JP3686566B2 - リール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リール径変更用アタッチメントの装着・脱着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、リール径変更用アタッチメントについて説明する。
金属帯や紙帯の連続処理ラインの入側や出側にはペイオフリールや巻取りリールが設置されているが、これらのリールには、拡大した時の最大径が一定のものを通常使用している。しかし、帯コイルによってはペイオフリールに内径の大きいものを装着しなければならなかったり、巻取りの際内径を大きくしなければならない場合がある。かかる場合に対処するため、リールの径を容易に変更できるアタッチメント装置が開発されている（特公昭４７−２９１０３号公報、実公昭５９−２７９３２号公報）。
【０００３】
図５〜図７は、この装置の１例を示したもので、両側にラッキングの形成された鋼製の円弧状のセグメント１を４個組合わせて円筒状にし、隣接するセグメント１を端部まで滑らかなガイドピン２又はコイルばね３とで連結した場合を示してある。ここで、ガイドピン２は、一端側が各セグメント１の内側の円弧方向両側に対向するように設けられた突起４の一方に溶接、ピンなど適当な手段で固着されて、他端側が他方の突起４にあけられた穴に挿入され、アタッチメント装置が拡大する際、セグメント１が円筒状に拡大するようガイドしている。
【０００４】
また、コイルばね３は、各セグメント１の内側の円弧方向両側に、前記突起４の場合と同様に設けられたピン５に両端が係合されていて、セグメント１を引寄せるようになっている。このため、各セグメント１は、リールの拡縮に応じて拡縮するようになっている。なお、セグメント１の端部に設けたガイド溝６は、リールに差し込む際、リールより径を大きくしておくために図５のようにサーベル状のストッパー板７を挿入するものである。また、８はリール基部に係合させる連結突起である。別の装置として、ガイドピン２の両側にコイルばねを装着して、コイルばね３の反発力でアタッチメント装置を拡縮するようにしたもの、また、ラッキングを設けずにセグメント１の両側を直線にしたものもある。
【０００５】
次に、リールアタッチメントの取付け・取外し方法について図８及び図９に基づいて説明する。なお、この例は東邦工機株式会社、真研工業株式会社のカタログ「ONE TOUCH REEL ATTACHMENT 」に記載されるように、コイルカーを活用するものである。
【０００６】
取付け方法は、図８に示す如く、
▲１▼閉じたリールドラムに対して、▲２▼アタッチメントをコイルカーに搭載し、吊りボルトを取外す。その後、▲３▼リールドラムとアタッチメントの芯高さをコイルカー昇降により合わせて、▲４▼コイルカー走行によりリールにアタッチメントを挿入する。その際、▲５▼アタッチメント抜け防止ストッパーの位置をリール側の溝に合わせる必要がある。挿入完了後、ラジアルストッパーとスラストストッパーを合わせた状態で、▲６▼リールドラムを全開にし、アタッチメントがリールと共に全開になった状態で▲７▼サーベル状のストッパー板を抜取って完了する。
【０００７】
取外し方法は、図９に示す如く、
▲１▼リールが全開の状態で、▲２▼アタッチメントに吊ボルトを取付け、▲３▼サーベル状のストッパー板を挿入し、更に▲４▼コイルカーをリール及びアタッチメントの下迄走行待機させた状態で、リールを全閉する。▲５▼コイルカーでアタッチメントを受けた後、▲６▼コイルカー走行によりアタッチメントを引出して完了する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の作業においては、リール径変更用アタッチメントの取付け、取外し（装着、脱着）共に、サーベル状のストッパー板の挿入、抜取り作業を伴うことから、作業面での繁雑さと共に構造面での配慮も必要であり、改善が望まれていた。
【０００９】
本発明は、リール径変更用アタッチメントの取付け、取外し（装着、脱着）に際し、サーベル状のストッパー板の挿入、抜取り作業を排除し、コイルカーの走行やリールの拡縮動作といった不可避動作を活用してリール径変更用アタッチメントを装着・脱着することができるリール径変更用アタッチメントの装着・脱着装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は次の通りである。
