(57)【要約】  本発明は、可逆コイラを操作するための方法と可逆コイラ自体に関する。可逆コイラは、ロータ（１１０）を有し、このロータに、少なくとも１つ、典型的に２つのコイラマンドレル（１１２）が、そのロータ側端によってそれぞれロータの回転軸Ｄに対して偏心して取り付けられている。コイラ（１１２）は、それぞれストリップ、特に金属ストリップを巻き取るために使用される。両コイラマンドレル（１１２）のそれぞれ一方の自由端を同行型のマンドレル支持軸受に連結することは知られている。コイラマンドレルの自重及び巻き取られたストリップによるコイラマンドレルの付加的な負荷に基づくコイラマンドレルの自由端の撓みに対処するため、本発明による方法は、巻始め位置（Ａ）にあるコイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）を、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって重力Ｇに抗してそのロータ側端の高さまで持ち上げること、を企図する。
2021531980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ（２００）、特に金属ストリップを巻き取るため、ロータに、少なくとも１つのコイラマンドレル（１１２）が、そのロータ側端によってロータの回転軸（Ｄ）に対して偏心して取り付けられている、ロータ（１１０）を備えた可逆コイラ（１００）を操作するための方法であって、この方法が、
・最初は空のコイラマンドレル（１１２）を巻始め位置（Ａ）に移送するためにロータ（１１０）を回転させるステップと、
・同行型のマンドレル支持軸受（１２０）をコイラマンドレルの自由端（１１３）に解離可能に連結するステップと、
を備えるものにおいて、
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって重力（Ｇ）に抗してそのロータ側端の高さまで持ち上げられること、を特徴とする方法。
【請求項２】
ストリップ（２００）が、巻始め位置（Ａ）で、コイラマンドレル（１１２）に巻き取られること、及び、コイラマンドレルの自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中に、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって持ち上げられること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ロータ（１１０）が、ストリップ（２００）の巻始め後に、巻始め位置（Ａ）から、ストリップをコイルに巻き終えるための巻終え位置（Ｆ）にコイラマンドレル（１１２）を移送するために回転され、ストリップ（２００）の巻取りが、ストリップ張力下、好ましくはまた高いストリップ張力下で移送中に継続されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレルの移送中でも、その際に増加するコイル重量も考慮して、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって永続的にそのロータ側端の変化する高さに保持されること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で及び巻始め位置から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレルの移送中に、その際に増加するかつその方向に変化するストリップ張力も考慮して、同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によってまた永続的にそのロータ側端に対向して保持されること、を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
・コイルを巻き付けられた巻終え位置（Ｆ）にあるコイラマンドレル（１１２）を固定型のマンドレル支持軸受（１３０）によって支持し、
・同行型のマンドレル支持軸受（１２０）を切離し、
・同行型のマンドレル支持軸受を巻始め位置（Ａ）に移動させ、
・コイルを巻き終え、
・コイルを搬出する
こと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ロータ（１１０）と、同行型のマンドレル支持軸受（１２０）を備え、ロータに、ストリップ（２００）、特に金属ストリップを巻き取るための少なくとも１つのコイラマンドレル（１１２）が、そのロータ側端によってロータの回転軸（Ｄ）に対して偏心して取り付けられ、同行型のマンドレル支持軸受が、コイラマンドレルの自由端に解離可能に連結するための軸受ヘッド（１２２）と、ロータ（１１０）の回転による巻始め位置（Ａ）から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレル（１１２）の移送時にコイラマンドレルの自由端の変化する位置に応じて軸受ヘッド（１２２）を移動させるための少なくとも１つの駆動装置（１２６）を備えた調整装置（１２４）を備える可逆コイラにおいて、
同行型のマンドレル支持軸受（１２０）が、作業場の床に支持されていること、及び、コイラマンドレルが巻始め位置（Ａ）にある時に、コイラマンドレル（１１２）の自由端が、コイラマンドレルのロータ側端の高さになるまで、軸受ヘッド（１２２）をコイラマンドレルの連結された自由端と共に重力に抗して持ち上げるように、調整装置（１２４）が形成されていること、を特徴とする可逆コイラ（１００）。
【請求項８】
ストコイラマンドレル（１１２）へのストリップ（２００）の巻始めの前及び／又は巻始め中に、巻き始め位置（Ａ）にあるコイラマンドレルの軸受ヘッドに連結された自由端と共に軸受ヘッド（１２２）を持ち上げるように、調整装置（１２４）が形成されていること、を特徴とする請求項７に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項９】
軸受ヘッド（１２２）が、スリーブ状に形成され、コイラマンドレルの自由端（１１３）の突出端（１１３ａ）上にスライドスリーブを装着することによってコイラマンドレルの自由端に軸受ヘッドを連結するための連結要素として軸方向に摺動可能なスライドスリーブ（１２８）を備えること、を特徴とする請求項７又は８に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１０】
コイラマンドレルの自由端（１１３）上にスライドスリーブ（１２８）を手動又は自動で装着するため及びコイラマンドレルの自由端からスライドスリーブを引き戻すための操作要素（１２９）が設けられていること、を特徴とする請求項９に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１１】
調整装置（１２４）が、クランク機構の形態で、好ましくは二重平行クランクとして形成されていること、を特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１２】
クランク機構の枢動点の少なくとも２つのために、それぞれ１つの駆動装置（１２６）が設けられていること、を特徴とする請求項１１に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１３】
