JPS6212144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続的に搬送される鋼帯の振れ防止
方法および装置に関し、殊に、磁界を発生する磁
力手段により非接触的に鋼帯に巾方向外向きの張
力を付与することにより振れの防止を図り鋼帯を
正確に案内搬送しうる方法および装置を提供する
ものである。

鋼帯に対する各種の処理あるいは検査等は、一
般に、連続搬送中にこれを自動的に行なうことが
必要である。例えば、溶融めつき装置においてめ
つき厚さを制御するためのガスワイピングや鋼帯
表面の探傷あるいは鋼帯厚みの検出などは、鋼帯
搬送中に連続的に行なう必要がある。

一方、鋼帯の案内搬送はピンチローラやガイド
ローラ等を使用し搬送方向（長さ方向）に所定の
張力を付与して行なわれているが、所望のフリー
パス（ローラ間の自由区間）間ではある程度の横
振れ（鋼帯の面に直角な方向の動き）や板巾方向
のそり（鋼帯の巾方向の湾曲動き）が避けられな
い。これは搬送速度が高くなる程著しくなる傾向
にある。

連続搬送中の鋼帯に前述のような振れが生じる
と、鋼帯に対する処理が不正確になり品質劣化を
招くという問題、あるいは、鋼帯に対する探傷や
厚み検査時に検出誤りが生じるという問題が発生
する。

本発明の目的は、搬送中の鋼帯の横振れと巾そ
りとの双方を非接触的手段によつて鋼帯表面に悪
影響を及ぼすことなく防止し得る鋼帯の振れ防止
方法及び装置を提供することにある。

すなわち、本発明によれば、連続的に搬送され
る鋼帯の振れ防止技術において、鋼帯の両側エツ
ジから巾方向外側に夫々離間し、該鋼帯の巾方向
断面の中心線上の近傍位置からそれぞれ鋼帯のエ
ツジ両側に対して鋼帯巾方向外向きの磁力を作用
させ、該鋼帯に非抵触的に張力を付与することを
特徴とする鋼帯の振れ防止技術が提供される。

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図は、本発明による鋼帯の振れ防止を行な
うための装置を示す図である。

第１図において、連続的に搬送されている鋼帯
１２の両側のエツジに近接して磁力手段１４，１
４が配置されている。この磁力手段としては、永
久磁石、電磁石あるいはリニアモータ等を使用す
ることができる。磁力手段１４は、鋼帯１２の進
行方向にＮ−Ｓ−ＮまたはＳ−Ｎ−Ｓの順に配列
された磁極１６と該磁極を支持する非磁性体の支
持部材１８とで構成され、例えば数mm〜10mm程度
のギヤツプＧをおいて鋼帯１２のエツジに対向し
て配置され、搬送中の鋼帯（磁性体）に磁力を作
用させ巾方向外向きの張力を付与するようになつ
ている。

磁力手段１４の端部（第１図の場合非磁性体１
８の後端部）には、該磁力手段（実際は磁極１
６）と鋼帯のエツジとの間隔を計測する検出手段
（ギヤツプセンサ）２０が取付けられている。こ
の検出手段からの検出信号は比較器２２へ入力さ
れる。一方、この比較器には指令器２３からのギ
ヤツプ設定信号が入力されており、検出信号と設
定信号とを比較し、その差を出力するようになつ
ている。比較器２２の出力は増巾器２４を介して
モータ２６へ入力される。

モータ２６の出力側にはねじ棒２８が接続さ
れ、該ねじ棒には前記磁力手段１４の非磁性体部
材１８に連結されている。したがつて、モータに
よりねじ棒を回転駆動することにより、磁力手段
１４を鋼帯の巾方向に移動させうる。

このような配置によれば、磁力手段１４と鋼帯
のエツジとの間隔が変動し設定値との間に偏差が
生じると、その信号でモータが駆動され、偏差が
零になる位置まで磁力手段１４が移動される。こ
うして、磁力手段１４と鋼帯のエツジとの間隔が
常時一定となるようなフイードバツク制御がで
き、該エツジに作用する磁力すなわち鋼帯に付与
される巾方向外向きの張力をほぼ一定に維持する
ことができる。磁極の長手方向長さを500mmとし
た実際の装置によれば、巾600mm〜1200mm、厚さ
t0.3〜1.6mmの鋼帯に対しては第８図に示すよう
な磁力が作用するので、ギヤツプが４〜６mmの場
合、具体的には５〜25Kg程度の磁力が作用するこ
とになる。この磁力によつて鋼帯の横振れ及び巾
方向そりの量を大巾に低減させることができる。

