JP2806808B2

JP2806808B2 - ストリップの巻取り装置

Info

Publication number: JP2806808B2
Application number: JP6196967A
Authority: JP
Inventors: 幸平竹沢
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH0857538A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯などのストリップ
の巻取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の製造ラインは、熱間圧延工程, 冷
間圧延工程などにて構成されているが、一般に、１つの
工程を終了した段階でコイルとして巻取られ、そのコイ
ルの状態で次の工程に搬送され、ここで巻戻されて次工
程での処理に供される。従って、各工程の入側には巻戻
し機が、一方、出側には巻取り機が、それぞれ設置され
ている。

【０００３】ここで、鋼板に代表されるストリップの巻
取り機の構造について、図１および図２に示す。これら
の図に示すように、ストリップ１の巻取部となるマンド
レル２は、その外周面が複数のセグメント３で分割構成
されるのが一般的である。すなわち、各セグメント３
は、リールシャフト４の円周等分複数箇所に形成した軸
方向に延びる各嵌合溝５内に、各セグメントの嵌合突部
６を差し込むことによって、リールシャフト４の周面に
沿って配置される。また、各セグメント３とリールシャ
フト４との間にウェッジ７を配置し、このウェッジ７
を、リールシャフト４の中空部に配置したプッシュロッ
ド８とともに軸方向に移動することによって、各セグメ
ント３の嵌合突部６を嵌合溝５内で案内させ、リールシ
ャフト４に対して、その径方向に進退させてマンドレル
２の径を拡縮することが可能である。

【０００４】さらに、このマンドレル２は、先端支持部
９およびリテーナー10を介してリールシャフト４に固定
されて軸方向の移動を規制し、リールシャフト４を介し
てマンドレル２に回転を与えてストリップの巻き取りを
行う。なお、符号11は、プッシュロッド８をその軸方向
に往復動させるための開閉シリンダーである。

【０００５】そして、ストリップ１を巻取るときは、開
閉シリンダー11にてプッシュロッド８とともにウェッジ
７を開閉シリンダー11側に移動することによって、セグ
メント１をリールシャフト４の径方向外側に移動してマ
ンドレル２の径を拡大し、その周面の輪郭形状を真円状
にしてから、マンドレル２の外周にストリップ１を巻付
ける。

【０００６】次に、マンドレル２からコイルを抜き取る
ときは、開閉シリンダー11にてプッシュロッド８ととも
にウェッジ７を先端支持部９側に移動することによっ
て、セグメント３をリールシャフト４の径方向内側に移
動してマンドレル２の径を縮小して、コイルの抜き取り
を行う。

【０００７】このように、巻取り機のマンドレルは、ス
トリップを巻取るときおよび得られたコイルを抜き取る
ときに、それぞれ径を変えなければならないため、通常
外周部を例えば４分割し、分割された各セグメントを移
動してセグメント間で開閉動作を行うことは既に述べた
とおりである。さらに、各セグメントの分割部は、図３
に示すように、マンドレル径の縮小時に相互に干渉しな
いための空隙ｓが必要になるが、その空隙ｓはストリッ
プを巻取るとき、コイル内周面におけるバックリングの
発生原因となる。

【０００８】そこで、コイル周面のバックリングを防止
するため、セグメント分割部の形状を改良した巻取り機
が、図４〜７に示すように種々提案されている。いずれ
の巻取り機も、分割空隙部にサブセグメント12を新たに
設け、上記セグメント３とは別に作動させて、マンドレ
ル径の拡大時に分割部の空隙ｓを埋め、マンドレル径の
縮小時には分割部に空隙を形成して、各セグメント３同
志が干渉しない構成を採用している。

【０００９】まず、図４に示す巻取り機は、その左側に
マンドレル径拡大時および右側に同縮小時の状態を対比
して示すように、ストリップを巻取る際は、セグメント
３の場合と同様に、インナーウェッジ13の移動によって
サブセグメント12をリールシャフト４の径方向に進退
し、同様に行うセグメント３の進退とともに、マンドレ
ル径の拡縮をはかるものである。

【００１０】次に、図５に示す巻取り機は、図４に示し
たものと同様にサブセグメント12を採用したもので、特
にマンドレル径を縮小するときにセグメント３の閉動作
をスプリング14で補助するところに特徴がある。

【００１１】また、図６に示す巻取り機も、図５に示す
巻取り機と同様に、スプリング14でセグメント３の閉動
作を補助するものである。

【００１２】さらに、図７に示す巻取り機は、サブセグ
メント12を移動を司るインナーウェッジ13と、スリーブ
15を介してセグメント３と同調して動作させるものであ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】巻取り機のセグメント
３が相互に干渉しないで開閉するには、各セグメント同
士の分割部に空隙ｓが必要になる反面、その空隙ｓは巻
取りコイル内周面におけるバックリングの発生原因とな
るために、新たにサブセグメントを採用した上記４つの
提案がなされた。

