(57)【要約】  【課題】ダブルベルト式ベルトラッパーを備えた鋼帯巻取り装置における鋼帯巻取り作用及び巻き取り品質を安定化するための改良されたベルトラッパーを提供する。  【解決手段】無端ベルトの周回軌道を形成する複数のガイドロール(6)に２条の無端ベルト(10a)(10b)を掛け渡したベルトラッパーの無端ベルト(10a)(10b)を、マンドレル(1)の周面に押付けて鋼帯をマンドレルに巻き付ける鋼帯巻取り装置において、複数のガイドロール(6)のうち、蛇行矯正ロール(62)及びテンショナーロール(63)は、左右に並列配置された2本のフリーロールからなり、上記ガイドロールを除く他のガイドロール(61)等は、２つのロール胴部(8ａ)(8ｂ)がロールシャフト(7)の左右に回動自在に装着された双胴型構造のフリーロールであって各ロール胴部(8ａ)(8ｂ)に無端ベルト(10a)(10b)が１条ずつ掛け渡されている。  【選択図】図１
2008188606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯が巻き付けられるマンドレルと、該マンドレルを囲むように配置されたダブルベルト式ベルトラッパーとを備え、該ベルトラッパーを構成する複数のガイドロールに掛け渡された２条の無端ベルトを、マンドレルの周面に押付け、無端ベルトとマンドレルとの間に鋼帯を挟み付けて巻き取る鋼帯巻取り装置において、
前記複数のガイドロールのうち、蛇行矯正ロールおよびテンショナーロールのそれぞれは、左右に並列配置された2本のロールからなり、左右の各ロールは、ロールシャフトにロール胴部が回動自在に装着されたフリーロールであって、無端ベルトが１条ずつ掛け渡されている一方、上記蛇行矯正ロール及びテンショナーロールを除くガイドロールは、２つのロール胴部がロールシャフトの左右に対をなして回動自在に装着されている双胴型フリーロールであって、それぞれのロール胴部に無端ベルトが１条ずつ掛け渡されていることを特徴とする鋼帯巻取り装置のダブルベルト式ベルトラッパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯連続移送ラインの終端側で鋼帯をマンドレルに巻き取る鋼帯巻取り装置に係り、詳しくはダブルベルト式ベルトラッパーを備えた鋼帯巻取り装置における鋼帯巻取り品質及び巻取り作業効率を高めるためのベルトラッパーの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯（熱延鋼帯,冷延鋼帯,化成処理・めっき処理等の表面処理鋼帯など）をライン終端側でコイル状に巻き取る鋼帯巻取り装置は、図４に示すように、マンドレル(１)(その周面に鋼帯Sが巻き付けられる)と、巻き付けられる鋼帯(Ｓ)の巻き弛み・巻きずれ等を防止するためのベルトラッパー(２)とで構成されている。ベルトラッパー(２)は、複数のガイドロール(６)(図では６個のロール61〜66)と、これに掛け渡された無端ベルト(ラッパーベルト)(１０)とを有する。無端ベルト(１０)は、進退駆動機構(後述)により、マンドレル(１)の周面に押圧接触する位置(実線表示)と、マンドレルから離れた位置(一点鎖線表示)との間を移動制御される。
マンドレル(１)に押付けられた無端ベルト(１０)は、マンドレル(１)の回転に追従してその周面及びガイドロール(６)(61〜66)(いずれもフリーロールである)に沿って周回運動を行なう。鋼帯移送ライン終端のデフレクタピンチロール(PR)を通って送り込まれる鋼帯(S)は、マンドレル(１)の周面と無端ベルト(１０)との間に挟み付けられてマンドレル(１)に巻き取られる。鋼帯がマンドレル(１)に数回ほど巻き重なって鋼帯に張力が生じれば、無端ベルト(１０)の押付けは不要となるので、無端ベルト(１０)はマンドレル(１)から離れた位置に後退移動される。
【０００３】
