JPH0736938B2 - リボン、フィラメント、ファイバー又はフィルムを形成する方法および装置 - Google Patents
リボン、フィラメント、ファイバー又はフィルムを形成する方法および装置Info
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- JPH0736938B2 JPH0736938B2 JP59233370A JP23337084A JPH0736938B2 JP H0736938 B2 JPH0736938 B2 JP H0736938B2 JP 59233370 A JP59233370 A JP 59233370A JP 23337084 A JP23337084 A JP 23337084A JP H0736938 B2 JPH0736938 B2 JP H0736938B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/24—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
- B29C41/26—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by depositing flowable material on a rotating drum
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、リボン、フイラメント、フアイバーフイルム
を形成する方法および装置に関し、更に詳細には、金
属、ポリマー、およびセラミツクの如き溶融された材料
から、その溶融された材料との接触領域を通過する冷却
された基体表面を移動することによつて、その基体上に
前記材料の急速固化層を形成して、それから前記層を冷
却し、そしてその層を前記基体から除去するようにして
前記のような材料を直接製造するための方法および装置
に関する。
を形成する方法および装置に関し、更に詳細には、金
属、ポリマー、およびセラミツクの如き溶融された材料
から、その溶融された材料との接触領域を通過する冷却
された基体表面を移動することによつて、その基体上に
前記材料の急速固化層を形成して、それから前記層を冷
却し、そしてその層を前記基体から除去するようにして
前記のような材料を直接製造するための方法および装置
に関する。
従来の技術およびその課題 従来技術として、中表の（solid）材料を溶融された材
料源から直接製造する種々の方法および装置がある。殆
んどの従来技術のシステムは金属製品の製造のためであ
り、そして製品の寸法を安定化するためいくつかの型式
の固定された、堅い、制御不可能な成形オリフイスを使
用している。
料源から直接製造する種々の方法および装置がある。殆
んどの従来技術のシステムは金属製品の製造のためであ
り、そして製品の寸法を安定化するためいくつかの型式
の固定された、堅い、制御不可能な成形オリフイスを使
用している。
この型式の典型的なシステムがConnに対する米国特許第
2,825,108号に例示されており、これでは溶融された金
属は、その自由な定常流（standing stream）を生ずる
ように溶融された金属をオリフイスを通して押出すこと
によつてフイラメント形状に作られ、前記溶融された金
属は次に回転する熱抽出（heat extracting）部材上で
フイラメント形状に固化されている。生産率は溶融され
た材料がオリフイスから排出される速さによつて決定さ
れ、そして連続フイラメントではこの速さはフイラメン
トとのその接触位置において熱抽出部材の運動の速さと
ほぼ同調しなければならない。
2,825,108号に例示されており、これでは溶融された金
属は、その自由な定常流（standing stream）を生ずる
ように溶融された金属をオリフイスを通して押出すこと
によつてフイラメント形状に作られ、前記溶融された金
属は次に回転する熱抽出（heat extracting）部材上で
フイラメント形状に固化されている。生産率は溶融され
た材料がオリフイスから排出される速さによつて決定さ
れ、そして連続フイラメントではこの速さはフイラメン
トとのその接触位置において熱抽出部材の運動の速さと
ほぼ同調しなければならない。
この型式の技法は必要なプロセス制御システムの相対的
な複雑性および固定された、小さなオリフイスを通り溶
融された材料を通過する際の困難性によつて障害（trau
ble）を生ずる。オリフイスは、溶融された材料が比較
的高い溶融点を有しているときエキゾチツク（exotic）
材料から構成されなければならない。前記のオリフイス
は腐蝕および／又はオリフイス上に材料の堆積により部
分的に又は完全にふさがれるようになる傾向を有してい
る。
な複雑性および固定された、小さなオリフイスを通り溶
融された材料を通過する際の困難性によつて障害（trau
ble）を生ずる。オリフイスは、溶融された材料が比較
的高い溶融点を有しているときエキゾチツク（exotic）
材料から構成されなければならない。前記のオリフイス
は腐蝕および／又はオリフイス上に材料の堆積により部
分的に又は完全にふさがれるようになる傾向を有してい
る。
改良されたものがMaringer等に対する米国特許第3,838,
185号に開示されている。その特許は、回転され、且つ
溶融された材料の上部表面内に下降されるデイスク状の
熱抽出基体を開示している。デイスク状の基体の周辺エ
ツジは溶融された材料の表面に全体的に平行に移動す
る。更に詳細に説明すると、そのエツジは溶融物（mel
t）の表面を通つて接触領域内へ下方に僅かに移動し、
それから溶融された材層を保持している溶融物の上方
へ、且つそれから離れて移動し、溶融された材料の層は
次にホイールの回転に従つて冷却されそしてそれを溶融
された材料の表面から離して運ぶ。層が固化された後、
それは成形オリフイスを使用せずにフイラメントの製品
の形で基体から除かれる。
185号に開示されている。その特許は、回転され、且つ
溶融された材料の上部表面内に下降されるデイスク状の
熱抽出基体を開示している。デイスク状の基体の周辺エ
ツジは溶融された材料の表面に全体的に平行に移動す
る。更に詳細に説明すると、そのエツジは溶融物（mel
t）の表面を通つて接触領域内へ下方に僅かに移動し、
それから溶融された材層を保持している溶融物の上方
へ、且つそれから離れて移動し、溶融された材料の層は
次にホイールの回転に従つて冷却されそしてそれを溶融
