【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オンラインで薄板の振動を非接触で低減させる薄板振動低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄板を製造するラインにおいて、通板中の薄板が振動しない状態に保つことは、薄板の品質を良くするばかりでなく、その製造ラインの能率を向上させることにもつながる重要な要素である。以下、溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインで溶融亜鉛鍍金薄板を製造する場合を例に挙げて説明する。
【０００３】
図１４は、溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインの構成を示す概略図である。図１４において、前工程から搬送された薄板１１は、先ず予熱炉１２で薄板１１表面の油脂、可燃性物質などを燃焼除去した後、溶融亜鉛ポット１３内に浸漬通板され、シンクロール１４で方向転換された後、前記溶融亜鉛ポット１３から引き上げられ、その表面に溶融亜鉛が付着する。そして、溶融亜鉛ポット１３上方に設置されているワイピングノズル１６から噴出するガスにより、薄板１１に付着した鍍金金属を絞り取ることで鍍金付着量の調整が行われる。続くプロセスである合金化炉１７で薄板１１を加熱後冷却装置１８で冷却して亜鉛鍍金層をＦｅ−Ｚｎ合金層とする合金化処理を行い、又は合金化炉１７に代えてスパングル微細化装置（図示されていない）を用いてスパングルを微細化する処理を行い、または前記の何れの処理も行わないで冷却装置１８で冷却する。次いで、そのまま、または化成処理設備１９で特殊な防錆、耐食処理等の処理を施した後、コイルに巻き取られて、所要の溶融亜鉛鍍金薄板が製造される。
【０００４】
図１５は、前述の図１４の製造ラインおける溶融亜鉛ポット１３から引き上げられた薄板１１の振動状態の一例を説明する模式図、図１６は、薄板１１が振動しているときのワイピングノズル１６部におけるワイピングノズル１６と薄板１１との位置関係の一例を説明する模式図である。図１５中、Ｌは薄板のパスライン（振動等がないときの薄板の通板基準位置）を示し、破線は振動があるときの薄板１１の通板状態を示している。
【０００５】
溶融亜鉛ポット１３内で薄板１１を接触支持している浴中サポートロール１５の軸ぶれや、急冷帯１８で吹き付けるエアの作用によって、薄板１１はしばしば振動し、例えば図１５の破線で示すような振動モードになる。一般には通板速度を上げることで振動振幅が大きくなることが多い。
【０００６】
ワイピングノズル１６からはワイピングガス１６ａが薄板１１の表裏に板幅方向に均一に圧力がかかるようにスリット状に噴出されているが、薄板１１が振動することで、ガスワイピングノズル１６部では、図１６の破線に示すように、薄板１１とワイピングノズル１６との距離が一定でなくなるため、均一な鍍金付着量を得ることが困難となる。通板速度を上げることで、前述の鍍金付着量の不均一が一層増大する。
【０００７】
そこで、特許文献１では、図１７に示すように、走行する薄板３１の各側端面にそれぞれ対向近接配置した互いに極性の異なる電磁石３２と共に、前記各電磁石３２に側端面が対向近接するよう各磁性体板３３を配置し、前記各磁性体板３３を前記薄板３１の各側端部と同一の極性に励磁することで、前記各磁性体板３３と薄板３１との間に斥力を発生させることで、薄板３１のＣ反りを矯正することを開示する。
【０００８】
以下に、先行技術文献情報について記載する。
【０００９】
【特許文献１】
特公平６−５３９１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以下で記載するように、特許文献１では、前記斥力は薄板３１の側端部にのみ発生するので、薄板長手方向で薄板側端部が振動の腹となっているような振動モードの低減にはある程度効果があるが、薄板幅方向中央部分には斥力が発生しないので、Ｃ反り矯正能力は乏しい。
【００１１】
磁力線は互いに反発し合い、重ならない性質を持っているのは一般に知られている。特許文献１では、薄板３１の各側端面に互いに極性の異なる電磁石３２を配置させることで、図１８のような薄板３１と磁性体板３３全体を覆う磁力線分布を想定している。このような磁力線分布が実現しておれば、薄板３１の全幅にわたって斥力が発生し、前記特許文献１に記述されるようにＣ反り矯正を実現できるはずである。なお、図１８〜図２０において、図中の白抜き矢印（⇔）は、当該部分で薄板３１と磁性体板３３との間に斥力が作用することを示している。
【００１２】
通常の薄板製造ラインでは、通板される薄板の幅は通常６００ｍｍ程度以上である。本発明者らが実験検討した知見によれば、前述の装置では、薄板３１の幅が６００ｍｍ程度以上になると、実際には図１９のような磁力線分布となる。つまり、薄板３１両側端部に配置されている電磁石３２、３２間の距離が遠すぎるため、磁性体板３３の途中から磁束が漏れ出てしまう。このような理由から、薄板３１の幅方向中央部分の斥力は期待できないため、Ｃ反り矯正の能力は乏しい。逆に、磁性体板３３を薄板３１の全幅にわたって橋渡しにしているため、例えば図２０に示すような薄板３１幅方向中央部分が振動の腹となるような振動モードでは、薄板３１中央部分と磁性体板３３が接触してしまう場合がある。
【００１３】
ところで、斥力の強さは、磁性体板３３と薄板３１とに侵入する磁力線の量による。一般に、磁性物体内に存在できる磁力線の量には限りがある。この現象は磁束飽和と呼ばれ、一般に知られている物理現象である。このため、前記特許文献１に開示される装置で、斥力の効果を強めるために、強力な磁場を発生させたとしても、磁束飽和現象のために発生する斥力の値が飽和する。しかも、特許文献１では、薄板を対象としているため、磁束飽和し易く、そのため、薄板長手方向で薄板側端部が振動の腹となっているような振動モードや図１６のようにパスライン方向を軸として薄板側端部が振動する振動モードでは、振動低減に必要な大きさの斥力を発生させることができない場合がある。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、安定して薄板の振動を低減することができる振動低減装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の要旨は以下の通りである。
【００１６】
（１）薄板製造ラインまたは薄板処理ラインを走行する薄板側端部近傍に磁石を配置した薄板の振動防止装置において、薄板のパスラインの表あるいは裏あるいは表裏両方に、前記薄板とは所要の間隔を空けて強磁性体板を配置し、前記強磁性体及び前記磁石の磁極面を、前記薄板板面と直角、且つ薄板側端部をなす直線に平行な平面上に投影したときの各々の投影部を、それぞれ強磁性体仮想面及び磁石仮想面としたとき、前記強磁性体板仮想面と前記磁石仮想面はラップ領域があり、且つ前記強磁性体板仮想面の端部（但し、前記薄板に対向する側の端部は除く）は、前記磁石仮想面の外側にあることを特徴とする薄板の振動防止装置。
【００１７】
（２）前記磁石は薄板長手方向に２個以上配置され、前記強磁性体板仮想面と前記各々の磁石の磁石仮想面はラップ領域があり、且つ前記強磁性体板仮想面の端部（但し、前記薄板に対向する側の端部は除く）は、前記各々の磁石の磁石仮想面の外側にあることを特徴とする（１）記載の薄板の振動防止装置。
【００１８】
（３）前記強磁性体板は薄板長手方向に２個以上配置されることを特徴とする（１）または（２）記載の薄板の振動防止装置。
【００１９】
（４）薄板製造ラインまたは薄板処理ラインを走行する薄板側端部近傍に磁石を配置した薄板の振動防止装置において、薄板のパスラインの表あるいは裏あるいは表裏両方に、前記薄板とは所要の間隔を空けて強磁性体板を配置し、さらに前記強磁性体に対応して前記磁石がパスライン方向に２個以上配置することを特徴とする薄板の振動防止装置。
【００２０】
（５）薄板製造ラインまたは薄板処理ラインを走行する薄板側端部近傍に磁石を配置した薄板の振動防止装置において、前記磁石がパスライン方向に２個以上配置し、さらに薄板のパスラインの表あるいは裏あるいは表裏両方に、前記薄板とは所要の間隔を空け、且つ前記各磁石に対応して強磁性体板を各々配置することを特徴とする薄板の振動防止装置。
【００２１】
（６）前記ラップ領域の面積（前記強磁性体に対応する磁石が２個以上配置されているときは、各ラップ領域の面積の総和）をＸ、前記強磁性体板仮想面の面積をＹとしたとき、Ｙ／Ｘは１．５以上であることを特徴する（１）〜（３）のいずれかに記載の薄板の振動防止装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
