説明

溶融金属めっき浴槽

【課題】めっき浴槽内において回転駆動させるシンクロールや浴中支持ロールの軸が貫通する側壁から溶融金属が漏れないようにするとともに、溶融金属による軸受けの内面及び軸の損傷を防止することが可能な溶融金属めっき浴槽を提供する。
【解決手段】金属帯を方向転換させるシンクロールと浴中支持ロール3が配置され、少なくともひとつのロールが回転駆動されるめっき浴槽1において、回転駆動するロールの軸4がめっき浴槽1の側壁8に設けられた軸封部9を貫通してめっき浴槽1の外に設けた軸受10で支持されるととともに、軸4を回転駆動させる駆動手段13に接続され、軸10が貫通する軸封部9の内部には、蓋16が装着される着脱自在のケーシング16が設けられ、ケーシング16の内部にはアルミナファイバーブランケット15が充填される空間部が形成され、蓋16とケーシング16の間で軸4の周囲が15で押圧されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、溶融金属めっき浴槽の溶融金属めっき浴に回転駆動するシンクロールや浴中支持ロールが配置され、ロールの軸が貫通する側壁の軸封部から溶融金属が漏れるのを防止することができる溶融金属めっき浴槽に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、連続溶融めっきラインの溶融金属めっき装置では、図8に示すように、溶融金属めっき浴槽(以下「めっき浴槽」という。)1の溶融金属めっき浴2(以下「めっき浴」という。)に金属帯27を連続的に通板するためにシンクロール22及び金属帯27の通板位置決め並びに形状制御を目的とする浴中支持ロール3が配置され、通板によりめっき浴槽1で溶融金属が付着した金属帯27のめっき厚さを気体にて吹き飛ばしてめっき厚さを調整する気体絞り装置28が配置されている。
【0003】
近年、生産性の向上のため、めっきライン速度を向上させることが望まれており、シンクロールは、従来からめっき浴槽内に配置されているため無駆動であり、めっきライン速度が上昇すると金属帯とシンクロールとの間でスリップが発生し、これにより金属帯の表面に傷が生じ、めっき製品の品質が低下する。
【0004】
かかる背景のもとシンクロールを駆動させる技術として、図9に示すように、めっき浴面上のドロスを巻き込んだり回転速度変動を生じたりすることのないシンクロールの駆動構造が提案されている(特許文献1参照)。
【0005】
図9において、駆動力を受けて回転する駆動軸29を、浸潰時のシンクロール22と同一の軸線上に、めっき浴槽1の側壁8を貫通し軸線方向に進退し得るよう配置するとともに、その駆動軸29の端部とシンクロール22の端部との間に、分離可能に係合し合って回転を伝達する継手部30を設け、めっき浴槽1の側壁8の貫通部分に配置する駆動軸用の軸受31に、その内周面の温度を下げるための冷却手段32を設けている。シンクロール22を支持する軸受33がめっき浴中に配設され、シンクロール22の駆動手段は、浴外に配設された電動機34、めっき浴中と外のカップリング、スピンドルなどから構成されている。シンクロール22、駆動軸29はステンレス系の金属、軸29と軸受33との隙間は0.5mm以下の直径差がある隙間ばめであり、シンクロール22は、両端付近で支持フレーム35により回転可能に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第2953660号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記特許文献1に開示された技術では、以下の課題を有している。
【0008】
(1)めっき浴槽の側壁の貫通部分に配置する駆動軸用の軸受内周面の温度を下げるための冷却手段にて、軸受けの内部にウォータージャケットを形成し、ポンプで冷却水を循環している。そのため、ポンプが故障・停電などで停止した場合、軸受に冷却水が通じなく、めっき浴槽から軸と軸受けとの隙間(0.5mm以下の直径差)に侵入した溶融金属が冷却されないためめっき浴槽外に流出する。この流出減少は、一度漏れだすとその保有熱により前記隙間を溶損させて隙間が増大し、時間の経過とともに、その流出量が増大し、最後は、操業が中断される。
【0009】
(2)軸受けとの隙間に侵入した溶融金属の凝固が発生すると、ロール軸の高速回転により、軸受けの内面及び軸が損傷し、ロールの振動につながるので、当該軸受け及びロールの交換を頻繁に実施する必要がある。
【0010】
そこで、本発明は、めっき浴槽内において回転駆動させるシンクロールや浴中支持ロールの軸が貫通する、めっき浴槽の側壁から溶融金属が漏れないようにするとともに、溶融金属による軸受けの内面及び軸の損傷を防止することが可能なめっき浴槽を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1の発明は、めっき浴が保持され、めっき浴に導入された金属帯を方向転換させるシンクロールと方向転換させた金属帯を支持する浴中支持ロールが配置され、少なくともひとつの回転駆動するロールの軸がめっき浴槽の側壁に設けられた軸封部を貫通してめっき浴槽の外に設けた軸受で支持されるとともに、軸を回転駆動させる駆動手段に接続されてなるめっき浴槽において、前記軸封部の構成を前記回転軸の周囲にアルミナファイバーブランケットを押圧したことを特徴とする。
