JP5420299B2 - 巻戻し用ペイオフリール - Google Patents

Description

本発明は、ゆるみ（ルーズ）巻きコイルを巻戻す際に使用する巻戻し用ペイオフリールに関する。

ゆるみ巻きコイルを巻戻す際に、片持ち梁状のマンドレルを用いてコイルを巻戻す従来の巻戻し用ペイオフリールでは、巻戻す際にゆるんだ箇所で巻締まりが発生するため、コイルの端面が幅方向にせり出し望遠鏡状にずれる現象（いわゆるテレスコープ現象）が生じ、巻戻しが不可能になる。そこで、マンドレルの基側に固定面板をマンドレルの先側の所定位置に着脱式面板をそれぞれ取付けてコイルと一体的に回転させるようにし、巻戻し時のコイルに望遠鏡状のずれが生じても確実にコイルの巻戻し作業を可能にするペイオフリールが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、巻戻し時のコイルのせり出しを当接して押える押え板を保持するために、押え板に設ける突起部が嵌入可能な凹部をマンドレルのセグメントにコイル幅に応じて複数個設けるものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−３００４１９号公報 登録実用新案第１７６８０４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明では、面板の設置位置が一定のためコイルの幅変化に対応できず、幅狭コイルを巻戻す場合には望遠鏡状のずれが一定量発生するという問題がある。更に、マンドレルの先側の所定位置に着脱式面板を取付けるため、巻戻し用ペイオフリールにはマンドレルの停止位置決め精度が、着脱式面板の供給装置には供給位置決め精度がそれそれ要求され、設備コストが上昇するという問題が生じる。また、特許文献２において、マンドレルに設ける凹部は全ての幅のコイルに対応できないため、押え板とコイルとの間に隙間が発生した場合ではコイルの巻戻し時に望遠鏡状のずれが発生し、押え板に接触した帯板端部に疵が発生するという問題がある。

