JPH03454A - 金属薄帯の搬送及び巻取り装置 - Google Patents

金属薄帯の搬送及び巻取り装置

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JPH03454A
JPH03454A JP13695889A JP13695889A JPH03454A JP H03454 A JPH03454 A JP H03454A JP 13695889 A JP13695889 A JP 13695889A JP 13695889 A JP13695889 A JP 13695889A JP H03454 A JPH03454 A JP H03454A
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drum
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土橋 荘七
Jun Tanaka
純 田中
Kazuhiko Fukutani
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    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

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、冷却ドラムの周面で溶融金属が急冷・凝固す
ることにより生成した金属薄帯を、冷却ドラムから巻取
りドラムまで走行させ、巻取りドラムに巻き取る際に使
用する搬送装置及び巻取り装置に関する。
〔従来の技術〕
溶融金属から金属薄帯を直接鋳造する方法として、単ド
ラム方式、双ドラム方式等が知られている。この方法に
おいては、高速回転する冷却ドラムの周面に流下した溶
融金属は、冷却ドラムを介した抜熱によって急冷・凝固
し、非晶質或いは結晶質の金属薄帯となる。
一般に、注湯ノズルから溶融金属を冷却ドラムの周面に
流下させるとき、溶融金属或いは形成された金属薄帯は
、冷却ドラムの周面に付着して、ある円弧角の間は冷却
ドラムと一緒になって回転する。しかし、溶融金属又は
金属薄帯は、冷却ドラムに加えられた強い冷却の下で固
化、凝固、収縮する。そのため、金属薄帯と冷却ドラム
の周面との間の接触面の表面状験が変化し、冷却ドラム
に対する金属薄帯の接合力が減少する。また、金属薄帯
は、高速で回転する冷却ドラムによって遠心力を受ける
。その結果、金属薄帯は、冷却ドラムの周面から剥離さ
れて、非晶質又は微結晶質となって送り出される。
ここで、溶融金属又は金属薄帯が冷却ドラムの周面に付
着している間の接触角は、溶融金属の組成、冷却ドラム
の材質、温度、雰囲気ガスの種類等によって異なる。ま
た、これら条件が仮に同じであっても、たとえば周速1
5〜40m/秒という高速で冷却ドラムが回転している
ため、接触角が変化し易く、冷却ドラムの周面から金属
薄帯が離間する位置が変動する。
しかも、冷却ドラムから高速で飛び出した金属薄帯は、
鋳造開始時の大きな条件変動の影響を受けるため、先端
形状が不規則である。このように高速で送り出される金
属薄帯の不規則な先端を捕捉し、巻取りドラムに金属薄
帯を整然と巻き取ることは非常に困難である。そのため
、鋳造された金属薄帯は、不規則な山積み状態となって
堆積する。そして、この山積み状態から人手によって、
金属薄帯をほぐしながらコイル状に巻き取っていた。
しかし、このような巻取り方法では生産性が低い。たと
えば、単ドラム方式や双ドラム方式で鋳造される金属薄
帯は、20〜100μmと極めて薄く、しかも300+
nm以下の狭い板幅で長尺のものである。
このような形状をもつ金属薄帯を山積み状態から人手に
よりほぐしながら巻き取ることは、この段階での作業に
長時間を要し、鋳造法自体の生産性を低下させる隘路と
なる。また、金属薄帯をほぐす際に、折曲り、破断等が
生じ易く、歩留りを低下させる原因となる。
