JPH07108322A - 複胴型巻取巻出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、各部装置を単純化してた設備のコ
ンパクト化を計り、経済的でかつ信頼性のある複胴型巻
取巻出装置を提供することを目的とする。 【構成】 同軸に駆動歯車を有する巻胴を複数個回転可
能に配設した公転ドラムの中心部に、後部を駆動モータ
ーと連結された主軸の前部を回転可能に嵌装し、さら
に、後部にクラッチを介した補助モーターと連結する複
数の中間軸を前記公転ドラムに回転可能に支承せしめ、
この各中間軸には、巻胴に固定した駆動歯車と係合する
ピニオンを設けると共に、主軸に設けたピニオンと係合
するリングギヤを軸受を介して支持せしめ、かつ、この
リングギヤに設けたスプラインと噛合しうるようクラッ
チを摺動可動に設置したことを要旨とする複胴型巻取巻
出装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼帯の圧延・表面処理や
熱処理等の処理工程において、処理ラインに走行させる
鋼帯をコイルに巻取り、または巻出しする複胴型巻取巻
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続圧延や連続熱処理などの工程
で無端状に走行させる鋼帯を巻取りまたは巻出しするた
めに、いわゆるカローゼル型リールが提案されている。
例えば図６に示すように、複数の巻胴１ａ，１ｂを回動
可能に設置した回動ハウジング（公転ドラム）２の中央
部に筒状ケーシング１００を回動可能に係合し、このケ
ーシング１００には複数の中間軸１０１ａ，１０１ｂを
内臓させ、ケーシングより突出させた中間軸先端部で
は、自在継手を介して設けた歯車１０２ａ，１０２ｂを
巻胴に設けた歯車１０３ａ，１０３ｂと係合させると共
に、中間軸の他端部には、ケーシングの切欠き部より突
出させ、かつ固定減速機１０４ａ，１０４ｂを介して駆
動モーター１０５ａ，１０５ｂにより回転駆動するリン
グギヤ１０６ａ，１０６ｂと噛合う内歯車１０７ａ，１
０７ｂを設けた構造の複胴型巻取巻出装置がある。すな
わちこの装置は、固定減速機の中央部に公転ドラムと一
体になって回動するケーシングを内臓し、複数の内歯車
と小歯車の構成により、差動歯車装置を形成することこ
とを特徴としているが、各巻胴の駆動は、別々の駆動モ
ーター１０５ａおよび１０５ｂにより夫々の固定減速機
およびケーシングに内蔵された中間軸を介した駆動系で
行われるため、構造が複雑であり、かつ、設備自体も小
型にするのが難しい。

【０００３】また、特開昭４９−９８７５２号公報に
は、図７に示すように、複数の巻胴１ａ，１ｂがスリー
ブ１０８を介して回転ハウジング（公転ドラム）2 に回
動可能に嵌装され、巻胴軸の後方にはブレーキドラム１
０９、巻取拡縮シリンダー１１０等の駆動系が夫々装着
しており、さらに、これらとは個別に掛け外し装置１１
１を夫々に有する巻出し準備用駆動装置（モーター）１
１２と巻出し駆動用装置（モーター）１１３とを設けて
前記駆動系と着脱可能としており、巻出すコイルの交替
に際し、公転ドラムの回動時には駆動系を開放し、巻出
し用コイルを装着した巻胴を所定角度だけ割り出し回転
させて駆動所定位置に達した時に、駆動系と巻出し駆動
用装置１１３を連結する装置が提示されている。しかし
この装置によれば、公転後の定位置でしか巻胴軸が巻出
（取）用モーター１１３が連結しないため、公転中には
駆動ができず、操業効率が低下する。また巻胴軸後部に
は、拡縮用ロータリーシリンダーやロータリージョイン
ト等の連結装置がありさらに掛け外し装置を設けている
ために後部長さが大きく、設備が大型化する。さらに掛
け外し装置をつけることは、公転部掛け外し位置の経年
変化、軸の撓み等で芯合せの不良が発生しやすいという
問題がある。