巻終え位置（Ｆ）でコイラマンドレルの自由端（１１３）を支持するために、付加的に固定型のマンドレル支持軸受（１３０）が設けられていること、及び、同行型のマンドレル支持軸受（１２０）の軸受ヘッド（１２２）よりも更に内側でコイラマンドレル（１１２）の自由端を支持するために、固定型のマンドレル支持軸受（１３０）が位置決め及び形成されていること、を特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の可逆コイラ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による可逆コイラを操作するための方法に関する。更に、本発明は、装置としての相応の可逆コイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような可逆コイラは、従来技術では、例えば特開昭６４−００５６２５号公報から基本的に知られている。そこに開示された可逆コイラは、ロータを備え、このロータに、少なくとも１つのコイラマンドレルが、そのロータ側端によってロータの回転軸に対して偏心して取り付けられている。可逆コイラは、ストリップ、特に金属ストリップをそのコイラマンドレルに巻き取るために使用される。巻取過程を開始するため、コイラマンドレルのロータは、まず、未だ空のコイラマンドレルが巻始め位置に位置決めされるように回転される。この位置で、次にまず、ストリップがコイラマンドレルに巻き始められる。行われた巻始めの後、即ちコイラマンドレルにストリップの約１〜３巻を巻き付けた後、更なる巻き付けのために引張応力（ストリップ張力）がストリップに構成される。更なる巻取り中、コイラマンドレルは、前記巻始め位置から巻終え位置に回転される。そこでは、コイルへのストリップの巻終えが行なわれる。コイルは、完成後、次に、巻終え位置から取り出し、更に搬送することができる。可逆コイラが、典型的に２つのコイラマンドレルを備え、これらマンドレルの両方が、対向して、ロータの回転軸に対して偏心して可逆コイラのロータに固定されていることにより、両コイラマンドレルは、巻始め位置と巻終え位置の間を交互に旋回することができる。従って、極端に短いコイルシーケンスを実現することができる。前記日本の文献から、更に、コイラマンドレルの自由端に、巻始め位置でコイラマンドレルの自由端に連結されかつ巻始め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中にこの自由端に連結されたままである同行型のマンドレル支持軸受を付設することが知られている。その点で、「同行型のマンドレル支持軸受」との用語は明白であり、マンドレル支持軸受は、移送中に同行する。
【０００３】
コイラマンドレルは、典型的に既に非常に重い自重を有する。従って、その自由端は、金属ストリップを巻き付けられていない場合でも、そのロータ側端に対して典型的に１〜２ｍｍだけ撓んでもしくは垂れ下がっている。ストリップ張力による負荷及びコイル重量の増加下で、この片側の変形は増大する。
【０００４】
自由端のこの撓みもしくは垂れ下がりは、これが、コイラマンドレルの許容負荷を低下させ、加えてコイラマンドレルに対するストリップの巻き精度を低下させる点で不利である。従って、コイルを巻く際、しばしばいわゆる「袋形成」が生じる。即ち、コイルの個々の巻きは、アコーディオン状に互いに位置ズレしている。結局、コイラマンドレルの自由端が垂れ下がると、巻取を安定させるためのストリップ張力も、比較的遅くしか、即ちストリップの数巻きを巻き始めた後でしか、ゆっくりとしか構成できず、加えて、これが、ストリップを巻き取る際の不正確さを生じさせる。前記巻きの不正確さに基づいて、伝統的に規則的に、コイルに巻き取られる金属ストリップの無視できない部分は、スクラップと呼ぶべきである。ストリップの経過とこれに関連した「袋形成」は、ストリップ始端部の平坦度測定及び平坦度調整に対して別の作用を有する。
【０００５】
前記の日本の特許出願から公知の同行型のマンドレル支持軸受は、これら公知の欠点を排除するために適していないようである。何故なら、マンドレル支持軸受は、コイラマンドレルの自由端を、主に重力に抗して支持するのではなく、明らかに主にストリップ張力に抗して支持するからである。これは、当業者にとって、同行型のマンドレル支持軸受の２部材の軸受ヘッドが、包囲されるコイラマンドレルを、垂直方向にではなく水平方向に包囲して安定させることから、明らかである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−００５６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底にある課題は、特に巻初め過程の開始時のコイラマンドレルの自由端の撓みもしくは垂れさがりが回避されるように、可逆コイラを操作するための公知の方法と公知の可逆コイラを発展させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、方法技術的には、請求項１で請求した方法によって解決される。この方法は、コイラマンドレルの自由端が、巻始め位置で、解離可能に連結された同行型のマンドレル支持軸受によって重力に抗してそのロータ側端の高さまで持ち上げられること、を特徴とする。
【０００９】
コイラマンドレルの自由端の請求した持上げにより、その降下もしくは垂れ下がりが補償されるので、前記全ての欠点が回避される。これにより、具体的には、金属ストリップの巻取り時の袋形成を回避することができる。更に、これにより可能なストリップ張力の急速な構成によって、コイルのストリップの個々の巻きがぴたりと重なり合うことが保証される。マンドレルの自由端の支持により、巻き始め位置でのストリップ張力は、マンドレルの不支持単に比して高い値を取り得る。
【００１０】
本発明による方法の第１の実施例によれば、コイラマンドレルの自由端が、巻始め位置で、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中に、持ち上げられる場合が、有利である。自由端が、ストリップの巻初め前に既に持ち上げられると、袋形成は、ストリップの巻初め時には既に防止することができる。基本的に、早く持上げられるほど、巻き結果が良好になる。巻き過程によって、スクラップの生産が少なくなる。
【００１１】
有利には、コイラマンドレルの自由端は、巻始め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中でも、その際に増加するコイル重量も考慮して、連結された同行型のマンドレル支持軸受によって永続的にそのロータ側端の変化する高さに保持される。これにより、コイラマンドレルの移送中に継続される巻きプロセス中でも、ぴたりと重なり合った巻きを備えたストリップの面一の巻取りが保証される。
【００１２】
これまでに議論した請求項１〜４は、重量力の補償だけを目標としており、従って、これらプロセスステップによりまず重量力に基づくコイラマンドレルの自由端の降下だけに対処がなされ、加えて、これは、コイラマンドレルの自由端がそのロータ側端の「高さまで」持ち上げられるとの文言によって表現される。
【００１３】
しかしながらまた、重量力以外に、コイラマンドレル及び特にその自由端は、少なくとも、巻取り中にストリップが受ける前記ストリップ張力に基づいた水平方向の力成分を行ける。これにより、コイラマンドレルの自由端は、基本的に水平方向にも曲げられる。水平方向のこのような曲げも、望ましくない。何故なら、これも、コイラマンドレルにストリップを巻き取る際の前記瑕疵を生じさせるからである。
【００１４】
従って、本発明は、有利には、コイラマンドレルの自由端が、既に巻初め位置でも、巻初め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中−その際に増加するかつその方向にその値が変化するストリップ張力を考慮して−でも、同行型のマンドレル支持軸受によって永続的にまたそのロータ側端に対向して保持されることを企図する。「そのロータ側端に対向して」とのこの表現は、コイラマンドレルの自由端が、ロータ側端の高さに位置するだけでなく、更に、コイラマンドレルが水平な平面内で曲げられていないことを意味する。これは、本発明によれば、同行型のマンドレル支持軸受が、重力に対処し、コイラマンドレルの自由端の高さを修正するだけでなく、ストリップ張力にも対処するように形成されていることによって、保証される。
【００１５】
同行型のマンドレル支持軸受の運動の同期と具体的な支持位置及び支持力の計算のために、計算ユニットが設けられている。これは、変化するパラメータである重量力、ストリップ張力、マンドレル及び旋回過程の現在の位置から、コイラマンドレルの自由端の現在の位置に対応する、同行型のマンドレル支持軸受が取るべき支持位置を連続的に計算する。この場合、変化する負荷パラメータである重量力及びストリップ張力から、生じる力は、従ってコイラマンドレルの固定端に対するコイラマンドレルの自由端の位置ズレに関する変化する寸法が決定される。従って、調整装置によって実行される運動が、旋回過程時のマンドレルの位置と同期して実行されることと、変化する負荷パラメータが考慮され、従ってコイラマンドレルの自由端が常にそのロータ側端の高さまで持上げられることの両方が保証されている。同期は、電気式及び／又は機械式の構成要素／部品によって行なうことができる。
