JP2957807B2 - Mandrel for down coiler - Google Patents
Mandrel for down coilerInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延に用いて好
適なダウンコイラー(巻取機)用のマンドレルに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mandrel for a down coiler (winding machine) suitable for use in hot rolling.
【0002】[0002]
【従来の技術】図1(a),(b)に、従来のマンドレ
ル構造を、横断面及び縦断面で示す。図中、番号1は円
筒体を形成するセグメント、2は軸心方向への移動に伴
いセグメント1を拡縮変位させるウェッジシャフトであ
り、この例では5列の傾斜面(ウェッジ)2aをそなえ
ている。3はセグメント1とウェッジシャフト2を保持
する心軸、4はセグメント1の軸心方向移動を司るプッ
シュロッドである。ここに円筒体を形成するセグメント
1は、拡状態時はとくに胴長方向にわたる全ての領域に
おいて真円であることが要求される。上記の構造では、
真円にするために、両端のリング5でセグメント1の両
端部を外周から拘束し、ウェッジシャフト2を拡状態に
引っ張ることにより、真円度を保っている。2. Description of the Related Art FIGS. 1A and 1B show a conventional mandrel structure in a horizontal section and a vertical section. In the drawing, reference numeral 1 denotes a segment forming a cylindrical body, and 2 denotes a wedge shaft which expands and contracts the segment 1 as it moves in the axial direction. In this example, the wedge shaft has five rows of inclined surfaces (wedges) 2a. . Reference numeral 3 denotes a mandrel for holding the segment 1 and the wedge shaft 2, and reference numeral 4 denotes a push rod for controlling the axial movement of the segment 1. Here, the segment 1 forming the cylindrical body is required to be a perfect circle particularly in the entire region extending in the trunk length direction in the expanded state. In the above structure,
In order to form a perfect circle, both ends of the segment 1 are restrained from the outer periphery by the rings 5 at both ends, and the wedge shaft 2 is pulled in an expanded state, thereby maintaining the roundness.
【0003】しかしながら、セグメント1の傾斜面1a
とウェッジシャフト2の傾斜面2aとは常に摺動しなが
ら拡縮動作を繰り返し、とくに胴長方向の中央部のウェ
ッジ面において磨耗が生じ易いため、セグメント1の外
周が胴長方向で凹状に変形してしまう。またセグメント
1は、冷却水6により内部冷却を行なっているものの、
加熱と冷却の繰り返しにより、セグメント1自身も胴長
方向で凹状に変形し、拡状態にしてもセグメント外周が
つつみ形となり、胴長方向で真円を保ち難い。従来、か
かる問題の対策としては、特開昭61−269934号公報に示
されるように、摺動部に耐磨耗層を形成する程度のこと
しか行われていない。However, the inclined surface 1a of the segment 1
And the inclined surface 2a of the wedge shaft 2 constantly slides and expands and contracts repeatedly. Especially, the wedge surface in the central portion in the body length direction is easily worn, so that the outer periphery of the segment 1 is deformed concavely in the body length direction. Would. Segment 1 is internally cooled by cooling water 6,
Due to the repetition of heating and cooling, the segment 1 itself is also deformed into a concave shape in the body length direction, and even in the expanded state, the outer periphery of the segment becomes wrapped, making it difficult to maintain a perfect circle in the body length direction. Conventionally, as a countermeasure against such a problem, as described in JP-A-61-269934, only a wear-resistant layer is formed on a sliding portion.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、ウェ
ッジ面の胴長方向の中央部の磨耗や、両端リングの内径
部とセグメント両端外径部との磨耗により、セグメント
は胴長方向で凹状になり易い。またセグメント自身も表
面は高温にさらされ、一方心軸内部から内側を冷却して
いるために、胴長方向で歪が生じて凹状になる。従っ
て、マンドレルセグメントの外周はつつみ状の形状を呈
するため、特に薄物巻取り時にはストリップエッジの張
力が高くなって形状を大きく損なう不利があった。この
発明は、上記の問題を有利に解決するもので、上記のよ
うな摩耗が生じたり、またセグメントに熱歪が生じて
も、常に真円(胴長方向)を保持し得るマンドレルを提
案することを目的とする。As described above, due to the wear of the central portion of the wedge surface in the body length direction and the wear of the inner diameter portion of both end rings and the outer diameter portions of both ends of the segment, the segment becomes concave in the body length direction. Easy to be. Also, the surface of the segment itself is exposed to high temperatures, while the inside of the mandrel is cooled from the inside to the inside. Therefore, since the outer periphery of the mandrel segment has a hump-like shape, there is a disadvantage that the tension of the strip edge is increased particularly when winding a thin material, and the shape is greatly impaired. The present invention advantageously solves the above-mentioned problem, and proposes a mandrel that can always maintain a perfect circle (body length direction) even when the above-described wear occurs or a heat distortion occurs in a segment. The purpose is to:
