JP2001270640A - 帯状材の進行方向変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の帯状材の進行方向変更装置における種
々の問題点を改善できる帯状材の進行方向変更装置を提
供することを目的としている。 【解決手段】 円筒状に配置された多数のエンドレスベ
ルト１５と、多数のエンドレスベルト１５を駆動させる
ベルト駆動手段１６と、中央部に回転軸２５、２６を有
し多数のエンドレスベルト１５を円筒状に支持する支持
部材１４と、多数のエンドレスベルト１５を支持部材１
４と共に回転させる第１の回転駆動源１７とを有し、多
数のエンドレスベルト１５を帯状材３３の軸方向移動成
分に同期して移動させ、多数のエンドレスベルト１５を
帯状材３３の周方向移動成分に同期して回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状材の処理設備
に使用し、連続移動する長尺の帯状材の進行方向を変更
するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯状材を連続的に処理する設備におい
て、設置スペースの制約などから各処理装置を直線上に
配置することが困難な場合がある。この場合には、各処
理装置を平行又は直角方向に配置し、平行又は直角方向
に並べた各処理装置に帯状材を通過させるために、帯状
材の進行方向を変更する装置が使用されている。このよ
うな目的に使用される帯状材の進行方向変更装置とし
て、例えば特開昭５５−８０６４１号公報、及び実開平
４−１２７７５１号公報に開示されているような装置が
ある。特開昭５５−８０６４１号公報に記載されている
装置７０は、図５に示すように、円筒体７２の表面にそ
の外側が仮想螺旋曲面を形成する多数の回転輪（回転
子）７３を設け、回転輪７３によって形成される仮想螺
旋曲面上に帯状材７４を通過させてその方向変更を図ろ
うとするものである。更に詳細には、円筒体７２の外側
表面の所定位置に多数の回転輪７３を、その回転軸が帯
板材７４の進行方向と直交し、しかも円筒体７２の直径
に対しても垂直となるようにして、少しの間隔をおいて
配列し、これら多数の回転輪７３の外側包絡面を帯状材
７４が通過する前記仮想螺旋曲面としている。ここで、
７５、７６は円筒体７２の軸受を、７７は制御装置を、
７８は蛇行修正用のモータを示すが常時は停止してい
る。

【０００３】また、実開平４−１２７７５１号公報に記
載されている装置７９は、図６に示すように、円筒体８
０の外周面の帯状材８１の通過位置に多数の流体噴出口
８２を設けたフロータ８３を使用し、流体噴出口８２か
ら圧縮空気を吹き出して、帯状材８１を円筒体８０に直
接接触させないようにして、帯状材８１の流れ方向を変
更するように構成されている。ここで、８５は移動ベー
ス、８６は回動軸、８７は移動ベース８５の方向を変え
る油圧シリンダ、８８は制御装置を示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ような円筒体７２上に回転輪７３を配置した従来の進行
方向変更の装置７０の場合、通過する帯状材７４が回転
輪７３の円周面に接することに起因する摩擦によって、
回転輪７３が回転している状態にある。このため、回転
輪７３と帯状材７４の接触が不十分だったり離れてしま
うと、回転輪７３は回転輪７３の軸受の摩擦抵抗によっ
て減速する。逆にそれまでは非接触の回転輪７３が帯状
材７４に接触すると、回転輪７３は帯状材７４によって
駆動され、回転輪７３の回転速度が帯状材７４の搬送速
度と等しくなるまでの間、両者に差が生ずる。回転輪７
３の回転周速と帯状材７４の搬送速度との間に不整合が
生ずると、回転輪７３と帯状材７４の表面にスリ傷を付
けたり、回転輪７３の円周接面が著しく摩耗する問題を
引き起こす。スリ傷は製品品質の低下、製品歩留りの低
下を招き、回転輪７３の摩耗は回転輪交換頻度の増大を
招き、結果的に製品生産量の低下を引き起こす問題があ
った。この問題は帯状材の形状が不均一であったり厚み
が厚い場合に起きやすく、かつ、高速になるほど問題が
顕著になる傾向があった。

