(57)【要約】【課題】広幅で且つ板厚が幅方向及び長手方向で均一な高品質のクラッド材を効率良く製造し得るクラッド材製造設備を提供する。【解決手段】粉末圧着機４を、対向配置されて回転駆動され且つ間に上方から母材１が導入される一対のワークロール１５と、各ワークロール１５を左右両側から挟み込むようにしてバックアップするバックアップロール１６とを配設した構造とすると共に、そのハウジング１７に、各ワークロール１５のロール本体１５ａ両端から張り出すロールネック部１５ｂにおける開放端側を支持するアウターチョック１８と、それよりロール本体１５ａ側におけるロールネック部１５ｂを支持するインナーチョック１９と、各ワークロール１５のガタをなくすガタ吸収手段２０と、各ワークロール１５にロールベンディング力を付与するワークロールベンディング手段２１とを設け、各ワークロール１５上に粉末供給装置１２から金属粉末を供給する。【選択図】図１
2008214726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の表面に金属粉末を圧着する粉末圧着機を備え、該粉末圧着機から送り出される圧着材を加熱して金属粉末を焼結させ続いて圧着材を冷却することによりクラッド材を形成するようにしたクラッド材製造設備において、
前記粉末圧着機を、
対向配置されて回転駆動され且つ間に母材が導入される一対のワークロールと、
該各ワークロールをバックアップするバックアップロールと、
前記各ワークロールのロールネック部の開放端側を支持するアウターチョックと、
該アウターチョックよりロールネック部内側を支持するインナーチョックと、
前記各ワークロールのガタをなくすガタ吸収手段と、
前記各ワークロールにロールベンディング力を付与するワークロールベンディング手段と、
前記各ワークロール上に金属粉末を供給する粉末供給装置と
から構成したことを特徴とするクラッド材製造設備。
【請求項２】
前記ガタ吸収手段を、インナーチョックとハウジングとの間に伸縮自在に介装されるガタ吸収シリンダによって構成した請求項１記載のクラッド材製造設備。
【請求項３】
前記ワークロールベンディング手段を、アウターチョックとハウジングとの間に伸縮自在に介装され且つ送り出される圧着材の板断面クラウン形状を凹状に変更しようとするインクリースベンディングシリンダと、アウターチョックとバックアップロールのチョックとの間に伸縮自在に介装され且つ送り出される圧着材の板断面クラウン形状を凸状に変更しようとするディクリースベンディングシリンダとによって構成した請求項１又は２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５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５に示されるクラッド材製造装置は、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の表面に金属粉末を圧着して圧着材５ａを送り出す粉末圧着機４と、該粉末圧着機４から送り出される圧着材５ａを加熱炉６で加熱して金属粉末を焼結させ、続いて圧着材５ａを冷却器７で冷却することによりクラッド材５を形成する加熱冷却装置１４と、該加熱冷却装置１４で形成されたクラッド材５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５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４は、対向配置され且つ回転駆動される一対のロール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、前記一対のロール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て圧着材５ａを形成するようになっている。尚、図５中、１３ａ，１３ｂはブライドルロールを兼ねた方向変更ロールであり、前記母材巻戻機３によって母材コイル２から水平方向に巻き戻される母材１を方向変更ロール１３ａにより前記粉末圧着機４に対して鉛直に導き、又、該粉末圧着機４から鉛直方向に送り出される圧着材５ａを方向変更ロール１３ｂにより前記加熱冷却装置１４の加熱炉６に対して水平に導くようになっている。
【０００５】
前記加熱冷却装置１４の加熱炉６には、通常、電気ヒータ（図示せず）が設けられており、該電気ヒータは、加熱炉６内部の不活性ガスの雰囲気温度を高めて輻射熱により圧着材５ａの金属粉末が融解される温度まで加熱し、金属粉末の焼結を行ってクラッド材５を形成するようになっており、続く前記加熱冷却装置１４の冷却器７は、前記クラッド材５を不活性ガスで冷却する方式、及びそれに加えて水により急速に冷却する方式がある。
