JP5888660B2 - ベルトラッパー装置のベルト交換装置と方法 - Google Patents

Description

本発明は、薄板帯状のストリップを巻取り軸に巻き付けるベルトラッパー装置のベルト交換装置と方法に関する。

ベルトラッパー装置は、薄板帯状のストリップをコイル状に巻取りリールに巻き取る際に、巻取りリール径に応じてストリップが巻取りリールにスムースに巻き付くように、ストリップをベルトにより案内するガイド装置である。
かかるベルトラッパー装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特許第４０６２６９７号公報、「ベルトラッパーとその運転方法」

ベルトラッパー装置は、先端と尾端が連結されたループ状のベルト、ベルトを所定の経路でエンドレスに案内する複数のガイドローラ、ベルトの張力を調整するための張力調整シリンダ、及びベルト及びガイドローラをストリップの巻取りリールに対して前後進させるベルト移動装置からなる。

ベルトラッパー装置のベルトは、長時間の使用により劣化するため、適宜交換する必要がある。
しかし、大型のベルトラッパー装置で使用するベルトは、例えばスチール製であり、大型のスチールベルトの場合、寸法は例えば幅１４００ｍｍ、長さ１２ｍ、重量は６５０ｋｇにも達する。

そのため、このような大型スチールベルトの交換は、従来、以下の２通りの手段で実施していた。

（機上での交換の場合）
ベルトラッパー装置に組込まれた旧いベルト（旧ベルト）を、装置内で複数に分割し、装置の上方に設置した天井クレーンで吊り上げて、装置内から撤去する。
次に、新しいベルト（新ベルト）を天井クレーンにてベルトラッパー装置の上方から吊り下げ、先端から順に複数のガイドローラの間に引き込み、最後に新ベルトの先端と尾端を連結して、ベルト交換が完了する。

しかし、このように機上で交換する場合、以下の問題点があった。
（１）上述したように、大型スチールベルトの場合、重さ６５０ｋｇ、長さ１２ｍにも達するため、これをベルトラッパー装置の内部に位置する複数のガイドローラに通す作業は、作業性が悪く重労働であり、かつ作業に長時間を要する。
（２）クレーンで取外した旧ベルトは、廃棄するために分解、折り畳み、巻取り等の作業を必要とするため、旧ベルトの処理が困難であった。

（カートリッジとして交換する場合）
ベルトラッパー装置を構成するベルトと複数のガイドローラを一体のカートリッジとして構成しておき、機上では天井クレーンを用いてカートリッジごと交換する。

しかし、このようにカートリッジとして交換する場合、以下の問題点があった。
（３）大型スチールベルトの場合、カートリッジが大型かつ重くなり、ベルトラッパー装置の上方にカートリッジを抜き出すために大きな抜取りスペースが必要となる。
そのため、パスライン下にベルトラッパー装置が設置されている場合には抜取りスペースが確保できない。
（４）カートリッジの重量が大きいため、大型の天井クレーンを必要とする。
（５）クレーンで取外したカートリッジから旧ベルトを取出して廃棄するために分解、折り畳み、巻取り等の作業を必要とするため、旧ベルトの処理が困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ベルトが大型スチールベルトであっても、簡単な軽作業で容易かつ短時間に旧ベルトを新ベルトに交換することができ、大きな抜取りスペース及び大型の天井クレーンが不要であり、かつ旧ベルトを簡単に廃棄処分することができるベルトラッパー装置のベルト交換装置と方法を提供することにある。

本発明によれば、複数のガイドロールでベルトをエンドレスに案内するベルトラッパー装置の前記ベルトを交換するベルト交換装置であって、
ベルトラッパー装置の近傍に位置し、巻取り芯を前記ガイドロールに平行な軸心を中心に回転駆動する巻取り装置と、
該巻取り装置の近傍に位置し、交換用の新しいベルトを巻いた巻戻し芯を自由回転可能に収容する巻戻し装置とを備える、ことを特徴とするベルトラッパー装置のベルト交換装置が提供される。

本発明の実施形態によれば、さらに、前記巻取り装置及び巻戻し装置の近傍に位置し、ベルトラッパー装置に組込まれたベルトの先端部と尾端部を把持するクランプ装置を備える。

また、前記巻取り装置及び巻戻し装置は、ベルトラッパー装置の上方に間隔を隔てて位置し、
前記クランプ装置は、ベルトラッパー装置の上方かつ前記巻取り装置及び巻戻し装置の下方に位置する。