された材料の表面から離して運ぶ。層が固化された後、
それは成形オリフイスを使用せずにフイラメントの製品
の形で基体から除かれる。
しかし乍ら、このシステムでの１つの困難さは、熱抽出
基体が溶融物の表面内へ下方に挿入されているから、溶
融物表面が大気へ開放および露出されなければならない
ことである。大気へのこの露出は熱損失の主源であり、
従つてシステムの正確な動作のために適切な高温度に溶
融された材料表面を維持するのに必要なエネルギーを増
加する。
基体が溶融物の表面内へ下方に挿入されているから、溶
融物表面が大気へ開放および露出されなければならない
ことである。大気へのこの露出は熱損失の主源であり、
従つてシステムの正確な動作のために適切な高温度に溶
融された材料表面を維持するのに必要なエネルギーを増
加する。
第２に、大気への溶融された材料の露出は、大気から溶
融された材料内へ導入されることができる汚染源を提供
し、溶融された材料からの比較的揮発性構成成分の逃げ
を許し、且つ溶融物の表面において生ずる酸化反応を許
容する。従つて溶融された材料内に一定の化学的組成を
維持することが困難である。更に、このシステムは基体
と溶融物との接触領域が常に基体の最下部分になければ
ならないので制限された制御を許す。従つて、プロセス
制御は基体の速度、溶融された材料の表面内への基体の
侵入深さ、および温度の制御に制限される。
融された材料内へ導入されることができる汚染源を提供
し、溶融された材料からの比較的揮発性構成成分の逃げ
を許し、且つ溶融物の表面において生ずる酸化反応を許
容する。従つて溶融された材料内に一定の化学的組成を
維持することが困難である。更に、このシステムは基体
と溶融物との接触領域が常に基体の最下部分になければ
ならないので制限された制御を許す。従つて、プロセス
制御は基体の速度、溶融された材料の表面内への基体の
侵入深さ、および温度の制御に制限される。
これらの好ましくない特性のいくつかを克服するための
第２のシステムがMaringer等に対する米国特許第3,896,
203号に開示されている。
第２のシステムがMaringer等に対する米国特許第3,896,
203号に開示されている。
上記のとおりの装置は、更に種々の課題を有している。
その課題の１つは、基体に設けられたリツジの頂面にお
いてフイラメント等製品を形成する型式であると、溶融
材料が、重力によつてリツジの間の谷を介して下方に流
れてしまうということである。
その課題の１つは、基体に設けられたリツジの頂面にお
いてフイラメント等製品を形成する型式であると、溶融
材料が、重力によつてリツジの間の谷を介して下方に流
れてしまうということである。
本発明の目的は、溶融材料が、基体の外周面に設けられ
たリツジの間の谷を介して落下することを防ぐ、リボ
ン、フイラメント、フアイバー又はフイルムを形成する
方法および装置を提供することである。
たリツジの間の谷を介して落下することを防ぐ、リボ
ン、フイラメント、フアイバー又はフイルムを形成する
方法および装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明に従うと、上記のとおりの課題を解決するため
に、 実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出基体を回転し
て、その外周面を、溶融材料の上方表面の縁に接触する
接触領域を通過するように移動して、溶融材料が外周面
において凝固し、しかる後、それから除去される、溶融
材料からリボン、フイラメント、フアイバー又はフイル
ムを形成する方法において、 該基体を往復運動せしめることによって、該基体の外周
面において同心的に形成された複数の円形リツジを、上
記接触領域の長手方向に沿って移動せしめることを特徴
とするリボン、フイラメント、フアイバー又はフイルム
を形成する方法 が提供される。
に、 実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出基体を回転し
て、その外周面を、溶融材料の上方表面の縁に接触する
接触領域を通過するように移動して、溶融材料が外周面
において凝固し、しかる後、それから除去される、溶融
材料からリボン、フイラメント、フアイバー又はフイル
ムを形成する方法において、 該基体を往復運動せしめることによって、該基体の外周
面において同心的に形成された複数の円形リツジを、上
記接触領域の長手方向に沿って移動せしめることを特徴
とするリボン、フイラメント、フアイバー又はフイルム
を形成する方法 が提供される。
更に、本発明に従うと、上記のとおりの課題を解決する
ために、 溶融材料を収容する容器であって、壁部分を含み、該壁
部分が頂部に対して低い略水平の上方縁を有し、該上方
縁を越えて溶融材料が溢れ出ることができる容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において同心的に形成された複数個の円
形リツジと、 該基体を往復運動せしめて、該リツジを上記接触領域の
長手方向に沿って移動せしめる手段とを備えている ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置 が提供される。
ために、 溶融材料を収容する容器であって、壁部分を含み、該壁
部分が頂部に対して低い略水平の上方縁を有し、該上方
縁を越えて溶融材料が溢れ出ることができる容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において同心的に形成された複数個の円
形リツジと、 該基体を往復運動せしめて、該リツジを上記接触領域の
長手方向に沿って移動せしめる手段とを備えている ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置 が提供される。
更に、本発明に従うと、上記のとおりの課題を解決する
ために、 実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出基体を回転し
て、その外周面を、溶融材料の上方表面の縁に接触する
接触領域を通過するように移動して、溶融材料が外周面
において凝固し、しかる後、それから除去される、溶融
材料からリボン、フイラメント、フアイバー又はフイル
ムを形成する方法において、 該基体を回転せしめることによって、該基体の外周面に
において螺施状に形成されたリツジを、上記接触領域の
長手方向に沿って移動せしめる ことを特徴とするリボン、フイラメント、フアイバー又
