JPS5940737B2 - 巻取機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マンドレルの周辺に配置した押えロールを有
する複数の押えロール装置を油圧シリンダにより前記マ
ンドレルに押付けながら前記マンドレルにて板状材料を
巻取るようにした巻取機において、前記押えロール装置
を反マンドレル方向に後退移動させるための後退装置と
、材料の先端位置を検出する先端位置検出装置と、材料
の移動速度を検出する速度検出装置と、これら両検出装
置からの信号と予め入力しておいだ諸データとを演算し
て２巻目以降の材料の先端が前記押えロールの直前位置
に達した時に前記押えロール装置を後退させて押えロー
ルを材料の先端厚みを越えない範囲の位置に移動させる
ための信号を前記後退装置へ送る演舞装置と、を備えた
ことを特徴とする巻取機に関するもので、マンドレルに
巻き取つた材料の先端が押えロールの位置に達して巻取
径が増大する時に、マンドレルと押えロールとの間に過
大な衝撃力が発生しないようにしたものである。

ホットストリップミルの材料が大型化し、生産性向上の
ため巻取速度を増大させる傾向にあるため、厚物材料を
ダウンコイラーで巻き取る際の材料巻太ク時に、板厚ラ
ップによりマンドレルと押えロールとの間に発生する衝
撃力が過大とな９、巻取機に対する影響が看過できない
状態となつている。

この衝撃力は材料の巻取速度りと、材料厚みΔれの平方
根ＶＪｈとの積に比例する。

この衝撃力が過大になると、マンドレルまたは押えロー
ル等に破損を生ずるようになる。近年、１２ないし２５
ミリメートル程度の厚い材料をマンドレルで巻＜ことが
多くなつて来たが、薄物材を巻く時の巻取速度で巻き取
ると衝撃力が過大となーンて巻取機を破損する恐れがあ
る。

又マンドレル強度を増大させるためにマンドレル径を太
くすることも考えられるが、後処理関係の冷延リールは
従来使用しているホットストリップミルの径に合わせて
あるので、ダウンコイラーマンドレルを太くすると後面
設備の改造をも必要とするため好まし〈ない。本発明は
従来使用しているマンドレル径のままで、板厚の人きい
材料を薄物の時と同様の巻取速度で巻き取つても衝撃力
の発生が少なくなるようにしたものである。

次に本発明の一実施例を第１図、第２図について説明す
ると、マンドレル１は板状の材料２を巻き取るものであ
つて、モータ２５より駆動装置２４を介して回転するよ
うになつている。

上ピンチロール３、下ピンチロール４は別のモータ２３
より，駆動装置２２を介して回転されるようなつている
押えロール５は軸受３０によつてフレーム７に支持され
ており、フレーム７はピン６を中心として回動できるよ
うに機体に取付けられている。

而して、押えロール５、軸受３０、フレーム７によつて
押えロール装置が形成されている。又、フレーム７には
ヒソ８によつてシリンダ１０のピストンロツド９の先端
が枢着されて卦り、ピストンロツド９はシリンダ１０へ
の圧油供給により軸線方向に動かされるようになつてい
る。フレーム７にはさらＫピン１１によつてアジヤステ
イングロツド１２の先端が枢着されていて、アジヤステ
イングロツド１２の他端にはストツパ一１３が形成され
ている。

アジヤステイングロツド１２はストツパーレバ一１４を
摺動自在に貫通しており、ストツパーレバ一１４の中間
はピン１５によつて回動自在に支持され、他端にはピン
１６によつてアクチユエータ一１７が結合されている。

而して、アジヤステイングロツド１２、ストツパーレバ
一１４、アクチユエータ一１７によつて、前記押えロー
ル５を含む押えロール装置を反マンドレル１方向へ後退
させるための後退装置が形成されている。押えロール５
の回転は、ユニバーサルジョイント２６を介しモータ２
７から１駆動されるようになつている〜 上ピンチロール３には速度発電機１８を取付け、ピンチ
ロール３，４と押えロール５間にフオトセル発光器２０
、フオトセル受光器２１を上下に設置してその間を材料
２が通過するようにし、又コントロール系として演算装
置１９が設けてあつて、フオトセル受光器２１、速度発
電機１８の信号を入力し、アクチユエータ一１７に対し
て指令するようになつている。

第１図に示した実施例に卦いては、マンドレル１の周囲
には３個の押えロール５，３１，３２が配置されている
が、全て同一の構造となつているので、押えロール３１
，３２についての説明は省略する。