【0012】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記回転軸が貫通する前記軸封部の内部には、蓋が装着される着脱自在のケーシングが設けられ、該ケーシングの内部には積層アルミナファイバーブランケットが充填される空間が形成され、蓋とケーシングの間で軸の周囲が積層アルミナファイバーブランケットで押圧されていることを特徴とする。
【0013】
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、ケーシングの内部において、軸に鍔部を形成し、顎部の両側面及び周面を積層アルミナファイバーブランケットで押圧することを特徴とする。
【0014】
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの発明において、ケーシング内に不活性ガスを吹き込む吹き込み手段を設けたことを特徴とする。
【0015】
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの発明において、ケーシングの外周部にケーシングを冷却するケーシング冷却手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明のアルミナファイバーブランケットは、例えば1600℃程度の高い耐熱温度を有し、結晶質の毛布状の平板形状であり、厚み方向に大きな可縮・復元力を有する。ここでロール軸の軸周には、アルミナファイバーブランケットが押圧・配設されおり、両者の間は隙間がなく摺動されるため溶融金属がシールされる。また、アルミナファイバーブランケットは前記高い耐熱温度を有しているため回転軸との摺動により生じる摩擦熱に対しても材質が変質することは無い。また、長期間において、回転軸との摺動により該回転軸に摺動される表面のアルミナファイバーブランケットが摩耗しても該アルミナファイバーブランケットの有する厚み方向への大きな可縮・復元力により、両者の間は常時隙間がなく保持され溶融金属とのシールを長期間安定して実施可能であり、前記従来技術のような漏れによる操業の停止は生じない。
【0017】
また、少なくともロール軸の一端の軸受けは、浴槽の外に設けているため、操業において、前記従来技術のような溶融金属の凝固により損傷することがない。なお、アルミナファイバーブランケットとロ一ル軸との間には、溶融金属が完全にシールされるため操業中の回転に伴う、ロール軸及びアルミナファイバーブランケットの損傷はなく、それによる保守も不要である。仮に、両者の隙間に溶融金属が侵入・凝固したとしても、アルミナファイバーブランケットは可縮性を有するため軸を損傷することがない。
【0018】
ロール軸に顎部を設けているためシール面が大となり、結果として、シールが長期間安定する。
【0019】
また、本発明において、窒素を系外から軸封部に封入することにより、溶融金属の軸封部からのシールが安定する。
【0020】
また、本発明において、各々のパーツのボルト・ナットなどの接合部となるケーシングを水冷することにより、万が一、溶融金属が系外に漏れ出しそうになった場合、凝固させ、系外に漏出することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の浴中支持ロールのめっき浴槽への取り付け概要図である。
【図2】本発明のシンクロールのめっき浴槽への取り付け概要図である。軸封部の保守時、ハンガと共に図示していないクレーンにて、ロール及び軸封部を一体的にめっき浴槽から取り外すための説明図である。
【図3】本発明のシンクロールのめっき浴槽への取り付け概要図である。
【図4】図1及び図2の軸封部の拡大図である。
【図5】図3の軸封部の拡大図である。
【図6】シンクロール等の取り外しの説明図である。
【図7】本発明のアルミナファイバーブランケットの各種適用例を示す図である。
【図8】従来の連続溶融めっきラインのめっき装置の概略図である。
【図9】特許文献1に記載のシンクロールの駆動構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0023】
本実施例は、ロールの一方のロール軸をめっき浴槽の側壁部を貫通させて電動機に接続した例である。
【0024】
図1において、めっき浴槽1のめっき浴2には浴中支持ロール3のロール軸4がハンガ5に回転可能に支持されている。浴中支持ロール3の一方のロール軸4の端に継手6を介して接続されている駆動軸7は、めっき浴槽1の側壁8の軸封部9を貫通し、側壁8の外側に配置されている架台上の軸受10に支持されている。駆動軸7はスプロケット11、チェーン12を介して駆動手段13である電動機と回転可能に接続されている。電動機13の回転がスプロケット11、チェーン12、駆動軸7、ロール軸4に伝達されて浴中支持ロール3を回転させる。
【0025】
