(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻取りリールを収容する凹部が形成されたメインフレームと、第一油圧シリンダで揺動可能にメインフレームに枢支された第一サブフレームと、第二油圧シリンダで揺動可能にメインフレームに枢支され、圧下ローラが回転可能に設けられた第二サブフレームと、第三油圧シリンダで揺動可能に第一サブフレームに枢支されたフォークと、メインフレーム及びフォークに設けられているローラと巻取りリールの周面に沿って周回するベルトを備え、フォークの枢軸側から伸びたリンクの先端に先端ガイドが取り付けられており、先端ガイドが巻取りリールの周面に対向するガイド対向位置から巻取り開始位置までの距離がほぼ一定に維持されるように、目標巻付け径の増加に応じて第一油圧シリンダを伸張させることを特徴とする鋼帯巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、種々の内径で鋼帯をコイル状に巻き取ることが可能な鋼帯巻取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融めっき鋼帯，冷延焼鈍鋼帯，酸洗仕上げ鋼帯等は、ユーザニーズに応じた巻き内径でコイル状に巻き取られて出荷される。鋼帯を巻き取る装置には、鋼帯を案内するベルト，ロール，先端ガイド，フォーク，各部材を支持，駆動する本体フレーム，油圧シリンダ等で構成されたベルトラッパーが使用されている。
通常のベルトラッパーでは一定の巻付け径で鋼帯を巻き取ることを前提に設計されているが、たとえば５０８ｍｍ，６１０ｍｍ，７６２ｍｍと巻き内径が異なるユーザニーズに対応するため、異なる巻付け径で鋼帯を巻き取ろうとすると巻付け径の変更に伴って先端ガイド位置が大きく異なる。その結果、巻き取られようとする鋼帯の進入位置から先端ガイドが大きく離れ、内径側巻き目に緩みが生じ巻きズレ発生原因になりやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
内径側巻き目の巻き緩みはフォークの長さの調整で先端ガイドの角度を変えることによって防止できるが、フォーク長さの調整に機側でネジやシムを調節する人手作業が必要とされる。機側での作業であることから、作業環境が悪く、調整しずらい。
初期巻付け時に目標巻付け径より小さな内径で鋼帯を巻き取り、１〜１.５巻き後に鋼帯の弾性力で巻き内径を大きくすることにより、内径側巻き目の緩みを防止する方法も採用されている。しかし、弾性復元後の巻付け径に鋼帯の板厚や強度に応じたバラツキが生じることが避けられず、目標巻付け径に調整することが困難である。
何れの方法による場合でも、巻き込まれた鋼帯のトップが巻き取られようとする鋼帯に突っかかることがある。巻き取られようとする鋼帯は、鋼帯トップの衝突によって巻取りリールの半径方向外方に押し出され、結果として巻き緩みや巻きズレを発生させることになる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、鋼帯トップを巻取りリールに押し付ける位置を目標巻付け径に応じて調整可能とすることにより、内径側に生じがちな巻き緩みを防止し、種々の巻付け径で鋼帯を巻き取ることができる鋼帯巻取り装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の鋼帯巻取り装置は、その目的を達成するため、巻取りリールを収容する凹部が形成されたメインフレームと、第一油圧シリンダで揺動可能にメインフレームに枢支された第一サブフレームと、第二油圧シリンダで揺動可能にメインフレームに枢支され、圧下ローラが回転可能に設けられた第二サブフレームと、第三油圧シリンダで揺動可能に第一サブフレームに枢支されたフォークと、メインフレーム及びフォークに設けられているローラと巻取りリールの周面に沿って周回するベルトを備え、フォークの枢軸側から伸びたリンクの先端に先端ガイドが取り付けられており、先端ガイドが巻取りリールの周面に対向するガイド対向位置から巻取り開始位置までの距離がほぼ一定に維持されるように、目標巻付け径の増加に応じて第一油圧シリンダを伸張させることを特徴とする。
【０００６】
【実施の形態】
本発明に従った鋼帯巻取り装置は、メインフレーム１０に第一サブフレーム２０，第二サブフレーム３０を揺動自在に枢着している（図１）。