【００１６】
有利には、典型的にその上にコイルを巻き取られた巻終え位置にあるコイラマンドレルは、付加的にまた固定型のマンドレル支持軸受によって支持される。固定型のマンドレル支持軸受がその支持作用を発揮した後でしか、同行型のマンドレル支持軸受は、切離し、再び巻始め位置に移動させることはできない。コイルは、巻終え位置で、固定型のマンドレル支持軸受によって支持されて、巻き終えることができる。次いで、巻き終えられたコイルの搬出が、典型的にコイル搬送車によって行なわれる。
【００１７】
前記の課題は、装置技術的には、請求項７で請求した可逆コイラによって解決される。この可逆コイラは、同行型のマンドレル支持軸受が、好ましくは作業場の床に支持されていること、及び、コイラマンドレルが巻始め位置にある時に、コイラマンドレルの自由端が、コイラマンドレルのロータ側端の高さになるまで、軸受ヘッドをコイラマンドレルの連結された自由端と共に重力に抗して持ち上げるように、調整装置が形成されていること、を特徴とする。
【００１８】
本発明による方法及び本発明による可逆コイラの別の有利な構成は、従属請求項の対象である。
【００１９】
明細書には、６つの図が添付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】巻始め位置にある本発明による可逆コイラ
【図２】巻終え位置にある本発明による可逆コイラ
【図３】同行型のマンドレル支持軸受の自由端の軸受ヘッド
【図４】コイラマンドレル及び付設された同行型のマンドレル支持軸受の巻きプロセスの種々の段階４．１〜４．７の概略図
【図５】作業位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送時の種々の段階の同行型のマンドレル支持軸受に作用する力の変化
【図６】二重平行クランク機構のジョイントに駆動装置を取り付けるための種々のバリエーション
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を、以下で、前記の図を参照して実施例の形態で詳細に説明する。全ての図で、同じ技術的要素が、同じ符号で指示されている。
【００２２】
図１は、本発明による可逆コイラ１００を示す。可逆コイラは、実質的にロータ１１０、即ちここでは模範的に回転ディスクから成り、このディスクに、ここでは２つのコイラマンドレル１１２が、そのロータ側端によってロータの回転軸Ｄに対して偏心して取り付けられている。両コイラマンドレル１１２は、基本的にロータの平面に対して垂直に延在する。両コイラマンドレルのそれぞれは、ストリップ２００、特に金属ストリップをコイルに巻き取るために使用される。図１で左側に示したコイラマンドレル１１２は、いわゆる巻始め位置Ａにあるが、同時に第２のコイラマンドレル１１２は、いわゆる巻終え位置Ｆにある。可逆コイラの機能と本発明による方法を更に以下で説明する。
【００２３】
図１によれば、作業位置Ａにあるコイラマンドレル１１２には、同行型のマンドレル支持軸受１２０が付設されている。このマンドレル支持軸受１２０は、軸受ヘッド１２２を備え、この軸受ヘッドは、コイラマンドレル１１２の自由端に乖離可能に連結されている。コイラマンドレルの自由端は、コイラマンドレルをロータ１１０に取り付けるコイラマンドレルのロータ側端に対向するものである。
【００２４】
同行型のマンドレル支持軸受１２０は、例えば作業場の床３００又は基礎に設置及び支持されている。同行型のマンドレル支持軸受は、特に、例えば二重平行クランク機構の形態の調整装置１２４を、調整装置の構成によって決定される軌道、特に円軌道上で支持軸受の軸受ヘッド１２２を移動させるために備える。この円軌道は、図１では右向きの矢印で示されており、この円軌道上を、左側のコイラマンドレルは、ロータ１１０のその回転軸Ｄを中心とする回転と、調整装置１２４の適切な運動によるマンドレル支持軸受の同時の同行によって、巻始め位置Ａから巻終え位置Ｆに移動させることができる。
【００２５】
この状況が、図２に示されている。そこでは、更に、巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２が、最初は同行型のマンドレル支持軸受１２０によって支持されるだけでなく、最初は付加的に固定型のマンドレル支持軸受１３０によっても支持されることが認められる。この巻終え位置Ｆで、固定型のマンドレル支持軸受は、コイラマンドレルだけでなく、付加的に巻き終えられたコイルも共に支持しなければならない。この場合、図２では、固定型のマンドレル支持軸受１３０は、同行型のマンドレル支持軸受の軸受ヘッド１２２よりも更に内側でコイラマンドレル１１２の自由端を支持するために、コイラマンドレルに取り付けられるように、位置決め及び形成されていることが認められる。「更に内側」は、この場合、「ロータ１１０に近い」が、依然としてコイラマンドレルの自由端のところを意味する。同行型のマンドレル支持軸受１２０に対する固定型のマンドレル支持軸受１３０の配置及び位置決めは、巻終え位置にあるコイラマンドレル１１２の自由端からの軸受ヘッド１２２の切離を可能にするために重要である。固定型のマンドレル支持軸受１３０が、更に内側でコイラマンドレル１１２の自由端に取り付けられることにより、軸受ヘッド１２２のまえの領域は、自由であるので、軸受ヘッドは、問題となるエッジ干渉なしで同行型のマンドレル支持軸受を切離するために容易に解離することができる。
【００２６】
図３は、同行型のマンドレル支持軸受１２０の軸受ヘッドのための実施例を示す。この軸受ヘッド１２２がそのコイラマンドレル１１２の側の端部をスリーブ状に形成されていれ鵜ことが認められる。このスリーブ状の端部内に又は端部において、スライドスリーブ１２８は、軸方向に二重矢印の方向に摺動可能に支承されている。コイラマンドレル１１２の自由端１１３に軸受ヘッド１２２を連結するため、スライドスリーブは、コイラマンドレルの自由端の突出端１１３ａ上に装着され、この位置で、操作要素１２９、例えばシリンダによってロックされる。操作要素１２９は、場合によっては、スライドスリーブを引き戻すために、従って軸受ヘッド１２２もしくは同行型のマンドレル支持軸受からコイラマンドレルの自由端を解放するために、使用される。図３に示した切離位置で、コイラマンドレル１１２の自由端１１３は、スライドスリーブ１２８内又は軸受ヘッド１２２のスリーブ状の端部内に回転可能に支承されている。しかしながら、同時に、スリーブ状の端部形成により、コイラマンドレルの自由端１１３が、図１を参照して前で述べた軌道曲線の各点で重力Ｇに対抗して同行型のマンドレル支持軸受によって支持され得ることが保証されている。
【００２７】
今説明した本発明による可逆コイラ１００を操作するための本発明による方法を、以下で図４〜６を参照して詳細に説明する。
【００２８】
方法は、まず、可逆コイラ１００のロータ１１０が、最初は空のコイラマンドレル１１２を巻始め位置Ａに移動させるために回転されることを企図する（図１参照）。巻始め位置Ａでは、次に、可動マンドレル支持軸受１２０の軸受ヘッド１２２がコイラマンドレル１１２の自由端に乖離可能に連結される。この状態は、図４．２にも示されている。
【００２９】
しかしながら、本発明による方法の根底にある問題は、図４．１に図示されている。概略図で、巻始め位置Ａにあるコイラマンドレル１１２の端面が認められる。この場合、一点鎖線の小さい円は、ロータ１００に不動に取り付けられたコイラマンドレルのロータ側端を示し、実線で示した小さい円が、コイラマンドレルの自由端を示す。誇張された図で示した両方の小さい円の間の位置ズレは、コイラマンドレル１１２の自由端のそのロータ側端に対する垂れ下がりもしくは降下を意味し、例えば約１〜３ｍｍの撓みが、コイラマンドレル１１２の高い自重に基づいて起こり得る。コイラマンドレルの自由端のこの撓みは、導入で説明したような不正確に巻かれたコイルを生じさせる。
