JPS62107031A - 浮揚式通板装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、連続焼鈍ライン、連続亜鉛メツキライン、ス
テンレス焼鈍ライン、カラー鉄板コーティングライン等
の帯状体を扱うラインに用いた場合に好適である浮揚式
通板装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来例えば、冷間圧延鋼板用連続焼鈍炉においては、ペ
イオフリールから繰り出されクリーニンゲタンクやルー
バを通ったストリップは、第７図に示す連続焼鈍炉に供
給される。

第７図に示す炉中には、上方と下方とにロール２が配列
されており、ストリップ１はこのロール２間を上下方向
に走行しながら必要な加熱や冷却が施され、常１品の状
態で所定の高い抗張力や良好な深絞り性等の材料的な特
質ｂ１゛′付与される。これをより詳しく述べると、ス
トリップ１の表面酸化の防止のために炉中には、還元性
のＨＮガスが充満され、ストリップ１は通常６５０℃〜
７５０℃程度までラジアントチューブ３により加熱帯Ａ
で加熱され、その後数十秒間均熱帯Ｂにて均熱され、さ
らに、４００℃程度１で急冷（１）Ｃにて急冷され、次
いで、４００℃程度にて約２分間程の過時効処理を過時
効帯りにて受け、最後に最終冷却帯Ｅにて急冷されて常
温となるという工程を経る。

ところで、かかる連続焼鈍炉ては、過時効帯りで約２分
の長時間を要するので、ストす・ツブ１の速度との関係
から過時効帯りが長くなり、特に大型の連続焼鈍炉では
、過時効帯りが１００メ一トル程度と長大になり、炉全
体としては１５０メ一トル程度と非常に長くなる。した
がって、乙の過時効帯りを短縮できれば、炉が短く製作
できて炉の建設コストを下げることができろ。この過時
効帯りを短縮する具体的な手段としては、ストリップ１
の材料成分をかえてス１−　ＩＪツブｌの加熱温度を従
来よりも高くすればよいことが判明している。

ところが、かかる過時効帯りを短縮した炉を実現する場
合、ストリップ１としては高温のものを扱うことになる
ので、高温のストリップ１と冷たいロール２との接触１
こなり、このため不均一な接触や圧延油中のカーボン等
が付着した不均一ロール面との接触によるストリップ１
の幅方向の不均一冷却などに基づくストリップ１の変形
が問題となる。また、ストリップ１を上下の鉛直方向に
走行させろとストリップ１の自重によるクリープ現象が
生じて製品とならないという問題もある。このため、ス
トリップ１は水平に安定して走行させる必要がある。

一ヒ述の問題から高温のストリップ１をロールと接触さ
せずしかもストリップ１を上下方向に走行させないため
には、第８図に示すように炉内に７０−ク　（浮揚＠Ｘ
）４を、ストリップ１の下側または上下両側に配列して
ストリップ１を浮かせろと共に水平方向に走行させるの
が良い。第８図において、ストリップｌは図中左から右
に走行しており、３はストリップ１の上面と下面とに設
置されたラジアントチューブ、４はＨＮガスを噴出して
ストリップ１との間で圧力を生ぜしめてストリップ１の
自重を支持するフロータ、５はフロータ４へＨＮガスを
供給するためのガスダクト、６は炉壁である。さらに、
フロータ４は第９図に示す断面構造を有し、ガスグクｌ
−５に連通ずるフロータ４では、ＨＮガスの噴出口（ζ
ス’Ｊット９を有して、とのスリット９から噴出したＨ
Ｎガスは流れ方向が急変させられそのＭｖＪＪ量変化に
よりストリップｌとの間に圧力を生せしめろものである
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述のように過時効帯を短くするために、該過時効帯は
ストリップの加熱温度を高め、さらに、この高温の加熱
温度による弊害を障（ためフロータを水平方向に配列し
た第８区に示す構成としている。しかしながら、第８図
に示すフロータでは、ストリップの上下刃向（重力方向
）の力が発生するものの、ストリップの幅方向の力は全
く生じないので幅方向にストリップがずれた場合、それ
を正規Ｃパスラインに戻すことができない。すなわ宅セ
ンタリング機能がない。したがって、ス１リップの走行
中にストリップがずれ出すと、ストリ・ンプが炉壁に接
触する可能性が大きくなり、結局センタリング機能を必
要とし問題となっている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、セ
ンタリング機能を有する浮揚式通板装置を提供する乙と
を目的とするものである。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成させるため、本発明の構成は、多数個配
列されｔコ気体浮湯支持装置により帯状体を浮揚して走
行させる装置において、直線移動磁界型誘導電動機を走
行する前記帯状体の幅方向にその磁界が移動するように
設置し、その磁界の強度を前記帯状体の幅方向のずれ量
に比例して可変としたことを特徴としている。

く作　　　用〉 上記構成とする乙とにより、走行する帯状体が所定の位
置からずれて走行した場合、すなわち蛇行した場合、該
帯状体を所定位置に押し戻す力（ステアリング力）が作
用し、該帯状体の安定な走行が可能となる。

