JPH0647503A - アモルファスリボンの搬送装置 - Google Patents

アモルファスリボンの搬送装置

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JPH0647503A
JPH0647503A JP20520992A JP20520992A JPH0647503A JP H0647503 A JPH0647503 A JP H0647503A JP 20520992 A JP20520992 A JP 20520992A JP 20520992 A JP20520992 A JP 20520992A JP H0647503 A JPH0647503 A JP H0647503A
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coanda
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slit
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JP20520992A
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Masao Yukimoto
正雄 行本
Hiroshi Yamane
浩志 山根
Seiji Okabe
誠司 岡部
Takayuki Kachi
孝行 加地
Tomotaka Marui
智敬 丸井
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 急冷用ロール2近傍に配置した広幅気体のコ
アンダ噴流式スリットノズル5とその出口下流側の壁面
が凸に湾曲したコアンダ曲面に続く搬送面を有する搬送
台6及び角度調整可能な搬送ガイド8を配してなる。 【効果】 急冷用ロールから離脱したアモルファスリボ
ンを迅速かつ安定して巻取りリールに巻き付けることが
でき、歩止り、生産性ならびに品質などの向上が図れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、単ロール法等を用い
て溶融金属を急冷凝固して製造したアモルファスリボン
の急冷用ロールから巻取り機への搬送装置を提案するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より急冷用ロールから離脱したアモ
ルファスリボンの搬送巻取り手段に関しては多くの提案
がなされている。中でも、急冷用ロールから強制剥離し
た飛翔するアモルファスリボンを誘導してピンチロール
でキャッチングし、さらに巻取りリールまで誘導搬送す
る方法が実用化されつつある。例えば、特公昭63−3026
4 号公報の回転巻取機における張力付与方法およびその
ための装置や特開平1−143720号公報の急冷金属薄帯の
巻取設備などに上記手段が開示されている。しかしなが
ら、これらの手段はそれなりの効果はあるものの、リボ
ンをピンチロールに安定して誘導してキャッチングする
ことが難しく、そのキャッチングに多くの時間を費や
し、その間に製造したアモルファスリボンを無駄にする
といった問題があった。
【0003】一方非接触浮遊搬送方法として航空機の高
揚力装置、複写機の紙転送ならびにウエブの乾燥及び搬
送などにコアンダ効果を応用した手段が知られていて、
例えば、特開昭59−26849 号公報のウエブを連続的に処
理するためのノズル装置及びウエブ乾燥装置、特開昭59
−66681 号公報の帯材を乾燥および案内する装置ならび
に特開昭62−222956号公報の曲状経路に沿って連続する
ウエブを搬送する装置などが開示されている。しかし、
これらのコアンダ効果を応用した装置は、いずれも紙、
ウエブあるいは板材が対象であって、アモルファスリボ
ンのような薄い上に脆い材料を取り扱った例はない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、急冷用ロ
ーから強制剥離した飛翔するアモルファスリボンを安定
してかつ迅速に巻取りリールまで誘導搬送する際に生じ
る脆く傷つき易いリボンの損傷、破断及び粉砕などの問
題を有利に解決し、さらには、不安定に飛翔する上記ア
モルファスリボンを非接触でかつなめらかに搬送する気
流を形成するためのコアンダ流を用いた搬送装置を提案
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、急冷用ロー
ルから離脱した不安定に振動、蛇行して飛翔するアモル
ファスリボンをコアンダ流により誘導搬送すべく長年の
実験を繰返し、薄くて脆いアモルファスリボンであって
も十分に適用できる搬送装置を発見するにいたったもの
である。
【0006】すなわち、この発明の要旨は、溶融金属よ
り急冷凝固したアモルファスリボンを急冷用ロールから
巻取りリールまで搬送する装置において、急冷用ロール
