JPH049254A - アモルファスリボンの巻取方法及び装置 - 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］ 熔融金属を急冷するロールによって固化し、成形された
直後のアモルファスリボンを巻き取る方法及び装置に関
する。

［従来の技術］ アモルファスリボンの成形速度は２０〜４０１ＩＩ／ｓ
であって、幅が５〜２５ｍ、厚さは１０〜３０μ−であ
る。このようなリボンは一般的に細幅リボンと称し、衝
撃とか捩れに対しては非常に脆弱である。

リボンとして最初に成形された先端部分は、断面が一様
でなく乱れているので不要部分とされる。

そして、この不要部分がロールから飛翔する軌跡は不定
であるし、また不要部分を過ぎた正常な入用部分が飛翔
する軌跡も振幅が大きくて脈動する。

しかしながら、成形直後に巻き取ると後工程の省略とか
時間的な節減になるので、多くの巻き取り方法とか装置
が考案され開示されている。

特開昭５６−９９０５４号公報では誘引口と誘導管と巻
取手段を順に設けて、薄帯の移動速度より速いガス流に
よって誘導するとしている。

しかしながら、巻取手段とか巻き取る箇所への誘導、構
成の結合などに関して、実質的に実施出来る開示がなさ
れていない。特にリボンの不要部分は乱れて最初に飛翔
し、詰まりとか破損・巻き乱れを誘起するが、このこと
を解決する手段について具体的に開示されてない。ドラ
ムにリボンを接触させる瞬間の前後関係の手段が、巻き
取りを満足させるために最も大切なことなのである。

特開昭５６−２８１６６号公報では巻取リールの回転速
度は、急冷面より約２％小さくするとし、リボンに実質
的に張力は加わらないが、前記した特開昭５６−９９０
５４号公報ではリボンに張力が加わるが流速について実
質的に有効な開示がなされていない。

リボンを吸引してドラムへ誘導することに関しては、特
開昭６２−１２７１４５号公報と特開昭６２−１５１２
５１号公報に開示がある。

この両者は飛翔したリボンを吸引体に直接吸引して走行
し、ドラム近傍に誘導するものである。

飛翔したリボンを直接吸引して誘導すると、リボンの飛
翔脈動による衝撃と、リボンの軌跡を矯正する誘導衝撃
の両者が相乗する。飛翔するリボンを直接捕らえて飛翔
する方向を矯正すると、リボンへの衝撃が倍増し、リボ
ンは破損する。

特開昭６３−７２４５１号公報ではリボンが案内溝を通
過したら締め付はローラでリボンを緊張し、次に案内溝
を取り去り、緊張したリボンをトラムに押し付けるよう
にしている。案内溝はローラにリボンを捕捉する目的で
設けられ、ドラムにリボンを押し付けるので、押付体が
リボンに接触した時の衝撃が大きい。リボンの緊張と移
動は非接触でないと切損する。

リボンを巻き取るドラムについては、特公平０１−１７
７８５号公報に開示がある。ロールに近接して揺動する
ドラムは、磁石とか真空吸引口を設け、ロールの周速よ
りドラムの周速を遅くし、ロールから直にドラムへ巻き
取るとしている。ドラムの揺動は巻き太すの調整が目的
であって、リボンに対して接触させる目的では用いられ
てない。

その他のドラムとしては、特開昭５９−９４５２５号公
報に接着剤を塗布し揺動するという開示がある。

リボンを実質的に巻き取るには種々の要素からなり、そ
の要素の個々の目的と構成、設置する位置と順序をどの
ようにするか、非常に困難な問題である。リボンの不要
部分の処理、飛翔するリボンに衝撃を与えずに軌跡を一
定にすること、リボンにドラムが接触し巻き取りを開始
すること、リボンに適切に緊張することなど、構成の前
後関係とか相対動作とタイミングについて、実質的に実
施可能な開示は成されていない。

特公昭６３−３０２６４号公報では、移動する挟持ロー
ラでリボンをドラムに案内し巻き付けるようにしている
。リボンの成形速度に合致した挟持ローラの回転速度と
移動速度、リボンに接触して案内すること、張架する間
隔が大きいことなどから、リボンの切損因子が多く芳し
くない。

