JP4881505B2 - 金属ストリップを減速つまり引きずるための駆動システム - Google Patents

Description

＜産業上の利用分野＞ 本発明は、望ましくはエンドレス回転チェーンシステム間のバンドラインで金属バンドまたはシートを引っ張るつまり制動するための装置の駆動システムに関するものである。
【０００１】
＜従来の技術＞ ＥＰ−Ａ−００８８３４７とＥＰ−Ａ−０１９５０９６には、金属バンドの制動時に必要とされる引張り力つまり制動力が損傷作用を生じずに分割または非分割バンドの表面に加えられる金属製またはシート状のバンドの制動スタンドが開示されている。
【０００２】
ＤＥ−Ｂ １ ２８８ ８６５には、導電性金属バンドを制動するのに渦電流作用を利用することが開示されている。この実施例は実際に使用されている。根本的な短所は、バンドの速度が分速約５０ｍに達するまで所望の作用が有益な形で現れないということにある。バンドの張力は、間隔を変化させることのみによって調節できる。間隔が狭すぎると磁石と接触して相対移動を引き起こすため、満足できる結果は得られなかった。
【０００３】
公開明細書ＤＥ １９５ ２４ ２８９ Ａ１には別の渦電流ブレーキが記載されている。基本的な相違は、永久磁石が円形の経路に沿って移動することにある。保持作用のために利用できる磁路は一つのみである。さらに、永久磁石が平行となるのはごくわずかな時間だけで、その結果、保持作用は不均一で概ね減少した形で発生する。特定の十分なバンド張力を与えるためには、制動ローラの回転速度はもはや調節不可能な程度のものにしなければならない。そのうえ、高い駆動出力を得ようとすると効率が非常に悪くなる。
【０００４】
＜発明の説明＞ 本発明に見られる問題は、一方では周知の制動スタンドの利用を拡大することと、他方では、様々な作業、すなわちバンド駆動領域内でのローラブロックの入口、出口、駆動の各条件で異なる特定の作用を達成することである。
【０００５】
この問題は、中央領域に頑丈な支持体を形成する成形により、主請求項の特徴に従って解決される。入口と出口は弾性形状でなければならない。水平方向（バンド張力の方向）に高い弾性が得られるように設計される。さらに本発明ではごくわずかな圧縮加工が達成され、その結果、入口と出口における曲げ作業が決定的に減少する。ライニングの幅はチェーンのピッチに対応している。装置は回転ローラの間に設けられる。この設計では、駆動領域に閉接触面を設けることが可能である。この設計では、上部キャリッジチェーンが底部キャリッジチェーンに対して同期して進むことが必要である。
【０００６】
比較的肉厚で硬度の低いライニングが選択されることが望ましい。金属バンドは埋没するため、断面における金属バンドの形状エラーやバンドのうねりが問題なく補正される。間隙空間が形成されることにより、圧縮加工された弾性ライニングの塊が特定の方法で流動する。
【０００７】
ライニングには充填片、例えば平鋼が設けられる。これにより応力集中係数により機能的作業に適応した特定の方法で圧縮加工を行うことができるとともに、実際には制限なしで張力方向における所望の傾斜をライニングに付与できる。
【０００８】
適切な用途[ｓｉｃ]は、たった一つの回転キャリッジチェーンが回転テーブルとして設計されるという事実にある。この場合、制動力つまり張力を加えることができるように、永久磁石により、または電磁石を介して、バンドに力が誘導される。磁化金属バンドは引力によりキャリッジチェーンの保護ストラップに引き寄せられ、μ値に従って駆動力が発生する。
【０００９】
別の可能性として、二つの回転ローラに永久磁石または電磁石が設けられ、形成された磁極により平行かつ線形の移動磁界が形成され、この移動磁界が導電性バンド材料の線形回転渦電流ブレーキとして作用することが適当である。
【００１０】
回転システムを介してエネルギーが導電または誘導により供給されると、金属バンドは加熱される。この作用は同様に、ガルヴァーニや他のプロセスでも利用できる。