第２図は、前述の如き磁力手段１４による鋼帯
の横振れ（面に直角方向の変動）防止の効果を例
示するグラフである。これによれば、振動波形Ａ
に示す如き従来約４mm程度の横振れ振巾があつた
ものを、本発明の磁力手段１４を採用することに
より波形Ｂに示す如く約１mmの振巾に抑えること
ができた。

以上説明した実施例では、磁力手段１４は鋼帯
１２の両側エツジに対向して設けたが、これは場
合によつては片側一個に設けることもできる。す
なわち、搬送中の鋼帯には通常数トンの長さ方向
張力が付与されているが、この張力の不均一ある
いはその他の原因で鋼帯１２のいずれか片側のエ
ツジのみに横振れが生ずる場合があり、そのよう
な場合には横振れが生ずる側のみに磁力手段１４
を配置することにより、該鋼帯に巾方向外向きの
張力を付与して横振れの防止および巾方向そり量
の低減等を図ることができる。

また、図示の磁力手段１４にはＳ−Ｎ−Ｓまた
はＮ−Ｓ−Ｎ配列の３個の磁極１６を設けたが、
これは１個の磁極を使用することもできるし、必
要に応じ４個以上にすることもできる。

さらに、図示の例では検出手段２０を磁力手段
１４上に取付け、該磁力手段と鋼帯１２のエツジ
との間隔（ギヤツプ）を検出するように構成した
が、この検出手段は磁力手段１４とは別にその近
傍の固定位置に配置することもできる。その場合
は、鋼帯１２のエツジの巾方向位置を検出し、こ
の位置検出信号に基づいて磁力手段１４と該エツ
ジとの間隔を一定値にフイードバツク制御するこ
とになる。

なお、磁力手段１４の磁極（磁界発生部）１６
は、第３図に示す如く、その先端部を先細形状に
し、鋼帯のエツジに作用する磁束密度を高めるよ
うにすれば効率を高めることができて好ましい。

さらにまた、前記検出手段２０を磁力手段１４
の前後に配置し、前後における鋼帯のエツジとの
間隔または該エツジの巾方向位置を測定し、これ
らの検出値の平均値を使用して制御するようにす
れば、検出精度を向上させることができる。

次に、第４図〜第６図により、以上説明した鋼
帯の振れ防止装置を連続式ガスワイピング装置を
有する溶融めつき装置に採用する場合を説明す
る。

第４図は従来の連続式ガスワイピングめつき装
置を示す図であり、めつき浴３０を有するめつき
槽３２と、めつき浴３０内に鋼帯１２を連続的に
供給しめつき処理するためのシンクローラ３４お
よび案内ローラ３６と、めつき浴３０上方にあつ
てめつきされた鋼帯１２をガスワイピングするた
めのガスワイピング装置（ワイピングノズル）３
８と、めつきされた鋼帯を冷却するための冷却帯
４０と、この鋼帯１２を上方へ引き上げるための
トツプローラ４２とで構成されている。

このようなめつき装置においては、鋼帯１２が
めつき浴から引き上げられた直後の位置に配置さ
れたワイピングノズル３８から高温ガスが噴出さ
れ、鋼帯１２には付着している溶着金属層の厚み
すなわちめつき厚みが制御される。このめつき厚
み制御は、一般に、左右のワイピングノズル３
８，３８の間隔、噴出ガスの圧力および鋼帯１２
の搬送速度を変えることにより調整されるが、従
来のめつき装置にあつては次のような問題があつ
た。

先ず、めつき浴３０から引き上げられた鋼帯は
めつき層が凝固するまでの間では接触支持するこ
とができず、このため、鋼帯の立上がり部のフリ
ースパンは搬送速度に略比例して増大し、速度
200ｍ／分では約40ｍのフリースパンが必要にな
る。このようにフリースパンの区間が長くなり搬
送速度が大きくなると、鋼帯に横振れ（面に直角
方向の振動）が生じ、鋼帯をはさんで両側に配置
されたワイピングノズル３８，３８間の間隔が一
定でも、鋼帯と各ワイピングノズルとの間隔は絶
えず変化する。例えば、振動数１〜７Hzで振巾３
〜10mm程度の振動で横振れする。ワイピングノズ
ル３８から噴射され鋼帯１２に衝突する際のガス
の動圧は、この間隔に逆比例して変化するので、
前記横振れが生ずるとワイピングガスの動圧が変
化することになる。すなわち、間隔が小さいとき
はめつき厚みが小さくなり、逆に間隔が大きいと
きはめつき厚みが大きくなり、結果としてめつき
厚みにむらがある製品になり、外観のみならず防
錆効果の劣つた製品しか得られないことになる。

