JPH07246418A

JPH07246418A - リール

Info

Publication number: JPH07246418A
Application number: JP6756894A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Nara; 正敏奈良
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】複数条に切断された幅の違うストリップの各
条を、コイルに巻取る張力制御を得る。【構成】複数条に切断後のストリップの全条を巻取リ
ング１０に固定する。空気供給機構により円筒体２内に
空気を供給すると、穴９を通して空気圧がゴム袋３に送
られ、ゴム袋３が脹らみ、ブレーキシュー５がスプリン
グ６の弾性に勝ってマンドレル軸１の外周面から突出す
る。突出したブレーキシュー５は、巻取リング１０と接
触し、摩擦力がブレーキシュー５と巻取リング１０との
間に生じて、回転するマンドレル軸１の回転が巻取リン
グ１０に伝わり、巻取リング１０がマンドレル軸１と共
に回転してストリップをコイル状に巻き取る。コイルの
巻取り径が徐々に大きくなるに従い、供給空気圧力も高
めて行くことにより、内径と外径との巻取り張力を一定
とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スリッター等によっ
て複数条に切断した金属ストリップを、どの条も一定の
張力によって巻き取ることができるリールに関するもの
であり、金属ストリップの他、紙、布等の薄板体にも適
用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】薄板帯状金属材料（以下、「ストリッ
プ」という）を切断するスリッターラインにおいては、
スリッターによってストリップを複数条に切断後、切断
された各条ストリップは、一定の張力にてリール（巻取
装置）によって巻き取られる。

【０００３】この様な巻取装置においては、従来から以
下に示す様な技術が提案されている。

【０００４】（１）スリップ板方式：マンドレル軸の外
周面に設けられたスリップ板をシリンダーによって引き
付けてストリップ巻取円板に接触させ、これにより生じ
る摩擦力によりマンドレル軸の回転を巻取円板に伝えて
これを回転させストリップを巻取る。巻取り張力は、シ
リンダーの引き付け力（圧力）を調整することで行う
（以下、「従来技術１」という）。

【０００５】（２）巻取板方式：一般に広く行なわれて
いる方法である。巻取円板はマンドレル軸のキー溝によ
り保持されている。巻取り張力は、巻取りモータにより
生じる張力により制御される（以下、「従来技術２」と
いう）。

【０００６】（３）電磁スリップ方式：マンドレル軸に
内蔵された電気磁石の吸引力により、巻取板に固定され
たディスク（電磁吸着板）を吸着してマンドレル軸と巻
取板を接触させ、この摩擦力によりマンドレル軸の回転
を巻取板に伝えてこれを回転させてストリップを巻き取
る。巻き取りの張力は、コイルに通す電流の調整により
吸着力を制御する（以下、「従来技術３」という）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１は、以下の問題点を有している。中央部と両端とで、スリップ板と巻取円板との接触
力が異なり、一定張力（ｋｇ／ｍｍ²）での巻取りがで
きない。１枚のストリップから複数条に切断した各条の板幅
が違う場合に、各板幅に応じた巻取りができない。条数が多く（１０条以上）なると、タイトに巻取り
（適切なきつさで巻取ること）ができない。

【０００８】このように、従来技術１は、軸方向に引付
けシリンダーが取り付けられているので、巻き取り重量
が増えるとこの重量変化による摩擦力の変化で引き付け
力の伝達に不具合を生じ、所定の巻き取り張力が得られ
ず、タイトな巻付けができなかったり、あるいは、バラ
バラの巻き取り張力になる。

【０００９】一方、従来技術２は、以下の問題点を有し
ている。各条の巻取り張力制御ができないので、手前に張力
制御のベルトブライドルが必要である。緩めに巻き取り、新たに別のリコイラーにて再巻締
を行う必要がある。この方式を用いると、スリッターの前後に深いピッ
ト（深さ６ｍ以上）を必要とし、設備投資が高くなる。

【００１０】このように、従来技術２は、１台のモータ
にてマンドレル軸に載っている複数の板幅の違う各条の
コイル巻き取り張力の制御を行う方式のため、各々のコ
イルはスリッター巻き取り装置の前に設置されるベルト
ブライドルにより張力制御され、更に、これによる条間
の長さ吸収のため、スリッター前後に深いピットが必要
となり、設備投資が高くなりコスト高となる。

【００１１】更に、従来技術３は、以下の問題点を有し
ている。取扱いが複雑である。各条毎の巻き取り張力制御ができない。設備が複雑で設備投資が高くなる。

【００１２】即ち、従来技術３は、マンドレル軸の内部
に電磁石用のコイルを埋め込むため、設備構成および取
扱が複雑となり、また、設備投資が高くなりコスト高と
なる。更に、幅の違う各条のコイル巻き取り張力制御が
できない。また、非磁性の材料には使用できない。