【０００５】一般に帯状材は処理設備に応じてある程度
の形状不良（耳波、中伸び）は許容される。また、帯状
材の張力変動や蛇行に関しては、進行方向変更装置前後
に配置した装置やその処理の形態によっては避けること
が困難な場合がある。形状不良の場合は帯状材の形状良
部分と形状不良部分が通過する回転輪で、張力変動の場
合は水平パス部に配置される装置端の回転輪で、蛇行の
場合は帯状材のエッジ部分に配置された回転輪におい
て、帯状材と回転輪が接触と非接触を繰り返し回転輪の
回転周速と帯状材の搬送速度の不整合を繰り返す。帯状
材と回転輪の接触を確実に確保するには、帯状材の形状
不良、張力変動や蛇行を抑える他に帯状材の張力を高く
する方法があるが、板厚が厚い場合、回転軸に加わる荷
重が増大して、回転輪の強度確保から回転輪の軸心や支
持器具等の装置全体を大型にする必要があり、かえっ
て、回転輪の設置数が制限されることになる。このた
め、回転輪１個当たりの荷重が増えたり回転輪間の配置
寸法が広くなることで、帯状材が多角状に折れたり回転
輪の圧痕が付いたりして、製品品質を低下させる場合が
あった。また、厚みの薄い帯状材の場合においても、同
様に回転輪の数が少ないと回転輪部分の輪圧が高くなり
過ぎて、部分的に変形を起こし帯状材の形状を壊したり
傷を付けたりする問題があり、実用上外観品質要求の厳
しい冷延薄板材や厚み１ｍｍ以下材料の搬送は困難であ
った。

【０００６】そのため、特開昭５６−１２７５３７号公
報においては、回転輪と帯状材との間に、弾性体のベル
トを挿入する提案や、実開昭５６−１５１２０５号公報
においては、消耗し易い回転輪の交換を容易にするため
の提案等が開示されている。しかしながら、前者の提案
では装置が大がかりになり、弾性体の変形に消費される
駆動が大きく大容量の駆動源が要求される問題があっ
た。また、後者の提案では回転輪のスリップや摩耗を低
減させることが出来ず、結果的に帯状材の品質上の問題
を解決できなかった。また、従来の装置では回転輪の回
転に要する動力を帯状材から供給するため、この進行方
向変更装置を通過する区間内の帯状材の張力を高くしな
ければならず、更に帯状材のサイズによっては、この進
行方向変更装置の上流側（前方）よりも下流側（後方）
の張力が著しく大きくなる場合があった。この進行方向
変更装置を通過する帯状材の張力に制限を受けたり、又
はこの進行方向変更装置の前後で張力に影響を与えない
ために、実開平３−８１２０８号公報において、装置の
入側と出側にブライドル装置を設置する方法が開示され
ているが、ブライドル装置を必要とし設備コストが著し
く高くなる問題があった。

【０００７】一方、実開平４−１２７７５１号公報に記
載のように、円筒体８０に設けた多数の流体噴出口８２
から流体を噴射して行う方向変換の装置７９において
は、帯状材８１は円筒体８０と非接触で流体によって浮
上させられて搬送するため、回転輪の摩耗や回転輪によ
る品質上の問題は解消された。しかしながら、この方法
では帯状材は搬送に必要な張力のもとでの円筒体中心方
向への向心力に打ち勝って帯状材を浮上させる必要があ
るため、流体の噴出でこの力を与えるには流体噴出口の
噴き出し面積を広くしたり噴出流体の量を増大させたり
する必要がある。このため、流体の噴出の無駄をできる
だけ少なくする目的で実開平９−２２６９９９号公報に
開示されているようなカバーを設置する対策が採られて
いるが、帯状材の厚みが厚いとこれらの対策による設備
コストや運転維持のための運転コストが著しくなり、実
用上、厚さ１．０ｍｍ以上の材料の搬送は困難であっ
た。また、前述の理由でこの装置における帯状材の張力
を高くしたりすることは困難で、この装置内での張力の
変動は、帯状材の円筒体とのギャップに影響を与え搬送
の不安定を引き起こすため張力の変動を許容することが
出来ず、設置場所や前後の張力装置の配置に制約を与え
る問題があった。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
もので、従来の帯状材の進行方向変更装置における上述
のような問題点を改善できる帯状材の進行方向変更装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る帯状材の進行方向変更装置は、円筒状に配置された
多数のエンドレスベルトと、前記多数のエンドレスベル
トを駆動させるベルト駆動手段と、中央部に回転軸を有
し前記多数のエンドレスベルトを円筒状に支持する支持
部材と、前記多数のエンドレスベルトを前記支持部材と
共に回転させる第１の回転駆動源とを有し、前記多数の
エンドレスベルトを帯状材の軸方向移動成分に同期して
移動させ、前記多数のエンドレスベルトを前記帯状材の
周方向移動成分に同期して回転させる。