浴中支持ロール3は、金属帯の通板位置決め及び形状制御を目的としたものなので、操業時に浴中支持ロール3に作用する張力はシンクロールに比べて小さい。そのため、本実施例のように、ハンガ5で浴中支持ロール3のロール軸4を支持するとともに、浴中支持ロール3の一方の軸4をめっき浴槽1の一方の軸封部9を貫通させて駆動手段13と接続することが可能となる。
【0026】
なお、浴中支持ロールをハンガで支持し、後述する図2の実施例2のように、両方のロール軸をめっき浴槽の側壁の軸封部を貫通させ、側壁の外側に配置されている軸受にそれぞれ支持させ、一方のロール軸を駆動手段(電動機)と接続させてもよい。
【0027】
あるいは、後述する図3の実施例3のように、ハンガで浴中支持ロールを支持することなく、浴中支持ロールの両方のロール軸をめっき浴槽の両側壁の軸封部を貫通させ、側壁の外側に配置されている軸受にそれぞれ支持させ、一方のロール軸を駆動手段である電動機と回転可能に接続させてもよい。
【0028】
めっき浴槽の側壁8に形成する軸封部9は、めっき浴槽1の側壁8の鉄皮14の内部に積層アルミナファイバーブランケット15を収納する空間部を有するケーシング16が取り付けられる。
【0029】
図4において、ロール軸4が貫通するケーシング16は、めっき浴槽の外側に当たる側には、蓋17を装着する開口が形成され、蓋17はケーシング16との間で図7(d)に示す積層のアルミナファイバーブランケット15A、15Cをロール軸4の軸周に押圧するように装着される。またロール軸4に形成した鍔部18の周囲には図7(e)に示す積層アルミナファイバーブランケット15Bが充填される。積層アルミナファイバーブランケット15は密度が高く、積層面に直角の面である小口面の耐久性も大である。前記顎部17の両側面は積層セラミックファイバーパッキン15A、15Cの小口面で押圧する。蓋17の装着により積層アルミナファイバーブランケット15がケーシング内でロール軸4、鍔部18の周囲を押圧し、隙間が生じなくなる。
【0030】
軸封部9のめっき浴側には、ロール軸4が図7(a)に示すアルミナファイバーブランケット19Aで取り囲まれ、この加工品19Aの周りがキャスタブル20で取り囲まれている。
【0031】
また、ケーシング16を冷却するため、ケーシング16にN冷媒を流す冷媒通路21を形成するなどの冷却手段を設けてもよい。
【実施例2】
【0032】
本実施例はロールをハンガで支持し、両方のロール軸をめっき浴槽の側壁の軸封部を貫通させ、側壁の外側に配置されている軸受にそれぞれ支持させ、一方のロール軸を電動機と回転可能に接続させた例である。本実施例を示す図2において、図1に示す実施例1の部材と部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【0033】
図2において、シンクロール22がハンガ5に支持されている。シンクロール22の両側のロール軸23の端に継手24を介して接続されている駆動軸25及び従動軸26は、それぞれめっき浴槽1の側壁8の軸封部9を貫通し、側壁8の外側に配置されている架台上の軸受10に支持されている。
【0034】
駆動軸25はスプロケット、チェーンを介して駆動手段である電動機13と回転可能に接続されている。電動機13の回転がスプロケット11、チェーン12、駆動軸25、ロール軸23に伝達されてシンクロール22を回転させる。
【0035】
シンクロール22は、めっきを対象とする金属帯の用途により、シンクロール22に作用する上向きの張力が大きく相違するそのため、例えば、自動車用において、ハンガを要する理由は次のとおりである。自動車用めっき金属帯の操業において、他の用途(例えば建材用など)に比較した場合、自動車用金属帯は、板幅及び板厚が大であるため、金属帯により操業時、シンクロールに作用する上向きの張力(例えば16トン程)が大となる。この大なる張力によりシンクロールの中央部が凸状の大なる擁みを生ずるためにハンガの設置がないと、大なる擁みにより軸封部を損傷する。したがってハンガの設置により、前記大なる張力によるロールの撹みを抑えることが望ましい。
【0036】
なお、操業によりシンクロールにおいて、自動車用は約1回/週、建材用は約1回/月めっき浴槽から取り出し予備のロールと交換する。図6に示すように、シンクロール22の取り出しは、継ぎ手部、軸受、電動機13を外し、軸封部9を上部に吊り上げ系外に取り出す。
【0037】
軸封部は、実施例1において図4で説明したとおりであり、その説明は省略する。実施例1と同様に、ケーシング内に充填されているアルミナファイバーブランケットが蓋とケーシングの間で圧縮されてロール軸、鍔部の周囲が押圧され、隙間を生じなくなり、溶融金属の漏れを防止する。
【0038】
また、ケーシングを冷却するため、ケーシングにN2冷媒を流す冷媒通路を形成するなどの冷却手段を設けてもよい。
【実施例3】
【0039】
本実施例はロールをハンガで支持することなく、両方のロール軸をめっき浴槽の側壁の軸封部を貫通させ、側壁の外側に配置されている軸受にそれぞれ支持させ、一方のロール軸を電動機と回転可能に接続させた例である。本実施例を示す図3において、図1、図2に示す部材と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【0040】
