JP2579809B2 - ロール幅拡縮機構を有する成形機スタンド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、ロール幅拡縮機構を有する成形機スタン
ドに係り、ロール軸に平行するビームに当接して摺動自
在になしたブラケットに、ロール軸に軸支されかつ軸方
向に移動可能となした成形ロールを接続して、ビーム内
の送りねじでブラケットを摺動移動させてロール幅を拡
縮する成形機スタンドに関する。

背景技術 今日、ロール成形機の分野においても、製品の多様化
に伴ない多品種少量生産を効率よく行なうことが強く要
請されている。

ロール成形機で種々の形状の断面を成形する場合、例
えば、断面形状が相似形で断面積が異なる複数のオープ
ンチャンネル材を、同一ラインの成形機でロール成形す
る、すなわち、成形ロールを共有化して使用すると、帯
材幅寸法に応じて、ロールの幅位置を適用な間隔に調整
する必要がある。

従来、成形機スタンドで、下軸あるいはさらに上軸の
各ロール位置に変更する場合、軸端のねじを緩めてスペ
ーサーリングを取替えた後、ねじを締めて、スペーサー
の間隔をなくしロール位置の固定を確保する。そのため
に、スペーサーは所要の数量を予め用意する必要があ
り、取替作業も手作業で煩雑であった。

一方、実開昭61−162319号公報には、同軸配置で軸方
向に伸縮可能となしたロール軸を用い、スタンドフレー
ムにロールを固定し、該スタンドフレーム全体を移動さ
せる工程が提案されているが、ロール軸径を大きくしな
ければならないこと、スタンドフレームの精度を高める
必要がある等の構造上の制約が多い。

すなわち、ロール軸にスライド機構を設ける場合、ロ
ール軸スパンが長くなるため、所要の撓み強度を確保す
るには軸径を大きくしなければならない。

また、スタンドフレームが移動するため、装置全体が
大型化しかつ構成が複雑になる。

さらに、ロールとスタンドフレームとを一体にスライ
ド移動させると、スタンドの組立精度が狂う恐れがあ
り、精度を厳しくすればスライド面で食い込んだり、円
滑に摺動しない等の所謂カジリ、シャクリ等の現象が発
生し易くなる問題がある。

発明の目的 この発明は、構成が簡単でロール軸を太くするなど、
装置を大型化することなく、ロール幅の拡縮が可能な成
形機スタンドの提供を目的とし、また、駆動軸やスタン
ドフレーム等を移動させることなく、駆動軸に沿ってロ
ールを移動し、そのままの状態でロール位置を保持し、
かつ正確な位置表示が可能な機構を有する成形機スタン
ドを目的としている。

発明の構成 この発明は、分割型の一対の下成形ロールを有する成
形機スタンドにおいて、 下ロール軸に平行するスライドベッドを、スタンドフ
レーム間の基台に配設し、 下ロール軸に軸支された一対のロールを軸方向に移動
自在となし、かつ各ロールの外方端面側にベッド面に当
接して摺動可能となしたスライドヘッドを有すブラケッ
トを固着し、 前記ブラケットのスライドヘッドにめねじ部を設け、
ベッドに内蔵させた送りねじに螺合させ、送りねじの回
転により一対の下ロールを相互に近接離反可能となした
ことを特徴とするロール幅拡縮機構を有する成形機スタ
ンドであり、 さらに、 前記の下ロール幅拡縮機構に加えて、上ロール軸上方
のスタンドフレーム間に、スライドベッドと送りねじを
内蔵したビームを配設し、 下ロール幅拡縮機構と同様構成で一対の上ロールを相
互に近接離反可能となしたことを特徴とするロール幅拡
縮機構である。

詳述すれば、この発明による成形機スタンドは、例え
ば、ロール軸穴部にテーパローラーベアリングを介して
ブラケットを取付け、ブラケットの脚部をＬ字形とし、
摺動部及びめねじ螺合部を設け、前記摺動部に適合した
ガイドベッドを有するビームをスタンドフレーム間に配
設固定し、ブラケットは送りねじを介して、ロール軸と
平行に摺動できる構造なし、前記送りねじ一端にウォー
ムギヤ装置を装着し、ウォームを回転すれば、ブラケッ
トがスライドする機構とすることができ、また、送りね
じまたはウォーム軸にエンコーダーを装置してスライド
量を表示可能な構成とすることができる。