【０００４】さらに、クラッチ機構を備えたカローゼル
型リールが特開昭６２−４１１４７号公報に開示されて
いる。すなわち図８に示すように、複数の巻胴１ａ，１
ｂの内一個を大モーター１１４により、他の一個を小モ
ーター１１５により、夫々クラッチ部材１１６，１１７
を介して駆動させる構造とし、初期巻取時には小モータ
ーに連結する巻胴に鋼帯を低速で巻取り、ほぼ同時に大
モーターをこの小モーターと等速で回転させ、公転ドラ
ム２の回動によって巻胴が大モーターで駆動する位置に
至った時に、この大モーターの回転速度を通常の回転速
度とするようにしている。しかし、この場合も小モータ
ーを連結するには定位置でしかできず、さらに巻胴軸後
部には巻取拡縮設シリンダーやロータリージョイントが
必要であり、前記特開昭４９−９８７５２号公報記載の
装置と同様の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この様に従来の複胴型
巻取巻出装置は、遊星差動減速機或いは固定減速機、さ
らには掛け外し装置や連結手段等を設け巻胴後部の設備
が大型になる等の設備上の問題、並びに公転ドラム回動
時の連続巻取（出）が困難になったり、連結不良が起こ
る等の操業上の問題がある。本発明は上記問題点にかん
がみ、各部装置を単純化して設備のコンパクト化を計
り、経済的でかつ信頼性のある複胴型巻取巻出装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、各々の巻胴軸に係合する複数の中間軸に、
連結可能なクラッチを介して小容量の駆動モーターを取
付けること、公転ドラム外に大容量の固定モーターを一
つ設置し、公転ドラム上の各巻胴軸を駆動すること、お
よび、各巻胴を駆動する前記小容量モーターと大容量モ
ーターを公転ドラム内に設けた三つ以上のクラッチにて
各々単独で駆動可能となるように切替えるように構成す
ることで達成される。

【０００７】すなわち、本発明の複胴型巻取巻出装置
は、 (1)同軸に駆動歯車を有する巻胴を複数個回転可能に配
設した公転ドラムの中心部に、後部を駆動モーターと連
結された主軸の前部を回転可能に嵌装し、さらに、後部
にクラッチを有した補助モーターと連結する複数の中間
軸を前記公転ドラムに回転可能に支承せしめ、この各中
間軸には、巻胴に固定した駆動歯車と係合するピニオン
を設けると共に、主軸に設けたピニオンと係合するリン
グギヤを軸受を介して支持せしめ、かつ、このリングギ
ヤに設けたスプラインと噛合しうるようクラッチを摺動
可動に設置したことを特徴とする。 (2)上記公転ドラムの後部にはケイシングが支持され、
該ケーシングには中間軸受を設けると共にロータリージ
ョイントおよび給電装置を配置し、かつ、前記主軸が回
転可能に貫通する構成とすることがてできる。さらに本
発明は、 (3)同軸に駆動歯車を有する巻胴を複数個回転可能に配
設した公転ドラムの中心部に、後部を固定減速機を介し
て駆動モーターと連結された主軸の前部を回転可能に嵌
装すると共に、該主軸に挿通し後部に給電装置を取付け
た支軸を支持せしめ、前記主軸外周には、軸受けを介し
てスプラインを有するリングギヤを複数装着し、かつ、
該各スプラインと噛合しうるようクラッチを摺動可動に
係止し、さらに、後部にクラッチを有した補助モーター
と連結する複数の中間軸を前記公転ドラムに回転可能に
支承せしめ、この中間軸には、巻胴に固定した駆動歯車
と係合するピニオンを設けると共に、主軸に設けた前記
リングギヤと係合する駆動歯車を設けたことを特徴とす
る。