く実　施　例〉 以下、本発明の実施例を、本装置の全体の機構概念図で
ある第１図および直線移動磁界型誘導電動機の断面図お
よび平面図である第２図（イｌ、ｆ口）および直線移動
磁界型誘導電動機の磁界強度を示す原理図である第３図
および本発明の第１実施例の上方および側方から見た原
理図である第４図（、（ｌ、を口）および第１実施例の
電流とずれ皿との関係を示すグラフである第５図および
本発明の第２実施例の上方から見た原理図である第６図
（イ）および第６図（イ）におけろ励磁電流とずれ量と
の関係を示すグラフである第６図（ロ）に基づいて説明
する。

第１図にわいて、１はストリップ、４はフロータ、５は
ＨＮガスを供給するためのガスダクト、９はＨＮガスが
噴出するスリットである。そして、フロータ４、ガスダ
クｌ−５、スリット９で気体浮揚支持装置が構成されて
いる。１０は本発明に係る直線移動磁界型誘導電動機（
以下、リニアモータと呼称する）であり、本図では２個
の気体浮揚支持装置４Ａ。

４Ｂの中間に配した例を示しているが、特に設置場所の
限定は無く、何処でもよい。また、可能ならば、気体浮
揚支持装置の中に組み込むこともできろ。

第２図（イ）、（ロ）はりニアモータ１０を示すもので
、磁性金属材料でなり、いくつかの歯を有するヨーク１
２および歯の周囲を取り巻くように巻かれた複数のコイ
ル１１とから構成されている。第３図は、このりニアモ
ータ１０におけろ磁界強度の特性を示している。なお、
リニアモータ１０にはコイル１１に電流を流すための交
流電源が接続されるが、ここでは記述しない。リニアモ
ータ１０の駆動原理は従来よりよく知られたもので、本
発明においても特に異なる所はない。駆動方法には電流
の相数や極数（Ｎ、Ｓ極の数）によって種々のものがあ
るが、特に限られた方法に限定されるものではない。こ
こでは、最も典型的な２極３相方式をもとに説明する。

第２図（イ）。

（ロ）および第３図において、図中のＦ、Ｇ、Ｈは３相
それぞれに対応したコイル１１を示すもので、Ｆ’、　
Ｇ’、　Ｈ’のコイル１１ば、Ｆ。

Ｇ、ｌ−１″ｇ）コイル１１と１ま逆向きにヨーク１２
に巻かれたコイル１１を表わしている。

いま、Ｆ、Ｇ、ＨおよびＦ’　、　Ｇ’　、　Ｈ’のコ
イ ル 丘だ次の電流を流すものとする。

ＩＦ，　　ＩＦ’　＝　Ｉ％ｎθ　　　　　　　　　　
−・（１）’Ｇ　ｐ　　’　ａ’　＝＝Ｉｏ　Ｄｌｉθ
　（θ＋「π）　　　　　−１２１１、Ｉ’＝Ｉ繊θ　
（θーーπ）　　　　・（３）そうすると、それぞれの
コイル１１が巻かれなヨーク１２１こは、その電流に比
例した磁界が発生する。第３図の実線Ｊで示したグラフ
１まヨーク１２の上方Ｙ方向位置での発生する磁界のＸ
方向の強度成分を示したもので、電流位相θ＝Ｏの場合
のものである。いま、リニアモーター０の極数が２極で
あるため、磁界の形としてはＮ極，Ｓ極がそれぞれ１づ
っ生じろほぼ正弦波の形となる。上記電流位相θは、あ
る周期で０〜３６０度（２π）まで変化するが、その変
化に合せて磁界の正弦波も移動していく。その移動方向
は位相が進／しで行く方向と同じであり、この場合はＸ
方向である。図中点ｆｆ，ｉｔ　Ｋで示したのはθが約
１２０度の場合のものである。この位相の周期は加える
電流の周波数によるが、最も一般的な周波数は６０ヘル
ツ（１秒間に６０回）である。

以上のように、リニアモータ１０はヨーク１２の上方に
Ｍ線状に移動する磁界を発生させろものである。このリ
ニアモータ１０のヨーク１２の上方に導電体を置くと次
のようなメカニズムにより導を体に力が発生する。すな
オ）ち、移動する磁界が導電体を横切ると、マックスウ
ェルの誘導磁界の法則により導電体内部に渦電流が発生
する。この帛電流と磁界が作用して所謂ローレンツ力な
る力が発生する。

その力の方向は移動磁界の移動方向と同じである。この
原理に従って導電体を直線状に動かすのがリニアモータ
である。

いま、第４図に示す第１実施例のように、リニアモータ
を帯状体であるストリップ１の下方（または上方、ある
いは両方）に、ある空隙を置いて配置する。第１実施例
では２個のりニアモータＩＯＡ、ＩＯＢをその移動磁界
の移動方向り、Ｍが互いにストリップ１の幅方向外向き
になるよう配置している。配置の位置関係はストリップ
１の位置決めライン（図中のセンタライン）を中心にほ
ぼ左右対称とする。この場合、上記したような原理によ
り、ストリップ１には移動磁界に起因した力ｆが発生す
る。すなわち、リニアモータＩＯＡ上のストリップ１の
部分には、その移動磁界方向と同方向すなわち外向きの
力ｆ、が作用し、また、リニアモータ１０Ｂには同様に
ｆ、とけ反対向きの力ｆｂが作用する。

