ガスワイピング装置

【課題】ラインの停止や鋼板の切断をすることなく、ワイピングノズルの交換を含めた保守を行えるようにして生産性の向上が図れるガスワイピング装置を提供する。
【解決手段】溶融めっき浴１０から出て上方に向けて走行するストリップＳの表，裏面にワイピングノズル１２からガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置１１において、ワイピングノズル１２はストリップＳの板幅方向にノズル幅以上に直線的に移動可能に支持されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛等の溶融金属めっきラインにおけるワイピング装置に用いられるワイピングノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のワイピング装置においては、溶融金属ポット（溶融めっき浴）から出て上方に向けて走行するストリップ（鋼板）の表面に付着した溶融亜鉛の余剰分は、例えば溶融めっき浴上方に対向設置した一対のワイピングノズル（ガスワイピング装置）から吹き付けられるガスによってワイピングされることにより除去される。
【０００３】
そして、このようなガスワイピング装置では、ストリップとの接触によるワイピングノズルの傷や、スプラッシュによる溶融金属のワイピングノズルへの付着（汚れ）があると、めっき後のストリップ表面の品質欠陥（めっきムラ、筋模様等）が発生するため、ワイピングノズルの交換を含めた保守が必要となる。また、めっきの品質に応じて複数種のノズル交換を行うこともある。
【０００４】
このような場合、従来のガスワイピング装置にあっては、図９に示すように、溶融金属ポット１０２の上方でストリップＳを切断し、切断された下方のストリップＳは鎖等でストリップ先端を確保して溶融金属ポット１０２中に沈めた状態下で、移動クレーンやワイヤ１０１ａ，１０１ｂでワイピングノズル１００ａ，１００ｂを溶融金属ポット１０２の上方へ吊り上げて溶融金属ポット１０２などのめっき装置の外側へ移動させることで、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの交換を含めた保守を行っていた。
【０００５】
また、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、ターレット式ノズルの場合、運転中のワイピングノズル１００ａ１から待機中のワイピングノズル１００ａ２へと交換する場合、（１）ノズル後退（図１０Ａ→図１０Ｂ参照）⇒（２）ノズル上昇（図１０Ｂ→図１０Ｃ参照）⇒（３）ノズル回転（図１０Ｃ参照）⇒（４）ノズル下降（図１０Ｃ→図１０Ｂ参照）⇒（５）ノズル前進（図１０Ｂ→図１０Ａ参照）と動作させていた。
【０００６】
さらに、特許文献１のような場合、一対のワイピングノズルが枠型の基体を介して他の浴機器と一体化され、浴機器セットとなっているため、その交換を含めた保守を行うにあたっては、図９と同じように溶融金属ポットの上方でストリップを切断し、切断された下方のストリップは鎖等で溶融金属ポット中に沈めた状態下で、浴機器セット毎移動クレーン等で吊り上げてめっき設備外（ライン外）へ搬出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２２１６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、図９に示すようなものにあっては、ラインを停止して（これにより、張力が開放されると共に、炉内で板が熱で破断しないようにＭｉｎ燃焼や寸動を実施する）ストリップＳを切断したり、移動クレーンやワイヤ１０１ａ，１０１ｂを用いた溶融金属ポット１０２上での手作業となるので、作業時間が多大で危険を伴うと共にダウンタイムの増大で生産効率が低いという問題点があった。
【０００９】
また、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すようなものにあっては、ラインの運転下でノズル交換を行えるが、交換動作が複合動作となって構造が煩雑化すると共に、ワイピングノズル１００ａ１，ワイピングノズル１００ａ２がヘッダー１０３を中心に回転するためノズル近傍（図１０Ｃのハッチング領域参照）に回転可能な空間を確保する必要があり、制振装置などを配置する場合には装置設計上の制約があるという問題点があった。