近傍に配置した広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズ
ルを、その出口下流側壁面が凸に湾曲したコアンダ曲面
と連なる搬送面とともにそなえる搬送台及び搬送台の下
流端にてその搬送面の延長に対し下り勾配に角度調整可
能な搬送ガイドより成ることを特徴とするアモルファス
リボンの搬送装置であり、
【0007】上記広幅気体のコアンダ噴流式スリットノ
ズルが、作ろうとするリボン幅Wに対し1.1 〜1.5 倍の
スリット幅wで、1mm〜5mmのスリット最小間隔dのも
のとで2d〜5dに相当する半径rのコアンダ曲面より
成ることを特徴とするアモルファスリボンの搬送装置で
あり、
【0008】上記広幅気体のコアンダ噴流式スリットノ
ズルが、出側ゲージ圧力100mm H2O〜500 mm H2Oの範囲
で流速が40m/s 〜70m/s の範囲の圧力源に連結したアモ
ルファスリボンの搬送装置であり、
【0009】さらに、上記スリットノズル最小間隔中心
から搬送台下流側端までの距離が50mm〜200 mm、搬送ガ
イド長さが100mm 〜300mm 及び搬送台の角度調整範囲が
30°以下であるアモルファスリボンの搬送装置である。
【0010】ここに、コアンダ効果とは流れと物体
(壁)の相互作用であり、気体や液体の噴流が噴流軸の
方向と湾曲した壁面の方向が離れていても湾曲した壁面
に沿った方向の近くを流れようとする傾向をいい、流体
要素に対する作用の1要因である。すなわち静的境界層
を動的境界層に変換し、コアンダ流による動的境界層を
形成することで境界層を制御し、流体を制御するもので
ある。
【0011】
【作用】この発明をさらに詳しく以下に述べる。 この
発明によれば、溶融金属より急冷凝固したアモルファス
リボンを急冷用ロールから剥離したのち、不安定に振
動、蛇行して飛翔するリボンを急冷用ロール近傍に配置
した広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズルとその出
口下流側壁面が凸に湾曲したコアンダ曲面と連なる搬送
面を有する搬送台及び搬送面延長の下り勾配に角度調整
可能な搬送ガイドを配する構成の搬送装置を用いること
により、薄くて脆いアモルファスリボンであっても安定
して迅速に巻取りリールに誘導搬送し巻取ることができ
るようになる。
【0012】この搬送装置をさらに図面により説明す
る。図1に一例として、この発明に適合するアモルファ
スリボンの搬送装置の説明図を示す。図において、注湯
ノズル1から急冷用ロール2の上面に溶湯を注湯し急冷
凝固して得られたアモルファスリボン3は、剥離ナイフ
4により急冷用ロール2から剥離される。このようにし
て急冷用ロール2から離脱したアモルファスリボン3
は、広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズル5からの
噴流が、コアンダ効果により搬送台6の搬送面7及び搬
送ガイド8の面上に沿って流れる滑らかな沿面流によっ
て巻取りリール9に安定して誘導搬送され巻取られる。
【0013】なお、搬送台6の下流側端部に搬送面延長
の下り勾配の角度θが調整可能な搬送ガイド8を配する
ことにより、より滑らかな沿面流となりアモルファスリ
ボン3の誘導搬送の安定化を図ることができる。
【0014】かくすることにより、薄くて脆いアモルフ
ァスリボンであっても好適な誘導搬送ができ、損傷のな
いリボンを迅速かつ安定して巻取ることができる。
【0015】つぎに、この発明に用いるノズル出口下流
側壁面がコアンダ曲面よりなる広幅気体のコアンダ噴流
式スリットノズルについて述べる。一例として、図2に
広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズルの説明図を示
す。図において、スリットノズルは、平らな壁面10とこ
れに対向する下流側出口で凸に湾曲した半径rのコアン
ダ曲面を有する壁面11とから最小スリット間隔dのスリ
ット12を構成してなり、スリット12を通る噴流13は、そ
の出口下流においては噴流13の延長方向ではなく、コア
ンダ効果により湾曲したコアンダ曲面を有する壁面11に
沿った方向に沿面流14が流れる。
【0016】また、コアンダ効果による沿面流のゲージ
圧力は、スリット間隔中心位置からの距離によって変化
し、ある位置からその圧力が正圧から負圧に変化する。
この調査結果の一例を図3に示す。図3は搬送装置に対
応するスリット間隔中心位置からの距離と沿面流ゲージ
圧力との関係を示すグラフで、スリット間隔中心位置で
の出側圧力がP0 であったものが、A点ではゼロになり
A点以遠では負圧となる。この圧力変化の度合い、圧力
ゼロ点位置などがアモルファスリボンの安定した誘導搬
送に大きく影響する。
【0017】そして、この発明は、アモルファスリボン
の好適な誘導搬送を行うために、広幅気体のコアンダ噴
流式スリットノズルのスリット幅w、スリット最小間隔
d、コアンダ曲面の半径r、出側ゲージ圧力及び流速、