メインフレーム１０は、支点１１を中心として揺動可能に配置される。メインフレーム１０には、巻取りリールＲを取り囲む凹部１２が形成されており、ベルト４０の周回軌道を決定する複数のローラ１３が回転可能に設けられている。ローラ１３はジグザグ配置され、数個のローラ１３はベルト張力調整シリンダ１４によって巻取りリールＲ方向に移動可能になっている。ローラ１３を巻取りリールＲ方向に移動させることにより、ベルト４０に所定の張力が加えられる。
【０００７】
第一サブフレーム２０は、枢軸２１でメインフレーム１０に枢支され、枢軸２１の反対側にある第一油圧シリンダ２２を介してメインフレーム１０に連結されている。油圧シリンダ２２を伸縮させると、第一サブフレーム２０が枢軸２１を中心として揺動する。このとき、メインフレーム１０は固定位置を維持する。
第一サブフレーム２０の先端にある枢軸２３で、フォーク５０が第一サブフレーム２０に枢支されている。フォーク５０は、第一サブフレーム２０の側面に設けた第三油圧シリンダ２４を伸縮させるとき、枢軸２３を中心として揺動する。フォーク５０にも、ベルト４０の周回軌道を決定するローラ５１，５２が回転可能に設けられている。基端側ローラ５１は枢軸２３と同心円状に、先端側ローラ５２は巻取りリールＲの周面に接触する位置に配置されている。
【０００８】
基端側ローラ５１よりも更に先端側に先端ガイド５３が設けられている。先端ガイド５３は、リンク５４を介してフォーク５０の基端側に連結されている。径の異なる巻取りリールＲをメインフレーム１０の凹部１２に配置した場合でも、油圧シリンダ２２，２４を伸縮させてフォーク５０の移動・揺動を調整することにより、巻取りリールＲの周面方向に沿った所定位置に先端ガイド５３の先端５３ａを位置決めできる。
また、リンク５４の途中に関節を設け、該関節の移動軌跡を規制するとき、フォーク５０の移動・揺動に拘らず先端５３ａが定位置を確保するようにリンク５４を旋回させることができる。
【０００９】
メインフレーム１０の枢軸３１で枢支された第二サブフレーム３０は、第二油圧シリンダ３２を介してメインフレーム１０に連結されている。油圧シリンダ３２を伸縮させると、枢軸３１を中心として第二サブフレーム３０が揺動する。枢軸３１と反対側で第二サブフレーム３０の先端に、巻取りリールＲに巻き付けられた鋼帯Ｓ（図２）を巻取りリールＲの周面に押し付ける複数の圧下ローラ３３が回転可能に設けられている。第二サブフレーム３０のアーム３４は、直線状（図１），アーチ状（図２〜４）の何れでも良い。
【００１０】
ベルト４０は、巻取りリールＲに巻き付けられる鋼帯Ｓに接触する周回軌道（メインフレーム１０の先端にあるローラ１５→張力付与用のローラ１３→フォーク５０の基端側ローラ５１→フォーク５０の先端側ローラ５２→巻取りリールＲの周面→ローラ１５）を移動する。
鋼帯巻取り装置を用いて鋼帯Ｓを巻取りリールＲに巻き取るとき、目標巻付け径に応じて油圧シリンダ２２を伸縮させ、鋼帯Ｓの巻取り開始位置Ｐから先端ガイド５３の先端５３ａが巻取りリールＲの周面に対向するガイド対向位置Ｑまでの距離をほぼ一定に維持する。
【００１１】
小さな目標巻付け径（たとえば、５０８ｍｍ）で鋼帯Ｓを巻取りリールＲに巻き取る場合、油圧シリンダ２２を縮め、油圧シリンダ２４を伸張する（図２）。油圧シリンダ２４の伸張によってフォーク５０が枢軸２３を中心として巻取りリールＲ方向に揺動し、巻取り開始位置Ｐの近傍にガイド対向位置Ｑが設定される。また、先端側ローラ５２が巻取りリールＲの周面に接触する。
次いで、油圧シリンダ３２を伸張し、巻取りリールＲの周面に圧下ローラ３３を接近させた後、ベルト４０を周回軌道に沿って移動させる。巻取りリールＲの周面と圧下ローラ３３のギャップは、巻き取られる鋼帯Ｓの板厚の半分程度に設定することが好ましい。
【００１２】
巻取りリールＲに送り込まれる鋼帯Ｓは、巻取り開始位置Ｐで巻取りリールＲの周面に接触し、巻取りリールＲの周面とベルト４０との間に挟まれた状態で巻取りリールＲに巻き付けられる。鋼帯Ｓは、ベルト４０を介して圧下ローラ３３で巻取りリールＲの周面に押し付けられるため、巻取りリールＲに見合った巻付け径で巻き取られる。