【００３０】
従って、本発明による方法によれば、コイラマンドレル１１２の自由端１１３のこの撓みには、この自由端１１３が、連結された同行型のマンドレル支持軸受によって重力Ｇに抗してコイラマンドレル１１２のロータ側端の高さまで持ち上げられることによって、対処される。
【００３１】
図４．２は、持上げられた位置にあるコイラマンドレル１１２の自由端１１３を示すが、これは、図４．２にコイラマンドレル１１２のロータ側端と自由端が一致して描かれていることからわかる。
【００３２】
巻初め位置Ａで、ストリップをコイラマンドレル１１２に巻き取ることが開始される。これは、まず、全くストリップ張力なしで行なわれるが、ストリップ張力は、ストリップ、特に金属ストリップが、数巻き（普通は１〜５巻き）でコイラマンドレル１１２に巻き取られ、有効な引張応力もしくは有効なストリップ張力に耐えることができるようになった時に初めて構成される。
【００３３】
好ましくは、巻初め位置Ａにあるコイラマンドレル１１２の自由端１１３は、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中にロータ側端の高さまで持ち上げられる。可能であれば、コイラマンドレルの自由端は、巻始めの開始前にロータ側端の高さまで持ち上げるべきであるが、それは、巻きの開始前には既に、ストリップの巻取り時の導入で説明した問題が回避され得るからである。
【００３４】
図４．３は、未だ巻初め位置Ａでのストリップ張力の構成を示すが、ストリップ張力の構成は、そこでは、ストリップ２００に対して平行な互いに向き合う２つの矢印によって示されている。図４．２及び４．３では、同行型のマンドレル支持軸受の二重平行クランク機構１２４が、その軸受ヘッドを、従ってまたコイラマンドレル１１２の自由端１１３を、巻初め位置でロータ側端の高さに保持する。
【００３５】
図４．４は、巻初め位置Ａから巻終え位置へのコイラマンドレルの移送時のストリップ張力下で部分的に巻き取られたストリップ２００を備えたコイラマンドレル１１２を示す。ここでも、本発明による方法によれば、ここでは模範的に二重クランク機構の形態の調整装置１２４が、コイラマンドレル１１２の自由端１１３を常にコイラマンドレルのロータ側端の高さに保持する。同時に、調整装置１２４は、コイラマンドレルの自由端でストリップ張力に対処するので、コイラマンドレル１１２の両端の間に横方向の位置ズレも生じない。むしろ、特に調整装置１２４によって、コイラマンドレルの自由端が、常にコイラマンドレルのロータ側端に対向して保持されることが保証される。このようにして、ストリップ２００が正確にコイルに巻き取られ、導入で説明した欠点が生じないことが保証される。
【００３６】
図４．５は、その間にコイル直径が増加した巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２を示す。調整装置１２４は、相応に適切に回転されている。
【００３７】
図４．６は、巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２を示すが、ここでは、コイラマンドレル１１２の自由端１１３が、静的なもしくは固定型のマンドレル支持軸受１３０によっても支持される。この巻終え位置で、固定型のマンドレル支持軸受１３０は、単独でコイラマンドレルの自由端の支持を担うので、同行型のマンドレル支持軸受は、例えばスライドスリーブ１２８を引き戻すことによって自由端から切離することができる。切離された同行型のマンドレル支持軸受は、次に、図４．７に示したように巻初め位置に移動させることができる。コイルは、巻き終えること、及び、同行型のマンドレル支持軸受とのエッジ干渉なしで後にコイラマンドレルから取り外すことができる。
【００３８】
図５は、再び、巻初め位置Ａから巻終え位置Ｆへのコイラマンドレルの移送時のコイラマンドレルの図４．１〜４．７から既知の種々の段階を示す。図５では、図４．１〜４．７に既に示した作用力が、特に明確に認められる。コイラマンドレル１１２にそれぞれ作用する合力もしくは生じる力ＦＲＥＳは、それぞれ、重力ＦＧとストリップ張力に基づく引張力ＦＺから成るベクトル和として得られる。常に垂直方向に作用する重力ＦＧが、巻初め位置Ａでは未だ比較的小さく、巻終え位置に向かって次第に大きくなることが認められる。これは、巻初め位置Ａでは自由端にコイラマンドレル１１２の自重の一部しか同行型のマンドレル支持軸受によって支持及び持ち上げる必要がないことから説明できる。巻終え位置への移送中、同時にまたますます多くのストリップ２００がコイラマンドレルに巻き付けられ、これにより、重力ＦＧは、巻終え位置でコイルの重力とコイラマンドレルの自重の一部から構成されるまで、連続的に増加する。更に、図５には、引張力ＦＺが巻初め位置Ａから巻終え位置Ｆにまで部分的に値的に増加するが、特にその方向に関しても変化することが認められる。これから、前記重力ＦＧとのベクトル和の形成時に、図５に示したそれぞれ異なる合力ＦＲＥＳが生じる。本発明による同行型のマンドレル支持軸受１２０は、特に、前記の生じる合力ＦＲＥＳに対処するように形成されていなければならない。この目的のため、同行型のマンドレル支持軸受１２０は、本発明によれば、力を床に導出するために床に支持されている。
【００３９】
合力並びに現在の旋回位置の計算は、示してない計算ユニットによって行なわれ、この計算ユニットは、同行型のマンドレル支持軸受の取るべき支持位置を設定し、調整装置によって実行させる。
【００４０】
図６は、再び、巻初め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中のコイラマンドレルの既に図４．１〜４．７を参照して部分的に説明した位置を示す。図６は、特に二重クランク機構１２４の枢動点に駆動装置１２６を配置するための種々の可能性を示す。駆動装置は、それぞれ枢動点のセクタ状の分割によってシンボル化されている。基本的に、図１の第２の欄に２つの枢動点のために模範的かつ選択的に図示したように、１つの枢動点に１つの駆動装置を設けるだけで十分である。より良いが、高価でもあるのは、図６の第３の欄に図示したように、二重クランク機構１２４の異なる枢動点に２つの駆動装置１２６を取り付けることである。図３に示した実施例と、そこに示したコイラマンドレル１１２の位置の場合、駆動装置１２６の同方向の回転方向がよい。ここでは、コイラマンドレル１１２は、未だ死点の前にある。２つの駆動装置１２６によって加えられるトルクは、加算される。
【００４１】
図６の第４の欄に示した実施例の場合、コイラマンドレル１１２は、死点を越えており、２つの駆動装置１２６によって加えられるトルクは、それぞれ個々にかつ反対の回転方向に作用する。
【００４２】
本発明による方法及び装置により、巻き過程の柔軟性は、有利には明らかに高められる。巻初め位置での可能な巻きの数及び、巻初め位置でのストリップ張力の許容値は、高めることができ、旋回過程時の速度は、変更することができる。従って、旋回過程は、プロセス技術的に明らかに柔軟に実行することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１００      可逆コイラ
１１０      ロータ
１１２      コイラマンドレル
１１３      コイラマンドレルの自由端
１１３ａ    コイラマンドレルの自由端の突出端
１２０      同行型のマンドレル支持軸受
１２２      軸受ヘッド
１２４      調整装置
１２６      駆動装置
１２８      スライドスリーブ
１３０      固定型のマンドレル支持軸受
１４０      コイル搬送車
２００      ストリップ、特に金属ストリップ
３００      床
Ａ          巻始め位置
Ｄ          ロータの回転軸
Ｆ          巻終え位置
Ｇ          重力
【図１】
2021531980.tif 000003
【図２】
2021531980.tif 000004
【図３】
