(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回ゲート（１）の軸受フレーム（２）に構成及び固定された軸受リング（２ａ）と、この軸受リング（２ａ）によって収容された内輪（５）と、コイラマンドレル（４）と、このコイラマンドレル（４）を回転可能に軸受けするための転がり軸受（６ａ）とを有し、この転がり軸受（６ａ）が、その外周に、内輪（５）内に支承されるピボット軸受外輪（６）を備える、自在軸受（３ａ，３ｂ）を中心として旋回可能な旋回ゲート（１）を有する金属ストリップのためのコイラ装置において、
内輪（５）とピボット軸受外輪（６）の間に、環状間隙（７）が設けられており、回転可能に案内された内輪（５）内に、回転により操作可能な締付け要素（８）が配設されており、ピボット軸受外輪（６）が、内に向かって閉鎖可能な締付け要素（８）によって、コイラマンドレル（４）が挿入された場合にコイラ装置内に調心可能であり、締付け要素（８）が外に向かって戻された場合に環状間隙（７）内で自由に運動可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
環状間隙（７）が、少なくとも１０ｍｍのコイラマンドレル（４）の位置ズレに調整されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
内輪（５）が、この内輪に固定されたレバーを介して、軸受リング（２ａ）の外側に配設された、理論上のコイラマンドレル中心（９）に対してレバー間隔を置いて枢着されたピストンシリンダ駆動機構（１０）によって回転変位可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ピストンシリンダ駆動機構（１０）が、内輪（５）のレバーとピストンロッド（１２）を結合するためのジョイント（１４）が理論上のコイラマンドレル中心（９）を有する水平面（１５）内に位置する開放位置（１３）から、理論上のコイラマンドレル中心（９）を有する水平面（１５）の下の閉鎖位置（１６）へと変位可能であり、ピストンシリンダ駆動機構（１０）のハウジング（１１）が、軸受フレーム（２）に円転自在に支承されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
軸受リング（２ａ）内に周囲にわたって制御面（１７）が配分されており、これら制御面が、それぞれ、調心すべきコイラマンドレル（４）のためのピボット軸受外輪（６）に対して接線方向に設けられており、制御面（１７）に、締付け要素（８）が滑動するように当接することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項６】
締付け要素（８）が、閉鎖のためにも開放のためにも強制案内されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
締付け要素（８）が、それぞれ、締付けブロック（８ａ）の形態で形成されており、この締付けブロックが、対応する制御面（１７）上で滑動するように運動可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
制御面（１７）を備える滑動部材（２０）が、軸受リング（２ａ）に固定されており、滑動部材（２０）の制御面（１７）の部分（１９）が、内輪（５）のための機械的なストッパ面（２０ａ）として形成されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
締付けブロック（８ａ）が、中心（９）側に、本質的にピボット軸受外輪（６）の曲率半径と同じ曲率半径を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
締付けブロック（８ａ）が、締付けブロック（８ａ）を貫通し、かつ外側で強固に固定された軸受リング（２ａ）において終了するそれぞれ１つの回転軸（２１）によって両側の接合板（２２）内に支承されていることを特徴とする請求項７又は９のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１１】
