JP5817756B2

JP5817756B2 - ゴムスリーブ

Info

Publication number: JP5817756B2
Application number: JP2013037276A
Authority: JP
Inventors: 智洋杉中
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: JP2014161898A

Description

本発明は、金属帯を巻き取る、若しくは、金属帯を払い出すリールのマンドレルに被せるゴムスリーブに関する。

従来より、金属帯を巻き取るテンションリールのマンドレルにゴムスリーブを被せて、次工程又は出荷先のライン仕様に合わせて、金属帯の巻き取り内径を調整している。

特許文献１には、鋼帯コイルの巻戻し・巻取り内径を変更する際に、巻戻しリールおよび巻取りリールにそれぞれ装着されて用いられるゴムスリーブを、巻戻しリールおよび巻取りリールのドラムに装着された小径ゴムスリーブと、該小径ゴムスリーブに着脱自在に装着される大径ゴムスリーブによって構成することが開示されている。

特許文献１では、巻き取るコイルの内径に応じて、大径ゴムスリーブを着脱させる。これにより、小径ゴムスリーブがマンドレルから着脱される回数を減らすことで、小径ゴムスリーブの磨耗を低減させることができる。

特許文献２には、円筒状のスリーブ主体の肉中に軸方向に延びるワイヤー状の高弾性変形防止体を多数本、相互間に所定の間隔をおいて円周方向に埋設したゴムスリーブが開示されている。特許文献２では、スリーブ内にワイヤー状の高弾性変形防止体を設けることで、金属帯が捲取られる際にゴムスリーブが変形し、変形したゴムスリーブによって、金属帯が塑性変形するのを防止している。

特開２００３−８８９１６号公報特開平８−１２３９号公報

しかしながら、特許文献１及び２に開示されたような従来のゴムスリーブでは、使用期間が長期になるにしたがってゴムスリーブが硬化し、摩擦力が低下する。摩擦力が低下すると、マンドレルと金属帯との間でスリップが発生し、金属帯の巻取り及び払い出しに支障をきたす。

本発明は、このような問題点に対してなされたものであり、従来のゴムスリーブからさらなる長寿命化を図ることを目的とする。

本発明は、上記のような目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
［１］金属帯を巻き取る、若しくは前記金属帯を払い出すリールのマンドレルに装着されるゴムスリーブであって、
前記マンドレル側の面に、凹凸パターンが形成されていることを特徴とするゴムスリーブ。
［２］前記凹凸パターンは、凹部の高さと凸部の高さの差が０．１ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする［１］に記載のゴムスリーブ。
［３］前記凹凸パターンは、格子状に形成されていることを特徴とする［１］又は［２］に記載のゴムスリーブ。
［４］前記格子を構成する、同一方向に延在する辺の間隔は、０．１ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする［３］に記載のゴムスリーブ。
［５］前記ゴムスリーブの前記マンドレル側における前記リールの抜き取り方向の摩擦力は、前記ゴムスリーブの前記マンドレル側における前記マンドレルの円周方向の摩擦力よりも小さいことを特徴とする［１］乃至［４］のうちいずれかに記載のゴムスリーブ。
［６］前記格子の一方向に延びる辺の間隔は、他方向に延びる辺の間隔と異なることを特徴とする［５］に記載のゴムスリーブ。

本発明によれば、ゴムスリーブの長寿命化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るゴムスリーブの構成を示す図である。本発明の実施の形態に係るゴムスリーブのマンドレル側の面に形成された凹凸パターン例を示す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るゴムスリーブを示す図である。本実施の形態に係るゴムスリーブ１２は、金属帯が巻き取られるテンションリール（以下、単にリール１と言う）の軸芯であるマンドレル１１に装着される。ゴムスリーブ１２は、金属帯が巻き取られることにより構成されるコイル１３の内径を、次工程又は出荷先のライン仕様に合わせて、調整するために使用される。

マンドレル１１の先端部１１ａは、複数のセグメントに分割されており、セグメントのそれぞれが径方向に移動することで、先端部１１ａの径が拡縮可能に構成されている。マンドレル１１に金属帯を巻き取った後に、リール１からコイル１３を取り外す場合には、マンドレル１１の先端部１１ａの径が収縮し、ゴムスリーブ１２が被せられたマンドレル１１と、コイル１３との間に隙間が形成される。その後、コイル１３が、リール１（マンドレル１１）から引き抜かれる。

ゴムスリーブ１２は、マンドレル１１の先端部１１ａの外周に装着される。ゴムスリーブ１２のマンドレル１１側の面（内周面）には、凹凸パターンが形成されている。この凹凸パターンは、凹部の高さと凸部の高さの差ｈが、０．１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。凹部の高さと凸部の高さの差ｈを、０．１ｍｍ以上とすることで、適度な摩擦力を発生させ、マンドレル１１とゴムスリーブ１２との間でスリップの発生を低減することができる。また、凹部の高さと凸部の高さの差ｈを２ｍｍ以下とすることで、マンドレル１１にゴムスリーブ１２を装着及び着脱させやすくすることができる。

図２は、本発明の実施の形態に係るゴムスリーブのマンドレル１１側の面に形成された凹凸パターン例を示す図である。

図２に示すように、この凹凸パターンは、凸部が格子状に形成されている。格子の一方向に延びる辺を構成する凸部１２ａは、格子の他方向に延びる辺を構成する凸部１２ｂと直行している。格子を構成する、同方向に延在する辺の間隔は、０．１ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。具体的には、リールの抜き取り方向と略平行に延びる隣接する凸部１２ｂの間隔をｙとし、コイル１３の円周と略平行に延びる隣接した凸部１２ａの間隔をｘとすると、間隔ｘ、ｙはいずれも０．１ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。