【０００９】円筒状に配置された多数のエンドレスベル
トの外表面に、例えば、帯状材を４５°傾けて螺旋状に
１８０°巻付ける。そして、多数のエンドレスベルトを
円筒状に支持する支持部材と共に電動機などの第１の回
転駆動源によって、帯状材の周方向移動成分、すなわ
ち、帯状材搬送速度のエンドレスベルト回転方向成分に
同期して回転させ、更に、帯状材が当接する個々のエン
ドレスベルトをベルト駆動手段によって、帯状材の軸方
向移動成分、すなわち、帯状材搬送速度のエンドレスベ
ルト移動方向成分に同期して移動させることによって、
帯状材がエンドレスベルトに当接する際の滑りをなく
し、帯状材の進行方向の変更を行う。従って、帯状材の
流れに対するエンドレスベルトの同期回転とエンドレス
ベルトの軸方向への同期移動の相乗効果によって、円筒
状に配置された多数のエンドレスベルトの軸に対して４
５°傾いた方向に帯状材を搬送することが可能になる。
その結果、エンドレスベルトを円筒状に支持する支持部
材が半回転する間に帯状材の進行方向を、例えば９０°
変更することができる。

【００１０】本発明の帯状材の進行方向変更装置におい
て、前記ベルト駆動手段には歯車機構が設けられて同一
の第２の回転駆動源により前記エンドレスベルトの駆動
が行なわれることが好ましい。多数のエンドレスベルト
を同一の第２の回転駆動源により駆動させるので、多数
のエンドレスベルトを同時に同一の移動速度で駆動させ
ることができる。また、円筒状に支持された多数のエン
ドレスベルトを支持部材と共に回転させる第１の回転駆
動源と、多数のエンドレスベルトを駆動させ第２の回転
駆動源とを設けることにより、多数のエンドレスベルト
を帯状材の軸方向移動成分に同期して移動させる制御
と、エンドレスベルトを帯状材の周方向移動成分に同期
して回転させる制御とを独立して容易に行なうことが可
能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る帯状材の進行方向変更装置の平面図、図２は同
側断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２
のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００１２】図１、図２に示すように、本発明の一実施
の形態に係る帯状材の進行方向変更装置１０は、ベース
架台１１に軸受１２、１３を介して回転可能に配置され
た支持部材１４と、支持部材１４の外周面上に設けられ
た多数のエンドレスベルト１５と、エンドレスベルト１
５を駆動させるベルト駆動手段１６と、多数のエンドレ
スベルト１５を支持部材１４と共に回転させる第１の回
転駆動源１７とを有している。以下、これらについて詳
しく説明する。

【００１３】ベース架台１１は十分な剛性を有する部材
からなって、その両側に取付けスタンド１８、１９を有
し、この取付けスタンド１８、１９には軸受１２、１３
が設けられている。支持部材１４は、例えば、円筒体２
０と円筒体２０の両端に取付けられた円板状の一方端部
２１と、他方端部２２と、補強円板２３、２４と、一方
端部２１及び補強円板２３に取付けられた回転軸２５
と、他方端部２２及び補強円板２４に取付けられた回転
軸２６とを有している。回転軸２５、２６は支持部材１
４の中央部に配置されている。回転軸２５は軸受１２
に、回転軸２６は軸受１３によってそれぞれ支持され、
その結果、支持部材１４は回転可能な状態となってい
る。回転軸２５の一方の側にはカップリング２７を介し
て、例えば、電動モータ等が使用できる第１の回転駆動
源１７が設けられている。この第１の回転駆動源１７は
取付けスタンド１８の上に配置されている。