2021531980.tif 000005
【図４．１】
2021531980.tif 000006
【図４．２】
2021531980.tif 000007
【図４．３】
2021531980.tif 000008
【図４．４】
2021531980.tif 000009
【図４．５】
2021531980.tif 000010
【図４．６】
2021531980.tif 000011
【図４．７】
2021531980.tif 000012
【図５】
2021531980.tif 000013
【図６】
2021531980.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月27日(2020.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による可逆コイラを操作するための方法に関する。更に、本発明は、装置としての相応の可逆コイラに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような可逆コイラは、従来技術では、例えば特開昭６４−００５６２５号公報から基本的に知られている。そこに開示された可逆コイラは、ロータを備え、このロータに、少なくとも１つのコイラマンドレルが、そのロータ側端によってロータの回転軸に対して偏心して取り付けられている。可逆コイラは、ストリップ、特に金属ストリップをそのコイラマンドレルに巻き取るために使用される。巻取過程を開始するため、コイラマンドレルのロータは、まず、未だ空のコイラマンドレルが巻始め位置に位置決めされるように回転される。この位置で、次にまず、ストリップがコイラマンドレルに巻き始められる。行われた巻始めの後、即ちコイラマンドレルにストリップの約１〜３巻を巻き付けた後、更なる巻き付けのために引張応力（ストリップ張力）がストリップに構成される。更なる巻取り中、コイラマンドレルは、前記巻始め位置から巻終え位置に回転される。そこでは、コイルへのストリップの巻終えが行なわれる。コイルは、完成後、次に、巻終え位置から取り出し、更に搬送することができる。可逆コイラが、典型的に２つのコイラマンドレルを備え、これらマンドレルの両方が、対向して、ロータの回転軸に対して偏心して可逆コイラのロータに固定されていることにより、両コイラマンドレルは、巻始め位置と巻終え位置の間を交互に旋回することができる。従って、極端に短いコイルシーケンスを実現することができる。前記日本の文献から、更に、コイラマンドレルの自由端に、巻始め位置でコイラマンドレルの自由端に連結されかつ巻始め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中にこの自由端に連結されたままである同行型のマンドレル支持軸受を付設することが知られている。その点で、「同行型のマンドレル支持軸受」との用語は明白であり、マンドレル支持軸受は、移送中に同行する。
【０００３】
コイラマンドレルは、典型的に既に非常に重い自重を有する。従って、その自由端は、金属ストリップを巻き付けられていない場合でも、そのロータ側端に対して典型的に１〜２ｍｍだけ撓んでもしくは垂れ下がっている。ストリップ張力による負荷及びコイル重量の増加下で、この片側の変形は増大する。
【０００４】
自由端のこの撓みもしくは垂れ下がりは、これが、コイラマンドレルの許容負荷を低下させ、加えてコイラマンドレルに対するストリップの巻き精度を低下させる点で不利である。従って、コイルを巻く際、しばしばいわゆる「袋形成」が生じる。即ち、コイルの個々の巻きは、アコーディオン状に互いに位置ズレしている。結局、コイラマンドレルの自由端が垂れ下がると、巻取を安定させるためのストリップ張力も、比較的遅くしか、即ちストリップの数巻きを巻き始めた後でしか、ゆっくりとしか構成できず、加えて、これが、ストリップを巻き取る際の不正確さを生じさせる。前記巻きの不正確さに基づいて、伝統的に規則的に、コイルに巻き取られる金属ストリップの無視できない部分は、スクラップと呼ぶべきである。ストリップの経過とこれに関連した「袋形成」は、ストリップ始端部の平坦度測定及び平坦度調整に対して別の作用を有する。
【０００５】
前記の日本の特許出願から公知の同行型のマンドレル支持軸受は、これら公知の欠点を排除するために適していないようである。何故なら、マンドレル支持軸受は、コイラマンドレルの自由端を、主に重力に抗して支持するのではなく、明らかに主にストリップ張力に抗して支持するからである。これは、当業者にとって、同行型のマンドレル支持軸受の２部材の軸受ヘッドが、包囲されるコイラマンドレルを、垂直方向にではなく水平方向に包囲して安定させることから、明らかである。
【０００６】
国際公開第２０１８／０４１６７３号パンフレットは、独立請求項１及び７の上位概念のすべての特徴を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６４−００５６２５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１８／０４１６７３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の根底にある課題は、特に巻初め過程の開始時のコイラマンドレルの自由端の撓みもしくは垂れさがりが回避されるように、可逆コイラを操作するための公知の方法と公知の可逆コイラを発展させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、方法技術的には、請求項１で請求した方法によって解決される。この方法は、コイラマンドレルの自由端が、巻始め位置で、解離可能に連結された同行型のマンドレル支持軸受によって重力に抗してそのロータ側端の高さまで持ち上げられること、を特徴とする。
【００１０】
コイラマンドレルの自由端の請求した持上げにより、その降下もしくは垂れ下がりが補償されるので、前記全ての欠点が回避される。これにより、具体的には、金属ストリップの巻取り時の袋形成を回避することができる。更に、これにより可能なストリップ張力の急速な構成によって、コイルのストリップの個々の巻きがぴたりと重なり合うことが保証される。マンドレルの自由端の支持により、巻き始め位置でのストリップ張力は、マンドレルの不支持単に比して高い値を取り得る。
【００１１】
本発明による方法の第１の実施例によれば、コイラマンドレルの自由端が、巻始め位置で、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中に、持ち上げられる場合が、有利である。自由端が、ストリップの巻初め前に既に持ち上げられると、袋形成は、ストリップの巻初め時には既に防止することができる。基本的に、早く持上げられるほど、巻き結果が良好になる。巻き過程によって、スクラップの生産が少なくなる。
【００１２】
有利には、コイラマンドレルの自由端は、巻始め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中でも、その際に増加するコイル重量も考慮して、連結された同行型のマンドレル支持軸受によって永続的にそのロータ側端の変化する高さに保持される。これにより、コイラマンドレルの移送中に継続される巻きプロセス中でも、ぴたりと重なり合った巻きを備えたストリップの面一の巻取りが保証される。
【００１３】
これまでに議論した請求項１〜４は、重量力の補償だけを目標としており、従って、これらプロセスステップによりまず重量力に基づくコイラマンドレルの自由端の降下だけに対処がなされ、加えて、これは、コイラマンドレルの自由端がそのロータ側端の「高さまで」持ち上げられるとの文言によって表現される。
【００１４】
しかしながらまた、重量力以外に、コイラマンドレル及び特にその自由端は、少なくとも、巻取り中にストリップが受ける前記ストリップ張力に基づいた水平方向の力成分を行ける。これにより、コイラマンドレルの自由端は、基本的に水平方向にも曲げられる。水平方向のこのような曲げも、望ましくない。何故なら、これも、コイラマンドレルにストリップを巻き取る際の前記瑕疵を生じさせるからである。
【００１５】
