JP4235167B2 - コイル内径保持冶具およびそれを用いたコイル挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯コイルの内径部に装着して、該コイル内径部に発生する内径垂れを防止するコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法に関する。
具体的には、鋼帯コイルをペイオフリールに挿入するときに、コイル内径部に内径垂れが発生しているコイルでも通常のコイルと同様に作業性を損なうことなくコイル挿入作業を行うためのコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法に関する。

コイル状に巻き取った鋼帯を払い出すペイオフリール（ＰＯＲ）に鋼帯コイルを挿入する際に、図１に示すように、コイル内径部に鋼帯の端部が垂れ下がる内径垂れが生じていると、それが障害となってコイルをリールに挿入することが困難となり、コイル内径とリールが干渉してコイルに損傷を与えたり、コイルがリールに収まらず落下したりする危険性がある。
この内径垂れは、特に鋼帯に腰のない薄物材で発生しやすく、従来は、内径垂れのあるコイルについては、調芯後にコイルを一旦リールに近接させておき人手で内径部数巻きをリール側に押出して橋渡ししておいてからコイル挿入を行ったり、事前に内径垂れ部を切除しておくといった臨時作業が発生し、コイル替え作業時間ロスや歩留ロスを発生させていた。

鋼帯コイルの内径垂れを防止する方法に関しては従来から種々の提案がなされており、例えば、特開平1-278913号公報には、コイル内径終端をテープで留めることによって内径垂れを防止する方法が開示されている。
しかし、この方法は、テープ片が通板ロール等に付着し押疵や異物付着等の品質欠陥に繋がるという問題点があったため採用することができなかった。
また、特開平01-170519号公報および特開平01-266918号公報には、コイル内径終端をクリップで留め内径垂れを防止する方法が開示されている。
しかし、この方法は、クリップがコイルカーピットに落ち込み回収が困難であるため、コイルを搬送するコイルカー設備のトラブルに繋がるうえ、クリップが鋼帯搬送路上に落下した場合は、押疵や摺疵などの品質欠陥に繋がるという問題点があったため採用することができなかった。

また、特開平3-49670号公報および特開平1-309722号公報には、コイル内径終端を溶接留めして内径垂れを防止する方法が開示されている。
しかし、この方法は、ラインでコイルを捲き戻す際にペイオフリールに鋼帯が残り歩留まりロスが発生し、残った鋼帯の処置に 手間と時間のロスが発生するうえ、溶接のための専用の装置が必要となるのでそのコストが発生するという問題点があった。
また、特開平5-38520号公報および特開平2-224816号公報には、コイル内径終端を接着剤で留めて内径垂れを防止する方法が開示されている。
しかし、この方法は、接着剤が通板ロール等に付着し押疵や異物付着等の品質欠陥に繋がるうえ、接着剤が強力でペイオフリール尻抜け時にも剥れない場合は前述の溶接留めの場合と同様の欠点が生じるという問題点があったため採用することができなかった。
また、特開2000-254726号公報には、センサーで内径垂れ量を測定し、それに接触しない径までリール径を拡縮して調節する方法が開示されている。
しかし、この方法は、リール縮小径には限界があり内径垂れ量が大きくなると(薄手ではよくある)対応することができないうえ、内径垂れ量を自動測定しリール径を拡縮するための専用の装置が必要となり、そのコストが発生するという問題点があった。

また、実開昭63-157418号公報には、センサーで内径垂れ位置を検出しそれが下側になるようコイルを回転させて内径終端位置を調節する方法が開示されている。
しかし、この方法は、コイルを回転させてコイル内周端位置を変えるとコイルの外終端の位置も変わり、コイル先端出し通板の自動化に支障をきたすとともに、内径垂れ位置を検出しコイル内周端位置の自動調整を行うための専用の装置が必要となり、そのコストが発生するという問題点があった。
また、実開平1-84812号公報には、ペイオフリール端部に装備させた開閉脚式ガイドバー装置により内径垂れを保持する方法が開示されている。
しかし、この方法は、特殊な構造の装置をリールに付加装備する必要があり莫大なコストがかかるうえ、併記されている‘構成を簡単にした案’では人手操作対応が必要となり自動化の支障となるという問題点があった。

