JPH03207560A - 急冷金属薄帯の誘導・搬送装置 - 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１ 本発明は、単ロール法によって製造された非品質合金薄
帯などの急冷金属薄帯を冷却ロールから巻取装置まで搬
送するための誘導・搬送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。以下同し）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。このよう
な直接製板技術における重要な用件の第一は板厚の均一
性や表面性状などに関する製板技術であるが、工業的な
生産を考えた場合にはそれと同程度にコイル状に巻取る
ための巻取技術の確立も重要である。

板厚１００μｍ以上の結晶質金属薄帯の場合、冷却体へ
の熱移動による凄固の制約から製板速度は通常５ｍ／ｓ
ｅｃ以下になる。この場合には、特開昭６１−８８９０
４号公報に提案されているようなクランバを有するメッ
シュベルトによる搬送と耐熱性ベルトラッパによる巻付
けで巻取ることができる。

しかしながら非品質合金薄帯などの急冷金属薄帯の場合
には、板厚が５０μｍ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、結晶質金属薄
帯についての従来技術をそのまま適用することはできな
い。しかも製造された急冷金属薄帯はその材料特性が製
板速度に応じて変化し、しばしば機械的強度が損なわれ
るために巻取リールへの巻付けや巻替えの場合にも製板
速度を変更できず、このことが巻取技術の開発を一層困
難にしていた。

特開昭５７−９４４５３号公報及び特公昭５９−３４４
６７号公報では、冷却ロールに近接させて巻取機を配置
することによって搬送の問題を回避していて、巻取リー
ルに磁石を埋込んで、非品質合金薄帯を巻付けている。

この方法は、冷却ロールの近接位置に巻取機を配置する
ことによって、面倒な搬送技術を不用にした巧妙な方法
といえる。

しかしながら、この方法の場合、巻取機があまりにも冷
却ロールに近接していることから、連続生産には必ずし
も適しているとはいえない。しかも板厚や穴などの検査
装置を設置したり、張力制御装置を配置するスペースを
確保できないので、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、５９−４３７７２
号及び５９−１３８５７２号各公報などでは、冷却ロー
ルの遠隔位置に巻取機を配置することを前提に、搬送技
術の開発に正面から取組んでいる。これらはいずれも、
ファンと共に、吸弓機、ブラシロールあるいはブラシ・
ソリッドロルなどを急冷金属薄帯の捕捉のためのピンチ
ロールとして利用して、効果的に搬送しようとするもの
である。

この方法においては、冷却ロール上での急冷凝固によっ
て作製された薄帯は、冷却ロールがら剥離された後、フ
ードを経由してビンチロール部分に至る。そして、ビン
チロールが圧下して薄帯を捕捉すると共に薄帯に適正な
張カを付与し、ビンチロールを積載した搬送台車が巻取
機に向けて移動を開始する。

この場合、搬送台車が走行すると冷却ロールとピンチロ
ールとの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ッチングさせるための複雑な制御が
必要であるし、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あったり
して、巻取の成功率を低下させる原因となっていた。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明は上記従来技術の問題点を解決するために、複雑
な制御が不要で、搬送・支持中に薄帯が蛇行せず、巻取
成功率が高い急冷金属薄帯の誘導・搬送装置を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための千段］ 本発明は上記課題を解決するために、高速で回転する冷
却ロール上で急冷凝固されて薄帯化され、ついでロール
表面からエアナイフで剥離された急冷金属薄帯を、ビン
チロールに誘導するフードと、誘導された薄帯を捕捉す
るビンチロールと、ビンチロールを積載し薄帯を搬送す
る搬送台車とを備えた装置において、誘導・搬送される
薄帯を支持する支持体が多孔吹出しのエアフロータであ
る急冷金属薄帯の誘導・搬送装置を提供するもので、エ
アフロータ表面のエア吹出孔近ｆ労に、エア琉れを整流
するエア排出誘導満を設け、更にエア排出誘導溝を薄帯
のパスラインと同一方向又は同一方向及び直角方向に設
けることが好ましく、エア排出誘導溝の形状を下記の条
件ｂｈ＞１ｒ．ｄ２Ｌ／２ｐ ここで、 ｂ：エア排出誘導溝幅 ｈ　エア排出誘導溝深さ ｄ．エア吐出孔直径 ｐ：エア吐出孔パスライン直角方向ビッチＬ：薄帯幅 とすることができる。