【０００８】以下に本発明を図に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に一実施例であり、公転
ドラム２の前面には複数（図示の例では２個）の巻胴１
ａ，１ｂを突出せしめ、巻胴１ａ，１ｂより延長し、駆
動歯車３ａ，３ｂを装着した巻胴軸４ａ，４ｂを軸受を
介して公転ドラム２に回動可能に支持している。公転ド
ラム２の中心部分にはピニオン５ａ，５ｂを装着した主
軸６を嵌装しており、公転ドラム２の前部に軸受を介し
て主軸６の先端部分を係止している。主軸５は公転ドラ
ム２の後部に支持されるケーシング７内を、軸受で支承
されながら貫通し、その後端部を駆動モーター８と連結
している。

【０００９】さらに、公転ドラム２には、複数の中間軸
９ａ，９ｂを軸受を介して支承し、該各中間軸９ａ，９
ｂには、夫々の後端部に電磁式クラッチまたは、機械式
クラッチ３４ａ，３４ｂを介して補助モーター１０ａ，
１０ｂを連結すると共に、リングギヤ１１ａ，１１ｂを
軸受を介して回転可能に装着し、かつ、ピニオン１２
ａ，１２ｂを固着している。このリングギヤ１１ａ，１
１ｂは夫々主軸６に設けたピニオン５ａと５ｂと噛合
し、ピニオン１２ａ，１２ｂは巻胴軸４ａ，４ｂに設け
た駆動歯車３ａ，３ｂと夫々噛合している。

【００１０】また、各中間軸９ａ，９ｂには夫々のリン
グギヤ１１ａ，１１ｂに近接してクラッチ装置１３ａ，
１３ｂを摺動可能に設置しており、リングギヤ１１ａ，
１１ｂに設けたスプライン１４ａ，１４ｂと係合・離脱
するようになっている。図４はクラッチ部分の一例を拡
大して示したもので、図中１５は中間軸９に設けたクラ
ッチ摺動ガイド、１６は先端部分でクラッチと連結した
揺動杆であって、支持台１７に支承され図示しないシフ
ト用シリンダーで回動する支軸１８に立設している。

【００１１】前記ケーシング７は公転ドラム２の後部に
支持されると共に中間軸受１９に指示され、ロータリー
ジョイント２０および給電継手２１を装着している。ロ
ータリージョイント２０には給油手段が接続され、さら
に各巻胴軸４ａ，４ｂの後端部に設けた巻胴軸ロータリ
ージョイント２２ａ，２２ｂにも連設されて給油が行わ
れる。一方給電継手２１からは補助モーター１０ａ，１
０ｂ夫々に給電がなされるようにしている。公転ドラム
２は図３に示すように、基台上の支持ロール２４によっ
て支持され、図１に示すように、公転ドラムの外周歯車
２５と噛合う回動用小歯車２６を回動モーター２７によ
り減速機２８を経て回転させることにより公転駆動が与
えられる。

【００１２】図２は本発明の別の実施例を示すものであ
り、公転ドラム２に嵌装する主軸６０は筒状に形成さ
れ、後部に設けた駆動歯車６１と連結する減速機２９を
介して駆動モーター８により回動される。主軸６０には
一個のクラッチ１３を摺動可能に固定すると共に、この
クラッチを挟んで一対のリングギヤ１１ａ，１１ｂを軸
受けを介して回動可能に嵌装しており、クラッチ１３の
シフトによりリングギヤ１１ａ或いは１１ｂの何れかと
係合する（図の例でクラッチ１３はリングギヤ１１ｂと
係合している）。このリングギヤ１１ａ，１１ｂは中間
軸９ａ，９ｂに固定した連結歯車２３ａ，２３ｂに夫々
連結されている。該各中間軸９ａ，９ｂには、夫々の後
端部にクラッチ３４ａ，３４ｂを介して補助モーター１
０ａ，１０ｂと連結している。さらに主軸６０には支軸
６２が貫通し、該支軸６２の先端は公転ドラム２に固定
されていて一体的に回動し、また後部にはロータリージ
ョイント２０および給電継手２１を設けおり、電力や油
を支軸６２を通して補助モーター１０ａ，１０ｂや巻胴
軸ロータリージョイント２２ａ，２２ｂに配給してい
る。本実施例において、その他の巻胴、中間軸、クラッ
チ機構等については図１の装置と同様であるため説明を
省略する。

