JPH0394913A - 帯材巻き取り機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、回転可能に支持され駆動される心棒を備え、
該心棒が心棒本体とセグメントと開拡棒とを有し，且つ
心棒が、クラッチと回転する駆動装置とを介して、心棒
本体内を軸方向に移動可能な開拡棒により半径方向に開
拡可能である，金属帯材を、特に熱間圧延帯材を稜を揃
えて巻き取りまたは巻き戻しするための帯材巻き取り機
に関するものである。

〔従来の技術と問題点〕

｛ｔＦ状の材料、例えば熱間圧延または冷間圧延された
帯鋼を巻き取るため、開拡可能な心棒を備えた帯材巻き
取り機が通常設けられる。しかしながらこの種の帯材巻
き取り機は例えば高速度、片持ち梁荷重、熱、水、遠心
力等の各種の不都合な作動条件にさらされており、この
ような作動条件はいずれも巻き取り機の性能または作動
特性をか々り害し、高い保守コストを生じさせる原因に
なっている。従って帯材熱間圧延機の熱間帯材を巻き取
るための典型的な巻き取り機は動力学的にも熱的にもか
なり高い荷重を受け、例えば２５ａｌＩ１の厚さまたは
２１００閣の幅を持った熱同帯材が年間２００，０００
回の供給回数で巻き取られて、・１ｓｔ以下の重量の束
にせねばならない。従って巻き取り機の種々の構成要素
の強度と巻き取り機の保守とは慎重に考慮しむければな
らない。

西ドイツ特許第３２４１８７０号公報からは、冒頭で述
べた巻き取り機と構造が原理的には同一の巻き取り機が
知られている。この公知の巻き取り機は、金属帯材を稜
を揃えて巻き取りまたは巻き戻しするために、巻き取り
巻き戻しの際に帯材の延在方向に対して横に束を変位さ
せるための装置を有している。この変位装置は次のよう
に構成され、即ち走行している帯材の稜に束を追従させ
，そのために巻き取り軸が巻き取り機スタンドにおいて
軸方向に変位可能に支持され、巻き取り機心棒とは逆の
側で巻き取り機スタンドから排出され、そこで、運動を
補償する枢着軸を介して駆動モータに連結されている差
し込み伝動装置が作動するように構成されている。この
西ドイツ特許第３２４．　１　８　７　０号公報から公
知の巻き取り機においては、熱間帯材を巻き取る際に生
じる注目すべき問題に関しては触れられていない。

今日の熱間帯材巻き取り機の心棒は通常再開拡（　Ｎａ
ｃｈｓｐｒｅ口ｕｎｇ　）により作動する。再開拡とは
、｛１４材の供給時に心棒が閉じられ，１回ないし３回
の巻き取りが終了した後で開拡量のほぼ９０％程度に再
開拡することである。この作動方法により、１回目の巻
き取りを確実に検知して帯材列を迅速に作り上げること
ができる。開拡運動の操作は液圧式シリンダを用いて行
い、液圧式シリンダを操作する命令は帯材先端の経路を
検知することにより自動的に行われる。制御装置の安定
性は近年ますます改良されてきたものの、心棒の再開拡
を行わずに帯材を閉じた心棒に巻き取ることは絶対に回
避できない。この状況においては心棒を十分に閉じさせ
ることができなかったので、数１・ンの重量がある巻き
取られた束を心棒から離隔させるという大きな問題が生
じる。つまり束が心棒に固着してしまうからである。こ
のため心棒の回転方向を逆転させることによって束を心
棒から弛緩させることが提案された。これによって、し
っかり巻き取られた束を螺旋状に開口させて心棒を自由
にさせることができる。次に心棒を開拡させ、束を引締
め、心棒の開拡を解除した後に束を排出させることがで
きる。しかしこの方法では帯材が損傷することがあり、
従って束をスクラップにしｆｌければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、心棒の再開拡が電気的、機械的、また
は先に述べた欠点を伴う理由から行うことができない場
合にも、心棒で巻き取られて束になる熱間帯材を確実に
且つ損傷させずに心棒から完成した束として取り出すこ
とができるようにすることである。

