JPH03275255A - Apparatus for coiling metal strip - Google Patents
Apparatus for coiling metal stripInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は金属薄帯の巻取装置に係り、特に製造した金属
薄帯を自動的に巻取り、金属薄・肝の製造効率を大幅に
高めることができる金属薄帯の巻取装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a winding device for a metal thin strip, and in particular, it automatically winds up a manufactured metal thin strip and The present invention relates to a metal ribbon winding device that can significantly increase manufacturing efficiency.
（従来の技術）
非晶質金属（アモルファス金属）は、通常の焼入れ時に
おける冷却速度よりはるかに大きな冷却速度で金属溶湯
を急速冷却して形成される。形成された非晶質金属は従
来の小さな結晶粒か集合した金属と異なり、金属原子の
配列が無秩序で結晶が形成されていないため、その性質
も従来の金属相と全く異なる。特に耐食性、強度、磁気
特性などが優れているため、テープレコーダやＶＴＲの
高性能磁気ヘッドや電子機器用トランス、リアクトル部
品に実用されている他に、電力ロスが少ない変圧器用組
粒としても広く、応用開発が進められている。(Prior Art) Amorphous metals are formed by rapidly cooling a molten metal at a cooling rate much higher than the cooling rate during normal quenching. The amorphous metal that is formed differs from conventional metals in which small crystal grains or aggregates form, and because the arrangement of metal atoms is disordered and no crystals are formed, its properties are also completely different from conventional metal phases. In particular, it has excellent corrosion resistance, strength, and magnetic properties, so it is used in high-performance magnetic heads of tape recorders and VTRs, transformers for electronic equipment, and reactor parts, and is also widely used as a composite for transformers with low power loss. , applied development is underway.
従来、非晶質金属は一般に、第３図に示すような溶湯急
冷装置によって製造される。溶湯急冷装置は金属溶湯１
を貯留する貯留槽２と、貯留槽２の底部から突出するよ
うに設けた注湯ノズル３と、注湯ノズル３に対向するよ
うに配置された冷却クル４とから構成される。Conventionally, amorphous metals are generally manufactured using a molten metal quenching apparatus as shown in FIG. The molten metal quenching device is molten metal 1
It consists of a storage tank 2 for storing molten metal, a pouring nozzle 3 provided so as to protrude from the bottom of the storage tank 2, and a cooling pipe 4 arranged so as to face the pouring nozzle 3.
貯留槽２の金属溶湯１は、注湯ノズル３の先端部から高
速回転している冷却ロール４の表面に噴射される。噴射
された溶湯１は急冷されて凝固し、シート状の金属薄帯
５として、高速度で冷却ロール４から排出される。調製
された金属薄帯５の長さは、その寸法や厚さおよび１回
分操作当りの溶湯情によって異なるが、一般に数１．０
ｍから１００ｍ程度に及ぶ。１−回分操作によって製造
された非晶質金属薄帯５は、単に排出させただけである
ため、製造終了後に、第４図に示すように巻取ローラ６
によって、折り曲げや切れが生じないように慎重に巻き
取られ、品質検査を受けた後に製品として出荷されてい
る。The molten metal 1 in the storage tank 2 is injected from the tip of the pouring nozzle 3 onto the surface of the cooling roll 4 which is rotating at high speed. The injected molten metal 1 is rapidly cooled and solidified, and is discharged from the cooling roll 4 at high speed as a sheet-like metal ribbon 5. The length of the prepared metal ribbon 5 varies depending on its size, thickness, and molten metal condition per operation, but is generally several 1.0 mm long.
It ranges from m to about 100 m. Since the amorphous metal ribbon 5 produced by the 1-batch operation is simply discharged, after the production is completed, the amorphous metal ribbon 5 is moved to the winding roller 6 as shown in FIG.
They are carefully rolled up to avoid bending or cutting, and are shipped as products after undergoing quality inspection.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら従来冷却ロールから初出された長尺の非晶
質金属薄帯を巻取る装置が実用化されておらず、低速回
転する巻取ローラに金属薄帯を手動で巻きつける作業か
必要であった。この巻き取り作業に要する時間は金属薄
帯自体を製造する時間に比べ膨大な時間を要しているた
め、非晶質金属薄帯の製造コストを大幅に上昇させる原
因となっていた。(Problem to be solved by the invention) However, the device for winding the long amorphous metal ribbon that was first taken out from the conventional cooling roll has not been put to practical use, and it is difficult to manually wind the metal ribbon onto the winding roller that rotates at low speed. It was necessary to wrap it around it. The time required for this winding operation is much longer than the time required to manufacture the metal ribbon itself, which has caused a significant increase in the manufacturing cost of the amorphous metal ribbon.