はフイルムを形成する方法 が提供される。
ために、 実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出基体を回転し
て、その外周面を、溶融材料の上方表面の縁に接触する
接触領域を通過するように移動して、溶融材料が外周面
において凝固し、しかる後、それから除去される、溶融
材料からリボン、フイラメント、フアイバー又はフイル
ムを形成する方法において、 該基体を回転せしめることによって、該基体の外周面に
において螺施状に形成されたリツジを、上記接触領域の
長手方向に沿って移動せしめる ことを特徴とするリボン、フイラメント、フアイバー又
はフイルムを形成する方法 が提供される。
更に、本発明に従うと、本発明に従うと、上記のとおり
の課題を解決するために、 溶融材料を収容する容器であって、壁部分を含み、該壁
部分が頂部に対して低い略水平の上方縁を有し、該上方
縁を越えて溶融材料が溢れ出ることができる容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において螺施状に形成されたリツジを備
えており、 該基体を回転することにより、該リツジが、上記接触領
域の長手方向に沿って移動せしめられる ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置。
の課題を解決するために、 溶融材料を収容する容器であって、壁部分を含み、該壁
部分が頂部に対して低い略水平の上方縁を有し、該上方
縁を越えて溶融材料が溢れ出ることができる容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において螺施状に形成されたリツジを備
えており、 該基体を回転することにより、該リツジが、上記接触領
域の長手方向に沿って移動せしめられる ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置。
が提供される。
参考例 まず、第１図乃至第11図を参照して、本発明の基礎とな
った先行技術を参考例として説明する。
った先行技術を参考例として説明する。
第１図は従来の方式で加熱され、且つ溶融された材料12
のプールを含んでいる容器10を例示している。しかし乍
ら、溶融された材料12の上部表面14上方にすべて延びて
いる容器の壁の代りに、容器壁の１部分は、容器10の壁
の１部分の頂部に形成されている全体的に水平なエツジ
16の上方縁において欠けている。エツジ16は容器10の他
の壁の頂部よりも低く、従つて溶融された材料のレベル
はエツジ16を越えて溶融された材料をオーバフローする
のに充分に引上げられることができる。
のプールを含んでいる容器10を例示している。しかし乍
ら、溶融された材料12の上部表面14上方にすべて延びて
いる容器の壁の代りに、容器壁の１部分は、容器10の壁
の１部分の頂部に形成されている全体的に水平なエツジ
16の上方縁において欠けている。エツジ16は容器10の他
の壁の頂部よりも低く、従つて溶融された材料のレベル
はエツジ16を越えて溶融された材料をオーバフローする
のに充分に引上げられることができる。
エツジ16の上方が欠けている壁の代りに、旋回軸22の周
りを回転される円筒状の熱抽出基体20の外周面18が位置
づけされている。熱抽出基体20はエツジ16から間隔をへ
だてられており、且つ好ましくはエツジ16に対して垂直
および水平に調整可能であつて、エツジからの間隔を制
御可能に変化できるようにし、且つまた溶融された材料
12が基体20の外周面18に接触する円筒状基体20の周りの
角度位置の調整を可能にしている。
りを回転される円筒状の熱抽出基体20の外周面18が位置
づけされている。熱抽出基体20はエツジ16から間隔をへ
だてられており、且つ好ましくはエツジ16に対して垂直
および水平に調整可能であつて、エツジからの間隔を制
御可能に変化できるようにし、且つまた溶融された材料
12が基体20の外周面18に接触する円筒状基体20の周りの
角度位置の調整を可能にしている。
電動機24および連結駆動手段26の如き従来の手段が溶融
物12とのその接触領域を通る基体の外周面18を駆動する
ために設けられている。殆んどの適用においてこの手段
は１分間に150〜8000フイート（約56〜2438m）の範囲の
基体表面速度で駆動される。
物12とのその接触領域を通る基体の外周面18を駆動する
ために設けられている。殆んどの適用においてこの手段
は１分間に150〜8000フイート（約56〜2438m）の範囲の
基体表面速度で駆動される。
好ましくはオーバーフローエツジ16は直線状でありそし
て円筒状基体20はエツジ16に沿つてすべての点から等間
隔に間隔をへだてられている。しかし乍ら、輪郭をもつ
た製品を提供するため、エツジが輪郭をつけられ、且つ
基体が形に合わせて輪郭をつけられ、輪郭のついた製品
を提供する。更に基体外周面18からのエツジの間隔はエ
ツジ16の長さに沿つて変化されることができ、そしてエ
ツジ16は、異なる厚さの得られる製品を提供するためお
よびさもなくば製品の特性を変化するため、完全な水平
から僅かに傾斜されることができる。
て円筒状基体20はエツジ16に沿つてすべての点から等間
隔に間隔をへだてられている。しかし乍ら、輪郭をもつ
た製品を提供するため、エツジが輪郭をつけられ、且つ
基体が形に合わせて輪郭をつけられ、輪郭のついた製品
を提供する。更に基体外周面18からのエツジの間隔はエ
ツジ16の長さに沿つて変化されることができ、そしてエ
ツジ16は、異なる厚さの得られる製品を提供するためお
よびさもなくば製品の特性を変化するため、完全な水平
から僅かに傾斜されることができる。
第２図は溶融された材料、即ち溶融物32と、回転する円
筒状の基体34とを含んでいる類似の容器30を例示してい
る。しかし乍ら、容器30の主要部分から更に離して回転
基体34の表面36を配置するため、トラフ（trough）又は
リツプ38が容器30の壁に形成されている容器30から外方
に延びている。リツプ38の最外方におけるエツジ40は容
器30の他の頂部エツジの下方に位置づけられているの
で、溶融物32は基体34の熱抽出表面36に対してオーバフ
ローされることができ、第１図に関連して記述された方
式に作動する。
筒状の基体34とを含んでいる類似の容器30を例示してい
る。しかし乍ら、容器30の主要部分から更に離して回転
基体34の表面36を配置するため、トラフ（trough）又は
