JPS6319264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄板の製造装置に係り、特に非晶質
合金箔のような薄板の製造開始初期に発生する不
良材を処理するのに好適な薄板製造装置に関す
る。

非晶質合金箔のような薄板は、一般にロール急
冷法で製造される。これは溶湯金属をノズルから
回転ドラム表面に注出し、回転ドラム表面で冷
却、凝固させて製造する方法であるが、出湯初期
の過渡状態においては、ノズルからの溶湯金属の
流量が不安定となるため薄板は断続的になつた
り、連続的であつても厚みむらが生じる。このよ
うな不良材をそのまま巻取ると、その上に巻付け
られた薄板の正常部分も傷付き、製造歩留りが低
下するという欠点がある。

ところで不良材を、回転ドラムから離れて配置
された通常のシヤーにより切断除去する方法が考
えられるが、設備費が高くかつ装置が大掛りとな
る上、薄板は10〜20μ程度と極めて薄く、しかも
20〜30ｍ／secと高速で製造されるものであるか
ら、切断後、後続する正常時をインラインに正確
に案内することは困難である。

そこで本出願人は、すでに特願昭54−76800号
（特開昭56−4348号）として、製造開始初期の薄
板をオフラインに導き、オフラインで薄板の製造
速度より早い速度で該薄板を引き出すことにより
不良材を薄板の未凝固部で切り離し、その後正常
時をインラインに導くようにした方法及び装置を
提案している。

しかしながら、製造開始後、回転ドラムに密着
した薄板がドラムから離れる位置は薄板の厚み、
溶湯金属やロール表面の状態により変化する上、
はく離後の薄板は、10〜20μと極めて薄いために
空気抵抗等により予じめ決められたオフラインの
ルートに沿つて必ずしも正確に案内できないとい
う問題点があり、更に薄板をオフライン或いはイ
ンラインに切替えて案内する手段が相互に異なる
方向から薄板に気体を噴射して薄板の案内の切替
操作を行うものであることから薄板の正確な案内
を容易に実現することは極めて困難となるという
問題点がある。つまり、上述した技術では薄板を
引き出す位置がオンラインにあるため不良材を確
実且つ容易に切り離すことが困難となるものであ
る。

本発明の目的は、上述した問題点を解決するた
めになされたものであつて、不良材の薄板を確実
且つ容易に切り離しうる薄板製造装置を提供する
ことにある。

本発明は溶融金属を注出するノズルと、該ノズ
ルから注出された溶融金属を冷却、凝固して薄板
を形成する回転ドラムと、この回転ドラム表面に
近接して配置され、該回転ドラム上で形成された
薄板を巻取る巻取装置とを備えたものにおいて、
前記回転ドラム表面に形成された製造開始初期の
薄板をインラインの途中からオフラインあるいは
オフラインからインラインに切替えて案内するロ
ールを設けると共に、このロールの周速が少なく
とも薄板の製造速度以上の速度に制御可能な駆動
装置を設け、該ロールの外周部に対する薄板の離
接を自在に操作するON−OFF制御可能な複数個
のマグネツト装置を前記ロールの外周部に設置さ
せ、しかも前記ロールは前記回転ドラムに近接し
て配置させ、更に前記ロールに近接させてオフラ
インに導かれた薄板の一部を該ロールの外周部か
ら離間させる手段とを備えたことにより不良材を
薄板の未凝固部で確実且つ容易に切り離しうるよ
うにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明にかかる薄板製造装置の一実
施例を示す説明図である。炉１１は金属が投入さ
れる上方の開口部をカバー１２でおおわれ、外周
部はヒータコイル１３によつて巻回され、溶融金
属１４を収容するようになつている。炉１１の中
央部には、底部側からカバー１２の上方にまで延
設される注出パイプ１５が配置され、注出パイプ
１５の上端側には開口側に従つて口径がしだいに
縮径される注出ノズル１６が配置され、注出ノズ
ル１６は押え１７によつて、注出パイプ１５と連
通した状態でカバー１２に固定されている。注出
ノズル１６の上方には、駆動モータ１８によつて
回転される軸１９に固定されているドラム２０の
下方側の外周面が対向配置されている。

すなわち、炉１１内に投入された金属は、ヒー
タコイル１３の通電によつて溶融金属１４とさ
れ、注出力としての炉内圧２１の作用によつて、
注出パイプ１５内に押し込まれ、注出ノズル１６
からドラム２０の表面上に噴出され、ドラム２０
の表面上で冷却、凝固されて薄板２２とされる。

次に、このようにして製造される薄板２２の厚
み精度に関係する因子としての炉内圧２１、ドラ
ム２０の周速、溶融金属１４の温度、注出ノズル
１６とドラム２０との間隙の制御方法について説
明する。

