JPH0818114B2 - 急冷金属薄帯の搬送設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は単ロール法によって製造された非晶質金属
薄帯などの急冷金属薄帯（以下薄帯と示す）を、冷却ロ
ールから巻取り機まで誘導そして搬送する際に有利に適
合する設備に関する。

（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）から直接薄帯を製造する
技術の開発が進められている。これらの技術の実施に当
って重要な要素は、第一に板厚の均一性や表面性状など
を決定する製板技術そのものにあるが、工業的に生産を
行う場合には、さらに製造した薄帯の取り扱い、すなわ
ちコイル状に巻取るための巻取り技術の確立が要求され
る。

板厚100μｍ以上の結晶質薄帯の場合は、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/秒以下
になるため、特開昭61-88904号公報に提案されているよ
うな、クランパーを有するメッ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/秒以上であるから、上
記公報に開示の手段をそのまま適用することはできな
い。さらには非晶質薄帯は製板速度に依存してその材料
特性が変化してしばしば機械的強度が損なわれるため、
巻取りリールへの巻付けや巻替えの場合にも製板速度を
変更できないことは、巻取り技術の確立を一層困難にし
ていた。

特開昭57-94453号および特公昭59-34467号各公報に
は、冷却ロールに近接させて、巻取りリールを配置し、
また巻取りリールには磁石を埋め込んで、非晶質合金薄
帯を巻付けることが提案されている。この方法は冷却ロ
ールの近接位置に巻取りリール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手法であるが、
巻取りリールが冷却ロールに極めて接近しているため
に、連続生産には必ずしも適していない。また板厚や孔
などの検査装置を設置したり、張力制御装置を配置する
スペースを確保できないなど、工業生産を考慮する場合
には好ましい方法ではない。

この点、特開昭56-12257号、同59-43772号、同59-138
572号各公報および特願昭62-290477号明細書などは冷却
ロールの遠隔位置に巻取り機を配置することを前提に、
搬送技術の確立に正面から取り組んだもので、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
対などを、非晶質薄帯の捕捉のためのピンチロールとし
て利用して搬送することを提案したものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記した方法は搬送台車の上に載置した吸引器、ブラ
シロールあるいはブラシ・ソリッドロール対などを、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、冷却ロールから巻取り機まで薄帯を搬送するもので
ある。多くの場合薄帯の製板速度、即ち冷却ロールの回
転速度に比較して、搬送台車の走行速度は極めて低速で
あるから、搬送台車が巻取り機の位置に到達しさらに薄
帯を巻取り機の巻取りリールに巻きつけるまでの間に、
製造された長大な薄帯がピンチロールを通過してしま
い、ロールから巻取り機までの搬送ライン周辺に撒き散
らされる。これは単に設備の周辺を汚すだけでなく、搬
送台車の走行そのものを妨げることになり重大な問題で
あった。

しかしながら、これまでに報告されている非晶質合金
薄帯などの薄帯の製造設備に関する文献に、この種の問
題について言及されているものはない。

そこでこの発明は、冷却ロールから巻取り機まで薄帯
を搬送する間に作製される余分な薄帯端材を搬送ライン
から除外し得る設備について提案することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） この発明は、高速回転する冷却ロールの周面上で急冷
凝固により作製した急冷金属薄帯をロールから剥離し、
剥離した急冷金属薄帯を巻取り機へ誘導する急冷金属薄
帯の搬送設備であって、剥離後の急冷金属薄帯を捕捉し
送り出すピンチロールを冷却ロールから巻取り機を通過
して巻取り機の後方に至るライン上で移動可能に設けた
搬送装置に、該搬送装置が巻取り機に到達する間に作製
されてピンチロールから送り出された余分な急冷金属薄
帯の端材を破砕し搬送装置外に排出するファンを追加設
置し、さらにファンの回転翼と衝突して急冷金属薄帯の
端材が破砕した時に発生する、金属破片や金属粉を回収
する集塵装置を搬送装置に接続し、集塵装置は、ファン
の後方に配したダクトとこのダクトの終端に設けたフィ
ルタ内蔵の集塵ボックスとダクト内に設置され集塵ボッ
クスに金属破片や金属粉を強制的に導く吸引ブロワーと
をそなえ、ダクトは、搬送装置との移動が可能に設けて
なる急冷金属薄帯の搬送設備である。