なお、間隔ｘは、一の方向に延在する隣接した凸部１２ａの幅方向中央の間の距離とし、間隔ｙは、一の方向とは異なる方向に延在する隣接した凸部１２ｂの幅方向中央の間の距離とする。

格子を構成する、隣接した辺の間隔ｘ、ｙの大きさは、適度な摩擦力を発生させるために、０．１ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好ましい。間隔ｘ、ｙの大きさを０．１ｍｍ〜３０ｍｍとすることで、適度な摩擦力を発生させて、マンドレル１１とゴムスリーブ１２との間のスリップ発生を効果的に防止することができる。また、間隔ｘ、ｙの大きさを０．１ｍｍ〜３０ｍｍとすることで、マンドレル１１とゴムスリーブ１２との間に過大な摩擦力が発生することを防ぎ、マンドレル１１にゴムスリーブ１２を装着及び着脱しやすくすることができる。

さらに、ゴムスリーブ１２は、内周面におけるリール１の抜き取り方向の摩擦力Ｆ１が、内周面におけるマンドレル１１の円周方向の摩擦力Ｆ２に比べて小さいことが好ましい。内周面のリール１の抜き取り方向の摩擦力Ｆ１を小さくすることで、ゴムスリーブ１２をマンドレル１１から引き抜きやすくすることができ、内周面のマンドレル１１の円周方向の摩擦力Ｆ２を大きくすることで、マンドレル１１の回転時（金属帯の巻き取り、巻き戻し時）に、ゴムスリーブ１２とマンドレル１１との間に発生するスリップを低減させることができる。

ここで、内周面におけるリール１の抜き取り方向の摩擦力Ｆ１を、内周面におけるマンドレル１１の円周方向の摩擦力Ｆ２よりも小さくする方法としては、一方向に延在する辺の間隔ｘと、他方向に延在する辺の間隔ｙを異ならせたり、一方向に延在する辺である凸部１２ａと、他方向に延在する辺である凸部１２ｂの幅及び高さの少なくとも一方を異ならせたり、格子の向きを変更することにより実施することができる。

このように、本実施の形態に係るゴムスリーブは、マンドレル側の面に凹凸パターンが形成されている。そのため、ゴムスリーブの表面の凸部が、マンドレルに引っかかりやすくなり、マンドレルとゴムスリーブ間に発生するスリップを減少させることができる。マンドレルとゴムスリーブ間に発生するスリップを減少させることで、ゴムスリーブのマンドレル側の表面の磨耗を減少させ、ゴムスリーブの長寿命化を図ることができる。

なお、本発明は、上記の形態に限られるものではなく種々の設計変更を実施することができる。

例えば、ゴムスリーブ１２の内周面に形成される凹凸パターンは、図２に示すような格子状でなくてもよい。例えば、円や三角形などの凹凸パターンをゴムスリーブ１２の内周面に形成するようにしてもよい。

また、図２の例では、格子パターンが凸部により構成されているが、格子パターンを凹部により構成してもよい。

なお、図２では、格子パターンを構成する一方向に延在する辺と、他方向に延在する辺が直行するとして説明したが、ゴムスリーブの格子パターンは、必ずしも、交差する一方の凸部と他方の凸部が直行する必要はなく、所定の角度を有していても良い。

また、本発明に係るゴムスリーブは、コイルの払い出しを行うペイオフリールにも適用することができる。この場合、本発明に係るゴムスリーブを、ペイオフリールのマンドレルに装着すればよい。

ステンレス冷延鋼板の連続焼鈍酸洗ラインの出側のテンションリールに、本発明に係るゴムスリーブを適用した。使用したゴムスリーブは、合成ゴムからなる。ゴムスリーブは、内径が４８９ｍｍ、外径が６１０ｍｍである。ゴムスリーブのマンドレル側には、凸部が格子状に形成された凹凸パターンが形成されている。一方向及びこれと直交する方向において延在する、隣接する凸部の間隔は、いずれも０．５ｍｍである。

従来では、ゴムスリーブの平均寿命は、６ヶ月程度であったが、本発明例に係るゴムスリーブでは、従来と同一材料であるにもかかわらず、１０ヶ月程度まで長寿命化を図ることができた。

これにより、本発明を適用することで、ゴムスリーブの長寿命化を図れることが分かった。

１リール
１１マンドレル
１１ａ拡縮部
１２ゴムスリーブ
１３コイル

Claims

金属帯を巻き取る、若しくは、前記金属帯を払い出すリールのマンドレルに装着されるゴムスリーブであって、
前記マンドレル側の面に、格子状の凹凸パターンが形成され、
前記格子を構成する、同一方向に延在する辺の間隔は、０．１ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とするゴムスリーブ。
前記凹凸パターンは、凹部の高さと凸部の高さの差が０．１ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のゴムスリーブ。
前記ゴムスリーブの前記マンドレル側における前記リールの抜き取り方向の摩擦力は、前記ゴムスリーブの前記マンドレル側における前記マンドレルの円周方向の摩擦力よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のゴムスリーブ。
前記格子の一方向に延びる辺の間隔は、他方向に延びる辺の間隔と異なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴムスリーブ。