(57)【要約】【課題】        幅狭帯材の巻き取りに際して２周目以降に屈曲筋のようなものが発生しない巻取軸を開発することにある。【解決手段】    送られてきた幅広帯材７をスリットして形成した幅狭帯材６の先端部6Sを噛み込み固定する先端挿入溝３が長手方向に形成された幅狭帯材巻取用の巻取軸Ａであって、  先端挿入溝３に連続する巻取軸Ａの巻取側円弧状外面121に対する反対側の巻取軸Ａの円弧状外面2bとの段差Ｈが幅狭帯材６の肉厚Ｗ分だけ高くなっていることを特徴とする。【選択図】        図３
2005289524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送られてきた幅広帯材をスリットして形成した幅狭帯材の先端部を噛み込み固定する先端挿入溝が長手方向に形成された幅狭帯材巻取用の巻取軸であって、
先端挿入溝に連続する、巻取軸の巻取側の円弧状外面に対する反対側の巻取軸の円弧状外面との段差が幅狭帯材の肉厚分だけ高くなっていることを特徴とするスリット装置の巻取軸。
【請求項２】
巻取軸本体と、巻取軸本体に対して近接・離間自在に巻取軸本体の外周に配設され、巻取軸の直径を拡縮させるための複数の直径拡縮部材とで構成され、送られてきた幅広帯材をスリットした幅狭帯材の先端部をいずれかの直径拡縮部材と巻取軸本体との間に形成された先端挿入溝内に噛み込んだ後、幅狭帯材を巻き取るための巻取軸であって、
当該直径拡縮部材が先端挿入溝の溝幅を拡縮させるように巻取軸本体に取り付けられており、幅狭帯材の先端部を噛み込んだ時、当該直径拡縮部材の挿入溝構成用先端部の外面が、先端挿入溝に連続する巻取軸本体の外面より幅狭帯材の肉厚分だけ外方に突出するようになっていることを特徴とするスリット装置の巻取軸。
【請求項３】
直径拡縮部材の巻取軸本体対向面に軸方向に凹溝が形成されており、巻取軸本体の拡縮部材対向面に軸方向に前記凹溝に嵌合すると共に径方向にスライドする嵌合部材が突設されており、凹溝の内側面に接触する嵌合部材の凹溝接触外側面が断面凸円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスリット装置の巻取軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幅広帯材をスリットして形成した複数の幅狭帯材の先端を噛み込んで巻き取っていく巻取装置の巻取軸に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の幅に冷間圧延され且つコイル状に巻きとられた幅広の薄板鋼板(幅広帯材)が製鋼所からスリットメーカーに供給され、スリットメーカーでは前記コイルをアンコイルし(巻き戻し)、顧客の要望に応じてこの幅広帯材を各種幅の幅狭帯材に切り分け、再度これを巻き取り、要望された幅の幅狭帯材のコイルを顧客に納入している。
【０００３】
スリットにより切り分けられた複数の幅狭帯材600を巻取軸Ｂに同時に巻き取る際、その先端部分を巻取軸Ｂの外側面長手方向に形成された先端挿入溝302に差し込み、然る後、巻取軸Ｂを回転させて幅狭帯材600を巻き取っていく。このとき、図７で示すように巻きとられた１周目の幅狭帯材610の上に２周目の幅狭帯材611が重なって巻き取られることになるが、従来の巻取軸Ｂの場合は、巻取軸Ｂの外側面長手方向に先端挿入溝302を形成しただけのものであるから、先端挿入溝302の前後の直径拡縮部材300の外周面301や直径拡縮部材300の間の拡縮ブロック140の外周面141が同一円周上にあった。
【０００４】
それ故、前述のように２周目の幅狭帯材611が１周目の幅狭帯材610の上に重なって巻き取られると、重なりの境目BLにおいて２周目の幅狭帯材611に屈曲筋Ｌが形成されてしまう。この屈曲筋Ｌは巻取周回を重ねるにつれて解消しているが、場合によっては最初の複数周回分に屈曲筋Ｌが形成され、この部分は廃棄せざるを得ないという問題があった。このような巻取軸Ｂの例として以下のようなものがある(特許文献)。