【０００６】
前記クラッド材製造設備においてクラッド材５を製造するには、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の先端を粉末圧着機４及び加熱冷却装置１４に通してクラッド材巻取機１０に巻き込ませ、加熱冷却装置１４の加熱炉６と冷却器７を作動させた後、クラッド材巻取機１０による巻取りを開始すると同時に、粉末圧着機４を作動させる。
【０００７】
前記粉末圧着機４では、回転駆動される一対のロール１１間に上方から下方へ向け母材１が導入されつつ、粉末供給装置１２から各ロール１１上に金属粉末が供給されることにより、前記母材１の両面に金属粉末が圧着されて圧着材５ａが形成されるが、該粉末圧着機４で形成される圧着材５ａは、各ロール１１の圧下により金属粉末が圧着されているのみであるため、圧着材５ａをそのまま切断して曲げる等の加工を行った場合、母材１から金属粉末が脱落してしまう可能性がある。
【０００８】
このため、前記粉末圧着機４で形成された圧着材５ａは、加熱冷却装置１４の加熱炉６に導入されて加熱され、金属粉末が融解されて焼結し母材１に融着する。このとき、前記金属粉末は、加熱によって粒子表面又はその一部が融解して（液相を出して）軟化することにより母材１に融着する。続いて、前記圧着材５ａは前記加熱冷却装置１４の冷却器７に導入されて冷却されることにより金属粉末の粒子が固化し、クラッド材５が形成される。
【０００９】
前記加熱冷却装置１４の冷却器７から導出されたクラッド材５は、圧延機８で圧延された後、クラッド材巻取機１０にクラッド材コイル９として巻き取られる。
【００１０】
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】
【００１１】
ところで、前述の如き従来のクラッド材製造設備において製造されているクラッド材５の幅は、およそ３００［ｍｍ］程度となっているが、最近、その生産性を高めるために、前記クラッド材５の幅を６００［ｍｍ］以上に広げると共に、設備の運転速度を上げる要求が高まっている。
【００１２】
しかしながら、前記クラッド材５の幅を広げようとした場合、前記粉末圧着機４のロール１１におけるロールクラウン等により前記圧着材５ａの板厚が幅方向及び長手方向で不均一となり、製品としてのクラッド材５の品質不良となることが避けられなかった。
【００１３】
又、設備の運転速度を上げようとした場合、前記粉末圧着機４のロール１１に接続される駆動系即ちモータや減速機等に起因するガタ、並びにロールチョックとハウジング間の機械的なガタをとることも不可欠となる。
【００１４】
このため、従来においては、前記減速機に波動歯車機構を採用することにより、減速機のギアのバックラッシュを極力小さくすることは行われていた。
【００１５】
しかしながら、前述の如き従来のクラッド材製造設備における粉末圧着機４においては、ロールチョックとハウジング間の機械的なガタを吸収することは行われておらず、設備の運転速度を上げることは困難となっていた。
【００１６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、広幅で且つ板厚が幅方向及び長手方向で均一な高品質のクラッド材を効率良く製造し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】
【００１７】
本発明は、母材の表面に金属粉末を圧着する粉末圧着機を備え、該粉末圧着機から送り出される圧着材を加熱して金属粉末を焼結させ続いて圧着材を冷却することによりクラッド材を形成するようにしたクラッド材製造設備において、
前記粉末圧着機を、
対向配置されて回転駆動され且つ間に母材が導入される一対のワークロールと、
該各ワークロールをバックアップするバックアップロールと、
前記各ワークロールのロールネック部の開放端側を支持するアウターチョックと、
該アウターチョックよりロールネック部内側を支持するインナーチョックと、
前記各ワークロールのガタをなくすガタ吸収手段と、
前記各ワークロールにロールベンディング力を付与するワークロールベンディング手段と、
前記各ワークロール上に金属粉末を供給する粉末供給装置と
から構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。
【００１８】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１９】
