JPH10314840A - 帯状製品を巻取るためのコイラースピンドルと、その使用 - Google Patents

帯状製品を巻取るためのコイラースピンドルと、その使用

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JPH10314840A
JPH10314840A JP10098970A JP9897098A JPH10314840A JP H10314840 A JPH10314840 A JP H10314840A JP 10098970 A JP10098970 A JP 10098970A JP 9897098 A JP9897098 A JP 9897098A JP H10314840 A JPH10314840 A JP H10314840A
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JP
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central shaft
spindle
segment
coiler
fluid box
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JP10098970A
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Francois Mazodier
マゾディエ フランソワ
Claude Rollet
ロレ クロード
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Clecim SAS
Original Assignee
Kvaerner Metals Clecim SA
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28Drums or other coil-holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/28Drums or other coil-holders
    • B21C47/30Drums or other coil-holders expansible or contractible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】帯状製品巻き取り用コイラースピンドルおよび
その利用 【解決方法】特に連続鋳造機の出口において帯状製品の
巻き取りを行うためのコイラースピンドル。このコイラ
ースピンドルは、回転する中心シャフト1の周囲に配置
された隣接する1組のセグメントを有し、これらセグメ
ントはスピンドルの拡張および格納を制御するための手
段4、5、6の作用を受けて放射方向に移動可能であ
る。本発明によれば、スピンドルMは円筒形の巻き取り
表面Sを冷却するための装置Kを備え、装置Kは、各セ
グメント3の内部に、入口開口29aと出口開口29b
とを有する独立した冷却システム18を含み、これら開
口が、可延性の接続手段J,33を介してそれぞれ2つ
のチャンバ、つまりセグメント3間に配置されたフリー
の空間内でシャフト1に固定された流体ボックス35の
供給チャンバ37aおよび排出チャンバ37aに連結さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は帯状製品、特に金属
バンドを巻き取るためのコイラースピンドルに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】コイラースピンドルは多くの分野で使用
されているが、金属バンドの圧延設備および処理設備、
特に圧延、レべリング、エッチング、その他の処理プラ
ントでも使用される。一般に、これら設備の各セクショ
ンの出口では金属バンドをコイル状に巻取って別のセク
ション、その他の任意の処理場所へ運搬しなければなら
ない。そのために、コイラが使用される。このコイラは
軸線を中心に回転する円筒形の棒から成るスピンドルで
構成され、スピンドルの周りには巻き取られた金属バン
ドの末端を固定する手段が設けられている。一般に、巻
取り棒は種々の直径を有し、巻き取り後にコイルを抜き
出せるようにするために後退自在に成っている。一般に
用いられるスピンドルは軸線と同心な回転駆動手段に連
結された支持シャフトと、それと一緒になってほぼ円筒
形の表面を形成する複数の円形セグメントとで構成され
る。円形セグメント放射方向に移動可能な状態で中央の
支持シャフトに取付けられていて、金属バンドが巻き付
けられる円筒形表面の直径を変えることができるように
なっている。
【0003】スピンドルの直径を変化させるために従来
はラック装置が使用されている。このラック装置は中心
シャフト上を軸線方向に摺動する駆動部品を有し、この
駆動部品上には円形セグメントに設けられた対応する傾
斜面と協働する少なくとも1つのクサビ部が形成されて
いる。このクサビ部はシャフトに対して長手方向が固定
された状態で放射方向に案内されて、駆動部品が長手方
向に移動した時に中心シャフトの軸孔中を摺動する拡張
ロッドの作用で中心シャフトに対して離反、接近できる
ようになっている。中心シャフトは一般に互いに間隔を
