JPS6043401B2 - ストリツプ材料の移送方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属ストリップまたはシート材料（以後単に
ストリップという）の連続製造に関し、特に金属または
鉱石の粉末をロール圧結することによつて作られた生地
ストリップを移送することに関する。

特願昭４９−４９６０６号明細書（特開昭５０−４１７
０５号公報）に記載および特許請求されている金属スト
リップを連続的に製造する方法および装置においては、
生地ストリップの状態にある圧結された粉末は、焼結炉
に送給され、この炉中を通過して移送される間、気体ク
ッションによつて支持され、このストリップの移送は、
制御されてそれが炉内を通過する間に直線的に収縮でき
るようにしている。

生地ストリップに加えられる引張応力を減少．し、それ
によつてそのストリップが炉を通るときに直線的に収縮
できるようにするためには、ストリップが炉に入るとき
に、炉の土流にあるストリップに存在する引張応力から
、実施できる範囲で、隔絶されていることおよび実質的
に応力のなｊい状態で炉内に移送されることを確実にす
ることが必要である。

また、ストリップが炉に送給されまた引出される速度の
間の任意一時的の不釣合を調和する手段をあたえるため
に、十分なストリップの長さが貯くわえられることので
きるループをストリップ長の中に設けることが必要であ
る。

このような不釣合は、例えばライン速度の変化中に起る
ことがある。本発明の一概念によれば、ストリップ材料
を移送する装置が提供され、それは、テーブル表面上を
ストリップが進行する所定方向において下向きに傾斜し
た入口区間と、この入口区間の傾斜よりも小さい角度だ
け水平に対して傾斜するが、ストリップ支持表面の上を
進行すべきストリップの摩擦角よりも大きい角度水平に
対して傾斜した出口区間とを有するストリップ支持表面
を持つ浮遊テーブルと、前記支持表面に対して、テーブ
ル上をフ通過しつつあるストリップの接近程度または接
近程度の変化を感知するために、支持表面の入口および
出口区間間の転移点の付近に設けられた装置とを持つて
いる。

摩擦角度とは、ストリップがその自己重量によつて支持
表面をちようど滑り落ち・るときの傾斜角度を意味する
。本発明の更に別の概念によれば、金属ストリップを焼
結炉を通過して移送するための装置は、テーブル上のス
トリップの進行方向において、異なる傾斜の下向き傾斜
の入口および出口区間を有すｊる浮遊テーブルの支持表
面の上にストリップを下向きに案内する装置を有し、前
記出口区間は、入口区間の傾斜角よりも小さい角度水平
に対して傾斜しているが、支持表面上を進行するストリ
ップの摩擦角度より大きい角度傾斜しており、前記スト
リップがテーブルの入口区間と出口区間の間を通るとき
における支持表面に対するストリップの接近程度を感知
する装置と、ストリップを前記焼結炉を通過して推進す
る装置と、炉に入るストリップに加えられる引張応力を
最小に維持するために前記感知された接近程度に応じて
前記ストリップ推進装置を制御する装置とを持つている
。

更に別の概念における本発明によれば、ストリップを炉
に移送する方法が提供され、ストリップは炉の下流に位
置する１対のピンチロールによつて炉を通つて推進され
、前記移送方法は、入口区間と、浮遊テーブル表面の上
を進行するストリップの摩擦角度よりも大きいが、入口
区間の傾斜角度よりも小さい角度で水平に対して傾斜し
た出口区間とを形成した下向きに傾斜した浮遊テーブル
の支持表面の上を通つてストリップを炉に向つて移送す
る工程と、ストリップが前記テーブル入口区間からテー
ブル出口区間に通るときに、浮遊テーブルの支持表面に
対するストリップの接近程度を惑知する工程と、前記感
知された接近程度に応じて前記ストリップが浮遊テーブ
ルの入口区間に進行する速度を制御して、ストリップが
炉に入るときにストリップに加えられる引張応力を最小
にする工程とを持つている。金属粉末をロール圧結する
ことによつて作られた生地ストリップを連続的に焼結炉
に移送するために本発明の一実施例においては、浮遊テ
ーブルの支持表面の入口区間は、水平に対して５００乃
至８０持の角度で傾斜し、出口区間は水平に対して２０
乃至１５度の角度で傾斜している。