【００１０】
さらに、特許文献１に示すようなものにあっては、浴機器セット毎移動クレーン等で吊り上げて浴外へ搬出することになるので、ラインを停止してストリップＳを切断しなければならず、図９に示すようなものと同様に、作業時間が多大となると共にダウンタイムの増大で生産効率が低いという問題点があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ラインの停止や鋼板の切断をすることなく、走行中でもワイピングノズルの交換を含めた保守を行えるようにして生産性と汎用性の向上が図れるガスワイピング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための本発明に係るガスワイピング装置は、
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にワイピングノズルからガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置において、
前記ワイピングノズルは鋼板板幅方向にノズル幅以上に直線的に移動可能に支持されてなることを特徴とする。
【００１３】
また、
前記ワイピングノズルは、ノズル幅以上に延設されたガイド上を可動フレームを介して駆動手段により移動可能になっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
前記構成の本発明に係るガスワイピング装置によれば、ワイピングノズルを鋼板板幅方向にノズル幅以上に直線的に移動させることで、めっき鋼板を切断することなく低速で走行させながらワイピングノズルの交換を含めた保守を行え、ダウンタイムの減少が図れると共に装置設計上の制約もないガスワイピング装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１を示す連続溶融金属めっきラインにおけるワイピング装置の概略構成側断面図である。
【図２】ガスワイピング装置及びノズル交換装置の平面図である。
【図３Ａ】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図３Ｂ】ノズル交換装置上でのワイピング装置の移動状況を示す説明図である。
【図３Ｃ】ノズル交換装置上でのワイピング装置の移動状況を示す説明図である。
【図３Ｄ】ノズル交換装置上でのワイピング装置の移動状況を示す説明図である。
【図４】ガイド及び駆動機構の要部平面図である。
【図５】ガイド及び駆動機構の要部正面図である。
【図６】ガイド及び駆動機構の要部側面図である。
【図７Ａ】本発明の実施例２を示す、ノズル引出し後のシフト装置を用いないノズル交換方法のシステム図である。
【図７Ｂ】ノズル引出し後のシフト装置を用いないノズル交換方法のシステム図である。
【図７Ｃ】ノズル引出し後のシフト装置を用いないノズル交換方法のシステム図である。
【図７Ｄ】ノズル引出し後のシフト装置を用いないノズル交換方法のシステム図である。
【図８Ａ】本発明の実施例３を示すノズル交換方法のシステム図である。
【図８Ｂ】ノズル交換方法のシステム図である。
【図８Ｃ】ノズル交換方法のシステム図である。
【図８Ｄ】ノズル交換方法のシステム図である。
【図９】従来のノズル交換方法の説明図である。
【図１０Ａ】ターレット式ノズルのノズル交換方法の説明図である。
【図１０Ｂ】ターレット式ノズルのノズル交換方法の説明図である。
【図１０Ｃ】ターレット式ノズルのノズル交換方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るガスワイピング装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１を示す連続溶融金属めっきラインにおけるワイピング装置の概略構成側断面図、図２はガスワイピング装置及びノズル交換装置の平面図、図３Ａは図２のＡ−Ａ線断面図、図３Ｂ〜図３Ｄはノズル交換装置上でのワイピング装置の移動状況を示す説明図、図４はガイド及び駆動機構の要部平面図、図５はガイド及び駆動機構の要部正面図、図６はガイド及び駆動機構の要部側面図である。