ベルトラッパー(２)は、一条の無端ベルト(１０)を備えたシングルベルト方式と、２条の無端ベルト(１０)(10ａ,10ｂ)を備えたダブルベルト方式とに大別される。図５はシングルベルト式ラッパーの無端ベルト(１０)をマンドレル(１)の周面に押付けて鋼帯(Ｓ)を挟み付けた状態を示し、図７は、その無端ベルト(１０)がガイドロール(例えば、図４におけるガイドロール66)の胴部(８)に担持された状態を示している。他方図６はダブルベルト式ラッパーの無端ベルト(10ａ,10ｂ)で鋼帯(Ｓ)をマンドレル(１)に押付けた状態を示し、図８は２条の無端ベルト(10ａ,10ｂ)がガイドロール(６６)の胴部(８)に担持された状態を示している。ダブルベルト式ラッパーの無端ベルト(10ａ,10ｂ)のそれぞれは、シングル式の無端ベルト(１０)に比べて狭幅サイズであるので、鋼帯巻取り運転時のベルト幅方向の捩れ・歪みとそれに起因する劣化・損傷が相対的に少なく、耐久性や操作性等の点で有利であり、またメンテナンス面においてもシングルベルト式に比べて交換が容易であるという利点を有する。
なお、無端ベルトの周回軌道を形成するガイドロール(６)は、上記図７、図８に示したように、ロールシャフト(７)に、ころがり軸受け(９,９)を介してロール胴部(８)[左右両側の円環体(81,81)とこれに架け渡した円筒体(82)とからなる]を回動自在に装着したフリーロールである。このフリーロール構造はガイドロール(６１)〜(６６)に共通している。
【０００４】
鋼帯の巻取り運転においては、無端ベルト(１０)(10ａ,10ｂ)の蛇行（マンドレル周面上の軸方向位置ずれ）や、巻取り運転の繰り返しに伴うベルトの伸びが不可避的に発生する。ベルトの伸び(ベルト張力の弛み)や蛇行による位置ずれが生じると、鋼帯に対する押付け圧力が不均一となり、結果として鋼帯の巻き弛みや巻きずれ(巻き崩れ)が生じ易くなる。その防止策として、無端ベルトの周回軌道を形成するガイドロール(６)(61〜66)に、蛇行矯正ロール(前記図４ではガイドロール62)およびテンショナーロール(ガイドロール63)が組み込まれている。蛇行矯正ロール(６２)は、傾動制御(ロール軸を含む垂直面内での傾動操作)により無端ベルト(１０)の蛇行を修正し、テンショナーロール(６３)は上下方向の位置制御(矢符)により、無端ベルト(１０)の伸びによる張力の低下を解消する。
鋼帯巻取り装置による鋼帯巻取り効率および巻き取り形状品質の改善を目的とするベルトラッパー等の改良についてこれまで種々の工夫が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−０９５５５７号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１３２３号公報
【特許文献３】特開２００１−２５２７１６号公報
【特許文献４】特開平０８−１９２２２４号公報
【特許文献５】実開平０７−００３８１７号公報
【特許文献６】特開平０５−１２３７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マンドレル周面上の鋼帯に無端ベルト(１０)の押付け力が均一に作用するように、無端ベルトの弛み及び蛇行を防止することは、巻き弛み・巻きずれのない鋼帯コイルの健全な巻取り品質を確保するのに不可欠であり、このため上記のように無端ベルトの周回軌道を形成するガイドロール(６)に、蛇行矯正ロール(６２)及びテンショナーロール(６３)が組み込まれている。
ダブルベルト式ラッパーでは、図２(蛇行矯正ロール62)、図３(テンショナーロール63)に示すように、蛇行矯正ロール(６２)およびテンショナーロール(６３)のそれぞれを、左右に並列する２本のロールに分割して無端ベルト(10ａ)(10ｂ)を１条ずつ装架し、各ベルトごとにベルト張力の調整や蛇行の矯正を実施し得るように構成することが有効であると考えられる。しかし、そのような手当てを施しても、巻き弛みや巻きずれのない健全な巻取り品質を確保することは容易でない。その傾向は、鋼帯が厚ゲージになるほど顕著となる。上記特許公報にはベルトラッパーの改良について種々の提案が開示されているが、ダブルベルト式ラッパーの上記不具合に対する有効な解決策を講じた例は見当たらない。