好ましい実施例においては、入口区間は、水平に対して
６０実乃至７０いの角度で傾斜し、出口区間は、５６乃
至１００の角度で傾斜している。テーブルの支持表面に
対するストリップの接近程度は、テーブルの入口および
出口区間間の転移点においてテーブル表面にまたは上に
位置する１個またはそれより多くの圧力感知器によつて
感知されることができる。

或は、接近程度またはその変化は、テーブル入口および
出口区間の間の転移点にテーブルに隣接して位置する１
個または更に多くの位置変換器によつて感知されること
ができる。ストリップが炉を通過して移送されていると
きに、それは気体クッション上に支持されてよい。

炉内のこの気体クッションは、支持装置および処，理中
のストリップ材料に適合する物理的および化学的特性を
持つた任意の気体または気体の混合物で構成されて差支
えない。例えば、この気体クッションは、アルゴンまた
は窒素、或はアルゴンと窒素、窒素と水素、アルゴンと
窒素と水素、また．はアルゴン／窒素とメタンの混合体
で構成することができる。好ましくは、使用される気体
混合体は、密な支持気体（すなわちアルゴンおよび／ま
たは窒素）の約８０％を含む。好ましい一実施例におい
て、金属粉末をロール！圧結することによつて作られた
生地ストリップは、上に述べた本発明の概念の一つによ
る態様で焼結炉に移送される。

生地ストリップは、炉の下流に位置する１対のピンチロ
ールによつて炉を通つて推進され、炉を通過中は気体ク
ッションによ・つて支持される。この好適実施例では、
ストリップは、焼結中は実質的にゼロ張力を受ける。実
質的にゼロ張力とは、炉内にあるストリップに加えられ
る引張応力であつて、その値が焼結中のストリップを直
線的に収縮させる値を超えない値であることを意味する
。フエリツトおよびオーステナイトの不銹鋼の生地スト
リップに加えられる引張応力は、それぞれ５０ＫＮ／ｄ
および７０ＫＮ／イより小であるべきである。両材料に
対して、加えられる引張応力は、１５ＫＮ／７７１′よ
り小さいことが適当であり、好ましくは１０ＫＮ／７７
１′より小である。負の引張応力（すなわち圧縮応力）
を焼結中にストリップに加えることがそきるけれども、
生地ストリップが炉内を通過するとき、生地ストリップ
を彎曲させないような応力が加えられるときに限られる
。以下、添付図面を参照して本発明を例示的に説明する
。

第１図および第２図に例示する装置は、金属粉末Ｐを含
むホッパ１を持つている。この粉末は、例えばフエリツ
トまたはオーステナイトの不銹鋼などの鉄性材料、アル
ミニウムなどの非鉄性材料、金属含有鉱石または金属酸
化物で製造されてよい。ホッパのすぐ下方に、１対の圧
結用ロール２，２が配置され、ホッパ１を出る粉末はロ
ール２，２間のニップに引張られる。図示のように、こ
れらのロール２，２は、反対方向に回転するように強制
され、これらのロール２，２およびホッパ１の全体組立
体は、生地ストリップＳが作られる圧結ミル（ＣＯｍｐ
ａｃｔｉＯｎｍｉｌりを形成する。この圧結ミルの下流
には順々に第１案内ロール牡縁部仕上およびリベット装
置５、装置５に生地ストリップを送入および引出すピン
チロール６，７、第２案内ロール８、浮遊テーブル９、
焼結炉１０、１対の巻取ピンチロール１１およびコイラ
装置１２が設けられている。ピンチロール７は、案内ロ
ール８より前において加わる引張応力から案内ロール８
より下流のストリップを有効に隔絶し、その速度は、圧
結ミルと第１案内ロール４との間の生地ストリップに所
要のカテナリー曲線を維持するように制御される。