【特許文献１】特開平５−２５４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決課題は、幅狭帯材の巻き取りに際して２周目以降に屈曲筋のようなものが発生しない巻取軸を開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１は本発明のスリット装置の巻取軸Ａの基本概念に関し、「送られてきた幅広帯材７をスリットして形成した幅狭帯材６の先端部6Sを噛み込み固定する先端挿入溝３が長手方向に形成された幅狭帯材巻取用の巻取軸Ａであって、
先端挿入溝３に連続する、巻取軸Ａの巻取側の円弧状外面121に対する反対側の巻取軸Ａの円弧状外面2bとの段差Ｈが幅狭帯材６の肉厚Ｗ分だけ高くなっている」ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２は、請求項１を更に具体化したもので、「巻取軸本体１と、巻取軸本体１に対して近接・離間自在に巻取軸本体１の外周に配設され、巻取軸Ａの直径を拡縮させるための複数の直径拡縮部材２…とで構成され、送られてきた幅広帯材７をスリットした幅狭帯材６の先端部6Sをいずれかの直径拡縮部材２と巻取軸本体１との間に形成された先端挿入溝３内に噛み込んだ後、幅狭帯材６を巻き取るための巻取軸Ａであって、
当該直径拡縮部材２が先端挿入溝３の溝幅、即ち段差Ｈを拡縮させるように巻取軸本体１に取り付けられており、幅狭帯材６の先端部6Sを噛み込んだ時、当該直径拡縮部材２の挿入溝構成用先端部2aの円弧状外面2bが、先端挿入溝３に連続する巻取軸本体１の円弧状外面121より幅狭帯材６の肉厚Ｗ分だけ外方に突出するようになっている」ことを特徴とする。
【０００８】
「請求項３」は、先端挿入溝３に関する直径拡縮部材２の巻取軸本体１に対する取付構造に関するもので、「直径拡縮部材２の巻取軸本体対向面2cに軸方向に凹溝４が形成されており、巻取軸本体１の拡縮部材対向面1cに軸方向に前記凹溝４に嵌合すると共に径方向にスライドする嵌合部材５が突設されており、凹溝４の内側面4aに接触する嵌合部材５の凹溝接触外側面5aが断面凸円弧状に形成されている」ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、先端挿入溝３に連続する巻取軸Ａの巻取側の円弧状外面121[これは後述する先端挿入溝３に連続する巻取軸本体１の円弧状外面121、更に言えば、先端挿入溝３の一部を構成する拡縮ブロック12ロの円弧状外面121に相当する]に対する反対側の巻取軸Ａの円弧状外面2b[これは後述する先端挿入溝３の一部を構成する直径拡縮部材2ロの挿入溝構成用先端部2aの円弧状外面2b]との段差Ｈが幅狭帯材６の肉厚Ｗ分だけ高くなっているので、一周目の幅狭帯材61の外面61aと挿入溝構成用先端部2aの円弧状外面2bとがほぼ面一となり、２周目の幅狭帯材62が一周目の幅狭帯材61の上に重なったとしてもその重なり目Ｄで屈曲筋Ｌが形成されるというようなことがない。従って、原則的には２周目は勿論、１周目も先端挿入部分を除き製品の用に供することができ、材料の無駄を無くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明にかかる巻取装置の平面図で、幅広帯材７をスリットして複数の幅狭帯材６に切り分け、これらを巻取軸Ａに巻取っていくものである。この複数条の幅狭帯材６の巻き取り装置は、概ね、巻取軸Ａ、巻取軸Ａの駆動部Ｋ、主軸保持部22、移動台車(図示せず)、コイル移載装置24、スリットされた幅狭帯材６に対するセパレータ兼個別押さえ装置28、幅広帯材７を幅狭帯材６にスリットするスリット装置26および切断装置27などから構成されている。