さて、第１図にこの発明に従う搬送設備を示す。

図中１は冷却ロール、２は冷却ロール１の周面に金属
溶湯を供給するノズル、３は薄帯、４は空気の噴出によ
って冷却ロール１から薄帯３をはく離するエアーナイ
フ、５はデフロール、６は冷却ロール１の接線方向に向
いた吸込口をそなえる搬送ガイド、７は搬送ガイド６の
後方に配したピンチロールで7aはソリッドロール、7bは
ブラシロール、８はピンチロール７の下流に配した薄帯
３を破砕するファン、９はピンチロール７およびファン
８の移動を担う台車、10はファン８で破砕した破片の通
路となるダクト、11は薄帯の破片を吸引して導く吸引ブ
ロワー、12はフィルター13をそなえる集塵ボックス、14
は巻取り機、15はその巻取りリールである。

上記した構成において、搬送装置はピンチロール７、
ファン８および台車９からなり、また集塵装置はダクト
10、吸引ブロワー11および集塵ボックス12からなり、両
者を接続するダクト10は搬送装置の移動に追従して移動
することが可能に設けてなる。

すなわちダクト10は移動ダクト10aおよび固定ダクト1
0bをシールロール16にて連結してなる。シールロール16
は第２図に示すような構成になっている。すなわち固定
ダクト10bの上面開口をシール板17でカバーして気密性
を付与し、吸引ブロワー11による排気によって薄帯の破
片を集塵ボックス12へ導く。移動ダクト10aはその先端
を固定ダクト10bの側方から固定ダクト10bの上面開口上
に配し、この移動ダクト10aの先端を３本のシールロー
ル18a,18b,18cによって案内されるシール板17で覆い機
密性を保つ。さらに移動ダクト10aとシール板17との気
密をはかるため、テフロンやナイロンなどの摺動板19を
移動ダクト10aの側部に配設する。なおシールロール18
は、台車20にて移動される。

上記した構成によって気密性を確保しながら移動ダク
ト10aを固定ダクト10bに対して走行可能にする。

（作用） 次にこの発明に従う搬送設備による、主に薄帯端部の
回収手順について説明する。

高速回転する冷却ロール１面上での急冷凝固により作
製された薄帯３を、冷却ロール１からエアナイフ４で剥
離した後、搬送ガイド６内に誘導し、次いで台車９上に
載置されたピンチロール７により、薄帯３を捕捉する。
そして、ピンチロール７に捕捉された薄帯３をピンチロ
ール７で送り出してピンチロール７と冷却ロール１との
間の薄帯３に張力を付与しながら、台車９を移動するこ
とによって、ピンチロール７を巻取り機14まで搬送す
る。この搬送中に作製されピンチロール７から送り出さ
れた薄帯３の端材は、ピンチロール７の後方に設置した
ファン８にて破砕される。すなわち、搬送ガイド６内に
は、ピンチロール後方に設置したファン８によって、高
速の気流が形成されている。このファン８は、その回転
翼に、気流に乗って運ばれてきた薄帯を衝突させること
によって、薄帯を破砕し、排気とともに輸送する能力を
備えている。また搬送ガイドの入側には薄帯に張力が付
与された場合のパスライン構成時に機能するデフロール
５が設置してある。ファン８の後方に配した移動ダクト
10aは走行可能な連結具16を介して固定ダクト10bに連通
し、この固定ダクト10bは吸引力の大きい吸引ブロワー1
1を経由して、集塵ボックス12に連通している。また集
塵ボックス12にはフィルター13があり、破砕された金属
薄板の破片や粉末だけをボックス内に回収する。

