特許 7572765 金属の高温アンコイリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】金属の高温アンコイリング

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/54 20060101AFI20241017BHJP

   B21B 39/00 20060101ALI20241017BHJP

   B21B 45/02 20060101ALI20241017BHJP

   B21C 47/26 20060101ALI20241017BHJP

   C21D 1/00 20060101ALI20241017BHJP

   C21D 9/52 20060101ALI20241017BHJP

   C22F 1/04 20060101ALI20241017BHJP

   C22F 1/047 20060101ALI20241017BHJP

   C22F 1/05 20060101ALI20241017BHJP

   C22F 1/053 20060101ALI20241017BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20241017BHJP

【ＦＩ】

C21D9/54

B21B39/00 H

B21B45/02 320U

B21C47/26 A

B21C47/26 Z

C21D1/00 111

C21D1/00 123A

C21D9/52 102

C22F1/04 A

C22F1/04 M

C22F1/047

C22F1/05

C22F1/053

C22F1/00 623

C22F1/00 630K

C22F1/00 682

C22F1/00 683

C22F1/00 691A

C22F1/00 691B

C22F1/00 691Z

C22F1/00 692A

C22F1/00 692B

【請求項の数】 33

(21)【出願番号】P 2022558568

(86)(22)【出願日】2020-10-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-10

(86)【国際出願番号】 US2020055334

(87)【国際公開番号】W WO2021201912

(87)【国際公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】63/005,014

(32)【優先日】2020-04-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】506110243

【氏名又は名称】ノベリス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＯＶＥＬＩＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100117019

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100108903

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 和広

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100221501

【弁理士】

【氏名又は名称】式見 真行

(72)【発明者】

【氏名】スタニストリート，ティモシー フランシス

(72)【発明者】

【氏名】フィン，マーク

(72)【発明者】

【氏名】ハビエル，レナート ルフィノ

(72)【発明者】

【氏名】スー，フランク

(72)【発明者】

【氏名】ナズロ，ルイス ミッチェル

(72)【発明者】

【氏名】ピロティーラ，テューダー

(72)【発明者】

【氏名】ワグスタッフ，サミュエル ロバート

(72)【発明者】

【氏名】ハイド，バーバラ ルシール

(72)【発明者】

【氏名】ゲーンズバウアー，デイビッド アンソニー

(72)【発明者】

【氏名】ダス，サゾル クマール

【審査官】國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５０５６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９３９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３６０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１２２６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｄ ９／４６－ ９／４８

Ｃ２１Ｄ ９／５２－ ９／６６

Ｂ２１Ｃ ４５／００－４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属のコイルを熱処理する方法であって、
前記金属の前記コイルを炉内で加熱して、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように前記金属の温度を上昇させることと、
前記金属が前記予熱温度範囲内である加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記金属の前記コイルを巻き戻すことであって、前記巻き戻すことは前記コイルの巻き戻し部分を製造する、前記巻き戻すことと、
前記コイルの前記巻き戻し部分を焼入れして、所定の時間内に前記巻き戻し部分の温度を焼入れ済み温度範囲まで低下させることであって、前記焼入れすることは焼入れ部分を製造する、前記低下させることと、
を含み、
前記巻き戻し中の前記コイルに対して絶縁体を配置し、熱損失を防止または低減することと、
前記コイルが成形されるスプール内にマンドレルを挿入することと、
前記マンドレルを回転させることであって、前記コイルの前記巻き戻しは前記マンドレルを回転させることに起因する、前記回転させることと、
をさらに含み、
前記マンドレルの前記挿入は、前記コイルの前記加熱の前に起こり、
前記マンドレルは、前記コイルの前記加熱に起因する前記スプールの内径のサイズにおける変化に適合するために半径方向に膨張するように構成される、前記方法。

【請求項2】

前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部は、前記コイルが前記炉内に維持されている間に実行されるか、
前記コイルの前記加熱と前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部との間に、前記コイルは前記炉と巻き戻し位置との間で運搬されるか、
いずれかである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記加熱、前記巻き戻し、及び前記焼入れは、前記コイルが材料の連続したバンドで維持される状態で、前記バンドが切断されて再連結されることを必要とせずに実行される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記焼入れ部分を第二コイルにリコイルすることをさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記コイルの前記加熱と前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部との間に、前記コイルの前記加熱を実行した前記炉と巻き戻し位置との間で前記コイルを運搬することをさらに含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記炉の下または横から、前記炉から前記コイルを取り外しすることをさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記コイルの前記運搬中の熱損失を低減させるために、前記コイルを絶縁材料で少なくとも部分的に包むことをさらに含む、請求項５または６に記載の方法。

【請求項8】

前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部は、前記コイルの前記加熱を実行した前記炉内に前記コイルが維持されている間に実行される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記金属はアルミニウムを含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記予熱温度範囲は、４００℃から６００℃の間の均質化温度範囲に対応する、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

前記予熱温度範囲は、３００℃から５００℃の間の焼なまし温度範囲に対応する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

前記閾値量は５０℃以下である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記焼入れに起因する前記焼入れ済み温度範囲は、２００℃から５００℃の間である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項14】

前記焼入れに起因する前記焼入れ済み温度範囲は、２００℃から３５０℃の間である、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項15】

前記焼入れは、前記コイルの前記巻き戻し部分を、１００℃から２５０℃の間の焼入れ温度範囲内で与えられる焼入れ媒体にさらすことを含む、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

前記焼入れは、前記コイルの前記巻き戻し部分を、１０℃から２００℃の間の焼入れ温度範囲内で与えられる焼入れ媒体にさらすことを含む、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

前記所定の時間は２０秒未満である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項18】

前記焼入れは、１０℃／ｓを上回る熱抽出速度に対応する、請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項19】

前記焼入れは、１００℃／ｓを下回る熱抽出速度に対応する、請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項20】

金属のコイルを熱処理するためのシステムであって、
前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、
前記金属が前記予熱温度範囲内である加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能な巻き戻しシステムと、
前記コイルの巻き戻し部分を前記巻き戻しシステムから受容し、前記巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成される焼入れシステムと、
を含み、
前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置に対して配置される絶縁体と、
前記コイルが巻き付けられるスプール内に挿入されるマンドレルと
をさらに含み、
前記絶縁体は、前記巻き戻し位置で前記コイルが受容されると、前記コイルからの熱損失を防止する、または低減させ、
前記コイルは、前記マンドレルを回転させることに起因して巻き戻され、
前記マンドレルは、前記炉における前記金属の温度上昇の前に前記スプール内に挿入され、前記金属の前記温度上昇に起因する前記スプールの内径のサイズにおける変化に適合するために半径方向に膨張するように構成される、前記システム。

【請求項21】

前記システムは、前記炉と前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置との間で前記コイルを移動させるように構成される運搬システムをさらに含むか、
前記巻き戻しシステムは、前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルを少なくとも部分的に巻き戻し、前記コイルの巻き戻し部分を製造するように構成される巻き戻し機構を含むか、
いずれかである、請求項２０に記載のシステム。

【請求項22】

前記焼入れシステムから焼入れ部分を受容し、前記焼入れ部分をリコイルして第二コイルを成形するように構成される巻き取りシステムをさらに含む、請求項２０または２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記炉と前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置との間で前記コイルを移動させるように構成される運搬システムをさらに含む、請求項２０から２２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項24】

前記運搬システムは、前記加熱状態で前記コイルを受容し、前記加熱状態で前記コイルを前記巻き戻し位置に運搬するように構成される少なくとも１つのキャリヤを含む、請求項２３に記載のシステム。

【請求項25】

前記キャリヤは、前記コイルの周りに絶縁筐体を受容するように構成される、請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

前記絶縁筐体は、前記コイルが絶縁体によって少なくとも部分的に封入される閉構成と、前記キャリヤに対して装填する、または取り外しするために前記コイルがアクセス可能である開構成との間で可動な少なくとも１つの解放可能で分離可能な部材を含む、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

前記絶縁筐体はアパーチャを含み、前記アパーチャは、前記コイルが巻き戻され、前記巻き戻し位置で前記アパーチャを通過することを可能にするサイズに作られる、請求項２５または２６に記載のシステム。

【請求項28】

前記加熱状態の前記コイルを前記キャリヤから、前記巻き戻し位置で巻き戻し機構に移送し、前記巻き戻し機構と係合させるように構成される移送システムをさらに含む、請求項２４から２７のいずれかに記載のシステム。

【請求項29】

前記巻き戻しシステムは、前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルを少なくとも部分的に巻き戻し、前記コイルの巻き戻し部分を製造するように構成される巻き戻し機構を含む、請求項２０から２２のいずれかに記載のシステム。

