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発明の名称 スリーブ交換装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−5866
公開日 平成10年(1998)1月13日
出願番号 特願平8−169522
出願日 平成8年(1996)6月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小林 英一
発明者 谷口 茂樹 / 古川 祐治 / 景山 誠之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 鋼帯コイル製造・処理ラインの巻取機・巻戻し機に装着されるスリーブを自動交換するスリーブ交換装置であって、巻取機・巻戻し機とコイルスキッドとの間を往復走行し鋼帯コイルおよびスリーブを巻取機・巻戻し機に対し挿入・抜き出しするコイルカーの走行路両脇でかつコイルカーの前記動作に干渉しない位置に各一式設けられコイルカーとの間でスリーブの定位置受渡しが可能なスリーブ受渡し装置と、コイルカーのコイルサドルに組み込まれコイルサドル上のスリーブをスリーブ受渡し装置に転載可能なスリーブ転載アームとからなることを特徴とするスリーブ交換装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スリーブ交換装置に関し、詳しくは、鉄鋼のプロセスラインにおいて、鋼帯の巻取機あるいは巻戻し機に装着して用いるゴム、合成樹脂、紙、鉄等を素材とした円筒形のスリーブを交換するスリーブ交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼プロセスラインにおいては、コイル状に巻かれた状態の鋼帯を巻戻し機(ペイオフリール)で巻き戻し、ライン内で圧延、焼鈍あるいは表面処理等の処理を行った後、出側の巻取機(テンションリール)で再びコイル状に巻き取って、次工程あるいはユーザに送ることが常時行われる。
【0003】このときコイル内径部の傷つき防止のため、ペイオフリール、テンションリールのリールマンドレル部にスリーブを装着することが一般に行われる。また、次工程あるいはユーザの種々異なるリール径に応じるために、例えば、テンションリールでは20インチ用、24インチ用など数種類のスリーブを保有し、必要に応じてこれらのスリーブを交換して鋼帯を巻き取っている。
【0004】図4は従来のスリーブ交換状況を示す平面図、図5は図4のCC断面図である。図4、図5において、1は例えば20インチのゴム製のスリーブAが装着されている巻取機(テンションリール)、1Aはリールマンドレル部、2はコイルカー、3はコイルスキッド、4は鋼帯、5は例えば油圧シリンダ等のシリンダ、6はコイルサドル、7はコイルカーの走行路、Bはオフラインに置かれた例えば24インチのゴム製のスリーブである。
【0005】図4、図5は、鋼帯4がコイル状に必要長さ巻き取られ、コイルカー2によって、ライン外のコイルスキッド3上に運ばれ、図示しない天井クレーンによって次工程へ搬送された後、スリーブ交換作業が開始される直前の状態を示している。ここからまず、コイルカー2をテンションリール1の下部まで移動させ、次にシリンダ5を作動させてコイルサドル6の上面をスリーブA外面に接するまで上昇させる。そして、リールマンドレル部1Aを縮径してスリーブA内面の拘束を解き、スリーブAをコイルサドル6に支持させた後、コイルカー2をそのままオフライン側に移動させる。
【0006】オフラインにコイルカー2が移動すると、コイルサドル6上のスリーブAを天井クレーンまたは人手により次使用のスリーブBと交換する。そして、スリーブBの中心とテンションリール1の高さを一致させ、コイルカー2をライン側に移動させ、テンションリール1にスリーブBを挿入する。挿入後コイルサドル6を下降させ、コイルカー2をオフラインに退避させて、スリーブの交換作業が終了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のスリーブ交換作業を人手で行う場合、重筋(例えばゴム製のスリーブ重量:数100kg )作業でかつ危険も伴うため安全上問題があった。一方、天井クレーンを使用して交換する場合、時間がかかり、ラインの生産能率を阻害する問題があった。