［作用］ 以下、この発明を従来の装置と比較して具体的に説明す
る。

第６図及び第７図に従来装置の説明図を示す。

この従来装置においては、注渇ノズル２から溶融金属が
噴出され、冷却ロール１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た薄帯は、エアナイフ４から噴
出するエアによって剥離され、ファン８によって吸引さ
れてフード６内を飛翔する。ソリッドロール７ａとブラ
シロール７ｂよりなるピンチロール７まてきた薄帯はビ
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。ビンチロールを通過した薄帯
は、ファンによって粉砕されて粉砕薄帯３ａとなる。ピ
ンチロール及びファンは搬送台車９上に乗っているので
搬送台車を巻取機ｌ２まで移動させることによって薄帯
を巻取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との距離が長
くなるので、順次、デフロール５、支持ロール１０、張
力調整用ダンサ装置を構成するデフロール１５．１７．
タンサロール１６、デフロール１１が必要となり、これ
らのロールは何れもモータ駆動の回転ロールで前記の欠
点を生していた。

本発明は前記欠点を有する回転ロールの使用を回避する
ために、回転しない支持体を用い、無回転の支持体と薄
帯との間でスティッキングが起きないように、支持体を
多孔吹出しのエアフロータとし、常にエアフィルムで薄
帯を支持させるものである。

本発明では、スティッキングを解決するために種々の実
験を繰返し、以下のような結論を得た。

すなわち、スティッキングは、第１図（ｂ）に示すよう
に、支持体ｌ３のエア吹出孔がら吹出されたエア１８に
よって、薄帯３が支持体に接触していない場合は発生し
ないが、第１図（ａ）に示すようなエア量の不足によっ
て浮力が薄帯の張力に負ける場合だけでなく、第ｌ図（
Ｃ）に示すようなエア過多によっても発生することを発
見した。

エア過多の場合、局部的に異常高速エア流ができ、その
部分が流体力学的に負圧となってスティッキングが発生
することを解明できた。この現象は２０μｍ程度の厚み
の薄帯では、第２図に１点鎖線で示すように薄帯の環状
のしわ（スティック環）がエア吹出孔の回りに発生する
ことから確認できる。

この局部的な異常高速エア流は、エア吹出孔の部分でな
く、エアが浮上させる薄帯に衝突した後に、薄帯と支持
体との間を他の吹出孔から出たエアと合流して抜け出す
ときに発生する。つまり吹出に見合った排出のバランス
が取れればこのような現象は発生しない。しかし、薄帯
と支持体との間で作られる空間は薄帯の張力変動によっ
て変化する。よって第ｌ図（ｂ）に示すように常に安定
したエア膜を得るには排出をスムースに行えばよいとい
う結論となり、エア吹出孔近傍にエアの流れを整流して
排出するエア排出誘導溝を設けることにより解決された
。

エアの排出誘導溝としては、第３図のようにパスライン
と直角方向に設ける場合と、第４図のように、ライン張
力が高くエア吹出量が多い場合に、パスラインと同一方
向と直角方向との両方に設ける場合がある。

エア排出誘導溝の形状としては、下記の条件が満足され
る場合に適正なエア流れが実現できる。

ｂｈ＞πｄ２Ｌ／２ｐ ここで、 ｂ：エア排出誘導溝幅 ｈ：エア排出誘導溝深さ ｄ：エア吹出孔直径 ｐ：エア吹出孔のパスライン直角方向ビッチＬ：薄帯幅 この関係式は、第５図（第５図（ｂ）は第５図（ａ）に
おけるＡ−Ａ矢視図断面）に示すように、薄帯に沿って
流れるエア２３の速度より、エア排出誘導溝を流れるエ
ア２２の速度を低くして、負圧の発生を防止するためで
、流体力学的に算出できる。またｂ及びｈの上限は幾何
学的取合いから決定される。