あけて配置されたベアリングを介して支持シャーシに回
転自在に取付けられている。支持シャーシ内には回転駆
動手段が配置されている。拡張ロッドの移動はスピンド
ルとは反対側の末端でシャフトに支持されたジャッキに
よって制御することができる。スピンドルの動作を良く
するためには、相対移動する各部品は最小の摩擦で移動
する必要があり、そのために相対移動する部品の接触面
は注意深く潤滑されている。
【0004】従来主として圧延プラントで使用されてき
たスピンドルでは圧延金属バンドがスピンドル上に止ま
る滞留時間は例えば2〜3分と短いので、スピンドル内
部が加熱されてスピンドルの動作が妨害されるという問
題はなかったが、最近では熱が問題になってきた。従っ
て、ラック装置を支持する中心シャフトと円形セグメン
トとの間に熱交換流体、例えば水を循環させてスピンド
ルを冷却する方法が提案されている。しかし、この場合
には潤滑を必要とする部分に水が侵入するのを防ぐため
には冷却系の完全な液密性を保証する必要がある。例え
ば英国特許第954015号に記載のスピンドルでは、
各円形セグメントの内面にリブ(ひだ)を有し、このリ
ブは対応するラックによって閉じられ、その内部を冷却
液が強制循環するようになっている。冷却液は拡張ロッ
ドを通るために中心シャフトに形成された軸線方向の孔
を介して導入され、シャフトでは放射方向に設けられた
開口を介して流れる。各開口は入れ子式管によって各円
形セグメントの後部に設けられたチャネルに連結され、
上記リブはこのチャネルに連通している。この構成では
完全な液密性は保証されないので、この構成が適用でき
るのは金属バンドの温度が高くなく、サイクル時間が比
較的短い3分〜5分の場合のみである。さらに、スピン
ドルの前端から加圧液体が飛び出して巻き取り途中の金
属バンドにかかる恐れがある。これは金属バンドの表面
品質にとって致命的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記課
題を解決して、スピンドルを非常に効率良く冷却し、そ
の結果、高温の金属バンドを巻き取ることを可能にする
新規な構成を提供することにある。特に近年、非常に薄
い金属バンドを連続鋳造するための新しい技術が開発さ
れ、その場合、金属バンドをスピンドルにコイラ状に巻
き取るのことが求められている。しかし、鋳造直後の金
属バンドの温度は非常に高いため、コイルを短くしない
限り、巻き取り時間、従ってコイラがスピンドル上で費
やす時間は長時間になる。巻き取り時間は鋳造速度に依
存するが、鋳造速度は圧延速度よりも明らかにはるかに
遅い。
【0006】従来使用されてきたスピンドルは例え冷却
システムを備えていたとしても、このような熱伝導に耐
えることができない。事実、熱による種々の影響、特に
各部材の膨張、収縮によって操作が妨害される危険性が
高い。本発明はこれらの欠点を解決し、スピンドルの構
造を複雑にせずに、例えば連続鋳造設備からの非常に高
温の金属バンドを低速で巻き取る場合でも、信頼性の高
いスピンドル動作を可能にするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸線と同心な
ほぼ円筒形の表面によって画定されるスピンドルを少な
くとも一つ有し、スピンドルの拡張または後退によって
直径が変化し、スピンドルは軸線の周りで回転する中心
シャフトと、この中心シャフトの周りに配置されて中心
シャフトと一諸に回転される互いに隣接する1組のセグ
メントと、各セグメントを放射方向に移動させてスピン
ドルの拡張および後退を制御する手段と、各セグメント
に熱交換流体を循環させてスピンドルを冷却する冷却手
段とで構成され、各セグメントは放射方向に摺動するよ
うに中心シャフト上に取り付けられ且つ外側面が円筒形
セクターの形をした湾曲プレートを有している、帯状製
品を巻き取るためのコイラースピンドルに関するもので
ある。本発明の特徴は、冷却手段が中心シャフトに固定
された流体ボックスを有し、この流体ボックスは少なく
とも2つの独立したチャンバすなわち熱交換流体の供給
系に連結された少なくとも1つの供給チャンバと流体排
出系に連結された少なくとも1つの排出チャンバとを有
し、各セグメントは湾曲プレートの内側に配置された独
立の冷却系を備え、各冷却系は熱交換流体の入口と出口
となる2つの開口を有し、各開口は可延性のある接続手
段を介して流体ボックスの一つのチャンバと連通した開
口すなわち供給チャンバに連結された入口と排出チャン
バに連結された出口とを有することにある。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例では、各
セグメントの湾曲プレートが中心シャフトの前端を越え
た位置まで内面を有する自由端となって延び、この内面
上に冷却液の入口および出口が設けられ、各セグメント
の自由端は中空な空間を区画し、その内部に流体ボック
スが配置され、供給系および排出系はそれぞれ少なくと
も2本の導管に連結されており、各導管は中心シャフト
の長手方向に沿って先端まで中心シャフト内を貫通し、
流体ボックスの少なくとも1つの供給チャンバおよび少
なくとも1つの排出チャンバと連通し、各チャンバは長
さ可変な導管を介して湾曲プレートの入口および出口と
連通している。
【0009】本発明の他の好ましい特徴は、中心シャフ
トが支持シャーシ側に後端を有し、この後端にはタイト
