(57)【要約】  薄いシート、特にアルミニウムシートを巻取るためには公知の形式では接触ローラ（２１）を有する巻取り機が使用される。この接触ローラ（２１）は巻取りに際し圧力下で巻体（２２）の周面に接触させられる。本発明によれば巻取りに際し、接触ローラ（２１）は定位置に支承され、巻体（２２）は非弾性的に作用する対抗力に抗して前記接触ローラ（２１）から遠ざかる方向へ移動可能に支承されている。
2007523020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄いシート、特に薄いアルミニウムを巻取るための巻取り機であって、巻取に際し圧力下で巻体（２２）の周面に接触する接触ローラ（２１）を有している形式のものにおいて、巻上げに際し、前記接触ローラ（２１）が定位置に支承され、非弾性的に作用する対抗力に抗して前記巻体（２２）が前記接触ローラ（２１）から押離し可能に支承されていることを特徴とする、巻取り機。
【請求項２】
前記接触ローラ（２１）が巻体（２２）とは反対側の背面で、機械フレーム（１９）に定位置支承された駆動可能なローラ（２０）に支えられている、請求項１記載の巻取り機。
【請求項３】
定位置に支承された前記ローラ（２０）の、前記接触ローラ（２１）とは反対側の背面に別のローラ（３１）が配置され、該ローラ（３１）が前記定位置に支承されたローラ（２０）と別ニップ個所を形成している、請求項２記載の巻取り機。
【請求項４】
非弾性的に作用する前記対抗力が液圧柱として最大圧力弁に対して作用する液圧式のピストンシリンダユニット（２６）により付与される、請求項１から３までのいずれか１項記載の巻取り機。
【請求項５】
非弾性的に作用する前記対抗力が機械的な制動によって発生させられる、請求項１から４までのいずれか１項記載の巻取り機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄いシート、特に薄いアルミニウムシートを巻取る巻取り機であって、巻取りに際し圧力下で巻体周面に接触する接触ローラを有している形式のものに関する。
【０００２】
従来技術
プラスチック又はアルミニウムから成る薄いシートを巻取るための巻取り機は公知の形式で、巻取りに際し、形成されつつある巻体に圧力下で接触する単数又は複数の接触ローラを有している。該接触ローラは、巻体に帯材が巻き付く場合に連行された空気層を圧潰し、巻体への空気の侵入をできるだけ阻止するために用いられる。加えて、この場合には巻体と接触ローラとの間の接触力によって巻体の巻き硬さをコントロールすることができる。ＤＥ４３００６８６Ａ１号明細書によれば、可動な往復台に支承されて巻体に向かって移動可能である接触ローラが公知である。
【０００３】
発明の開示
実地においては巻体は空の巻管に対する巻き付けが開始した場合に既に、正確な円形を呈することは決してない。巻体の全周に亙って接触ローラを持続的に接触させるためにばね弾性的な圧着力が用いられると、接触ローラ（巻体が定位置に支承されている場合）に又は巻体（接触ローラが定位置に支承されている場合）に非真円性の大きさに関連した並進運動が与えられることになる。あらゆるこのような並進運動は巻取られる帯材における長さ変化、ひいては帯材材料に関連した帯材張力の変化をもたらす。帯材走行方向での帯材材料の弾性モジュールが大きければ大きいほど帯材張力は強く変化させられる。巻体又は接触ローラの周期的な並進運動は帯材における張力の周期的な摶動をもたらす。張力ピークは帯材の走行方向に抗して機械へ逆作用し、帯材搬送全体に影響を及ぼし、長手方向の切断に際し切断質に不都合な影響を及ぼす。以下の計算例は、帯材材料に関連してどのような大きさの張力変化が見込まれるかを示したものである。
【０００４】
材料：アルミニウム
Ｅ−モジュールＥ：７００００Ｎ／ｍｍ２
巻体の非真円性による帯材の長さ変化Δ１：１ｍｍ（仮定）
長さ変化を吸収する帯材長さＬ：１０００ｍｍ（仮定）
張力変化Δσ＝Ｅ×ε（伸び）＝Ｅ×Δｌ／Ｌ７００００×１／１０００Ｎ／ｍｍ２＝７０Ｎ／ｍｍ２
プラスチックシートとの比較
材料：ポリエステル
Ｅ−モジュールＥ：５０００Ｎ／ｍｍ２
巻体の非真円性による帯材の長さ変化Δ１：１ｍｍ（仮定）
長さ変化を吸収するための帯材長さＬ：１０００ｍｍ（仮定）
張力変化Δσ＝Ｅ×ε（伸び）＝Ｅ×Δｌ／Ｌ５０００×１／１０００Ｎ／ｍｍ２＝５Ｎ／ｍｍ２
この簡単な計算例が示すようにアルミニウムから成るシートを巻く場合には張力変化は特に顕著である。流れ限界が３０−４０Ｎ／ｍｍ２であるやわらかいアルミニウムを巻上げると、大きな張力ピークは、周期的な間隔で、シートの永久的な伸びを発生させる。
【０００５】
したがって本発明の課題は冒頭に述べた形式の巻取り機を改善し、先きに述べた巻取り過程に対する巻体の非真円性の不都合な作用を回避することである。
