JPS59144561A - 箔片製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、外周面に多数の小面を有し、かつ、高速回
転される採熱ドラムに、溶融材料を連続して供給し、前
記小間で箔片を形成すると共に、採熱ドラムの遠心力に
よって前記箔片を飛散剥離させることによシ、箔片を溶
融材料から直接に製造する装置に関する。

従来、細長い固体生成物（以下、フィラメントという。

）を溶融側斜から直接に製造する装にとしては、例えば
第１図および第２図に示すようなもの（特公昭５２−２
２８９８号公報）がある。

この製造装置は、断面Ｖ字形の外周縁１ａを複数の半円
形の溝１ｂによって不連続にした冷却部材１と、この冷
却前月１を高速で回転するだめの図示しない回転装置と
、前記冷却部相１にフィラメント材料を溶融して供給す
る図示しない溶融装置とからなる。そして、回転する冷
却部祠１の外周縁１ａの先端に、上方から溶融側斜２を
供給し、この冷却部材１で、供給された溶融材料２の熱
を抽出し５て該溶融材料２の少なくとも一部を凝固させ
ると共に、この溶融材料２を冷却前月１の遠心力で飛散
させて前記外周縁１ａから剥離し、この工程を連続して
行うことに′よシ、前記溝１ｂによって区切られた外周
縁の一区分の長さに相当する長さのフイ・ラメント６を
、連続して多数製造することができろ。なお、前記フィ
ラメント６は、冷却部月１の外周縁の一区分の長さを短
かくする和、その長さを短かくすることができる。

し７かしながら、前述の先行技術としてのフィラメント
製造装置Ｖこあっては、冷却部材１の外周縁１ａの形状
が、円周方向に連続する尖塔形をなしているため１．製
造できる固体生成物が細長いフィラメント３に限られて
いた。

片を製造することができる箔片製造装置を出願した（特
願昭５７−４７８７４号２発明の名称：箔片製造装置”
、特願昭５７−５８５１５号１発明の名称：箔片製造装
置、等）。これらの箔片製造装置は、いずれも構造が簡
単であって箔片の生産能率の高いものではあるが、採熱
ドラムの多数の小面は、互いに交差する方向に巻回する
螺旋溝によって形成されていて、該小面を形成するだめ
の自由度が少なかった。

この発明は、このような先行技術の不十分な点Φ に鑑みなされたものであり、その目的は、箔片を溶融制
料から直接に製造するだめの採熱ドラムに形成された多
数の小面を、螺旋溝以外の形態の溝によって形成し、も
って、該小面を形成するだめの自由度を増すことにある
。

而して、この発明は、第３図ないし第１５図に示す実施
例のように、互いに交差する方向に延びて無！）、姑状
に連続する複数の環状溝４ａ、４ｂを設けて、筒体の外
周面に多数の小面６を形成した採熱ドラム１０と、との
採熱ドラム１０を高速度で回転するだめの回転装置１１
と、前記採熱ドラム１０の外周面に対向するノズル１２
を有［７、かつ、このノズル１２から溶融材料２を流出
して、採熱ドラム１０の外周面に前記溶融材料２を連続
して供給する溶融装置１３と、を備えてなることを特徴
とする箔片製造装置に係わる。

以下に、添付した図面に従って、この発明の実施例を詳
述する。

第３図ないし第１０図は、この発明の一実施例を示す図
である。

ます、構成を説明すると、第３図ないし第９図に示す１
０が冷却部材だる採熱ドラムであり、筒体をなすこの採
熱ドラム１０の外周面には、該採熱ドラム１０の軸心線
を中心として互いに交差する方向に傾斜して延びて無端
状に連続する複数の環状溝４ａ　、４ｂを設けることに
よシ、内環状溝４ａ、４ｂを除いた部分に、四辺形をな
す多数の小面６を形成する。ここで、環状溝４ａ、４ｂ
とは、筒体の外周面に形成されかつ軸方向Ｘ　Ｋ’　ｔ
＝Ｊしである傾斜角をもって無端状に連続する溝をいい
、これには第７図に示すパターン１およびパターン２の
ように、溝の一部に折れ曲げ部分を有する溝をも包含す
る。すなわち、第７図のパターン１゜２１ｄ六それぞれ
環状溝４ａ、４ｂの展開図を示し、全体を湾曲させて円
周方向Ｙの両端を接続することによシ筒体が構成され、
それぞれ２個所づつの折れ曲げ部分を有する多数の環状
溝４ａ、４ｂが形成される。そして、上記パターン１に
示す環状溝４ａとパターン２に示す環状溝４ｂとを組み
合せることによシ、パターン３に示すように多数の小面
６が形成される。

