溶融めっき線の表面欠陥除去方法および装置
【課題】 めっき線の表面を耐熱材でしごき取った際に発生した表面欠陥をライン上で除去するバイトを、溶融めっき線の通材中に交換することができる、表面欠陥除去装置及び方法を提供する。
【解決手段】 Ｕ字スリットを有するバイトを組み合わせて形成された穴を溶融めっき線が通過する際に、溶融めっき線の表面欠陥をバイトによって除去する方法。本体は溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能であり、バイトのＵ字スリットを設けたことにより、溶融めっき線の通材中のバイトの交換が可能になる。
【解決手段】 Ｕ字スリットを有するバイトを組み合わせて形成された穴を溶融めっき線が通過する際に、溶融めっき線の表面欠陥をバイトによって除去する方法。本体は溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能であり、バイトのＵ字スリットを設けたことにより、溶融めっき線の通材中のバイトの交換が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融めっき線の表面に生じた表面欠陥を除去する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
腐食環境下で使用される鋼線には、耐食性を付与するため、例えば、溶融亜鉛などのめっきが施される。鋼線が溶融めっき槽に浸漬された後には、ワイピング機構を設けて、鋼線の表面に付着した溶融亜鉛をしごき取るワイピングを行っている。
【０００３】
このワイピングの方法として、例えば、溶融亜鉛の浴面から引き揚げられる線にガスを噴出し、めっき付着量を調整し、平滑な面を得るガスワイピングが提案されている（例えば特許文献１）。しかし、この方法で溶融亜鉛をしごき取る能力が低く、めっきの付着量を例えば、５０ｇ／ｍ２以下に抑えることは極めて困難であった。
【０００４】
そのため、めっきの付着量を有効に制御する方法として、ワイピングを機械的接触によって行う「しごき法」が行われている。これは、図１に示すように、溶融めっき浴１から引き上げられる線材２に、ワイヤ、グラスウール、耐熱性樹脂繊維等からなる耐熱材料３、例えばアラミド繊維製ヤーン等を巻き付けるか、対向させてめっき線を挟み、過剰に付着した溶融金属をしごき取る方法である。
【０００５】
しかし、この方法では、耐熱材料が使用時に劣化し、溶融めっき線の表面に「ワイピングかす」と呼ばれる突起状の欠陥が発生し、表面品質を著しく損なうという問題があった。この欠陥は、耐熱材料の内面で凝固して生成した粒状の金属が、溶融めっき線の表面に付着したものである。例えば、アラミド繊維からなる耐熱材料を使用すると、この内面が使用時に炭化、摩耗し、鋼線との間隔が広くなる。そのため、鋼線と耐熱材料との隙間で溶融金属が粒状に凝固し、耐熱材料の表面に付着する。したがって、鋼線と耐熱材料との隙間を埋めるために、耐熱材料の締め付けを強くすると、めっき線の表面に粒状の金属が付着し、突起状の欠陥となる。
【０００６】
このような問題に対して、穴を有するダイスによって溶融めっき線の表面に生じた欠陥を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法では、ダイスの穴に素線を通さなければならないため、ダイスを交換する際に製造ラインを停止させる必要があり、生産性を損なうという問題があった。
【０００７】
また、溶融めっき線に螺旋状のスチールウール、ワイヤなどを巻き付け、表面を研磨する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、ワイヤなどは容易に変形するため、溶融めっき線の表面に発生した突起状の欠陥の除去には不向きである。そのため、この方法は、溶融めっき線の表面に付着した溶融金属をしごき取り、付着量を調整することに利用されている。しかし、この方法では、「ワイピングかす」は発生しないものの、溶融めっき線の表面を平滑にし、めっきの付着量を一定に保つために、熟練者による調整を要する。また、表面の性状を一定に保つことが非常に困難であり、耐熱材料による直接ワイピング法と比較すると、ライン速度を低く抑える必要があり、生産性の観点からも問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−８８４６０号公報
【特許文献２】特開平６−３３９８１０号公報
【特許文献３】特開昭５３−４３６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、ライン速度を低下させることなく溶融金属の付着量を調整し、かつ、溶融めっき線の表面に付着した欠陥を確実に除去することが可能であり、また、ラインを稼働させたまま溶融めっき線の表面に付着した欠陥を除去するバイトを容易に交換することが可能である、生産性に優れた溶融めっき線の表面欠陥除去方法、およびその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】
【００１０】
