JP7192472B2

JP7192472B2 - カローゼルリールおよびカローゼルリールユニット

Info

Publication number: JP7192472B2
Application number: JP2018235238A
Authority: JP
Inventors: 雄樹櫻庭; 敏明佐藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: JP2020097038A

Description

本発明はカローゼルリールおよびカローゼルリールユニットに関する。

カローゼルリールは、例えば、特許文献１に開示されているように、金属板の一種である圧延鋼板の巻取設備に使用されている。カローゼルリールは、公転ケーシングの２箇所に圧延鋼板を巻き取るドラムを設け、公転ケーシングが軸回転することにより該ドラムが公転するように構成されている。圧延鋼板を巻き取る際には、一方のドラムが公転ケーシングの回転によって巻き取り位置に配置され、自転することにより当該一方のドラムに圧延鋼板が巻き取られる。一方のドラムへの圧延鋼板の巻き取りが完了した後は、公転ケーシングが１８０°軸回転して他方のドラムが巻き取り位置に配置され、該他方のドラムが自転することにより該他方のドラムへの圧延鋼板の巻取りが可能になっている。

公転ケーシング内には、軸受、ギヤ等が設けられており、カローゼルリールの稼働中には、これらに対して潤滑油を給油する必要がある。カローゼルリールには、各ドラムに対応して設けた２台の給油ポンプによる潤滑油給油システムが搭載されている。特許文献１のカローゼルリールは、公転ケーシングの所定の圧延鋼板巻取り位置に配置されることにより、運転すべき給油ポンプを選択して駆動可能になっている。

特開２０１７－１４８８２５号公報

特許文献１に開示されたカローゼルリールの潤滑油給油システムにおいては、２台の給油ポンプのうち運転すべき給油ポンプを選択する選択手段を振り子式のリミットスイッチにより構成していたため、以下の問題が生じた。

まず、当該リミットスイッチは重力方向の変化によって傾動する振り子を有し、振り子の傾動位置に応じて、２台の給油ポンプの各給油口のうち、下側にある給油口に接続された給油ポンプを選択する外付け選択手段であるため、該リミットスイッチが折損したり誤動作したりしやすく、該折損ないし誤動作により運転すべき給油ポンプに正常に切り換わらない事態が生じた。

また、カローゼルリールにおける給電システムは、公転ケーシングの主軸と電源側との間に介設したスリップリングにより構成されている。スリップリング自体には、三相交流１系統分の接点しかなく、予備の接点がない。すなわち、カローゼルリールには元電源から給油ポンプに三相交流電源を供給するための給電線が１系統分のみでそれぞれの給油ポンプ用に三相交流電源を供給することができない。このため、リミットスイッチによる選択手段に代えて電気的制御系統のみにより選択手段を構成する場合、スリップリングの介在による電源１系統分の制約を克服しなければならないという問題が生じた。

さらに、特許文献１に開示されたカローゼルリールにおいては、リミットスイッチによる選択手段に選択機能以外の付加機能はなく、給油ポンプが２台とも停止していることを外部から検知する手段がないため、２台の給油ポンプのいずれもが停止していることを監視することが困難であり、カローゼルリールの潤滑油給油システムの安全稼働上の問題を生じるおそれがあった。

そこで、本発明は、リミットスイッチを用いることなくスリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行い、潤滑油給油システムの安全稼働を可能ならしめるカローゼルリールおよびカローゼルリールユニットを提供することを主な目的とする。

（１）本発明にかかるカローゼルリールは、
公転ケーシングの２箇所に金属板を巻き取る巻胴を備えるカローゼルリールであって、
前記公転ケーシング内に設けられた潤滑対象部と、
前記潤滑対象部に潤滑油を供給可能な２台の給油ポンプと、
三相交流電源を給電して前記２台の給油ポンプのうちいずれかを駆動させる駆動制御手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、
前記２台の給油ポンプのうち駆動させる給油ポンプを、前記三相交流電源の正相または逆相の位相に応じて切り換えて駆動させるよう構成される
ことを特徴とする。

