(57)【要約】【課題】熱間粉末クラッド材と冷間粉末クラッド材のいずれにも適用可能としつつ、設備全長の長大化を抑えることができ、設備費削減を図り得るクラッド材製造設備を提供する。【解決手段】第一の母材巻戻機３ａによって母材コイル２ａから巻き戻された銅系の金属板等の母材１ａが粉末圧着機５と加熱冷却炉７へ順次導かれ、水平、鉛直及び水平となるクランク状の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機１０に冷間粉末クラッド材６ａとして巻き取られる冷間粉末クラッド材製造ラインＡと、  第二の母材巻戻機３ｂによって母材コイル２ｂから巻き戻されたステンレス系の金属板等の母材１ｂが予熱炉１５と粉末圧着機５と加熱冷却炉７へ順次導かれ、水平、鉛直及び水平となるコ字状に折り返す形の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機１０に熱間粉末クラッド材６ｂとして巻き取られる熱間粉末クラッド材製造ラインＢとを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材が巻き取られた母材コイルを巻き戻す第一の母材巻戻機と、
該第一の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材の表面に金属粉末を圧着する粉末圧着機と、
該粉末圧着機で母材に金属粉末が圧着されたクラッド材を加熱して金属粉末を焼結させた後、冷却する加熱冷却炉と、
該加熱冷却炉で金属粉末を焼結させたクラッド材をクラッド材コイルとして巻き取るクラッド材巻取機と
を備えてなるクラッド材製造設備であって、
前記第一の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材が水平、鉛直及び水平となるクランク状の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機に巻き取られるよう、鉛直搬送経路途中に粉末圧着機を配設すると共に、その下流側の水平搬送経路途中に前記加熱冷却炉を配設することにより、冷間粉末クラッド材製造ラインを形成し、
更に、前記クラッド材巻取機と加熱冷却炉の上方に、母材が巻き取られた母材コイルを巻き戻す第二の母材巻戻機と、該第二の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材を予熱するための水平方向へ延びる予熱炉とを配設し、前記第二の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材が前記予熱炉と粉末圧着機と加熱冷却炉へ順次導かれ、水平、鉛直及び水平となるコ字状に折り返す形の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機に巻き取られるようにすることにより、熱間粉末クラッド材製造ラインを形成したことを特徴とするクラッド材製造設備。
【請求項２】
前記予熱炉を、母材の搬送経路上に配置されるセットポジションと、母材の搬送経路上から側方へ離反されるサイドシフトポジションとの間で移動自在となるよう配設した請求項１記載のクラッド材製造設備。
【請求項３】
前記予熱炉を、母材の搬送方向へ複数分割した請求項２記載のクラッド材製造設備。
【請求項４】
前記第一の母材巻戻機と粉末圧着機との間に、母材を洗浄する第一の洗浄機を配置すると共に、前記第二の母材巻戻機と予熱炉との間に、母材を洗浄する第二の洗浄機を配置した請求項１〜３のいずれか一つに記載のクラッド材製造設備。
【請求項５】
前記加熱冷却炉の出側に、該加熱冷却炉で金属粉末を焼結させたクラッド材を圧延する圧延機を配置した請求項１〜４のいずれか一つに記載のクラッド材製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッド材製造設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、母材であるステンレス或は耐熱合金等の金属板の両面又は片面に、ニッケル等を主成分とする金属粉末を圧着してロウ材層を形成したクラッド材を製造することが行なわれるようになっており、このようなクラッド材を製造する際には、図３に示されるような設備を使用することが提案されている。
