JPS6360234A - 通電加熱用ロ−ル電極の駆動方法 - 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） 本発明は線材・帯材等の被処理材を連続送りしつつ直接
通電加熱する場合の通電加熱用ロール電極の駆動方法に
関する。

（従来の技術） 線材・帯材等の被処理材が連続送りされる送り通路沿い
に所定間隔を隔てて複数対のロール電極を配置し、各対
の送り通路を挟んで相対向するロール電極の周面を被処
理材に所定の加圧力で接触させつつ、相隣る各対間で被
処理材へ通電して加熱する技術は公知である。

連続送りされる被処理材を通電加熱する場合、被処理材
・電極間にスパークが発生すると、両者にスパーク疵が
住じ、当該スパーク疵は被処理材の品質を損なうととも
に、電極の寿命を短縮させる。

スパーク疵の発生を防止する手段として、被処理材を対
のロール電極間で若干加圧しつつ通電するとともに、各
対間を走行する被処理材に所定の張力を付与することが
被処理材と電極との接触を確実にするとされている。

ところで、被処理材を例えば焼入れ温度まで昇温させる
とすれば、送り通路沿いに２対のロール電極が配置され
た装置では、当該被処理材は第１の対の電極間通過時に
は常温であり、第２の対の電極間通過時には１０００°
Ｃ前後の焼入れ温度まで昇温する。また、３対のロール
電極が配置された装置では、当該被処理材は第１の対の
電極間通過時には常温であり、第２の対の電極間通過時
には５００〜６００°Ｃ前後まで昇温し、第３の対の電
極間通過時には９００〜１１００″Ｃ程度まで昇温する
。被処理材は昇温により半径方向および軸方向へ熱膨張
し、軸方向への熱膨張は被処理材の線速を速めることと
なる。

即ち、第２図の縦軸に被処理材の送り速度Ｖ。

横軸に加熱温度ｔを取った図表に示される如く、被処理
材は送り方向後方の電極通過時に線速■であっても、前
方の電極通過時には偏差ΔＶＯだけ速（なる。而して、
偏差ΔＶＯは各対間の昇温過程、設定温度、線材径や帯
材断面債により変動し、さらには材質による膨張率の違
いによっても変動する。

それ故、もし各対とも電極の周速を同一に設定している
ならば、被処理材は各対間で蛇行し、電極との接触不良
に起因してスパークが発生し、上述した不都合が惹起さ
れる。

これを回避するため、従来は■各対の電極の回転速度は
一定とし、電極の半径を送り方向前方が順次大径となる
如く設定して、各対の電極の周速を変えるようにする方
法、あるいは■電極の半径を一定とし、各対それぞれの
電極の回転速度を線膨張分を予め読み込み、送り方向前
方の電極の周速が順次大となる如く設定する方法の何れ
かによっていた。

（従来技術に存する問題点） 上述従来方法は、常に同一材質、同一径乃至断面積、お
よび各対間で昇温せしめる温度が一定の被処理材を加熱
する場合であれば、線速Ｖの偏差△■Ｏが一定であるの
で、何等支障を生ずることもない。しかし乍ら、実際上
では線径乃至断面積が異なる被処理材を扱い、また目標
加熱温度もまちまちの場合が多い。さらには材質が異な
る場合もある。従って偏差△ＶＯは多様な値をとること
となる。

それ故、もし電極の周速を被処理材の線速と精密に同期
させようとすれば、上記従来方法の■では、処理を予想
される被処理材の線径乃至断面積に応じ、あるいは材質
に応じ、さらには昇温温度に応じた各種径の電極を予め
準備しておき、被処理材ごとの条件に対応する電極を装
着しなければならず、極めて煩雑となる。そこで現実に
はそこそこの対応しかとれない状態で、スパーク発生を
完全に防止することは出来なかった。また、上記従来方
法の■でも、実行せんとする被処理材ごとに異なる線速
の偏差△■０に合わせるよう２例えばギヤの組替え等に
よってギヤ比を変えればよいが、この場合も掘めて煩雑
な段取りが必須となり、実務上精密な同調は実現不可能
であった。

その上、両方法■、■とも、起動時においては、未だ加
熱昇温せず、従って熱膨張が発生していない被処理材を
、予め偏差△ｖＯを見越して設定しである速い周速で回
転する電極により走行せしめることとなり、被処理材・
電極間にスリップが生じ、スパークの発生を回避するこ
とは出来なかった。

尚、上記両方法■、■とは別に、各対ごとの電極のトル
クを計測し、各対ごとの電極が起動時・常態時ともにそ
れぞれ所定のトルクで回動する如く、フィードバック系
を編成して制？ＨＵする方法も考えられるが、極めて大
掛りな制御システムとなり、設備費がかさみ、！Ｆｌ！
！造コストの高騰を招くこととなる。

（発明の目的） 本発明は、線材・帯材等の被処理材を連続送りしつつ直
接通電加熱する場合の、従来方法に存する上述した問題
点を解消するためになされたもので、各対ごとの電極の
周速を、極めて簡易に、起動時・常態時とも線速と同期
させ、これにより被処理材・電極間にスリップを生じさ
せず、従ってスパーク疵発生の戊が皆無な通電加熱用ロ
ール電極の駆動方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明の構成は、 （１）各対ごとのロール電極の駆動用にトルク・コンス
タント電動機を使用し、 （２）当該電動機の出力トルクＴｍを、加圧力で被処理
材に許容範囲内の塑性変形を生ぜしめるに要する損失ト
ルクＴｐ、ロール電極・被処理材間のスリップによる損
失トルクＴｓ、および回転力伝達駆動損失トルクＴｏそ
れぞれとの関係において、Ｔ　ｏ　＜Ｔｍ＜Ｔｐ、　　
Ｔ　ｓ である如く設定するするようにした ことを特徴とする通電加熱用ロール電極の駆動方法にあ
る。