リングが取付けられて回転シールを構成し、この回転シ
ールは中心シャフト側に開いた2つの溝と2つの開口
(それぞれいずれか一方の溝と連通する開口であって、
それぞれが供給系および排出系の双方に連結された入口
および出口を備える)を有し、排出導管が中心シャフト
の先端から後端までその長さ全体に渡って中心シャフト
を貫通しており、各開口を通って対応する溝、回転シー
ルの供給溝および排出溝に連通している点にある。本発
明の特に有利な方法では、湾曲プレート内部に配置され
た個々の冷却系が湾曲プレートによってカバーされる角
度部分全体をカバーし、湾曲プレートの内側面にできる
だけ近い位置に配置されている。一般に、本発明スピン
ドルは中心シャフトを備え、この中心シャフト上にセグ
メントの放射方向拡張と後退とを制御するためのラック
動作型の装置が設置され、この装置は軸穴内の中心シャ
フトを貫通する拡張ロッドによって制御され、この拡張
ロッドにはラック動作型装置に連結された支持プレート
が取付られる。
【0010】本発明の特に有利な方法では、拡張制御ロ
ッドに取付けられた支持プレートは、流体ボックスと中
心シャフトの先端との間に設けられた自由空間内に配置
され、セグメントの拡張または後退を制御するための制
御ロッドが作動されたときに軸先方向に移動することが
できるようになっている。本発明の好ましい実施例で
は、スピンドルは角度の開きが約90°である互いに隣
接する4つのセグメントを備え、流体ボックスはほぼ正
方形の輪郭を有し且つ4つの直角ケーソン(直径をはさ
んで反対側に位置する2つの供給ケーソンと供給ケーソ
ンの間に配置された2つの排出ケーソン)で構成される
のが有利である。各ケーソン(供給または排出ケーソ
ン)は一対の開口を有し、各開口には可延性管を介して
隣接する2つのセグメントの対応する入口または出口が
連結される。本発明の特に有利な構成では、各セグメン
トの湾曲プレートは平らな部分を有する独立した冷却装
置を構成し、その内側には湾曲プレートの一方の端部に
配置された入口と出口との間に熱交換流体を循環させる
循環系が設けられ、湾曲プレートが中心シャフト上に取
り付けられたセグメント本体の円筒形の外側面に可動状
態でに当接、固定されている。
【0011】本発明のもう1つの好ましい特徴では、各
セグメントの湾曲プレートが平らな部分を有する中空チ
ャンバを構成し、この中空チャンバは円筒形の一部の形
を有する互いに間隔をおいて配置された湾曲した2つの
平行な壁(円筒形の巻き取り表面を構成する内側壁と外
側壁)によって区画され、各壁の外周は互いに液密に連
結されてチャンバを形成し、各チャンバは少なくとも1
つの隔壁によって少なくとも1つの通路を介して互いに
連絡した少なくとも2つのセクションに分割され、内側
壁上に設けら且つ各チャンバの両セクションと連通した
入口および出口の間で、湾曲プレート表面全体に渡って
熱交換流体を循環させる循環系が形成されるようになっ
ている。
【0012】本発明はさらに、薄い金属バンドを連続鋳
造するための装置で生産される高温の金属バンドを巻き
取るためのコイラースピンドルの使用に関するものであ
る。以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する
が、本発明が以下の説明に限定されるものではない。
【0013】
【実施例】図1は、コイラーのスピンドルM全体を示す
概念図で、このスピンドルMは従来と同様に支持シャー
シ2から片持状に突き出た回転中心支持シャフト1(以
下、中心シャフトともいう)を有し、支持シャーシ2は
幾何学的軸線Aの周りにこの中心シャフト1を回転駆動
する手段Rを備えている。中心シャフト1の周囲にはセ
グメント3が設置されている。図示した実施例ではセグ
メント3の数は4個で、各セグメント3の開き角度はほ
ぼ90°である。4つのセグメントは3は同一である。
各セグメント3は湾曲プレート30を支持する本体3を
有している。各湾曲プレート30はスピンドルMの軸線
方向の作動長のほぼ全体に延びた円筒形セクターの形を
している。各セグメント3は放射方向に拡張、後退で
き、その軸線方向は中心シャフト1のクランプ13によ
って定位置に維持されている。クランプ13は各セグメ
ント3の本体の後方部分に設けられた対応するリブと係
合している。
【0014】図5に示すように、中心シャフト1上には
管状スリーブCが設置されている。このスリーブCは突
出部分4を有し、各突出部分4は各セグメント3に対応
するラックを構成している。図示した実施例ではスリー
ブCが4つのラックを有しており、各ラック4は図1に
示す3つの傾斜面9を備えている。各傾斜面9は各セグ
メントの本体3上に設けられた互いに整合した対応する
3つのパッド11の傾斜面と接触している。各セグメン
ト3の拡張は拡張ロッド6を介してジャッキ5によって
制御される。拡張ロッド6は中心シャフト1の全長に渡
ってその軸穴を貫通し且つジャッキ5のピストンに連結
されている。ジャッキ5の本体は支持シャーシ2で支持
するか、スピンドルと反対側で中心シャフト1の後方端
部で直接支持する。
【0015】中心シャフト1の前方端より外側に突き出
した拡張ロッド6の支持シャーシ2とは反対側の末端に
はプレート7が設けられている。このプレート7の平均
面は軸線Aと直交している。プレート7は一定の間隔で