このようにして、集塵ボックス11に回収された薄帯の
破片は合金粉末や合金フレークなどを製造する際の原料
として再利用することができる。

（実施例） 以下に第１図に示した搬送設備を用いた、製造後の薄
帯を巻取り機まで搬送して巻取るまでの工程を具体的に
示す。

C:1at％,Si:7at％およびB:12at％を含み残部Feの組成
になる溶融合金を1300℃に保持した後、100mm幅のスリ
ット状ノズルから、高速回転（25m/秒）する銅合金製冷
却ロール１直上に射出し、板厚22μｍの非晶質合金薄帯
３を作製した。なお、第１図に示したように、ピンチロ
ール７の後方のファン８によって、搬送ガイド６内には
30m/秒以上の高速気流を形成した。

エアナイフ４で剥離された薄帯３を搬送ガイド６内に
滑らかに誘導し、次いで開口状態にある、ブラシ・ソリ
ッドロールで構成されたピンチロール７間の通過を確認
してから、ピンチロール７を圧下することによって、薄
帯３を捕捉した。搬送ガイド６内に誘導、捕捉された薄
帯３は、台車９の移動によってピンチロール７を巻取り
機14まで搬送する間に作製された余分な端材について、
ファン８によって破砕され、薄帯の破片は移動ダクト10
aから固定ダクト10bを通って、吸引ブロワー11を経由し
て集塵ボックス12に回収した。

薄帯３は冷却ロール１より2m/秒ほど高速回転するピ
ンチロール７によって安定な張力を与えられ、次いでピ
ンチロールとともに、台車９を1m/秒で移動することに
よって、巻取り機14まで薄帯３を搬送し、巻取りリール
15に巻き取った。台車９の移動中においては、24m/秒の
薄帯がピンチロール７を通過したが、これはファン８に
よって破砕され、移動ダクト10aから走行可能な連結具1
6を介して固定ダクト10bを通って、さらに吸引力の大き
い吸引ブロワー11を経由して、集塵ボックス12に導入し
た。集塵ボックス12にはフィルター13があるので、破砕
された薄帯の破片は粉末だけが集塵ボックス12内に回収
された。したがって、注湯初期から搬送・巻取に到るま
での間に、巻取りリールに巻き取られた薄帯以外の部分
は全て集塵ボックス内に回収されたので、製造設備の周
辺が汚染されることは全くなかった。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明に従えば、単ロール法に
よって非晶質合金薄帯などの薄帯を製造するに際し、製
品となる薄帯以外の薄帯端部などを破片として完全に回
収することができるので、薄帯の生産技術を確立する上
での意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う薄帯の搬送設備を示す模式図、 第２図は連結具の構成を示す模式図である。 １……冷却ロール、２……ノズル ３……薄帯、４……エアナイフ ５……デフロール、６……搬送ガイド ７……ピンチロール、7a……ソリッドロール 7b……ブラシロール、８……ファン ９……台車、10……ダクト 10a……移動ダクト、10b……固定ダクト 11……吸引ブロワー、12……集塵ボックス 13……フィルター、14……巻取り機 15……巻取りリール、16……連結具 17……シール板 18a,18b,18c……シールロール 19……摺動板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高速回転する冷却ロールの周面上で急冷凝
   固により作製した急冷金属薄帯をロールから剥離し、剥
   離した急冷金属薄帯を巻取り機へ誘導する急冷金属薄帯
   の搬送設備であって、 剥離後の急冷金属薄帯を捕捉し送り出すピンチロールを
   冷却ロールから巻取り機を通過して巻取り機の後方に至
   るライン上で移動可能に設けた搬送装置に、該搬送装置
   が巻取り機に到達する間に作製されてピンチロールから
   送り出された余分な急冷金属薄帯の端材を破砕し搬送装
   置外に排出するファンを追加設置し、さらにファンの回
   転翼と衝突して急冷金属薄帯の端材が破砕した時に発生
   する、金属破片や金属粉を回収する集塵装置を搬送装置
   に接続し、集塵装置は、ファンの後方に配したダクトと
   このダクトの終端に設けたフィルタ内蔵の集塵ボックス
   とダクト内に設置され集塵ボックスに金属破片や金属粉
   を強制的に導く吸引ブロワーとをそなえ、ダクトは、搬
   送装置との移動が可能に設けてなる急冷金属薄帯の搬送
   設備。