JPH08266987A

JPH08266987A - 雰囲気設備の区画出入口におけるシール装置

Info

Publication number: JPH08266987A
Application number: JP7687695A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Nakamura; 照久中村
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】弾性回転ロールの取付作業を容易にかつ最適
な位置に取付けることができるとともに、長期にわたっ
て安定したシール性を達成する。【構成】弾性回転ロール４４のロール軸４６の軸線方
向両端部にシールディスク４７を設け、このシールディ
スク４７の外周面をシール用側壁４９の円弧状の当接面
５２に密着させてロール端面におけるシール性を達成す
る。シール用側壁４９に対するシールディスク４７の軸
線方向のずれが生じても、シール性が低下することを防
ぎ、装置構成の簡略化を図り、取付作業の容易化を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼帯やその
他の硬合金鉄帯、ケイ素鋼帯、銅合金帯、胴帯等の金属
帯を、その表面を着色ないしは変色させない状態または
その表面に酸化被膜を生成させない状態で、焼鈍および
歪み取り焼きなましなどの熱処理を行う光輝焼鈍炉など
の雰囲気設備の区画出入口に設けられるシール装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばステンレス鋼帯などの金属帯
を、その表面に酸化被膜を生成させずに、焼鈍したり金
属帯の歪みを取り除くために歪み取り焼きなましを行う
熱処理炉は、炉内にたとえば水素ガス７５％と窒素ガス
２５％との混合ガスやアンモニア分解ガスなどの可燃性
ないし易燃性の還元性雰囲気ガスが供給され、外気より
も１０〜５０ｍｍＨ₂Ｏ程度高い圧力に保たれている。

【０００３】このような熱処理炉は、前述の可燃性ない
し易燃性の炉内ガスの漏洩を防ぐために、前記区画入口
および区画出口には金属帯の通過部分を遮蔽するための
シール装置が設けられている。

【０００４】図１１は、典型的な先行技術のシール装置
１，２を備える光輝焼鈍炉３の概略的構成を示す縦断面
図である。ステンレス鋼帯などの金属帯４は、竪形の光
輝焼鈍炉３の炉体５内で外気よりも１０〜５０ｍｍＨ₂
Ｏ程度高い圧力状態に保たれた水素ガス７５％と、窒素
ガス２５％との混合ガスなどによって実現される還元性
雰囲気中で焼鈍するために熱処理される。金属帯４およ
び炉体５は、接地ライン６によって電気的に大地にアー
スされている。この金属帯４は、光輝焼鈍炉３によって
焼鈍される前処理として表面清浄処理が行われた後、入
側のデフレクタロール７によって上方へ向きが変えら
れ、区画入口８から炉体５内へ入り、炉内のターンロー
ル９によって走行方向が反転された後、焼鈍および冷却
されて区画出口１０から下方に出て出側のデフレクタロ
ール１１によって向きが変えられてテンションリールに
巻取られる。

【０００５】このような光輝焼鈍炉３では、ステンレス
鋼帯、その他の合金鋼帯、硬合金帯、銅合金帯および銅
帯などの金属帯４の連続焼鈍を、酸化を防止しながら行
うため、区画入口８および区画出口１０において金属帯
４を通板しながら炉内ガス５ａを封止することが品質上
および安全上から特に重要であり、その対策として前述
のシール装置１，２が設けられている。

【０００６】図１２は図１１に示される区画出口１０に
設けられるシール装置２の構成を示す一部の正面図であ
り、図１３はシール装置２の側面図であり、この先行技
術はたとえば特公昭４２−１８８９３号公報に開示され
ている。なお、区画入口８に設けられるシール装置１
は、区画出口１０に設けられるシール装置２と同様な構
成を有するため、重複を避けて説明は省略する。前述の
シール装置２は、外周部がゴムなどの弾発性材料から成
る一対の弾性回転ロール１６を、金属帯４と、一対の弾
性パッド１７とに、ロール開閉手段１８の作動力によっ
て押付けて、各弾性回転ロール１６と金属帯４との間お
よび各弾性回転ロール１６と各弾性パッド１７との間を
封止するように構成される。

【０００７】各弾性パッド１７は、シール金物１９の表
面にそれぞれ固定され、各シール金物１９は炉体５に固
定される。ロール開閉手段１８は、各レバー２０がその
回転中心となる固定ピン２１に枢着され、各レバー２０
の一端部には各弾性回転ロール１６のロール軸２２を支
持する軸受２８が設けられ、各レバー２０の他端部には
リンク部材２３の各一端部がピン２４によって連結さ
れ、各リンク部材２３の各他端部はピン２５によってシ
リンダ２６のピストン棒２７に連結される。

【０００８】このようにしてピストン棒２７が図１３の
上方へ縮退したときに、各弾性回転ロール１６が相互に
近接して金属帯４を挟持しかつ弾性パッド１７に押付け
られて、各弾性回転ロール１６と金属帯４との接触位置
および各弾性回転ロール１６と各弾性パッド１７との接
触位置を封止している。

【０００９】各ロール軸２２の軸線方向両端部は、炉体
５に固定される側壁２９のロール軸用切欠部３０を挿通
して、前述した各レバー２０の一端部にそれぞれ設けら
れる軸受２８によって軸線まわりに回転自在に軸支され
る。このようなロール軸２２には、前述したように外周
部がゴムなどの弾性材料から成るロール被覆３１がそれ
ぞれ同軸に設けられ、各ロール被覆３１の軸線方向両端
部の端面と、この端面に対向する側壁２９の内面との間
には、３枚のワッシャ３２，３３，３４が介在される。
これらの３枚のワッシャ３２〜３４のうち最もロール被
覆３１の端面寄りに配置されるワッシャ３２は、独立気
泡のスポンジ状ネオプレンゴムから成り、またこのワッ
シャ３２に接触する中央のワッシャ３３は摩擦擦数の小
さいフッ素樹脂、たとえばポリテトラフルオロエチレン
樹脂（ＰＴＦＥ）から成り、さらに最も側壁２９寄りの
ワッシャ３４は炭素鋼、ステンレス鋼または非鉄金属
から成る。

【００１０】このように特公昭４２−１８８９３号公報
に示される先行技術では、３枚のワッシャ３２〜３４を
用いて、通板時の各弾性回転ロール１６の側壁２９への
接触をなくし、かつロール端面を封止するように構成さ
れている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、各弾性回転ロール１６の軸線方向両側に側壁２９が
設けられ、この側壁２９とロール被覆３１との間に３枚
のワッシャ３２〜３４がそれぞれ介在される。この先行
技術では、ゴム製のワッシャ３２が適度な反発力を生じ
ることで側壁２９と弾性回転ロール１６の端面と各ワッ
シャ間の隙間とをシールするように、このワッシャ３２
のつぶれ代を考慮して、ロール被覆３１と側壁２９との
隙間からワッシャ３３およびワッシャ３４の厚みを差し
引いた寸法よりも僅かに大きい厚みのワッシャ３２を形
成し、各ロール被覆３１の両側の端面と炉体５に固定さ
れた側壁２９の内面との隙間の寸法がそれぞれ均等にな
るように正確に各弾性回転ロール１６を位置決めして取
付ける必要がある。このとき、片側もしくは両側の隙間
が必要以上に狭いと、ワッシャ３２の反発力により、側
壁２９へ押付力が働き、弾性回転ロール１６の回転抵抗
が大きくなる。また左右均等に位置決めしても、このよ
うな構成を有する各シール装置１，２に金属帯４が通板
されたとき、金属帯４は直進ではなく僅かに蛇行を繰返
しているため、金属帯４を挟持している各弾性回転ロー
ル１６は金属帯４の蛇行による反力によって軸線方向に
スラスト力を常に受けている。また軸受２３は、軸方向
の力に対しては、ロール軸２２の熱膨張に対する逃げ代
としての意味で遊びが有り、弾性回転ロール１６の少な
くとも１０分の数ｍｍ程度の動きを許す。このため、固
定された側壁２９に対してのワッシャ３２の押付力は常
時変化しており、それに伴い回転抵抗も変化する。

【００１２】また各弾性回転ロール１６の熱膨張によっ
て軸線方向の長さが変化したとき、およびゴム製のワッ
シャ３２の温度変化による膨張および収縮ならびに硬度
や弾性力が変化したとき、さらに各ワッシャ３２〜３４
の部分的な摩耗によって厚みが変化したときに、シール
装置を構成する側壁２９の内側寸法は決まっていて、ま
た弾性回転ロール１６の軸線方向位置も決まっているの
で、各ロール被覆３１への押圧力を適正な値に自動的に
補正することができず、長期にわたる安定したシール効
果を得られないという問題がある。しかもそれぞれ３枚
のワッシャ３２〜３４のいずれか１つ摩耗や発熱による
変形、摩耗粉の付着などに起因する回転抵抗の変化によ
って交換する必要が生じたときには、生産ライン全体を
停止させて各弾性回転ロール１６を取外さなければなら
ず、各ワッシャ３２〜３４の交換作業が繁雑である。

【００１３】さらに各ロール被覆３１へのワッシャ３２
〜３４による押圧力の調整作用を行うためには、各ワッ
シャ３２〜３４を厚みの異なるものと交換しなければな
らず、このような押圧力の調整のためにも弾性回転ロー
ル１６を取外させねばならないため、プロセスラインを
停止しなければならず、生産性が低下してしまうという
問題がある。

【００１４】さらにこの先行技術では、側壁２９へ押付
けられている金属製のワッシャ３４と回転する金属製ロ
ール軸２２とに、ワッシャ３４の内径で金属接触による
摩耗が発生する。シール性を高めるために、各ワッシャ
３２〜３４の相互の接触圧を大きくすると、各ワッシャ
３２〜３４間の摺動摩擦が増大し、弾性回転ロール１６
の回転トルクの縁切りが不完全となり、金属製のワッシ
ャ３４へ弾性回転ロール１６の回転トルクが伝達され、
ワッシャ３４と側壁２９との間で金属接触による摩耗が
発生して、発生した金属粉による汚れの金属帯４への付
着や、側壁２９、ワッシャ３４やロール軸２２の金属の
傷付や摩耗によるシール性の低下が進行するという問題
を有する。またこれとは逆に各ワッシャ３２〜３４間の
接触圧を低減すると、前述の摩擦を少なくして金属粉や
摩耗の発生を防止することができるけれども、シール性
が低下してしまうという相反する問題が生じる。特に高
速運転によって高速で金属帯４を走行通板すると、各ワ
ッシャ３２〜３４の摩耗が激しくなり、頻繁に各ワッシ
ャ３２〜３４を交換しなければならず、長期にわたって
安定操業を行うことができないという問題がある。

【００１５】また弾性回転ロール１６の被覆３１が絶縁
体であると、操業中の連続する押付回転による被覆３１
の変形、剥離、さらに弾性パッド１７との摩擦が繰返さ
れ、静電気が帯電する。シール装置１，２の付近へは炉
内の雰囲気ガスが漏れ出てきており、露点が−５０℃程
度と非常に乾燥しているため、その帯電電位は±５００
０Ｖ〜１５０００Ｖにもなる。このため、付近の金属物
に対し静電気がスパークすると、容易に火災が発生し、
場合によっては爆発の危険もある。

