JPH02241647A - 金属薄帯の搬送及び巻取り方法及び装置 - 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、たとえば冷却下ラムの周面で溶融金属が急冷
・凝固することにより生成した金属薄帯を、冷却下ラム
から巻取りドラムまで搬送し、巻取りドラムに巻き取る
際に使用する搬送方法、搬送装置１巻取り方法及び巻取
り装置に関する。

〔従来の技術〕

たとえば溶融金属から金属薄帯を直接鋳造する方法とし
て、単ドラム方式、双ドラム方１式等が知られている。

この方法においては、高速回転する冷却下ラムの周面に
流下した溶融金属は、冷却下ラムを介した抜熱によって
急冷・凝固し、非晶質或いは微結晶質の金属薄帯となる
。

この種の金属薄帯を製造する場合においては、一般に、
注湯ノズルから溶融金属を冷却下ラムの周面に流下させ
るとき、溶融金属或いは生成された金属薄帯は、ある角
度範囲で冷却下ラムの局面に付着し、冷却下ラムと一緒
になって回転する。

しかし、この金属薄帯は、冷却下ラムで冷却され、たと
えば周速１５〜４０ｍ／秒という高速で回転する冷却下
ラムによって遠心力を受け、冷却下ラムの周面から剥離
して、非晶質又は微結晶質金属薄帯となって搬送路に送
り出される。

この金属薄帯の冷却下ラムからの剥離位置は、冷却下ラ
ムの回転数、溶融金属の組成、冷却下ラムの材質及び回
転条件、温度、雰囲気ガス等によって変動する。しかも
、冷却下ラムから高速で送り出された金属薄帯は、形状
が極めて不安定であり、その先端形状が不規則である。

このように高速で送り出される金属薄帯の不規則な先端
を捕捉し、巻取りドラムに金属薄帯を自動的に整然と巻
き取ることは非常に困難であり、巻取り不良が繁雑に発
生し、コイル状に巻き取るためにほぐし。

巻直し等にかなりの人手をかけていた。

しかし、このような巻取り方法では生産性が低い。たと
えば、単ドラム方式や双ドラム方式で鋳造される金属薄
帯は、２０〜１００μｍと極めて薄く、しかも板幅も比
較的狭い（通常、３００ｍｍ以下）ので非常に長尺なも
のとなる。そのため、このような金属薄帯を巻取り不良
状態からコイル状に巻き直すことは、長時間を要し、鋳
造法自体の生産性を低下させる隘路となる。また、金属
薄帯をほぐしたり巻き直す際に、折曲り、破断等が生じ
易（、歩留りを低下させる原因ともなる。

そこで、工業的な規模で大量の金属薄帯を生産する上で
は、金属薄帯の先端を捕捉して巻取りドラムに誘導する
機構を備えた高速巻取り装置を開発することが必要とな
る。この要求に応えるべく、磁石を使用した吸着巻取り
方法（特開昭５５−３６０２９号公報）、金属薄帯の先
端を把持し所定位置に案内する機構を備えたメカニカル
式把持法（特開昭５３−２４９６１号公報）、内部を減
圧した巻取りドラムの周面に金属薄帯を吸着させる減圧
吸着法（特開昭５５−１５６６４６号公報、特開昭５７
−９４４５５号公報）、その他多数の方法が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の磁気吸着によって金属薄帯を巻取りドラムに巻き
取る方法では、巻き取られる金属薄帯が強磁性体である
ことを前提にしており、弱磁性。

非磁性等の性質を呈する金属薄帯には不向きである。ま
た、メカニカル把持法や減圧吸着法では、確実性に不安
があり、ドラム１巻き目の捕捉に失敗すると、鋳造その
ものを中止せざるをえない欠点がある。