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、冷却ロールから排出された非晶質金属薄帯等の金
属薄帯を同時に巻取り、迅速に製品化することが可能で
あり、金属薄帯の実質的な製造時間を大幅に短縮し、省
力化が可能な金属薄帯の巻取装置を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to simultaneously wind up a metal ribbon such as an amorphous metal ribbon discharged from a cooling roll and quickly turn it into a product. It is an object of the present invention to provide a winding device for a metal ribbon that can significantly shorten the actual manufacturing time of the metal ribbon and save labor.
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係る金属薄帯の巻取
装置は、回転する冷却ロールの表面に金属溶湯を噴射し
急冷凝固させることにより形成された金属薄帯を巻き取
る巻取ドラムと、冷却ロールから排出された金属薄帯に
流体を噴射して浮揚せしめ、浮揚した金属薄帯を巻取ド
ラム方向に案内する噴射ノズルと、案内された金属薄帯
を巻取ドラｌ、の巻取面に磁気吸着するために巻取ドラ
ムに配設された磁石体とを備えたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a metal ribbon winding device according to the present invention provides a metal ribbon winding device that uses a metal ribbon formed by injecting molten metal onto the surface of a rotating cooling roll and rapidly solidifying the metal. A winding drum that winds up the thin metal strip, an injection nozzle that injects a fluid onto the metal thin ribbon discharged from the cooling roll to make it levitate, and guides the levitated metal thin strip toward the winding drum, and a It is characterized by comprising a magnet body disposed on the winding drum for magnetically adhering the strip to the winding surface of the winding drum.
（作用）
」１記構成に係る金属薄帯の巻取装置によれば、冷却ロ
ールから排出されたシート状の金属薄帯は、噴射ノズル
から噴射された流体によって浮揚しながら巻取ドラム方
向に自動的に案内され、さらに磁石体によって巻取ドラ
ムの巻取面に磁気吸着され、回転する巻取ドラムに同時
に高速度で巻き取られる。(Function) According to the metal ribbon winding device according to configuration 1, the sheet-shaped metal ribbon discharged from the cooling roll floats in the direction of the winding drum while being floated by the fluid jetted from the jet nozzle. They are automatically guided, are magnetically attracted to the winding surface of the winding drum by a magnet, and are simultaneously wound up on the rotating winding drum at high speed.
従って本発明装置によれば、従来、手作業で行っていた
巻取操作を高速自動化することが可能となり、金属薄帯
の実質的な製造時間を大幅に短縮することが可能となり
、その製造コストを大幅に低減することができる。Therefore, according to the device of the present invention, it is possible to automate the winding operation, which was conventionally performed manually, at high speed, and it is possible to significantly shorten the actual manufacturing time of the metal ribbon, and the manufacturing cost. can be significantly reduced.
本発明に係る巻取装置によって巻取る金属薄帯としては
非晶質金属薄帯に限らず、溶湯を冷却ロールにより冷却
させて製造される金属薄帯であれば同様に本発明装置を
適用することができる。The metal ribbon to be wound by the winding device of the present invention is not limited to amorphous metal ribbons, but the device of the present invention is similarly applicable to any metal ribbon manufactured by cooling molten metal with a cooling roll. be able to.
（実施例）
次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第１図は本発明に係る金属薄帯の巻取装置の一実
施例を示す側面図である。なお第３図および第４図に示
す従来例と同一要素には同一符号を付して、その重複す
る説明は省略する。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a metal ribbon winding device according to the present invention. Note that the same elements as those in the conventional example shown in FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.
すなわち本実施例に係る金属薄帯の巻取装置は回転する
冷却ロール４の表面に金属溶湯１−を噴射し急冷凝固さ
せることにより形成された金属薄帯５を巻き取る巻取ド
ラム７と、冷却ロール４から排出された金属薄帯５に低
温度の空気を噴射して浮揚せしめ、浮揚した金属薄帯５
を巻取ドラム７方向に案内する１対の空気噴射ノズル８
ａ、８ｂと、案内された金属薄帯５を巻取ドラム７の巻
取面７ａに磁気吸着するために巻取ドラム７内に配設さ
れた磁石体９とを備えて構成される。空気噴射ノズル８
ａ、８ｂは、金属薄帯５の通過経路に対向するように配
置され、各ノズルの噴射孔は、巻取ドラム７の巻取面７
ａを指向するように配置される。磁石体９として、例え
ばＦｅ系非晶質金属薄帯を製造する場合にはＳｍ−Ｃｏ
系磁石などの永久磁石が使用される。That is, the metal ribbon winding device according to the present embodiment includes a winding drum 7 for winding a metal ribbon 5 formed by injecting molten metal 1- onto the surface of a rotating cooling roll 4 and rapidly solidifying it; Low-temperature air is injected onto the metal ribbon 5 discharged from the cooling roll 4 to make it float, and the metal ribbon 5 is floated.