【００１３】次に本実施例の作動を図５に示すコイルの
巻出し工程によって説明する。図５においてＣ1,Ｃ2 は
コイル、３０はサポートロール、３１はピンチロール、
３２はクランプ装置、３３は熔接機、Ｓは鋼帯である。
図５（ａ）は巻胴１ａが駆動し、装着されたコイルＣ1
（先行コイル）より鋼帯が巻きほぐされ処理ラインに通
板されており、待機側の巻胴１ｂにはコイルＣ2 （後行
コイル）が嵌装される。この状態ではクラッチ１３ａが
リングギヤ１１ａと係合し、駆動モーター８からは、鋼
帯Ｓの通板速度や張力に見合った出力がピニオン５ａよ
り中間軸９ａのリングギヤ１１ａおよびピニオン１２ａ
を介して駆動歯車３ａに伝達され、巻胴１ａを回動して
いる。この際、中間軸９ａのクラッチ３４ａは、開放さ
れ補助モーター１０ａは停止している。一方、中間軸９
ｂのクラッチ１３ｂはシフトされリングギヤ１１ｂより
開放（非係合）されている。

【００１４】図５（ｂ）は先行コイルＣ1 の通板終了間
際の状態を示し、この時点で待機中の後行コイルＣ2 の
先端を溶接機３３に搬送する。すなわち、通板ラインは
停止し同時に駆動モーター８も停止し、かつ中間軸９ｂ
のクラッチ３４ｂが連結され、かつ補助モーター５ｂが
作動を開始して巻胴１ｂを緩やかに回転させ、後行コイ
ルＣ2 の先端を溶接機３３まで搬送して、先行コイルＣ
1 の鋼帯と溶接接合すると同時に先行コイルＣ1 を接合
部分で切断した。この切断・溶接の時点は夫々の巻胴の
駆動は停止され、その間でクラッチの切替えを行い、中
間軸９ｂのリングギヤ１１ｂとクラッチ１３ｂは係合
し、リングギヤ１１ａとクラッチ１３ａは開放（非係
合）とする。またクラッチ３４ｂは開放し、クラッチ３
４ａは連結する。

【００１５】上記の操作により、図５（ｃ）に示すよう
に、後行コイルＣ2 は駆動モーター８によりの搬送ライ
ンへの巻出しを開始し、さらに次第に加速される。一
方、先行コイルの残部は補助モーター１０ａの作動によ
りピンチロール後まで巻戻し後巻胴より押し出されピン
チロール３１を介してクロップシャーにて定尺切断さ
れ、クロップ台車に収容される。その後、公転ドラム２
は図５（ｄ）のように回動モーター２７の駆動で公転を
開始し、図５（ｅ）のように公転ドラム２上のコイルＣ
2 を所定の位置に設定する。この間、コイルＣ2 の巻出
しは連続して行われている。この様にしてさらに図５
（ａ）〜（ｅ）の工程を繰り返すことにより連続巻出し
が可能となる。

【００１６】巻取を行う場合にも駆動モーター８および
補助モーター１０ａ，１０ｂのクラッチによる切替えは
同様であり、先行する巻胴（１ａ）に所定容量のコイル
を巻取った後は鋼帯を切断すると共に駆動モーターを停
止させ、待機している巻胴（１ｂ）を、クラッチをシフ
トして駆動モーターと接続して、逐次加速し後行コイル
先端を通板し、後行コイルとして巻取る。先行する巻胴
（１０ａ）には補助モーターを作動させ切断後のコイル
の抜取りを行う。以上の実施例では巻胴を２個設けた場
合について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく、また、巻取も鋼帯に限らず、他の材料にも適用
できる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は公転ドラ
ム内で２段或いはそれ以上に減速を行うギヤ構成が可能
なため、低中速ラインでの固定減速機を設ける必要がな
くなり、ライン直角方向がコンパクトになる。また、従
来のカローゼルリールに比べ、複雑な遊星減速機部が不
要になること、巻胴軸後部に連結装置を設ける必要がな
く、公転部支持長さが大きくなら無いこと、さらに、巻
出・巻取用大容量駆動モーターが一つでよいこと等多く
の利点がある。従って設備上非常にコンパクトになり、
かつ、故障がなく信頼性の高い設備となり、しかも安価
に提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の−実施例を示す一部断面説明図。