そこで、マンドレルの基側にマンドレルの軸方向に移動可能な第１の面板を設け、マンドレルの先側に着脱自在でマンドレルに取付けた際にマンドレルの軸方向に移動可能な第２の面板を設けて、コイル端面に応じて第１、第２の面板の設置位置をそれぞれ調整することで、コイルの巻戻し時に第１、第２の面板をコイルの両端面に当接させてゆるみ巻きコイルを連続的に巻戻す際にコイル端面のせり出しを確実に防止できることが考えられる。しかしながら、第１、第２の面板をマンドレルの軸方向に移動可能にするために、第１、第２の面板とマンドレルの間には、例えば１０ｍｍ程度の隙間を設ける必要があり、ゆるみ巻きコイルのせり出し部分がこの隙間に入り込んでコイルの巻戻し作業が停止するという問題が考えられる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ゆるみ巻きコイルを巻戻す際にコイル端面のせり出しと、コイルの巻戻し作業の停止を確実に防止することが可能な巻戻し用ペイオフリールを提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る巻戻し用ペイオフリールは、回転駆動部と、該回転駆動部に基側が片持ち梁状に支持され先側からコイルが挿入されるマンドレルとを有し、前記マンドレルの基側に第１の面板が外装されると共に、面板着脱機構によって該マンドレルの先側に第２の面板が着脱自在に外装され、
前記回転駆動部は回転駆動部移動手段によって、前記第１の面板と共に前記マンドレルの軸方向に移動する巻戻し用ペイオフリールにおいて、
１）前記第１の面板は前記回転駆動部に設けられた第１の面板移動手段によって前記マンドレルの軸方向に移動可能とし、前記第２の面板は前記面板着脱機構に設けられた第２の面板移動手段によって前記マンドレルの軸方向に移動可能とし、
前記第１の面板移動手段は前記回転駆動部に取付けられ前記第１の面板を前記マンドレルの軸方向に移動する第１の駆動部を有し、前記第２の面板移動手段は前記面板着脱機構に取付けられ前記第２の面板を前記マンドレルの軸方向に移動する第２の駆動部を有し、
２）前記第１の面板に形成された内孔周面の周方向の複数箇所には、半径方向内側に向けて突出し、前記マンドレル基側の周方向の複数箇所に該マンドレルの軸方向に形成された第１の溝にそれぞれ嵌入する第１のガイド部が設けられ、前記第１のガイド部は前記第１の面板と共に回転可能、かつ前記マンドレルの軸方向に前記第１の面板と共に移動可能とし、前記第２の面板に形成された内孔周面の周方向の複数箇所には、半径方向内側に向けて突出し、前記マンドレル先側の周方向の複数箇所に該マンドレルの軸方向に形成された第２の溝にそれぞれ嵌入する第２のガイド部が設けられ、前記第２のガイド部は前記第２の面板と共に回転可能、かつ前記マンドルの軸方向に前記第２の面板と共に移動可能とした。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいて、前記第１の面板を前記コイルの基側端面に押圧させ、前記第２の面板を該コイルの先側端面に押圧させることによりそれぞれ設置位置の調整を行なうことが好ましい。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいて、前記第１の面板の前記コイル及び前記マンドレルと接する部位、及び前記第２の面板の該コイル及び該マンドレルと接する部位は、該コイル及び該マンドレルと一体で回転する構成とすることが好ましい。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいて、該巻戻し用ペイオフリールは平滑化焼鈍設備のペイオフリールであって、前記コイルは方向性珪素鋼板の高温焼鈍済みコイルとすることができる。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいては、コイル端面に応じて第１、第２の面板の設置位置をそれぞれ調整するので、コイルの巻戻し時に第１、第２の面板をコイルの両端面に容易に当接させることができ、ゆるみ巻きコイルを連続的に巻戻す際にコイル端面のせり出しを確実に防止することが可能となる。また、コイルから帯板を巻戻す際に帯板端部が第１、第２の面板に押圧されて損傷することが防止でき、成品歩留りの向上が可能になる。更に、第１の面板の内孔周面の周方向の複数箇所に半径方向内側に向けて突出して設けられた第１のガイド部が、マンドレル基側の周方向の複数箇所にマンドレルの軸方向に形成された第１の溝にそれぞれ嵌入し、第２の面板の内孔周面の周方向の複数箇所に半径方向内側に向けて突出して設けられた第２のガイド部が、マンドレル先側の周方向の複数箇所にマンドレルの軸方向に形成された第２の溝にそれぞれ嵌入するので、第１、第２のガイド部が存在する箇所では第１、第２の面板の内孔とマンドレルの間に存在する隙間が消失し、ゆるみ巻きコイルのせり出し部分が隙間に入り込むのを防止できる。このため、コイルの巻戻し作業を更に安定化することができる。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいて、第１の面板をコイルの基側端面に押圧させ、第２の面板をコイルの先側端面に押圧させてそれぞれ設置位置の調整を行なう場合、コイル幅に応じて第１、第２の面板の設置位置を調整することが容易にできる。

本発明に係る巻戻し用ペイオフリールにおいて、第１の面板及び第２の面板の、コイル及びマンドレルと接する部位がコイル及びマンドレルと一体で回転する場合、コイルを巻戻す際にコイルの端面と第２の面板は擦れることがなく、コイルの損傷を回避できる。

本発明の一実施の形態に係る巻戻し用ペイオフリールの平面図である。 同巻戻し用ペイオフリールの側面図である。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の一実施の形態に係る巻戻し用ペイオフリールのマンドレルに外装される第１、第２の面板の説明図である。 （Ａ）は第１の面板の部分断面図、（Ｂ）は第１の溝に嵌入した第１のガイド部の正面図である。 （Ａ）は第２の面板の部分断面図、（Ｂ）は第２の溝に嵌入した第２のガイド部の正面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る巻戻し用ペイオフリール１０は、方向性珪素鋼板の平滑化焼鈍設備に設けられ高温焼鈍済みコイルを巻き戻すもので、回転駆動部１１と、回転駆動部１１に基側が片持ち梁状に支持され先側から、ゆるみ巻きコイルであるコイル１２が挿入されるマンドレル１３とを有している。そして、マンドレル１３の基側に第１の面板１４が外装されると共に、面板着脱機構１５によってマンドレル１３の先側に第２の面板１６が着脱自在に外装されている。更に、回転駆動部１１は回転駆動部移動手段１７によってマンドレル１３の軸方向に移動可能で、第１の面板１４は回転駆動部１１に設けられた第１の面板移動手段１８によって、第２の面板１６は面板着脱機構１５に設けられた第２の面板移動手段１９によってそれぞれマンドレル１３の軸方向に移動可能になっている。以下詳細に説明する。