【０００３】
図３に示されるクラッド材製造設備は、母材１が巻き取られた母材コイル２を巻き戻す母材巻戻機３と、該母材巻戻機３によって母材コイル２から巻き戻された母材１の表面を洗浄する洗浄機４と、該洗浄機４で洗浄された母材１の表面に金属粉末を圧着する粉末圧着機５と、該粉末圧着機５で母材１に金属粉末が圧着されたクラッド材６を加熱して金属粉末を焼結させた後、冷却する加熱冷却炉７と、該加熱冷却炉７で金属粉末を焼結させたクラッド材６を圧延する圧延機８と、該圧延機８で圧延されたクラッド材６をクラッド材コイル９として巻き取るクラッド材巻取機１０とを備えてなる構成を有している。
【０００４】
前記粉末圧着機５は、回転自在となるよう水平配置された二本のロール１１と、該各ロール１１上に金属粉末を供給する粉末供給装置１２とを備え、前記二本のロール１１間に上方から下方へ向け母材１を導入しつつ、前記粉末供給装置１２から各ロール１１上に金属粉末を供給して、該各ロール１１を回転させることにより、前記母材１の両面に金属粉末を圧着させるようになっている。
【０００５】
前記加熱冷却炉７においては、金属粉末を溶かさずに焼結させる固相焼結と、金属粉末を溶かして（液相を出して）焼結させる液相焼結のいずれかで、金属粉末の焼結を行い、その後、冷却を行うようになっている。
【０００６】
そして、前記洗浄機４から送り出された母材１は、ブライドルロール１３により搬送方向が水平方向から鉛直下方向に変えられて前記粉末圧着機５へ導かれ、該粉末圧着機５で母材１に金属粉末が圧着されたクラッド材６は、ブライドルロール１４により搬送方向が鉛直方向から水平方向に変えられ前記加熱冷却炉７へ導かれるようになっている。
【０００７】
尚、前述の如きクラッド材製造設備と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００５−１８６１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特に前記母材１としてステンレス系の金属板を用いた場合、該ステンレス系の金属板が硬い素材であることから、金属粉末が母材１につきにくいため、前記粉末圧着機５より上流側における水平部分に、母材巻戻機３によって母材コイル２から巻き戻された母材１を予熱（およそ６００［℃］程度に予熱）して軟らかくする予熱炉１５を設置する必要があった。
【０００９】
しかしながら、前述の如く、粉末圧着機５より上流側における水平部分に予熱炉１５を設けて、母材巻戻機３によって母材コイル２から巻き戻された母材１を予熱するのでは、予熱炉１５の長さがおよそ１０［ｍ］程度必要となり、設備の全長が長くなって設備費も嵩むという欠点を有していた。
【００１０】
尚、前述の如く予熱炉１５で母材１を予熱した状態でその表面に金属粉末を粉末圧着機５で圧着させる、いわゆる熱間粉末クラッド材に対し、母材１として銅系の金属板を用い、該母材１を常温のままその表面に金属粉末を粉末圧着機５で圧着させる、いわゆる冷間粉末クラッド材の場合には、予熱炉１５は不要となるが、前記熱間粉末クラッド材と冷間粉末クラッド材のいずれにも適用可能となるクラッド材製造設備の開発が望まれているのも現状である。
【００１１】
本発明は、斯かる実情に鑑み、熱間粉末クラッド材と冷間粉末クラッド材のいずれにも適用可能としつつ、設備全長の長大化を抑えることができ、設備費削減を図り得るクラッド材製造設備を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、母材が巻き取られた母材コイルを巻き戻す第一の母材巻戻機と、
該第一の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材の表面に金属粉末を圧着する粉末圧着機と、
該粉末圧着機で母材に金属粉末が圧着されたクラッド材を加熱して金属粉末を焼結させた後、冷却する加熱冷却炉と、
該加熱冷却炉で金属粉末を焼結させたクラッド材をクラッド材コイルとして巻き取るクラッド材巻取機と
を備えてなるクラッド材製造設備であって、