【００１３】この発明は、上述の課題を解決すべくなさ
れたもので、その目的は、簡単且つ安価な設備構成で、
スリッター等によって複数条に切断された幅の違う各条
を、コイルに巻取る張力制御を得ることができるリール
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、帯状物を２
条以上同時に同一リール（マンドレル）に巻き付けるリ
ールであって、前記リールに着脱且つ上下動可能にブレ
ーキシューを配し、且つ、前記リール上にほぼ前記帯状
物の幅に見合うリングを配し、前記ブレーキシューの上
下動用流体（ガス、水等）器（袋、機）を前記リール
（マンドレル）内に配設してなることに特徴を有するも
のである。

【００１５】

【作用】複数条に切断された後の、幅の違う板体、例え
ば、金属ストリップ等の各金属条が、各々巻取リングに
固定されると、マンドレル軸に配置された円筒体の穴か
ら所定の圧力によって、流体（ガス、水等）、例えば、
空気がゴム袋内に供給される。これにより脹らんだゴム
袋に押されて、ブレーキシューはマンドレル軸の外周面
から突出して巻取リングの内周面と接触する。この接触
力に応じて生じた摩擦力でマンドレル軸の回転を巻取リ
ングに伝え、巻取リングを回転せしめ、ストリップを巻
取る。

【００１６】この流体圧（空気圧）の調整、および、ブ
レーキシューの調整、即ち、キャップの着脱によるブレ
ーキシューの個数の調整、および、切断後の金属幅に相
対する巻取リングの幅に対応する長さ（図１の上部参
照）を調整することにより、個々の金属条の巻取り張力
を制御することができる。

【００１７】この発明の対象は、金属ストリップに限定
されず、紙、布等種々である。なお、金属ストリップに
適用した場合、幅方向に板厚プロフィルの差のある現象
が発生する。その金属帯を複数条にスリットすると、各
条で巻厚が異なり、それが巻取り張力の差になる。それ
による弊害の防止にも上記ブレーキシューの調整が有効
に作用する。

【００１８】

【実施例】次に、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。

【００１９】図１はこの発明の１実施例によるリールを
示す断面図、図２は全体を示す正面図、図３は側面図、
図４は斜視図である。なお、図４は原理説明のための概
略図でありブレーキシューの個数等簡略化されている。
また、巻取リングは、図２〜４では省略されている。

【００２０】図面に示すように、この発明のリールは、
マンドレル軸１と、マンドレル軸１内に前記軸１と同軸
に配置された円筒体２と、円筒体２の周囲を被包して円
筒状に配置されたゴム袋３と、ゴム袋３の周囲に、マン
ドレル軸１の径方向に移動可能に配置された、複数のブ
レーキシュー５と、ブレーキシュー５の各々を、マンド
レル軸１の軸芯に向けて移動させるための弾性体（スプ
リング）６と、複数条に切断された薄板体の各々を巻取
るための、マンドレル軸１の周囲に配置された環状の巻
取リング１０と、円筒体２内に流体を供給するための流
体（空気）供給機構１２とからなっている。円筒体２
は、その体内に供給された流体（空気）を体外に排出
し、ゴム袋３内に供給するための穴を有している。ブレ
ーキシュー５は、その基端がゴム袋３の外周面と当接
し、その先端部がマンドレル軸１から突出して巻取リン
グ１０と当接可能である。ブレーキシュー５の各々の先
端には、前記ブレーキシュー５を使用不能にするための
キャップ７が着脱可能である。ゴム袋３は、流体によっ
て脹らんで中央部に向けて縮んだこのゴム袋３を反中央
部に引張るための弾性体（スプリング）４を介して、円
筒体２の両端に取り付けられている。

【００２１】マンドレル軸１は駆動部（図示せず）に直
結しており回転可能である。マンドレル軸１の回転数お
よび張力の制御が前記駆動部によりなされる。マンドレ
ル軸１の周囲には、複数条に切断されたストリップ（図
示せず）の各条を巻取るための、環状の巻取リング１０
が配置されている（図１にのみ図示）。巻取リング１０
の各々は、仕切板１１によって仕切られている。

【００２２】２はマンドレル軸１内に配置された円筒体
である。円筒体２は、その外周面に複数の突起２ａを有
している。円筒体２の全周およびほぼ全長を被包して、
円筒状のゴム袋３が配置されている。円筒体２には、そ
の体内に流体を供給するための、マンドレル軸１の外部
の所定位置に配設されている、空気供給機構１２が接続
されている。更に、円筒体２には、その体内に供給され
た空気を体外に排出し、ゴム袋３内に供給するための穴
９が設けられている。空気供給機構１２は、供給された
空気をゴム袋３および円筒体２から排出する作用をも有
するのは勿論である。本実施例においては、流体として
空気を使用したが、他の気体、あるいは、水、油等の液
体による、水圧、油圧等を使用することができる。

【００２３】円筒体２内に供給された空気が穴９を経由
してゴム袋３内に供給され、ゴム袋３が脹らむようにな
っている。ゴム袋３は、その両端に常時緊張された状態
で取り付けられたスプリング４を介して、円筒体２に取
り付けられている。空気が円筒体２から排出されるとき
に、脹らんで中央部の方に縮んだゴム袋３を、スプリン
グ４が反中央部に向けて引張り、これにより、ゴム袋３
は元の状態に戻ることができる。