回転駆動部１１は、マンドレル１３の基側が支持される回転軸２０と、回転軸２０に接続する回転力伝達機構２１と、回転力伝達機構２１の入力軸２２に接続する電動機２３（回転動力源の一例）と、回転力伝達機構２１及び電動機２３を載置しているハウジング２４とを有している。
また、マンドレル１３は、断面視してほぼ４分の１の円弧となる４つのセグメントを備え、ロータリーシリンダ２５から供給される油圧で作動する図示しない拡縮機構によってその外径を拡縮することが可能となっている。これによって、マンドレル１３の縮径時にコイル１２をマンドレル１３に挿入することができ、その後マンドレル１３を拡径することによりコイル１２を固定することができる。

第１の面板１４は、中央部に形成された孔にマンドレル１３を貫通させてその基側に設けられる第１のボス部２６と、中央部にマンドレル１３が貫通可能な内孔２７が形成され第１のボス部２６に第３の軸受６３を介して回転可能に取付けられる第１の旋回部材６５と、第１の旋回部材６５に固定される第１の板部材２８とを有している（図６参照）。また、第２の面板１６は、中央部にマンドレル１３が貫通可能な孔が形成された第２のボス部２９と、中央部にマンドレル１３が貫通可能な内孔３０が形成され第２のボス部２９に第４の軸受６４を介して回転可能に取付けられる第２の旋回部材６６と、第２の旋回部材６６に固定される第２の板部材３１とを有している（図７参照）。
第１の面板１４の第１の旋回部材６５及び第１の板部材２８、第２の面板１６の第２の旋回部材６６及び第２の板部材３１は、コイル１２及びマンドレル１３と接する部位であって、コイル１２及びマンドレル１３と一体で回転する。

面板着脱機構１５は、回転駆動部１１のハウジング２４と連結する支持部材３２を介してマンドレル１３の先側の後方（マンドレル１３に挿入したコイル１２から帯板３３を引き出す方向を前とする）に立設される支柱３４と、支柱３４に回動自在に取付けられて水平面内を移動する回動腕３５と、第２のボス部２９に連結すると共に回動腕３５の先部に設けられてマンドレル１３の先端部に取付けられた軸受３６を介してマンドレル１３と連結する旋回部３７とを有している。また、回動腕３５の基部側は支持部材３２に取付けられた流体圧シリンダ３８のピストン３９と接続している。なお、回動腕３５は、支柱３４の周りで９０°旋回させたときに、回動腕３５の先部に設けられた旋回部３７の中心軸とマンドレル１３の中心軸とが重なるように、旋回部３７の待機位置を調整する。以上のような構成とすることにより、マンドレル１３の先側に面板着脱機構１５によって第２の面板１６を着脱自在に取付けることができる。

回転駆動部移動手段１７は、ハウジング２４を載置し、マンドレル１３の軸方向に平行に配置されたスライド台４０（図３参照）と、ハウジング２４の下面に設けられスライド台４０の両側部を把持してスライド台４０の長手方向に摺動する摺動部４１とを有している。また、回転駆動部移動手段１７は、リール据付け基盤４２に固定されスライド台４０を支持する支持台４３と、支持台４３の基部に取付けられハウジング２４の基側と連結するピストン４４を備えた移動用流体圧シリンダ４５とを有している。また、支持部材３２の先側領域の下面の両側にはそれぞれ第２の摺動部４６が設けられ、第２の摺動部４６はリール据付け基盤４２に固定された第２の支持台４７上に設けられたレール４８に当接して、レール４８上で面板着脱機構１５を移動可能に支持している。