次に巻取時に卦ける材料２の重なり状況について説明す
る。

第３図は材料２がマンドレル１と押えロール５の所に来
た第１巻目の状態を示している。

材料２の先端２８の厚みΔｈに対して、マンドレル１と
押えロール５との間にはそれよリやや小さい隙間ｂを設
けてある。隙間ｂは材料２の厚みΔｈに対して長さｃだ
け小さいので、材料２が押えロール５とマンドレル１と
の間を通過すと、押えロール５は材料２への押付け力を
作用させつつ長さｃたけ後退する。このためフレーム７
はヒソ６を中心として後退回動し、ピストンロツド９が
シリンダ１０内の油に対し圧縮力を与える。而して、シ
リンダ１０の油は圧縮力を受けるが、シリンダ１０の配
管系にはリリーフ弁が設けてあるので、シリンダ１０内
の油は設定圧以上にならないよう逃げて、ピストンロツ
ド９はシリンダ１０内に収縮する。従つて、材料２は一
定圧にてマンドレル１に押圧された状態で巻取られる。
周、前記リリーフ弁は油圧技術として常識なので、図示
を省略してある。押えロール５とマンドレル１との間の
最初（１巻目）の隙間ｂの設定は次のようにして行う。

即ち、押えロール５とマンドレル１との間の隙間が設定
すべき隙間ｂよジ狭くなつている時には、旦シリンダ１
０のピストンロツド９をフリーな状態としておいて、ア
クチユエータ一１７を，駆動しストツパーレバ一１４を
ピン１５を支点に第１図に｝いて右方向に回動させて行
く。ストツパーレバ一１４が回動すると、該ストツパー
レバ一１４とストツパ一１３とが係合し、ストツパ一１
３と−体のアジヤステイングロツド１２もストツパーレ
バ一１４の回動に伴つて移動する。アジヤステイングロ
ツド１２が移動すると、該アジヤステイングロツド１２
とピン１１にて連結されたフレーム７がピン６を支点と
して回動し、押えロール５がマンドレル１から離れる方
向に移動する。而して、マンドレル１と押えロール５と
の間に所定の隙間ｂが形成されたら、アクチユエータ一
１７の駆動を停止しシリンダ１０のピストンロツド９に
突出方向の設定圧をかける。一方、押えロール５とマン
ドレル１との間の隙間が設定すべき隙間ｂよ９広くなつ
ている時には、アクチユエータ一１７を駆動してストツ
パーレバ一１４を前記とは逆方向に回動させて行く。こ
の際、ストツパーレバ一１４とアジヤステイングロツド
１２とが摺動してストツパーレバ一１４とストツパ一１
３との係合が解かれ、両者の間には隙間が形成されるの
で、シリンダ１０のピストンロツド９を突出させてフレ
ーム７をマンドレル１方向へ回動させ、押えロール５の
位置をマンドレル１側へ近付けて行く。而して、マンド
レル１と押えロール５との間が所定の隙間ＢｖＣなつた
らアクチユエータ一１７の駆動を停止し、シリンダ１０
のピストンロツド９突出方向の設定圧をかける。上記隙
間ｂの大きさは、図示しない圧延機で圧延された材料２
の厚みΔｈによつて決定される。

つまり、最初の隙間ｂは、狭すぎると材料２がマンドレ
ル１と押えロール５との間を通過することができず、一
方広すぎると材料２の巻取りにゆるみが生じてしまう。
従つて、前記のようにして適正な隙間ｂを設定する必要
がある。材料２の第２巻目以降において従来の装置の作
用を説明すると、第４図に訃いて、材料２の先端２８が
押えロール５の位置に達すると、先端２８の板厚Δｈ分
だけ厚くなる。

一般にｎ巻目とするとｎ＋１巻目の時の板厚Δｈだけ巻
太りする。この時押えロール５は板厚Δｈたけマンドレ
ル１と反対の方向に強制的に後退させられる。この際ア
ジヤステイングロツド１２も共に後退するため、固定状
態にあるストツパーレバ一１４とストツパ一１３との間
に隙間ａが生ずる。この隙間ａは板厚Δｈに比例する。
本発明はこの点に着目したものであつて、第２巻目以降
、材料２の先端２８が押えロール５の直前位置に達する
時、ストツパーレバ一１４を強制的に作動させて押えロ
ール５を後退させることによ楓発生衝撃力を減少させる
ようにしたものである。

第５図Ａはマンドレル１に材料２の第１巻目が巻かれて
いる状態を示し、第５図Ｂは第２巻目になる瞬間であつ
て、従来は押えロール５が板厚Δｈだけ変位するため衝
撃力が発生していた。