【００１４】また、円筒体２０の外周には所定間隔で、
図３に示すように、多数のエンドレスベルト１５が設け
られている。エンドレスベルト１５は、それぞれの外表
面の形成する外周面が円筒体２０の軸心とその軸心が一
致する仮想円筒の側面の一部を形成するように円筒状に
配置されている。この実施の形態では１２個のエンドレ
スベルト１５が設けられているが、更にその数を増加す
る場合であっても、減少する場合であっても本発明は適
用される。なお、図１ではエンドレスベルト１５の円筒
体２０への取付け状態を示すために、３個のエンドレス
ベルト１５のみ記載し、他のエンドレスベルト１５の記
載は省略している。なお、エンドレスベルト１５として
は、例えば、歯付きベルトが使用できる。以上の構成
で、支持部材１４を第１の回転駆動源１７により回転さ
せることにより、多数のエンドレスベルト１５を支持部
材１４と共に回転させることができる。

【００１５】続いて、エンドレスベルト１５の円筒体２
０への取付けと駆動について説明する。図１〜図３に示
すように、各エンドレスベルト１５はエンドレスベルト
取付手段２８内に設けられており、このエンドレスベル
ト取付手段２８を円筒体２０に固定することにより、エ
ンドレスベルト１５の円筒体２０への取付けが行なわれ
ている。エンドレスベルト取付手段２８は円筒体２０の
外周面に取付けられたベース架台２９と、ベース架台２
９に設けられたエンドレスベルト１５を支持する多数の
ベルト受け車輪３０と、一方端部２１側に設けられた駆
動プーリー３１及びプーリー３２と、他方端部２２側に
設けられたプーリー３２ａとを有している。そして、エ
ンドレスベルト１５は駆動プーリー３１により伝達され
た動力により、上面側では多数のベルト受け車輪３０上
を駆動プーリー３１から他方端部２２側のプーリー３２
ａに向けて走行し、下面側では他方端部２２側のプーリ
ー３２ａからプーリー３２に向けてベース架台２９内を
走行して、プーリー３２から駆動プーリー３１に戻る周
回運動を行なう。

【００１６】また、各エンドレスベルト１５の上面側駆
動距離は、図２に示すように、この進行方向変更装置１
０で処理しようとする帯状材３３の幅をＷとすると
（１．４１４×Ｗ）の幅より十分（通常は帯状材３３の
幅の１．５〜２倍程度）大きくする。これによって、斜
めに通過する帯状材３３の底部の全面を支持できるよう
になっている。更に、図３に示すように、各エンドレス
ベルト１５の外表面によって形成される外周面の断面
は、同一中心及び同一半径の円の円弧を形成するので、
通過する帯状材３３は各エンドレスベルト１５によって
裏面側から支持されている。

【００１７】次に、各エンドレスベルト１５の駆動を行
なうベルト駆動手段１６について更に詳しく説明する。
図４に示すように、ベルト駆動手段１６には、例えば、
歯付きプーリー等が使用できる駆動プーリー３１に動力
を伝達するの回転軸３４を備えた１対のマイター歯車３
５と、マイター歯車３５に連結されマイター歯車３５に
動力を伝達する回転軸３６と、回転軸３６の一端に設け
られた小歯車３７と、小歯車３７に噛み合っている中間
歯車３８とを有している歯車機構が設けられている。更
に、図１、図２において、中間歯車３８は複数の小歯車
３７と噛み合わさっている中間歯車の歯３８ａと第２の
回転駆動源４０の出力軸端歯車３９と噛み合わさってい
る中間歯車の歯３８ｂとで構成され、これら歯車は一体
で回転軸２５に回転自在に軸受３８ｃで組み込まれてい
る。第２の回転駆動源４０は、例えば、電動モータ等が
使用できる。以上の構成とすることにより、第２の回転
駆動源４０により発生した回転駆動力は、出力軸端歯車
３９を介して中間歯車３８を回転させ、更に中間歯車３
８に噛み合っている各エンドレスベルト１５のベルト駆
動手段１６に設けられている歯車機構の小歯車３７を回
転させることにより、マイター歯車３５を介して駆動プ
ーリー３１を回転させエンドレスベルト１５を駆動させ
る。従って、同一（一つ）の第２の回転駆動源４０によ
り各エンドレスベルト１５の駆動が行なわれる。