（１）リールの外径拡縮機能とコイルカーのリール軸方向への前後進機能を利用して、円弧状のセグメントを円筒状に配置して、隣接するセグメントをコイルバネとガイドピンで連結し、セグメントを円筒状のまま拡縮できるように構成され、且つセグメントの間に挟まれたストッパーで、拡縮リールの最小外径より大きく、最大外径より小さな内径に保持されたリール径変更用アタッチメントを、最小外径の拡縮リールに差し込み、拡縮リールを最大外径に拡大（全開）して径保持ストッパーを抜取り可能とすると共に拡縮リールにリール径変更用アタッチメントを固定し、最大外径の拡縮リールに固定されたリール径変更用アタッチメントのセグメントの間にストッパーを差し込み拡縮リールを最小外径に縮小（全閉）してストッパーで内径保持されたリール径変更用アタッチメントを拡縮リールから抜取るようにした、リール径変更用アタッチメント装着・着脱装置であって、コイルカーに搭載する装置ベース上に、内周にストッパーを配備して、アタッチメントの内径を上記内径に保持可能にした内径保持ストッパードラムとこのドラムを搭載した搭載台を、昇降可能にコイルばねで支持して設けると共に、内径保持ストッパードラム芯位置を拡縮リール芯位置に保持する昇降上限ストッパーを設け、更に、内径保持ストッパードラムにて内径を上記内径に保持されたアタッチメントの両端部を受ける受台を設け、その受面高さを上記アタッチメント芯が拡縮リール芯より下側に偏芯位置すると共に、上記アタッチメント内周上面と最小外径まで縮小した拡縮リール上面との間に間隙を存し、上記アタッチメント芯が拡縮リール芯に合致してアタッチメントの内径が拡縮リールの最大外径に拡大した際のアタッチメント外周下面との間に間隙を存するように設定したことを特徴とするリール径変更用アタッチメント装着・着脱装置。
（２）アタッチメントが、両側にラッキングの形成されていない円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーを径保持ストッパードラムに固定したことを特徴とする（１）に記載のリール径変更用アタッチメント装着・着脱装置。
（３）アタッチメントが、両側にラッキングの形成された円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーの先端部の形状が爪状であり、爪状径保持ストッパーを径保持ストッパードラムにアタッチメントの軸方向に首振り可能に、且つ捻じりバネでアタッチメントの軸芯に直交する方向に姿勢復帰するように設けたことを特徴とする（１）に記載のリール径変更用アタッチメント装着・着脱装置。
（４）アタッチメントが、両側にラッキングの形成された円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーを径保持ストッパードラムに、アタッチメントの外周外側からセグメントの間に差込・抜取可能に設けたことを特徴とする （１）に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
（５）受台のアタッチメント受面をコロで構成すると共に、径保持ストッパードラムをドラム搭載台上に回転可能に設け、ドラムの回転位置調整機構を設けたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
［実施例］
以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。
まず、装置構成を説明する。
図１〜３において、９は両側にラッキング１２の形成された４枚の円弧状セグメントよりなるアタッチメント、１０は該アタッチメント９内に挿入される外径拡縮リールであり、図１、２では最小外径に縮小（全閉）した外径拡縮リール１０を、図３では最大外径に拡大（全開）した外径拡縮リール１０を示す。１１は内周にストッパー１３を配備してアタッチメント９の内径を拡縮リール１０の最小外径より大きく、最大外径より小さな内径に保持可能にしたドラムである。詳しくは周方向に４個の径保持ストッパー１３を配備したリング３個を間隙を存して、且つ上記ストッパー配備リングの間に、ストッパーレスリングを配置してこれらをフレームでドラム状に結合して構成する。
【００１２】
また、１４はコロ２４を介して回転可能に内径保持ストッパードラム１１を搭載するドラム搭載台である。１５は径保持ストッパードラム１１、搭載台１４を装置ベース１７上に昇降可能に支持したコイルばねである。１６はドラム搭載台１４の装置ベース１７上に設けた昇降ガイドである。２０はドラム１１外面側に設けたラックと、昇降台１４側に設けた歯車よりなる回転位置調整機構で、リール基部とアタッチメントのラジアルとスラスト兼用ストッパー２２の位置合わせ微調整可能にしている。２１は装置ベース１７を搭載したコイルカーである。２５は昇降ガイド１６に設けたドラム搭載台１４の昇降上限ストッパーで、ドラム搭載台１４上面が当接した時、図３のように内径保持ストッパードラム芯２６が拡縮リール芯２７に合致するようにしている。