［発明が解決しようとする問題点］ リボンは高速度で成形され非常に脆弱なものであり、更
には最初に成形された先端部分の断面が一様でなく乱れ
ているために、飛翔する軌跡が不定で振幅が大きい。そ
れで、誘導と巻き付けに悪影響を及ぼすのである。この
不要部分を確実に誘導し切除することと、正常部分を切
損しないようにすることの両者を満足させなければなら
ない。

リボンは高速で、しかも連続して移動しているのである
が、その間にこの切除と非切損の矛盾することを同時に
解決しなければならない。

しかしながら、前述したようにリボンを非接触状態で誘
導すること、不要部分の処理をすること、ドラムをリボ
ンに接触させることの順序とか、前後の関係などについ
て、−貫した開示は成されていない。

巻き取るための装置は種々の要素から成り立ち、個々の
要素とその順序が適切な時に初めて実質的な実施が可能
となる。

本出願人はリボンを巻取るための方法と構成について種
々の要素を試行し、その要素を組み立て、設置する位置
とか順序など実質的に巻取りを満足すべき方法を見いだ
した。

本発明は巻取りが最も困難とされていた細幅リボンに通
用でき、実質的に巻取りが可能なその方法と装置を提供
することを目的とする。

［問題点を解決する手段１ 急冷するロールから飛翔するリボンをドラムへ直接に巻
き取る巻取方法は、ロールに近接して接線方向に固定し
た誘導管と、移動自在な吸引管と、屈曲するホースと吸
引装置を順に連結して設け、誘導管と吸引管との連結部
の近傍には外周面に粘着層をもつドラムを移動自在に設
け、誘導管に吸引管を連通している時にリボンを誘導管
と吸引管とホースを通過させ、吸引管を誘導管から離隔
してリボンを露出させ、露出したリボンに対してロール
と同方向に回転するドラムが接するようにドラムを移動
し、露出して吸引管へと通過しているリボンがドラムに
巻き付くように吸引管を移動させ、リボンをドラムに巻
き付けるのである。

［実施例１ 本発明の実施例を第１図〜第８図に基づいて説明する。

第１図は本発明を実施する概要を示す図である。

アモルファスリボン（以下“リボン”と称す）の製造装
置１００は、熔融金属を吐出するノズル１と回転装置３
で高速に回転するロール２から成り、ロール２の外周面
に吐出した熔融金属を急冷固化し、リボン４に成形する
。

成形されたリボン４はロール２の外周面から、２０〜４
０ｍ／ｓの速度で飛翔する。リボン４の幅は５〜２５ｍ
、その厚さは１０〜３０μｍであって、−船釣には細幅
リボンと称されている。

巻取装置１０１は、管路１０２と吸引装置１０３とドラ
ム装置１０４とから成り、管路１０２域を通過している
リボン４をドラム装置１０４のドラム１１に巻取るもの
である。管路１０２は先端に捕捉口５１をもつ誘導管５
と、連結具６２をもった吸引管６と、屈曲するホース６
０から成り、吸引装置１０３のタンク６１に連通して設
ける。

ドラム装置１０４は、ヒステリシスクララチエ３を介し
てドラム１１とモータ１２を連結し、移動自在なベース
１４に固着して設ける。

誘導管５の先端には斜切テーバ状の捕捉口５１を設け、
ロール２の外周面に対して下向きの接線方向にロール２
に近接して設ける。

第２図に誘導管５の他端部分を示し、内径５Ｄから外広
がりの連結面５０を設ける。

第３図は第２図の断面Ｂ−Ｂを示し、誘導管５と通過す
るリボン４の相対関係を示す。管内域１０２ａは円形で
も角形でもよいが、口径５Ｄはリボン４幅の１．５〜８
．０倍とし、誘導管５の管路長さは口径５Ｄの５〜２５
倍になるようにする。