【請求項30】

前記炉は、前記コイルの前記巻き戻し部分を通すサイズに作られる開口部を含む、請求項２０から２２または２９のいずれかに記載のシステム。

【請求項31】

前記開口部は、前記開口部のサイズを調整するために可動である少なくとも１つのドアによって画定される前記サイズを有する、請求項３０に記載のシステム。

【請求項32】

金属のコイルを熱処理するためのシステムであって、
前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、
前記金属が前記予熱温度範囲内である加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記コイルを前記炉から離すように構成される運搬システムと、
前記コイルが前記運搬システムによって搬送されている巻き戻し位置で、前記加熱状態にある前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能である巻き戻しシステムと、
前記コイルの巻き戻し部分を前記巻き戻しシステムから受容し、前記巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成される焼入れシステムと、
を含み、
前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置に対して配置される絶縁体と、
前記コイルが巻き付けられるスプール内に挿入されるマンドレルと
をさらに含み、
前記絶縁体は、前記巻き戻し位置で前記コイルが受容されると、前記コイルからの熱損失を防止する、または低減させ、
前記コイルは、前記マンドレルを回転させることに起因して巻き戻され、
前記マンドレルは、前記炉における前記金属の温度上昇の前に前記スプール内に挿入され、前記金属の前記温度上昇に起因する前記スプールの内径のサイズにおける変化に適合するために半径方向に膨張するように構成される、前記システム。

【請求項33】

金属のコイルを熱処理するためのシステムであって、
前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、
前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように、前記コイル上で動作可能な巻き戻し機構を有する巻き戻しシステムと、
前記コイルの巻き戻し部分を前記炉から受容し、前記巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成される焼入れシステムと、
を含み、
前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置に対して配置される絶縁体と、
前記コイルが巻き付けられるスプール内に挿入されるマンドレルと
をさらに含み、
前記絶縁体は、前記巻き戻し位置で前記コイルが受容されると、前記コイルからの熱損失を防止する、または低減させ、
前記コイルは、前記マンドレルを回転させることに起因して巻き戻され、
前記マンドレルは、前記炉における前記金属の温度上昇の前に前記スプール内に挿入され、前記金属の前記温度上昇に起因する前記スプールの内径のサイズにおける変化に適合するために半径方向に膨張するように構成される、前記システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年４月３日に出願された「ＨＯＴ ＵＮＣＯＩＬＩＮＧ ＯＦ ＭＥＴＡＬ」と題された米国仮出願第６３／００５，０１４号の利益及び優先権を主張するものであり、その内容は、参照により、その全体があらゆる目的のために本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、一般に、金属加工に関し、より具体的には、均質化温度、焼なまし温度、または他の昇温でアンコイルされることができるコイルからの金属を処理するためのシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

金属またはその他の材料のシートをより簡単に運搬するために、材料を回転マンドレルに巻き付けることができる。得られたコイルは、通常、その代わりに１枚以上のフラットシートとして材料を運搬する場合よりも簡単に移動させることができる。適切な位置に運搬した後、コイルが切断された長さで巻き戻され、解かれることができると、さらなる処理または使用のために分離されたシートの材料が入手できる。

【0004】

運搬には便利であるが、コイルの形状因子は、他の特定の処理作業には適さない場合がある。例えば、ある特定の熱処理工程は、材料をかなりの温度まで上昇させてから急速に焼入れすることを含む。それらのような工程は、例えば、コイルの全体的なサイズが保熱する傾向にあり、焼入れ工程の所望の結果を得るのに適した十分に高い熱抽出速度を妨げることが原因で、完全に成形されたコイル全体に対応するワークピースに実行するには実用的ではない場合がある。さらに、様々な材料（金属など）は、コイル形状にある間に高温で取り扱われる場合、分離した別々のフラットシートの個々の層で処理される場合よりも、問題（重なり合う巻きの互いのスクラッチ、ストレッチ、または溶接など）の影響を受けやすい可能性がある。したがって、コイル状材料に熱処理が望ましい場合、この材料は、通常、熱処理のいずれかの加熱操作の前に、長さを別々のストリップに切り離すことによって、最初にコイルから取り除かれ、熱処理は、代わりに取り除かれたストリップに対して個別に実行され、すなわち、それぞれのストリップは、熱処理工程の適切な加熱及び焼入れ操作を受ける。

【発明の概要】

【0005】

実施形態という用語及び同様の用語は広義には、本開示の主題及び以下の特許請求の範囲のすべてを指すものとする。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載された主題を限定するものでもなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものでもないと理解されるべきである。本明細書で網羅される本開示の実施形態は、この発明の概要ではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される。この発明の概要は、開示の様々な態様の高レベルな概要であり、以下の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明される概念のいくつかを紹介する。この発明の概要は、特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。この主題は、本開示の明細書全体、任意またはすべての図面、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。

【0006】

本明細書の特定の例は、均質化温度、焼なまし温度、またはその他の昇温でアンコイルされることができるコイルからの金属を処理するためのシステム及び方法に取り組む。例えば、コイル全体は、炉内で一度に加熱され、次いで昇温のままで（例えば、まだ炉内にある間に、または炉から取り出した直後に）巻き戻されることができる。これは、時間、空間、エネルギー、及び／またはコイルから一連の個々のストリップを処理する以外の基準の観点から、より効率的及び／または効果的であり得る。コイルの巻き戻し部分は、まだ昇温である間に、コイルの巻き戻し部分上に空気、水、または他の冷却剤を噴霧することによって、冷却されてもよく、または焼入れされてもよく、及び／または他の形式の焼入れシステムを受けてもよい。コイルが個々の切断された長さに分離されていないため、得られたコイルの焼入れ部分が新たに巻き取られ得ることで、新しいコイルが成形され得る。したがって、例えば、熱処理されたコイルは、代替に、個々に加熱され、焼入れされてから、互いに再付着されて、コイルを形成するための連続ユニットになる長さにコイルを切断することを含む工程中に遭遇する可能性のあるそれぞれの欠点なしに得られることができる。

【0007】

様々な例では、金属のコイルを熱処理する方法が提供される。方法は、金属のコイルを炉内で加熱して、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように金属の温度を上昇させることを含み得る。方法は、金属が予熱温度範囲内である加熱状態で、または金属が予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、金属のコイルを巻き戻すことをさらに含み得る。この巻き戻しは、コイルの巻き戻し部分を製造することができる。方法は、コイルの巻き戻し部分を焼入れして、所定の時間内に巻き戻し部分の温度を焼入れ済み温度範囲まで低下させることをさらに含み得る。焼入れにより、焼入れ部分が製造され得る。

【0008】

様々な例では、金属のコイルを熱処理するシステムが提供される。システムは炉を含み得、この炉は、金属のコイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように金属の温度を上昇させるように構成され得る。システムは、巻き戻しシステムをさらに含み得、この巻き戻しシステムは、金属が予熱温度範囲内である加熱状態で、または金属が予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能であり得る。システムは、焼入れシステムをさらに含み得、この焼入れシステムは、コイルの巻き戻し部分を巻き戻しシステムから受容し、巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成され得る。

【0009】

様々な例では、金属のコイルを熱処理する別のシステムが提供されることができる。システムは炉を含み得、この炉は、金属のコイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように金属の温度を上昇させるように構成され得る。システムは運搬システムをさらに含み得、この運搬システムは、金属が予熱温度範囲内である加熱状態で、または金属が予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、コイルを炉から離すように構成され得る。システムは巻き戻しシステムをさらに含み得、この巻き戻しシステムは、コイルが運搬システムによって搬送されている巻き戻し位置で、加熱状態中のコイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能である。システムは、焼入れシステムをさらに含み得、この焼入れシステムは、コイルの巻き戻し部分を巻き戻しシステムから受容し、巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成され得る。

【0010】

様々な例では、金属のコイルを熱処理する別のシステムが提供されることができる。システムは炉を含み得、この炉は、金属のコイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内であるように金属の温度を上昇させるように構成され得る。システムは巻き戻しシステムをさらに含み得、この巻き戻しシステムは、コイルが炉内に配置されている間にコイルの少なくとも一部分を巻き戻すように、コイル上で動作可能な巻き戻し機構を含み得る。システムは、焼入れシステムをさらに含み得、この焼入れシステムは、コイルの巻き戻し部分を炉から受容し、巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成され得る。

【0011】

他の目的及び利点は、以下の非限定的実施例の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【0012】

本明細書は、以下の添付の図を参照しており、異なる図中での同様の参照番号の使用は、同様のまたは類似の構成要素を例示することを意図している。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】様々な実施形態による、金属のコイルを熱処理する工程を示すフローチャートである。

【図2】様々な実施形態による、図１の工程を実行するために使用されることができるシステムの一例の側面図であり、コイルが炉内でアンコイルされていることを示す。

【図3】様々な実施形態による、図１の工程を実行するために使用されることができる構成要素の側面図であり、コイルを巻き戻し位置に運搬するためのオプションの例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書で使用される場合、「発明」、「その発明」、「この発明」及び「本発明」という用語は、本特許出願の主題及び以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すことが意図されている。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定しない、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定しないことが理解されるべきである。本発明の実施形態の主題は、法定要件を満たすために特異性をもって本明細書に説明されているが、この説明は、必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図していない。特許請求された主題は、他の方法で具現化され得、異なる要素またはステップを含み得、他の既存のまたは将来の技術と併せて使用され得る。この説明は、個々のステップの順序または要素の配置が明示的に記述されている場合を除き、多様なステップまたは要素の中のまたはそれらの間の特定の順序または配置を意味するとして解釈されるべきではない。本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の意味は、別段文脈により明確に指示されない限り、単数形及び複数形の言及を含む。