本発明者らは、生産性に優れた溶融めっき線の表面欠陥除去方法について鋭意研究し、Ｕ字スリットを有する複数のダイスを組み合わせて穴を形成し、その穴に溶融めっき線を通過させることによって、溶融めっき線の表面欠陥を効果的に除去できることを見出して本発明を完成した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１１】
（１）溶融めっき線が通過可能な切り欠き部を有し、該溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能な本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせて形成された穴によって、前記溶融めっき線の表面欠陥を除去することを特徴とする溶融めっき線の製造方法。
【００１２】
（２）前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間が、該溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする上記（１）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１３】
（３）溶融めっき線の出側のバイトのＵ字スリットの幅と、該溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記溶融めっき線の入側のバイトのＵ字スリットの幅と前記溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする上記（２）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１４】
（４）隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１５】
（５）本体に設けたフランジの径が溶融めっき線の線径Ｄの５〜４０倍であることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１６】
（６）切り欠き部を有する本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせ、溶融めっき線の表面欠陥を除去する穴を形成することを特徴とする溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１７】
（７）前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットにより形成された穴が、溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする上記（６）に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１８】
（８）隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする上記（７）に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１９】
（９）本体にフランジを設けたことを特徴とする上記（６）〜（８）の何れか１項に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、溶融亜鉛めっき線など、溶融めっき線の表面に発生した突起状の欠陥を、溶融めっき線を疵付けることなく生産ライン上で除去することが可能になり、また、バイトの摩耗、線径の変更に伴うバイトの交換、取り外しを、ラインを稼働させたまま行うことが可能であり、生産性を損なうことなく、溶融めっき線の表面欠陥を除去できるなど、産業上の貢献が極めて顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図を参酌して本発明を詳細に説明する。
図２は、本発明の表面欠陥除去装置を組み入れた溶融めっき線の製造ラインの模式図である。溶融めっき浴１から引き上げられる線材２は、例えば、ワイヤ、グラスウール、耐熱性樹脂繊維等からなる耐熱材料３、例えばアラミド繊維製ヤーン等を巻き付けるか、対向させてめっき線を挟み、過剰に付着した溶融金属をしごき取った後、本発明の表面欠陥除去装置４を通過させて溶融めっき線の表面欠陥を除去して、巻き取り装置５により線材をコイル状に巻き取り、集束装置６上に落下させてコイル状に集束させることができる。
【００２２】
図３は本発明の表面欠陥除去装置の概要を示す図である。
本発明の表面欠陥除去装置は、図３に例示するように、本体７にＵ字スリット８ａ、８ｂを設けた複数のバイト９ａ、９ｂを設置し、バイト９ａ、９ｂのスリット８ａ、８ｂによって形成された穴を利用して、溶融めっき線の表面欠陥を除去するものである。バイトのＵ字スリットの谷部はスリットの幅を直径とする半円となっており、この円の中心は、溶融めっき線（以下、めっき線ともいう。）を通過させる穴の中心となる。そのため、複数のバイトのＵ字スリットの谷部の半円の中心は、本体に設置された際に、全て一致するようになっている。なお、この例では、２個のバイトを用いる例を示しているが、バイトの数をあまり多くしても効果が飽和し経済的でない。２〜５個程度が好ましい。
【００２３】
