(57)【要約】【課題】複数の異なる径の金属板コイルを巻き戻して加工又は処理等する際に設備の生産性を低下させることがない金属板コイル内径調整装置及び金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法を提供する。【解決手段】帯状の金属板を巻き上げて形成した金属板コイルの内径を調整する金属板コイル内径調整装置において、前記金属板コイルの内径部に挿入可能な円筒部と、前記円筒部を前記金属板コイルの内径部に固定するため前記円筒部の外周部を拡大及び縮小させる拡縮機構とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の金属板を巻き上げて形成した金属板コイルの内径を調整する金属板コイル内径調整装置において、
前記金属板コイルの内径部に挿入可能な円筒部と、
前記円筒部を前記金属板コイルの内径部に固定するため前記円筒部の外周部を拡大及び縮小させる拡縮機構とを備える
ことを特徴とする金属板コイル内径調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金属板コイル内径調整装置において、
前記円筒部は、円弧状のセグメントを複数配置することで円筒形状を形成し、
前記拡縮機構は、
一のセグメントと該一のセグメントに隣接する他のセグメントとの間の間隔を拡大させる拡大機構と、
前記一のセグメントと該一のセグメントに隣接する前記他のセグメントとの間の間隔を縮小させる縮小機構とにより構成される
ことを特徴とする金属板コイル内径調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の金属板コイル内径調整装置において、
前記拡大機構は一のセグメントと該一のセグメントに隣接する他のセグメントとの間の間隔を拡大させるバネを備え、
前記縮小機構は前記一のセグメントと該一のセグメントに隣接する前記他のセグメントとの間の間隔を縮小させるカム機構を備える
ことを特徴とする金属板コイル内径調整装置。
【請求項４】
金属板の巻き戻しを開始する前に予め複数の金属板コイルの内径部に金属板コイルの内径部に挿入可能な円筒部と、前記円筒部の外周部を拡大及び縮小させ前記金属板コイルの内径部に設置する拡縮機構とを備える金属板コイル内径調整装置を設置しておき、前記金属板コイル内径調整装置が設置された該金属板コイルを巻き戻し用リールに取り付ける
ことを特徴とする金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板コイル内径調整装置及び金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板を巻取り用リール（テンションリールとも呼ばれる）で巻き取り金属板コイルにする場合、この金属板コイルの内径は巻取り用リールのマンドレル径により決まるため、巻取り用リールのマンドレル径が異なると様々な内径の金属板コイルができる。この巻き取られた金属板コイルに圧延等の加工又は表面処理等の処理を行うためには、一旦巻き戻しをする必要があり、そのため巻き戻し用リール（ペイオフリール、フィードリール又はアンコイラーとも呼ばれる）のマンドレルに金属板コイルを装着する必要がある。
【０００３】
通常、巻き戻し用リールにはマンドレル径の拡縮機構があり、金属板コイル装着時にはマンドレル径が縮小し、金属板コイル装着後、マンドレルと金属板コイル内径をしっかり密着させるようにマンドレル径が拡大する。しかし、この最大拡大時のマンドレル径を超えるような内径を持つ金属板コイルを装着する場合には、マンドレルにアタッチメントを装着し、マンドレル径を大きくした上で、金属板コイルを装着している。
【０００４】
従来、マンドレルに装着するアタッチメントとして、金属板コイルを装着時にマンドレル径を拡縮させるため、これに追従できるように肉厚のゴムスリーブをマンドレルに外嵌する方式や分割構造を有するもの等が知られている。このような従来のアタッチメントの一例が下記特許文献１，２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３０９１２号公報
【特許文献２】実公昭６３−４７３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のアタッチメントでは、巻き戻し用リールのマンドレルへの取付又は取外し作業を行う必要があり、この作業時には設備は稼動停止状態となってしまうため、設備の生産性を低下させてしまう。
【０００７】
また、従来のアタッチメントは、巻き戻し用リールのマンドレルに対して設置するため、設備内のような制約された空間内でのアタッチメントの交換作業には多大な労力を必要とする。さらに、設備内のオイルで濡れた床面等の、足場の悪い場所でアタッチメントの交換作業を行う必要があるため、交換作業には大きな危険も伴っている。
【０００８】
以上のことから、本発明は、複数の異なる径の金属板コイルを巻き戻して加工又は処理する際に設備の生産性を低下させることがない金属板コイル内径調整装置及び金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に対応）に係る金属板コイル内径調整装置は、