【００１３】
ストッパー１３の先端部の形状は、図４に示すように爪状であり、爪状径保持ストッパー１３をアタッチメント９の軸方向に、首振り可能に、且つ捻じりバネ２３でアタッチメントの軸芯に直交する方向に姿勢復帰するようにドラム１１に設けている。尚、ストッパー１３の厚みは、従来のサーベル状ストッパーで径保持されたアタッチメントのセグメントの間に形成される隙間に相当する。
【００１４】
１８はアタッチメント中央部外周外側の内径保持ストッパードラム１１のストッパー１３をセグメント間に挟み込んで径保持されたアタッチメント９の両端部を受ける受台で、アタッチメント受面を複数のコロ１９で構成し、装置ベース１７上に設けている。
【００１５】
この受台１８の受面高さは、図１に示すように、上記アタッチメント９の芯２６がリール１０の芯２７よりも僅少距離ｘだけ下側に偏芯位置して最小外径に縮小（全閉）したリール１０上面と上記径保持されたアタッチメント内周上面との間に僅少間隙ｙを存して、最小外径に縮小（全閉）したリール１０に差し込みできると共に、図３に示すように、最小外径に縮小（全閉）したリール１０に差し込み後、リール外径を拡大しアタッチメント芯がリール芯に合致後、リール外径が最大外径（全開）になった時、リール１０に固定されたアタッチメント９の外周下面との間に隙間ｚを存するように設定する。具体的には、隙間ｙ、ｚと距離ｘが、ｘ＝ｙ＝ｚの関係を満足するように、アタッチメント受台１８のアタッチメント受面高さを設定している。
【００１６】
また前記コイルばね１５は、図２に示すようにアタッチメント９の荷重がストッパー１３、ドラム１１、コロ２４を介してドラム搭載台１４に作用している時、押し縮められ、アタッチメント９が受台１４に受けられているが、図３のようにアタッチメント９の荷重が除荷されるとコイルばね１５が伸長してドラム搭載台１４の上面を昇降上限ストッパー２５に当接させる能力のものを選定している。
【００１７】
次に、上記装置によりリールにアタッチメントを取付ける方法を説明する。 図１に示すように装置（ベース１７）とアタッチメント９をコイルカー２１上に搭載する。その際、アタッチメント９はセグメント間に挿入されている爪状ストッパー１３により径が保持されており、且つ装置ベース１７上のアタッチメント受台１８に搭載されている。その時、アタッチメント９の荷重が爪状ストッパー１３とドラム１１を介して搭載台１４に作用しており、コイルばね１５は押し縮められている。つまり、搭載台１４は下降位置にあり、アタッチメント９の軸芯はリール軸芯より下がった位置にある。
【００１８】
略決まった位置に回転停止させたリールへアタッチメントを挿入する時、位置決め用のラジアルストッパーとスラストストッパー２２を合わせる必要があり、回転調整機構２０にてアタッチメント９をドラム１１ごと回転させて微調整を行う。その際アタッチメントは、受台１８表面のコロ１９により摺動抵抗が少なく回転することができる。
【００１９】
微調整後の図２の状態から、コイルカー２１を走行しリール内に装置に搭載されたアタッチメント９を挿入する。その際に縮小状態のリール上面とアタッチメント内周上面は干渉が無いように、アタッチメント受台１９の高さとアタッチメント保持径を決める爪状ストッパー１３の厚みを決定してる。挿入が完了してリール基部のラジアルストッパーとスラストストッパー２２の位置が合ったことを確認した後、リールを拡大する。まず、アタッチメントは径保持状態のまま拡大するリールの上面に持上げられ同時に受台１８から浮上がる。この瞬間、コイルばね１５は、アタッチメント荷重が除荷されて、アタッチメント上昇に追従しながら伸長する。
【００２０】
即ち、爪状ストッパー１３は、ドラム１１とアタッチメントと共に上昇しセグメント隙間と爪状ストッパー１３の位置関係が維持される。更に、拡大する途中でリール外径は径保持されたアタッチメント内径と同じになり、そこで始めてアタッチメント軸芯とリール軸芯が合致する。この時、ドラム搭載台１４は上昇位置（上昇ストッパー２５に当接した位置）となり、上昇は必要無くなる。そこから更にアタッチメントを押し広げると、爪状ストッパー１３とセグメントの間に隙間ができ、爪状ストッパー１３が首振り可能な状態となる。
【００２１】
