JPH03189054A - 急冷金属薄帯の搬送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は単ロール法によって製造された非晶質金属薄帯
などの急冷金属薄帯を冷却ロールから巻き取り装置まで
搬送する方法及び装置に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、単ロール法や双ロール法などの液体急冷法によっ
て、溶融金属（合金を含む、以下同じ、）を直接金属薄
帯に加工する製造技術の開発が進められている。これを
工業化するに当って、板厚の均一性や表面性伏などに関
する製板技術そのものも重要であるが、それと同時に、
コイル状に巻き取るための巻き取り技術の確立が肝要で
ある。

仮ｆｆ　１００μ園以上の結晶賞金Ｘ薄帯の場合、冷却
体への熱移動による凝固の制約から、製板速度は通常５
ｍ／ｓｅｃ以下になる。この場合には、特開昭６１−８
８９０４号公報に提案されているようなりランパーを存
するメッシェベルトによる搬送と耐熱性ベルトラッパー
による巻き付けで巻き取ることができる。

一方、非晶質金属薄帯の場合には、板厚が５０μ閘以下
と極めて薄く、しかも製板速度は通常２０ｍ／ｓｅｃ以
上であるから、従来技術をそのまま適用することはでき
ない、しかも、製板する非晶質金属薄帯が、製板速度に
依存して材料特性を変化させ、しばしば顕著に機械的強
度を失うために、巻き取りリールへの巻き付けや巻き替
えの場合も常に製板速度を一定に保持しなければならず
、巻き取り技術の開発を一層困難にしていた。

特開昭５７−９４４５３号公報および特公昭５９−３４
４６７号公報では、冷却ロールに近接させて、巻き取り
リールを配置し、搬送の問題を回避した技術がＧ１１示
されている０巻き取りリールには磁石を埋め込んで、非
晶質合金薄帯を巻き付けている。この方法は冷却ロール
の近接位置に巻き取り機を配置することによって、面倒
な搬送技術を不要にした巧妙なやり方である。しかしな
がら、この方法の場合、巻き取り機があまりにも冷却ロ
ールに近接しているだめに、連続生産には必ずしも適し
ていない。

また、板厚や孔などの検査装置を設置したり、張力制御
装置を配置するスペースを確保できないなど、工業生産
を考慮すると、決して好ましい方法ではない。

この点、特開昭５６−１２２５７号公報、特開昭５９−
４３７７２号公報、特開昭５９４３８５７２号公報など
は冷却ロールの遠隔位置に巻き取り機を配置することを
前提に、搬送技術の解決に正面から取り組んでいる。

これらはいずれも、吸引器、ブラシロールあるいはブラ
シ・ソリッドロールなどを、非晶質合金薄帯の捕捉のた
めのピンチロールとして利用し、搬送することを提案し
たものである。

そこで発明者らは、遠隔配置方式が基本的には工業的な
優位性を有するとの判断から、剥離、飛翔してくる非晶
質合金薄帯の誘導搬送技術に取り組んだところ、次のよ
うな問題点に遭遇した。

冷却ロール上での急冷凝固によって作製された非晶質合
金薄帯は、冷却ロールから剥離された後、誘導ガイドを
経由してピンチロール部分に至る。

そしてピンチロールが圧下して薄帯に適正な張力を付与
し、搬送台車が巻き取り機に向けて移動を開始する。

搬送台車が走行すると冷却ロールとビンチロール間の薄
帯を支持するロールが必要となる。しかし、従来のモー
タ駆動の回転ロールでは、高速搬送中の薄帯と速度をマ
ツチングさせるために複雑な制御が必要であるし、また
搬送支持中に薄帯が蛇行してラインから外れて破断する
ことを防止することが困難で、巻き取りの成功率を低下
させていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、複雑な制御が必要な回転ロールを用い
た搬送方法に替り、搬送中の薄帯の蛇行や破断を防止し
た急冷金属薄帯の搬送方法及び装置を提案することであ
る。

