JPH05315051A - 通電処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導加熱，ア−クデスケ−リング等、金属の
電気的な処理をする装置における通電装置において、そ
の配置を従来の被処理材の表面から端面に変え、通電端
部材にロール、プレート等を用いる。安定した通電を確
保するため、被処理材に対する通電端部材の接触圧力を
検出し、それを一定にたもつように通電端部材を水平方
向に駆動する。また、接触面を更新するため、通電端部
材を上下方向に駆動する。 【効果】 被処理材の表面品質を阻害することなく、効
率的に長時間安定した通電処理を続けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば金属の帯板，シ
ートあるいはバー、またはスラブ等々、導電材に通電し
て、例えば直接通電加熱，誘導加熱，真空蒸着，真空ア
ークデスケーリング等の処理を行なう通電処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来の通電処理装置、例えば通電加熱装
置，誘導加熱装置，真空蒸着装着，真空アークデスケー
リング装置などに使用される、処理対象材に通電するた
めの通電端部材は、図５〜８に示すように、処理対象材
（以下被処理材と称す）１との通電接触面積を大きく取
り、安定した通電や放電状態を確保するために被処理材
１の表面に接触するコンダクターロール２とされるの常
であった。

【０００３】図５に示す通電加熱装置では、交流電源４
ｐが電気コイル４ｓに交流を通電するとコア４ｃに、被
処理材１を周回し方向が交互に反転する磁束が流れ、こ
れが被処理材１に、その長手方向に、方向が交互に反転
する電流を誘起する。この誘起電流は、被処理材１に接
続するコンダクタ−ロ−ル２を介してル−プバ−１８を
流れ、これにより被処理材１がジュ−ル発熱により熱く
なる。ル−プバ−１８および被処理材１は、コンダクタ
−ロ−ル２を介して、コア４ｃを周回する２次電流ル−
プを形成している。

【０００４】図６に真空ア−クデスケ−リング装置と真
空蒸着装着の組合せでは、真空槽１９内で、まず被処理
材１の加工面を電極４を用いる真空ア−クデスケ−リン
グ装置で表面処理し、次に蒸着室２０で、表面処理した
面に被覆材を蒸着する。コンダクタ−ロ−ル２は、被処
理材１に接触し、被処理材１を負極（ア−ス）に接続す
る。

【０００５】図７には、多段階で被処理材１の表面およ
び裏面のデスケ−リングを行なう真空ア−クデスケ−リ
ング装置を示す。コンダクタ−ロ−ル２は、圧縮コイル
スプリングの反発力で、ある圧力をもって被処理材１に
接触し、被処理材１を負極（ア−ス）に接続する。４ｓ
はア−クスポットの挙動を制御するための、磁界発生用
の電気コイルである。

【０００６】図８に示す真空ア−クデスケ−リング装置
では、上下に配置した２組の電極（４）で被処理材１の
表面と裏面を順次にデスケ−リングする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置では被処理
材の表面とコンダクターロール２とが直接接触するた
め、コンダクターロール２の摩耗や被処理材の連続送給
における振動などからくる微小なギャップなどにより、
安定した通電（図５）や放電（図６〜８）を確保するこ
とが出来なくなったり、ギャップを介してコンダクタロ
−ル２と被処理材１表面との間に発生したスパークで、
被処理材１の表面が粗れて表面品質を直接損なったり、
あるいはコンダクターロール２の摩耗の進行により過大
となった表面粗度やロ−ル２表面に付着した異物の痕跡
が、被処理材１の表面にプリントされることによる間接
的な表面品質の劣化があった。

【０００８】これに対処する為に高価な耐摩耗，耐熱性
のロールを使用したり、ロール表面に溶射やハードフェ
ーシングなどの表面処理をした耐摩耗，耐熱性のロール
を使用しているが、それでも被処理材１をある程度処理
したあとは、被処理材１の表面品質の劣化は避けられ
ず、処理を中止してこれらのコンダクターロール２を取
替えなければならなかった。