軸受リング（２ａ）が、軸受フレーム（２）において交換可能なカセット（２４）として形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回ゲートの軸受フレームに構成及び固定された軸受リングと、この軸受リングによって収容された内輪と、コイラマンドレルと、このコイラマンドレルを回転可能に軸受けするための転がり軸受とを有し、この転がり軸受が、その外周に、内輪内に支承されるピボット軸受外輪を備える、自在軸受を中心として旋回可能な旋回ゲートを有する金属ストリップのためのコイラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋回ゲートの形の公知のコイラ外側軸受は、コイラマンドレル先端を確実に再現可能に調心することはできない。何故なら、コイラマンドレル先端は、理論上のコイラマンドレル軸に対するその位置を変えるからである。不利なレバー比及び相互に旋回するコーン（ペンデルローラ軸受上の部分）の原理は、従来のコイラ外側軸受をしばしば完全には旋回させず、これによりコイラマンドレル先端は確実には把持されず、そして回転するコイラマンドレルは不安定である。これにより、圧延における技術上及びテクノロジ上の問題が生じる。コイラマンドレル先端は、理論上のコイラマンドレル軸に対するその位置から、コイラマンドレルにおける負荷（コイル重量、ストリップ張力）によって、又はコイラマンドレル及びその軸受部における磨耗又は損傷によって離れる。
特許文献１からは、旋回ゲートのないコイラマンドレル軸受が公知である。コロ軸受は、その外輪によって強固に軸受ブロック内に組み込まれている。全軸受ブロックをその向かい合って位置する側に位置する位置固定のストッパに対する歪から解放するために、軸受ブロックに対して下から上に向かって斜めに上昇する楔が設けられており、この楔は、ピストンシリンダユニットによって往復で移動させることができる。このピストンシリンダユニットによって楔を引き戻した後、楔に対して向かい合って位置する軸受側上に位置する送り機構は、コイラマンドレルを巻束のコイルの目から移動させる。しかしながら、これにより、コイラマンドレルは、確実には旋回、把持、調心及び支持することができない。
特許文献２からは、同様に、コイラマンドレル軸受部のためのいかなる旋回ゲートも認められない。むしろ、２列のテーパローラ軸受（コロ軸受）を問題にしており、このテーパローラ軸受の１つの外輪は、強固に軸受ハウジング内に保持されており、またこのテーパローラ軸受の第２の外輪は、遊びと共に組み込まれている。遊びを有する第２の外輪への作用は、１つもしくは複数の調整ネジを介して軸方向に行なわれる。しかしながら、これにより、当該外輪は、遊びに影響を与えるために当該テーパローラ軸受列へと配分される。
【特許文献１】
米国特許第３，５２７，４２５号明細書
【特許文献２】
特開２０００−０７４０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の基本にある課題は、旋回ゲートの確実な旋回、コイラマンドレルの把持、調心及び支持のための措置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
提起した課題は、本発明によれば、内輪とピボット軸受外輪の間に、環状間が設けられており、回転可能に案内された内輪内に、回転により操作可能な締付け要素が配設されており、ピボット軸受外輪が、内に向かって閉鎖可能な締付け要素によって、コイラマンドレルが挿入された場合にコイラ装置内に調心可能であり、締付け要素が外に向かって戻された場合に環状間隙内で自由に運動可能であることによって解決される。これにより、コイラマンドレル先端は、確実にコイラ軸受内へと旋回、調心、及び運転のために支持をすることができる。コイラマンドレル先端の締付けは行なわれない。即ち、軸方向の可動性が設けられている。コイラマンドレルの曲げを、コイラマンドレル先端における軸受部の形態は考慮しなければならない。
【０００５】
更なる構成にあっては、環状間隙が、少なくとも１０ｍｍのコイラマンドレルの位置ズレに調整されている。これにより、ピボット軸受外輪は、コイラマンドレルのバランス取りをする際の十分な運動の自由を得る。
【０００６】
回転駆動力の伝達部は、内輪が、この内輪に固定されたレバーを介して、軸受リングの外側に配設された、理論上のコイラマンドレル中心に対してレバー間隔を置いて枢着されたピストンシリンダ駆動機構によって回転変位可能であるように形成されている。
【０００７】
別の形態は、ピストンシリンダ駆動機構が、内輪のレバーとピストンロッドを結合するためのジョイントが理論上のコイラマンドレル中心を有する水平面内に位置する開放位置から、理論上のコイラマンドレル中心を有する水平面の下の閉鎖位置へと変位可能であり、ピストンシリンダ駆動機構のハウジングが、軸受フレームに円転自在に支承されている点にある。これにより、旋回運動は、横の構成要素と共に実施することができる。