【００１８】
図１に示すように、溶融金属ポット（溶融めっき浴）１０から出て上方に向けて走行するストリップ（被めっき鋼板）Ｓの表，裏面に対向して一対のガスワイピング装置１１が設けられ、これらのガスワイピング装置１１のワイピングノズル１２からストリップＳの表面にガスを吹き付けてめっき付着量（溶融金属厚さ，膜厚）を調整し得るようになっている。
【００１９】
前記各ガスワイピング装置１１においては、各々のワイピングノズル１２へ図外のガス供給源からの高圧ガスを供給するヘッダー１３が、上面開放の筐体状の可動フレーム１４を介して、前後一対の断面矩形状のメインビーム（ガイド）１５にストリップＳの板幅方向へ移動可能にそれぞれ支持されている。
【００２０】
前記各メインビーム１５は、左右一対の昇降フレーム１６にリニアガイド１７を介して前後（ライン）方向へそれぞれ独立して移動可能に支持され、昇降フレーム１６に横向きに取り付けられた前後一対のノズル開閉ジャッキ１８が伸縮することでそれぞれ移動するようになっている。即ち、一対のワイピングノズル１２間の距離（間隔）が調整可能となっているのである。
【００２１】
前記各昇降フレーム１６は、ベース１９上に立設された前後一対のガイドロッド２０にそれぞれ昇降可能に支持され、同じくベース１９上に上向きに取り付けられたノズル昇降ジャッキ２１が伸縮することでそれぞれ昇降するようになっている。即ち、一対のワイピングノズル１２の溶融金属ポット１０の浴面からの高さが調整可能となっているのである。
【００２２】
前記可動フレーム１４は、図４乃至図６に示すように、メインビーム１５と後述するノズル交換装置２８のサブビーム（ガイド）１５ａ，１５ｂ（メインビーム１５と同形状）の上壁部の前端面と後端面を転動する複数個の車輪２２ａ，２２ｂと下壁部の前上面と後上面を転動する複数個の車輪２２ｃ，２２ｄとを有する。
【００２３】
さらに、可動フレーム１４の前下部にはブラケット２６を介してモータ２５が取り付けられ、このモータ２５の出力軸上に固設した駆動ピニオン２４ａが、メインビーム１５とサブビーム１５ａ，１５ｂの下壁部の前下面に敷設されてストリップＳの板幅方向に延びるラック２３に噛合している。
【００２４】
また、前記ラック２３には、駆動ピニオン２４ａにアイドルピニオン２４ｂを介して噛合する従動ピニオン２４ｃが噛合している。アイドルピニオン２４ｂと従動ピニオン２４ｃも前記ブラケット２６に回転自在に支持される。
【００２５】
従って、ワイピングノズル１２及びヘッダー１３が一体的に組み付けられた可動フレーム１４は、モータ２５により駆動ピニオン２４ａが回転することで、複数個の車輪２２ａ，２２ｂにより左右方向が、また複数個の車輪２２ｃ，２２ｄにより高さがそれぞれ規制されて、メインビーム１５に沿って自走することになる。
【００２６】
そして、図２及び図３Ａ〜図３Ｄに示すように、溶融金属ポット１０が有るオンライン位置の一側方の組み替え位置には、後述するノズル交換装置２８が設置される。
【００２７】
前記ノズル交換装置２８は、フロア上に設置された左右一対の門型（側面視で）のフレーム３２の下面に、それぞれリニアガイド３１を介して左右一対のスライドベース３０がストリップＳの進行方向にスライド可能に支持され、各フレーム３２の上面に横向きに取り付けられた左右一対のシフトシリンダ３３が伸縮することで各スライドベース３０がそれぞれスライドするようになっている。
【００２８】
また、前記左右一対のスライドベース３０間には、前後一対のノズル交換用のサブビーム１５ａ，１５ｂが前後方向に二組架設され、その内の何れか一組のサブビーム１５ａ又は１５ｂがノズル開閉ジャッキ１８により所定の間隔に調整されたメインビーム１５の長手方向の延長線上に位置され、他の一組のサブビーム１５ｂ又は１５ａはストリップＳの進行方向にオフセットされた待機位置に位置される。
【００２９】
