JPH10128445A - コイル巻取り用マンドレル - Google Patents

コイル巻取り用マンドレル

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JPH10128445A
JPH10128445A JP27807896A JP27807896A JPH10128445A JP H10128445 A JPH10128445 A JP H10128445A JP 27807896 A JP27807896 A JP 27807896A JP 27807896 A JP27807896 A JP 27807896A JP H10128445 A JPH10128445 A JP H10128445A
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JP
Japan
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mandrel
winding
coil
crown
segment
Prior art date
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Pending
Application number
JP27807896A
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English (en)
Inventor
Mamoru Sawada
護 澤田
Haruhiro Ibata
治▲廣▼ 井端
Naosuke Yanagi
修介 柳
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯の巻取り重量・巻取り張力等の巻取り
条件に応じて最適なクラウン量を設定できるコイル巻取
り用マンドレルを得ること。 【解決手段】 金属帯を巻き付けてコイル状に巻き取る
コイル巻取り用マンドレルにおいて、断面円弧状をなす
セグメント部片を組み合わせて周方向に4等分割されて
なる円筒状セグメントとし、3組の円筒状セグメント1
A,1B,1Cを軸方向に並設して金属帯を巻き付け積
層するマンドレル本体1とし、前記各円筒状セグメント
の外径を、それぞれ独立に拡縮させるマンドレルクラウ
ン可変機構を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、薄肉の広幅帯鋼
(ストリップ)のような金属帯を巻き付けてコイル状に
巻き取るコイル巻取り用マンドレルに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼プロセスにおけるコイル状の鋼帯
(ストリップ)を巻き戻すリコイラーラインでは、幅落
とし処理(サイドトリミング処理)等がなされた鋼帯を
巻き取るためのコイル巻取り機が設置されており、この
コイル巻取り機には、その主要構成要素として、鋼帯を
巻き付けてコイル状に巻き取る中心棒(心金)であるコ
イル巻取り用マンドレルが備えられている。
【0003】図5は従来のコイル巻取り用マンドレルを
概略的に示す図である。同図に示すように、従来のコイ
ル巻取り用マンドレルは、巻き取ったコイルをマンドレ
ルから抜き出すことができるようにするため、断面円弧
状をなして軸方向に延びるセグメント51aを組み合わ
せて、周方向に4等分割されてなる円筒状のマンドレル
本体51を構成している。このマンドレル本体51は、
その軸方向へ延びる外周面(鋼帯巻き付け面)が平坦で
ストレートの円筒状である。そして、マンドレル本体5
1の内部に設けられた図示しないウエッジ付き中心軸を
軸方向に移動させることで各セグメント51aが半径方
向に移動し、マンドレル径を縮小変化させて巻き取った
コイルを抜き出せるようになっている。
【0004】図6は図5に示すコイル巻取り用マンドレ
ルを使用した場合のマンドレルの変形を説明するための
図、図7は図6に示すコイルの巻始め部分に発生する耳
波を説明するための図である。
【0005】図6において、52は、その軸方向へ延び
る外周面が平坦でストレートの円筒状をなすゴム製スリ
ーブである。薄肉の鋼帯の巻き取りでは、鋼帯先端の板
幅方向へ延びる縁部が次層以降の鋼帯巻重ね部分に疵
(エンドマーク)として転写されることを防止するた
め、マンドレル本体51にゴム製スリーブ52を外嵌し
た状態で、巻取りが行われている。
【0006】そして図6に示すように、鋼帯Sを巻き取
る際、鋼帯Sの巻取りによる面圧によって、マンドレル
本体51及びゴム製スリーブ52は、端部よりも中央部
がより大きく窪むように圧縮変形する。その結果、図7
に示すように、巻取り形成されたコイルWの巻始め側の
