(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送りロールと従動ロールの間に金属板を挟み、この金属板を送りロールの回転駆動に伴い送りつつ曲げるベンディングロールにおいて、前記従動ロールの回転軸に軸線を一致させて油圧モータの出力軸を接続し、この油圧モータの吸込側に油圧ポンプから流量調整弁を介して油を送り込むと共に、油圧モータの吐出し側に繋がるタンクラインに抵抗を付与して一定の圧力を発生させ、この圧力により油圧モータの吸込側に油を補給して、前記従動ロールを送りロールに従動回転させるようにしたことを特徴とするベンディングロール。
【請求項２】
前記油圧ポンプから送られる油の流量を、従動ロールの周速が送りロールの最低回転数における金属板の送り速度に一致するように流量調整弁を調整して設定したことを特徴とする請求項１に記載のベンディングロール。
【請求項３】
前記油圧モータの回転方向を方向切換弁で切り換えるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のベンディングロール。
【請求項４】
前記方向切換弁を中立位置にしたとき、前記従動ロールが自由に回転できるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のベンディングロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属板の曲げ加工に使用するベンディングロールにおいて、金属板と従動ロールの間に生じるスリップを防止する対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】
従来より、図１に示すように、トップロール１とその両側下方のボトムロール２の間に挟んだ金属板３を、ボトムロール２の回転駆動に伴い送りつつ、トップロール１を下降させ、金属板３に曲げ加工を施すベンディングロールが使用されている。
【０００３】
このようなベンディングロールにおいて、金属板３が薄板であるときには、金属板３のスプリングバック力が弱いため、トップロール１が回転せず、金属板３とトップロール１との間にスリップが発生することがある。
【０００４】
また、金属板３が厚いとき、曲率半径が板厚の１５倍程度以下になると、内外径差が大きくなるため、この場合にもスリップが発生することがある。
【０００５】
このようなスリップを防止するには、トップロール１を金属板３の送り速度に合わせて低速（１ｒｐｍ〜１０ｒｐｍ程度）で回転させなければならない。
【０００６】
その回転を付与する機構として、電動機に減速機を組み合わせたものや、油圧モータに減速機を組み合わせたものを適用できるが、この場合、ボトムロール２の速度変化や金属板３の板厚及び巻径による内外径差に対応するため、インバータや油圧サーボ等による複雑な制御が必要となる。
【０００７】
また、トップロール１を、ボトムロール２に減速機を介して従動させようとしても、この減速機が抵抗となって、スリップの発生を完全に防止することはできない。
【０００８】
さらに、通常の金属板３を加工する場合には、トップロール１の駆動装置が邪魔になるため、その駆動装置をクラッチ等でトップロール１から切り離さなければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題に鑑み、この発明は、複雑な制御をすることなく、金属板との間にスリップが生じないように従動ロールを送りロールに従動させることができ、その切り離しも簡単に行えるベンディングロールを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は、送りロールと従動ロールの間に金属板を挟み、この金属板を送りロールの回転駆動に伴い送りつつ曲げるベンディングロールにおいて、前記従動ロールの回転軸に油圧モータを接続し、この油圧モータの吸込側に油圧ポンプから油を送り込むと共に、油圧モータの吐出し側に繋がるタンクラインに抵抗を付与して一定の圧力を発生させ、この圧力により油圧モータの吸込側に油を補給して、前記従動ロールを送りロールに従動回転させるようにしたのである。
【００１１】
このように構成すると、金属板の送り速度に応じてタンクラインから油圧モータに油が補給され、従動ロールの回転数が調整されるので、金属板と従動ロールの間にスリップが生じることがない。
【００１２】
ここで、前記油圧ポンプから送られる油の流量を流量調整弁で調整して、従動ロールの周速が送りロールの最低回転数における金属板の送り速度に一致するように設定しておくと、運転時には、従動ロールを送りロールのあらゆる速度に従動させることができる。
【００１３】
