(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ブラケット(4) に中心軸線(10)の回りを回転自在に取付けられた回転フレーム(1) と、一定間隔で設けられた２つの軸受(51, 52)を介して回転フレーム(1) に回転自在に支持された回転シャフト(5) と、この回転シャフト(5) と整合し且つそれに片持ち状態で支持された少なくとも２本の巻取りマンドレル(21)と、各巻取りマンドレル(21)に結合された少なくとも２つのモータ(3) とを有し、回転シャフト(5) は回転フレーム(1) の中心軸線(10)に平行なマンドレルの巻取り軸線(20)を規定し且つ中心軸線(10)に対して偏心しており、各モータ(3) は巻取り軸線(20)と同心なロータ(32)およびステータ(33)と、中心軸線(10)の回りで回転フレーム(1) の回転を制御して一方のマンドレルを巻取り位置へ選択的に割出す手段(44)と、対応するマンドレル(21)を駆動させるために各モータ(3) に動力を与える手段(35)とを有する、少なくとも２つの巻取りマンドレルの一方にストリップ製品を巻き取るための回転テーブルコイラにおいて、
マンドレル(21)に連結された各モータ(3) が個別のシャシ(6) に取付けられ、このシャシ(6) にモータ(3) のステータ(31)および回転シャフト(5) のセンタリング用軸受とが取り付けられ、各々のマンドレル(2) と、その回転シャフト(3)と、連結されたモータとが独立したモータ／マンドレル組立体(2) を成し、回転フレーム(1) はこのモータ／マンドレル組立体(2, 2') の少なくとも２つの支持装置を有し、各支持装置は、軸受(51,52) によって規定される巻取り軸線(20)が中心軸線(10)に平行になるような位置にシャシ(6) をセンタリング且つ固定する着脱自在な手段に連結され、各モータ／マンドレル組立体は交換自在なモジュールを構成し、
各モータ／マンドレル組立体(2) がほぼ平らな基部(62,631)を有し、この基部は回転フレーム(11)に形成した対応するプラットホーム(12)上に収容でき、このプラットホーム(12)は対応するモータ／マンドレル組立体の支持装置を構成し、基部(621,631) およびプラットホーム(12)には互いに分離可能なセンタリング・固定用組立体(73,74,7,71)が設けられている、
ことを特徴とするコイラ。
【請求項２】
回転フレーム(1) が、固定ブラケット(4) に軸線(40)の回りを回動自在に取り付けられた中心シャフト(11)を有し、この中心シャフト(11)には少なくとも２つのプラットホーム(12,12')が剛体固定され、各々のプラットホーム(12,12')は中心シャフト(11)の両側に対称に配置され、各々のプラットホームはモータ／マンドレル組立体(2,2')の支持装置を構成する請求項１に記載のコイラ。
【請求項３】
回転フレーム(1) が、中心シャフト(11)の一端に固定された少なくとも１種のフランジ(13)を有し、このフランジ(13)は中心シャフト(11)に直角であり、フランジ(13)は中心シャフト(11)の軸線(10)ト同心な円形の軸受トラック(14)を有し、この軸受トラック(14)は一定間隔で隔てられた少なくとも２つのローラ(41)上を転動し、各ローラ(41)は回転フレーム(1) の中心軸線(10)に平行な軸線の回りを回転するように固定ブラケット(4) に回転自在に取付けられている請求項１または２に記載のコイラ。
【請求項４】
中心シャフト(11)がマンドレル側端部に固定された単一の回転軸受フランジ(13)に連結され、中心シャフト(11)の他端は、中心シャフト(11)の軸線(10)が水平になるように所定距離離して配置された、固定ブラケット(43)に取付けた軸受(42)によって支持されている請求項３に記載のコイラ。
【請求項５】
軸受フランジ(13)が少なくとも２つの同定溝(A1, A2)を有し、各同定溝(A1, A2)は支持装置(12)に連結され、各同定溝(A1, A2)の幅は、モータ／マンドレル組立体(2) を支持装置(12)に取り付ける時に、少なくともマンドレル(21)を通すことができるだけの十分な幅であり、円形をした軸受トラック(14)は軸受フランジの２つの部分(13a, 13b)に連続する少なくとも２つの固定セクター(14a, 14b)を有し、この固定セクター(14a, 14b)は同形溝(A1, A2)と、モータ／マンドレル組立体(2) のシャシ(6) 上に設けられた少なくとも２つの可動セクター(14c, 14'c) との間に延び、固定セクターおよび可動セクターは同じ湾曲半径を有し、モータ／マンドレル組立体(2,2')を対応する支持装置(12,12')に取付けた時には連続した円形の軸受トラックが形成される請求項３または４に記載のコイラ。