【0015】

材料の加工及び製造では、連続鋳造工程または圧延工程（熱間圧延など）によって、コイル状の製品を得ることができる。材料加工は、金属加工に相当してもよく、または金属加工を含んでもよい。例えば、金属加工は、伝導性材料などの材料のコイル状ストリップを製造することができる。本明細書で開示されるように、伝導性材料は、例えば金属材料など、１つ以上の方向に電流の流れを可能にする材料を含み、それに相当することができる。適切な材料は、コイルされることができる任意の適切な厚さの物品、例えば、金属シートまたは金属シェートを含み得る。コイル状ストリップは、任意の適切な長さまたは幅を有することができる。コイルは、コイルされたストリップを含んでもよく、またはそれに相当してもよい。例えば、金属コイルは、スプール及び／またはマンドレルの周りにコイルされる金属ストリップを含むことができる。

【0016】

本明細書で使用される場合、シートは通常、約４ｍｍ未満の厚さを有する製品を指す。例えば、シートは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、または約０．３ｍｍ未満（例えば、約０．２ｍｍ）の厚みを有し得る。本明細書で使用される場合、プレートは一般に、約１５ｍｍ超の範囲内の厚さを有する。例えば、プレートは、約１５ｍｍを超える、約２０ｍｍを超える、約２５ｍｍを超える、約３０ｍｍを超える、約３５ｍｍを超える、約４０ｍｍを超える、約４５ｍｍを超える、または約５０ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品を指し得る。本明細書で使用する場合、シェート（シートプレートとも称される）は一般に、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、厚さが約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍまたは約１５ｍｍであってよい。

【0017】

本開示の特定の態様は、金属などの任意のタイプの材料での使用に適し得るが、本開示の特定の態様は、アルミニウムでの使用に特に適し得る。この説明では、「シリーズ」または「６ｘｘｘ」などのアルミニウム業界の呼称で識別される合金を参照している。アルミニウム及びその合金の命名及び識別において最も一般的に使用されている番号指定システムの理解に関しては、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｆｏｒｍ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｉｎｇｏｔ」（いずれもアルミニウム協会によって発行されている）を参照されたい。

【0018】

本明細書に開示されているすべての範囲には、それらに含まれるあらゆるサブレンジが包含されると理解されたい。例えば、記述された範囲「１～１０」は、最小値「１」及び最大値「１０」の間の（及び端点を含む）あらゆる部分範囲、つまり、最小値１以上（例えば、１～６．１）から始まり、最大値１０以下（例えば、５．５～１０）で終わるすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。

【0019】

以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、しかしながら同時に、そのいかなる限定も構成しない。これに対して、それらの様々な実施形態、修正形態及び均等物は、本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者にそれら自体を示唆し得る。

【0020】

図１は、様々な実施形態による、コイル１１０を熱処理する工程１０を示すフローチャートである。コイル１１０は、金属などの適切な材料１１２から作製されることができる。いくつかの例では、金属はアルミニウムである。図１の工程１０は、コイル１１０を製造することと（アクト２０）、マンドレルを挿入することと（アクト３０）、コイル１１０を加熱することと（アクト４０）、コイル１１０を巻き戻すことと（アクト５０）、焼入れすることと（アクト６０）、冷却することと（アクト７０）というアクトを含むが、他のアクトをさらにまたは代替に及び／または他の変形形態と共に含んでもよい。いくつかの実施形態では、工程１０は、コイル１１０が材料１１２の連続バンド内に、バンドが工程１０のそれぞれのアクトの間にまたはその他の方法で工程１０の過程で切断及び再連結を受けることなく、維持され得るように実行されてもよい。

【0021】

アクト２０では、工程１０は、コイル１１０を製造することを含むことができる。２０でコイルを製造することは、例えば、以前に作製されたコイル１１０を取得することを含み得る。あるいは、コイル１１０を製造することは、コイル１１０を製作することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、コイル１１０は、熱間圧延ライン及び任意選択で冷間圧延ラインによって製造されることができる。コイル１１０が熱間圧延ラインから製造される、または取得される場合、コイル１１０は、熱間圧延ラインによって加えられる熱を保熱することができることで、例えば、熱処理工程１０のための所望の温度に達するために加えられる熱量が減少することができる。

【0022】

コイル１１０は、スプール１１４の周りに成形されることができる。例えば、コイル１１０は、材料１１２のシートをスプール１１４の周りに連続して重なり合う巻きで巻き付けることによって成形されることができる。いくつかの実施形態では、スプール１１４を回転させると、追加の層をスプール１１４の周りに巻き付けて、コイル１１０に成形することができる。スプール１１４は、チューブ形状であってもよい。いくつかの実施形態では、スプール１１４は、例えば、工程１０中の温度変化に起因する可能性がある寸法変化に応じて、スプール１１４が半径方向のサイズを変化させることを可能にする部品の組立体を含んでもよい。

【0023】

アクト３０では、工程１０は、マンドレル１１６をコイルに挿入することを含むことができる。マンドレル１１６は、コイル１１０を回転させるためにスプール１１４のその後の回転を容易にすることができる方法で、スプール１１４を係合することができる。いくつかの実施形態では、スプール１１４及び／またはマンドレル１１６が膨張可能であることで（例えば、矢印１１８によって示されるように）、例えば、工程１０中にコイル１１０が加熱されることに起因し得るスプール１１４の内径のサイズにおける変化に、半径方向の膨張が適合することができる。マンドレル１１６を挿入するアクト３０がコイル１１０を加熱するアクト４０の前に示されているが、いくつかの実施形態では、マンドレル１１６は、コイル１１０が加熱された後に挿入されてもよい。換言すれば、挿入のアクト３０は、コイル１１０の加熱のアクト４０の後、前、または最中に起こり得る。

【0024】

マンドレル１１６及び／またはスプール１１４の膨張を引き起こすために、様々な適切な機構及び構造体を使用することができる。非限定的な例は、クラム状構造体（部品を分離させることができる、ヒンジハーフ及びスプリングセパレータまたは他の付勢機構などを備えた）、歯及びピンの配置、または入れ子式チューブを含む。いくつかの例では、膨張を引き起こす１つ以上の構成要素は、市販の構成要素であってもよい。マンドレル１１６をスプール１１４に挿入するアクトは、スプール１１４を膨張させるものであり得る。

【0025】

アクト４０では、コイル１１０を加熱することができる。例えば、加熱は、コイル１１０に熱１２０を加えることで（例えば、矢印１２２によって示されるように）、コイル１１０が特定の予熱温度範囲内であるように予熱されることに対応し得る。アクト４０で加熱を達成するために、コイル１１０は、コイル１１０の材料１１２が特定の予熱温度範囲内である点に達することを可能にするのに適切な時間の間、炉または他の加熱環境内に維持され得る。いくつかの実施形態では、予熱温度範囲は、例えば、均質化温度範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、予熱温度範囲は、例えば、焼なまし温度範囲であってもよい。

【0026】

いくつかの態様では、均質化温度範囲は、４００℃から６００℃の範囲内で選択された端点によって規定される。いくつかの実施形態では、端点は、４５０℃から５６０℃の範囲内で選択される。いくつかの態様では、均質化温度範囲は、処理される合金の種類に基づいて選択されることができる。例えば、４５０℃から５００℃は７ｘｘｘ系合金の均質化に適切な範囲であり得、５３０℃から５６０℃は６ｘｘｘ系合金の均質化に適切な範囲であり得る。

【0027】

より一般的には、均質化温度範囲は、均質化に適した範囲に対応し得る。均質化は、鋳放し微細構造の粒子レベルの不均質性を低下させるために金属物品に実行される高温工程を指し得る。均質化は、多くの場合、金属の再結晶温度を上回る温度で実行される。例えば、アルミニウム合金の種類によっては、金属の再結晶温度は約３００～４００℃である場合があり、均質化は約４５０～６００℃の温度で実行される場合がある。これらの温度範囲（例えば、再結晶温度以上）に加熱されると、金属物品の冶金学的微細構造はより均質になり得ることで、金属物品の成形性及び／または他の冶金学的特性が向上することができる。ただし、これらの高温では、金属物品は、取り扱いを誤ると、特に損傷しやすくなる可能性がある。

【0028】

いくつかの態様では、焼なまし温度範囲は、３００℃から５００℃の範囲内で選択された端点によって規定される。いくつかの実施形態では、端点は、４００℃から５００℃の範囲、３００℃から４００℃の範囲、もしくは３５０℃から４００℃の範囲、または３００℃から４５０℃の範囲などのさらなる範囲内で選択される。いくつかの態様では、焼なまし温度範囲は、処理される合金の種類から独立して選択されることができる。例えば、３００℃から４５０℃は、７ｘｘｘ系合金、６ｘｘｘ系合金、またはその他の一連の合金系を処理するかどうかに関係なく、焼なましに適切な範囲であり得る。