帯状の金属板を巻き上げて形成した金属板コイルの内径を調整する金属板コイル内径調整装置において、
前記金属板コイルの内径部に挿入可能な円筒部と、
前記円筒部を前記金属板コイルの内径部に固定するため前記円筒部の外周部を拡大及び縮小させる拡縮機構とを備える
ことを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に対応）に係る金属板コイル内径調整装置は、第１の発明に係る金属板コイル内径調整装置において、
前記円筒部は、円弧状のセグメントを複数配置することで円筒形状を形成し、
前記拡縮機構は、
一のセグメントと該一のセグメントに隣接する他のセグメントとの間の間隔を拡大させる拡大機構と、
前記一のセグメントと該一のセグメントに隣接する前記他のセグメントとの間の間隔を縮小させる縮小機構とにより構成される
ことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に対応）に係る金属板コイル内径調整装置は、第２の発明に係る金属板コイル内径調整装置において、
前記拡大機構は一のセグメントと該一のセグメントに隣接する他のセグメントとの間の間隔を拡大させるバネを備え、
前記縮小機構は前記一のセグメントと該一のセグメントに隣接する前記他のセグメントとの間の間隔を縮小させるカム機構を備える
ことを特徴とする。
【００１２】
上記の課題を解決するための第４の発明（請求項４に対応）に係る金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法は、
金属板の巻き戻しを開始する前に予め複数の金属板コイルの内径部に金属板コイルの内径部に挿入可能な円筒部と、前記円筒部の外周部を拡大及び縮小させ前記金属板コイルの内径部に設置する拡縮機構とを備える金属板コイル内径調整装置を設置しておき、前記金属板コイル内径調整装置が設置された該金属板コイルを巻き戻し用リールに取り付ける
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、本発明に係る金属板コイル内径調整装置は、金属板コイルに設置するものであり、金属板コイルへの金属板コイル内径調整装置の設置作業は金属板の圧延等の加工又は表面処理等の処理の作業と切り離して行うことができるため、従来のアタッチメントのように設備の生産性を低下させることがなく、従来のアタッチメントの交換作業のように多大な労力を必要とし、さらに交換作業には大きな危険も伴うこともない。
【００１４】
また、本発明に係る金属板コイル内径調整装置は、縮小機構をカム機構で縮小状態から拡大状態に切り替えることで、縮小機構のバネの反発力により自動的、且つ一定の力で拡大するため、拡大及び縮小に伴う操作が容易であり、且つ誤って拡大しすぎてしまう心配もない。
【００１５】
さらに、従来のマンドレルに装着するアタッチメントでは、アタッチメントを使用しても全ての金属板コイルの内径に対応することができなかった。このため、アタッチメント交換作業による歩留り低下をできるだけ減らすためには、マンドレルに装着したアタッチメントがカバーできる範囲内の内径を有する金属板コイルを選択する必要があった。
【００１６】
これに対し、本発明に係る金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法は、金属板コイルの内径部に合わせた本発明に係る金属板コイル内径調整装置を、予め複数の金属板コイルに挿入しておくことで、マンドレルに装着する金属板コイルの順番を自由に選択することができる。これにより、複数の金属板コイルの巻き戻しのスケジュールを管理する必要がなくなるため、スケジュール管理に伴う労力を省くことができ、設備の生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る金属板コイル内径調整装置及び金属板コイル内径調整装置を用いた巻き戻し方法の一実施形態について、図１から図７を用いて説明する。図１は本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の概略斜視図、図２は本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の軸方方向から見た側面図、図３は本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置のセグメント外周部材の接続部の平面図、図４は図１にＡ−Ａで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の拡縮機構の断面図、図５は図４にＢ−Ｂで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の縮小機構の拡大時の断面図、図６は図４にＢ−Ｂで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の縮小機構の縮小時の断面図である。
【００１８】
始めに本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の構造の概要について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、円筒状の形状をなしている。図２に示すように、この金属板コイル内径調整装置１０は、９０度ずつ円弧状に分割されてそれぞれひとつのセグメント１１をなしている。