【０００８】
本発明の更なる発展形にあっては、軸受リング内に周囲にわたって制御面が配分されており、これら制御面が、それぞれ、調心すべきコイラマンドレルのためのピボット軸受外輪に対して接線方向に設けられており、制御面に、締付け要素が滑動するように当接することが提案される。利点は、締付け力の遊びのない伝達である。
【０００９】
締付け要素は、閉鎖のためにも開放のためにも強制案内されている。これにより、高い精度を有する開始及び終了位置が得られる。
【００１０】
別の形態は、締付け要素が、それぞれ、締付けブロックの形態で形成されており、この締付けブロックが、対応する制御面上で滑動するように運動可能であることにより与えられている。
【００１１】
別の利点は、制御面を備える滑動部材が、軸受リングに固定されており、滑動部材の制御面の部分が、内輪のための機械的なストッパ面として形成されていることから得られる。これにより、磨耗の際に交換可能な締付けブロックのための滑動面が提供される。
【００１２】
更に、締付けブロックが、中心側に、本質的にピボット軸受外輪の曲率半径と同じ曲率半径を備えることが有利である。これに応じて、支持力はコロ軸受の外輪に伝達することができる。
【００１３】
その実際の位置への滑動部材の有利な調節は、締付けブロックが、締付けブロックを貫通し、かつ外側で強固に固定された軸受リングにおいて終了するそれぞれ１つの回転軸によって両側の接合板内に支承されていることによって得られる。接合板は、締付けブロックの強制的な戻しを、そのコイラマンドレル軸に対する間隔で内輪の位置に応じて行ない、完全に上の締付けブロックの脱落を阻止する。
【００１４】
別の形成では、軸受リングが、軸受フレームにおいて交換可能なカセットとして形成されている。カセットは、代替部分として貯蔵することができ、製造は、著しく簡素化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面に図示した本発明の実施例を以下で詳細に説明する。
【００１６】
旋回ゲート１は、コイラマンドレル４に巻き取られる金属ストリップのための、特にスチールストリップのためのコイラ装置のために設けられている。軸受フレーム２は、例えばストリップ及びリブ２ｂのような溶接構造体から成る。これらの溶接構造体は、コイラマンドレル軸受４ａを収容する軸受リング２ａを有する。
【００１７】
旋回ゲート１は、自在軸受３ａ，３ｂを中心として旋回可能であり、コイラマンドレル４は、理論上のコイラマンドレル中心９から逸脱してしまい、従って、コイラマンドレル軸受４ａ内へのコイラマンドレル先端の導入は、全く又は困難の下でしか可能でない。
【００１８】
コイラマンドレル先端のバランス取りは、コイラマンドレル軸受４ａがピボット軸受外輪６において環状間隙７によって取り囲まれていることによって可能にされる。ピボット軸受外輪６は、今や締付け要素８が外に向かって戻された場合に、コイラマンドレル４がコイラマンドレル軸受４ａと出会うまで、環状間隙７内を自由に運動可能である。その後、ピボット軸受外輪６は、内に向かって閉鎖可能な締付け要素８によってコイラマンドレル４が挿入された場合に調心及び支持される。この場合、環状間隙７は、少なくとも１０ｍｍのコイラマンドレル４の位置ズレに調整されている。
【００１９】
締付け要素８の形成のために、異なった形態が可能である。有利な実施形（図１）は、軸受フレーム２において構成される強固に溶接構造体と結合された軸受リング２ａを備え、この軸受リングは、回転可能に案内された内輪５を収容する。内輪５内には、回転させることによって摺動可能な締付け要素８が支承されている。内輪５には、レバーが固定されており、このレバーは、軸受リング２ａの切欠き部を経て半径方向外に向かって延在する。理論上のコイラマンドレル中心９に対してレバー間隔を置いて、ピストンシリンダ駆動機構１０は、軸受リング２ａの外側に枢着されている。ピストンロッド１２は、内輪５に固定されており、内輪５は、それぞれ締付けブロック８ａのための並行案内部２５を構成する。図３に示された開放位置１３では、このジョイント１４が水平面１５内に位置し、この水平面内には、理論上のコイラマンドレル中心９も位置する。ピストンシリンダ駆動機構１０は、内輪５を、締付け要素８と共に閉鎖位置１６へと運動させ、この閉鎖位置は、図４に示されている。閉鎖位置１６は、内輪５と滑動部材２０との間の機械的なストッパ面２０ａによって限定されている。この場合、ジョイント１４は、−明らかなように−約１５°水平面１５の下に達し、この水平面内に、理論上のコイラマンドレル中心９が位置する。この運動に追従させるために、ピストンシリンダ駆動機構１０のハウジング１１は、軸受フレーム２に、リブ２ｂの一方に当接させて円転自在に支承されている。