【０００６】
この課題は本発明によれば接触ローラが定位置に支承されており、巻体が巻取りに際して非弾性的に作用する対抗力に抗して接触ローラから押離し可能に支承されていることによって解決された。
【０００７】
本発明によれば接触ローラと巻体との間には弾性的な圧着力は形成されず、直径が増大するにつれて巻体は接触ローラに向けられた反力を生ぜしめることなしに接触ローラから押離される。この結果、巻体が直円性を有していない場合には巻体の周方向の隆起、すなわち近隣領域よりも半径の大きい周方向領域は、半径の小さい領域にて巻体が接触ローラから押離されることなしに、巻体の中心点を接触下で接触ローラから押離すことになる。このようにして直径の小さい領域においては接触圧が減じられるか又は存在しなくなるので巻体は比較的にやわらかく巻かれかつ個々の巻層の間にいくらか多くの空気が集まることになる。この結果、この領域における直径が拡大し、ひいては巻体の非真円性が減少させられる。摶動は自動的に減じられ、理想的には完全に抑制される。
【０００８】
巻体の非真円性が原因となる帯材張力の不都合な作用は、接触ローラが巻取りの間、機械フレームに定置支承された駆動されたローラにより、巻体とは反対側で支えられることによって更に減じられる。供給された帯材はまず定置支承されたローラに巻掛けられ、次いで接触ローラと定置支承されたローラとの間のローラ間隙を通して案内され、接触ローラに巻掛けられたあとで、接触ローラと巻体との間のギャップ内へ侵入しかつ巻体に巻取られる。接触ローラと定置支承されたローラとの間のローラギャップにおいては帯材はクランプされ、帯材の移動が中断されることができる。これにより非真円性を伴わない巻取りのもたらす張力変動は機械に逆作用することはなくなる。したがって巻取り機において帯材のコンスタントでかつ滑りのない送りが得られる。これは幅の広い帯材が並べて案内された複数のストライプに分けられかつそれぞれ１つの巻体に巻取られる長手方向の切断を行なう場合の切断質に特に有利に作用する。帯材の移動を中断するためのローラは通常はニップローラと呼ばれる。本発明の構成では接触ローラは有利にはニップローラの作用を付加的に有している。
【０００９】
従属請求項には本発明の巻取り機の特に有利な実施態様が示されている。
【００１０】
発明の実施形態
図１は本発明の巻取り機の側面図である。
【００１１】
図２は非弾性的に作用する対抗力を発生させるための機械的な制動装置の原理を示した図である。
【００１２】
図１に示された巻取り機は長手方向の切断によってストライプに分けられた薄いアルミニウムシートを巻体に巻取るために用いられる。前記アルミニウムシートの厚さは５μｍと５０μｍとの間である。
【００１３】
巻取り機は公知の形式で繰出し装置１を有し、該繰出し装置１内には巻取ろうとする帯材３が引出される繰出し巻体２が懸吊されている。繰出し装置１は帯材走行方向とその反対の方向とへ水平方向でピストンシリンダユニット５によって運動可能に（往復矢印４）支承されている。帯材３の繰出しに際して繰出し巻体２の位置は、繰出し巻体２と帯材の第１の案内ローラ７との間のギャップが一定にたもたれるように制御される。
【００１４】
帯材案内ローラ７に次いで帯材３は２つの別の帯材案内ローラ８，９を介して、駆動された定置のローラ１１と該ローラ１１に押し付け可能なローラ１２とによって形成された第１のニップ個所１０へ導かれる。ニップ個所１０において帯材３の移動は中断され、繰出し装置１による帯材移動の変動が巻取り機に伝幡することが阻止される。ニップ個所１０に続いて帯材３は切断ローラ１３の周囲に案内され、この切断ローラ１３によって帯材３は長手方向に切断されて複数のストライプ１４，１５に分けられる。ストライプ１４，１５は選択的に上側の巻取りステーション１６に又は下側の巻取りステーション１７に導かれ、そこで巻体に巻取られる。
【００１５】
以下、簡易化を計って上側の巻取りステーション１６の構造と巻取りとについてのみ記述する。下側の巻取りステーション１７は上側の巻取りステーション１６に対し鏡像対称的に配置されたエレメントで上側の巻取りステーション１６と同様に構成されている。下側の巻取りステーション１７においては上側の巻取りステーション１６と同じ形式で帯材は巻取られる。
【００１６】
切断ローラ１３の下流側ではストライプ１４は帯材案内ローラ１８から機械フレーム１９に定置支承されかつ駆動されたローラ２０へ案内されている。ローラ２０からストライプ１４は接触ローラ２１へ向かって変向され、この接触ローラ２１により巻体２２へ供給される。巻体２２は巻取り軸２３の上に並べて配置されており、巻取り軸２３は両端にてそれぞれ往復台２４に支承されている。各往復台２４は機械フレーム１９において、複矢印２５の方向に水平に移動可能に支承され、接触ローラ２１からの巻取り軸２３の間隔を、成長する巻体２２の直径に適合させることができるようになっている。このためには各往復台２４は機械フレーム１９における直線的な案内２６に懸吊されている。