これによって、回転駆動部移動手段１７の移動用流体圧シリンダ４５を作動させると、ハウジング２４をマンドレル１３の軸方向に沿って移動させることができ、第１の面板１４を回転駆動部１１と共にマンドレル１３の軸方向に移動させることができる。このとき、支持部材３２の先側領域は、回転駆動部１１と共に移動するので、回転駆動部１１が移動しても支持部材３２に取付けられた面板着脱機構１５と回転駆動部１１の位置関係は一定に保たれる。その結果、マンドレル１３と面板着脱機構１５との位置関係も一定に保たれ、マンドレル１３の先側に第２の面板１６を面板着脱機構１５によって着脱自在に取付けることができる。

図１〜図３、図５に示すように、第１の面板移動手段１８は、回転軸２０の先側に取付けられた軸受４９を介して回転軸２０を貫通させてハウジング２４に立設された取付け部５０を有している。また、第１の面板移動手段１８は、取付け部５０の上部中央位置及び上部中央位置と回転軸２０の中心軸を挟んで対向するハウジング２４の下部中央位置にそれぞれ軸方向をマンドレル１３の軸方向に平行となるように取付けられ、第１のピストン５１の先部が第１のボス部２６と連結する第１の駆動部の一例である第１の流体圧シリンダ５２と、取付け部５０の上部の両側及び下部の両側にそれぞれ取付けられた第１の軸受５３に軸方向をマンドレル１３の軸方向に平行となるように挿通されたガイドロッド５４とを有している。

ここで、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の面板１４に設けられた第１の旋回部材６５に形成された内孔２７の周面の周方向の複数箇所（例えば、周方向に４等分する位置）には、内孔２７の半径方向内側に向けて突出し、マンドレル１３の基側の周方向の複数箇所（例えば、周方向に４等分する位置）にマンドレル１３の軸方向に形成された第１の溝５５にそれぞれ嵌入する第１のガイド部５６が設けられている。このような構成とすることにより、第１の面板１４を第１の流体圧シリンダ５２を作動させることによって、ガイドロッド５４で横揺れを防止しながら第１の面板１４と共に第１のガイド部５６をマンドレル１３の軸方向に移動させることができる。

図１、図２、図４、図５に示すように、第２の面板移動手段１９は、旋回部３７の上部中央位置及び下部中央位置にそれぞれ軸方向をマンドレル１３の軸方向に平行となるように取付けられ、第２のピストン５７の先部が第２のボス部２９と連結する第２の駆動部の一例である第２の流体圧シリンダ５８と、旋回部３７の上部の両側及び下部の両側にそれぞれ取付けられた第２の軸受５９に軸方向をマンドレル１３の軸方向に平行となるように挿通された第２のガイドロッド６０とを有している。

ここで、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の面板１６に設けられた第２の旋回部材６６に形成された内孔３０の周面の周方向の複数箇所（例えば、周方向に４等分する位置）には、内孔３０の半径方向内側に向けて突出し、マンドレル１３の基側の周方向の複数箇所（例えば、周方向に４等分する位置）にマンドレル１３の軸方向に形成された第２の溝６１にそれぞれ嵌入する第２のガイド部６２が設けられている。このような構成とすることにより、第２の面板１６を第２の流体圧シリンダ５８を作動させることによって、第２のガイドロッド６０で横揺れを防止しながら第２の面板１６と共に第２のガイド部６２をマンドレル１３の軸方向に移動させることができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る巻戻し用ペイオフリール１０によるコイル１２の巻戻し作業について説明する。
先ず、巻戻し用ペイオフリール１０の回転駆動部移動手段１７を操作して回転駆動部１１の位置を移動させ、第１の面板１４の設置位置を予め決められた基準位置に合わせる。ここで、基準位置とは、コイルの幅方向中心がコイルから巻戻した帯板の搬送路（図示せず）のライン中心に一致するように最大幅のコイルをマンドレル１３に挿入した場合、第１の面板１４が最大幅のコイルの基側端面に余裕代を加えた位置にあることを指す。
次いで、図示しないコイルカーにコイル１２を載置して巻戻し用ペイオフリール１０に搬送し、マンドレル１３に挿入する。そして、コイルカーを操作して、コイル１２の幅方向の中心線と巻戻したコイル１２の搬送路のライン中心線が一致するようにコイル１２位置を調整する。