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
軸方向の移動が可能で、かつ複数列の傾斜面を有するウ
ェッジシャフトと、このウェッジシャフトを円筒状に取
り囲む円周方向に多分割されたセグメントと、かかるセ
グメントの外周をその両端部で拘束するリングとをそな
え、ウェッジシャフトの傾斜面とセグメント傾斜面との
スライド作用によるセグメントの半径方向変位機能を有
するダウンコイラー用マンドレルにおいて、弾性力によ
るセグメントの拡大変位手段として、セグメント内周面
とウェッジシャフトとの間に、該セグメントに対し、次
式のδに相当する変位That is, the present invention provides:
A wedge shaft capable of moving in the axial direction and having a plurality of rows of inclined surfaces, a circumferentially divided segment surrounding the wedge shaft in a cylindrical shape, and restraining the outer periphery of the segment at both ends. In a mandrel for a down coiler having a ring and having a function of radially displacing a segment by a sliding action between an inclined surface of a wedge shaft and a segment inclined surface, a segment inner peripheral surface and a wedge shaft are used as means for expanding and displacing a segment by elastic force. With respect to the segment, a displacement corresponding to δ in the following equation
【数2】 を与えるスプリング反力Wを有するスプリングを配設し
たことを特徴とするダウンコイラー用のマンドレルであ
る。(Equation 2) A mandrel for a down coiler, wherein a spring having a spring reaction force W for providing the following is provided.
【0006】[0006]
【0007】[0007]
【0008】図2(a),(b)に、この発明に従うマ
ンドレルの好適例を、横断面及び縦断面で示す。構成の
骨子は前掲図1と共通するので同一の番号を付して示
し、図中番号7がスプリング(この例では皿ばね)を収
容したスプリングケース、8がスライドロッドである。
この発明では、セグメント胴長方向を常に真円に保つた
めに、セグメント1とウェッジシャフト2との間にスラ
イドロッド8を配置すると共に、さらにセグメント1を
弾性変形させることができる反力を有するスプリングケ
ース7を配設して、セグメント1の両端をリング5で外
側から拘束した状態でスプリング反力を作用させること
により、常にセグメント1を外側へ押し付けるようにし
たものである。ここにスプリングの必要反力は、機械的
な隙間δ1 とウェッジ面の磨耗量δ2との合計隙間δ相
当の弾性変形をセグメントに与え得るばね力が必要であ
る。FIGS. 2 (a) and 2 (b) show a preferred embodiment of a mandrel according to the present invention in a transverse section and a longitudinal section. The outline of the configuration is the same as that of FIG. 1 described above, and thus the same reference numerals are given. In the figure, reference numeral 7 denotes a spring case containing a spring (in this example, a disc spring), and 8 denotes a slide rod.
According to the present invention, in order to always keep the segment body length direction in a perfect circle, a slide rod 8 is arranged between the segment 1 and the wedge shaft 2, and a spring having a reaction force capable of further elastically deforming the segment 1. The case 7 is disposed, and the segments 1 are always pressed outward by applying a spring reaction force in a state where both ends of the segments 1 are restrained from the outside by the rings 5. Necessary reaction force of the spring here is a necessary spring force can provide a total clearance [delta] corresponding elastic deformation of the wear amount [delta] 2 of the mechanical clearance [delta] 1 and the wedge surface segment.
【0009】[0009]
【作用】通常、微少な熱歪みが生じてもマンドレルの拡
縮をスムーズに行わせるためにスライドロッドとセグメ
ントとの間には隙間δ1 が設けるが、この隙間δ1 にウ
ェッジ面の磨耗量δ2 を加えた合計量δに相当する変位
を、セグメントに対し内側から与えてやれば、常にセグ
メントを胴長方向にわたり真円に保持することができ
る。即ち[Action] usually occurs slight thermal distortion clearance [delta] 1 is provided between the slide rod and the segment in order to perform the scaling of the mandrel smoothly, but the wear amount of the wedge surface in the gap [delta] 1 [delta] If a displacement corresponding to the total amount δ obtained by adding 2 is given to the segment from the inside, the segment can always be kept in a perfect circle in the body length direction. That is
【数3】 となるように、スプリングの反力Wを設定してやること
により、常に真円のマンドレルを供することが可能とな
る。(Equation 3) By setting the reaction force W of the spring in such a manner, it is possible to always provide a perfectly circular mandrel.