また、本発明と同様にコイル内径部に装着して内径垂れを一時的に保持する専用治具を用いる方法としては以下のような提案がなされている。
例えば、特開2002-292426号公報には、スクリュー構造により拡縮できコイル内径に装着後拡大させ内径垂れを保持する方法が開示されている。
しかし、この方法は、万力の原理で内径部に固く固定されるため、保持治具がリール通過を邪魔し、コイル挿入できないという問題点があった。
また、実開平6-34807号公報には、上記のスクリュー構造に加え、アングル部をコイル内径角部に固定する方法が開示されている。
しかし、この方法は、特開2002-292426号公報と同様に、保持治具がリール通過を邪魔するうえ、アングルで内径角部に完全に固定されるため、コイル挿入できないという問題点があった。
また、実開昭62-68979号公報には、金属フープリングのバネ効果によりコイル内径に装着し内径垂れを保持する方法が開示されている。
しかし、この方法は、コイル挿入過程でリール端面に押される力を受け止める構造がなくかつ金属製のため、リールと内径の間に挟持されコイル内径を損傷させてしまうという問題点があった。
以上のように、コイル内径垂れ防止の従来技術しては、各々上記のような問題点があり、実際のコイルのコイル挿入作業に用いることができるコイル内径垂れ保持治具は実現していなかった。
特開平1-278913号公報 特開平01-170519号公報 特開平01-266918号公報 特開平3-49670号公報 特開平1-309722号公報 特開平5-38520号公報 特開平2-224816号公報 特開2000-254726号公報 実開昭63-157418号公報 実開平1-84812号公報 特開2002-292426号公報 実開平6-34807号公報 実開昭62-68979号公報

本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、鋼帯コイルをペイオフリールに挿入するときに、コイル内径部に内径垂れが発生しているコイルでも通常のコイルと同様に作業性を損なうことなくコイル挿入作業を行うためのコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法を提供することを課題とする。

本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、ゴムリングと支持板からなる簡便な構造により、鋼帯コイルをペイオフリールに挿入するときに、コイル内径部に内径垂れが発生しているコイルでも通常のコイルと同様に作業性を損なうことなくコイル挿入作業を行うためのコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）鋼帯コイルの内径部に装着して、該コイル内径部に発生する内径垂れを防止するコイル内径保持治具であって、前記鋼帯コイルの内径より小さな短径を有し、かつ、該コイルの内径より大きな長径を有する楕円状のゴムリングと、該ゴムリングの内側に設けられ、該ゴムリングを楕円状に保持する曲線状の鋼板からなる支持板とを有することを特徴とするコイル内径保持冶具。
（２）（１）に記載のコイル内径保持治具を用いたコイル内径保持方法であって、前記コイル内径保持治具を鋼帯コイル内に装着した状態で、該鋼帯コイルをペイオフリールに挿入することによってコイル内径部に発生する内径垂れを修正しながら挿入することを特徴とするコイル挿入方法。

本発明によれば、ゴムリングと支持板からなる簡便な構造により、鋼帯コイルをペイオフリールに挿入するときに、コイル内径部に内径垂れが発生しているコイルでも通常のコイルと同様に作業性を損なうことなくコイル挿入作業を行うためのコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法を提供することができ、具体的には以下のような産業上有用な著しい効果を奏する。
1)ペイオフリールへのコイル挿入作業に際しても、鋼板品質への悪影響がない。
2)保持治具の装着作業は発生するがオフライン作業(入側コイル準備作業)なの でラインの生産能率には影響しないため、余分な作業の発生によるラインの生 産能率への悪影響がない。
3)内径垂れのあるコイルでも、内径垂れのない通常のコイルと同様のコイル挿入 作業ができ、内径垂れの大小によらず同じ効果が得られるため、コイル自動挿 入にも対応できる。
4)特別な装置を必要とせず、安価・短期に製作可能でありかつ繰り返し使用できるのでコストが殆どかからない。

