JPH0192372A - 連続式真空処理設備の冷却装置 - 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、金属その他の各種帯板に対し真空雰囲気下で
各種の表面加工処理する連続式真空処理設備において用
いる冷却装置の改善に関する。

（従来の技術） 例えば鋼板等の金属帯板表面に、ＺｎやＡ１等を真空雰
囲気中で蒸着するための連続式真空処理設備においては
、その処理工程の一環として該帯板の冷却処理を行なう
に当り、真空チャンバ内に配にした複数の冷却ロールの
周面に接触させることによって、所要の冷却を行なうこ
とが一般的に行なわれている。このさい同冷却ロールの
構造は、ロール外周部に冷却能力が付与されるように冷
却ジャケットを設けることが通例であり、同ジャケット
内に必要冷却温度や冷却量によって、冷却水を始めとす
る冷却液や、熱媒を供給するのであり、このさいその冷
却温度のコントロールを必要とす場合、前記冷却液や熱
媒の温度を変化させることによって行なうのが一般的で
ある。この種冷却ジャケットを具備した冷却ロールの一
例としては、例えば特開昭５７−１９５７４８号および
特開昭６０−１５１０３１号を挙げることができる。

即ち両分の各公報記載に示す通り、真空チャンバ内に配
設する上下一対のシールロール（冷却口−ル）により被
処理フィルム、シートを接触通過させるとともに、両ロ
ールの一方または双方に、軸心を通る温度調節用媒体通
路あるいは二重管構造による同媒体通路を設けるもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した冷却ジャケット構造による冷却ロール方式のも
のにおいては、その冷却温度のコントロールに当っては
、冷却ジャケット内に供給される冷却媒体の温度変化に
よるため、温度コントロール範囲が限定されるとともに
コントロール操作が面倒であり、広汎かつ多様な温度コ
ントロール範囲を得ることが難しい点に問題がある。こ
のさい両先行技術において、上下一対の平行に配置され
るシールロール（冷却ロール）組を並列増加することに
よって、より広汎かつ多様な温度コントロール範囲を得
ることは容易に考えられることであるが、これは真空チ
ャンバを含む装置全体の大型化を招来し、コスト的にも
不利であることは否み難い。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の問題点を解決するために、かかる真空チ
ャンバ内に配置する冷却ロールとの接触によって、連続
長尺の被冷却帯板を冷却するに当り、可及的少数の冷却
ロールを用い、その広汎かつ多様な温度コントロールが
きわめて容易かつ確実に得られるようにしたものに係り
、具体的には、真空チャンバ内に冷却ロールの複数個を
配置して被冷却帯板を該冷却ロールとの接触通過により
冷却するものにおいて、前記チャンバ内の入口側および
出口側に一対の冷却ロールをその位置不動にかつ可回動
に配置するとともに、両固定冷却ロールの中間において
１個以上の移動冷却ロールを、両固定冷却ロールに対し
てその位置可変に配設することにより、これら冷却ロー
ルに巻付は通過する被冷却帯板の各ロールに対する巻付
は角度を可変とすることにある。

（作　　用） 本発明の上記した技術的手段によれば、第１図および第
２図に例示するように、両図は移動冷却ロールを１箇の
み用いる場合を例示しているが、真空チャンバＡにおけ
る被冷却帯板Ｅの入口側内部および出口側内部に、それ
ぞれその設置位に不動でかつ可回動な一対の冷却ロール
Ｂ１冷却ロールＣを対向状に配設するとともに、両固定
冷却ロールＢ、Ｃの中間において、１個の移動冷却ロー
ルＤ１を、回倒ではサーボ式油圧シリンダ等の昇降移動
部材Ｆを用い、垂直昇降させることによって、同ロール
Ｄ１の両固定冷却ロールＢ、Ｃに対する相対位置を可変
とすることにより、移動冷却ロールＤ１を任意の位置に
設定し、被冷却帯板Ｅを冷却ロールＢ、ＤＩ、Ｃの順に
巻掛は通過させ、各ロールにおける帯板Ｅの巻付は角度
を任意に変更調節することが可能であり、第２図に示す
ように（同図において横軸は移動ストロークＳを示し、
縦軸は巻付は角を示す）、３個の冷却ロールＢ、Ｃおよ
びＤｌにおける総計の巻付は角度は０〜約２９０　°の
範囲で、自由に調節でき、これによって各ロール周面に
対する被冷却帯板Ｅの接触長の変化によって、帯板Ｅに
おける冷却温度の自由なコントロールが得られるのであ
る。また第３図乃至第５図に例示したものは、２個の移
動冷却ロールを用いたものを示しているが、図示のよう
に真空チャンバＡにおける同様の入口側内部および出口
側内部に、その設置位置不動でかつ可回動な一対の冷却
ロールＢ５冷却ロールＣを対向状に配設するとともに、
両固定ロールＢ、Ｃの中間において旋回テーブルＧを、
図示矢印で示すように時計方向に可回動に設置し、同テ
ーブルＧに２個の移動冷却ロールＤ１　、Ｄ２を、被冷
却帯板Ｅを挟み後述の特定位置関係の下に配設すれば、
第３図に示した巻付角度０位置から、旋回テーブルＧを
任意の旋回角度下に旋回させ、冷却ロールＤｉ。