この曲線Ｌは、圧結ミルからの出力変動に適応するもの
である。ロール４，６，７および８はすべて共通駆動装
置から駆動され、それらの回転速度は、速度制御器１３
によつて制御される。ピンチロール６は、起動時におい
て、生地ストリップを初めに縁部仕上およびリベット装
置５に送給するために使用される。ストリップの先導端
部は、装置５内にすでに存在するストリップの終尾端部
に結合されて挿通問題を解決している。ピンチロール７
を出て来る生地ストリップは、案内ロール８の周囲に送
られ、浮遊テーブル（ＦｌＯａｔａｔｉＯｎｔａｂｌｅ
）９の表面上に降りて来る。浮遊テーブル９は、入口区
間１４と出口区間１５とで形成されたストリップ支持表
面を有する。第１図に見られるように、出口区間１５は
、入口区間１４の傾斜角よりも少ない角度だけ水平に対
して下向きに傾斜している。入口区間の傾斜角度は、水
平に対して５０い乃至８０区に位置するのがよく、出口
区間の傾斜角度は２８乃至２０置が適当である。好まし
くは、これらの角度は、それぞれ水平に対して５００乃
至６００、５は乃至１００にある。いづれにしても、出
口区間１５の傾斜角度はテーブルの上を通過するストリ
ップの摩擦角度より大に選択される。テーブル９の支持
表面は、複数個の丸い或は溝状の開孔が形成され、それ
を通つて圧力気体がストリップの裏面に吹き上げてスト
リップをテーブル表面より上方に支持する。

区間１４，１５に送給される気体は、共通の供給源また
は別個の供給源から供給されて差支ない。この気体は、
例えば、空気でよい。１個またはそれより多くの離間し
て置かれた変換器１６は、入口区間１４と出口区間】５
の間の転移点においてテーブル表面の上方に位置して、
テーブル表面に対するストリップの接近度の変化を惑知
するように動作することができる。

この変換器１６は、ストリップがテーブルの上を通つて
いるときにストリップ内に存在する引張応力の測定を行
なつて、速度制御器１３に命令信号を伝えるように接続
されている。別の例示実施例では、変換器１６は、巻取
ピンチロール１１の速度制御器に命令信号を伝えるよう
に接続されている。

焼結炉１０は、耐火ライニング１８を持ち、炉の各端部
に入口封止部１９および出口封止部２０を持つ。

また、気体入口孔２１は、炉１０の一側または両側に沿
つて配列してもよい。炉１０内に含まれる気体の少なく
とも１部分は、導管２２を経て引抜かれて、冷却装置２
３、圧縮機２４および酸素などの不純物を除去する気体
処理室２５を経て入口孔２１に戻されてもよい。

所要組成の追加気体は、供給源２６から循環気体が炉に
戻る前に加えられる。循環および付加気体は、炉に入る
前に予め決められた温度に加熱される。電気加熱要素２
７は、炉１０内に装置され、１個またはそれより多くの
温度制御器（図示せす）も装置される。

１対の段部２８は、炉の各垂直壁上に１個づつ装架され
、炉内に水平に長く延びている。各段部は、炉の中心線
の方向に横に傾斜している。別の装置例では、段部２８
は、横方向だけでなく長さ方向にも小角度下向きに傾斜
している。ストリップは、焼結炉１０を出たときに、冷
却されて、巻取ピンチロール１１に通つてストリツプコ
イラ装置１２によつて巻取られる。