ならびにスリット最小間隔中心からの搬送台下流端まで
の距離、搬送ガイド長さ、搬送ガイドの調整角度θなど
の適性範囲を特定するものである。以下にそれらの特定
理由について述べる。
【0018】スリット幅w:1.1 W〜1.5 W(mm) スリット幅wは、リボン幅Wの1.1 倍未満ではリボンの
蛇行、ローリングなどが発生し安定してリボンを誘導で
きない。一方、1.5 倍超えではその効果の変化がなくな
り、気体の消費量が大きく、ブロアーの能力が過大とな
り経済的でない。したがって、スリット幅wは1.1 W(m
m)以上、1.5 W(mm)以下とする。
【0019】スリット最小間隔d:1〜5mm スリット最小間隔dは、1mm未満ではスリット出側での
噴流の流速が70m/s を超えてしまい、リボンの浮上とと
もに前掲図2に示したような沿面流の圧力すなわち正圧
から負圧への変化が大きくなり、圧力ゼロ付近でのリボ
ンの振動が大きくなり、コアンダ曲面出側でリボンが搬
送面を叩き自ら破断する現象が生じる。また5mm超えで
は流速が40m/s 未満となってリボンの安定した浮上、誘
導ができない。したがって、スリット最小間隔dは1mm
以上、5mm以下とする。
【0020】コアンダ曲面の半径r:2d〜5d(mm) コアンダ曲面の半径rは、スリット最小間隔dの2倍未
満では前掲図2に示した沿面流の圧力ゼロのA点がスリ
ットに近づきすぎてコアンダ曲面出側の負圧領域でリボ
ンが搬送面を叩き自ら破断する現象が生じる。またスリ
ット最小間隔dの5倍を超えるとスリット出側の噴流の
正圧が小さくなり、リボンの浮上が低く、リボンを迅速
に搬送することができない。したがって、コアンダ曲面
の半径rは2d(mm)以上、5d(mm)以下とする。
【0021】 スリットノズル出側ゲージ圧力:100 〜500mmH2O スリットノズル出側ゲージ圧力は、100mmH2O未満ではリ
ボンの浮上が低く、リボンを迅速に搬送できない。また
500mmH2O超えでは前掲図2に示した圧力ゼロのA点付近
でリボンの振動が大きくなり、リボンがコアンダ曲面出
側で搬送面を叩き自ら破断する現象が発生する。したが
ってスリットノズル出側ゲージ圧力は100mmH2O以上、50
0mmH2O以下とする。
【0022】スリットノズル出側流速:40〜70m/s スリットノズル出側流速は、40m/s 未満ではリボンの安
定した浮上及び搬送ができなく、70m/s を超えるとリボ
ンが振動、蛇行及びローリングなどしてコアンダ曲面出
側の搬送面を叩き自ら破断する。したがって、その流速
は40m/s 以上、70m/s 以下とする。
【0023】さらにこの発明においては、スリット最小
間隔中心から搬送台下流側端までの距離を50〜200 mm、
搬送ガイド長さを100 〜300mm 、搬送ガイドの調整角度
を0°〜30°に特定する。
【0024】その理由は、スリット最小間隔中心から搬
送台下流側端までの距離が50mm未満ではスリット出側の
正圧を安定して保持できなく、リボンの浮上が不安定に
なり、搬送台下流側端でリボンの蛇行もしくは搬送台へ
の衝突によるリボンの破断、粉砕する現象が発生する。
また、200 mm超えでは搬送台下流側端近傍での風速が大
幅に低下しリボンの渋滞が発生し、リボンを安定かつ迅
速に巻取りリールまで誘導搬送することができなくな
る。また搬送ガイド長さが100mm 未満ではより滑らかな
沿面流とするための効果が得られなく、300mm 超えでは
リボンの浮上低下によりリボンが搬送ガイドに衝突し破
断、粉砕する現象が発生し、さらに搬送ガイドの調整角
度が0°未満あるいは30°超えではリボンがノズル出口
もしくは搬送ガイドに衝突して破断もしくは粉砕する現
象が発生し、リボンを安定してかつ迅速に巻取りリール
まで誘導搬送することができなくなるためである。
【0025】
【実施例】Fe:82at%、Si:8at%及びB:10at%の成
分組成になるアモルファスリボンを単ロール法装置で製
造し、剥離ナイフを用いて急冷用ロールから離脱したア
モルファスリボンをこの発明に適合すアモルファスリボ
ンの搬送装置を用いて巻取りリールへ誘導搬送し巻取っ
た。
【0026】このときのアモルファスリボンの製造条件
は、注湯ノズルと急冷用ロールとのギャップ:0.3mm 急冷用ロール径:1m 急冷用ロール周速:30m/s であり、作成されたアモルファスリボンは、 厚さ:20μm 幅W:200mm であった。
【0027】また、この発明に適合するアモルファスリ
ボンの搬送装置は、急冷用ロールの軸中心を含む鉛直面
から200mm の位置に急冷用ロールに近接して配置し、搬
送装置には以下の諸元のものを用いた。
【0028】スリット最小間隔d:3mm スリット幅w:250mm (1.25 W) コアンダ曲面の半径r:9mm(3d) スリットノズル出側ゲージ圧力:300mm H2O スリットノズル出側流速:50m/s スリット最小間隔中心から搬送台下流側端までの距離:
150 mm 搬送ガイド長さ:100mm 搬送ガイド調整角度θ:15°
【0029】この結果、注湯開始からアモルファスリボ
ンの先端を巻取りリールに巻付けるまでの時間が1分間
以下ですみ、迅速かつ安定して巻取りリールに誘導搬送
し巻き取ることができた。なお、従来法として図4に示
すエアーナイフとフード・プロアー吸引方式を用いたア
モルファスリボンの搬送装置を用い、フード長さL:2
m、ブロアー出側ゲージ圧力:600 mmH2O 、ブロアー出
側風速40m/s の条件でリボンを誘導搬送し、巻取りリー
ルに巻付けた場合には、注湯開始からアモルファスリボ
ンの先端を巻取りリールに巻付るまでの時間は5分間を
要していた。ここに、図4において4は剥離ナイフ(エ
アーナイフ)、15はフード、16は吸引ブロアー、Lはフ
ード長さを示す。
【0030】
【発明の効果】この発明は、広幅気体のコアンダ噴流式
スリットノズルとその出口下流側の壁面がコアンダ曲面
に続く搬送面を有する搬送台及び角度調整可能な搬送ガ
イドからなるアモルファスリボンの搬送装置であって、
この発明による搬送装置を用いることにより、急冷用ロ
ールから離脱したアモルファスリボンを迅速かつ安定し
て巻取りリールに巻付かせるあるいはピンチロールなど
にも挟み込ませることができるので、アモルファスリボ
ンを製造するにあたって歩止り、生産性ならびに品質な
どの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に適合するアモルファスリボンの搬送
装置の説明図である。
【図2】広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズルの説
明図である。
【図3】搬送装置に対応するスリット最小間隔中心位置
からの距離と沿面流ゲージ圧力との関係を示すグラフで
ある。
【図4】エアーナイフとフード・ブロアー吸引方式を用
いたアモルファスリボンの搬送装置の説明図である。
【符号の説明】
1 注湯ノズル 2 急冷用ロール 3 アモルファスリボン 4 剥離ナイフ 5 広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズル 6 搬送台 7 搬送面 8 搬送ガイド 9 巻取りリール 10 平らな壁面 11 コアンダ曲面を有する壁面 12 スリット 13 噴流 14 沿面流 15 フード 16 吸引ブロアー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 誠司 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 加地 孝行 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 丸井 智敬 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属より急冷凝固したアモルファス
    リボンを急冷用ロールから巻取りリールまで搬送する装
    置において、 急冷用ロール近傍に配置した広幅気体のコアンダ噴流式
    スリットノズルを、その出口下流側壁面が凸に湾曲した
    コアンダ曲面と連なる搬送面とともにそなえる搬送台及
    び搬送台の下流端にてその搬送面の延長に対し下り勾配
    に角度調整可能な搬送ガイドより成ることを特徴とする
    アモルファスリボンの搬送装置。
  2. 【請求項2】 広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズ
    ルが、作ろうとするリボン幅Wに対し1.1 〜1.5 倍のス
    リット幅wで、1mm〜5mmのスリット最小間隔d のもと
    で2d〜5dに相当する半径rのコアンダ曲面より成る
    ことを特徴とする請求項1に記載のアモルファスリボン
    の搬送装置。
  3. 【請求項3】 広幅気体のコアンダ噴流式スリットノズ
    ルが、出側におけるゲージ圧力100mm H2O 〜500mm H2O
    の範囲で流速40m/s 〜70m/s の範囲の圧力源に連結した
    ものであることを特徴とする請求項1に記載のアモルフ
    ァスリボンの搬送装置。
  4. 【請求項4】 スリットノズル最小間隔中心から搬送台
    下流側端までの距離が50mm〜200 mm、搬送ガイド長さが
    100mm 〜300mm 及び搬送ガイドの角度調整範囲が30°以
    下であることを特徴とする請求項1に記載のアモルファ
    スリボンの搬送装置。
JP20520992A 1992-07-31 1992-07-31 アモルファスリボンの搬送装置 Pending JPH0647503A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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