ベルト４０は先端側ローラ５２で巻取りリールＲの周面から離れるが、先端側ローラ５２よりも巻取り開始位置Ｐ側に先端ガイド５３の先端５３ａが位置しているので、鋼帯Ｓのトップが先端ガイド５３で案内される。したがって、鋼帯Ｓのトップは、巻取りリールＲの接線方向に弾性復元することが抑えられ、巻取り開始位置Ｐ方向に送られる。このトップの上に２巻き目の鋼帯Ｓが重なるため、巻き取られようとする鋼帯Ｓにトップが衝突することがなくなり、所定の目標巻付け径で鋼帯Ｓが巻き取られる。
巻取りが終了した後、油圧シリンダ２４を縮め、巻取りリールＲから離れる方向にフォーク５０を揺動させる。その結果、メインフレーム１０の凹部１２が開放され、巻取りリールＲに巻き取られたコイルが取り出される。
【００１３】
中間の目標巻付け径（たとえば、６１０ｍｍ）で鋼帯Ｓを巻き取る場合、第一油圧シリンダ２２を伸張し、鋼帯Ｓの送込み側に枢軸２３を移動させる（図３）。次いで、油圧シリンダ２４を伸張させてフォーク５０を巻取りリールＲ側に揺動させることにより、先端ガイド５３の先端５３ａを巻取りリールＲの周面に対向させる。
ガイド対向位置Ｑから巻取り開始位置Ｐまでの距離は、枢軸２３が鋼帯Ｓの送込み方向に移動しているので、小径の目標巻付け径で鋼帯Ｓを巻き取る場合にほぼ等しくなる。したがって、同じ条件下で鋼帯Ｓを巻取りリールＲに巻き取ることができる。
【００１４】
更に大きな目標巻付け径（たとえば、７６２ｍｍ）で鋼帯Ｓを巻き取る場合、第一油圧シリンダ２２を更に伸張させる（図４）。次いで、油圧シリンダ２４を伸張させてフォーク５０を巻取りリールＲ側に揺動させることにより、先端ガイド５３の先端５３ａを巻取りリールＲの周面に対向させる。この場合にも、ガイド対向位置Ｑから巻取り開始位置Ｐまでの距離を同様に設定でき、同じ条件下での巻取りが可能となる。
【００１５】
目標巻付け径に応じた油圧シリンダ２４の長さ増加分（枢軸２３の移動距離）は、本発明者等が設計した仕様では目標巻付け径５０８ｍｍを基準として目標巻付け径６１０ｍｍで１０３ｍｍ，目標巻付け径７６２ｍｍで２４１.５ｍｍに設定される。このように、油圧シリンダ２４の伸縮長さを調整することにより、目標巻付け径を変更した場合にあってもガイド対向位置Ｑから巻取り開始位置Ｐまでの距離が５０〜６５ｍｍの範囲に維持され、巻き取り作業が安定化し、巻き緩みや巻きズレなく鋼帯Ｓを巻取りリールＲに巻き取ることが可能になる。
【００１６】
仮に、油圧シリンダ２４を伸張させることなく目標巻付け径５０８ｍｍで鋼帯Ｓを巻取りリールＲに巻き取る位置関係のまま、目標巻付け径７６２ｍｍで鋼帯Ｓを巻き取ろうとすると、ガイド対向位置Ｑから巻取り開始位置Ｐまでの距離が２３０ｍｍと大きくなる。距離の増加に従って、ガイド対向位置Ｑから巻取り開始位置Ｐ方向に送られる鋼帯Ｓのトップが巻取りリールＲの接線方向に弾性復元しやすくなる。その結果、巻き取られようとする鋼帯Ｓにトップが突き当たり、巻き緩み，巻きズレ等のトラブルが発生しやすくなる。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の鋼帯巻取り装置は、目標巻付け径に応じてフォークを鋼帯の送込み方向に移動させることによって、ガイド対向位置から巻取り開始位置までの距離をほぼ一定に維持している。そのため、目標巻付け径を変更した場合に合っても、安定条件下で鋼帯を巻取りリールに巻き取ることができ、巻き緩みや巻きズレ等のない鋼帯コイルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従った鋼帯巻取り装置の概略図
【図２】  小さな目標巻付け径で鋼帯を巻取りリールに巻き取っている状態の説明図
【図３】  中間の目標巻付け径で鋼帯を巻取りリールに巻き取っている状態の説明図
【図４】  大きな目標巻付け径で鋼帯を巻取りリールに巻き取っている状態の説明図
【符号の説明】
１０：メインフレーム    １３：ローラ    １４：ベルト張力調整シリンダ
２０：第一サブフレーム    ２１，２３，２５：枢軸    ２２：第一油圧シリンダ，    ２４：第三油圧シリンダ    ３１：圧下ローラ    ３２：第二油圧シリンダ    ４０：ベルト    ５０：フォーク    ５２：先端側ローラ    ５３：先端ガイド
Ｒ：巻取りリール    Ｓ：鋼帯    Ｐ：巻取り開始位置    Ｑ：ガイド対向位置
【図１】
0003723523.tif 000002
【図２】
0003723523.tif 000003
【図３】
0003723523.tif 000004
【図４】
0003723523.tif 000005