部分(コイル内周側の部分)も同様に変形し、鋼帯Sの
板幅中心Cが板幅端部に対して圧縮変形を受けるため、
コイルWの巻始め側の部分の鋼帯Sに耳波が発生する。
なお、耳波は、板の板幅端部に波が現れ、板中央部が平
坦であるもので、外波・耳伸びとも呼ばれている。
【0007】そこで、このような巻取りによる耳波の発
生をなくすため、図8に示すような、鋼帯を巻き付ける
ための円筒状胴部の外面の形状がなだらかな中高(なか
だか)の曲面とされたクラウン付きスプール53が提案
されている(実開平3−9220号公報)。この中高ク
ラウン付きスプール53を前記マンドレル本体51に外
嵌して使用すると、スプールには前述した鋼帯巻取り時
の面圧による圧縮変形を相殺するような中高クラウン
(凸クラウン)が付与されているので、巻取り時のコイ
ル巻始め側の部分の圧縮変形が発生せず、耳波の発生が
防止されることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、耳波の発生
防止に最適な中高のクラウン量は、巻取り条件によって
異なる。例えば、板厚,板幅が同じであっても鋼帯巻取
り重量が大きくなると、マンドレル本体の圧縮変形量が
大きくなるので、耳波の発生を防止するにはクラウン量
をより大きくする必要がある一方、クラウン量を大きく
しすぎると、鋼帯の板幅中央部が逆に引張り変形を受け
るため、中伸びが発生することになる。
【0009】前述したマンドレル本体に中高クラウン付
きスプールを外嵌して使用するものでは、鋼帯の巻取り
重量・巻取り張力等の巻取り条件に応じて、最適なクラ
ウン量を持つ中高クラウン付きスプールをそれぞれ用意
する必要があり、また、その交換に手間がかかり、生産
性の低下を招くという欠点があった。
【0010】そこでこの発明は、コイル巻取り用マンド
レルにおいて、中高のクラウン量を可変にできるマンド
レルクラウン可変機構を設けることにより、金属帯の巻
取り重量・巻取り張力等の巻取り条件に応じて最適なク
ラウン量を設定でき、コイル状に巻き取った金属帯が巻
取りによる耳波の発生でその平坦度が悪化することがな
いようにした、コイル巻取り用マンドレルを提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明によるコイル巻取り用マンドレルは、金
属帯を巻き付けてコイル状に巻き取るコイル巻取り用マ
ンドレルにおいて、断面円弧状をなすセグメント部片を
組み合わせて周方向に複数分割されてなる円筒状セグメ
ントとし、この円筒状セグメントを軸方向に複数並設し
て金属帯を巻き付け積層するマンドレル本体とし、前記
各円筒状セグメントの外径を、それぞれ独立に拡縮させ
るマンドレルクラウン可変機構を有していることを特徴
とするものである。
【0012】この発明によるコイル巻取り用マンドレル
においては、マンドレルクラウン可変機構により、マン
ドレル本体を構成する軸方向に並設された各円筒状セグ
メントの外径をそれぞれ独立に拡縮できるので、金属帯
の巻取り重量・巻取り張力等の巻取り条件に応じて最適
な中高のクラウン量を設定することができるとともに、
各円筒状セグメントの外径を同じ値にて拡縮することで
従来と同様に全体としてマンドレル本体の外径の拡縮を
も行うことができる。なお、円筒状セグメントは少なく
とも3組必要である。
【0013】
【発明の実施の形態】図1はこの発明によるコイル巻取
り用マンドレルの一例を概略的に示す斜視図、図2は図
1のコイル巻取り用マンドレルの模式的断面図、図3は
図1のコイル巻取り用マンドレルの拡縮動作を説明する
ための図である。
【0014】図1に示すように、断面円弧状をなす鋼製
のセグメント部片SPを組み合わせてこの例では周方向
に4等分割されてなる円筒状セグメントとし、この例で
は3組の円筒状セグメント1A,1B,1Cを軸方向に
並設して金属帯を巻き付け積層するマンドレル本体1を
構成している。
【0015】そして図2に示すように、このマンドレル
本体1の内側には、油圧管路を兼ねて軸方向に延びる内
側円筒体2が配されており、円筒状セグメント1A,1
B,1Cを構成する各セグメント部片SPは、それぞ
れ、引張コイルばね3によって内側円筒体2に半径方向
へ移動可能に固定されている。また、内側円筒体2にお
ける円筒状セグメント1Aの対応位置には、この円筒状
セグメント1Aを構成する4つのセグメント部片SPに
対応させて合計4個の油圧調整用バルブ4Aが配設され
ており、これら各油圧調整用バルブ4Aの開度調整によ
り、各セグメント部片SPを油圧作用によって引張コイ
ルばね3に抗して図の矢印方向へ移動しうるようになっ
ている。
【0016】同様にして、内側円筒体2には、軸方向に
