JP4249261B2 - 直接駆動型巻取機 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載した、圧延ストリップをコイルに巻き取るための直接駆動型巻取機に関する。
【０００２】
このような直接駆動型巻取機は例えばドイツ連邦共和国特許第１７５２１８５号公報またはドイツ連邦共和国特許出願公開第３９３９１１９号公報によって知られている。ここで、巻取機軸とセグメントに連結されたプランジャとの軸方向の相対摺動が機械的なアクチュエータを介して実現される。その際、このアクチュエータはトグルレバー装置またはばねセットとスペーサ要素である。これらのすべての部品は巻取機の停止時にのみ操作可能である。巻取中の場合によって行われる後締めは、このアクチュエータで不可能である。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５０２４５２号公報により、ピストンシリンダユニットが知られている。このピストンシリンダユニットによって、アクチュエータとしての役目をする、上述の欠点を有するばねセットが締付けまたは減張可能である。
【０００４】
ヨーロッパ特許第０００４８５４号公報はピストンシリンダユニットを開示している。このピストンシリンダユニットは巻取機を拡開または収縮させるためのアクチュエータとして直接役立つ。しかし、ピストンシリンダユニットを備えたこの両巻取機は、冒頭に述べた直接駆動型巻取機ではなく、間接駆動型巻取機である。この間接駆動型巻取機の場合には、駆動モータは巻取機軸の隣に配置されている。
【０００５】
ヨーロッパ特許出願公開第０００４８５４号公報記載の巻取機は中央の回転供給部を備えている。従って、例えば巻取時に後締めが可能である。しかし、巻取機用駆動モータが巻取機軸に直接フランジ止めされているので、圧力媒体供給が困難である。なぜなら、一般的に中実のモータ軸が使用されるので、圧力媒体を供給する軸の端部から、ピストンシリンダユニットに圧力媒体を導くことができないからである。しかし、圧力媒体供給がモータ軸を通って行われると、モータ内の磁気作用によって圧力媒体内の金属粒子が磁化され、場合によっては供給管路が閉塞する。更に、駆動ユニットと巻取機軸の間の場合によって起こる側方のずれまたは軸方向の移動を架橋できるようにするために、高価な可撓性の圧力媒体継手を設けなければならない。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許第３８０６９３１号公報により、回転供給部が知られている。この回転供給部を経て圧力媒体が半径方向から軸内に供給可能である。この回転供給部は最適な運転のためには非常に小さな製作公差を有する。この製作公差は圧延機の場合のような好ましくない状況での使用を不可能にする。更に、この回転供給部は最大８０ｍｍの直径の環状隙間の構造寸法までしか使用できない。この理由から、圧延工場、例えば非常に大きな直径が用いられる圧延機の巻取機では、使用不可能である。
【０００７】
そこで、本発明の根底をなす課題は、巻取機運転中も拡開または収縮運動可能であるように、冒頭に述べた直接駆動型巻取機を改良することである。
【０００８】
この課題を解決するために、本発明では、請求項１の特徴が提案される。回転供給部を介して、ピストンシリンダユニットと圧力媒体源の間の接続が行われる。巻取機がストリップの巻き取りまたは巻き戻しのために回転駆動されているときにも、回転供給部からピストンシリンダユニットに圧力媒体を供給することができる。
【０００９】
回転供給部は、圧力媒体管路が巻取機軸または軸延長部にフランジ止めされたモータの軸を通って延びないように配置すべきである。そこで、回転供給部は軸延長部に配置される。しかし、回転供給部を巻取機軸に設けることもできる。
【００１０】
複動作用する段付きピストンの使用により、圧力媒体の適当な圧力で必要な拡開力または収縮力を設定することができる。
【００１１】
回転供給部が固定されたケーシングを備えていることにより、回転供給部との外側の接続部を固定配置することができる。この場合、コストがかかり、故障しやすい可撓性のホースは不要である。ケーシング内に配置されたブッシュは、ケーシングがあたかもブッシュ形状を有するように、非常に容易に製作可能である。更に、ケーシングを別個に設けることにより、ブッシュやスリーブと異なる材料組み合わせが実現可能である。この材料の組み合わせはできるだけ小さな摩耗を保証し、その熱膨張が互いに調和するので、ブッシュとスリーブの間の隙間が圧延機における好ましくない条件でも最適に採寸される。
【００１２】
供給通路を備えたスリーブは製作技術的に容易に製作可能である。スリーブの使用により、穿孔されていない中実の軸延長部を使用することができる。それによって、軸延長部の高い安定性が保証される。
【００１３】