図面に基づく発明の開示 第１図の第２図はこの発明による成形機スタンドの正
面説明図と一部破断側面説明図である。第３図は成形ロ
ールのスライド機構を示すロール、ブラケット及びビー
ムの縦断説明図である。

ここでは、上下ロール軸のいずれの成形ロールも位置
制御できる構成例について説明する。

構成 基台（１）に立設したスタンドフレーム（２）（２）
は、それぞれ矩形枠体で枠内に軸受箱を上下動自在に保
持できる。

スタンドフレーム（２）（２）間には、下ロール軸
（10）と上ロール軸（20）がチョック（（11）（11）
（21）（21）を介して横架されている。

また、下ロール軸（10）の下方に、スライドベッド
（30）が、基台（１）上にマウント（３）を介して下ロ
ール軸（３）に平行に固着してあり、中央空間部にスタ
ンドフレーム（２）（２）に固着する軸受箱に軸支させ
た送りねじ（31）が配置されている。

さらに、上ロール軸（20）の上方には、スライドベッ
ト（30）を内蔵するビーム（40）がチョック（41）（4
1）を介して上ロール軸（20）に平行に横架してあり、
同様に送りねじが内蔵されている。

第３図に示す如く、下ロール軸（10）において、右側
の成形ロール（13）はその外向端側のキー部材（13a）
にて下ロール軸（10）のキー溝（14）に嵌合して回転方
向に軸止され、軸方向に移動自在に構成されている。

また、成形ロール（13）は、外向き端側のキー部材
（13a）にテーパーローラーベアリング（53）を介して
ブラケット（50）が装着してある。図中の符号54はブラ
ケット（50）端面に止着したカバーである。

上ロール軸（20）の成形ロール（22）（23）も同様に
キー溝（24）に嵌合し、ブラケット（50）が装着してあ
る ブラケット（50）は一方が前記の如く軸支側で、他方
がスライドベッド（30）の凹部に嵌合して摺動自在とな
したスライドヘッド（51）からなり、該ヘッド（51）に
は送りねじ（31）に螺合するめねじ部（52）が配設して
ある。

他成形ロール（12）（22）（23）に装着したブラケッ
ト（50）も同様構成である。

送りねじ（30）表面に螺刻したねじは、図で中央より
左右に逆ねじとなっており、めねじ部（52）を介して螺
合する各ブラケット（50）（50）は、送りねじ（31）の
回転にともない、相互に近接あるいは離反することにな
る。

また、送りねじ（31）はウォームギア装置（32）を介
して油圧モータ（33）にて回転駆動される構成からな
る。上ロール軸（20）側の送りねじも同様に回転駆動さ
れる。

作用 送りねじ（31）を油圧モータ（33）にて回転駆動する
と、各ブラケット（50）（50）は回転方向により近接離
反し、これにともない成形ロール（12）（13）間距離を
任意に変化させることができる。

また、送りねじ（31）の駆動部には、ウォーム装置
（32）を用いてセルフロック構成となしており、ロール
の位置決め後に、特にクランプ機構を必要としない。

上記成型機スタンドにおいて、操業時成形ロールに作
用する圧下力Ｐによって、ロール軸には、Me＝Ｐ×ｌな
る曲げモーメントが発生する。

ロール中心から軸受中心間距離ｌは、この発明の場合
は、ブラケット（50）の取付長さであり、一定であるか
ら、Meはロール（12）（13）位置に関係なく一定であ
る。

ロール軸（10）の撓みは、ロールの圧下によって生じ
る曲げモーメント比例するため、ロール位置にほとんど
関係なく一定となる。

一般に、ロール軸（10）の必要強度は、軸を回転する
トルクＴと曲げモーメントＭとの合成応力に耐えればよ
く、従来装置の場合、スタンドフレームに装着した軸受
部との間隔（Ｌ）に依って発生する曲げモーメントM_L＝
Ｐ×Ｌはロールの移動により変化する。

しかし、前記の如く、この発明装置の場合、１＜Ｌな
る関係があるから、Me＜M_Lとなり、従来のものと比較
し、ロール軸を細くすることが可能となる。

また、従来は、スパンＳの長いロール軸は荷重による
撓みδが大きくなる傾向があるため、δをＳに比例した
値、例えば、δ＝S/1500の如く規制していた。

この発明の場合は、実際に生ずる撓みは、ブラケット
（50）のスライド部のクリアランスによってほとんど定
まる値であり、Meが小さいため、Meによる撓みは無視で
きる。従って、スパンの長い軸の場合でも、軸径を太く
する事なく設計することができる。