【００１６】したがって本発明の目的は、長期にわたっ
て安定操業を行うことができるとともに、静電気に起因
するスパークによる発火を防いで安全性を向上し、各弾
性回転ロールの取付位置を弾性回転ロール１６を取外さ
ずに、つまり雰囲気ガスを供給したままで容易に調整す
ることができ、しかも各弾性回転ロールの取付作業に熟
練を要せず、容易に高精度で最適な位置に装着すること
ができる雰囲気設備の区画出入口におけるシール装置を
提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、炉内に連続通
板される金属帯を、炉内雰囲気によって雰囲気処理する
炉体の区画された入口および出口に設けられる一対の弾
性回転ロールと、各弾性回転ロールに炉内側から各弾性
回転ロールの軸線方向全長にわたって押付けられる一対
の弾性パッドとを備える雰囲気設備の区画出入口におけ
るシール装置において、各弾性回転ロールのロール軸の
軸線方向両端部にそれぞれ同軸に軸受を介して装着さ
れ、環状または中空円筒型の弾性体を保持して成るシー
ルディスクと、各弾性回転ロール胴部の端部と各一対の
シールディスクの間に位置して、弾性回転ロールの回転
トルクをシールディスクへ伝えないように縁切りをする
手段と、対向する各一対のシールディスクの相互の弾性
体外周の接触位置から、対向する各々のシールディスク
の弾性体と各弾性パッドとの接触位置にわたって各一対
のシールディスクの弾性体の外周面に当接し、前記シー
ルディスクの弾性体の外周面と炉体との間を塞ぐ一対の
シール用側壁とを含むことを特徴とする雰囲気設備の区
画出入口におけるシール装置である。また本発明は、各
弾性回転ロールのロール軸の軸線方向両端部には、各一
対のシールディスクを軸線方向に位置調整をする手段と
相互に近接する方向に弾発的に押圧力の調整をする押圧
手段とが設けられることを特徴とする。また本発明は、
押圧手段は、各弾性回転ロールの各ロール軸の軸線方向
両端部に装着されるばねと、各ロール軸の軸線方向両端
部に各シールディスクの外方側から装着され、外周部に
外ねじが刻設されるねじ筒体と、各ねじ筒体に螺着さ
れ、各ばねを支持するナットとを含むことを特徴とす
る。また本発明は、シールディスクの弾性体は、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ＳＢＲ、ＮＢ
Ｒ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブチル
ゴム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩
素化ポリエチレン、ブタジエンゴム、アクリルゴム、お
よびヒドリンゴムから選ばれる１種類の弾性体であり、
ＪＩＳＫ６３０１Ａ値で４０°〜９０°の硬度を
有することを特徴とする。また本発明は、シールディス
クの弾性体は、その軸線方向長さがシール用側壁の前記
軸線方向に沿う幅よりも少なくとも軸線方向内方に大き
く選ばれることを特徴とする。また本発明は、弾性回転
ロールの被覆部材としての弾性体が、天然ゴム、イソプ
レンゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ブチルゴム、多硫化
ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ブタ
ジエンゴム、ＥＰＤＭ、アクリルゴム、またはヒドリン
ゴムであり、硬度がＪＩＳＫ６３０１Ａ値で４０
°〜９０°であることを特徴とする。また本発明は、弾
性回転ロールは、ロール軸の胴長方向に、少なくとも外
周部が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有する弾性
体を円筒状に被覆して一体的に形成されることを特徴と
する。また本発明は、弾性回転ロールの被覆部材として
の弾性体が、ロール軸の外周面の胴長方向に、複数枚の
不織布製ディスクを積層するか、または長尺の不織布帯
を螺旋状に巻付けて積層することによって一体的に形成
され、ロール軸の両側端面にフランジを設け、フランジ
とフランジとの間に複数枚の不織布製ディスクを積層す
るか、または不織布帯を螺旋状に巻付けて積層した後
に、フランジを押圧することによって、積層された不織
布製ディスクまたは不織布帯を一体化して固定し、さら
にフランジの外方を覆う弾性体で被覆された円筒状のカ
バーを、その外径は弾性回転ロールの胴部直径と同一に
して、カバーの軸線方向外方の端部が弾性回転ロールの
ロール軸に嵌め込まれ、かつ軸線方向内方の端部がフラ
ンジに当接するように設け、カバーの軸線方向外方の端
部は、弾性体によって被覆するか、または弾性体によっ
て被覆されないことを特徴とする。また本発明は、弾性
回転ロールの被覆部材としての不織布は、カーボンを混
入した繊維を含む不織布、または電子共役系導電性高分
子であるポリピロールを化学的に形成させた繊維を使用
する不織布、またはアクリル繊維を２価の銅化合物と硫
黄とを含む化合物で処理して製造する繊維を使用する不
織布であって、いずれも電気比抵抗値が１〜１０⁷ Ω・
ｃｍの範囲にある導電性不織布であることを特徴とす
る。また本発明は、弾性回転ロールのロール胴部の端部
とシールディスクの間には、回転ディスクが有り、回転
ディスクを構成する部材として、弾性回転ロールの両端
に設けられ、弾性回転ロールの端面に当接する第１フラ
ンジ部と、第１フランジ部の外周部から弾性回転ロール
の軸線方向外方に延びる第１筒部とを有し、弾力性を有
する材料から成る外皮部材と、弾性回転ロールの両端
で、第１フランジ部の外表面に接合される第２フランジ
部と、第２フランジ部の外周部から弾性回転ロールの軸
線方向外方に延びる第２筒部とを有し、剛性を有する材
料から成る第１支持部材と、弾性回転ロールの両端で、
第２フランジ部よりも弾性回転ロールの軸線方向外方
で、弾性回転ロールのロール軸と第２筒部との間に配置
される第３筒部と、第３筒部の弾性回転ロールの軸線方
向外方の端面から弾性回転ロールの半径方向に延びるフ
ランジ部とを有し、剛性を有する材料から成る第２支持
部材と、弾性回転ロールの両端で、第３筒部と第２筒部
との間に介在され、ラジアル力とスラスト力とを受ける
外側軸受と、弾性回転ロールの両端で、第３筒部と弾性
回転ロールのロール軸との間に介在される内側軸受と、
弾性回転ロールの両端で、シールディスクと回転ディス
クの第２支持部材のフランジ部との間に介在され、弾力
性を有する材料から成る端面封止部材とを含むことを特
徴とする。また本発明は、回転ディスクの第２支持部材
のフランジ部には、その外周に弾性回転ロールの軸線方
向外方になるにつれて直径が減少する傾斜面が形成され
ることを特徴とする。また本発明は、回転ディスクの外
皮部材および端面封止部材は、電気比抵抗値が１〜１０
⁷Ω・ｃｍの弾性体から成ることを特徴とする。また本
発明は、弾性パッドは、少なくとも弾性回転ロールに接
する表層部が不織布で構成されており、全体としてＪＩ
ＳＳ６０５０で規定される硬度が１０°〜５０°の
弾性体であることを特徴とする。また本発明は、弾性パ
ッドは、少なくとも弾性回転ロールに接する表層部にお
いて１０^-3〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有するこ
とを特徴とする。また本発明は、弾性パッドは、少なく
とも弾性回転ロールに接する表層部が限界酸素指数、す
なわち繊維が燃焼を維持するために必要な最低限の酸素
体積分率の指数であるＬＯＩ値が２６以上を満足する素
材より成ることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明に従えば、シール装置は、炉内で雰囲気
処理されるべき金属帯が挿入される炉体の区画入口、お
よび炉内で雰囲気処理された金属帯が排出される区画出
口のうち少なくとも一方に設けられる。このようなシー
ル装置は、金属帯をその厚み方向両側から挟持する一対
の弾性回転ロールと、各弾性回転ロールに軸線方向全長
にわたって押付けられる一対の弾性パッドと、各弾性回
転ロールのロール軸の軸線方向両端部に設けられる各一
対のシールディスクと、各一対のシールディスクの相互
の弾性体外周の接触位置から、各一対のシールディスク
の弾性体と各弾性パッドとの接触位置にわたって前記各
一対のシールディスクの弾性体の外周面に当接しシール
ディスクの弾性体の外周面と炉体との間を塞ぐ一対のシ
ール用側壁とを有する。

【００１９】このような構成によって、従来のように、
弾性回転ロールの軸線方向両端部の端面と、その弾性回
転ロールの両端部に位置してシールを行う側壁とを設け
る必要がなく、したがって側壁と弾性回転ロールの端部
との間の各ワッシャ用の隙間寸法より各ワッシャの合計
厚みが大きすぎたり、弾性回転ロールに熱膨張や金属帯
の蛇行などによってスラスト力が発生しても、各ワッシ
ャ間の摩擦および弾性回転ロールの端面とそれに対向す
るワッシャとの間の摩擦および前記側壁とそれに対向す
るワッシャとの間の摩擦によって、弾性回転ロールの回
転に制動力が作用するおそれがない。しかも弾性回転ロ
ールの熱膨張による軸線方向の長さの変化および温度上
昇による各ワッシャの硬度や弾性力の変化が生じても、
これらの変化をシールディスクが保持する中空円筒状の
弾性体によるばねの伸縮により許容することが可能であ
り、長期にわたって一定のシール効果を安定して得るこ
とができる。

【００２０】また各シールディスクは軸受などの縁切り
をする手段を弾性回転ロールの胴部端面との間に介して
ロール軸に装着されるので、弾性回転ロールのロール軸
の回転がシールディスクに伝達されることを断ち切るこ
とができ、これによってシールディスクのシール用側壁
との接触による制動や摩耗をなくすことができる。これ
によってもまた、長期にわたって安定した一定のシール
効果を得ることができる。

【００２１】さらにシールディスクの弾性体の外周面と
シール用側壁の円弧状切欠内周部との当接によって各弾
性回転ロールの両端部におけるシール部が構成されるの
で、弾性回転ロールが軸方向に変位しても、弾性体の軸
方向の厚みの範囲内で当接されている限り、シール機能
は確保される。先行技術の如く、決められた側壁の内側
寸法の中に、弾性回転ロールの両端部と側壁との間隔を
同じくするために、各弾性回転ロールを軸線方向に正確
に位置決めして、炉体の区画入口および区画出口に設け
られるフレームなどに取付ける必要がなく、位置決め作
業が容易であり、熟練を要することなしに簡単に最適な
位置に各弾性回転ロールを装着することが可能となる。

【００２２】また本発明に従えば、各弾性回転ロールの
ロール軸の軸線方向両端部には、各一対のシールディス
クを相互に近接する方向に押圧、調整する押圧手段が設
けられる。金属帯の蛇行などによって、シールディスク
の弾性体の外周面とシール用側壁の円弧状切欠内周部と
の当接面の摩擦力に打ち勝って各ロール軸が軸線方向一
方側にわずかに変位しても、つまり各弾性回転ロールの
位置が変位しても、このような押圧手段によって各シー
ルディスクを前記変位した方向へ一定の押圧力を維持し
たままシール性を損なうことなく弾性回転ロールと一体
となるように付勢して、各シールディスクを含む弾性回
転ロールや回転ディスクあるいはスリップディスクから
なる一体化されたものを常にシールの目的に合った最適
な位置に配置することができる。