前記待機位置は、メインビーム１５の長手方向の延長線上に位置された何れか一組のサブビーム１５ａ又は１５ｂの両側に設定され、当該待機位置にある他の一組のサブビーム１５ｂ又は１５ａには、メインビーム１５と同様に、交換用のワイピングノズル１２ａ（及びヘッダー１３ａ）が可動フレーム１４ａを介してストリップＳの板幅方向に移動可能に支持されている。
【００３０】
このように構成されるため、ガスワイピング装置１１（ワイピングノズル１２）が図１及び図２に示す状態での稼働下で、例えばストリップＳとの衝突でワイピングノズル１２に傷が付いたり、スプラッシュによる溶融金属がワイピングノズル１２へ付着したりすると、めっき後のストリップ表面の品質欠陥（めっきムラ、筋模様等）が発生する虞があるため、ワイピングノズル１２の交換を含めて保守が必要となる。
【００３１】
この場合、本実施例では、例えば組み替え位置にある前後一対のサブビーム１５ａの長手方向延長線上に、オンライン位置にある前後一対のメインビーム１５がそれぞれノズル開閉ジャッキ１８により位置調整される。
【００３２】
この状態から、前後一対のメインビーム１５上にそれぞれ支持された可動フレーム１４のモータ２５を駆動して駆動ピニオン２４ａ及び従動ピニオン２４ｃを回転させれば、駆動ピニオン２４ａ及び従動ピニオン２４ｃが噛合するラック２３を備えた前後一対のメインビーム１５上を可動フレーム１４がそれぞれ自走し、やがて駆動ピニオン２４ａ及び従動ピニオン２４ｃが組み替え位置にある前後一対のサブビーム１５ａのラック２３ａと噛合して可動フレーム１４がそれぞれサブビーム１５ａ上に乗り移る（図３Ａ→図３Ｂ参照）。
【００３３】
この組み替え位置で、可動フレーム１４に支持されたワイピングノズル１２の保守・点検を行い、例えばオンラインでは除去できなかったノズルへの付着物が除去できた場合等には、ワイピングノズル１２を交換しないで、再度可動フレーム１４を逆方向に自走させてオンライン位置にあるメインビーム１５上に戻せば良い。
【００３４】
一方、ワイピングノズル１２を交換する場合は、左右一対のシフトシリンダ３３の伸長により左右一対のスライドベース３０を図中左方へシフトさせて、図中右方の待機位置にいた前後一対のサブビーム１５ｂをメインビーム１５の長手方向延長線上に位置させると共に、メインビーム１５の長手方向延長線上に位置したサブビーム１５ａを反対側（図中左方）の待機位置に位置させる（図３Ｂ→図３Ｃ参照）。
【００３５】
この後、組み替え位置にある前後一対のサブビーム１５ｂ上の可動フレーム１４ａを自走させてオンライン位置にある前後一対のメインビーム１５上に移動させれば、可動フレーム１４ａに一体的に組み付けられた交換用のワイピングノズル１２ａ（及びヘッダー１３ａ）が今まで使用していたワイピングノズル１２（及びヘッダー１３）に代わって使用可能となる（図３Ｃ→図３Ｄ参照）。
【００３６】
尚、今まで使用していた前後一対のワイピングノズル１２（及びヘッダー１３）は、当該待機位置で可動フレーム１４毎又はワイピングノズル１２単体で交換される。また、当該待機位置で今まで使用していたワイピングノズル１２を交換することなく保守・点検を行っても良い。
【００３７】
このようにして本実施例によれば、ワイピングノズル１２を可能フレーム１４を介してオンライン位置から組み替え位置へストリップＳの板幅方向に直線的に移動させることで、当該移動先においてノズル交換をしないでワイピングノズル１２の保守・点検が行える一方、前記ワイピングノズル１２の移動後、この組み替え位置で二組のサブビーム１５ａ，１５をストリップＳの進行方向にシフトし、交換用のワイピングノズル１２ａを可動フレーム１４ａを介して組み替え位置からオンライン位置へストリップＳの板幅方向に直線的に移動させることでノズル交換が行える。
【００３８】
この際、ストリップＳを切断することなく、またラインを停止することなく減速等の処理でワイピングノズル１２，１２ａの交換を含めた保守を行えるので、ダウンタイムの減少で生産効率が向上する。また、ワイピングノズル１２，１２ａの移動の際、その周囲設備とは干渉しないため、ノズル交換装置設計上の制約はない。
【実施例２】
【００３９】
図７Ａ乃至図７Ｄは本発明の実施例２を示す、ノズル引出し後のシフト装置を用いないノズル交換方法のシステム図である。