この口径と長さであればリボン４の振幅を空気の流動に
よって制御でき、非接触でリボン４を通過させることが
できる。吸引管６の口径６Ｄはリボン４幅の１．１〜６
．０倍とし、管路の長さは口径の１０〜５０倍とする。

第４図に吸引管６の連結具６２を示す。連結具６２の最
内径は吸引管６の内径６Ｄとほぼ同径とし、開口先端に
向けて外広がりの面６４をもたせ、外周には誘導管５の
連結面５０に嵌入可能な連結面６３を設け、密着と離隔
をするようにする。

誘導管５内でのリボン４はほぼ軸心に沿って中央近くを
通過をするが、吸引管６が離隔する移動によっては４ａ
に示すリボン位置のように連結具６２の面６４に接する
。そのためにこの面６４は硬質金属、セラミック系、ガ
ラス系が望ましい。

リボン４の更なる冷却をするには、この連結具６２の周
辺を冷却域とし、水冷若しくは空冷する装置を設ける。

第５図にドラム装置１０４の移動自在なベースの例を示
す。フレーム５２にブラケット２３を固着し、ピン２５
を装着する。そして更にフレーム５２にブラケット５３
を固着し、ピン５４を介して揺動自在にシリンダ２２を
設ける。一方、ドラム１１を固定して設けたベース１４
の一端にヒンジ２４を設けて、前記ピン２５に揺動自在
に連結する。ベース１４の他端にはヒンジ２ｏを設けて
ピン２１を介して前記シリンダ２２と揺動自在に連結す
る。即ち、ドラム１１の近傍を通過するリボン４に対し
てドラム１１が接し、記号１１ａに示す位置にドラム１
１が移動可能なようにする。

ドラム１１の移動は、揺動でも直進でもよく、ドラム１
１がリボン４に接することが可能ならば本発明を満足す
る。

第６図（ａ）〜（ｄ）に吸引管６とドラム１１の移動状
態を示し、その状態について個々に説明する。

（ａ）は操作の初期状態であって、ロール２の回転方向
Ｒ１とドラム１１の回転方向Ｒ２は同方向とし、誘導管
５と吸引管６は密着した連結の状態で、吸引装置１０３
でタンク６１とホース６０を経由して捕捉口５１がら空
気を吸引している状態である。

フレーム５２に固定した誘導管５は、水平線に対する下
向きの角度αを２０〜９０度になるように直線状に設け
られ、ロール２側に向けた捕捉口５１にてロール２から
飛翔するリボン４の先端部分４ａを捕捉する。リボン４
の寸法とかロール２の回転数・外周面の状態によっては
飛翔状態が異なるので、角度αを変えられるように可変
可能に設けるとよい。

誘導管５を通過するリボン４は吸引装置１０３の吸引力
によって振動しつつ、ある張力Ｆをもって通過する。こ
の張力Ｆはリボン４の速度■、と、管内の風速■２との
相対速度（ＶＺ　　Ｖ＋）によって生じる摩擦力と、摩
擦力の影響する管路長さしに比例し、次式の関係にある
。

ＦＣＸ）Ｋ　（Ｖ、−Ｖ、）　ｘｌ。

但し、Ｋはリボンの幅と厚さ番こよる定数本発明では細
幅リボンを主なる対象としており、この張力Ｆは１〜４
　ｋｇ　／　ｍ　２が最適である。

第７図に例として吸引管６の管路の長さしと、相対速度
Ｖに対する適切な範囲Ａを曲線図で示す。

リボン４の厚さが２０μｍ、幅が５鶴の場合において、
必要なる張力１　ｋｇｆ　／ｖｓ２（１００ｇｆ）以上
に得られる範囲を斜線Ａで示す。

実施例では長さしを１０００ｍ、相対速度■を６５ｎ＋
／ｓ＋ｉｎとし、図中の点ＢがＡ範囲を満足するように
した。

これらのことから、前記したように管路の口径５Ｄ、６
Ｄと長さを設定したが、管路内の空気の流速は次のよう
に設定する。

誘導管５と吸引管６が連結している時、吸引管６内の空
気の流速がロール２の周速に対して、１．２〜２．０倍
にすると、リボン４の捩れ、振動と脈動が激減しリボン
４の切損が皆無となる。