従って、本発明は、有利には、コイラマンドレルの自由端が、既に巻初め位置でも、巻初め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中−その際に増加するかつその方向にその値が変化するストリップ張力を考慮して−でも、同行型のマンドレル支持軸受によって永続的にまたそのロータ側端に対向して保持されることを企図する。「そのロータ側端に対向して」とのこの表現は、コイラマンドレルの自由端が、ロータ側端の高さに位置するだけでなく、更に、コイラマンドレルが水平な平面内で曲げられていないことを意味する。これは、本発明によれば、同行型のマンドレル支持軸受が、重力に対処し、コイラマンドレルの自由端の高さを修正するだけでなく、ストリップ張力にも対処するように形成されていることによって、保証される。
【００１６】
同行型のマンドレル支持軸受の運動の同期と具体的な支持位置及び支持力の計算のために、計算ユニットが設けられている。これは、変化するパラメータである重量力、ストリップ張力、マンドレルの現在の位置及び旋回過程から、コイラマンドレルの自由端の現在の位置に対応する、同行型のマンドレル支持軸受が取るべき支持位置を連続的に計算する。この場合、変化する負荷パラメータである重量力及びストリップ張力から、生じる力は、従ってコイラマンドレルの固定端に対するコイラマンドレルの自由端の位置ズレに関する変化する寸法が決定される。従って、調整装置によって実行される運動が、旋回過程時のマンドレルの位置と同期して実行されることと、変化する負荷パラメータが考慮され、従ってコイラマンドレルの自由端が常にそのロータ側端の高さまで持上げられることの両方が保証されている。同期は、電気式及び／又は機械式の構成要素／部品によって行なうことができる。
【００１７】
有利には、典型的にその上にコイルを巻き取られた巻終え位置にあるコイラマンドレルは、付加的にまた固定型のマンドレル支持軸受によって支持される。固定型のマンドレル支持軸受がその支持作用を発揮した後でしか、同行型のマンドレル支持軸受は、切離し、再び巻始め位置に移動させることはできない。コイルは、巻終え位置で、固定型のマンドレル支持軸受によって支持されて、巻き終えることができる。次いで、巻き終えられたコイルの搬出が、典型的にコイル搬送車によって行なわれる。
【００１８】
前記の課題は、装置技術的には、請求項７で請求した可逆コイラによって解決される。この可逆コイラは、同行型のマンドレル支持軸受の運動の同期と具体的な支持位置及び支持力の計算をするための計算ユニットが設けられ、コイラマンドレルの自由端の現在の位置に対応する、同行型のマンドレル支持軸受が取るべき支持位置が、変化するパラメータである重量力、ストリップ張力、マンドレル及び旋回過程の現在の位置から連続的に計算されること、を特徴とする。
【００１９】
本発明による方法及び本発明による可逆コイラの別の有利な構成は、従属請求項の対象である。
【００２０】
明細書には、６つの図が添付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】巻始め位置にある本発明による可逆コイラ
【図２】巻終え位置にある本発明による可逆コイラ
【図３】同行型のマンドレル支持軸受の自由端の軸受ヘッド
【図４】コイラマンドレル及び付設された同行型のマンドレル支持軸受の巻きプロセスの種々の段階４．１〜４．７の概略図
【図５】作業位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送時の種々の段階の同行型のマンドレル支持軸受に作用する力の変化
【図６】二重平行クランク機構のジョイントに駆動装置を取り付けるための種々のバリエーション
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を、以下で、前記の図を参照して実施例の形態で詳細に説明する。全ての図で、同じ技術的要素が、同じ符号で指示されている。
【００２３】
図１は、本発明による可逆コイラ１００を示す。可逆コイラは、実質的にロータ１１０、即ちここでは模範的に回転ディスクから成り、このディスクに、ここでは２つのコイラマンドレル１１２が、そのロータ側端によってロータの回転軸Ｄに対して偏心して取り付けられている。両コイラマンドレル１１２は、基本的にロータの平面に対して垂直に延在する。両コイラマンドレルのそれぞれは、ストリップ２００、特に金属ストリップをコイルに巻き取るために使用される。図１で左側に示したコイラマンドレル１１２は、いわゆる巻始め位置Ａにあるが、同時に第２のコイラマンドレル１１２は、いわゆる巻終え位置Ｆにある。可逆コイラの機能と本発明による方法を更に以下で説明する。
【００２４】
図１によれば、作業位置Ａにあるコイラマンドレル１１２には、同行型のマンドレル支持軸受１２０が付設されている。このマンドレル支持軸受１２０は、軸受ヘッド１２２を備え、この軸受ヘッドは、コイラマンドレル１１２の自由端に乖離可能に連結されている。コイラマンドレルの自由端は、コイラマンドレルをロータ１１０に取り付けるコイラマンドレルのロータ側端に対向するものである。
【００２５】
同行型のマンドレル支持軸受１２０は、例えば作業場の床３００又は基礎に設置及び支持されている。同行型のマンドレル支持軸受は、特に、例えば二重平行クランク機構の形態の調整装置１２４を、調整装置の構成によって決定される軌道、特に円軌道上で支持軸受の軸受ヘッド１２２を移動させるために備える。この円軌道は、図１では右向きの矢印で示されており、この円軌道上を、左側のコイラマンドレルは、ロータ１１０のその回転軸Ｄを中心とする回転と、調整装置１２４の適切な運動によるマンドレル支持軸受の同時の同行によって、巻始め位置Ａから巻終え位置Ｆに移動させることができる。
【００２６】
この状況が、図２に示されている。そこでは、更に、巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２が、最初は同行型のマンドレル支持軸受１２０によって支持されるだけでなく、最初は付加的に固定型のマンドレル支持軸受１３０によっても支持されることが認められる。この巻終え位置Ｆで、固定型のマンドレル支持軸受は、コイラマンドレルだけでなく、付加的に巻き終えられたコイルも共に支持しなければならない。この場合、図２では、固定型のマンドレル支持軸受１３０は、同行型のマンドレル支持軸受の軸受ヘッド１２２よりも更に内側でコイラマンドレル１１２の自由端を支持するために、コイラマンドレルに取り付けられるように、位置決め及び形成されていることが認められる。「更に内側」は、この場合、「ロータ１１０に近い」が、依然としてコイラマンドレルの自由端のところを意味する。同行型のマンドレル支持軸受１２０に対する固定型のマンドレル支持軸受１３０の配置及び位置決めは、巻終え位置にあるコイラマンドレル１１２の自由端からの軸受ヘッド１２２の切離を可能にするために重要である。固定型のマンドレル支持軸受１３０が、更に内側でコイラマンドレル１１２の自由端に取り付けられることにより、軸受ヘッド１２２のまえの領域は、自由であるので、軸受ヘッドは、問題となるエッジ干渉なしで同行型のマンドレル支持軸受を切離するために容易に解離することができる。
【００２７】
図３は、同行型のマンドレル支持軸受１２０の軸受ヘッドのための実施例を示す。この軸受ヘッド１２２がそのコイラマンドレル１１２の側の端部をスリーブ状に形成されていれ鵜ことが認められる。このスリーブ状の端部内に又は端部において、スライドスリーブ１２８は、軸方向に二重矢印の方向に摺動可能に支承されている。コイラマンドレル１１２の自由端１１３に軸受ヘッド１２２を連結するため、スライドスリーブは、コイラマンドレルの自由端の突出端１１３ａ上に装着され、この位置で、操作要素１２９、例えばシリンダによってロックされる。操作要素１２９は、場合によっては、スライドスリーブを引き戻すために、従って軸受ヘッド１２２もしくは同行型のマンドレル支持軸受からコイラマンドレルの自由端を解放するために、使用される。図３に示した切離位置で、コイラマンドレル１１２の自由端１１３は、スライドスリーブ１２８内又は軸受ヘッド１２２のスリーブ状の端部内に回転可能に支承されている。しかしながら、同時に、スリーブ状の端部形成により、コイラマンドレルの自由端１１３が、図１を参照して前で述べた軌道曲線の各点で重力Ｇに対抗して同行型のマンドレル支持軸受によって支持され得ることが保証されている。