【００２３】さらに本発明に従えば、前記押圧手段は、
ロール軸の軸線方向両端部に装着されるばねと、このば
ねよりも軸線方向外側方に装着されるねじ筒体と、この
ねじ筒体に螺着されるナットとを含む。このような構成
によってねじ筒体をロール軸に対して軸線方向に移動さ
せて弾性回転ロールに対するシールディスクの位置を大
略的に位置決めした後、ナットを螺進／螺退させて各シ
ールディスクに適正な押圧力を付与し、微調整を行うこ
とができる。このようにして弾性回転ロールに対するシ
ールディスクの位置決め作業を容易に行うことができ
る。

【００２４】さらに本発明に従えば、前記シールディス
クの弾性体は、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロプレ
ンゴム、ＳＢＲ，ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、イ
ソプレンゴム、ブチルゴム、多硫化ゴム、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ブタジエンゴ
ム、アクリルゴム、およびヒドリンゴムから選ばれる１
種類で、ＪＩＳＫ６３０１Ａ値が４０°〜９０°
の硬度であるので、シールに適した弾性力が有り、通気
性が無いのでシール用側壁の接触面に密着させて炉内ガ
スと外気とを充分にシールすることができ、耐摩耗性や
耐久性があり、長期にわたって安定なシール効果を得る
ことができる。これによってシール用側壁の当接面に密
着させて弾性回転ロールのロール開閉手段により弾性回
転ロールの挟持力を変化させても、弾性回転ロールの弾
性体のつぶれと同様にシールディスクの弾性体がつぶれ
ることで、弾性回転ロールのシール性に影響を与えるこ
となく弾性回転ロールの開閉の動きに追随することがで
き、良好なシール性が確保される。

【００２５】さらに本発明に従えば、前記シールディス
クは、その軸線方向長さがシール用側壁の前記軸線方向
に沿う幅よりも大きく選ばれるので、前述したように、
金属帯の蛇行あるいは弾性回転ロールおよびシールディ
スクの熱膨張による軸線方向長さの変化が生じても、ま
た弾性回転ロールの取付後の調整によって、ロールの軸
線方向をずらすことになっても、シールディスクの外周
面とシール用側壁とは常に途切れることのない連続した
一定の有効接触面（当接面）を有し、シール効果には変
化が無い。

【００２６】さらに本発明に従えば、弾性回転ロール
は、ロール軸の外周面の胴長方向に少なくとも表層部が
１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有する弾性体を円
筒状に被覆して一体的に形成されるので、弾性回転ロー
ルの連続回転による変形、剥離や弾性ロールと弾性パッ
ドとの連続摩擦による静電気が発生しても、火花放電ま
で到達せず、安全性が向上する。

【００２７】さらに本発明に従えば、前記弾性回転ロー
ルの被覆部材としての弾性体は、天然ゴム、イソプレン
ゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ、ブチルゴム、多硫化ゴ
ム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、クロロ
スルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ブタジ
エンゴム、ＥＰＤＭ、アクリルゴム、またはヒドリンゴ
ムであり、硬度がＪＩＳＫ６３０１Ａ値で４０°
〜９０°であるので、適度な弾性反発力があり、摩擦係
数も大きく、スリップすることがなく、金属帯エッジに
弾性体がつぶれて廻り込み隙間を作ることがなく、連続
通板される金属帯の表面に前記弾性体を密着させて、炉
内ガスと外気とを充分にシールすることができ、耐摩耗
性や耐久性があり、万一異物をかみ込むことがあって
も、弾性体がへこむことで金属帯に圧痕を作らない等の
効果により、安定な熱処理を支障なく行って金属帯の品
位を向上することができる。

【００２８】さらに本発明に従えば、前記弾性回転ロー
ルは、ロール軸の外周面の胴長方向に複数枚の不織布製
ディスクを積層するか、または長尺の不織布帯を螺旋状
に巻付けて積層することによって一体的に形成される。
前記ロール軸の両側端面にはフランジが設けられ、この
フランジとフランジとの間に複数枚の前記不織布製ディ
スクを積層するかまたは長尺の不織布帯を螺旋状に巻付
けて積層した後に、フランジをたとえばナットなどによ
って押圧することにより、積層された不織布製ディスク
または長尺の不織布帯が一体化して固定され、フランジ
の外方を弾性体で被覆された円筒状のカバーを、その外
径を弾性回転ロールの胴部の直径と同一にしてロール軸
に嵌め込み、軸線方向内方の端部はフランジに当接され
る。このカバーの軸線方向外方の端部は弾性体によって
被覆される。このように弾性回転ロールのロール胴部に
不織布が用いられるので、この不織布はゴムなどに比べ
て表面の動摩擦係数が大きく、金属帯表面に対して一般
にゴム被覆の動摩擦係数が約０．１９であるのに対し
て、不織布では約０．２４〜０．２８程度でありスリッ
プしにくい。また異物を噛み込んでも、不織布内へ沈み
こませる効果もあり、これらによって金属帯表面に接触
しても、金属帯の表面に傷を付けるおそれはなく、連続
通板される金属帯の表面にこの不織布から成るロール胴
部を密着させて、炉内ガスと外気とを充分に遮断するこ
とができる。

【００２９】さらに本発明に従えば、弾性回転ロールの
被覆部材としての不織布は、カーボンを混入した繊維を
含む不織布、電子共役系導電性高分子であるポリピロー
ルを化学的に形成させた繊維を使用する不織布、または
アクリル繊維を２価の銅化合物と硫黄とを含む化合物で
処理して製造する繊維を使用する不織布であって、いず
れも電気比抵抗値が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの範囲にある導
電性を有するので、この不織布を用いた弾性回転ロール
の表面に静電気が発生しても、火花放電しやすい危険な
電圧まで到達せず、安全性が向上する。

【００３０】さらに本発明に従えば、弾性回転ロールの
胴部端部の封止をするとともに、弾性回転ロールの回転
トルクをシールディスクへ伝達しないように縁切りをす
る手段を提供することができる。弾性回転ロールの両端
を封止するために、弾力性を有する材料から成る第１支
持部材に支持される外皮部材と、少なくとも外周部が弾
力性を有する材料から成る端面封止部材とが設けられる
第１支持部材に支持される外皮部材はロール本体ととも
に回転し、その第１筒部の先端は、端面封止部材の軸方
向内方部の弾力性を有する部分および第２支持部材のフ
ランジ部の外周部軸方向と接触摺動してシールを行うこ
とができる。第１支持部材は剛性を有する材料から成
り、その第２フランジ部が外皮部材の第１フランジ部の
外周面に接合または当接されて、ロール本体とともに回
転される。第１支持部材の第２筒部は、外側軸受によっ
てラジアル力を第２支持部材の第３筒部に伝達する。ま
たスラスト力も、外側軸受によって第３筒部に伝達され
る。第２支持部材に伝達されたスラスト力は、第２支持
部材のフランジ部を介して端面封止部材によって受けら
れる。第２支持部材に伝達されたラジアル力は、内側軸
受を介して弾性回転ロールのロール軸によって受けられ
る。このようにロール本体の両端部において弾力性を有
する材料によって互いを密着させシール性を確保し、一
方では外側および内側の軸受を設けたことによって回転
により発生するラジアル力とスラスト力の負荷が軽減さ
れるので、弾性回転ロールを円滑に回転させながら、金
属帯と弾性回転ロールとを充分に押付け密着させること
ができる。つまり、ロール本体の軸線方向両端部と外皮
部材との間、および端面封止部材とシールディスクとの
間、シールディスクとシール用側壁との間を密着させて
シールし、しかも回転ディスクにより、シール用側壁へ
の各弾性回転ロールの回転力の伝達を遮断することによ
って弾性回転ロールの回転による外気の炉内への侵入を
可及的に少なくしながら同時に弾性回転ロールの回転負
荷を小さくすることができる。

【００３１】さらに本発明に従えば、弾性回転ロールの
少なくとも外周部は１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値
を有するので、静電気が発生しても火花放電しやすい危
険な電圧まで到達せず、安全性が向上される。

【００３２】さらに本発明に従えば、第２支持部材のフ
ランジ部は、ロール本体の軸線方向外方に向かって直径
が減少する傾斜面が形成されるので、対向する外向きフ
ランジ部の傾斜面と外皮部材の端面との間に形成される
空間に、端面封止部材の弾力性を有する材料から成る外
周部が押付けられて入り込み、高いシール性を達成する
ことができる。

【００３３】さらに本発明に従えば、前記回転ディスク
の外皮部材と端面封止部材とは１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電
気比抵抗値を有するので、対向する弾性回転ロールの回
転ディスク同士や端面封止部材同士の回転による剥離、
変形により静電気が発生し易い条件であっても、また弾
性パッドとの間で連続的な摺動摩擦が行われても、静電
気による帯電を防止し、火花放電の発生を抑制すること
ができる。

【００３４】さらに本発明に従えば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部が不織布で構成さ
れており、全体としてＪＩＳＳ６０５０で規定され
る硬度が１０°〜５０°の弾性体であるので、適度な柔
軟性のため、全体にわたって均一に押付けられ、弾性回
転ロール表面の凹凸によくなじみ、弾性回転ロール表面
を傷付けることなく高いシール性を確保することができ
る。

【００３５】さらに本発明に従えば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部において１０^-3〜
１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有するので、弾性回転
ロール同士の接触回転による被覆の摩擦、変形、剥離や
弾性回転ロールと弾性パッドとの摩擦により静電気が発
生しても、火花放電を発生させず、アースやコロナ放電
によって、帯電を防止し、火災や爆発を防ぐことができ
る。

【００３６】さらに本発明に従えば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部が限界酸素指数
（繊維が燃焼を維持するために必要な最低限の酸素体積
分率の指数）ＬＯＩ値が２６以上を満足する素材より成
るので、シール部が万一火災を起こし短時間で消火され
た場合には、溶融滴下することは無く、自己消火特性を
持つために燃焼の継続が無く、シール性に性能低下が無
く、直ちに操業を再開することができる。

【００３７】

【実施例】図１は本発明の一実施例のシール装置４１を
示す断面図であり、図２は図１の左側から見たシール装
置４１の簡略化した側面図である。本実施例のシール装
置４１は、金属帯４２を雰囲気設備である光輝焼鈍炉４
３に取入れる区画入口と、光輝焼鈍炉４３から雰囲気処
理用の金属帯４２を引出す区画出口とに設けられる。こ
のようなシール装置４１は、金属帯４２をその厚み方向
両側から挟持する一対の弾性回転ロール４４と、各弾性
回転ロール４４に炉内側から各弾性回転ロール４４の軸
線方向全長にわたって押付けられる一対の弾性パッド４
５と、各弾性回転ロール４４のロール軸４６の軸線方向
両端部にそれぞれ同軸に設けられる、各一対のシールデ
ィスク４７と、各一対の回転ディスク５６と各一対のシ
ールディスク４７の相互の接触位置Ｐ１，Ｐ２から各一
対のシールディスク４７と各弾性パッド４５との接触位
置Ｐ３，Ｐ４にわたって、各一対のシールディスク４７
の直円筒状の外周面６６に当接する円弧状の当接面５２
を有する、一対のシール用側壁４９とを含む。

【００３８】炉体４８内には、可燃性ないしは易燃性の
炉内ガス５０が供給されて、外気よりも１０〜５０ｍｍ
Ｈ₂ Ｏ程度高い圧力状態に保たれている。炉体４８の前
記各シール用側壁４９を含む区画出入口を構成するフレ
ーム５１には、弾性回転ロール４４を、金属帯４２に押
付ける位置と、その金属帯４２から離れた位置とに移動
させることができるロール開閉手段５３が設けられる。