本発明は、ダブルベルト式ベルトラッパーによる鋼帯巻取り操業における上記問題を解消し、巻取り操業を安定化し健全な巻取り品質を確保するための改良された鋼帯巻取り装置のベルトラッパーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、鋼帯が巻き付けられるマンドレルと、該マンドレルを囲むように配置されたダブルベルト式ベルトラッパーとを備え、該ベルトラッパーを構成する複数のガイドロールに掛け渡された２条の無端ベルトを、マンドレルの周面に押付け、無端ベルトとマンドレルとの間に鋼帯を挟み付けて巻き取る鋼帯巻取り装置において、
前記複数のガイドロールのうち、蛇行矯正ロールおよびテンショナーロールのそれぞれは、左右に並列配置された2本のロールからなり、左右の各ロールは、ロールシャフトにロール胴部が回動自在に装着されたフリーロールであって、無端ベルトが１条ずつ掛け渡されている一方、上記蛇行矯正ロール及びテンショナーロールを除くガイドロールは、２つのロール胴部がロールシャフトの左右に対をなして回動自在に装着されている双胴型フリーロールであって、それぞれのロール胴部に無端ベルトが１条ずつ掛け渡されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のダブルベルト式ベルトラッパーは、蛇行矯正ロール及びテンショナーロールのそれぞれを左右に並列する２本のロールで構成すると共に、そのほかのガイドロールを双胴型構造とし、それぞれのロール胴部に無端ベルトを1条ずつ掛け渡した構成を有しているので、蛇行矯正ロールの傾動制御によるベルトの蛇行矯正、およびテンショナーロールの昇降制御によるベルト張力の調整を、各ベルトごとに的確・迅速に行なうことができる。従って、２条の無端ベルトのそれぞれの周回運動を、位置ずれ(蛇行)や弛み(伸びによる張力低下)等のない正常な状態に保持し、マンドレル上の鋼帯に対して偏りのない押付け力を安定に作用させることが可能となり、鋼帯の巻き弛み・巻きずれ等の不具合を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明のダブルベルト式ベルトラッパーにおけるガイドロールの双胴型ロール構造の例を示している。
双胴型ガイドロールは、1本のロールシャフト(７)とその軸方向の左右両側に位置する２つのロール胴部(８a)(８b)を有する。ロール胴部のそれぞれは、ロールシャフト(７)に嵌着された左右のころがり軸受け(９,９)と、これに担持された胴部材(８)とからなる。ロール胴部(８a)(８b)は、左右のころがり軸受け(９,９)に嵌め合された円環体(８１,８１)と該円環体に架け渡された円筒体(82)(82)とで構成されている。左右のロール胴部(８a)(８b)はロールシャフト(７)に対し回動自在であり、それぞれに無端ベルト(10ａ)(10ｂ)が１条ずつ掛け渡される。
上記の双胴型ロール構造は、蛇行矯正ロール(図５中、ガイドロール62)及びテンショナーロール(ガイドロール63)を除く各ガイドロール(61及び64〜66)に共通である。
【０００９】
無端ベルト(10a)(10b)の周回軌道を形成するガイドロール(６)(61〜66)のうち、蛇行矯正ロール(６２)およびテンショナーロール(６３)のそれぞれは、図２(蛇行矯正ロール)および図３(テンショナーロール)に示したように、左右に並列する２本のロールをもって構成されている。
【００１０】
上記蛇行矯正ロール(６２)（図２）を構成する左右のロール(62ａ)(62ｂ)のそれぞれは、ロールシャフト(７ａ)(７ｂ)と、これにころがり軸受け(９,９)を介して回動自在に装着されたロール胴部(８ａ)(８ｂ)とからなる。ロール胴部(８ａ)(８ｂ)は、ころがり軸受け(９,９)に嵌め合わされた円環体(８１,８１)とこれに架け渡された円筒体(８２)(８２)及び両端に取り付けられた端板(８３,８３)からなり、そのロール胴部(８ａ)(８ｂ)に無端ベルト(10ａ)(10ｂ)が１条ずつ掛け渡されている。
