JPS62164832A - 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
テンレス焼純ライン、カラー鉄板コーティングライン等
金属帯板を扱うラインに用いられる浮揚式通板装置に関
する。

〈従来の技術〉 従来のこの種の浮揚式通板装置についてまず、金属帯板
（ストリップ）を通板きせるラインとして、冷間圧延鋼
板用連続焼鈍炉を一例として説明する。

ペイオフリールから繰り出されクリーニングタングやル
ーパを通ったストリップを、第８図に示す連続焼鈍炉に
供給する。同図に示す炉中には、上方と下方とにロール
２が配列されており、スＩ・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行なわ
れ、常温の状態で所定の高い抗張力や良好な深絞り性等
の材料的な特質が付与される。より詳しくは、スｊ・リ
ップ１の表面酸化の防止のために炉中に（よ、還元性の
ＨＮガスが充満され、ストリップ１は通常６５０℃〜８
５０℃程度までラジアントチューブ３により加熱帯で加
熱され、その後数十秒間均熱され、更に４００℃程度ま
で急冷され、４００℃程度にて約２分間程の過時効処理
を受け、最後に急冷されて常温となるという工程を経る
。

ところが、このような連続焼鈍炉え加熱帯の出口近傍で
は、高温のストリップと、やや低２Ｍのロールとの接触
によりストリップの幅方向の不均一冷却などに起因する
ストリップの変形や圧延油中のカーボンが付着した不均
一ロール面との接触によるキズの発生が問題になる。

このような問題から高温のストリップをロールと接触さ
せず、しかもストリップを上下方向（又は水平方向）へ
走行させるためには、第９図に示すように炉内に前記ロ
ール２に代又てフロータ、つまり気体浮揚支持装置４を
上下に配置し、ストリップを浮揚支持させ、かつストリ
ップの両側にもフロータ４ａを配列して、ストリップを
中間に浮かせて上下方向へ走行させる試みがなされてい
る。

すなわち、金属ストリップ１は図中、上下方向に走行し
ており、３はストリップ１の表裏二面Ｃ二それぞれ設置
されたラジアントチューブ、４，４ａはＨＮガスを噴出
してストリップとの間で圧力を生じせしめてストリップ
を支持するフロータ、５はフロータ４，４ａへの供給用
ガスダクト、６は炉壁である。フロータ４，４ａは基本
的に第９図に示す断面構造を有し、ガスダクト５に連通
ずるフロータ４．４ａでは、ＨＮガスの噴出口にスリッ
ト９を有して、このスリット９から噴出したＨＮガスは
流れ方向が急変させられその運動量変化によりストリッ
プ１との間に静圧力を生ぜしめるものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが上述した従来の装置では、たとえば第９図に示
すフロータ４，４ａでは、ストリップ１の浮揚力は生ず
るが、ストリップの幅方向の力は全く生じないので幅方
向にストリップがぶれた場合、それを正規のパスライン
に戻すことができない。すなわち、センタリング機能が
ない。したがって、ストリップの送行中にストリップが
ぶれ出すと、ストリッ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ている。

また、気体浮揚支持方式を採用した従来装置では炉内に
存在し、上下方向あるいは水平方向に蛇行状に通板され
る金属帯板は、炉外に配置したプライドルにより、大き
な通板抵抗に抗して強く引き出されるため、金属帯板に
相当大きな張力が作用し、高温域において片呻びあるい
はクリープなどの好ましくない現象がおきる場合がある
。

本発明は、以上の問題点に鑑み、通板させる金属帯板の
センタリング機能と送り作用とを併有する浮揚式通板装
置の提供を目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の浮揚式通板装置は、通板される金属帯板を気体
の噴出による気体圧により浮揚支持する気体浮揚支持装
置と、前記金属帯板の通板方向に対して左右対称に配設
されると共に、上記通板方向に平行にして同一方向への
、もしくは互いに交叉する方向への移動磁界を発生する
一対の直線移動磁界型誘導電動機とを備左なことを特徴
とするものである。

く作　　　用〉 以上のような構成になっているから、金属帯板が正規の
パスラインで通板されている場合には、この帯板は移動
磁界に起因した送り作用と共に互いに板幅方向に等しい
大きさの力を受け、このパスラインを維持する。一方、
帯板が正規のパスラインを外れた場合には、帯板のずれ
た方向から作用する力が他方の力に較べて大きくなり、
帯板をずれと反対側に押戻して正規のパスラインに復帰
させる。

く実　施　例〉 つぎに本発明の代表的な実施例に基づいて本発明の内容
をより具体的に説明する。

実施例１ 第１図ないし第５図は本発明にかかる浮揚式通板装置の
一実施例の構成を示す説明図であって、図中の同一部材
について、従来装置の部材と同一部材については同一符
号で示す。