本明細書において、薄板とは、熱間圧延材や冷間圧延材等のような帯状の板、いわゆる金属帯（鋼帯を含む）を意味しており、磁性を有する薄板であれば特に限定されない。また、薄板製造ラインまたは薄板処理ラインとは、前記薄板を熱間圧延、冷間圧延等の圧延、熱処理、表面処理等の処理を行うライン、前記薄板の品質検査を行うライン等、帯状の薄板が通板されるラインを意味している。
【００２４】
図１は本発明に係る薄板振動低減装置の第一の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。図１において、１は薄板、２は電磁石、３は強磁性体板である。電磁石２は、薄板製造ラインまたは薄板処理ラインを走行する薄板１側端部近傍に、磁極面２ａが薄板１側端部に対向するように配置されている。なお、以下の説明では、磁極面２ａはＮ極として説明する。
【００２５】
薄板１側端部近傍に電磁石２が対置されている。強磁性体板３は、薄板１の表裏両方の側端部近傍に、前記薄板１とは所要の間隔を空けて設置されている。また前記強磁性体板３は、板面が前記薄板１の板面と略直角且つ前記薄板１のパスラインと略平行になるように配置されている。電磁石２の磁極面２ａは、前記薄板１の板面と略直角且つ前記薄板１のパスラインと略平行に配置されている。
【００２６】
図２は、図１の薄板振動低減装置における薄板１、電磁石２及び強磁性体板３の配置関係を説明する図で、前記強磁性体３及び前記磁石２の磁極面を、前記薄板１の板面と直角且つ薄板１のパスラインと平行な平面上に投影したときの各々の投影部を説明する図である。図２中、２１は強磁性体板３の投影部（本明細書では強磁性体仮想面２１と記載する。）、２２は磁極面２ａの投影部（本明細書では磁石仮想面２２と記載する。）、ハッチング部分は、前記強磁性体板仮想面２１と前記磁石仮想面２２とのラップ領域である。図３は、図１の装置における磁力線の分布を説明する模式図である。薄板１はパスライン位置に示されている。
【００２７】
なお、図１の装置では、強磁性体板３と電磁石２は前述のように設置されているので、強磁性体仮想面２１及び磁石仮想面２２は、各々、図１の装置で電磁石２のＳ極側からＮ極方向を矢視したときの、強磁性体板３の板面及び磁極面２ａの輪郭線に相当する。
【００２８】
電磁石２の磁極面２ａ及び強磁性体板３板面は、何れも矩形である。磁極面２ａは平坦で薄板１の側端部に対向して略平行に配置され、また、薄板１の幅方向延長線が前記磁極面２ａをほぼ二分割する位置に配置されている。
【００２９】
強磁性体板３は、薄板１の表裏に、前記薄板１の幅方向延長線で二分割される磁極面２ａの各々に対応して１枚ずつ、該薄板１とは所定間隔を空けて、その端部が薄板１の側端部に対応する位置に配置され、またその板面が前記薄板１の板面及びパスラインとほぼ直交するように配置されている。図１では、磁石２と強磁性体板３を前述のように配置することで、図３に示されるように、薄板１の表裏両側における磁力線分布のバランスが良くなる。
【００３０】
ところで、磁束は磁気抵抗が少なくなるような分布を示すので、比透磁率の大きな強磁性体板３を伝わりやすい。すなわち、Ｎ極から出てＳ極へ侵入する磁力線の閉ループの分布は強磁性体板３の形状が大きく影響する。
【００３１】
強磁性体板３が前記のように配置されると、磁力線分布は図３のようになる。すなわち、薄板１では側端部にＳ極が集中して発生する。強磁性体板３では、磁極面２ａ近傍すなわち薄板１近傍にＳ極が集中して発生し、薄板１から遠い部位にＮ極が発生する。Ｓ極が薄板１近傍に集中して発生するということは、該部位で磁束密度が大きくなることである。強磁性体板３の薄板１近傍及び薄板１側端部近傍を同磁化するとともに、該部分の磁束密度が大きいことで、強磁性体板３と薄板１側端部との間に大きい斥力が得られる。
【００３２】
強磁性体板３の面積が小さすぎると、磁力線分布は図４のようになり、磁力線が強磁性体板３を突き抜けるため、強磁性体板３の薄板１近傍にＳ極が集中しない。その結果、強磁性体板３の薄板１に対向する部分にＳ極とＮ極が生じるため、強磁性体板３と薄板１との間に斥力が発生しにくい。
【００３３】
図３に示したように、強磁性体板３の薄板１近傍にＳ極を集中して発生させて強磁性体板３と薄板１側端部との間に大きい斥力を得るには、図２に示されるように、強磁性体板仮想面２１と磁石仮想面２２とはラップ領域があり、さらに、前記強磁性体板仮想面２１は、薄板１に対向する側以外は、磁石仮想面２２の外側に延在していること、すなわち強磁性体板仮想面２１の輪郭線は、薄板１に対向する側以外は、磁石仮想面２２の外側にあることが必要である。強磁性体板仮想面２１と磁石仮想面２２とのラップ領域の面積をＸ、強磁性体板仮想面２１の面積をＹとしたとき、Ｙ／Ｘは１．５以上であることが好ましく、２．０以上であることがさらに好ましい。
【００３４】
電磁石２と薄板１側端部の間隔は狭い方が斥力が大きくなるが、電磁石２と薄板１との接触の問題が起こりやすくなるので、３〜３０ｍｍ程度が好ましい。５ｍｍ未満になると薄板１と磁石が接触しやすくなる。また３０ｍｍを超えると磁力線が薄板１に到達しない。
【００３５】
強磁性体板３と薄板１の間隔が狭い方が、斥力が大きくなるが、薄板１と強磁性体板３との接触の問題が起こりやすくなる。強磁性体板３と薄板１の間隔は薄板の通板状態（蛇行・振動）を考慮して適宜寸法に設定される。本発明が対象とする薄板の振動低減装置にあっては、通常３〜２０ｍｍ程度に設定される。
【００３６】
強磁性体板３は平板である必要はなく、図５に示すように、断面がＬ型であってもよい。ただし、Ｌ型にする利点は、強磁性体板３の剛性を上げること以外にはない。薄板１と対向している部分が長すぎると薄板１と接触の恐れがある。また磁束が広がって分布し、磁束密度が下がって斥力が低下する恐れもある。薄板１との接触を防止する観点から、図６（ａ）に示すように、板面３ａと剛性を上げるために設けられた部材３ｂとの角度が鋭角になるようにしてもよい。図６（ｂ）に示すように、剛性の上げるための部材３ｃを強磁性体板３の薄板１に対向する側の端部より若干内側に入った位置に設けてもよい。また、強磁性体板３の剛性に設備上の問題がなければ、強磁性体板３はなるべく単純な平板とするのが良い。
【００３７】
前記したとおり、一般に、強磁性体板３と薄板１とに侵入する磁力線の量が多ければ多いほど、磁束密度が大きくなり、大きな斥力を得ることができる。ところが単位体積あたりで強磁性物体内に存在できる磁力線の量には限りがある。この現象は磁束飽和と呼ばれ、一般に知られている物理現象である。そのため、斥力の効果を強めるために強力な磁場を発生させたとしても、磁束飽和のために発生する斥力の値が飽和する。
【００３８】
本発明が対象とする薄板は、通常、板厚の上限は５ｍｍ程度で、板幅は６００ｍｍ程度以上である。板厚が小さいことで体積が小さくなるため、磁束飽和しやすい。この問題を改善する観点からは、強磁性体板３の体積を少しでも大きくする方が有利である。すなわち、強磁性体板３の板厚を大きくすることが好ましく、少なくとも薄板１の厚さ以上の大きさが必要である。しかしながら、強磁性体板３の板厚を大きくするということは図５のようにＬ型断面を有する場合と同様、薄板１との接触の恐れがでてくる。
【００３９】
強磁性体板３は、強磁性を有するものであれば何でも使用できる。実用上は、薄板１の厚さが１ｍｍ以下である場合には強磁性体板３の厚さは１〜３ｍｍ程度、薄板１の厚さが１ｍｍ超え３ｍｍ程度である場合には、強磁性体板３の厚さは３ｍｍ以上、薄板１の厚さが３〜５ｍｍ程度である場合は、板厚と同程度を目安とすれば十分である。
【００４０】
前述の装置では、強磁性体板３は、薄板１の板面に対して直角に配置されていたが、Ｓ極が発生する強磁性体板３端部が薄板１側端部近傍に配置されていれば、強磁性体板３は薄板１の板面に対して厳密に９０度でなくてもよい。
【００４１】
薄板１の板面に直角な面に対する強磁性体板１の傾斜角θ（図７参照）は、強磁性体板３の薄板１近傍にＳ極を集中して発生させるためには、±２０度以下が好ましく、より好ましくは±５度以下、最も好ましくは略直角である。
【００４２】
強磁性体板３を傾斜して配置した場合においても、薄板１、電磁石２及び強磁性体板３の配置関係および電磁石２、強磁性体板３の寸法関係等の各条件は、前述の図１の装置において記載したのと同様である。すなわち、強磁性体３及び磁石２の磁極面２ａを、薄板１板面及び該薄板１のパスラインの両方と直交する平面上に投影したときの各々の投影部を、それぞれ強磁性体仮想面２１、磁石仮想面２２としたときに、強磁性体仮想面２１と磁石仮想面２２はラップしており、前記薄板１板面に対向する側を除き、前記強磁性体板仮想面２１は前記磁石仮想面２２の外側にあることが必要である。また、この場合、強磁性体板仮想面２１の面積をＹ、前記ラップ領域の面積をＸとしたとき、Ｙ／Ｘが１．５以上とすることが好ましく、２．０以上がさらに好ましい。