〔課題を解決するための手段及び効果〕本発明は，上記
課題を解決するため、心棒が、開拡棒の軸方向への可動
性を機械的に実現する非常開拡解除装置（　Ｎｏｌｅｎ
ｌｓｐ＋ｅｉｔｕｎｇｓｅｉｎｒｉｃｈｌｕｎｇ　）を
備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば，心棒が開拡棒の軸方向への可動性を機
械的に実現する非常開拡解除装置を備えているので、再
開拡がもはや不可能なって束が心棒に固着した場合には
、機械的な非常開拡解除装置により開拡棒の軸方向にお
ける位置を自由にさせることができ，その結果開拡棒は
、心棒の直径を一定量だけ縮小させるような方向へ移動
することができる。心棒の直径が縮小すると、再開拡が
機能しなかったにもかかわらず、通常の方法で住つ通常
の装置を用いて束を外すことができる。

本発明の実施態様によれば、非常開拡解除装置は，心棒
本体と，回転する駆動装置の，ストローク制限リングを
備えたクラッチとの間に配置され、且つ開拡棒を環状に
取り囲んでいる。このように非常開拡解除装置は巻き取
り機の接近しゃすい領域に配置されており、従って故障
時には容易にｆｌ−つ迅速に操作することができる。非
常開拡解除装置が，開拡棒にスライドさせて取付け可能
々環状の心合わせスリーブにして、核心合わせスリーブ
に一体成形され心棒本体に連結可能なフランジを備えた
心合わせスリーブと、互いに間隔を持って配置され、且
つこの間隔を可変であるように心合わせスリーブに回転
可能に支持される少なくとも２つのカム板と、カム板と
着脱可能に連結される少なくとも１つの保持部材とを有
しているのが合目的である。これらの本発明に属する構
成要素は組込性に優れたコンパクトな構造を提供し、従
って心棒本体が長くならず、又心棒本体の直径も必要な
直径比をオーバーするほどの大きくならない。

本発明の他の実施態様によれば、保持部材が、心棒本体
に係合している支持要素により回転不能に且つ軸方向に
遊びむしに固定されている。この構成は総じて稼働の安
定性に役立つ。なぜなら心棒はかなりの加速力及び大き
な熱的荷重に曝されているからである。

非常開拡解除装置が不慮に解除されることがこのような
稼働条件によって発生しないようにすることによっても
稼働の安定性が得られる。保持部材が山形鉄として形成
され、その長いほうのアームがカム板の端面を覆い、且
つ各カム板の半径方向にて外側の外面に形成した溝内に
配置され、屈曲した短いほうのアームが、心合わせスリ
ーブのフランジに設けた環状溝に係合しているのが合目
的である。

本発明の特に有利１（一実施態様では、保持部材が、カ
ム板の間の領域に解除を行うための基準分断位置を有し
ている。非常開拡解除装置の解除は、カム板を連結させ
ている保持部材をねじを緩めることによって離隔させる
ことにより行なうのが通常であるが、しかしねじを緩め
るべきでないならば、保持部材は基準分断位置にて例え
ばガス切断により分断される。これによって非常開拡解
除装置が解除され、心棒の開拡を解除すべく開拡棒を軸
方向へ移動させることができる。

本発明における非常開拡解除装置の構成の特徴は、カム
板が、互いに対向する２つのカムセグメントをそれぞれ
有し、その七グメン１・面が斜めの支持面として形成さ
れていることにある。斜めの支持面は持続的な形状拘束
により互いに連結され、より厳密には、カムセグメント
の共通の面重心が心棒の中心、又は開拡棒の軸線上にあ
るのが合口的である。このように構成すると、カム部材
が重なっているときのスラスト力の作用ラインは心棒の
中心と一致し、従って心棒内の開拡装置に対してモーメ
ントは生じない。

カム板を備えた非常開拡解除装置の他の構成によれば、
カム板がその外周にカム板の回転を生じさせる操作機構
、有利には操作ビンを有している。

操作ビンによりカム板は環状の心合わせスリーブ上を手
動で外部から特殊な工具を用いて回転させることができ
る。この場合、カム板が心合わせスリーブ上で互いに逆
の方向へ次のような角度だけ回転可能であり、即ちその
斜めの支持面が開拡棒の軸方向に見て間隔が小さいよう
に摩擦をもって重なりあっているのが合目的である。カ
ム板が間隔を狭くするように回転している間にもカムセ
グメントの支持面は持続的に重なっているので、開拡棒
に傾動モーメントが作用することを回避でき、開拡要素
が心棒内で傾斜することを防止できる。

その結果前記の故障時に心棒の開拡を極めて確実に解除
させることができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