上記（１）の発明によれば、リミットスイッチによる選択制御を行うことなく、三相交流電源の正相または逆相の位相に応じて２台の給油ポンプのうちいずれかの給油ポンプを選択して駆動するので、上記のスリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行うことができ、カローゼルリールにおける潤滑油給油システムの安全稼働の実行を図ることが可能となる。

（２）上記（１）のカローゼルリールにおいて、
前記巻胴は、
前記公転ケーシングが軸回転したときに、前記金属板の巻取り位置に交互に移動する一対の巻胴を有し、
前記２台の給油ポンプは、
正相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第１の給油ポンプと、逆相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第２の給油ポンプとが、前記一対の巻胴のそれぞれに対応して設けられてなる
ことを特徴とする。

上記（２）の発明によれば、２台の給油ポンプは、正相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第１の給油ポンプ、および逆相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第２の給油ポンプであるので、確実に同時運転を防止でき、三相交流電源の正相または逆相の位相に応じた給油ポンプの選択駆動制御を円滑に行うことができる。

（３）本発明にかかるカローゼルリールユニットは、
公転ケーシング内に設けられた潤滑対象部と、前記潤滑対象部に潤滑油を供給可能な２台の給油ポンプとを備え、前記公転ケーシングの２箇所に金属板を巻き取る巻胴を備えるカローゼルリールに三相交流電源を供給する供給手段を有するカローゼルリールユニットであって、
前記供給手段は、
前記２台の給油ポンプに対し、前記三相交流電源の正相または逆相のいずれか１を選択して前記カローゼルリールに供給可能に構成される
ことを特徴とする。

本発明にかかるカローゼルリールユニットによれば、供給手段により２台の給油ポンプに対し、三相交流電源の正相または逆相のいずれか１を選択してカローゼルリールに供給するので、上記のスリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行うことができ、カローゼルリールにおける潤滑油給油システムの安全稼働の実行を図ることが可能となる。

（４）上記（３）のカローゼルリールユニットにおいて、
前記供給手段は三相のうちの一相により励磁される電流リレーを備える
ことを特徴とする。

かかる構成において、いずれかの給油ポンプが運転されている限り該電流リレーは励磁されるので、給油ポンプのいずれもが停止している場合、該電流リレーは励磁されず、給油ポンプすべてが停止していることを検知し得る外部監視が可能になり、カローゼルリールの潤滑油給油システムの安全稼働を実施することが可能となる。

本発明によれば、リミットスイッチを用いることなくスリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行うことにより、潤滑油給油システムの安全稼働を実行することが可能となる。

本発明の実施形態にかかるカローゼルリール１の概略構成を示す公転ケーシング２１の断面構造図である。公転ケーシング２１およびその付設物を軸方向から視た模式図である。カローゼルリール１に用いる潤滑油供給装置の概略配管系統図である。カローゼルリールユニット８の電源入力側の構成を示す電源入力側回路図である。カローゼルリールユニット８の出力側の構成を示す出力側回路図である。カローゼルリールユニット８の切換制御動作における三相交流電源の正相および逆相の電源供給状態の因果関係を模式的に示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態に係るカローゼルリール１について図面を参照しつつ説明する。

カローゼルリール１は、公転ケーシング２１に金属板（図示省略）を巻き取るドラム４（本発明でいう巻胴）が２箇所に設けられ、公転ケーシング２１が軸回転することによりドラム４が公転するように構成されている。金属板を巻き取る際には、公転ケーシング２１の軸回転により、一方のドラム４（例えば第１ドラム４１）が巻き取り位置に配置され、当該ドラム４が自転することにより、当該ドラム４への金属板の巻き取りが行われる。また、当該一方のドラム４への巻き取りが完了すると、公転ケーシング２１が１８０°軸回転（反転）して他方のドラム４（例えば第２ドラム４２）が巻き取り位置に配置され、当該他方のドラム４が自転することにより、当該ドラム４への金属板の巻き取りが行われる。