本発明は、強磁性体の金属薄帯に限らず、他の金属薄帯
にも適用でき、金属薄帯を簡易構造で自動的に且つ損償
させることなく、円滑に案内し、搬送或いは巻き取るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、その目的を達成するために、高速回転する冷
却下ラムの周面で溶融金属を急冷・凝固することによっ
て生成された金属薄帯のような金属薄帯を搬送及び／又
は巻き取る際、前記冷却下ラムから前記巻取りドラムに
走行する前記金属薄帯の搬送路及び／又は前記巻取りド
ラムの外周面に沿って、複数の接触子を有する駆動回転
体を複数列配置し、接触子の先端部が軸方向で重なり合
うように隣接する回転体を配置し、該接触子の周速を搬
送路或いは巻取りドラム外周面を走行する金属薄帯の走
行速度以上にして、該金属薄帯の表面に接触子を回転接
触させ、該金属薄帯の走行を案内し、搬送或いは巻き取
るようにしたことを特徴とする。

ここで、接触子を配設した回転体は、搬送される金属薄
帯の両面に対して複数列配置されており、金属薄帯の導
入部分に配設される回転体と搬送路との距離を、後続す
る回転体を搬送路との距離よりも大きくし、金属薄帯の
先端がある程度振れても、先端を確実に捕捉できるよう
にすることが好ましい。

また、巻取りドラムの周囲に駆動回転体を配置する場合
、この回転体は、巻取りドラムに巻き取られた金属薄帯
の厚み或いは巻取り量（厚）に応じて、該回転体の接触
子と金属薄帯との接触圧を適度に維持するために、巻取
りドラムから半径方向に移動できるものであることが好
ましい。

また、冷却下ラムの鋳造位置よりも下流側の周面、前記
冷却下ラムから巻取りドラムまで搬送する金属薄帯の搬
送路、及び前記巻取りドラムの周面に沿って、接触子を
配設した回転体を多数配列して、金属薄帯の走行をより
緻密に案内し、搬送及び巻き取ることもできる。

〔作用〕

第１図は、本発明において使用する接触子を配設した回
転体が金属薄帯に与える作用を説明するための図である
。金属薄帯１は、矢印Ｐで示す方向に沿って走行する。

この金属薄帯１の搬送路に沿って、金属薄帯１の両面に
対し、駆動装置付きの回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　
３ｂを金属薄帯１の搬送方向に複数配置する。そして、
下側に配置した回転体２ａ、　２ｂを上側に配置した回
転体３ａ、３ｂの回転方向と逆方向に回転させるように
しており、それぞれの回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　
３ｂの周速度を金属薄帯１０走行速度より大きくするこ
とによって、走行方向Ｐに沿った力が接触子で金属薄帯
ｌに与えられる。

すなわち、それぞれの回転体は、第２図に示すように回
転軸４の周方向に沿って、接触子として働く多数のブラ
シ毛５が軸方向に多数列に植設されており、各列のブラ
シ毛５０間には隙間６が形成されている。この隙間６に
は、隣接する回転体のブラシ毛５が挿入された状態、す
なわち隣接する回転体の接触子が回転体の軸方向で重な
り合うように配置されている。したがって、ブラシ毛５
により形成される接触面の連続性が得られるので、金属
薄帯１の走行の案内性が良好となる。

このブラシ毛５が金属薄帯１の一面に回転接触すること
により、走行方向Ｐの搬送力が金属薄帯１に与えられる
。このとき、たとえば回転するブラシ毛５の外周面に沿
って金属薄帯１の先端が曲がろうとした場合、後続する
回転体２ｂのブラシ毛５により反対方向の力が金属薄帯
１に与えられ、正規の搬送路に金属薄帯１が戻される。

また、ブラシ毛５は、走行する金属薄帯１の速度以上の
周速で撓みながら金属薄帯１の表面に接触する。そのた
め、走行する金属薄帯１に適度の張力が加えられ、金属
薄帯１にバタツキや蛇行が生じることが防止される。

また、このように両側の回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、
　３ｂの回転するブラシ毛５で金属薄帯１を挟持した状
態で金属薄帯１を走行させるとき、たとえ走行中の金員
薄帯１に破断が生じた場合にあっても、金属薄帯１の破
断部に対して回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　３ｂの搬
送力が伝えられ、中断させることなく、金属薄帯１を搬
送させ、巻き取ることができる。

この回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　３ｂを金属薄帯１
の両面に対して搬送路両側に沿って多数配置すると、金
属薄帯１は、下側回転体２ａ、　２ｂ及び上側回転体３
ａ。