配置されたネジ8によってスリーブCの末端に固定され
ている。プレート7が拡張ロッド6を介してジャッキ5
によって駆動されると、ラック4を有するスリーブCの
シャフト1に沿った軸線方向の位置が規定される。ラッ
ク4が図1で左から右へ移動すると、クランプ13によ
って軸方向がブロックされたセグメント3のパッド11
の整合傾斜面と協働した傾斜面9によって、セグメント
3は放射方向外側へ向かって移動する。図示した実施例
では、中心シャフト1の外側は平滑であり、4つのラッ
ク4は管状スリーブ12の周囲に配置されている(図
5)。しかし、独立したラックを用いる他の構造を考え
ることもできる。
【0016】各セグメント3のパッド11の傾斜面にプ
レートより成る抗摩擦コーティング14(図5および
6)が固定されている。ラック4の表面とそれと接触す
るパッドの表面とを潤滑化する潤滑系(図示せず)が設
けられている。各ラック4の両端に配置された傾斜面4
a、4cは各セグメント3の対応するパッド11a、1
1cに設けられた凹部15内にある。この凹部15の底
部はパッド11を支持する面を特許なるように傾斜して
いる。凹部15は横断方向にT字型をした中空部分を有
している。この中空部分は2つの側方リブ16で構成さ
れ、このリブ16にラック4の対応する傾斜面4a、4
cの側方に位置する2つのリブが係合する。従って、セ
グメント3がラック4の末端面4a、4cと当接した状
態で放射方向に変位した時に、ラック4が軸線方向に摺
動できるようになっている。ラック4の中央傾斜面4b
は拡張を可能にするために対応するパッド11bに単に
当接しているだけである。各湾曲プレート30の外側面
19は製品巻き取りのためにスピンドルの格納位置にお
いて連続したほぼ円筒形の表面を構成するように互いに
接線状に結合している。図5は拡張位置および格納位置
の両方の位置を半分ずつ示しており、図5の上半分は膨
張位置を、下側半分は格納位置を示している。湾曲プレ
ート30の側端エッジ部は図4に波線で示すように、各
端部が互いに入れ子式に重なるようにするのが有利であ
る。
【0017】各湾曲プレート30は熱交換流体を循環さ
せるためのチャネルを備えている。各チャネルは入口2
9aと出口29bとの間に閉回路を構成している。この
閉回路の入口29aおよび出口29bはプレート30の
同じ端に位置し、可延管を介して2つのチャンバすなわ
ち中心シャフト1に固定された流体ボックス35内に設
けられた供給チャンバおよび排出チャンバの対応する開
口と連結されている。各セグメント3の湾曲プレート3
0を、中心シャフト1の前端1aよりも前方に自由端3
0aの分だけ延ばし、この自由端の内面20aに冷却液
の入口29aと出口29bとを設けるのが有利である。
そうすることによって、各湾曲プレート30の自由端3
0aの間の中心シャフト1の前端1aよりも前方には中
空空間が区画され、この中空空間内に流体ボックス35
を配置することができる。きの流体ボックスは少なくと
も1つの供給チャンバ37aと少なくとも1つの排出チ
ャンバ37bとを備え、各チャンバは中心シャフト1内
に長手方向に配置された導管44を介して液体供給手段
50および排出手段51に連結されている。湾曲プレー
ト30内に配置する冷却系は湾曲プレート30が占める
円筒形部分の表面全体を覆うのに必要な数の枝で構成す
るのが有利である。また、液体循環路はプレート30の
耐久性が低下しない限り、プレート30の外面19にで
きるだけ近い所に配置する。そうすることによって、ス
ピンドル上に巻き付けた金属バンドから伝達される熱
は、コイラとスピンドルとの接触領域に極めて近い湾曲
プレート内へと逃げ、セグメントより放射方向内側に位
置したスピンドル部材は潤滑に致命的な危険である水漏
れを冒さずに、熱の影響から十分に保護され、また、簡
単な可延管によって高圧下でも液密性が確保される。
【0018】図示した好ましい実施例では、各セグメン
トの本体3は外側に向かって開いており、凸状面21a
によって規定される底21を形成している。この凸状面
21a上に湾曲プレートの形を有する二重壁組立体Kが
固定されている。この二重壁組立体Kは平らな断面を有
する内部チャンバ18で構成される独立した冷却装置K
を形成する。内部チャンバ18は互いに狭い間隔を介し
て配置された二枚の平行な壁面(外側壁19と内側壁2
0)によって規定される。壁面は約90°をカバーする
円筒の一部の形をしている。この内部チャンバ18の両
側がスペーサ22、22’によって密閉され、その長手
方向末端は2つの壁19および20の対応する末端に連
結された環状プレート23、23’によって密閉されて
いる。
【0019】各二重壁組立体Kをセグメント本体3の底
21の凸状面21aに当接し、底21に形成したテーパ
ー孔と螺合するネジ28でこの底に固定する。ネジ28
の頭部は外側壁19の表面から飛び出ないようにするた
めに表面に形成した凹部内に収容される。既に述べたよ
うに、各二重壁冷却装置Kの長さはそれが設置されるセ
グメント本体3の長さよりもわずかに長くして、中心シ
ャフト1の前端1aの先に自由空間が設けられ、この自
由空間内に水等の熱交換流体を各チャンバ18内に循環
させるための流体ボックス35が配置できるるようにな
っている。各セグメントの表面全体を覆って水が循環す
るようにするために、各チャンバ18は軸線Aに対して