なお、この実施形態では、カローゼルリール１に設けられたドラム４により巻き取られる金属板として、鋼板、特に圧延鋼板を例に挙げて、以下に説明する。

公転ケーシング２１は、主軸３を中心に１８０°毎回転し、当該ケーシング２１に設けられた各ドラム４１，４２を巻き取り位置または搬出位置の何れかに配置する。公転ケーシング２１の端面の外周部には、リングギヤからなる公転ギヤ２２が固設されている。この公転ギヤ２２は、ピニオンギヤ２３と噛合しており、公転モータ２５によって減速機２４を介してピニオンギヤ２３が回転されることにより、公転ギヤ２２とともに公転ケーシング２１が回転する。公転ケーシング２１には、図１および図２に示すように、主軸３が貫通して一体に設けられている。公転ケーシング２１の内部に形成された軸受ハウジングには、後述する軸受６５～６７が嵌着されている。

第１ドラム４１および第２ドラム４２は、図１に示すように、それぞれ、その軸（以下「ドラム軸４１ａ，４２ａ」という。）が、公転ケーシング２１内に設けられた軸受６５、６６に支持されている。また、各ドラム軸４１ａ，４２ａには、それぞれギヤ６１，６３が固設されている。

主軸３は、図１に示すように、後述する中空シャフト３１，３２を介して主軸軸受６７に支持されている。主軸３の基端部には、回転継手３４を介してスリップリング３３の回転部が設けられている。このスリップリング３３は、公転ケーシング等の回転物と共に回転する配線（各種モータや、選択部８に含まれるセンサ、計器、電源、アースなどの配線）と回転物上にない配線とを電気的に接続する。

ドラム４１，４２は、それぞれ、第１および第２ドラム駆動モータ５１，５２の回転動力によって回転駆動される。すなわち、第１ドラム駆動モータ５１の出力軸５３から駆動機５を介して内側中空シャフト３１に動力が伝達され、内側中空シャフト３１に固設されたギヤ６２およびドラム軸４１ａに固設けられたギヤ６１を介して第１ドラム４１に回転動力が伝達される。また、第２ドラム駆動モータ５２の出力軸５３から駆動機５を介して外側中空シャフト３２に動力が伝達され、外側中空シャフト３２に固設されたギヤ６４およびドラム軸４２ａに固設されたギヤ６３を介して第２ドラム４２に回転動力が伝達される。なお、駆動機５は２軸の入力を、内側中空シャフト３１および外側中空シャフト３２に各別に伝達する機構を備える。

公転ケーシング２１には、給油タンク７と、給油タンク７に貯留された潤滑油Ｏを給油ポンプ９１により吸引して潤滑対象部６に循環供給する潤滑油供給装置９を有する。本実施形態では、潤滑対象部６は、公転ケーシング２１内に設けられたギヤ６１～６４、軸受６５～６７等である。

給油タンク７は、例えば図２に示すように、潤滑油Ｏを貯留する第１タンク７１および第２タンク７２と、これら第１タンク７１および第２タンク７２を連通する連通路７４とを含んで構成されている。図２に例示する給油タンク７は、両方のタンク７１，７２が何れも軸方向から視て略台形形状とされ、台形長辺を対向させた状態で公転ケーシング２１内に設置され、これら第１タンク７１と第２タンク７２との間に、ドラム軸４１ａ，４２ａおよび主軸３が配設されている。第１タンク７１および第２タンク７２には、第１ドラム４１又は第２ドラム４２が圧延鋼板の巻取り位置にあるときに、最下位置ないし最下位置近傍となる部分に給油口７３がそれぞれ設けられている。図２に示す例では、軸方向から視て台形短辺側の一端近傍に給油口７３が設けられている。この給油口７３は潤滑油供給装置９との接続ポートとなる。

なお、連通路７４は、第１タンク７１と第２タンク７２とを接続した筒内に形成されており、公転ケーシング２１が回転することを考慮して、主軸３に対して対称位置に配設されている。連通路７４は１つでもよいが、高い位置にある給油タンク７に潤滑油が残留しないように、複数設けられていることが望ましい。