第１図に示すように、浮揚式通板装置は、スリット９が
形成されると共にガスグクト５に連通されたフロータ４
から成る気体浮揚支持装置と、フロータ４により浮揚支
持された金属ストリップ１の通板方向に対して左右対称
に且つ該ストリップ１の下方に配設された一対の直線移
動磁界型誘導電動機（以下、リニアモータと称すｌ　　
ＩＯＡ、ＩＯＢとから構成されている。

リニアモータＩＯＡ、ＩＯＢは共に、第２図および第３
図に示すように、幾つかの歯部１２ａを有し磁性金属材
料から成るヨーク１２と、歯部１２ａに巻かれると共に
図示していない交流電源に接続された複数のコイル１１
とから構成されており、リニアモータ１０Ａ。

１０Ｂは互いに平行同一の方向に互いに等しい大きさの
移動磁界を発生する。

これらリニアモータＩＯＡ、ＩＯＢの駆動原理は従来よ
や知られたものと特に異なるものではなく、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、限定するものではな
い。ここでは、最も典型的な２極３相方式を説明する。

第３図及び第４図において図中のＡ、Ｂ、Ｃは３相にそ
れぞれ対応したコイル１１を示すもので、Ａ−ａ、　Ｂ
−ａ、　Ｃ−ａのコイル１１はそれぞれＡ、　Ｂ、　Ｃ
のコイル１１の逆向きにヨーク１２に巻かれている。

これらＡ、Ｂ、Ｃ，Ａ−ａ、Ｂ−ａ、Ｃ−ａのコイル１
１にそれぞれ位相が％πずれた電流Ｉ　Ａ’　ｔ、、　
ｔｃ、　ＩＡ　　”　１Ｂ　　”　ｒｏ”を流すと、そ
れぞれのコイル１１が巻かれた歯部１２ａにはその電流
に比例した磁界が発生する。

ＩＡ、ＩＡ−ａ＝■ｏ−〇 Ｉ、、　Ｉ、−ａ＝　ＩＯａｍ　（θ＋ａ　ｙｒ　）Ｉ
ｏ、　Ｉｏ−ａ＝　Ｉｏ幽（θ＋百π）第４図中に実線
で示したグラフはヨーク１２の上方（Ｙ方向）位置に発
生する磁界のＸ方向強度成分を表すもので、電流位相θ
−０の場合のものである。この磁界の形は、リニアモー
タＩＯＡ、ＩＯＢの極数が２極であることからＮｉ、Ｓ
極がそれぞれ１つづつ生じるため、はぼ正弦波の形とな
っており、上記電流位相θがある周期で０〜２πまで変
化すると、その変化に合せて磁界の正弦波も位相が進ん
で行く方向（第４図中Ｘ方向）へ移動して行く。尚、第
４図中点線で示すグラフは電流位相θ＝％πの場合のも
のである。このようにヨーク１２の上方に発生して直線
状に移動する磁界は、このヨーク１２の上方に配された
導電体に下記の力を及ぼす。すなわち、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し、この渦電流と磁界と
の作用により移動磁界の移動方向と同方向に所謂ローレ
ンツ力が発生するのである。

前記リニアモータＩＯＡ、ＩＯＢは導電体である金属ス
トリップ１の中心線Ｍ（通板方向）に対して左右対称に
且つ該ストリップ１の下方に成る間隙をもって配設され
ていると共に、これらリニアモータＩＯＡ、ＩＯＢでそ
れぞれ発生する移動磁界の強さが等しく且つ第５図中に
矢印で示すようにその移動方向がストリップ１の通板方
向に沿うよう設定されている。したがって、第５図に示
すように中心線ＭがリニアモークＩＯＡ、ＩＯＢ間の中
央となった正規の通板位置にある金属ストリップ１には
、それぞれのりニアモータ１０Ａ。

１０Ｂの移動磁界に起因しｔコ力ｆＡ、　ｆ、、が該ス
トリップ１の通板方向に副い且つ同等の大きさで作用す
る。

このように金属ストリップ１が正規の通板位置（パスラ
イン）で走行している場合には、ス１−リップ１に作用
する力ｆＡ、　ｆ８は互いにこのストリップ１を通板方
向に移動させる作用のみを行う。一方、何らかの原因に
より金属ストリップ１が幅方向に移動（蛇行）してしま
った場合には、リニアモータＩＯＡ、ＩＯＢがカバーす
るストリップ１の面積が変化する。