【0029】

より一般的には、焼なまし温度範囲は、焼なましに適した範囲に対応し得る。焼なましは、いくつかの効果のいずれかを達成するために金属物品に実行される高温工程を指し得る。本開示を限定することを意図するものではないが、焼なましの目的及び焼なましのパラメータは、（１）材料の加工硬化を解放して成形性を得ること、（２）有意な粒成長を引き起こすことなく材料を再結晶させるまたは回復させること、（３）成形性に適し、また成形中の異方性の低下に適した集合組織を処理するまたは変換すること、及び／または（４）既存の沈殿粒子の粗大化を避けることを含み得る。焼なましにより、集合組織が改善されている、及び／またはスタンピング、圧伸、または曲げなどの成形操作中の異方性が低下している、合金を得ることができる。焼なましを施すことにより、集合組織は、よりランダムになるように、また異方性（例えば、Ｇｏｓｓ、Ｇｏｓｓ－ＮＤ、またはＣｕｂｅ－ＲＤ）の強い成形性をもたらし得るそれらの集合組織の成分が減少するように、変更された焼戻し中に制御される／設計されることができる。この改善された集合組織は、様々な方向での特性における変動を低下させるように作用するため、曲げ異方性を潜在的に低下させ得、圧伸または周囲のスタンピング工程が含まれる成形における成形性を改善させることができる。ただし、焼なましに適した高温では、金属物品は、取り扱いを誤ると、特に損傷しやすくなる可能性がある。

【0030】

いくつかの実施形態では、アクト４０での加熱は、それぞれの温度範囲及び滞留時間を有する複数の段階を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、アクト４０での加熱は、焼なましに適した予熱温度範囲内にコイル１１０を維持する１つの段階を含むことができ、その後または前に、均質化に適した予熱温度範囲内にコイル１１０を維持する別の段階を含むことができる。

【0031】

アクト４０での加熱は、任意の適切な速度で提供されることができる。例えば、いくつかの実施形態では、加熱は、２０℃／時間～１００℃／時間の範囲内の加熱速度で行われてもよい。いくつかの実施形態では、ゆっくり加熱することで（例えば、２０℃／時間～４０℃／時間）、不均質核生成部位として溶解沈殿物を使用して、分散質の核生成が促進されることができる。またこれにより、沈殿物とマトリックスとの間の界面での発端の融解ではなく、マトリックス内の溶質の均一な分布が確実にされ得る。

【0032】

アクト５０では、工程１０は、コイル１１０を巻き戻すことを含むことができる。この巻き戻しは、コイル１１０が昇温範囲（例えば、アクト４０での加熱によって与えられる予熱温度範囲、または予熱温度範囲を下回る閾値量内にある異なる範囲に対応し得る）内にある間に起こり得る。例えば、巻き戻しは、コイル１１０が炉内にある間に、または炉から取り出された後もなお昇温である間に起こり得る。様々な実施形態では、巻き戻しは、金属が均質化温度範囲内である加熱状態にコイルがある間に、及び／または均質化温度範囲または他の関連予熱範囲（焼なまし温度範囲など）を下回る閾値量を過ぎてコイルが冷却される前に、起こり得る。いくつかの実施形態では、適切であり得る閾値量は、５０℃以下であってもよい。例えば、コイルは、巻き戻される前に、炉から取り出された温度から５０℃未満に冷却される場合がある。いくつかの実施形態では、閾値量は、連続冷却変態（ＣＣＴ）曲線に沿ったノーズまたはドロップを回避するように、及び／またはコイル内の望ましくない沈殿を回避するように選択され得る。閾値量は、処理されるのが７ｘｘｘ系合金か、６ｘｘｘ系合金か、他の一連の合金系かなど、処理される合金の種類に基づいて選択されることができる。

【0033】

５０での巻き戻しは、マンドレル１１６及び／またはスプール１１４が回転している結果であり得る。この巻き戻しは、コイル１１０の巻き戻し部分１２４を製造することができる。コイル１１０の巻き戻し部分１２４は、工程１０での他のアクトによって処理されてもよい。

【0034】

アクト６０では、工程１０は、コイル１１０の巻き戻し部分１２４を焼入れすることを含むことができる。例えば、これは、巻き戻し部分１２４に焼入れシステム１２６を受けさせることによって達成され得る。焼入れシステム１２６は、焼入れ媒体１２８を搬送するために適切な構造を有し得る。例えば、ジェットが図１に示されているが、焼入れ媒体のための槽または他の搬送システムが利用されることができる。適切な焼入れ媒体は、空気、水、または油を含み得るが、これらに限定されない。工程１０での焼入れのアクト６０は、コイル１１０の焼入れ部分１３０を製造することができる。

【0035】

６０での焼入れは、コイル１１０の巻き戻し部分１２４内の温度を、所定の時間内に焼入れ済み温度範囲に達するように低下させることを含み得る。６０での焼入れは、瞬間焼入れ（例えば、数分もしくは数秒以内に、または他の短い所定の時間内に温度低下を与える）、または長時間冷却（例えば、数時間以内に、または他のかなり長い所定の時間内に温度低下を与える）を含むことができる。いくつかの実施形態では、焼入れまたはその種類は、例えば、瞬間焼入れが１０℃／ｓを上回る熱抽出速度に関連し得るような、及び／または長時間冷却が１０℃／ｓを下回る熱抽出速度に関連し得るような、熱抽出速度の観点から定義され得る。

【0036】

ただし、６０での焼入れは、熱抽出速度に加えて、またはその代わりに、任意の適切なパラメータまたはパラメータの組み合わせによって定義されることができる。いくつかの可能な関連パラメータタイプを示し得る非限定的な例では、コイル１１０は、アクト４０で５２５℃に加熱されると、アクト６０で焼入れする前に、約２５℃の量だけ冷却され、約５００℃の温度に達することができる。冷却には、水（室温（例えば、２０℃～２２℃）または２５℃～８０℃の間の範囲内などの他の温度）が利用され、約１．５秒から１５秒の時間間隔にわたり、一連のジェットを通して噴霧されると、コイル１１０の材料１１２の温度が３５０℃まで低下し、焼入れ速度または熱抽出速度が１０℃／ｓ～１００℃／ｓの間になることができる。ただし、他の値が利用されてもよい。

【0037】

例えば、いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲は、２００℃から５００℃の範囲内で選択される端点によって規定される範囲に対応し得る。いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲は、２００℃から３５０℃の範囲または２００℃から２５０℃の範囲などのより狭い範囲内で選択される端点によって規定される。いくつかの例では、範囲の下限は、２００℃または他の温度に対応し得、この温度を下回り、高溶質系合金（例えば、マグネシウム、シリコン、銅、及び／または亜鉛などの溶質系の和が２．０重量パーセントを上回る合金系）がコイルされると、冷間圧延が困難になる可能性がある。いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲は、Ｔ６、Ｔ８、Ｔ９または他の特定の焼戻しを達成する工程との連続性のために選択される。いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲は、分散質の沈殿を促進するように、またはその後の冷間加工の前に連続鋳造材料を均質化するように選択される。いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲は、３００℃から３５０℃、または結果として得られる材料がその後に冷間圧延するのに十分に柔らかく、それ以外はその後の処理に強すぎない他の適切な範囲に対応し得る。

【0038】

いくつかの実施形態では、焼入れ済み温度範囲に達するための焼入れは、コイル１１０の巻き戻し部分１２４を、焼入れ温度範囲内で提供される焼入れ媒体に曝露した結果であり得る（例えば、媒体の温度は「焼入れ」温度と称され得、結果として得られた金属の温度は「焼入れ済み」温度と称され得る）。いくつかの実施形態では、焼入れ媒体の焼入れ温度範囲は、１０℃から３５０℃の範囲内で選択される端点によって規定され得る。いくつかの実施形態では、水は、焼入れ媒体として使用されることができ、例えば１０℃から１００℃の間の温度で、液体形態で与えられることができる。水が液体形態で与えられることにより、水は、室温で、または室温に対して最小限の加熱もしくは冷却で、かつ水を加熱して液体状態から蒸気に変換する場合よりも大幅に少ないエネルギー消費で与えられることができる。いくつかの実施形態では、水または他の焼入れ媒体は、１００℃を超える温度で、またはその他の少なくとも部分的に非液体形態で与えられることができる。例えば、様々なシナリオでは、水が焼入れ媒体として使用される場合、水が１００℃を超える温度で与えられると、水が蒸気になり、工程１０の下流側で有害になる可能性のある方法では、材料１１２に飛沫同伴するようになる可能性がある、焼入れ部分１３０上での凝縮が防止される。

【0039】

いくつかの実施形態では、焼入れ媒体の焼入れ温度範囲は、１５０℃から２００℃の範囲内で選択される端点によって規定され得る。例えば、様々なシナリオでは、そのような範囲内の温度で水が与えられることにより、水の温度が凝縮を起こし得る範囲内に不注意に下がらないことを確実にするのに適した安全係数を組み込むことと、同時に、所定の時間内に材料１１２を焼入れさせるのに適した熱抽出速度をもたらすのに十分に低い温度の媒体を与えることとの間のバランスを取ることができる。