コイルカーに載置されたコイル１２の幅方向中心が搬送路のライン中心に一致したのが確認されると、マンドレル１３を拡径してコイル１２をマンドレル１３に固定し、コイルカーを退避させる。そして、第１の面板移動手段１８の第１の流体圧シリンダ５２を作動させて第１のピストン５１を伸長（前進）させて第１の面板１４をマンドレル１３に挿入されたコイル１２の基側端面に押圧させる。

第１の面板１４がコイル１２の基側端面に押圧されると、面板着脱機構１５を駆動させて回動腕３５を待機位置（図１に二点鎖線で示す）から９０°旋回させ、第２の面板１６に設けられた内孔３０にマンドレル１３の先側を挿通させる。これにより、旋回部３７がマンドレル１３の先端部に連結されて、マンドレル１３の先側に第２の面板１６が取付けられる。そして、第２の流体圧シリンダ５８を作動させて第２のピストン５７を伸長（前進）させ、第２の面板１６をコイル１２の先側端面に押圧することで、コイル１２の巻戻し用ペイオフリール１０への取付けが完了する。なお、第１の面板１４及び第２の面板１６をそれぞれコイル１２の基側端面及び先側端面に押圧して設置位置の調整を行っている。

続いて、図４に示すように、コイル１２を形成している帯板３３を搬送路に排出させ、図示しないブライドルロールにより引出す。ここで、電動機２３で回転する回転駆動部１１の回転速度を調整することで、引出し方向に引張り力が負荷された状態で帯板３３を巻戻す。このとき、コイル１２のゆるんだ箇所で巻締まりが発生するが、コイル１２の両端面は第１、第２の面板１４、１６で押圧されているため、コイル１２の端面が幅方向にせり出し望遠鏡状にずれる現象が発生するのが防止できる。これにより、コイル１２から帯板３３を巻戻す際に帯板３３の端部が第１、第２の面板１４、１６に押圧されて損傷することが防止でき、成品歩留りが向上する。

また、第１の面板１４の内孔２７の周面の周方向に４等分する位置にはそれぞれ半径方向内側に向けて突出して第１のガイド部５６が設けられ、各第１のガイド部５６はマンドレル１３の基側の周方向に４等分する位置にマンドレル１３の軸方向に形成された第１の溝５５にそれぞれ嵌入し、第２の面板１６の内孔３０の周面の周方向に４等分する位置に半径方向内側に向けて突出して第２のガイド部６２が設けられ、各第２のガイド部６２はマンドレル１３の先側の周方向に４等分する位置にマンドレル１３の軸方向に形成された第２の溝６１にそれぞれ嵌入しているので、第１、第２のガイド部５６、６２が存在する箇所では第１、第２の面板１４、１６の内孔２７、３０とマンドレル１３の間に存在する隙間が消失し、ゆるみ巻きコイル１２のせり出し部分が隙間に入り込むのを防止できる。このため、コイル１２の巻戻し作業を安定して行うことができる。また、第２の面板１６が取付けられる旋回部３７は、マンドレル１３と一体で回転する。このため、コイル１２が巻き戻される際にコイル１２の先側端面と第２の面板１６とは擦れないため、コイル１２の先側端面に生じる損傷を回避できる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、第１、第２のガイド部を、第１、第２の旋回部材の内向周面の周方向に４等分する位置にそれぞれ設けたが、第１、第２のガイド部が複数個であれば、周方向に２等分、３等分、又は５等分する位置に設けてもよく、また、周方向を等分しない任意の複数位置に設けても構わない。