また、ノズル間隔を小さくして薄いめつき層の
製品を得ようとしても、鋼帯に横振れが生じると
ワイピングノズルを近ずけることができず、結
局、搬送速度を低くして横振れを小さくするしか
方法がなかつた。

以上のような理由で、高速で均一なめつきが可
能な溶融めつき装置の実現が望まれていた。な
お、ガスワイピングの圧力を高くして薄いめつき
層を得ることも考えられるが、騒音が大となり
高々0.6Kg／cm²程度まで高くするのが限界であ
る。

このような問題を解決することを目的として、
特開昭52−135836号、特開昭52−144333号および
特開昭52−113330号の各公報において、ガスワイ
ピング時の鋼帯の横振れを低減する方法が提案さ
れている。これらの方法は、いずれも、鋼帯の表
裏の両方または一方に圧力流体層を形成し、該流
体層を介して非接触的に鋼帯を支持することによ
り横振れを小さくするものである。

しかし、このような流体層を用いる方法では、
流体層をめつき層が未凝固状態の位置（ガスワイ
ピングノズル近傍の位置）に配置する場合は、流
体（ガス体）の温度および圧力を鋼帯の巾方向全
域にわたつて均一にしめつきの縦すじ模様の発生
を防止する必要があり、このための技術が困難で
あるという問題があり、また、流体層をめつき層
が凝固状態の位置（ガスワイピングノズルからか
なり離れた位置）に配置する場合は、鋼帯の横振
れ防止効果が少なくなるという欠点がある。

又、特に特開昭52−111838号公報においては、
鋼帯の巾方向に複数個のマグネツトを配置するこ
とにより鋼帯のＣ反り、即ち鋼帯の巾方向そりを
修正して均一めつきを実現する方法が提案されて
いる。この方法によれば、鋼帯に横振れがないと
きには目的を達成できる。しかし、上述した如く
一般に鋼帯は横振れしながら搬送されるものであ
り、横振れしてマグネツトに近づくと更にマグネ
ツトに吸引されようとする。このため、この方法
によれば横振れが助長されるばかりでなく、横振
れのためめつきむらがかえつて増大するという欠
点がある。

本発明による鋼帯の振れ防止装置を採用すれ
ば、前述のような従来技術の欠点をなくし、めつ
き浴から引き上げられる鋼帯の横振れを防止し、
高速搬送状態でのめつきむらを防止することがで
き、ワイピングノズルとの間隔を小さくして均一
な薄めつき層を形成することが可能な連続ガスワ
イピング式の溶融めつき装置が得られる。

すなわち、本発明によれば、めつき浴槽と、鋼
帯をめつき浴内を通して案内搬送する搬送手段
と、めつき浴から引き出された鋼帯の付着溶融金
属を噴出ガスでワイピングするガスワイピング装
置とを備えた溶融めつき装置において、ガスワイ
ピング装置の近傍に存在し、かつ鋼帯の巾方向断
面の中心線上の近傍でしかも鋼帯のエツジ両側か
ら巾方向外側に離間した位置に磁力手段を夫々配
置し、該磁力手段により前記鋼帯に磁力を作用さ
せて鋼帯の巾方向外向きに非接触的に張力を付与
するよう構成した溶融めつき装置が提供される。

鋼帯のエツジは磁力の最も強いところすなわち
磁束密度の高い点に引き寄せられる特性があるの
で、横振れしている鋼帯はそのエツジが磁力手段
の磁極の磁束密度の高い点に位置する状態で静止
させられ、その横振れが防止される。これと同時
に、巾方向のそり量をも減少させてほぼ直線状態
に保つことができる。したがつて、鋼帯を安定さ
せたい位置に磁束密度の高い点を配置するように
すれば、鋼帯の横振れを防止し所望厚さの均一な
めつき層を形成させることができる。

さらに、鋼帯を所定位置に安定して維持するた
めには、磁力手段と鋼帯との距離を小さくして一
定に維持することが必要になるが、実際の鋼帯で
は蛇行や板巾の変化があるため、鋼帯のエツジと
磁力手段との間隔を測定し、その検出信号により
磁力手段を巾方向に移動させて位置制御を行なう
ことが好ましい。

