方の特性を共に有する材料を、支持もしくは搬送することができる。

本発明に係る装置の好適な態様では、コイル支持エレメントと支持爪は、コイルの回転中心を通る垂線に対して非対称に配置されている。このように構成されていると、コイルがコイル昇降装置によって持ち上げられ、コイル昇降装置の支持爪にだけ載置されている場合でも、上に述べた効果が得られる。従って本発明に係る装置は、コイルの移動時にも、コイル直径の小さな超高強度の鋼等級を、確実にかつストリップ端部の跳ね上がりなしに保持することができる。それというのは、自由なストリップ端部は、静止ポジションにおいても、持ち上げられたポジションにおいても、汎用のコイル昇降装置におけるよりも大きな力でコイルに押し付けられるからである。これによってさらに、コイルの移動時に、コイルの垂線のずれを最小に制限すること又は完全に阻止することが保証される。

さらに別の好適な態様では、コイル支持エレメントにおけるコイルのための各支持点が、好ましくは支持爪における各支持点も、相互に鉛直方向の間隔を有している。このように構成されていると、非対称の原理を十分に満たすことができる。

同様に好適な別の態様では、支持爪は、互いに斜めに面取りされて延びるヘッド面を有している。このように構成されていると、種々異なった直径のコイルのコイルを、比較的小さな支持ベースだけで、中央で十分に又は中心から両側に向かって面状に、コイルサドルに載置させることができるのみならず、各コイル直径に対して等しい幅を持って互いに離間された支持爪において載置することができる。そしてこのような支持爪は、直径の小さなコイルでも直径の大きなコイルでも、常に可能な限り大きな支持ベースで、つまりコイルサドルの中心軸線を起点として最大限外側に位置するポジションで支持する。このようなコイルサドルは、従って結束されていないコイルのために極めて好適である。支持爪の間における深さもしくは窪みは、このとき単に、最も小さい直径を有するコイルが支持爪の間において沈み込むことができるが、支持爪の間における窪みの底部に接触しないように寸法設定されていればよい。

互いに斜めに面取りされて延びるヘッド面によって、収容されるもしくは持ち上げられかつ移動させられるコイルの位置を、コイル昇降装置に対してセンタリングすることができる。コイル昇降装置は、例えばコイル昇降キャリッジ、昇降ビーム又はこれに類した装置であってよい。

本発明の好適な態様では、当該装置において、自由なストリップ端部とは反対側のコイル支持エレメントは、自由なストリップ端部側のコイル支持エレメントよりも、所定の鉛直方向間隔だけ高く配置されている。同様に好適な別の態様では、当該装置において、コイル昇降装置の、自由なストリップ端部とは反対側の支持爪は、自由なストリップ端部側の支持爪よりも、所定の鉛直方向間隔だけ高く配置されている。このとき鉛直方向間隔もしくは高さの差はそれぞれ、コイルの外周部における自由なストリップ端部及び、コイル支持エレメントもしくは支持爪におけるコイルのための支持点に合わせられる。これによって、本発明に係る装置の内部においてコイルを、該コイルの回転中心を通る垂線に対して非対称に位置させること、及び一方の支持部が他方の支持部よりも大きな支持負荷を被ることが保証される。

上記の態様に関連して特に好適な態様では、コイル支持エレメントにおけるコイルのための支持点を通る垂線と、コイルの回転中心を通る垂線との間の間隔の総和に対する、コイル支持エレメント相互の鉛直方向間隔の比が、０.１〜０.５である。同様にまた、コイル支持エレメントにおけるコイルのための支持点を通る垂線と、コイルの回転中心を通る垂線との間の間隔の総和に対する、支持爪の鉛直方向間隔の比が、０.１〜０.５であると、好適である。このように構成されていると、特に多数の種々異なったコイル直径に対して及び超高強度の鋼等級をも含むすべての鋼等級に対して、コイルを安定化させる目的を達成することができる。

次に図１〜図５を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。図面には本発明の好適な実施の形態が示されているが、これらの実施の形態は、従属請求項に記載されているような、本発明の保護範囲を制限するものではない。

静止ポジションにおける本発明に係る装置を示す横断面図である。 移動ポジションにおける、図１に示した本発明に係る装置を示す横断面図である。 本発明に係る装置の一部を２つの異なった方向から見た断面図である。 別の実施の形態による本発明に係る装置の一部を２つの異なった方向から見た断面図である。 コイルの載置時及び搬送時に、コイル支持エレメント及び支持爪に作用する力を示す図である。