また本発明によれば、複数のガイドロールでベルトをエンドレスに案内するベルトラッパー装置の旧ベルトを新ベルトに交換するベルト交換方法であって、
ベルトラッパー装置の近傍に位置し、巻取り芯を前記ガイドロールに平行な軸心を中心に回転駆動する巻取り装置と、
該巻取り装置の近傍に位置し、交換用の新ベルトを巻いた巻戻し芯を自由回転可能に収容する巻戻し装置とを備え、
（Ａ）旧ベルトの先端と尾端を分離し、かつ分離した旧ベルトの尾端を前記新ベルトの先端に連結し、さらに分離した旧ベルトの先端を巻取り装置の巻取り芯に連結し、
（Ｂ）巻取り装置の巻取り芯を回転駆動して、旧ベルトを巻取り装置の巻取り芯のまわりに巻取り、同時に、旧ベルトの尾端に接続された新ベルトを前記複数のガイドロールで案内してベルトラッパー装置内に引き込み、
（Ｃ）旧ベルトの尾端を新ベルトの先端から分離し、分離した新ベルトの先端とその尾端を連結する、
ことを特徴とするベルトラッパー装置のベルト交換方法が提供される。

本発明の実施形態によれば、さらに、前記巻取り装置及び巻取り装置の近傍に位置し、ベルトラッパー装置に組込まれたベルトの先端部と尾端部を把持するクランプ装置とを備え、
該クランプ装置により、
前記（Ａ）の前に、交換する旧ベルトの先端部と尾端部を移動しないように固定し、
前記（Ｂ）の前に、交換する旧ベルトの先端部と尾端部の固定を解除し、
前記（Ｃ）の前に、再度、新ベルトの先端部と尾端部を移動しないように固定し、
前記（Ｃ）の後に、再度、新ベルトの先端部と尾端部の固定を解除する。

上記本発明の装置と方法によれば、巻取り装置及び巻戻し装置により、巻取り装置の巻取り芯を回転駆動して、旧いベルト（旧ベルト）を巻取り装置の巻取り芯のまわりに巻取り、同時に、旧ベルトの尾端に接続された新しいベルト（新ベルト）を複数のガイドロールで案内してベルトラッパー装置内に引き込むことで、ベルトラッパー装置に組込まれた旧ベルトを巻取り装置の巻取り芯に巻き取ることができ、かつ新ベルトをベルトラッパー装置の内部に位置する複数のガイドローラに通すことができる。

従って、本発明によれば、ベルトが大型スチールベルトであっても、ベルトの先端と尾端の分離や連結等の簡単な軽作業で容易かつ短時間に旧ベルトを新ベルトに交換することができる。
また、巻取り装置及び巻戻し装置は、ベルトを巻取ったロール状に収容するので、全高を低くできる。従って、大きな抜取りスペース及び大型の天井クレーンが不要である。
さらに、巻取り装置の巻取り芯に巻き取った旧ベルトは、ロール状のままで外部に搬出できるので、旧ベルトを簡単に廃棄処分することができる。

本発明によるベルト交換装置を備えたベルトラッパー装置の全体構成図である。 図１のベルトラッパー装置の作動説明図である。 本発明によるベルト交換方法の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明によるベルト交換装置を備えたベルトラッパー装置の全体構成図である。

この図において、ベルトラッパー装置１は、先端２ａと尾端２ｂが連結されたループ状のベルト２、ベルト２を所定の経路でエンドレスに案内する複数（この図で７つ）のガイドローラ４、ベルト２の張力を調整するための張力調整シリンダ６、及びベルト２及びガイドローラ４をストリップの巻取りリール９に対して前後進させるベルト移動装置８からなる。
ベルト移動装置８は、この例では油圧シリンダであるが、その他の移動機構であってもよい。

図２は、図１のベルトラッパー装置の作動説明図である。
ストリップ９ａは、図で右方から巻取りリール９に向けて供給される。
巻取りリール９にストリップ９ａを巻き取る際には、この図に示すように、ベルト移動装置８によりベルト２及びガイドローラ４を巻取りリール９に向けて移動し、ベルト２を巻取りリール９に沿って位置決めして、ベルト２と巻取りリール９の間にストリップ９ａを導き、ストリップ９ａをベルト２により案内するようになっている。

