JPS63153222A - 方向性電磁鋼板の鉄損低減処理ライン - 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〕 本発明は歪取り焼鈍を行なっても磁気特性の劣化の少な
い方向性電磁鋼板の鉄損低減処理を行なうラインに関す
るものである。

〔従来の技術〕

方向性電磁鋼板においては近年のエネルギー事情から、
より鉄損の低い材料が要求されている。

鉄損低減方法としては、たとえば特公昭５８−５９６８
号公報に開示されているように電磁鋼板の表面に球状の
回転子や回転円盤によって線状の微小歪を付与する方法
や、特公昭５７−２２５２号公報に示されているように
レーザー照射により歪を付与して磁区を細分化する方法
がある。上記先行技術はいずれも電Ｍ１鋼板の鉄損値を
大幅に減少させる優れた方法であるが、方向性電磁鋼板
を電気機器の鉄心として組立てる際に受ける加工歪を除
去するために７００〜９５０℃に加熱する歪取り焼鈍を
その組立工程に含む用途に使用すると、このような高温
に加熱されたことにより、鉄損低域のために付与した歪
の効果も除去されてしまうため、かかる歪取り焼鈍を鉄
心組立工程中に含む巻鉄心トランス等に用いられる方向
性電磁鋼板においてはその効果を充分に発揮できないと
いう問題を残している。

この問題を解決する方法、すなわち鉄心に加工後の歪取
り焼鈍を施しても効果の消滅しないように方向性電磁調
板の鉄損低減処理方法として、特開昭６１−１１７２１
８号公報において、仕上焼純情あるいは仕上焼鈍後絶縁
皮膜処理した電磁鋼板に、圧延方向に対し直角から４５
度の範囲内で溝を形成した後、７５０℃以上で熱処理す
る方法が提案されているが、この際に上記溝を形成する
装置として歯車形ロールを使用することが示されている
。上記公報以外にも特公昭６０−１４８２７号公報にお
いて綱仮にひずみを入れる手段として歯車形ロールの使
用が例示されている。方向性電磁鋼板（以下単に鋼板と
称する）のこれら鉄損低減処理に使用する歯車形ロール
としては、特開昭６１−１５３１４号公報や特開昭６１
−１０６７１７号公報にも示されているように、第１図
に示す突起部すなわち歯ｌが歯車形ロール２の軸方向３
に対しである傾き（上記特開昭６１−１１７２１８号公
報における実施例では１５度および３０度）を有してお
り、この歯車形ロール２を第２図に示すように押えロー
ル４と対向せしめ、この両ロール間を第２図では図示を
省略している圧下機構により所定の圧力で加圧しながら
鋼板５を通板して線状凹部を形成させるのが通常である
。これは、第３図のように歯ｌが歯車形ロール２の軸方
向３と平行である場合には、鋼板の鉄損を低減する効果
は充分あるのであるが、歯ｌの全長が同時に鋼板に噛み
こむため、歯車形ロール２および押えロール４を含む線
状凹部形成装置全体に大きい振動が発生し易いという問
題があるからである。′〔発明が解決しようとする問題
点〕 第１図に示すように、ロール周面上に螺旋状に歯ｌを形
成した歯車形ロール２を使用して鋼板５に線状凹部を形
成する場合に線状凹部形成装置と鋼板５との間に綱板５
の進行方向に直角な方向（歯車形ロールの軸方向）に力
が作用し合うため、鋼板５はその幅方向に片寄り易く、
通仮に困難を来たす結果になる。

歯車形ロール２にて綱板５に線状凹部を形成後、先に述
べた特開昭６１−１１７２１８号公報にも示されている
ように例えば７５０℃以上の温度で熱処理をするのであ
るが、方向外電ｍ綱板の製造工程ライン数をできるだけ
少なくして製造コストを下げるという点から、鋼板５に
対する線状凹部形成処理とその後の熱処理は同一ライン
にて行なうことが望ましい。

更に、仕上焼純情のままでまだ仕上焼鈍後の絶縁皮膜処
理をしていない鋼板の場合は勿論、上記絶縁皮膜処理後
の鋼板でも歯車形ロールによる処理により上記絶縁皮膜
が損傷したためその補修をしなければならない鋼板につ
いては、歯車形ロールによる鉄損低減処理の後、方向性
電磁鋼板の仕上焼鈍後通常行なわれる絶縁皮膜処理液の
塗布および塗布後の乾燥・焼付を行なわなければならな
いが、この焼付けは７５０℃をこえる温度で行なうのが
一般であるから、上述の絶縁皮膜処理を行なうべき綱仮
については、歯車形ロールによる線状凹部形成処理後の
たとえば７５０℃以上の温度における熱処理と、絶縁皮
膜の焼付けのための熱処理とを兼用することが製造コス
ト低下のためにより′一層望ましい。