３ｂの間を通って搬送されるため、走行状態が安定にな
る。これが、請求項１及び２に記載した搬送方法及び装
置が呈する作用である。

また、巻取りドラムの周囲に多数のブラシ毛等の接触子
を有する駆動回転体を配置すると、金属薄帯は、巻取り
ドラムの周面に接触して走行し、確実に巻取りドラムの
周囲を捲回する。したがって、高速で送り込まれる金属
薄帯であっても、巻取り作業が確実に行われる。これが
、請求項４及び５に記載した巻取り方法及び装置が呈す
る作用である。

この駆動回転体は、前記したように、巻取りドラムに対
して進退自在に配置することにより、金属薄帯の厚み或
いは巻取り量（厚）の設定値に応じて、回転体の接触子
と金属薄帯との接触圧を過変に維持することができる。

これが、請求項６に記載の巻取り装置が呈する作用であ
る。

更に、搬送路１巻取りドラムに加えて、冷却下ラムの周
面に設けた鋳造部よりも下流側から冷却下ラムの周面に
沿っても接触子を有する駆動回転体を複数配置し、これ
ら回転体の接触子によって金属薄帯を冷却下ラムの周面
に押し付けるようにすれば、冷却下ラムに対する金属薄
帯の接触角を安定的に維持することができる。この場合
は、圧縮ガスの吹付けにより冷却下ラムに対する金属薄
帯の接触を図る場合のようなガス供給用の配管設備は不
要あり、また鋳造雰囲気の制御も容易になる。これが、
請求項７に記載した搬送及び巻取り装置が呈する作用で
ある。

なお、本発明において用いられる接触子を有する駆動回
転体の接触子としては、ブラシ毛状５短冊状のものが一
般的といえるが、円盤状或いは歯車状で、金属薄帯との
接触部をゴム、樹脂等の軟質材料で形成したものも使用
可能である。接触子の材質、形状等は、金属薄帯の材質
、温度等に対応して、該金属薄帯の品質を劣化させない
条件を設定する。

〔実施例〕

第３図は、本発明に従った搬送装置及び巻取り装置を組
み込んだ単ドラム方式の連続鋳造設備を示す。なお、搬
送装置及び巻取り装置は、それぞれ単独に採用しても良
い。たとえば、巻取り装置としては、前述した磁気吸着
方式、メカニカル把持方式、減圧吸着方式等を採用し２
、冷却下ラムまでの搬送に本発明を適用してもよい。ま
た、単ドラム方式に代えて、双ドラム方式により金属薄
帯を鋳造する連続鋳造設備に対しても、本発明が同様に
適用されることは勿論である。

この種の金属薄帯を鋳造する連続鋳造設備においては、
鋳造される溶融金属７は、中間容器８に収容され、高周
波コイル等のヒータ９で所定の温度に保持される。中間
容器８の下部には注湯ノズル１０が設けられており、上
部には加圧用の不活性ガス１１を導入するための開口部
が形成されている。

注湯ノズル１０は、冷却下ラム１２の周面に対向してい
る。不活性ガス１１の吹込み量を調整することによって
、中間容器８の内圧が一定に維持され、注湯ノズル１０
から流出する溶融金属７の流量を制御することができる
。

冷却下ラム１２の周面に流下した溶融金属７は、前述し
たように冷却下ラム１２を介して急冷され凝固して、金
属薄帯１となりながら、高速回転する冷却下ラム１２の
周面に接触しながら金属薄帯１が走行し、ある角度範囲
でこの冷却下ラム１２から剥離し、搬送路に送り出され
るが、金属薄帯１０組成、冷却下ラム１２の材質１回転
条件、温度、雰囲気ガス等によって、冷却下ラム１２周
面から金属薄帯１が剥離する位置が変動する。そこで、
冷却下ラム１２周面に対する金属薄帯１の接触角を一定
にするため、本実施例では、鋳造位置よりも下流側にあ
る冷却下ラム１２の周面に押えバッド１３を対向させて
いる。この押えバッド１３は、図示するように冷却下ラ
ム１２の周面に対応した形状の管部１４を備えており、
冷却下ラム１２周面に対向する側に多数のガス噴出口１
５が穿設されている。ガス供給口１６から送り込まれた
ガス１７は、管部１４を経由してガス噴出口１５から金
属薄帯１の表面に吹き付けられる。これにより、金属薄
帯１が冷却下ラム１２０馬面に押し付けられ、押えバッ
ド１３を配している範囲において冷却下ラム１２周面と
金属薄帯１との接触状態を一定に維持することができる
。

