(57)【要約】【課題】金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口や金属帯排出口を常に高いシール性能で真空シールすることのできる真空シール装置を提供する。【解決手段】本発明の真空シール装置は、金属帯３の上面側に配置された上側シール部材６と、上側シール部材６と平行に金属帯の下面側に配置された下側シール部材７と、下側シール部材７と上側シール部材６との間で金属帯の左右両側をシールするサイドシール部材８ａ，８ｂと、上側シール部材、下側シール部材及びサイドシール部材の少なくとも何れかを金属帯の幅方向または長さ方向に駆動するシール部材駆動機構１２とを備えている。シール部材駆動機構１２により駆動されるシール部材は、上側シール部材、下側シール部材及びサイドシール部材により形成されるシール空間の金属帯幅方向または金属帯長さ方向の長さに対して２倍以上の長さでプレート状またはエンドレスベルト状に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口または金属帯排出口を真空シールする真空シール装置であって、前記金属帯の上面側に配置された上側シール部材と、該上側シール部材と平行に前記金属帯の下面側に配置された下側シール部材と、該下側シール部材と前記上側シール部材との間で前記金属帯の左右両側をシールする左右一対のサイドシール部材と、前記上側シール部材、前記下側シール部材および前記サイドシール部材の少なくとも何れかを前記金属帯の幅方向または長さ方向に駆動するシール部材駆動機構とを備えてなり、前記上側シール部材、前記下側シール部材および前記サイドシール部材により形成されるシール空間の金属帯幅方向長さまたは金属帯長さ方向長さに対して、前記シール部材駆動機構により駆動されるシール部材が前記方向に２倍以上の長さでプレート状またはエンドレスベルト状に形成されていることを特徴とする真空シール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性電磁鋼帯などの金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口や金属帯排出口を真空シールする真空シール装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼帯は、通常、熱間圧延された鋼帯を冷間圧延した後、最終仕上げ焼鈍工程で二次再結晶化し、その二次再結晶粒を｛１１０｝＜００１＞方位すなわちゴス方位に集積させて製造される。このような工程を経て製造される方向性電磁鋼帯を変圧器などの鉄心材料として用いる場合には、鉄損特性に優れていることが方向性電磁鋼帯に要求される。
【０００３】
方向性電磁鋼帯の鉄損特性を向上させる技術としては、最終仕上げ焼鈍が施された鋼帯を真空処理装置に導入し、真空処理装置に導入された鋼帯に電子ビームを真空雰囲気で照射して方向性電磁鋼帯の鉄損特性を向上させる方法が特許文献１に記載されているが、特許文献１に記載された方法で方向性電磁鋼帯の鉄損特性を向上させるためには、真空処理装置の金属帯導入口や金属帯排出口を真空シール装置によって真空シールする必要がある。
【０００４】
鋼帯などの金属帯を真空中で処理する場合に用いられるシール装置としては、上下一対のシールロールにより金属帯を上下方向から挟んでシールする方式のもの（特許文献２参照）、エンドレスベルト状に形成された上下一対のシール部材を金属帯の上面と下面に押し付けるシールする方式のもの（特許文献３参照）、シールボックス内を通過する金属帯の上方にシール板を昇降可能に配してシールする方式のもの（特許文献４参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２９８１１８号公報
【特許文献２】実公昭６０−４０５９９号公報
【特許文献３】特開昭６３−２４０６７号公報
【特許文献４】特開昭６２−４８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されたものでは、シールロールとその後方に設けられたシール金物との間に０．２ｍｍ程度の隙間が発生し、シール性が低いという問題がある。
また、特許文献３に記載されたものでは、エンドレスシール部材の幅方向両側に配置されるサイドシール片が振動などで脱落する可能性があり、サイドシール片が脱落した場合には真空処理装置の内部を真空状態に保つことができなくなるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献４に記載されたものでは、シール板が樹脂から形成されているため、金属帯とシール板との間に０．０３ｍｍ程度の隙間ができるようにシール板を金属帯の上面に近づけてシール性を高めようとした場合には、シール板が比較的早期に磨耗してしまい、安定したシール性能を保つことができないという問題がある。
本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口や金属帯排出口を常に高いシール性能で真空シールすることのできる真空シール装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口または金属帯排出口を真空シールする真空シール装置であって、前記金属帯の上面側に配置された上側シール部材と、該上側シール部材と平行に前記金属帯の下面側に配置された下側シール部材と、該下側シール部材と前記上側シール部材との間で前記金属帯の左右両側をシールする左右一対のサイドシール部材と、前記上側シール部材、前記下側シール部材および前記サイドシール部材の少なくとも何れかを前記金属帯の幅方向または長さ方向に駆動するシール部材駆動機構とを備えてなり、前記上側シール部材、前記