本発明は歯車形ロールを使用して方向性電磁鋼板の鉄損
低減処理を行なう処理ラインにおいて、通板時の鋼板の
片寄りが少なく、かつ方向性電磁調板の全体としての処
理工程数を最低限に抑えた方向性電磁鋼板の鉄損低減処
理ラインを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、方向性電磁調板の鉄損低減処理ラインにおい
て、仕上焼鈍済方向性電磁鋼板或いは仕上焼鈍後絶縁皮
膜処理をした方向性型る１綱板を巻戻すための巻戻しリ
ールと巻取るための巻取りリールとを有し、上記両リー
ルの中間にｉｍＦｉの張力縁切り装置を設けて、ライン
を張力縁切り装置より入側の高張力部と張力縁切り装置
より出側の低張力部とに分け、上記高張力部にｍｕｉの
片寄り防止装置を付設した歯車形ロールによる鋼板への
線状四部形成装置を設け、低張力部に絶縁皮膜処理液塗
布用のコーティングマシンおよび絶縁皮膜の乾燥焼付炉
を設けてなることを特徴とするものである。

以下に本発明の内容を第４図に示す一実施例により説明
する。

第４図において１１は巻戻しリール、１２は巻取リリー
ルであり、１３は張力縁切り装置でラインをＡで示す高
張力部とＢで示す低張力部とに分けており、本実施例で
は１４で示すプライドルロールで構成されている。

高張力部Ａには片寄り防止装置１５を付設した線状凹部
形成装置１６が設置されており、上記片寄り防止装置１
５は第４図の実施例においてはロール１７．１７を主構
成要素としており、線状凹部形成装置１６は歯車形ロー
ル２、押えロール４、バックアップロール６および図示
していないバックアップロール６の矢印方向への圧下機
構（押上機構）より成る。

一方低張力部Ｂにはロールコータ一方式の絶縁皮膜コー
ティングマシン１８、および絶縁皮膜の乾燥・焼付と前
述の特開昭６１−１１７２１８号公報の例で言えば７５
０℃以上の熱処理に兼用する熱処理炉（以下単に乾燥炉
と称する）１９が設置されている。

第４図に示す実施例においては、本発明の鉄用低減処理
ラインを構成する上記１１〜１９の基本的構成要素の他
に、入側ピンチロール３１、入側シャー３２、溶接機３
３、余剰マグネシア水洗装置３４、入側ループ装置３５
、酸洗装置３６、乾燥炉出側プライドルロール装置３７
、出側ループ装置３８、出側シャー３９、出側ピンチロ
ール４ｏ、および各部のディフレククロール４１がライ
ンを構成する要素として含まれている。

第５図は第４図の線状凹部形成装置Ｉ６の近傍を拡大し
た図で、５１はロール１７の支持架台で、５２はロール
１７を支持架台５１ごと鋼板５の進行方向に位置調整す
るための流体圧シリンダーであり、第４図では支持架台
５１と流体圧シリンダー５２の図示は省略しである。

巻戻しリール１１で巻戻された鋼板５は入側ピンチロー
ル３１にて引き出され、入側シャー３２にて不良部分を
切断除去後、ウエルダ−３３にて先行の鋼板と継ぎ合さ
れ、水洗装置３４にて、仕上焼鈍直前の工程にて塗布さ
れたマグネシアを主成分とする焼鈍分離剤のうち仕上焼
鈍にてグラス皮膜の形成に与かった分収外のいわゆる余
剰マグネシアを水洗除去される。

次に鋼板５は入側ループ装置３５を経て酸洗装置３６に
て余剰マグネシアを更に充分に除去された後、線状凹部
形成装置１６にて処理を受ける。

この場合に、前述した様にロール周面に螺旋状に歯を形
成した第１図に示す歯車形ロール２を使用して処理を行
なうと、ｗ４板５が板幅方向に片寄りを起し易いのが、
この様な歯車形ロール２を使用する場合の問題である。

したがってこの歯車形ロール２を使用してｍ＋ｉに線状
凹部を形成するに際しては片寄り防止装置を付設するこ
とが必要であるが、本発明者らの知見によれば上記鋼板
５の片寄りは、線状凹部形成処理中の鋼板張力によって
も大きく影響を受ける。

歯車形ロール２の入側（第５図でａで示す位置）におけ
る鋼板５の張力すなわちバックテンションの大きさが、
鋼板５の単位断面積当りの大きさすなわちユニットテン
ションで１．０ｋｇ／ａｍ”より大きい範囲では鋼板５
の片寄りによる通板性の悪さが著じるしく改善される。

