連続処理機器における金属ストリップを案内するための装置および方法
【課題】 金属ストリップを非接触的に案内するための装置を提供する。
【解決手段】 金属ストリップと直角を成す２組の磁極を備え、該磁極の近傍に該金属ストリップに斥力を作用させる磁力線領域（ゾーンＡ１、Ａ２）を形成し、該磁力線領域間に金属ストリップ走行領域を設け、金属ストリップが所定の走行領域（ゾーンＢ）から変位すると本来の走行領域に戻す力が生じる様にした連続処理機器における金属ストリップを案内するための装置および方法である。
【解決手段】 金属ストリップと直角を成す２組の磁極を備え、該磁極の近傍に該金属ストリップに斥力を作用させる磁力線領域（ゾーンＡ１、Ａ２）を形成し、該磁力線領域間に金属ストリップ走行領域を設け、金属ストリップが所定の走行領域（ゾーンＢ）から変位すると本来の走行領域に戻す力が生じる様にした連続処理機器における金属ストリップを案内するための装置および方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びるストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための装置に関するものであり、そのストリップは、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びている。
【０００２】
本発明は、例えば、適当な長さに切断または切り取るためなど、熱処理ライン、金属または有機被覆ライン、あるいは調整ラインなど、磁性、非磁性に関わらず、連続的に延びている連続可動金属ストリップのためのあらゆる機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
連続金属ストリップ処理ラインにおいて、実施されるプロセスでは、そのプロセスの各ステップに要する機器のさまざまな相様に対応して金属ストリップが位置付けられることが必要である。この位置付けは、その処理の各段階を確実にするために、通例ローラーを使用して行われ、そのローラーは金属ストリップを運び、それを案内し、できるだけ理論平面に近く、それを位置付ける。通常、金属ストリップは水平面または垂直面に位置付けられる。
【０００４】
特定の処理については、例えば、金属被膜（特に亜鉛めっき用）または有機被膜（特に塗料被膜用）の被覆のための処理、あるいはかき傷に敏感な表面のある製品、または別の表面と接触することによる表面被膜の局所的劣化の処理については、最終製品に容認できない欠陥となる痕跡を被膜上に残すことになるので、処理ゾーンにローラーを取り付けることは可能ではない。
【０００５】
したがって、金属ストリップをその処理ゾーンの全自由長にわたって正しい位置に保ち、それ自体の重さ、または処理によって生じる力の影響を受けて、あるいはその他の理由で、金属ストリップが処置設備の壁の１つに触れるのを防ぐための非接触案内装置を採用することが必要である。
【０００６】
さらに、金属ストリップが振動するのを防ぐ必要もある。
連続金属ストリップ処理ラインにおいて金属ストリップを非接触案内するための効果的な装置がないことによって、例えば、機械的支持のため２つのローラーの間の可能な処理のための長さの縮小、機器の速度制限または溶着される被膜の厚みの減少など、プロセスに制限が課せられる。
【０００７】
これらの難点を克服するために、例えばより低い圧力を製品に加えるローラーのような接触の少ない中間支持の取り付けなど、あるいはカーボンまたはセラミックのような特別な物質を接触ゾーンに使用するなどの、さまざまの解決法が既に想定されてきた。接触による傷跡の危険性が残るか、何であれ支持材が汚れ、欠陥を生じさせるか、の両方あるいはそのいずれかであるので、これらの手段は、不十分であることが判明している。
【０００８】
金属ストリップを支持する空気圧手段を構成するために、基本的にガスジェットノズルを使用する非接触案内装置もまた想定された。当該システムの有効性は、完全に満足のゆくものというわけではなく、特にノズルを通しての吹き付けが、被膜の溶着、その凝固または乾燥を妨げる可能性のある被覆ラインにおいて、完全に満足のゆくというわけではない。その上に、金属ストリップの表面を被覆するために使用される器具は、ノズルオリフィス上に固相、液相または気相で溶着され、断面を減らし操作不可能にする可能性がある。
【０００９】
電磁気浮上システム、特にFR 2 521 797およびFR 2 598 866に示されるシステム、もまた知られている。当該電磁気浮上システムにおいて、金属ストリップに直角を成す磁極は、通例金属ストリップのそれぞれの側に、コイルを通って流れる交流電流とともに、金属ストリップを部分的に通過し、磁気ヨークにループバックする電磁場を作り出すように置かれる。互いに向き合って位置する磁極は、北と北または南と南のいずれかの同じタイプであり、その結果発生される磁気斥力は、金属ストリップ上にサスペンション効果を生じさせる。当該磁気浮上システムは、金属ストリップに誘導される動力源であり、それは、重要でない付加加熱の原因とはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、磁性、非磁性を問わず、金属ストリップの非接触案内のための装置を提供することであり、とりわけ、２つの機械的支持手段の間の長さを案内する想定される応用のために、その装置は、上記の難点を克服すると同時に重要な付加加熱を付随的に引き起こすことなく、数組の磁極を使用する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための装置は、その金属ストリップが、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びているが、少なくとも前記長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップと直角を成す２組の磁極を備えており、１組は金属ストリップのそれぞれの側に置かれ、金属ストリップの磁極は適当な周波数の交流電流を供給されるコイルが備え付けられ、１組の磁極は、金属ストリップの反対側に位置する別の組の同じ極性の磁極と向き合うように置かれ、磁極、磁極間隔、コイルおよびコイルを通って流れる交流電流の周波数は、金属ストリップが通って延びている通路窓に、下記の３つのゾーンを作り出すように選択されることを特徴とする。
‐それぞれの磁極に近接し、一方の磁極から同組の反対の極性の磁極に行く磁力線の大部分が展開する２つのゾーン、
‐部分的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン。
【００１２】
金属ストリップは、通常この中央ゾーンにあり、そこでは容易に感知できる電磁効果を受けないが、金属ストリップが中央ゾーンから逸れて、磁極に近接するゾーンの１つに入るとき、金属ストリップは、そこで中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受け、この斥力は、金属ストリップは壁または通路窓の形を定める壁がない場合、磁極により接近すればするほど高くなり、実質的な付加加熱を引き起こすことなく、よって案内は付随して起こる。
【００１３】
通常、通路窓の幅は、３０ｍｍより大きいが、５００ｍｍ未満が望ましい。
コイルを流れる交流電流の周波数は、希望する斥力だけでなく、磁極と金属ストリップの間にある熱シールドを形成する物質にも適合される。
【００１４】
電気的［に生起される］熱がシールドされ（る性質）および、その厚み（例えば、ステンレス鋼のシールドされる厚みは少ない、例えば１ｍｍから３ｍｍ）の観点からは、周波数は非常に低く、一般的に１Ｈｚから３０Ｈｚ、とされる。
【００１５】
磁束［によって生起される］熱がシールドされ（る性質）の観点からは、周波数は３０Ｈｚ以上であり、１５００Ｈｚと同等またはそれ以上であることが望ましい。