発明を実施するための最良の形態について、図２乃至図５を用いて詳細に説明する。
図２は、本発明におけるコイル内径保持冶具の実施形態を例示する図であり、図２（a）は正面図、図２（ｂ）は側面図を示す。
図２において、１は内径垂れ、２は保持冶具を示す。
本発明におけるコイル内径保持冶具２は、コイル状に巻き取った鋼帯を払い出すペイオフリール（ＰＯＲ）に鋼帯コイルを挿入する際に、図２（ｂ）に示すように、コイル内径部に鋼帯の端部が垂れ下がる内径垂れ１を防止する方法として、鋼帯コイルの内径より大きな外径を有するゴムリングと、該ゴムリングの内側に設けられた支持板とを有することを特徴とする。
ペイオフリール（ＰＯＲ）に鋼帯コイルを挿入する前に、このコイル内径保持冶具２をあらかじめコイル内径部に装着しておけば、以降は、内径垂れ１のない通常のコイルと同様にリール挿入ができ、リール挿入の過程でリール端面に押されてリール軸心方向に横滑りしながら内径垂れを保持し続け、最終的にコイル外部に押し出され回収でき再使用することができる。
この内径垂れ保持治具２を内径垂れのあるコイルに用いることにより、コイル替え作業時間ロスや歩留ロスの発生が解消できるとともに、内径垂れ１のあるコイルでもペイオフリールへの自動挿入を行うことができる。

図３は、本発明のコイル内径保持冶具の構造を例示する図であり、図３（a）は正面図、図３（ｂ）は側面図を示す。
図３において、３はゴムリング、４は支持板を示す。
図３に示すように、本発明のコイル内径保持冶具は、鋼帯コイルの内径より大きな長径（Ｄ２）を有する楕円状のゴムリング３と、該ゴムリング３の内側に設けられた支持板４とを有することを特徴とする。
支持板４の支えによりゴムリング３を、鋼帯コイルの内径より大きな長径（Ｄ２）を有する楕円状にした構造の内径保持治具を、ペイオフリール挿入前の内径垂れのあるコイルの内径部に予め装着しておくことで、内径垂れのないコイルと同様にコイル挿入作業を行うことができる。
なお、本発明においては支持板４の形状や材質は問わないが、図３に示すように、楕円状のゴムリング３の短径（Ｄ１）側を支える幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の板状の鋼板と、その両側にゴムリング３を楕円状に保持する曲線状の幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の鋼板を設けることが好ましい。
本発明のコイル内径保持治具は、コイル内径面との接触部分に、それ自体に撓み性・復元力を有しかつ金属に対して摺動性があって疵を発生させにくい、ゴムリングを３用いることにより、１）コイル内径に容易に装着できかつ内径垂れを安定的に保持するという内径保持治具の基本機能を持つのみでなく、 ２）コイルがリールに挿入される過程でリール端部に押されて内径を損傷させることなく軸心方向に滑って移動することができ、常にリール直前の内径垂れを保持し続け、最終的にコイル外に排出されて元の形のまま回収でき繰り返し用いることができる。