A pair of air injection nozzles 8 that guide the winding drum 7 toward the winding drum 7.
a, 8b, and a magnet body 9 disposed within the winding drum 7 to magnetically attract the guided metal ribbon 5 to the winding surface 7a of the winding drum 7. Air injection nozzle 8
a and 8b are arranged to face the passage path of the metal ribbon 5, and the injection holes of each nozzle are arranged on the winding surface 7 of the winding drum 7.
It is arranged so as to point toward a. As the magnet body 9, for example, when manufacturing an Fe-based amorphous metal ribbon, Sm-Co
Permanent magnets such as magnets are used.
また冷却ロール４と巻取ドラム７との中間部には金属薄
帯５を受けるガイドローラ１０が配設される一方、巻取
ドラム７上方には、浮揚されて移動する金属薄帯５を巻
取面７ａ方向に押圧する空気を噴射する空気ノズル１１
が配設される。Further, a guide roller 10 for receiving the metal ribbon 5 is disposed between the cooling roll 4 and the winding drum 7, while a guide roller 10 for receiving the metal ribbon 5 is provided above the winding drum 7. An air nozzle 11 that injects air that presses in the direction of the mounting surface 7a.
will be placed.
また第２図に示すように、巻取ドラム７本体の両側には
円板状のガイド壁１２が対向するように設けられ、この
巻取ドラム７は、可変速インバーター３によって回転数
か制御される駆動モーター４に接続される。Further, as shown in FIG. 2, disk-shaped guide walls 12 are provided on both sides of the main body of the winding drum 7, and the rotation speed of the winding drum 7 is controlled by a variable speed inverter 3. The drive motor 4 is connected to the drive motor 4.
金属薄帯５の製造およびその巻取り操作は並行して実施
される。すなわち貯留槽２内の金属溶湯１は、注湯ノズ
ル３の先端から線速度Ｖ１で冷却ロール４表面に噴射さ
れ、急冷凝固し非晶質金属薄帯等の金属薄帯５となる。The production of the metal ribbon 5 and its winding operation are carried out in parallel. That is, the molten metal 1 in the storage tank 2 is injected from the tip of the pouring nozzle 3 onto the surface of the cooling roll 4 at a linear velocity V1, and is rapidly solidified to become a metal ribbon 5 such as an amorphous metal ribbon.
このとき高速回転する冷却ロール４の周速度Ｖ は上記
線速度Ｖ１よりやや大きく設定される。冷却ロール４か
ら排出された金属薄帯５の先端部はカイトローラ１０に
よってピックアップされ、速度Ｖ２て空気噴射ノズル８
ａ、８ｂ間に送入される。送入された金属薄帯５の両面
には噴射ノズル８ａ、８ｂから線速度■２で噴射された
空気が巻取ドラム７方向に流れる。よって、ベルヌイの
定理に従って金属薄帯５の両面近くには負圧が形成され
、金属薄帯５は、１対の空気噴射ノズル８ａ、８ｂ間に
浮揚するとともに、空気流に沿って、巻取ドラム７方向
に直線状になびきながら移動する。そして巻取ドラム７
の巻取面７ａ近傍に到達した金属薄帯５の先端部は、空
気ノズル１１から噴射された空気流によって巻取面７ａ
方向に押圧され、さらに磁石体９によって磁気吸引され
て巻取面７ａに吸着される。At this time, the circumferential speed V 1 of the cooling roll 4 rotating at high speed is set to be slightly larger than the linear speed V1. The tip of the thin metal strip 5 discharged from the cooling roll 4 is picked up by the kite roller 10 and sent to the air injection nozzle 8 at a speed of V2.
It is sent between a and 8b. Air injected from the injection nozzles 8a and 8b at a linear velocity of 2 flows toward the winding drum 7 on both sides of the fed metal ribbon 5. Therefore, according to Bernoulli's theorem, negative pressure is formed near both sides of the metal ribbon 5, and the metal ribbon 5 floats between the pair of air injection nozzles 8a and 8b, and is wound up along the air flow. It moves in a straight line in the direction of the drum 7. and winding drum 7
The tip of the metal ribbon 5 that has reached the vicinity of the winding surface 7a is moved by the air flow injected from the air nozzle 11 to the winding surface 7a.
direction, and is further magnetically attracted by the magnet body 9 to be attracted to the winding surface 7a.