スリーブとブッシュの間から出る圧力媒体によって、ブッシュは油フィルムを介してスリーブ上で支持される。この圧力媒体は漏洩油管路を経てタンクに排出される。ピストンシリンダユニットにも漏洩油管路が付設されている。ピストンシリンダユニットの漏洩油管路は、ピストンシリンダユニットのシールに欠陥があるときにのみ油を案内する。この場合、シールの欠陥を示す漏洩油報知器を設けることができる。
【００１４】
スリーブとブッシュの間の油フィルムが巻取機運転中切れないようにするために、圧力媒体管路では常に、設定された油圧力閾値を維持しなければならない。その際、拡開用圧力媒体管路は充分な圧力を受けるので、安定した油フィルムが保証される。収縮用圧力媒体管路は巻取機運転中は理論的には無圧でもよいがしかし、収縮用圧力媒体管路において油圧閾値が維持されないままであるときには、回転供給部が損傷することになる。
【００１５】
付加的な環状通路と半径方向の穴をブッシュに設けることができる。この環状通路と半径方向の穴を介して、スリーブとブッシュの間の静的な油フィルムを維持することができる。この場合、収縮用圧力媒体管路は運転中も無圧のままにすることができる。その際、油フィルムは、ブッシュの大きな重量と、圧延機の巻取機で振動によって発生する加速力を受け止めるために役立つ。その際、静的な油フィルムの重要な利点は、シール隙間の弾性的な拡大によって生じる。これにより、機械加工によっておよび圧力と温度の下での固有締付け状態の変化によって発生し得る形状誤差、例えば円形からの偏差が補償される。
【００１６】
請求項１０で提案したセラミックコーティングはスリーブとブッシュの長い寿命を保証する。例えばＯリングを介してケーシング内でブッシュを可撓的に保持すると、個々の部品の製作時に発生し得る対称偏差を補償することができるという利点がある。ブッシュはスリーブ上で油フィルムによってセンタリングされ、Ｏリングを介してスリーブの位置に適合させることが可能である。
【００１７】
図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１８】
図１は巻取機１を示している。この巻取機はコイル３を巻き取るドラム２と、巻取機軸４と、軸延長部５と、軸クラッチ６と、モータ７とからなっている。軸延長部５には回転供給部８が設けられている。巻取機１には、ガイド９上に設けられた取外し機１０が付設されている。この取外し機はドラム２からコイル３を押しのけて取り外すために役立つ。
【００１９】
図２は一部が拡開し、一部が収縮した位置にあるドラム２を示している。この場合、ドラムセグメント１１はプランジャ１２と接続フランジ１３を介して巻取機軸４上で摺動可能である。プランジャ１２はピストンシリンダユニット１４を介して駆動可能である。このピストンシリンダユニットは圧力媒体管路１５，１５′を介して回転供給部８に接続されている。
【００２０】
図３はピストンシリンダユニット１４のピストン１６と、巻取機軸４に統合されたシリンダ１７を示している。シリンダ１７は軸延長部５によって軸方向に保持されている。ピストン１６はボルト１８を介してプランジャ１２に連結されている。図３において前後に配置して示した圧力媒体管路１５，１５′は、シリンダ室１９，２０に開口している。ピストン１６はシールリング２１を介してシリンダ１７内でシールされている。漏洩油管路２２は、場合によって発生する漏洩油を捕集し、図示していない油タンクに排出するために役立つ。漏洩油管路２２が油を案内すると、シールリング２１が損傷していることを示す。
【００２１】
図４は軸延長部５を示している。この軸延長部上に回転供給部８が設けられている。回転供給部８はケーシング２３を備え、このケーシング内にはブッシュ２４，２５が支承されている。ブッシュ２４，２５は軸延長部５を取り囲むスリーブ２６に支承されている。
【００２２】
ケーシング２３には、ドラム２を拡開するための圧力媒体用接続口２７と、ドラム２を収縮させるための圧力媒体用接続口２８が設けられている。ブッシュ２４，２５はそれにかぶさる接続口２７，２８の範囲に、環状通路２９を備えている。排出穴３０がこの環状通路を介して環状通路３１に接続されている。この環状通路３１はスリーブ２６内の排出穴３２に向き合っている。排出穴３２は圧力媒体管路１５，１５′に開口している。
【００２３】
ブッシュ２４，２５はＯリング３３を介してケーシング２３に支承されている。運転中、ブッシュ２４とスリーブ２６の間には、油フィルムが形成される。この油フィルム上でブッシュ２４が浮動支持される。ブッシュ２４とスリーブ２６の間から流出する油は漏洩油管路を経て捕集され、図示していない油タンクに供給される。
【００２４】
収縮用接続口２８に向き合うブッシュ２５の環状通路３１は、普通の巻取機運転中は無圧にすることができる。このブッシュ２５のために、ブッシュ２４に対応するブッシュが使用されると、巻取機運転中、収縮管路でも、或る程度の圧力が発生し、それによってブッシュとスリーブ２６の間の潤滑が保証される。
【００２５】