【0010】通常、隙間δは1mm程度であり、従ってセ
グメントのヤング率Eが 2.1×104kg/mm2、セグメント
形状より求められる断面二次モーメントIが 5.1×107
mm、セグメント胴長lが1920mmの場合には、Usually, the gap δ is about 1 mm, the Young's modulus E of the segment is 2.1 × 10 4 kg / mm 2 , and the second moment of area I obtained from the segment shape is 5.1 × 10 7
mm, and the segment body length l is 1920 mm,
【数4】 から、ΣW=12,500 kg が求まり、従ってスプリングを
5ケ所に分散して設けるとすれば1ケ当りの反力は 250
0 kgのばね力で十分である。すなわち、常にスプリング
により 12,500 kgで押しつけることにより、セグメント
にはδ相当の弾性歪が付与され、従ってセグメントに熱
歪が生じた場合でも胴長方向で真円にすることができる
のである。(Equation 4) Therefore, ΣW = 12,500 kg is obtained. Therefore, if springs are distributed in 5 places, the reaction force per piece is 250.
A spring force of 0 kg is sufficient. In other words, by constantly pressing with a spring at 12,500 kg, the segment is given an elastic strain equivalent to δ, so that even if a thermal strain occurs in the segment, it can be made a perfect circle in the body length direction.
【0011】[0011]
【実施例】図3に、この発明に従うマンドレルの好適例
を一部破断斜視面で示す。同図に示したとおり、セグメ
ント1とウェッジシャフト2との間には、スライドロッ
ド8と皿ばねケースユニット7が装備されている。ここ
に皿ばねケースユニット7は、常にセグメント1を拡大
する向きに押し付けている。さて上掲したマンドレル構
造において、ウェッジシャフト2が矢印方向に移動した
時にセグメント1は「拡」状態になる。すなわち皿ばね
ケースユニット7、スライドロッド8はマンドレル部材
9によって軸方向への移動が拘束されているのに対し、
ウェッジシャフト2は軸方向移動がフリーとなっている
ので、ウェッジシャフト2を矢印方向に移動させると、
エッジシャフト2の傾斜面2aによって皿ばねケースユ
ニット7及びスライドロッド8が押し上げられ、その結
果セグメント1は外周側に拡大するのである。FIG. 3 shows a preferred embodiment of a mandrel according to the present invention in a partially cutaway perspective view. As shown in the figure, a slide rod 8 and a disc spring case unit 7 are provided between the segment 1 and the wedge shaft 2. Here, the disc spring case unit 7 always presses the segment 1 in a direction to enlarge. In the mandrel structure described above, when the wedge shaft 2 moves in the direction of the arrow, the segment 1 enters the "spread" state. That is, while the disc spring case unit 7 and the slide rod 8 are restrained from moving in the axial direction by the mandrel member 9,
Since the wedge shaft 2 is free to move in the axial direction, when the wedge shaft 2 is moved in the direction of the arrow,
The disc spring case unit 7 and the slide rod 8 are pushed up by the inclined surface 2a of the edge shaft 2, and as a result, the segment 1 expands to the outer peripheral side.
【0012】ここで皿ばねケースユニットは、単なるガ
タ取りとして両端部や中央部にのみ設けているのではな
く、セグメントを外周方向へ弾性変形させる変位量δを
十分与え得る反力を有することが必要である。また胴長
lにもよるけれども、通常3ケ以上設けることが好まし
い。Here, the disc spring case unit is not merely provided at both ends and the center as a simple play, but has a reaction force capable of giving a sufficient displacement δ for elastically deforming the segment in the outer peripheral direction. is necessary. Although it depends on the body length l, it is usually preferable to provide three or more.
【0013】スプリングによる変位量は、機械的隙間δ
1 と摺動部の磨耗δ2 の合計量を考慮する必要がある
が、通常1〜1.5 mmを目途にして設定する。このように
な構成になるマンドレルは、内部摺動部の磨耗や隙間に
相当する量のセグメントの反りや歪みが生じても、常に
スプリング反力によりセグメントを外側に弾性変形させ
るため、常に真円な外周を提供し得るのである。The amount of displacement by the spring is determined by the mechanical clearance δ
It is necessary to consider the total amount of wear [delta] 2 1 and the sliding portion, but set to the normal 1 to 1.5 mm by around. The mandrel constructed as described above always has a perfect circular shape because the segments are always elastically deformed outward by the spring reaction force even if the segments are warped or distorted in an amount corresponding to the wear of the internal sliding portion or the gap. It can provide a perfect outer circumference.