かかる実施例において内環状溝４ａ、４ｂは、採熱ドラ
ム１０の軸方向に対し７てそれぞれ４５度の角度θ□、
θ２（第５図参照）をもって傾斜しており、また、隣り
合う環状溝４ａ及び４ｂ相互の間隔を等しく設定してい
る。

したがって、これらの環状溝４　ａ　、　ｊｂによって
形成される小面６は、第１０図に図示するように正方形
をなす。

しかしながら小面６の形状は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば前記角度θ１．θ２は５度〈θＩｔ
ｆｉ＝はθ２〈８５度 の範囲で任意に設定することができ、両角度θ１゜０２
を゛等しくしだ場合には、菱形をなす小面６を得ること
ができ、才だ、両角度θ１．θ２を変えた場合には、矩
形でもなく菱形でもない四辺形をなす小面６が得られる
。

なお、第６，９図に示すように、内環状溝４ａ。

４ｂの採熱ドラム１０回転方向前側の溝壁面２５ａは、
該採熱ドラム１０の軸心線に対してほぼ垂直をなし、捷
だ、同回転方向後側の溝壁面２５ｂは、同軸心線に対し
て傾斜して設けている。かかる溝壁面２５ｂの傾斜によ
って、回転方向前後に位置する小面６間の隙間を調節し
７て、小面６への溶融材料２の着地及びその切断機能を
確保する。これら環状溝４ａ、４ｂの、深さＨに対する
幅Ｎの比は、ンＨ−約３程度が好適である。捷だ、小面
６の表面（ｄｌこの実施例では曲面社なすが、平面であ
ってもよい。

前記採熱ドラム１０の材質は、例えば、銅−クロム合金
等の熱伝導率が高く耐摩耗性の犬なる月利によって形成
シ２、必要によシ、内部に冷却水路薄を設けて、溶融材
料２からの熱の採取を効率的に行なうことができるよう
な構造とする。

第３図に示す１１は、前記採熱ドラム１０を高速度で回
転駆動するだめの回転装置であり、この回転装置１１は
、電動モータ、変速機、その他の周知の機器によって構
成されており、かかる回転装置１１が採熱ドラノ、１０
のンーヤフ）１０ａに連結している。かくして、採熱ド
ラム１０外胛面に設けた小面６の周速度は、この回転装
Ｎ１１によって高低速自在に割部１される。前記採熱ド
ラム１０の下方には箱体２２を設置し、この箱体２２内
に、採熱ドラム１０の各小面６から剥離されて飛散した
箔片２３が堆積して収容される。２４ば、採熱ドラム１
０の遠心力によっては飛散剥離されずに、前記小面６に
伺着しだｉｔの箔片２３を払拭するだめのワイパである
。

また、第３図および第４図に示す１６が溶融装置である
。この溶剤！装置１６は、るつぼを作る黒鉛、石英等の
耐火材、錬鉄材等で形成された溶融１’１１７と、この
溶融槽１７の周囲に巻回されろ発熱体１８とからなシ、
前記採熱ドラム１０の上方に配設される。前記溶融槽１
７の下部には、採熱ドラム１０の軸方向に延在する開口
を有するノズル１２を設け、このノズル１２から、溶融
槽１７内に収容されたアルミニウム合金等の溶融材料２
が帯状をなして流出し、その流れが採熱ドラム１〔１の
外周面に連続して供給される。１９は、図示しないガス
供給源と溶融槽１７とを連通する連通管であり、ガス供
給源からは、大気またはアルゴン等の不活性ガスが供給
される。２１は温度計であり、溶融材料２の温度を検知
する。