次に、空状態の装置が退避する。首振り可能となった爪状ストッパー１３はセグメント間の隙間がラッキングしていても乗越えることが可能で、装置退避に合せて共に抜き取られる。この装置退避に際しては、拡大したアタッチメント外周下面とアタッチメント受台が干渉しないよう、アタッチメント受台１８の高さは決定されている。即ち、アタッチメントを挿入する際のリールとの干渉と、空装置が退避する際の受台との干渉の両方を回避できる受台高さを、軸芯高さの変化を利用する中で満足するように決定している。
以上によりアタッチメントはリールに挿入され取付け固定される。
【００２２】
次に、リールからアタッチメントを取外す作業を説明する。
空状態の装置をコイルカー上に搭載して、まずアタッチメントのセグメント隙間と爪状ストッパー１３の位置が合うように、回転機構２０によりドラムを回転して微調整を行う。
【００２３】
コイルカー２１を走行して装置を挿入する時、爪状ストッパー１３はセグメント隙間がラッキングしていても乗越えることができ、装置と共にアタッチメントに挿入されて、図３の状態になる。次にリールを全閉すると、爪状ストッパーが挟まれる迄は同じ芯高さでアタッチメント９は縮小し、アタッチメントの径保持状態が形成された後は、縮小するリール上面が下がることによりアタッチメントは下降し、遂には受台に搭載される。更に、リールは縮小して最後はリール外周上面とアタッチメント内周上面に隙間ができて、アタッチメントがリールから離れる。最後にアタッチメントを搭載したコイルカーが走行退避して作業は完了する。
【００２４】
以上のように、本実施例では、駆動源レス化して装置の安価化や作業時間の短縮を図るために、爪状ストッパー１３は捻じりバネ２３で首振り姿勢が復帰するようにし、また爪状ストッパー搭載ドラム１１の昇降台１４をコイルばね１５で支えるようにし、更にアタッチメント受台１７を固定でアタッチメントの受離しが可能なように高さ決定することで、コイルカー２１の走行やリール１０の拡縮動作といった不可避動作のみでアタッチメント９の取付け・取外しが可能な装置としている。上記首振り・姿勢復帰可能な爪状径保持ストッパーの採用によりサーベル用の溝加工が不要となり、アタッチメント製造加工が容易になる効果もある。
【００２５】
尚、本実施例は、両側にラッキングの形成された円弧状セグメントよりなるアタッチメントのリール装着・脱着に好適なものであるが、ラッキングを設けずにセグメントの両側を直線にしたアタッチメントであっても、本実施例でリールに装着・脱着できる。また、後者のアタッチメントのみを取り扱うときは、径保持ストッパーは径保持ストッパードラムに固定されていてもよい。
【００２６】
また、本実施例では、爪状径保持ストッパーを径保持ストッパードラムにアタッチメントの軸方向に首振り可能に、且つ捻じりバネでアタッチメントの軸芯に直交する方向に姿勢復帰するように設けているが、径保持ストッパードラムに径保持ストッパーを、例えば電動シリンダー機構にて径保持ストッパードラム芯方向に前後進可能に設け、電動シリンダー機構の電源例えばバッテリー、電動シリンダー機構の操作盤等の最低限の駆動源を装置上に搭載して、径保持ストッパーをアタッチメントの外周外側からセグメントの間に差込・抜取するようにしてもよい。
【００２７】
更に、本実施例では、リール基部とアタッチメントのラジアルストッパーとスラストストッパーの位置合わせ微調整機構として、回転機構を設けたが、リールの回転停止精度が向上する等で、常にリール基部の位置が同じ位置に固定された条件が確保されれば、この回転機構は不要である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の装置によれば、リールアタッチメントの取付け、取外し（装着、脱着）に際し、従来必須とされたサーベル状のストッパー板の挿入、抜取り作業を排除することができ、そのための構成も不要となると共に、コイルカーの走行やリールの拡縮動作といった不可避動作を活用してリール径変更用アタッチメントを装着・脱着することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリール径変更用アタッチメント取付け取外し装置がアタッチメントを搭載した状態でリール外にある状態を表わした図である。
【図２】本発明に係るリール径変更用アタッチメント取付け取外し装置がアタッチメントを搭載した状態でリール内にある状態を表わした図である。
【図３】本発明に係るリール径変更用アタッチメント取付け取外し装置がアタッチメントを搭載しない空の状態でリール内にある状態を表わした図である。
【図４】爪状径保持ストッパーのドラム取付形態の詳細説明図である。
【図５】従来のリール径変更用アタッチメント装置の側面図である。
【図６】従来のリール径変更用アタッチメント装置の断面図である。