そこで、工業的な規模で大量の金属薄帯を生産する上で
は、金属薄帯の先端を捕捉して巻取りドラムに誘導する
機構を備えた高速巻取り装置を開発することが必要とな
る。この要求に応えるべく磁石を使用した吸着巻取り方
法(特開昭53−3H29号公報)、金属薄帯の先端を
把持し所定位置に案内する機構を備えたメカニカル式把
持法(特開昭55−24961号公報)、内部を減圧し
た巻取りドラムの周面に金属薄帯を吸着させる減圧吸着
法(特開昭55−156646号公報、特開昭57−9
4455号公報)、その他多数の方法が提案されている
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、磁気吸着により金属薄帯を巻取りドラム
に巻き付ける方式では、巻き取られる金属薄帯が強磁性
体であることを前提にしている。
そのため、この方式は、弱磁性、非磁性等の性質を呈す
る金属4帯には不向きである。また、メカニカル把持法
や減圧吸着法では、ドラム1巻き目の捕捉に失敗すると
、鋳造そのものを中止せざるをえない欠点がある。しか
も、減圧吸着法にあっては、巻取りドラム内部の減圧が
金属薄帯の巻取りに有効に働かない欠点もある。
また、これら巻取りドラムまで、如何にして金属M帯を
安定した走行状態で搬送させるかについても、これまで
のところ効果的な解決策が提案されていない。
そこで、本発明は、金属薄帯の搬送路に沿って複数のブ
ラシ植設ベルトを配置し、これらブラシ植設ベルトで金
属薄帯を案内しながら巻取りドラムに送ることにより、
金属薄帯の走行状態を安定化し、金属薄帯の材質に係わ
りなく巻取りドラムに確実に金属薄帯を巻き取ることを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の搬送装置は、その目的を達成するために、高速
回転する冷却ドラムの周面で溶融金属を急冷・凝固する
ことによって生成された金属薄帯を前記冷却ドラムから
巻取りドラムに搬送する装置であって、前記冷却ドラム
から前記巻取りドラムに走行する前記金属薄帯の搬送路
に沿って複数のブラシ植設ベルトを走行可能に配列し、
各ブラシ植設ベルトがブラシ毛をディスク軸方向に間隔
をおいた多数列で櫛歯状に植設してあり、隣接するブラ
シ植設ベルトのブラシ毛が前記ブラシ毛の間隔に挿入さ
れていることを特徴とする。
ここで、複数のブラシ植設ベルトが金属薄帯の搬送路両
側に配置されており、金属薄帯の導入部分では両側にあ
るブラシ植設ベルトの距離を大きくすることが好ましい
また、本発明の巻取り装置は、高速回転する冷却ドラム
の周面で溶融金属を急冷・凝固することによって生成さ
れた金属薄帯を巻取りドラムに巻き取る装置であって、
前記巻取りドラムの周囲に多数のブラシ植設ベルトを走
行可能に配列し、各ブラシ植設ベルトがブラシ毛をディ
スク軸方向に間隔をおいた多数列でm歯状に植設してふ
り、隣接するブラシ植設ベルトのブラシ毛が前記ブラシ
毛の間隔に挿入されていることを特徴とする。
この巻取りドラムの周囲に配置された多数のブラシ植設
ベルトは、巻取りドラムに巻き取られた金属薄帯の厚み
に応じて、巻取りドラムから半径方向に移動できるもの
であることが好ましい。
また、冷却ドラムの鋳造位置よりも下流側の周面、前記
冷却ドラムから巻取りドラムまで走行する金属薄帯の両
側、及び前記巻取りドラムの周面に沿って、多数のブラ
シ植設ベルトを走行可能に配列することもできる。
〔作用〕
第1図は、本発明において使用するブラシ植設ベルトが
金属薄帯に与える作用を説明するための図である。金属
薄帯1は、矢印Pで示す方向に沿って走行する。この金
属薄帯1の両側に、ブラシ植設ベル)2a、 2b、 
3a、 3bを多数配置する。そして、下側ブラシ植設
ベル1−2a、 2bを上側ブラシ植設ベル)3a、 
3bの回転方向と逆方向に回転させ、個々のブラシ植設
ベルト2a、 2b、 3a、 3bの回転速度を金属
薄帯lの走行速度より大きくすることによって、走行方