〈課題を解決するための手段〉 そこで発明者らは、搬送中の薄帯支持のためにエアーフ
ロータ−を採用した。

すなわち、本発明は、高速回転する冷却単ロール面上で
急冷凝固した金属薄帯を、該ロールからエアーナイフで
剥離した後、搬送ガイド内に誘導し、次いで搬送台車上
に積載されたピンチロールに捕捉してから、該搬送台車
をスプール後方に移動させ、該スプールに該金属薄帯を
連続的に巻き取るに際し、該ロールから該スプールに到
るまでの該金属ＦＲ帯を、金属薄帯の幅方向でのエアー
吹き出し量の分布が中央程少ない中へこみとしたエアー
フロータ−によって支持することを特徴とする急冷金属
薄帯の搬送方法で、望ましくは金属薄帯を支持搬送する
エアーフロータ−のエアー吹き出し穴の直径が０．１〜
５閣、かつ該大のピッチが穴の直径の１．５〜１５倍で
あることを特徴とする急冷金ＷＩ％薄帯の搬送装置であ
る。

〈作用〉 第１図及び第２図に本発明が係る冷却単ロール法による
象、冷金属薄帯の製造装置の概略図を示す。

注湯ノズル２から溶融金属が噴出され、冷却ロールｌと
の間で溶融パドルを形成し、冷却ロールからの抜熱によ
り急冷凝固して薄帯３となる。冷却ロール上に付着して
いる薄帯は、エアーナイフ４から噴出するエアーによっ
て剥離され、フード６内を飛翔する。ピンチロール７ま
で来た薄帯はピンチロールによって張力が付加されデフ
ロール５との間でパスラインを形成する。ピンチロール
を抜けた薄帯は、ファン８によって粉砕薄帯となる。ピ
ンチロール７およびファン８は搬送台車９上に乗ってい
るので、搬送台車９を巻き取り機１２のリール１３．１
４まで移動させることによって薄帯を巻き取り機まで搬
送することができる。

この搬送の間、冷却ロールとピンチロールの距離は長く
なるので、順次薄帯支持ロール１０．１１が出たり、張
力調整用ダンサ−装置１５．１６．１７が出て来たりす
る０本発明ではこれらのロールに替りエアーフロータ−
によって薄帯を支持搬送するようにした。このようにす
ることにより、薄帯と支持装置との機械的接触は避けら
れ、複雑な同期制御も不必要となり、また薄帯の蛇行、
破断の恐れも少なくなった。

但し、この薄帯搬送の際に、エアーフロータ−は無回転
軸であるのでロールと薄帯間のエアーフィルムが破れて
スティッキング現象が起きないように、常にエアーフィ
ルムで薄帯を支持することが必要である。また薄帯をバ
スのセンターに持ってくるセンタリング機能をエアーフ
ロータ−に持たせることが必要である。センターが太き
（ずれた場合にはラインからの脱落、中程度の蛇行でも
薄帯にせん断力が働き破断の確立が高くなる。

本発明では、これらの問題を解決するためにエアーの幅
方向の吐出分布と多孔穴の径とピッチとの関係について
実験を繰り返し行い、以下のような結論を得た。

第３図に示すようなエアーの吐出分布がある場合、中央
部の吐出量をａ、端部の吐出量をｂと定義する。第４図
は実験結果で、ａ　／　ｂ　＞　１の領域はエアーの分
布が中高になる場合で、蛇行が発生し安定した薄帯支持
が得られなかった。逆にａ／ｂ　＜ｏ、ｓの場合には中
央部の薄帯支持が小さいことと、エアー流れのアンバラ
ンスにより、薄帯とロール間でスティッキングが発生し
て＊＊抵抗が大きくなり、薄帯破断が発生した。

よって、エアーフローティングに良好な領域は、ａ　／
　ｂの比が０．５〜１．０の領域である。

また中央部エアーの吐出量ａが５　Ｎ　ｊ！／５ｉｎ−
ｄ以下ではスティッキングが発生し易＜、７５Ｎｆｆｉ
／５ｈｉｎ−ｃ−以上では浮上しすぎて安定性に欠ける
ので望ましくない。

次に、エアーの吐出穴の直径と各穴間のピッチにも最適
値が存在する。

第５図は、それを示したもので、穴径を０．１〜８．０
ｍ、ピッチと穴径の比を１．１〜１８．０までの領域で
実験した結果、穴径が０．１〜５．０閤、ピッチ／穴径
比が１．５〜１５．０においてエアーフローティングの
良好な領域が得られた。この様な領域が存在するのは、
上記した良好な領域以外では第６図に示すように、穴径
とピッチとの関係からエアーの高速吐出部が局所的に発
生して、その部分が負圧となりスティッキングが発生ず
る。この現象は２０μ−程度の厚みの薄帯では、薄帯の
しわが環状にエアー吐出穴の回りに発生することから確
認できる。