前記第一の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材が水平、鉛直及び水平となるクランク状の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機に巻き取られるよう、鉛直搬送経路途中に粉末圧着機を配設すると共に、その下流側の水平搬送経路途中に前記加熱冷却炉を配設することにより、冷間粉末クラッド材製造ラインを形成し、
更に、前記クラッド材巻取機と加熱冷却炉の上方に、母材が巻き取られた母材コイルを巻き戻す第二の母材巻戻機と、該第二の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材を予熱するための水平方向へ延びる予熱炉とを配設し、前記第二の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材が前記予熱炉と粉末圧着機と加熱冷却炉へ順次導かれ、水平、鉛直及び水平となるコ字状に折り返す形の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機に巻き取られるようにすることにより、熱間粉末クラッド材製造ラインを形成したことを特徴とするクラッド材製造設備にかかるものである。
【００１３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
前述の如く構成すると、クラッド材製造設備のクランク状の搬送経路をなす冷間粉末クラッド材製造ラインを使用する場合、第一の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材は、水平の搬送経路から鉛直の搬送経路へ移行し、該鉛直搬送経路途中に配設された粉末圧着機でその表面に金属粉末が圧着され、その下流側の水平搬送経路途中に配設された加熱冷却炉で加熱されて金属粉末が焼結された後、冷却され、冷間粉末クラッド材としてクラッド材巻取機に巻き取られる。
【００１５】
一方、クラッド材製造設備のコ字状に折り返す形の搬送経路をなす熱間粉末クラッド材製造ラインを使用する場合、第二の母材巻戻機によって母材コイルから巻き戻された母材は、水平方向へ延びる予熱炉で予熱され、水平の搬送経路から鉛直の搬送経路へ移行し、該鉛直搬送経路途中に配設された粉末圧着機でその表面に金属粉末が圧着され、その下流側の水平搬送経路途中に配設された加熱冷却炉で加熱されて金属粉末が焼結された後、冷却され、熱間粉末クラッド材としてクラッド材巻取機に巻き取られる。
【００１６】
そして、従来のように、粉末圧着機より上流側における水平部分に予熱炉を設けて、母材コイルから巻き戻された母材を予熱するのに比べ、クラッド材製造設備全体の長さが大幅に短縮され、設備の全長を短くして設備費を削減することが可能となり、しかも、熱間粉末クラッド材と冷間粉末クラッド材のいずれにも適用可能となる。
【００１７】
前記クラッド材製造設備においては、前記予熱炉を、母材の搬送経路上に配置されるセットポジションと、母材の搬送経路上から側方へ離反されるサイドシフトポジションとの間で移動自在となるよう配設することができ、このようにすると、予熱炉を母材の搬送経路上のセットポジションに配置した状態で母材を予熱できる一方、予熱炉のメンテナンスを行う場合には、該予熱炉を母材の搬送経路上から側方へ離反させてサイドシフトポジションへ移動させオフライン化できるので使い勝手を向上させることが可能となる。
【００１８】
この場合、前記予熱炉を、母材の搬送方向へ複数分割することが、予熱炉のメンテナンスを行う際の使い勝手をより向上させる上で有効となる。
【００１９】
又、前記クラッド材製造設備においては、前記第一の母材巻戻機と粉末圧着機との間に、母材を洗浄する第一の洗浄機を配置すると共に、前記第二の母材巻戻機と予熱炉との間に、母材を洗浄する第二の洗浄機を配置することができ、このようにすると、前記各洗浄機によって母材表面の油分を除去することにより、その後の粉末圧着工程で母材の表面に金属粉末を確実に圧着させることが可能となる。
【００２０】