（発明の作用） 本発明は、ｔａ＋加圧力で被処理［オに許容範囲内の塑
性変形を生ぜしめるに要する損失トルクＴｐと、加圧す
るロール電極と若干の許容変形とを含む加熱された被処
理材と間のスリップから生ずる損失トルクＴｓとが、ギ
ヤ等の回転力伝達駆動損失トルクＴｏに対して Ｔｏ＜＜Ｔｐ、Ｔｓ である点、および（ｂ）加圧はロール電極・被処理（オ
間の密着が目的であり、電動機の出力トルクＴｍを大と
する必要がない点に着目し、当該電動機の出力トルクＴ
ｍを Ｔｏ＜Ｔｍ＜Ｔｐ、Ｔｓ の関係に設定することにより、トルク・コンスタント電
動機は負荷に対してロスが少ない回転速度に収束せんと
して回転数を自由に変動するので、その結果として電極
の周速を線速に同期させる作用がある。

換言すれば、被処理材はロール電極とは別個の送り手段
９例えば駆動ローラ等、により連続送りされており、電
動機は被処理材の連続送りされている送り速度に一致し
た周速で回転すれば、負荷に対するロスが最も少なくて
済むこととなる。

これを起動時を例に挙げた第１図に従ってさらに詳述す
る。

第１図は例えば第２ないし第３の対の電極を駆動するト
ルク・コンスタント電動機におけるトルク−回転速度関
係特性線図であり、縦軸にトルクＴ、横軸に電動機の回
転速度ｎをとっである。常温の被処理材を送り通路に配
置したうえで起動する。常温では被処理材の硬度が高（
、また対の電極における相対向する周面の間隔は被処理
材との密着を計るために被処理材の線径乃至厚みより若
干率として当該被処理材に加圧力が付与されるように設
定しであるが、当該条件下では被処理材の圧下抵抗がや
や太き（、電動機にとって負荷が大である。従って、電
動機は負荷に対するロスが少ないように、初めトルクＴ
ｍで遅い回転速度ｎ１からスタートするが■、通電によ
り被処理材の昇温が進んで圧下抵抗が順次減少してくる
と、電動機も負荷の減少分だけ順次回転速度を速める。

被処理材の昇温は同時に熱膨張を伴うので、上記電動機
の順次速まる回転速度は被処理材の軸線方向への熱膨張
＝線速の速まりに順次追随することとなる。被処理材の
昇温が目標温度に達する時点■となると、当該被処理材
の上記温度における線速の偏差△ＶＯが一定するので、
電動機の回転速度は一定値ｎ２に落ち着（。電動機の回
転速度は電極の周速と同義であるので、上記電動機の振
舞は電極の周速を線速に同期せしめることとなる。

この場合、電極の周速が線速よりも速まろうとしても、 Ｔｏ＜Ｔｍ＜Ｔｐ、Ｔｓ の関係に設定されているので、スリップ、被処理材に対
する圧延現象の生ずる虞はなく、さらには当該状態を修
正する機械的タイム・ラグが送り方向前後の対の電極間
に位置する被処理材に若干の張力を付与することとなり
、むしろ被処理材・電極間の密着状態を良好に保ち、通
電を確実とする作用がある。

上記電極の振舞は、各対間の昇温過程１設定温度、線材
径や断面、積、材質による膨張率の違いによって変動す
る線速の偏差△ＶＯに対し、悉く完全に同期する。それ
故、被処理材が変わるごとに対の電境間の間隔調整を行
うことは当然であるが、従来方法について前述した装置
自体の組替え等の段取りは一切不要である。

尚、第１図における■０は無負荷状態、即ち被処理材が
走行していない場合の電動機の回転速度である。

（発明の効果） 本発明は、線材・帯材等の被処理材を連続送りしつつ直
接通電加熱する場合に、起動時・常態時とも被処理材・
電極間にスリップを生じさせず、従ってスパーク疵発生
が皆無となり、製品の品質を格段に向上させるとともに
、電極の耐用時間を延長し、そのうえ容易かつ廉価に実
施し得るので、甚大な効果を雪すとして賞用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するトルク−電動機の回転
速度関係特性線図、第２図は通電加熱による被処理材の
線膨張を示す線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 線材・帯材等の被処理材が連続送りされる送り通路沿い
   に所定間隔を隔てて複数対のロール電極を配置し、各対
   の送り通路を挟んで相対向するロール電極の周面を被処
   理材に所定の加圧力で接触させつつ、相隣る各対間で被
   処理材へ通電して加熱する場合において、上記各対ごと
   のロール電極の駆動用にトルク・コンスタント電動機を
   使用し、当該電動機の出力トルクＴｍを、加圧力で被処
   理材に許容範囲内の塑性変形を生ぜしめるに要する損失
   トルクＴｐ、ロール電極・被処理材間のスリップによる
   損失トルクＴｓ、および回転力伝達駆動損失トルクＴｏ
   それぞれとの関係において、 Ｔｏ＜Ｔｍ＜Ｔｐ、Ｔｓ である如く設定するするようにしたことを特徴とする通
   電加熱用ロール電極の駆動方法。