JP5535703B2 - 巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、広幅鋼帯を裁断した多条の細幅のスリット鋼帯を同時にコイル状に巻き取る巻取装置に関する。

圧延後の鋼帯は一般に、幅方向において中央部が厚く端が薄くなっている。そのため鋼帯を幅方向に裁断した細幅のスリット鋼帯では、中央部と端のスリット鋼帯で板厚偏差を生じ、巻取径に差を生ずる。すなわち中央部のスリット鋼帯は巻取径が大となり、端のスリット鋼帯は巻取径が小となって、端のスリット鋼帯は中央部のスリット鋼帯に比べ巻取速度が遅くなり、１回転ごとの巻取り長さに差が出て、これが累積され巻き弛みを生ずる。
またスリット鋼帯の切断面には「返り」と称されるバリが生じ、これによる偏差もあって巻き弛みが同様に生ずる。

この問題を解消するために巻取装置の前側にテンションパッドを設けてスリット鋼帯を挟み込み、各スリット鋼帯の巻取時の張力が均等になるようにしているが、テンションパッドで扱かれた各スリット鋼帯には弛み差が生じ、巻取り径が小さい薄い方のスリット鋼帯では弛みが大きくなる。このたるみを吸収するためにテンションパッドの前側にルーピングピットが必要で、鋼帯が広幅で、スリット鋼帯の条数が多くなる程、また鋼帯の長さが長くなる程、スリット鋼帯の弛み差が大きくなり、深いピットが必要となる。

上記の問題を解消する別の方法として、巻取軸において各スリット鋼帯ごとに摩擦抵抗を掛ける方法があり、摩擦抵抗の掛け方としては、中空の巻取軸にスリット鋼帯巻取用の巻取リングを回動可能に外嵌し、巻取軸に取付けた摺動ピストンを中空の巻取軸に通した圧縮空気の空圧で径方向外方に押出し、巻取リング内周面に押付ける方法（特許文献１）、巻取軸の外周に巻取軸に回転不可で、軸方向のみ摺動可能である押えリングと、該押えリングを挟み込む巻取リングを交互に配置し、押え金具で巻取リングを押えリングに押付ける方法（特許文献２）等が知られる。

特開平５−１７０５５号 特開平７−２８５７０６号

摺動ピストンを巻取リング内周面に押付ける前者の特許文献１に開示される方法では、スリット鋼帯が幅狭で、巻取リングが幅狭になると、巻取リングに制動を掛ける摺動ピストンの径も小さくなり、巻取リングに制動を掛けるための制動トルクが十分に得にくくなる。

巻取リングと押えリングを交互に配置して巻取リングを押えリングに押付ける後者の特許文献２に開示される方法では、押え金具より離れる奥側の押えリングに向かう程、押えリングの巻取軸に対する軸方向の摺動摩擦抵抗（スラスト抵抗）が累積増大して、巻取リングの制動が均一とならず、スリット鋼帯の張力が均一になりにくい。

本発明は、前述する後者の方法において、巻取リングへの制動が均一で、多条のスリット鋼帯を均等の張力で巻き取ることができる巻取装置を提供することを目的とする。

請求項１に係わる発明は、巻取軸と、該巻取軸に回転不可で、軸方向のみスライド可能に装着され、外周が小径部と大径部の段をなす複数の押えリングと、該押えリングと軸方向に交互に配置されて、押えリングの小径部に回転可能に装着され、スリット鋼帯を巻き取る巻取リングと、前記巻取軸の軸端に設けられ、最端の押えリングを軸方向に押込む押え金具とよりなる巻取装置であって、前記押えリングと巻取リングはいずれか一方が摩擦係数の大なる摩擦材で形成され、また前記押えリングには、その内周に軸方向の凹溝が周方向に一定間隔で少なくとも三箇所形成される一方、前記巻取軸には、前記凹溝に対応する箇所にそれぞれ、凹溝に嵌合するコロが軸方向に一定間隔で複数軸支される巻取装置において、前記凹溝は６個以上の偶数で、各溝にそれぞれ嵌合する６列以上の偶数の列のコロのうち、３列以上のコロは他の列のコロと軸方向のピッチを半ピッチずらし、各押えリングがそれぞれ周方向において常に少なくとも３個以上のコロに支持されることを特徴とする。