【００１９】
金属板コイル内径調整装置１０は、このセグメント１１を４個合わせて円筒形状をなしている。これらのセグメント１１は、セグメント１１とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１との間に設置される拡縮機構によりそれぞれのセグメント間の間隔を調節できるようになっている。なお、拡縮機構の構造については後ほど詳述する。
【００２０】
ところで、金属板コイルを巻き戻すために使用する巻き戻し用リールは、金属板コイルを設置するための胴（マンドレル）を有している。一般的に、マンドレルは４分割された構造となっており、このマンドレルは径を若干拡大及び縮小することができるようになっている。本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０も４分割された構造となっているため、巻き戻し用リールのマンドレルに金属板コイル内径調整装置１０を設置した際に、マンドレルの各分割部分に均等に力が加わるようにすることができる。なお、本実施形態では金属板コイル内径調整装置１０の分割数を、マンドレルの分割数に合わせて４分割としたが、４分割よりも多く分割する構造としてもよいし、４分割よりも少なく分割する構造としてもよい。
【００２１】
このような構造により、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、拡縮機構を操作することにより、外周部を拡大及び縮小することができる。すなわち、金属板コイル内径調整装置１０は外径を拡大及び縮小することができる。
【００２２】
図１に示すように、金属板コイル内径調整装置１０の外周部は、４個の環状の外周部材１２により隙間を空けながら周面を形成している。図２に示すように、この環状の外周部材１２は、セグメント１１と同様に９０度ずつ円弧状に分割されてセグメント外周部材１３を形成している。
【００２３】
金属板コイル内径調整装置１０の内周部は、円筒状部材をセグメント１１と同様に９０度ずつ円弧状に分割してセグメント内周部材１４を形成している。セグメント外周部材１３とセグメント内周部材１４は、それぞれの両端部近傍で板状の軸方向連結部材１５により結合されてひとつのセグメント１１を形成している。また、軸方向連結部材１５の軸方向の端部には、セグメント１１とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１とが軸方向にずれることを防止するための軸方向ずれ止め部材１７が設置されている。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、セグメント外周部材１３ａ，１３ｂは、軸方向連結部材１５ａ，１５ｂの両端部にひとつずつ設置され、両端部のセグメント外周部材１３ａ，１３ｂの内側に等間隔に２つのセグメント外周部材１３ａ，１３ｂを設置する。なお、図３（ａ）は金属板コイル内径調整装置１０の拡大時のセグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との接続部Ｃ（図２参照）を示しており、図３（ｂ）は金属板コイル内径調整装置１０の縮小時のセグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との接続部Ｃを示している。
【００２５】
本実施形態では、軸方向に４個のセグメント外周部材１３を設置したが、金属板コイルの内径部と均等に接することができれば、セグメント外周部材１３ａ，１３ｂの数は４個よりも多く設置してもよいし、４個よりも少なく設置してもよい。さらに言えば、セグメント外周部材１３は連続平面を形成する単一の部材としてもよい。
【００２６】
各セグメント１１に設置されたセグメント外周部材１３ａ，１３ｂの隣接するセグメント１１との接続部Ｃは、互い違いに形成された歯１６ａ，１６ｂが噛み合うように形成されている。例えば、図３において、上側のセグメント１１ａのセグメント外周部材１３ａの端部は、すべての歯１６ａが内側に位置するように形成されており、下側のセグメント１１ｂのセグメント外周部材１３ｂの端部は、すべての歯１６ｂが外側に位置するように形成されている。このような構造により、セグメント１１とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１とが軸方向にずれることを防ぐことができる。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、金属板コイル内径調整装置１０の拡大時には、歯１６ａ，１６ｂと対向するセグメント外周部材１３ａ，１３ｂの端部との間には隙間がある状態となり、セグメント１１とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１との間隔が広がっている。
【００２８】
また、図３（ａ）に示すように、金属板コイル内径調整装置１０の縮小時には、歯１６ａ，１６ｂと対向するセグメント外周部材１３ａ，１３ｂの端部との間には隙間がない状態となり、セグメント１１とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１との間隔が狭くなっている。