【００２８】
今説明した本発明による可逆コイラ１００を操作するための本発明による方法を、以下で図４〜６を参照して詳細に説明する。
【００２９】
方法は、まず、可逆コイラ１００のロータ１１０が、最初は空のコイラマンドレル１１２を巻始め位置Ａに移動させるために回転されることを企図する（図１参照）。巻始め位置Ａでは、次に、可動マンドレル支持軸受１２０の軸受ヘッド１２２がコイラマンドレル１１２の自由端に乖離可能に連結される。この状態は、図４．２にも示されている。
【００３０】
しかしながら、本発明による方法の根底にある問題は、図４．１に図示されている。概略図で、巻始め位置Ａにあるコイラマンドレル１１２の端面が認められる。この場合、一点鎖線の小さい円は、ロータ１００に不動に取り付けられたコイラマンドレルのロータ側端を示し、実線で示した小さい円が、コイラマンドレルの自由端を示す。誇張された図で示した両方の小さい円の間の位置ズレは、コイラマンドレル１１２の自由端のそのロータ側端に対する垂れ下がりもしくは降下を意味し、例えば約１〜３ｍｍの撓みが、コイラマンドレル１１２の高い自重に基づいて起こり得る。コイラマンドレルの自由端のこの撓みは、導入で説明したような不正確に巻かれたコイルを生じさせる。
【００３１】
従って、本発明による方法によれば、コイラマンドレル１１２の自由端１１３のこの撓みには、この自由端１１３が、連結された同行型のマンドレル支持軸受によって重力Ｇに抗してコイラマンドレル１１２のロータ側端の高さまで持ち上げられることによって、対処される。
【００３２】
図４．２は、持上げられた位置にあるコイラマンドレル１１２の自由端１１３を示すが、これは、図４．２にコイラマンドレル１１２のロータ側端と自由端が一致して描かれていることからわかる。
【００３３】
巻初め位置Ａで、ストリップをコイラマンドレル１１２に巻き取ることが開始される。これは、まず、全くストリップ張力なしで行なわれるが、ストリップ張力は、ストリップ、特に金属ストリップが、数巻き（普通は１〜５巻き）でコイラマンドレル１１２に巻き取られ、有効な引張応力もしくは有効なストリップ張力に耐えることができるようになった時に初めて構成される。
【００３４】
好ましくは、巻初め位置Ａにあるコイラマンドレル１１２の自由端１１３は、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中にロータ側端の高さまで持ち上げられる。可能であれば、コイラマンドレルの自由端は、巻始めの開始前にロータ側端の高さまで持ち上げるべきであるが、それは、巻きの開始前には既に、ストリップの巻取り時の導入で説明した問題が回避され得るからである。
【００３５】
図４．３は、未だ巻初め位置Ａでのストリップ張力の構成を示すが、ストリップ張力の構成は、そこでは、ストリップ２００に対して平行な互いに向き合う２つの矢印によって示されている。図４．２及び４．３では、同行型のマンドレル支持軸受の二重平行クランク機構１２４が、その軸受ヘッドを、従ってまたコイラマンドレル１１２の自由端１１３を、巻初め位置でロータ側端の高さに保持する。
【００３６】
図４．４は、巻初め位置Ａから巻終え位置へのコイラマンドレルの移送時のストリップ張力下で部分的に巻き取られたストリップ２００を備えたコイラマンドレル１１２を示す。ここでも、本発明による方法によれば、ここでは模範的に二重クランク機構の形態の調整装置１２４が、コイラマンドレル１１２の自由端１１３を常にコイラマンドレルのロータ側端の高さに保持する。同時に、調整装置１２４は、コイラマンドレルの自由端でストリップ張力に対処するので、コイラマンドレル１１２の両端の間に横方向の位置ズレも生じない。むしろ、特に調整装置１２４によって、コイラマンドレルの自由端が、常にコイラマンドレルのロータ側端に対向して保持されることが保証される。このようにして、ストリップ２００が正確にコイルに巻き取られ、導入で説明した欠点が生じないことが保証される。
【００３７】
図４．５は、その間にコイル直径が増加した巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２を示す。調整装置１２４は、相応に適切に回転されている。
【００３８】
図４．６は、巻終え位置Ｆにあるコイラマンドレル１１２を示すが、ここでは、コイラマンドレル１１２の自由端１１３が、静的なもしくは固定型のマンドレル支持軸受１３０によっても支持される。この巻終え位置で、固定型のマンドレル支持軸受１３０は、単独でコイラマンドレルの自由端の支持を担うので、同行型のマンドレル支持軸受は、例えばスライドスリーブ１２８を引き戻すことによって自由端から切離することができる。切離された同行型のマンドレル支持軸受は、次に、図４．７に示したように巻初め位置に移動させることができる。コイルは、巻き終えること、及び、同行型のマンドレル支持軸受とのエッジ干渉なしで後にコイラマンドレルから取り外すことができる。
【００３９】
図５は、再び、巻初め位置Ａから巻終え位置Ｆへのコイラマンドレルの移送時のコイラマンドレルの図４．１〜４．７から既知の種々の段階を示す。図５では、図４．１〜４．７に既に示した作用力が、特に明確に認められる。コイラマンドレル１１２にそれぞれ作用する合力もしくは生じる力ＦＲＥＳは、それぞれ、重力ＦＧとストリップ張力に基づく引張力ＦＺから成るベクトル和として得られる。常に垂直方向に作用する重力ＦＧが、巻初め位置Ａでは未だ比較的小さく、巻終え位置に向かって次第に大きくなることが認められる。これは、巻初め位置Ａでは自由端にコイラマンドレル１１２の自重の一部しか同行型のマンドレル支持軸受によって支持及び持ち上げる必要がないことから説明できる。巻終え位置への移送中、同時にまたますます多くのストリップ２００がコイラマンドレルに巻き付けられ、これにより、重力ＦＧは、巻終え位置でコイルの重力とコイラマンドレルの自重の一部から構成されるまで、連続的に増加する。更に、図５には、引張力ＦＺが巻初め位置Ａから巻終え位置Ｆにまで部分的に値的に増加するが、特にその方向に関しても変化することが認められる。これから、前記重力ＦＧとのベクトル和の形成時に、図５に示したそれぞれ異なる合力ＦＲＥＳが生じる。本発明による同行型のマンドレル支持軸受１２０は、特に、前記の生じる合力ＦＲＥＳに対処するように形成されていなければならない。この目的のため、同行型のマンドレル支持軸受１２０は、本発明によれば、力を床に導出するために床に支持されている。
【００４０】
合力並びに現在の旋回位置の計算は、示してない計算ユニットによって行なわれ、この計算ユニットは、同行型のマンドレル支持軸受の取るべき支持位置を設定し、調整装置によって実行させる。
【００４１】
図６は、再び、巻初め位置から巻終え位置へのコイラマンドレルの移送中のコイラマンドレルの既に図４．１〜４．７を参照して部分的に説明した位置を示す。図６は、特に二重クランク機構１２４の枢動点に駆動装置１２６を配置するための種々の可能性を示す。駆動装置は、それぞれ枢動点のセクタ状の分割によってシンボル化されている。基本的に、図１の第２の欄に２つの枢動点のために模範的かつ選択的に図示したように、１つの枢動点に１つの駆動装置を設けるだけで十分である。より良いが、高価でもあるのは、図６の第３の欄に図示したように、二重クランク機構１２４の異なる枢動点に２つの駆動装置１２６を取り付けることである。図３に示した実施例と、そこに示したコイラマンドレル１１２の位置の場合、駆動装置１２６の同方向の回転方向がよい。ここでは、コイラマンドレル１１２は、未だ死点の前にある。２つの駆動装置１２６によって加えられるトルクは、加算される。
【００４２】
図６の第４の欄に示した実施例の場合、コイラマンドレル１１２は、死点を越えており、２つの駆動装置１２６によって加えられるトルクは、それぞれ個々にかつ反対の回転方向に作用する。
【００４３】
