JPH0797108A - 薄板の非接触搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行する薄板が所定の通板ラインを外れて蛇
行した場合に直ちに該薄板を正常なラインに戻すセンタ
リング機能を有すると共に、流量効率も非常に良好な常
に安定した状態で薄板の水平浮上保持を可能とする。 【構成】 非接触流体支持パッドにおける薄板に対向す
る面に、該面と薄板間に支持圧力を発生させるために、
走行方向の中央部に１本のスリットを設け、直交する方
向に一対のスリットを、その長さが薄鋼板の最小幅以下
であるＩ型の流体噴出スリットノズルを形成すると共
に、該スリットノズルを設けたパッド本体面の薄板幅方
向両側位置に、薄板の走行方向に平行なそれぞれ複数枚
のハードルプレートをほぼ等間隔で設け、該ハードルプ
レートを中心側から両端側に向かうに従いその高さを順
次高くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平方向に走行する薄
板を非接触状態で安定して保持するための非接触搬送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄板、例えば薄鋼板の連続焼鈍などの熱
処理ラインや溶融メッキ処理ラインにおいては、鋼板を
水平状態で長区間にわたって搬送することがある。この
水平搬送区間では、その表面性状を良好に保つ狙いか
ら、ロールのような接触保持手段によらず、できるだけ
非接触状態で鋼板を安定して保持することが望ましい。

【０００３】このような非接触状態で薄板を水平に保持
するものとして、特開昭６１−２１０１３１号、特開昭
６２−６３６２１号、特開昭６２−９６６２１号、特開
昭６２−２２７０４４号公報などに開示した帯板支持フ
ロータ技術が提案されている。これは図９に示す如く、
パッド本体１６の受圧面に帯板幅方向に延びる一対の流
体噴出用スリットノズル１７を形成すると共に該スリッ
トノズル間のパッド本体面上に、帯板の走行方向に延び
る複数個の円弧状のバッフルプレート１８を配列した構
造を有する。この構造により帯板と受圧面の間に静圧を
生じせしめ、バッフルプレートにより帯板の幅方向への
流体流れを阻止して漏出量を小さくすることを目的とし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６１−２１０１３１号以下の公報に示すものでは、
バッフルプレートの働きにより流体の板幅方向の流れが
規制され、確かに帯板の安定した浮上が達成される利点
は認められるが、非接触支持技術において重要とされる
帯板のセンタリング効果や流量効率について満足すべき
ものではなかった。

【０００５】すなわち、図７に示すフロータ構造では、
何らかの原因で帯板が蛇行した場合には、フロータ側に
はこの蛇行した帯板を元の正常なラインに戻す、いわゆ
るセンタリング機能を発揮する手段は講じられていな
い。また、流体噴出スリットノズル１７はパッド本体の
受圧面の長さ一杯にわたって形成されており、このため
帯板が比較的広幅の場合にはさして問題にならないが、
狭幅の帯板を保持する場合ではスリットノズル端寄り部
分から帯板支持機能を果たさない多量の流体が流出する
ことになり、流量効率の低下を招いている。

【０００６】本発明はこのような従来の水平保持手段の
問題点を解決し、走行する薄板が所定の通板ラインを外
れて蛇行した場合に直ちに該薄板を正常なラインに戻す
センタリング機能を有すると共に、流量効率も良好な常
に安定した状態で薄板の水平浮上保持を可能とする薄板
の非接触搬送装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の要旨とするところは次の通りである。 （１）水平方向に走行する薄板の直下に流体を噴出する
パッドを配置して該薄板を非接触支持状態で保持する非
接触搬送装置において、前記パッドの薄板に対向する面
に、走行方向の中央部に１本のスリットを設け、そのス
リット両端に走行方向に直交する方向に、それぞれスリ
ットをその長さが薄鋼板の最小幅以下としたＩ型流体噴
出スリットノズルを形成すると共に、該スリットノズル
を設けたパッド本体面の薄板幅方向両側位置に、薄板の
走行方向に平行なそれぞれ複数枚の上辺に曲率を有する
ハードルプレートをほぼ等間隔で設けたことを特徴とす
る薄板の非接触搬送装置。 （２）複数枚の上辺に曲率を有するハードルプレートを
パッドの中心側から両端側に向かうに従いその高さを高
くしたことを特徴とする前記（１）記載の非接触搬送装
置。 （３）スリットノズル片側の各ハードルプレートの頂面
を結ぶ角度θは０°〜１２°であり、隣接するハードル
プレート相互の間隔ｄは５０〜１００mmの範囲である前
記（１），（２）のいずれかに記載の搬送装置。

