(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の鋼板をコイル状に巻き取る鋼板の巻き取り装置のテンションリールに装着して用いられ、中空の円筒形状をなすリールゴムスリーブであって、
磁性体材料からなる収容部を有し、
該収容部に、当該リールゴムスリーブの軸方向に平行な回転軸を有して回転可能に設置された永久磁石を内蔵し、
該永久磁石を回転させることによって、該永久磁石の磁極の向きが、当該リールゴムスリーブの径方向を含む面で変更可能とされたことを特徴とするリールゴムスリーブ。
【請求項２】
当該リールゴムスリーブの径方向を含む面における当該リールゴムスリーブの中心から、前記永久磁石の設置した位置に向かう延長線上の当該リールゴムスリーブの外周面部分に、非磁性体が埋設されていることを特徴とする請求項１に記載のリールゴムスリーブ。
【請求項３】
前記回転軸が当該リールゴムスリーブの軸方向の端部から突出し、前記回転軸の端部に前記回転軸を回転させるハンドルが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリールゴムスリーブ。
【請求項４】
請求項３に記載のリールゴムスリーブを備え、帯状の鋼板をコイル状に巻き取る鋼板の巻き取り装置であって、テンションリールにコイルを抜き差しするコイルカーを有し、
前記回転軸に設けられたハンドルに接続可能なハンドラと、該ハンドラを回転させるモーターとが前記コイルカーに設けられたことを特徴とする鋼板の巻き取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄鋼板のプロセスラインにおける巻き取り装置と、その巻き取り径を拡径するために前記巻き取り装置のテンションリールに装着されるリールゴムスリーブとに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄鋼板のプロセスラインでは、図４に示されるような巻き取り装置において、例えば、焼鈍等の処理を行なった鋼板Ｓをテンションリール１０によってコイル状に巻き取っている。具体的には、プロセスラインで処理した鋼板Ｓを、デフレクタロール２０からテンションリール１０へ通板し、このテンションリール１０を巻き取り側に回転させて鋼板Ｓをコイル状に巻き取っている。
ここで、テンションリール１０への巻き付け開始時には、ベルトラッパー１１を使用することで、自動巻き付けが行われている。
【０００３】
一方、テンションリール１０のマンドレル１２は、その径が拡大及び縮小できる構造となっている。すなわち、マンドレル１２を拡大して所定の長さまで鋼板を巻き取った後、マンドレル１２を縮小して、マンドレル１２とコイルとの間に隙間を設けることによって、コイル状になった鋼板Ｓをマンドレル１２から抜き取ることができる。
薄板のプロセスラインでは、マンドレル１２の径をφ４７０ｍｍ（１８．５インチ）からφ６０８ｍｍ（２０インチ）程度で設計されることが一般的であり、このマンドレル１２の仕様に合わせて巻き取り装置１の設計が行なわれる。
【０００４】
ところが、製品によっては、その品質上からコイル内径をさらに大きくすることが要求される場合がある。
このような要求に応じて、コイルの巻き取り内径を通常の設計範囲よりも大きくするためには、例えば、既設のテンションリール１０のセグメントにアウターセグメントを取り付ける方法が挙げられる。
【０００５】
しかし、アウターセグメントをマンドレル１２に取り付けるために、マンドレル１２に複数の取り付け用ネジ穴を設けて、取り付けボルトで固定する必要がある。
このため、取り付け作業が大がかりな規模となり、長時間のライン停止が必要で、生産時間をロスしてしまうという問題がある。
また、通常のコイル内径（例えばφ５０８ｍｍ）に戻して操業する場合には、アウターセグメントの取り外し作業が必要となり、再び大がかりな規模の操業停止となり、やはり生産時間をロスしてしまうという問題が積み重なる。