向Pに沿った力が金属薄帯1に与えられる。
個々のブラシ植設ベルトには、第2図に示すようにベル
ト4の周方向に沿って多数のブラシ毛5が多数列に植設
されており、各列のブラシ毛5の間には隙間6が形成さ
れる。この隙間6には、隣接するブラシ植設ベルトのブ
ラシ毛5が挿入される。また、ベルト4は、少なくとも
一方が駆動源に接続されたブー!J4a、 4bによっ
て無限軌道に沿って走行する。したがって、隣り合うブ
ラシ植設ベルトは、多数列で形成されるブラシ毛5でn
6された櫛歯を互いに重ね合わせながら、同一方向に回
転する。
このブラシ毛5が金属薄帯1の一面に接触することによ
って、走行方向Pの搬送力が金属薄帯1に与えられる。
このとき、たとえばブラシ植設ベル)2aの周面に沿っ
て金属薄帯1が曲がろうとした場合、後続するブラシ植
設ベルト2bのブラシ毛5により反対方向の力が金属薄
帯1に与えられ、正規の搬送路に金属薄帯lが戻される
また、ブラシ毛5は、撓みながら金属薄帯1の一面に接
触する。そのため、走行する金属薄帯1に適度の張力が
加えられ、金属薄帯1にバタッキや蛇行が生じることが
防止される。
このように金属薄帯1を両側のブラシ植設ベル)2a、
2b、 3a、 3bで挟持した状態で走行させるとき
、たとえ走行中の金属薄帯1に破断が生じた場合にあっ
ても、金属薄帯1の破断部に対してブラシ植設ベル)2
a、 2b、 3a、 3bの搬送力が伝えられ、作業
を何ら中断させることなく、金属薄帯1を搬送させ、巻
き取ることができる。
このブラシ植設ベル)2a、 2b、 3a、 3bを
金属薄帯1の搬送路両側に沿って多数配置するとき、金
属薄帯1は、下側ブラシ植設ベル)2a、 2b及び上
側ブラシ植設ベル)3a、 3bの間を通って搬送され
るため、走行状態が安定になる。これが、請求項1に記
載した搬送装置が呈する作用である。
また、巻取りドラムの周囲に多数のブラシ植設ベルトを
配置するとき、金属薄帯は、巻取りドラムの周面に接触
して走行し、確実に巻取りドラムの周囲を捲回する。そ
のため、高速で送り込まれる金属薄帯であっても、巻取
り作業が確実に行われる。これが、請求項3に記載した
巻取り装置が呈する作用である。
更に、冷却ドラムの周面に設けた鋳造部よりも下流側か
ら冷却ドラムの周面に沿ってブラシ植設ベルトを多数配
置し、これらブラシ植設ベルトによって金属4帯を冷却
ドラムの周面に押し付けるとき、冷却ドラムに対する金
属薄帯の接触長を一定にすることができる。従来では圧
縮ガスの吹付けにより冷却ドラムに対する金属薄帯の接
触を図っていたが、この圧縮ガス吹付けに代えてブラシ
植設ベルトを採用することにより、ガス供給用の配管設
備が不要になることは勿論、鋳造雰囲気の制御が容易に
なる。これが、請求項5に記載した搬送及び巻取り装置
が呈する作用である。
〔実施例〕
第3図は、本発明に従った搬送装置及び巻取り装置を組
み込んだ単ドラム方式の連続鋳造設備を示す。なお、搬
送装置及び巻取り装置は、それぞれ単独に採用しても良
い。たとえば、巻取り装置としては、前述した磁気吸着
方式、メカニカル把持方式、減圧吸着方式等の設備構成
とすることができる。また、単ドラム方式に代えて、双
ドラム方式により金属薄帯を鋳造する連続鋳造設備に対
しても、本発明が同様に適用されることは勿論である。
鋳造される溶融金属7は、中間容器8に収容され、高周
波コイル等のヒータ9で所定の温度に保持される。或い
は、固体状の原料を中間容器8に装入してヒータ9で溶
解し、溶融金属7とすることもできる。中間容器8の下
部には注湯ノズル10が設けられており、上部には加圧
用の不活性ガス11を導入するための開口部が形成され
ている。注湯ノズル10は、冷却ドラム12の周面に対
向している。不活性ガス11の吹込み量を調整すること
によって、中間容器8の内圧が一定に維持され、注湯ノ
ズル10から流出する溶融金属7の流量を制御すること
ができる。
冷却ドラム12の周面に流下した溶融金属7は、冷却ド