平行に壁の母線の方向に延びた長手方向の隔壁26(図
4)によって長手方向に沿って2つの部分18aおよび
18bに分割されている。隔壁26は例えば溶接によっ
て端壁24に液密式に連結され、他方の端壁25から距
離(d)の位置に他方の端部を有し、そこに両部分18
a、18bの間を連絡する通路27が形成されている。
隔壁26は壁19および20に液密に溶接されている。
【0020】流体ボックス35は環状、好ましくは多角
形断面を有し、その辺の数はセグメントの辺の数に相当
する。図示した実施例では流体ボックス35は四角形断
面を有し、各辺は各セグメント3の軸線に対して直角な
4つの辺を有している。従って、流体ボックス35は角
柱リングを構成し(この実施例では正方形)、中心シャ
フト1の軸線Aを中心とした軸方向に開口36を有す
る。流体ボックス35は各チャンバ18の壁に対して直
角な隔壁38によってケーソン37a、37bに分割さ
れている。こうして形成されたケーソンは直線状の二面
体の形を有し、二面体の各表面上に開口を有している。
各ケーソンは2つの開口(ケーソン37aの場合には供
給口31a、ケーソン37bでは排出口31a)を有し
ている。従って、流体ボックス35の外側輪郭に沿って
4つのケーソンが分散配置され、供給ケーソン37aは
2つの排出ケーソン37bの間に位置し、各ケーソンは
流体ボックス35に対して一定の角度を成して配置され
ている。
【0021】図2に示すように、互いに隣接するセグメ
ント内での循環方向は逆に成っており、二面体ケーソン
37aは開口29aを介して2つの互いに隣り合うセグ
メント3a、3bのチャンバ18に供給し、隣りの排出
ケーソン37bはセグメント3aおよび隣接するもう一
つのセグメント3c(セグメント3bに対して直径をは
さんで反対側に位置する)の排出開口29aと連通して
いる。流体ボックス35はスタッド40によってスピン
ドルの中心シャフト1の末端に固定されている。各スタ
ッド40は管状スリーブ39を貫通し、この管状スリー
ブ39は流体ボックス35に溶接され且つ環状チャンバ
37に液密に挿入されている。各スタッド40は両末端
にネジ山を有し、その後端部は支持シャフト1に形成さ
れたテーパー孔に螺合し、先端部には管状スリーブ39
を固定するナット41が取り付けられていて、流体ボッ
クス35が中心シャフト1の末端に固定されるととも
に、ラック4の動きを制御するロッド6を有する支持プ
レート7を変位させるための自由空間ができるようにな
っている。この変位を可能にするために管状スリーブ3
9はプレート7に形成した穴を自由に通過する。供給系
全体は流体ボックス35の前面に固定された保護プレー
トHによって覆われている。軸先A方向を向いた流体ボ
ックス35の背面には、開口43a、43bを介してケ
ーソン37a、37bの内部に至るニードル42が溶接
されている(図2)。各ケーソンに2本のニードル42
が設けられ、開口43はケーソンの角の両側に配置され
ている。1つのケーソンの両方のニードルで場合に応じ
て水の供給または排出を行う。
【0022】各ニードル42(図1)はプレート7内に
設けた対応する通路を貫通し、中心シャフト1の方を向
いた末端で開口44’と係合する。開口44’はガスケ
ットを備え、中心シャフト1を長手方向に通過した導管
44の出口を構成する。従って、この実施例では、中心
シャフト1は8本の導管44(4本の供給導管44aと
4本の排出導管44b)とを備える。各導管44は支持
シャーシ2のレベルに中心シャフト1の回転軸Aに対し
て平行な部分441を有し、スピンドルのレベルに軸先
Aに対してわずかに傾斜した部分442を有している。
それによって、中心シャフト1の周囲に分散配置された
開口44’が軸線Aから十分な距離に配置され、膨張ロ
ッド6をプレート7に締付けるハブ6aが通過できるよ
うになっている。導管44のスピンドルとは反対の後端
部はプラグ443によって閉鎖され、そこに側部開口4
9を有する。この側部開口は中心シャフト1の対応する
部分を放射方向に貫通している。中心シャフト1にはリ
ングからなる回転シール47が取り付けられており、こ
のリング内には長手方向にオフセットした2つの環状溝
45、46が設けられている。供給導管44または排出
導管44bと連通した開口49は長手方向に沿って同じ
距離だけオフセットしており、供給に用いられる溝45
または排出に用いられる溝46と一致するようになって
いる。回転シール47の本体は支持シャーシ2に固定さ
れ、溝45、46の両側に配置された環状ガスケット4
8を有し、各溝45、46の液密性を保持しながら中心
シャフト1が回転できるようになっている。各溝(供給
溝45および排出溝46)はシール47の本体内に放射
方向に配置された開口45’、46’を介して外部と連
結しており、これら開口上には導管(供給導管50およ
び排出導管51)が設けられている。
【0023】既に述べたように、図示した実施例では流
体ボックス35が互いに対角線を挟んで反対側に位置し
た2つの供給チャンバ37aで構成され、これらの供給
チャンバがニードル42、導管44および溝45を介し
て水の供給を受けるダクト50に連結されている。同様
に、2つの排出チャンバ37bは溝46を介して水排出
ダクト51に連結されている。各チャンバ18に対する
水循環手段は壁20内の末端壁24付近、隔壁26の両