潤滑油供給装置９は、図３に示すように、給油タンク７に貯留されている潤滑油を潤滑対象部６に循環供給するための潤滑油路９２を有している。この潤滑油路９２は、一方の給油口７３を始点として合流点Ｐに至るまで形成された第１油路Ｏ１と、もう一方の給油口７３を始点として合流点Ｐに至るまで形成された第２油路Ｏ２と、合流点Ｐから潤滑対象部６に至るまで形成された合流油路Ｏ３とを含んで構成されている。第１油路Ｏ１および第２油路Ｏ２の途中位置には、それぞれ給油ポンプ９１が設けられている。よって、２つの給油ポンプ９１の吸込側は、各別に給油タンク７に形成された給油口７３に接続され、２つの給油ポンプ９１の吐出側は合流点Ｐにおいて合流している。なお、図３に示すように、潤滑油路９２上には、給油ポンプ９１のほか、フィルタ９４、開閉バルブ９５、流量調整弁９６等も設けられている。

つぎに、カローゼルリール１における給油動作の概要について説明する。

まず、図２に示すように、第１ドラム４１が圧延鋼板の巻取位置にあって圧延鋼板を巻き取っている状態では、２つの給油口７３のうち、下側（最も下位置）にある給油口７３に接続された給油ポンプ９１が駆動対象となる。すなわち、カローゼルリールユニット８は、選択された給油ポンプ９１を駆動可能とするとともに、公転ケーシング２１が回転を停止していると判定して、選択された給油ポンプ９１を駆動させる。

選択された一方の給油ポンプ９１が駆動されると、当該選択された給油ポンプ９１によって下側の給油口７３から潤滑油が吸引され、第２油路Ｏ２および合流油路Ｏ３を経由して潤滑対象部６へ給油される。このとき、上側に位置する給油口７３は潤滑油に浸っていないが、当該給油口７３に接続された給油ポンプ９１は駆動されないため、上側に位置する給油タンク７１内の空気が給油ポンプ９１に吸い込まれることはない。

つぎに、第１ドラム４１への圧延鋼板の巻き取りが完了すると、カローゼルリールユニット８は、給油ポンプ９１の駆動を停止し、その後、公転モータ２５が駆動され、図２に示した状態から、公転ケーシング２１が回転される。その後、公転ケーシング２１が回転することにより、２つの給油口７３の高さ位置が逆転する。これに対して、カローゼルリールユニット８は、元々上側にあった給油口７３に接続された給油ポンプ９１を給油対象に切り換えて、新たに選択された給油ポンプ９１のみを駆動可能にする。

なお、公転ケーシング２１が図２に示した状態から１８０°回転すると、公転モータ２５が停止し、公転ケーシング２１も回転停止する。公転ケーシング２１が回転停止すると、カローゼルリールユニット８は、新たに選択された給油ポンプ９１を駆動させ、当該選択された給油ポンプ９１によって下側の給油口７３から潤滑油が吸引され、第１油路Ｏ１および合流油路Ｏ３を経由して潤滑対象部６へ給油される。この場合も、上側に位置する給油口７３は潤滑油に浸っていないが、当該給油口７３に接続された給油ポンプ９１は駆動されないため、上側に位置する給油タンク７１内の空気が給油ポンプ９１に吸い込まれることはない。なお、第２ドラム４２への圧延鋼板の巻き取りは、給油ポンプ９１の駆動が開始した後、適宜のタイミングで開始される。

カローゼルリール１は、何れか低い位置にある方の給油口７３に接続された給油ポンプ９１を電気的制御系統のみにより選択制御する駆動制御手段としてのカローゼルリールユニット８を有する。カローゼルリールユニット８により選択された給油ポンプ９１のみが駆動可能とする駆動ポンプ制御が行われる。

図４はカローゼルリール１のカローゼルリールユニット８の電源入力側の構成を示す。図５はカローゼルリールユニット８の出力側の構成を示す。

カローゼルリールユニット８は、電源入力側に設けた給油ポンプ切換制御部８１と、２つの給油ポンプ９１の各駆動モータｍ１、ｍ２に電源供給を行う出力部８３とを有する。駆動モータｍ１、ｍ２は三相交流電動機（交流モータ）であり、カローゼルリール１においては同時に運転されない電動機である。給油ポンプ切換制御部８１と出力部８３は三相交流電源（４４０Ｖのモータ動力電源）の給電線Ｒ、Ｓ、Ｔの配線系に設けたスリップリング８２を介して接続され、三相交流電源が出力部８３の駆動モータｍ１、ｍ２に給電可能になっている。スリップリング８２は、回転軸上に取付けられ、ブラシとすり接触をさせて回転部分と静止部分との電流の通路として給電可能な環状電極である。スリップリング８２の３出力ｕ，ｖ，ｗは出力部８３に入力される。