ラム12を介して急冷・凝固され、金属薄帯1となりな
がら、高速回転する冷却ドラム12と一体的に回転する
。この冷却ドラム12の周面に接触しながら金属薄帯1
が走行する段階で、金属薄帯1の種類によっては冷却ド
ラム12周面から金属薄帯1が離間する位置が異なる。
そこで、冷却ドラム12周面に対する金属薄帯1の接触
長を一定にするため、本実施例では、鋳造位置よりも下
流側にある冷却ドラム12の周面に押えパッド13を対
向させている。この押えパッド13は、図示するように
冷却ドラム12の周面に対応した形状の管部14を備え
ており、冷却ドラム12周面に対向する側に多数のガス
噴出口15が穿設されている。ガス供給口16から送り
込まれた押えガス17は、管部14を経由してガス噴出
口15から金属薄帯1の表面に吹き付けられる。これに
より、金属薄帯1が冷却ドラム12の周面に押し付けら
れ、押えパッド13を配している範囲において冷却ドラ
ム12周面と金属薄帯1との接触状態を一定に維持する
ことができる。
押えパッド13の下流側端部には、前述したブラシ植設
ベルトのうち、最初のブラシ植設ベルト2aが配置され
ている。このブラシ植設ベルト2aの回転速度を金属薄
帯1の走行速度よりも高めに維持するとき、ブラシ植設
ベルト2aを周回する方向の力が金属薄帯1の表面側に
作用する。その結果、冷却ドラム120周面から金属薄
帯1の離間が促進される。なお、この離間を一層確実に
行うため、図示の例では、金属薄帯1と冷却ドラム12
周面との間に剥離用ガスを吹き付けるためのノズル18
を対向させている。
冷却ドラム12周面から離間した金属薄帯1は、上下2
段に配置されたブラシ植設ベル) 2a、 2b。
3aの間を進行する。これらブラシ植設ベルト2a2b
、 3aは、個々に或いは適宜のブロックとして回転伝
達軸に連結されており、金属薄帯1の走行速度より若干
高めの速度で回転される。ここで、上側には、一つのブ
ラシ植設ベル)3aを配置しているが、この配置個数は
冷却ドラム12から巻取りドラム12までの距離に応じ
て適宜定められるものである。また、下側のブラシ植設
ベルBa〜2cを連続した1本のベルトとすることも可
能である。
また、上側ブラシ植設ベルト3aの入側を、下側ブラシ
植設ベルh2a、 2bから若干能して配置することに
より、広範囲にわたって金属薄帯1を受は取ることがで
きる。そのため、冷却ドラム12から送り出された金属
薄帯1に多少のバタツキがあっても、そのバタツキを吸
収して金属薄帯1を上側及び下側ブラシ植設ベルトの間
に案内する。
金属薄帯1は、下側ブラシ植設ベル1−2aと上側ブラ
シ植設ベル1−3aとの間に送り込まれた後、上段及び
下段のブラシ植設ベルトにより挟持された状態で、搬送
路りを走行する。このとき、金属薄帯1に加えられる走
行方向Pの力は、ブラシ毛5の撓みにより生じるもので
あるため、適度な力となる。その結果、安定した張力が
金属薄帯1に加えられ、バタツキや蛇行のない走行状態
となる。
また、過大な力が金属薄帯1に発生しないため、冷却ド
ラム12周面と金属薄帯1との間の滑り、ひいては鋳造
領域に対して悪影響を与えることがない。
搬送路りの下流側には、巻取りドラム19が配置されて
いる。この巻取りドラム19の周囲には、前述したブラ
シ植設ベル)2a、 2b、 3aと同様なブラシ植設
ベル) 20a、 20b、 20c  ・・・が、互
いに櫛歯を重ね合わせて配置されている。これらブラシ
植設ベルト20a、 20b、 20c は、巻取りド
ラム19の曲率半径に応じて湾曲しているので、ベルト
4の両端に設けたブーIJ4a、 4bの間に単数又は
複数の中間ブーIJ4cを介在させて、湾曲形状を維持
させる。
多数のブラシ植設ベル) 20a、 20b、 20c
をこのように巻取りドラム19と同心円状に配置するこ
とによって、直進しようとする金属薄帯1を、巻取りド
ラム19の周囲に沿った軌道に沿って走行させる。この
とき、巻取りドラム19に対する金属薄帯1の押付は力