【００３９】弾性回転ロール４４は、ロール本体５５
と、ロール本体５５の軸線方向両端部に装着される回転
ディスク５６と、回転ディスク５６よりも軸線方向外方
（図１の左方）に装着される前記シールディスク４７
と、このシールディスク４７を軸線方向内方（図１の右
方）に弾発的に押圧する押圧手段５７とを含む。

【００４０】前記ロール開閉手段５３は、回転中心とな
る固定ピン５８に枢着されるアーム５９の下端部に、弾
性回転ロール４４のロール軸４６を支持する軸受６０が
設けられ、このアーム５９の上端部にはリンク部材６１
の長手方向一端部がピン６２によって連結され、リンク
部材６１の長手方向他端部はピン６３によって複動空気
圧シリンダ６４のピストン棒６５に連結される。このよ
うな構成によって、複動空気圧シリンダ６４のピストン
棒６５が下方に伸長すると、各弾性回転ロール４４を相
互に離反する方向に変位させ、またピストン棒６５を縮
退させると各弾性回転ロール４４を相互に近接する方向
に変位させることができる。このようにして各弾性回転
ロール４４が相互に近接する方向に変位した状態では、
各弾性回転ロール４４間に挿入される金属帯４２を弾発
的に挟持するとともに、各弾性回転ロール４４が弾性パ
ッド４５に弾発的に当接して、炉体４８内が外気から遮
断され、炉内ガス５０の過大な漏洩を防ぎかつ炉内への
外気の侵入が防止される。

【００４１】図３は、図２の切断面線Ａ−Ａから見た拡
大断面図である。前記弾性回転ロール４４は、前記ロー
ル軸４６と、ロール軸４６の直円筒状の外周面上に形成
される弾性被覆層７０とを有し、この弾性被覆層７０の
軸線方向両端部には外ねじ７１とナット７２とによって
フランジ７３を固定する。このフランジ７３と、ロール
軸４６の他端側に設けられるもう一つのフランジとの間
のロール軸４６外周部に、複数枚の不織布製ディスク７
４を積層するか、または長尺の不織布帯を螺旋状に巻付
けて積層して、前記弾性被覆層７０を構成し、その緩み
止めとして前記外ねじ７１とナット７２とによってフラ
ンジ７３を強固に押圧して固定する。フランジ７３の軸
線方向外方には、外ねじ７１およびナット７２を覆う有
底筒状の金属製カバー本体７５を設け、このカバー本体
７５の外周面上には弾性体から成る外層７６が、その外
径を弾性回転ロールの弾性被覆層７０の外径と同じくし
て形成され、カバー本体７５の軸線方向外方の端板７５
ａはロール軸４６に嵌め込まれ、またカバー本体７５の
筒部７５ｂの軸線方向内方部の端面はフランジ７３に当
接する。

【００４２】このように、カバー本体７５に外層７６が
形成されるカバー６９と弾性被覆層７０とを組合わせる
ことによって、カバー６９の軸線方向両端部まであたか
も中央部と同一径の一体化された弾性回転ロール４４を
形成することができる。この場合、不織布製ディスク７
４を押圧するフランジ７３の外径は、金属帯４２の最大
板厚ΔＴか、またはその板厚ΔＴよりも僅かに大きい値
Δｄ１だけ弾性被覆層７６の外径よりも小さくなるよう
に形成される。これによって対向して接触する相互の弾
性回転ロール４４が金属帯４２を挟んだとき、各弾性回
転ロール４４のフランジ７３同士が当接して、各弾性回
転ロール４４の金属帯４２への圧接力を妨げ、シール性
が損なわれるのを防止することができる。

【００４３】前記不織布製ディスク７４は、芳香族ポリ
アミド繊維やカーボン繊維、ＰＴＦＥ繊維によって構成
し、またカバー７５の外層７６はフッ素ゴム、シリコン
ゴムおよびクロロプレンゴムなどのうちから１種類を用
いることによって、耐熱性および耐火性の高い弾性回転
ロール４４が得られる。また耐薬品性を向上するため
に、不織布製ディスク７４に、ＰＴＦＥ繊維、ＰＰＳ
（ポリフェニレンサルファイド）繊維、ノボロイド繊
維、芳香族ポリアミド繊維やカーボン繊維などと、カバ
ー７５の被覆材料として、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、クロ
ロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴムなど
を用いることによって耐薬品性を向上することができ
る。また、不織布製ディスク７４の不織布へのカーボン
繊維混入率を高めることによって、ある程度の制電性と
前記の耐熱、耐火、耐薬品の性能とを確保することがで
きる。制電性を主眼としては、不織布として、カーボン
を混入した繊維を含む不織布または電子共役系導電性高
分子であるポリピロールを化学的に形成させた繊維を使
用する不織布、またはアクリル繊維を２価の銅化合物と
硫黄とを含む化合物で処理して製造する繊維を使用する
不織布などであって、いずれも電気比抵抗が１〜１０⁷
Ω・ｃｍの範囲にある導電性不織布を使用すればよい。
具体的には、ＳＡ−７（商品名）〔東レ社製〕、ＡＮＴ
ＲＯＮ III（商品名）〔デュポン社製〕、ＶＬＳ６２０
９Ｆ（商品名）〔日本バイリーン社製〕、サンダーロン
ＳＳ−Ｎ（商品名）〔日本蚕毛染色社製〕等が挙げられ
る。

【００４４】このようにしてロール本体５５の両端部に
前記カバー６９を装着することによって、外ねじ７１お
よびナット７２を腐食性ガスや水蒸気から保護すること
ができる。またこのような外ねじ７１やナット７２が前
記カバー６９によって露出しないので、いわば突起物が
回転することによる危険も回避することができる。

【００４５】本発明の他の実施例として、前記複数の不
織布製ディスク７４または不織布帯を巻付した構成に代
えて、シリコンゴム、フッ素ゴム、スチレンブタジエン
ゴム（略称ＳＢＲ）、ヒドリンゴム、ニトリルブタジエ
ンゴム（略称ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（略称Ｃ
Ｒ）、エチレンプロピレンゴム（略称ＥＰＤＭ）、ブチ
ルゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴ
ム、クロロスルホン化ポリエチレン（略称ＣＳＭ）、塩
素化ポリエチレン（略称ＣＭ）、アクリルゴム（略称Ａ
ＣＭ）、多硫化ゴムなどのいずれか１種類、硬度がＪＩ
ＳＫ６３０１Ａ値で４０°〜９０°である弾性体
に、その弾性体自体の保有する電気比抵抗値のままか、
またはその弾性体に導電性を付与して１〜１０⁷ Ω・ｃ
ｍの電気比抵抗値を有するようにしてもよい。このよう
な導電性が付与された弾性体の電気比抵抗値が１０⁷ Ω
・ｃｍよりも大であると、実質的に前記絶縁体と変わら
ず、また１Ω・ｃｍよりも小さいと、装置の点検に近付
いた人体などの帯電体からスパークが飛ばされるおそれ
がある。そのため、電気比抵抗値は１〜１０⁷ Ω・ｃｍ
に選ぶことが好ましい。

【００４６】また、硬度が４０°より小さいと、軟らか
すぎて金属帯４２を挟持したときに挟持力による変形が
大きく、高速回転では耐久性が無い。また金属帯４２の
板幅方向端部の鋭利な角度で損傷しやすいことから不適
である。また９０°より大きいと、弾性が不足し、金属
帯４２を挟持しても、板幅方向端部で金属帯４２の板厚
によるすき間を無くすよう被覆７０がつぶれないため、
シール性能が不充分であり、不適である。したがって硬
度は４０°〜９０°に選ぶことが好ましい。

【００４７】回転ディスク５６を構成する部材として、
外皮部材７７、第１支持部材７８、第２支持部材７９、
外側軸受８０、止め輪８１、内側軸受８２、および端面
封止部材８３が前記シールディスク４７と前記カバー６
９との間に設けられる。外皮部材７７および端面封止部
材８３は、前記外層７６と同様な弾性材料にカーボンブ
ラックなどを混合して機械的特性を向上させ、また回転
ディスク５６同士の回転接触による剥離、変形、摩擦
や、弾性パッド４５との摺動接触による帯電防止のため
に、１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有する。外皮
部材７７の第１フランジ部８５はカバー６９の端面に当
接し、第１支持部材７８の第２フランジ部８６は前記外
皮部材７７の第１フランジ部８５に当接している。外皮
部材７７の第１フランジ部８５の外周部には、第１筒部
８７が軸線方向外方に延びて形成され、第１支持部材７
８の第２筒部８８は、第２フランジ部８６の外周部から
軸線方向外方に延びて形成される。第１筒部８７の内周
面には、第２筒部８８の外周面が接触する。第２筒部８
８の軸線方向長さは、第２支持部材７９のフランジ８９
の軸線方向内方部との金属同士の接触を防止するため、
第１筒部８７の軸線方向長さから第１フランジ部８５の
厚みを除いた値よりも僅かに短く形成されている。

【００４８】第２筒部８８とロール軸４６との間には、
第２支持部材７９の第３筒部９０が介在される。この第
３筒部９０の軸線方向内方の端面は、第２フランジ部８
６の軸線方向外方の表面との間に間隔Δｄ２を有する。
第３筒部９０の軸線方向外方の端部には、フランジ部８
９が半径方向外方に連なって一体的に形成される。フラ
ンジ部８９の外周部には、軸線方向外方に向けて直径が
減少する傾斜面９１が形成される。このようなフランジ
部８９は、軸線方向外方側が端面封止部材８３を介して
前記シールディスク４７の軸線方向内方の端面に支持さ
れている。

【００４９】金属帯４２は一見直進しているように見え
るけれども、実際には僅かな蛇行を繰返しており、金属
帯４２を挟持している各弾性回転ロール４４は、その蛇
行の反力によって軸線方向にスラスト力を常に受けてい
る。このスラスト力は、第１支持部材７８の第２フラン
ジ部８６と、外側軸受８０とによって、第３筒部９０の
止め輪８１を介して第２支持部材７９の第３筒部９０に
伝えられる。つまり第１支持部材７８と第２支持部材７
９との位置関係は、外側軸受８０によって決まり、スラ
スト力がどのように変化しても、外皮部材７７の第１筒
部８７の端面とフランジ部８９の軸線方向内方の外周部
との回転摺動接触する部分は、ある一定の力、たとえば
外皮部材７７の端部における弾性反発力しか働かず、金
属帯４２の蛇行や弾性回転ロール４４の熱膨張によって
発生するスラスト力に影響されない。

【００５０】したがってこの回転摺動接触する部分は、
常に安定したシール性を長期にわたって達成することが
できる。さらにその効果を確実にするため、第２支持部
材７９のフランジ８９と、止め輪８１、第１および第２
筒部８７，８８との間には、金属との摩擦係数の小さい
滑り性の良い材料としてポリテトラフルオロエチレン
（商品名テフロン、略称ＰＴＦＥ）あるいは、芳香族ポ
リアミド繊維やＰＴＦＥ繊維の不織布で製作されたディ
スクや、超高分子量ポリエチレン（商品名ニューライト
等）や充填材入りＰＴＦＥ（商品名エクセライト等）の
摺動リング９２が介在されることが好ましい。この摺動
リング９２によって、フランジ８９と第１筒部８７とが
直接に接触することを防ぎ、より滑り性の良い回転摺動
接触をさせることもできる。