請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、巻取軸が中空で、軸心に作動軸が通され、該作動軸の一端に押えリングを押える前記押え金具が止着されると共に、作動軸の他端は、該作動軸を軸方向に進退させる作動装置に連結されることを特徴とする。

請求項１に係わる発明によると、押えリングは凹溝に嵌合するコロに支持され、転がり摩擦係数は滑り摩擦係数の２０分の１以下であるため、巻取軸に直接摺動する従来例に比べ、実質の摩擦係数が大幅に低下し、どの押えリングにおいても摩擦抵抗（スラスト抵抗）が格段に低減され、これにより各押えリングの制動が均一化されてスリット鋼帯の張力が均一化する。しかも前記各押えリングがそれぞれ常に少なくとも周方向の三個のコロによって確実に支持されるようになる。

請求項２に係わる発明によると、押えリングの巻取リングへの圧着力が調整可能となる。

本発明に係わる巻取装置の断面図。 図１のＡ−Ａ線における巻取装置の断面図。 作動装置の別の例の断面図。

以下、本発明の実施形態の巻取装置について図面により説明する。
図１は巻取装置の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線における巻取装置の断面図で、モータを駆動源とする図示しない駆動装置によって回転駆動される巻取軸１は、中空の軸心に作動軸２が通されている。そしてこの作動軸２は、巻取軸１にキー１８止めされると共に、シリンダーフランジ１５にて保持され、キー１８止めにより巻取軸１と作動軸２は一体となって回転するようになっている。

巻取軸１は中間にフランジ３が一体形成され、巻取軸１の一側（図２におけるフランジ３より左側）には、凸部４が周方向に等間隔で８か所（３か所以上であれば何か所でもよい）放射状に突出形成されている。そして各突部４にはベアリングよりなるコロ５が軸方向に一定間隔（ピッチ）で軸支され、周方向に一定間隔で８列に配列される各列のコロ５の一部はそれぞれ突部４より径方向に突出している。

各突部４においてそれぞれ軸方向に一定間隔で配列されるコロ５はまた、周方向の一つ置きの列では軸方向の位置が同じであるが、その間の列ではコロ５の軸方向のピッチを半ピッチずらし、前者の列のコロ５の中間に後者の列のコロ５が位置するようにしている。

上記実施形態では、８列のコロ５のうち、一つ置きの４列のコロ５が、他の４列のコロ５と軸方向のピッチを半ピッチずらして配列されているが、隣接する２列ごとにすなわち軸心を挟んで対称な二列のコロ５を他の２列のコロ５とは軸方向の位置を半ピッチずらして配列してもよい。

突部４を突設した巻取軸１の外側には、外周を段にし、小径部と大径部よりなり、材質が例えばベークライトなど摩擦係数の大なる摩擦材よりなる押えリング７がフランジ３に接するスペーサ８を介して多数装着されている。

各押えリング７にはそれぞれ内周に軸方向の凹溝９が周方向に等間隔で８か所、前記コロ５の列に対応して形成され、各凹溝９にはそれぞれ、突部４より突出するコロ５が嵌合している。これにより各押えリング７は巻取軸１に対し回転止めされ、コロ５を転動することで巻取軸１の軸方向にスライド可能に支持されている。８列のコロ５は、前述するように、そのうち一つ置きの４列のコロ５は軸方向の位置が同じであり、一つ置きの他の４列のコロ５は軸方向のピッチが半ピッチずれているため、押えリング７は常に４個又は８個のコロ５によって周方向に等間隔で支持されうるようになる。