また、前記油圧モータの回転方向を方向切換弁で切り換えるようにすると、金属板の送り方向の変化に対応できる。
【００１４】
さらに、前記方向切換弁を中立位置にしたとき、前記従動ロールが自由に回転できるようにしておくと、従動ロールの駆動が不要な通常の金属板加工に際し、クラッチ等で従動ロールからその駆動装置を切り離す必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
このベンディングロールは、図１に示すように、トップロール１の両側下方にボトムロール２を備えた３本ロール式のものであり、金属板３の厚さをｔとしたとき、薄板の場合には曲率半径≧１００ｔ、厚板の場合には曲率半径≦１５ｔとなるような曲げ加工に適したものである。
【００１７】
このベンディングロールの駆動側端部では、図２に示すように、ベースフレーム４からシリンダ５が立ち上がり、このシリンダ５内をスライドするピストン６の下方にロッド７を介して玉軸受８が設けられ、この玉軸受８によりトップロール１が回動自在に支持されている。
【００１８】
また、ベースフレーム４上にはすべり軸受９が設けられ、このすべり軸受９によりボトムロール２が回動自在に支持されている。すべり軸受９から突出するボトムロール２の端部にはギヤ１０ａ、１０ｂを介して減速機１１が接続され、この減速機１１はプーリ１２及びＶベルト１３を介して電動機１４に接続されている。この電動機１４はベースフレーム４に設置され、ベースフレーム４に固定された架台１５上には油圧ポンプ１６が設けられている。
【００１９】
油圧ポンプ１６やその付帯機器を収納するケース１６ａ上には電動機１７が載置され、この電動機１７により油圧ポンプ１６は駆動される。そして、油圧ポンプ１６から圧送される油によりシリンダ５が駆動され、トップロール１の昇降が行われる。トップロール１の上昇は、ベースフレーム４から立ち上がる支柱１８の上端部のストッパ１９で制限される。
【００２０】
支柱１８はトップロール１を挟んで２本対向し、各支柱１８にはブラケット２０が取り付けられている。対向するブラケット２０間には、図３及び図４に示すように横ロッド２１が渡され、この横ロッド２１に取付枠２２を介して油圧モータ２３が取り付けられている。油圧モータ２３は２つのポート２４を有し、油圧モータ２３の出力軸２３ａは、連結板２３ｂ及びカップリング２５を介してトップロール１の軸端に接続されている。
【００２１】
この油圧モータ２３は、図５に示すように、マルチストローク・ラジアルピストンタイプ（ポクレンハイドロリックス社製）のものであり、ケーシング２６内に多数のピストン２７が放射状に配設されている。ピストン２７は円盤状シリンダブロック２８のシリンダ２９に挿入され、ピストン２７の先端部にはローラ３０が回動自在に設けられている。ケーシング２６の内周は波状のカム面３１とされ、このカム面３１に沿ってローラ３０が転動する。シリンダブロック２８が嵌められたボス３２には、吸込み口３３及び吐出し口３４が交互に放射状に形成され、これらはそれぞれ前述のポート２４に接続されている。
【００２２】
そして、一方のポート２４から油が送り込まれると、吸込み口３３を介しこのポート２４に連通するシリンダ２９に油が流入してピストン２７が押し出され、そのローラ３０がカム面３１沿いに転動して回転力が生じ、その回転の進行に伴いこれらのピストン２７が押し込まれて、シリンダ２９内の油が吐出し口３４を介し他方のポート２４から吐き出される。このようなサイクルが繰り返されることにより連続的な回転駆動力が得られる。
【００２３】
上記のような油圧モータ２３に油を供給する回路では、図６に示すように、油圧モータ２３の各ポート２４と、ＡＢＲ接続形の４ポート３位置切換弁であるソレノイド弁３５のＡ、Ｂポートとがそれぞれ駆動ラインＡＬ、ＢＬを介して接続され、ソレノイド弁３５のＰポートは流量調整弁３６を有するポンプラインＰＬを介して油圧ポンプ１６に、ソレノイド弁３５のＲポートはタンクラインＴＬを介してタンク３７にそれぞれ接続されている。
【００２４】
駆動ラインＡＬ、ＢＬとタンクラインＴＬとは補給ラインＳＬ及び制圧ラインＲＬを介して接続され、補給ラインＳＬにはタンクラインＴＬから駆動ラインＡＬ、ＢＬへの流れのみを許容するチェック弁３８が、制圧ラインＲＬには駆動ラインＡＬ、ＢＬの最高圧力を規制して油圧モータ２３を保護するリリーフ弁３９がそれぞれ設けられている。
【００２５】
ポンプラインＰＬの上流側端部には油圧ポンプ１６への逆流を防止するチェック弁４０が設けられ、油圧ポンプ１６には吸い込む油を濾過するストレーナ４１が接続されている。
【００２６】
タンクラインＴＬの下流側端部には、タンク３７への流れに抵抗を与え、タンクラインＴＬの圧力を保持するチェック弁４２が設けられている。この圧力は、油の粘度、温度、配管径等を考慮して決定するが、ここでは油圧ポンプ１６の仕様の関係で０．３５ＭＰａとされている。