【０００６】
そこで、コイルの巻き取り内径を容易に変更する方法として、図５に示すように、テンションリール１０のマンドレル１２の外周面にリールゴムスリーブ１３を装着する方法がある。
リールゴムスリーブ１３は、円周方向に複数に分割（例えば４分割）されたセグメント（中間スリーブ）１３ａを内筒スリーブ１３ｂ及び外筒スリーブ１３ｃで一体化した構造を有する。そして、このように構成されたリールゴムスリーブ１３が伸縮してマンドレル１２の拡縮に追従する（例えば、図１参照）。
【０００７】
また、内筒スリーブ１３ｂの内径をマンドレル１２の縮小径よりも大きくすることで、リールゴムスリーブ１３をマンドレル１２から容易に脱着することができる。
しかし、ベルトラッパー１１を使用する自動巻き付けは、ベルトラッパー１１の構造上、通常より広い内径（例えばφ６０８ｍｍを超える径）に対応することは困難である。
このため、テンションリール１０への鋼板Ｓの巻き付けは、鋼板Ｓをマンドレル１２上まで通板して一旦ラインを停止し、作業者が鋼板Ｓの先端を粘着テープでマンドレル１２に留める作業が必要となる。しかし、この作業は、ライン内の危険作業であり、ライン停止を伴うために生産時間もロスしてしまう問題がある。
【０００８】
ここで、具体的な例として、コイル内径φ１，０００ｍｍの巻き付けに既設のベルトラッパー１１を使用した場合について図５を参照して説明する。
図５に示すように、マンドレル１２には、コイル内径をφ１，０００ｍｍにするためのリールゴムスリーブ１３を装着している。既設のベルトラッパー１１は、例えば、コイル内径φ６０８ｍｍ用（以下、”標準”と呼ぶ）のため、例えば、コイル内径φ１，０００ｍｍ（以下、“大径”と呼ぶ）で巻き付けるときには、ベルトラッパー１１のスイングアーム１４を中間停止させる。
【０００９】
このとき、鋼板Ｓを巻き付けるガイドであるベルト１５は、マンドレル１２のほぼ半周程度（０．５０８＝φ５０８ｍｍ／φ１，０００ｍｍ）しかマンドレル１２に接触できない。そのため、鋼板Ｓの巻き付けを行おうとすると、ベルト１５がマンドレル１２に接触しなくなる開始点１５ａで、鋼板Ｓがマンドレル１２から離れてしまう問題点がある。
そこで、スイングアーム下端爪１４ａの迫加設置、巻き付け時の下サポートロール（図示せず）の使用、又は押さえガイド１６の新設等により、マンドレル１２の全周で鋼板Ｓをガイド可能な方法にベルトラッパー１１を改造して上記問題に対処する方法が考えられる。
【００１０】
しかし、この方法は、コイル内径の変更が発生した際、例えば、大径コイルから標準コイルへ内径を変更するためには、機器取り扱い上、ベルトラッパー１１の下端爪を取り外す必要があり、その結果、長時間のライン停止が必要となり、柔軟な対応ができない。
そこで、特許文献１には、ベルトラッパー１１に代えて、マンドレル１２内に電磁石を埋設し、電磁石への通電をオン／オフすることで、鋼板Ｓをマンドレル１２に吸着／離脱させる方法が記載されている。
また、特許文献２には、中空部に磁性体が埋め込まれたリールゴムスリーブを用いることで、強力な磁石を用いることなく鋼板の巻きずれの発生を防止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２５２７１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、リールゴムスリーブに電磁石を埋設しようとした場合、配線が困難であり、設置可能としても、やはり大がかりな作業が必要となって、生産性が阻害されるという問題がある。
また、特許文献２に記載された技術においても、強力な磁石を用いることなく鋼板の巻きずれの発生を防止できるものの、コイルの抜き取り作業を安全かつ確実に行うことについて、検討の余地があった。
【００１３】