リツプ38が容器30の壁に形成されている容器30から外方
に延びている。リツプ38の最外方におけるエツジ40は容
器30の他の頂部エツジの下方に位置づけられているの
で、溶融物32は基体34の熱抽出表面36に対してオーバフ
ローされることができ、第１図に関連して記述された方
式に作動する。
第３図は類似の構造体を例示しており、これではリツプ
42は実質的で水平であるからオーバフローエツジは実質
的に水平な幅を有している。
42は実質的で水平であるからオーバフローエツジは実質
的に水平な幅を有している。
第４図はなお他の態様を例示しており、これでは容器48
は下方へ傾斜したリツプ50により形成されている。しか
し乍ら、第４図の態様では溶融された材料がオーバフロ
ーされるエツジ52は熱抽出基体56の表面54から更にかな
り間隔をへだてられている。この態様では第２のエツジ
58は基体56により近くに隣接して形成されている。
は下方へ傾斜したリツプ50により形成されている。しか
し乍ら、第４図の態様では溶融された材料がオーバフロ
ーされるエツジ52は熱抽出基体56の表面54から更にかな
り間隔をへだてられている。この態様では第２のエツジ
58は基体56により近くに隣接して形成されている。
第５図に例示され、基体60は、溶融された材料64の上部
表面62のエツジに位置づけされた接触領域又は溶融物前
部に沿つて動かされる。熱抽出表面は溶融された材料表
面62の平面に対して全体的に横断して又は斜めに移動す
る。上部メニスカス66が表面60と溶融された金属の接触
領域の上部境界である。この上部メニスカスは溶融され
た材料64の上部表面60に隣接して形成される。
表面62のエツジに位置づけされた接触領域又は溶融物前
部に沿つて動かされる。熱抽出表面は溶融された材料表
面62の平面に対して全体的に横断して又は斜めに移動す
る。上部メニスカス66が表面60と溶融された金属の接触
領域の上部境界である。この上部メニスカスは溶融され
た材料64の上部表面60に隣接して形成される。
第５図に例示されている如く、表面60上に形成される溶
融された材料層70は冷却および表面からの除去のために
溶融された材料から離れて上方に運ばれる。
融された材料層70は冷却および表面からの除去のために
溶融された材料から離れて上方に運ばれる。
溶融された材料のエツジにおいて基体に溶融された材料
を接触することによつて、基体は容器本体から離して位
置づけされることができ、容器を断熱バリヤーで被覆さ
れることが可能である。また溶融された材料は分離し易
いしたたりを形成せずに熱抽出基体により接触されるこ
とが可能である。更に、溶融された材料における移動表
面60によつて誘起される剪断力を下方への重力の力から
上方へ、且つ反対となるのを許容する。
を接触することによつて、基体は容器本体から離して位
置づけされることができ、容器を断熱バリヤーで被覆さ
れることが可能である。また溶融された材料は分離し易
いしたたりを形成せずに熱抽出基体により接触されるこ
とが可能である。更に、溶融された材料における移動表
面60によつて誘起される剪断力を下方への重力の力から
上方へ、且つ反対となるのを許容する。
熱抽出表面に接触する溶融物前部領域は回転基体の垂直
又は水平位置づけによつて、また溶融された材料の表面
62の高さの制御によつて制御されることができる。溶融
物前部の高さは溶融物がオーバフローされるエツジ上方
の溶融された材料の表面の高さによつて決定される。溶
融物前部の高さも溶融物が移動する基体へ運ばれる速さ
も、溶融された材料を任意に下方へ移動する重力に著し
く左右されない。
又は水平位置づけによつて、また溶融された材料の表面
62の高さの制御によつて制御されることができる。溶融
物前部の高さは溶融物がオーバフローされるエツジ上方
の溶融された材料の表面の高さによつて決定される。溶
融物前部の高さも溶融物が移動する基体へ運ばれる速さ
も、溶融された材料を任意に下方へ移動する重力に著し
く左右されない。
第６図および第７図は鉄又は鋼のような材料で構成され
ており、且つ軸線方向のトラニオン86を備えた保持体84
によつて支持されている円筒状の外部シエル82の形の熱
抽出基体80を例示している。基体80は電動機および歯車
伝動手段又は他の類似の公知の駆動装置の如き従来の駆
動によつてその軸線方向のトラニオン86の周りに適切な
軸受け内で回転される。
ており、且つ軸線方向のトラニオン86を備えた保持体84
によつて支持されている円筒状の外部シエル82の形の熱
抽出基体80を例示している。基体80は電動機および歯車
伝動手段又は他の類似の公知の駆動装置の如き従来の駆
動によつてその軸線方向のトラニオン86の周りに適切な
軸受け内で回転される。
リツプ90を有するつぼ88が溶融された材料92のための適
切な容器を提供している。リツプ又はトラフ（trough）
90はるつぼ88から多少離れている位置に細長い溶融され
たエツジを基体80へ送り出す。溶融された材料層は細長
いエツジ又は溶融物前部において基体80の表面82によつ
て、とり上げられて、固化されて、次いで除去される。
切な容器を提供している。リツプ又はトラフ（trough）
90はるつぼ88から多少離れている位置に細長い溶融され
たエツジを基体80へ送り出す。溶融された材料層は細長
いエツジ又は溶融物前部において基体80の表面82によつ
て、とり上げられて、固化されて、次いで除去される。
第６図はシートの製造を例示しており、一方第７図はワ
イヤの製造を示しており、各々は所望の製品を製造する
のに適している基体表面を有している。
イヤの製造を示しており、各々は所望の製品を製造する
のに適している基体表面を有している。
溶融された材料の新しい供給がひしやく94のような従来
の手段によつて制御された速さでるつぼ88へ送り出され
ることができる。選択的に中実バーストツク96の如き材
料が制御された速さで溶融された材料内に下降されるこ
とができる。制御された速さで溶融された材料の表面内
への中実材料の挿入は溶融された材料の表面レベルの制
御を可能にする。選択的に、勿論、レベル制御は中実体
を液体に挿入又は引き出して、これによりその表面レベ
ルを上・下するように溶融された材料の温度で溶融され
ない中実体を制御可能に上下することによつて達成され
る。好ましくは、オーバフローエツジ上方の溶融物表面
のレベル制御は選択された角度θに容器の制御された傾
斜によつて達成されることができる。
の手段によつて制御された速さでるつぼ88へ送り出され
ることができる。選択的に中実バーストツク96の如き材