【００１６】
案内装置には、磁束を通し、取り囲む金属ストリップと巻き線のある磁極との間に置かれる隔離包囲体を含むことができる。隔離包囲体は、耐ガス構造であってもよく、前記内部空気を閉じ込めるように、プロセス用機器内の空気と外部の間の隔離を確実にする。この隔離包囲体は、他の応用においては、液体浴を閉じ込めることができる。
【００１７】
磁極のネットワークの配置は、金属ストリップの端、またはその中央で、その効果が金属ストリップの適切な位置での保持を最適化するようにする。
【００１８】
磁極の磁気斥力は、金属ストリップの位置またはそれに与えられる効果に応じて、金属ストリップの幅に適合される。
【００１９】
有利には、装置には、例えば金属ストリップと電磁気の組の間の磁気結合に敏感な手段が含まれ、この磁気結合は、基本的に磁極に近いゾーンへの金属ストリップの進入時に現れ、前記の敏感な手段は、この磁気結合が検出されるとき、特にコイルの交流電流の大きさを増加することによって、磁気斥力の増加を引き起こすのに適している。
【００２０】
金属ストリップは、垂直または水平でもよい。金属ストリップは、機械的支持手段の間の機械的張力を受けるようにされる。
【００２１】
ガスを吹き付ける手段は、磁極か、磁極間のいずれか、またはその両方に挿入することができる。
【００２２】
本発明はまた、磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための方法に関するものであり、その方法においては、少なくとも前記の長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップの両側に適当な周波数の交流磁場が作り出される。
【００２３】
本方法は、磁場の強度およびその周波数が、金属ストリップが延びている通路窓に３つのゾーン、すなわちそれぞれの磁極に近接し、磁力線のほとんどが展開する２つのゾーンおよび実質的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーンを作り出すように選択されることを特徴とし、金属ストリップは通常この中央ゾーンにあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、金属ストリップが中央ゾーンから逸れて、磁極に近接するゾーンの１つに入るとき、金属ストリップは、中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受ける。
【００２４】
本発明は、上述の配置に限定されず、添付図面を参照して図示される典型的実施形態に関して以下でさらに詳細に説明される多くのその他の配置から成り、その実施形態は、全く限定的ではない。これらの図面は、以下の通りである。
‐図１は、続いて冷却部分がある加熱部分を備える金属ストリップ熱処理ラインの一部の略図である。
‐図２は、図１と同様に、亜鉛めっきラインの一部に関する略図である。
‐図３は、図１の線III−IIIのより大きな縮尺での断面であり、この断面は９０°回転され、本発明による案内装置を図解する。
‐図４は、図３と同様に、金属ストリップのいくつかの可能性のある位置が示される断面である。
‐図５は、図３と同様に、代替的な実施形態の断面である。
‐図６は、熱シールドによって保護される電磁気案内装置のある処理ラインの簡略化した部分垂直断面である。
‐図７は、図６と同様に、代替的実施形態を示す。
‐図８は、図６と同様に、より大きな縮尺での別の実施形態を示す。
‐図９は、垂直断面で、電磁気案内装置および吹き付け箱のある処理ラインの一部を示す。
‐図１０は、図９と同様に、代替的実施形態を示す。
【００２５】
図１は、金属ストリップ１が、それぞれ最下部ローラー２および最上部ローラー３から成る機械的支持手段の間の自由長Ｌを垂直にわたって伸びる熱処理ラインの一部を示す。長さＬは、およそ５０ｍ以上である。金属ストリップ１は、その長さをわたって、例えば下のほうへ、ローラー３からローラー２へ、ラインと処理設備の両方またはそのいずれかの壁の間の通路窓Ｅを通って、連続的に延びている。例えば、提供されるアップストリームは、金属ストリップを熱するための横断流束ヒーター４のある加熱ゾーンＣである。１つ以上の冷却箱Ｒは、例えば窒素‐水素の混合物の冷却ガスを吹き付けることによって、その後加熱室に続き、一方金属ストリップ１は再び、金属ストリップが触れてはならない吹き付けノズルによって囲まれる窓を通過する。金属ストリップ１は、鋼帯であることができる。
【００２６】
図２は、所望の温度に熱せられる金属ストリップ１ａが、底部ローラー２ａの周辺を通過して溶融亜鉛浴Ｂに浸す。金属ストリップはその後、垂直に上がり、エアナイフ・ワイピング機械Ｅを通り、その後冷却箱Ｒａを通って通過し、そこでは亜鉛層で被覆される金属ストリップ１ａに比較的冷たいガスを吹き付けることによって、冷却が提供される。
【００２７】
金属ストリップ１または１ａは、ローラー２、３または２ａ、３ａの間の張力を受けているが、進行方向に対して直角になる変動が起こり得り、特にその大きな長さＬのために、運動での大幅急な変動が起こり得る。金属ストリップの当該横方向変更または逸脱は、後者が、通路窓Ｅが境界を接する壁または機素と接触する危険を冒し、そのため金属ストリップの表面を損なう危険を冒す。
【００２８】
当該接触を防ぐために、本発明は、電磁気を使用する「非接触金属ストリップセンタリング装置」ともいわれる案内装置Ｇを提供する。
【００２９】
図３に示されるように、適当な周波数の交流電流が流れる巻き線６を通る磁極５は、金属ストリップ１のそれぞれの側に置かれる。
【００３０】
磁極５は、金属ストリップ１のそれぞれの側に位置する２組Ｐ１、Ｐ２を形成する。第１組のＰ１の各磁極５は、もう一方の組Ｐ２と同じタイプの磁極５と向き合って位置する。磁極の間隔Ｊ（図３）は、２つの引き続く磁極の幾何学的な軸の間の距離に一致する。図３に示されるように、２組の北（Ｎ）と南（Ｓ）の磁極は、金属ストリップ１の両側で互いに向き合う。所定の組において、いくつかの連続するヨーク７が提供され、それぞれに磁極Ｎおよび磁極Ｓがある。あらゆるヨークの磁極Ｎから磁極Ｓへの磁力線は、図３の矢印８によって示され、それらの面９上の磁極５に入り、出て行く。これらの磁力線８は、金属ストリップ１の近くで展開し、磁気ヨーク７の帰還路をたどる。磁極５は、金属ストリップ１の横方向に沿って割り当てられ、金属ストリップの望ましい効果および幾何学的配列（［左右相互に］相殺）にしたがって置かれる。巻き線６は、例えば連続して、または個々に、適当な大きさおよび周波数の交流電流の供給を受ける。図３においては、４つのヨーク７が、横方向に沿った金属ストリップ１の両側に割り当てられる。磁極５はまた、金属ストリップの縦方向に沿っても割り当てられる。
【００３１】
磁束［によって生起される］熱［が］シールド［される位置］Ｑは、金属ストリップ１の各側に、後者と磁極５の間でに提供される。通路窓の幅は、図３において、熱シールドＱの内側間の距離Ｄに相当する。
【００３２】
磁極５、その磁極間隔、巻き線６および巻き線６を通って流れる交流電流の周波数は、通路窓に、３つのゾーンＡ１、Ｂ、Ａ２、すなわち磁場および矢印８で示される磁力線の大部分が展開する磁極に近接する２つのゾーンＡ１、Ａ２、ならびに磁場が事実上ゼロである、すなわち実質的に磁力線８がこのゾーンを通過しない中央ゾーンＢを作り出すように選択される。
【００３３】
限定されない例として、ゾーンＡ１およびＡ２のそれぞれの厚みは、およそ５０ｍｍにすることができ、そして一方、ゾーンＢの厚みは、およそ１００ｍｍであり、それによって、通路窓に約２００ｍｍの厚みを与え、それは、特に製造プロセスと関係のある金属ストリップ１の変形に関して、この案内装置が対象とするプロセスの実際の動作条件と完璧に適合する。
【００３４】
案内装置の操作は、以下の通りである。