【請求項６】
回転フレーム(1) が中心シャフト(11)の片側に固定された２つの平行面(12,12')を有し、各平行面がモータ／マンドレル組立体(2,2')のシャシ(6) を固定するプラットホームを形成し、軸受フランジ(13)は一定間隔で隔てられた２つの円形のセグメント部分(13a,13b) で構成され、各々のセグメント部分(13a,13b) は円形外側リム(16a,16b) を有し、この円形外側リム(16a,16b) 上に軸受トラック(14)の固定セクター(14a,14b) と互いに平行な２つのプラットホーム(12,12')に直角な内側リム(15a,15b) とが配置され、各モータ／マンドレル組立体(2,2')のシャシ(6) はマンドレル(21)側にフランジ(62)を有し、このフランジ(62)はこのフランジ(62)の基部（621）に直角な２つの平行なリム(623,623')によって規定され、このリム(623,623')の間隔はバックラッシュを有するフランジ(13)の両軸受セグメントの内側の平行リムの間の同定溝(A1,A2) の幅に対応し、各モータ(6) のフランジ(62)の平行リム(623,623')は溝(66)を有し、モータ／マンドレル組立体(2) の対応するフレーム(1) をプラットホーム(12)に取付けた時に対応する両セグメント(13a,13b) の内側リム(15a,15b) と摺動自在に係合することができる請求項５に記載のコイラ。
【請求項７】
各プラットホーム(12,12')は各モータ(6) の後方フランジ(63)に設けられた連結装置と協動するセンタリング装置(73)を有し、このセンタリング装置(73)はモータ／マンドレル組立体(2) をプラットホーム(12)へセンタリングし、回転シャフト(15)の軸線(20)が回転フレーム(1) の軸線(10)と厳密に平行になるように位置決めする請求項６に記載のコイラ。
【請求項８】
各マンドレル(21)が、回転シャフト(5) の前端に設けたフランジ(54,55) に当接する固定プレート(22)を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項９】
フランジ(54)が対応する回転シャフト(5) の先端に設けられた拡大部分で構成される請求項８に記載のコイラ。
【請求項１０】
フランジ(54)が対応する回転シャフト(5) の先端に着脱自在に固定された環状部分で構成される請求項８に記載のコイラ。
【請求項１１】
各マンドレル(21)が、回転シャフト(5) の固定端に、対応する回転シャフト(5) の円錐形凹部溝(53)と係合可能な円錐形のセンタリング部分(23)を有し、対応するシャフト(5) の軸受(51)の内側とほぼ同じ長さを覆うだけの短い長さだけ延び、回転時に確実に固定するための連結装置(26)がセンタリング部分(23)と円錐形凹部溝(53)との間に介在する請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１２】
モータ(3) のロータ(32)が回転シャフト(5) 上に挿入可能な管状スリーブ(33)に焼嵌めされ、管状スリーブ(33)は回転シャフト(5) の対応溝に係合するリブ(34)を有し、このリブ(34)によって回転シャフト(5) の回転時に管状スリーブ(33)とロータ(32)とが固定される請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１３】
ロータ(32)が回転シャフト(5) 上に直接焼ばめされる請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１４】
回転フレーム(1) の回転シャフト(11)が管で構成され、この管内にはモータ(3,3')への電力供給回路とマンドレル(21,21')の制御回路とが設けられている請求項１〜１３のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１５】
モータ(3) のシャシ(6) が前方フランジ(62)と後方フランジ(63)とからなる剛体フレームを形成し、各フランジは回転シャフト(5) の各軸受(51,52) を支持し、補強フィン(64)を有する管状壁(61)によって互いに接合されており、各フランジにモータ(3) のステータ(31)が固定されている請求項１〜１４のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１６】
マンドレル(21)側の回転シャフト(5) の前方軸受(51)がシャシ(6) の前方フランジ(62)に設けた開口部内に収容され、この開口部の直径はロータ(32)の直径よりわずかに大きく、回転シャフト(5) をロータ(32)と一緒に単一運動で開口部を通して引き抜くことができる請求項１５に記載のコイラ。