は、ブラシ毛5の撓みにより得られる。すなわち、金属
薄帯1の材質に係わりなく、物理的な力で巻取りドラム
19に対する金属薄帯1の密着状態が維持される。また
、巻取りドラム19の内部を減圧して金属薄帯1を吸着
する場合に問題とされた巻付きが不安定になることもな
い。
金属薄帯lの巻取りに作用するブラシ植設ベル) 20
a、 20b、 20c の配置範囲は、巻取りドラム
19の全周長さに近くなるほど、金属薄帯1を巻取りド
ラム19周面に密着させる作用が確実となる。しかし、
巻取りドラム19の全周にブラシ植設ベルト20a、 
20b、 20c  ・・・を配置しようとすると、次
の居を構成する金属薄帯lが送り込まれる部分に配置さ
れるブラシ植設ベルトとして、小径のものを使用するこ
とが必要になる。そこで、図示の例においては、この部
分にガイド板z1を配置し、このガイド板21と巻取り
ドラム19との間に金属薄帯1を案内している。
ガイド板21に至る段階でブラシ植設ベルh20a。
20b、 20c  ・・・によって金属薄帯lが巻取
りドラム19周面に押し付けられている。また、ガイド
板21を出た直後の金属薄帯1は、その上に積層される
金属薄帯1の部分で巻取りドラム19に押し付けられる
このようにして、一定の張力を付与しながら、冷却ドラ
ム12から搬送路りを経て巻取りドラム19に金属薄帯
lを送り込み、巻取りドラム19に金属薄帯1を巻き付
けている。そのため、走行中の金属薄帯1にバタッキや
蛇行が生じることな(、両端縁が揃った状態で金属薄帯
1が巻取りドラム19に巻き取られる。
金属薄帯lの巻取りにしたがって、巻取りドラム19の
実効径が大きくなる。そこで、この実効径の増加に対応
し、各ブラシ植設ベル)20a、 20b。
20c  ・・・を巻取りドラム19の中心から後退さ
せる機構を組み込むことが有効である。そのための手段
としては、各ブラシ植設ベル) 20a、 20b、 
20c・・・のプーリ4a、 4b、 4cの回転軸を
を回転自在に連結するビーム22に前後進用の支持アー
ム23を取り付け、巻取りドラム19に巻き付けた金属
薄帯1の層厚を検出しながら、この層厚に基づいて支持
アーム23を伸縮させる方式を採用することができる。
なお、この前後進機構は、他の個所に配置されているブ
ラシ植設ベルト2a〜2c、 3aに敷設することもで
きる。
また、第3図では、押えバッド13によって金属薄帯l
を冷却ドラム12の周面に押し付けている。
しかし、この押えバッド13に代えて、前述した多数の
ブラシ植設ベルトを冷却ドラム12の周面に沿って配置
することも可能である。この場合、冷却ドラム12の周
面に沿って配置されたブラシ植設ベルトは、金属薄帯1
の走行速度と同期させて回転する。このブラシ植設ベル
トの採用により、押さガスを使用する必要がなくなるた
め、中間容器8から隙間6までを密閉チャンバー内に配
置し、雰囲気を制御することが容易となる。したがって
、酸化され易いAI等の元素を多量に含む溶鋼から金属
薄帯を鋳造するときに使用される設備も、容易に構築さ
れる。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、隣接するブ
ラシ植設ベルトの櫛歯を互いに重ね合わせた状態で、多
数のブラシ植設ベルトを金属薄帯の搬送路に配置するこ
とによって、冷却ドラムから巻取りドラムまでの搬送路
における金属薄帯の走行状態が安定化し、バタッキや蛇
行が防止される。しかも、仮に金属薄帯が途中で破断し
た場合にあっても、破断後の金属薄帯の先端が何ら支障
なくブラシ植設ベルトによって下流側に搬送される。そ
のため、金属薄帯の巻取りが容易に行われる。
また、巻取りドラムの周囲に同心円状に配置したブラシ
植設ベルトは、巻取りドラムに対する金属薄帯の密着状
態を確保し、安定した巻取り作業を保証する。このよう
にして、金属薄帯は、両端縁が揃った状態で巻取りドラ
ムの周囲に捲回されるため、この状態のままで次工程に
搬送することができ、単ドラム方式や双ドラム方式等の