【0040】

いくつかの実施形態では、適切な焼入れ速度または熱抽出速度の範囲は、例えば、１０℃／ｓから１００℃／ｓの範囲内で選択される端点によって規定され得る。熱抽出速度は、組成及び／または利用される他の処理に基づいて選択されることができる。例えば、様々な熱抽出速度を使用して、様々な特性を下流側に搬送することができる。例示的な例として、１０℃／ｓの熱抽出速度は後続の冷間加工が実施される状況に適していてもよく、または１００℃／ｓの熱抽出速度は５ｘｘｘ系合金でのルーダリング（ｌｕｄｅｒｉｎｇ）の抑制を促進するのに適していてもよい。

【0041】

所定の時間の非限定的な例は、１時間未満、２０分未満、２分未満、２０秒未満、２秒未満、または他の適切な時間枠であってもよい。所定の時間は、特定の標的熱抽出速度に基づいていてもよく、または依存していてもよい。いくつかの実施形態では、コイル１１０の巻き戻し速度は、適切な熱抽出速度に影響してもよく、またはそれを与えてもよい、系または尺度として使用されることができる。いくつかの実施形態では、適切な熱抽出速度は、例えば、毎分１メートルから毎分１００メートルの範囲内で選択される端点によって規定される巻き戻し速度の範囲によって得られることができる。

【0042】

６０での焼入れは、温度の低下及び／または上昇の任意の適切な順序を含み得る。例えば、６０での焼入れは、再加熱工程を含んでもよく、または再加熱工程によって補完されてもよい。例示的な一例として、コイル１１０の巻き戻し部分１２４は、最初に、再び張力がかけられることを可能にするように、または他の有益な効果を可能にするように、より低い温度（例えば、２００℃未満）に焼入れされることができてから、アクト７０で新たにコイルされる前に、より高い焼入れ済み温度（例えば、２００℃から３５０℃の間）に再加熱され得る。関連する温度上昇を与えるために、追加の乾燥機、または適切な槽内にもしくはノズルを介して与えられる油もしくは他の加熱媒体を含み得るがこれらに限定されない任意の適切な構造体を利用することができる（例えば、焼入れシステム１２６の一部のノズルまたは他の構造体が巻き戻し部分１２４内に熱伝達を与えるように選択される温度で焼入れ媒体を提供する場合、そして焼入れシステム１２６のノズルまたは構造体の他の例が巻き戻し部分１２４から熱伝達を与えるように選択される温度で焼入れ媒体を提供する場合など）。

【0043】

アクト７０では、工程１０は、焼入れ部分１３０をコイルすることを含むことができる。例えば、焼入れ部分１３０が新たにコイルされる、またはリコイルされることができると、第二コイル１３２が成形されることができる。これにより、コイル１１０に熱処理され焼入れされた材料が与えられ得る。記載のようにコイルを熱処理工程１０に供することにより、熱処理されたコイル１１０が与えられ、コイル１１０の好ましい沈殿剤類または他の微細構造または特性が得られることができる。

【0044】

図２は、図１の工程１０を実行するために使用されることができるシステム１４０の一例の側面図である。図２のシステム１４０は、炉１４２、巻き戻しシステム１４４、焼入れシステム１２６、及び巻き取りシステム１４６と共に示されているが、他の要素をさらにまたは代替に及び／または他の変形形態で含んでもよい。

【0045】

炉１４２は、コイル１１０を受容するサイズに作られることができる。炉１４２は、バーナーまたは他の適切な要素によって加熱されることができる内部容積を画定する１つ以上の壁部１５０から形成することができる。炉１４２は、コイル１１０の金属を予熱すること、またはその金属の温度を上昇させることができてもよい。例えば、炉は、図１のコイル１１０を加熱するアクト４０で説明されるように、均質化温度範囲、焼なまし温度範囲、または他の特定の加熱温度範囲内になるように、金属を予熱してもよく、またはその金属の温度を上昇させてもよい。いくつかの実施形態では、炉１４２の内部は、コイル１１０の起こり得る酸化を防止する、または減少させるように、不活性環境であってもよく、またはその他の方法で制御されてもよい。

【0046】

巻き戻しシステム１４４は、コイル１１０の少なくとも一部分を巻き戻すのに適切な構成要素を含むことができる。巻き戻しシステム１４４は、コイル１１０がまだ昇温である間にコイル１１０の一部を巻き戻すことができる（例えば、図１のアクト５０での議論による）。いくつかの実施形態では、巻き戻しシステム１４４は、コイル１１０を回転させるのに適切な巻き戻し機構１５２を含むことができる。図２では、巻き戻し機構１５２はマンドレル１１６を回転させるように動作可能なベルトを備えたモータとして示されているが、コイル１１０を係合し得る及び／または支持し得るマンドレル１１６及び／またはスプール１１４を回転させるのに適切な任意の他の機構が使用されることができる。

【0047】

図２の炉１４２は、開口部１５４と共に示されている。開口部１５４は、コイル１１０の巻き戻し部分１２４を通すサイズに作られることができる。炉１４２は、開口部１５４のサイズを画定するのに適した構造を含むことができる。いくつかの例では、開口部１５４のサイズを変えることができる。例えば、炉１４２は、１つ以上のドア１５６を含むことができ、これら１つ以上のドアは、アクチュエータ、またはドア１５６によって画定される開口部１５４のサイズを調整するのに適した移動を与える他の構成要素によって調整可能であってもよい（例えば、矢印１５８で示されるように）。

【0048】

焼入れシステム１２６は、巻き戻し機構１５２及び／または炉１４２からコイル１１０の巻き戻し部分１２４を受容することができる。図２の焼入れシステム１２６は焼入れ媒体１２８を搬送するために一連のジェットとして示されているが、焼入れシステム１２６は、焼入れのアクト６０に対して図１に関して示されているものを含むがこれらに限定されない他の構造体に対応することができる。さらに、ジェットのそれぞれの対が図２に示されているが、焼入れ媒体１２８を搬送するための任意の数のジェットまたは他の構造体が利用されることができる。いくつかの実施形態では、焼入れシステム１２６の連続した段階には、様々な（例えば、徐々に下げられる）温度で与えられる焼入れ媒体１２８が提供され得ることにより、例えば、複数の焼入れ段階を経る進行が可能になるため、及び／または様々な温度の媒体の間を移動することが可能になるため、特定のプロファイルにわたって、または持続時間にわたって穏やかに温度が低下し得る。

【0049】

初期ローラ１６０は、図２の焼入れシステム１２６の下流側に示されている。コイル１１０からの材料１１２がすでに焼入れシステム１２６を通過した後にのみ初期ローラ１６０に接触するようにシステム１４０を配置することが有利であり得る。例えば、初期ローラ１６０は、材料１１２が焼入れシステム１２６によって冷却される前に、初期ローラ１６０が接触するようになる場合よりも、材料１１２が焼入れされた後に、材料１１２をストレッチするまたはスクラッチする傾向が少ない場合がある。初期ローラ１６０がコイル１１０の材料に張力をかけることを可能にすることにより、例えば、システム１４０を介して材料１１２を移動させるときに、工程の後続の段階を促進することができる。

【0050】

コイル１１０は、炉１４２から焼入れシステム１２６を通過するのに適切な任意の向きに配置されることができる。材料１１２は、炉１４２を出て、焼入れシステム１２６を通過する間、図２では実線で垂直な向きに示されているが、他の向きも可能である。代替経路の一例は図２に破線で示される。例えば、材料１１２は、ルーティングされたときにカテナリーまたは他の形状を取ることができる。

【0051】

ロボットアーム１６４もまた、図２のシステム１４０内に示される。ロボットアーム１６４は、コイル１１０から巻き戻し部分１２４の端部または初期部分を取り扱うのに有用であり得る。例えば、ロボットアーム１６４は、コイル１１０から巻き戻された初期自由端を把持し得、それを、システム１４０内の他の要素への導入などのために適した下流側位置に向け得る。

【0052】

他の構成要素が工程ラインに含まれる場合がある。例えば、図２には、ブライドル１６６が示される。ブライドル１６６は磁気ブライドルに対応することができ、これらの磁気ブライドルは、材料１１２に物理的に接触することなく、材料１１２を推進させる及び／または支持することができる。

【0053】

潤滑システム１６８もまた図２に示される。潤滑システム１６８は、潤滑システム１６８によってまたはそれを通って通過する材料１１２に潤滑剤を塗布するために、ノズル及び／または他の適切な構造体を含むことができる。後続のローラ１７０は図２に示される。後続のローラ１７０は、張力をかけることまたは他の適切な目的のために利用され得る。

【0054】

前述のように、システム１４０は、巻き取りシステム１４６も含むことができる。巻き取りシステム１４６は、システム１４０の他の部品から受容する材料１１２で、リコイルしてもよく、または新たにコイルしてもよい。例えば、巻き取りシステム１４６は、受容した材料１１２の新たなまたは第二のコイル１３２を成形するように回転することができる、別のスプール１１４及び／またはマンドレル１１６を含むことができる。新たな、または第二のコイル１３２は、システム１４０によって熱処理された材料１１２に対応し得る。