１０：巻戻し用ペイオフリール、１１：回転駆動部、１２：コイル、１３：マンドレル、１４：第１の面板、１５：面板着脱機構、１６：第２の面板、１７：回転駆動部移動手段、１８：第１の面板移動手段、１９：第２の面板移動手段、２０：回転軸、２１：回転力伝達機構、２２：入力軸、２３：電動機、２４：ハウジング、２５：ロータリーシリンダ、２６：第１のボス部、２７：内孔、２８：第１の板部材、２９：第２のボス部、３０：内孔、３１：第２の板部材、３２：支持部材、３３：帯板、３４：支柱、３５：回動腕、３６：軸受、３７：旋回部、３８：流体圧シリンダ、３９：ピストン、４０：スライド台、４１：摺動部、４２：リール据付け基盤、４３：支持台、４４：ピストン、４５：移動用流体圧シリンダ、４６：第２の摺動部、４７：第２の支持台、４８：レール、４９：軸受、５０：取付け部、５１：第１のピストン、５２：第１の流体圧シリンダ、５３：第１の軸受、５４：第１のガイドロッド、５５：第１の溝、５６：第１のガイド部、５７：第２のピストン、５８：第２の流体圧シリンダ、５９：第２の軸受、６０：第２のガイドロッド、６１：第２の溝、６２：第２のガイド部、６３：第３の軸受、６４：第４の軸受、６５：第１の旋回部材、６６：第２の旋回部材

Claims (4)

1. 回転駆動部と、該回転駆動部に基側が片持ち梁状に支持され先側からコイルが挿入されるマンドレルとを有し、前記マンドレルの基側に第１の面板が外装されると共に、面板着脱機構によって該マンドレルの先側に第２の面板が着脱自在に外装され、
   前記回転駆動部は回転駆動部移動手段によって、前記第１の面板と共に前記マンドレルの軸方向に移動する巻戻し用ペイオフリールにおいて、
   １）前記第１の面板は前記回転駆動部に設けられた第１の面板移動手段によって前記マンドレルの軸方向に移動可能とし、前記第２の面板は前記面板着脱機構に設けられた第２の面板移動手段によって前記マンドレルの軸方向に移動可能とし、
   前記第１の面板移動手段は前記回転駆動部に取付けられ前記第１の面板を前記マンドレルの軸方向に移動する第１の駆動部を有し、前記第２の面板移動手段は前記面板着脱機構に取付けられ前記第２の面板を前記マンドレルの軸方向に移動する第２の駆動部を有し、
   ２）前記第１の面板に形成された内孔周面の周方向の複数箇所には、半径方向内側に向けて突出し、前記マンドレル基側の周方向の複数箇所に該マンドレルの軸方向に形成された第１の溝にそれぞれ嵌入する第１のガイド部が設けられ、前記第１のガイド部は前記第１の面板と共に回転可能、かつ前記マンドレルの軸方向に前記第１の面板と共に移動可能とし、前記第２の面板に形成された内孔周面の周方向の複数箇所には、半径方向内側に向けて突出し、前記マンドレル先側の周方向の複数箇所に該マンドレルの軸方向に形成された第２の溝にそれぞれ嵌入する第２のガイド部が設けられ、前記第２のガイド部は前記第２の面板と共に回転可能、かつ前記マンドルの軸方向に前記第２の面板と共に移動可能としたことを特徴とする巻戻し用ペイオフリール。
2. 請求項１記載の巻戻し用ペイオフリールにおいて、前記第１の面板を前記コイルの基側端面に押圧させ、前記第２の面板を該コイルの先側端面に押圧させることによりそれぞれ設置位置の調整を行なうことを特徴とする巻戻し用ペイオフリール。
3. 請求項１又は２記載の巻戻し用ペイオフリールにおいて、前記第１の面板の前記コイル及び前記マンドレルと接する部位、及び前記第２の面板の該コイル及び該マンドレルと接する部位は、該コイル及び該マンドレルと一体で回転することを特徴とする巻戻し用ペイオフリール。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻戻し用ペイオフリールにおいて、該巻戻し用ペイオフリールは平滑化焼鈍設備のペイオフリールであって、前記コイルは方向性珪素鋼板の高温焼鈍済みコイルであることを特徴とする巻戻し用ペイオフリール。

Images