本発明において、ベルト２は、スチール製のスチールベルトである。

スチールベルトは、複数のチェーンと複数のワイヤからなり、各ワイヤをチェーンの閉じたリング内を通すことで、チェーンを幅方向に間隔を隔てて配列している。
また、複数のチェーンの先端２ａと尾端２ｂを連結する連結ワイヤ（図示せず）を有し、この連結ワイヤをスチールベルトから引き抜くとで、ベルト２の先端２ａと尾端２ｂを分離することができる。
さらに、同様にベルト２の先端２ａと尾端２ｂに位置するチェーンの閉じたリング内に連結ワイヤを挿入することで、ベルト２の先端２ａと尾端２ｂを連結することができる。

なお、本発明において、ベルト２はスチールベルトに限定されず、ベルト２の先端２ａと尾端２ｂを分離／連結できる限りで、その他のベルト（例えばゴム製のゴムベルト）であってもよい。

図１、図２において、本発明によるベルト交換装置１０は、複数のガイドロール４でベルト２をエンドレスに案内するベルトラッパー装置１のベルト２を交換するベルト交換装置であり、巻取り装置１２、巻戻し装置１４、及びクランプ装置１６を備える。

巻取り装置１２は、ベルトラッパー装置１の近傍に位置し、巻取り芯１３をガイドロール４に平行な軸心を中心に回転駆動する。
巻取り芯１３は、巻取りモータ１３ａにより回転駆動される。

巻戻し装置１４は、巻取り装置１２の近傍に位置し、交換用の新しいベルト２を巻いた巻戻し芯１５を自由回転可能に収容する。
この巻戻し芯１５は、回転駆動モータがなく、フリーに回転するようになっている。

クランプ装置１６は、先端クランプ１６ａと尾端クランプ１６ｂとからなり、巻取り装置１２及び巻戻し装置１４の近傍に位置し、ベルトラッパー装置１に組込まれたベルト２の先端部と尾端部を把持する。
ここで、ベルト２の先端部とは、ベルト２の先端２ａを含むベルト部分であり、ベルト２の尾端部とは、ベルト２の尾端２ｂを含むベルト部分である。
また、クランプ装置１６による先端部と尾端部の把持は、ベルトが移動しないように固定できればよく、ベルトの一部を把持又は挟持しても、ベルトの一部をベルトラッパー装置１の一部（例えばフレーム１１）に固定してもよい。

図１、図２の例において、巻取り装置１２及び巻戻し装置１４は、ベルトラッパー装置１の上方にストリップ９ａの送り方向（図で左右）に間隔を隔てて位置する。この間隔は、ベルト２の先端２ａと尾端２ｂを分離／連結できる距離に設定するのがよい。
また、クランプ装置１６は、ベルトラッパー装置１の上方かつ巻取り装置１２及び巻戻し装置１４の下方に位置する。

なお、図１、図２の例では、本発明によるベルト交換装置１０（巻取り装置１２、巻戻し装置１４、クランプ装置１６）を同一のフレーム１１に設置し、このフレーム１１をベルト２及びガイドローラ４を支持する移動フレーム５に固定して、移動フレーム５と共に移動するようになっている。
しかし、本発明はこの構成に限定されず、図２に１０’で示すように、フレーム１１を固定位置に設置してもよい。
また、巻取り装置１２、巻戻し装置１４、クランプ装置１６のうち一部（例えば巻戻し装置１４、クランプ装置１６）を移動フレーム５に固定し、その他（例えば巻取り装置１２）を固定位置に設置してもよい。

また、上述したクランプ装置１６は必須ではなく、張力が緩んだ状態で、ベルトが移動しない、或いはベルトの移動を防止できる限りで、これを省略することができる。

図３は、本発明によるベルト交換方法の説明図である。
本発明によるベルト交換方法は、複数のガイドロールでベルトをエンドレスに案内するベルトラッパー装置の旧ベルト２Ａを新ベルト２Ｂに交換するベルト交換方法である。

この図において、（Ａ）は、交換する旧いベルト（旧ベルト２Ａ）がベルトラッパー装置１内に組み込まれている状態、（Ｂ）は、旧ベルト２Ａを交換用の新しいベルト（新ベルト２Ｂ）に交換中の状態、（Ｃ）は、新ベルト２Ｂがベルトラッパー装置１内に組み込まれている状態である。