（給油ポンプ切換制御部８１の構成）
給油ポンプ切換制御部８１は三相交流電源の給電線Ｒ、Ｓ、Ｔの動力電源系統と制御電源（１１０Ｖ）の制御系統とを含む。

（動力電源系統の構成）
動力電源系統には、動力電源とスリップリング８２の入力側との間に、配線用遮断器ＭＣＣＢ、正相接触器ＭＣ、逆相接触器ＲＭＣ、サーマルリレーＴＨＲ、および電流リレーのコイル８４ａの電流検出器が設置されている。正相接触器ＭＣおよび逆相接触器ＲＭＣは配線用遮断器の２次側を構成し、給電線Ｒ、Ｓ、Ｔを通じて正相電源、逆相電源が給電可能に設置されている。

このとき、正相接触器ＭＣおよび逆相接触器ＲＭＣは可逆式電磁接触器を用いて構成されており、逆相接触器ＲＭＣの入力側ではＲ相とＴ相とを入れ替えて接続している。これによって、正相接触器ＭＣがＯＮのときは正相の三相交流電源が給電線（ｕ，ｖ，ｗ）へ出力され、逆相接触器ＲＭＣがＯＮのときは逆相の三相交流電源が給電線（ｕ，ｖ，ｗ）へ出力されることになる。

（制御電源系統の構成）
制御電源（１１０Ｖ）の制御線ｄには、配線用遮断器ＭＣＣＢの接点、サーマルリレーＴＨＲの接点および電流リレーのコイル８４ａが配置されている。制御線ｄの電流リレーのコイル８４ａ側の端部は、制御電源（１１０Ｖ）の別の制御線ｅに接続されている。コイル８４ａと接点８４ｂで構成された電流リレーは三相交流電源のうちの一相により励磁可能な継電器である。

制御線ｅは、途中で２系統に分岐して制御線ｄに接続されている。分岐系統の一方には、第１ドラム４１の巻取位置を検知する近接スイッチ８７、逆相接触器ＲＭＣの接点および正相接触器ＭＣのコイルが配置されている。分岐系統の他方には、第２ドラム４２の巻取位置を検知する近接スイッチ８８、正相接触器ＭＣの接点および逆相接触器ＲＭＣのコイルが配置されている。両分岐系統にわたって後段側に配設された正相接触器ＭＣおよび逆相接触器ＲＭＣは可逆式電磁接触器８６により構成されている。

さらに、制御線ｅには、分岐系統の手前に、全自動操作スイッチ（図示せず）のＯＮにより自動運転が指示されたとき閉成する自動運転用接点１００およびカローゼルリール１の稼働（公転）状態時にＯＦＦになる公転中接点８９が設置されている。近接スイッチ８７、８８、自動運転用接点１００および公転中接点８９は、巻取位置に応じて運転対象の給油ポンプを指定する指定信号を発生する運転ポンプ指定処理部８５を構成している。

なお、この運転ポンプ指定処理部８５は、運転対象の給油ポンプを指定する外部信号により構成してもよい。

（給油ポンプ切換制御部８１の動作）
第1ドラム４１が巻取り位置に配置されると、その状態を検知して近接スイッチ８７がＯＮになる。すると、近接スイッチ８７と直列に入っている正相接触器ＭＣのコイルが作動して動力電源系統の正相接触器ＭＣの接点がＯＮになり、給油ポンプ切換制御部８１に入力されている三相交流（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）がスリップリング８２側にそのまま出力される。このとき、近接スイッチ８８と直列に入っている逆相接触器ＲＭＣのコイルは作動しないから動力電源系統の逆相接触器ＲＭＣの接点はＯＦＦであり、スリップリング８２側に逆相の三相交流が出力されることはない。