【0055】

図３は、工程１０を実行するために使用され得るシステム１７２の構成要素の側面図である。図３は、コイル１１０を炉１４２（例えば、図３の炉１４２Ａか１４２Ｂかいずれか）から巻き戻し位置１７４に運搬するためのオプションの例を示す。その巻き戻し位置では、例えば、コイル１１０は、昇温のままである間に、及び／または炉１４２によって与えられる予熱温度に対してかなりの冷却（例えば、本明細書に論じられるような、５０℃または他の閾値量の冷却）が起こる前に、巻き戻されることができる。

【0056】

異なる構成要素の変形形態に対する様々なオプションが図３に示される。簡単にするために、様々な構成要素の例は、図３の左側に示され、最初に説明され、「Ａ」で終わる接尾辞を付けた参照番号で参照されるが、それらのような構成要素のいくつかの変形形態は、その後、図３の右側に例として示された構成要素に対して接尾辞「Ｂ」を付けて説明される。

【0057】

図３のシステム１７２は、真下または下から取り外しされることができる炉１４２Ａと共に示される。炉１４２Ａは、コイル１１０を受容するサイズに作られることができる。炉１４２Ａは、炉１４２Ａを底面側１７８から取り外すことを可能にする、取り外しシステム１７６Ａを含み得、またはそれに関連付けられ得る。取り外しシステム１７６Ａは、コイル１１０を支持するのに、及び／またはコイル１１０を移動させるのに適したフック１８０または他の構造体を含むことができる。例えば、コイル１１０はスプール１１４及び／またはマンドレル１１６によって支持され得、スプール１１４及び／またはマンドレル１１６は取り外しシステム１７６Ａのフック１８０または他の構造体によって炉１４２Ａ内に支持され得る。取り外しシステム１７６Ａのフック１８０または他の構造体の移動を可能にするのに適したアクチュエータ（図示せず）を組み込むことができると、炉１４２Ａからのコイル１１０の取り外しを容易にすることができる。非限定的な例として、取り外しシステム１７６Ａのフック１８０または他の構造体は、垂直方向（例えば、矢印１８２によって示されるような）及び／または水平方向（例えば、矢印１８４によって示されるような図３のページの中または外に対応する方向、及び／または図３の図中の左または右に対応する方向を含むことができる）に可動であり得る。

【0058】

炉１４２Ａは、運搬システム１８６Ａを伴ってもよく、またはそれに関連付けられてもよい。運搬システム１８６Ａは、炉１４２Ａと巻き戻し位置１７４との間などで、コイル１１０を移動させることができてもよい。運搬システム１８６Ａは、１つ以上のキャリヤ１８８Ａを含むことができる。キャリヤ１８８Ａは、コイル１１０を炉１４２Ａから巻き戻し位置１７４まで移動させることができる、カート、車両、可動プラットフォーム、または任意の他の構造体に対応することができる。そのような運搬により、コイル１１０は、炉１４２Ａでの加熱によって与えられる予熱温度にまだある間に、または予熱温度を下回る閾値内の昇温にある間に（例えば、図１のアクト５０での議論に従って）、巻き戻されることができる。いくつかの実施形態では、キャリヤ１８８Ａ（またはその一部分）が予熱されることができると、例えば、キャリヤ１８８Ａによる運搬中にコイル１１０による熱損失を低減し得る方法で、コイル１１０とキャリヤ１８８Ａの一部分との間の温度差を減少させることができる。

【0059】

動作中、コイル１１０が炉１４２Ａからの加熱によって適切な温度に達すると、取り外しシステム１７６Ａは、矢印１９０によって示されるように、コイル１１０を下げることができる。例えば、コイル１１０は、運搬システム１８６Ａのキャリヤ１８８Ａに対して下げられることができる。例えば、コイル１１０のスプール１１４及び／またはマンドレルがキャリヤ１８８Ａのスタンド１９２（例えば、フォークまたは他の支持体）によって受容され、支持されるように、コイル１１０はキャリヤ１８８Ａによって受容されることができる。取り外しシステム１７６Ａの要素は、キャリヤ１８８Ａに対してコイル１１０を解放するのに適している方向に移動することができる。例えば、取り外しシステム１７６Ａのフック１８０または他の構造体は、水平方向（例えば、矢印１８４によって示されるような）に、コイル１１０のスプール１１４及び／またはマンドレルの端部を越えて移動することができ、この移動は、キャリヤ１８８Ａから離れて移動することに対応することができるため、キャリヤ１８８Ａは、閉じること、炉１４２Ａから離れて移動すること、及び／または取り外しシステム１７６Ａの要素による干渉なしに他の動作を実行することができる。

【0060】

いくつかの実施形態では、取り外しシステム１７６Ａの要素は、炉１４２Ａに装填することができる要素として機能してもよく、またはそれらの要素によって補完されてもよい。例えば、取り外しシステム１７６Ａは、取り外しについて説明されたものとは逆の順序で移動を実行することができることにより、コイル１１０をキャリヤ１８８Ａまたは他の供給源から炉１４２Ａに挿入することができる。

【0061】

キャリヤ１８８Ａは、絶縁筐体１９４Ａを含むことができる。絶縁筐体１９４Ａは、コイル１１０を少なくとも部分的に封入することができてもよい。絶縁筐体１９４Ａは、キャリヤ１８８Ａによる運搬中にコイル１１０の熱損失を低減させるために絶縁体１９６を含むことができる。例えば、絶縁体１９６は、絶縁筐体１９４Ａの側面１９８及び／または端部２００に含まれてもよい。適切な絶縁体１９６の非限定的な例は、耐火材料を含み得る。

【0062】

本明細書で使用される場合、「耐火材料」という用語は、溶融金属によって侵されることに比較的耐性があり、使用中の材料に企図される高温でそれらの強度を保つことができる任意の材料を含み得る。それらのような材料は、セラミック材料（無機非金属固体及び耐熱ガラス）及び非金属を含み得るが、これらに限定されない。絶縁体１９６に適した材料の非限定的なリストは、次の、アルミニウム（アルミナ）、シリコン（シリカ、特に溶融シリカ）、マグネシウム（マグネシア）、カルシウム（石灰）、ジルコニウム（ジルコニア）、ホウ素（酸化ホウ素）の酸化物類；金属炭化物類、ホウ化物類、窒化物類、ケイ化物類、例えば、炭化ケイ素、特に窒化物結合炭化ケイ素（ＳｉＣ／Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ホウ素、窒化ホウ素；アルミノケイ酸類、例えば、ケイ酸カルシウムアルミニウム；複合材料類（例えば、酸化物類及び非酸化物類の複合体類）；機械加工可能なガラス類を含むガラス類；繊維類またはその混合物のミネラルウール類；カーボンまたはグラファイトなどを含む。例示的な一例として、一部の状況では、耐火材料は、１２００℃までの温度に耐えることができるが（例えば、他の適した耐火材料が利用可能であるにもかかわらず、より高温で処理される傾向にある、鋼には適していないが、アルミニウムまたは銅の処理には適し得る）、他の状況では、アルミニウム及びその合金類の処理に適した耐火材料は、４００から８００℃のより小さい範囲内の加工温度に耐えるように選択されることができる。

【0063】

キャリヤ１８８Ａは、コイル１１０の受容及び取り外しを容易にするために、１つ以上の解放可能に分離可能な部材２０２Ａを含むことができる。キャリヤ１８８Ａは、図３では２つの解放可能に分離可能な部材２０２Ａと共に示されており、１、２、または２超を含む他の数を利用することができるが、簡単にするために、以降本明細書での説明は主に単一部材２０２Ａを参照する。分離可能な部材２０２Ａは、コイル１１０が絶縁体１９６によって少なくとも部分的に封入される閉構成と、コイル１１０がキャリヤ１８８Ａに対して装填するまたは取り外しするためにアクセス可能である開構成との間で可動であり得る。

【0064】

前述のように、使用中、コイル１１０は、矢印１９０によって示されるように、取り外しシステム１７６Ａによってキャリヤ１８８Ａに向けて下げられることができる。コイル１１０がキャリヤ１８８Ａによって受容されると（例えば、キャリヤ１８８Ａ内のスタンド１９２または他の支持構造体によって支持されているコイル１００を通してスプール１１４及び／またはマンドレル１１６を用いて）、キャリヤ１８８Ａの分離可能な部材２０２は、コイル１１０の周りで閉じることができることにより（矢印２０４で示されるように）、コイル１１０は、効果的に絶縁され得、キャリヤ１８８Ａ内にある間、コイル１１０からの熱損失が防止され得る、または低減し得る。

【0065】

キャリヤ１８８Ａは、矢印２０６Ａで示されるように、コイル１１０を炉から離して運搬することができる。いくつかの実施形態では、キャリヤ１８８Ａは、矢印２０８Ａによって示されるように、分離可能な部材２０２Ａの開口部によってコイル１１０を取り外す準備ができていてもよい。