【請求項１７】
シャシの一方のフランジ(62)と対応する管状壁(61)の先端との間に空間(65)が維持され、少なくとも管状壁(61)の外周の一部でシャシ(6) の内部に導入された冷却空気を少なくとも１つの入口(88)を通して排出でき、この入口(88)は管状壁(61)内に設けられ且つシャシ(6) を取付けた時に回転フレーム(1) によって支持される回路(87)に連結可能であり、冷却空気はこの空間を介して排出される請求項１５に記載のコイラ。
【請求項１８】
シャシ(6) を回転フレーム(1) に取付けた時に、入口(88)が回転フレーム(1) の中心管状シャフト(11)に設けた対応する開口部と当接し、その内側へ冷却空気が排出される請求項１４〜１７のいずれか一項に記載のコイラ。
【請求項１９】
回転フレーム(1) が環状ケーソン(8) に連結され、この環状ケーソン(8) は軸受フランジ(13)の反対側で中心シャフト(11)の先端を取囲み、加圧空気が導入可能な開口部(80)を有する固定部分(82,83) と中心シャフト(11)に固定された可動部分(84)とを有し、固定部分と可動部分との間に摺動ガスケット(83',84') を有し、可動部分(84)は少なくとも1 つの排気口を有し、この排気口は回転フレーム(1) に支持されたダクト(85,86) が連結され、シャシ(6) を回転フレーム(1) へ取付けた時に排気口の排気端(87)がシャシ(6) の空気入口(88)に押圧される請求項１７に記載のコイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストリップ製品、特に圧延機や加工装置で用いられる金属ストリップの巻取り用の回転テーブルコイラーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属ストリップの製造設備は種々の装置、特に圧延、ドレシツシング、酸洗、その他の処理を行う装置を有している。ストリップは別のセクションまたは他の任意の使用場所に運搬し易くするために、一般に、各装置のセクションの出口でコイルに巻き取らなければならない。
そのために使用されるコイラは少なくとも１つのマンドレルを有し、このマンドレルはその軸線の回りで回転し、ストリップはこのマンドレル上に巻き取られてコイルを形成する。周知の具体例では、マンドレルは後退自在な膨脹手段を有し、巻取り操作の完了時にコイラを取り外すことができるようになつている。またおり、さらに、一般には例えば巻取り順序の開始を容易にするためのベルトワインダーやき取られたコイルを取り外す手段等の付属追加の装置と組み合わされている。
【０００３】
その改良装置、特に連続運転装置、例えば連結圧延機ラインでは、大量生産に適した出口設備を有する必要がある。特に、コイルが所望の寸法になーつた時にストリップを切断し、直ちに別のコイラに挿入しなければならない。ストリップアキュムレータを用いることによつて圧延工程を停止せずにコイラを交換することができるが、この操作に要する時間は、当然、できるだけ短くしなければならない。
一般に、出口設備は２つの独立したコイラを有し、各コイラはベルト巻取り機と、コイル取り外し用キャリジとを有している。切断後のコイラから別のコイラへは接合装置によっての製品が確実に送られる。しかし、この配置はかなりの空間を必要とし、コストが高く、基本施設のコストよりはるかに高くなる。
【０００４】
コイリング装置に必要なの設施空間を小さくするために、２つの独立したコイラの代わりにを２つの巻取りマンドレルを有する単一装置を用いることは既に提案されている。この装置は中心軸線の回りを回転するドラム状形回転フレームに取り付けられた２つの巻取りマンドレルを有し、各マンドレルは駆動シャフトに方持ち状態で固定され、駆動シャフトはドラムの中心軸線に平行な軸線の回りを回転できるようにドラムに取り付けられている。そして、１つのマンドレルまたは別のマンドレルを軸線を中心としてドラムを単に回転するだけでストリップの巻取り位置に順次割出しすることができるようになつている(DE-A-3346219,JP-A-61-124478) 。
【０００５】
このコイラは「回転テーブルコイラ」とよばれ、単一の巻取り機と単一のコイル除去用キャリジのみでよく、基本施設コストが大幅に下がる。さらに、ストリップ連結時の幾何学位置が一定なので、接合装置は不要になる。
しかし、この形式の既存の設備では、マンドレルおよびマンドレル回転制御装置を巻取り位置に位置決めできるようにするための機構はかなり複雑になり、多数のギア、伝動シャフト、ベアリング、クラッチ、爪継手等が必要である。
【０００６】
