JPH0437415A - スリッティングラインに備える帯状材の巻き取り装置 - 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、たとえばストリップをスリッティングして複
数の帯状材とした後にこれらを巻き取る巻き取り装置に
関する。

〔従来の技術〕

金属薄板等のストリップをスリッティングするラインで
は、スリッタの下流に巻き取りのためのテンションリー
ルが配置される。このテンションリールに巻き取るとき
、ス）ＩＪツブの幅方向の肉厚が一様でないため、スリ
ッティングした後の帯状材の巻き取り速度も異なってく
る。これは、ストリップの幅方向の肉厚は中央部が最も
厚く、縁部にゆ（につれて薄くなるので、中央部の帯状
材をテンンヨンリールに巻き取るときの外径は縁部の帯
状材の巻き取り時のそれよりも大きくなるためである。

このため、テンンヨンリールの回転による巻き取り時に
は中央部の帯状材の積層部分の周速が速くなる。したが
って、中央部の帯状材にはテンンヨンがかがたまま張っ
た状態で巻き取られるが、縁部の帯状材は巻き取り速度
が遅くなるため下に撓んでしまう。

このようなことから、従来のラインではスリッタとテン
ンヨンリールとの間にバックテンショナを配置すると共
にループを持たせ、肉厚の相違による帯状材の速度差を
吸収してテンションリールに巻き取る設備が採用されて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、バックテンショナやループを備えることから
ラインが長くなり、設備費も高くなりやすい口また・″
ツクテンショナは帯状材の上下面をパッドによって押し
付けて摩擦を作用させるものなので、帯状材の表面に傷
が入りやすく、製品への影響も大きい。

このような問題に対し、スリッティングした後の複数の
帯状材のそれぞれを巻き取るドラムをアーバ軸に取り付
け、帯状材の肉厚に応じて各ドラムの回転速度を調整す
るようにしたものもある。

このように各帯状材の巻き取りに専用のドラムを備えれ
ば、バックテンショナやループを必要としない設備での
スリッティングが可能となる。

しかしながら、ドラムを複数設けてこれを帯状材の肉厚
に適合した回転速度に設定できるようにするには、かな
り構造が複雑になる。また、スリッティングする材料は
きわめて薄いので、速度の制御を細かく行えるようにし
ておかなければ、帯状材の破断等の問題が新たに生じる
。

そこで、本発明は、比較的簡単な構造で肉厚の差による
巻き取りの障害を除去ししかも破断等のない巻き取り処
理が行えるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、スリッタによって複数の帯状材にスリッティ
ングしこれらの帯状材を１条ずつ巻き取るリール列を駆
動軸の周りに備えた巻取り装置であって、前記リール列
のそれぞれは、駆動軸と一体回転する固定スリーブと、
該固定スリーブとペアを組んで前記駆動軸に対して回転
自在な回転スリーブと、該回転スリーブに半径方向に拡
大及び収縮可能に備えたセグメントとを備え、前記固定
スリーブに、前記回転スリーブの回転に制動力を作用さ
せるブレーキ機構を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

駆動軸に一体化された固定スリーブに対し、帯状材を巻
き取るセグメントを連接した回転スリーブは駆動軸に対
して自由に回転する。そして、固定スリーブに設けたブ
レーキ機構によって回転スリーブに制動力を作用させる
と、回転スリーブは固定スリーブを介して駆動軸に連接
され、駆動軸からの回転が伝達される。帯状材の張力が
小さければ、制動力を利用して回転スリーブはスリップ
することなく固定スリーブと一体になって回転して駆動
軸の回転速度による帯状材の巻取りが行われる。また、
帯状材の張力が大きくて制動力を超えると回転スリーブ
はスリップして駆動軸の回転よりも遅れて回転する。

このように帯状材の張力が小さい場合に基準を合わせて
制動力の大きさを設定すれば、肉厚が厚くて巻取り時に
張力が大きくなる帯状材と薄肉部分の帯状材とを同じ駆
動軸の回転で適正に巻き取ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の巻き取り装置の要部を示す縦断面図、
第２図及び第３図はそれぞれ第１図のＩ−１線及び■−
■線矢視による断面図、第４図は第１図において円で囲
んだ部分の拡大縦断面図である。