料が制御された速さで溶融された材料内に下降されるこ
とができる。制御された速さで溶融された材料の表面内
への中実材料の挿入は溶融された材料の表面レベルの制
御を可能にする。選択的に、勿論、レベル制御は中実体
を液体に挿入又は引き出して、これによりその表面レベ
ルを上・下するように溶融された材料の温度で溶融され
ない中実体を制御可能に上下することによつて達成され
る。好ましくは、オーバフローエツジ上方の溶融物表面
のレベル制御は選択された角度θに容器の制御された傾
斜によつて達成されることができる。
第８図乃至第９図は、熱抽出基体上に形成することがで
きる表面輪郭を例示している。第８図はリボン製品を形
成するのに適している滑かな、平らな円筒状の表面を例
示している。
きる表面輪郭を例示している。第８図はリボン製品を形
成するのに適している滑かな、平らな円筒状の表面を例
示している。
第９図は円形の、同軸心の、側方で間隔をへだててお
り、且つ平らな頂部のリツジを例示しており、これ等の
リツジは部分に分かれているので、短かい、別々のリボ
ンの材料が作られる。
り、且つ平らな頂部のリツジを例示しており、これ等の
リツジは部分に分かれているので、短かい、別々のリボ
ンの材料が作られる。
第10図に示した態様においては、フアーネス100は材料
を加熱および溶融し、且つそれを溶融状態に維持するた
めの中央に取り付けられているるつぼ102を有してい
る。保護、断熱カバー104が熱損失を減少し、且つ溶融
された材料106と大気との間にバリヤーを設けるための
るつぼ102の上方に位置づけされている。ガス又は電気
バーナーがカバー104内に取付けられており、且つ適切
なエネルギー源へ連結されることができる。トラフ又は
リツプ110が上述の如き方式にるつぼ102の頂部近くに側
方に延びている。円筒状の、冷却された基体112は製品
を直接上述の方式で溶融物から形成するためにトラフ11
0の外部エツジに形成されている溶融物前面に対して位
置づけられている。冷却されたおよび固化された溶融物
は自然に吐出され、又は択一的なリフトオフ（lift of
f）構造体が溶融された源に再接触する前に除去を保証
するのに使用されることができる。ワイパーロール（wi
per roll）114が基体ロール112の上方に、且つそれと
接触して回転可能に取付けられていて、基体上に堆積さ
れる溶融された材料の層、又はフイルムが基体表面によ
つて溶融された材料の再接触の前に基体から除去される
のを保証する。
を加熱および溶融し、且つそれを溶融状態に維持するた
めの中央に取り付けられているるつぼ102を有してい
る。保護、断熱カバー104が熱損失を減少し、且つ溶融
された材料106と大気との間にバリヤーを設けるための
るつぼ102の上方に位置づけされている。ガス又は電気
バーナーがカバー104内に取付けられており、且つ適切
なエネルギー源へ連結されることができる。トラフ又は
リツプ110が上述の如き方式にるつぼ102の頂部近くに側
方に延びている。円筒状の、冷却された基体112は製品
を直接上述の方式で溶融物から形成するためにトラフ11
0の外部エツジに形成されている溶融物前面に対して位
置づけられている。冷却されたおよび固化された溶融物
は自然に吐出され、又は択一的なリフトオフ（lift of
f）構造体が溶融された源に再接触する前に除去を保証
するのに使用されることができる。ワイパーロール（wi
per roll）114が基体ロール112の上方に、且つそれと
接触して回転可能に取付けられていて、基体上に堆積さ
れる溶融された材料の層、又はフイルムが基体表面によ
つて溶融された材料の再接触の前に基体から除去される
のを保証する。
第11図に示した態様においては、炉120は溶融された金
属122を入れるためその中に形成されている容器を有し
ている。フイーダトラフ124は円筒状の基体に対して溶
融物表面の接近を許容するためのリツプを形成してい
る。炉120内に形成されている容器内の材料は、例えば
電子ビーム、プラズマビーム、電気アーク、レーザービ
ーム等であればよい向けられたエネルギービーム126お
よび128によつて、溶融され、且つ溶融状態に維持され
ることができる。更に、炉は不活性ガス又は真空の如き
制御された雰囲気を有している従来のハウジング130内
に設置されることができる。
属122を入れるためその中に形成されている容器を有し
ている。フイーダトラフ124は円筒状の基体に対して溶
融物表面の接近を許容するためのリツプを形成してい
る。炉120内に形成されている容器内の材料は、例えば
電子ビーム、プラズマビーム、電気アーク、レーザービ
ーム等であればよい向けられたエネルギービーム126お
よび128によつて、溶融され、且つ溶融状態に維持され
ることができる。更に、炉は不活性ガス又は真空の如き
制御された雰囲気を有している従来のハウジング130内
に設置されることができる。
溶融された材料とのその接触領域と相対的に溶融された
材料の表面エツジに回転する基体を位置づけすることが
重要である。基体がその接触領域と相対的に溶融物表面
のエツジに高く位置づけされるとき、フアイバーおよび
フイラメントを作るその傾向は加し、一方リボン又はシ
ートを作る傾向は減少する。反対に、基体がその接触領
域と相対的に溶融物表面のエツジに低く位置づけされる
とき、反対の傾向が示される。
材料の表面エツジに回転する基体を位置づけすることが
重要である。基体がその接触領域と相対的に溶融物表面
のエツジに高く位置づけされるとき、フアイバーおよび
フイラメントを作るその傾向は加し、一方リボン又はシ
ートを作る傾向は減少する。反対に、基体がその接触領
域と相対的に溶融物表面のエツジに低く位置づけされる
とき、反対の傾向が示される。
上記装置によつて製造される製品の形状は多くのパラメ
ータによつて影響される。例えば、オーバフローした溶
融された材料の圧力ヘツド又は静水圧はオーバフローエ
ツジ上方の溶融された材料表面の高さに左右される。他
のパラメータは上述の如き回転する基体の位置と、供給
材料の型式および速さ、即ち中実ロツド、中実シヨツト
又は溶融されているかどうか、を含む。
ータによつて影響される。例えば、オーバフローした溶
融された材料の圧力ヘツド又は静水圧はオーバフローエ
ツジ上方の溶融された材料表面の高さに左右される。他
のパラメータは上述の如き回転する基体の位置と、供給
材料の型式および速さ、即ち中実ロツド、中実シヨツト
又は溶融されているかどうか、を含む。
製品の形状、即ちリボン又はフイラメントかは溶融物の