更に又、前記クラッド材製造設備においては、前記加熱冷却炉の出側に、該加熱冷却炉で金属粉末を焼結させたクラッド材を圧延する圧延機を配置することが、母材の表面に金属粉末をより確実に圧着させつつクラッド材の厚み及び硬さを制御する上で有効となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のクラッド材製造設備によれば、熱間粉末クラッド材と冷間粉末クラッド材のいずれにも適用可能としつつ、設備全長の長大化を抑えることができ、設備費削減を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、銅系の金属板等の母材１ａが巻き取られた母材コイル２ａを第一の母材巻戻機３ａから巻き戻すようにし、該第一の母材巻戻機３ａによって母材コイル２ａから巻き戻された母材１ａが水平、鉛直及び水平となるクランク状の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機１０に冷間粉末クラッド材６ａのクラッド材コイル９ａとして巻き取られるよう、鉛直搬送経路途中に粉末圧着機５を配設すると共に、その下流側の水平搬送経路途中に加熱冷却炉７と圧延機８とを配設することにより、冷間粉末クラッド材製造ラインＡを形成し、
更に、前記クラッド材巻取機１０と加熱冷却炉７の上方に、ステンレス系の金属板等の母材１ｂが巻き取られた母材コイル２ｂを巻き戻す第二の母材巻戻機３ｂと、該第二の母材巻戻機３ｂによって母材コイル２ｂから巻き戻された母材１ｂを予熱するための水平方向へ延びる予熱炉１５とを配設し、前記第二の母材巻戻機３ｂによって母材コイル２ｂから巻き戻された母材１ｂが前記予熱炉１５と粉末圧着機５と加熱冷却炉７と圧延機８へ順次導かれ、水平、鉛直及び水平となるコ字状に折り返す形の搬送経路を辿ってクラッド材巻取機１０に熱間粉末クラッド材６ｂのクラッド材コイル９ｂとして巻き取られるようにすることにより、熱間粉末クラッド材製造ラインＢを形成した点にある。
【００２４】
本図示例の場合、前記第一の母材巻戻機３ａと粉末圧着機５との間には、母材１ａを洗浄する第一の洗浄機４ａを配置すると共に、前記第二の母材巻戻機３ｂと予熱炉１５との間には、母材１ｂを洗浄する第二の洗浄機４ｂを配置するようにしてある。
【００２５】
又、前記予熱炉１５は、母材１ｂの搬送方向へ上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとに複数分割し、該上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとをそれぞれ、図２に示す如く、母材１ｂの搬送経路上に配置されるセットポジションと、母材１ｂの搬送経路上から側方へ離反されるサイドシフトポジションとの間で、ガイドレール１６ｘ，１６ｙに沿い横行車輪１７ｘ，１７ｙを転動させることにより、移動自在となるよう配設してある。
【００２６】
尚、図１中、１８は母材１ｂが掛け回されるブライドルロールであり、該ブライドルロール１８により母材１ｂの搬送方向を水平方向から鉛直下方向に変えて前記粉末圧着機５へ導くようにしてある。
【００２７】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２８】
前述の如く構成すると、クラッド材製造設備のクランク状の搬送経路をなす冷間粉末クラッド材製造ラインＡを使用する場合、第一の母材巻戻機３ａによって母材コイル２ａから巻き戻された母材１ａは、水平の搬送経路途中の第一の洗浄機４ａによって母材１ａ表面の油分が除去され、水平の搬送経路から鉛直の搬送経路へ移行し、該鉛直搬送経路途中に配設された粉末圧着機５でその表面に金属粉末が圧着され、その下流側の水平搬送経路途中に配設された加熱冷却炉７で加熱されて金属粉末が焼結された後、冷却され、圧延機８で圧延され、冷間粉末クラッド材６ａのクラッド材コイル９ａとしてクラッド材巻取機１０に巻き取られる。
【００２９】
一方、クラッド材製造設備のコ字状に折り返す形の搬送経路をなす熱間粉末クラッド材製造ラインＢを使用する場合、第二の母材巻戻機３ｂによって母材コイル２ｂから巻き戻された母材１ｂは、水平の搬送経路途中の第二の洗浄機４ｂによって母材１ｂ表面の油分が除去され、水平方向へ延びる予熱炉１５で予熱され、水平の搬送経路から鉛直の搬送経路へ移行し、該鉛直搬送経路途中に配設された粉末圧着機５でその表面に金属粉末が圧着され、その下流側の水平搬送経路途中に配設された加熱冷却炉７で加熱されて金属粉末が焼結された後、冷却され、圧延機８で圧延され、熱間粉末クラッド材６ｂのクラッド材コイル９ｂとしてクラッド材巻取機１０に巻き取られる。