【図２】本発明装置の他の実施例を示す一部断面説明
図。

【図３】本発明装置実施例の正面を示す図。

【図４】本発明装置実施例の一部（クラッチ部）を示す
説明図。

【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）
は本発明装置の実施工程例を示す説明図。

【図６】従来装置の−例を示す一部断面説明図。

【図７】従来装置の他の例を示す一部断面説明図。

【図８】従来装置の別の例を示す一部断面説明図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ：巻胴 ２：公転ドラム ３ａ，３ｂ：駆動歯車 ４ａ，４ｂ：巻胴軸 ５ａ，５ｂ：ピニオン ６：主軸 ７：ケーシング ８：駆動モーター ９ａ，９ｂ：中間軸 １０ａ，１０ｂ：補助モーター １１ａ，１１ｂ：リングギヤ １２ａ，１２ｂ：ピニオン １３ａ，１３ｂ：クラッチ装置 １４ａ，１４ｂ：スプライン １５：クラッチ摺動ガイド １６：揺動杆 １７：支持台 １８：支軸 １９：中間軸受 ２０：ロータリージョイント ２１：給電継手 ２２ａ，２２ｂ：巻胴軸ロータリージョイント ２３ａ，２３ｂ：連結歯車 ２４：支持ロール ２５：外周歯車 ２６：回動用小歯車 ２７：回動モーター ２８：減速機 ２９：減速機 ３０：サポートロール ３１：ピンチロール ３２：クランプ装置 ３３：熔接機 ３４ａ，３４ｂ：クラッチ ６０：主軸 ６１：駆動歯車 ６２：支軸 Ｓ：鋼帯 Ｃ1 ：（先行）コイル Ｃ2 ：（後行）コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸に駆動歯車を有する巻胴を複数個回
   転可能に配設した公転ドラムの中心部に、後部を駆動モ
   ーターと連結された主軸の前部を回転可能に嵌装し、さ
   らに、後部にクラッチを有した補助モーターと連結する
   複数の中間軸を前記公転ドラムに回転可能に支承せし
   め、この各中間軸には、巻胴に固定した駆動歯車と係合
   するピニオンを設けると共に、主軸に設けたピニオンと
   係合するリングギヤを軸受を介して支持せしめ、かつ、
   このリングギヤに設けたスプラインと噛合しうるようク
   ラッチを摺動可動に設置したことを特徴とする複胴型巻
   取巻出装置。
2. 【請求項２】 公転ドラムの後部に支持されるケイシン
   グに、中間軸受を設けると共にロータリージョイントお
   よび給電装置を配置し、該ケイシングに主軸が回転可能
   に貫通していることを特徴とする請求項１記載の複胴型
   巻取巻出装置。
3. 【請求項３】 同軸に駆動歯車を有する巻胴を複数個回
   転可能に配設した公転ドラムの中心部に、後部を固定減
   速機を介して駆動モーターと連結された主軸の前部を回
   転可能に嵌装すると共に、該主軸に挿通し後部に給電装
   置を取付けた支軸を支持せしめ、前記主軸外周には、軸
   受けを介してスプラインを有するリングギヤを複数装着
   し、かつ、該各スプラインと噛合しうるようクラッチを
   摺動可動に設置し、さらに、後部にクラッチを有した補
   助モーターと連結する複数の中間軸を前記公転ドラムに
   回転可能に支承せしめ、この中間軸には、巻胴に固定し
   た駆動歯車と係合するピニオンを設けると共に、主軸に
   設けた前記リングギヤと係合する駆動歯車を設けたこと
   を特徴とする複胴型巻取巻出装置。