【0014】[0014]
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、セグメント
に熱歪みが発生したり、ウェッジ摺動部に磨耗が発生し
たりしても、常にセグメントの外周を胴長全長にわたり
真円に保持することができる。従ってこれまでは、セグ
メントに熱歪やウェッジ磨耗が生じた場合、セグメント
やウェッジシャフトの廃却を余儀なくされていたのに対
し、この発明によればこれらについて寿命の延長を図る
ことができる。また巻取り時につつみ状変形がなくなる
ため、巻取り時の形状悪化による格落ちもなくなり、品
質向上にも大きく貢献する。As described above, according to the present invention, the outer periphery of the segment is always kept in a perfect circle over the entire length of the body even if the segment is thermally strained or the wedge sliding portion is worn. Can be. Therefore, in the past, when heat distortion or wedge wear occurred in the segment, the segment and the wedge shaft had to be discarded, but according to the present invention, the life of these can be extended. In addition, since no wrapping deformation occurs at the time of winding, there is no downgrade due to deterioration of the shape at the time of winding, which greatly contributes to quality improvement.
【図1】従来のマンドレル構造を示した図である。FIG. 1 is a view showing a conventional mandrel structure.
【図2】この発明に従うマンドレル構造を示した図であ
る。FIG. 2 is a view showing a mandrel structure according to the present invention.
【図3】この発明に従う好適マンドレルの一部破断斜視
面図である。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a preferred mandrel according to the present invention.
1 セグメント 1a セグメント傾斜面 2 ウェッジシャフト 2a ウェッジシャフト傾斜面 3 心軸 4 プッシュロッド 5 リング 6 冷却水 7 スプリングケース 8 スライドロッド 9 マンドレル部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 segment 1a Segment inclined surface 2 Wedge shaft 2a Wedge shaft inclined surface 3 Core axis 4 Push rod 5 Ring 6 Cooling water 7 Spring case 8 Slide rod 9 Mandrel member
Claims (1)
斜面を有するウェッジシャフトと、このウェッジシャフ
トを円筒状に取り囲む円周方向に多分割されたセグメン
トと、かかるセグメントの外周をその両端部で拘束する
リングとをそなえ、ウェッジシャフトの傾斜面とセグメ
ント傾斜面とのスライド作用によるセグメントの半径方
向変位機能を有するダウンコイラー用マンドレルにおい
て、 弾性力によるセグメントの拡大変位手段として、セグメ
ント内周面とウェッジシャフトとの間に、該セグメント
に対し、次式のδに相当する変位 【数1】 を与えるスプリング反力Wを有するスプリングを配設し
たことを特徴とするダウンコイラー用のマンドレル。1. A wedge shaft capable of moving in the axial direction and having a plurality of rows of inclined surfaces, a circumferentially multi-segmented segment surrounding the wedge shaft in a cylindrical shape, and an outer periphery of the segment. and a ring for constraining at both ends, the inclined surfaces of the wedge shaft and segment
A mandrel for a down coiler having a function of displacing a segment in a radial direction by a sliding action on a segment inclined surface , wherein the segment is disposed between an inner peripheral surface of the segment and a wedge shaft as means for expanding and displacing the segment by an elastic force.
, The displacement corresponding to δ in the following equation : A mandrel for a down coiler , wherein a spring having a spring reaction force W for providing a force is provided .
Priority Applications (1)
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JP16781492A JP2957807B2 (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Mandrel for down coiler |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH067843A JPH067843A (en) | 1994-01-18 |
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ID=15856602
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JP16781492A Expired - Fee Related JP2957807B2 (en) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Mandrel for down coiler |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104259734A (en) * | 2014-08-20 | 2015-01-07 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | Technique for repairing wedged copper member of uncoiler |
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KR101038810B1 (en) * | 2008-11-29 | 2011-06-03 | 주식회사 포스코 | Mandrel Device of Wire Coil Winding Machine |
CN101961738B (en) * | 2010-11-16 | 2012-07-04 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | Automatic expanding and shrinking waste edge coiling machine drum |
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1992
- 1992-06-25 JP JP16781492A patent/JP2957807B2/en not_active Expired - Fee Related
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CN104259734B (en) * | 2014-08-20 | 2017-11-07 | 张家港浦项不锈钢有限公司 | A kind of wedge-shaped copper piece renovation technique of uncoiler |
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JPH067843A (en) | 1994-01-18 |
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