Ｕ字スリットを設けたバイト９ａとバイト９ｂが、本体７の上面に設置される。本体４の上部にはバイトを固定する固定機構１０を設けることが好ましい。これにより、操業中のめっき線の水平方向の変位により、ダイスが本体から外れることを防止できる。図３の例では、固定機構１０を皿状のくぼみとしており、バイトをくぼみに嵌合させて固定する。これにより、バイトがめっき線から外れないように拘束される。
【００２４】
本体４は、めっき線を通過させるため、バイトのＵ字スリットの谷部よりも深い位置まで、Ｕ字スリットの幅よりも広い、切り欠き部１１を有する。バイトのＵ字スリットと本体の切り欠き部の解放している方向は、通材の際には一致させないことが好ましい。スリットがＵ字型であるため、ラインが稼働中でも、停止させることなく、バイトを交換することができる。バイトの摩耗、めっき線の線径の変更に伴い、バイトを交換する際には、ドライバー等の器具を本体７の切り欠き部１１に差し入れ、バイトを上方向に持ち上げ、めっき線とＵ字スリットが接触しないようにして、バイトを外すことができる。新しいバイトをセットするときも、Ｕ字スリットと接触しないようにバイトを設置することができる。また、本体７の交換も容易であり、本体の切り欠き部とバイトのＵ字スリットの開放部を同じ方向に合わせることにより、めっき線を切断することなく、本体７及びバイト９ａ、９ｂの取り外し、取り付けが可能になる。
【００２５】
また、本体７は、固定されることなく、例えば、図２に示したように、巻き取りデッキの床面上に設置される。これにより、本体及びバイトは、生産中のめっき線の張力の変動等に伴う通材位置の変位に追従し、移動することができる。この、水平方向の移動のため、本体７の下部にはフランジ１２を設けた。このフランジ１２により、本体７の底面が設置箇所と安定的に面接触を保つことができる。そのため、バイトによって形成された穴の中心が、めっき線の位置に追従して移動し、自動的にセンタリングされる。また、バイトとめっき線の欠陥が接触した場合に、本体の傾きや振動が防止され、バイトが傾斜してめっき線に接触することがなくなり、めっき線の切断が抑制される。
【００２６】
図２及び３に示した本発明の溶融めっき線の表面欠陥除去方法では、本体の上部がめっき線の入側であり、本体から遠い側がめっき線の入側であり、本体に近い側が出側である。めっき線は、図３の上方よりバイト９ａのＵ字スリット間を通過する。その際に、粒状の金属からなる表面欠陥がＵ字スリットと接触すると削り取られ、バイト９ｂでも同様に削り取られる。なお、バイトの材質は、工具鋼、セラミックス等の硬質材が好適である。
【００２７】
なお、図４は、本体７を巻き取りデッキ１３に設けた穴に設置した例である。このように、フランジ１２を本体７の上部と下部の中間に配置させても良い。この場合は、本体を設置する部位の穴を、本体よりも大きく、フランジよりも小さくすれば良い。また、図５に示したように、フランジ１２を本体７の上部に設ける場合も同様である。
【００２８】
更に、図６に示したように、めっき線が下部から上部へ通材される場合には、バイトの上部にストッパー１４を設け、バイト９が抜け落ちないようにすることが好ましい。ストッパー１４も、バイトや本体７と同様、Ｕ字状のスリットを設けることにより、簡便に着脱することができる。また、この場合はバイトとめっき線の欠陥が接触する際に、本体が傾く可能性が高くなる。そのため、上下方向の振動を防止するため、ボルトで固定することが好ましいが、その際には、フランジ１２にボルトの軸よりも大きい穴を設ければ、本体を左右に移動させることができる。
【００２９】
また、本体に設置した複数のＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間を、本体に近づくに従って狭くするために、本体から遠い側のバイトのＵ字スリットの幅を、本体に近い側のバイトのＵ字スリットの幅よりも広くすることが好ましい。これにより、めっき線が進行方向に進むに従って、欠陥が削り取られるため、めっき線に負荷される荷重を減少させることができる。バイトは２枚に限らず、残存する欠陥の大きさを少しずつ減少させるため、３枚以上設けても良く、突起状の欠陥が、目視上で確認できなくなるようにするためには、バイトを２枚以上設けることが好ましい。バイトの枚数の上限は規定しないが、５枚程度で効果が飽和する。
【００３０】
本体に近接しているバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が、０．０５ｍｍ未満であると、正常部分でもバイトがめっき線に触れ、疵を付けることがある。一方、このバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が、０．１５ｍｍを超える場合、目視上、欠陥が残存することがある。そのため、本体に近接しているバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差を、０．０５〜Ｄ＋０．１５ｍｍとすることが好ましい。
【００３１】
本体から最も遠い位置に設けたバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ未満であると、バイトと欠陥が接触した際に、いわゆる「カジリ」が生じ、過剰な張力が働いて、鉄線が引き延ばされることがある。そのため、本体から最も遠い位置に設けたバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差を０．２５ｍｍ以上とすることが好ましい。上限は規定しないが、欠陥とバイトとを接触させるため、欠陥の大きさを考慮すると、０．３０ｍｍ以下が好ましい。