【００１１】
前記幅広帯材７は、図示しない帯材巻装ドラムから長手方向へ繰り出されてから細幅にスリットされた後、駆動部Ｋで回転駆動される巻取軸Ａに巻き取られるようになっている。前記駆動部Ｋは、前記巻取軸Ａの基端側を回転駆動するものであり、例えばモータからなる。
【００１２】
前記巻取軸Ａは、大略巻取軸本体１と、その外周面に複数条の幅狭帯材６先端部6Sを挟持すると共に巻取軸Ａの直径を可変(拡径)して巻き取られた後、結束された幅狭帯材結束体(図示せず)を(縮径)して抜き出すことができるようにした直径拡縮部材２とで構成されている。
【００１３】
前記巻取軸本体１は、大略軸本体部材11、ガイド部材33、嵌合部材５、拡縮ブロック12、往復スライダ13、中心軸14及び縮径機構部８などで構成されている。なお、前記直径拡縮部材２と拡縮ブロック12の下位概念は２又は12に枝番を付して示す。
【００１４】
軸本体部材11は、角部が大きく面取りされた断面略四角形で、その中心長手方向に中心貫通孔30が形成され、その四隅面取り部分の長手方向にスライド溝31が凹設された長尺部材である。そして、その端部には軸端支持ブロック1７が巻取軸本体１の端面にボルト止めしてあり、更に軸端支持ブロック1７の端部からジャーナル部18が突設されており、ジャーナルベアリング19にて駆動部Ｋに回動可能に支持されるようになっている。前記軸端支持ブロック1７は筒状のもので、その中心に空洞部17a内を中心軸14の端部が往復移動するようになっている。そしてその中心空洞部17aの端部を閉塞するように前述のジャーナル部18が挿入・固定されているのである。
【００１５】
ガイド部材33は、直方体のブロックで、前記軸本体部材11の４平面部1c[即ち、拡縮部材対向面1c]の内の３面中央に間隔をおいて一列に設置・固定され、当該３面中央に設けられた取付凹部1m内にボルト止めにて嵌め込まれている。
【００１６】
嵌合部材５は、ガイド部材33同様の細長い部材で、前記軸本体部材11の残る一面1c中央に間隔をおいて一列に設置・固定され、当該面1cに設けられた取付凹部1n内にボルト止めにて嵌め込まれている。嵌合部材５の形状は長手方向に対する縦断面においてその両外側面[即ち、凹溝接触外側面5a]が凸円弧状となっている。
【００１７】
拡縮ブロック12は、断面略矢印状の長尺部材で、径方向にてスライド溝31内を突出・没入移動するようになっている。形状的には２種類のものがあり、それぞれを12イ、12ロ及び12ロ’で表す。なお、両者を区別しないで説明する場合は、(…イ…)(…ロ…)(…ロ’…)の枝番を付さない。
【００１８】
図４，５の右半分は拡縮ブロック12がスライド溝31内に没入した縮径状態を示し、左半分は逆に拡縮ブロック12がスライド溝31から突出方向に移動した拡径状態を示す。図４，５の下半分に示す先端挿入溝３に関係しない方の拡縮ブロック12イの頭部12イaには左右にスライド鍔12イbが突設されており、当該スライド鍔12イbの外面側にはその中心線に対して４５度の角度でスライド斜面12イcが形成されている。スライド斜面12イc間の面(即ち、円弧状外面121イ)は直径拡縮部材２と同じ円弧面に形成されている。また、その脚部12dの下面に複数の傾斜凹部12eが複数形成されている。傾斜凹部12eを構成する斜面が凹部傾斜12fである。(なお、スライド斜面12イc間の面(即ち、円弧状外面121イ)、脚部12d、傾斜凹部12e及び凹部傾斜12fは拡縮ブロック12全てに共通するので同じ符号或いはこれに(ダッシュ)付してものを使用する。)