すなわち、移動した方向側のりニアモータがカバーする
面積が増え、反対方向側が減少する。金属ストリップ１
に作用する力ｆＡ、　ｆ８はリニアモータＩＯＡ、１０
Ｂがカバーするストリップ１の面積に比例して増減する
ため、例えばストリップ１がリニアモータＩＯＡ側に移
動した場合には、ｆＡ＞ｆａとなってΔｆ＝ｆＡ−ｆ、
なる力がストリップ１にその移動方向と逆方向に作用す
る。従って何ら人為的に制御することなく、金属ストリ
ップ１は力Δｆによって正規の通板位置に自動的に復帰
される。

なお、この復元力はストリップ１の板厚や走行速度等に
応じて調整する必要があるが、こればリニアモータに加
える電流の大きさならびに周波数およびリニアモータの
大きさ等によって容易に実施できる。

尚、リニアモータを幾対設けるかは適宜設定されるもの
であり、またリニアモータの設置位置もストリップ１の
下方のみならず、上方又は上方と下方といったように適
宜自由に設定することができる。また、上記実施例では
、リニアモータはフロータ４の中間位置に配されている
が、フロータ４に組込んで配することもできる。尚又、
通板方向は水平方向のみならず、上下方向であってもよ
く、その方向は問わない。

実施例２ 第６図および第７図に示すように、本実施例においては
りニアモータＩＯＡ、１０Ｂをストリップ１の中心ＭＭ
　（通板方向）に対して左右対称に且つその移動磁界の
発生方向が互いに交叉する方向に配設している。その他
の構成及び作用は、実施例１の場合と同様である。ただ
本実施例におけるリニアモータ１０Ａ。

１０Ｂはストリップ１の通板方向に対して、夫々内向き
に傾斜して配置されているので、夫々の移動磁界に起因
した力ｆａ、ｆｂの作用方向が通板方向と異なり、した
がって、通板方向に副う送り作用を行う力ｆａ−１，ｆ
ｂ−１と板幅方向内向きに作用する力ｆａ−２，ｆｂ−
２とに分力される。通板が正規位置にある場合は、この
ｆａ−２，ｆｂ２は方向正対しかつ同等の大きさで相殺
されるが、通板が正規の位置をずれて輻方向に移動した
場合には、リニアモータがカバーするストリップ１の面
積が増減する。すなわち、移動した方向側のりニアモー
タがカバーする面積が増え、反対側が減少する。従って
、前者をリニアモータＩＯＡとすると、その力ｆａの分
力ｆａ−２が後者のりニアモータ１０Ｂの力ｆｂの分力
ｆｂ−２よりも大きくなり、ｆ　ａ−２−ｆ　ｂ−２＝
Δｆａなる力がストリップ１にその移動方向と逆方向に
作用して自動的にストリップ１を正規位置に（夏帰させ
ることとなる。尚、リニアモータの通板方向に対する傾
斜角は任意である。実施例１，２によって明らかなよう
に、ストリップはりニアモータにより通板途中要所にお
いて送り駆動力ｆＡ、　ｆＰ、または（ｆ　ａ−１）、
　（ｆｂ−１）を受けるので、ストリップに作用する張
力は炉入側、出側の間で平準化され、かつ軽減されろ。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明の浮揚式通板装
置によれば、気体浮揚支持装置により浮揚支持されて通
板される金属帯板を常に所定の位置にて安定して走行さ
せることができる。のみならず、通板途次要所において
移送力をこれに作用せしめて張力を平準化し、かつ軽減
できるので、本発明を連続焼鈍炉に適用した場合には、
過時効帯を支障なく短縮化することができ、かつ製品品
質を高めることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の浮揚式通板装置の概略構
成の説明図であって第１図はその要部斜視図、第２図は
第１図の装置のりニアモータの平面図、第３図は第２図
の■−■矢視断面図、第４図はりニアモータの作動説明
図、第５図は浮揚式通板装置のりニアモータ部分の要部
平面図、第６図は本発明にかかる浮揚式通板装置の他の
実施例の概略構成を示す斜視図、第７図は第６図の装置
におけるリニアモータ部分の要部平面図、第８図は従来
の連続焼鈍炉の概略構成図、第９図は第８図に示す焼鈍
炉のローラの代りにフロータを使用し全浮揚式２通板力
式とした装置の要部図である。 図　面　中、 １・・金属ストリップ、 ４．４ａ・・・フロータ、 １０Ａ、ＩＯＢ　・リニアモータ、 Ｍ・・・金属ストリップの中心線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通板される金属帯板を気体の噴出による気体圧により浮
   揚支持する気体浮揚支持装置と、前記金属帯板の通板方
   向に対して左右対称に配設され、かつ通板方向に平行に
   して同一方向への、もしくは互いに交叉する方向への移
   動磁界を発生する少くとも一対の直線移動磁界型誘導電
   動機とを備えたことを特徴とする浮揚式通板装置。