さらに、エアー穴の配置としては、ロールと薄帯との接
触開始点よりバスの上流側から配置すると良好な結果が
得られる。これは高速薄帯によって、吐出エアーは下流
側方向の分力を与えられ、結果として見かけ上やや下流
側に配置しているのと同じになるからである。

次に実施例に基づいて本発明を説明する。

〈実施例〉 第１図、第２図に示した装置において、下記の条件で製
板、搬送を行った。

・溶融金属；　Ｐｅ５ｏ　Ｂ　＋　＊ＳｉｗＣ＋　　（
原子％）・熔融温度、　１３００℃ ・注湯ノズル；　　１００ｇａ幅スリット冷却ロール；
水冷銅合金製 冷却ロール周速；２５ｍ／ｓｅｃ ソリッドロール；φ２００閤径、鋼製 ブラシロール；φ２００ａｍ径、 ステンレス線０．１５鵡φ ・ビンチロール周速１２８ｍ／ｓｅｃ フロータ−ロールの条件としては、 ・エアー吐出穴径；２閣 −ｘファー出１ｉ　；　ａ　＝１ＯＮ　１／ｅａｒｎ−
ｃｊ＋ｂ　＝１５Ｎ　ｌ／ａｉｉｎ−ｃｄ ・エアー吐出分布；ａ／ｂ；０．８ ・エアー吐出穴分布：ビッチ／穴径比；１０この結果、
薄帯は２０８ｍ厚、１００　ｍ幅のものが製造され、ピ
ンチロールで張力４ｋｇｆをかけた後搬送を行った。フ
ロータ−ロール部における蛇行は１５ｍ以内に収まり、
スティッキング現象もなくＦ！ｉ　？！Ｆ　１ｌ１２＃
ｆｒせずに良好に搬送できた。

〈従来例〉 支持ロールの径は各々下記の通り、周速は全て２８ｍ／
ｓｅｃとし、他は実施例と同じにして実験した。

・支持ロール１０　；　　１００ｍ ・デフロール１１；２００ｍｍ ・デフロール１５．１７　；　　２００ｍ・ダンサ−ロ
ール１６　；　　２００ｍ結果としては、薄帯の搬送中
に蛇行が大きくなり、ライン中央より６０■ずれた部分
で最後に破断した。

〈発明の効果〉 この様に、本発明を用いることにより薄帯の搬送・巻き
取りが着実に行え、連続巻き取りが安定して行えるので
、薄帯の大量商業生産が可能となった。このことは産業
上益するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、急冷薄帯製造装置の概略説明図、第
３図は、エアー吐出分布図、第４図は、エアー吐出分布
の最適領域を示すグラフ、第５図は、エアー吐出穴径と
ピッチの最適領域を示すグラフ、第６図は、スティッキ
ング現象説明図である。 １・・・冷却ロール、 ３・・・薄帯、 ５　・・・デフ　ロール、 ７・・・ピンチロール、 ７ｂ・・・ブラシロール、 ９・・・搬送台車、 ２・・・注湯ノズル、 ４・・・エアーナイフ、 ６・・・フード、 ７ａ・・・ソリッドロール、 ８・・・ファン、 １０・・・サポートロール（エアーフロータ−）、１１
・・・デフロール（エアーフロータ−）、１２・・・力
ローゼル式巻き取り機、 １３、　１４・・・リール、 １５、１７・・・デフロール（エアーフロータ−）、１
６・・・ダンサ−ロール（エアーフロータ−）　。 第 ３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速回転する冷却単ロール面上で急冷凝固した金属
   薄帯を、該ロールからエアーナイフで剥離した後、搬送
   ガイド内に誘導し、次いで搬送台車上に積載されたピン
   チロールに捕捉してから、該搬送台車をスプール後方に
   移動させ、該スプールに該金属薄帯を連続的に巻き取る
   に際し、該ロールから該スプールに到るまでの該金属薄
   帯を、金属薄帯の幅方向でのエアー吹き出し量の分布が
   中央程少ない中へこみであるエアーフローターによって
   支持することを特徴とする急冷金属薄帯の搬送方法。 ２、金属薄帯を支持搬送するエアーフローターのエアー
   吹き出し穴の直径が０．１〜５ｍｍ、かつ該穴のピッチ
   が穴の直径の１．５〜１５倍であることを特徴とする急
   冷金属薄帯の搬送装置。