つぎに、作用を粘ｉ、明する。

まず、溶融装置１６内に溶融材料２を蓄える。

例えば、図示しない溶解炉で溶解した溶融材料２を溶融
槽１７内に収容すると共に、発熱体１８によシ加熱して
溶融材料２を常時所定の温度に保持する。この溶融材料
２の湿度調節は、図示し′ｌい温度調節装置によって自
動的に゛制御されるが、温度泪２１によってそのときの
温度を作業渚が祈、覚で確認することができる。そして
、図示しないガス供給源から連通管１９を介して溶融槽
１７内に、大気まだは一定の圧力を有するアルゴンガス
を供給し、溶融材料２に所定の圧力を付与してノズル１
２から帯状に流出させる。

一方、採熱ドラム１０は、シャツ）　Ｉ　Ｅｌ　ａを介
して連結された回転装置１１の作動により高速度で回転
する。回転する採熱ドラム１０に供給された溶融材料２
ｉｌ−１ｉ、この溶融材料２の供給長さよりも若干広い
範囲内にある採熱ドラム１０の外周面に、連続して帯状
に接触する。この溶融材料２の採熱ドラム１０軸方向の
長さと、これが供給される外周面の長さの差は、溶融材
料２の供給圧力、その粘性等が原因となって生ずる。

採熱ドラム１０の外周面に供給された溶融材料２は、採
熱ドラム１０の回転により、その外周面において平面的
に展開される。そして、外周面上の溶融相和２は、小面
６を形成する環状溝４ａ。

４ｂによって四辺が共に切断され、これにより、小面６
上に、第８図ないし第１０図に示すようにそれぞれ一定
の長さＭに切断された溶融拐相片、すなわち、前記小面
６と等しい形状をなす箔片２６が付着して形成される。

前記箔片２６の厚さＴは、採熱ドラム１０の周速度、溶
融材料２の温度、スーパーヒーティング（過熱量）、流
速およびその粘性等によって決定されるため、とれらは
予め好適な製造条件に設定しておく必吸がある。

採熱ドラム１０の各小面６に利殖した箔片２６は、それ
ぞれ採熱ドラム１０に熱を奪われてその一部凍たは全部
が凝固すると共に、採熱ドラム１゜の回転に伴う遠心力
により、各小面６からそれぞれ剥離されて飛散する。そ
して、飛行中の箔片２６が、囲シの雰囲気によシさらに
冷却されて完全に凝固し、このようにして、所定の箔片
２６が製造される。したがって、溶融材料２が供給され
る範囲内に存在する小面６の数だけ箔片２６を一度に製
造することができる。そして、回転している採熱ドラム
１０に溶融材料２が連続して供給されるため、箔片２６
の製造を連続して行なうことができ、その製造効率を著
しく高いものとすることができる。しかも、採熱トラム
１０に供給された溶融材料２のすべてを箔片にすること
ができる。

なお、採熱ドラム１０の遠心力によっても飛散剥離しな
い箔片２３が生じた場合でも、ワイパ２４の払拭作用に
ょシ、ががる箔片２３を確実に各小面６から剥離するこ
とができる。そして、ワイパ２４によって払拭され産箔
片２３は、自然に飛散剥離した箔片２３と同様に、箱体
２２内に収容されて堆積する。

つぎに、この実施例に基づいて行なった実験の結果を示
す。

Ｂ、実験条件 Ｃ０実験結果 （１）　　実験１では、−辺の長さＭ　＝　０．７−９
ｍｍ　、　ｎさＴ＝３０〜４０ミクロンの箔片２３が４
８ｋｇ／時間得られた。

（２）　　実験２−では、−辺の長さ、Ｍ＝０．７９脳
、月さＴ＝３０〜３５ミクロンの゛箔片２３が６８　　
ｋｇ／時間得られた。

これらの実験結塁から明らかなように、この発明によれ
ば、面積の微小な箔片２６が造れるばかうに、ノズル１
２の開口の形状を長方形とすることによシ、ノズル１２
から多量に溶融材料２を流出させることができ、しかも
、ノズル１２の詰まりを大幅に抑止することができるが
、≠軽参学會姦フ薯ノズル１２の開口を円形としてもよ
いことは、もちろんである。