炉内圧２１は、薄板２２に接触可能にドラム２
０に対向して配置される接触ローラ２３の移動量
によつて薄板２２の厚みを検出する厚み検出セン
サ２４、カバー１２に内装され炉内圧２１を検出
する炉内圧検出センサ２５、炉内圧２１の適正値
を設定する圧力設定器２６の各出力値が伝達され
る圧力制御盤２７の制御量にもとづいて即応的な
制御をなされる。すなわち、圧力制御盤２７の制
御量に基づき、油圧ポンプ２８及びタンク２９か
らなる油圧源によつて、サーボバルブ３０を介し
て油圧シリンダ３１を作動させる。油圧シリンダ
３１の作動は、ピストンロツド３２を介して、架
台３３に配設されている気圧シリンダ３４のシリ
ンダ室３４Ａの容積を変化させる。気圧シリンダ
３４は炉１１の上部空間に連通しているため、シ
リンダ室３４Ａの変化は炉内圧２１を即応的に制
御する。なお、ピストンロツド３２とフレーム３
５との間にはゴムばね３６が、ピストンロツド３
２の移動方向に介装され、この制御系における即
応性が向上されている。

なお、ピストンロツド３２に連結されている気
圧シリンダ位置検出センサ３７、炉内圧検出セン
サ２５の各制御指令は、加圧ポンプ３８、真空ポ
ンプ３９が接続されているバルブ４０に伝達さ
れ、溶融金属１４の注出ノズル１６からの注出に
ともなう注出ヘツドの増加及び炉内圧２１の低下
に対して、炉１１の空間部に圧力流体を補充し、
炉内圧２１を制御可能としている。なお、バルブ
４０の配管系には絞り４１が配設され、気圧シリ
ンダ３４の動作に対し、バルブ４０の受ける影響
度を軽減化するようになつている。

ドラム２０の周速は、厚み検出センサ２４、速
度検出センサ４２、速度設定器４３の各出力値を
速度制御盤４４に伝達し、速度制御盤４４の制御
指令にもとづき駆動モータ１８の回転数を調整す
ることによつて制御される。

炉１１内の溶融金属１４の温度は、温度検出セ
ンサ４５、温度設定器４６の各出力値を温度制御
盤４７に伝達し、温度制御盤４７の制御指令によ
つてコイル電源部４８を制御し、ヒータコイル１
３に通電される電流値を調整することによつて制
御される。なお、この溶融金属１４の温度制御に
おいても、厚み検出センサ２４の出力値を温度制
御盤４７に伝達し、薄板２２の厚み検出値にもと
づき、薄板２２の板厚におよぼす温度制御を直接
的に行うようにしてもよい。

注出ノズル１６とドラム２０との間隙は、ギヤ
ツプ検出センサ４９及びギヤツプ設定器５０の各
出力値をギヤツプ制御盤５１に伝達し、ギヤツプ
制御盤５１の制御指令によつて、油圧シリンダ５
２を動作し、炉１１を支持している基台５３を上
下動することによつて制御される。なお、この注
出ノズル１６とドラム２０との間隙制御において
も、厚み検出センサ２４の出力値をギヤツプ制御
盤５１に伝達し、薄板２２の板厚検出値に基づ
き、ギヤツプ値が薄板２２の板厚に及ぼす影響を
直接的に制御するようにしてもよい。

さらに、ドラム２０の外周面に対向する任意位
置には温度検出センサ５４が配置され、温度検出
センサ５４の検出値に基づきドラム２０の外部か
ら図示されない送風フアンによつて冷却空気等を
吹きつけ、ドラム２０の温度を制御している。こ
のドラム２０の温度制御により、薄板２２の材料
特性が調整可能となつている。

このようにして、ドラム表面上に厚み精度及び
材料特性を調整された薄板２２が製造されるが、
すでに述べたように出湯初期には不良材が発生す
る。以下この不良材を処理する手段について説明
する。

６０は、ドラム２０に近接配置され、薄板をイ
ンラインの途中からオフラインに導くためのロー
ルである。ロール６０の回転速度は、モータ６
４、速度検出器６５、速度制御盤６６及び速度設
定器７０により制御可能となつている。ロール６
０の外周部には、独立してON−OFF制御可能な
複数個のマグネツトが内蔵されている。予じめロ
ール６０の周速をドラム２０の周速に同期させ、
マグネツト６１をONにした状態で薄板の製造を
開始すると、薄板はロール６０に巻付けられ、エ
アナイフ６２ではく離され、スクラツプボツクス
６３へと収納される。この場合、エアナイフ６２
近傍のマグネツトをOFFにすることにより薄板
のロール６０からのはく離は確実に行える。