上述した装置を用い、本発明のベルト交換方法は、（ａ）〜（ｇ）の各ステップ（工程）からなる。

（ａ）初めに、クランプ装置１６により、交換する旧ベルト２Ａの先端部と尾端部を移動しないように固定する。
（ｂ）次いで、旧ベルト２Ａの先端２ａと尾端２ｂを分離し、かつ分離した旧ベルト２Ａの尾端２ｂを新ベルト２Ｂの先端２ａに連結し、さらに分離した旧ベルト２Ａの先端２ａを巻取り装置１２の巻取り芯１３に連結する。

図３（Ａ）は、（ａ）（ｂ）のステップ（工程）が完了した状態を示している。
なお、旧ベルト２Ａの先端２ａと尾端２ｂの分離と、旧ベルト２Ａの尾端２ｂと新ベルト２Ｂの先端２ａの連結は、上述した連結ワイヤの引き抜きと挿入による。この工程は、好ましくは自動であるが、作業員による手作業で行ってもよい。

（ｃ）次に、クランプ装置１６により、交換する旧ベルト２Ａの先端部と尾端部の固定を解除する。
（ｄ）次いで、巻取り装置１２の巻取り芯１３を回転駆動して、旧ベルト２Ａを巻取り芯１３のまわりに巻取り、同時に、旧ベルト２Ａの尾端２ｂに接続された新ベルト２Ｂを複数のガイドロール４で案内してベルトラッパー装置１の内部に引き込む。

図３（Ｂ）は、（ｃ）（ｄ）のステップ（工程）が完了した状態を示している。

（ｅ）次いで、クランプ装置１６により、交換用の新ベルト２Ｂの先端部と尾端部を移動しないように固定する。
（ｆ）次いで、旧ベルト２Ａの尾端２ｂを新ベルト２Ｂの先端２ａから分離し、分離した新ベルト２Ｂの先端２ａとその尾端２ｂを連結する。
（ｇ）最後に、クランプ装置１６により、新ベルト２Ｂの先端部と尾端部の固定を解除する。

図３（Ｃ）は、（ｅ）（ｆ）（ｇ）のステップ（工程）が完了した状態を示している。
なお、旧ベルト２Ａの尾端２ｂと新ベルト２Ｂの先端２ａの分離と、新ベルト２Ｂの先端２ａとその尾端２ｂの連結は、上述した連結ワイヤの引き抜きと挿入による。この工程は、好ましくは自動であるが、作業員による手作業で行ってもよい。

また、上述したクランプ装置１６によるベルトの固定と解除は必須ではなく、張力が緩んだ状態で、ベルトが移動しない限りで、これを省略することができる。

上述した本発明の装置と方法によれば、巻取り装置１２及び巻戻し装置１４により、巻取り装置１２の巻取り芯１３を回転駆動して、旧いベルト（旧ベルト２Ａ）を巻取り装置１２の巻取り芯１３のまわりに巻取り、同時に、旧ベルト２Ａの尾端２ｂに接続された新しいベルト（新ベルト２Ｂ）を複数のガイドロール４で案内してベルトラッパー装置１内に引き込むことで、ベルトラッパー装置１に組込まれた旧ベルト２Ａを巻取り装置１２の巻取り芯１３に巻き取ることができ、かつ新ベルト２Ｂをベルトラッパー装置１の内部に位置する複数のガイドローラ４に通すことができる。

従って、本発明によれば、ベルト２が大型スチールベルトであっても、ベルト２の先端２ａと尾端２ｂの分離や連結等の簡単な軽作業で容易かつ短時間に旧ベルト２Ａを新ベルト２Ｂに交換することができる。
また、巻取り装置１２及び巻戻し装置１４は、ベルト２を巻取ったロール状に収容するので、全高を低くできる。従って、大きな抜取りスペース及び大型の天井クレーンが不要である。
さらに、巻取り装置１２の巻取り芯１３に巻き取った旧ベルト２Ａは、ロール状のままで外部に搬出できるので、旧ベルト２Ａを簡単に廃棄処分することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１ ベルトラッパー装置、２ ベルト（スチールベルト）、
２ａ 先端、２ｂ 尾端、２Ａ 旧ベルト、２Ｂ 新ベルト、
４ ガイドローラ、５ 移動フレーム、
６ 張力調整シリンダ、８ ベルト移動装置、
９ 巻取りリール、９ａ ストリップ、
１０ ベルト交換装置、１１ フレーム、
１２ 巻取り装置、１３ 巻取り芯、１３ａ 巻取りモータ、
１４ 巻戻し装置、１５ 巻戻し芯、
１６ クランプ装置、１６ａ 先端クランプ、１６ｂ 尾端クランプ