【００２９】
次に、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の拡縮機構について説明する。
図４に示すように、セグメント１１の軸方向連結部材１５（図２参照）とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１の軸方向連結部材１５との間には、セグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との間の間隔を拡大させる拡大機構２０が軸方向に均等に３つ設置されている。
【００３０】
例えば、図４において、拡大機構２０は、上側のセグメント１１ａと下側のセグメント１１ｂの間隔を拡大させるようになっている。拡大機構２０は内部にバネ２１が設置されている。このバネ２１は対面する上側の軸方向連結部材１５ａと下側の軸方向連結部材１５ｂにそれぞれ設置されたバネ受け部材２２ａ，２２ｂにより支持されている。
【００３１】
バネ受け部材２２ａ，２２ｂには、バネ２１が正しく伸縮するように支持するバネ支持部材２６が設置されている。このバネ支持部材２６は、バネ受け部材２２ａ，２２ｂを貫通して、バネ受け部材２２ａ，２２ｂに対して自由に動くように取り付けられており、セグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との間の間隔の拡大及び縮小を阻害することがないようになっている。
【００３２】
本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０を組み立てる際には、上側のバネ受け部材２２ａと下側のバネ受け部材２２ｂの間にバネを設置した上で、上側のセグメント１１ａの軸方向連結部材１５ａと下側のセグメント１１ｂの軸方向連結部材１５ｂとにそれぞれ皿バネ２５を設置した上でボルト２３を通して２個のナット２４を締め付けて、上側のセグメント１１ａと下側のセグメント１１ｂとを結合する。
【００３３】
このように、皿バネ２５により上側のセグメント１１ａと下側のセグメント１１ｂとの間隔が開きすぎたときのボルト２３及びナット２４と軸方向連結部材１５ａ及び軸方向連結部材１５ｂとの間の衝撃を吸収することができる。
【００３４】
また、セグメント１１の軸方向連結部材１５（図２参照）とこのセグメントに隣接する他のセグメント１１の軸方向連結部材１５との間には、セグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との間の間隔を縮小させる縮小機構３０が軸方向に均等に２つ設置されている。
【００３５】
この縮小機構３０はそれぞれカム機構３１を有している。縮小機構３０のカム機構３１によりセグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との間の間隔を縮小させるようになっている。なお、カム機構３１の構造については後ほど詳述する。
【００３６】
縮小機構３０は隣接するセグメント１１同士を連絡する連絡部材３２を有している。例えば、図４において、上側のセグメント１１ａと下側のセグメント１１ｂを連絡するように連絡部材３２が設置されている。
【００３７】
連絡部材３２の一方の端部は、軸方向連結部材１５に設置された連絡部材基部３３にピン３４を挿入することにより固定されている。例えば、図４において、連絡部材３２は、下側のセグメント１１ｂの軸方向連結部材１５ｂに設置された連絡部材基部３３にピン３４を挿入することにより固定されている。
【００３８】
この連絡部材３２の固定されている側の端部を連絡部材固定端３２ａとする。連絡部材３２のもう一方の端部は、上側のセグメント１１ａに対しては動作が自由なように設置されている。この連絡部材３２の固定されていない側の端部を連絡部材自由端３２ｂとする。
【００３９】
連絡部材自由端３２ｂには、カム機構３１に対するカムフロア３５が設置されている。このカムフロア３５をカム機構３１のカム３６が押すことにより連絡部材固定端３２ａに結合されている下側のセグメント１１ｂを持ち上げることができる。すなわち、上側のセグメント１１ａと下側のセグメント１１ｂとの間の間隔を縮小させることができる。
【００４０】
２つのカム機構３１は軸部材３７により連結されており、軸部材３７の端部３７ａを回転させることにより２つのカム機構３１を同時に且つ同期させて操作することができる。この軸部材３７はひとつのセグメント１１の軸方向連結部材１５の間に設置された径方向結合部材３８（図１，２，３参照）に設置された軸受３９により支持されている。また、径方向結合部材３８はセグメント外周部材１３も支持している。
【００４１】
ここで、縮小機構３０の動作について説明する。図５に示すように、セグメント１１ａのセグメント外周部材１３ａの端部とセグメント１１ｂのセグメント外周部材１３の端部との間の間隔が拡大しているときには、カム機構３１のカム３６はカムフロア３５を押していない状態となっている。図６に示すように、セグメント１１ａのセグメント外周部材１３ａの端部とセグメント１１ｂのセグメント外周部材１３の端部との間の間隔が縮小しているときには、カム機構３１のカム３６はカムフロア３５を押し付けている状態となっている。