【0008】この問題を解決するため、最近の新設ラインでは、例えば図6に断面図で示すような自動スリーブ交換装置が備えられている(例えば実開平4−54507 号公報参照)。図6に示すようにこの(従来の)自動スリーブ交換装置は、コイルカー2と、コイルカー2にライン側(巻取機1の側)で連結されてコイルカー2と共に走行しスリーブを自動交換するスリーブカー10とからなる。なお、図5と同一部材には同一符号を付し説明を省略する。この自動スリーブ交換装置は、スリーブカー10の上部にスリーブA、Bを格納する2つのポケットを備え、この2つのポケットを交互にリール心(リールマンドレル部1Aの軸心)に一致させてスリーブA、Bを自動交換できるようになっている。
【0009】しかしながらこの装置にあっては、コイルカー2の前方のスリーブカー10をテンションリール1の本体下部にもぐり込ませるため、そこには大きなトンネルが必要で、そのようなトンネルをもたない従来型リールに適用するには既設基礎の大改造を要するので費用がかかりすぎるという難点がある。また、この装置は常設されるので、鋼帯コイルから落下する防錆油で油まみれになり、鋼帯先端の巻き付け開始時、鋼帯とスリーブ間でスリップが発生して円滑な巻取作業ができなくなるため、頻繁に清掃する必要があるなどの問題がある。
【0010】こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、コンパクトな構造で既設の従来型リールに安価に適用でき、かつ油汚れの清掃も不要なスリーブ交換装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋼帯コイル製造・処理ラインの巻取機・巻戻し機に装着されるスリーブを自動交換するスリーブ交換装置であって、巻取機・巻戻し機とコイルスキッドとの間を往復走行し鋼帯コイルおよびスリーブを巻取機・巻戻し機に対し挿入・抜き出しするコイルカーの走行路両脇でかつコイルカーの前記動作に干渉しない位置に各一式設けられコイルカーとの間でスリーブの定位置受渡しが可能なスリーブ受渡し装置と、コイルカーのコイルサドルに組み込まれコイルサドル上のスリーブをスリーブ受渡し装置に転載可能なスリーブ転載アームとからなることを特徴とするスリーブ交換装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のスリーブ交換装置を適用した巻取機回りの平面図である。なお、巻戻し機の場合も同様の形態である。図1において、20、21はスリーブ受渡し装置であり、図4と同一部材には同一符号を付し説明を省略する。図1に示すように、本発明のスリーブ交換装置(以下、本発明装置ともいう)は、1つには、巻取機1とコイルスキッド3との間の走行路7上を往復走行し、鋼帯コイル(図示せず)を巻取機1から抜き出し、スリーブA、Bを巻取機1に対し挿入・抜き出しするコイルカー2の走行路7の両脇でかつコイルカー2の前記動作(挿入・抜き出し・走行)と干渉しない位置に、コイルカー2とのスリーブA、Bの定位置受渡しが可能なスリーブ受渡し装置20、21を各一式備える。
【0013】また1つには、コイルカー2のコイルサドル6に組み込まれ、スリーブ受け取り台でもある前記スリーブ受渡し装置20、21へスリーブを転載可能なスリーブ転載アームを備える。なお、コイルスキッド3は周知のように、巻取機1で巻取られ次工程へ送られる鋼帯コイルの一時預け台であり、また巻戻し機の場合には、巻戻すために準備・仮置される鋼帯コイルの一時預け台である。
【0014】本発明装置はこのように構成したので、従来、人手又は天井クレーン等を介して行っていたスリーブ交換作業を、リール下部の大がかりな基礎工事を要さず従来型プロセスラインの既存設備を小改造するだけで自動化できることになり、作業負荷軽減、不安全な作業からの解放、交換時間短縮による生産性向上等々の優れた効果を奏する。
【0015】以下、スリーブ受渡し装置20、21およびコイルサドル6に組み込まれたスリーブ転載アームの具体的構造を実施例をもって説明する。
【0016】
【実施例】図2は、スリーブ受渡し装置とコイルカーとの取合を示す平面図であり、図3は、図2のDD矢視断面図である。図2、図3において、22はセンタリング装置、23、24はスリーブ転載アーム、30はスリーブサドル、31、42は軸、32、43は軸受、33、37、40はシリンダ、34は切欠き部、35、39はガイド、36はストッパ、38はセンタリングブロック、50は溝、a、bは走行路両脇で互いに勝手反対の関係にある部材の一方と他方である。なお、図1と同一部材には同一符号を付し説明を省略する。