図面の詳細な説明
図１には、コイル２を移動させる本発明に係る装置１が断面されて正面から見た図で示されている。図示の静止ポジションにおいて、コイル２は２つのコイル支持エレメント３ａ，３ｂに載置されており、両コイル支持エレメント３ａ，３ｂのうち、ストリップ端部２ｂとは反対側のコイル支持エレメント３ｂは、ストリップ端部２ｂ側のコイル支持エレメント３ａに対して、値Δｈ_１だけ鉛直方向においてずらされている。これによってコイル２は、コイル支持エレメント３ａ，３ｂが、コイル２の回転中心２ａを通って延びる垂線５に対して非対称に配置されているように、コイル支持エレメント３ａ，３ｂ上に位置している。図示の静止ポジションにおいて、２つの支持爪４ａ，４ｂを有するコイル昇降キャリッジ４は下降されており、このコイル昇降キャリッジ４は、昇降シリンダ１０を用いて上方及び下方に向かって移動させることができる。

図２には、移動ポジションにおける装置１が示されており、この移動ポジションにおいて、コイル２は、もはやコイル支持エレメント３ａ，３ｂに載置されておらず、昇降シリンダ１０の作動後にコイル昇降キャリッジ４の支持爪４ａ，４ｂに支持されている。コイル支持エレメント３ａ，３ｂと同様に、支持爪４ａ，４ｂもまた垂線５に対して非対称に、かつ鉛直方向において互いに間隔をおいて配置されており、このときストリップ端部２ｂ側の支持爪４ａが、ストリップ端部２ｂとは反対側の支持爪４ｂに比べて低い位置にある。

図３には、図１及び図２に示した装置１の昇降装置４が、正面及び側面から見た図で示されている。コイル昇降キャリッジ４は、昇降シリンダ１０の作動後にコイル２を支持しており、このとき図３において右側の側面図に示されているように、コイル昇降キャリッジ４は、個々の支持爪４ａ，４ｂが、コイル２に巻成されたストリップの全幅をカバーしないような長さを有している。コイル昇降キャリッジ４用の昇降シリンダ１０は、中央の作業シリンダと、この作業シリンダの横に配置された２つのガイドシリンダとから成っており、この２つのガイドシリンダによって、コイル２の移動時におけるコイル昇降キャリッジ４の傾動を確実に防止することができる。

図４には、本発明に係る装置１の正面図と側面図が、図３に示した実施の形態に対して択一的な実施の形態で示されており、図４に示した実施の形態が、図３に示した実施の形態と異なっているのは、支持爪４ａ，４ｂの幅が、両コイル支持エレメント３ａ，３ｂの間の空間寸法よりも大きいことである。従ってコイル昇降キャリッジ４の支持爪４ａ，４ｂは、両コイル支持エレメント３ａ，３ｂの間の僅かな空間寸法にもかかわらずコイル昇降キャリッジ４の昇降運動を保証するために、櫛歯状に構成されている。これによって、コイル支持エレメント３ａ，３ｂからコイル昇降キャリッジ４の支持爪４ａ，４ｂへのコイル２の引渡し時に、図４の左側に示すように、コイル２の垂線５が横方向にずれることはない。

図５には、コイル支持エレメント３ａ，３ｂもしくは支持爪４ａ，４ｂにコイル２を支持する際に、個々のコイル支持エレメント３ａ，３ｂ及び支持爪４ａ，４ｂに作用する力が示されている。コイル２はその重力Ｇによってコイル支持エレメント３ａ，３ｂに載置されており、このときコイル２の回転中心２ａを通る垂線５と、ストリップ端部２ｂ側のコイル支持エレメント３ａにおける支持点を通る垂線との間の間隔は、ｅ_１で示され、垂線５と、コイル支持エレメント３ｂにおけるコイル２の支持点を通る垂線との間の間隔は、ｅ_２で示されている。両コイル支持エレメント３ａ，３ｂの間における高さ間隔は、Δｈ_１である。このようにコイル支持エレメント３ａ，３ｂが非対称の構成をもって配置されていることに基づいて、コイル支持エレメント３ａに作用する重力は、コイル２によって、ストリップ端部２ｂとは反対側のコイル支持エレメント３ｂに作用する重力に比べて大きい。従って、コイル支持エレメント３ａによって加えられる力Ｒ_１は、コイル支持エレメント３ｂによって加えられる力Ｒ_２よりも大きい。コイル昇降キャリッジ４の支持爪４ａ，４ｂにおけるコイル２の載置時に、コイル２の回転中心２ａを通る垂線５と、ストリップ端部２ｂ側の支持爪４ａにおける支持点を通る垂線との間の間隔は、ｅ_３で示され、垂線５と、ストリップ端部２ｂとは反対側の支持爪４ｂにおける支持点を通る垂線との間の間隔は、ｅ_４で示されている。支持爪４ａ，４ｂにおける支持点の間における鉛直方向間隔は、Δｈ_２で示されている。このように支持爪４ａ，４ｂが垂線５に対して非対称に配置されていることに基づいて、支持爪４ａによって加えられる保持力Ｒ_３は、支持爪４ｂによって加えられる保持力Ｒ_４に比べて大きい。このように構成されていることによって、コイル重量が等しい場合、汎用のコイル移動装置に比べて、より大きな力をストリップ端部２ｂに対して加えることができる。