【０００８】

【作用】本発明者らは先に非接触搬送装置の復元力向上
手段を特願平４−２７７１５２号として特許出願した
が、さらに復元力（センターリング力）の向上を目的に
図８に示すスリット間隔Ｎ_b をパラメーターとして、実
験を行った結果、図９に示すような結果を得た。図９に
示すようにＮ_b が小さい程復元力Ｒは大きい。Ｎ_b＝
０、すなわち図１，図２に示すように本発明のＩ型スリ
ットノズルを用いると復元力Ｒは最も大きい。なお、中
心部スリットの両端に、走行方向に直交する方向にそれ
ぞれスリットを連接してスリットを設ける理由は、搬送
する薄板の浮上効率を高位に安定させ、低下させないた
めである。

【０００９】本発明においては、パッド本体面のスリッ
トノズルを挟んで通板方向に複数枚のハードルプレート
が配列され、かつ該ハードルプレートは順次その高さを
外方へ向かって高くしていることから、スリットノズル
から噴出される流体の効果的な阻止作用と流体の流れ方
向を規制することができると同時に、薄板の蛇行の際に
これら段階的なハードルプレートによる独特な流体流れ
が生じることにより、センタリング作用を果たすことに
なる。特に、ハードルプレート列の配置角度θ及び各プ
レートの設置間隔ｄを請求項３に記載の範囲に選ぶこと
により、薄板が蛇行した場合の薄板端部の持ち上げ作用
を発揮する流体の流れを生じさせ、より一層有効なセン
タリングを行わせる。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。なお、走行する薄板としては薄鋼板を対象とする
が、勿論、他の薄板の水平搬送に適用することも可能で
ある。図１は本発明の１例を示すもので、ハードルプレ
ート３Ｂとしてその上辺に曲率を有する形状のものを採
用した。実際に本発明のような非接触搬送装置で薄板を
水平状態に搬送する場合、薄板はこの搬送装置（パッ
ド）の位置では長手方向にある一定の曲率でたわんだ状
態となる。従って、図２のような水平のハードルプレー
トと薄板とはプレート中央部ほど隙間が大きくなり、そ
れだけ流体の漏出も多くなり、流量効率を低下させる。
図１の曲率を持つハードルプレート３Ｂは、このような
鋼板とプレート間の隙間を極力小さくしようとするもの
である。図３（ａ）はこのハードルプレート３Ｂの片側
部分をパッド中央部側から見た図である。

【００１１】図２はハードルプレートとして長方形状の
水平ハードルプレートを用いた本発明の１例であり、箱
型のパッド本体１には図示していないが、所要圧力の流
体が例えば底部側から供給可能となっている。パッド本
体１の上面（薄板と対向する面）には、例えば中央部に
ストリップの走行方向に１本のスリット２Ａを設け、直
交する方向に一対のスリットノズル２とその両側に複数
枚のハードルプレート３が配置されている。

【００１２】スリットノズル２Ａは非接触支持の対象と
なる薄板４の通板方向に平行なスリット部はほぼパッド
本体１の上面の長さ一杯に形成されているが、通板方向
に直交するスリット部２Ｂは両側に空間部を残して中央
部に形成されている。通板方向に平行なスリット部は、
そのスリット角度をほぼ直角にしている。これに対し直
交側スリット部はそのスリット角度を内方に向かって互
いに傾斜（例えば４５°程度）させている。なお、通板
方向に直交するスリット部の長さは、通板される薄板の
うち最小幅の鋼板の幅よりは小さくすることが必要であ
る。

【００１３】図示の如く、通板方向に平行なスリット部
に沿ってその両側の空間部には、それぞれ同数枚（図で
は５枚ずつ）の長方形（水平）ハードルプレート３がほ
ぼ等間隔で列設されており、該プレート３は中心側から
両端側へ向かうに従い順次その高さを高くしている。図
３（ｂ）はこのハードルプレート３の片側部分をパッド
中央部側から見た図である。該ハードルプレート３は例
えば金属板やプラスチック板製からなり、設置枚数は少
なくとも２枚は必要であり、通常は５枚以上設置するこ
とが好ましい。なお、ハードルプレートは場合によって
は一体的に形成してもよい。

【００１４】このように本発明のいずれの例において
も、ハードルプレートのそれぞれの形状は同一ではない
が、その各一側の配列したハードルプレートの頂部を結
ぶ線がつくる角度θと、隣接するハードルプレート間の
間隔ｄは、共通の範囲に特定できる。すなわち、図６
（ａ），（ｂ）に示すように、θは０°〜１２°の範囲
であり、またｄは５０〜１００mmの範囲である。また、
ハードルプレート自体の厚みｔも１０〜２０mmの範囲に
しておくことが望ましい。

【００１５】角度θと間隔ｄを上記のような範囲に維持
することにより、図５に示すように、仮に走行する薄鋼
板が幅方向にその幅方向位置を正常の位置４ａから右方
に片寄った位置４ｂにずれた（蛇行した）場合、そのず
れてきた鋼板の端部とハードルプレート３との隙間が狭
くなるため、鋼板端部近傍のハードルプレート間には渦
流が生成し、これがスリットノズルから噴出して鋼板幅
方向を下方に抜けようとする流体の流れをせき止めるこ
ととなり、その結果ずれた側の鋼板端部下方の圧力Ｐ_c
が上昇し、その鋼板端部を持ち上げる働きをする（破線
参照）。薄鋼板の片側（ずれた側）の端部が持ち上がっ
て位置４ｃになると、鋼板の自重により鋼板は矢印の如
く低部側へ戻り、これによって薄板は再び正常な走行ラ
インに復帰（センタリング）することになる。このよう
なセンタリング効果は、適正な範囲の角度θと間隔ｄの
相乗効果である。