特開昭61.124478 には機械的レイアウトを単純化するために、各マンドレルに電気モータを連結し、ロータがステータ内側を回転するようにし、ステータはドラムに固定し、ロータはマンドレルの駆動シャフトと一諸に回転するようにした方法を提案している。すなわち、マンドレルは各駆動モータを電源回路を用いて電源に連結するだけでよく、電源回路はドラムの中心回転シャフトを通すことができ、選択したマンドレルの回転の制御を容易に行うことができるという利点がある。
この設計では両マンドレルの駆動機構を引抜くとモータを自動的に交換することができる。しかし、装置全体がかなり重くなり、大型扱になり、ドラムの内部に配置された電気モータが過熱する危険がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マンドレルの取付けを大幅に単純化でき、しかも駆動組立体の保守を単純化できる単純かつ軽量な、新規構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定ブラケットに中心軸線の回りを回転自在に取付けられた回転フレームと、一定間隔で設けられた２つの軸受を介して回転フレームに回転自在に支持された回転シャフトと、この回転シャフトと整合し且つそれに片持ち状態で支持された少なくとも２本の巻取りマンドレルと、各巻取りマンドレルに結合された少なくとも２つのモータとを有し、回転シャフトは回転フレームの中心軸線に平行なマンドレルの巻取り軸線を規定し且つ中心軸線に対して偏心しており、各モータは巻取り軸線と同心なロータおよびステータと、中心軸線の回りで回転フレームの回転を制御して一方のマンドレルを巻取り位置へ選択的に割出す手段と、対応するマンドレルを駆動させるために各モータに動力を与える手段とを有する、少なくとも２つの巻取りマンドレルの一方にストリップ製品を巻き取るための回転テーブルコイラに関するものである。
【０００９】
本発明では、マンドレルに連結された各モータが個別のシャシに取付けられ、このシャシにモータのステータおよび回転シャフトのセンタリング用軸受とが取り付けられ、各々のマンドレルと、その回転シャフトと、連結されたモータとが独立したモータ／マンドレル組立体を成し、回転フレームはこのモータ／マンドレル組立体の少なくとも２つの支持装置を有し、各支持装置は、軸受によって規定される巻取り軸線が中心軸線に平行になるような位置にシャシをセンタリング且つ固定する着脱自在な手段に連結され、各モータ／マンドレル組立体は交換自在なモジュールを構成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施例では、各モータ／マンドレル組立体のシャシは基部を有し、この基部はほぼ平らであり、回転フレームに設けた対応するプラットホーム上に乗ることができ且つ対応するモータ／マンドレル組立体の支持装置を構成する。この基部とプラットホームとを組合せたものが分離可能なセンタリング・固定装置を構成する。特に、回転フレームは少なくとも２つの固定用プラットホームを有し、各プラットホームはモータ／マンドレル組立体を収容し、回転シャフトの両側に対称に配置され、回転シャフトは固定ブラケットに回動自在に取り付けられ、フレームの中心軸線を規定するのが有利である。
【００１１】
中心シャフトはマンドレル側のシャフトの先端に回転軸受フランジを有し、この回転軸受フランジに、一定間隔で隔てられた少なくとも２つのローラに支持された円形トラックを設るのが好ましい。また、中心シャフトの軸線がほぼ水平になるように２つのローラとベアリングとの間の相対高さを設定して、中心シャフトの他端を固定ブラケットに取り付けた軸受内にセンタリングする。
【００１２】
本発明の他の有利な特徴は、軸受フランジが少なくとも２つの同定溝を有し、各同定溝はモータ／マンドレル組立体を支持装置に取付けた時に支持装置と連結し、その幅は少なくともマンドレルを通すことができるだけの十分な幅であり、円形軸受クラウンは軸受フランジに形成した少なくとも２つの固定セクターを有し、軸受フランジは同定溝と、モータ／マンドレル組立体のシャシ上に設けられた少なくとも２つの可動セクターとの間にあり、固定セクターおよび可動セクターは同じ湾曲半径を有し、モータ／マンドレル組立体を対応する支持装置に取付けた時に連続した円形の軸受トラックが形成される。
【００１３】
当然ながら、モータ／マンドレル組立体のシャシはステータ、回転シャフトおよび片持マンドレルを保持できるだけの十分な強度に補強して、組立体に強度を与える剛体フレームを形成するようにしなけれはならない。
各回転シャフトに短いセンタリング用円錐部を設けるのが好ましい。このセンタリング用円錐部をもうけることによってマンドレルを迅速に組立・分解することができ、種々の寸法および方式のマンドレルを使用することができる。