本発明による方法及び装置により、巻き過程の柔軟性は、有利には明らかに高められる。巻初め位置での可能な巻きの数及び、巻初め位置でのストリップ張力の許容値は、高めることができ、旋回過程時の速度は、変更することができる。従って、旋回過程は、プロセス技術的に明らかに柔軟に実行することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００      可逆コイラ
１１０      ロータ
１１２      コイラマンドレル
１１３      コイラマンドレルの自由端
１１３ａ    コイラマンドレルの自由端の突出端
１２０      同行型のマンドレル支持軸受
１２２      軸受ヘッド
１２４      調整装置
１２６      駆動装置
１２８      スライドスリーブ
１３０      固定型のマンドレル支持軸受
１４０      コイル搬送車
２００      ストリップ、特に金属ストリップ
３００      床
Ａ          巻始め位置
Ｄ          ロータの回転軸
Ｆ          巻終え位置
Ｇ          重力
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ（２００）、特に金属ストリップを巻き取るため、ロータに、少なくとも１つのコイラマンドレル（１１２）が、そのロータ側端によってロータの回転軸（Ｄ）に対して偏心して取り付けられている、ロータ（１１０）を備えた可逆コイラ（１００）を操作するための方法であって、この方法が、
・最初は空のコイラマンドレル（１１２）を巻始め位置（Ａ）に移送するためにロータ（１１０）を回転させるステップと、
・同行型のマンドレル支持軸受（１２０）をコイラマンドレルの自由端（１１３）に解離可能に連結するステップと、
を備えるものにおいて、
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって重力（Ｇ）に抗してそのロータ側端の高さまで持ち上げられること、を特徴とする方法。
【請求項２】
ストリップ（２００）が、巻始め位置（Ａ）で、コイラマンドレル（１１２）に巻き取られること、及び、コイラマンドレルの自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で、ストリップの巻始め前及び／又は巻始め中に、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって持ち上げられること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ロータ（１１０）が、ストリップ（２００）の巻始め後に、巻始め位置（Ａ）から、ストリップをコイルに巻き終えるための巻終え位置（Ｆ）にコイラマンドレル（１１２）を移送するために回転され、ストリップ（２００）の巻取りが、ストリップ張力下、好ましくはまた高いストリップ張力下で移送中に継続されること、を特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレルの移送中でも、その際に増加するコイル重量も考慮して、連結された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によって永続的にそのロータ側端の変化する高さに保持されること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
コイラマンドレル（１１２）の自由端（１１３）が、巻始め位置（Ａ）で及び巻始め位置から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレルの移送中に、その際に増加するかつその方向に変化するストリップ張力も考慮して、同行型のマンドレル支持軸受（１２０）によってまた永続的にそのロータ側端に対向して保持されること、を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
・コイルを巻き付けられた巻終え位置（Ｆ）にあるコイラマンドレル（１１２）を固定型のマンドレル支持軸受（１３０）によって支持し、
・同行型のマンドレル支持軸受（１２０）を切離し、
・同行型のマンドレル支持軸受を巻始め位置（Ａ）に移動させ、
・コイルを巻き終え、
・コイルを搬出する
こと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ロータ（１１０）と、作業場の床に支持された同行型のマンドレル支持軸受（１２０）を備え、ロータに、ストリップ（２００）、特に金属ストリップを巻き取るための少なくとも１つのコイラマンドレル（１１２）が、そのロータ側端によってロータの回転軸（Ｄ）に対して偏心して取り付けられ、同行型のマンドレル支持軸受が、コイラマンドレルの自由端に解離可能に連結するための軸受ヘッド（１２２）と、ロータ（１１０）の回転による巻始め位置（Ａ）から巻終え位置（Ｆ）へのコイラマンドレル（１１２）の移送時にコイラマンドレルの自由端の変化する位置に応じて軸受ヘッド（１２２）を移動させるための少なくとも１つの駆動装置（１２６）を備えた調整装置（１２４）を備え、コイラマンドレルが巻始め位置（Ａ）にある時に、コイラマンドレル（１１２）の自由端が、コイラマンドレルのロータ側端の高さになるまで、軸受ヘッド（１２２）をコイラマンドレルの連結された自由端と共に重力に抗して持ち上げるように、調整装置（１２４）が形成されている可逆コイラにおいて、
同行型のマンドレル支持軸受の運動の同期と具体的な支持位置及び支持力の計算をするための計算ユニットが設けられ、コイラマンドレルの自由端の現在の位置に対応する、同行型のマンドレル支持軸受が取るべき支持位置が、変化するパラメータである重量力、ストリップ張力、マンドレル及び旋回過程の現在の位置から連続的に計算されること、を特徴とする可逆コイラ（１００）。
【請求項８】
ストコイラマンドレル（１１２）へのストリップ（２００）の巻始めの前及び／又は巻始め中に、巻き始め位置（Ａ）にあるコイラマンドレルの軸受ヘッドに連結された自由端と共に軸受ヘッド（１２２）を持ち上げるように、調整装置（１２４）が形成されていること、を特徴とする請求項７に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項９】
軸受ヘッド（１２２）が、スリーブ状に形成され、コイラマンドレルの自由端（１１３）の突出端（１１３ａ）上にスライドスリーブを装着することによってコイラマンドレルの自由端に軸受ヘッドを連結するための連結要素として軸方向に摺動可能なスライドスリーブ（１２８）を備えること、を特徴とする請求項７又は８に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１０】
コイラマンドレルの自由端（１１３）上にスライドスリーブ（１２８）を手動又は自動で装着するため及びコイラマンドレルの自由端からスライドスリーブを引き戻すための操作要素（１２９）が設けられていること、を特徴とする請求項９に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１１】
調整装置（１２４）が、クランク機構の形態で、好ましくは二重平行クランクとして形成されていること、を特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１２】
クランク機構の枢動点の少なくとも２つのために、それぞれ１つの駆動装置（１２６）が設けられていること、を特徴とする請求項１１に記載の可逆コイラ（１００）。
【請求項１３】
巻終え位置（Ｆ）でコイラマンドレルの自由端（１１３）を支持するために、付加的に固定型のマンドレル支持軸受（１３０）が設けられていること、及び、同行型のマンドレル支持軸受（１２０）の軸受ヘッド（１２２）よりも更に内側でコイラマンドレル（１１２）の自由端を支持するために、固定型のマンドレル支持軸受（１３０）が位置決め及び形成されていること、を特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の可逆コイラ（１００）。
【国際調査報告】
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