Claims (7)

1. 先端と尾端が連結されたループ状のベルトを複数のガイドロールでエンドレスに案内するベルトラッパー装置の前記ベルトを交換するベルト交換装置であって、
   ベルトラッパー装置の近傍に位置し、巻取り芯を前記ガイドロールに平行な軸心を中心に回転駆動する巻取り装置と、
   該巻取り装置の近傍に位置し、交換用の新しいベルトを巻いた巻戻し芯を自由回転可能に収容する巻戻し装置とを備え、
   前記複数のガイドロール上の前記ベルトである旧ベルトの前記先端と前記尾端が、それぞれ、前記巻取り芯と、前記巻戻し芯における前記新しいベルトの先端に連結された状態で、前記巻取り装置は、前記巻取り芯を回転駆動して、前記旧ベルトを巻取り、前記新しいベルトを前記複数のガイドロール上に移動させる、ベルトラッパー装置のベルト交換装置。
2. 複数のガイドロールでベルトをエンドレスに案内するベルトラッパー装置の前記ベルトを交換するベルト交換装置であって、
   ベルトラッパー装置の近傍に位置し、巻取り芯を前記ガイドロールに平行な軸心を中心に回転駆動する巻取り装置と、
   該巻取り装置の近傍に位置し、交換用の新しいベルトを巻いた巻戻し芯を自由回転可能に収容する巻戻し装置と、
   前記巻取り装置及び巻戻し装置の近傍に位置し、ベルトラッパー装置に組込まれたベルトの先端部と尾端部を把持するクランプ装置とを備える、ベルト交換装置。
3. 前記巻取り装置及び巻戻し装置は、ベルトラッパー装置の上方に間隔を隔てて位置し、
   前記クランプ装置は、ベルトラッパー装置の上方かつ前記巻取り装置及び巻戻し装置の下方に位置する、請求項２に記載のベルト交換装置。
4. 前記巻取り装置と前記巻戻し装置は、同一のフレームに設置されている、請求項１、２または３に記載のベルト交換装置。
5. 前記フレームは、前記ガイドロールを支持する移動フレームに固定されている、請求項４に記載のベルト交換装置。
6. 複数のガイドロールでベルトをエンドレスに案内するベルトラッパー装置の旧ベルトを新ベルトに交換するベルト交換方法であって、
   ベルトラッパー装置の近傍に位置し、巻取り芯を前記ガイドロールに平行な軸心を中心に回転駆動する巻取り装置と、
   該巻取り装置の近傍に位置し、交換用の新ベルトを巻いた巻戻し芯を自由回転可能に収容する巻戻し装置とを備え、
   （Ａ）旧ベルトの先端と尾端を分離し、かつ分離した旧ベルトの尾端を前記新ベルトの先端に連結し、さらに分離した旧ベルトの先端を巻取り装置の巻取り芯に連結し、
   （Ｂ）巻取り装置の巻取り芯を回転駆動して、旧ベルトを巻取り装置の巻取り芯のまわりに巻取り、同時に、旧ベルトの尾端に接続された新ベルトを前記複数のガイドロールで案内してベルトラッパー装置内に引き込み、
   （Ｃ）旧ベルトの尾端を新ベルトの先端から分離し、分離した新ベルトの先端とその尾端を連結する、ベルトラッパー装置のベルト交換方法。
7. さらに、前記巻取り装置及び巻取り装置の近傍に位置し、ベルトラッパー装置に組込まれたベルトの先端部と尾端部を把持するクランプ装置とを備え、
   該クランプ装置により、
   前記（Ａ）の前に、交換する旧ベルトの先端部と尾端部を移動しないように固定し、
   前記（Ｂ）の前に、交換する旧ベルトの先端部と尾端部の固定を解除し、
   前記（Ｃ）の前に、再度、新ベルトの先端部と尾端部を移動しないように固定し、
   前記（Ｃ）の後に、再度、新ベルトの先端部と尾端部の固定を解除する、請求項６に記載のベルト交換方法。