一方、図４，５の上半分右に示す先端挿入溝３に関係する方の拡縮ブロック12ロの頭部12ロaの一側面には先端挿入溝３の一部である挿入溝壁部12ロfが形成され、他側面にはスライド鍔12ロbが突出されており、当該スライド鍔12ロbの外面側は中心軸に対して４５度の角度でスライド斜面12ロcが形成されている。先端挿入溝３側のスライド鍔相当部分は脚部12ロdに沿って切除されている。脚部12ロdは前述の先端挿入溝３に関係しない方の拡縮ブロック12イで説明したものと同様で、その下面に複数の傾斜凹部12eが複数形成されている。なお、図４，５の上半分左に示す拡縮ブロック12ロ’も前記拡縮ブロック12ロに対して対称形であるが、動作(換言すれば、役割)が相違するので区別するため右側を(ダッシュなし)で示し、左側を(ダッシュ付き)で示す。 
【００１９】
往復スライダ13は、スライド溝31の溝底31aにおいて軸方向にスライドする長尺部材で、その上面に傾斜凸部13aが形成され、その凸部傾斜面13bが前記傾斜凹部12eの凹部傾斜面12fに係合して前記拡縮ブロック12を径方向に突出・没入移動させるようになっている。
【００２０】
中心軸14は、前述の軸本体部材11の中心貫通孔30に往復移動可能に挿通されているもので、その端部に往復スライダ13の係合溝13cに係合する係合ブロック15がナット16にて固定されている。なお、中心軸14の往復移動駆動部は図示せず。
【００２１】
縮径機構部８は、図２、５からわかるようにガイド部材33の間及び嵌合部材５の間に一列に設置されており、固定ピン81、圧縮バネ82とで構成されている。固定ピン81はネジ部84にて軸本体部材11の平面部1cに捻じ込み固定されており、その太径頭部83に圧縮バネ82が係合している。
【００２２】
次に直径拡縮部材２について説明する。直径拡縮部材２には先端挿入溝３に関係する直径拡縮部材2ロと、関係しない直径拡縮部材2イとがあり、まず先端挿入溝３に関係しない直径拡縮部材2イについて説明し、続いて先端挿入溝３に関係する直径拡縮部材2ロについて説明する。なお、直径拡縮部材2イ、2ロをその上位概念で説明する場合には、(…イ…)(…ロ…)或は(´)を付記しない。
【００２３】
直径拡縮部材2イは外面が巻取軸Ａの一部を構成するもので、外面全面にわたって断面凸円弧状に形成されている。直径拡縮部材2イの巻取軸本体対向面2cは、その両側が段状に切落されてスライド係合面2イcが形成され、この両スライド係合面2イc、2イcに隣接の拡縮ブロック12イ、12ロ又は12イ、12イの両スライド斜面12イc、12イc又は12イc、12ロcが係合しつつスライドするようになっている。そして、前記縮径機構部８を収納するための収納貫通孔71が縮径機構部８に対応して形成されている。この収納貫通孔71の巻取軸本体対向面2cには前述の圧縮バネ82の他端が係合する内鍔72が形成されている。更に、収納貫通孔71の外面側を閉塞するための閉塞蓋73がボルト固定により嵌め込まれている。閉塞蓋73の外面は直径拡縮部材2イの外面に合わせて同じ曲率にて形成されている。これにより、直径拡縮部材2イは常時圧縮バネ82により縮径方向に押圧付勢されている。
【００２４】
次に、先端挿入溝３に関係する図３〜５の上側に描かれている直径拡縮部材2ロについて説明する。(なお、図６IIIに示す部分は図６I，２に示す部分と対称形であり、巻取方向を逆にする場合、図６III側に先端挿入溝が形成される。)直径拡縮部材2ロも外面が巻取軸Ａの一部を構成するもので、前記直径拡縮部材2イ同様外面全面にわたって断面凸円弧状に形成され、更に直径拡縮部材2ロの巻取軸本体対向面2cも、その両側が段状に切落され且つその両挿入溝構成用先端部2a、2a’の下面に先端挿入溝３、3’[図３左側部分及び図６(III)の場合、先端挿入溝3’は閉じられた状態となっている。]の一方の面を構成する挿入溝壁部2ロf、2ロ’fが形成されている。そして、挿入溝壁部2ロf、2ロ’fの溝側内面に浅凹溝2ロg、2ロ’gがそれぞれ凹設されている。
【００２５】