上方およびオーバフローした溶融されたエツジに対する
加熱ガス流（還元性フレーム又は不活性ガス）によつて
影響される。
上方およびオーバフローした溶融されたエツジに対する
加熱ガス流（還元性フレーム又は不活性ガス）によつて
影響される。
実施例 本発明の好適実施例に従うと、上記のとおりの装置の基
体の代わりに第12図又は第13図に示したとおりの基体が
用いられる。
体の代わりに第12図又は第13図に示したとおりの基体が
用いられる。
第12図に示した基体は、円筒状外周面に形成された同心
の複数の円形リツジを有し、こられのリツジは、間に谷
を有し、間隔をへだてて形成されている。
の複数の円形リツジを有し、こられのリツジは、間に谷
を有し、間隔をへだてて形成されている。
第13図に示した基体は、円筒状の外周面に、螺施状に形
成されたリツジを有している。このリツジは、例えば、
１インチ（約25.4mm）当り28.32又は40のピツチで機械
加工によつて、形成することができる。
成されたリツジを有している。このリツジは、例えば、
１インチ（約25.4mm）当り28.32又は40のピツチで機械
加工によつて、形成することができる。
これらのリツジに切欠きを入れることによつて、種々の
長さのフアイバー又はリボンを形成することができる。
長さのフアイバー又はリボンを形成することができる。
第12図の円筒状の基体は、往復運動せしめられ、これに
よつて、基体の外周面において同心的に形成された複数
の円形リツジが、基体の外周面の接触領域の長手方向に
沿つて移動せしめられる。上記接触領域は、基体の外周
面が、溶融材料の上方表面の縁に接触する領域である。
このようにリツジを移動せしめることによつて、フアイ
バー等の製造時に、溶融材料が、リツジの間の谷のを介
して、下方に流れるのを防ぐことができる。
よつて、基体の外周面において同心的に形成された複数
の円形リツジが、基体の外周面の接触領域の長手方向に
沿つて移動せしめられる。上記接触領域は、基体の外周
面が、溶融材料の上方表面の縁に接触する領域である。
このようにリツジを移動せしめることによつて、フアイ
バー等の製造時に、溶融材料が、リツジの間の谷のを介
して、下方に流れるのを防ぐことができる。
第13図の基体は、回転することによって、基体の外周面
に螺旋状に形成されたリツジを、上記接触領域の長手方
向に沿って移動せしめる。このようにリツジを移動せし
めることによって、フアイバー等の製造時に、溶融材料
が、リツジの間の谷のを介して、下方に流れるのを防ぐ
ことができる。
に螺旋状に形成されたリツジを、上記接触領域の長手方
向に沿って移動せしめる。このようにリツジを移動せし
めることによって、フアイバー等の製造時に、溶融材料
が、リツジの間の谷のを介して、下方に流れるのを防ぐ
ことができる。
第１図乃至第４図は、本発明の基礎となった先行技術で
ある参考例である。 第５図は、冷却された熱抽出対と溶融物の接触領域を形
成している溶融物前部を例示している参考例である。 第６図は、溶融物容器の縦断面を円筒状の基体を示す参
考例である。 第７図は、ワイヤを製造するように変更された第６図の
参考例の平面図である。 第８図は、上記参考例に使用される熱抽出体の斜視図で
ある。 第９図、他の参考例に使用される熱抽出体の斜視図であ
る。 第10図は、他の参考例を例示している分解斜視図であ
る。 第11図は、エネルギービームの使用を示している参考例
の斜視図である。』 第12図および第13図は、本発明の好適実施例に使用され
る基体の斜視図である。 10,30,48……容器 12……材料 20,34,56,60,80……基体 38,42,52……リツプ 82……シエル 104……カバー 110……トラフ
ある参考例である。 第５図は、冷却された熱抽出対と溶融物の接触領域を形
成している溶融物前部を例示している参考例である。 第６図は、溶融物容器の縦断面を円筒状の基体を示す参
考例である。 第７図は、ワイヤを製造するように変更された第６図の
参考例の平面図である。 第８図は、上記参考例に使用される熱抽出体の斜視図で
ある。 第９図、他の参考例に使用される熱抽出体の斜視図であ
る。 第10図は、他の参考例を例示している分解斜視図であ
る。 第11図は、エネルギービームの使用を示している参考例
の斜視図である。』 第12図および第13図は、本発明の好適実施例に使用され
る基体の斜視図である。 10,30,48……容器 12……材料 20,34,56,60,80……基体 38,42,52……リツプ 82……シエル 104……カバー 110……トラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビツド・エル・ダンラツプ アメリカ合衆国オハイオ州43227コロンバ ス・チヤトフオードドライブ 5884 (72)発明者 マーク・イー・ハンドシエイ アメリカ合衆国オハイオ州43136リソポリ ス・ウエストコロンバスストリート 75 (56)参考文献 特開 昭58−55154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−64453（ＪＰ，Ａ)
Claims (20)
- 【請求項１】実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出基
体を回転して、その外周面を、溶融材料の上方表面の縁
に接触する接触領域を通過するように移動して、溶融材
料が外周面において凝固し、しかる後、それから除去さ
れる、溶融材料からリボン、フイラメント、フアイバー
又はフイルムを形成する方法において、 該基体を往復運動せしめることによって、該基体の外周
面において同心的に形成された複数の円形リツジを、上
記接触領域の長手方向に沿って移動せしめることを特徴
とするリボン、フイラメント、フアイバー又はフイルム
を形成する方法。 - 【請求項２】該基体の表面速度が、150フイート／分
（約56m/分）乃至8000フイート／分（約2438m/分）であ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】溶融材料を収容する容器であって、壁部分
を含み、該壁部分が頂部に対して低い略水平の上方縁を
有し、該上方縁を越えて溶融材料が溢れ出ることができ
る容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において同心的に形成された複数個の円
形リツジと、 該基体を往復運動せしめて、該リツジを上記接触領域の