また、内径保持解除のための手間もなく、板道や付帯設備内に残存して鋼帯品質や設備に悪影響を及ぼすこともない。
また、特殊な装置ではなく、例えば廃棄ゴムスリーブから切り出したゴムリングなどを用いることにより、安価な材料で容易に製作可能であり、かつ上記の如く繰返し使用できるため、コストが殆ど発生しない。
さらに、内径垂れが大きくても同様の効果を得ることができる。
内径垂れの発生しているコイルをペイオフリール（ＰＯＲ）に挿入する際、そのままでは、内径部の鋼板の損傷や、場合によっては挿入失敗によるコイル落下などの危険性があり、従来は、コイルを調芯後リールに近接させておき内径部数巻きをリール側に押出して橋渡ししておいてからコイル挿入するなどの臨時作業が発生し、このため時間ロスを生じていた(約２分/回)が、本発明によれば、ゴムリングと支持板からなる簡便な構造のコイル内径保持冶具により、鋼帯コイルをペイオフリールに挿入するときに、コイル内径部に内径垂れが発生しているコイルでも通常のコイルと同様に作業性を損なうことなくコイル挿入作業を行うためのコイル内径保持治具およびそれを用いたコイル挿入方法を提供することができる。

本発明のコイル内径保持装置の使用手順を以下に示す。
まず、図１に示すように、コイル内径部に 内径垂れ保持治具２を予め装着しておく。
保持治具２の形状は楕円形とし、短径（Ｄ１）はコイル内径より小さくすることにより挿入し易く、長径（Ｄ２）はコイル内径よりわずかに（例えば30mm程度）大きくして長径側を撓ませることにより容易にコイル内径部に装着でき、かつ、装着後はゴムの復元性により内径垂れを押し上げ保持することができる。
次に、図４に示すように、コイル挿入とともに 保持治具２はリールマンドレルの端面に押され、コイル内径を軸心方向に滑りながら移動していく。このとき、保持治具２の外周部の材質がゴムであるためコイル内径を疵つけることなく移動が可能であるうえ、ゴムと鋼板との摩擦係数は鋼板同士の摩擦係数に比べて小さいので、コイル挿入時に鋼板が竹の子状にずれるテレスコ板ずれも生じない。
その過程で、リールマンドレル直前の内径垂れは常に保持治具２により保持されながらリールマンドレル部に移行していく。
そして、コイル挿入完了時は、図５に示すように、保持治具２はリールマンドレルの端面により、コイル内径から外部に押し出され、回収される。

図３に示す楕円状のコイル内径保持冶具において、短径（Ｄ１）：４１０ｍｍ、長径（Ｄ２）：５４０ｍｍ、幅（Ｂ）：５０ｍｍ、厚み：２５ｍｍのゴムリングを用い、厚さ１ｍｍの鋼板を支持板としたコイル内径保持具を、内径垂れを有するコイル内径５０８ｍｍの鋼帯コイルの内径部に装着し、ペイオフリール（ＰＯＲ）に装着したところ、内径垂れがないコイルと同様にペイオフリールへの装着を行うことができ、本発明のコイル内径保持冶具の効果が確認された。

本発明が課題とするコイル内径垂れを説明する図である。 本発明におけるコイル内径保持冶具の実施形態を例示する図である。 本発明のコイル内径保持冶具の構造を例示する図である。 本発明のコイル内径保持冶具の使用手順を例示する図である。 本発明のコイル内径保持冶具の使用手順を例示する図である。

符号の説明

１ 内径垂れ
２ 保持冶具
３ ゴムリング
４ 支持板

Claims (2)

1. 鋼帯コイルの内径部に装着して、該コイル内径部に発生する内径垂れを防止するコイル内径保持治具であって、
   前記鋼帯コイルの内径より小さな短径を有し、かつ、該コイルの内径より大きな長径を有する楕円状のゴムリングと、該ゴムリングの内側に設けられ、該ゴムリングを楕円状に保持する曲線状の鋼板からなる支持板とを有することを特徴とするコイル内径保持冶具。
2. 請求項１に記載のコイル内径保持治具を用いたコイル挿入方法であって、
   前記コイル内径保持治具を鋼帯コイル内に装着した状態で、該鋼帯コイルをペイオフリールに挿入することによってコイル内径部に発生する内径垂れを修正しながら挿入することを特徴とするコイル挿入方法。

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