前述の如く構成すると、粉末圧着機のワークロールにおけるロールクラウン等に起因して生じる圧着材の板断面クラウン形状に応じて、それを打ち消す方向へワークロールベンディング手段によって各ワークロールにロールベンディング力を付与することにより、圧着材のワークロール出側板厚を幅方向及び長手方向で均一化でき、製品としてのクラッド材の品質が向上する。
【００２０】
又、ガタ吸収手段によって各ワークロールのチョック内ベアリングとのガタを吸収することにより、母材上の粉末層の厚みの幅方向及び長手方向の均一化が可能となり、クラッド材の品質が安定するため、設備の運転速度を上げることも可能となる。
【００２１】
前記クラッド材製造設備においては、前記ガタ吸収手段を、インナーチョックとハウジングとの間に伸縮自在に介装されるガタ吸収シリンダによって構成することができ、このようにすると、ガタ吸収だけでなくインクリースベンダーとしての効果も付与される。
【００２２】
又、前記クラッド材製造設備においては、前記ワークロールベンディング手段を、アウターチョックとハウジングとの間に伸縮自在に介装され且つ送り出される圧着材の板断面クラウン形状を凹状に変更しようとするインクリースベンディングシリンダと、アウターチョックとバックアップロールのチョックとの間に伸縮自在に介装され且つ送り出される圧着材の板断面クラウン形状を凸状に変更しようとするディクリースベンディングシリンダとによって構成することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のクラッド材製造設備によれば、広幅で且つ板厚が幅方向及び長手方向で均一な高品質のクラッド材を効率良く製造し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】
【００２４】
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。
【００２５】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５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５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〜図４に示す如く、粉末圧着機４を、いわゆる水平四段圧延機と同様の構造、即ち、対向配置されて回転駆動（モータや減速機等の駆動系は図示を省略している）され且つ間に上方から母材１が導入される一対のワークロール１５と、該各ワークロール１５を左右両側から挟み込むようにしてバックアップするバックアップロール１６とを配設した構造とすると共に、そのハウジング１７に、前記各ワークロール１５のロール本体１５ａ両端から張り出すロールネック部１５ｂにおける開放端側を支持するアウターチョック１８と、該アウターチョック１８よりロール本体１５ａ側におけるロールネック部１５ｂを支持するインナーチョック１９と、前記各ワークロール１５のガタをなくすガタ吸収手段２０と、前記各ワークロール１５にロールベンディング力を付与するワークロールベンディング手段２１とを設け、前記各ワークロール１５上に粉末供給装置１２から金属粉末を供給するよう構成した点にある。
【００２６】
本図示例の場合、前記ガタ吸収手段２０は、図１及び図３に示す如く、インナーチョック１９とハウジング１７との間に、伸縮自在で且つ各ワークロール１５をそれぞれ接触するバックアップロール１６側へ押し付ける方向へ付勢可能なガタ吸収シリンダ２０ａを介装することによって構成してある。
【００２７】
又、前記ワークロールベンディング手段２１は、図１及び図２に示す如く、アウターチョック１８とハウジング１７との間に、伸縮自在で且つ送り出される圧着材５ａの板断面クラウン形状を凹状に変更しようとするインクリースベンディングシリンダ２１ａを介装すると共に、アウターチョック１８とバックアップロール１６のチョック２２との間に、伸縮自在で且つ送り出される圧着材５ａの板断面クラウン形状を凸状に変更しようとするディクリースベンディングシリンダ２１ｂを介装することによって構成してある。
【００２８】
尚、前記圧着材５ａの板断面クラウン形状を凹状に変更しようとするとは、図４（ａ）に示す如く、前記圧着材５ａの両幅端部の板厚が幅方向中央部の板厚より漸次増加して鼓状となるようにすることを意味し、又、圧着材５ａの板断面クラウン形状を凸状に変更しようとするとは、図４（ｂ）に示す如く、前記圧着材５ａの両幅端部の板厚が幅方向中央部の板厚より漸次減少して太鼓状となるようにすることを意味している。