長手方向に沿って移動せしめる手段とを備えている ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置。 - 【請求項４】該上方縁が直線状であり、該基体が略円筒
状の回転ドラムである特許請求の範囲第３項記載の装
置。 - 【請求項５】該ドラムが該上方縁に対して鉛直方向及び
水平方向に調整可能である特許請求の範囲第４項記載の
装置。 - 【請求項６】該容器が突出しているリップを有し、該上
方縁が該リツプの最も外側端によって形成されている特
許請求の範囲第４項記載の装置。 - 【請求項７】該容器が突出しているリツプを有し、該リ
ツプの内側端に縁が形成されており、該リツプの外側端
に該基体に近接した第２の下方に位置する縁を有する特
許請求の範囲第４項記載の装置。 - 【請求項８】該容器の上部に保護カバーが設置されてい
る特許請求の範囲第４項、第５項、第６項又は第７項記
載の装置。 - 【請求項９】該容器及び該基体が、制御された雰囲気を
有するハウジング内に収容されている特許請求の範囲第
４項記載の装置。 - 【請求項１０】該ハウジングに、材料を加熱するため
に、エネルギビームを向ける手段を備えている特許請求
の範囲第９項記載の装置。 - 【請求項１１】実質的に水平な対称軸線の回りに熱抽出
基体を回転して、その外周面を、溶融材料の上方表面の
縁に接触する接触領域を通過するように移動して、溶融
材料が外周面において凝固し、しかる後、それから除去
される、溶融材料からリボン、フイラメント、フアイバ
ー又はフイルムを形成する方法において、 該基体を往復運動せしめることによって、該基体の外周
面において螺施状に形成されたリツジを、上記接触領域
の長手方向に沿って移動せしめる ことを特徴とするリボン、フイラメント、フアイバー又
はフイルムを形成する方法。 - 【請求項１２】該基体の表面速度が、150フイート／分
（約56m/分）乃至8000フイート／分（約2438m/分）であ
る特許請求の範囲第11項記載の方法。 - 【請求項１３】溶融材料を収容する容器であって、壁部
分を含み、該壁部分が頂部に対して低い略水平の上方縁
を有し、該上方縁を越えて溶融材料が溢れ出ることがで
きる容器と、 該上方縁から離間して、溶融材料の上方表面のレベルに
おいて溢れ出た溶融材料が接触領域において接触するよ
うに設置された、水平な対称軸線の回りに対称に形成さ
れている熱抽出基体と、 該基体を上記軸線の回りに回転して、上記接触領域を通
過するように基体の外周面を連続的に移動せしめる手段
と を具備する溶融材料からフイラメント、フアイバー、リ
ボン、又はフイルムを形成する装置において、 該基体の外周面において螺施状に形成されたリツジを備
えており、 該基体を回転することによって、該リツジが、上記接触
領域の長手方向に沿って移動せしめられる ことを特徴とする溶融材料からフイラメント、フアイバ
ー、リボン、又はフイルムを形成する装置。 - 【請求項１４】該上方縁が直線状であり、該基体が略円
筒状の回転ドラムである特許請求の範囲第13項記載の装
置。 - 【請求項１５】該ドラムが該上方縁に対して鉛直方向及
び水平方向に調整可能である特許請求の範囲第14項記載
の装置。 - 【請求項１６】該容器が突出しているリップを有し、該
上方縁が該リツプの最も外側端によって形成されている
特許請求の範囲第14項記載の装置。 - 【請求項１７】該容器が突出しているリツプを有し、該
リツプの内側端に縁が形成されており、該リツプの外側
端に該基体に近接した第２の下方に位置する縁を有する
特許請求の範囲第14項記載の装置。 - 【請求項１８】該容器の上部に保護カバーが設置されて
いる特許請求の範囲第14項、第15項、第16項又は第17項
記載の装置。 - 【請求項１９】該容器及び該基体が、制御された雰囲気
を有するハウジング内に収容されている特許請求の範囲
第14項記載の装置。 - 【請求項２０】該ハウジングに、材料を加熱するため
に、エネルギビームを向ける手段を備えている特許請求
の範囲第19項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US56130983A | 1983-12-14 | 1983-12-14 | |
| US561309 | 1983-12-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130453A JPS60130453A (ja) | 1985-07-11 |
| JPH0736938B2 true JPH0736938B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=24241441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233370A Expired - Fee Related JPH0736938B2 (ja) | 1983-12-14 | 1984-11-07 | リボン、フィラメント、ファイバー又はフィルムを形成する方法および装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0147912B2 (ja) |
| JP (1) | JPH0736938B2 (ja) |
| AT (1) | ATE34103T1 (ja) |
| CA (1) | CA1238465A (ja) |
| DE (1) | DE3471025D1 (ja) |
| NO (1) | NO164283C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO1985005055A1 (en) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | Battelle Development Corporation | Apparatus and method for the production of fibers |
| US4678719A (en) * | 1984-09-13 | 1987-07-07 | Allegheny Ludlum Corporation | Method and apparatus for continuous casting of crystalline strip |
| US4865117A (en) * | 1985-10-11 | 1989-09-12 | Battelle Development Corporation | Direct strip casting on grooved wheels |