例示した装置の動作において、ホッパ１からの鋼粉末Ｐ
は、圧結ロール２，２間のニップに引張られて、生地ス
トリップＳとして出て来る。

このストリップは、案内ロール４の周囲を案内されて、
ピンチロール６，７によつて装置５を通過して移送され
る。生地ストリップは、装置５を出た後に、案内ロール
８の周囲に送られ、浮遊テーブル９の表面上に下降し、
浮遊テーブルによつて更に入口封止部１９を通つて炉１
０内に案内される。ストリップは、炉内にあるときには
、気体入口孔２】を通つて供給される圧力気体によつて
支えられる。入口および出口封止部による気体の損失は
炉外にある供給源からの気体の付加によつて補充される
。ノ ストリップが浮遊テーブル９の入口区間１４から
出口区間１５の上に通過するときに、ストリップに浅い
ループまたはカテナリーが形成される。

このループまたはカテナリーの形状は、案内ロール８か
ら炉の入口部分に至る生地ストリップ内に・存在する引
張応力の制御を提供し、またこのループまたはカテナリ
ーの形状は、案内ロール８の回転速度によつて決定され
る。ループは、引張応力の制御を提供するほかに、更に
、ライン速度の変化中に生じるような、ストリップが炉
１０に送入ノおよび引出される速度の任意の一時的不釣
合に適応するに十分の貯えられたストリップ長を提供す
る。ストリップが炉１０を通つて移送される速度はピン
チロール１１の回転速度によつて決定され、ストリップ
内に存在する引張応力は、その一部は、炉の上流のスト
リップの張力と、炉の長さに沿う接触局所におけるスト
リップと炉の間の摩擦負荷とによつて生じる。

ピンチロール７の上流に加えられる逆張力（Ｂａｃｋｔ
ｅｎｔｉＯｎ）は、ピンチロール７によつてストリップ
から絶縁される。炉に入る点におけるストリップ内の引
張応力は、ストリップが浮遊テーブルの入口区間１４に
進入する速度を制御して、案内ロール８と炉の間の所定
のストリップ通路を維持することによつて減少すること
ができる。この所要通路は、変換器１６によつてテーブ
ル表面へのストリップの接近度の変化を感知して、任意
感知変化に応じて制御器１３によつてロール４，６，７
および８の回転速度を制御することによつて維持される
。従つて、炉内で焼結されつつあるストリップは、変換
器１６から受信する命令信号に従う制御動作によつて生
じる加速または減速から有効に隔絶される。炉室内での
ストリップに加えられる引張応力は、ストリップと炉床
との間の摩擦を実質的に除去するように、ストリップ支
持装置内への気体の流れの制御することによつて減少さ
れる。第１図に例示した実施例では、浮遊テーブルは、
任意便利態様に接続された２つの直線区間１４，１５を
持つている。

第３図に例示する実施例ては、浮遊テーブルは、急激な
傾斜の入口区間と比較的浅い傾斜の出口区間とを持つ単
一曲線面を有し、これらの２区間の転移点は、或る曲面
形状を呈している。また、第１図に例示するように、浮
遊テーブルの区間１５は、入口封止部１９のすぐ上流に
終端している。

別の装置では、テーブルの出口区間１５は、封止部１９
を通つて突出し、炉１０のすぐ内側に終端してもよい。
例示した実施例において、浮遊テーブル９は、２つ以上
の異なる傾斜区間を持つことができる。