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、鋼板の巻き付け作業及びコイルの抜き取り作業を安全かつ確実に行うことが可能となり、かつ内径拡大に伴う切り換えに大がかりな作業を必要とすることなく、作業時間を大幅に短縮することを可能とするリールゴムスリーブ及び鋼板の巻き取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に係るリールゴムスリーブは、帯状の鋼板をコイル状に巻き取る鋼板の巻き取り装置のテンションリールに装着して用いられ、中空の円筒形状をなすリールゴムスリーブであって、
磁性体材料からなる収容部を有し、
該収容部に、当該リールゴムスリーブの軸方向に平行な回転軸を有して回転可能に設置された永久磁石を内蔵し、
該永久磁石を回転させることによって、該永久磁石の磁極の向きが、当該リールゴムスリーブの径方向を含む面で変更可能とされたことを特徴としている。
【００１５】
また、上記リールゴムスリーブにおいて、当該リールゴムスリーブの径方向を含む面における当該リールゴムスリーブの中心から、上記永久磁石の設置した位置に向かう延長線上の当該リールゴムスリーブの外周面部分に、非磁性体が埋設されていることが好ましい。
また、上記リールゴムスリーブにおいて、上記回転軸が当該リールゴムスリーブの軸方向の端部から突出し、上記回転軸の端部に上記回転軸を回転させるハンドルが設けられていることが好ましい。
また、上記リールゴムスリーブを備え、帯状の鋼板をコイル状に巻き取る鋼板の巻き取り装置であって、上記テンションリールにコイルを抜き差しするコイルカーを有する鋼板の巻き取り装置としては、上記回転軸に設けられたハンドルに接続可能なハンドラと、前記ハンドラを回転させるモーターとが上記コイルカーに設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、鋼板の巻き付け作業及びコイルの抜き取り作業を安全かつ確実に行うことが可能となり、かつ内径拡大に伴う切り換えに大がかりな作業を必要とすることなく、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るリールゴムスリーブの一実施形態における構成を示す図であり、（ａ）はコイル巻き付け時のリールゴムスリーブの径方向に沿う断面図、（ｂ）はコイル抜き出し時のリールゴムスリーブの径方向に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）の１ｃ−１ｃ線に沿う断面図である。
【図２】本発明に係る鋼板の巻き取り装置の一実施形態における構成を示す概略図である。
【図３】本発明に係る鋼板の巻き取り装置の他の実施形態における構成を示す側面図である。
【図４】従来のテンションリールを備えた巻き取り装置の構成を示す概略図である。
【図５】従来の巻き取り装置の構成を示す図であり、コイルの内径を拡大した場合に、ベルトラッパーに必要となる改造の例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るリールゴムスリーブ及び鋼板の巻き取り装置の実施形態について図面を参照して説明する。
＜リールゴムスリーブ＞
図１は、本発明に係るリールゴムスリーブの一実施形態における構成を示す図であり、（ａ）はコイル巻き付け時のリールゴムスリーブの径方向に沿う断面図、（ｂ）はコイル抜き出し時のリールゴムスリーブの径方向に沿う断面図、（ｃ）は軸方向に沿う断面図である。
【００１９】