第５図および第６図は、本発明による鋼帯の振
れ防止装置を備えた溶融めつき装置の構成を示す
図である。

第５図において、鋼帯１２に磁力を作用させて
巾方向外向きの張力を付与し、これを非接触的に
支持する磁力手段１４，１４は、ガスワイピング
装置３８，３８の近傍に配置されている。各磁力
手段１４，１４は第６図に示す如く鋼帯１２の両
側エツジとの間に間隔Ｇをおいて両エツジの外側
に配置されている。第５図中、参照番号２０は鋼
帯のエツジの巾方向位置を検出する検出手段を示
す。

第５図の溶融めつき装置のその他の構成は、第
４図に示した従来の溶融めつき装置の構成と実質
上同一であり、それぞれ対応する部分は同一符号
で表示されている。また、第６図に示した振れ防
止装置の部分は、第１図に示した本発明の振れ防
止装置と実質上同一構成を有しており、対応する
部分はそれぞれ同一符号で表示されている。

第５図および第６図の構成によれば、鋼帯１２
は矢印Ｔに示す如く巾方向外向きに両側から磁力
により引つ張られ、めつき後の鋼帯が点線で示す
如く湾曲（巾方向そり）していればこの張力によ
り実線の如く直線に近づけることができる。ま
た、鋼帯１２の横振れに対しては、磁力手段１
４，１４のＸ点すなわち磁力の最も強い点に引き
寄せられるため、横振れ防止の効果が得られる。
こうして、めつきされた鋼帯の形状修正および横
振れ防止を同時に達成することができる。

また、磁力は間隔Ｇにより大きく変化するの
で、これを一定にし安定した鋼帯支持機能を持た
せるためには、鋼帯のエツジの位置を検出手段２
０により常時計測し、この検出信号によりモータ
２６を駆動してねじ棒２８を回動させ、これに連
結された磁力手段１４を巾方向に移動させるよう
にすればよい。この磁力手段を移動させる手段と
しては、他に、流体シリンダを使用することもで
きる。また、検出手段２０としては、うず電流を
利用した非接触式ギヤツプセンサ、あるいは光学
的距離計等を使用することができる。

こうして、めつきされた鋼帯１２は、そのエツ
ジ部分で非接触的に支持されるので、未凝固めつ
き部に与える影響は皆無である。従来技術の如く
流体層を介して鋼帯表面を支持するものでないの
で、めつき面に縦すじ模様が生ずるといつた不具
合も全くない。

めつきされた鋼帯１２は横振れ防止と形状修正
とを受けるので、めつき厚みの完全な均一化を図
ることができ、さらに、ガスワイピングノズル３
８を鋼帯に一層近づけることができるので、めつ
き処理の高速化と極薄めつき処理が可能になる。

第７図は搬送中の鋼帯１２の表面の傷をレーザ
光線を利用して検出する光学的傷検出器、または
Ｘ線を利用した鋼帯厚み検出器と併用して本発明
の振れ防止装置を使用する場合を例示する図であ
る。第７図において、光学的傷検出器または鋼帯
厚み検出器４４の近傍で、鋼帯１２の両側エツジ
の外側に磁力手段１４，１４が配置され、鋼帯１
２の振れ防止が図られている。これらの検出器４
４においては鋼帯１２の横振れおよび巾方向そり
により誤動作することが多いが、本発明による振
れ防止方法を実施することにより誤動作をなくす
ことができ正確な検出を行なうことができる。

なお、以上説明した本発明の鋼帯の振れ防止装
置においては、磁力手段１４の磁極１６と鋼帯１
２のエツジとの間隔が一定の最小値以下とならな
いよう、該エツジの外側にサイドガイドローラま
たは固定ガイドを併設することもできる。