金属ストリップ１が完全にゾーンＢにある場合、それは実質的に磁極５からの磁束を経験せず、誘導電流、加熱、力など、その影響を１つも受けない。案内は、その時ようやくエンドロール２および３によって提供される。したがって、金属ストリップがゾーンＢで通常の操作位置を占めているとき、電磁気装置は、金属ストリップ１につき完全に中性である。
【００３５】
何らかの理由で、金属ストリップ１またはその一部がゾーンＡ１またはＡ２に移動する場合、金属ストリップまたは関連するその一部は、磁力線８を通過し、対応するゾーンに近接して位置する磁極の磁場を受ける。金属ストリップに誘導される電流は、交流磁場の接線成分と反応し、前記成分は、ローレンツの法則に従って、金属ストリップと直角を成す斥力を作り出すように、金属ストリップの平面に置かれる。これらの斥力には、金属ストリップ１を機器、すなわち、金属ストリップが接触しやすい磁極の端部９または通路窓の形を定める壁から離れさせる効果がある。
【００３６】
そのようにして得られるものは、金属ストリップ１と機器または処理設備の壁の間の接触を防ぐ望ましい効果である。
【００３７】
磁極５の寸法、磁極間隔、金属ストリップに対する磁極の位置、巻き線６の特徴、供給源の周波数および電流、これらのパラメーターのいくつかまたはそれらの１つだけの大きさを調節することによって、金属ストリップ１によって経験される斥力を制御することが可能である。このようにして、金属ストリップ１で行われる連続プロセスに関する案内装置の効果を制御することができる。これらの調節はまた、プロセスに適合させるように、ゾーンＡ１、ＢおよびＡ２の寸法を選択することが可能である。
【００３８】
金属ストリップ１に向かい合う磁極５の幾何学的配置はまた、変化に富み、すなわち、磁極間隔は、例えば金属ストリップの端を選択的に保護するように、その効果の最終結果が金属ストリップの中央と端とでは異なるような方法で調節される。
【００３９】
図４は、移動された第１位置１０として実線によって示され、第２位置１１として１点鎖線によって示される、金属ストリップ１の可能な移動の２例を例示する。
【００４０】
金属ストリップ１がゾーンＡ１で位置１０に移動されるとき、実質上それ自体に平行で、ゾーンＢに引き戻されるように、それは、磁極の組の動きを通し全幅にわたる斥力を経験する。
【００４１】
金属ストリップ１が磁気保持部分のねじりに対応する位置１１を占めるとき、ゾーンＡ１およびＡ２に位置する部分は、反対方向の斥力を経験し、それは金属ストリップのねじりに逆らい、金属ストリップ１のための望ましい理論的平面に対応するゾーンＢにそれを戻す傾向がある帰りモーメントを生み出す。
【００４２】
金属ストリップ１がゾーンＡ１またはＡ２により深く入り込めば入り込むほど、磁極により接近し、ゾーンＢにそれを戻すために、この金属ストリップに作用する斥力はより高くなる。金属ストリップは、壁に触れる危険なく、したがって金属ストリップ１に表面の傷を形成する原因となることなく、ゾーンＡ１またはＡ２からゾーンＢに戻される。
【００４３】
図５は、閉じた斜めに横切る輪郭、例えば長方形の輪郭のある包囲体１２によって、金属ストリップ１の断面が磁極５から分離される代替的実施形態を示し、前記包囲体は、磁束を通す。包囲体１２は、装置の操作を妨げないほど薄く、特に装置の満足のゆく操作を確実にするのに十分な斥力ゾーンＡ１およびＡ２を採用することを可能にする。包囲体１２は、金属ストリップ１が延びている内部雰囲気を、磁極５がある雰囲気から分離することを可能にする。
【００４４】
図６は、垂直断面図で、包囲体１２の取り付けを図式的に例示し、処理ラインのアップストリームおよびダウンストリームの壁にフランジ１２ａによって機械的に接続される。
【００４５】
図７に例示されるように、案内装置の使用に多分起因する衝撃に堪えることができ、プロセスで使用されるガスの化学的特性と適合するパネルを作るために、樹脂またはコンクリートから成る物質Ｍａで巻き線６と磁極５を封入することによって、図５および６の結果と類似する結果が得られる。金属ストリップの両側に位置する２つのパネルは、耐ガス構造の包囲体を作るために接続される。案内装置は、その後ラインのアップストリームおよびダウンストリームの壁にしっかり固定される箱に収められる１つのセンタリング装置になる。
【００４６】
当該配置によって、案内装置のアップストリームおよびダウンストリームのゾーン内の雰囲気の継続性を確実にすること、例えば、熱処理の場合の水素またはアンモニアより成る雰囲気、または被覆ラインに有機溶媒蒸気を含む雰囲気などオペレーターまたは環境に危険なガスの漏出を防ぐことが可能になる。
【００４７】
磁束を通す耐ガス構造の包囲体１２はまた、プロセスに関連する温度がそのように必要とする場合、冷却される。
【００４８】
図８から１０において、金属ストリップの右に位置する設備のその部分のみが、状況を簡略化するために示されている。左に位置する部分は、金属ストリップの平面に対して対称であることによって、右手部分から推定することができる。
【００４９】
図８は、垂直断面図で、磁気案内装置Ｇが、例えば薄板金製であり、ラインのアップストリームおよびダウンストリームに密封して固定される箱Ｔに収納される代替的実施形態を示す。熱シールドＱは、その箱の開口部の平面に、金属ストリップに向かって、密封してそれを閉じる必要なしに置かれる。
【００５０】
本発明に従った案内装置によって、炉の壁を通過しなくてはならない、ジャーナルによって支持されるローラーを使用する案内の場合とは違って、炉の内側と外側の間の連絡なしに金属ストリップ１を所定位置に保持することが可能になる。
【００５１】
有利なことに、案内装置には、ゾーンＡ１および Ａ２で金属ストリップ１の進入を検出するための手段１３（図５）が含まれ、これらの検出手段１３は、磁力の反発を増やすために、コイルおよび当該の磁極５によって作り出される磁場を増やすための制御手段１４で作動するのに適している。
【００５２】
金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入は、金属ストリップとの磁極５の磁気結合を特定することによって検出される。例えば、金属ストリップ１がゾーンＡ１またはゾーンＡ２に入るとき、磁気結合によって生み出されるコイル６の電流の周波数の変動に敏感な検出手段が提供される。
【００５３】
特にコイル６を通って流れる電流の大きさを増やすことによって、斥力の増加が得られる。しかしながら、周波数の増加もまた、斥力の増加を促進する。
【００５４】
金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入は、磁気結合によって検出される代わりに、金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入に敏感であり、斥力の増加を制御する手段に作用する位置センサーまたは近接センサー１５、１６によって検出できた。
【００５５】
金属ストリップの位置に敏感であり、斥力の増加を引き起こすような手段を用いて、案内装置は能動装置となり、ゾーンＢに金属ストリップがあるとき動力は消費され、この動力は、金属ストリップがゾーンＡ１またはＡ２に入るときのみ増やされる。結果として、かなりの程度の省エネがあり、金属ストリップの望ましくない加熱は全くない。
【００５６】
案内装置Ｇは、例えば冷却ガスを吹き付けるための少なくとも１つの箱Ｓ（図９）を備える冷却装置と併用できる。
【００５７】
図１０に例示されるとおり、磁極５には、金属ストリップ１に冷却ガスを注入するための溝１７が含まれる。ガス注入ノズル１８を、金属ストリップの縦方向と横方向の両方に沿った磁極５の間に置くことも可能である。吹き付け箱Ｓａは、金属ストリップ１から反対側でヨーク７を覆う。これらの手段によって、センタリング装置は、炉の冷却ゾーンへの超過負荷を与えない。
【００５８】
本発明は、例えば下記のような多くの用途で採用することができる。