【００４３】
本発明では、薄板１、電磁石２及び強磁性体板３の配置関係および電磁石２、強磁性体板３の寸法関係を前述のように規定することで、強磁性体板３の薄板１近傍及び薄板１側端部近傍を同磁化するとともに、該部分の磁束密度が大きいことで、強磁性体板３と薄板１側端部との間に大きい斥力が得られる。その結果、薄板１の振動防止効果が優れる。また、薄板１の幅方向中央部分に強磁性体板３を橋渡しにする構造でないため、特許文献１で起こるＣ反りに起因する薄板１と強磁性体板３との接触の問題が解消される。
【００４４】
電磁石２を磁化させる駆動電源６は手動でＯＮ／ＯＦＦするか、あるいはプロセスコンピュータなどでＯＮ／ＯＦＦする。薄板１の振動の状態を計測するセンサなどを設置し、センサの検出信号に基き駆動電源６の電流等を制御する制御系を設置することもできるが、前述のとおり、複雑な制御を行う必要が無いのが本発明の利点である。駆動電源６の電源容量については、強磁性体板３を磁束飽和させるだけの磁場が発生できれば、それ以上強い電流を流しても無駄であるので、薄板製造ラインが対象としている薄板１の板厚および強磁性体板３のサイズ（厚さと幅）に応じて駆動電源６の容量を適宜選択すればよい。
【００４５】
前述の実施形態では磁極面２ａが矩形の電磁石２を用いているが、磁極面２ａが円形の電磁石を用いてもよい。適切な大きさの磁場を発生できるものであれば、電磁石２に代えて永久磁石を設置しても良い。
【００４６】
図８は、本発明に係る薄板振動低減装置の第二の実施形態の要部構成を示す斜視図である。図８の装置では、強磁性体板３は、薄板１の裏側のみに配置されている。本装置においても、薄板１、電磁石２及び強磁性体板３の配置関係および電磁石２、強磁性体板３の寸法関係等の各条件は、前述の図１の装置の場合と同様である。本発明では、このように、強磁性体板３を薄板１の表裏のいずれか一方のみに配置した場合であっても、従来技術に比べて、強磁性体板３と薄板１側端部との間に大きい斥力が得られる。
【００４７】
本発明の装置において薄板の振動を低減する作用について、図９を参照して説明する。なお、図９では、説明の都合上、強磁性体板３を薄板１の下側に設置した場合について説明する。
【００４８】
本発明では、磁気的斥力を利用しているため、力学的に安定系であり、パッシブな振動低減制御系である。従って、複雑な制御を行わずとも、薄板の振動防止効果を上げることができる。すなわち、薄板に働く張力が、図９のバネ力を生じさせる。このバネ力は図９では下向きに働く。一方、薄板と強磁性体板との間に反発しあう斥力が働き、図９では上向きに働く。バネ力の作用で薄板が下方向へ動くと、薄板と強磁性体板との距離が小さくなり、斥力が増大する。バネ力よりも大きな斥力が生じると薄板は上に押し戻されるが、上に押し戻されるとバネ力が増大する。結局、バネ力と斥力とが釣り合う場所で薄板が安定に存在することになる。
【００４９】
図１０は、本発明に係る薄板振動低減装置の第三の実施形態の要部構成を示す斜視図で、オンラインで走行中の薄板１側端部近傍の薄板長手方向に磁石２を２個以上配置する装置の例である。
【００５０】
図１０の装置において、強磁性体板３は、薄板１の表裏に、前記薄板１の幅方向延長線で二分割される磁極面２ａの各々に対応して１枚ずつ、該薄板１とは所定間隔を空けて、その端部が薄板１の側端部に対応する位置に配置され、またその板面が前記薄板１の板面及びパスラインとほぼ直交するように配置されている。前記強磁性体板３に対応して磁石２がパスライン方向に３個配置されている。電磁石２の磁極面２ａ及び強磁性体板３板面は、何れも矩形である。電磁石２は、磁極面２ａが薄板１の側端部に対向して配置され、また、薄板１の幅方向延長線が前記磁極面２ａをほぼ二分割する位置に配置されている。
【００５１】
さらに、前記強磁性体板３及び前記各々の電磁石２の磁極面２ａを、前記薄板１の板面と直角、且つ前記薄板１のパスラインと平行な平面上に投影したときの各々の投影部である強磁性体板仮想面と、前記各々の磁石の磁石仮想面にはラップ領域があり、且つ前記強磁性体板仮想面の端部（但し、前記薄板に対向する側の端部は除く）は、前記各々の磁石の磁石仮想面の外側にあるように構成されている。本装置においては、前記各々の磁石の磁石仮想面の面積の総和をＸ、強磁性体板仮想面の面積をＹとしたとき、Ｙ／Ｘは１．５以上であることが好ましく、２．０以上であることがさらに好ましい。
【００５２】
前記のように磁石２を薄板長手方向に複数個配置することで、磁気飽和が原因で十分に斥力を発生できない場合でも、必要な斥力を得ることができる。
【００５３】
図１１は本発明に係る薄板振動低減装置の第四の実施形態の要部構成を示す斜視図で、オンラインで走行中の薄板１側端部近傍の薄板長手方向に強磁性体板３が２個以上配置し、さらに前記各々の強磁性体板３に対応して、電磁石２を配置する装置の例である。図１１の装置において、各々の強磁性体板３と各々の電磁石２の構成、配置関係は、前記図１０と同様である。なお、前記各々の強磁性体板３及び前記各々の電磁石２の磁極面２ａを、前記薄板１の板面と直角、且つ前記薄板１のパスラインと平行な平面上に投影したときの投影部である前記各々の強磁性体板仮想面と、それに対応する前記各々の磁石の磁石仮想面にはラップ領域があり、且つ前記各々の強磁性体板仮想面の端部（但し、前記薄板に対向する側の端部は除く）は、それに対応する前記各々の磁石の磁石仮想面の外側にあるように構成されている。
【００５４】
前記のように強磁性体板３と前記各々の強磁性体板３に対応して電磁石２を薄板長手方向に複数個配置することで、磁気飽和が原因で十分に斥力を発生できない場合でも、必要な斥力を得ることができる。
【００５５】
また、図１１の装置において、各々の強磁性体板３に対応して、図１０の装置のように、複数の電磁石を配置するようにしてもよい。この場合、パスライン方向で隣り合う磁石創始の間隔は、磁極面２ａと薄板端部との距離よりも大きくすることが好ましい。
【００５６】
図１２は本発明に係る薄板振動低減装置の第五の実施形態の要部構成を示す図である。オンラインで走行中の薄板１側端部近傍の薄板長手方向に磁石２を複数個配置した装置の例である。薄板１の両側端部近傍に配置される各磁石の極性や配置位置が薄板１の両側で対応している必要が無いため、強磁性体板３とそれに対応する磁石２の組み合わせの配置を千鳥に配置することができる。千鳥に配置することで、高次の振動モードに対する振動低減効果を得ることができる。
【００５７】
前記したとおり、本発明においては、強磁性体板３は、薄板１の板面に対する傾斜角θを±２０度以下とすることが好ましい。前記傾斜角θが２０度超（θ＝９０度の場合を含む）になると、強磁性体板３の薄板１近傍部分の磁束密度が小さくなり、強磁性体板３と薄板１側端部との間に発生する斥力が低下し、十分な斥力を発生できない。この場合、図１０または図１１のように、薄板１のパスライン方向に、複数の磁石２及び／又複数の強磁性体板３を設置することで必要な斥力を発生させて薄板の振動を防止でき、またＣ反りに起因する薄板１と強磁性体板３との接触の問題も解消できる。この場合、θ＜９０度とすることが好ましい。
【００５８】
図１３は本発明に係る薄板振動低減装置の第六の実施形態の要部構成を示す図で、溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインのワイピングノズル１６直上の薄板１の側端部近傍に、強磁性体板３とそれに対応する電磁石２を設置した例である。強磁性体板３とそれに対応する電磁石２は、薄板１の各々の側端部近傍に、パスライン方向に各々２個ずつ設置されている。
【００５９】
電磁石２の磁極面２ａ及び強磁性体板３板面は、何れも矩形である。各電磁石２は、磁極面が薄板１の側端部に対向して配置され、また、薄板１の幅方向延長線が前記磁極面をほぼ二分割する位置に配置されている。強磁性体板３は、該薄板１とは所定間隔を空けて、その端部が薄板１の側端部に対応する位置に配置され、またその板面が前記薄板１の板面及びパスラインとほぼ直交するように配置されている。一例を挙げると、磁極面寸法は２０ｍｍ×２０ｍｍ、強磁性体板３寸法は５０ｍｍ×５０ｍｍで、パスライン方向上流側と下流側における強磁性体板３端部と磁極面の端部との間隔が同じになるように配置され、また薄板１と強磁性体板１との間隔は通板している薄板の状況に応じて、３〜２０ｍｍに設定される。
【００６０】
本装置を用いることで、溶融亜鉛鍍金薄板の鍍金付着量を調整しているガスワイピングノズル１６部での薄板１の振動を低減させて薄板幅方向の鍍金付着量分布を均一にできる。
【００６１】