Ｄ２の両固定冷却ロールＢ、Ｃに対する相対位置を変化
させ、帯板Ｅを冷却ロールＢ、冷却ロールＤ１冷却ロー
ルＤ２、冷却ロールＣに亘って、第４図に示すように巻
付は通過させれば、テーブルＧにおける旋回角度により
、各ロールＢ、ＤＩ。

Ｄ２およびＣにおける巻付は角度を任意に変更させるこ
とができ、この場合は第５図に示すように（同図におい
て横軸は旋回角度、縦軸は巻付は角度を示す）、これら
４個の各冷却ロールにおける総計の巻付は角度は０〜約
３８０　’の範囲で自由に調節できることになり、第１
．２図に例示したものに比し、更に多様な温度コントロ
ールが可能となるのである。

（実施例） 本発明に係る冷却装置の適切卒実施例を、第６図乃至第
９図に亘って説示する。第６図および第７図に示したも
のは、第１．２図に示した１個の移動冷却ロールを用い
るものについての具体的な実施例であり、両図において
、真空チャンバＡは上部チャンバ１と下部チャンバ２と
の２段構造とされ、下部チャンバ２における第６図向っ
て左側に被冷却帯板６の入口２ａが設けられるとともに
、向って右側に出口２ｂが設けられ、入口側および出口
側の同チャンバ２の・内部に、固定冷却ロールＢ。

Ｃに相当する固定冷却ロール３、固定冷却ロール４が、
図示省略するが同チャンバ２の側壁側に設けた真空軸シ
ールおよび軸受部を介して可回動に、かつ平行同レベル
に対向設置され、適宜駆動手段によって第６図点線矢印
で示すように同方向に回動可能とされる。また同じく図
示省略しであるが両冷却ロール３．４には冷却ジャケッ
ト構造が具備され、冷却水その他の一冷却媒体が供給可
能とされる。これら両冷却ロール３，４の中間位置に１
個の移動冷却ロール５（第１図社おける移動冷却ロール
Ｄ１に相当）が、実施例においては以下の構造によって
昇降可能に設けられ、両固定冷却ロール３．４に相対す
る位置を可変とされる。即ち第２図において例示するよ
うに、移動冷却ロール５はそのロール軸両端を可回動に
保持する両輪受部７．８が共通の吊フレーム９によりて
吊持されるとともに、同品フレーム９はそれぞれピン結
合部１２．１３を介して連結される昇降ロンドｔｏ、　
１ｉによって昇降可能とされ、両ロンドｔｏ、ｔｔは何
れも軸受部２５゜２６を介して上部チャンバ１における
上ｉ１９を貫挿してチャンバ外に突出され、両ロンド１
０．１１の各上端は共通の昇降ベース１６に止ナツト１
４．１５を介して止着されるのである。前記昇降ベース
１６は上部チャンバ１の上ｍ１９に立設した固定フレー
ム３２に設置したスクリュジヤツキ１８．（第１図に示
した昇降部材Ｆと対応する）における昇降可能なジヤツ
キシャフト１７に連結されることにより、昇降用スクリ
ュジヤツキ１８の駆動にるジヤツキシャフト１７の昇降
を介し、昇降ベース１６および昇降ロンド１０．１１が
昇降され、吊フレーム９を介して移動冷却ロール５を、
第６図において点線位置で示した最下限位置より、同図
実線位置で示すように任意ストローク上昇させることに
より、点線位置における被冷却帯板６の巻付は角度０の
状態から、先に第１．２図に亘って説示したように約２
９０″′の総合取付は角度範囲内において、任意の巻付
は角度下に、帯板６を冷却ロール３、冷却ロール５、冷
却ロール４に亘って巻掛け、各６一ル周面に対する接触
長の大小変化を介して、所望の温度コントロールが自在
に行なえるのである。このさい移動冷却ロール５の回動
に与っては、実施例においては、第２図に例示するよう
に、同ロール５における同図向って左側の軸受部７に続
いて、ロール軸一端と連結される伝動用マイク−ギヤボ
ックス２０を配設し、同ギヤボックス２０と連結される
駆動シャフト２１を上部チャンバ１における上蓋１９を
軸受部２４を介してチャンバ外に昇降兼可回動に突出さ
せ、シャフト２１の上端を昇降ベース１６上に設置した
適宜の駆動装置２１側にカップリング２３を介して連結
することにより、移動冷却ロール５の位置如何にかかわ
らず、回転を与えることが可能である。