‐処理槽の後、まだ固化していない亜鉛被膜に傷跡を残すことなく、図２に図式的に例示されるように、亜鉛めっきラインの冷却塔で金属ストリップを適切な位置に保持すること。
‐プロセスの熱部分で、または金属ストリップを導入し引き出すための機械的部分で、傷の原因となる可能性のある金属ストリップの表面との接触を避けるように、ステンレス鋼光輝焼なましラインで金属ストリップを適切な位置に保持すること。
‐本発明の磁気装置が２つのローラーより取り付けが簡単であり、あるいは最適条件の下でプロセスに使用されるガスに対して小室を密封しておくことを可能にするので、熱処理ラインで金属ストリップを適切な位置に保持すること。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、続いて冷却部分がある加熱部分を備える金属ストリップ熱処理ラインの一部の概略説明図である。
【図２】図２は、図１と同様に、亜鉛めっきラインの一部に関する概略説明図である。
【図３】図３は、図１の線III−IIIのより大きな縮尺での断面説明図である。
【図４】図４は、図３と同様に、金属ストリップのいくつかの可能性のある位置が示される断面説明図である。
【図５】図５は、図３と同様に、代替的な実施形態の断面説明図である。
【図６】図６は、熱シールドによって保護される電磁気案内装置のある処理ラインの簡略化した部分垂直断面説明図である。
【図７】図７は、図６と同様に、代替的実施形態を示す断面説明図である。
【図８】図８は、図６と同様に、より大きな縮尺での別の実施形態を示す断面説明図である。
【図９】図９は、垂直断面で、電磁気案内装置および吹き付け箱のある処理ラインの一部を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図９と同様に、代替的実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 金属ストリップ
２ ローラー
３ ローラー
４ 横断流束ヒーター
５ 磁極
６ コイル
７ 磁気ヨーク
８ 磁力線
９ 端部
１０ 位置
１１ 位置
１２ 包囲体
１３ 検出手段
１４ 制御手段
１５ 位置センサー
１６ 近接センサー
１７ 溝
１８ ガス注入ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びるストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための装置に関するものであり、そのストリップは、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びている。
【０００２】
本発明は、例えば、適当な長さに切断または切り取るためなど、熱処理ライン、金属または有機被覆ライン、あるいは調整ラインなど、磁性、非磁性に関わらず、連続的に延びている連続可動金属ストリップのためのあらゆる機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
連続金属ストリップ処理ラインにおいて、実施されるプロセスでは、そのプロセスの各ステップに要する機器のさまざまな相様に対応して金属ストリップが位置付けられることが必要である。この位置付けは、その処理の各段階を確実にするために、通例ローラーを使用して行われ、そのローラーは金属ストリップを運び、それを案内し、できるだけ理論平面に近く、それを位置付ける。通常、金属ストリップは水平面または垂直面に位置付けられる。
【０００４】
特定の処理については、例えば、金属被膜（特に亜鉛めっき用）または有機被膜（特に塗料被膜用）の被覆のための処理、あるいはかき傷に敏感な表面のある製品、または別の表面と接触することによる表面被膜の局所的劣化の処理については、最終製品に容認できない欠陥となる痕跡を被膜上に残すことになるので、処理ゾーンにローラーを取り付けることは可能ではない。
【０００５】
したがって、金属ストリップをその処理ゾーンの全自由長にわたって正しい位置に保ち、それ自体の重さ、または処理によって生じる力の影響を受けて、あるいはその他の理由で、金属ストリップが処置設備の壁の１つに触れるのを防ぐための非接触案内装置を採用することが必要である。
【０００６】
さらに、金属ストリップが振動するのを防ぐ必要もある。
連続金属ストリップ処理ラインにおいて金属ストリップを非接触案内するための効果的な装置がないことによって、例えば、機械的支持のため２つのローラーの間の可能な処理のための長さの縮小、機器の速度制限または溶着される被膜の厚みの減少など、プロセスに制限が課せられる。
【０００７】
これらの難点を克服するために、例えばより低い圧力を製品に加えるローラーのような接触の少ない中間支持の取り付けなど、あるいはカーボンまたはセラミックのような特別な物質を接触ゾーンに使用するなどの、さまざまの解決法が既に想定されてきた。接触による傷跡の危険性が残るか、何であれ支持材が汚れ、欠陥を生じさせるか、の両方あるいはそのいずれかであるので、これらの手段は、不十分であることが判明している。
【０００８】
金属ストリップを支持する空気圧手段を構成するために、基本的にガスジェットノズルを使用する非接触案内装置もまた想定された。当該システムの有効性は、完全に満足のゆくものというわけではなく、特にノズルを通しての吹き付けが、被膜の溶着、その凝固または乾燥を妨げる可能性のある被覆ラインにおいて、完全に満足のゆくというわけではない。その上に、金属ストリップの表面を被覆するために使用される器具は、ノズルオリフィス上に固相、液相または気相で溶着され、断面を減らし操作不可能にする可能性がある。
【０００９】
電磁気浮上システム、特にFR 2 521 797およびFR 2 598 866に示されるシステム、もまた知られている。当該電磁気浮上システムにおいて、金属ストリップに直角を成す磁極は、通例金属ストリップのそれぞれの側に、コイルを通って流れる交流電流とともに、金属ストリップを部分的に通過し、磁気ヨークにループバックする電磁場を作り出すように置かれる。互いに向き合って位置する磁極は、北と北または南と南のいずれかの同じタイプであり、その結果発生される磁気斥力は、金属ストリップ上にサスペンション効果を生じさせる。当該磁気浮上システムは、金属ストリップに誘導される動力源であり、それは、重要でない付加加熱の原因とはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、磁性、非磁性を問わず、金属ストリップの非接触案内のための装置を提供することであり、とりわけ、２つの機械的支持手段の間の長さを案内する想定される応用のために、その装置は、上記の難点を克服すると同時に重要な付加加熱を付随的に引き起こすことなく、数組の磁極を使用する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための装置は、その金属ストリップが、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びているが、少なくとも前記長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップと直角を成す２組の磁極を備えており、１組は金属ストリップのそれぞれの側に置かれ、金属ストリップの磁極は適当な周波数の交流電流を供給されるコイルが備え付けられ、１組の磁極は、金属ストリップの反対側に位置する別の組の同じ極性の磁極と向き合うように置かれ、磁極、磁極間隔、コイルおよびコイルを通って流れる交流電流の周波数は、金属ストリップが通って延びている通路窓に、下記の３つのゾーンを作り出すように選択されることを特徴とする。
‐それぞれの磁極に近接し、一方の磁極から同組の反対の極性の磁極に行く磁力線の大部分が展開する２つのゾーン、
‐部分的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン。
【００１２】