【００４０】
これは、実施例１におけるオンライン位置にあるメインビーム１５と組み替え位置にあるサブビーム１５ａとの間で、同じく可動フレーム１４等を用いて単にワイピングノズル１２（１２ａ）をストリップＳの板幅方向に移動させるように構成し、組み替え位置でノズル交換や保守・点検を行うようにした例である。
【００４１】
即ち、オンライン位置にあるワイピングノズル１２を組み替え位置に移動させ（図７Ａ→図７Ｂ参照）、当該位置でワイピングノズル１２の保守・点検を行うか、クレーン等で他の場所に保管してある交換用のワイピングノズル１２ａと交換するかして、再び点検したワイピングノズル１２又は交換したワイピングノズル１２ａをオンライン位置に移動させるのである（図７Ｃ→図７Ｄ参照）。以後、これを繰り返すのである。
【００４２】
これによれば、実施例１と同様の作用・効果が得られることに加えて、クレーン操作といった特殊な技術を必要とせずに通常のオペレータが迅速にワイピングノズルの交換を含めた保守・点検が行えるという利点が得られる。
【実施例３】
【００４３】
図８Ａ乃至図８Ｄは本発明の実施例３を示すノズル交換方法のシステム図である。
【００４４】
これは、実施例１におけるオンライン位置の両側に組み替え位置を設定し、オンライン位置にあるワイピングノズル１２を一方の組み替え位置へストリップＳの振幅方向に移動させる際は、他方の組み替え位置に予めセットされた交換用のワイピングノズル１２ａも同時にストリップＳの板幅方向に移動させてオンライン位置にセットするようにした例である（図８Ａ→図８Ｂ参照）。
【００４５】
そして、オンライン位置でのワイピングノズル１２の操業下で、一方の組み替え位置にあるワイピングノズル１２の保守・点検を行うか、交換用のワイピングノズル１２ｂと交換しておき、次いでオンライン位置にあるワイピングノズル１２ａを他方の組み替え位置に移動させる際に、一方の組み替え位置にあるワイピングノズル１２又は１２ｂも同時にストリップＳの板幅方向に移動させてオンライン位置にセットするのである（図８Ｃ→図８Ｄ参照）。
【００４６】
これによれば、実施例１と同様の作用・効果が得られることに加えて、実施例１より迅速にワイピングノズルの交換を含めた保守・点検が行えるという利点が得られる。
【００４７】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ガイド及びモータを含めた駆動機構の変更等各種変更が可能であるとはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係るガスワイピング装置は、連続溶融金属めっき設備に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０溶融金属ポット（溶融めっき浴）
１１ガスワイピング装置
１２，１２ａワイピングノズル
１３，１３ａヘッダー
１４，１４ａ可動フレーム
１５メインビーム（ガイド）
１５ａ，１５ｂサブビーム（ガイド）
１６昇降フレーム
１７リニアガイド
１８ノズル開閉ジャッキ
１９ベース
２０ガイドロッド
２１ノズル昇降ジャッキ
２２ａ〜２２ｄ車輪
２３ラック
２４ａ駆動ピニオン
２４ｂアイドルピニオン
２４ｃ従動ピニオン
２５モータ
２６ブラケット
２８ノズル交換装置
３０スライドベース
３１リニアガイド
３２フレーム
３３シフトシリンダ
Ｓストリップ（めっき鋼板）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面にワイピングノズルからガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置において、
前記ワイピングノズルは鋼板板幅方向にノズル幅以上に直線的に移動可能に支持されてなることを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
前記ワイピングノズルは、ノズル幅以上に延設されたガイド上を可動フレームを介して駆動手段により移動可能になっていることを特徴とする請求項１に記載のガスワイピング装置。

【図１】