【００２７】
上記のように構成したベンディングロールにより金属板３を円筒又は円錐状に曲げるには、トップロール１とボトムロール２の間に挟んだ金属板３をボトムロール２の回転駆動により送りつつ、トップロール１を下降させる。
【００２８】
この加工に際し、金属板３が正方向に送られるとき、ソレノイド弁３５を正転状態にすると、油圧ポンプ１６から送り出された油がポンプラインＰＬを経て流量調整弁３６で流量調整された後、駆動ラインＡＬを経て油圧モータ２３に送り込まれ、油圧モータ２３によりトップロール１が正方向に回転駆動される。そして、油圧モータ２３から送り出された油は駆動ラインＢＬ及びタンクラインＴＬを経てタンク３７に排出される。
【００２９】
また、金属板３が逆方向に送られるとき、ソレノイド弁３５を逆転状態にすると、駆動ラインＡＬと駆動ラインＢＬの油の流れが逆になり、油圧モータ２３が逆転してトップロール１は逆方向に回転駆動される。
【００３０】
ここで、流量調整弁３６は、トップロール１の周速がボトムロール２の最低回転数における金属板３の送り速度に一致するように設定しておく。このように設定しておくと、ボトムロール２の回転が最低回転数より速くなったとき、タンクラインＴＬから補給ラインＳＬを経て油圧モータ２３に油が補給され、トップロール１の回転が速くなるように調整される。
【００３１】
また、金属板３の曲げに伴って、その内径と外径の送り速度に差が生じても、油圧モータ２３への油の補給量が変化してトップロール１の回転速度が調整される。
【００３２】
このように、上記ベンディングロールでは、金属板３の送り速度に応じてタンクラインＴＬから補給ラインＳＬを経て油圧モータ２３に油が補給され、トップロール１の回転速度が調整されるので、金属板３とトップロール１の間にスリップが生じることがなく、ボトムロール２との間に減速機も介していないので、トップロール１はボトムロール２の送りにスムーズに従動する。
【００３３】
また、ソレノイド弁３５を中立位置にすると、タンクラインＴＬの圧力が油圧モータ２３の２つのポート２４を介し全ピストン２７に均等に作用し、この圧力が油圧モータ２３のケーシング２６の内圧と釣り合う状態となり、トップロール１の外力による回転に伴いシリンダ２９に押し込まれたピストン２７のローラ３０がカム面３１と分離した状態が維持されるので、トップロール１が自由に回転できるようになる。
【００３４】
従って、トップロール１のスリップの恐れがない厚さの金属板３を加工する際にも、クラッチ等でトップロール１の駆動装置（ここでは油圧モータ２３）を切り離す必要がないので、この駆動装置は薄板加工専用のベンディングロールだけでなく、通常のベンディングロールに標準装備として取り付けることができ、１台のベンディングロールで様々な厚さの材料を加工できる。
【００３５】
なお、この実施形態では、３本ロール式のベンディングロールのトップロールを従動させる例を示したが、トップロールを送りロールとしてボトムロールを従動させる場合や、４本ロール式のベンディングロールのいずれかのロールを従動ロールとする場合にも、上記のような技術を適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係るベンディングロールでは、送りロールによる金属板の送り速度に応じて、タンクラインから油圧モータに油が補給され、従動ロールの回転が調整されるので、複雑な制御をすることなく、金属板と従動ロールとの間に生じるスリップを防止することができる。
【００３７】
また、前記油圧モータの回転方向を切り換える方向切換弁を中立位置にしたとき、従動ロールが自由に回転できるようにすると、クラッチ等を使用せずに従動ロールの駆動装置を切り離すことができるので、様々な厚さの金属板を加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３本ロール式のベンディングロールによる加工の説明図
【図２】この発明に係るベンディングロールの駆動側端部の概略正面図
【図３】同上の要部拡大正面図
【図４】同上の要部拡大側面図
【図５】同上の従動ロール用油圧モータの概略断面図
【図６】同上の油圧回路図
【符号の説明】
１  トップロール（従動ロール）
２  ボトムロール（送りロール）
３  金属板
１６  油圧ポンプ
２３  油圧モータ
２４  ポート
３５  ソレノイド弁（方向切換弁）
３６  流量調整弁
４２  チェック弁（圧力保持弁）
ＴＬ  タンクライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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