押えバッド１３の下流側端部には、前述したブラシ毛を
植設した駆動回転体２ａが配置されている。

この駆動回転体２ａのブラシ毛５の周速度を金属薄帯１
の走行速度以上に維持すると、金属薄帯１の走行方向Ｐ
に沿った力が金属薄帯１の表面側に作用する。図示の例
では、金属薄帯１と冷却下ラム１２周面との間に剥離用
ガスを吹き付けるためのノズル１８を対向させており、
これらの作用によって、冷却下ラム１２の周面から金属
薄帯１の剥離が安定的に行われる。

冷却下ラム１２周面から剥離した金属薄帯１は、上下に
配置されたブラシ毛を植設した駆動回転体２ａ、　２ｂ
、　３ａ、　３ｂ、・・・・・・の間を進行する。これ
ら回転体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　３ｂ、・・・・・・
は、個々に或いは適宜のブロックに分割されて、駆動装
置の伝達軸に連結されており、この回転体２ａ、　２ｂ
、　３ａ、　３ｂ、・・・川のブラシ毛５の周速が金属
薄帯１の走行速度より若干高めになるように、回転が制
御される。ここで、上側回転体のうち冷却下ラム１２の
近傍にある上側回転体３ａと金属薄帯１の搬送路との距
離を、後続する回転体３ｂと搬送路の距離よりも若干大
きくして配置することにより、広範囲にわたって金属薄
帯１の先端を案内し、正規の搬送路に導入することがで
きる。すなわち、冷却下ラム１２から送り出された金属
薄帯１に多少のバタツキがあっても、そのバタッキを吸
収して金属薄帯１を上側回転体及び下側回転体の間に案
内することができる。

金属薄帯１は、下側回転体２ａ、　２ｂと上側回転体３
ａ、　３ｂとの間に送り込まれた後、上側及び下側の回
転体によって挟持された状態で、搬送路りを走行する。

このとき、金属薄帯１に加えられる走行方向Ｐの力は、
ブラシ毛５の撓みにより生じるものであるため、適度な
力となる。その結果、安定した張力が金属薄帯１に加え
られ、バタツキや蛇行のない走行状態となる。また、過
大な力が金属薄帯１に発生しないため、冷却下ラム１２
周面と金属薄帯１との間の滑り、ひいては鋳造領域に対
して悪影響を与えることがない。

搬送路りの下流側には、巻取りドラム１９が配置されて
いる。この巻取りドラム１９の周囲には、前述した回転
体２ａ、　２ｂ、　３ａ、　３ｂ、・・・・・・と同様
な接触子を有する駆動回転体２０ａ、　２０ｈ、　２０
ｃ、・・・・・・が、隣接する回転体の接触子が互いに
軸方向で重なり合うように、円周方向に多数列配置され
ている。多数列の回転体２０ａ、　２０ｂ、２０Ｃ９・
・・・・・をこのように巻取りドラム１９の周面に沿っ
て連設することによって、直進しようとする金属薄帯１
を、巻取りドラム１９の周面に沿った軌道に沿って走行
させる。このとき、巻取りドラム１９に対する金属薄帯
１の押付は力は、ブラシ毛５の撓みによって得られる。

すなわち、金属薄帯１の材質に係わりなく、物理的な力
で巻取りドラム１９に対する金属薄帯ｌの密着状態が維
持される。

金属薄帯１の巻取りに作用する回転体２０ａ、　２０ｂ
。

２０Ｃ１・・・・・・は、巻取りドラム１９の全周の長
さをβとするとき、通常０．７５Ｘβ以上の範囲で巻取
りドラム１９０周面に配置される。この回転体２０ａ、
　２０ｂ。