下側シール部材および前記サイドシール部材により形成されるシール空間の金属帯幅方向長さまたは金属帯長さ方向長さに対して、前記シール部材駆動機構により駆動されるシール部材が前記方向に２倍以上の長さでプレート状またはエンドレスベルト状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シール部材が金属帯によって磨耗したときにシール部材を金属帯の幅方向に駆動することによってシール部材の磨耗部分が磨耗していない部分と置換されることになるので、金属帯を真空雰囲気で連続的に処理する真空処理装置の金属帯導入口や金属帯排出口を常に高いシール性能で真空シールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る真空シール装置を備えた真空処理装置の一部を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】図２に示すシール部材を金属帯の幅方向に移動させた状態を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る真空シール装置を備えた真空処理装置の一部を示す図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る真空シール装置の平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図８】本発明に係る真空シール装置のシール性能を従来の真空シール装置と比較して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る真空シール装置について説明する。
図１は本発明の第1の実施形態に係る真空シール装置を備えた真空処理装置の一部を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面を示す図である。図１に示される真空処理装置１は複数の上側搬送ロール２ａと下側搬送ロール２ｂにより矢印方向に搬送される金属帯３を真空雰囲気で連続的に処理するものであって、この真空処理装置１の金属帯導入口４は、上側シール部材６、下側シール部材７、サイドシール部材８ａ，８ｂ、シール部材押し付け機構９及びシール部材駆動機構１２からなる真空シール装置５によって真空シールされている。
【００１２】
上側シール部材６は金属帯３の上面側をシールするものであって、金属帯３との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように金属帯３の上面側に配置されている。また、上側シール部材６はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、上側シール部材６、下側シール部材７及びサイドシール部材８ａ，８ｂにより形成されるシール空間１４の金属帯幅方向長さをＷとすると、上側シール部材６は２Ｗ以上の長さでプレート状に形成されている。
【００１３】
下側シール部材７は金属帯３の下面側をシールするものであって、上側シール部材６と平行に金属帯３の下面側に配置されている。また、下側シール部材７はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３の横幅より大きい幅寸法でプレート状に形成されている。さらに、下側シール部材７は真空処理装置１の内面に固定されている。
サイドシール部材８ａ，８ｂは、上側シール部材６と下側シール部材７との間で金属帯３の左右両側にシールするものである。これらのサイドシール部材８ａ，８ｂはシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３と下側シール部材７との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように、本実施形態では下側シール部材７と一体に形成されている。
【００１４】
シール部材押し付け機構９は上側シール部材６の下面をサイドシール部材８ａ，８ｂの上面に押し付けるものであって、例えば複数のシール部材押し付けローラ１０と、これらのシール部材押し付けローラ１０を上側シール部材６の上面に押し付ける複数のシリンダ１１とで構成されている。
シール部材駆動機構１２は上側シール部材６を金属帯３の幅方向に駆動するものであって、例えば金属帯３の幅方向に伸縮動作するシリンダ１３から構成されている。
なお、上側シール部材６が押し付けられるサイドシール部材８ａ，８ｂの上面には、ゴムなどの弾性材からなる弾性シール部材１５を収納する２つのシール部材収納溝が金属帯３の長手方向に沿って形成されている。
【００１５】
図３は上側シール部材６を金属帯３の幅方向に移動させた状態を示す図であり、以下、図３を参照して第１の実施形態に係る真空シール装置５の作用効果について説明する。
上述した真空シール装置５において、上側シール部材６の下面が金属帯３によって磨耗した場合には、シール部材駆動機構１２のシリンダ１３を作動させ、図３に示すように、上側シール部材６を金属帯３の幅方向に移動させる。そうすると、上側シール部材６はシール空間１４の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでプレート状に形成されているため、上側シール部材６の磨耗した部分が磨耗していない部分と置換されることになる。これにより、上側シール部材６の磨耗によって真空シール装置５のシール性能が低下してもプレート状の上側シール部材６を金属帯３の幅方向に移動させることによって真空シール装置５のシール性能を初期の状態に回復させることができ、従って、真空処理装置１の金属帯導入口４を常に高いシール性能で真空シールすることができる。
【００１６】