金属ストリップは、通常この中央ゾーンにあり、そこでは容易に感知できる電磁効果を受けないが、金属ストリップが中央ゾーンから逸れて、磁極に近接するゾーンの１つに入るとき、金属ストリップは、そこで中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受け、この斥力は、金属ストリップは壁または通路窓の形を定める壁がない場合、磁極により接近すればするほど高くなり、実質的な付加加熱を引き起こすことなく、よって案内は付随して起こる。
【００１３】
通常、通路窓の幅は、３０ｍｍより大きいが、５００ｍｍ未満が望ましい。
コイルを流れる交流電流の周波数は、希望する斥力だけでなく、磁極と金属ストリップの間にある熱シールドを形成する物質にも適合される。
【００１４】
電気的［に生起される］熱がシールドされ（る性質）および、その厚み（例えば、ステンレス鋼のシールドされる厚みは少ない、例えば１ｍｍから３ｍｍ）の観点からは、周波数は非常に低く、一般的に１Ｈｚから３０Ｈｚ、とされる。
【００１５】
磁束［によって生起される］熱がシールドされ（る性質）の観点からは、周波数は３０Ｈｚ以上であり、１５００Ｈｚと同等またはそれ以上であることが望ましい。
【００１６】
案内装置には、磁束を通し、取り囲む金属ストリップと巻き線のある磁極との間に置かれる隔離包囲体を含むことができる。隔離包囲体は、耐ガス構造であってもよく、前記内部空気を閉じ込めるように、プロセス用機器内の空気と外部の間の隔離を確実にする。この隔離包囲体は、他の応用においては、液体浴を閉じ込めることができる。
【００１７】
磁極のネットワークの配置は、金属ストリップの端、またはその中央で、その効果が金属ストリップの適切な位置での保持を最適化するようにする。
【００１８】
磁極の磁気斥力は、金属ストリップの位置またはそれに与えられる効果に応じて、金属ストリップの幅に適合される。
【００１９】
有利には、装置には、例えば金属ストリップと電磁気の組の間の磁気結合に敏感な手段が含まれ、この磁気結合は、基本的に磁極に近いゾーンへの金属ストリップの進入時に現れ、前記の敏感な手段は、この磁気結合が検出されるとき、特にコイルの交流電流の大きさを増加することによって、磁気斥力の増加を引き起こすのに適している。
【００２０】
金属ストリップは、垂直または水平でもよい。金属ストリップは、機械的支持手段の間の機械的張力を受けるようにされる。
【００２１】
ガスを吹き付ける手段は、磁極か、磁極間のいずれか、またはその両方に挿入することができる。
【００２２】
本発明はまた、磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップの非接触案内のための方法に関するものであり、その方法においては、少なくとも前記の長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップの両側に適当な周波数の交流磁場が作り出される。
【００２３】
本方法は、磁場の強度およびその周波数が、金属ストリップが延びている通路窓に３つのゾーン、すなわちそれぞれの磁極に近接し、磁力線のほとんどが展開する２つのゾーンおよび実質的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーンを作り出すように選択されることを特徴とし、金属ストリップは通常この中央ゾーンにあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、金属ストリップが中央ゾーンから逸れて、磁極に近接するゾーンの１つに入るとき、金属ストリップは、中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受ける。
【００２４】
本発明は、上述の配置に限定されず、添付図面を参照して図示される典型的実施形態に関して以下でさらに詳細に説明される多くのその他の配置から成り、その実施形態は、全く限定的ではない。これらの図面は、以下の通りである。
‐図１は、続いて冷却部分がある加熱部分を備える金属ストリップ熱処理ラインの一部の略図である。
‐図２は、図１と同様に、亜鉛めっきラインの一部に関する略図である。
‐図３は、図１の線III−IIIのより大きな縮尺での断面であり、この断面は９０°回転され、本発明による案内装置を図解する。
‐図４は、図３と同様に、金属ストリップのいくつかの可能性のある位置が示される断面である。
‐図５は、図３と同様に、代替的な実施形態の断面である。
‐図６は、熱シールドによって保護される電磁気案内装置のある処理ラインの簡略化した部分垂直断面である。
‐図７は、図６と同様に、代替的実施形態を示す。
‐図８は、図６と同様に、より大きな縮尺での別の実施形態を示す。
‐図９は、垂直断面で、電磁気案内装置および吹き付け箱のある処理ラインの一部を示す。
‐図１０は、図９と同様に、代替的実施形態を示す。
【００２５】
図１は、金属ストリップ１が、それぞれ最下部ローラー２および最上部ローラー３から成る機械的支持手段の間の自由長Ｌを垂直にわたって伸びる熱処理ラインの一部を示す。長さＬは、およそ５０ｍ以上である。金属ストリップ１は、その長さをわたって、例えば下のほうへ、ローラー３からローラー２へ、ラインと処理設備の両方またはそのいずれかの壁の間の通路窓Ｅを通って、連続的に延びている。例えば、提供されるアップストリームは、金属ストリップを熱するための横断流束ヒーター４のある加熱ゾーンＣである。１つ以上の冷却箱Ｒは、例えば窒素‐水素の混合物の冷却ガスを吹き付けることによって、その後加熱室に続き、一方金属ストリップ１は再び、金属ストリップが触れてはならない吹き付けノズルによって囲まれる窓を通過する。金属ストリップ１は、鋼帯であることができる。
【００２６】
図２は、所望の温度に熱せられる金属ストリップ１ａが、底部ローラー２ａの周辺を通過して溶融亜鉛浴Ｂに浸す。金属ストリップはその後、垂直に上がり、エアナイフ・ワイピング機械Ｅを通り、その後冷却箱Ｒａを通って通過し、そこでは亜鉛層で被覆される金属ストリップ１ａに比較的冷たいガスを吹き付けることによって、冷却が提供される。
【００２７】
金属ストリップ１または１ａは、ローラー２、３または２ａ、３ａの間の張力を受けているが、進行方向に対して直角になる変動が起こり得り、特にその大きな長さＬのために、運動での大幅急な変動が起こり得る。金属ストリップの当該横方向変更または逸脱は、後者が、通路窓Ｅが境界を接する壁または機素と接触する危険を冒し、そのため金属ストリップの表面を損なう危険を冒す。
【００２８】
当該接触を防ぐために、本発明は、電磁気を使用する「非接触金属ストリップセンタリング装置」ともいわれる案内装置Ｇを提供する。
【００２９】
図３に示されるように、適当な周波数の交流電流が流れる巻き線６を通る磁極５は、金属ストリップ１のそれぞれの側に置かれる。
【００３０】
磁極５は、金属ストリップ１のそれぞれの側に位置する２組Ｐ１、Ｐ２を形成する。第１組のＰ１の各磁極５は、もう一方の組Ｐ２と同じタイプの磁極５と向き合って位置する。磁極の間隔Ｊ（図３）は、２つの引き続く磁極の幾何学的な軸の間の距離に一致する。図３に示されるように、２組の北（Ｎ）と南（Ｓ）の磁極は、金属ストリップ１の両側で互いに向き合う。所定の組において、いくつかの連続するヨーク７が提供され、それぞれに磁極Ｎおよび磁極Ｓがある。あらゆるヨークの磁極Ｎから磁極Ｓへの磁力線は、図３の矢印８によって示され、それらの面９上の磁極５に入り、出て行く。これらの磁力線８は、金属ストリップ１の近くで展開し、磁気ヨーク７の帰還路をたどる。磁極５は、金属ストリップ１の横方向に沿って割り当てられ、金属ストリップの望ましい効果および幾何学的配列（［左右相互に］相殺）にしたがって置かれる。巻き線６は、例えば連続して、または個々に、適当な大きさおよび周波数の交流電流の供給を受ける。図３においては、４つのヨーク７が、横方向に沿った金属ストリップ１の両側に割り当てられる。磁極５はまた、金属ストリップの縦方向に沿っても割り当てられる。