側に設けられた供給口29aおよび排出口29bを備え
ている(図4)。これら開口は壁20の軸先方向に沿っ
て支持シャーシ2とは反対側に底21を越えて延びた領
域に設けられている(図1)。各セグメント3に設けら
れる開口29aおよび29bは放射方向の拡張移動また
は格納移動時にセグメントとともに放射方向に移動す
る。従って、放射方向に伸長可能な連結手段J(図2)
によって開口29aおよび29bに連結され、流体ボッ
クス35に設けられた各開口(供給口31aおよび排出
口31b)は放射方向に対して固定されている。
【0024】図示した実施例では、各冷却プレート30
が接続部品34を備えている。この接続部品は内壁20
の中心シャフト1よりも突き出た前方端部すなわち流体
ボックス35の所に固定されている。接続部品34は2
つの開口29aおよび29bを有し、これらの開口は中
央隔壁26の両側の冷却プレート30の両方のチャンバ
18a、18bへ連通し、さらに隔壁38の両側の流体
ボックス35の対応する面35a上に設けられた開口3
1a、31bと連通している。この連結は可延性材料、
例えばエラストマーからなる管33を用いて行われる。
これは容易に潰すことができるようにするために、図2
に示した双円錐バレルにするのが有利である。各管33
の両端はフランジを介して流体ボックス35および接続
部品34に液密に当接される。
【0025】各冷却プレート30のチャンバ18aは中
心シャフト1を貫通する導管44aによって流体ボック
ス35の対応するチャンバ37a(それ自体には供給ダ
クト50を介して水が供給される)に連結されている。
開口29aを通過する水はチャンバ18a内でセグメン
トの末端まで循環し、中央隔壁29bをまわってチャン
バ18bを経由して戻り、流体ボックス35の排出チャ
ンバ37bに連結された開口29bを通って出て行く。
流体ボックス35それ自体は導管44bによって排出ダ
クト51に連通した溝46と連結している。従って、ス
ピンドルの回転やスピンドルの拡張または格納運動を妨
害せずに、閉回路内で連続的に水の循環が行われるとと
もに、制御プレート7がスピンドル末端と流体ボックス
35との間を自由に移動してセグメント3の放射方向移
動を制御し、対応する冷却プレート30は可延性管33
を介して供給導管および排出導管に液密式に連結され
る。従って、本発明の冷却システムはスピンドルの構造
をそれほど複雑にするものではないことは理解できよ
う。すなわち、水循環系全体がスピンドル内部に配置さ
れ、それによって流体ボックス35は中心シャフト1の
前方端部に位置した狭い空間内に収容できる。
【0026】さらに、水循環が全て剛体の導管によって
行われるか、スピンドルの各部材内部で直接行われるの
で、高い圧力下でも漏れの危険性は低い。この場合、可
延性管33は例外であるが、この管の液密性は耐圧接続
にすることによって容易に確保でき、この管の液密性を
モニターすることによって、必要に応じて容易に交換す
ることができる。スピンドルの汚染を避けるために、ス
ピンドルの先端(流体ボックスを収容する部分)は流体
ボックス35の先端にネジで固定された保護プレートH
によって閉鎖できる。流体ボックスの背面には多角形の
断面を有する環状の覆いGが固定され、この覆いはパッ
ド11間に延びた4つの枝部を有し、セグメント3の末
端およびパッド11の側面に当接されて制御機構内部に
水または不純物が侵入するのを防ぐ可延性リップシール
となる。
【0027】本発明は上記の具体例に限定されるもので
はなく、他の構成を適用しても請求項に定義の範囲を逸
脱するものではない。本発明は互いに接近および離反す
る隣接するセグメントを有する任意形式のスピンドルを
対象とするもので、セグメントの数は上記実施例を大き
く変更せずに変えることができる。流体ボックスはセグ
メントの数に相当する多角形断面を有する。図示した水
循環系は偶数のセグメントを有するが、中心シャフト1
に設ける穴の数を減らすために変更が可能である。さら
に、水の循環によってスピンドルを冷却するのが有利で
あるが、当然それ以外の熱交換流体を使用することも可
能である。請求項に記載の技術的特徴記載した参照番号
は単に請求項の理解を助けるためのものであって、なん
らその範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のコイラースピンドルを示す一部を除
いた長手方向部分断面図で、上半分が拡張位置を示し、
下半分が格納位置を示す。
【図2】 図1の線II-IIによる拡大部分断面図。
【図3】 図2の線III-IIIによる部分断面図。
【図4】 セグメント内の液体循環チャンバ内部を示す
概略平面図。
【図5】 図6の線V−Vによるスピンドルの断面図
で、上半分が拡張位置を示し、下半分が格納位置を示
す。
【図6】 図5の線VI-VIにおける部分断面図。
【符号の説明】
1 中心シャフト 3 セグメント 4、5、6 スピンドルの拡張、後退制御手段 18 冷却系 29a 入口 29b 出口 37a 供給チャンバ 37b 排出チャンバ 35 流体ボックス J、33 可延性接続手段 K 独立型の冷却装置 M スピンドル S 巻き取り表面

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸線(A)と同心なほぼ円筒形の表面
