JPH04210855A - 急冷金属薄帯の蛇行防止方法及びその装置 - 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】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は、単ロール法によって製
造された微結晶金属薄帯や非晶質金属薄帯などの急冷金
属薄帯を巻取装置を用いて巻取るために、冷却ロールか
ら剥離したあとにソリッドロールとブラシロールより構
成されるピンチロールを用いて急冷金属薄帯を捕捉し、
巻取り装置まで誘導・搬送する際、ピンチロール前での
蛇行を効果的に防止し、これによって巻き取り前の薄帯
の破断を防止する技術に関するものである。 ［０００２］ 【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。これらの直接製造技術の第一のポイントは板厚
の均一性や表面性状などに関する製板技術そのものであ
るが、工業的な生産を考えた場合には、それらと同等に
、コイル状に巻き取るための搬送及び巻き取り技術の確
立が肝要である。 ［０００３］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凝固の制約から、製板速度
は通常５ｍ／ｓｅｃ以下になる。この場合には、特開昭
６１−８８９０４号公報に提案されているようなりラン
パーを有するメツシュ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、非晶質合金薄帯の場合には、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
と速く、従来技術をそのまま適用することはできない。 しかも、製板する非晶質合金薄帯が、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
合にも製板速度を変更できないことは、搬送巻き取り技
術の開発を一層困難にしていた。 ［０００４］特開昭５７−９４４５３号公報および特開
昭５５−１５６６４６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て
いる。また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。しかしながら、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
るが、巻き取り機があまりにも冷却ロールに近接してい
るために、連続生産には必ずしも適していない。すなわ
ち板厚や孔などの検査型装置を設置したり、張力制御装
置を配置するスペースが確保できないなど、工業生産を
考慮すると、決して好ましい方法ではない。 ［０００５］一方特開昭５６−１２２５７号公報、特開
昭５９−４３７７２号公報、特開昭５９−１３８５７２
号公報および特願昭６２−２９０４７７号などは冷却ロ
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。 ［０００６］本発明者らはこの考えをさらに一歩進めて
、工業的規模で非晶質合金薄帯を製造するために、冷却
ロールから離脱した薄帯を捕捉したうえで、巻取装置ま
で搬送して巻取を行う画期的な装置を開発し、先に特開
平１−１４３７２０号公報に開示した。 ［０００７］

【発明が解決しようとする課題】　しかしながら、本発
明者らが、前述の特開平１−１４３７２０号公報に開示
した装置を用いて、冷却ロールから剥離、飛翔してくる
非晶質合金薄帯の誘導・搬送・巻付・巻取操業を試みた
ところ、次のような問題点に遭遇した。　すなわち、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した後、搬送ガイドを経由
して、ピンチロールに至り、ピンチロールで捕捉された
急冷合金薄帯は搬送台車によって巻き取り機まで搬送さ
れ、巻き付けが行われ、金属薄帯の巻取が行われるが、
その際に金属薄帯が蛇行して、搬送途中で薄帯が破断し
たり、あるいは破断せずに巻取が開始できたとしても、
その後に薄帯が破断したり、巻取が不安定になる問題が
生じた。 ［０００８］本発明は、このような急冷金属薄帯の搬送
時の蛇行を矯正し、もって薄帯の破断、巻取不安定の発
生を防止することを目的とするものである。 ［０００９］