【００１６】図６はこのような角度θと間隔ｄとの相乗
作用を分かりやすく図示したものであり、中央にある斜
線の部分（θ：０〜１２°、ｄ：５０〜１００mm）が有
効な範囲を表している。配列したハードルプレートのな
す角度θが０°未満であると、ハードル効果、すなわち
流体を有効に阻止することができず、鋼板のセンタリン
グ機能が果たせない。また、θが１２°を超えると、流
体のせき止め効果はあるが、ハードルプレートの段差が
急峻すぎてセンタリングする前に鋼板がプレートに接触
してしまう。以上の理由から角度θは０°〜１２°の範
囲とした。

【００１７】一方、隣接ハードルプレート間の間隔ｄが
３０mm未満であると、ハードルプレート間がつまりす
ぎ、ハードルプレート間に意図する流体の流れ（渦流）
が生じず、鋼板が蛇行して片側に寄っても流体がハード
ルプレートと鋼板端部間を抜けてしまい、上記した流体
のせき止め効果と鋼板の持ち上げ効果は期待できない。
また、逆に間隔ｄが１００mmを超えると、ハードルプレ
ート間が広くなりすぎ、やはり渦流が生成せず、狙いと
する上述したハードル効果が生じない。従って、間隔ｄ
は５０〜１００mmの範囲とした。

【００１８】さらに、本発明のように複数枚のハードル
プレートを段階的に配置することにより、薄板幅方向に
流れる流体はこれも段階的に流れが阻止され、薄板長手
方向の流体流れと相俟って、薄板とパッド本体間におい
て平面的にバランスよく外方に流れることとなり、好適
な静圧を生ぜしめる。しかもこの段階的なハードルプレ
ートにより流量効率も高まることになり、特に上辺が曲
率に有するハードルプレートを配列する例においては、
パッド位置でカーブした薄板の曲率に対応した曲率（曲
率半径ｒ：４〜２０ｍ程度）を付与することにより、流
体が無駄なく消費され一層の流量効率の向上が図れる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る非接触
搬送装置によれば、薄板が蛇行してもそれを正常なライ
ンに戻す優れたセンタリング機能と、スリットノズルか
ら噴出する流体を効率よく制御して流量効率を高めるこ
とができ、水平走行する薄板の非接触保持手段、特に薄
鋼板の熱処理時や溶融メッキ時の水平非接触搬送装置と
して最適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搬送装置の一実施例を示す斜視図。

【図２】本発明の搬送装置の他の実施例を示す斜視図。

【図３】（ａ），（ｂ）は図１，図２のそれぞれのハー
ドルプレートの正面図。

【図４】ハードルプレートの角度と間隔を説明するため
の図。

【図５】本発明のハードルプレートの働きを示す説明
図。

【図６】ハードルプレートの角度と間隔との相乗作用を
説明するための図。

【図７】従来の帯板の非接触保持手段の具体例を示す斜
視図。

【図８】パッド平面図と復元力ＲとＮ_b の説明図。

【図９】復元力Ｒの実験結果（パラメーターＮ_b ）を示
すグラフ。

【符号の説明】

１，１Ａ パッド本体 ２，２Ａ，２Ｂ スリットノズル ３，３Ａ，３Ｂ ハードルプレート ４ 薄板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に走行する薄板の直下に流体を
   噴出するパッドを配置して該薄板を非接触支持状態で保
   持する非接触搬送装置において、前記パッドの薄板に対
   向する面に、走行方向の中央部に１本のスリットを設
   け、そのスリット両端に走行方向に直交する方向に、そ
   れぞれスリットをその長さが薄鋼板の最小幅以下とした
   Ｉ型流体噴出スリットノズルを形成すると共に、該スリ
   ットノズルを設けたパッド本体面の薄板幅方向両側位置
   に、薄板の走行方向に平行なそれぞれ複数枚の上辺に曲
   率を有するハードルプレートをほぼ等間隔で設けたこと
   を特徴とする薄板の非接触搬送装置。
2. 【請求項２】 複数枚の上辺に曲率を有するハードルプ
   レートをパッドの中心側から両端側に向かうに従いその
   高さを高くしたことを特徴とする請求項１記載の非接触
   搬送装置。
3. 【請求項３】 スリットノズル片側の各ハードルプレー
   トの頂面を結ぶ角度θは０°〜１２°であり、隣接する
   ハードルプレート相互の間隔ｄは５０〜１００mmの範囲
   である請求項１又は２項記載の搬送装置。