なお、前述の装置では、薄板側端部に対向する磁極面は何れもＮ極であったが、本発明では、薄板側端部に対向する磁極面の極性は限定されない。Ｎ極、Ｓ極の何れであっても良い。薄板の長手方向に複数の磁石は配置される場合も、薄板側端部に対向する磁極面の極性は限定されない。薄板長手方向で隣り合う磁石の磁極面の極性は異なっていてもよい。この場合、磁石は馬蹄形磁石を使用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄板振動低減装置においては、磁石が発生した磁場によって薄板と強磁性体板の前記薄板板面近傍部分を同極磁化することで薄板と強磁性体板との間に斥力を発生させることができ、この斥力の効果で薄板の振動を低減させることができる。薄板製造ラインや薄板処理ラインで振動が問題となっている部分に対して本発明を適用することで、品質向上やライン速度向上といった効果が得られる。
【００６３】
本発明では、斥力を利用しているので力学的に安定なパッシブ振動制御であるので、薄板の挙動を測定するセンサや、複雑な制御装置を用意する必要が無いため、安価であり、メンテナンス性が抜群に良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る薄板振動低減装置の第一の実施の形態の要部構成を示す斜視図である。
【図２】図１の薄板振動低減装置における薄板１、電磁石２及び強磁性体板２の配置関係を説明する図である。
【図３】図１の装置における磁力線の分布を説明する模式図である。
【図４】図１の装置において、強磁性体の面積が小さすぎる場合の磁力線分布を説明する図である。
【図５】本発明に係る薄板振動低減装置に配置される強磁性体板の別の実施形態を説明する図である。
【図６】本発明に係る薄板振動低減装置に配置される強磁性体板の別の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明に係る薄板振動低減装置において、強磁性体板が薄板のパスラインに対して傾斜して配置される状態を説明する概略図である。
【図８】本発明に係る薄板振動低減装置の第二の実施形態の要部構成を示す斜視図である。
【図９】本発明において薄板の振動を低減する作用を説明する図である。
【図１０】本発明に係る薄板振動低減装置の第三の実施形態の要部構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る薄板振動低減装置の第四の実施形態の要部構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る薄板振動低減装置の第五の実施形態の要部構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係る薄板振動低減装置の第六の実施形態の要部構成を示す斜視図である。
【図１４】溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインの構成を示す概略図である。
【図１５】溶融亜鉛ポットから引き上げられた薄板の振動状態を説明する模式図である。
【図１６】溶融亜鉛ポットから引き上げられた薄板が振動しているときのワイピングノズル部におけるワイピングノズルと薄板との位置関係を説明する図である。
【図１７】特許文献１に開示される鋼帯の振動防止装置の要部構成を示す図である。
【図１８】特許文献１に開示される鋼帯の振動防止装置において、Ｃ反り矯正効果を奏するのに必要な磁力線分布を説明する図である。
【図１９】特許文献１に開示される鋼帯の振動防止装置において実際に発生知する磁力線分布を説明する図である。
【図２０】特許文献１に開示される鋼帯の振動防止装置において、薄板中央部分と強磁性体板が接触する状態を説明する図である。
【符号の説明】
１、１１、３１ 薄板
２、３２ 磁石（電磁石）
２ａ 磁極面
３ 強磁性体（強磁性体板）
４ 鉄心
５ コイル
６ 駆動電源
１２ 予熱炉
１３ 溶融亜鉛ポット
１４ シンクロール
１５ サポートロール
１６ ワイピングノズル
１７ 合金化炉
１８ 急冷帯
１９ 化成処理設備
１６ａ ワイピングガスの流れ方向
１８ａ 冷却用エアの流れ方向
２１ 強磁性体仮想面
２２ 磁石仮想面
３３ 磁性体板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin plate vibration reducing device that reduces vibration of a thin plate online without contact.
[0002]
[Prior art]
In a thin plate manufacturing line, keeping a thin plate in a threaded state without vibration is an important factor that not only improves the quality of the thin plate but also improves the efficiency of the manufacturing line. Hereinafter, a case where a hot-dip galvanized sheet is manufactured by a hot-dip galvanized sheet manufacturing line will be described as an example.
[0003]
FIG. 14 is a schematic view showing a configuration of a production line for a hot-dip galvanized thin plate. In FIG. 14, the thin plate 11 transported from the previous process is first burned and removed from the surface of the thin plate 11 in a preheating furnace 12 to remove fats and oils, flammable substances, and the like, and then immersed in a molten zinc pot 13 and passed through a sink roll 14. After the direction is changed, the molten zinc is pulled up from the molten zinc pot 13, and the molten zinc adheres to the surface thereof. Then, the plating metal adhering to the thin plate 11 is squeezed out by the gas ejected from the wiping nozzle 16 installed above the molten zinc pot 13 to adjust the amount of plating applied. In the subsequent process, the thin plate 11 is heated in an alloying furnace 17 and then cooled by a cooling device 18 to perform an alloying process for converting the galvanized layer into an Fe—Zn alloy layer, or a spangle refining device in place of the alloying furnace 17. (Not shown) to perform a process for miniaturizing spangles, or to cool by the cooling device 18 without performing any of the above-mentioned processes. Next, after subjecting to special treatment such as rust prevention and corrosion resistance treatment as it is or by the chemical conversion treatment equipment 19, it is wound around a coil to produce a required hot-dip galvanized thin plate.