スリッティングラインは、第５図の概略図に示すように
、圧延及び熱処理後のス）　ＩＪツブ５０を巻き付けた
コイラ５１．このコイラ５１から繰り出されたストリッ
プ５０を複数条の帯状材にスリッティングするスリッタ
５２及び帯状材５３を巻き取って回収する本発明の巻取
り装置１から構成されている。

巻取り装置ｔｌは、第６図の概略平面図に示すように駆
動軸２を駆動機構１ａに組み込み、電動機１ｂからの駆
動力を駆動機構１ａに内蔵した減速機等を介して駆動軸
２に伝達してこれを所定の速度で回転させる。そして、
駆動軸２の一端には、巻き取った帯状材５３の抜き取り
や巻き始めの際のクランプ及び周速設定等のために供給
する作動流体の回転継手２ａを取り付けている。

駆動軸２の外周には、スリッティングされた複数の帯状
材５３を１条ずつ巻き取るためのリール列３が配置され
る。これらのリール列３は、ｇＪ７図に示すように駆動
軸２０周りに複数組のユニットとして着脱自在に組み込
まれ、駆動軸２の端部に取り付けた固定板２ｂと回転継
手２ａ側に形成したフランジ２Ｃとによって拘束されて
いる。そして、駆動軸２の中には作動流体（空気）を給
排するための第１．第２及び第３作動流体流路４ａ、　
４ｂ、　４ｃが設けられている。

第１図から第３図において、駆動軸２の外周には固定ス
リーブ５及び回転スリーブ６が交互に並んで配置され、
第１図において左側の固定スリーブ５と中央の回転スリ
ーブ６とがペアを組む。これらの固定スリーブ５及び回
転スリーブ６は駆動軸２周りを囲む環状体であり、固定
スリーブ５はキー５ａによって駆動軸２に固定されて常
に一体となって回転し、回転スリーブ６は駆動軸２周り
で自由回転可能である。

第４図において、キー５ａによって駆動軸２に一体化さ
れている固定スリーブ５には、駆動軸２の中に設けた第
１作動流体流路４ａに連通する流路５ｂを形成している
。そして、これらからの作動空気の圧力によって動作し
回転スリーブ６を制動するブレーキ機構７が組み込まれ
る。ブレーキ機構７は、回転スリーブ６の制動面６ａに
面して固定スリーブ５に一体化したハウジング７ａの中
にダイヤフラム７ｂを組み込み、このダイヤフラム７ｂ
に一体化したスピンドル７ｃの先端にシ５−７ｄを取り
付けた構成である。流路５ｂに作動空気を供給してダイ
ヤフラム７ｂに圧力を加えると、ダイヤフラム７ｂは第
４図において右側へ膨らんでスピンドル７ｃを右へ移動
させ、シニ−７ｄを回転スリーブ６の制動面６ａに衝き
当てる。これにより、駆動軸２に対ルで自由回転可能と
なっていた回転スリーブ６はブレーキ機構７によって制
動される。

一方、回転スリーブ６には、帯状材５３を周面に巻き付
けるためのセグメント８及び補助セグメント９がそれぞ
れ３個ずつ設けられる。これらのセグメント８及び補助
セグメント９には、帯状材５３の巻き付けを完了した後
に径を縮小させてコイル状の帯状材５３を抜き取り可能
な構成を持たせる。