左右の蛇行矯正ロール(62ａ)(62ｂ)のそれぞれは、無端ベルト(10ａ)(10ｂ)の蛇行(軸方向の位置ずれ)の矯正操作として、傾動駆動装置(図示省略)により、破線で示すように蛇行量に応じた傾動制御が行なわれる。
【００１１】
またテンショナーロール(６３)（図３）を構成する左右のロール(63ａ)(63ｂ)についても、上記蛇行矯正ロール(６２)と同じように、それぞれのロールシャフト(７ａ)(７ｂ)と、各ロールシャフトにころがり軸受け(９,９)を介して回動自在に装着されたロール胴部(８ａ)(８ｂ)とからなり、ロール胴部(８ａ)(８ｂ)は、ころがり軸受け(９,９)に嵌め合わされた円環体(８１,８１)とこれに架け渡された円筒体(８２)(８２)及び両端に取り付けられた端板(８３,８３)とで構成されている。２条の無端ベルト(10ａ)(10ｂ)は、ロール胴部(８ａ)(８ｂ)のそれぞれに１条ずつ掛け渡される。
左右のテンショナーロール(63ａ)(63ｂ)のそれぞれは、無端ベルト(10ａ)(10ｂ)の張力の低下(ベルト伸びによる弛み)を修正するために、油圧シリンダー等の昇降駆動装置(67)(図４)により、破線で示すように上下方向の位置調節が施される。
【００１２】
上記各ガイドロール(６)(61〜66)は、所望により、従来のガイドロールと同じように、胴部周面形状としてロールクラウンが与えられる。ロールクラウンは無端ベルトの蛇行抑制等の効果を有する。
なお、図１に示した双胴型ロール構造のロール胴部(８ａ)(８ｂ)を担持するころがり軸受け(９)と、図８の従来の単胴型ロール構造のロール胴部(８)を担持するころがり軸受け(９)とは異なる構造を有しているが、前者(図１)のころがり軸受け(単列深溝玉軸受)と後者(図８)のころがり軸受け(複列深溝玉軸受)との相違は、単なる設計変更によるものであって、本発明の双胴型ロールに後者を採用することは任意であり、作用効果に影響を及ぼすものではない。
【００１３】
本発明のダブルベルト式ラッパーにおけるガイドロール(６)の配置形態やマンドレルに対する進退移動等の構成は、従来のそれと同様のものであってよい。これを前記図４により説明すると、ベルトラッパーは、フレーム(３)と２つのスウィングアーム(４)(５)を有する。  鋼帯入側のスウィングアーム(４)(以下、第１アーム)は、基端側をフレーム(３)に軸着されると共にシリンダー(４２)に連結されている。シリンダー(４２)のピストンロッド(４３)の先端は連結軸(４４)を介して第１アーム(４)に連結され、後端側は軸(４５)を介してフレーム(３)に取り付けられている。第１アーム(４)は該シリンダー(４２)の進退駆動により軸(４１)を支点とする回動動作を行なう。なお、第１アーム(４)の先端には、鋼帯巻取り開始時の鋼帯先端をマンドレル(１)の周面に向けて誘導する鋼帯ガイドテーブル(46)がマンドレル(１)に向かって突設されている。
【００１４】
もう一方のスウィングアーム(５)(以下、第２アーム)についても、前記第１アーム(４)と同じように基端側がフレーム(３)に軸着されていると共に、シリンダー(５２)が連結されている。シリンダー(５２)のピストンロッド(５３)は連結軸(５４)を介して第２アーム(５)に連結され、後端側は軸(５５)を介してフレーム(３)に取り付けられている。第２アーム(５)は該シリンダー(５２)の進退駆動により軸(５１)を支点として回動する。
【００１５】
上記第１アーム(４)にはガイドロール(６１)(押えロール)、第２アーム(５)にはガイドロール(６５)(６６)がそれぞれ取り付けられ、フレーム(３)の下部側にガイドロール(６２)(蛇行矯正ロール)、ガイドロール(６３)(テンショナーロール)およびガイドロール(６４)がそれぞれ配置されている。ガイドロール(６)(61〜66)に掛け渡された無端ベルトのマンドレル(１)に対する接近・離隔の動作は、第１アーム(４)及び第２アーム(５)のそれぞれに連結されたシリンダー(４２)および(５２)の相互連動の進退駆動により行われる。