また同冷却ロール５に対する冷却媒体の供給に当っては
、同じく第２図に例示するように、回向かって右方の軸
受部８に続いて、ロール軸心に設けた給水孔（図示省略
）に連結するロークリジヨイント２９を設け、同ジヨイ
ント２９より派出する供給ホース３０．３１を昇降ロッ
ド１０．１１の軸心に設けた供給孔（図示省略）に連通
させ、両ロンド１０．１１のチャンバ外に突出する軸端
に供給孔と連結される給水ホースを組込むことにより、
冷却ロール５内の冷却ジャケットに所要の冷媒を自由に
供給可能である。尚上部チャンバ１、下部チャンバ２に
亘る真空雰囲気を破壊しないために、外部と連通ずる各
昇降ロッド１０，１１および駆動シャフト２２には、何
れも大気遮断用の金属製ベローズ２６，２７゜２８が被
包される。上記実施例によれば、先に第１．２図に亘っ
て作用の項において説示した１個の移動冷却ロールＤ１
と一対の固定冷却ロールＢ、　　Ｃとの３個によるＯ〜
２９０°！ＪｉＩ囲に亘る帯板巻付は角度の自在な変更
による温度調節が、移動冷却ロール５および一対の固定
冷却ロール３．４によって円滑に遂行されることになる
。勿論移動冷却ロール５の昇降手段、駆動部材等は実施
例のみに限定されない。

第８図および第９図に示したものは、先に第３図乃至第
５図に亘って示した２個の移動冷却ロールＤＩ、Ｄ２を
、固定冷却ロールＢ、Ｃ間において旋回テーブルＧの旋
回運動を介し、同時に両移動冷却ロールＤＩ、Ｄ２の相
対位置を可変としたものの具体的実施例であり、第８図
に示すように−真空チャンバ１０１（第３図示の真空チ
ャンバＡに相当する）における被冷却帯板６（第３図示
の帯板Ｅに相対する）の通過する入口１０１ａ側および
出口１０１ｂ側の各内部に一対の固定冷却ロール１１８
（第３図示のロールＢに相当）および固定冷却ロール１
１９（第３図示のロールＣに相当）の両者を、その位置
不動に可回動、かつ一方のロール１１８は帯板６の上面
に接触し、他方のロール１１９は帯板６の下面に接触す
るレベル関係のもとに、平行対置するとともに、両固定
冷却ロール１１８．１１９の中間位置に一対の旋回テー
ブル１０２．１０３　（第３図示のテーブルＧに相当）
を旋回可能に配設し、両旋回テーブル１０２．１０３間
に２個の移動冷却ロール１０９および１１０（第３図示
の冷却ロールＤｉ、Ｄ２に相当）を、実施例ではテーブ
ル１０２．１０３の円周３等分位置の２ケ所を占める位
置関係のもとに、かつ一方のロール１０９は帯板６の下
面に、また他方のロール１１０は帯板６の上面に接触す
るように、かつ何れも可回動に保持させるのである。各
移動冷却ロール１０９，１１０の保持構造は何れも同一
のため、第９図について一方の冷却ロール１０９につい
てのみ説示すると、先ず一対の旋回テーブル１０２゜１
０３は、真空チャンバ１０１の相対応する側壁面と同一
面において可回動に設けられるのであり、両テーブル１
０２．１０３を共通に保持する駆動シャフト１０４の両
端が、真空チャンバ１０１の両外側に設けた架台１２１
．１２１上に軸受部１０５．１０６を介して可回動に軸
架され、両旋回テーブル１０２．１０３の一体回動に当
っては、何れか一方または双方のテーブルの端面周辺に
亘って、第８図に示すように環状もしくは弧状のラック
１０７が付設され、同ラック１０７に適宜駆動ビニオン
１０８を噛合させ、同ピニオン１０８を図示省略するが
、モータ等の原動機、減速機（ウオーム減速機その他）
による適宜の駆動装置（図示省略）により駆動すること
によって、両テーブル１０２．１０３を一体に旋回可能
とする。実施例においてはかかる両テーブル１０２．１
０３間に、２個の移動冷却ロール１０９．１１０を前記
位置関係のもとに配置し、図示のように冷却ロール１０
９の軸１２２はその両端が真空軸シール構造を介して両
テーブル１０２，１０３の外方に突出され、両テーブル
１０２、１０３の駆動シャツ）　１０４の両側に一体に
設けたボスその他の支持部１２３に付設した軸受部１１
１．１１２に可回動に軸架され、両軸受部１１１．１１
２の各外端には軸１２２の軸心に設けた給水孔（図示省
略）連通する冷却媒体供給用のロータリジヨイント１１
３．１１４が設けられるとともに、冷却ロール１０９の
回動構造として、実施例では軸１２２の一方のロータリ
ジヨイント１１４の近傍に駆動ギヤ１１５が設けられ、
同ギヤ１１５に前記支持部１２３に付設した適宜の駆動
装置１１６によって回動されるビニオン１１７を噛合さ
せることにより、回転を与えるようにしている。尚旋回
テーブルと真空チャンバとにおける接合部分にも真空シ
ール構造を設ける。勿論旋回テーブルの旋回機構、移動
冷却ロール１０９，１１０の回動機構については、実施
例のみに限定されるものではない、この実施例よれば、
第８図において点線で示した各移動冷却ロール１０９ａ
および１１０ａによる巻付角度０の状態から、実線で示
す移動冷却ロール１０９および１１０の変動による帯板
６の各冷却ロール１１８．１０９．１１０および１１９
における各巻付は角度を、旋回角度に応じて大小に変化
させることにより、先に第５図で示したように０〜約３
８０　”に亘る範囲内での自由な調節が得られることに
なる。