高速鋳造の生産性が向上する。
更に、冷却ドラムの周囲にブラシ植設ベルトを配置して
、このブラシ植設ベルトによって鋳造すれた金属薄帯を
冷却ドラムの周面に押し付けるとき、押えガスを使用し
た押えパッドの場合と異なり、雰囲気に影響を与えない
金属薄帯の走行が可能となる。そのため、設備全体を密
閉チャンバー内に配置し、保護雰囲気下で鋳造を行うだ
めの設備構成が実現される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するための金属薄帯とブラ
シ植設ベルトとの接触状態を示し、第2図は隣接するブ
ラシ植設ベルトの関係を示し、第3図は本発明を単ドラ
ム方式の連続鋳造設備に適用した実施例を示す。 l:金属薄帯   2a、 2b:下側ブラシ植設ベル
ト3a、3b:上側ブラシ植設ベルト4:ベルト4a〜
4C:プーリ    5:ブラシ毛6:隙間     
  7:溶融金属 8:中間容器     9:ヒータ 10:注湯ノズル    11:不活性ガス12;冷却
ドラム    13:押えパッド14:管部     
  15;ガス噴出口16:ガス供給口    17:
押えガス18:ノズル      19:巻取りドラム
20a〜20c:ブラシ植設ベルト(巻取り用)21ニ
ガイド板     22:ビーム23:支持アーム P:走行方向     L:′m送路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高速回転する冷却ドラムの周面で溶融金属を急冷・
    凝固することによって生成された金属薄帯を前記冷却ド
    ラムから巻取りドラムに搬送する装置であって、前記冷
    却ドラムから前記巻取りドラムに走行する前記金属薄帯
    の搬送路に沿って複数のブラシ植設ベルトを走行可能に
    配列してなり、各ブラシ植設ベルトがブラシ毛をベルト
    幅方向に間隔をおいて櫛歯状に多数列植設しており、隣
    接するブラシ植設ヘルドのブラシ毛が対向するブラシ毛
    間に相互に挿入されていることを特徴とする金属薄帯の
    搬送装置。 2、請求項1記載のブラシ植設ベルトが金属薄帯の搬送
    路両側に配置されており、金属薄帯の導入部分では両側
    にあるブラシ植設ベルトと金属薄帯搬送路との距離を大
    きくしたことを特徴とする金属薄帯の搬送装置。 3、高速回転する冷却ドラムの周面で溶融金属を急冷・
    凝固することによって生成された金属薄帯を巻取りドラ
    ムに巻き取る装置であって、前記巻取りドラムの周囲に
    複数のブラシ植設ベルトを走行可能に配列し、各ブラシ
    植設ベルトがブラシ毛をディスク軸方向に間隔をおいた
    多数列で櫛歯状に植設しており、隣接するブラシ植設ベ
    ルトのブラシ毛が前記ブラシ毛の間隔に挿入されている
    ことを特徴とする金属薄帯の巻取り装置。 4、請求項3記載のブラシ植設ベルトが、巻取りドラム
    から半径方向に移動可能に配置されていることを特徴と
    する金属薄帯の巻取り装置。 5、溶融金属を急冷・凝固して金属薄帯に鋳造する冷却
    ドラムの鋳造位置より下流側の周面、前記冷却ドラムか
    ら巻取りドラムまで走行する金属薄帯の両側、及び前記
    巻取りドラムの周面に沿って、多数のブラシ植設ベルト
    を走行可能に配列し、各ブラシ植設ベルトがブラシ毛を
    ディスク軸方向に間隔をおいた多数列で櫛歯状に植設し
    ており、隣接するブラシ植設ベルトのブラシ毛が前記ブ
    ラシ毛の間隔に挿入されていることを特徴とする金属薄
    帯の搬送及び巻取り装置。
JP1136958A 1989-05-29 1989-05-29 金属薄帯の搬送及び巻取り装置 Expired - Lifetime JP2810113B2 (ja)

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