ノズル１６から噴出する溶融金属１４の流れは
約0.1秒で安定する。この時点でロール６０を加
速すれば製造開始初期における薄板の不良部分
は、強度的に弱い薄板の未凝固部で切り離され、
切り離された薄板はスクラツプボツクスに廃棄さ
せる。

後続する薄板の正常部分がロール６０に近づく
前にマグネツト６１を全てOFFにすることによ
り正常材はロール６０に巻付けられることなくド
ラム２０の表面に沿つて案内される。６７，７１
は、それぞれドラム２０の表面に向けて気体を噴
射する噴射口６８，７２を有するガイド、６９は
押えロールでいずれも薄板をドラム表面、すなわ
ちインライン上に密着案内させるためのものであ
る。

不良材切り離し後の正常材は回転ドラム表面に
沿つて案内され、以下に述べる巻取り手段によつ
てコイル状に巻取られるようになつている。すな
わち、ブラケツト８０にはＬ型状の揺動アーム８
１が揺動可能に支持され、揺動アーム８１の一端
側に回転可能に支持されている回転軸８２には巻
取りドラム８３が固定されている。巻取りドラム
８３はドラム２０の外周面に対向して配置され、
巻取りモータ８４の駆動によつて回転されるとと
もに真空吸引力もしくは電磁吸引力の作用下で薄
板２２を巻取り可能となつている。

揺動アーム８１の片端側は、ブラケツト８５に
トラニオン支持されている押圧シリンダ８６のピ
ストンロツド先端部が連結されている。この押圧
シリンダ８６は、巻取りドラム８３をドラム２０
側に押し込むと共に、巻取りドラム８３に薄板２
２が巻取られ、その巻取り径が増加するに従い、
そのピストンロツドを後退させて、巻取りドラム
８３をドラム２０から離間する方向に揺動アーム
８１を揺動可能に保持している。

巻取りモータ８４は、ドラム２０の加減速に応
じて巻取りドラム８３の回転数を調整する加減速
補償器８７、トルク設定器８８、巻取りモータ８
４の電流値を検出する電流検出センサ８９の各検
出値が伝達されるトルク制御盤９０の制御指令に
より、そのトルクが適正値に制御され、巻取り時
の薄板２２に作用する張力を一定状態としてい
る。

本実施例によれば次のような効果がある。

(1) ロール６０の周速を加速するだけで、不良材
を正常材から切り離すことができるのでロール
６０の制御が簡単となる。尚、この場合不良材
の長さ、加速のタイミング等によつては、切り
離された薄板中に正常材が含まれるが、要は不
良材が巻取り装置に搬送されなければよく、従
つて切り離された薄板中に正常材が含まれてい
ても構わない。

(2) 製造開始初期の薄板は、ドラム表面すなわち
インラインに沿つてロール６０まで確実に案内
されるため不良材の処理の信頼性が極めて高
い。

(3) 強度上最も弱い、ノズルに近いドラム表面上
の薄板の未凝固部で不良材が切り離されるため
後続の正常材がロール６０に近づくまでマグネ
ツトをON状態に維持できるので、不良材を確
実に廃棄できる。

(4) 正常材のみ巻取り作業を行うことができるの
で不良材による正常材への傷付が防止でき製品
歩留りが向上する。

以上のように本発明によれば、製造開始初期の
薄板をインラインの途中からオフラインに導き、
このインラインにある薄板を薄板の製造速度より
早い速度で引き出すようにしたので、簡単な手段
で確実かつ容易に不良材を正常材から切り離すこ
とができ、製品の歩留を向上し得るという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である薄板製造装置
を示す一部を断面として表示した全体構成図であ
る。 １４……溶融金属、１６……溶出ノズル、２０
……ドラム、２２……薄板、６０……インライ
ン／オフライン切替え及び不良材切り離しロー
ル、８３……巻取りドラム、６１……マグネツ
ト、６７，７１……ガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融金属をを注出するノズルと、該ノズルか
   ら注出された溶融金属を冷却、凝固して薄板を形
   成する回転ドラムと、この回転ドラム表面に近接
   して配置され、該回転ドラム上で形成された薄板
   を巻取る巻取装置とを備えたものにおいて、前記
   回転ドラム表面に形成された製造開始初期の薄板
   をインラインの途中からオフラインあるいはオフ
   ラインからインラインに切替えて案内するロール
   を設けると共に、このロールの周速が少なくとも
   薄板の製造速度以上の速度に制御可能な駆動装置
   を設け、該ロールの外周部に対する薄板の離接を
   自在に操作するON−OFF制御可能な複数個のマ
   グネツト装置を前記ロールの外周部に設置させ、
   しかも前記ロールは前記回転ドラムに近接して配
   置させ、更に前記ロールに近接させてオフライン
   に導かれた薄板の一部を該ロールの外周部から離
   間させる手段とを備えたことを特徴とする薄板製
   造装置。