カローゼルリールが公転して第２ドラム４２が巻取り位置に配置されると、その状態を検知して近接スイッチ８８がＯＮになる。すると、近接スイッチ８８と直列に入っている逆相接触器ＭＣのコイルが作動して動力電源系統の逆相接触器ＲＭＣの接点がＯＮになり、給油ポンプ切換制御部８１に入力されている三相交流（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）が逆相になって、スリップリング８２側に出力される。このとき、近接スイッチ８７と直列に入っている正相接触器ＭＣのコイルは作動しないから動力電源系統の正相接触器ＭＣの接点はＯＦＦであり、スリップリング８２側に正相の三相交流が出力されることはない。

（出力部８３の構成）
出力部８３には、駆動モータｍ１、ｍ２のそれぞれにスリップリング８２を介して三相交流電源を給電する配線が設けられている。出力部８３において、給電線ｕ、ｖ、ｗを通じて給電された三相交流電源は、駆動モータｍ１、ｍ２に対して２系統に分岐した供給線１０３、１０４を通じて供給可能になっている。供給線１０３は三相交流電源を並行して駆動モータｍ１に供給可能であり、供給線１０４は符号１０５に示すように駆動モータｍ２の手前で２線を入れ替えて三相交流電源を駆動モータｍ２に供給可能になっている。

具体的には、供給線１０３には接触器ＭＣ１と駆動モータｍ１が直列に、また、供給線１０４には接触器ＭＣ２と駆動モータｍ２が直列に接続されている。そして供給線１０３、１０４には、それぞれ逆相リレーのコイルＲＰＲ１と逆相リレーのコイルＲＰＲ２も接続されている。

出力部８３に供給された三相交流電源は変圧器１０２にも接続されている。変圧器１０２は４４０Ｖ電源を１１０Ｖに降圧することができる。変圧器１０２の降圧出力側には、逆相リレーＲＰＲ１の接点、接触器ＭＣ２の接点、および接触器ＭＣ１のコイルが直列に接続された回路と、逆相リレーＲＰＲ２の接点、接触器ＭＣ１の接点、および接触器ＭＣ２のコイルが直接に接続された回路とが設けられている。

（出力部８３の動作）
出力部８３にスリップリング８２を介して正相の三相交流電源（ｕ，ｖ，ｗ）が供給されたとき、供給線１０３の逆相リレーＲＰＲ１が作動し、逆相リレーＲＰＲ１の接点がＯＮとなって接触器ＭＣ１がＯＮになる。その結果、接触器ＭＣ１と直列に接続された駆動モータｍ１に正相の三相交流電源（ｕ，ｖ，ｗ）が供給され、駆動モータｍ１が駆動されることになる。このとき、正相の三相交流電源（ｕ，ｖ，ｗ）が供給された供給線１０４の逆相リレーＲＰＲ２は作動しないので、逆相リレーＲＰＲ２の接点がＯＦＦになり、そのため接触器ＭＣ２はＯＦＦとなり、正相の三相交流（ｕ，ｖ，ｗ）は接触器ＭＣ２により遮断され、駆動モータｍ２が駆動されることはない。

出力部８３にスリップリング８２を介して逆相の三相交流電源（ｗ，ｖ，ｕ）が供給されたとき、供給線１０４の逆相リレーＲＰＲ２が作動し、逆相リレーＲＰＲ２の接点がＯＮとなって接触器ＭＣ２がＯＮになる。その結果、接触器ＭＣ２と直列に接続された駆動モータｍ２に三相交流電源が供給され、駆動モータｍ２が駆動されることになる。このとき、逆相の三相交流電源（ｗ，ｖ，ｕ）が供給された供給線１０３の逆相リレーＲＰＲ１は作動しないので、逆相リレーＲＰＲ１の接点がＯＦＦになり、そのため接触器ＭＣ１はＯＦＦとなり、逆相の三相交流（ｕ，ｖ，ｗ）は接触器ＭＣ１により遮断され、駆動モータｍ１が駆動されることはない。