【００１４】
モータのロータは回転シャフトに挿入可能なスリーブに焼嵌めするのが有利である。このスリーブはモータトルクを伝動するためのリブを介して回転シャフトに固定される。しかし、特定用途ではロータを回転シャフトに直接焼ばめすることもできる。
本発明の他の有利な特徴は請求項に記載されている。
本発明は添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。しかし、下記実施例は単なる説明のためのものにすぎない。
【００１５】
【実施例】
図１は側面図、図２は背面図を表している。
本発明のコイリング装置は回転フレーム１を有し、この回転フレーム１は軸線10の回りを通常は水平に回転するように取付けられており、図示した実施例では２つのモータ／マンドレル組立体２、２’を支持している。各モータ／マンドレル組立体２、２’は回転軸10に対して対称に固定されている。
各モータ／マンドレル組立体２、２’はシャフト５，５’を回転駆動するためのモータ３、３’を有し、各シャフト５、５’は回転フレーム１の中心軸線10に平行な軸線20、20’にセンタリングされ、その上に図１に部分的に示したマンドレルが片持ち状態で取り付けられている。
【００１６】
図７、図８、図９に示すように、回転フレーム１は中心の管状シャフト11を含む機械的に溶接された組立体と、２枚のプレート12、12’とで作られている。管状シャフト11の一端は管状シャフト11の軸線10に対して直角なフランジ13に固定され、２枚のプレート12、12’は軸線10に平行でかつ直径に対して互いに反対側にある線に沿つて管状シャフト11に溶接されている。各プレート12、12’はモータ／マンドレル組立体２、２’を支持するためのプラットホームを構成する。モータ／マンドレル組立体２、２’は、フランジ13の開口部を通つて反対側へ延びたマンドレル21、21’を片持ち状態で支持している。
【００１７】
回転フレーム１の巻取側には２つのローラ41が一定間隔で設けられている。ローラ41はフランジ13の外周に設けられた円形の軸受トラック14を介して固定ブラケット４上を水平軸線の回りで回転するよう取付けられている。
中心シャフト11の巻取側とは反対側は基礎上に設けられた固定基部43上に取付けられた軸受42に支持されている。軸受42の軸線はローラ41に要求される高さ、すなわち中心シャフト11の軸線10がほぼ水平となる位置にある。
【００１８】
軸受トラック14に沿って固定された歯付きクラウン44には軸受ローラ41に固定されたギア41’が係合している。このギア41’は補助モータ45によって回転駆動される。補助モータ45は回転フレーム１の軸線10の回りの回動運動を制御して、マンドレル21、21’の一方を巻取位置に割出す役目をする。
回転フレーム１を２つの角度位置のいずれか一方に維持するために、フランジ13には２つのストッパー18が直径方向で互いに反対側に取り付けられている。ストッパー17は後退自在なロック装置46と係合する。このロック装置46は例えば固定ブラケット４に取付けた２つの関節ジョー46にすることができで、ジャッキで駆動することができる。
【００１９】
しかし、図示した好ましい実施例では、フランジ13がプレート12、12’に溶接された２つの壁13a 、13b で構成されている。これらの壁13a 、13b は軸線10に対して直角で、一定間隔離れた２つの円形セグメントを形成している。各セグメントの内側は直線リム15によって規定され、外側は円形リム16によって規定されて、フランジ13内に広い２つの同定溝 (identation) すなわち収容溝Ａ１、Ａ２が形成されている。回転フレーム１のロックストッパー18はガセット17に溶接され且つトラック14にから突出した２枚のプレートで構成することができる。
【００２０】
セグメント13a 、13b の形をした各壁はリブで補強され、組立体の剛性は三角形または台形をした４つのガセット17によって確保される。各ガセット17はプレート12、12’と整合した状態でプレート12、12’の片側から延び、壁13a 、13b に溶接されている。
管状シャフト11と、２枚のプレート12、12’と、２つのセグメント13a 、13b とが機械的に溶接されて鋼の剛体フレームが構成されている。この剛体フレームはプレート12、12’とそれに直角な直線状リム15a 、15b とによって区画された断面が長方形の２つの収容溝Ａ１、Ａ２を有している。２つのモータ／マンドレル組立体２、２’はこの収容溝Ａ１、Ａ２内に収容される。
【００２１】