また、シール部材押し付け機構９が複数のシール部材押し付けローラ１０と、これらのシール部材押し付けローラ１０を上側シール部材６の上面に押し付ける複数のシリンダ１１とで構成されているため、シール部材駆動機構１２により上側シール部材６を金属帯３の幅方向にスライドさせたときに真空シール装置５のシール性能を低下させる損傷が上側シール部材６に生じることを防止することもできる。
【００１７】
上述した第１の実施形態では、上側シール部材６と下側シール部材７のうち上側シール部材６が金属帯３の幅方向に駆動されるものを例示したが、これに限られるものではない。たとえば、下側シール部材７をシール空間１４の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでプレート状に形成し、この下側シール部材７をシール部材駆動機構により金属帯３の幅方向に駆動してもよい。
また、上側シール部材６と下側シール部材７の両方をシール空間１４の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでプレート状に形成し、これらのシール部材６，７をシール部材駆動機構により金属帯３の幅方向に駆動してもよい。
【００１８】
次に、図４及び図５を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。
図４は本発明の第２の実施形態に係る真空シール装置を備えた真空処理装置の一部を示す断面図、図５は図４のＢ−Ｂ断面を示す図であり、図４に示される真空処理装置１の金属帯導入口４は、上側シール部材１７、下側シール部材１８、サイドシール部材１９ａ，１９ｂ、シール部材押し付け機構２０、シール部材駆動機構２４及び補修用テーブル２６からなる真空シール装置１６によって真空シールされている。
【００１９】
上側シール部材１７は金属帯３の上面側をシールするものであって、金属帯３との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように金属帯３の上面側に配置されている。また、上側シール部材１７はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、上側シール部材１７、下側シール部材１８及びサイドシール部材１９ａ，１９ｂにより形成されるシール空間２７の金属帯幅方向長さをＷとすると、上側シール部材１７は２Ｗ以上の長さでエンドレスベルト状に形成されている。
【００２０】
下側シール部材１８は金属帯３の下面側をシールするものであって、上側シール部材１７と平行に金属帯３の下面側に配置されている。また、下側シール部材１８はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３の横幅より大きい幅寸法でプレート状に形成されている。さらに、下側シール部材１８は真空処理装置１の内面に固定されている。
【００２１】
サイドシール部材１９ａ，１９ｂは、上側シール部材１７と下側シール部材１８との間で金属帯３の左右両側にシールするものである。これらのサイドシール部材１９ａ，１９ｂはシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３と下側シール部材１８との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように、本実施形態では下側シール部材１８と一体に形成されている。
【００２２】
シール部材押し付け機構２０は上側シール部材１７をサイドシール部材１９ａ，１９ｂの上面に押し付けるものであって、例えばシール部材押し付け板２１と、このシール部材押し付け板２１を上側シール部材１７の上面にローラ２２を介して押し付ける複数のシリンダ２３とで構成されている。
シール部材駆動機構２４は上側シール部材１７を金属帯３の幅方向に駆動するものであって、例えばエンドレスベルト状に形成された上側シール部材１７を金属帯３の幅方向に送り駆動する４つの送りロール２５から構成されている。
【００２３】
補修用テーブル２６はエンドレスベルト状に形成された上側シール部材１７を補修するためのものであって、シール部材押し付け機構２０の上方に配置されている。
なお、上側シール部材１７が押し付けられるサイドシール部材１９ａ，１９ｂの上面には、ゴムなどの弾性材からなる弾性シール部材１５を収納する２つのシール部材収納溝が金属帯３の長手方向に沿って形成されている。
【００２４】
このような構成において、上側シール部材１７の下面が金属帯３によって磨耗した場合には、シール部材駆動機構２４の送りロール２５を回転させ、上側シール部材１７を金属帯３の幅方向（例えば図５に示す矢印方向）に送り駆動する。そうすると、上側シール部材１７はシール空間２７の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでエンドレスベルト状に形成されているため、上側シール部材１７の磨耗した部分が磨耗していない部分と置換されることになる。これにより、上側シール部材１７の磨耗によって真空シール装置１６のシール性能が低下してもエンドレスベルト状の上側シール部材１７を金属帯３の幅方向に送り駆動することによって真空シール装置１６のシール性能を初期の状態に回復させることができ、従って、真空処理装置１の金属帯導入口４を常に高いシール性能で真空シールすることができる。
【００２５】
上述した第２の実施形態では、上側シール部材１７と下側シール部材１８のうち上側シール部材１７が金属帯３の幅方向に駆動されるものを例示したが、これに限られるものではない。たとえば、下側シール部材１８をシール空間２７の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでエンドレスベルト状に形成し、この下側シール部材１８をシール部材駆動機構により金属帯３の幅方向に駆動してもよい。