例えば、付加的の傾斜面を、第１図に示すテーブルの入
口および出口区間の間に設けてよく、この中間区間の傾
斜角度は、入口および出口区間の傾斜角度の間にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による、金属ストリップを製造する装
置の一部切断した側面図、第２図は、第１図に例示する
炉の断面図、第３図は、本発明を実行するための変形を
示す例示図である。 １・・・・・・ホッパ、２・・・・・・圧結ロール、４
・・・・・・第１案内ロール、５・・・・・・縁部仕上
およびリベット装置、６，７・・・・・ゼンチロール、
８・・・・・・第２案内ロール、９・・・・・・浮遊テ
ーブル、１０・・・・・焼結炉、１１・・・・・・巻取
ピンチロール、１２・・・・コイラ装置、１３・・・・
・・速度制御器、１４・・・・・浮遊テーブル入口区間
、１５・・・・・・浮遊テーブル出口区間、１６・・変
換器、１８・・・・・・耐火ライニング、１９・・・・
・・炉入口封止部、２０・・・・・・炉出口封止部、２
１・・・・気体入口孔、２２・・・・・導管、２３・・
・・・・冷却装置、２４・・・圧縮機、２５・・・・・
気体処理室、２６・・・・・気体供給源、２７・・・・
・・加熱要素、２８・・・・・段部、Ｐ・・・・・・金
属粉末、Ｓ・・・・・・生地ストリップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ストリップを焼結炉に供給するとともに通過し
   て移送するストリップ材料移送装置において、金属スト
   リップを浮遊させて支持案内する浮遊テーブルと、該浮
   遊テーブルの上流側である入口区間と下流である出口区
   間を前記ストリップが通過する際における浮遊テーブル
   の支持表面に対する前記ストリップの接近程度を感知す
   る装置と、前記ストリップが焼結炉を通過するように推
   進させる推進装置と、前記ストリップが焼結炉に入ると
   きに該ストリップに加えられる引張応力を最小維持しう
   るように前記感知された接近程度に応じて前記ストリッ
   プ推進装置を制御する制御装置とを有し、前記浮遊テー
   ブルの前記入口区間は水平に対して５０°乃至８０°の
   角度で下向きに傾斜しているとともに前記出口区間は水
   平に対して２°乃至１５°の角度で下向きに傾斜してい
   ることを特徴とするストリップ材料の移送装置。 ２ 前記浮遊テーブルの入口区間は、水平に対して６０
   °乃至７０°の角度で下向きに傾斜していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のストリップ材料移送
   装置。 ３ 前記浮遊テーブルの出口区間は、水平に対して５°
   乃至１０°の角度で下向きに傾斜していることを特徴と
   している特許請求の範囲第１項記載のストリップ材料移
   送装置。 ４ 前記浮遊テーブルの入口区間と出口区間の間の転移
   点で、該浮遊テーブルの表面に近接して変換器を配置し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載のストリップ材料移送装置。 ５ 前記ストリップは焼結炉内で気体クッション上を移
   送されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ストリップ材料移送装置。 ６ 前記気体クッションは、アルゴン、窒素、アルゴン
   と窒素の混合体、窒素と水素の混合体、アルゴンと窒素
   および水素の混合体、またはアルゴンと窒素およびメタ
   ンの混合体で構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載のストリップ材料移送装置。 ７ 前記ストリップが焼結炉を通過するように推進させ
   る推進装置は、該焼結炉の下流に配置された一対のピン
   チロールを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のストリップ材料移送装置。 ８ 焼結炉の下流に配置された一対のピンチロールによ
   つて該焼結炉に金属ストリップを供給するとともに通過
   して移送するストリップ材料の移送方法において、浮遊
   テーブルの上流側である入口区間が水平に対して５０°
   乃至８０°の角度で下向きに傾斜し、下流側である出口
   区間が水平に対して２°ないし１５°の角度で下向きに
   傾斜している該浮遊テーブルの支持表面上を前記焼結炉
   に向つて移送する工程と、前記浮遊テーブルの入口区間
   と出口区間を前記ストリップが通過する際における該浮
   遊テーブルの支持表面に対する該ストリップの接近程度
   を感知する工程と、前記感知された接近程度に応じて前
   記ストリップが前記浮遊テーブルの入口区間に進行する
   速度を制御して、前記ストリップが前記焼結炉に入ると
   きに該ストリップに加えられる引張応力を最小にする工
   程とを有することを特徴とするストリップ材料移送方法
   。