押えリング７外周の小径部には、細幅のスリット鋼帯１１を巻取る鋼製の巻取リング１２が回転自在に装着され、各巻取リング１２は押えリング７により両側より挟持されるようになっている。そしてその厚みは、巻取リング１２を挟持する押えリング間に図示するように若干の隙間を生ずるような厚みを有し、これにより隣接する押えリング同士が互いに接触しないようにしてある。

前記実施形態では、押えリング７がベークライト等の摩擦材で形成され、巻取リング１２が鋼製となっているが、押えリング７を鋼製とし、巻取リング１２をベークライト等の摩擦材で形成してもよい。押えリング７を鋼製にするか、ベークライト等の摩擦材にするかは巻き取るスリット鋼帯１１の種類などによりどちらが最適かが決められ、いずれにも対応することができる。

巻取軸１より突出する作動軸２の一端の軸端にはキャップ状の押え金具１３がキー１９止めされ、押え金具１３が巻取軸１及び作動軸２と一体となって回転すると共に、ナット１４の捩じ込みにより締着されて、押え金具１３の周縁で最端の押えリング７を押え、スペーサリング８との間に介在する押えリング７で挟持される巻取リング１２を支持するようになっている。

作動軸２の他端は、巻取軸１の軸端が当接し、或いは巻取軸１の軸端を軸支するシリンダー取付けフランジ１５を通し、該フランジ１５に取着の作動装置である空気圧又は油圧シリンダー１６のピストン１７に連結され、該ピストン１７の進退により押え金具１３による押えリング７への押え力が調節できるようにしている。

前記実施形態では作動装置として、シリンダー１６を例示したが、この作動装置は作動軸２を進退できるようなものであれば、シリンダー１６に限るものではない。シリンダー以外の作動装置としては例えば、図３に示すように、巻取軸２１より突出する作動軸２２にコイルバネ２３を装着すると共に、押え板２４をキー止め(図示省略)してスライド可能に取付け、押え板２４より突出する作動軸２２の軸端にナット２５を捩じ込んでなり、ナット２５の回動操作により押え板２４を進退させてコイルバネ２３のバネ力を調整するスプリング機構を挙げることができる。

１、２１・・巻取軸
２、２２・・作動軸
３・・フランジ
４・・突部
５・・コロ
７・・押えリング
８・・スペーサリング
９・・凹溝
１１・・スリット鋼帯
１２・・巻取リング
１３・・押えリング
１４、２５・・ナット
１５・・シリンダーフランジ
１６・・シリンダー
１７、３１・・ピストン
１８、１９・・キー
２３・・コイルバネ
２４・・押え板

Claims (2)

1. 巻取軸と、該巻取軸に回転不可で、軸方向のみスライド可能に装着され、外周が小径部と大径部の段をなす複数の押えリングと、該押えリングと軸方向に交互に配置されて、押えリングの小径部に回転可能に装着され、スリット鋼帯を巻き取る巻取リングと、前記巻取軸の軸端に設けられ、最端の押えリングを軸方向に押込む押え金具とよりなる巻取装置であって、前記押えリングと巻取リングはいずれか一方が摩擦係数の大なる摩擦材で形成され、また前記押えリングには、その内周に軸方向の凹溝が周方向に一定間隔で少なくとも三箇所形成される一方、前記巻取軸には、前記凹溝に対応する箇所にそれぞれ、凹溝に嵌合するコロが軸方向に一定間隔で複数軸支される巻取装置において、前記凹溝は６個以上の偶数で、各溝にそれぞれ嵌合する６列以上の偶数の列のコロのうち、３列以上のコロは他の列のコロと軸方向のピッチを半ピッチずらし、各押えリングがそれぞれ周方向において常に少なくとも３個以上のコロに支持されることを特徴とする巻取装置。
2. 巻取軸が中空で、軸心に作動軸が通され、該作動軸の一端に押えリングを押える前記押え金具が止着されると共に、作動軸の他端は、該作動軸を軸方向に進退させる作動装置に連結されることを特徴とする請求項１記載の巻取装置。