第１１図囚ないしθ））には、溶融材料２を採熱ドラム
１０の外周面へ供給するだめの実施例の形態を示す。す
なわち、同図（４）は、ノズル１２の開口を丸穴とした
ものである。第１１図（Ｂ）は、ノズル１２の開口を丸
穴とすると共に、溶融装置１′６を採熱ドラム１０の下
方に設置し、下方の溶融装置１６から上方の採熱ドラム
１０に溶融材Ｆｌ　２を吹き付けるようにしたものであ
る。第１１図０は、ノズル１２の開口を、採熱ドラム１
０の外周面に極めて近接させ７−設けたものである。さ
らに、第１１図０）ば、採熱ドラム１０の１方に設置し
たノズル１２の開口を、該採熱ドラム１０の外周面に近
接させることによシ、小面６に僻する捷での溶融相別２
の酸化、窒化等を防山しようとするものであシ、このよ
うに構成することによシ箔片２６の品質を向上させるこ
とができる′。そして、この他にも周知の溶融材料２供
給手段を採用することができることはもちろんである。

丑だ、第１２図（ト）ないしくＣ）には、ノズル１２０
開［」の形状と、この開口から流出する溶融側斜２の射
出流の断面形態をそれぞれ示す。すなわち、第１２図（
４）は、ノズル１２の開口の形状を円形としたものであ
り、この場合には、断面の形状が円形２なして溶融材料
２が流出する。この実施例では、ノズル１２の開口の加
工を容易に行なうことができる。同図（Ｂ）は、ノズル
１２の開口の形状を長方形としたものであり、この場合
には、断面の形状が樽形をなして溶融利料２が流出する
。Ｌの実施例では、箔片２６の製造効率を向上させるこ
とができる。・さらに、同図（Ｃ）は、ノズル１２の開
口の形状を長手方向内側を狭くし、かつ、外側を広くし
て凹レンズ状としたものであり、この場合には、断面の
形状が長方形をなして溶融側斜２が流出する。一般に、
溶融側斜２の粘性に基づいて、長手方向両端の射出量よ
りも中央部の射出量の方が多くなるため、同図（Ｃ）の
ように形成することによって、前記射出量の不揃いを修
止することができ、溶融材料２を均一幅で流出させると
とができる。贅だ、ノズル１２開口両端の溶融相別は、
それ自体の表面張力等によって外側へ逃けるだめ、両端
の幅を広くすることによって、その外＄１．ｉ移動分を
補なうこともできる。

なお、ノズル１２の開「１０寸法は、長さは１ｍｍない
し５０能程度が好適ではあるが、これ以上に長くてもよ
く、捷た、その幅は０．１調ないし５調和度が好適では
あるが、いずれもこの実施例に示した寸法に限定される
ものではない。また、溶融利料２としては、この実施例
の他にも、例えば鋼重たはニッケルを基金属とする合金
、鉄、非晶質合金、その他各種の利料を用いることがで
きる。

さらに、環状溝４ａ、４ｂは、筒体をその軸方向に対し
て傾斜させて切断したときにその切口外縁にできる楕円
状の溝としてもよく、この場合には、四辺形をなす小面
６の他に、一部に円弧部分を有する小面６が形成される
。

第１３図ないし第１５図には、この発明の第２の実施例
を示す。

この実施例は、前記実施例における環状溝４ａ。

４ｂをそれぞれ断面７字形とし、かつ、この環状Ｗ？’
４ａ、４ｂの、採熱ドラム１０が回転する方向の後側の
外周面で、前記小面６を形成したものである。すなわち
、互いに交差する方向に延びる一方の環状溝４ａによっ
て、小面６の内の一方の小面部６ａを形成すると共に、
他方の環状溝４ｂによって、小面６の内もう一方の小面
部６ｂを形成して、１対の小面部＜Ｓａ、６ｂによって
一つの小面６が構成される。その結果、一方の小面部６
ａと他方の小面部６ｂとが交わる部分に、扛−熱ドラム
１００回転方向に延びる稜６ｃが形成される。