【００１７】
本発明にとって重要であることは巻取りに際して接触ローラ２１が定置にあることである。このためには接触ローラ２１は機械フレーム１９に振子の形式で懸吊され、巻体２２とは反対の背面側で、定置のローラ２０に支えられ、成長する巻体２２の押圧力下で、接触ローラ２１は逃げることなく定位置に留まるようになっている。したがって巻体直径が成長すると往復台２４は巻体中心、すなわち巻取り軸２３で自動的に直径の増大に相応して移動させられる。この場合、巻体２２の外周は接触ローラ２１に接触する。この場合、接触ローラ２１からの巻体２２の中心の押離しは非弾性的に作用する対抗力に抗して行なわれる。図１の実施例では非弾性的に作用する対抗力は液圧式のピストンシリンダユニット２６によって付与される。このピストンシリンダユニット２６は一方では機械フレーム１９にかつ他方では往復台２４に固定されている。巻取りの間、ピストンシリンダユニット２６は接触ローラ２１に向けられた戻し力なしでもっぱら制動作用だけを発揮する。これはピストンシリンダユニット２６が液柱として最大圧力弁に対して作用することで行なわれる。巻取りを新たに開始する場合又は完成した巻体２２を取去る場合にだけ、ピストンシリンダユニット２７は往復台２４を所望の位置に移動させるためのアクチュエータとして働く。
【００１８】
接触ローラ２１を支える定置のローラ２０は駆動される。このローラ２０は接触ローラ２１との間にニップ個所を形成し、このニップ個所にて、通過案内されたストライプ１４はクランプされ、帯材の移動が中断される。特定の帯材材料にとっては、定置のローラ２０がニップ個所を形成するために弾性的な材料、例えばエラストマから成る外周面を有していると有利である。択一的に、平滑に研磨された鋼から成る外周面も可能である。接触ローラ２１を駆動された定置のローラ２０で支えることは有利な形式で接触ローラ２１に２重の機能を与える。一方では接触ローラ２１は本来の機能として、連行された空気層を圧潰して巻取り硬さをコントロールし、他方では接触ローラ２１は付加的に帯材移動を中断するためにストライプ１４を挟持するためのニップローラとして働く。
【００１９】
定置のローラ２０の、接触ローラ２１とは反対側には、別の可動なローラ３１が配置されている。このローラ３１は定置のローラ２０に向かって移動した場合に、この定置のローラ２０との間に別のニップ個所を形成し、このニップ個所において帯材移動が中断される。したがって帯材３とストライプ１４，１５は切断ローラ１３を用いた長手方向切断領域にて有利には巻取りプロセスからの摶動から絶縁される。
【００２０】
図２には巻取りに際して非弾性的な対抗力を発生させるための機械的な制動機構の原理が示されている。
【００２１】
往復台２４は上側に制動面２８を備えている。この制動面２８には摩擦ライニング３０で制動ブロック２９が載置されている。複矢印２５の方向の制動力は往復台２４に対する制動ブロック２９の押圧力Ｆに関連する。押圧力Ｆは種々のアクチュエータにより、例えばばね又は空気又は液圧シリンダにより発生させることができる。有利には押圧力Ｆを図１のピストンシリンダユニット２７から生ぜしめることもできる。このようにしてピストンシリンダユニット２７はさらに−図１で説明したように−巻体交換に際して往復台２４を移動させるためのアクチュエータとして使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の巻取り機の側面図。
【図２】非弾性的に作用する対抗力を発生させるための機械的な制動装置の原理を示した図。
【符号の説明】
【００２３】
１  繰出し装置
２  繰出し巻体
３  帯材
４  複矢印
５  ピストンシリンダユニット
６  ギャップ
７  帯材案内ローラ
８，９  帯材案内ローラ
１０  ニップ個所
１１  ローラ
１２  ローラ
１３  切断ローラ
１４，１５  ストライプ
１６  巻取りステーション
１７  巻取りステーション
１８  帯材案内ローラ
１９  機械フレーム
２０  ローラ
２１  接触ローラ
２２  巻体
２３  巻取り軸
２４  往復台
２５  複矢印
２６  案内
２７  ピストンシリンダユニット
２８  制動面
２９  制動ブロック
３０  摩擦ライニング
３１  ローラ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2007523020.tif 000008
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