第１図は、図示していない熱間帯材圧延機から熱間帯材
２を巻き取るための帯材巻き取り機の心棒ｌを示す図で
ある。第１、１図は、心棒本体４の内側に配置される開
拡棒５を駆動するための戚圧式駆動装１ｆｆ３（複動式
ビスｌ・ン・シリンダ・ユニノ１・）を示している。駆
動装置３のピストン棒６は分割されたクラノチ７によっ
て開拡棒５と連結されている。第１．２図は第１．１図
の駆動装置の延長部であり、心棒本体４と、支持部８と
、回転駆動のための歯車対９とを示している。第１．３
図は第１．２図に図示した部分を延長した部分であり、
支持部１０と，心棒本体４と、該心棒本体４内を軸方向
に移動可能な開拡棒５とを示している。開拡棒５は、心
棒本体４に設けた穴１２を貫通している連結部材１１を
介して心棒のセグメント１３に連結されている。セグメ
ント１３に熱間帯材２が巻き付けられる。開拡棒５は複
数個の挨状の面ｌ４を有し，これらの面ｌ４で楔要素１
５が支持されている。楔要素１５は心棒本体４に設けた
穴を貫通し，セグメント１３に対して半径方向に作用す
る。肢圧式駆動装置３の圧力室１６が液圧媒体で付勢さ
れると，開拡棒５が運動方向く矢印１７〉へ移動する。

楔要素１５は楔面１４上を上方へ移動してセグメント１
３を押し、半径方向外側へ直径を拡大せしめる。これに
対して液圧駆動装置３の圧力室１８が液圧媒体で付勢さ
れると、開拡棒５は他の方向へ移動して、楔要素１５は
楔面１４上を半径方向内側へ移動する。

同時にセグメント１３は（連結部材１１によって引っ張
られて〉半径方向内側へ移動し、その結果心棒の直径は
縮小する。第１．１図から第１．３図においては、上半
分に開拡棒５と楔要素１５とセグメント１３を最大可能
開拡量のほぼ９０％に開拡した位置で示し，下半分にお
いては、開拡棒５と楔要素１５とセグメント１３を、熱
間帯材２が心棒１に巻き込んだ位置で示した。正確な巻
き込み位置、即ち巻き込み直径は、ストローク制限リン
グ１９によって与えられる。ストローク制限リング１９
は、クラッチ７と非常開拡解除装置２０との間に拘束的
に設けられている。前述の心棒の作動態様から明らかで
あるように、スｌ・ローク制限リング１９は，液圧式駆
動装置３の圧力室Ｉ８が付加的に液圧媒体により付勢さ
れて圧力が上昇しても開拡棒５がさらに軸方向へ移動す
ることを阻止する。開拡棒５を軸方向へさらに移動して
心棒の直径を縮小させることは、非常開拡解除装置２０
が開拡棒５を一定量だけ軸方向へ移動させる場合にだけ
行なうことができる。

第２図には非常開拡解除装置２０が図示されている。第
１図で説明した構成要素には同一の符号を付した。即ち
３は圧力室１６．１８を備えた駆動装置，６はピストン
棒、７はクラッチ、１９はス｝・ローク制限リング、５
は開拡棒，４は心棒本体である。非常開拡解除装置２０
は，開拡棒５上をスライドさせて取付けられる環状の心
合わせスリーブ２１を有している。心合わせスリーブ２
１は、一体に形成され例えばねじを介して心棒本体４と
結合可能なフランジ２２を備えている。心合わせスリー
ブ２１上には、互いに間隔をもって且つこの間隔を可変
に配置され回転可能に保持される２つのカム板２３．２
４が設けられている。カム板２３と２４は保持部材２５
により互いに結合され、且つねじ２６，２６’によって
着脱可能である。非常開拡解除装置２０とクラッチ７と
は管部材２７によって同軸に取り囲まれている。管部材
２７の管フランジ２８．２９は液圧式駆動装置３，及び
心棒本体４に取付けられている管スリーブ３０と結合さ
れている。管部材２７は，クラッチ７と非常開拡解除装
１ｔ２（｝の領域で外周を切除されている。管切除部３
ｌを貫通して操作ビン３２．３３が案内されている。操
作ビン３２，３３はそれぞれカム板２３．２４に対して
設けられている。操作ビン３２．３３によりカム板２３
．２４は心合わせスリーブ２１上で回転可能に保持され
ている。カム板２３は突出部３４を有し、心合わせスリ
ーブ２１と突出部３４の間で軸方向の可動スリット３５
を開口させる。第３図からわかるように、保持部材２５
と支持要素３６　３７を有している。支持要素３６．３
７は，非常開拡解除装置２０が開拡棒５上で不慮に回動
することを阻止するために両側を管部材２７で支持され
ている支持アームとして構成されている。保持部材２５
上に取付けられている連結板３８はもう１つの支持要素
である。連結板３８はねじにより管部材２７に固定され
ている（第２図）。保持部材２５は第１図と第２図に示
すように山形鉄として形成され、その長いアームはカム
板２３．２ノ．１の端而に係合し、且つ各カム板２３．
２４の半径方尚にて外側の面に形戒された溝３９内に配
置されている。また短いアームは心合わせスリーブ２１
のフランジ２２に設けた環状溝４０に係合している。管
部材２７に対する連結板３８のねじ結合に関連した保持
部材２５の環状溝４０内での位置調整は、開拡棒５上で
の非常開拡解除装置２０の軸方向における位置変化を阻
止する。