【００５１】この摺動リング９２の外径は、弾性被覆層
７０、カバー６９、外皮部材７７、端面封止部材８３の
外周面よりも半径方向内方に僅かな長さΔｄ３だけ小さ
く形成される。これによって相互に接触する弾性回転ロ
ール４４が弾発的に当接して外周面が僅かに弾性変形を
生じても、各弾性回転ロール４４に備えられる各摺動リ
ング９２が相互に干渉するおそれはなく、円滑な回転を
達成することができる。このような摺動リング９２の外
周面と、弾性被覆層７０やカバー６９や外皮部材７７お
よび端面封止部材８３ならびにシールディスク４７の各
外周面との差Δｄ３は、各弾性回転ロール４４によって
挟持される金属帯４２の板厚ΔＴにほぼ等しいかやや大
きく選ばれる。つまり回転ディスク５６の第２支持部材
７９の外向きフランジ８９の外径と同寸法としておく。

【００５２】このようにして第２支持部材７９のフラン
ジ８９に外皮部材７７の第１筒部８７の軸線方向外方の
端面が直接接触することによっての摩耗によるシール性
の低下を防ぎ、ゴムと金属が接触摺動をして比較的大き
な摩擦が発生することによる回転ディスク５６による回
転抵抗の低減を図ることもできる。

【００５３】シールディスク４７は、片側にフランジを
持つかまた両側にフランジを持つ（図示しない）金属製
のリール９６と、リール９６に装着される環状のまたは
中空円筒型のシールディスク弾性体９７と、ロール軸４
６の外周部とリール９６の内周部との間に介在される軸
受９８とを含む。このようにしてシールディスク４７
は、ロール軸４６の軸線方向両端部に回転自在に装着さ
れる。ロール軸４６が軸受９８によって軸支されるた
め、金属帯４２が通板することによって弾性回転ロール
４４が回転し、この回転によってカバー６９の軸線方向
外方の端面と回転ディスク５６の外皮部材７７の軸線方
向内方の端面とが一体となって密着回転するが、シール
ディスク４７は押圧手段５７によって軸線方向内方に押
圧されるので、軸線方向内方への回転ディスク５６の端
面封止部材８３へもその押圧力が伝達されて、端面封止
部材８３とシールディスク４７もシールに最適な一定の
押圧力を維持することが可能となる。

【００５４】前記押圧手段５７は、ロール軸４６に装着
され、ビス９９によって所定の位置に固定され、外周面
に外ねじ１００が刻設される直円筒状のねじ筒体１０１
と、ねじ筒体１０１の前記外ねじ１００に螺合するナッ
ト１０２と、ナット１０２とシールディスク４７の軸受
９８のインナーレースとの間に介在されるばねであるた
とえば皿ばね１０３とを含む。この皿ばね１０３に代え
て圧縮コイルばねを用いるようにしてもよい。

【００５５】このような押圧手段５７によって、金属帯
４２の僅かな蛇行、弾性回転ロール４４の熱膨張、回転
ディスク５６の外皮部材とカバー６９との摩擦接触によ
るわずかな摩耗、および端面封止部材８３とシールディ
スク４７との摩擦接触によるわずかな摩耗や弾性体の変
質や劣化による収縮などにより、各接触位置に隙間が生
じても、常に軸線方向内方にシールディスク４７を弾発
的に押圧してその隙間を補償することができる。

【００５６】図４は、弾性パッド４５をフレーム５１に
取付けるための具体的構成を示す断面図である。前記弾
性パッド４５は、弾性体１０７と、シール金物１０８
と、各弾性回転ロール４４の外周部に当接する表層部５
４を有する。表層部５４は、各弾性回転ロール４４の外
周面の微細な凹凸へのならい性が良好なように、また、
軟らかい弾性回転ロール４４の表面を傷付けないでしか
も耐摩耗性や毛羽立ちや回転摩擦による繊維の抜け落ち
が無いような材質を選定するが、一例としては芳香族ポ
リアミド繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、羊毛
繊維、またはそれらの組合わせによる不織布が用いられ
る。しかしながら、漏出した雰囲気ガスに着火した場合
の溶融滴下防止や短時間の耐火炎性、耐熱性を確保する
ためには、ＬＯＩ値２６以上のものが最適に使用され
る。具体的には、芳香族ポリアミド繊維（特にパラ系）
が融点が４００℃〜５００℃と高く好適である。弾性体
１０７には、前記同様の繊維による不織布を用い、表層
部５４と合わせてＪＩＳＳ６０５０による１０°〜５
０°の硬度とし、シール金物１０８で補強する。また静
電気のスパークによる火災、爆発を防止するために、弾
性パッド４５の表層部５４の不織布には１〜１０⁷ Ω・
ｃｍの電気比抵抗値のものを用い、適度な導電性をもた
せて、弾性回転ロール４４が絶縁体で製作された場合に
は、弾性回転ロール４４や弾性パッド４５が帯電するの
を防止し、火花放電を防ぐことでより安全にすることも
できる。このような弾性パッド４５の代わりに、弾性体
１０７として同様の弾性をもつゴムなどの弾性材料から
成る発泡された微細な独立気泡のスポンジ状弾性体を用
いて弾性回転ロール４４と接する表層部５４に耐摩耗性
や耐火炎性、耐熱性、導電性の有る不織布を貼付けても
よく、どの場合においても弾性値としての硬度はＪＩＳ
Ｓ６０５０による１０〜５０°が好適に用いられ
る。

【００５７】このような弾性パッド４５は、連結部材１
１１の下部フランジ１０９および金属製挟持板１１０に
よって挟持され、ブラケット１１６Ａを取付けた支持板
１１６Ｂは連結部材１１１にヒンジ１１７によって角変
位自在に連結される。炉体４８のフランジ１１２には、
連結部材１１１の上部フランジ１１３がボルト等で固定
される。連結部材１１１には、複動シリンダまたは圧縮
ばね等の押圧調整機構１１４が取付られる。この押圧調
整機構１１４のピストン棒１１５の先端部は、支持板１
１６Ｂに取付けられたブラケット１１６Ａの傾斜面を押
すことによってシール金物１０８を押圧し、弾性パッド
４５をヒンジ１１７の軸線まわりに角変位させて、各弾
性回転ロール４４の外周面に適度な押圧力で接触させる
ことができる。弾性パッド４５の表層部５４を導電性の
不織布にて製作した場合、弾性回転ロール４４に発生し
た静電気は、弾性パッド４５を通じて接地され、また、
不織布の繊維が細いことから、電気比抵抗を１０^-3〜１
０⁷ Ω・ｃｍとして導電性の弾性回転ロール４４の電気
比抵抗値１〜１０⁷ Ω・ｃｍより抵抗値を下げても、繊
維の先端からコロナ放電を起こすことで、火花放電を起
こすことなく弾性回転ロール４４の帯電を防ぐことがで
きる。このような実施例では、各弾性回転ロール４４に
静電気の帯電をなくすことができるので、各弾性回転ロ
ール４４は必ずしも導電性にする必要はない。

【００５８】以上のようにして弾性パッド４５をフレー
ム５１に取付けることによって、弾性回転ロール４４の
静電気によって火花放電が生じることを確実に防止する
ことができる。

【００５９】前述した従来技術においては、各弾性回転
ロールの両側に側板が設けられるので、この側板と各弾
性回転ロールとの間に介在される弾性ディスク（ワッシ
ャ３２）が適度な反発力を出すように、その弾性ディス
クの潰れ代を考慮して、ロールと側板との隙間寸法か
ら、ワッシャ３３やワッシャ３４の厚みを差し引いた寸
法よりも僅かに大きい厚み寸法の弾性ディスクを製作
し、ロールの両端部とその両側の側板との隙間寸法がそ
れぞれ均等になるように正確にロールの位置を決めて組
込む必要があるのに対して、本実施例では弾性回転ロー
ルの両側に側壁を設ける必要がないので、各弾性回転ロ
ールのおおよその位置を決めて組込んだ後、ロール軸の
両側に取付けたナット１０２を締付けてシールディスク
４７を押圧し、ロール端面のシールができるように適正
な位置を決めた後、さらにロール軸に取付けた皿ばね１
０３の反発力によって適度な押圧力を付与することがで
きる。したがって各弾性回転ロール４４の取付作業に熟
練を要することなしに、容易に最適な位置に迅速に装着
することができる。

【００６０】また図３に示すように、外皮部材７７の第
１フランジ部８５の軸線方向内方の端面は、図１に示す
如くカバー６９の被覆層７６の軸線方向外方の端面に前
記皿ばね１０３のばね力によって一定の力で常に押付け
られており、弾性回転ロール４４の熱膨張によって軸線
方向の長さが変化しても、あるいは温度上昇によって外
皮部材７７やカバー６９の外層７６の硬度や弾性力が変
化しても、さらに部分的な摩耗が生じて弾性回転ロール
４４と押圧手段５７との間で軸線方向長さが変化して
も、自動的に最適な押圧力を維持することができるの
で、一定のシール効果を長期にわたって安定して達成す
ることができる。

【００６１】さらにシールディスク４７のシールディス
ク弾性体９７は、図１に示す如くその軸線方向長さがシ
ール用側壁４９の軸線方向幅（すなわち厚み）と同等か
または長く形成され、少なくともシールディスク弾性体
９７の軸線方向内方の部分がシール用側壁４９の軸線方
向内方の表面４９ａと同位置かまたは長さΔｄ４だけ突
出して設けられるので、シールディスク４７が軸線方向
に僅かにずれても、シールディスク弾性体９７の外周面
とシール用側壁４９の前記外周面に臨む円弧状当接面５
２とが接触している限りシール性には影響がなく、した
がって弾性回転ロール４４を組込んだ後にロール軸４６
を軸線方向に変位させる必要はなく、しかも一旦取付け
たロール軸４６の軸受６０との固定を外すことなく、弾
性回転ロール４４の軸線方向両端部において片側ずつ独
立してカバー６９と回転ディスク５６との間、および回
転ディスク５６とシールディスク４７との間の隙間の調
整を行うことができる。しかも、このような隙間または
押付力の調整を前記ナット１０２およびばね１０３を介
することによって無段階に調整することができるので、
徴調整が可能であり、作業性が簡単で迅速に調整作業を
行うことができる。

【００６２】なお、シールディスク弾性体９７の硬度が
４０°より小さいと、剛性が不足するため、対向するシ
ールディスク４７をシール用側壁４９に押圧したまま軸
方向位置を変位させたとき、変形が大きく耐久性が不足
するため不適である。また硬度が９０°より大きいと、
シール用側壁４９の対向するシールディスク４７の接す
る部分において、弾性変形に要する力が不足するのでシ
ールディスク弾性体９７のつぶれが充分でなく、シール
用側壁４９の先端部の厚みによる隙間を無くすことがで
きないので、シール性能が不充分であり不適である。し
たがって硬度は、弾性回転ロールの被覆７０や回転ディ
スクの外皮部材７７と同様、硬度４０°〜９０°が好適
である。