【００２９】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００３０】
粉末圧着機４においては、回転駆動される一対のワークロール１５間に上方から下方へ向け母材１が導入されつつ、粉末供給装置１２から各ワークロール１５上に金属粉末が供給されることにより、前記母材１の両面に金属粉末が圧着されて圧着材５ａが形成されるが、このとき、前記粉末圧着機４のワークロール１５におけるロールクラウン等により、例えば、該ワークロール１５間から送り出される圧着材５ａの板断面クラウン形状が、図４（ｂ）に示す如く、凸状となっているような場合には、ワークロールベンディング手段２１のディクリースベンディングシリンダ２１ｂをフリーにした状態で、インクリースベンディングシリンダ２１ａを伸長させる方向に作動させると、前記圧着材５ａの凸状となる板断面クラウン形状を打ち消すように、図４（ａ）に示す如く、凹状の板断面クラウン形状を生じさせるロールベンディング力が各ワークロール１５に付与される一方、前記ワークロール１５間から送り出される圧着材５ａの板断面クラウン形状が、前述とは逆に図４（ａ）に示す如く、凹状となっているような場合には、ワークロールベンディング手段２１のインクリースベンディングシリンダ２１ａをフリーにした状態で、ディクリースベンディングシリンダ２１ｂを伸長させる方向に作動させると、前記圧着材５ａの凹状となる板断面クラウン形状を打ち消すように、図４（ｂ）に示す如く、凸状の板断面クラウン形状を生じさせるロールベンディング力が各ワークロール１５に付与される形となる。
【００３１】
このように、粉末圧着機４のワークロール１５におけるロールクラウン等に起因して生じる圧着材５ａの板断面クラウン形状が凸状であるか或いは凹状であるかに応じて、それを打ち消す方向へワークロールベンディング手段２１によって各ワークロール１５にロールベンディング力を付与することにより、該ワークロール１５間から送り出される圧着材５ａの板厚を幅方向及び長手方向で均一化でき、製品としてのクラッド材５の品質が向上する。
【００３２】
又、前記粉末圧着機４において母材１の両面に金属粉末を圧着して圧着材５ａを形成する際、ワークロール１５のインナーチョック１９とハウジング１７との間に介装されるガタ吸収手段２０のガタ吸収シリンダ２０ａを伸長させる方向に作動させると、各ワークロール１５のガタが吸収され、且つインクリースベンダーとしての効果も付与され、これにより、母材１上の粉末層の厚みの幅方向及び長手方向の均一化が可能となり、クラッド材５の品質が安定するため、設備の運転速度を上げることも可能となる。
【００３３】
こうして、広幅で且つ板厚が幅方向及び長手方向で均一な高品質のクラッド材５を効率良く製造し得る。
【００３４】
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】
【００３５】
【図１】本発明を実施する形態の一例における粉末圧着機を示す平断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視相当図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における圧着材の板断面クラウン形状を示す概念図であって、（ａ）は凹状の板断面クラウン形状を有する圧着材を示す図、（ｂ）は凸状の板断面クラウン形状を有する圧着材を示す図である。
【図５】従来のクラッド材製造設備の一例を示す全体概要構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    母材
４    粉末圧着機
５    クラッド材
５ａ  圧着材
６    加熱炉
７    冷却器
１２    粉末供給装置
１４    加熱冷却装置
１５    ワークロール
１５ａ  ロール本体
１５ｂ  ロールネック部
１６    バックアップロール
１７    ハウジング
１８    アウターチョック
１９    インナーチョック
２０    ガタ吸収手段
２０ａ  ガタ吸収シリンダ
２１    ワークロールベンディング手段
２１ａ  インクリースベンディングシリンダ
２１ｂ  ディクリースベンディングシリンダ
２２    チョック 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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