２０Ｃ９・・・・・・の配置範囲は、巻取りドラム１９
の全周長さに近くなるほど、金属薄帯１を巻取りドラム
１９周面に密着させる作用が確実となる。しかし、巻取
りドラム１９の全周に回転体２０ａ、　２０ｂ、　２０
ｃ、・・・・・・を配置しようとすると、次の層を構成
する金属薄帯１が送り込まれる部分に配置される回転体
として、小径のものを使用することが考えられるが、限
界があるので、本実施例ではこの部分にガイド板２１を
配置し、ガイド板２１の金属薄帯対向面から押えガスを
吹き出させて、このガイド板２１と巻取りドラム１９と
の間に金属薄帯１を案内している。

ガイド板２１に至る段階で回転体２０ａ’、　２０ｂ、
　２０ｃ。

・・・・・・によって金属薄帯１が巻取りドラム１９周
面に押し付けられている。また、ガイド板２１を出た直
後の金属薄帯ｌは、その上に積層される金属薄帯１の部
分で巻取りドラム１９に押し付けられる。そこで、０．
７５Ｘｊ’以上の範囲で巻取りドラム１９０馬面に回転
体２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、・・・・・・を配置す
るとき、ガイド板２１に対向する巻取りドラム１９の周
面から金属薄帯１が離間することがなく、巻取りドラム
１９に円滑に巻き取られる。

このようにして、一定の張力を付与しながら、冷却下ラ
ム１２から搬送路りを経て巻取りドラム１９に金属薄帯
１を送り込み、巻取りドラム１９に金属薄帯ｌを巻き付
けている。そのため、走行中の金属薄帯１にバタツキや
蛇行が生じることなく、両端縁が揃った状態で金属薄帯
１が巻取りドラム１９に巻き取られる。

金属薄帯１の巻取りにしたがって、巻取りドラム１９の
実効径が大きくなる。そこで、この実効径の増加に対応
して、各回転体２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、・・・・
・を巻取りドラム１９の中心から後退させる機構を組み
込むことが有効である。そのための手段としては、各回
転体２０ａ、　２０ｂ、　２０ｅ、・・・・・・に前後
進用の支持アームを取り付け、巻取りドラム１９に巻き
付けた金属薄帯１の層厚を検出しながら、この層厚に基
づいて支持アームを伸縮させる方式を採用することがで
きる。或いは、図示するように、回転体２０ａ、　２０
ｂ、　２０ｃ、・・・・・・を複数のブロックに分化し
、各ブロックの回転体をビーム２２で連結し、前後進用
駆動源（図示せず）に連結された支持アーム２３をビー
ム２２に接続しても良い。この場合には、一つの駆動源
で複数の回転体２０ａ、　２０ｂ、　２０Ｃ，・・・・
・・を前後進させることができるため、設備構成が簡単
なものとなる。

また、第３図では、押えバッド１３によって金属薄帯１
を冷却下ラム１２０周面に押し付けている。

しかし、この押えバッド１３に代えて、前述したように
多数の接触子を有する駆動回転体を冷却下ラム１２の馬
面に沿って複数列配置することも可能である。この場合
、金属薄帯１０走行速度と同期又はそれ以上の速度で、
駆動回転体を回転させる必要がある。この場合は、金属
薄帯１の押さえとして圧縮ガスを使用する必要がなくな
るため、密閉チャンバー内に配置し、雰囲気を制御する
ことが容易となる。したがって、酸化され易い元素を多
量に含む溶鋼から金属薄帯を鋳造するときに使用される
設備も、容易に構築される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、隣接する駆
動回転体の接触子を互いに軸方向で重なり合うように、
該回転体を金属薄帯の搬送路に複数列配置することによ
って、搬送路における金属薄帯の走行状態が安定化し、
バタツキや蛇行が防止される。しかも、仮に金属薄帯が
途中で破断した場合にあっても、破断後の金属薄帯の先
端が何ら支障なく回転体によって下流側に搬送される。

