JPS63310106A - 巻鉄心製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は変圧器などに用いられるワンターンカット形の
巻鉄心を製造する製造装置に関する。

（従来の技術） ワンターンカット型の巻鉄心の一般的な構造は夫々直径
が異なる円筒状に曲げた複数の鋼帯を径方向内外側に重
ね合わせたもので、各鋼帯の各切目はその間を通過する
磁束が隣りの層の鋼帯を通るようにして損失を少なくす
るために各巻回毎に順次周方向に位置を異ならせ、適当
な巻回数において再び元の位置に戻る構成となっている
。

この巻鉄心を製造する方法としては、長尺の鋼帯を巻取
り、その側面に切断位置を示す目印を付け、鋼帯を巻戻
しながら目印の部分を切断刃にて切断して鋼帯を得、こ
の鋼帯を元の順序で内外側に重ね合わせる方法がとられ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来技術による製造方法は各工程の殆どを手作業で
行なうので生産性が悪い。そこで、現在は鋼帯を巻取る
とともに切断刃で鋼帯を切断する動作を、各巻回毎に自
動的に制御して自動的かつ連続的に巻鉄心の製造を行な
える製造装置の開発が要望されている。しかし、通常、
鋼帯の板厚は幅方向両側縁において数％の差があり、前
記の巻鉄心製造装置において、巻軸で鋼帯を巻取ると板
厚の差のため平坦に巻回されずに円錐状となり、巻厚が
大きくなると巻取られる鋼帯がひねられて巻軸端部側へ
ずれを生じ巻取りが不能となる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、鋼帯の巻取
りおよび切断を自動的に行なうものであって、鋼帯の板
厚の偏差による巻取りを可能とした巻鉄心製造装置を提
供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 電動機１３により回転され鋼帯１を巻取る巻取軸１２と
、鋼帯１を送り込む送りロール１０および１０′と、鋼
帯１を一定量毎に切断する切断機構１１と、切断された
鋼帯を巻軸１２に巻付ける巻込みベルト１８と、鋼帯１
の幅方向両端部に″成形溝１ａを成形する為のロール２
４Ａ、２４Ｂと、これらロール２４Ａ、２４Ｂをロール
２３に押付ける為に設けられた、例えば成形量調整用電
動機２７Ａ、２７Ｂからなるロール駆動装置と、巻軸１
２の両端部に鋼帯幅を検出する一対の検出器２８Ａ、２
８Ｂ、２９Ａ、２９Ｂと、これら検出器の信号により前
記ロール駆動装置を制御するロール制御装置３０よりな
る。

（作用） 電動機１３により巻軸１２および送りローラ１０．１０
−を回転せしめ、鋼帯１を定められた寸法に切断機構１
１で切断しながら巻込みベルト１８に沿わせて巻軸１２
に巻取ってゆくと、鋼帯１の両端部（縁部）の厚みの差
が大きい場合端部が不揃になってくる。この端部の不揃
を検出器２８Ａ又は２８Ｂにて検出し、その検出信号に
よりロール制御装置３０を介して前記検出器が検出した
側のロール２４Ａ又は２４Ｂをそれぞれの成形量調整用
電動機２７Ａ又は２７Ｂにより作動させ成形溝を成形す
ることにより、鋼帯の板厚の差をなくす。

（実施例） 以下本発明を図面で示す一実施例について説明する。第
１図および第２図は本発明の巻鉄心製造装置の一実施例
を示すもので、第１図は装置全体を、第２図は巻軸部か
らロール成形部分を拡大して示している。図中５はロー
ル状に巻回された鋼帯１を支持する支持体、６．６′は
鋼帯１を支持体５から繰り出す巻戻しローラ、７はベル
ト８を介して巻戻しローラ６を回転させる電動機、９は
補助ローラ、１０．１０−は支持体５から繰り出された
鋼帯１を所定の長さく巻軸巻取り長さ）で送る送りロー
ラ、１１は送りローラ１０．１０−に対し鋼帯送り方向
前方に設けられ且つ図示しないシリンダなどにより駆動
されて鋼帯１を切断する切断刃、１２は切断刃１１に対
し鋼帯送り方向前方に設けられ且つ送りローラ１０，１
０−で送られてきた鋼帯１を巻鉄心の１巻回分毎に巻取
る巻軸で、巻軸１２の直径は巻鉄心の最内周部の直径に
等しい。図中１３は巻軸１２と送りロール１０を回転さ
せる電動機である。電動機１３はベルト１４を介して巻
軸１２を回転させると共に、ベルト１５、プーリ１６お
よびベルト１７を介して送りローラ１０．１０−を回転
させる。このため、蓚軸１２と送りローラ１０．１０−
は同期して回転される。図中１８は無端状なる巻込みベ
ルトであり、夫々複数のガイドローラ１９とテンション
ローラ１９゛により回転自在に支持されている。２０乃
至２２は張力機構である。例えば空気圧を用いたシリン
ダ２０のピストンロッド２１に取り付けたテンションロ
ーラ１９．′を連結金具２２を介して巻込ベルト１８を
引込むことによって巻込ベルト１８に張力をあたえるこ
とができる。