図４に示したブッシュ２５は他の環状通路３４，３５；３４′，３５′と、半径方向の穴３６；３６′を備えている。スライドフィルムを維持するための圧力媒体が絶えずブッシュ２５とスリーブ２６の間の隙間に案内される。接続口３７は潤滑剤をブッシュ２５に案内するために役立つ。それによって、スリーブ２６上でのブッシュ２５の流体静力学的な支承が保証され、その際圧力下の媒体を接続口２８に供給する必要がない。これに対応する流体静力学的手段は勿論、ブッシュ２４または図示していない他のブッシュのためにも設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明による巻取機を示す図、
【図２】図２は図１の部分断面図、
【図３】図３は本発明によるピストンシリンダユニットを示す図、
【図４】図４は本発明による回転供給部を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 巻取機
２ ドラム
３ コイル
４ 巻取機軸
５ 軸延長部
６ 軸クラッチ
７ モータ
８ 回転供給部
９ ガイド
１０ 取外し機
１１ ドラムセグメント
１２ プランジャ
１３ 接続フランジ
１４ ピストンシリンダユニット
１５ 圧力媒体管路
１６ ピストン
１７ シリンダ
１８ ボルト
１９ シリンダ室
２０ シリンダ室
２１ シールリング
２２ 漏洩油管路
２３ ケーシング
２４ ブッシュ
２５ ブッシュ
２６ スリーブ
２７ 接続口
２８ 接続口
２９ 環状通路
３０ 半径方向穴
３１ 環状通路
３２ 排出穴
３３ Ｏリング
３４ 環状通路
３５ 環状通路
３６ 半径方向穴
３７ 接続口

Claims (6)

1. ドラム（２）を具備し、このドラムが拡開運動可能な複数の要素を備え、この要素がくさび状に形成された滑り面によって、巻取機ケーシング内に回転可能に支承された巻取機軸（４）に支持され、更に、巻取機軸（４）内を案内されたプランジャ（１２）を具備し、このプランジャが接続フランジ（１３）によってドラムセグメント（１１）に連結され、巻取機軸（４）内に軸方向に延びるシリンダ（１７）が嵌め込まれ、このシリンダがピストン（１６）を備え、このピストンがプランジャ（１２）に連結され、かつ巻取機軸（４）とセグメント（１１）に連結されたプランジャ（１２）とを軸方向に相対的に摺動させることができ、この軸方向摺動によってセグメント（１１）の拡開運動が生じ、巻取機軸（４）がシリンダ（１７）を越えて、このシリンダを閉鎖するフランジ止めされた軸延長部（５）によって、軸方向に配置された直接駆動型モータ（７）の方に延び、回転供給部（８）が設けられ、この回転供給部を経て、巻取機軸（４）内に設けられたピストンシリンダユニット（１４）に圧力媒体を供給可能である、圧延された金属薄板の巻き取りおよびまたは巻き戻しのための直接駆動型巻取機（１）において、
   回転供給部（８）が片持ち支承された巻取機軸（４）およびまたは軸延長部（５）を取り囲むケーシング（２３）を有し、このケーシング内に、供給部および排出部としての少なくとも１つずつの接続口（２７，２８）が設けられ、ケーシング内で、各々の供給部または排出部のためにブッシュ（２４，２５）が保持され、このブッシュの内周壁と外周壁がそれぞれ環状通路（２９，３１）を備え、この環状通路がほぼ半径方向に案内された少なくとも１つの穴（３０）によって互いに接続され、外側の環状通路（２９）がケーシング（２３）の供給用接続口（２７）または排出用接続口（２８）に下側から接続し、巻取機軸（４）およびまたは軸延長部（５）に付設された排出穴（３２）が内側の環状通路（３１）に下側から接続していること、
   排出穴（３２）が、巻取機軸（４）およびまたは軸延長部（５）を取り囲むスリーブ（２６）内に設けられ、このスリーブがピストンシリンダユニット（１４）に通じる圧力媒体管路（１５，１５′）を備えていること、
   を特徴とする直接駆動型巻取機。
2. ピストンシリンダユニット（１４）と回転供給部（８）が漏洩油のための捕集室を備え、この漏洩油が漏洩油管路（２２）を経て油タンクに供給可能であることを特徴とする請求項１に記載の直接駆動型巻取機。
3. 巻取機運転中、予め設定された少なくとも１つの圧力閾値が圧力媒体管路（１５，１５′）で維持されることを特徴とする請求項１に記載の直接駆動型巻取機。
4. 少なくともブッシュ（２５）が付加的な環状通路（３４，３５；３４′，３５′）と、この環状通路を接続する半径方向の穴（３６；３６′）を備え、スリーブ（２６）とブッシュ（２５）の間の潤滑を生じる圧力媒体が環状通路と半径方向の穴に供給可能であることを特徴とする請求項１記載の直接駆動型巻取機。
5. スリーブ（２６）の外周壁およびまたはブッシュ（２４，２５）の内周壁にセラミックスがコーティングされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の直接駆動型巻取機。
6. ブッシュ（２４，２５）がケーシング（２３）内で撓むことができるように保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の直接駆動型巻取機。

Images