第６図（ａｌに示す吸引管６の移動装置１０５は、フレ
ーム５２にロッドレスのシリンダ９を設け、シリンダ９
の移動ロッドに移動自在にブラケット１０を設け、この
ブラケット１０にシリンダ８を介して移動台７を設け、
吸引管６を固定する。

第６図中）にシリンダ９によって吸引管６が誘導管５か
ら離隔し、長さＬａだけ露出し、通過しているリボンを
４ａで示す。この露出長さＬはドラム１１の外径１１ｄ
より大きく２倍を超えない範囲とし、この時の吸引管６
内の空気の流速は、ロール２の周速に対して１．５〜３
．５倍とする。

第６図（Ｃ１にドラム１１の移動と吸引管６の二次移動
を示す。

ドラム１１は露出したリボン４ａに接し、４ｂの状態の
リボンと、ｌｌａの状態のドラムになるが、このことと
殆ど同時に吸引管６がシリンダ８によってリボンをドラ
ム１１に巻き付けるように移動する。即ち、−次移動し
た吸引管６の位置から距離ｈ１なる平行移動をすること
によって巻き付けられる。また、吸引管６自体をドラム
１１に巻き付けるように円弧を描いて二次移動をしても
よい。

第６図（ｄ）は巻き取り開始の状態を示す。

この時のドラムｌｌａの周速はロール２の周速に対して
、０．１〜１．５％高くして回転させる。このことは誘
導されて脈動しつつ誘導管５を通過してくるリボン４に
僅かの張力を与えると振幅が滅じ、安定したリボン４軌
跡になるからである。

図（Ｃ）のリボンの状Ｂ４ｂはドラムｌｌａと接するこ
とによって切断し、リボンの状態４Ｃとなり、ドラムに
巻取られる。図Ｃｂ］で当初に露出していたリボン４ａ
の部分は切断され、吸引装置１０３のタンク６１に不要
リボン４ｄとして溜められる。

第８図にドラム１１の粘着層７０を示す。粘着層７０は
ドラム１１に密着する接着層７１と基材７２と最外層の
接着層７３の三層から成りたち、接着層７３に接着し積
層したリボンを４０で示す。

接着層７１．７３はアクリル系、若しくはゴム系であっ
て、２０℃での接着力が５０ｋｇ／ｗ以上、８０℃での
接着力が２５ｋｇ／ｍ以上とし、高温域での接着力に優
れた接着剤とする。

基材７２は例えば不織布、和紙、ポリエステルフィルム
などを用い、接着層７１．７３の両者の粘着を満足する
ものとする。積層したリボンを４８で示す。

次に本発明の詳細な説明する。

ロール２から飛翔したリボン４の先端は不要部分であっ
て、宙に舞いながら捕捉口５１に捕捉され、誘導管５、
吸引管６、ホース６０を通過して吸引装置１０３のタン
ク６１に至る。これらの管はアクリル管・塩ビ管、磨管
など、風力による摩擦の少ないものがよい。次の、段階
では吸引管６をリボン４の通過方向に誘導管５から離隔
するように移動させ、リボン４を露出させる。そして、
ドラム１１をこの露出したリボン４に接触するように移
動させ、この移動と殆ど同時に露出し通過中のリボン４
がドラム１１に巻き付くように吸引管６を移動させる。

吸引管６とドラム１１の両者の移動によってリボン４が
ドラム１１の粘着層７０に接触し、リボン４は所定の箇
所で切断される。

切断された不要リボン４ｄは吸引装置１０３のタンク６
１に溜め、入用のリボンはドラム１１に巻取られ積層し
たリボン４ｅとなる。

［発明の効果コ 固定した誘導管でリボンを誘導し、吸引管を誘導管に対
して連通と離隔するように設け、誘導管と吸引管の間を
露出して通過中のリボンにドラムを接触させ、露出した
リボンをドラムに巻き付けるようにしたので、所定の箇
所でリボンを切断し積層した巻取りが可能になった。