図６は、カローゼルリールユニット８の切換制御動作における三相交流電源の正相および逆相の電源供給状態の因果関係を模式的に示すタイムチャートである。

図６の（６Ａ）～（６Ｃ）はそれぞれ、三相交流電源の正相供給時の制御動作を示す。同図（６Ｄ）～（６Ｆ）はそれぞれ、三相交流電源の逆相供給時の制御動作を示す。同図（６Ａ）及び（６Ｄ）はそれぞれ、スリップリング８２を介して出力部８５に供給された三相交流電源が正相であるか逆相であるかの区別をＯＮまたはＯＦＦにより模式的に示す。示す。同図（６Ｂ）及び（６Ｅ）はそれぞれ、ＭＣ１、２の動作状態信号を示す。同図（６Ｃ）、（６Ｆ）は逆相リレーＲＰＲ１、２の動作状態信号を示す。

運転ポンプ指定処理部８５において、第１ドラム４１または第２ドラム４２の巻取位置が検知されると近接スイッチ８７または８８がＯＮになり、それに連動して可逆式電磁接触器８６が作動する。例えば、近接スイッチ８７のＯＮにより給油ポンプ切換制御部８１における正相接触器ＭＣがＯＮになる。これにより正相電源（ｕ，ｖ，ｗ）が、給電線に流れて出力部８３に供給される。出力部８３においては、スリップリング８２を介して正相の三相交流電源（ｕ，ｖ，ｗ）が供給されたとき、すなわち（６Ａ）に示すＯＮ状態になったとき、逆相リレーＲＰＲ１、２のうち逆相リレーＲＰＲ１のみがＯＮする（すなわち（６Ｃ）に示すＯＮ状態）ことによって接触器ＭＣ１がＯＮとなり（すなわち（６Ｂ）に示すＯＮ状態）、駆動モータｍ１のみに正相電源が供給されて、給油ポンプ１を駆動することができる。

巻取動作が進行して巻取位置が変更され、近接スイッチ８８がＯＮになると、近接スイッチ８７のＯＮ時とは反対に、給油ポンプ切換制御部８１における逆相接触器ＲＭＣがＯＮになり、逆相電源（ｗ，ｖ，ｕ）が、給電線に流れて出力部８３に供給される。出力部８３においては、スリップリング８２を介して逆相の三相交流電源（ｗ，ｖ，ｕ）が供給されたとき、すなわち（６Ｄ）に示すＯＮ状態になったとき、逆相リレーＲＰＲ１、２のうち逆相リレーＲＰＲ２のみがＯＮする（すなわち（６Ｆ）に示すＯＮ状態）ことによって接触器ＭＣ２がＯＮとなり（すなわち（６Ｅ）に示すＯＮ状態）、駆動モータｍ２のみに三相交流電源が供給されて、給油ポンプ２を駆動することができる。カローゼルリール１の公転状態時には公転中接点８９がＯＦＦになり、運転ポンプ指定処理部８５における制御線は開成されてしまい、給油対象ポンプの指定信号の発生は行われない。

本実施形態にかかるカローゼルリール１によれば、同時に運転される必要のない２台の給油ポンプ９１それぞれに接続された駆動モータｍ１，ｍ２のうちの１台を、カローゼルリールユニット８の切換制御のみにより三相交流電源の正相または逆相の位相に応じて切り換えて駆動させることができる。そのため、リミットスイッチによる選択制御を行うことなく、スリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行うことができ、カローゼルリールにおける潤滑油給油システムの安全稼働の実行を実現することが可能となる。

出力部８３においては、三相交流電源の供給線に逆相リレーＲＰＲ１、２を備えることにより、三相の逆接続異常を検出可能にして同時駆動を未然に防止できる。そのため、複数の給油ポンプ９１を、正相の三相交流電源を通過させる逆相接触器と直列に接続された給油ポンプと、逆相の三相交流電源を通過させる逆相接触器と直列に接続された給油ポンプとにより構成し、運転すべき給油ポンプの選択切換を確実にかつ円滑に行うことができる。