【０００９】特に、真空アークデスケーリングなどにお
ける金属の表面処理においては、デスケーリングが行わ
れている被処理材１の表面は、アークスポットが飛び、
瞬間的に溶融するため、コンダクターロール２が、被処
理材１に対向する電極（陽極）４ｅにあまりに近すぎる
と、被処理材１の送給速度が速い場合などに、被処理材
１の溶融物または半溶融物がコンダクターロール２に付
着し、コンダクタ−ロ−ル２からプリントされて被処理
材１の表面品質が直接劣化するのみならず、異物の付着
したコンダクターロール２による間接的な被処理材の表
面品質の劣化が連続して発生することがあった。図７に
示すように同一表面を順次にデスケ−リングする多段の
真空アークデスケーリングでは、上流での被処理材１の
表面品質の劣化が下流でのデスケ−リング放電を不安定
にしてしまい、更に表面加工の品質の劣化をもたらすと
いう問題がある。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を改善
すること、すなわち、被処理材の表面品質を高く長時間
にわたって確保することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、処理対象の導
電材すなわち被処理材１、の端面に接触する通電端部材
(3,8)を用いる。すなわち、ロール(3)，プレート(8)な
どの通電端部材(3,8)を、被処理材１の表面品質には直
接関係ない端面に接触させる。なお、カッコ内の記号
は、図面に示す実施例の対応要素を示す。

【００１２】

【作用】通電端部材(3,8)が被処理材(1)の表面には接触
しないので、通電端部材(3,8)の表面粗度や付着異物に
よって被処理材(1)の表面品質が損なわれることがなく
なる。

【００１３】

【実施例】図１に本発明の第１実施例の平面概要を、図
２に図１のＡ−Ａ線断面を示す。この第１実施例におい
て、被処理材１は、矢印１Ａの方向に送給される。３は
通電端部材であるコンダクターローラであり、４が、一
次コイル（図５対応の場合）又は電極（図６〜８対応の
場合）である。従来の通電装置では、コンダクタ−ロ−
ラ２は、図５〜８に示すように被処理材１の表面または
下面にその周面が接触するように水平に配置されていた
が、本発明では図１（平面）および図２（正面相当のＡ
−Ａ線断面）に示すように、コンダクタ−ロ−ラ３は、
その周面を被処理材１の端面に接触させるように、垂直
に配置されている。

【００１４】ロ−ラ３を回転自在に支えるロ−ラ軸には
ナット７が螺合しておりこのナット７が、ナットベ−ス
７Ｂに、回転自在ではあるが上下方向には固定した関係
に装着されており、ナットベ−ス７Ｂに装着された図示
しない回転駆動装置がナット７を回転駆動する。これに
よりナットが正回転するとロ−ラ軸（ロ−ラ３）が上方
に移動し逆回転すると下方に移動する。ナットベ−ス７
Ｂはロ−ル台５に、水平方向３Ａに移動自在に支持され
ており、ロ−ル台５とナットベ−ス７Ｂの間に緩衝器６
（圧縮コイルスプリング又はエア−シリンダ）が介挿さ
れている。この緩衝器６が、ロ−ル台５に対してナット
ベ−ス７Ｂ（ロ−ル３）を常時右方（ロ−ル３を被処理
材１に押し付ける方向）に押している。この押し圧力を
接触圧検出器１０が検出する。ロ−ル台５は押し付け装
置９で水平方向３Ａに駆動される。接触圧検出器１０の
検出圧は変換器１１を介して計算機１２に与えられる。
一方、回動装置を備えるＩＴＶ１５の、ロ−ル３と被処
理材１との接触部の撮映画像が計算機１２に与えられ
る。計算機１２は、接触圧検出器１０の検出圧が所定値
になるように、該検出圧に対応してそれが高いと押し付
け装置９を退避方向（ロ−ル３が被処理材１から離れる
方向）に駆動し低いと前進方向（ロ−ル３を被処理材１
に押し付ける方向）に駆動する。計算機１２はまた、Ｉ
ＴＶ１５の、ロ−ル３と被処理材１との接触部の撮映画
像の、該接触部の火花挙動を監視し、火花の数および大
きさが設定範囲を外れるとナットベ−ス７Ｂに装着され
た図示しない回転駆動装置をナット７を所定量回転させ
てロ−ラ３を所定量上方に移動させる。このような計算
機１２による制御は、制御器１３を介して行なう。

