JP6840855B2 - ボール紙コイル保護システム - Google Patents

Description

本出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、２０１７年１月３日に出願された米国特許出願第１５／３９７，１９５号に対する優先権を主張する。

技術分野
本発明は、一般に、小径のロッド、棒などの長尺製品を製造する熱間連続圧延機に関する。このような製品は、通常緩い円筒状コイルにまとめられ、次に軸方向に圧縮され、ストラップ、ワイヤーなどの結束媒体によって圧縮された状態で保持される。本発明は、特に、張力のかかった結束媒体との接触によって引き起こされる損傷からコイル端部を保護するためのシステムおよび方法に関する。

圧縮工程の前に、大きな環状ボール紙のリングをコイル端部に隣接して手動で配置することが知られている。ボール紙のリングは、通常、比較的ゆるくフィットしており、内径と外径は、コイルのものより大きくなっている。そのため、輸送中、積み重ね中、およびコイルの取り扱い中に、ボール紙のリングが誤って引き裂かれる傾向がある。

コイルを手動で束ねる場合、結束の下にボール紙の細片を手動で付けることも知られている。しかし、このような労働集約的な手順は、コイルが４０秒間隔またはそれ以上の速さで生産される現代の工場の高い生産需要には不向きである。

本発明によれば、コイル壁を軸方向に圧縮された状態に保持するために使用される張力がかかった結束媒体から円筒状コイル壁の各端部を隔離するためのシステムが提供される。

このシステムは、柔軟なインサートの供給を収容するためのマガジンを含む。送り機構がマガジンからガイドに沿ってインサートを前進させて、連続的にクランプに送出する。クランプは、ガイドから受け取ったインサートを解放可能に保持するように機能する。クランプは、コイル壁の端と張力がかけられる前に結束媒体が導かれる経路との間の間隙にインサートを配置するように移動可能である。結束媒体に張力がかかると、インサートは、クランプから、張力がかかった結束媒体とコイル端部の間にしっかりと挟まれた保護位置に引っ張られる。

本発明の他の態様によれば、送り機構は、ガイド内でシャトルを往復運動させるためのクランク機構を含むことができる。

送り機構は、ガイドに沿って端から端まで一連の複数のインサートを前進させるように動作可能であり、一連のインサートの最初のものはクランプに送達される。

本発明のさらに別の態様によれば、グリッパは、クランプによって解放可能に保持されたインサートとガイド内の一連の次の連続するインサートとの間に空間を形成する。グリッパは、次の連続するインサートに係合して逆方向の動きを与えるように構成することができ、その逆方向の動きは、ガイド内の残りのインサートに伝達される。

クランプ機構は、円筒状コイル壁の中心軸に対して半径方向に移動可能であり、それによって異なるコイル直径に適応することができる。

オーバーヘッドキャリアシステムのフックに担持された緩いコイルを受け入れるためにプラテンが開いている状態のコイル圧縮機の概略側面図である。 図１の線２−２に沿った断面図である。 コイルの圧縮中にプラテンが閉じられていることを示す、図１と同様の図である。 図３の線４−４に沿った断面図である。 コイル壁への結束媒体の適用の概略図である。 コイル壁への結束媒体の適用の概略図である。 結束とコイル端部との間に挟まれた保護位置にある、本発明に従って適用されたインサートを有する圧縮コイルの斜視図である。 本発明によるシステムの例示的実施形態の上面斜視図である。 本発明によるシステムの例示的実施形態の底面斜視図である。 図７Ｂの線８−８に沿ったクランプおよびグリッパの側面図である。 図８の線９−９に沿った拡大断面図である。 クランプの端面図である。 図１０の丸で囲んだ部分の拡大図である。 グリッパの拡大側面図である。 図１２の線１３−１３に沿ったグリッパの端面図である。 本発明のシステムの動作における連続したステップを示す概略図である。 本発明のシステムの動作における連続したステップを示す概略図である。 本発明のシステムの動作における連続したステップを示す概略図である。 本発明のシステムの動作における連続したステップを示す概略図である。