しかる後に長尺の金属薄帯５は回転する巻取ドラム７に
連続的に巻き取られ、コイル状に成形された製品となる
。Thereafter, the long metal ribbon 5 is continuously wound around a rotating take-up drum 7 to form a coiled product.
ここで巻取り前における金属薄帯５の移動速度ｖ２は、
空気噴射ノズル８ａ、８ｂから噴射される空気の線速度
■２より小さ（設定され、巻取り開始直後における巻取
ドラム７の周速ｖ３は上記移動速度■２に等しく設定さ
れる。Here, the moving speed v2 of the metal ribbon 5 before winding is:
The linear velocity v3 of the winding drum 7 immediately after the start of winding is set equal to the above-mentioned moving speed II.
また、巻取ドラム７の回転数を一定に保持したまま、巻
取操作を実行すると、巻取面の周速が経時的に変化し、
金属薄帯５に作用する張力が増大し、特性が均一な製品
を製造することが困難となる。この対策として、ガイド
ローラ１０の１次側において金属薄帯５に一定の高さｈ
のたるみを持たせるように、巻取ドラム７の回転数を自
動的に調整することが必要である。可変速インバータ１
３は冷却ロール４の回転数および巻取ドラム７における
巻取厚さの増加割合に対応して、駆動モータ１４の回転
数をＰＩ制御するために配置されるものである。Furthermore, when the winding operation is performed while the rotational speed of the winding drum 7 is held constant, the circumferential speed of the winding surface changes over time.
The tension acting on the metal ribbon 5 increases, making it difficult to manufacture products with uniform properties. As a countermeasure against this, on the primary side of the guide roller 10, the thin metal strip 5 is placed at a certain height h.
It is necessary to automatically adjust the rotational speed of the winding drum 7 so as to provide slack. variable speed inverter 1
Reference numeral 3 is arranged to perform PI control of the rotation speed of the drive motor 14 in accordance with the rotation speed of the cooling roll 4 and the rate of increase in the winding thickness of the winding drum 7 .
このように本実施例装置によれば、冷却ロール４から高
速度で排出された金属薄帯５を、空気噴射ノズル８ａ、
８ｂから噴射した空気によって浮揚させ、巻取ドラム７
の巻取面７ａに案内する。As described above, according to the present embodiment, the metal ribbon 5 discharged from the cooling roll 4 at a high speed is transferred to the air injection nozzle 8a,
The winding drum 7
It is guided to the winding surface 7a.
案内された金属薄帯５は、磁石体９によって巻取面７ａ
に吸着され、金属薄帯５の移動速度ｖ２と同調して回転
する巻取ドラム７によって同時に巻取られる。The guided metal ribbon 5 is rolled up by the magnet 9 on the winding surface 7a.
and is simultaneously wound up by the winding drum 7 which rotates in synchronization with the moving speed v2 of the metal ribbon 5.
従って本実施例装置によれば、従来、長時間を掛けて手
作業で行っていた巻取操作を高速自動化することが可能
となり、金属薄帯５の巻取操作まで含めた製造時間を大
幅に短縮することが可能となり、その製造コストを大幅
に低減することができる。Therefore, according to the device of this embodiment, it is possible to quickly automate the winding operation, which conventionally took a long time to perform manually, and the manufacturing time including the winding operation of the metal ribbon 5 can be significantly reduced. This makes it possible to reduce the manufacturing cost significantly.
また、より低温度の高圧空気を空気噴射ノズル８ａ、８
ｂから噴射させると、断熱膨脹効果によって噴出する空
気温度は、さらに低下する。そのため冷却ロール４から
排出された金属薄帯５に対する冷却効果がより高まり、
金属薄帯５の品質をより安定化させることができる。In addition, lower temperature high pressure air is sent to the air injection nozzles 8a, 8.
When the air is injected from b, the temperature of the ejected air is further reduced due to the adiabatic expansion effect. Therefore, the cooling effect on the metal ribbon 5 discharged from the cooling roll 4 is further enhanced,
The quality of the metal ribbon 5 can be further stabilized.