つまり材料２の巻太９量がすべて押えロール５に衝突し
ていた。第５図Ｃは本発明に｝ける作用を説明するもの
で、押えロール５を板厚Δｈより若干少ない距離ｄだけ
ストツパーレバ一１４の作用によつて後退させ、押えロ
ール５が材料２によつて強制的に変位させられる量をΔ
ｈ−ｄに減少させるようにする。

これによつて、衝撃力を少なくすることができると共に
、巻取作業時の材料２にゆるみを発生させることが防止
される。このため、第１図ＶＣ｝いて材料２が上ピンチ
ロール３と下ピンチロール４の間を通過し、フオトセル
発光器２０とフオトセル受光器２１の間に達すると材料
２によつて光線がさえぎられ、フオトセル受光器２１は
材料２の先端２８が通過した信号を発し、この信号は演
算装置１９に送られる。

一方、上ピンチロール３に設けてある速度発電機１８に
よつて材料２の送り速度が演算装置１９に送られる。ま
た演算装置１９には予め、材料２の板厚Δｈ、マンドレ
ル１の径、フオトセル発光器２０及びフオトセル受光器
２１から押えロール５，３１，３２までの距離等の必要
な諸データを記憶させておく。

演算装置１９はこれらの諸データと前記フオトセル受光
器２１からの信号と速度発電機１８からの信号とによつ
て材料２の先端２８が各押えロール５，３１，３２の位
置を通過する時を演算し、巻太りする直前に、即ち材料
２の先端が押えロール５，３１，３２の直前位置に達し
た時にアクチユエータ一１７，３３，３４に指令を出し
、ストツパーレバ一１４を作動させ、ストツパ一１３、
アジヤスアイングロツド１２、フレーム７を介して押え
ロール５，３１，３２を距離ｄだけ後退させる。

この後退を巻太ｖの時、各押えロール５，３１，３２ご
とに行なうことによつて連続的にフィードホワード制御
して衝撃力の発生を少なくする。前記演算装置１９の演
算内容は次の如くである（第６図参照）。

例えば、ｎ巻後の材料２の先端位置を角度θｔで表すと
、但し、 ｔ：材料２の先端検出後の経過時間 ｖ：材料２の速度 Ｌ：マンドレル１とフオトセル発光器２０及びフオトセ
ル受光器２１との距離θｔ：材料２の先端位置（基準点
からの角度）θ±押えロール位置（基準点からの角度）
Ｄ：マンドレルの径 ｎ：巻数（整数） となジ、（４）式を満足する整数のｎを求めると、（１
）式よりθが求められる。

従つて、θェとθｔとの差がｔ秒後の材料２の先端と押
えロール（第６図では押えロール３１を示す）との位置
関係を示して訃り、θ７一θｔ＝Δθになつた時にアク
チユエータ一１７，３３，３４に指令を出すようにする
。

周、Δθは巻太りする直前位置（設定角）を示す。以上
説明したように本発明によれば、従米の設備に押えロー
ルのフイードホワードコントロール部分を追加するだけ
で、巻取材料が押えロール位置に達する直前に押えロー
ルを巻取材料の先端厚みを越えない範囲で後退させるこ
とができるので、厚物材に対する巻取時の発生衝撃力を
減少できると共に、材料先端で後続の材料を疵付けるこ
とがなくなつて超厚物材料の巻取も町能とすることがで
き、又巻取機の寿命を長くし得られ、更に巻取速度を向
上させることができる、等種々の優れた効果を発揮すΦ
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図はτ 同平
面図、第３図、第４図は従来における押えロール機構の
側面図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃは押えロールの変位状態の説
明図、第６図は本発明における制御内容の原理説明図で
ある。 １・・・・・・マンドレル、２・・・・・・材料、５・
・・・・・押えロール、１０・・・・・・シリンダ、１
７・・・・・・アクチユエータ一 １８・・・冑速度発
電機、１９・・・・・・演算装置、２０・・・・・・フ
オトセル発光器、２１・・・・・クオトセル受光器、２
８・・・・・・材料２の先端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マンドレルの周辺に配置した押えロールを有する複
   数の押えロール装置を油圧シリンダにより前記マンドレ
   ルに押付けながら前記マンドレルにて板状材料を巻取る
   ようにした巻取機において、前記押えロール装置を反マ
   ンドレル方向に後退移動させるための後退装置と、材料
   の先端位置を検出する先端位置検出装置と、材料の移動
   速度を検出する速度検出装置と、これら両検出装置から
   の信号と予め入力しておいた諸データとを演算して２巻
   目以降の材料の先端が前記押えロールの直前位置に達し
   た時に前記押えロール装置を後退させて押えロールを材
   料の先端厚みを越えない範囲の位置に移動させるための
   信号を前記後退装置へ送る演算装置と、を備えたことを
   特徴とする巻取機。