【００３１】
磁束［によって生起される］熱［が］シールド［される位置］Ｑは、金属ストリップ１の各側に、後者と磁極５の間でに提供される。通路窓の幅は、図３において、熱シールドＱの内側間の距離Ｄに相当する。
【００３２】
磁極５、その磁極間隔、巻き線６および巻き線６を通って流れる交流電流の周波数は、通路窓に、３つのゾーンＡ１、Ｂ、Ａ２、すなわち磁場および矢印８で示される磁力線の大部分が展開する磁極に近接する２つのゾーンＡ１、Ａ２、ならびに磁場が事実上ゼロである、すなわち実質的に磁力線８がこのゾーンを通過しない中央ゾーンＢを作り出すように選択される。
【００３３】
限定されない例として、ゾーンＡ１およびＡ２のそれぞれの厚みは、およそ５０ｍｍにすることができ、そして一方、ゾーンＢの厚みは、およそ１００ｍｍであり、それによって、通路窓に約２００ｍｍの厚みを与え、それは、特に製造プロセスと関係のある金属ストリップ１の変形に関して、この案内装置が対象とするプロセスの実際の動作条件と完璧に適合する。
【００３４】
案内装置の操作は、以下の通りである。
金属ストリップ１が完全にゾーンＢにある場合、それは実質的に磁極５からの磁束を経験せず、誘導電流、加熱、力など、その影響を１つも受けない。案内は、その時ようやくエンドロール２および３によって提供される。したがって、金属ストリップがゾーンＢで通常の操作位置を占めているとき、電磁気装置は、金属ストリップ１につき完全に中性である。
【００３５】
何らかの理由で、金属ストリップ１またはその一部がゾーンＡ１またはＡ２に移動する場合、金属ストリップまたは関連するその一部は、磁力線８を通過し、対応するゾーンに近接して位置する磁極の磁場を受ける。金属ストリップに誘導される電流は、交流磁場の接線成分と反応し、前記成分は、ローレンツの法則に従って、金属ストリップと直角を成す斥力を作り出すように、金属ストリップの平面に置かれる。これらの斥力には、金属ストリップ１を機器、すなわち、金属ストリップが接触しやすい磁極の端部９または通路窓の形を定める壁から離れさせる効果がある。
【００３６】
そのようにして得られるものは、金属ストリップ１と機器または処理設備の壁の間の接触を防ぐ望ましい効果である。
【００３７】
磁極５の寸法、磁極間隔、金属ストリップに対する磁極の位置、巻き線６の特徴、供給源の周波数および電流、これらのパラメーターのいくつかまたはそれらの１つだけの大きさを調節することによって、金属ストリップ１によって経験される斥力を制御することが可能である。このようにして、金属ストリップ１で行われる連続プロセスに関する案内装置の効果を制御することができる。これらの調節はまた、プロセスに適合させるように、ゾーンＡ１、ＢおよびＡ２の寸法を選択することが可能である。
【００３８】
金属ストリップ１に向かい合う磁極５の幾何学的配置はまた、変化に富み、すなわち、磁極間隔は、例えば金属ストリップの端を選択的に保護するように、その効果の最終結果が金属ストリップの中央と端とでは異なるような方法で調節される。
【００３９】
図４は、移動された第１位置１０として実線によって示され、第２位置１１として１点鎖線によって示される、金属ストリップ１の可能な移動の２例を例示する。
【００４０】
金属ストリップ１がゾーンＡ１で位置１０に移動されるとき、実質上それ自体に平行で、ゾーンＢに引き戻されるように、それは、磁極の組の動きを通し全幅にわたる斥力を経験する。
【００４１】
金属ストリップ１が磁気保持部分のねじりに対応する位置１１を占めるとき、ゾーンＡ１およびＡ２に位置する部分は、反対方向の斥力を経験し、それは金属ストリップのねじりに逆らい、金属ストリップ１のための望ましい理論的平面に対応するゾーンＢにそれを戻す傾向がある帰りモーメントを生み出す。
【００４２】
金属ストリップ１がゾーンＡ１またはＡ２により深く入り込めば入り込むほど、磁極により接近し、ゾーンＢにそれを戻すために、この金属ストリップに作用する斥力はより高くなる。金属ストリップは、壁に触れる危険なく、したがって金属ストリップ１に表面の傷を形成する原因となることなく、ゾーンＡ１またはＡ２からゾーンＢに戻される。
【００４３】
図５は、閉じた斜めに横切る輪郭、例えば長方形の輪郭のある包囲体１２によって、金属ストリップ１の断面が磁極５から分離される代替的実施形態を示し、前記包囲体は、磁束を通す。包囲体１２は、装置の操作を妨げないほど薄く、特に装置の満足のゆく操作を確実にするのに十分な斥力ゾーンＡ１およびＡ２を採用することを可能にする。包囲体１２は、金属ストリップ１が延びている内部雰囲気を、磁極５がある雰囲気から分離することを可能にする。
【００４４】
図６は、垂直断面図で、包囲体１２の取り付けを図式的に例示し、処理ラインのアップストリームおよびダウンストリームの壁にフランジ１２ａによって機械的に接続される。
【００４５】
図７に例示されるように、案内装置の使用に多分起因する衝撃に堪えることができ、プロセスで使用されるガスの化学的特性と適合するパネルを作るために、樹脂またはコンクリートから成る物質Ｍａで巻き線６と磁極５を封入することによって、図５および６の結果と類似する結果が得られる。金属ストリップの両側に位置する２つのパネルは、耐ガス構造の包囲体を作るために接続される。案内装置は、その後ラインのアップストリームおよびダウンストリームの壁にしっかり固定される箱に収められる１つのセンタリング装置になる。
【００４６】
当該配置によって、案内装置のアップストリームおよびダウンストリームのゾーン内の雰囲気の継続性を確実にすること、例えば、熱処理の場合の水素またはアンモニアより成る雰囲気、または被覆ラインに有機溶媒蒸気を含む雰囲気などオペレーターまたは環境に危険なガスの漏出を防ぐことが可能になる。
【００４７】
磁束を通す耐ガス構造の包囲体１２はまた、プロセスに関連する温度がそのように必要とする場合、冷却される。
【００４８】
図８から１０において、金属ストリップの右に位置する設備のその部分のみが、状況を簡略化するために示されている。左に位置する部分は、金属ストリップの平面に対して対称であることによって、右手部分から推定することができる。
【００４９】
図８は、垂直断面図で、磁気案内装置Ｇが、例えば薄板金製であり、ラインのアップストリームおよびダウンストリームに密封して固定される箱Ｔに収納される代替的実施形態を示す。熱シールドＱは、その箱の開口部の平面に、金属ストリップに向かって、密封してそれを閉じる必要なしに置かれる。
【００５０】
本発明に従った案内装置によって、炉の壁を通過しなくてはならない、ジャーナルによって支持されるローラーを使用する案内の場合とは違って、炉の内側と外側の間の連絡なしに金属ストリップ１を所定位置に保持することが可能になる。
【００５１】
有利なことに、案内装置には、ゾーンＡ１および Ａ２で金属ストリップ１の進入を検出するための手段１３（図５）が含まれ、これらの検出手段１３は、磁力の反発を増やすために、コイルおよび当該の磁極５によって作り出される磁場を増やすための制御手段１４で作動するのに適している。
【００５２】
金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入は、金属ストリップとの磁極５の磁気結合を特定することによって検出される。例えば、金属ストリップ１がゾーンＡ１またはゾーンＡ２に入るとき、磁気結合によって生み出されるコイル６の電流の周波数の変動に敏感な検出手段が提供される。
【００５３】
特にコイル６を通って流れる電流の大きさを増やすことによって、斥力の増加が得られる。しかしながら、周波数の増加もまた、斥力の増加を促進する。
【００５４】
金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入は、磁気結合によって検出される代わりに、金属ストリップ１のゾーンＡ１またはＡ２への進入に敏感であり、斥力の増加を制御する手段に作用する位置センサーまたは近接センサー１５、１６によって検出できた。