図１に示すように、鋼板Ｓを巻き付けてなるコイルの内径を、マンドレル１２で可能な最大径以上に拡大するためのリールゴムスリーブ１３は、円周方向に複数に分割されて形成されている。具体的には、リールゴムスリーブ１３は、円筒形状の内筒スリーブ１３ｂと、該内筒スリーブ１３ｂより大きな径をなす円筒形状の外筒スリーブ１３ｃと、内筒スリーブ１３ｂ及び外筒スリーブ１３ｃを径方向で連結する連結部１３ｄとからなる。そして、内筒スリーブ１３ｂの外周面と、外筒スリーブ１３ｃの内周面と、連結部１３ｄとによって空間としてのセグメント１３ａが画成されている。すなわち、内筒スリーブ１３ｂと外筒スリーブ１３ｃとによって形成された空間が、連結部１３ｄを隔壁として複数（例えば４つ）のセグメント１３ａに分割されている。内筒スリーブ１３ｂ、外筒スリーブ１３ｃ、及び連結部１３ｄはいずれも弾性体材料からなり、内筒スリーブ１３ｂ、外筒スリーブ１３ｃ、及び連結部１３ｄが伸縮してマンドレル１２の拡縮に追従する。
【００２０】
また、内筒スリーブ１３ｂの内径をマンドレル１２の縮小径よりも大きくすることで、リールゴムスリーブ１３をマンドレル１２から容易に脱着することができる。
なお、前記セグメント１３ａは、金属や樹脂等の固体物質で形成してもよく、その場合、連結部１３ｄは省略可能である。
【００２１】
＜永久磁石＞
リールゴムスリーブ１３には、永久磁石３０が内蔵されている。具体的には、リールゴムスリーブ１３の外筒スリーブ１３ｃの内周面側に、セグメント１３ａに嵌入する態様で、リールゴムスリーブ１３（マンドレル１２）の軸方向と平行な軸で永久磁石３０を回転可能に収容する収容部１３ｅが形成されている。そして、この収容部１３ｅには、リールゴムスリーブ１３の軸方向と平行な回転軸３１が回転可能に設けられる。永久磁石３０は、回転軸３１に固定されているため、回転軸３１を回転させることにより、永久磁石３０がリールゴムスリーブ１３（マンドレル１２）の軸方向と平行な軸を回転軸として回転可能となっている。また、収容部１３ｅに回転可能に収容される永久磁石３０の軸方向の寸法は、リールゴムスリーブ１３に巻き付けられる鋼板Ｓの幅以上の寸法に設定される。このように、永久磁石３０がリールゴムスリーブ１３内で回転可能に設置されることで、永久磁石３０の磁極の向きが、外周面の接線方向及び径方向を含む面で変更可能とされる。
【００２２】
＜鋼板の巻き取り装置＞
次に、本発明に係る鋼板の巻き取り装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図２は、本発明に係る鋼板の巻き取り装置の一実施形態における構成を示す概略図である。
図２に示すように、巻き取り装置１は、テンションリール１０と、デフレクタロール２０とを有する。テンションリール１０は、マンドレル１２とリールゴムスリーブ１３とを少なくとも有し、必要に応じて、ベルトラッパー１１と、スイングアーム１４と、ベルト１５とを備えてもよい。このように構成された巻き取り装置１は、プロセスラインで処理した鋼板Ｓを、デフレクタロール２０からテンションリール１０へ通板し、このテンションリール１０を巻き取り側に回転させて鋼板Ｓをコイル状に巻き取っている。
【００２３】
＜鋼板の巻き付け＞
永久磁石３０の磁極の向きを、磁性体の材料で構成されるリールゴムスリーブ１３の径方向と平行にすると、永久磁石３０とリールゴムスリーブ１３との間で磁力線Ｍ（図１参照）が発生するので、リールゴムスリーブ１３の外周面における磁力線Ｍの発生範囲ＡＭが磁化される。
その後、鋼板Ｓがリールゴムスリーブ１３を装着したマンドレル１２によって巻き取られた際、リールゴムスリーブ１３の外周面における磁力線Ｍの発生範囲ＡＭに、巻き取られる鋼板Ｓの先端が位置することで、鋼板Ｓがリールゴムスリーブ１３に吸着するので、テンションリール１０への巻き付けを好適に行なうことができる。
【００２４】
＜コイルの抜き取り＞
一方、回転軸３１を回転させて、永久磁石３０の磁極の向きをリールゴムスリーブ１３の径方向と直交する方向に変更させると、リールゴムスリーブ１３の外周面における磁力線Ｍが消減する。