図10から分かるように、各モータ／マンドレル組立体２、２’は回転シャフト５を有しており、この回転シャフト５にはマンドレル21が片持ち状態で固定されている。回転シャフト５はかご形の剛体シャシ６内に設けられたモータ３によって回転される。各剛体シャシ６は円形の側壁61を有し、この側壁61にはモータ３のステータ31と２つのフランジ（前方フランジ62および後方フランジ63）とが固定されている。モータ３のロータ32は回転シャフト５に固定され、回転シャフト５は２つの軸受51、52によって支持されている。各軸受51、52は各フランジ62、63に形成された組立体の軸線20と同心な円形開口部に取り付けられている。従つて、組立体が、運転中マンドル21を支持したシャフト５を保持するほぼ剛体なフレームを形成する。一方、側壁61は放射リブ64によって補強されている。
【００２２】
シャシ６の前方フランジ62と後方フランジ63は軸線20に平行な同一面内に直線状の側面621 、631 を有している。この側面621 、631 はシャシ６の平らな基部を規定し、図４、図５に示すようにモータ／マンドレル組立体が対応する収容溝Ａ１、Ａ２内に配置された時にプレート12、12によつて形成されるプラツトホム上に乗るようになつている。
各モータ／マンドレル組立体２、２’のシャシ６は簡単に着脱できる状態で対応するプラツトホム12、12’に４つのボルトで固定でき、迅速に組立・分解することができる。
【００２３】
すなわち、モータ３を支持したシャシ６と２つの軸受を有する回転シャフト５（この先端マンドレル21が固定されている）とで構成される各モータ／マンドレル組立体が交換可能な巻き取りモジュールを構成する。この巻き取りモジュールは完全に対称な中心フレーム１のどちらの収容溝Ａ１、Ａ２にも収容することができる。
図示した好ましい実施例では、シャシ６を固定するボルト７が各プラツトホム12、12’の四隅に配置されている。このボルト７は垂直に延びて対応するボア71中に挿入される。ボア71は軸線20を通る中心面に対して対称にシャシ６の２つのフランジ62、63の基部に設けられている。
【００２４】
図２に示すように、後方フランジ63は拡大基部のみを有し、ボルト７と係合する両端に設けられたボア71は外側にあつて、締付けナット72の取付けが容易にできるようになつている。
一方、前方フランジ62は、図11に示すように、下側の側面621 に直角な２つの側部623 を有し、この側部623 には同定溝65が形成されている。
側部623 、623'の高さ方向の少なくとも一部、例えば同定溝65の上方部分は、２つのセグメントのリム15a 、15b の間の距離よりもわずかに長い距離だけ互いに離れている。また、側部623 、623'はセグメントと係合する溝66を有していてシャシ６をプラツトホム12に取付けた時にシャシが確実にセンタリングされ且つフランジ13に確実に固定されるようになつている。ボルト72を締付けることができるようにするために、ボルト７の頭部は同定溝65まで延びている。
【００２５】
固定用のプラツトホム12は、マンドレルの反対側に心出し用のピン73を有するのが好ましい。このピン18は軸線10を通る中心面に配置され、対応するシャシ６の後方フランジ63のボアと係合してシャシがプラツトホム12に確実にセンタリングされるようになつている。この位置ではマンドレル21および回転シャフト５の軸線20は運転位置でのモータ／マンドレル組立体の回転フレーム１の中心軸線10に対して正確に平行になる。
基部621 の反対側にある前方フランジ62の上側622 は２つのセグメント13a 、13b の外側リム16a 、16b と同じ半径の円形プロフィル（断面形状）を有し、シャシ６、６’を収容溝Ａ１、Ａ２中に取付けた時に一つの円形フランジが形成されるようになつている。
【００２６】
従って、軸受トラック14は４つの部分すなわち２つの固定部分14a, 14bおよび２つの可動部分14c 、14'cとで構成される。各部分は円形セクターの形をした内側に湾曲したプロフィルで作られ、両セグメント13a 、13b の外側16a 、16b に沿って各モータ／マンドレル組立体２、２’のシャシ６の内側湾曲面622 上に固定される。固定部分と可動部分は接線方向に連結して２つのモータ／マンドレル組立体２、２’のシャシ６、６’をフレーム１のプラツトホム12、12’に固定した時に連続した円形トラック14が形成されるようになつている。
【００２７】
歯付きクラウン44は４つの対応円形トラック14の部分に沿って固定された２つの固定セクター44a 、44b と２つの可動セクター44c 、44'cとに分けられ、互いに整合してピニオン41' と噛み合う円形クラウン44を形成している。
機械的に溶接された構造を有する回転フレーム１は、ボルト７をロックをした後に、シャシ６、６’を備えた軽量かつ極めて単純な小型の組立体を形成するということ、そしてこの組立体は組立体に十分な剛性を与えるのに十分なだけ補強されていればよいということは理解できよう。