[0004]
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a vibration state of the thin plate 11 pulled up from the molten zinc pot 13 in the manufacturing line of FIG. 14 described above, and FIG. 16 is a wiping nozzle 16 when the thin plate 11 is vibrating. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a positional relationship between the wiping nozzle 16 and the thin plate 11 in FIG. In FIG. 15, L indicates a pass line of the thin plate (a reference position for passing the thin plate when there is no vibration or the like), and a broken line indicates the passing state of the thin plate 11 when there is vibration.
[0005]
The thin plate 11 often vibrates due to the axial deflection of the in-bath support roll 15 that supports the thin plate 11 in contact with the molten zinc pot 13 or the action of air blown in the quenching zone 18, for example, as shown by the broken line in FIG. 15. It becomes the vibration mode. In general, the vibration amplitude is often increased by increasing the passing speed.
[0006]
A wiping gas 16a is spouted from the wiping nozzle 16 in a slit-like manner so that pressure is uniformly applied to the front and back of the thin plate 11 in the width direction of the thin plate. As shown by the broken line 16, the distance between the thin plate 11 and the wiping nozzle 16 is not constant, so that it is difficult to obtain a uniform plating adhesion amount. Increasing the passing speed further increases the non-uniformity of the plating adhesion amount described above.
[0007]
Therefore, in Patent Document 1, as shown in FIG. 17, electromagnets 32 of different polarities are arranged on the respective side end surfaces of the running thin plate 31 so as to face and approach each side end surface. A repulsive force is generated between each of the magnetic plates 33 and the thin plate 31 by disposing a body plate 33 and exciting each of the magnetic plates 33 to the same polarity as each side end of the thin plate 31. Now, the disclosure of correcting the C warpage of the thin plate 31 will be disclosed.
[0008]
The prior art document information is described below.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-53919
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described below, in Patent Literature 1, the repulsive force is generated only at the side end of the thin plate 31, so that the vibration mode in which the thin plate side end is an antinode of vibration in the longitudinal direction of the thin plate. Although there is some effect in the reduction, the repulsion does not occur in the central portion in the width direction of the thin plate, so that the C warpage correcting ability is poor.
[0011]
It is generally known that the magnetic lines of force repel each other and do not overlap. In Patent Literature 1, by disposing electromagnets 32 having different polarities on each side end surface of the thin plate 31, it is assumed that the distribution of magnetic force lines covers the entire thin plate 31 and magnetic plate 33 as shown in FIG. 18. If such a line of magnetic force distribution is realized, a repulsive force will be generated over the entire width of the thin plate 31, and C-curvature correction should be realized as described in Patent Document 1. 18 to 20, a white arrow (⇔) in the drawing indicates that a repulsive force acts between the thin plate 31 and the magnetic plate 33 at the corresponding portion.
[0012]
In a normal thin plate manufacturing line, the width of a thin plate to be passed is usually about 600 mm or more. According to the findings that the present inventors have experimentally studied, in the above-described device, when the width of the thin plate 31 is about 600 mm or more, the magnetic force line distribution actually becomes as shown in FIG. That is, since the distance between the electromagnets 32, 32 arranged on both side ends of the thin plate 31 is too long, the magnetic flux leaks from the middle of the magnetic plate 33. For such a reason, the repulsive force at the central portion in the width direction of the thin plate 31 cannot be expected, so that the capability of correcting the C warpage is poor. Conversely, since the magnetic plate 33 is bridged over the entire width of the thin plate 31, for example, in a vibration mode in which the central portion in the width direction of the thin plate 31 becomes an antinode of vibration as shown in FIG. The body plate 33 may come into contact.
[0013]
By the way, the strength of the repulsion depends on the amount of magnetic lines of force that enter the magnetic plate 33 and the thin plate 31. Generally, there is a limit to the amount of lines of magnetic force that can exist in a magnetic object. This phenomenon is called magnetic flux saturation and is a generally known physical phenomenon. Therefore, in the device disclosed in Patent Document 1, even if a strong magnetic field is generated to enhance the effect of the repulsion, the value of the repulsion generated due to the magnetic flux saturation phenomenon is saturated. Moreover, in Patent Document 1, since the thin plate is targeted, the magnetic flux is easily saturated, and therefore, the vibration mode in which the thin plate side end is the antinode of the vibration in the longitudinal direction of the thin plate or the pass line direction as shown in FIG. In a vibration mode in which the thin plate side end vibrates around the axis, a repulsive force having a magnitude required for vibration reduction may not be generated.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vibration reduction device capable of stably reducing the vibration of a thin plate.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
[0016]
(1) In a thin plate vibration preventing device in which a magnet is arranged near a thin plate side end running on a thin plate manufacturing line or a thin plate processing line, a required distance from the thin plate is provided on the front and / or back or both front and back of the pass line of the thin plate. A ferromagnetic plate is arranged with a space therebetween, and the magnetic pole surfaces of the ferromagnetic material and the magnet are perpendicular to the thin plate surface and projected onto a plane parallel to a straight line forming the thin plate end. When the projection unit is a ferromagnetic body virtual surface and a magnet virtual surface, respectively, the ferromagnetic plate virtual surface and the magnet virtual surface have a wrap region, and an end of the ferromagnetic plate virtual surface (however, An end on the side facing the thin plate (excluding the end portion) is outside the virtual surface of the magnet.
[0017]
(2) Two or more magnets are arranged in the longitudinal direction of the thin plate, the virtual surface of the ferromagnetic plate and the virtual surface of each of the magnets have a wrap region, and an end portion of the virtual surface of the ferromagnetic plate ( However, the end on the side facing the thin plate (except for the end) is outside the virtual magnet plane of each of the magnets, wherein the vibration of the thin plate is described.
[0018]
(3) The apparatus for preventing vibration of a thin plate according to (1) or (2), wherein two or more ferromagnetic plates are arranged in the longitudinal direction of the thin plate.
[0019]
(4) In a thin plate vibration preventing device in which a magnet is arranged near a thin plate side end running on a thin plate manufacturing line or a thin plate processing line, a required distance from the thin plate is provided on the front and / or back or both front and back of the thin plate pass line. A thin plate vibration preventing device, wherein two or more magnets are arranged in the pass line direction corresponding to the ferromagnetic material.
[0020]
(5) In a thin plate vibration preventing apparatus in which magnets are arranged in the vicinity of a thin plate side end traveling on a thin plate manufacturing line or a thin plate processing line, two or more magnets are arranged in the pass line direction, and a table of the thin plate pass lines is provided. Alternatively, an anti-vibration device for a thin plate, wherein a required distance from the thin plate is provided on both the back and front and back, and ferromagnetic plates are arranged corresponding to the respective magnets.
[0021]
(6) The area of the wrap region (the sum of the areas of the wrap regions when two or more magnets corresponding to the ferromagnetic material are arranged) is X, and the area of the virtual surface of the ferromagnetic plate is Y. Wherein Y / X is 1.5 or more, wherein (1) to (3).
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
In this specification, a thin plate means a band-like plate such as a hot-rolled material or a cold-rolled material, a so-called metal band (including a steel band), and is particularly limited as long as it is a magnetic thin plate. Not done. Further, a sheet manufacturing line or a sheet processing line refers to a line for performing processing such as hot rolling, rolling such as cold rolling, heat treatment, surface treatment, etc., a line for performing quality inspection of the sheet, and a strip-shaped sheet. Means a line to be passed.