なお本実施例においては、磁石体９として永久磁石を使
用した例で示しているが、駆動モータ１４と同期して励
磁する電磁石で構成することもできる。さらに冷却ロー
ル４から排出された金属薄帯５を浮揚させる流体として
空気を用いているか、製造される金属薄帯が錆びにくい
特性を有するものであれば、水流を使用することも可能
である。In this embodiment, a permanent magnet is used as the magnet body 9, but an electromagnet that is excited in synchronization with the drive motor 14 may also be used. Further, air may be used as the fluid for floating the metal ribbon 5 discharged from the cooling roll 4, or a water stream may be used as long as the metal ribbon to be produced has a property of being resistant to rust.
水流を使用することにより、空気とは比較してより冷却
効果を高めることができる。By using a water stream, the cooling effect can be further enhanced compared to air.
以上説明の通り、本発明に係る金属薄帯の巻取装置によ
れば、冷却ロールから排出されたシート状の金属薄帯は
、噴射ノズルから噴射された流体によって浮揚しながら
巻取ドラム方向に自動的に案内され、さらに磁石体によ
って巻取ドラムの巻取面に磁気吸着され、回転する巻取
ドラムに同時に高速度で巻き取られる。As explained above, according to the metal ribbon winding device according to the present invention, the sheet-shaped metal ribbon discharged from the cooling roll floats in the direction of the winding drum while being floated by the fluid jetted from the jet nozzle. They are automatically guided, are magnetically attracted to the winding surface of the winding drum by a magnet, and are simultaneously wound up on the rotating winding drum at high speed.
従って本発明装置によれば、従来、手作業で行っていた
巻取操作を高速自動化することが可能となり、非晶質金
属薄帯等の金属薄帯の実質的な製造時間を大幅に短縮す
ることが可能となり、その製造コストを大幅に低減する
ことができる。Therefore, according to the device of the present invention, it is possible to automate the winding operation, which was conventionally performed manually, at high speed, and the actual manufacturing time of metal ribbons such as amorphous metal ribbons can be significantly shortened. This makes it possible to significantly reduce manufacturing costs.
示す側面図である。FIG.
１・・金属溶湯、２・・・貯留槽、３・・・注湯ノズル
、４・・・冷却ロール、５・・・金属薄帯、６・・・巻
取ローラ、７・・・巻取ドラム、７ａ・・・巻取面、８
ａ、８ｂ・・・空気噴射ノズル、９・・・磁石体、１ｏ
・・・ガイドローラ、１１・・空気ノズル、」−２・・
ガイド壁、１３・・・可変速インバータ、１４・・・駆
動モータ。1... Molten metal, 2... Storage tank, 3... Pouring nozzle, 4... Cooling roll, 5... Metal ribbon, 6... Winding roller, 7... Winding up Drum, 7a... Winding surface, 8
a, 8b...Air injection nozzle, 9...Magnet, 1o
... Guide roller, 11... Air nozzle, "-2...
Guide wall, 13... variable speed inverter, 14... drive motor.
Claims (1)
させることにより形成された金属薄帯を巻き取る巻取ド
ラムと、冷却ロールから排出された金属薄帯に流体を噴
射して浮揚せしめ、浮揚した金属薄帯を巻取ドラム方向
に案内する噴射ノズルと、案内された金属薄帯を巻取ド
ラムの巻取面に磁気吸着するために巻取ドラムに配設さ
れた磁石体とを備えたことを特徴とする金属薄帯の巻取
装置。A winding drum winds up a thin metal strip formed by injecting molten metal onto the surface of a rotating cooling roll and rapidly solidifying it, and a winding drum that injects fluid onto the thin metal strip discharged from the cooling roll to make it levitate. a spray nozzle for guiding the rolled metal ribbon toward the winding drum; and a magnet disposed on the winding drum for magnetically adhering the guided metal ribbon to the winding surface of the winding drum. A winding device for a metal ribbon, characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6972890A JPH03275255A (en) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | Apparatus for coiling metal strip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6972890A JPH03275255A (en) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | Apparatus for coiling metal strip |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03275255A true JPH03275255A (en) | 1991-12-05 |
Family
ID=13411185
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6972890A Pending JPH03275255A (en) | 1990-03-22 | 1990-03-22 | Apparatus for coiling metal strip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03275255A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009003547A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Sms Siemag Ag | Spreadable coiler drum |
-
1990
- 1990-03-22 JP JP6972890A patent/JPH03275255A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009003547A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Sms Siemag Ag | Spreadable coiler drum |
| DE102007030459A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Sms Demag Ag | Expandable coiler mandrel |
| JP2010531736A (en) * | 2007-06-29 | 2010-09-30 | エス・エム・エス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | Scaleable coiler drum |
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