上記バックテンションの大きさは大きければ大きい程通
板性は安定して良くなるのであるが、線状凹部形成処理
中の鋼板５にかかるユニットテンションが大きすぎる場
合には余分な歪が入ってかえって磁性を劣化させたり、
破断の危険が増したりするため、線状凹部形成処理中の
鋼板５にかかる張力は７　ｋｇ　／　ａｍ　”以下が適
当である。上述した鋼板張力は基本的には第４図に示す
張力縁切り装置１３と巻戻しリール１１とが協同して与
えるのであるが、第４図の実施例におけるライン構成の
場合には入側ループ装置３５および片寄り防止装置１５
も鋼板張力の決定に関与している。

線状凹部形成装置１６に付設する片寄り防止装置として
本実施例では、第５図に示すように、片寄り易い場合に
はロール１７に対する巻付角αを大きくすることにより
片寄りを防止する方式を採用している０巻付角αを調整
する方法としては第５図に示すようにロール１７′の位
置を流体圧シリンダー５２にて変える方法によっている
。ただし片寄り防止装置は本実施例の方式に限る必要は
なく、銅帯のプロセシングラインにて通常用いられる方
法、例えば第４図・第５図におけるロール１７の形状を
両端より中央を太くしたクラウンをつけた形状として鋼
板がロー／Ｌｚ中夫に寄り易くしたり、また線状凹部形
成装置１６の前に、第６図に側面図を、第７図に平面図
を示すように、センターリンク用のロール８を設置して
、このロール８を第７図に示す矢印すのように回転した
りあるいは矢印Ｃのように移動したりして鋼板５のセン
ターリングを行なっても良い、ただし一般的に言えるこ
とは、本発明の鉄損低減処理ラインにおいては単にライ
ンをまっすぐに鋼板５を通すということだけでなく、鋼
板５の幅方向に均一に線状凹部を形成させることが、幅
方向に均一な磁気特性を得るために重要であるから、た
とえば通板性だけを目的として歯車ロール２にクラウン
をつけることは不適切であるし、歯車ロール２あるいは
押えロールの幅方向に一様な圧力で鋼板５が当らなくな
るようなセンターリング方法は避けなければならない。

以上のように、本発明においては線状凹部形成処理中の
鋼板張力の調整と片寄り防止装置とを協同させて、たと
えば片寄り易い形状の鋼板の場合には張力を大きくした
り、あるいはあまり張力をかけたくない材料の場合には
張力を滅じて代りにロール１７に対する巻付角を大にし
たりして、鋼板５の片寄りを防止する。

第４図において、歯車形ロール２による線状凹部形成処
理の済んだ鋼板５は張力縁切り装置１３を通過してライ
ンの低張力部Ｂに入り、絶縁皮膜コーティングマシン１
８にて絶縁皮膜処理液を塗布後乾燥炉１９にて７５０℃
以上好ましくは８００℃以上の温度で絶縁皮膜の乾燥・
焼付けと仕上焼鈍時に生じた巻きぐせ等の形状矯正を併
せ行ない、さらに前述した特開昭６１−１１７２１８号
公報における例で言えば７５０℃以上で行なうべき熱処
理をも兼ね行なう。

この熱処理に際して鋼板に加える張力は０．１〜１、０
　ｋｇ／鶴２の範囲が適当であって、１ｋｇ／■−２以
上では高温の鋼板に伸びや亀裂を生じる危険が増し、磁
性も劣化するし、０．１　ｋｇ　／　ｍｓ　”以下では
前述した形状矯正が不充分となり、良い磁性も得られな
い。

このように線状凹部形成装置１６の部分と乾燥炉１９の
部分とでは適用する鋼板張力範囲が異なるため、本発明
においては・張力縁切り装置ｆ１３にてラインを高張力
部と低張力部とに２分しているものである。上記熱処理
の済んだ鋼板５は第４図に示す実施例においては炉出側
プライドルロール装置３７、出側ループ装置３８を経て
巻取りリール１２にてコイル状に巻取られる。

以上は仕上焼純情のままのコイルに鉄損低減処理をする
場合を基準にして述べて来たが、仕上焼鈍後筬に絶縁皮
膜処理まで済んだ鋼板に歯車形ロールによる処理をする
場合には、入側では水洗装置３４や酸洗装置３６による
余剰マグネシアの除去が省略できるし、さらに、歯車形
ロールによる処理にて既に施した絶縁皮膜が損傷される
ことなく再コーテイングの必要がない場合には、絶縁皮
膜コーティングマシン１８におけるコーティングを省略
して乾燥炉１９による熱処理のみを行なえば良いと言う
違いが生じるだけで、いずれも本発明のラインにて鉄損
低減処理を行なうことができる。