また、各環状溝４ａ、、、４ｂの前記Ｖ字形の前側の側
面が段５ａ　、５ｂを形成し、各段５ａ、５ｂの外側と
各小面部６　ａ　’、６　ｂの外側とが交わること−に
よシ縁９ａ、９ｂが形成される。他の構成は前記実施例
と同様である。

かくして、この実施例においては、採熱ドラム１０の外
周面に供給され、かつ、その回転により外周面に平面的
に展開された溶融材料２は、段５ａ。

５ｂの高さＨｌおよび縁’？ａ、９ｂによって環状溝４
ａ、４ｂが延びる方向にそれぞれ切断される。

その結果、第１３図に示すように各小面６の上に、稜６
Ｃによって中央部分に折れ曲げ部分が設けられ、かつ、
略菱形をなす箔片２６が刺着して各形成される。

このような構造により小面６を形成するようにしても、
前記実施例と同様の効果を得ることができる。

以上説明してきたように、この発明によれば、互いに交
差する方向に延びて無端状に連続する環状溝を設けて多
数の小面を形成しだ採熱ドラムを高速度で回転し、との
採熱ドラムの外周面に、溶融材料を連続して供給する構
造としただめ、溶融′）ｒ３判から直接に箔片を製造す
ることができる。しかも、溶融月相が供給される範囲内
にある、箔片を成形するだめの小面の数だけ一塵に箔片
を製造できるばかりでなく、この箔片の製造工程を連続
して行なうことができ、極めて製造効率の高い箔片製造
装置を提供することができる。さらにまた、この発明で
は、採熱ドラムと、これを高速度で回転するだめの回転
装置と、採熱ドラムに溶融側斜を連続供給するだめの溶
融装置とからなる簡単な構造でありながら、前述のよう
に生産効率の高い箔片製造装すを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術としてのフィラメント製造装置の概
略を示す説明図、第２図は、第１図の■−■線拡大断面
図、第３図ないし第１０図は、この発明の一実施例を示
すものであシ、第３図は、装置の概略を示す正面図、第
４図は、装置の概略を示す側面図、第一５図は、採熱ド
ラムの訝、四国、第６図は、採熱ドラムの要部拡大側面
図、第７図は、採熱ドラムの環状溝の説明図、第８図＋
ｒｉ、回吸・部拡犬余Ｉ視図、第９図は同要部拡大５Ｙ
面図、第１０図は箔片を示す図、第１１図（５）ないし
日はノズルの他の実施例を示す図、第１２回船ないしく
ア）は、ノズルの開口の形状と、この開口から流出する
溶融材料の断面の形状を示す図、第１３図ないＩ−第１
５図は、この発明の第２の実施例を示すものであり、第
１３図は、採熱ドラムの要部拡大平面図、第１４図は、
第１３図の■−ＸＩＩ線断面図、第１５図は、小面の拡
大斜視図である。 ２は溶融材料、４ａ、４ｂは環状溝、５　ａ、５　ｂは
段、６は小面、６ａ、６ｂは小面部、６ｃは稜、９　ａ
　、　９．ｂは縁、１０は採熱ドラム、１１は回転装置
、１２はノズル、１３は溶融装置、１７−−溶融槽、１
８は発熱体、１９は連通管、２２は箱体、２６は箔片、
２４ｉｄワイパ、２５ａ　、２５ｂは一溝壁面である。 第３図 ９ 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　互いにダ差する方向に延びて無端状に連続す
   る複数の環状溝を設けて、筒体の外）面に多数の小面を
   形成した採熱ドラムと、との採熱ドもムを高速度で回転
   するための回転装置と、前記採榊シトラムの外周面に対
   向するノズルを治し、かつ、このノズルから溶融材料を
   流出して、採熱ドラムの外周面に前記溶融材料を連続し
   て供給する溶融装置と、を備えてなることを特徴とする
   箔片製造装ｗ。
2. （２）　　前記小面を、前配壌状溝を除く部分によって
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項５己載
   の箔片製造装置゛。
3. （３）　　前記環状溝を断面Ｖ字形とし、かつ、この環
   状溝の、採熱ドラムが回転する方向の後側の外周面で、
   前記小面を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の箔片製造装置。