【0066】

移送システム２１０は、いくつかの実施形態では（例えば、矢印２１２Ａによって示されるように）、コイル１１０をキャリヤ１８８から移送し、巻き戻し位置１７４で巻き戻し機構１５２と係合させることができる。移送システム２１０は、図３ではロボットアームとして示されているが、コイル１１０をキャリヤ１８８Ａから巻き戻し機構１５２に移送するのに適した任意の構造体に対応することができる。巻き戻し機構１５２は、モータまたは他の装置を含むことができる。このモータまたは他の装置がスプール１１４及び／またはマンドレル１１６を回転させることができると、それらの周りにコイル１１０が成形されることで、コイル１１０が巻き戻される。

【0067】

コイル１１０の得られた巻き戻し部分１２４は、焼入れシステム１２６を通過し、コイル１１０の焼入れ部分１３０を製造することができる。焼入れシステム１２６は本明細書の他の箇所で説明される構成要素に対応することができ（しかし必ずしもそうである必要はない）、そのため、説明は繰り返されない。焼入れシステム１２６から通過した後の焼入れ部分１３０は、図２に関して説明される巻き取りシステム１４６と同様の方法で、新たにコイルされ得ることで、新しいまたは第二のコイル１３２が成形されてもよい。

【0068】

システム１７２は、図２に関して描写され説明される他の構成要素を代替にまたはさらに含んでもよく、及びまたは他の構成要素を含んでもよい。図２に示されていない（ただし、必要に応じて図２のシステムと共に使用され得る）他の要素の例示的な一例として、図３の巻き戻しシステム１４４の巻き戻し位置１７４は巻き戻しステーション２１４にある。この巻き戻しステーションは、そのうえ、巻き戻し工程中に保熱のために絶縁体２１６（例えば、絶縁体１９６と同様であり得る）を含む。また、図３に示されるのは、付勢ローラ２１８である。付勢ローラ２１８は、ばね２２０または他の付勢機構によって付勢され得る。いくつかの実施形態では、付勢ローラ２１８は、付勢ローラ２１８の重量によって単独でまたは少なくとも部分的に付勢され得る。付勢ローラ２１８は、使用中、付勢ローラ２１８に近いコイル１１０の１つの端部または他の部分がコイル１１０の他のラップから「離れてばねで付勢する」のを防止するのに適切な量の力を与えることができる。付勢ローラ２１８は、コイル１１０と圧接した、またはその他の方法で係合したままであるように、枢動可能に装填されてもよく、及び／またはその他の方法で位置を変えることができるため、巻き戻し機構１５２によって巻き戻されることが原因でコイル１１０の直径が縮小する場合でも、コイルとの接触が維持される。

【0069】

図３のシステム１７２に示される構成要素は、図２のシステム１４０で代替に使用されてもよく、またはその逆であってもよい。例えば、図３に示される付勢ローラ２１８は、同様に図２に示されていないが、それにもかかわらず付勢ローラ２１８は、図２に関して説明されるシステム１４０内の適切な位置に実装され得る。同様に、図３に関して説明される絶縁体２１６及び／または絶縁体１９６もまた、図２のシステム１４０に対して関連のある方法で配置されることができる。

【0070】

他の変形形態は、図３の右側に示される。例えば、いくつかの実施形態では、システム１７２は、炉１４２Ｂの側面から及び／または炉１４２Ｂの横から取り外しすることができる、炉１４２Ｂを実装することができる。取り外しシステム１７６Ｂは、コイル１１０を炉１４２Ｂから、例えば、双方向矢印２２４によって図式的に示される、図３のページから出る方向にほぼ対応する方向になど、水平方向に押し出してもよく、または引き出してもよい。取り外しシステム１７６Ｂは、コイル１１０を垂直方向にさらにまたは代替に移動させることができてもよく、例えば、キャリヤ１８８Ｂの構造体をあらゆる箇所で、かつスタンド１９２によって支持される位置に、またはその他のキャリヤ１８８Ｂ内に画定される内部に移動させてもよい。

【0071】

図３の右側に示されるキャリヤ１８８Ｂ及び絶縁筐体１９４Ｂは、図３の左側に示されるものとは異なる。図３の右側のキャリヤ１８８Ｂ及び絶縁筐体１９４Ｂでは、例えば、絶縁筐体１９４Ｂは、１つ以上の解放可能に分離可能な部材２０２Ｂを含み得、これらの部材は、チューブ部品を線形にアライメントすることに対応し得る技法で閉まり得る（例えば、図３の左側のキャリヤ１８８Ａのクラムシェル状またはヒンジ式アプローチとは対照的に）。

【0072】

使用中、図３の右側の絶縁筐体１９４Ｂは、蓋部２２６または他の要素を含んでもよく、これは、上げられ及び／または下げられ（矢印２２８によって示されるように）またはその他の方法で移動し、絶縁筐体１２Ｂの他の部分と係合し得る。キャリヤ１８８Ｂは、コイル１１０を炉１４２Ｂから遠ざけることができる（矢印２０６Ｂのように、そして矢印２０６Ａに類似して）。適切な距離がキャリヤ１８８Ｂによって横断された後、絶縁筐体１９４Ｂは、コイル１１０へのアクセスを可能にするように開かれることができる。例えば、絶縁筐体１９４Ｂの蓋部２２６は、矢印２０８Ｂのように持ち上げられることができる。

【0073】

例えば矢印２１２Ｂなどによって示されるように、コイル１１０は、いくつかの実施形態では、移送システム２１０によって巻き戻し位置１７４に移送され得る。これにより、コイル１１０は、図３の左側から提供されるコイル１１０に関して前述されるものと同様の方法で、巻き戻され、焼入れシステム１２６によって焼入れされ、巻き取りシステム１４６によって巻き直されることができる。

【0074】

いくつかの実施形態では、異なる種類の取り外しシステム１７６及び／または運搬システム１８６（例えば、キャリヤ１８８及び／または関連構成要素を含む）は、異なるスタイルの炉１４２に利用されてもよく、適していてもよい。例えば、クラムシェル型の絶縁筐体１９４Ａは、ボトムローディング炉１４２Ａから受容するための上向きの開口部を形成するのに適していてもよく、チューブ部品を線形にアライメントしている絶縁筐体１９４Ｂは、サイドローディング炉１４２Ｂに隣接する取り外しゾーンの上に下げられるのに適していてもよい。それにもかかわらず、炉１４２のそれぞれのタイプは、それらのようなオプションまたは例として図３に示される状況に限定されず、図３の要素（またはその変形形態）は、要素の任意の他の所望の組み合わせとともに利用されることができる。

【0075】

さらに、１対１、１対多、または多対多のオプションの任意の適切な組み合わせが可能である。例えば、図３の右側の配置が個々のキャリヤ１８８に装填することができる単一炉１４２を示すが、いくつかの実施形態では、単一キャリヤ１８８は、複数の炉１４２にサービスを提供することができる（例えば、図３の左側のように、個々のキャリヤ１８８がキャリヤ１８８の頭上に示される３つの異なる炉１４２のうちのいずれか１つにサービスを提供するように配置される）。いくつかの実施形態では、個々の炉１４２に対して複数のキャリヤ１８８が使用されることができるため、例えば、１つのキャリヤ１８８が加熱されたコイル１１０を運び出してもよく、もう１つのキャリヤが新規のコイル１１０を炉１４２内に装填して加熱するように位置決めする。例として図３は、巻き戻し位置１７４が複数のキャリヤ１８８及び／または炉１４２に対応することができることも示す。複数の炉１４２と組み合わせて巻き戻しステーション２１４を使用することにより、機器の使用が効率的になることができる（例えば、巻き戻し工程が加熱工程よりも速い場合、異なる炉での加熱間の開始時刻をずらすことができることにより、巻き戻し機構１５２がより頻繁に使用されることができ、サイクル間の休止時間を減少させることができる）。さらにまたは代替に、異なる炉１４２は、システム１７２内の要素の複雑さ及び／またはコストを減少させるなどのために、単一キャリヤ１８８によってサービスを提供されてもよい。

【0076】

いくつかの実施形態では、コイル１１０は、最初にキャリヤ１８８から取り外されることなく、巻き戻し位置１７４で巻き戻されてもよい。例えば、キャリヤ１８８はアパーチャ２３０（図３では、それぞれ２３０Ａ及び２３０Ｂとして識別される）を含み得、このアパーチャをコイル１１０の巻き戻し部分１２４が通過することができると、焼入れシステム１２６に、及びまたは工程ラインまたはシステム１７２の他の部分にルーティングすることができる。アパーチャ２３０は、コイル１１０が巻き戻され、巻き戻し位置１７４でアパーチャ２３０を通過することを可能にするサイズに作られてもよい。いくつかの実施形態では、キャリヤ１８８が巻き戻し位置１７４で巻き戻し機構１５２と係合することができると、コイル１１０はキャリヤ１８８を通して巻き戻されることができる。ただし、いくつかの実施形態では、巻き戻し機構１５２は、キャリヤ１８８内またはその上に内蔵される少なくともいくつかの部分を含み得、例えば、この部分は、キャリヤ１８８内からコイル１１０を巻き戻すことができる位置に関してさらなる可撓性を与え得る。さらに、巻き戻し機構１５２がキャリヤ１８８内またはキャリヤ１８８上に少なくとも部分的に内蔵されるシナリオでは、巻き戻し位置１７４での移送システム２１０及び／または別個の巻き戻し機構１５２は無用になり得る。