第４図と第５図からわかるように、各カム板２３．２４
は互いに対向する２つのカムセグメント４１．４２を有
している。カムセグメント７４１４２のセグメント面．
４３．４４は斜めの支持面．１５．４６として形威され
ている。支持而４５．４６の勾配Ｘは，心棒１の緊急開
拡解除に必要な開拡棒５の軸方向における調整距離に少
なくとも等しいように選定されている。支持面４５．４
６の面積は、その許容面圧を越えないように選定されて
いる。本実施例の場合、カムセグメント４１，４２は最
大９０６の角度範囲でオーバーラップしている。この場
合カムセグメント４１．，４２は、その共通の図心が心
棒１の中心、即ち開拡棒５の中心にあるように構成され
ている。

第１図の説明に戻ると、図の下半分は熱間帯材２を心棒
エヘ巻き込むいわゆる巻き込み位置、即ち開拡棒５の巻
き込み位置を示している。心棒の非常開拡解除が必要に
なった場合にはく心棒の再開拡はもはや不可能である）
、非常開拡解除装置２０は次のようにして解除される。

保持部材２５とカム板２３．２４の間のねじ結合部２６
．２６″が解除され、ねじが取り出される。カム板２３
．２４は操作ビン３２．３３により互いに逆方向に次の
ような角度だけ回動され、即ちカムセグメント４１．４
２の斜めの支持面４５．４６が互いにねじのように転向
面の上を滑動するように回動される。これによってカム
板２３．２４の間隔が小さくなり、その結果ストローク
制限リング１９とカム板２３との間に軸方向に自由な間
隔が生じる。

液圧式駆動装置３は、軸方向に自由に移動できる距離だ
け開拡棒５を開拡解除方向へ、即ち矢印１７の方向へ変
位させ，この変位は、ストローク制限リング１９が新た
に外側のカム板２３に接触するまで行なわれる。心棒１
の直径は強制的に一定量縮減する。この縮減は、再開拡
が不可能なために不動になっている帯材を通常の手段で
心棒から取り外すことができるほどの大きさである。非
常開拡解除が行なわれると、カム板２３．２４は液圧式
駆動装置３の液圧付勢を解除した後操作ピン３２．３３
によりその本来の位置へ回動復帰せしめられ、保持部材
２５は再びカム板２３．２／４にねじ止めされる。機械
的に作動する非常開拡解除装置２０は保守の必要がほと
んどなく、故障時に迅速に使用可能である。ねじ結合部
２６．２６’のねじの取外しを不要とする場合には、保
持部材２５がカム板２３と２４の間の領域のマークを付
した基準分断位置４７で例えばガス切断により分断され
、次に両カム板２３．２４を互いに逆方向へすでに述べ
たようにして回動させることができる。従って開拡棒５
の軸方向のストロークが自由になり、よって心棒１を閉
塞させることができる。

保持部材２５をねじを緩めることにより、または分断に
より離隔させた後のカム部材は摩擦により結合している
ので、カム部材はセグメント面の間の摩擦によりひとり
でに回動はせず、従って結合を解除するためには操作ビ
ンに外部から衝撃カを与える必要がある。

以上の説明から明らかなように、非常開拡解除装置２０
はストローク制限リング１９の構成の選定及びカム板２
３．２４の斜めの支持要素４５．４６の勾配の選定によ
り種々の使用条件に適合させることができる。

次に、本発明の実施態様を列記しておく。

（ｌ〉非常開拡解除装置（２ｏ）が、心棒本体（４）と
、回転する駆動装置（３）の、ス１・ローク制限リング
（１９）を備えたクラッチ（７）との間に配置され、且
っ開拡俸（５）を環状に取り囲んでいることを特徴とす
る、請求項】に記載の帯材巻き取り機。