〔実施例〕

第４図に示した構成のラインにて、鉄損低減処理を行な
った実施例について以下に述べる。

通板材料：板厚０．２３＋ｎ、板幅約１０００６−の仕
上焼鈍済方向性電磁鋼板 歯車形ロール二ロール軸方向に対する歯の傾き１５度、
歯車ピンチ５　ａｍ、歯車先端の歯幅５０μｍ、歯先形
状平坦 作業条件ニラインスピード１００ｍｐ■、歯車形ロール
２に対する鋼板巻付角＃１３５度および０度、歯車形ロ
ール２にて線状凹部形成処理後のｗ４仮にラインの低張
力部Ｂにて、コーティングマシン１８により張力付与型
絶縁皮膜処理液を塗布後、乾燥炉１９にて張力０、６　
ｋｇ／ｗ’　、温度８５０℃にて熱処理を行なった。

以上の条件にて、歯車ロール２にて綿状凹部形成処理中
の鋼板５のバックテンションとロール１７に対する巻付
角αを変えて、過板性について第１表に示す結果を得た
。

第　　　１　　　表 第１表にて巻付角α＝Ｏとは、第５図において破線で示
すように、鋼板５がロール１７を経由しないことを意味
する。同表にて、ｘ印は鋼板片寄りのために通板不可能
になったことを意味し、Δ印は片寄りはかなり改善され
たが片寄りが±１．０罷を越す大きさで通板不安定なこ
とを、Ｏ印は安定した通板ができたことを意味する。

なお、第１表において張力１．５ｋｇ／ｗ”　、巻付角
α＝１３５度で鉄損低減処理をした鋼板の歪取り焼鈍後
の磁性の一例を参考までに示すと、Ｂｌ＠＝１．９０Ｔ
、　Ｗ１７１５０−０．７９　ｈ／ｋｇのものが得られ
ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば次の効果が得られる。

歯車形ロールを使用して方向性電磁鋼板の鉄損低減処理
ラインにおいて、張力縁切り装置によってラインを高張
力部と低張力部とに分け、高張力部に鋼板の片寄り防止
装置を付設した歯車形ロールによる鋼板への線状凹部形
成装置を設け、低張力部に絶縁皮膜処理液塗布用のコー
ティングマシンおよび絶縁皮膜の乾燥焼付炉を設けるこ
とにより、鋼板に歯車形ロールにて線状凹部を形成する
際の鋼板の片寄りを防止し、かつその後の熱処理と絶縁
皮膜処理を同一ラインで行なって、歪取り焼鈍をしても
鉄損の劣化しない方向性電ｉｆｆ綱板の製造を、最低限
の処理工程で安定して行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯がロール軸に対して傾きを有している歯車形
ロールの正面図、第２図は歯車形ロールで鋼板処理中の
一例を示す側面図、第３図は歯がロール軸に平行な歯車
形ロールの正面図、第４図は本発明による鉄損低減処理
ラインの一実施例を示す図、第５図は第４図の部分拡大
図、第６図はセンタリング方法の例を示す側面図で第７
図は第６図で示す装置の平面図である。 ｌ・・・歯、　　　　　　　２・・・歯車形ロール、４
・・・押えロール、　　　５・・・鋼板、６・・・バン
クアフブロール、１１・・・巻戻しリール、１２・・・
巻取リリール、　　１３・・・張力縁切り装置、１５・
・・片寄り防止装置、１６・・・線状凹部形成装置、１
８・・・絶縁皮膜コーティングマシン、１９・・・絶縁
皮膜乾燥焼付炉。 第３図 第６図 す 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）仕上焼鈍済方向性電磁鋼板或いは仕上焼鈍後絶縁
   皮膜処理をした方向性電磁鋼板を巻戻すための巻戻しリ
   ールと巻取るための巻取りリールとを有し、上記両リー
   ルの中間に鋼板の張力縁切り装置を設けて、ラインを張
   力縁切り装置より入側の高張力部と張力縁切り装置より
   出側の低張力部とに分け、上記高張力部に鋼板の片寄り
   防止装置を付設した歯車形ロールによる鋼板への線状凹
   部形成装置を設け、低張力部に絶縁皮膜処理液塗布用の
   コーティングマシンおよび絶縁皮膜の乾燥焼付炉を設け
   て成ることを特徴とする方向性電磁鋼板の鉄損低減処理
   ライン。
2. （２）鋼板張力を高張力部において１．０〜７．０ｋｇ
   ／ｍｍ＾２かつ低張力部にて０．１〜１．０ｋｇ／ｍｍ
   ＾２に保持して成る特許請求の範囲第１項記載の方向性
   電磁鋼板の鉄損低減処理ライン。