そして、巻取り時には第２図及び第３図のように外周が
伸延となるようにし、抜き取り時には第９図のように縮
小させる。

セグメント８の中央部には、回転スリーブ６に形成した
ボア６ｂに嵌まり込むピストン８ａが設けられ、ボア６
ｂは駆動軸２に設けた第２作動流体流路４ｂに連通して
いる。また、セグメント８の両端部には２個のチャンバ
８ｂを形成し、この中に回転スリーブ５に一体化したロ
ンド５Ｃを差し込みその先端に設けたフランジ５ｄとの
間に圧縮コイルスプリング５ｅを組み込んでいる。この
構成によって、作動空気をボア６ｂに供給して加圧する
とピストン８ａは外側へ移動してセグメント８０周面が
造る円の径を拡大させることができる。また、ピストン
８ａへの加圧を停止すると、圧縮コイルスプリング５ｅ
は圧縮された状態から元に復元しようとし、セグメント
８は回転スリーブ６側へ移動して径を縮小させる。なお
、第１０図に第３図のｍ−■線矢視による要部の断面図
を示す。

補助セグメント９は隣接するセグメント８０間に差し込
まれるようにして配置され、両端部にはテーパ面９ａを
形成してこれと同じ傾斜を持つセグメント８のテーパ面
８ｄに摺動可能としている。そして、セグメント８と同
様にピストン９ｂを形成してこれを回転スリーブ６のボ
ア６ｂの中に組み込んでいる。ボア６ｂは駆動軸２の第
３作動流体流路４Ｃに連通し、ボア６ｂに作動空気を供
給して加圧するとピストン９ｂを押して補助セグメント
９を外側へ移動させる。また、作動空気の供給を停止す
るとテーパ係合しているセグメント８の中心側への移動
と共に動いて、第９図の状態に設定される。

なお、各駆動機構の駆動用に空気を作動流体として使う
のに代えて、油を用いた油圧式としてもよい。

以上の構成において、第９図のようにセグメント８及び
補助セグメント９を収縮させて巻き取った帯状材５３の
コイルを引き抜き、新たな巻取りに備える。このとき、
巻き始ｔに帯状材５３の先端をクランプするには、まず
第９図の状態で第２作動流体流路４ｂにのみ作動空気を
供給し、図中の一点鎖線で示す真円の位置までセグメン
ト８を外側へ移動させる。これにより、停止している補
助セグメント９のテーパ面９ａとセグメント８のテーパ
円８Ｃとの間に隙間ができる。そして、この隙間に帯状
材５３の先端を差し込んだ後、第３作動流体流路４ｃに
作動空気を供給してボア６Ｃに送り込み、補助セグメン
ト９を外側へ移動させる。これにより、帯状材５３の先
端は、セグメント８と補助セグメント９のそれぞれのテ
ーバ面８ｃ、　９ａの間に挟まれてクランプされる。

ブレーキ機構７への第１作動流体流路４ａに作動空気を
供給しない間では、第４図のようにダイヤフラム７ｂは
変形せず、シュー７ｄは回転スリーブ６の制動面６ａか
ら離れている。このため、回転スリーブ６は駆動軸２に
対して回転自由であり、駆動軸２が回転しても回転スリ
ーブ６は静止し、その外周に設けたセグメント８及び補
助セグメント９も停止状態を保つ。ここで、ブレーキ機
構７に作動空気を送り込むと、ダイヤフラム７ｂが第４
図において右側へ膨らむので、スピンドル７Ｃに取り付
けたシュー７ｄは回転スリーブ６側へ移動して制動面６
ａに衝き当たる。作動空気の供給圧は制御系によって制
御され、帯状材５３の張力に応じてシ二−７ｄによる制
動力を変える。すなわち、シュー７ｄが制動面６ａを押
す力に比例して制動力が大きくなるので、作動空気の供
給圧を高くすれば制動力を上げ、また供給圧を下げれば
制動力も緩やかに設定される。そして、このような作動
空気の供給圧の制御は、帯状材５３の厚さ１幅及び材質
等によって適正に行なうものとする。