【００６３】さらにまたプロセスラインを動かしてみ
て、シールの状態や弾性回転ロール４４の回転抵抗の状
態を確認してから、弾性回転ロール４４を取付けたまま
で前記シールの状態および回転抵抗の状態を任意に調整
することができるので、プロセスラインを調整作業のた
めに長時間停止する必要がなく、生産性の低下が防がれ
る。特に従来のように弾性回転ロールの軸線方向外方に
側壁が設けられていないので、シール装置４１の設置に
も弾性回転ロール４４の取替作業にも大きなスペースを
必要とせず、構成を簡素化して、区画出入口付近の他の
装置にスペースをとり易くしてその設計上の自由度を大
きくし、シール装置４１の小形化や製造コストの低減を
図ることができる。また弾性回転ロール４４をフレーム
５１の真下から、横から、あるいは軸線方向外方からの
いずれの位置からでも装着することができるので、弾性
回転ロール４４の取付作業に自由度が有り容易である。

【００６４】図５は本発明の他の実施例のシール装置４
１ａを示す一部の拡大断面図である。なお、前述の実施
例と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施例の
シール装置４１ａは、回転ディスク５６内に摺動リング
９２を図示しておらず、弾性被覆層７０が一体成型され
た各種ゴム等の弾性体から成り、図１、図３に図示する
外ねじ７１、ナット７２、フランジ７３、カバー６９が
設けられていない点で、図１および図３に示される実施
例と相違する。ロール軸４６の軸端部から管路４６ａを
少なくとも回転ディスク５６まで設け、軸端部から炉内
ガスと近似のガス、あるいは不活性ガスまたはＮ₂ ガス
をわずか注入し、矢符Ａで示されるように、外皮部材７
７の軸方向端部と第２支持部材７９の外向フランジ８９
の軸方向内方端部との回転摺動接触する部分の隙間（摺
動リング９２は図示しない）から外周部へわずか漏洩す
ることを許容する。これにより回転ディスク５６内部の
圧力を外部より高めて、外部からの空気の侵入を遮断す
ることができ、また、前述の回転摺動部の冷却効果やガ
ス流れによる回転摺動部の摩擦を減じることができる。
回転ディスク５６は、図５に示す向きと左右逆に組み込
んでも何ら問題なく使用でき、さらにその際は内側軸受
８２を省略して第３筒部９０を直接ロール軸４６に組込
んでも使用可能であり、部分点数を減らすことができ
る。

【００６５】図６は、本発明のさらに他の実施例のシー
ル装置４１ｂを示す一部の拡大断面図である。なお、前
述の実施例と対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施例において、注目すべきは、ロール軸４６の回転デ
ィスク５６の軸線方向内方に隣接して、深溝玉軸受１２
７が設けられており、ロール軸４６と、ロール胴部１２
８とが相対的に回転自在に構成されている。ロール胴部
１２８は、直円筒状のロールスリーブ１２９と、このロ
ールスリーブ１２９の外周面上に積層される弾性被覆層
７０とから成る。深溝玉軸受１２７は、ＪＩＳＢ１
５２１に規定される単列深溝玉軸受であって、鋼球から
成る複数の転動体１３０が、内輪１３１および外輪１３
２にそれぞれ形成されている内輪軌道１３３と外輪軌道
１３４との間に周方向に間隔をあけて挟持されて転動す
る。各転動体１３０の軸線方向の両側には、環状のシー
ル材１３５がそれぞれ設けられ、各シール材１３５間に
潤滑剤としてグリース１３６が封入される。

【００６６】このようなシールド形単列深溝玉軸受１２
７は、摩擦トルクが小さく、高速性、グリース密封性お
よび防塵性が良好である。またこの深溝玉軸受１２７
は、内輪１３１と外輪１３２との間でラジアル力とスラ
スト力とを同時に受けることができる。このような深溝
玉軸受１２７は、一例として述べると、日本精工（株）
製の鋼板製のシールを使ったシールド形（ＺＺ形）、ゴ
ム製のシールを使った非接触ゴムシールド形（ＶＶ形）
または接触ゴムシールド形（ＤＤＵ形）などを用いるこ
とができる。このような深溝玉軸受１２７は、ロールス
リーブ１２９の内周部に嵌着された止め輪１３７によっ
て抜止めされている。

【００６７】このような構成によれば、ばね１０３の弾
発力によって弾性被覆層７０の軸線方向外方の端面１３
８に回転ディスク５６の外皮部材７７の軸線方向内方の
端面１３９が密着するので、ロール１２８の端面をシー
ルすることができる。しかも、上述の深溝玉軸受１２７
はグリース１３６が封入されているため、極めて回転抵
抗が少ない。この実施例の場合、ロール軸４６は、ロー
ル胴部１２８が金属帯４２の通過とともに回転しても、
回転せず、したがって軸受６０は必ずしもベアリングを
使用した軸受である必要はないが、図示の如くベアリン
グ使用の軸受であっても何ら問題はない。また回転ディ
スク５６の第２支持部材の内側軸受（図示しない）も必
要でなく、シールディスク４７の軸受９８も不要である
が、有っても何ら問題はない。

【００６８】図７は、本発明のさらに他の実施例のシー
ル装置４１ｃを示す一部の拡大断面図である。なお、前
述の実施例と対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施例のシール装置４１ｃは、いわばシールディスク４
７の代わりに回転ディスク５６を使用した構成であっ
て、第１支持部材７８の第２筒部８８の外周面上に外皮
部材７７の第１筒部８７を被せて、その外周面を直接側
壁４９の円弧状当接面５２に当接させ、シールするもの
である。また第１支持部材７８の第２内向フランジ部８
６は軸線方向外方（図８の左方）に形成されており、前
述の実施例に比較すれば、回転ディスク５６は軸線方向
を反転させてロール軸４６に組込み、つまり第１支持部
材７８と第２支持部材７９とを入れ換えた構成である。
ロール軸４６は、前述の図６に示される実施例と同様
に、深溝玉軸受１２７によってロール軸４６とロールス
リーブ１２９とが回転の縁切をされている。

【００６９】このような構成によって、ロール胴部１２
８の弾性被覆層７０の両端面１３８間の軸線方向長さを
一定としたとき、その端面１３８よりも軸線方向外方に
配置される前記回転ディスク５６の第１支持部材７８、
押圧手段５７、シール用側壁４９などの構成を軸線方向
内方に近寄せることができ、またシールディスク４７を
省略できて構成を小形化することが可能となる。

【００７０】図８は、本発明のさらに他の実施例のシー
ル装置４１ａを示す一部の拡大断面図である。なお、本
実施例は前述の図５に示される実施例と類似しており、
対応する部分には同一の参照符を付す。本実施例のシー
ル装置４１ｄでは、図５に示される実施例のように、第
２支持部材７９とロール軸４６との間の内側軸受８２を
設けずに、この内側軸受８２に代えて第２支持部材７９
の第３筒部９０にその軸線方向両端部に連なって半径方
向内方に延びる一対の内向き突部１４１，１４２を一体
的に形成し、ロール軸４６に直接に嵌着するようにして
もよい。

【００７１】このような構成によって、内側軸受８２を
省略することができ、これによって部品点数を削減し、
組立作業を簡略化し、製作コストの削減および保全性の
向上を図ることができる。本実施例において、回転ディ
スク５６は図５に示される実施例の軸線方向を反転させ
た形と同様に構成され、その軸線方向外方にシールディ
スク４７が図１、図３および図６に示される各実施例と
同様にして設けられる。

【００７２】このような構成によってもまた、図５に示
される実施例と同様な効果を達成することができる。

【００７３】図９は、本発明のさらに他の実施例のシー
ル装置４１ｅを示す一部の拡大断面図である。なお、前
述の実施例と対応する部分には同一の参照符を付す。本
実施例のシール装置４１ｅは、シールディスク４７とロ
ール胴部１２８との間に、弾性回転ロールの回転トルク
をシールディスクへ伝えないように縁切をする手段であ
る回転ディスク５６に代わるものとして、２枚のスリッ
プディスク１４５，１４６が介在される。各スリップデ
ィスク１４５，１４６の外径は、ロール胴部１２８およ
びシールディスク４７の外径よりもΔｄ１だけ僅かに小
さく選ばれる。また各スリップディスク１４５，１４６
は、その中央に弾性回転ロール４４のロール軸４６が挿
通される貫通孔が穿設されており、相互に重ね合わせて
配置される。

【００７４】これらのスリップディスク１４５，１４６
は、その相互の接触面における動摩擦係数が小さくかつ
摩耗しにくい材料、たとえば（ａ）ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂などのフッ素樹脂を板状にしたもの、また
は（ｂ）ポリテトラフルオロエチレン樹脂などのフッ素
樹脂を主成分として、耐摩耗性および剛性ならびに導電
性を向上するための充填剤として、グラスファイバ、グ
ラファイト、グラスファイバおよび２硫化モリブデン、
グラスファイバおよびグラスファイト、ブロンズ、カー
ボンファイバのうちいずれか１つを用いて板状にしたも
の（商品名エクセライト）、あるいは（ｃ）金属板の内
周面および外周面ならびに両側面を含む全表面にフッ素
樹脂だけかまたは充填剤の入ったフッ素樹脂を、塗布、
吹付け、あるいは焼付けて板状にしたもの、さらに
（ｄ）金属板の両側面にフッ素樹脂のみか、または充填
剤入りフッ素樹脂を、塗布、吹付けあるいは焼付けによ
って板状にしたものを貼着したもの、（ｅ）超高分子量
ポリエチレン（商品名ニューライト）を板状にしたもの
の中から適宜選択して用いることができる。

【００７５】このようなスリップディスク１４５，１４
６の外径は、前述したようにロール本体５５およびシー
ルディスク４７の外径よりも僅かに小さく、少なくとも
たとえば金属帯４２の最大板厚ΔＴ分小さな外径を有し
ている。このように各スリップディスク１４５，１４６
の外径を小さくするのは、各弾性回転ロール４４が弾性
パッド４５と金属帯４２とに押付けられたとき、各弾性
回転ロール４４の外周面が変形して、その押付け位置に
おいて外径が小さくなり、ロール軸４６の軸間距離が短
くなり、このとき各弾性回転ロール４４にそれぞれ設け
られる各スリップディスク１４５，１４６が接触して、
弾性ロール４４のロール軸４６の軸の接近を阻害し、各
弾性ロール４４間のシール性を害しないためである。

【００７６】またこのようなスリップディスク１４５，
１４６は、弾性回転ロール４４の回転によって常に摩擦
されて発熱し柔らかくなるので、剛性をあげるため、各
種の充填剤を加え、耐摩耗性を向上するようにしてもよ
い。またポリテトロフルオロエチレン樹脂をそのまま用
いたのでは、帯電量が大きくなって火花を発生する危険
があるため、充填材としてカーボンを加えて電気比抵抗
値１〜１０⁷ Ω・ｃｍの範囲の導電性を付与するように
してもよい。

【００７７】以上の各実施例では、雰囲気設備として竪
形の光輝焼鈍炉４３について説明したけれども、横形の
光輝焼鈍炉であってもよい。また雰囲気設備として光輝
焼鈍炉に限るものではなく、連続式の真空蒸着炉であっ
てもよく、さらに大気圧よりも低い減圧下で操業する連
続式の塗装装置や洗浄装置などの有機溶剤取扱設備など
であってもよい。特に光輝焼鈍炉では、安定した回転抵
抗が得られるため、赤熱した炉内金属帯への張力制御に
外乱がなく、炉内の金属帯４２の張力が安定するため、
適正な一定張力で操業することができ、金属帯の熱処理
後の金属帯４２の形状が良好になり、品質を向上するこ
とができる。