２３は下成形ロールであり、上成形ロール２４Ａ又は２
４Ｂを押付けることにより鋼帯１に溝１８を成形するも
のである。２５Ａ、２５Ｂはロール支えであり、上成形
ロール２４Ａ、２．４Ｂを支持すると共にネジ２６Ａ、
２６Ｂと連結されていて、成形量調整用電動機２７Ａ、
２７Ｂの回転力を上成形ロール２４Ａ、２４Ｂの押付力
に変換する働きをするものである。２８Ａ、２８Ｂは発
光器であり、受光器２９Ａ、２９Ｂとともに巻軸１２が
巻取る鋼帯１の幅方向のずれを検出する検出器を構成す
る。一対の発光器２８Ａ、２８Ｂは巻軸１２が巻取る鋼
帯１の幅側側縁の外側に夫々設けである。すなわち一方
の発光器２８Ａは上成形ロール２４Ａに対し、他方の発
光器２８Ｂはもう一方の上成形ロール２４Ｂに対し、夫
々鋼帯側縁部に対して近接した個所に位置して設けられ
ている。

検出器の発光器２８Ａ、２８Ｂと鋼帯１側縁との間の水
平方向の間隔は、鋼帯１の幅方向のずれを実用上支障が
ない範囲に抑えるために１鰭程度とする。検出器は光透
過形のもので、発光器２８Ａ。

２８Ｂから出た光が鋼帯１によりさえぎられた時その光
を受光器２９Ａ、２９Ｂが受光できなくなり、鋼帯のず
れを検出するものである。図中３０は受光器２９Ａ、２
９Ｂからの信号を受け、鋼帯検出位置に応じて成形量調
整用電動機２７Ａ、２７Ｂに対して上成形ロール２４Ａ
、２４Ｂに成形動作を行なわせる為の指令を発する為の
ロール制御装置である。

このように構成した巻鉄心製造装置の動作について説明
する。まず、支持体５に支持された鋼帯１を引き出して
その先端が切断刃１１に当接した状態にセットし、電動
機１３により巻軸１２と送りローラ１０を回転させる。

鋼帯１は回転する送りローラ１０により送られて巻込み
ベルト１３に押えられながら回転する巻軸１２に巻取ら
れる。

巻軸１２が１回転して鋼帯１を巻取った後に電動機１３
が回転を停止し、巻軸１２と送りローラ１０の回転を停
止する。その後に切断刃１１を動作させて鋼帯１を切断
する。ここで、鋼帯１の先端から切断刃１１で切断する
個所までの切断長さは、Ｌ−巻軸１が回転して巻取る鋼
帯１の巻取り周長＋巻鉄心における隣接する巻回間の切
目のステップ量Ｐ ＋２ｔｘ（ｔは鋼帯の板厚） である。すなわち、第５図および第６図で示すように巻
鉄心において鋼帯１の切目２ａ、２ｂ、２Ｃ・・・２ｎ
が各巻回毎に順次周方向にずれていくために、鋼帯１は
１巻回分を巻取る周長に次の巻回における切目位置の長
さＰ　＋　２　ｔＸを加えた長さで切断する必要がある
。つまり、巻軸１２が１回転して鋼帯１を巻取った時に
、巻軸１２から切断刃１１までの鋼帯１の長さがＰ＋２
ｔＸとなる。巻軸１２が切断した鋼帯１を巻取るための
回転量は鋼帯１の切断長さに対応する。そして、鋼帯１
が１回転して停止した時にその鋼帯巻取り周長を図示し
ない測長装置により測定し、ａＩＪ長装置からの信号を
受けた演算装置が次に巻取る鋼帯長さを演算して電動機
１３の制御回路に電動機回転量を指令し、制御回路が電
動機１３を所定の回転量で回転させる。なお、電動機１
３はパルス発電機を備え、パルス発電機により電動機の
回転量を制御回路にフィードバックし、制御回路にて基
準回転量と比較することにより電動機１３の回転量を制
御する。

このようにして巻鉄心の各巻回毎に巻軸１２の回転量を
制御して鋼帯１の切断長さを決めて鋼帯１を順次巻取っ
て切断していく。そして、第７図で示すように鋼帯１の
切目がＢ点に達した時に、Ｌ−周長−Ａ　＋　２　ｔｘ
となるように巻軸１２の回転量を付与し、再び前述した
ように鋼帯１の巻取りと切断を行なう。

次に鋼帯１における左右両側部の板厚の差を原因とする
鋼帯１の巻取り時の位置ずれの発生を防止する場合につ
いて説明する。一般的に鋼帯１は製造状の理由から第８
図で示すように幅方向両側縁における厚さｔ□＋　　ｔ
２に数％の差が生じる。