全てのブレーキ機構７に供給される作動空気の供給圧は
一定であり、したがってシ、７ｃｌによる回転スリーブ
６の制動力も同じ値になる。この条件下で作動させると
き、ス）　ＩＪツブ５０の幅方向の端部側をスリッティ
ングした肉厚が薄い帯状材５３に発生するテンションは
小さい。すなわち、回転によって積層してゆくときにセ
グメント８及び補助セグメント９周りの径の増加度が小
さいので、帯状材５３に発生するテンションは小さくな
る。そして、ンユー７ｄによる制動力をこのテンション
に打ち勝てる程度のものに設定しておけば、回転スリー
ブ６はブレーキ機構７を介して駆動軸２とともに一体回
転する。一方、ス）　ＩＪツブ５０の中央部の肉厚が大
きな帯状材５３の場合では、帯状材５３の積層径の増加
度が大きいので発生するテンションも大きくなる。この
ため、シュー７ｄの制動力がこのテンンヨンに負ける程
度のものに設定しておけば、回転スリーブ６は駆動軸２
が回転しても制動面６ａとン二一７ｄとの間にスリップ
を生じ、回転スリーブ６はその巻き取り方向の回転に遅
れが出始める。

このように、肉厚が薄い帯状材５３の巻取りを基準にし
て駆動軸２の回転速度及びブレーキ機構７への作動空気
の供給圧を適切に設定しさえしておけば、テンンヨンの
小さい薄肉側の帯状材５３の巻取り周速に対して、テン
ンヨンの大きな厚肉側の帯状材５３の巻取り周速を遅く
することができる。

したがって、肉厚の小さな部分も大きな部分もほぼ均一
なテンションを持たせながらセグメント８及び補助セグ
メント９の周りに巻き取ることができる。

また、回転スリーブ６の制動は作動空気等の流体を利用
したダイヤフラム７ｂの変形によって行われるので、制
動力の大きさの調整を無段階で微調整できる。このため
、非常に薄い材料であっても適正な制動力の設定が行え
、巻取り時の帯状材５３の破断の発生も防止できる。

〔発明の効果〕

本発胡では、駆動軸に固定した固定スリーブにブレーキ
機構を設け、帯状材を巻き取るセグメントを備えた回転
スリーブに対して制動力を与えるようにしている。この
ため、張力が小さく制動力のほうが大きくなるような薄
肉の帯状材の場合では、回転スリーブが駆動軸と一体に
回転して帯状材のテンションを与えながら巻き取れる。

また、張力が大きくて制動力がこれを下回るときは、回
転スリーブはスリップして駆動軸の回転に対して遅れを
生じ、積層径の増加度が大きくて増速しやすい現象を抑
えて薄肉の帯状材とともに良好に巻き取ることができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の巻取り装置の要部であって駆動軸の軸
線を含む面で切った縦断面図、第２図及び第３図はそれ
ぞれ第１図のＩ−Ｉ線、ｎ−ｎ線矢視による縦断面図、
第４図はブレーキ機構の拡大縦断面図、第５図はスリッ
ティングラインの概略図、第６図は巻取り装置の概略平
面図、第７図は駆動軸に対するリール列の配置を示す断
面図、第８図は回転継手側から見た駆動軸及びリール列
の正面図、第９図はセグメント及び補助セグメントを収
縮させたときの縦断面図、第１０図は第３図の■−■線
矢視断面図である。 １：巻取り装置　　　２：駆動軸 ３：リール列 ４ａ：第１作動流体流路 ４ｂ：第２作動流体流路 ４Ｃ：第３作動流体流路 ５：固定スリーブ　　６：回転スリーブ７：ブレーキ機
構 ７Ｃニジニー ８；セグメント ９：補助セグメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、スリッタによって複数の帯状材にスリッティングし
   これらの帯状材を１条ずつ巻き取るリール列を駆動軸の
   周りに備えた巻取り装置であって、前記リール列のそれ
   ぞれは、駆動軸と一体回転する固定スリーブと、該固定
   スリーブとペアを組んで前記駆動軸に対して回転自在な
   回転スリーブと、該回転スリーブに半径方向に拡大及び
   収縮可能に備えたセグメントとを備え、前記固定スリー
   ブに、前記回転スリーブの回転に制動力を作用させるブ
   レーキ機構を設けたことを特徴とするスリッティングラ
   インに備える帯状材の巻取り装置。