おける中央に位置する円筒状セグメント1Bを構成する
4つのセグメント部片SPに対応させて合計4個の油圧
調整用バルブ4Bが配設され、さらに同様に、軸方向に
おける一方の端部側に位置する円筒状セグメント1Cを
構成する4つのセグメント部片SPに対応させて合計4
個の油圧調整用バルブ4Cが配設されている。前記内側
円筒体2、油圧調整用バルブ4A,4B,4Cおよび引
張コイルばね3は、各円筒状セグメント1A,1B,1
Cの外径を、それぞれ独立に拡縮させるマンドレルクラ
ウン可変機構を構成している。
【0017】前記構成になるこの例のコイル巻取り用マ
ンドレルでは、図3に示すように、油圧調整用バルブ4
Bの開度を他のバルブ4A,4Cより大に設定調整し、
中央部に位置する円筒状セグメント1Bの外径を他の円
筒状セグメント1A,1Cのそれより大きくすることに
より、金属帯の巻取り重量・巻取り張力等の巻取り条件
に応じてマンドレル本体1に最適な中高のクラウン量を
付与することができる。
【0018】
【実施例】次に、前記構成になるこの例のコイル巻取り
用マンドレルを用いて、リコイラーラインにて軟鋼の冷
延広幅帯鋼(ストリップ)のコイル巻取りを行い、巻取
り前の耳波と巻取り実施後の耳波との差を耳波変化量と
して調べた。前記ストリップは、板厚0.6mm,板幅
1000mmである。中高のクラウン量Δxは、図4に
示すように、Δx=(d2 −d1 )であり、使用したマ
ンドレルの直径d1=610mmである。なおマンドレ
ル本体1に、外周面が平坦でストレートの円筒状をなす
先に述べたゴム製スリーブを外嵌した状態で巻取りを行
った。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1に示すように、クラウン量がゼロの比
較例2では、巻取りによる耳波の発生でストリップの平
坦度が悪化した。また、クラウン量が一定値に固定され
た比較例1では、中高のクラウンによる耳波防止効果
は、特定の巻取り重量・巻取り張力の場合でしか得られ
ていない。これに対して本発明例では、No.1〜4に
示す各巻取り条件に応じて最適なクラウン量を付与する
ことにより、各巻取り条件において耳波変化量をほぼゼ
ロとすることができた。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるコイ
ル巻取り用マンドレルによると、中高のクラウン量を可
変しうるマンドレルクラウン可変機構を設けたものであ
るから、金属帯の巻取り重量・巻取り張力等の巻取り条
件に応じて最適なクラウン量を設定でき、巻取り条件に
応じて最適なクラウン量を持つマンドレルに交換すると
いう従来の作業が不要となり、従来に比べて金属帯コイ
ル製品の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるコイル巻取り用マンドレルの一
例を概略的に示す斜視図である。
【図2】図1のコイル巻取り用マンドレルの模式的断面
図である。
【図3】図1のコイル巻取り用マンドレルの拡縮動作を
説明するための図である。
【図4】コイル巻取り用マンドレルのクラウン量の説明
図である。
【図5】従来のコイル巻取り用マンドレルを概略的に示
す図である。
【図6】図5に示すコイル巻取り用マンドレルを使用し
た場合のマンドレルの変形を説明するための図である。
【図7】図6に示すコイルの巻始め側の部分に発生する
耳波を説明するための図である。
【図8】従来の中高クラウン付きスプールの断面図であ
る。
【符号の説明】
1…マンドレル本体 1A,1B,1C…円筒状セグメ
ント 2…内側円筒体 3…引張コイルばね 4A,4B,4C…油圧調整用バ
ルブ 51…マンドレル本体 52…ゴム製スリーブ
53…中高クラウン付きスプール SP…セグメント部
片 S…鋼帯 W…コイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属帯を巻き付けてコイル状に巻き取る
    コイル巻取り用マンドレルにおいて、断面円弧状をなす
    セグメント部片を組み合わせて周方向に複数分割されて
    なる円筒状セグメントとし、この円筒状セグメントを軸
    方向に複数並設して金属帯を巻き付け積層するマンドレ
    ル本体とし、前記各円筒状セグメントの外径を、それぞ
    れ独立に拡縮させるマンドレルクラウン可変機構を有し
    ていることを特徴とするコイル巻取り用マンドレル。
JP27807896A 1996-10-21 1996-10-21 コイル巻取り用マンドレル Pending JPH10128445A (ja)

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