【００７８】図１０は、本発明のさらに他の実施例のシ
ール装置４１ｆを示す一部の拡大断面図である。なお、
前述の実施例と対応する部分には、同一の参照符を付
す。本実施例のシール装置４１ｆは、弾性パッド４５の
表層部５４の不織布が弾性回転ロール４４によって摩擦
されて毛羽立つ、あるいは繊維が抜けることをより完全
に防止するため、弾性回転ロール４４と弾性パッド４５
とを直接接触させず、弾性パッド４５の表層部５４の不
織布との摩擦係数が小さい、滑らかな表面を持つ剛性ロ
ール４４ａを組合わす。

【００７９】剛性ロール４４ａ表面は、金属等の硬い材
料で、たとえばＣｒメッキ、タングステンカーバイト、
ステンレス鋼等をＪＩＳＢ００３１（１９８２）規定
の▽▽▽印でＲａ１．６ａ、Ｒｍａｘ６．３Ｓ、ＲＺ
６．３Ｚ以下程度に、非常に滑らかに仕上げられてお
り、弾性押圧体の表層部５４が不織布の被覆層を有する
場合、不織布と回転摺動接触をしても相互の摩擦係数が
非常に小さい。たとえば、ゴム／不織布のμ≒０．５に
対して、Ｃｒメッキ／不織布のμ≒０．０５であること
が実測の結果、確認されている。そのため、強く押付け
ても不織布の繊維が抜けることはなく、毛羽立ちもな
い。剛性ロール４４ａ表面が導電体で、ロール軸４４ｂ
等を通じて接地されているので、静電気の帯電はなく、
絶縁体であっても帯電電位は非常に低く、問題とならな
い。また、金属等の硬い材料である剛性ロール４４ａの
表面は、弾性パッド４５を強く押圧しても、剛性ロール
４４ａ表面に不織布の繊維で疵が付かない。さらに、剛
性ロール４４ａ、表層部５４ともに摩擦による消耗が少
ない。また、剛性ロール４４ａにも、弾性回転ロール４
４と同様な回転ディスク５６やスリップリング１４５，
１４６と、シールディスク４７、押圧手段５７、シール
用側壁４９が全く同様に使用できる。また、ロール開閉
手段５３も、弾性回転ロール４４のものと同様の機構
（図示しない）が利用できる。これらのことより、剛性
ロール４４ａと弾性パッド４５とを充分強く押圧して、
長期に亘り安定したシールが継続できる。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、弾性回転
ロールの軸線方向両端部に回転ディスクまたはスリップ
ディスクを組込み、その軸線方向外方にシールディスク
を設け、このシールディスクの外周面をシール用側壁に
密着させるとともに、弾性回転ロールと、回転ディスク
またはスリップディスクの外周面に弾性パッドを押付け
てシール装置を構成した。従来のように、炉体に固定さ
れて向合った側壁と側壁の間の、決まった寸法の中にゴ
ム製のワッシャの弾発力を拘束することで、弾性回転ロ
ールの両端部のシール性を確保する必要がない。したが
って、弾性回転ロールの軸方向の動きを、シールに必要
な力以上で拘束することなくシールができる。

【００８１】つまり、本発明によるシールディスクの効
果としては、次のものが挙げられる。

【００８２】（１）弾性回転ロールが熱膨張しても側壁
が軸方向の動きを拘束しないので、自由に軸方向の伸縮
ができ、先行技術の如く、側壁との押圧力に変化があっ
たり、回転抵抗が過大になったり、収縮の際、隙間が発
生しないので、シール性の低下がない。

【００８３】（２）金属帯の蛇行による一方向へのスラ
スト力を受け、軸の変位があった場合、先行技術では側
壁に押付けられることで、回転抵抗が過大になり、その
弾性回転ロールの速度が遅くなることにより、金属帯の
炉内の張力は、入口シールで発生した場合過大になり、
出口シールで発生した場合過小になり、赤熱している炉
内の金属帯の形状を崩すことがあった。また、一方では
反対側の側壁部では弾性ワッシャの側壁への押圧力が減
じることになり、隙間が空き、シール性が悪くなること
もあった。本発明では、弾性回転ロールの側面のシール
は、弾性回転ロールの軸自身に装着されており、一体と
なって動くので、金属帯の蛇行による一方向へのスラス
ト力を受けても回転抵抗の変化はないし、反対側の側壁
部に隙間が発生することもなく、シール性の低下がな
い。

【００８４】（３）弾性回転ロールの回転トルクの縁切
り手段として、スリップディスクを使う場合、先行技術
では摩耗によりスリップディスクが薄くなり、弾性ワッ
シャの膨張代を超えると、隙間が発生することもあっ
た。本発明では、摩耗によりスリップディスクが薄くな
った分は、押圧手段であるバネの押圧力が補償して隙間
を作らないことに加えて、押圧手段のナットを調整して
押圧力を弾性回転ロールを取外すことなく簡単に変更で
きるので、シール性の低下がなく、安定した操業ができ
る。

【００８５】（４）押圧手段のねじとナットで位置調整
することに加えて、バネを介して押圧することで各種の
バネ定数を選定できることや、ねじとナットの調整で１
つのバネであってもバネ出力を任意にでき、シールに最
適な押圧力を任意に選べるのでシール性の調整がやりよ
い。

【００８６】（５）弾性回転ロールの取付けは、先行技
術では炉体に固定されて向合った側壁と側壁の間の、決
まった寸法の中に、正確に弾性ワッシャ等の厚みを考慮
して組込み弾性回転ロールの軸線方向両端部で、均等な
弾性ワッシャの弾発力を発生させるよう弾性回転ロール
の軸方向位置を決めて固定する必要があり、手間がかか
り熟練を要した。本発明では、シールディスクの位置と
シール用側壁の位置がおおよそあっていれば、シールデ
ィスクの厚みがシール用側壁の幅より大きいので、軸方
向に変位させても当接面との密着が保たれることによ
り、弾性回転ロールを取付けた後にも、押圧手段のねじ
筒体の位置やねじとナットの調整でシールに最適な位置
を各弾性回転ロールの端部個別に自由に調整でき、手間
と熟練が不要である。

【００８７】（６）不織布ディスクを積層して作る弾性
回転ロールの場合、使用期間が長くなると各不織布ディ
スクに収縮が発生し、フランジを固定しているナットを
増締めして調整することがある。その場合、弾性回転ロ
ール胴部長さが短くなり、カバーや回転ディスクは内側
へ寄るが、その際は、押圧手段のねじ筒体位置やねじ
と、ナットでシールディスクがシール用側壁の当接面と
の密着が保たれている範囲で調整でき、カバーや回転デ
ィスクはそのまま流用することができる。つまり、弾性
回転ロールの寿命を延ばすことができることになり、経
済的である。

【００８８】さらに本発明によれば、弾性回転ロールの
外周面は、１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有する
導電性とされるので、静電気の帯電による火花放電を防
ぐことができる。したがって火災の発生が防止でき、火
災の消火や消火後の修理期間の生産中止がなく生産能力
が低下しない。

【００８９】さらに本発明によれば、シールディスクの
弾性体および弾性回転ロールの外周面に設けられる弾性
体は、天然ゴム、イソプレンゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、Ｃ
Ｒ、ブチルゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、ウレタンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩
素化ポリエチレン、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、アクリ
ルゴム、またはヒドリンゴムを用いるようにしたので、
適度な弾力性が有り、通気性が無いので金属帯の表面に
上記弾性体を密着させて、シール性を向上することがで
きる。したがって雰囲気ガスの消費が少なく経済的であ
るし、侵入空気による酸化着色が無いため、品質向上が
図れる。

【００９０】さらに本発明によれば、弾性回転ロールの
外周面を複数枚の不織布性ディスクを積層するか、また
は長尺の不織布帯を螺旋状に巻付けて積層することによ
って構成されるので、このような不織布はゴムなどに比
べて金属帯に対する動摩擦係数が大きいために金属帯と
のスリップが起きにくく、金属帯の表面への損傷を防ぐ
ことができる。

【００９１】さらに本発明によれば、前記不織布はその
電気比抵抗値が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの範囲にある導電性
を有するので、静電気による火花放電を防ぎ、安全性を
向上することができる。

【００９２】さらに本発明によれば、回転ディスクは外
側および内側の軸受によってラジアル方向とスラスト方
向との双方の回転による負荷が軽減されるので、弾性回
転ロールを円滑に回転させて金属帯と弾性回転ロールと
を充分密着させても回転抵抗が大きくならず、炉内張力
に悪影響を与えることなく、シール性を向上することが
できる。また、弾性回転ロールの軸線方向両端部とシー
ルディスクとの間で、炉内雰囲気ガスのシールを行いな
がら、各弾性回転ロールの回転力の伝達を遮断すること
ができるので、外気の炉内への侵入を防ぐことができ
る。したがって、光輝焼鈍炉では、露点の低い状態で操
業でき、光輝度の高い高品質の製品が生産できる。

【００９３】さらに本発明によれば、回転ディスクの第
２支持部材のフランジ部は、ロール本体の軸線方向に向
かって直径が減少する方向に延びる傾斜面が形成される
ので、対向するフランジ部の傾斜面と外皮部材の端面と
の間に形成される空間に、端面封止部材の弾発力を有す
る材料から成る外周部が押付けられて入込み、高いシー
ル性を達成することができる。したがって、高価な雰囲
気ガスの消費が減り、生産コストが低減できる。

【００９４】さらに本発明によれば、回転ディスクの外
皮部材および端面封止部材は、１〜１０⁷ Ω・ｃｍの電
気比抵抗値を有するので、対向する弾性回転ロールの回
転ディスク同士や端面封止部材同士の回転による剥離変
形により、静電気が発生し易い条件であっても、弾性パ
ッドとの間で連続的な摺動摩擦が行われても静電気によ
る帯電を防ぎ、火花放電の発生をなくすことができ、火
災、爆発の心配なく安定した操業ができる。

【００９５】さらに本発明によれば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部が不織布で構成さ
れており、全体としてＪＩＳ６０５０で規定される硬
度１０°〜５０°の弾性体であるので、適度な柔軟性が
あり、全体に亘って均一に押付けられ、弾性回転ロール
の表面の凹凸によくなじみ、軟らかい弾性回転ロールの
被覆を傷付けることなく、高いシール性を確保すること
ができる。よって、雰囲気ガスの消費が少ないこと、ロ
ールの傷みが少ないなど、安定して高品質の製品が製造
できる。

【００９６】さらに本発明によれば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部において、１０^-3
〜１０⁷ Ω・ｃｍの電気比抵抗値を有するので、弾性回
転ロール同士の接触回転による被覆の摩擦、変形、剥離
や弾性回転ロールと弾性パッドとの摩擦により静電気が
発生しても火花放電を発生させず、アースやコロナ放電
によって帯電を防止し、火災や爆発を防ぐことができ
る。したがって、火災による生産中止の防止や安全な操
業ができる。