既に述べたように、各モータ／マンドレル組立体は交換可能なモジュールを形成し、ブロックとして取外して修理のために工場へ持っていくことができる。
【００２８】
しかし、本発明がさらに有利な点は、図４、図５に示すように、工場で、または直接コイラから各部品を容易に分解できるモータ／マンドレル組立体にすることができるという点にある。図４、図５は軸平面を通る縦断面図で、コイラ組立体と各部品の分解状態とを示している。
各マンドレル21は周知の形式でよく、基部に固定プレート22と対応する回転シャフト５の円錐形凹部53に係合可能なセンタリング用円錐部23とを有している。円錐形凹部53は拡大端部を有するフランジ54を形成し、マンドレルの固定プレート22はこのフランジ54上に当接する。組立体全体は一般にネジ止めされる。
【００２９】
対応する円錐形凹部53の溝と係合するキー26はセンタリング用円錐凹部23が回転シャフト５と一諸に回転するようにする役目をする。
一般に、シャフト５はロッド24を貫通した軸線方向ボアを有している。ロッド24はマンドレルの運動を制御し、シャフト５の後方端に固定された制御機構25によって駆動される。
センタリング用円錐部23は、モータ３のロータ32を支持したシャフト５の中心部分の剛性が損なわれないようにするために、シャフト５の円錐形凹部53が前方軸受51の内側にほぼ対応するシャフト５の一部に延びるような短い長さにするのが有利である。
【００３０】
図４、図５の場合は、マンドレル21がプレート22を介してフランジ54に固定され、フランジ54は前方軸受51をロックする。前方軸受51は必要な場合には後方から取り外さなければならない。そのため、モータのロータ32はシャフト５の中心部分に挿入された管状スリーブ33に焼嵌め(shrunk)され、管状スリーブ33にはリブ34を設け、このリブ34をシャフト５に形成した対応溝と係合させる。これによってロータ32によってシャフト５を確実に回転することができる。
前方軸受51は前方フランジ62に形成した開口部に収容されている。この開口部の直径は、ロータ32を通すことができるようにするために、ロータ32の直径よりわずかに大きくなっている。
【００３１】
保守時には、ロータ32を支持したシャフト組立体５と、前方軸受51と、マンドレル21とを前方から引き抜いて分解することができる。この際、シャシ６は図５に示すように、ステータ31と一緒に回転フレーム１に固定された状態に維持される。
下側の組立体２’に示すように、マンドレル21’のみを取外し、モータ３とシャフト５とで構成される組立体はシャシ６’内に残して、例えば別の型式または別の寸法のマンドレルと交代することもできる。
【００３２】
図４、図５に示すコイラは極めて薄い製品、例えば鉄板のコイリングに適しているが、本発明のコイラは交換可能なモジュールを用いているので、キャリヤーの回転フレーム１を変えずに、硬い製品、例えば厚い鋼板の巻取りに適用することもできる。各モータ／マンドレル組立体はコイラに加わる荷重に容易に合わせることができる。
特に、シャフト５の中心部分の断面を過度に小さくしないために、ロータ32を図10に示すように直接シャフトに焼嵌めすることができる。この場合には、軸受51は前方から取り外す必要があり、マンドレルの固定フランジはシャフト５の前端にネジ止めされた別体のリング55上に設けられる。
【００３３】
本発明は図示したさらに別の特徴も有している。すなわち、回転フレーム１の中心シャフトとして管状シャフト11を用いることで、モータ３、３’への電力と制御用電気供給ケーブルや、マンドレルの膨張・収縮を抑制するための油圧オイルの循環路や、軸受の潤滑油等をこの管の中を通し、これらを管状シャフト11の後方端でまとめて、回転ガスケット27を介して油圧オイル供給手段に接続することができる。また、モータ３の電気供給ケーブルをシャフト11の後方端に設けたマニホールド35に油圧カップリング26と整合させて接続する。
すなわち、マンドレルの駆動用に非同期電動機を使用できるということは理解できよう。すなわち、既に述べたように、ロータは各組立体の回転シャフトに固定され、回転シャフトと一緒に分解され、ロータに電気を供給する必要は全くない。
【００３４】
管状シャフト11の内側断面が十分な場合には、管状シャフト11をモータの強制換気用に用いて換気流を管状シャフト11中に排出し、固定プレート12およびシャシの壁61に形成した対応開口部を通って換気することによってモータを冷却し、前方フランジ62と対応する側壁61の端との間に設けた環状空間を介して排出することができる。側壁61はリブ64と整合したガセット65を介して前方フランジに連結されている。