図3において、シンクロール22の両側のロール軸23は、それぞれめっき浴槽1の側壁8の軸封部9を貫通し、側壁8の外側に配置されている軸受10に支持されている。一方の駆動軸は駆動手段である電動機13に接続されている。
【0041】
本実施例の軸封部9を示す図5において、図4に示す部材と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。図5において、ロール軸23が貫通する側壁8の円錐台形の開口部にロール軸23を取り囲んで図7(c)に示す円錐台形のアルミナファイバーブランケットの加工品19Bが充填され、加工品19Bの周囲には図7(b)に示す1層のアルミナファイバーブランケット19Cが充填されている。開口の軸受10側は取り外し可能な、ロール軸23が貫通する基板24で塞がれ、基板24には筒状のケーシング25が一体に設けられ、ケーシング25の内部に積層アルミナファイバーブランケット15が充填される。ケーシング25の軸受側には、蓋26を装着する開口が形成され、蓋26はケーシング25との間で前記アルミナファイバーブランケット15を押圧可能に装着される。
【0042】
ケーシング内のロール軸の周囲には図7(d)で示す積層アルミナファイバーブランケット15A、15Cが充填され、顎部18の周面は図7(e)で示す積層アルミナファイバーブランケット15Bが充填されている。顎部18の両側面は前記積層アルミナファイバーブランケット15A、15Cの小口面で押圧する。蓋26により前記積層アルミナファイバーブランケット15A、15Cがケーシング内で圧縮されてロール軸23、鍔部18の周囲が押圧され、隙間を生じなくなり、溶融金属の漏れを防止する。
【0043】
図7(b)、(d)及び(e)に示す1層状または積層のアルミナファイバーブランケット19C、15A、15B、15Cは、いずれも図中矢印の方向に、可縮・復元力を有している。また、前記図7(a)及び(c)に示すアルミナファイバーブランケットの加工品は、いずれも図中矢印の方向に可縮・復元力を有しており、これにより、溶融金属のシールを保持できると共に、回転する軸との摩擦により損耗しても復元力を有しているため前記シールを保持することが可能である。
【0044】
めっき浴槽1の側壁8に形成する軸封部9は、図6に示すようにめっき浴槽1の側壁8にシンクロール22とともにクレーンで上部へ吊り上げて取り外し可能に組み込まれている。
【符号の説明】
【0045】
1:めっき浴槽 2:めっき浴
3:浴中支持ロール 4:ロール軸
5:ハンガ 6:継手
7:駆動軸 8:側壁
9:軸封部 10:軸受
11:スプロケット 12:チェーン
13:駆動手段(電動機) 14:鉄皮
15:アルミナファイバーブランケット 16:ケーシング
17:蓋 18:鍔部
19:アルミナファイバーブランケット 20:キャスタブル
21:冷媒通路 22:シンクロール
23:ロール軸 24:基板
25:ケーシング 26:蓋
27:金属帯 28:気体絞り装置
29:駆動軸 30:継手部
31:軸受 32:冷却手段
33:軸受け 34:電動機
35:支持フレーム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶融金属めっき浴が保持され、溶融金属めっき浴に導入された金属帯を方向転換させるシンクロールと方向転換させた金属帯を支持する浴中支持ロールが配置され、少なくともひとつの回転駆動するロールの軸が溶融金属めっき浴槽の側壁に設けられた軸封部を貫通して溶融金属めっき浴槽の外に設けた軸受で支持されるとともに、軸を回転駆動させる駆動手段に接続されてなる溶融金属めっき浴槽において、
前記軸封部の構成を前記回転軸の周囲にアルミナファイバーブランケットを押圧したことを特徴とする溶融金属めっき浴槽。
【請求項2】
前記回転軸が貫通する前記軸封部の内部には、蓋が装着される着脱自在のケーシングが設けられ、該ケーシングの内部には積層アルミナファイバーブランケットが充填される空間が形成され、蓋とケーシングの間で軸の周囲が積層アルミナファイバーブランケットで押圧されていることを特徴とする請求項1に記載の溶融金属めっき浴槽。
【請求項3】
ケーシングの内部において、軸に鍔部を形成し、顎部の両側面及び周面を積層アルミナファイバーブランケットで押圧することを特徴とする請求項2に記載の溶融金属めっき浴槽。
【請求項4】
ケーシング内に不活性ガスを吹き込む吹き込み手段を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の溶融金属めっき浴槽。
【請求項5】
ケーシングの外周部にケーシングを冷却するケーシング冷却手段を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の溶融金属めっき浴槽。

【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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【図9】
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