ピストンロッド１２の枢着は、図示されたフォークヘッドを介して行なわれる。
【００２０】
更に、内輪５の機能は、以下のように与えられている：
【００２１】
軸受リング２ａ内には、例えば、１２０°の間隔で配分された３つの制御面１７が、それぞれほぼ調心すべきコイラマンドレル４のためのピボット軸受外輪６に対して接線方向に設けられている。これらの制御面１７には、締付け要素８が滑動するように当接する。この実施例では、締付け要素８が、コイラマンドレル軸受４ａの閉鎖のためにも開放のためにも強制案内されている。
【００２２】
締付け要素８は、締付けブロック８ａによって構成され、この締付けブロックは、滑動部材２０上の制御面１７上を滑動するように運動させられる。制御面１７の部分１９は、滑動部材２０によって構成されており、この滑動部材は、軸受リング２ａに固定されている。滑動部材２０は、中心９に向かうようにピボット軸受外輪６の半径に適合させられており、このピボット軸受外輪は、円錐コロ軸受６ａを閉鎖する。締付けブロック８ａは、締付けブロック８ａを貫通し、かつ外側で強固に固定された軸受リング２ａにおいて終了するそれぞれ１つの回転軸２１によって両側の接合板２２内に旋回可能に支承されている（図２）。加えて、図３には、幅広のスリット２３が示されており、このスリットは、締付けブロック８ａの重なり合う半径方向の運動と接線方向の運動とを考慮する。
【００２３】
図５によれば、大きな図で、ストッパ面２０ａ、滑動面２０ｂおよび案内面２０ｃが機能に対して重要であることを見ることができる。内輪５と滑動部材２０との間の機械的なストッパ面２０ａは、締付け要素８の最終位置を一義的に規定し、締付け要素８の食い込みを防止する。
【００２４】
図６には、その他は同じ形態の選択的な実施形が示されている。軸受リング２ａは、軸受フレーム２内に一括で交換可能なカセット２４として形成することができ、これにより、貯蔵可能な代替部分が生じ、製造が著しく簡素化される。カセット２４は、水平なネジ留め部２６の列と垂直なネジ留め部２６の列とによって容易に解体可能であり、新しいカセット２４と交換可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】コイラマンドレル軸受を有する旋回ゲートの正面図を示す。
【図２】図１による断面Ａ−Ａを示す。
【図３】コイラマンドレル軸受が開放された場合のコイラマンドレル軸受に対する図としての図１からの部分図を示す。
【図４】コイラマンドレルが約１０ｍｍ撓み、コイラマンドレル軸受が閉鎖されたことを仮定した場合の図３のような部分図を示す。
【図５】滑動部材を有する締付けブロックを経る拡大された部分断面図を示す。
【図６】交換可能なカセットの図を示す。
【符号の説明】
【００２８】
１        旋回ゲート
２        軸受フレーム
２ａ      軸受リング
２ｂ      リブ
３ａ      自在軸受
３ｂ      自在軸受
４        コイラマンドレル
４ａ      コイラマンドレル軸受
５        内輪
６        ピボット軸受外輪
６ａ      円錐コロ軸受
７        環状間隙
８        締付け要素
８ａ      締付けブロック
９        理論上のコイラマンドレル中心
１０      ピストンシリンダ駆動機構
１１      ピストンシリンダ駆動機構のハウジング
１２      フォークヘッドを有するピストンロッド
１３      開放位置
１４      ピストンロッドのジョイント
１５      水平面
１６      閉鎖位置
１７      制御面
１８      肉盛溶接されたセグメント
１９      部分
２０      滑動部材
２０ａ    ストッパ面
２０ｂ    滑動面
２０ｃ    案内面
２１      回転軸
２２      接合板
２３      幅広のスリット
２４      カセット
２５      平行案内部
２６      ネジ留め部
【図１】
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【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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