【００３０】
そして、図３に示される従来例のように、粉末圧着機５より上流側における水平部分に予熱炉１５を設けて、母材コイル２から巻き戻された母材１を予熱するのに比べ、クラッド材製造設備全体の長さが大幅に短縮され、設備の全長を短くして設備費を削減することが可能となり、しかも、熱間粉末クラッド材６ｂと冷間粉末クラッド材６ａのいずれにも適用可能となる。
【００３１】
又、前記予熱炉１５は、母材１ｂの搬送方向へ上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとに複数分割し、該上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとをそれぞれ、図２に示す如く、母材１ｂの搬送経路上に配置されるセットポジションと、母材１ｂの搬送経路上から側方へ離反されるサイドシフトポジションとの間で、ガイドレール１６ｘ，１６ｙに沿い横行車輪１７ｘ，１７ｙを転動させることにより、移動自在となるよう配設してあるため、予熱炉１５の上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとを母材１ｂの搬送経路上のセットポジションに配置した状態で母材１ｂを予熱できる一方、予熱炉１５のメンテナンスを行う場合には、該予熱炉１５の上流側予熱炉１５ｘと下流側予熱炉１５ｙとをそれぞれ個別に母材１ｂの搬送経路上から側方へ離反させてサイドシフトポジションへ移動させオフライン化できるので使い勝手を向上させることが可能となる。
【００３２】
更に、前記第一の母材巻戻機３ａと粉末圧着機５との間には、母材１ａを洗浄する第一の洗浄機４ａを配置すると共に、前記第二の母材巻戻機３ｂと予熱炉１５との間には、母材１ｂを洗浄する第二の洗浄機４ｂを配置するようにしてあるため、前記各洗浄機４ａ，４ｂによって母材１ａ，１ｂ表面の油分を除去することにより、その後の粉末圧着工程で母材１ａ，１ｂの表面に金属粉末を確実に圧着させることが可能となる。
【００３３】
更に又、前記加熱冷却炉７の出側には、該加熱冷却炉７で金属粉末を焼結させたクラッド材を圧延する圧延機８を配置するようにしてあるため、母材１ａ，１ｂの表面に金属粉末をより確実に圧着させつつ冷間粉末クラッド材６ａや熱間粉末クラッド材６ｂの厚み及び硬さを制御する上で有効となる。
【００３４】
こうして、熱間粉末クラッド材６ｂと冷間粉末クラッド材６ａのいずれにも適用可能としつつ、設備全長の長大化を抑えることができ、設備費削減を図り得る。
【００３５】
尚、本発明のクラッド材製造設備は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す全体概要側面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における予熱炉を示す平面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。
【図３】従来例を示す全体概要側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ  母材
１ｂ  母材
２ａ  母材コイル
２ｂ  母材コイル
３ａ  母材巻戻機
３ｂ  母材巻戻機
４ａ  洗浄機
４ｂ  洗浄機
５    粉末圧着機
６ａ  冷間粉末クラッド材
６ｂ  熱間粉末クラッド材
７    加熱冷却炉
８    圧延機
９ａ  クラッド材コイル
９ｂ  クラッド材コイル
１０    クラッド材巻取機
１１    ロール
１２    粉末供給装置
１３    ブライドルロール
１４    ブライドルロール
１５    予熱炉
１５ｘ  上流側予熱炉
１５ｙ  下流側予熱炉
１６ｘ  ガイドレール
１６ｙ  ガイドレール
１７ｘ  横行車輪
１７ｙ  横行車輪
１８    ブライドルロール
Ａ    冷間粉末クラッド材製造ライン
Ｂ    熱間粉末クラッド材製造ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008069440.tif 000005