【００１１】
回転システムに電子測定ヘッドが設けられると、金属バンドと検査ヘッドは所定時間、同一速度により一定の位置で作業するため、例えばバンドの厚さ、表面条件、金属構造などを非常に正確に検査できる。
【００１２】
機械的線形駆動装置が電気的線形駆動装置によって作動する場合、最適の動作モードが達成できる。この実施例は、線形駆動領域のみでキャリッジチェーンシステムに負荷を与えるため、力が大きく速度が高い場合に特に適している。
【００１３】
制動スタンドを制御フレームの所定位置に通過ラインの高さで設けると、この手段により傾斜モーメントが「設計外」となるため、バンドの中心またはバンドのエッジに対してバンドを極めて正確に制御することが可能となる。その結果、振動による張力の変動が回避される。圧延、鍛伸、曲げ加工、ひずみ取りのプロセスでは、これは重要な側面である。
【００１４】
制動スタンドまたは制御フレームは、バンド張力測定フレームを延長したものでもよい。この場合、これらユニットは板ばねに懸架される。バンド張力の反力は、測定セルを介してひずみなしで記録される。この測定システムは、水平方向の力のみを高い反復精度で測定でき、測定範囲に応じて数ニュートンに設定される。
【００１５】
要求が高い場合、例えば銅やアルミニウムのバンドのような表面感度の非常に高いバンドの場合には、本発明により、正確には、同時にクランプ力を吸収できる直線ガイドストリップによって比較的短いクランプ・駆動領域にローラブロックを持つチェーンを明確に送ることにより、特別な効果が可能となる。こうして比較的大きな圧力が吸収されるが、この圧力は、バンドと回転するローラブロックの間に相対運動なしで大きな張力つまり保持力を確保するのに必要である。駆動領域のガイドストリップが直線で入口と出口が曲線であることにより、ローラブロックに特定の送りが実現する。特定の成形により、高い弾性移動が可能である。成形プレートの挿入により、弾性ライニングの圧縮加工は特に減少する。
【００１６】
電気式線形駆動装置の設計は、チェーンキャリッジを連結するプレートのヒンジ端部が撓みと遠心力による負荷を受けるのに対して、加えられるバンド張力からの負荷は駆動領域のみに作用するという長所を備えている。したがってヒンジの寸法は撓みと遠心力に制限される。これにより磨耗が最小となる。
【００１７】
駆動部分は、電流が金属バンドに導電または誘導によって送られるように構成すればよい。この解決法は、バンド上のプロセスを測定するためと、保持力の誘導に用いられる磁界を形成するため、バンドを加熱する際にガルヴァーニプロセスで使用されることが望ましい。電流を送るため、キャリッジ状ローラブロックに導電性材料が設けられる。ローラブロックが駆動領域を通過すると、電流が明確に切り換えられる。従来のガスまたは油だきによる焼きなまし炉設備と比べて効率が高いことは別にして、この手段の大きな長所は、エネルギー供給がいつでも切り換えられるということにある。渦電流方法を使用する際、バンドの張力はチェーンキャリッジの対向速度により調節でき、保持力は頻度を変更すれば調節可能である。
【００１８】
キャリッジチェーンシステムのライニング支持体に測定子を設けると、回転テーブルにより理想的な分析条件が得られる。回転キャリッジチェーンシステムの作業は、バンドを搬送することと、測定ヘッドまたは磁石コイルからのバンド距離を一定に確保することである。金属バンドとキャリッジチェーンシステムはこの領域で同じ速度を持つので、検査作業のドエル時間（dwell time）は、接触部分を設けることによって設定できる。用途として適しているのは、バンド厚さの測定、バンドにおける応力の測定、表面の走査、他の検査システムである。電流は内側からと、外側から横方向に交互に送られる。チェーンキャリッジが平行部分に達した後、または平行部分を離れる前に、電流のオン・オフが切り換えられる。
【００１９】