上記ガイドロール(６１)及び(６４)〜(６６)には、図１に示した双胴型ロールが使用され、ガイドロール(６２)(蛇行矯正ロール)及びガイドロール(６３)(テンショナーロール)には、図２及び図３に示した左右並列の２本のロールを一組として構成されたロールが使用されることは前記のとおりである。
【００１６】
図４では、ガイドロール(６)を１つのフレーム(３)と２つのアーム(４)(５)とに分散配置した構成を有しているが、ガイドロール(６)の分散配置形態は図示の例に限定されず任意であり、また無端ベルトの周回軌道を形成するガイドロール(６)のロール数も装置設計により適宜増減設定される。
またベルトラッパーによる鋼帯の巻取り方式として、図４では、鋼帯をマンドレル(１)の上側周面に導いて巻き付ける所謂上巻き(オーバーパス)方式を示しているが、それとは逆にマンドレル(１)の下側周面に導いて巻き付ける下巻き(アンダーパス)方式にも、本発明のガイドロール構造を同じように適用し、同様の効果(巻き弛み・巻きずれの防止)を奏することはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明によれば、ダブルベルト式ラッパーの２条の無端ベルトのそれぞれの周回運動を、張力の弛みや蛇行のない正常な状態に安定に保持することができ、マンドレルに巻き付けられる鋼帯に均一な押付け力を作用させることができる。
無端ベルトの弛みや蛇行(ベルトの器物への接触・ベルト損傷の原因となる)がない安定した周回運動が確保されることは、無端ベルトの耐用寿命・メンテナンスの改善、鋼帯巻取り作業の効率化等に奏効する。  また無端ベルトの正常な周回運動が確保され、鋼帯の巻き弛み・巻きずれ等の不具合が解消されることは、製品コイルの外観品質(巻き姿)の安定化のみならず、コイル巻き直しという余分な作業負担の解消、次工程におけるコイル巻き出し作業の安定化、コイルのはみ出し部の破損・擦り傷等のトラブル解消など、鋼帯コイルの外観品質や生産性の向上等に奏効するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のベルトラッパーにおけるガイドロールの双胴型ロール構造の実施例を示す軸方向断面図である。
【図２】本発明のベルトラッパーにおける蛇行矯正ロールの実施例を示す軸方向断面図である。
【図３】本発明のベルトラッパーにおけるテンショナーロールの実施例を示す軸方向断面図である。
【図４】鋼帯巻取り装置の配置構成の実施例を示す正面説明図である。
【図５】シングルベルト式ラッパーによるマンドレルへの鋼帯巻き付け状態を示す正面断面図である。
【図６】ダブルベルト式ラッパーによるマンドレルへの鋼帯巻き付け状態を示す正面断面図である。
【図７】シングルベルト式ラッパーのガイドロールに無端ベルトが掛けられた状態を示す断面図である。
【図８】ダブルベルト式ラッパーのガイドロールに２条の無端ベルトが掛けられた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：マンドレル
２：ベルトラッパー
３：フレーム
４：第１アーム
41：アーム支軸      42：シリンダー    43：ピストンロッド
44：回動支軸        45：連結軸        46：ガイドテーブル
５：第２アーム
51：アーム支軸      52：シリンダー    53：ピストンロッド
54：回動支軸        55：連結軸
【００２０】
６(61〜66)：ガイドロール
61：押えロール
62(62a)(62b)：蛇行矯正ロール      
63(63a)(63b)：テンショナーロール  
67：昇降シリンダー
７(7a,7b)：ロールシャフト
８(8a,8b)：ロール胴部
81：円環体    82：円筒体    83：端板
９：ころがり軸受け
１０（10a,10b）：無端ベルト
Ｓ：鋼帯
PR：デフレクタピンチロール
【図１】
2008188606.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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