【００１５】コンダクターローラ３は、被処理材１の処
理量が増えるにつれて接触摩擦やスパークで摩耗する。
これらが摩耗すると被処理材１との良好な接触状態は確
保出来ず良好な通電ができなくなり、電力のロスや接触
不良による通電不全により品質に悪影響が生ずる可能性
がある。そこでこの第１実施例では、比較的大きなコン
ダクターローラ２を用いて接触面積を大きくし、更に、
上述のように、摩耗の進行による火花挙動の変化に対応
してロ−ラ３を上下方向３Ｂに移動させ、被処理材１と
接触する部分を変え、たえずコンダクターローラ３の表
面性状をある限界以下の状態に保つことが出来るようし
ている。これは被処理材１の処理中にも容易に実行する
ことができ、長時間に渡り安定した処理，操業が可能で
ある。また、接触圧検出器１０の検出圧が一定になるよ
うにロ−ラ３を水平方向３Ａに駆動するので、被処理材
１とコンダクターローラ３との接触圧力は一定に保たれ
スパークなどの発生が抑えられ、安定した通電が得られ
る。このように、被処理材１の端面に通電装置の通電端
部材３を配置することにより被処理材１の表面品質に悪
影響を与えずに安定した通電を得ることができる。な
お、計算機１２が火花挙動の悪化を検出したときに警報
を発っし、ロ−ラ３の上下方向３Ｂの駆動は、オペレ−
タが計算機１２をとうして手動操作（入力操作）で行な
うようにしてもよい。

【００１６】図３に第２実施例を示す。この実施例で
は、通電端部材を通電プレ−ト８としている。すなわち
コンダクターローラ３に変わり押し付け型の通電プレー
ト８を使った例である。押し付け装置９で通電プレート
８は被処理材１に押し付けられる。押し付け装置９は、
通電プレ−ト８を押し駆動する駆動装置に加えて、被処
理材１の送給によって起こる振動や横振れに対し油圧ま
たはスクリュウとバネなどを用いて、一定の接触圧力で
追随できるようになっている。また、押し付け装置９
は、被処理材１の移動方向１Ａに往復移動しうる追従台
（図示せず）に搭載されており、この追従台が図示しな
い駆動装置で往復駆動される。図示しない計算機が、複
数個の通電プレ−トを複数グル−プに区分して、１グル
−プを被処理材１に押し付けて被処理材１と実質上同一
速度で方向に駆動し、その間他のグル−プを被処理材１
から離して逆方向に戻り駆動する、グル−プ区分の揺動
制御を行なう。すなわち、被処理材１に対して水平方向
８Ａに押し付けると同時に被処理材１の送給方向１Ａと
同じ方向に揺動させる。このように、被処理材１の端面
に通電装置の通電端部材８を配置することにより被処理
材１の表面品質に悪影響を与えずに安定した通電を得る
ことができる。

【００１７】ところで、本発明のように通電装置の通電
端部材（３，８）を端面に配置した場合、スラブやプレ
ートなど、被処理材１の板厚が比較的厚い場合は安定し
た通電に必要な接触面積を取ることができるが、板厚が
薄くなると、充分な接触面積が取れないだけでなく、被
処理材１の端面のナイフエッジ効果などで通電端部材
（３，８）の摩耗が極端に進行することが考えられる。
そこで図４に示す第３実施例では、多数の、比較的に小
径のニードルコンダクタ−ローラ１６を用いている。図
４の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
である。ニードルコンダクタ−ローラ１６は、被処理材
１端面のナイフエッジ効果によるローラ１６への被処理
材１の食い込みや著しい摩耗の進行を避けるため、ロー
ラ１６は被処理材１に対して、垂直線から傾けた構造を
とっている。また場合によっては図１の誘導加熱装置な
どで、低温側（上流側）の通電端部材（３，８）は従来
どうり、被処理材１の表面に配置し、高温側（下流側）
の通電端部材（３，８）は被処理材１の端面に配置する
ようなコンビネェーションとしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
処理材１の表面品質を阻害することなく、効率的に長時
間安定した通電処理を続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の平面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 本発明の第２実施例の平面図である。

【図４】 本発明の第３実施例を示す図面であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】 従来の誘導加熱装置の外観を示す斜視図であ
る。

【図６】 従来の、真空デスケ−リング装置と真空蒸着
装置の組合せを示す断面図である。

【図７】 従来の、真空デスケ−リング装置の１つを示
す断面図である。

【図８】 従来の、真空デスケ−リング装置のもう１つ
を示す断面図である。

【符号の説明】

３：コンダクタ−ロ−ラ（通電端部材） ８：通電プレ−ト（通電端部材） １６：ニ−ドルコンダクタ−ロ−ラ（通電端部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯板，シート，バー，スラブ等々の、処
   理対象である導電材に、その処理用の通電を行なう通電
   処理装置において、 前記導電材の端面に接触する通電端部材を備えることを
   特徴とする通電処理装置。
2. 【請求項２】 通電端部材は導電体ロールである請求項
   １に記載の通電処理装置。
3. 【請求項３】 通電端部材は導電体プレートである請求
   項１に記載の通電処理装置。