区分化領域全体を通過する各磁石または磁気コイルには、同じシステムにより電圧が供給できる。バンドは磁石の引力を介してチェーンキャリッジに引き寄せられる。バンドの張力は、これらの力とμ値の関数としてチェーンキャリッジシステムを介して加えられる。これは永久磁石によっても可能となる。この設計は磁化金属バンドに適している。
【００２０】
＜発明を実施するための方法＞ 図示された装置は、各バンドストリップが撓み綱車なしで巻上げリール１，２に接線方向に送られるという大きな長所を備えている。前記上部回転ローラ５，前記底部回転ローラ６に発生する逆張力は、撓み損失と相対移動を生じずに巻取り点に送られる。このように、均一かつ特定のバンド張力の配分を行うための理想的な前提条件が作られている。接線方向の送りは連続的に調整される。数字１は巻上げリールの巻上げ心棒、２は巻き上げられたコイル、３はバンドストリップの第３分離器、４は金属バンド、５は上部回転ローラ、６は底部回転ローラ、７は第２分離器、８は、ループ９から制動・張力スタンド２０に金属バンドを直角に送るための第１分離器、１０は分割せん断機を示す。
【００２１】
図２によるこの解決法の特徴は、電気式リニア駆動装置１９により機械式リニア駆動装置が動くことにある。この解決法により、高いバンド張力が金属バンドにきわめて速く誘導される。撓みの間、遠心力からの力とヒンジ動作のみがキャリッジチェーンに生じる。キャリッジチェーン１１は単純な構造でよい。駆動チェーン全体は、鎖歯車と自在シャフトと歯車装置とクラッチと電動モータとを備えたシャフトで構成される。概ね高い速度と、同時に高いバンド張力とに、問題なく対処できる。数字１２は弾性区分化ライニング、１３はライニング支持体、１４は移動レールを示す。
【００２２】
制動・張力スタンド２０は、制御フレーム２１内の板ばね２４により懸架されている。計量セル２３により、撓みによるゆがみなしで、非常に低いヒステリシスと非常に高い反復精度でバンド張力を測定できる。制動・張力スタンド２０は、相互に対向配置されるとともに支柱のガイド１８に装着された直立の回転ローラ５と６で構成され、そのうち上部回転ローラ５は、円筒形の圧縮ピストンロッド１８により底部回転ローラ６に当接している。
【００２３】
キャリッジチェーン１１と１１ａは、相互に結合され、矢印２５の方向に入るバンド４の全幅にわたって延在し、少なくとも両側の支持ホイール２６と横ガイドローラ２７とともにトラック上を転がるかトラックと横接触する、多数のローラブロック４０で構成される。トラックは駆動領域に送られ、ここで対向するキャリッジチェーン１１がバンド４の両面を保持してバンドを間にクランプする。
【００２４】
ライニング支持体１３は、弾性のライニング１２を備えている。ライニングの幅はチェーンのピッチＴに対応し、二つの隣接する、つまり連続するブロックの支持ホイール２６の車軸内に延在する。車軸は同時に回転中心を形成する。ライニング１２は、入口側と出口側で圧縮加工ライニングの特別な弾性適応が可能となるような方法で、間隙空間３０により構成される。ライニングの圧縮加工高さは、曲げ作業をできるだけ軽くするため、できるだけ低くすべきである。同時に、図６のようにライニングの傾斜が異なることによって各分割バンドストリップのバンド速度が異なるように、ライニングにはバンド張力方向に非常に高い弾性を付与すべきである。支持プレート３１，３２による応力集中係数を介して圧縮加工高さを作業に適応させるように、本発明にしたがってこのような機能的変更を行ったが、ライニングの傾斜はごくわずかな程度のみに制限される。図４はバンド張力が若干である場合のライニングの位置を示し、図５はバンド張力が高い場合のライニングの位置を示す。
【００２５】
渦電界を発生する永久磁石３３または磁気コイル３４がライニング支持体１３に装着されると、導電性バンド、特にアルミニウム、銅、これら合金のバンドを利用してバンド張力を誘導できる。この場合、キャリッジチェーンは概してバンドの移動方向と反対に動く。接触部分の長さは要件に適応させればよい。
【００２６】