すなわち、鋼帯１の一方の側縁の板厚ｔ１に比して他方
の側部の板厚ｔ２が大きくなり、両者間に板厚の片寄り
が生じる。この鋼帯１を巻軸１２に巻取っていくと、第
９図で示すように鋼帯１の板厚が小さい側縁側の巻径（
巻厚）Ｄ＋が小さく、板厚が大なる側縁側の巻径（巻厚
）Ｄ３が大きくなり、鋼帯１が円錐状に巻取られる。そ
して、この円錐状になった状態でさらに鋼帯１を巻取っ
ていくと、第１０図で示すように鋼帯１が円錐の斜面に
案内されてひねられ板厚が小さい側縁側に向は幅方向に
沿って移動し位置ずれＳを生じる。この位置ずれが大き
くなると鋼帯１のひねり量も大きくなり、第１１図で示
すように巻軸１２に送られてくる鋼帯１の側縁が鋼帯１
を送り方向に案内するために設けたガイド３１に無理に
摺接して損傷し、ついには鋼帯１がガイド３１に押し曲
げられて巻取り不能となる。

そこで、本実施例では巻軸１２に巻取る鋼帯１が円錐状
に巻取られるようになり、鋼帯１が板厚の小さな側縁側
に向けて幅方向に位置ずれし始めようとする時に、これ
を検出して位置ずれを防止する。すなわち、鋼帯１が幅
方向に沿って僅かに移動し、板厚が小さな一方の側縁が
既に巻取られている鋼帯１の側縁より外側へ稍々突出す
ると、検出器２８Ａまたは２８Ｂから出されている光線
が突出した鋼帯１の側縁に当ってしゃ断され、この光を
受光器２９Ａ、２９Ｂが受けれなくなることにより鋼帯
１の位置ずれを検出する。検出器の発光器２８Ａ、２８
Ｂが検出する鋼帯１の位置ずれ量（鋼帯−側縁の突出量
）は約１　ｍ＋ｉ程度でこの位置ずれ量の範囲であれば
鋼帯１の送りおよび巻鉄心の機能には実用上支障をきた
すものでない。

そして発光器２８Ａ、２８Ｂからの光をしゃ断された受
光器２９Ａ、２９Ｂはその検出信号をロール制御装置３
０に出力する。ロール制御装置３０は受光器２９からの
信号を受けて巻軸１２に巻取られた鋼帯１における位置
ずれの向き、すなわち鋼帯１の巻径（巻厚）が小さい側
部側に対応して鋼帯１の巻径が小なる側の成形量調整用
電動機２７Ａに動作指令を与え、ネジ２６Ａを回転させ
ることにより連結金具２５Ａと共に土酸形ロール２４Ａ
を下降せしめ、鋼帯１に溝１ａを成形する。

これは第３図で示すように、成形溝深さα分だけ、見か
け上鋼帯１の厚みが増したことになる。すなわた前記鋼
帯の巻径が小さい分を成形溝深さαで修正することによ
り第４図で示すように左右両側が均等になる。この為巻
軸１２に巻取る鋼帯１を位置ずれすることなく、良好に
巻取ることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明装置によれば、鋼帯を巻取る
前に鋼帯の板厚偏差に対応して、鋼板の板厚のうすい側
に成形ロールにて溝を成形することにより、板厚偏差の
無い又は極く少ない鋼帯を巻取る時と同じ効果が得られ
ることになり、側縁部にずれの少ないワンターンカット
形の巻鉄心を容易に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置の一実施例を示す概略構成図
、第２図は同装置の巻取軸および溝成形部を示す斜視図
、第３図および第４図は夫々巻軸に巻取る鋼帯の位置ず
れを防止する手段を説明する図、第５図はワンターン形
巻鉄心の斜視図、第６図は従来の巻鉄心の製造方法の説
明図、第７図は巻鉄心の切目位置を示す説明図、第８図
は鋼帯の横断面図、第９図〜第１１図は夫々鋼帯の位置
ずれの発生のしかたを説明する図である。 １・・・鋼帯、１０．１０”・・・送りローラ、１１・
・・切断機構、１２・・・巻軸、１３・・・電動機、１
８・・・巻込ベルト、２３・・・下成形ロール、２４・
・・土酸形ロール、２５・・・ロール支え、２６・・・
ネジ、２７・・・成形量調整用電動機、２８・・・発光
器、２９・・・受光器、 ３０・・・ロール制御装置。 代理人　弁理士　則　近　　憲　佑 同　　第子丸　健 等４図 ：ｆ、６　図 名７閃 第７０図 第７図 第１Ｉ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機により回転されて鋼帯を巻取る巻軸と、この巻軸
   に前記鋼帯を送る送りローラと、前記巻軸に巻取られた
   鋼帯を切断する切断機構と、前記巻軸に巻取られた鋼帯
   の外周面を押えて回転する巻込みベルトと、前記鋼帯の
   幅方向両端部において鋼帯に溝を成形加工する一対のロ
   ールと、これらロールに成形力をあたえるロール駆動装
   置と、前記巻軸の両端部に鋼帯幅間隔を存して設けられ
   た前記巻軸に巻取られる前記鋼帯の幅方向のずれを検出
   する２組の検出器と、この検出器からの信号により前記
   巻軸に巻取られた鋼帯の巻厚が小なる側の前記ロール駆
   動装置を動作させるロール制御装置を具備して成る巻鉄
   心製造装置。