[0024]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part configuration of a first embodiment of a thin plate vibration reducing device according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a thin plate, 2 is an electromagnet, and 3 is a ferromagnetic plate. The electromagnet 2 is arranged near the end of the thin plate 1 running on the thin plate manufacturing line or the thin plate processing line so that the magnetic pole face 2a faces the end of the thin plate 1 side. In the following description, the magnetic pole surface 2a is described as an N pole.
[0025]
The electromagnet 2 is opposed to the vicinity of the end of the thin plate 1. The ferromagnetic plate 3 is installed in the vicinity of both the front and back side edges of the thin plate 1 at a predetermined interval from the thin plate 1. Further, the ferromagnetic plate 3 is arranged such that the plate surface is substantially perpendicular to the plate surface of the thin plate 1 and substantially parallel to the pass line of the thin plate 1. The magnetic pole surface 2 a of the electromagnet 2 is disposed substantially at right angles to the plate surface of the thin plate 1 and substantially parallel to the pass line of the thin plate 1.
[0026]
FIG. 2 is a view for explaining an arrangement relationship between the thin plate 1, the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 in the thin plate vibration reducing device of FIG. 1. It is a figure explaining each projection part when it projects on a plane perpendicular to a board surface and parallel to the pass line of the thin board 1. FIG. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a projected portion of the ferromagnetic plate 3 (referred to as a ferromagnetic virtual surface 21 in this specification), and reference numeral 22 denotes a projected portion of the magnetic pole surface 2a (referred to as a magnet virtual surface 22 in this specification). The hatched portion is a lap region between the virtual surface 21 of the ferromagnetic plate and the virtual surface 22 of the magnet. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the distribution of lines of magnetic force in the apparatus of FIG. The sheet 1 is shown at the pass line position.
[0027]
In the apparatus of FIG. 1, since the ferromagnetic plate 3 and the electromagnet 2 are installed as described above, the ferromagnetic imaginary surface 21 and the magnet imaginary surface 22 respectively correspond to the electromagnet 2 of the apparatus of FIG. This corresponds to the contour of the plate surface of the ferromagnetic plate 3 and the magnetic pole surface 2a when viewed in the direction of the N pole from the S pole side.
[0028]
The magnetic pole surface 2a of the electromagnet 2 and the plate surface of the ferromagnetic plate 3 are both rectangular. The pole face 2a is flat and is arranged substantially parallel to the side end of the thin plate 1, and an extended line in the width direction of the thin plate 1 is arranged at a position where the pole face 2a is substantially divided into two.
[0029]
The ferromagnetic plates 3 are provided on the front and back of the thin plate 1 at a predetermined interval from the thin plate 1, one by one corresponding to each of the magnetic pole surfaces 2 a divided into two by an extension line in the width direction of the thin plate 1. The end is disposed at a position corresponding to the side end of the thin plate 1, and the plate surface is disposed so as to be substantially orthogonal to the plate surface of the thin plate 1 and the pass line. In FIG. 1, by arranging the magnet 2 and the ferromagnetic plate 3 as described above, as shown in FIG. 3, the balance of the magnetic field distribution on both the front and back sides of the thin plate 1 is improved.
[0030]
By the way, since the magnetic flux has a distribution such that the magnetic resistance is reduced, the magnetic flux is easily transmitted through the ferromagnetic plate 3 having a large relative magnetic permeability. That is, the shape of the ferromagnetic plate 3 has a great influence on the distribution of the closed loop of the magnetic field lines coming out of the N pole and entering the S pole.
[0031]
When the ferromagnetic plate 3 is arranged as described above, the distribution of the lines of magnetic force is as shown in FIG. That is, in the thin plate 1, the S pole is concentrated on the side end portion. In the ferromagnetic plate 3, S poles are concentrated near the magnetic pole surface 2a, that is, near the thin plate 1, and N poles are generated in a portion far from the thin plate 1. The fact that the S pole is concentrated near the thin plate 1 means that the magnetic flux density is increased at the site. The magnetizing of the ferromagnetic plate 3 in the vicinity of the thin plate 1 and in the vicinity of the end of the thin plate 1 is the same, and the large magnetic flux density in this portion causes a large repulsive force between the ferromagnetic plate 3 and the end of the thin plate 1. can get.
[0032]
If the area of the ferromagnetic plate 3 is too small, the distribution of the lines of magnetic force becomes as shown in FIG. 4 and the lines of magnetic force penetrate through the ferromagnetic plate 3, so that the S pole is not concentrated near the thin plate 1 of the ferromagnetic plate 3. As a result, an S-pole and an N-pole are generated in a portion of the ferromagnetic plate 3 facing the thin plate 1, so that a repulsive force is not easily generated between the ferromagnetic plate 3 and the thin plate 1.
[0033]
As shown in FIG. 3, in order to generate a large repulsive force between the ferromagnetic plate 3 and the end of the thin plate 1 by causing the S pole to be concentratedly generated in the vicinity of the thin plate 1 of the ferromagnetic plate 3, FIG. As shown in FIG. 2, the ferromagnetic plate virtual surface 21 and the magnet virtual surface 22 have a lap area, and the ferromagnetic plate virtual surface 21 is a magnet virtual surface except for the side facing the thin plate 1. 22, that is, the outline of the ferromagnetic plate virtual surface 21 must be outside the magnet virtual surface 22 except for the side facing the thin plate 1. Assuming that the area of the lap region between the virtual surface 21 of the ferromagnetic plate and the virtual surface 22 of the magnet is X and the area of the virtual surface 21 of the ferromagnetic plate is Y, Y / X is preferably 1.5 or more, More preferably, it is 2.0 or more.
[0034]
The smaller the distance between the electromagnet 2 and the end of the thin plate 1 is, the larger the repulsive force becomes. However, the problem of contact between the electromagnet 2 and the thin plate 1 is likely to occur. When the thickness is less than 5 mm, the thin plate 1 and the magnet tend to come into contact with each other. If the distance exceeds 30 mm, the lines of magnetic force do not reach the thin plate 1.
[0035]
The smaller the distance between the ferromagnetic plate 3 and the thin plate 1 is, the larger the repulsive force is, but the problem of contact between the thin plate 1 and the ferromagnetic plate 3 tends to occur. The distance between the ferromagnetic plate 3 and the thin plate 1 is appropriately set in consideration of the passing state (meandering / vibration) of the thin plate. In the thin plate vibration reduction device to which the present invention is applied, the thickness is usually set to about 3 to 20 mm.
[0036]
The ferromagnetic plate 3 does not need to be a flat plate, and may have an L-shaped cross section as shown in FIG. However, the advantage of the L-shape is other than increasing the rigidity of the ferromagnetic plate 3. If the portion facing the thin plate 1 is too long, there is a risk of contact with the thin plate 1. Further, the magnetic flux may be spread and distributed, and the magnetic flux density may be reduced to reduce the repulsive force. From the viewpoint of preventing the contact with the thin plate 1, as shown in FIG. 6A, the angle between the plate surface 3a and the member 3b provided for increasing rigidity may be set to an acute angle. As shown in FIG. 6B, a member 3c for increasing rigidity may be provided at a position slightly inside the end of the ferromagnetic plate 3 on the side facing the thin plate 1. In addition, if there is no problem in the rigidity of the ferromagnetic plate 3, the ferromagnetic plate 3 is preferably a simple flat plate.
[0037]
As described above, in general, the greater the amount of magnetic lines of force that enter the ferromagnetic plate 3 and the thin plate 1, the greater the magnetic flux density and the greater the repulsion. However, the amount of lines of magnetic force that can exist in a ferromagnetic object per unit volume is limited. This phenomenon is called magnetic flux saturation and is a generally known physical phenomenon. Therefore, even if a strong magnetic field is generated to increase the effect of the repulsion, the value of the repulsion generated due to magnetic flux saturation is saturated.
[0038]
Generally, the upper limit of the thickness of a thin plate to which the present invention is applied is about 5 mm, and the width of the thin plate is about 600 mm or more. Since the volume is small due to the small plate thickness, the magnetic flux is easily saturated. From the viewpoint of improving this problem, it is advantageous to increase the volume of the ferromagnetic plate 3 as much as possible. That is, it is preferable to increase the thickness of the ferromagnetic plate 3, and it is necessary that the ferromagnetic plate 3 be at least as thick as the thin plate 1. However, increasing the thickness of the ferromagnetic plate 3 may cause contact with the thin plate 1 as in the case of having an L-shaped cross section as shown in FIG.