（発明の効果）− 本発明の冷却装置によれば、各種の帯板を真空チャンバ
内において冷却ロール接触によって冷却させるものにお
いて、複数の冷却ロールに対する被冷却帯板の巻付は角
度を可変とすることにより、冷却温度コントロールを行
なう点において、きわめて広汎かつ多様な温度コントロ
ールが容易に得られる点において大きな利点を持つもの
である。

即ち従来の冷却ロール内部の冷却ジャケットに供給する
冷却媒体の温度変更によるものでなく、冷却ロール周面
に対する帯板巻付は角度の可変による接触長（冷却面積
）の変化によるものであるため、温度コントロールは広
汎かつ多様なコントロール範囲が得られ、しかも操作は
きわめて容易である。即ち最小限１個の移動冷却ロール
を固定冷却ロール間において位置可変とすればよく、そ
の巻付は角度の精密な変化が可能であり、これによって
より高度な温度コントロールが得られる。

かつ実施例にも例示する通り、冷却ロール本数は可及的
少なくて足り、実用上は１個乃至２個程度の増加でよく
、しかも複数の移動冷却ロールの場合は、旋回テーブル
手段を用いれば同時に位置調節することが可能で、装置
全体の大型化を最少に止めることができ、金属帯板を始
めとして各種素材による帯板の冷却装置として汎用でき
、必要構造としても格別の複雑化を招来することもない
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置における昇降タイプ実施例の作用説
明図、第２図は同昇降ストロークと巻付は角度のグラフ
図、第３図は本発明装置における旋回タイプ実施例の配
置説明図、第４図は同作用説明図、第５図は同旋回角度
と巻付は角度のグラフ図、第６図は昇降タイプ装置の具
体的実施例の正面図、第７図は同縦断側面図、第８図は
旋回タイプ装置の具体的実施例の正面図、第９図は同要
部縦断側面図である。 １．２．１０１・・・真空チャンバ、３．４．１１８．
１１９・・・固定冷却ロール、５，１０９．１１０・・
・移動？’ｆｔ　却ロール、１８・・・スクリュジヤツ
キ（昇降部材’）　、１０２．１０３・・・旋回テーブ
ル、６・・・被冷却帯板。 第２図 第８図 第９　図 第７図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空チャンバ内に冷却ロールの複数個を配置して
   被冷却帯板を該冷却ロールとの接触通過により冷却する
   ものにおいて、前記チャンバ内の入口側および出口側に
   一対の冷却ロールをその位置不動にかつ可回動に配置す
   るとともに、両固定冷却ロールの中間において１個以上
   の移動冷却ロールを、両固定冷却ロールに対してその位
   置可変に配設することにより、これら冷却ロールに巻付
   け通過する被冷却帯板の各ロールに対する巻付け角度を
   可変とすることを特徴とする連続式真空処理設備の冷却
   装置。