そのため、金属薄帯の巻取りが容易に且つ確実に行われ
る。

また、巻取りドラムの周面に沿って円周方向に複数列に
配置した接触子を有する駆動回転体は、巻取りドラムに
対する金属薄帯の密着状銀を確保し、安定した巻取り作
業を保証する。このようにして、金属薄帯は、両端縁が
揃った状態で巻取りドラムの周囲に捲回されるため、こ
の状態のままで次工程に搬送することができ、単ドラム
方式や双ドラム方式等の高速鋳造の生産性が向上する。

更に、冷却下ラムの周囲に接触子を有する駆動回転体を
配置して、この回転体により鋳造された金属薄帯を冷却
下ラムの局面に押し付けるとき、圧縮ガスを使用した押
えパッドの場合と異なり、雰囲気に影響を与えない金属
薄帯の走行が可能となる。そのため、設備全体を密閉チ
ャンバー内に配置し、保護雰囲気下で鋳造を行うための
設備構成が容易に実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための金属薄帯と回転
体の接触子との接触状態を示し、第２図は隣接する回転
体の関係を示し、第３図は本発明を単ドラム方式の連続
鋳造設備に適用した実施例を示す。 １：金属薄帯 ３ａ、３ｂ：上側回転体 ５：ブラシ毛 ７：溶融金属 ９：ヒータ １１：不活性ガス １３：押えパッド １５：ガス噴出口 １７：ガス １９：巻取りドラム ２１ニガイド板 ２３：支持アーム Ｐ：走行方向 Ｌ：搬送路 ２ａ、２ｂ：’下側回転体 ４：回転軸 ６：隙間 ８：中間容器 １０：注湯ノズル １２：冷却下ラム １４：管部 １６：ガス供給０ １８：ノズル ２０ａ　〜２０ｃ：回転体 ２２：ビーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属薄帯の搬送路に沿って接触子を有する駆動回転
   体を複数列配置し、隣接する前記回転体の接触子が前記
   回転体の軸方向で重なり合うように配置し、前記接触子
   の周速を前記搬送路を走行する金属薄帯の走行速度以上
   にして前記回転体を回転し、前記接触子を前記金属薄帯
   の表面に回転接触させ、前記金属薄帯の走行を案内する
   ことを特徴とする金属薄帯の搬送方法。 ２、金属薄帯の搬送路に沿って接触子を有する駆動回転
   体が複数列配置され、隣接する前記回転体の接触子が該
   回転体の軸方向で重なり合うように配置されていること
   を特徴とする金属薄帯の搬送装置。 ３、請求項２記載の駆動回転体が金属薄帯の搬送路に沿
   って複数列配置されており、前記回転体と前記搬送路と
   の距離を、後続する前記回転体と金属薄帯搬送路との距
   離より大きくしたことを特徴とする金属薄帯の搬送装置
   。 ４、金属薄帯の巻取りドラムの周面に沿って接触子を有
   する駆動回転体を巻取りドラムの円周方向に沿って複数
   列配置し、隣接する前記回転体の接触子が前記回転体の
   軸方向で重なり合うように配置し、前記接触子の周速を
   金属薄帯の走行速度以上にして前記接触子を前記金属薄
   帯に回転接触させ、前記金属薄帯を案内し巻き取ること
   を特徴とする金属薄帯の巻取り方法。 ５、金属薄帯を巻き取る巻取りドラムの周面に軸方向に
   接触子を配設した駆動回転体を複数列配置してなり、隣
   接する前記回転体の接触子が該回転体の軸方向で重なり
   合うように配置されていることを特徴とする金属薄帯の
   巻取り装置。 ６、請求項５記載の駆動回転体が、巻取りドラムに対し
   て進退可能に配置されていることを特徴とする金属薄帯
   の巻取り装置。 ７、溶融金属を急冷・凝固することによって金属薄帯を
   生成する冷却下ラムの鋳造位置より下流側の周面、前記
   冷却ドラムから巻取りドラムまで延びる金属薄帯の搬送
   路、及び前記巻取りドラムの外周面に沿って、接触子を
   有する多数の駆動回転体を配置してなり、隣接する前記
   回転体のそれぞれの接触子が前記回転体の軸方向に重な
   り合うように配置されていることを特徴とする金属薄帯
   の搬送及び巻取り装置。