次に、成形ロール（12）（13）の形状により発生する
軸方向のスライド荷重は、送りねじ（31）に作用するこ
とになる。

しかし、この発明の場合、ラジアル荷重がスラスト面
に作用しているので、μＰなる力が抑制力として作用
し、送りねじ（31）に作用するスラストまたは推力Ｔ
は、 Ｔ＝T_H−μＰ μ：摩擦係数 T_H:成形ロールに作用するスラスト荷重 となり、送りねじに作用する引張りまたは座屈荷重を軽
減する。従って、送りねじも比較的細径のねじを用いる
ことができる。

一般に、平行軸や平行スライド機構を平行移動させる
場合、各メンバーの平行度を高くして、厳密に組立てる
必要がある。

従って、各部分の精度は高くなり、クリアランスが少
く、所謂カジリ、シャクリが生じ易い。また、逆に、平
行度の誤差を吸収するためには、クリアランスは大きい
方が望ましい。

この発明による成形機スタンドでは、スライドベッド
（30）に上下のクリアランスを設け、かつめねじ部（5
2）に螺合による上下のクリアランスを設けて、スライ
ドヘッド（51）のシャクリを防止することができる。

また、前記の上下クリアランスは、前述の如く軸撓み
δに関与するが、δの限界値に較べて充分小さな値でよ
い。

発明の効果 この発明による成形機スタンドは、以下の作用効果を
奏する。

ロール軸径を細くすることができるほか、ロール幅拡
縮機構により成形機スタンドを大型化することがない。

上下のロール軸の成形ロールを個々に位置決め制御で
きるため、成形性が向上し、例えば、板厚の違った材料
のコーナー曲げを正確に行うことができる。

成形ロール幅の拡縮を、成形機スタンドの中心より対
称に行うことができるため、製品によりラインセーター
を移動しなくてもよく、ラインの前後装置、例えば、ガ
イドスタンド、切断装置等の移動装置は不要となる。

所要の機械精度を保持でき、作動が円滑である。

成品寸法の変化に対応したロールの共用化を計る場
合、一対のロールの幅方向位置を、例えば、油圧モータ
の駆動により簡単に実施でき、かつその制御、位置表示
が送りねじを用いたことにより、例えば、1/100mm単位
で表示でき、また、再現性の確保が容易となる。そのた
め、多種少量生産に対応した効率の良い生産管理方式を
採用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明による成形機スタンドの正面
説明図と一部破断側面説明である。 第３図は成形ロールのスライド機構を示すロール、ブラ
ケット及びビームの縦断説明図である。 １……基台、２……スタンドフレーム、３……マウン
ト、10……下ロール軸、11,21,41……チョック、12,13,
22,23……成形ロール、13a……キー部材、14,24……キ
ー溝、20……上ロール軸、30……スライドベッド、31…
…送りねじ、32……ウォームギア装置、33……油圧モー
タ、50……ブラケット、51……スライドヘッド、52……
めねじ部、53……テーパーローラーベアリング、54……
カバー。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分割型の一対の下成形ロールを有する成形
   機スタンドにおいて、 下ロール軸に平行するスライドベッドを、スタンドフレ
   ーム間の基台に配設し、 下ロール軸に軸支された一対のロールを軸方向に移動自
   在となし、かつ各ロールの外方端面側にベッド面に当接
   して摺動可能となしたスライドヘッドを有するブラケッ
   トを固着し、 前記ブラケットのスライドヘッドにめねじ部を設け、ベ
   ッドに内蔵させた送りねじに螺合させ、送りねじの回転
   により一対の下ロールを相互に近接離反可能となしたこ
   とを特徴とするロール幅拡縮機構を有する成形機スタン
   ド。
2. 【請求項２】下ロール幅拡縮機構に加えて、上ロール軸
   上方のスタンドフレーム間に、スライドベットと送りね
   じを内蔵したビームを配設し、 下ロール幅拡縮機構と同様構成で一対の上ロールを相互
   に近接離反可能となしたことを特徴とする請求項１記載
   のロール幅拡縮機構を有する成形機スタンド。