[0039]
As the ferromagnetic plate 3, any material having ferromagnetism can be used. Practically, when the thickness of the thin plate 1 is 1 mm or less, the thickness of the ferromagnetic plate 3 is about 1 to 3 mm, and when the thickness of the thin plate 1 is more than 1 mm and about 3 mm, When the thickness of the plate 3 is 3 mm or more, and the thickness of the thin plate 1 is about 3 to 5 mm, it is sufficient to set the thickness to the same level as the thickness.
[0040]
In the above-described apparatus, the ferromagnetic plate 3 is arranged at right angles to the plate surface of the thin plate 1, but the end of the ferromagnetic plate 3 where the S pole is generated is arranged near the end of the thin plate 1 side. The ferromagnetic plate 3 does not have to be exactly 90 degrees with respect to the plate surface of the thin plate 1.
[0041]
The inclination angle θ of the ferromagnetic plate 1 with respect to the plane perpendicular to the plate surface of the thin plate 1 (see FIG. 7) is ± 20 in order to concentrate the S pole near the thin plate 1 of the ferromagnetic plate 3. Degrees or less, more preferably ± 5 degrees or less, and most preferably a substantially right angle.
[0042]
Even when the ferromagnetic plate 3 is arranged at an angle, the conditions such as the arrangement relationship between the thin plate 1, the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 and the dimensional relationship between the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 are the same as those described above. This is the same as described in the first device. That is, when the ferromagnetic body 3 and the magnetic pole surface 2a of the magnet 2 are projected on a plane orthogonal to both the sheet 1 plate surface and the pass line of the sheet 1, the respective projected portions are respectively referred to as ferromagnetic substance virtual planes. 21, when the magnet virtual surface 22 is set, the ferromagnetic material virtual surface 21 and the magnet virtual surface 22 are overlapped, and the ferromagnetic material plate virtual surface 21 is It must be outside the magnet virtual surface 22. In this case, when the area of the ferromagnetic plate virtual surface 21 is Y and the area of the lap region is X, Y / X is preferably 1.5 or more, and more preferably 2.0 or more.
[0043]
In the present invention, the arrangement relationship between the thin plate 1, the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 and the dimensional relationship between the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 are defined as described above, so that the vicinity of the thin plate 1 of the ferromagnetic plate 3 and The same magnetization is performed in the vicinity of the end of the thin plate 1 and the large magnetic flux density of the portion provides a large repulsive force between the ferromagnetic plate 3 and the end of the thin plate 1. As a result, the vibration prevention effect of the thin plate 1 is excellent. Further, since the ferromagnetic plate 3 is not bridged to the widthwise central portion of the thin plate 1, the problem of contact between the thin plate 1 and the ferromagnetic plate 3 caused by the C warp occurring in Patent Document 1 is solved. .
[0044]
The drive power supply 6 for magnetizing the electromagnet 2 is turned on / off manually or turned on / off by a process computer or the like. It is possible to install a sensor or the like for measuring the vibration state of the thin plate 1 and install a control system for controlling the current or the like of the drive power supply 6 based on the detection signal of the sensor. However, as described above, it is necessary to perform complicated control. Is the advantage of the present invention. Regarding the power supply capacity of the drive power supply 6, if a magnetic field sufficient to saturate the ferromagnetic plate 3 can be generated, it is useless to pass a stronger current, and therefore the thickness of the thin plate 1 which is the target of the thin plate manufacturing line. The capacity of the drive power supply 6 may be appropriately selected according to the size (thickness and width) of the ferromagnetic plate 3.
[0045]
In the above embodiment, the magnetic pole surface 2a uses the rectangular electromagnet 2, but the magnetic pole surface 2a may use a circular electromagnet. A permanent magnet may be provided instead of the electromagnet 2 as long as it can generate a magnetic field of an appropriate magnitude.
[0046]
FIG. 8 is a perspective view showing a main part configuration of a second embodiment of the thin plate vibration reducing device according to the present invention. In the device of FIG. 8, the ferromagnetic plate 3 is arranged only on the back side of the thin plate 1. Also in this apparatus, the conditions such as the arrangement relationship between the thin plate 1, the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 and the dimensional relationship between the electromagnet 2 and the ferromagnetic plate 3 are the same as in the case of the above-described device of FIG. According to the present invention, even when the ferromagnetic plate 3 is disposed on only one of the front and back surfaces of the thin plate 1 as described above, the ferromagnetic plate 3 and the end of the thin plate 1 on the side of the thin plate 1 are different from those in the related art. Large repulsive force is obtained between
[0047]
The operation of the apparatus of the present invention for reducing the vibration of a thin plate will be described with reference to FIG. FIG. 9 illustrates a case where the ferromagnetic plate 3 is installed below the thin plate 1 for convenience of description.
[0048]
In the present invention, since a magnetic repulsion is used, it is a mechanically stable system and a passive vibration reduction control system. Therefore, the vibration prevention effect of the thin plate can be improved without performing complicated control. That is, the tension acting on the thin plate generates the spring force shown in FIG. This spring force acts downward in FIG. On the other hand, a repulsive force acts between the thin plate and the ferromagnetic plate, and acts upward in FIG. When the thin plate moves downward due to the action of the spring force, the distance between the thin plate and the ferromagnetic plate decreases, and the repulsive force increases. When a repulsion force greater than the spring force occurs, the thin plate is pushed back up, but when it is pushed back up, the spring force increases. After all, the thin plate is stably present at a place where the spring force and the repulsive force are balanced.
[0049]
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a third embodiment of a thin plate vibration reducing apparatus according to the present invention. Two or more magnets 2 are arranged in the longitudinal direction of the thin plate near the end of the thin plate 1 running online. It is an example of a device to be arranged.
[0050]
In the apparatus of FIG. 10, the ferromagnetic plates 3 are provided on the front and back of the thin plate 1, one by one corresponding to each of the pole faces 2 a divided into two by an extension line in the width direction of the thin plate 1. At predetermined intervals, the ends are arranged at positions corresponding to the side ends of the thin plate 1, and the plate surface is arranged so as to be substantially orthogonal to the plate surface of the thin plate 1 and the pass line. Three magnets 2 are arranged in the pass line direction corresponding to the ferromagnetic plate 3. The magnetic pole surface 2a of the electromagnet 2 and the plate surface of the ferromagnetic plate 3 are both rectangular. The electromagnet 2 is arranged such that the magnetic pole surface 2a is opposed to the side end of the thin plate 1, and the extension in the width direction of the thin plate 1 is arranged at a position where the magnetic pole surface 2a is substantially divided into two.
[0051]
Further, each of the projection portions when the magnetic pole surface 2a of the ferromagnetic plate 3 and each of the electromagnets 2 is projected on a plane perpendicular to the plate surface of the thin plate 1 and parallel to the pass line of the thin plate 1 And a virtual imaginary surface of each of the magnets has a wrap region, and an end of the imaginary surface of the ferromagnetic plate (excluding an end facing the thin plate) ) Are configured to be outside the virtual magnet plane of each of the magnets. In this device, when the total area of the magnet virtual surfaces of the respective magnets is X and the area of the ferromagnetic plate virtual surface is Y, Y / X is preferably 1.5 or more, and More preferably, it is 0 or more.
[0052]
By arranging a plurality of magnets 2 in the longitudinal direction of the thin plate as described above, necessary repulsion can be obtained even when repulsion cannot be sufficiently generated due to magnetic saturation.