【００５５】
金属ストリップの位置に敏感であり、斥力の増加を引き起こすような手段を用いて、案内装置は能動装置となり、ゾーンＢに金属ストリップがあるとき動力は消費され、この動力は、金属ストリップがゾーンＡ１またはＡ２に入るときのみ増やされる。結果として、かなりの程度の省エネがあり、金属ストリップの望ましくない加熱は全くない。
【００５６】
案内装置Ｇは、例えば冷却ガスを吹き付けるための少なくとも１つの箱Ｓ（図９）を備える冷却装置と併用できる。
【００５７】
図１０に例示されるとおり、磁極５には、金属ストリップ１に冷却ガスを注入するための溝１７が含まれる。ガス注入ノズル１８を、金属ストリップの縦方向と横方向の両方に沿った磁極５の間に置くことも可能である。吹き付け箱Ｓａは、金属ストリップ１から反対側でヨーク７を覆う。これらの手段によって、センタリング装置は、炉の冷却ゾーンへの超過負荷を与えない。
【００５８】
本発明は、例えば下記のような多くの用途で採用することができる。
‐処理槽の後、まだ固化していない亜鉛被膜に傷跡を残すことなく、図２に図式的に例示されるように、亜鉛めっきラインの冷却塔で金属ストリップを適切な位置に保持すること。
‐プロセスの熱部分で、または金属ストリップを導入し引き出すための機械的部分で、傷の原因となる可能性のある金属ストリップの表面との接触を避けるように、ステンレス鋼光輝焼なましラインで金属ストリップを適切な位置に保持すること。
‐本発明の磁気装置が２つのローラーより取り付けが簡単であり、あるいは最適条件の下でプロセスに使用されるガスに対して小室を密封しておくことを可能にするので、熱処理ラインで金属ストリップを適切な位置に保持すること。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、続いて冷却部分がある加熱部分を備える金属ストリップ熱処理ラインの一部の概略説明図である。
【図２】図２は、図１と同様に、亜鉛めっきラインの一部に関する概略説明図である。
【図３】図３は、図１の線III−IIIのより大きな縮尺での断面説明図である。
【図４】図４は、図３と同様に、金属ストリップのいくつかの可能性のある位置が示される断面説明図である。
【図５】図５は、図３と同様に、代替的な実施形態の断面説明図である。
【図６】図６は、熱シールドによって保護される電磁気案内装置のある処理ラインの簡略化した部分垂直断面説明図である。
【図７】図７は、図６と同様に、代替的実施形態を示す断面説明図である。
【図８】図８は、図６と同様に、より大きな縮尺での別の実施形態を示す断面説明図である。
【図９】図９は、垂直断面で、電磁気案内装置および吹き付け箱のある処理ラインの一部を示す説明図である。
【図１０】図１０は、図９と同様に、代替的実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 金属ストリップ
２ ローラー
３ ローラー
４ 横断流束ヒーター
５ 磁極
６ コイル
７ 磁気ヨーク
８ 磁力線
９ 端部
１０ 位置
１１ 位置
１２ 包囲体
１３ 検出手段
１４ 制御手段
１５ 位置センサー
１６ 近接センサー
１７ 溝
１８ ガス注入ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性または非磁性である、２つの機械的支持手段（２、３）の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップ（１）の非接触案内のための装置であり、前記金属ストリップは、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びていて、その装置は、少なくとも前記長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップと直角を成す２組（Ｐ１、Ｐ２）の磁極を備えており、１組は前記細片のそれぞれの側に置かれ、前記細片の前記磁極（５）は適当な周波数の交流電流を供給されるコイル（６）が備え付けられ、１組の前記磁極は、前記細片の反対側に位置する別の組の同じ極性の磁極と向き合うように置かれ、
前記磁極（５）、前記極間隔、前記コイル（６）および前記コイルを通って流れる交流電流の周波数は、前記細片が通って延びている前記通路窓に、下記の３つのゾーン（Ａ１、Ｂ、Ａ２）を作り出すように選択される装置であって、
‐それぞれの前記磁極（５）に近接し、一方の磁極から同組の反対の極性の磁極に行く前記磁力線（８）の大部分が展開する２つのゾーン（Ａ１、Ａ２）、
‐部分的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン（Ｂ）。
前記細片（１）は、通常この中央ゾーン（Ｂ）にあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、前記細片が前記中央ゾーンからそれて、前記磁極に近接する前記ゾーン（Ａ１、Ａ２）の１つに入るとき、前記細片は、そこで前記中央ゾーン（Ｂ）に向けられる電磁斥力を受けて、この斥力が高くなればなるほど、前記細片（１）は壁または前記通路窓の形を定める壁がない場合前記磁極により接近し、重要な寄生加熱を引き起こすことなく、よって前記案内は付随して起こることを特徴とする金属細片（１）の非接触案内のための装置。
【請求項２】
前記通路窓の幅（Ｄ）は、３０ｍｍより大きい請求項１に記載の案内装置。
【請求項３】
前記通路窓の幅（Ｄ）は、５００ｍｍ未満である請求項１または２に記載の案内装置。
【請求項４】
コイル（６）を流れる交流電流の周波数は、希望する斥力および磁極（５）と金属ストリップ（１）との間にある熱シールド（Ｑ）を形成する物質に適合される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項５】
電気的に誘導加熱シールドを用いる請求項４に記載の案内装置のコイル（６）を流れる交流電流の周波数は、１Ｈｚから３０Ｈｚとする請求項４に記載の案内装置。
【請求項６】
磁束を通す熱シールドを用いる請求項４に記載の案内装置のコイル（６）を流れる前記交流電流の周波数は、３０Ｈｚ以上であり、１５００Ｈｚと同等またはそれ以上であることが望ましい請求項４に記載の案内装置。
【請求項７】
磁束を通し、取り囲む細片（１）と前記磁極（５）との間に置かれる個別の包囲体（１２）を含むことを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項８】
磁極（５）のネットワークの配置が、金属ストリップの端、またはその中央で、その効果の配分が、金属ストリップの適切な位置での保持を最適化することを可能にする先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項９】
磁極（５）の磁気力が、前記磁極によって生起される斥力による金属ストリップの位置調整またはそれによって与えられる効果に応じて、金属ストリップ（１）の幅方向に適用される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１０】
金属ストリップ（１）と前記電磁気セットの間の磁気結合に鋭敏な検出手段（１３）が含まれ、この磁気結合は、基本的に磁極に近いゾーン（Ａ１、Ａ２）への金属ストリップ（１）の進入時に作動し、前記鋭敏な検出手段（１３）は、この磁気結合に検出されるとき、特にコイルへの交流電流の大きさを増加することによって、磁気斥力の増加を引き起こすのに適している先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１１】
磁極（５）または磁極間のいずれか、またはその両方にガスを吹き付け手段（１７）（１８）が挿入される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１２】
磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる細片の長さにわたる金属細片の非接触案内のための方法であり、その方法においては、少なくとも前記の長さの特定のゾーンにおいて、前記細片（１）の両側に適当な周波数の交流磁場が作り出され、前記磁場の強度およびその周波数が、前記細片が延びている前記通路窓に３つのゾーン（Ａ１、Ｂ、Ａ２）、すなわちそれぞれの磁極（５）に近接し、前記磁力線（８）のほとんどが展開する２つのゾーン（Ａ１、Ａ２）および実質的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン（Ｂ）を作り出すように選択される、前記細片（１）は通常この中央ゾーン（Ｂにあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、前記細片（１）が前記中央ゾーンから逸れて、前記磁極に近接するゾーン（Ａ１、Ａ２）の１つに入るとき、細片は、前記中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受けることを特徴とする金属細片の非接触案内のための方法。
【請求項１】
磁性または非磁性である、２つの機械的支持手段（２、３）の間に自由に伸びる金属ストリップの長さにわたる金属ストリップ（１）の非接触案内のための装置であり、前記金属ストリップは、接触を避ける壁または機素の間にある通路窓を通って、この長さにわたって連続的に延びていて、その装置は、少なくとも前記長さの特定のゾーンにおいて、金属ストリップと直角を成す２組（Ｐ１、Ｐ２）の磁極を備えており、１組は前記細片のそれぞれの側に置かれ、前記細片の前記磁極（５）は適当な周波数の交流電流を供給されるコイル（６）が備え付けられ、１組の前記磁極は、前記細片の反対側に位置する別の組の同じ極性の磁極と向き合うように置かれ、
前記磁極（５）、前記極間隔、前記コイル（６）および前記コイルを通って流れる交流電流の周波数は、前記細片が通って延びている前記通路窓に、下記の３つのゾーン（Ａ１、Ｂ、Ａ２）を作り出すように選択される装置であって、
‐それぞれの前記磁極（５）に近接し、一方の磁極から同組の反対の極性の磁極に行く前記磁力線（８）の大部分が展開する２つのゾーン（Ａ１、Ａ２）、
‐部分的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン（Ｂ）。
前記細片（１）は、通常この中央ゾーン（Ｂ）にあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、前記細片が前記中央ゾーンからそれて、前記磁極に近接する前記ゾーン（Ａ１、Ａ２）の１つに入るとき、前記細片は、そこで前記中央ゾーン（Ｂ）に向けられる電磁斥力を受けて、この斥力が高くなればなるほど、前記細片（１）は壁または前記通路窓の形を定める壁がない場合前記磁極により接近し、重要な寄生加熱を引き起こすことなく、よって前記案内は付随して起こることを特徴とする金属細片（１）の非接触案内のための装置。
【請求項２】
前記通路窓の幅（Ｄ）は、３０ｍｍより大きい請求項１に記載の案内装置。
【請求項３】
前記通路窓の幅（Ｄ）は、５００ｍｍ未満である請求項１または２に記載の案内装置。
【請求項４】
コイル（６）を流れる交流電流の周波数は、希望する斥力および磁極（５）と金属ストリップ（１）との間にある熱シールド（Ｑ）を形成する物質に適合される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項５】
電気的に誘導加熱シールドを用いる請求項４に記載の案内装置のコイル（６）を流れる交流電流の周波数は、１Ｈｚから３０Ｈｚとする請求項４に記載の案内装置。
【請求項６】
磁束を通す熱シールドを用いる請求項４に記載の案内装置のコイル（６）を流れる前記交流電流の周波数は、３０Ｈｚ以上であり、１５００Ｈｚと同等またはそれ以上であることが望ましい請求項４に記載の案内装置。
【請求項７】
磁束を通し、取り囲む細片（１）と前記磁極（５）との間に置かれる個別の包囲体（１２）を含むことを特徴とする先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項８】
磁極（５）のネットワークの配置が、金属ストリップの端、またはその中央で、その効果の配分が、金属ストリップの適切な位置での保持を最適化することを可能にする先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項９】
磁極（５）の磁気力が、前記磁極によって生起される斥力による金属ストリップの位置調整またはそれによって与えられる効果に応じて、金属ストリップ（１）の幅方向に適用される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１０】
金属ストリップ（１）と前記電磁気セットの間の磁気結合に鋭敏な検出手段（１３）が含まれ、この磁気結合は、基本的に磁極に近いゾーン（Ａ１、Ａ２）への金属ストリップ（１）の進入時に作動し、前記鋭敏な検出手段（１３）は、この磁気結合に検出されるとき、特にコイルへの交流電流の大きさを増加することによって、磁気斥力の増加を引き起こすのに適している先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１１】
磁極（５）または磁極間のいずれか、またはその両方にガスを吹き付け手段（１７）（１８）が挿入される先行する請求項のいずれか１つに記載の案内装置。
【請求項１２】
磁性、非磁性を問わず、２つの機械的支持手段の間に自由に伸びる細片の長さにわたる金属細片の非接触案内のための方法であり、その方法においては、少なくとも前記の長さの特定のゾーンにおいて、前記細片（１）の両側に適当な周波数の交流磁場が作り出され、前記磁場の強度およびその周波数が、前記細片が延びている前記通路窓に３つのゾーン（Ａ１、Ｂ、Ａ２）、すなわちそれぞれの磁極（５）に近接し、前記磁力線（８）のほとんどが展開する２つのゾーン（Ａ１、Ａ２）および実質的に当該の磁力線が通過しない中央ゾーン（Ｂ）を作り出すように選択される、前記細片（１）は通常この中央ゾーン（Ｂにあり、そこで容易に感知できる電磁効果を受けないが、前記細片（１）が前記中央ゾーンから逸れて、前記磁極に近接するゾーン（Ａ１、Ａ２）の１つに入るとき、細片は、前記中央ゾーンに向けられる電磁斥力を受けることを特徴とする金属細片の非接触案内のための方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５４６９０８（Ｐ２００８−５４６９０８Ａ）
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１７５３３（Ｐ２００８−５１７５３３）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／００１４０１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３６７００
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０７４１８５５５）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／００１４０１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３６７００
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０７４１８５５５）
【Ｆターム（参考）】
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