【課題を解決するための手段】　本発明は、回転する冷
却ロール表面にスリット状のノズルを介して溶融金属を
射出し、急冷凝固させて急冷金属薄帯としたのち、該薄
帯を該急冷ロールからエアナイフで剥離し搬送ガイド内
に誘導し、つ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、該薄帯に該ピンチロールによって張力
を付与しつつ該搬送台車を移動させて巻取装置まで搬送
し、該巻取機によってコイル状に巻き取る、急冷金属薄
帯の製造方法において、搬送台車が巻取機後方まで移動
する間乃至は搬送台車が巻取機後方に到達し巻取を開始
するまでの待機中に、前記ピンチロール前における該薄
帯の蛇行量を検出し、その検出値に基づいて、該薄帯の
蛇行を矯正することを特徴とする急冷金属薄帯の蛇行防
止方法であり、また高速回転する一個の冷却ロールと、
該冷却ロール表面に溶融金属を射出するノズルと、該冷
却ロール表面で凝固した急冷金属薄帯を該冷却ロール表
面から連続的に剥離するエアナイフと、急冷金属薄帯の
剥離位置に近接して設けられ、該急冷金属薄帯を案内す
る固定式の筒状フードと、該冷却ロールから離れた所定
位置に設置された急冷金属薄帯の連続巻き取り設備と、
前記フードの後端位置と前記巻き取り設備の後方位置の
開を走行可能な台車上に積載された急冷金属薄帯の捕捉
用ピンチロール対と吸引ブロアからなる搬送台車を有し
てなる急冷金属薄帯の製造設備において、前記ピンチロ
ール前に薄帯の蛇行検出装置と該蛇行検出装置による蛇
行検出量に基づいて、蛇行矯正必要量を出力するオンラ
インフィードバック制御系と、該制御系からの蛇行矯正
必要量の出力値に基づいて薄帯の蛇行を矯正する蛇行矯
正装置を設けたことを特徴とする急冷金属薄帯の蛇行防
止装置であり、前記蛇行矯正装置が、自己潤滑性を有す
る固体からなる押圧体、あるいは鉛直方向に回転軸を有
し、薄帯の走行速度に同調して回転するロール、あるい
は薄帯の幅方向の中心に向けて流体を噴出する噴出ヘッ
ド、あるいは薄帯に薄帯の幅方向の中心に向かう電磁力
を及ぼす電磁石であり、これらを薄帯の幅方向の両側に
設けた急冷金属薄帯の蛇行防止装置である。 ［００１０１

【作　用］図１に示すように、高速回転する冷却ロール
１面上での急冷凝固により作製された金属薄帯２を、冷
却ロール１からエアナイフ３で剥離した後、搬送ガイド
４内に誘導し、次いで、搬送台車６上に積載されたピン
チロール５により、金属薄帯２を捕捉し、蛇行を矯正し
、搬送、巻き付けする実験を詳細に、繰り返し行った。 なお、搬送ガイド４内には、ピンチロール５後方に設置
したブロワ−７によって、高速のエアの流れが形成され
ている。 ［００１１１ピンチロール５によって金属薄帯２が捕捉
された後、蛇行防止装置が作動することによって金属薄
帯２は常にピンチロールの中心に位置される。図２に示
すように、蛇行は金属薄帯２の位置を知るための蛇行検
出装置９と蛇行矯正を行うための蛇行矯正装置１０及び
それをコントロールするオンラインフィードバック制御
装置１１によって構成される。蛇行防止装置８が常に作
動している状態で金属薄帯２は搬送台車６によって巻取
装置にまで搬送される。このためピンチロール５の前で
は金属薄帯２は常にラインセンターに納まっている。 ［００，１２］金属薄帯２は蛇行をしないように制御を
行っているため、異常な接触や張力変動を起こさず、よ
って金属薄帯２の損傷や破断を完全に阻止することが可
能となった。なお蛇行矯正装置としては、自己潤滑性を
有する固体からなる押圧体、あるいは鉛直方向に回転軸
を有し、薄帯の走行速度に同調して回転するロール、あ
るいは薄帯の幅方向の中心に向けて流体を噴出する噴出
ヘッド、あるいは薄帯に、薄帯の幅方向の中心に向かう
電磁力を及ぼす電磁石、等を薄帯の幅方向の両側に設け
たものがとり得る。 ［００１３１次に、実施例に基づいて本発明を説明する
。 ［００１４］ 【実施例］　Ｆｅ　８０−Ｂ　１Ｏ−３ｉ　９−Ｃ１組
成（原子％）の溶融合金を１３００℃に保持した後、１
００　ｍｍ幅のスリット状ノズルから、高速回転（２５
ｍ／ｓｅｅ　）する銅合金製冷却ロール直上に射出し、
板厚２５μｍの非晶質合金薄帯を作製した。ピンチロー
ル５によって製板された金属薄帯をキャッチングし、金
属薄帯に張力が付与された時点で、蛇行防止装置を作動
させた。このとき金属薄帯２の蛇行検出装置９として静
電容量型のセンサーと潤滑性のよいフッ素樹脂をコーテ
ィングした押圧体を有する蛇行矯正装置１０を用いた。 図２に示したように蛇行検出装置９の（１Ａ）、　（Ｂ
）間の位置にリボンの端部が存在するように蛇行矯正装
置８でセンタリングを行うようにした。 ［００１５］このように蛇行矯正装置８によりセンタリ
ングしながら搬送台車６によって搬送を行った結果、蛇
行防止装置により金属薄帯２は、搬送台車による搬送中
および搬送後も蛇行および破断を起こすことなく搬送が
行われ、ラインを完成することが可能となった。このあ
と巻取リール１２に金属薄帯が巻きつけられ、巻取制御
が行われた。これによって金属薄帯が製板され同時に巻
取が行われた。 ［００１６］従来は金属薄帯は製板は行われてもうまく
巻取ることができなかった。しかしこの方法によって金
属薄帯のスムーズな巻取が可能となった。 ［００１７］ 【発明の効果】以上述べたように、本発明に従えば、単
ロール法によって製造された非晶質合金薄帯などの金属
薄帯を、破断することなく、高速で誘導・搬送し、巻取
ることかできるので、生産技術を確かなものとする上で
の意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】急冷薄帯の製板、誘導、搬送及び巻取の概略図
である。