[0053]
FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a thin plate vibration reducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, wherein two ferromagnetic plates 3 are arranged in the longitudinal direction of the thin plate near the end of the thin plate 1 running online. This is an example of an apparatus in which more than one electromagnets 2 are arranged and the electromagnets 2 are arranged corresponding to the respective ferromagnetic plates 3. In the apparatus of FIG. 11, the configuration and arrangement of each ferromagnetic plate 3 and each electromagnet 2 are the same as those in FIG. A projection unit when the magnetic pole surfaces 2a of the ferromagnetic plates 3 and the electromagnets 2 are projected on a plane perpendicular to the plate surface of the thin plate 1 and parallel to the pass line of the thin plate 1. The imaginary plane of each of the ferromagnetic plates and the corresponding imaginary plane of the magnet of each of the magnets have a wrap region, and the end of the imaginary plane of each of the ferromagnetic plates (however, (Excluding the end on the opposite side) is configured to be outside the virtual magnet plane of each corresponding magnet.
[0054]
By arranging a plurality of electromagnets 2 in the longitudinal direction of the thin plate corresponding to the ferromagnetic plate 3 and each of the ferromagnetic plates 3 as described above, even when repulsion cannot be sufficiently generated due to magnetic saturation, The required repulsion can be obtained.
[0055]
In the apparatus of FIG. 11, a plurality of electromagnets may be arranged corresponding to each ferromagnetic plate 3 as in the apparatus of FIG. In this case, it is preferable that the interval between the start of the magnets adjacent in the pass line direction is larger than the distance between the magnetic pole surface 2a and the end of the thin plate.
[0056]
FIG. 12 is a diagram showing a main part configuration of a fifth embodiment of the thin plate vibration reducing device according to the present invention. This is an example of an apparatus in which a plurality of magnets 2 are arranged in the longitudinal direction of the thin plate near the end of the thin plate 1 running online. Since it is not necessary for the polarity and arrangement position of each magnet arranged near both ends of the thin plate 1 to correspond on both sides of the thin plate 1, the arrangement of the combination of the ferromagnetic plate 3 and the corresponding magnet 2 is staggered. Can be arranged. By arranging in a staggered manner, it is possible to obtain a vibration reduction effect for a higher-order vibration mode.
[0057]
As described above, in the present invention, the ferromagnetic plate 3 preferably has an inclination angle θ with respect to the plate surface of the thin plate 1 of ± 20 degrees or less. When the inclination angle θ exceeds 20 degrees (including the case where θ = 90 degrees), the magnetic flux density in the vicinity of the thin plate 1 of the ferromagnetic plate 3 decreases, and the ferromagnetic plate 3 and the end of the thin plate 1 The repulsive force generated during the period decreases, and a sufficient repulsive force cannot be generated. In this case, as shown in FIG. 10 or FIG. 11, by installing a plurality of magnets 2 and / or a plurality of ferromagnetic plates 3 in the direction of the pass line of the thin plate 1, necessary repulsion is generated and vibration of the thin plate is generated. In addition, the problem of contact between the thin plate 1 and the ferromagnetic plate 3 caused by the C warpage can be solved. In this case, it is preferable that θ <90 degrees.
[0058]
FIG. 13 is a view showing a main part configuration of a sixth embodiment of the thin plate vibration reducing apparatus according to the present invention. In the vicinity of the side end of the thin plate 1 immediately above the wiping nozzle 16 of the hot dip galvanized thin plate manufacturing line, a ferromagnetic material is provided. This is an example in which a plate 3 and a corresponding electromagnet 2 are installed. The two ferromagnetic plates 3 and the corresponding electromagnets 2 are arranged in the direction of the pass line near each side end of the thin plate 1.
[0059]
The magnetic pole surface 2a of the electromagnet 2 and the plate surface of the ferromagnetic plate 3 are both rectangular. Each of the electromagnets 2 is arranged such that the magnetic pole face is opposed to the side end of the thin plate 1, and the extension line in the width direction of the thin plate 1 is arranged at a position substantially dividing the magnetic pole face into two. The ferromagnetic plate 3 is spaced from the thin plate 1 by a predetermined distance, and its end is disposed at a position corresponding to the side end of the thin plate 1. Are arranged so as to be substantially orthogonal to. For example, the dimension of the pole face is 20 mm × 20 mm, the dimension of the ferromagnetic plate 3 is 50 mm × 50 mm, and the distance between the end of the ferromagnetic plate 3 and the end of the pole face on the upstream and downstream sides in the pass line direction. Are arranged so as to be the same, and the distance between the thin plate 1 and the ferromagnetic plate 1 is set to 3 to 20 mm according to the condition of the thin plate passing therethrough.
[0060]
By using this apparatus, it is possible to reduce the vibration of the thin plate 1 at the gas wiping nozzle 16 that adjusts the coating amount of the hot-dip galvanized thin plate and to make the distribution of the coating amount in the thin plate width direction uniform.
[0061]
In the above-described apparatus, the magnetic pole faces facing the thin plate side end are all N poles. However, in the present invention, the polarity of the magnetic pole face facing the thin plate side end is not limited. Any of an N pole and an S pole may be used. Even when a plurality of magnets are arranged in the longitudinal direction of the thin plate, the polarity of the magnetic pole surface facing the thin plate side end is not limited. The polarities of the pole faces of the magnets adjacent in the longitudinal direction of the thin plate may be different. In this case, a horseshoe magnet may be used as the magnet.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, in the thin plate vibration reduction device of the present invention, the thin plate and the ferromagnetic plate are magnetized to have the same polarity in the vicinity of the thin plate surface by the magnetic field generated by the magnet, whereby the thin plate and the ferromagnetic plate are separated. A repulsive force can be generated therebetween, and the vibration of the thin plate can be reduced by the effect of the repulsive force. By applying the present invention to a portion where vibration is a problem in a thin plate manufacturing line or a thin plate processing line, effects such as quality improvement and line speed improvement can be obtained.
[0063]
In the present invention, since passive vibration control is mechanically stable because the repulsive force is used, there is no need to prepare a sensor for measuring the behavior of the thin plate or a complicated control device. Is outstandingly good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a first embodiment of a thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement relationship between a thin plate 1, an electromagnet 2, and a ferromagnetic plate 2 in the thin plate vibration reducing device of FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a distribution of lines of magnetic force in the apparatus of FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining a magnetic field line distribution when the area of a ferromagnetic material is too small in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 5 is a view for explaining another embodiment of the ferromagnetic plate arranged in the thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating another embodiment of the ferromagnetic plate arranged in the thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a state in which the ferromagnetic plate is arranged to be inclined with respect to the pass line of the thin plate in the thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a main configuration of a second embodiment of the thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining an action of reducing vibration of a thin plate in the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a main part of a third embodiment of a thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a main part configuration of a thin plate vibration reducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a main part configuration of a fifth embodiment of the thin plate vibration reducing device according to the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a main part of a thin plate vibration reducing device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view showing a configuration of a production line for a hot-dip galvanized thin plate.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a vibration state of a thin plate pulled up from a molten zinc pot.
FIG. 16 is a diagram illustrating a positional relationship between the wiping nozzle and the thin plate in the wiping nozzle portion when the thin plate pulled up from the molten zinc pot is vibrating.
FIG. 17 is a diagram showing a main configuration of a steel strip vibration preventing device disclosed in Patent Document 1.
FIG. 18 is a diagram illustrating a magnetic field line distribution necessary for achieving a C-warp correction effect in the steel strip vibration prevention device disclosed in Patent Document 1.
FIG. 19 is a diagram illustrating a magnetic field line distribution actually generated and detected in the steel strip vibration prevention device disclosed in Patent Document 1.
FIG. 20 is a diagram illustrating a state in which a ferromagnetic plate and a central portion of a thin plate are in contact with each other in the steel strip vibration prevention device disclosed in Patent Document 1.
[Explanation of symbols]
1, 11, 31 thin plate
2, 32 magnets (electromagnets)
2a Magnetic pole face
3 Ferromagnetic material (ferromagnetic plate)
4 Iron core
5 coils
6 Drive power supply
12 Preheating furnace
13 molten zinc pot
14 sink roll
15 Support Roll
16 Wiping nozzle
17 Alloying furnace
18 Rapid cooling zone
19 Chemical conversion equipment
16a Flow direction of wiping gas
18a Flow direction of cooling air
21 Virtual surface of ferromagnet
22 Magnet virtual surface
33 Magnetic plate