【0077】

例示的な態様
いくつかの態様では、デバイス、システム、または方法は、以下の態様の１つもしくは複数に従って、またはそれらの要素のいくつかの組み合わせに従って提供される。いくつかの態様では、これらの態様の１つまたは複数で説明されるデバイスまたはシステムの機能は、その他の態様の１つで説明される方法内で利用することができ、またはその逆も可能である。

【0078】

態様１は、金属のコイルを熱処理するための方法であり、前記方法は、前記金属の前記コイルを加熱して、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内になるように前記金属の温度を上昇させることと、前記金属が前記予熱温度範囲内である加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記金属の前記コイルを巻き戻すことであって、前記巻き戻しは前記コイルの巻き戻し部分を製造する、前記巻き戻すことと、前記コイルの前記巻き戻し部分を焼入れして、前記巻き戻し部分の温度を所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで低下させることであって、前記焼入れは焼入れ部分を製造する、前記低下させることとを含む。

【0079】

態様２は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部は前記コイルが前記炉内に維持されている間に実行されるか、前記コイルの前記加熱と前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部との間に、前記コイルは前記炉と巻き戻し位置との間に運搬されるかいずれかである。

【0080】

態様３は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記加熱、前記巻き戻し、及び前記焼入れは、前記コイルが材料の連続したバンドで維持される状態で、前記バンドが切断されて再連結されることを必要とせずに実行される。

【0081】

態様４は、前記焼入れ部分を第二コイルにリコイルすることをさらに含む、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法である。

【0082】

態様５は、前記コイルの前記加熱と前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部との間に、前記コイルの前記加熱を実行した前記炉と巻き戻し位置との間に前記コイルを運搬することをさらに含む、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法である。

【0083】

態様６は、前記炉の下または横から前記コイルを前記炉から取り外しすることをさらに含む、態様（複数可）５（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法である。

【0084】

態様７は、前記コイルの前記運搬中の熱損失を低減させるために、前記コイルを絶縁材料で少なくとも部分的に包むことをさらに含む、態様（複数可）５（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法である。

【0085】

態様８は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記コイルの前記巻き戻しの少なくとも一部は、前記コイルの前記加熱を実行した前記炉内に前記コイルが維持されている間に実行される。

【0086】

態様９は、前記コイルが成形されるスプール内にマンドレルを挿入することと、前記マンドレルを回転させることであって、前記コイルの前記巻き戻しは前記マンドレルの前記回転に起因する、前記回転させることと、をさらに含む、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法である。

【0087】

態様１０は、態様（複数可）９（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記マンドレルの前記挿入は、前記コイルの前記加熱の前に起こり、前記マンドレルは、前記コイルの前記加熱に起因する前記スプールの内径のサイズにおける変化に適合するために半径方向に膨張するように構成される。

【0088】

態様１１は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記金属はアルミニウムを含む。

【0089】

態様１２は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記予熱温度範囲は、４００℃から６００℃の間の均質化温度範囲に対応する。

【0090】

態様１３は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記予熱温度範囲は、３００℃から５００℃の間の焼なまし温度範囲に対応する。

【0091】

態様１４は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記閾値量は５０℃以下である。

【0092】

態様１５は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れに起因する前記焼入れ済み温度範囲は、２００℃から５００℃の間である。

【0093】

態様１６は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れに起因する前記焼入れ済み温度範囲は、２００℃から３５０℃の間である。

【0094】

態様１７は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れは、前記コイルの前記巻き戻し部分を、１００℃から２５０℃の間の焼入れ温度範囲内で与えられる焼入れ媒体にさらすことを含む。

【0095】

態様１８は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れは、前記コイルの前記巻き戻し部分を、１０℃から２００℃の間の焼入れ温度範囲内で与えられる焼入れ媒体にさらすことを含む。

【0096】

態様１９は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記所定の時間は２０秒未満である。

【0097】

態様２０は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れは１０℃／ｓを上回る熱抽出速度に対応する。

【0098】

態様２１は、態様（複数可）１（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記方法であり、前記焼入れは１００℃／ｓを下回る熱抽出速度に対応する。

【0099】

態様２２は、金属のコイルを熱処理するためのシステムであり、前記システムは、前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内になるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、前記金属が前記予熱温度範囲内になる加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能である巻き戻しシステムと、前記巻き戻しシステムから前記コイルの巻き戻し部分を受容し、所定の時間内に焼入れ済み温度範囲まで前記巻き戻し部分の温度を低下させるように構成される焼入れシステムとを含む。

【0100】

態様２３は、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記システムは前記炉と前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置との間で前記コイルを移動させるように構成される運搬システムをさらに含むか、前記巻き戻しシステムは前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルを少なくとも部分的に巻き戻して、前記コイルの巻き戻し部分を製造するように構成される巻き戻し機構を含むかいずれかである。

【0101】

態様２４は、前記焼入れシステムから焼入れ部分を受容し、前記焼入れ部分をリコイルして第二コイルを成形するように構成される巻き取りシステムをさらに含む、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムである。

【0102】

態様２５は、前記炉と前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置との間で前記コイルを移動させるように構成される運搬システムをさらに含む、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムである。

【0103】

態様２６は、態様（複数可）２５（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記運搬システムは、前記加熱状態で前記コイルを受容し、前記加熱状態で前記コイルを前記巻き戻し位置に運搬するように構成される少なくとも１つのキャリヤを含む。

【0104】

態様２７は、態様（複数可）２６（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記キャリヤは、前記コイルの周りに絶縁筐体を受容するように構成される。

【0105】

態様２８は、態様（複数可）２７（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記絶縁筐体は、前記コイルが絶縁体によって少なくとも部分的に封入される閉構成と、前記コイルが前記キャリヤに対して装填するまたは取り外しするためにアクセスできる開構成との間で可動である少なくとも１つの解放可能に分離可能な部材を含む。

【0106】

態様２９は、態様（複数可）２７（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記絶縁筐体はアパーチャを含み、前記アパーチャは、前記コイルが巻き戻され、前記巻き戻し位置で前記アパーチャを通過することを可能にするサイズに作られる。

【0107】

態様３０は、前記加熱状態の前記コイルを前記キャリヤから前記巻き戻し位置で巻き戻し機構に移送して、前記巻き戻し機構と係合させるように構成される移送システムをさらに含む、態様（複数可）２６（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムである。

【0108】

態様３１は、前記巻き戻しシステムの巻き戻し位置に対して配置され、前記巻き戻し位置で受容されるときに前記コイルからの熱損失を防止する、または低減させる絶縁体をさらに含む、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムである。

【0109】

態様３２は、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記巻き戻しシステムは、前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルを少なくとも部分的に巻き戻し、前記コイルの巻き戻し部分を製造するように構成される巻き戻し機構を含む。

【0110】

態様３３は、態様（複数可）２２（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記炉は、前記コイルの前記巻き戻し部分が通過するサイズに作られる開口部を含む。

【0111】

態様３４は、態様（複数可）３３（または個々のもしくは組み合わせた他の先行もしくは後続の態様のいずれか）の前記システムであり、前記開口部は、前記開口部のサイズを調整するために可動である少なくとも１つのドアによって画定される前記サイズを有する。

【0112】

態様３５は、金属のコイルを熱処理するためのシステムであり、前記システムは、前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内になるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、前記金属が前記予熱温度範囲内である加熱状態で、または前記金属が前記予熱温度範囲を下回る閾値量を過ぎて冷却される前に、前記コイルを前記炉から離すように構成される運搬システムと、前記コイルが前記運搬システムによって搬送された巻き戻し位置で前記加熱状態中の前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように動作可能である巻き戻しシステムと、前記巻き戻しシステムから前記コイルの巻き戻し部分を受容し、所定の時間内に前記巻き戻し部分の温度を焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成される焼入れシステムとを含む。

【0113】

態様３６は、金属のコイルを熱処理するためのシステムであり、前記システムは、前記金属の前記コイルを受容するサイズに作られ、均質化温度範囲または焼なまし温度範囲に対応する予熱温度範囲内になるように前記金属の温度を上昇させるように構成される炉と、前記コイルが前記炉内に配置されている間に前記コイルの少なくとも一部分を巻き戻すように前記コイル上で動作可能である巻き戻し機構を有する巻き戻しシステムと、前記コイルの巻き戻し部分を前記炉から受容し、所定の時間内に前記巻き戻し部分の温度を焼入れ済み温度範囲まで低下させるように構成される焼入れシステムとを含む。

【0114】

上で引用されているすべての特許、出版物、及び要約は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。例示された実施形態を含む実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のためにのみ提示されており、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。多数の修正、改作、及びそれらの使用は、当業者らには明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】