【００１８】続いて、本発明の一実施の形態に係る帯状
材の進行方向変更装置１０による帯状材３３の進行方向
変更の方法について図２を用いて説明する。例えば、支
持部材１４を用いて円筒状に配置された多数のエンドレ
スベルト１５に対して、帯状材３３を４５°傾けて螺旋
状に１８０°巻付け、搬送速度Ｖで流す場合を考える。
帯状材３３は円筒状に配置された多数のエンドレスベル
ト１５の軸方向に対して、４５°傾いて搬送されるた
め、円筒体２０の軸方向に移動する帯状材３３の搬送速
度は、Ｖｃｏｓ４５°となる。また、円筒体２０の周方
向に移動する帯状材３３の搬送速度は、Ｖｓｉｎ４５°
となる。

【００１９】従って、多数のエンドレスベルト１５を円
筒状に支持する支持部材１４と共に第１の回転駆動源１
７によって、エンドレスベルト１５の外表面における周
速がＶｓｉｎ４５°に一致するように回転させ、更に、
第２の回転駆動源４０とベルト駆動手段１６によって、
帯状材３３が当接する個々のエンドレスベルト１５の駆
動速度がＶｃｏｓ４５°に一致するように駆動させるこ
とによって、合成方向と合成速度を帯状材３３の搬送方
向と搬送速度に一致させることができ、帯状材３３がエ
ンドレスベルト１５に当接する際の滑りを無くし、円筒
状に配置されたエンドレスベルト１５の軸に対して４５
°傾いた方向に帯状材３３を搬送することが可能にな
る。帯状材３３の螺旋移動速度と円筒状に配置された各
エンドレスベルト１５の周りの螺旋移動速度が一致する
ので、帯状材３３と各エンドレスベルト１５との間に摩
擦が生じることなく、結果としてエンドレスベルト１５
を円筒状に支持する支持部材１４が半回転する間に帯状
材３３の進行方向を、例えば９０°変更することができ
る。

【００２０】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。例
えば、本実施の形態においては、帯状材の進行方向の変
更は９０°であったが、その他の角度であっても本発明
は適用される。この場合には、帯状材の螺旋進行に対応
して、多数のエンドレスベルトの移動速度と回転速度を
調整すればよい。更に、第２の回転駆動源として電動モ
ーターを使用したが、第２の回転駆動源に分配減速機を
使用して第１の回転駆動源と接続することにより、第１
の回転駆動源の回転駆動力をエンドレスベルトの駆動に
分配することが可能となる。ただし、この場合では帯状
材の進行方向の変更角度は一定の角度に固定される。

【００２１】

【発明の効果】請求項１、２記載の帯状材の進行方向変
更装置においては、円筒状に配置された多数のエンドレ
スベルトと、多数のエンドレスベルトを駆動させるベル
ト駆動手段と、中央部に回転軸を有し多数のエンドレス
ベルトを円筒状に支持する支持部材と、多数のエンドレ
スベルトを支持部材と共に回転させる第１の回転駆動源
とを有し、多数のエンドレスベルトを帯状材の軸方向移
動成分に同期して移動させ、多数のエンドレスベルトを
帯状材の周方向移動成分に同期して回転させるので、エ
ンドレスベルトの外表面を帯状材に一致させて螺旋移動
させることができる。その結果、螺旋状に巻付けられた
帯状材と円筒状に配置したエンドレスベルトの外表面と
の接触面は面接触となり、且つ、速度と方向が同調して
移動するため、接触面で滑りを生ずることはない。