【００９７】さらに本発明によれば、弾性パッドは少な
くとも弾性回転ロールに接する表層部が限界酸素指数Ｌ
ＯＩ値が２６以上を満足する素材より成るので、シール
部が万一火災を起こし、短時間で消火された場合には、
溶融滴下しないことや、自己消火特性を持つために燃焼
の継続がなく、シール性に性能低下がなく、直ちに操業
が再開でき、生産中止の影響が少なく、生産性が上が
る。

【００９８】弾性回転ロールのロール胴部とロール軸が
回転自在に構成されたものでは、次に挙げる効果があ
る。

【００９９】（１）ロール軸は固定で回転しないので、
回転部分の重量を軽くすることができる。また、弾性回
転ロール端面のシールに、ベアリングを使用した回転デ
ィスクを組合わせている。このため、回転部分の回転抵
抗が小さい、回転部分の回転時の慣性力（ＧＤ）が小さ
い、などのため付勢手段であるモータやモータの加減速
を制御する制御装置がなくても、プロセスラインを通板
される金属帯によって回転されられ、シールすることが
できる。付勢手段であるモータを設置する場合、モータ
自身や、付随する減速機の慣性力が大きい場合があり、
不適性な制御ではかえってプロセスラインを通板される
金属帯に外乱を与える場合があったが、本発明ではその
可能性がなく、しかも簡素で安価である。（２）付勢手段であるモータや付随する減速機がないの
で、設備が小型化できる。（３）ロール軸は固定で固定しないので、ロール軸両側
に取付けた押圧手段はプロセスラインの運転中でも調整
可能であり、バネを締めてシールディスク端面への押圧
力を強くする、あるいはその逆もプロセスラインの運転
中に調整可能である。したがって、プロセスラインの生
産中止時間なしのシール装置の最適調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシール装置４１を示す一部
の拡大正面図である。

【図２】図１の左側から見たシール装置４１の側面図で
ある。

【図３】図２の切断面線Ａ−Ａから見た拡大断面図であ
る。

【図４】弾性パッド４５をフレーム５１に取付けるため
の具体的構成を示す断面図である。

【図５】本発明の他の実施例のシール装置４１ａを示す
一部の拡大断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例のシール装置４１ｂ
を示す一部の拡大断面図である。

【図７】本発明のさらに他の実施例のシール装置４１ｃ
を示す一部の拡大断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例のシール装置４１ｄ
を示す一部の拡大断面図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例のシール装置４１ｅ
を示す一部の拡大断面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例のシール装置４１
ｆを示す一部の拡大側面断面図である。

【図１１】典型的な先行技術のシール装置１，２を備え
る光輝焼鈍炉３の簡略化した断面図である。

【図１２】図１１に示されるシール装置１を示す一部の
拡大正面図である。

【図１３】図１２の左側から見た側面図である。

【符号の説明】

４１，４１ａ〜４１ｆシール装置４２金属帯４３光輝焼鈍炉４４弾性回転ロール４５弾性パッド４６ロール軸４７シールディスク４８炉体４９シール用側壁５０炉内ガス５１フレーム５２円弧状当接面５３ロール開閉手段５６回転ディスク５７押圧手段６０軸受６６外周面６９カバー７０弾性被覆層７４不織布製ディスク７５カバー本体７６外層７７外皮部材７８第１支持部材７９第２支持部材８０外側軸受８１止め輪８２内側軸受８３端面封止部材８５第１フランジ部８６第２フランジ部８７第１筒部８８第２筒部９７シールディスク弾性体１００外ねじ１０１ねじ筒体１０２ナット１０３ばね（皿ばね、コイルばね）１０８シール金物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉内に連続通板される金属帯を、炉内雰
囲気によって雰囲気処理する炉体の区画された入口およ
び出口のうち少なくとも一方に設けられる一対の弾性回
転ロールと、各弾性回転ロールに炉内側から各弾性回転
ロールの軸線方向全長にわたって押付けられる一対の弾
性パッドとを備える雰囲気設備の区画出入口におけるシ
ール装置において、各弾性回転ロールのロール軸の軸線方向両端部にそれぞ
れ同軸に軸受を介して装着され、環状または中空円筒型
の弾性体を保持して成るシールディスクと、各弾性回転ロール胴部の端部と各一対のシールディスク
の間に位置して、弾性回転ロールの回転トルクをシール
ディスクへ伝えないように縁切りをする手段と、対向する各一対のシールディスクの相互の弾性体外周の
接触位置から、対向する各々のシールディスクの弾性体
と各弾性パッドとの接触位置にわたって各一対のシール
ディスクの弾性体の外周面に当接し、前記シールディス
クの弾性体の外周面と炉体との間を塞ぐ一対のシール用
側壁とを含むことを特徴とする雰囲気設備の区画出入口
におけるシール装置。
【請求項２】各弾性回転ロールのロール軸の軸線方向
両端部には、各一対のシールディスクを軸線方向に位置
調整をする手段と相互に近接する方向に弾発的に押圧力
の調整をする押圧手段とが設けられることを特徴とする
請求項１記載の雰囲気設備の区画出入口におけるシール
装置。
【請求項３】押圧手段は、各弾性回転ロールの各ロー
ル軸の軸線方向両端部に装着されるばねと、各ロール軸
の軸線方向両端部に各シールディスクの外方側から装着
され、外周部に外ねじが刻設されるねじ筒体と、各ねじ
筒体に螺着され、各ばねを支持するナットとを含むこと
を特徴とする請求項２記載の雰囲気設備の区画出入口に
おけるシール装置。
【請求項４】シールディスクの弾性体は、シリコンゴ
ム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、
ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴ
ム、多硫化ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素
化ポリエチレン、ブタジエンゴム、アクリルゴム、およ
びヒドリンゴムから選ばれる１種類の弾性体であり、Ｊ
ＩＳＫ６３０１Ａ値で４０°〜９０°の硬度を有
することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
雰囲気設備の区画出入口におけるシール装置。
【請求項５】シールディスクの弾性体は、その軸線方
向長さがシール用側壁の前記軸線方向に沿う幅よりも少
なくとも軸線方向内方に大きく選ばれることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載の雰囲気設備の区画出
入口におけるシール装置。
【請求項６】弾性回転ロールの被覆部材としての弾性
体が、天然ゴム、イソプレンゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ、Ｃ
Ｒ、ブチルゴム、多硫化ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴ
ム、ウレタンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩
素化ポリエチレン、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、アクリ
ルゴム、またはヒドリンゴムであり、硬度がＪＩＳＫ
６３０１Ａ値で４０°〜９０°であることを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の雰囲気設備の区画
出入口におけるシール装置。
【請求項７】弾性回転ロールは、ロール軸の外周面の
胴長方向に、少なくとも外周部が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの
電気比抵抗値を有する弾性体を円筒状に被覆して一体的
に形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載の雰囲気設備の区画出入口におけるシール装置。
【請求項８】弾性回転ロールの被覆部材としての弾性
体が、ロール軸の外周面の胴長方向に、複数枚の不織布
製ディスクを積層するか、または長尺の不織布帯を螺旋
状に巻付けて積層することによって一体的に形成され、
ロール軸の両側端面にフランジを設け、フランジとフラ
ンジとの間に複数枚の不織布製ディスクを積層するか、
または不織布帯を螺旋状に巻付けて積層した後に、フラ
ンジを押圧することによって、積層された不織布製ディ
スクまたは不織布帯を一体化して固定し、さらにフラン
ジの外方を覆う弾性体で被覆された円筒状のカバーを、
その外径は弾性回転ロールの胴部直径と同一にして、カ
バーの軸線方向外方の端部が弾性回転ロールのロール軸
に嵌め込まれ、かつ軸線方向内方の端部がフランジに当
接するように設け、カバーの軸線方向外方の端部は、弾
性体によって被覆するか、または弾性体によって被覆さ
れないことを特徴とする請求項１〜５または７のいずれ
かに記載の雰囲気設備の区画出入口におけるシール装
置。
【請求項９】弾性回転ロールの被覆部材としての不織
布は、カーボンを混入した繊維を含む不織布、または電
子共役系導電性高分子であるポリピロールを化学的に形
成させた繊維を使用する不織布、またはアクリル繊維を
２価の銅化合物と硫黄とを含む化合物で処理して製造す
る繊維を使用する不織布であって、いずれも電気比抵抗
値が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの範囲にある導電性不織布であ
ることを特徴とする請求項７または８記載の雰囲気設備
の区画出入口におけるシール装置。
【請求項１０】弾性回転ロールのロール胴部の端部と
シールディスクとの間には、回転ディスクが有り、回転
ディスクを構成する部材として、弾性回転ロールの両端に設けられ、弾性回転ロールの端
面に当接する第１フランジ部と、第１フランジ部の外周
部から弾性回転ロールの軸線方向外方に延びる第１筒部
とを有し、弾力性を有する材料から成る外皮部材と、弾性回転ロールの両端で、第１フランジ部の外表面に接
合される第２フランジ部と、第２フランジ部の外周部か
ら弾性回転ロールの軸線方向外方に延びる第２筒部とを
有し、剛性を有する材料から成る第１支持部材と、弾性回転ロールの両端で、第２フランジ部よりも弾性回
転ロールの軸線方向外方で、弾性回転ロールのロール軸
と第２筒部との間に配置される第３筒部と、第３筒部の
弾性回転ロールの軸線方向外方の端面から弾性回転ロー
ルの半径方向に延びるフランジ部とを有し、剛性を有す
る材料から成る第２支持部材と、弾性回転ロールの両端で、第３筒部と第２筒部との間に
介在され、ラジアル力とスラスト力とを受ける外側軸受
と、弾性回転ロールの両端で、第３筒部と弾性回転ロールの
ロール軸との間に介在される内側軸受と、弾性回転ロールの両端で、シールディスクと回転ディス
クの第２支持部材のフランジ部との間に介在され、弾力
性を有する材料から成る端面封止部材とを含むことを特
徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の雰囲気設備の
区画出入口におけるシール装置。
【請求項１１】回転ディスクの第２支持部材のフラン
ジ部には、その外周に弾性回転ロールの軸線方向外方に
なるにつれて直径が減少する傾斜面が形成されることを
特徴とする請求項１０記載の雰囲気設備の区画出入口に
おけるシール装置。
【請求項１２】回転ディスクの外皮部材および端面封
止部材は、電気比抵抗値が１〜１０⁷ Ω・ｃｍの弾性体
から成ることを特徴とする請求項１０または１１に記載
の雰囲気設備の区画出入口におけるシール装置。
【請求項１３】弾性パッドは、少なくとも弾性回転ロ
ールに接する表層部が不織布で構成されており、全体と
してＪＩＳＳ６０５０で規定される硬度が１０°〜
５０°の弾性体であることを特徴とする請求項１〜１２
のいずれかに記載の雰囲気設備の区画出入口におけるシ
ール装置。
【請求項１４】弾性パッドは、少なくとも弾性回転ロ
ールに接する表層部において１０^-3〜１０⁷ Ω・ｃｍの
電気比抵抗値を有することを特徴とする請求項１〜１３
のいずれかに記載の雰囲気設備の区画出入口におけるシ
ール装置。
【請求項１５】弾性パッドは、少なくとも弾性回転ロ
ールに接する表層部が限界酸素指数、すなわち繊維が燃
焼を維持するために必要な最低限の酸素体積分率の指数
であるＬＯＩ値が２６以上を満足する素材より成ること
を特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の雰囲気
設備の区画出入口におけるシール装置。