| US4705095A (en) * | 1986-01-09 | 1987-11-10 | Ribbon Technology Corporation | Textured substrate and method for the direct, continuous casting of metal sheet exhibiting improved uniformity |
| US4749024A (en) * | 1987-09-28 | 1988-06-07 | Battelle Development Corporation | Direct cast strip thickness control |
| US4819712A (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-11 | Battelle Development Corporation | Method and apparatus for continuous casting of molten metal |
| US4913220A (en) * | 1987-10-09 | 1990-04-03 | Dickson Enterprises, Inc. | Apparatus and method for spill chilling rapidly solidified material |
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| US4828012A (en) * | 1988-04-08 | 1989-05-09 | National Aluminum Corporation | Apparatus for and process of direct casting of metal strip |
| US4955429A (en) * | 1988-04-08 | 1990-09-11 | Reynolds Metal Company | Apparatus for and process of direct casting of metal strip |
| US4942918A (en) * | 1988-09-26 | 1990-07-24 | Maringer Robert E | Controlled-flow fiber casting |
| US4903751A (en) * | 1988-11-04 | 1990-02-27 | Ribbon Technology Corporation | Two wheel melt overflow process and apparatus |
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| DE102016226234A1 (de) | 2016-12-27 | 2018-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Strömungsplatte für eine Brennstoffzelle und/oder einen Elektrolyseur |
| GB2589401B (en) * | 2020-07-03 | 2021-12-29 | Fibre Tech Ltd | Improved melt overflow casting device and method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB191026260A (en) * | 1910-11-11 | 1911-09-07 | Edward Halford Strange | Improvements in Apparatus for Making Metal Strips, Foil, Sheets, or Ribbons. |
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| LU41286A1 (ja) * | 1962-02-21 | 1963-08-21 | ||
| US3871439A (en) * | 1972-09-26 | 1975-03-18 | Battelle Development Corp | Method of making filament of small cross section |
| YU43229B (en) * | 1980-05-09 | 1989-06-30 | Battelle Development Corp | Device for continuous band casting |
| US4399860A (en) * | 1980-10-03 | 1983-08-23 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Apparatus for strip casting |
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-
1984
- 1984-08-13 EP EP84305491A patent/EP0147912B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-13 DE DE8484305491T patent/DE3471025D1/de not_active Expired
- 1984-08-13 AT AT84305491T patent/ATE34103T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-08-16 CA CA000461207A patent/CA1238465A/en not_active Expired
- 1984-11-07 JP JP59233370A patent/JPH0736938B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-12 NO NO844973A patent/NO164283C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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