図示した実施例では、図３、図４、図５に示すように、環状ケーソン８から換気はダクト85, 85' を介して２つのモータを換気することもできる。この場合には管状シャフト11にはマニホールド35に接続された電気供給ケーブルと回転継手26に連結された油圧オイルの配管のみを通すだけでよい。
【００３５】
換気ケーソン８は回転しないように固定されており、管状側壁82と管状シャフト11を通すための中心開口部を有する２つのフランジ83、84とで区画される。後方フランジ83は壁82に固定され、管状シャフト11に対して必要な密封を行うための摺動ガスケット83’に接合されている。一方、前方フランジ84は管状シャフト11に固定されてそれと一緒に回転する。その外周には必要な密封を行うための摺動ガスケット84’が壁82に押圧された状態で設けられている。
【００３６】
ケーソン８は後方フランジ83または側壁82に設けられた開口部80に連通した換気路を有している。前方フランジ84は管状シャフト11と一緒に回転し、２つの開口部を有している。これら開口部には２つのダクト85、85’が連結され、２つの側部ケーソン86、86’にそれぞれ連通している。各側部ケーソン86、86’はその中心軸線10側がプラットホーム12、12’に固定され、各モータ／マンドレル組立体のシャシ６が挿入される区画Ａ１、Ａ２の基部と連通する２つの枝部を有している。
各枝部86は、モータ／マンドレル組立体のシャシ６を取付けた時にそれと当接する内側へ湾曲した排気端87を有している。この排気端は例えば２つのリブ64の間で管状壁61に形成した開口部88と連通している。従って、環状ケーソン８に供給された加圧空気はモータのシャシ６の内側へ送られ、外壁61とシャシ６の前方フランジ62との間の環状空間65を通って出ていく。
【００３７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲で規定される保護範囲を逸脱しない限り、種々変更することができるということは明らかである。
例えば電気モータのマンドレルの回転制御に非同期電動機を用いた場合には電力供給が容易になる。別の形式のモータを使用することもできる。さらに、これらモータはコイリング操作に必要な動力を与える油圧または空気圧エネルギーで駆動することもできる。
【００３８】
各モータ／マンドレル組立体を４つのボルトを用いて単一のプラットホームに固定するのが有利であるが、減速歯車組立体を組み込むこともできる。
必要な場合には、コイラに２つ以上のモータ／マンドレル組立体を設け、回転フレームに例えば120 °の角度だけズレた３つのプラットホームを用いることができる。
また、モータ組立体を別のものにすることもでき、特に回転シャフトと軸受との構造、マンドレルの固定とその制御を別の方式にすることもできる。また、マンドレルは任意の形式のものにすることができる。
なお、請求項に記載の参照記号は請求項の理解を容易するためのもので、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のコイラの側面図で、マンドレルの一部は取り外して示してある。
【図２】  本発明コイラの図１のII-II 線による後方断面図。
【図３】  本発明コイラの平面図。
【図４】  図２のIV-IV 線による縦方向断面図。
【図５】  モータのマンドレルを部分的に取り外した後の縦方向断面図。
【図６】  図１の矢印VIの方向から見た正面図。
【図７】  回転フレームの軸線方向の図。
【図８】  回転フレームの平面図。
【図９】  回転フレームの正面図。
【図１０】  本発明の別の実施例のモータ／マンドレル組立体の軸線方向詳細断面図。
【図１１】  モータ／マンドレル組立体のシャシの正面図。
【符号の説明】
１  フレーム                      ２  モータ／マンドレル組立体
３  モータ                        ５  回転シャフト
６  シャシ                        10  中心軸線
12、12' 支持装置                  20  巻取り軸線
21  マンドレル                    31  ステータ
32  ロータ                        51、52  軸受
【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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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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