直径拡縮ブロック12ロと直径拡縮部材2ロにおける先端挿入溝３、3’の関係に付いて説明する。直径拡縮ブロック12ロにおける直径拡縮部材2ロ側のスライド斜面12ロcと反対に位置する傾斜面は先端挿入溝３の他方の面を構成する傾斜面である挿入溝壁部12ロfで、図６(I)に示すように直径拡縮部材2ロが没入状態にある時、直径拡縮部材2ロに設けられた先端挿入溝３(或は3’)の奥部2e(或は2e’)を構成する突出片部2d(或は2d’)と前記挿入溝壁部12ロf(或は12ロ’f)とが滑らかに繋がり、巻取軸Ａの側面にほぼ全長にわたって大きく開口する先端挿入溝３(或は3’)が形成される。なお、挿入溝壁部2ロf(或は2ロ’f)の中央部には幅狭帯材６の先端を確実に組み噛み込むための浅凹溝2ロg(或は2ロ’g)が挿入溝壁部2ロf(或は2ロ’f)の全長にわたって形成されている。そして、前記挿入溝壁部12ロf(或は2ロ’f)の角部12ロg(或は12ロ’g)がこの浅凹溝2ロg(或は2ロ’g)に対応して噛み込むように僅かに突出している。
【００２６】
次に本発明の作用について説明する。帯材巻装ドラムから繰り出された幅広帯材７は、スリッタ装置26によりを幅方向で複数条にスリット加工されて幅狭帯材６となり、巻取軸Ａにその先端が取り付けられた後、巻き取られることになる。これを詳述すれば以下の通りである。
【００２７】
図４、５の右半分に示すように、拡縮ブロック12がスライド溝31内に没入した状態(図１の往復スライダ13が実線矢印に示すとおり右方向に移動した状態)、即ち先端挿入溝３が全開している状態で全幅狭帯材６の先端部6Sを先端挿入溝３に挿入し、この状態で往復スライダ13を作動させて破線矢印に示すように図中左側に移動させる。すると往復スライダ13の傾斜凸部13aの凸部傾斜面13bが拡縮ブロック12の傾斜凹部12eに係合して前記拡縮ブロック12を突出方向に移動させる。
【００２８】
拡縮ブロック12イ側にあっては、拡縮ブロック12イの突出方向移動により図４の左下側に示すように直径拡縮部材2イのスライド係合面2イcが拡縮ブロック12イのスライド係合斜面（12イcに接触しつつスライドし、圧縮ばね82の押圧力に抗して直径拡縮部材2イを径方向に押し出す。直径拡縮部材2イの突出・没入移動はガイド部材33によりガイドされる。そして拡縮ブロック12イの外面中央部分の円弧状外面121イが直径拡縮部材2イの円弧状外面2bに一致するところで往復スライダ13が停止・固定される。
【００２９】
他方の拡縮ブロック12ロ側にあっては、拡縮ブロック12ロの突出方向移動により図６(II)に示すように右側の先端挿入溝３に差し込まれた幅狭帯材６の先端部6Sを拡縮ブロック12ロの角部12ロgが挿入溝壁部2ロfの浅溝部2ロgに押圧して先端部6Sを変形させると共にこれを噛み込んで先端部6Sを強固に固定する。この拡縮ブロック12ロの突出方向移動と共に直径拡縮部材2ロを図３の実線矢印に示すように直径拡縮部材2ロが傾動しつつ抜去方向に移動する。そして直径拡縮ブロックの12ロの中央部分の中央円弧状外面121とこれに係合して拡径押出方向に移動する直径拡縮部材2イの円弧状外面2bとが一致するところまで直径拡縮部材2ロが拡径押出方向に移動する。直径拡縮部材2ロのメカニズムは前述の直径拡縮部材2イと同じである。
【００３０】
前記傾動により先端挿入溝３の反対側の挿入溝構成用先端部2a’が先端挿入溝３の反対側の拡縮ブロック12ロ’の挿入溝壁部12ロ’fに当接し、この部分が支点Ｐとなって直径拡縮部材2ロの傾動が実現する。この時、図３から分かるように嵌合部材５が凹溝４の内側面4aに接触しつつそして圧縮ばね82に抗しつつ抜出方向に移動し且つ２点鎖線から実線で示すように傾動する。前記傾動により先端挿入溝３側の挿入溝構成用先端部2aの円弧状外面2bと拡縮ブロック12ロの中央円弧状外面121あるいは直径拡縮部材2イの円弧状外面2bとの段差Ｈはちょうど幅狭帯材６の肉厚Ｗと同一になる。