特に直線状態の非接触でリボンを誘導し、脈動を滅じた
のでリボンの切損が全く発生せず、ドラムの粘着層がリ
ボンに接触することによって不要部分を切除するので、
正規の巻取りが実質的に可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する概要を示す図。 第２図は誘導管５の他端部分を示す図。 第３図は第２図の断面Ｂ−Ｂを示す図。 第４図は吸引管６の連結具６２を示す詳細図。 第５図は第１図の矢視Ｃ−Ｃでベース１４を示す詳細図
。 第６図（ａ）〜（ｄ）は第１図の矢視Ａ−Ａで主として
吸引管６とドラム１１の移動状態を示す。 第７図は吸引管の長さと相対速度の関係を示す。 第８図はドラム１１の粘着層７０を示す詳細図。 ２・・・ロール、４・・・リボン、５・・・誘導管、６
・・・吸引管、１１・・・ドラム、６０・・・ホース、
６１・・・タンク、７０・・・粘着層、１０３・・・吸
引装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）急冷するロールから飛翔するリボンをドラムへ直接
   に巻き取る巻取方法において、ロールに近接して接線方
   向に固定した誘導管と、移動自在な吸引管と、屈曲する
   ホースと吸引装置を順に連結して設け、誘導管と吸引管
   との連結部の近傍には外周面に粘着層をもつドラムを移
   動自在に設け、誘導管に吸引管を連通している時にリボ
   ンを誘導管と吸引管とホースを通過させ、吸引管を誘導
   管から離隔してリボンを露出させ、露出したリボンに対
   してロールと同方向に回転するドラムが接するようにド
   ラムを移動し、露出して吸引管へと通過しているリボン
   がドラムに巻き付くように吸引管を移動させ、リボンを
   ドラムに巻き付けることを特徴とするアモルファスリボ
   ンの巻取方法。 ２）急冷するロールから飛翔するリボンをドラムへ直接
   に巻き取る巻取装置において、ロールに近接して接線方
   向に固定した誘導管と、この誘導管に離合自在な吸引管
   と、可撓性のホースと吸引装置を順に連結して設け、誘
   導管と吸引管との連結部の近傍には外周面に粘着層をも
   ちヒステリシスクラッチを介してモータと連結したドラ
   ムを移動自在に設けたことを特徴とするアモルファスリ
   ボンの巻取装置。 ３）誘導管と吸引管が連結している時、吸引管内の空気
   の流速がロールの周速に対して１．２〜２．０倍である
   請求項１記載のアモルファスリボンの巻取方法。 ４）誘導管から吸引管が離隔した時、吸引管内の空気の
   流速が、ロールの周速に対して１．５〜３．５倍である
   請求項１記載のアモルファスリボンの巻取方法。 ５）ドラムの周速はロールの周速に対して、０．１〜１
   ．５％高い請求項１記載のアモルファスリボンの巻取方
   法。 ６）ロールから飛翔するリボンの速度が２０〜４０ｍ／
   ｓであって、リボンの幅が５〜２５ｍｍ厚さが１０〜３
   ０μｍである請求項１記載のアモルファスリボンの巻取
   装置。 ７）誘導管と吸引管は連結具を介して直線状に嵌入した
   連結である請求項２記載のアモルファスリボンの巻取装
   置。 ８）誘導管を設ける接線方向は、水平線に対して下向き
   に２０〜９０度である請求項２記載のアモルファスリボ
   ンの巻取装置。 ９）誘導管の管路口径は、リボン幅の１．５〜８．０倍
   、管路長さは口径の５〜２５倍である請求項２記載のア
   モルファスリボンの巻取装置。 １０）吸引管の管路口径は、リボン幅の１．１〜６．０
   倍、管路長さは口径の１０〜５０倍である請求項２記載
   のアモルファスリボンの巻取装置。 １１）ドラムの外周面に設けた粘着層はアクリル系、若
   しくはゴム系であって、２０℃での接着力が５０ｇ／ｍ
   ｍ以上、８０℃での接着力が２５ｇ／ｍｍ以上ある請求
   項２記載のアモルファスリボンの巻取装置。