【0017】まずスリーブ受渡し装置20、21について、これらは互いに勝手反対で構成が同一なので、一式で代表してその構造を説明する。スリーブサドル30は、走行路側に面した一端が軸31、軸受32で、他端がシリンダ33で支持され、軸31の回りに傾動できる。また、スリーブサドル30は走行路側に臨む一端に二つの切欠き部34を有し、これら二つの切欠き部34の下方には、ガイド35で案内されシリンダ37で付勢されてスリーブサドル30の上面に出没可能なストッパ36を設けている。
【0018】スリーブサドル30はさらにセンタリング装置22を備えている。このセンタリング装置22はスリーブの長手方向に向き合う形で二式設けられ、各一式がセンタリングブロック38、ガイド39、シリンダ40を有し、センタリングブロック38がシリンダ40によりガイド39に案内されて進退できるように構成されている。これにより、スリーブサドル30上にスリーブが置かれたとき、一方のセンタリングブロック38を基準として他方のセンタリングブロック38でスリーブを押すことでスリーブのセンタリングができるから、スリーブサドル30とコイルサドル6との間でスリーブの定位置受渡しが可能である。
【0019】次にコイルサドル6に組み込まれるスリーブ転載アーム23、24の構成について説明する。図2、図3に示すように、シリンダ44と図示しない本体フレームとにより昇降可能なコイルサドル6には、二組(各組二本づつ)のスリーブ転載アーム23、24が互いに勝手反対に設けられており、これらスリーブ転載アーム23、24は、それぞれ一端を軸42、軸受43で、他端をシリンダ44で支持され、軸42の回りに傾動できるようになっている。また、コイルサドル6には溝50を設け、転載動作時を除いてはスリーブ転載アーム23、24をコイルサドル41上面から沈没させて収納するようにしている。この構成により、コイルサドル6上のスリーブは、図2、図3でいえば、アーム23の作動によりスリーブサドル30a側へ、アーム24の作動によりスリーブサドル30b側へ転載される。
【0020】なお、本実施例ではコイルカー2から左、右のスリーブサドル30a、30bへそれぞれスリーブを転載するための部材としてコイルサドル6にスリーブ転載アーム23、24を別途設けたが、コイルサドル6自体を分割してスリーブ転載アーム23、24と同様の動作をさせてもよい。次に、本発明装置の使用方法を説明する。
【0021】はじめに、図1の巻取機1に装着されたスリーブAをコイルカー2により抜き取り、コイルカー2をスリーブ受渡し装置20、21の正面、すなわちスリーブ交換位置に移動させて停止させる。スリーブサドル30bには次に装着すべきスリーブBが置かれている(図3参照)。次いでシリンダ44を作動させて、スリーブ転載アーム23を軸42回りに傾動させる。スリーブAはスリーブ転載アーム23に持ち上げられ、傾角がある臨界値(スリーブAの転がり摩擦角)に到達すると図3の左方に転がってスリーブサドル30a側に移動し、スリーブサドル30aのV部にて停止する。
【0022】次いでシリンダ37aを作動させストッパ36aをスリーブサドル30a上面に突き出させてから、シリンダ44を作動させてスリーブ転載アーム23を元の位置に戻す。それとともに、シリンダ40を作動させてセンタリングブロック38を前進させスリーブAを次回の転載に備えセンタリングする(図2参照)。次いでスリーブ受渡し装置20のシリンダ33bを作動させスリーブBが置かれたスリーブサドル30bを軸31b回りに傾動させる。傾角がある臨界値(スリーブBの転がり摩擦角)に到達するとスリーブBは図3の左方に転がってコイルサドル6側に移動し、コイルサドル6のV部にて停止する。
【0023】次いでシリンダ33bを作動させスリーブサドル30bを元の位置に戻す。最後にコイルカー2を巻取機1側に走行させ、かつ、コイルサドル6を上昇させて巻取機1にスリーブBを挿入する。これで一連のスリーブ交換作業が完了する。本実施例では、本発明装置を巻取機に適用した場合の使用方法について説明したが、巻戻し機に適用した場合も同様の要領で使用できる。また、スリーブがゴム製の場合について説明したが、合成樹脂、紙、鉄等を素材としたスリーブにも本発明が適用できることはいうまでもない。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、従来、人手又は天井クレーン等を介して行っていたスリーブ交換作業を、リール下部の大がかりな基礎工事を要さず従来型プロセスラインの既存設備を小改造するだけで自動化できることになり、作業負荷軽減、不安全な作業からの解放、交換時間短縮による生産性向上等々の優れた効果を奏する。




 

 


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