図６によるこの実施例は、制動システムとの接触が見られないため、最高の表面要求を持つ金属バンドには非常に有益である。永久磁石３３またはコイル３４間の距離は、弾性ブロック３５により回転ローラが支持されることにより、一定に維持される。引力により、金属バンド４は永久磁石３３またはコイル３４間で浮揚する。保護ストラップ３６も図示されている。シリンダ１８の代わりにスピンドルドライブを使用すると、距離が設定できるため、機械には追加制御要素が設けられることになる。
【００２７】
磁界を発生する永久磁石３３または磁気コイル３４がライニング支持体１３に装着されると、磁化金属バンドを利用してバンド張力を誘導できる。この場合、キャリッジチェーンはバンドの進行方向に動く。接触部分の長さは要件に適応させればよい。
【００２８】
制動システムと片面のみで接触するので、本実施例は、最高の表面要求を持つ金属バンドに対して非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 分割バンド制動・張力スタンドを示す図である。
【図２】 制御・測定フレームを備えた制動・張力スタンドの一部破断正面図である。
【図３】 制御・測定フレームを備えた制動・張力スタンドの一部破断側面図である。
【図４】 負荷状態が異なる場合に考えられる弾性ライニングを示す図である。
【図５】 負荷状態が異なる場合に考えられる弾性ライニングを示す図である。
【図６】 渦電界による正方向および逆方向の張力を示す図である。
【図７】 磁界による正方向および逆方向の張力を示す図である。

Claims (11)

1. 金属バンドまたはシートを移動させるローラブロックを有する一対のキャリッジチェーンにより制動動作によって引っ張るかまたは制動する装置であって、前記ローラブロックが、渦電流によって線形バンド張力を生成する磁石を担持し、前記金属バンドまたはシートは磁石とは接触しないことを特徴とする装置。
2. 前記ローラブロックは、前記バンドの移動方向に対して横方向に延在する担持体要素を備え、前記要素は、前記磁石を担持することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記磁石は、永久磁石または磁石コイルであることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記キャリッジチェーンは、磁界による駆動力および／または保持力を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記キャリッジチェーンは、バンド走行方向とは反対方向に動くことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記キャリッジチェーンは、バンド走行方向に沿って動くことを特徴とする、請求項１から4の1項に記載の装置。
7. 前記キャリッジチェーンは、前記磁石を覆う保護ストラップを有することを特徴とする、請求項３から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記一対のキャリッジチェーンは、キャリッジチェーンの間の距離が制御されるように構成されていることを特徴とする、請求項１から７の一つに記載の装置。
9. 金属バンドまたはシートを移動させるローラブロックを有する一対のキャリッジチェーンにより制動動作によって引っ張るかまたは制動する制動・張力スタンドを備え、前記ローラブロックが、渦電流によって線形バンド張力を生成する磁石を担持し、前記金属バンドまたはシートは磁石とは接触しないように構成され、前記制動・張力スタンドは、キャリッジチェーンの間の距離を連続的に調整するためのスピンドル装置を有することを特徴とする装置。
10. 制動・張力スタンドは、キャリッジチェーン・システムを有することを特徴とする、請求項９記載の装置。
11. 前記バンドは複数の幅狭いバンドであって、バンドごとに分離された制動動作によって引っ張るか又は制動されることを特徴とする請求項１、２、５又は６項のいずれか１項に記載の装置。