１ 装置
２ コイル
２ａ コイルの回転中心
２ｂ ストリップ端部
３ａ，３ｂ コイル支持エレメント
４ コイル昇降装置
４ａ，４ｂ 支持爪
５ 垂線
１０ 昇降シリンダ
Ｇ 重力
Δｈ_１ コイル支持エレメント相互の鉛直方向の間隔
Δｈ_２ 支持爪相互の鉛直方向の間隔

Claims (11)

1. 特に高強度又は超高強度の鋼等級から製造された、コイル（２）に巻成された金属ストリップを移動させる、搬送技術装置における装置（１）であって、前記コイル（２）は、コイル支持装置（３）における静止ポジションからの搬送のために、高さ調節可能なコイル昇降装置（４）を用いて上昇・下降可能であり、前記コイル支持装置（３）は、互いに横方向に間隔をおいて配置された２つのコイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）を有し、前記コイル昇降装置（４）は、２つの支持爪（４ａ，４ｂ）を有している、装置において、
   少なくとも前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）は、前記コイル（２）の回転中心（２ａ）を通る垂線（５）に対して非対称に配置されていることを特徴とする装置（１）。
2. 前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）と前記支持爪（４ａ，４ｂ）は、前記コイル（２）の回転中心（２ａ）を通る垂線（５）に対して非対称に配置されている、請求項１記載の装置（１）。
3. 前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）における前記コイル（２）のための各支持点が、好ましくは前記支持爪（４ａ，４ｂ）における各支持点も、相互に鉛直方向の間隔（Δｈ_１，Δｈ_２）を有している、請求項１又は２記載の装置（１）。
4. 前記支持爪（４ａ，４ｂ）は、互いに斜めに面取りされて延びるヘッド面を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１）。
5. 当該装置（１）において、自由なストリップ端部（２ｂ）とは反対側のコイル支持エレメント（３ｂ）は、前記自由なストリップ端部（２ｂ）側のコイル支持エレメント（３ａ）よりも、所定の鉛直方向間隔（Δｈ_１）だけ高く配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１）。
6. 前記支持爪（４ａ，４ｂ）は、前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）の間における空間寸法よりも大きな、水平方向長さを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１）。
7. 当該装置（１）において、自由なストリップ端部（２ｂ）とは反対側の支持爪（４ｂ）は、前記自由なストリップ端部（２ｂ）側の支持爪（４ａ）よりも、所定の鉛直方向間隔（Δｈ_２）だけ高く配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１）。
8. 前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）における前記コイル（２）のための支持点を通る垂線と、前記コイル（２）の回転中心（２ａ）を通る垂線（５）との間の間隔（ｅ_１，ｅ_２）の総和［ｅ_１＋ｅ_２］に対する、前記コイル支持エレメント（３ａ，３ｂ）の前記鉛直方向間隔（Δｈ_１）の比が、０.１〜０.５である、請求項３から７までのいずれか１項記載の装置（１）。
9. 前記コイル支持爪（４ａ，４ｂ）における前記コイル（２）のための支持点を通る垂線と、前記コイル（２）の回転中心（２ａ）を通る垂線（５）との間の間隔（ｅ_３，ｅ_４）の総和［ｅ_３＋ｅ_４］に対する、前記コイル支持爪（４ａ，４ｂ）の前記鉛直方向間隔（Δｈ_２）の比が、０.１〜０.５である、請求項３から８までのいずれか１項記載の装置（１）。
10. 前記コイル（２）によって、前記自由なストリップ端部（２ｂ）とは反対側のコイル支持エレメント（３ｂ）に作用する重力が、前記自由なストリップ端部（２ｂ）側のコイル支持エレメント（３ａ）に作用する重力よりも大きい、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置（１）。
11. 前記コイル（２）によって、前記ストリップ端部（２ｂ）とは反対側の支持爪（４ｂ）に作用する重力が、前記自由なストリップ端部（２ｂ）側の支持爪（４ａ）に作用する重力よりも大きい、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１）。

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