【００４２】
本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置では、例えば、図２において、各セグメント１１ごとに設置された軸部材３７（図４参照）の端部３７ａを右側に回転させることでカム機構３１を右回りに回転させて縮小機構３０を拡大状態にし、端部３７ａを左側に回転させることでカム機構３１を左回りに回転させて縮小機構３０を縮小状態に切り替えることができる。
【００４３】
本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、拡大機構２０と縮小機構３０とを組み合わせることにより、セグメント１１とこのセグメント１１に隣接する他のセグメント１１との間の間隔を拡大及び縮小させる拡縮機構を構成している。そして、この拡縮機構が隣接する各セグメント１１間にそれぞれ設置することで、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は拡縮機構を操作することにより、外周部１２（図１参照）を拡大及び縮小することができる。すなわち、金属板コイル内径調整装置１０は外径を拡大及び縮小することができる。
【００４４】
本実施形態では、拡大機構２０にバネ２１を用いたが、これ以外にもエアシリンダや油圧シリンダ等を用いてもよい。また、縮小機構３０にカム機構３１を用いたが、油圧などを用いてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、縮小機構３０のカム機構３１を縮小状態から拡大状態に切り替えることで、縮小機構２０のバネ２１の反発力により自動的、且つ一定の力で拡大するため、拡大及び縮小に伴う操作が容易であり、且つ誤って拡大しすぎてしまう心配もない。
【００４６】
また、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、金属板コイルに設置するものであり、金属板コイルへの金属板コイル内径調整装置１０の設置作業は作業と切り離して行うことができるため、従来のアタッチメントのように設備の生産性を低下させることがなく、従来のアタッチメントの交換作業のように多大な労力を必要とし、さらに交換作業には大きな危険も伴うことがない。
【００４７】
さらに、本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置１０は、金属板コイルの内径部に挿入して設置するものであるため、予め複数の異なる金属板コイルの内径と巻き戻し用リールのマンドレルの径に合わせて作成した金属板コイル内径調整装置１０を設置しておくことで、巻き戻し用リールのマンドレルの径の制約を受けることなく、複数の金属板コイルをどのような順番であっても装着可能となる。これにより、複数の金属板コイルの装着のスケジュールを管理する必要がなくなるため、スケジュール管理に伴う労力を省くことができ、金属板コイルを巻き戻して金属板に対して圧延等の加工又は表面処理等の処理をする設備の生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、例えば、複数の内径の異なる金属板コイルを巻き戻して圧延等の加工又は表面処理等の処理する作業に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の軸方方向から見た側面図である。
【図３】本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置のセグメント外周部材の接続部の平面図である。
【図４】図１にＡ−Ａで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の拡縮機構の断面図である。
【図５】図４にＢ−Ｂで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の縮小機構の拡大時の断面図である。
【図６】図４にＢ−Ｂで示す本実施形態に係る金属板コイル内径調整装置の縮小機構の縮小時の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  金属板コイル内径調整装置
１１  セグメント
１２  外周部材
１３  セグメント外周部材
１４  セグメント内周部材
１５  軸方向連結部材
１６  歯
１７  軸方向ずれ止め部材
２０  拡大機構
２１  バネ
２２  バネ受け部材
２３  ボルト
２４  ナット
２５  皿バネ
２６  バネ支持部材
３０  縮小機構
３１  カム機構
３２  連絡部材
３３  連絡部材基部
３４  ピン
３５  カムフロア
３６  カム
３７  軸部材
３８  径方向結合部材
３９  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008296242.tif 000005
【図４】
2008296242.tif 000006
【図５】
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【図６】
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