いま、このストリップ１が位置決めラインに沿って走行
している場合には、上記ｆ、およびｆｂの大きさは等し
く、逆向きとなるため、ストリップ１全体としては力は
キャンセルされ、特にストリップ１を移動させろことは
ない。しかしながら、もし、なんらかの原因によりスト
リップ１が幅方向に移動（蛇行）したとすると、リニア
モータＩＯＡおよび１０Ｂがカバーするストリップ１の
面積が変化する。

すなわち、移動した方向のりニアモータがカバーする面
積が増え、反対方向が減少する。

ストリップ１に発生する力ｆはリニアモータがカバーす
る面積に比例するため、例えば、移動方向をリニアモー
タＩＯＡの方向とすると、ｆ、〉ｆｂとなり、このまま
ではストリップ１のずれを更に増幅することとなる。い
ま、ストリップ１の左右エツジ近傍に、このストリップ
１のずれ量を検知するセンサ１３を取付け、このずれ量
に応じて移動磁界の強度を可変とする。

第５図にこのずれ量と移動磁界の強度、すなわち前記し
た式（１）〜（３１におけるＩ。どの関係を表わすグラ
フを示す。ずれ量δが零の場合、１０ＡとＩＯＢの２つ
のりニアモータに流れろ電流は等しく、上記ｆ、とｆｂ
も等しくなり、力はキャンセルされる。もし、ストリッ
プ１がａ側にδＬ　ｔ！けずれたとすると、リニアモー
タＩＯＢには励磁電流■ゎが流れ、リニアモータＩＯＡ
には励ａｔ電流■８が流れる。その場合、１、＞ζから
ｆｂ＞ことなり、ストリップ１を設定位置に復元させる
力Δｆ　＝　ｆｂ−ξが働らき、ストリップ１は設定位
置に速やかに復元されることとなる。勿論、ここで、ず
れ景δと励磁電流！。との関係は、前記したずれ量に比
例して生じろ左右力ｆ、−ｆｂ（アンバランスを増大す
る力）ｒ！十分に上回るだけの力を発生するよう設定し
ておく必要がある。

以上のように帯状体のずれ量を検出し、そのずれ量に比
例してリニアモータの励磁電流をコントロールすること
により帯状体を常に設定走行位置にステアリングできる
ことになる。

なお、第４図では２個のりニアモータを用いた場合の例
を示したが、勿論１個のりニアモータでも同様のステア
リング機能を発揮させることは可能である。この例を第
６図（イ）。

（ロ）に示す。この場合は、移動磁界方向Ｐ、Ｑは図示
する如くであり、ずれ方向に応じて磁界の移動方向を変
えろ必要があるため、装置的にはや°や複雑となる。こ
れに対して、第４図に示した例では磁界の移動方向は変
化せず、励磁電流値が変化するのみであるため装置的に
は容易となる。

〈発明の効果〉 以上述べた如く、本発明によれば、気体浮揚支持装置に
て支持されて走行する帯状体の下方あるいは上方に直線
移動磁界型誘導電動機を配設したので、帯状体の幅方向
のずれを抑制し、帯状体の走行位置を安定して保持する
オートステアリング機能を具えた浮揚式通板装置が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の機構概念図、第２図（イ
）は直線移動磁界型読導電′ｆ！ＪＪ機の断面図、第２
図（ロ）は第２図（イ）の平面図、第３図は直線移動磁
界型読導電ｒｆ！ＪＪ機の磁界強度を示す原理図、第４
図（イ）１．ｆ本発明に係る第１実施例の平面図、第４
図（ロ）は第４図（イ）の側面図、第５図は第１実施例
におけろ電流とずれ量との関係を示すグラフ、第６図（
イ）は第２実施例の平皿図、第６図（ロ）は第２実施例
の電流とずれ量および移動磁界方向との特性を示すグラ
フ、第７図は従来例に係る連続焼鈍炉の機構概念図、第
８図はまた別の従来例の４Ｊ構概念図、第９図は第８図
の］Ｘ−ＩＸ綿に沿う断面図である。 また、図中の符号で、１はストリップ、４はフロータ、
５はガスダクト、９はスリット、４Ａ。 ４Ｂは気体浮揚支持装置、１０．ＩＯＡ、ＩＯＢはりニ
アモータ、１１はコイル、１２はヨーク、１３はセンサ
である。 第２図 第４図 （イ） 第５図 （ｂ側）　　　　　　　　　ずれ１６　　　　−（ａ側
）（イ） 第６図 （ロ） ずれ！０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数個配列された気体浮揚支持装置により帯状体を浮揚
   して走行させる装置において、直線移動磁界型誘導電動
   機を走行する前記帯状体の幅方向にその磁界が移動する
   ように設置し、その磁界の強度を前記帯状体の幅方向の
   ずれ量に比例して可変としたことを特徴とする浮揚式通
   板装置。