    (S)によって画定されるスピンドル(M)を少なくと
    も一つ有し、スピンドル(M)の拡張または後退によっ
    て直径が変化し、スピンドルは軸線(A)の周りで回転
    する中心シャフト(1)と、この中心シャフト(1)の
    周りに配置されて中心シャフトと一諸に回転される互い
    に隣接する1組のセグメント(3)と、各セグメント
    (3)を放射方向に移動させてスピンドルの拡張および
    後退を制御する手段(4、5、6)と、各セグメント
    (3)に熱交換流体を循環させてスピンドルを冷却する
    冷却手段(E)とで構成され、各セグメント(3)は放
    射方向に摺動するように中心シャフト(1)上に取り付
    けられ且つ外側面(19)が円筒形セクターの形をした
    湾曲プレート(30)を有している、帯状製品を巻き取
    るためのコイラースピンドルにおいて、 冷却手段(E)は中心シャフト(1)に固定された流体
    ボックス(35)を有し、この流体ボックス(35)は
    少なくとも2つの独立したチャンバすなわち熱交換流体
    の供給系(50)に連結された少なくとも1つの供給チ
    ャンバ(37a)と流体排出系(51)に連結された少
    なくとも1つの排出チャンバ(37b)とを有し、各セ
    グメント(3)は湾曲プレート(30)の内側に配置さ
    れた独立の冷却系(18)を備え、各冷却系(18)は
    熱交換流体の入口(29a)と出口(29b)となる2
    つの開口を有し、各開口は可延性のある接続手段(J,
    33)を介して流体ボックス(35)の一つのチャンバ
    と連通した開口すなわち供給チャンバ(37a)に連結
    された入口(29a)と排出チャンバ(37b)に連結
    された出口(29b)とを有することを特徴とするコイ
    ラースピンドル。
  2. 【請求項2】 中心シャフト(1)が支持シャーシ
    (2)上に取付けられ、その反対側は先端(1a)まで
    延び、各セグメント(3)の湾曲プレート(30)は内
    面(20a)を有する自由端(30a)となって中心シ
    ャフト(1)の先端(1a)を越えた位置まで延びてお
    り、冷却液の入口(29a)および出口(29b)は上
    記内面(20a)に設けられており、各セグメント
    (3)の自由端(30a)は中心シャフト(1)の先端
    (1a)よりも前方に中空空間を区画し、その内部に流
    体ボックス(35)が配置され、供給系(50)および
    排出系(51)はそれぞれ少なくとも2本の導管(44
    a,44b)に連結されており、各導管は中心シャフト
    (1)の長手方向に沿ってその先端(1a)まで中心シ
    ャフト内を貫通し、流体ボックス(35)の少なくとも
    1つの供給チャンバ(37a)および少なくとも1つの
    排出チャンバ(37b)に至り、これらのチャンバはそ
    れぞれ長さ可変の導管(33a,33b)によって湾曲
    プレート(30a)の入口(29a)および出口(29
    b)に連結されている請求項1に記載のコイラースピン
    ドル。
  3. 【請求項3】 中心シャフト(1)が支持シャーシ
    (2)側に後端(1b)を有し、この後端に取付けられ
    たタイトリング(47)は回転シールを構成し、この回
    転シールは中心シャフト側(1b)に開いた2つの溝
    (45、46)と2つの開口すなわちそれぞれいずれか
    一方の溝と連通し且つそれぞれが供給系(50)および
    排出系(51)の双方に連結された入口(45’)およ
    び出口(46’)を備え、供給導管(44a)および排
    出導管(44b)が中心シャフト(1)の先端(1a)
    から後端(1b)までその全長に渡って中心シャフト
    (1)を貫通しており、各開口(49)を通って回転シ
    ール(47)の供給溝(45)および排出溝(46)の
    対応する溝に至る請求項2に記載のコイラースピンド
    ル。
  4. 【請求項4】 中心シャフト(1)が各セグメント
    (3)の放射方向への拡張および後退を制御するための
    中心シャフト(1)に沿って交互に運動するラック装置
    (4)を支持し、このラック装置(4)が中心シャフト
    (1)内部の軸穴を貫通する制御ロッド(6)によって
    駆動され、この制御ロッド(6)の先端に支持プレート
    (7)が取付けられ、支持プレート(7)は流体ボック
    ス(35)と中心シャフト(1)の先端(1a)との間
    に設けられた自由空間内に配置され、各セグメント
    (3)の拡張または後退を制御するための制御ロッド
    (6)が駆動されたときに軸線方向に移動できるように
    なっている請求項2〜3のいずれか一項に記載のコイラ
    ースピンドル。
  5. 【請求項5】 流体ボックス(35)がスタッド(4
    0)によって中心シャフト(1)の末端に固定され、各
    スタッド(40)は流体ボックス(35)に固定され且
    つ流体ボックスを液密に貫通した管状スリーブ(39)
    中に挿入されており、先端(1a)と流体ボックス(3
    5)との間に支持プレート(7)を軸先方向に変位させ