【図２】急冷薄帯センタリング装置の説明図である。

【符号の説明】

１　冷却ロール ２　金属薄帯 ３　エアナイフ ４　搬送ガイド ５　ピンチロール ６　搬送台車 ７　吸引ブロワ− ９蛇行検出装置 １０　　蛇行矯正装置 １１　　オンンラインフィードバック制御系１３．１４
．１５　　ロール １６　　水平保持装置 １７　　巻取リール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する冷却ロール表面にスリット状のノ
   ズルを介して溶融金属を射出し、急冷凝固させて急冷金
   属薄帯としたのち、該薄帯を該急冷ロールからエアナイ
   フで剥離し搬送ガイド内に誘導し、ついで搬送台車上に
   積載されたピンチロールに捕捉してから、該薄帯に該ピ
   ンチロールによって張力を付与しつつ該搬送台車を移動
   させて巻取装置まで搬送し、該巻取機によってコイル状
   に巻き取る、急冷金属薄帯の製造方法において、搬送台
   車が巻取機後方まで移動する間乃至は搬送台車が巻取機
   後方に到達し巻取を開始するまでの待機中に、前記ピン
   チロール前における該薄帯の蛇行量を検出し、その検出
   値に基づいて、該薄帯の蛇行を矯正することを特徴とす
   る急冷金属薄帯の蛇行防止方法。
2. 【請求項２】高速回転する一個の冷却ロールと、該冷却
   ロール表面に溶融金属を射出するノズルと、該冷却ロー
   ル表面で凝固した急冷金属薄帯を該冷却ロール表面から
   連続的に剥離するエアナイフと、急冷金属薄帯の剥離位
   置に近接して設けられ、該急冷金属薄帯を案内する固定
   式の筒状フードと、該冷却ロールから離れた所定位置に
   設置された急冷金属薄帯の連続巻き取り設備と、前記フ
   ードの後端位置と前記巻き取り設備の後方位置の間を走
   行可能な台車上に積載された急冷金属薄帯の捕捉用ピン
   チロール対と吸引ブロアからなる搬送台車を有してなる
   急冷金属薄帯の製造設備において、前記ピンチロール前
   に薄帯の蛇行検出装置と該蛇行検出装置による蛇行検出
   量に基づいて、蛇行矯正必要量を出力するオンラインフ
   ィードバック制御系と、該制御系からの蛇行矯正必要量
   の出力値に基づいて薄帯の蛇行を矯正する蛇行矯正装置
   を設けたことを特徴とする急冷金属薄帯の蛇行防止装置
   。
3. 【請求項３】蛇行矯正装置が、薄帯の幅方向の両側に薄
   帯の幅方向に可動に設けられた自己潤滑性を有する固体
   からなる押圧体であることを特徴とする請求項２記載の
   急冷金属薄帯の蛇行防止装置。
4. 【請求項４】蛇行矯正装置が、薄帯の幅方向の両側に薄
   帯の幅方向に可動に設けられ、鉛直方向に回転軸を有し
   、薄帯の走行速度に同調して回転するロールであること
   を特徴とする請求項２記載の急冷金属薄帯の蛇行防止装
   置。
5. 【請求項５】蛇行矯正装置が、薄帯の幅方向の両側に設
   けられ、薄帯の幅方向の中心に向けて流体を噴出する噴
   出ヘッドであることを特徴とする請求項２記載の急冷金
   属薄帯の蛇行防止装置。
6. 【請求項６】蛇行矯正装置が、薄帯の幅方向の両側に設
   けられ、薄帯に薄帯の幅方向の中心に向かう電磁力を及
   ぼす電磁石であることを特徴とする請求項２記載の急冷
   金属薄帯の蛇行防止装置。