【００３１】
以上のようにして幅狭帯材６の先端部分6Sの噛み込みが完了すると巻取軸Ａを回転させて幅狭帯材６を巻きとっていく。幅狭帯材６に巻とられた第１周目の幅狭帯材６が第２周目に重なり合う点Ｄ[尤もＤは拡縮ブロック12ロの幅狭帯材６全体に亘って存在する]は、前述のようには段差Ｈと幅狭帯材６の肉厚Ｗとが一致するので、第１周目の幅狭帯材６の屈曲部分である点Ｄにおいて屈曲線Ｌを生ずることなくそのまま巻き取られていく。
【００３２】
所定長さの幅狭帯材６の巻取が終了すると、巻き取られた幅狭帯材６の外周に結束バンド巻着し、幅狭帯材６の巻き緩みを防止する。然る後再度、往復スライド13と共に中心軸14を図２の実線矢印の方向に移動させる。直径拡縮部材２はそれぞれ前述のように圧縮ばね82の弾発力により常時縮径方向に押圧付勢されているので、往復スライド13の実線矢印方向の移動とともに拡縮ブロック12が直径拡縮部材２と共に縮径方向に押し下げられ、巻取軸Ａ全体の直径が縮径して巻き取られた幅狭帯材６の内径との間に間隙が生じる。これにより巻き取られた幅狭帯材６の巻取軸Ａからの抜き取りが可能となる。
【００３３】
また、先端挿入溝３にあっては、拡縮ブロック12ロの隣接する一方の直径拡縮部材2イによる縮径方向への押し下げにより、先端挿入溝３の挿入幅が拡大し、幅狭帯材62の先端挿入溝３からの引き出しが簡単に行なえるようになる。
【００３４】
最後に、巻取軸Ａの一端を支持していた主軸保持部22が図１に示す破線矢印のように(i)→(ii)→(iii)へと移動して巻取軸Ａの一端を解放し、続いて移動台車(図示せず)により幅狭帯材６の全巻き取りコイルが巻取軸Ａから抜き出され、巻取軸Ａの軸線上で待機しているコイル移載装置24におけるコイル移載軸25に移載嵌挿される。そして、このコイル移載装置24により幅狭帯材６の全巻き取りコイルを次工程で送り出す。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は幅広帯材をスリットして複数の幅狭帯材とし、これを巻き取ってコイル巻取体とし、さらにこれを結束バンドで結束して結束体とする幅狭帯材結束体の巻取装置に関するであるが、本発明により巻取り１周目と２周目の重なり部分で屈曲筋が２周目に幅狭帯材に発生せず、巻取軸に噛み込まれた先端部分を除き、幅狭帯材の全体を利用することができるようになり、幅狭帯材の利用製品の歩留まりを大いに高めることに貢献した。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に巻取装置の全体平面図である。
【図２】図１の巻取装置に使用される本発明の巻取軸のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図２のＹ−Ｙ断面の上半分拡大図である。
【図４】図２のＹ−Ｙの全体断面図である。
【図５】図２のＺ−Ｚの全体断面図である。
【図６】本発明の巻取軸による幅狭帯材の先端部分の噛み込み手順を示す図面である。
【図７】従来例の要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ    巻取軸
Ｈ    段差
Ｗ    肉厚
2b    円弧状外面
３    先端挿入溝
６    幅狭帯材
6S    先端部
７    幅広帯材
121    巻取側円弧状外面
【図１】
2005289524.tif 000003
【図２】
2005289524.tif 000004
【図３】
2005289524.tif 000005
【図４】
2005289524.tif 000006
【図５】
2005289524.tif 000007
【図６】
2005289524.tif 000008
【図７】
2005289524.tif 000009