また、上側シール部材１７と下側シール部材１８の両方をシール空間２７の金属帯幅方向長さＷに対して２倍以上の長さでエンドレスベルト状に形成し、これらのシール部材１７，１８をシール部材駆動機構により金属帯３の幅方向に駆動してもよい。
【００２６】
次に、図６及び図７を参照して本発明の第３の実施形態について説明する。
図６は本発明の第３の実施形態に係る真空シール装置の平面図、図７は図６のＣ−Ｃ断面を示す図であり、図６及び図７に示される真空シール装置２８は、上側シール部材２９、下側シール部材３０、サイドシール部材３１ａ，３１ｂ及びシール部材駆動機構３２ａ，３２ｂを備えている。
【００２７】
上側シール部材２９は金属帯３の上面側をシールするものであって、金属帯３との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように金属帯３の上面側に配置されている。また、上側シール部材２９はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３の横幅より大きい幅寸法でプレート状に形成されている。
下側シール部材３０は金属帯３の下面側をシールするものであって、金属帯３との間に０．０３ｍｍ程度の隙間が形成されるように、上側シール部材２９と平行に金属帯３の下面側に配置されている。また、下側シール部材３０はシール性の良好なシール材（例えば樹脂）からなり、金属帯３の横幅より大きい幅寸法でプレート状に形成されている。
【００２８】
サイドシール部材３１ａ，３１ｂは金属帯３の左右両側をシールするものであって、上側シール部材２９と下側シール部材３０の左右両側に配置されている。また、上側シール部材２９、下側シール部材３０及びサイドシール部材３１ａ，３１ｂにより形成されるシール空間３４の金属帯長さ方向の長さをＬとすると、サイドシール部材３１ａ，３１ｂは２Ｌ以上の長さでエンドレスベルト状に形成されている。
シール部材駆動機構３２ａ，３２ｂはサイドシール部材３１ａ，３１ｂを金属帯３の長さ方向に駆動するものであって、エンドレスベルト状に形成されたサイドシール部材３１ａ，３１ｂを金属帯３の長さ方向に送り駆動する例えば４つのローラ３３から構成されている。
【００２９】
このような構成において、サイドシール部材３１ａ，３１ｂの表面が金属帯３によって磨耗した場合には、シール部材駆動機構３２ａ，３２ｂの送りローラ３３を回転させ、サイドシール部材３１ａ，３１ｂを金属帯３の長さ方向（例えば図６に示す矢印方向）に送り駆動する。そうすると、サイドシール部材３１ａ，３１ｂはシール空間３４の金属帯長さ方向長さＬに対して２倍以上の長さでエンドレスベルト状に形成されているため、サイドシール部材３１ａ，３１ｂの磨耗した部分が磨耗していない部分と置換されることになる。これにより、サイドシール部材３１ａ，３１ｂの磨耗によって真空シール装置２８のシール性能が低下してもエンドレスベルト状のサイドシール部材３１ａ，３１ｂを金属帯３の長さ方向に送り駆動することによって真空シール装置２８のシール性能を初期の状態に回復させることができ、従って、真空処理装置の金属帯導入口を常に高いシール性能で真空シールすることができる。
【００３０】
上述した第１〜第３の実施形態では、真空処理装置の金属帯導入口を真空シールする真空シール装置に本発明を適用した例を示したが、真空処理装置の金属帯排出口を真空シールする真空シール装置に本発明を適用することにより、真空処理装置の金属帯排出口を常に高いシール性能で真空シールすることができる。
図８は本発明に係る真空シール装置のシール性能を従来の真空シール装置と比較して示す図であり、図中縦軸はシール空間形成部材により形成されるシール空間に１リットルの外気が１秒間に流入する割合（コンダクタンス）を示し、横軸は経過時間を示している。
【００３１】
図８に示すように、従来の真空シール装置（上側シール部材６が固定の場合）では、時間が経つに従ってシール部材のシール性が徐々に低下することがわかる。これに対し、本発明では、上側シール部材、下側シール部材およびサイドシール部材の少なくとも何れかが金属帯３の幅に対して２倍以上の長さでプレート状またはエンドレスベルト状に形成され、かつ金属帯３の幅方向または長さ方向に移動可能となっているため、プレート状またはエンドレスベルト状に形成されたシール部材のシール性が低下したときにシール部材を金属帯３の幅方向に移動させることによりシール部材のシール性を初期状態まで回復できることがわかる。
また、従来のシール装置では、上側シール部材の交換に約４時間程度の作業時間を要したのに対し、本発明では、シール部材の磨耗した部分を約５分程度で未磨耗の部分と置換することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１…真空処理装置
２ａ…上側搬送ロール
２ｂ…下側搬送ロール
３…金属帯
４…金属帯導入口
５，１６，２８…真空シール装置
６，１７，２９…上側シール部材
７，１８，３０…下側シール部材
８ａ，８ｂ，１９ａ，１９ｂ，３１ａ，３１ｂ…サイドシール部材
９，２０…シール部材押し付け機構
１０，２２…シール部材押し付けローラ
１１，２３…シリンダ
１２，２４，３２ａ，３２ｂ…シール部材駆動機構
１３…シリンダ
１４，２７，３４…シール空間
１５…弾性シール部材
２１…シール部材押し付け板
２５…送りロール
２６…補修用テーブル
３３…ローラ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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