    るための空間を維持するために管状スリーブ(39)は
    中心シャフト(1)の側に中央シャフト(1)の先端
    (1a)に支持された自由な部分の分だけ延びており、
    支持プレートは管状スリーブ(39)を通過させて支持
    プレート(7)を自由に摺動させるための開口を有する
    請求項4に記載のコイラースピンドル。
  6. 【請求項6】 流体ボックス(35)の供給チャンバ
    (37a)および排出チャンバ(37b)の各チャンバ
    が、中心シャフト(1)内に設けられた対応するチャネ
    ル(44a,44b)にニードル(42)を介して液密
    に連結されており、各ニードル(42)は流体ボックス
    (35)と中心シャフト(1)の末端との間の空間内に
    延びており、一定の間隔で支持プレート(7)の対応す
    る開口を通過し、支持プレートが自由に摺動することを
    可能にする請求項4または5に記載のコイラースピンド
    ル。
  7. 【請求項7】 開き角度が約90°である互いに隣接す
    る4つのセグメント(3)を備え、流体ボックス(3
    5)がほぼ正方形の輪郭を有し且つ直径をはさんで反対
    側に位置する2つの供給ケーソン(37a)と供給ケー
    ソンの間に配置された2つの排出ケーソン(37b)と
    からなる4つの直角ケーソンを有する請求項1〜6のい
    ずれか一項に記載のコイラースピンドル。
  8. 【請求項8】 供給ケーソン(37a)または排出ケー
    ソン(37b)の各ケーソンが供給口(31a)または
    排出口(31bからなる一対の開口を備え、各開口は可
    延管(J,33)を介して互いに隣接する2つのセグメ
    ント(3a,3b)の対応する入口(29a)または出
    口(29b)と連結される請求項7に記載のコイラース
    ピンドル。
  9. 【請求項9】 湾曲プレート(30)内部に配置された
    個々の冷却系(18)が湾曲プレートによってカバーさ
    れる角度の部分全体をカバーし、湾曲プレートの外面
    (19)にできるだけ近い位置に配置されている請求項
    1〜8のいずれか一項に記載のコイラースピンドル。
  10. 【請求項10】 各セグメントの湾曲プレート(30)
    が平らな部分を有する中空チャンバ(18)を構成し、
    この中空チャンバ(18)が円筒形の一部の形を有する
    互いに間隔をおいて配置された湾曲した2つの平行な壁
    (19、20)すなわち円筒形の巻取り表面(S)を構
    成する内壁(20)と外壁(19)とで規定され、これ
    ら2つの壁(19、20)の周囲は互いに液密に連結さ
    れて中空チャンバ(18)が区画され、この中空チャン
    バ(18)は少なくとも1つの隔壁(26)によって少
    なくとも1つの通路(27)を介して互いに連絡した少
    なくとも2つのセクション(18a,18b)に分割さ
    れて、内壁上に設けられた各中空チャンバ(18)の両
    セクションと連通した入口(29a)および出口(29
    b)の間で湾曲プレート(18)表面全体に熱交換流体
    を循環させる循環系形成されるようになっている請求項
    1〜9のいずれか一項に記載のコイラースピンドル。
  11. 【請求項11】 各セグメントの湾曲プレート(30)
    が平らな部分を有する独立した冷却装置(K)を構成
    し、その内側には入口(29a)と出口(29b)との
    間で熱交換流体を循環させる循環系が形成され、湾曲プ
    レート(30)がセグメントの本体(3)の円筒形の外
    面(21a)に取り外し可能な状態で当接、固定されて
    いる請求項1〜10のいずれか一項に記載のコイラース
    ピンドル。
  12. 【請求項12】 ラック装置が中心シャフト(1)上で
    軸線方向に摺動するように取り付けされた管状スリーブ
    (12)を有し、この管状スリーブ(12)の外側には
    複数の突出部分(4)が設けられており、これら突出部
    分(4)には傾斜面(9)が設けられ、この傾斜面
    (9)は各セグメント(3)に対応するラックを構成
    し、各セグメントの本体(3)の外側には傾斜面を有す
    る少なくとも一つのパッド(11)を有し、この傾斜面
    が対応するラック(4)の整合傾斜面(9)と協働する
    請求項1〜11のいずれか一項に記載のコイラースピン
    ドル。
  13. 【請求項13】 セグメント本体(3)のパッド(1
    1)が中心シャフト側(1)に開いた溝(15)を有
    し、この溝(15)が、ラック(4)の当接面を構成す
    る傾斜した底部とラック(4)の傾斜面側に配置された
    2つのリブが係合する2つの側方溝(16)とを含むT
    字型断面を有する請求項12に記載のコイラースピンド
    ル。
  14. 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか一項に記載
    のコイラースピンドルの連続鋳造機の出口での高温の金
    属バンドの巻取り操作での使用。
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