【図７】従来のリール径変更用アタッチメント装置の図２と異なる位置での断面図である。
【図８】従来のリール径変更用アタッチメントの取付け作業を表わした図である。
【図９】従来のリール径変更用アタッチメントの取外し作業を表わした図である。
【符号の説明】
１ セグメント ２ ガイドピン
３ コイルばね ４ 突起
５ ピン ６ ガイド溝
７ サーベル状ストッパー板 ８ 連結突起
９ アタッチメント １０ リール
１１ ドラム １２ ラッキング
１３ 爪状径保持ストッパー １４ ドラム搭載台
１５ コイルばね １６ 昇降ガイド
１７ 装置ベース １８ アタッチメント受台
１９ コロ ２０ 回転調整機構
２１ コイルカー ２２ リールストッパー
２３ 爪状ストッパー用捻りバネ
２４ コロ ２５ 昇降上限ストッパー
２６ 内径保持ストッパードラム芯、アタッチメント芯
２７ リール芯

Claims (5)

1. リールの外径拡縮機能とコイルカーのリール軸方向への前後進機能を利用して、円弧状のセグメントを円筒状に配置して、隣接するセグメントをコイルバネとガイドピンで連結し、セグメントを円筒状のまま拡縮できるように構成され、且つセグメントの間に挟まれたストッパーで、拡縮リールの最小外径より大きく、最大外径より小さな内径に保持されたリール径変更用アタッチメントを、最小外径の拡縮リールに差し込み、拡縮リールを最大外径に拡大（全開）して径保持ストッパーを抜取り可能とすると共に拡縮リールにリール径変更用アタッチメントを固定し、最大外径の拡縮リールに固定されたリール径変更用アタッチメントのセグメントの間にストッパーを差し込み拡縮リールを最小外径に縮小（全閉）してストッパーで内径保持されたリール径変更用アタッチメントを拡縮リールから抜取るようにした、リール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置であって、コイルカーに搭載する装置ベース上に、内周にストッパーを配備して、アタッチメントの内径を上記内径に保持可能にした内径保持ストッパードラムとこのドラムを搭載した搭載台を、昇降可能にコイルばねで支持して設けると共に、内径保持ストッパードラム芯位置を拡縮リール芯位置に保持する昇降上限ストッパーを設け、更に、内径保持ストッパードラムにて内径を上記内径に保持されたアタッチメントの両端部を受ける受台を設け、その受面高さを上記アタッチメント芯が拡縮リール芯より下側に偏芯位置すると共に、上記アタッチメント内周上面と最小外径まで縮小した拡縮リール上面との間に間隙を存し、上記アタッチメント芯が拡縮リール芯に合致してアタッチメントの内径が拡縮リールの最大外径に拡大した際のアタッチメント外周下面との間に間隙を存するように設定したことを特徴とするリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
2. アタッチメントが、両側にラッキングの形成されていない円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーを径保持ストッパードラムに固定したことを特徴とする請求項１に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
3. アタッチメントが、両側にラッキングの形成された円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーの先端部の形状が爪状であり、爪状径保持ストッパーを径保持ストッパードラムにアタッチメントの軸方向に首振り可能に、且つ捻じりバネでアタッチメントの軸芯に直交する方向に姿勢復帰するように設けたことを特徴とする請求項１に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
4. アタッチメントが、両側にラッキングの形成された円弧状セグメントよりなるものであり、径保持ストッパーを径保持ストッパードラムに、アタッチメントの外周外側からセグメントの間に差込・抜取可能に設けたことを特徴とする請求項１に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。
5. 受台のアタッチメント受面をコロで構成すると共に、径保持ストッパードラムをドラム搭載台上に回転可能に設け、ドラムの回転位置調整機構を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のリール径変更用アタッチメントの装着・着脱装置。

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