［実施例］ ｌ１ 第６図及び第７図に示した従来装置におけるデフロール
、支持ロール、ダンサロールを本発明の支持体に変更し
、下記の条件で製板・搬送を行った。

溶融金属：ＦｅａｏＢｔｏＳｉｓＣｔ　　（原子％）溶
融温度：１３００℃ 注湯ノズル：ｌ００ｍｍ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：直径２００ｍｍ、鋼製プラシロール：
直径２００ｍｍ、 ステンレス線直径０．１５ｍｍ ピンチロール周速：２８ｍ／ｓｅｃ エアフロータは、 エア吹出孔直径：ｌｍｍ エア吹出孔ピッチ：ｌＯｍｍ エア吹出孔部風速：４０ｍ／ｓｅａ エア排出誘導溝：幅１０ｍｍ、深さ２ｍｍとした。

この結果、薄帯は２０ｕｍ厚、 １００ｍｍ幅の ｌ　２ ものが製造され、ビンチロールで張力４ｋｇｆをかけた
後搬送を行った。エアフロータにおけるスティッキング
現象がなく、薄帯が破断せずに良好に搬送できた。

〔比較例］ 実施例における支持体を従来装置におけるデフロール，
支持ロール及びダンサロールとしたことを除けば、他は
実施例と同じにして実験した。その結果、薄帯の搬送・
支持中に薄帯の蛇行・破断を生ずることがあった。

〔発明の効果Ｊ 本発明により薄帯の搬送・支持が着実に行え、連続巻取
が安定して行えることにより大量商業生産が可能となり
、産業上の有用性が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の支持体におけるエアの吹出
しとスティッキング現象との関係を示す模式図、第３図
は本発明の支持体におけるエア吹出孔とエア排出誘導溝
との配置を示す模式図、第４図は本発明の支持体におけ
るエア吹出孔とエア排出誘導溝との他の配置を示す模式
図、第５図は本発明における支持体におけるエアの流れ
を示す模式図、第６図及び第７図は従来装置を示す模式
図である。 １−・・冷却ロール ２−・・注湯ノズル ３・・・薄帯 ４・・一エアナイフ ５．１１．１５．．ｌ７・・・デフロール６−・・フー
ド ７・・−ピンチロール ７ａ・・−ソリッドロール ７ｂ・・・ブラシロール ８−・・ファン ９・・・搬送台車 ＩＯ・・−サポートロール １２・・・巻取機 １２ａ−・−リール公転輪 １２ｂ．ｌ２ｃ−・・リール ｌ３・・・支持体 ６・・・ダンサロール ８，２２．２３−・・エアの流れ ９・・−パスラインに直角方向のエア排出誘導溝０・・
一エア吹出孔 １・・−パスライン方向のエア排出誘導溝出 願 人 川崎 製 鉄 株 式 社 代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　高速で回転する冷却ロール上で急冷凝固されて薄帯
   化され、ついでロール表面からエアナイフで剥離された
   急冷金属薄帯を、ピンチロールに誘導するフードと、誘
   導された薄帯を捕捉するピンチロールと、ピンチロール
   を積載し薄帯を搬送する搬送台車とを備えた装置におい
   て、誘導・搬送される薄帯を支持する支持体が多孔吹出
   しのエアフロータである急冷金属薄帯の誘導・搬送装置
   。 ２　エアフロータ表面のエア吹出孔近傍に、エア流れを
   整流するエア排出誘導溝が設けられている請求項１記載
   の急冷金属薄帯の誘導・搬送装置。 ３　エアフロータ表面に薄帯のパスラインと直角方向に
   エア排出誘導溝が設けられている請求項２記載の急冷金
   属薄帯の誘導・搬送装置。 ４　エアフロータ表面に薄帯のパスラインと同一方向及
   び直角方向にエア排出誘導溝が設けられている請求項２
   記載の急冷金属薄帯の誘導・搬送装置。 ５　エア排出誘導溝の形状が下記の条件を有する請求項
   ２、３又は４記載の急冷金属薄帯の搬送装置。 ｂｈ＞πｄ＾２Ｌ／２ｐ ここで、 ｂ：エア排出誘導溝幅 ｈ：エア排出誘導溝深さ ｄ：エア吐出孔直径 ｐ：エア吐出孔パスライン直角方向ピッチ Ｌ：薄帯幅