図１に概略的に示されるように、典型的なコイル圧縮プロセスでは、ロッドまたはバー製品のゆるいコイルＣは、オーバーヘッドキャリアシステム（図示せず）のフックＨ上で、従来のコイル圧縮機のプラテンＰ_１、Ｐ_２の間の位置まで運ばれる。プラテンにはそれぞれプレスプレート１０が設けられている。プラテンＰ_１は、圧縮の後に結束媒体、典型的には金属製ストラップまたはワイヤーをコイルに適用するように設計された結束ヘッド１２を担持する。プラテンＰ_２は、結束媒体を圧縮コイル壁に適用する際に結束ヘッド１２と協働するいわゆる「ダミー」結束ヘッド１４を担持する。結束ヘッドおよびその付属のダミー結束ヘッドは従来のものであり、当業者にはよく知られているものである。

図２に示すように、プレスプレートは、結束ヘッド１２と位置合わせされたノッチ１６を有するように構成され、結束ヘッド１２は、圧縮されるコイルの中心軸Ａに対して矢印「ｘ」で示すように半径方向に調節可能であり、異なるコイル径に対応することができる。図４に示すように、ダミー結束ヘッド１４もまた、「ｘ」方向に半径方向に調整可能である。

圧縮工程の間、図３および図４に示すように、昇降機構１８がフックＨからコイルＣを持ち上げ、圧縮をもたらすようにプラテンＰ_１、Ｐ_２が互いに向かって前進させられる。次に、結束ヘッド１２（およびダミーヘッド１４）は、コイルと接触する位置まで半径方向に閉じられる。

このように位置決めされると、図５Ａに示すように、結束およびダミーヘッドは、経路とコイル端部との間に間隙Ｇを有するように、経路Ｐに沿ってコイル壁の周りに結束媒体２０を送る。

本発明によれば、結束媒体２０が引っ張られる前に、個々の柔軟なインサート２２を各間隙Ｇに自動的に送り出すためのシステムが提供される。図５Ｂに示すように、結束媒体２０を引っ張ると、柔軟なインサート２２が結束媒体とコイル端部との間の保護位置にしっかりと挟まれることによって、コイル端部が隔離され、結束媒体との接触による損傷から保護される。

従って、図６に示すように、圧縮コイルは、複数の結束２０によって圧縮状態に保持され、インサート２２がコイル端部を結束との接触による損傷から保護する。

図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、インサート２２を間隙Ｇに送るための本発明によるシステムの例示的な実施形態は、プレスプレート１０のノッチ１６の１つに向かって延びるガイド２６と関連するマガジン２４を備える。マガジンは、インサート２２の積み重ねられた供給物を収容するように構成されている。電動ベルト駆動装置３０によって駆動されるプッシャー２８は、インサートをガイド２６内の装填チャンバ３２に向かって前進させるように働く。

モータ駆動クランク機構３４を含むことができる送り機構は、往復動シャトル３６を駆動し、往復動シャトル３６は、装填チャンバ３２内に受容されたインサートをプレスプレートノッチ１６におけるガイド２６の送出端に向かって前進させる。

図８を参照すると、グリッパ３８およびクランプ４０がガイド２６の送出端に設けられている。図９に示すように、ガイド２６は、インサート２２の側縁部を摺動可能に保持するように構成および配置された溝形の側部４２を有する。インサートは、安価なボール紙で構成されていることが好ましいが、他の匹敵する柔軟な材料も使用することができる。