（２）非常開拡解除装置（２ｏ）が、開拡捧（５）にス
ライドさせて取付け可能な環状の心合わせスリーブ（２
】）にして、該心合わせスリーブ（２１）に一体成形さ
れ心棒本体（ｌ１）に連結可能なフランジ（２２）を備
えた心合わせスリーブ（２１）と、互いに間隔を持って
配置され、且つこの間隔を可変であるように心合わせス
リーブ（２１）に回転可能に支持される少なくとも２つ
のカム板（２３，２４〉と、カム板（２３．２４）と着
脱可能に連結される少なくとも１つの保持部材（２５）
とを有していることを特徴とする、請求項１又は上記第
ｌ項に記載の帯材巻き取り機。

（３）保持部材（２５）が、心棒本体（４）に係合して
いる支持要素（３６，３７．３８）により回転不能に且
つ軸方向に遊びなしに固定されていることを特徴とする
、請求項１、上記第１項又は第２項に記載の帯材巻き取
り機。

〈４〉保持部材（２５）が山形鉄として形成され、その
長いほうのアームがカム板（２３．２４）の端面を覆い
、且つ各カム板（２３．２４）の半径方向にて外側の外
面に形成した溝（３９）内に配置され、屈曲した短いほ
うのアームが、心合わせスリーブ（２１）のフランジ（
２２）に設けた環状溝（４０）に係合していることを特
徴とする、上記第１項に記載の帯材巻き取り機。

（５）保持部材（２５）が、カム板（２３．２４）の間
の領域に解除を行うための基準分断位置（４７）を有し
ていることを特徴とする、上記第３項又は第４項に記・
載の帯材巻き取り機。

（６）カム板（２３．２４＞が、互いに対向する２つの
カムセグメント（４１．４２）をそれぞれ有し、そのセ
グメント面（４３．４４）が斜めの支持面（４５．４６
）として形成されていることを特徴とする、請求項１又
は上記第１項から第５項までのいずれか１つに記載の帯
材巻き取り機。

（７）カムセグメンｌ−（４１．４２）の共通の而重心
が心棒（】）の中心、又は開拡棒（５）の軸線上にある
ことを特徴とする、上記第６項に記載の帯材巻き取り機
。

（８）カム板（２３．２４＞がその外周にカム板の回転
を生じさせる操作機構，有利には操作ピン（３２．３３
＞を有していることを特徴とする、請求項ｌ又は上記第
１項から第７項までのいずれか１つに記載の帯材巻き取
り機。

（９）カム板（２３．２４）が心合わせスリーブ（２１
）上で互いに逆の方向へ次のような角度だけ回転可能で
あり、即ちその斜めの支持面（４５．４６）が開拡棒（
５）の軸方向に見て間隔が小さいように摩擦をもって重
なりあっていることを特徴とする、請求項１又は上記第
１項から第８項までのいずれか１つに記載の帯材巻き取
り機。

【図面の簡単な説明】

第１．１図、第１．２図、第１．３図は心棒本体と液圧
操作される開拡棒と非常開拡解除装置とを備えた本発明
による帯材巻き取り機の心棒の部分断面図、第２図は非
常開拡解除装置の断面図、第３図は第２図の非常開拡解
除装置の平面図、第４図はカムセグメントを備えたカム
板の拡大図、第５図は間隔を持って配置された２つのカ
ム板の平面図である。 １・・・・心棒 ５・・・・開拡棒 ２０・・・非常開拡解除装置 ２１・・・心合わせスリーブ ２２・・・フランシ ２３．２４・・・・カム板 ２日 Ｆｉｇ．２ Ｆｉｇ．４ ４３ Ｆｉｇ．３ ／＝ｎ Ｆｉｇ．５ ２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転可能に支持され駆動される心棒を備え、該心棒が心
   棒本体とセグメントと開拡棒とを有し、且つ心棒が、ク
   ラッチと回転する駆動装置とを介して、心棒本体内を軸
   方向に移動可能な開拡棒により半径方向に開拡可能であ
   る、金属帯材を稜を揃えて巻き取りまたは巻き戻しする
   ための帯材巻き取り機において、心棒（１）が、開拡棒
   （５）の軸方向への 可動性を機械的に実現する非常開拡解除装置（２０）を
   備えていることを特徴とする帯材巻き取り機。