【００２２】従って、従来のような回転輪に起因するス
リップ疵や圧痕などの品質トラブルが解消し、また、エ
ンドレスベルトの外表面と帯状材の接触面でスリップが
無く損耗が殆ど無いため、メンテナンス頻度が著しく減
少した。そして、エンドレスベルトを円筒状に支持する
支持部材の回転やエンドレスベルト駆動に要する動力を
電動機などの駆動源から供給できるのと、帯状材の張力
はエンドレスベルトの広い面で保持され、支持部材、軸
受を経てベース架台で受けるため、帯状材の張力によっ
て搬送が制限されたり、帯状材の形状や張力変動や蛇行
に影響を受けることがない。

【００２３】更に、この進行方向変更装置においては、
入側と出側の帯状材の張力に影響を与えることも無く、
これによって、帯状材の厚みによる品質上の影響が無
く、幅広いレンジの厚みの帯状材の搬送に対応できる。
即ち、この進行方向変更装置は、従来の進行方向変更装
置で困難な領域の冷延薄板材の厚み１ｍｍ以下のものに
対応できる。また、浮上搬送方式の場合の厚板材の搬送
における運動動力費の課題も無く、薄材から、厚材まで
制約無く搬送することが可能である。そして、進行方向
変更装置の入側と出側で帯状材に張力の影響を与えず、
また、受けないため、従来設置が必要であった前後ブラ
イドル装置を省略し、設備全体の構成がコンパクトにな
り、占有スペースが狭くて済み、設備費が低く抑えられ
るなどの効果が期待できる。

【００２４】特に、請求項２記載の帯状材の進行方向変
更装置においては、ベルト駆動手段には歯車機構が設け
られて同一の第２の回転駆動源によりエンドレスベルト
の駆動が行なわれるので、多数のエンドレスベルトを帯
状材の軸方向移動成分に同期して同時に移動させること
ができ、エンドレスベルト上を滑らせないで帯状材の進
行方向を任意の方向に変更させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る帯状材の進行方向
変更装置の平面図である。

【図２】同側断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】従来例に係る進行方向変更装置の平面図であ
る。

【図６】従来例に係る進行方向変更装置の平面図であ
る。

【符号の説明】

１０：進行方向変更装置、１１：ベース架台、１２、１
３：軸受、１４：支持部材、１５：エンドレスベルト、
１６：ベルト駆動手段、１７：第１の回転駆動源、１
８、１９：取付けスタンド、２０：円筒体、２１：一方
端部、２２：他方端部、２３、２４：補強円板、２５、
２６：回転軸、２７：カップリング、２８：エンドレス
ベルト取付手段、２９：ベース架台、３０：ベルト受け
車輪、３１：駆動プーリー、３２、３２ａ：プーリー、
３３：帯状材、３４：回転軸、３５：マイター歯車、３
６：回転軸、３７：小歯車、３８：中間歯車、３８ａ、
３８ｂ：中間歯車の歯、３８ｃ：中間歯車の軸受、３
９：出力軸端歯車、４０：第２の回転駆動源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状に配置された多数のエンドレスベ
   ルトと、前記多数のエンドレスベルトを駆動させるベル
   ト駆動手段と、中央部に回転軸を有し前記多数のエンド
   レスベルトを円筒状に支持する支持部材と、前記多数の
   エンドレスベルトを前記支持部材と共に回転させる第１
   の回転駆動源とを有し、前記多数のエンドレスベルトを
   帯状材の軸方向移動成分に同期して移動させ、前記多数
   のエンドレスベルトを前記帯状材の周方向移動成分に同
   期して回転させることを特徴とする帯状材の進行方向変
   更装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の帯状材の進行方向変更装
   置において、前記ベルト駆動手段には歯車機構が設けら
   れて同一の第２の回転駆動源により前記エンドレスベル
   トの駆動が行なわれることを特徴とする帯状材の進行方
   向変更装置。