この結果、リールゴムスリーブ１３を非磁化状態にすることができるので、鋼板Ｓとリールゴムスリーブ１３との吸着を解消し、リールゴムスリーブ１３及びそれが装着されたマンドレル１２からコイルの抜き取りを行なうことが可能となる。すなわち、マンドレル１２本体のように、電磁石のような大掛かりな部品を使用することが難しいリールゴムスリーブ１３においても、鋼板（コイル）Ｓの脱着を容易に制御することができる。
【００２５】
＜非磁性体材料＞
ここで、リールゴムスリーブ１３における永久磁石３０が設置された部分の外周面の一部に、非磁性体材料４０が埋設されてもよい。なお、上記「永久磁石３０が設置された部分の外周面の一部」とは、例えば、リールゴムスリーブ１３の中心から永久磁石３０の設置した位置に向かう延長線上の外筒スリーブ１３ｃの外周面部分である。
このような構成を採用することにより、永久磁石３０をリールゴムスリーブ１３の径方向と垂直な向きに変更した場合に、非磁性体材料４０によってリールゴムスリーブ１３の外周面に残留する磁化がなくなり、上述したコイルの抜き取りをより容易に行うことができる。
【００２６】
＜ハンドル＞
また、永久磁石３０の回転軸３１を、リールゴムスリーブ１３の軸方向の端部から突出させ、この回転軸３１の端部にハンドル５０を設けてもよい。ハンドル５０が設けられる回転軸３１の端部は、例えばコイル抜き取り側の端部であることが好ましい。このように、ハンドル５０を設けることによって、ハンドル５０を回転させることで、永久磁石３０の向きを変更可能な構造とすることができる。
【００２７】
（他の実施形態）
図３は、このようなリールゴムスリーブ１３にハンドル５０を設けた際に、遠隔操作にて永久磁石３０の向きを変更することを可能とした巻き取り装置１の他の実施形態を示した概略図である。
図３に示すように、本実施形態では、鋼板Ｓを巻き取ると共に、テンションリール１０にコイルを抜き差しするコイルカー６０が巻き取り装置１に設けられる場合において、コイルカー６０のサドル６１（コイル受台）に、回転軸３１に設けられたハンドル５０と接続可能なハンドラ６２が設けられている。具体的には、ハンドラ６２の先端部が、ハンドル５０の端部と係合するように形成されている。このハンドラ６２は、例えば、その回転角度を変化させる動力としてのモーター６３によって回転可能に制御される。
【００２８】
そして、コイルカー６０のサドル６１の位置を上下左右及び進退方向に操作して、ハンドル５０とハンドラ６２とを接続し、ハンドラ６２の回転角度をサドル６１に設けられたモーター６３で制御することで、遠隔操作にて永久磁石３０の磁極の向きを変化させることができる。
以上説明したように、本発明に係るリールゴムスリーブ及び鋼板の巻き取り装置は、鋼板の巻き付け作業及びコイルの抜き取り作業を安全かつ確実に行うことが可能となり、かつ内径拡大に伴う切り換えに大がかりな作業を必要とすることなく、作業時間を大幅に短縮することを可能とするリールゴムスリーブ及び鋼板の巻き取り装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  テンションリール
１１  ベルトラッパー
１２  マンドレル
１３  リールゴムスリーブ
１３ａ  セグメント（中間スリーブ）
１３ｂ  内筒スリーブ
１３ｃ  外筒スリーブ
１３ｄ  連結部
１３ｅ  収容部
１４  スイングアーム
１４ａ  スイングアーム下端爪
１５  ベルト
１６  押さえガイド
２０  デフレクタロール
３０  永久磁石
３１  回転軸
４０  非磁性体材料
５０  ハンドル
６０  コイルカー
６１  サドル
６２  ハンドラ
Ｓ  鋼板
Ｍ  磁力線
ＡＭ  磁力線の発生範囲
【図１】
0005866952.tif 000002
【図２】
0005866952.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005866952.tif 000005
【図５】
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