図１０および図１１から最もよくわかるように、クランプ４０は、ガイド２６に沿って前進する先頭のインサート２２を受容するためのスロット４６を有するクランプ本体４４を備える。軟質のゴム製またはプラスチック製のノーズ５０を有する空気圧駆動式ピストン４８は、先頭のインサート２２の側縁部を解放可能に把持および保持するのに役立つ。クランプ本体４４は、ガイドレール５４と摺動可能に係合する垂下足５２を有し、クランプ本体をそれぞれの結束ヘッド１２またはダミーヘッド１４によっておよびこれらと共同して「ｘ」方向に移動させることができる。ガスシリンダー５５などの装置を使用して、クランプ４０がガイド２６と位置合わせされた元の位置に確実に戻るように移動させることができる。したがって、結束ヘッドおよびダミーヘッドがコイルの外側に接触するそれらの動作位置に近づくと、それぞれのクランプ４０も同様に動き、解放可能に保持されたインサート２２をそれぞれの間隙Ｇに位置決めする。

図１２および図１３を参照すると、グリッパ３８は、カムトラック６０内に突出するサイドローラ５８を有するグリッパーヘッド５６を備えることができる。グリッパーヘッドのトッププレート６２は尖った突起６４を担持する。

図１２に実線で示すように、休止位置では、尖った突起６４は、クランプ４０によって解放可能に把持された先頭のインサートと隣り合っているインサート２２の下に離間している。再び図１２に見られるように、グリッパーヘッド５６が左に移動されると、ローラ５８は、カムトラック６０の傾斜した縁を乗り越え、尖った突起６４を突き刺してその上にあるインサートを先頭のインサートから離れる逆方向に推進させる。

本発明のシステムは、次のように動作して各インサート２２をそれぞれの間隙Ｇに送る。

ステップ１
図１４Ａに示すように、第１インサート２２はガイド２６内に装填されている。シャトル３６が完全に引き込まれているので、次のインサートをマガジン２４から装填チャンバ３２に送り込むことができる。クランプ４０が完全に引き込まれ、スロット４６がガイド２６に位置合わせされる。グリッパ３８は完全に引き込まれている（図１３の実線で示すように）。

ステップ２
図１４Ｂに示すように、シャトル３６は、ガイド２６をインサート２２で満たすために数回割り出しされている。フォトアイ（図示せず）を使用してインサートを数え、クランプ４０に送達される先頭のインサートによっていつガイドが充填されたかを判断する。この時点で、クランプ４０を作動させて先頭のインサートを定位置に解放可能に保持する。

ステップ３
図１４Ｃに示されるように、シャトル３６は、ガイド２６内の最後のインサート２２から少し離れた位置に止まる。これは、ガイド内でインサートを逆方向に動かすためのスペースを確保するのに役立つ。次いで、グリッパ３８が作動し（図１２の点線で示す位置への移動）、ガイド内のインサートをクランプ４０によって保持されている先頭のインサートから押し戻す。

ステップ４
結束ヘッド１２およびダミー結束ヘッド１４は、コイルの外径における動作位置に近づく。クランプ４０は、それぞれの結束ヘッドおよびダミー結束ヘッドによって移動し、これらと協働して（図５Ａに示すように）コイル端部と結束媒体の経路Ｐとの間の間隙Ｇに先頭のインサートを位置決めする。次いで、結束媒体をコイル壁の周りにきつく引っ張り、一緒に固定し、インサートをクランプ４０から（図１４Ｄに示すように）保護的に挟まれた位置に引っ張る（図５Ｂに示すように）。

ステップ５
プラテンＰ_１、Ｐ_２が引っ込められ、結束ヘッド１２、ダミー結束ヘッド１４、およびクランプ４０がそれらの元の位置に戻され、ガイド２６およびグリッパ３８が引き込まれた状態で、受容スロットが整列した状態でクランプが開かれる。圧縮されたコイルＣは、フックによって運ばれ、圧縮機は次のコイルを受け入れる準備ができる。

上記に照らして、本発明のシステムは、最小限の手動介入で、そして圧縮機のサイクル時間に悪影響を及ぼすことなく、コイル圧縮プロセスに容易に統合され得ることが当業者によって理解されるであろう。