以上のように、カローゼルリールユニット８によれば、複数の給油ポンプ９１に対して、出力部８３の供給線を通じて三相交流電源の正相または逆相のいずれか１を選択してカローゼルリール１に供給するので、上記のスリップリングの介在による電源１系統分の制約に抗して運転すべき給油ポンプの切換を確実に行うことができ、カローゼルリール１における潤滑油給油システムの安全稼働の実行を実現することが可能となる。

カローゼルリールユニット８の電流リレー８４は、出力部８３への正相または逆相の３相のうちの１により作動する継電器であり、いずれかの給油ポンプが運転されている限り電流リレーは励磁可能になっている。すなわち、正相および逆相のいずれかであるかにかかわらず、電流が流れていれば電流リレーは励磁される。換言すれば、給油ポンプのいずれもが停止している場合、電流リレーは励磁されず接点８４ｂが開になることでその状態の検知が可能になる。したがって、カローゼルリール制御ユニット８によれば、給油ポンプすべてが停止していることを状態検知し得る外部監視が可能になり、カローゼルリールの潤滑油給油システムの安全稼働を実施することが可能となる。

なお、本実施形態においては、電気的制御系統のみで給油ポンプの切換制御を行うので、給油タンク７、潤滑油供給装置９等の給油系統を全て公転ケーシング２１等の回転体に搭載可能であり、公転ケーシングとは別に設けられていた給油タンクを無くすことができ、給油系統を簡素化することができる。

本発明は、上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々変形例、設計変更などをその技術的範囲内に包含するものである。例えば、カローゼルリールユニット８の構成回路要素は実質的に同等の機能を構成し得る回路要素を使用することができ、また、本発明は図４および図５の制御回路と等価な回路で構成される制御回路に適用し得ることはいうまでもない。

本発明は、例えば圧延鋼板等の金属板を巻き取るカローゼルリールに適用可能である。

１カローゼルリール
３主軸
４ドラム（巻胴）
６潤滑対象部
７給油タンク
８カローゼルリールユニット
９潤滑油供給装置
２１公転ケーシング
７３給油口
８１給油ポンプ切換制御部
８２スリップリング
８３出力部
８４ａ電流リレーのコイル
８４ｂ電流リレーの接点
８５運転ポンプ指定処理部
８６可逆式電磁接触器
８７近接スイッチ
８８近接スイッチ
９１給油ポンプ
９２潤滑油路
Ｏ潤滑油

Claims

公転ケーシングの２箇所に金属板を巻き取る巻胴を備えるカローゼルリールであって、
前記公転ケーシング内に設けられた潤滑対象部と、
前記潤滑対象部に潤滑油を供給可能な２台の給油ポンプと、
三相交流電源を給電して前記２台の給油ポンプのうちいずれかを駆動させる駆動制御手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、
前記２台の給油ポンプのうち駆動させる給油ポンプを、前記三相交流電源の正相または逆相の位相に応じて切り換えて駆動させるよう構成される
ことを特徴とするカローゼルリール。
前記巻胴は、
前記公転ケーシングが軸回転したときに、前記金属板の巻取り位置に交互に移動する一対の巻胴を有し、
前記２台の給油ポンプは、
正相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第１の給油ポンプと、逆相の三相交流電源を通過させるように構成された接触器と直列に接続された第２の給油ポンプとが、前記一対の巻胴のそれぞれに対応して設けられてなる
ことを特徴とする請求項１に記載のカローゼルリール。
公転ケーシング内に設けられた潤滑対象部と、前記潤滑対象部に潤滑油を供給可能な２台の給油ポンプとを備え、前記公転ケーシングの２箇所に金属板を巻き取る巻胴を備えるカローゼルリールに三相交流電源を供給する供給手段を有するカローゼルリールユニットであって、
前記供給手段は、
前記２台の給油ポンプに対し、前記三相交流電源の正相または逆相のいずれか１を選択して前記カローゼルリールに供給可能に構成される
ことを特徴とするカローゼルリールユニット。
前記供給手段は三相のうちの一相により励磁される電流リレーを備える
ことを特徴とする請求項３に記載のカローゼルリールユニット。