【００２４】ゴム袋３の周囲には、複数のブレーキシュ
ー５が放射状に、マンドレル軸１の径方向に移動可能に
配置されている。ブレーキシュー５の各々は、マンドレ
ル軸１の全長および全周にわたって、例えば、図３に示
すように、周方向からすこしづつずれるような位置に配
置されている。８はブレーキシュー５を保持するための
保持体である。ブレーキシュー保持体８は、巻取リング
１０を載せて保持する作用も有している。ブレーキシュ
ー５の各々は、スプリング６によって、常時マンドレル
軸１の軸芯に向けて引張られており、これにより、各ブ
レーキシュー５の基端５ａは、ゴム袋３の外周面と常時
当接しており、ゴム袋３が脹らんでいない時は、マンド
レル軸１の外周面から突出しない。

【００２５】空気供給機構１２から空気を供給すると、
空気圧により脹らんだゴム袋３の作用により、ブレーキ
シュー５の先端部５ｂは、マンドレル軸１から突出し、
巻取リング１０の内周面と接触するようになっている。
そして、巻取リング１０の内周面と接触したブレーキシ
ュー５は、巻取リング１０と摩擦力を得、これにより巻
取リング１０はマンドレル軸１と共に回転する。そし
て、巻取リング１０の外側に介在するストリップ（図示
せず）が、巻取リング１０の周囲にコイル状に巻き取ら
れる。

【００２６】７はブレーキシュー５を使用不能にする
（マンドレル軸の外周面から突出しないように抑える）
ためのキャップである。キャップ７はブレーキシュー５
の先端部５ｂに着脱が可能なものである。キャップ７の
着脱により、巻取リング１０と接触するブレーキシュー
５の数を調整でき、摩擦力を制御可能である。

【００２７】次に、上述のように構成した本実施例の作
用を説明する。巻取リング１０および仕切板１１を、複
数条に切断後の各条のストリップ幅に応じてブレーキシ
ュー保持体８に配置し、ストリップ（図示せず）を巻取
リング１０上に固定する。これは切断されたストリップ
の全条数について行う。全条数の固定が終了したら、空
気供給機構１２により円筒体２内に空気を供給する。こ
れにより、穴９を通して巻取り張力（ｋｇ／ｍｍ²）に
必要な空気圧がゴム袋３に送られる。圧力が入るとゴム
袋３が脹らみ、ブレーキシュー５がスプリング６の弾性
に勝ってマンドレル軸１の外周面から突出する。この
時、ゴム袋３は、脹らむことにより径が太って縮み、ス
プリング４を中央の方へ引っ張る。マンドレル軸１の外
周面から突出したブレーキシュー５は、巻取リング１０
と接触する。この接触力は、ゴム袋３に供給される空気
圧とブレーキシュー５の先端５ｂの面積とにより決ま
る。従って、接触力は供給圧力の調整、または、配置さ
れているブレーキシュー５の個数により調整することが
できる。このようにして調整された接触力に応じた摩擦
力が、ブレーキシュー５と巻取リング１０との間に生じ
て、回転するマンドレル軸１の回転が巻取リング１０に
伝わり、巻取リング１０がマンドレル軸１と共に回転し
てストリップをコイル状に巻き取る。コイルの巻取り径
が徐々に大きくなるに従い、供給空気圧力も高めて行く
ことにより、内径と外径との巻取り張力を一定とするこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、マンドレル軸の全長および全周に配置されたブレー
キシューの個数および供給される流体の圧力の調整によ
り、巻取り張力の調整ができるようにしたので、次に示
すような工業上有用が効果がもたらされる。

【００２９】金属ストリップ等、板体の幅が種々異
なる場合でも、同時に一定張力での巻取りができる。

【００３０】空気等の気体の圧力、水圧、油圧等の
液体等、流体の圧力の調整によって、任意の巻取り張力
を得ることができる。

【００３１】構成的には、既存のマンドレル軸と、
ゴム袋、ブレーキシュー、円筒体、弾性体等からなるの
で、取扱が容易である。

【００３２】巻取り張力範囲の広いものについて
は、使用可能なブレーキシューの数を増減することによ
り、容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例によるリールを示す断面図
である。

【図２】この発明の１実施例によるリールの全体を示す
正面図である。

【図３】この発明の１実施例によるリールの全体を示す
側面図である。

【図４】この発明の１実施例によるリールの構成を概略
的に説明する斜視図である。

【符号の説明】

１マンドレル軸２円筒体２ａ突起３ゴム袋（円筒状）４スプリング５ブレーキシュー５ａブレーキシューの基端５ｂブレーキシューの先端部６スプリング７キャップ８ブレーキシュー保持体９穴１０巻取リング１１仕切板１２空気供給機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６５Ｈ 23/195 Ｚ // Ｂ６５Ｈ 75/24 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状物を２条以上同時に同一リール（マ
ンドレル）に巻き付けるリールであって、前記リールに着脱且つ上下動可能にブレーキシューを配
し、且つ、前記リール上にほぼ前記帯状物の幅に見合う
リングを配し、前記ブレーキシューの上下動用流体（ガ
ス、水等）器（袋、機）を前記リール（マンドレル）内
に配設してなることを特徴とするリール。