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、連続して搬送される鋼帯の振れ及び巾方向そ
りの両方を共に非接触的な磁力手段により効果的
にかつ安定的に防止することができる。また、め
つき装置のガスワイピング装置と併用することに
より均一かつ高品質のめつき層を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鋼帯の振れ防止装置の構
成例を示す説明図、第２図は本発明の振れ防止装
置を使用する場合と使用しない場合の鋼帯の横振
れ振巾の実際例を示す図表、第３図は本発明の振
れ防止装置の磁極の先細形状を例示する断面図、
第４図は従来の溶融めつき装置の構成を例示する
説明図、第５図は本発明による振れ防止装置を使
用した溶融めつき装置の構成例を示す説明図、第
６図は第５図中の−に沿つて見た断面矢視
図、第７図は本発明による振れ防止装置を表面探
傷装置に適用する場合を例示する説明図、第８図
は本発明の一実施例におけるギヤツプと磁力の関
係を示すグラフである。 １２……鋼帯、１４……磁力手段、１６……磁
極、１８……非磁性体、２０……検出手段、２２
……比較器、２３……指令器、２６……モータ
（移動手段）、３０……めつき浴、３２……めつき
槽、３８……ガスワイピング装置（ガスワイピン
グノズル）、４０……冷却帯、Ｇ……間隔（ギヤ
ツプ）、Ｔ……巾方向外向き張力、Ｘ……磁束密
度の高い点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続的に搬送される鋼帯の振れ防止方法にお
   いて、鋼帯の両側エツジから巾方向外側に夫々離
   間し、且つ該鋼帯の巾方向断面の中心線上の近傍
   位置からそれぞれ鋼帯の両側エツジに対して鋼帯
   巾方向外向きの磁力を作用させ、前記鋼帯に非接
   触的に張力を付与することを特徴とする鋼帯の振
   れ防止方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の鋼帯の振れ防止
   方法において、鋼帯のエツジの巾方向位置または
   該エツジと磁力手段との間隔を検出し、この検出
   信号に基づいて鋼帯に磁力を作用させる磁力手段
   を鋼帯の巾方向に沿つて移動させて鋼帯のエツジ
   と磁力手段との間隔を制御することを特徴とする
   鋼帯の振れ防止方法。 ３ 連続的に搬送される鋼帯の振れ防止装置にお
   いて、鋼帯の巾方向断面の中心線上の近傍で、か
   つ鋼帯の両側エツジから巾方向外側に離間した位
   置に磁力手段を夫々配置し、該磁力手段により前
   記鋼帯に磁力を作用させて鋼帯の巾方向外向きに
   非接触的に張力を付与するよう構成したことを特
   徴とする鋼帯の振れ防止装置。 ４ 特許製求の範囲第３項記載の鋼帯の振れ防止
   装置において、鋼帯のエツジの巾方向位置または
   該エツジと磁力手段との間隔を検出する検出手段
   と、該検出手段からの検出信号に基づいて鋼帯の
   エツジと磁力手段との間隔を調節し得るように該
   磁力手段を鋼帯の巾方向に沿つて移動させる移動
   手段とを備えたことを特徴とする鋼帯の振れ防止
   装置。 ５ 特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の鋼
   帯の振れ防止装置において、前記磁力手段の該鋼
   帯のエツジに面した磁力発生部先端を先細状に形
   成したことを特徴とする鋼帯の振れ防止装置。 ６ 特許請求の範囲第３項又は第４項又は第５項
   に記載の鋼帯の振れ防止装置において、前記磁力
   手段がSNSまたはNSNの順に鋼帯長さ方向に沿つ
   て配列された磁極を有し、該磁力手段が非磁性体
   を介して移動手段に連結されていることを特徴と
   する鋼帯の振れ防止装置。 ７ 特許請求の範囲第４項又は第５項又は第６項
   に記載の鋼帯の振れ防止装置において、前記検出
   手段が磁力手段の鋼帯長さ方向に沿つた前後に
   夫々配置され、前後の該検出手段における検出値
   の平均値により鋼帯のエツジの巾方向位置または
   該エツジと磁力手段との間隔を検出することを特
   徴とする鋼帯の振れ防止装置。 ８ 連続的に搬送される鋼帯にめつきを施す手段
   の近傍に存在し、かつ鋼帯の巾方向断面の中心線
   上の近傍でしかも鋼帯のエツジ両側から巾方向外
   側に離間した位置に磁力手段を夫夫配置し、該磁
   力手段により前記鋼帯に磁力を作用させて鋼帯の
   巾方向外向きに非接触的に張力を付与することを
   特徴とする鋼帯の振れ防止装置。 ９ 特許請求の範囲第８項記載の鋼帯の振れ防止
   装置において、前記めつき手段はめつき浴槽と、
   鋼帯をめつき浴内を通して案内搬送る搬送手段
   と、めつき浴から引き出された鋼帯の付着溶融金
   属を噴射ガスでワイピングするガスワイピング装
   置とを備えた溶融めつき装置から成り、前記磁力
   手段はガスワイピング装置の近傍に配置したこと
   を特徴とする鋼帯の振れ防止装置。 １０ 特許請求の範囲第８項又は第９項記載の鋼
   帯の振れ防止装置において、鋼帯のエツジの巾方
   向位置または該エツジと磁力手段との間隔を検出
   する検出手段と、該検出手段からの検出信号に基
   づいて鋼帯のエツジと磁力手段との間隔を調節し
   得るように該磁力手段を鋼帯の巾方向に沿つて移
   動させる移動手段とを備えたことを特徴とする鋼
   帯の振れ防止装置。