Ｐ_１、Ｐ_２ プラテン
１０ プレスプレート
１２ 結束ヘッド
１４ ダミー結束ヘッド
１６ ノッチ
１８ 昇降機構
２０ 結束媒体
２２ インサート
２４ マガジン
２６ ガイド
２８ プッシャー
３０ 電動ベルト駆動装置
３２ 装填チャンバ
３４ モータ駆動クランク機構
３６ 往復動シャトル
３８ グリッパ
４０ クランプ
４２ 側部
４４ クランプ本体
４６ スロット
４８ 空気圧駆動式ピストン
５０ ノーズ
５２ 垂下足
５４ ガイドレール
５５ ガスシリンダー
５６ グリッパーヘッド
５８ ローラ
６０ カムトラック
６２ トッププレート
６４ 突起

Claims (8)

1. コイル壁を軸方向に圧縮された状態に保持するために用いられる張力がかかった結束媒体から円筒状のコイル壁の端部を隔離するためのシステムであって、前記システムは、
   柔軟なインサートを含むマガジンと、
   クランプに連続的に供給するために、前記マガジンからガイドに沿ってインサートを前進させる送り機構とを備え、
   前記クランプは、前記ガイドから受けたインサートを解放可能に保持するよう作用し、かつ前記クランプは、前記コイル壁の前記端部および前記結束媒体が張力をかけられる前に導かれる経路の間の間隙に前記インサートを配置するように移動可能であり、前記結束媒体の張力により、前記間隙の前記インサートは、前記クランプから、前記結束媒体および前記コイル壁の前記端部の間にしっかりと挟まれる保護位置に引っ張られ、
   複数の前記インサートが前記ガイドに沿って端から端まで連続して前進され、一連のインサートの先頭のインサートが前記クランプに送られ、
   前記クランプによって解放可能に保持された前記先頭のインサートおよび一連のインサートの次のインサートの間に空間を形成するためのグリッパをさらに備える、システム。
2. 前記送り機構は、前記ガイド内でシャトルを往復移動させるためのクランク機構を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記グリッパは、次の連続するインサートに係合し、逆方向の動きを与えるよう構成および配置され、前記逆方向の動きは、前記一連のインサートの残りの部分に伝達される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記クランプは、前記円筒状のコイル壁の中心軸に対して半径方向に移動可能であり、それにより異なるコイル直径に適応する、請求項１に記載のシステム。
5. コイル壁を軸方向に圧縮された状態に保持するために用いられる張力がかかった結束媒体から円筒状のコイル壁の端部を隔離するための方法であって、前記方法が
   柔軟なインサートをマガジンに収容するステップと、
   クランプに連続的に供給するために、前記マガジンからガイドに沿ってインサートを前進させるステップと、
   前記ガイドから受けたインサートを解放可能に保持するよう前記クランプを動作するステップと、
   前記円筒状のコイル壁の前記端部および前記結束媒体が張力をかけられる前に導かれる経路の間の間隙に前記インサートを配置するよう前記クランプを移動するステップであって、前記結束媒体の張力により、前記間隙の前記インサートは、前記クランプから、張力がかかった結束媒体および前記円筒状のコイル壁の前記端部の間にしっかりと挟まれる保護位置に引っ張られる、ステップと、
   を備え、
   複数の前記インサートが前記ガイドに沿って端から端まで連続して前進され、一連のインサートの先頭のインサートが前記クランプに送られ、
   前記クランプによって解放可能に保持された前記インサートおよび一連のインサートの次のインサートの間に空間を形成するステップをさらに備える方法。
6. 前記インサートが往復動シャトルによって前記ガイドに沿って進められる、請求項５に記載の方法。
7. 前記空間は、次の連続するインサートと係合して逆方向の動きを与えることによって作られ、前記逆方向の動きは、前記一連のインサートの残りの部分に伝達される、請求項５に記載の方法。
8. 前記クランプは、前記円筒状のコイル壁の中心軸に対して半径方向に移動可能であり、それにより異なるコイル直径に適応する、請求項５に記載の方法。

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