【００１４】上記した４種の巻取り機は、いずれもセグ
メントを開閉してマンドレル径の拡縮をはかるため、種
々の部品間での摺動を伴う運動が不可欠である。例え
ば、図４に示した巻取り機では、セグメント３およびウ
ェッジ７間に摺動部16、セグメント３およびリールシャ
フト８間に摺動部17、そしてサブセグメント10およびイ
ンナーウェッジ11間に摺動部18、がそれぞれ形成され、
セグメントのスムーズな開閉を実現するためには、各摺
動部には通常0.1 〜0.5 mm程度の隙間を持たせる必要が
ある。この隙間が小さ過ぎたり無い場合には、マンドレ
ルの拡縮が不可能になる。

【００１５】しかしながら、セグメント３のスムーズな
開閉に必要な隙間を摺動部に設けることは、セグメント
３およびサブセグメント12が周方向に可動する余地を与
えることになる。一方、ストリップ１をマンドレル２に
巻取る際には、ストリップ１にマンドレル２の回転方向
と逆向きに一定の張力を付与するため、この張力によっ
てセグメント３およびサブセグメント12は、図４の矢印
Ｙで示すように、マンドレル２の回転方向と逆向きの移
動を強制され、その結果、セグメント３およびサブセグ
メント12の間に、図８(a) 〜(b) に示すような、本来の
軌跡に対する、種々のずれ19〜21が発生し、これらのず
れは、例えば図９に示すような、段差22および23とな
る。

【００１６】そして、これらの段差は、マンドレルにス
トリップを巻取る際に、図９に示すように、巻取りコイ
ルの内周面にそのまま転写され、リールマーク24と呼ば
れる製品欠陥となるため、従来は内径にゴムスリーブを
入れるか、またはある程度内径を切り捨てて対応してい
た。従って、歩留りやゴムスリーブを挿入する不安全作
業をやらなくてはならない点において不利であった。

【００１７】そこで、本発明の目的は、従来技術が抱え
ていた上記の問題点を解決した、すなわち巻取り時にリ
ールマークの発生しない巻取り機を提供しようとすると
ころにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップの
巻取部となるマンドレルの外周面を複数のセグメントに
分割し、マンドレルの回転を司るリールシャフトの円周
等分複数箇所に形成した軸方向に延びる各嵌合溝内に、
各セグメントの嵌合突部を差し込んでリールシャフトの
周面に沿って上記各セグメントを配置し、各セグメント
をリールシャフトに対して、その半径方向に進退させて
マンドレル径を拡縮可能に構成した巻取り装置におい
て、各セグメントの嵌合突部とこの突部を受け入れる嵌
合溝との摺動面となる、嵌合突部および嵌合溝の各側壁
のうちのマンドレルの回転方向に位置する側の側壁のみ
を、該嵌合溝の底面から該回転方向と逆向きに傾斜した
テーパー面としたことを特徴とするストリップの巻取り
装置である。

【００１９】

【作用】本発明の巻取り機は、各セグメントの嵌合突部
とこの嵌合突部を受け入れるリールシャフトの嵌合溝と
の摺動面となる、嵌合突部および嵌合溝それぞれの両側
壁のうち、マンドレルの回転方向に位置する側壁に、該
回転方向と逆向きの傾斜（即ち、嵌合溝が上すぼまり状
に傾斜する）を付与することによって、マンドレル径が
最大になるセグメントの開限においては、セグメントの
嵌合突部およびリールシャフトの嵌合溝の間の間隙が消
滅する構成としたため、ストリップをマンドレルに巻付
けた際、ストリップに付与した張力によって、セグメン
トが周方向に引張されてもセグメントが動くことがなく
なる。そして、この状態でマンドレルの外周面の輪郭は
真円になるため、ストリップは常に良好なコイルとして
巻取られる。

【００２０】一方、マンドレルを構成する各セグメント
が閉動作するときは、マンドレル径の縮小の進行に応じ
てセグメントの嵌合突部およびリールシャフトの嵌合溝
との間に徐々に間隙が発生、そして拡大していくため、
セグメントおよびリールシャフト間の摺動部における抵
抗の発生は回避され、スムーズな閉動作が実現する。ま
た、開動作においても開限直前までは、セグメントおよ
びリールシャフト間に間隙が存在するため、閉動作と同
様にスムーズな開動作が行われるのは勿論である。

【００２１】

【実施例】図10および11に、本発明に従う巻取り機のマ
ンドレル径縮小時および同拡大時の状態を、それぞれ具
体的に示す。この巻取り機は、図１および２に示した巻
取り機と横断面における構成をともにするため、横断面
を省略し、構成の相違が明らかな縦断面について示し、
図１および２に示した巻取り機と共通する要素について
は同様の符号を付して説明を省略する。

【００２２】すなわち、本発明に従う巻取り機は、セグ
メント３をリールシャフト４に開閉可能に固定するため
の、セグメント３の嵌合突部６およびリールシャフト４
の嵌合溝５に特徴があり、各セグメントの嵌合突部６と
この嵌合突部を受け入れる嵌合溝５との摺動面となる、
嵌合突部および嵌合溝それぞれの両側壁6a,6b および5
a,5b のうち、マンドレルの回転方向に位置する側壁6a
および5aに、該回転方向Ｒと逆向きの傾斜、すなわち嵌
合溝５では、その底面から回転方向Ｒと逆向きに傾いて
延びる側壁5aを形成し、この側壁5aに対応させて嵌合突
部６の側壁6aを形成した。

【００２３】上記の構成とすることによって、図12に示
すマンドレル径を縮小した状態では、セグメントの嵌合
突部６とこの嵌合突部を受け入れる嵌合溝５との間に隙
間25a および25b が形成される一方、図13に示すマンド
レル径を拡大した状態では、セグメントの嵌合突部６と
この嵌合突部を受け入れる嵌合溝５との間の隙間は消失
するのである。従って、マンドレル径を縮小した状態か
らマンドレル径の最大拡大時直前までは、セグメントの
嵌合突部６とこの嵌合突部を受け入れる嵌合溝５との間
に隙間25a および25b が漸減しながらも確保されるか
ら、各セグメントの開動作は支障なく行われ、マンドレ
ル径の最大拡大時において隙間25a および25b は消失
し、マンドレルに巻付けるストリップに張力が負荷され
ても、各セグメントががたつくことはない。

【００２４】ここで、セグメントの嵌合突部６とこの嵌
合突部を受け入れる嵌合溝５の側壁6aおよび5aにおけ
る、リールシャフト４の径方向に対する傾斜角度αは、
14〜15°とすることが好ましい。なぜなら、傾斜角度α
が14°未満であると、セグメントが開にしてスキマが零
になった時、同部がセルフロック状態になって、その後
セグメントを閉にすることができなくなる。一方、傾斜
角度αが15°を超えると、セグメントの嵌合突部が細く
なり、強度が下がる傾向になるからである。

【００２５】なお、以上の説明においては、ウェッジ拡
縮型のマンドレルについて述べたが、リンク式拡縮型の
マンドレルにも、本発明が有利に適合することは勿論で
ある。

【００２６】

【発明の効果】本発明の巻取り機では、セグメントとリ
ールシャフトとの取付部における間隙をマンドレル縮小
時から拡大時へ徐々に小さくなって拡大時には消失させ
ることができる。従って、本発明によれば、セグメント
のスムーズな開閉動作に必要不可欠な間隙を確保すると
ともに、マンドレル拡大時にはセグメントのがたつきの
原因である隙間がなくなるから、ストリップの巻取り中
に、巻取り張力でセグメントが引き寄せられても移動し
なくなり、従来リールマークの発生原因であったセグメ
ントおよびサブセグメント間の段差発生を回避すること
ができるようになる。また、巻取り機を整備するとき整
備の最終工程になる、マンドレルの外周面の真円加工の
際に、セグメントが固定され動かないため、容易に高精
度の作業を実現し得る効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】巻取り機の構造を示す模式図である。

【図２】図１のII−IIに沿う断面図である。

【図３】各セグメント間の隙間を示す模式図である。

【図４】従来の巻取り機の構造を示す模式図である。

【図５】従来の巻取り機の構造を示す模式図である。

【図６】従来の巻取り機の構造を示す模式図である。

【図７】従来の巻取り機の構造を示す模式図である。

【図８】セグメントのずれの発生を説明する模式図であ
る。

【図９】セグメントの段差によるリールマークの発生に
関する説明図である。

【図１０】本発明の巻取り機の構造を示す模式図であ
る。

【図１１】本発明の巻取り機の構造を示す模式図であ
る。

【図１２】マンドレル径が縮小した状態を示す模式図で
ある。

【図１３】マンドレル径が拡大した状態を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ストリップ２マンドレル３セグメント４リールシャフト５嵌合溝６嵌合突部７ウェッジ８プッシュロッド９先端支持部 10 リテーナ 11 開閉シリンダー 12 サブセグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−15926（ＪＰ，Ａ) 特開平２−300050（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−154322（ＪＰ，Ａ) 特開平８−39146（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−269934（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−117917（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21C 47/30 B65H 75/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ストリップの巻取部となるマンドレルの
外周面を複数のセグメントに分割し、マンドレルの回転
を司るリールシャフトの円周等分複数箇所に形成した軸
方向に延びる各嵌合溝内に、各セグメントの嵌合突部を
差し込んでリールシャフトの周面に沿って上記各セグメ
ントを配置し、各セグメントをリールシャフトに対し
て、その半径方向に進退させてマンドレル径を拡縮可能
に構成した巻取り装置において、各セグメントの嵌合突部とこの突部を受け入れる嵌合溝
との摺動面となる、嵌合突部および嵌合溝の各側壁のう
ちのマンドレルの回転方向に位置する側の側壁のみを、
該嵌合溝の底面から該回転方向と逆向きに傾斜したテー
パー面としたことを特徴とするストリップの巻取り装
置。