【００３２】
Ｕ字スリットとめっき線との隙間が、めっき線が進行方向に進むに従って狭くなうようにすると、めっき線の表面に残存する欠陥の大きさを段階的に減少させることができる。この場合は、隣接するバイトのＵ字スリット幅の差異を、０．２５ｍｍ以下とすることが好ましい。この理由は、隣接するバイトのＵ字スリット幅の差異が大きいと、バイトに大きな欠陥が接触し、これによりカジリが生じることがあるためである。
【００３３】
本体の底面に設けたフランジの径は、めっき線の線径の５倍未満であると、ダイスがめっき線と接触した際に、本体が傾くことがある。したがって、フランジの径は、めっき線の線径の５倍以上であることが好ましい。一方、フランジ径がめっき線の線径の４０倍を超えると、設置面の抵抗が増して、本体が水平方向に移動し難くなる。したがって、本体及びダイスを、傾斜することなく、めっき線の水平方向の位置の変動に追従して、水平方向に移動させるには、本体の底面に設けたフランジの径は、めっき線の線径の５〜４０倍であることが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下実施例に基づいて本発明を説明する。表１に本発明例及び比較例を示す。本発明例１〜５は入側１枚目のスリット幅、出側最終段のスリット幅、隣接するバイトのスリット幅の差異、および本体の底面のフランジ径が適切であったために安定的に表面突起を削り、平滑な表面のめっき線の生産が出来た例である。
【００３５】
本発明例６、７は、入り側１枚目のスリット幅が小さすぎたため１枚のバイトの負荷が大きく、突起を安定的かつ平滑に削り取る能力が低いため、長手方向に若干の凹凸が残る例である。本発明例８は最終段のスリット幅が広く、突起が若干残留する例である。
【００３６】
本発明例９は隣接するスリット幅の差異が大きく、突起を安定的かつ平滑に削り取る能力が低いため、長手方向に若干の凹凸が残る例である。本発明例１０は出側最終段のスリット幅が狭く、正常部の部分にもバイトが触れてしまい、めっき線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。
【００３７】
本発明例１１は本体底面のフランジの大きさが小さく、めっき線に対するバイト面が若干不安定となり、線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。本発明例１２は逆に本体底面のフランジが大きく、めっき線の横方向の動きに追従しにくいため線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。
【００３８】
本発明例６〜１２は何れも表面に突起、長手方向の筋状凹み等、若干の非平滑部が生ずるものの、その程度はもとのめっき線の突起と比較すると目視上識別困難な程度であり、生産上問題は無い。
【００３９】
比較例１３本発明による装置を取り付けなかったために、めっき表面に大きな突起が残留し、めっき製品とならない例である。
【００４０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】めっきの付着量を制御する方法として、ワイピングを機械的接触によって行う「しごき法」を説明するための図である。
【図２】本発明の表面欠陥除去装置を組み入れた製造ラインの模式図である。
【図３】本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図４】フランジを本体の中間部に配置した本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図５】フランジを本体の上部に配置した本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図６】溶融めっき線を本体の下部から上部へ通材する本発明の表面欠陥除去方法の模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 溶融めっき浴
２ 線材
３ 耐熱材料
４ 表面欠陥除去装置
５ 巻き取り装置
６ 集束装置
７ 本体
８ａ、８ｂ Ｕ字スリット
９ａ、９ｂ バイト
１０ 固定機構
１１ 切り欠き部
１２ フランジ
１３ 巻き取りデッキ
１４ ストッパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融めっき線の表面に生じた表面欠陥を除去する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
腐食環境下で使用される鋼線には、耐食性を付与するため、例えば、溶融亜鉛などのめっきが施される。鋼線が溶融めっき槽に浸漬された後には、ワイピング機構を設けて、鋼線の表面に付着した溶融亜鉛をしごき取るワイピングを行っている。
【０００３】
このワイピングの方法として、例えば、溶融亜鉛の浴面から引き揚げられる線にガスを噴出し、めっき付着量を調整し、平滑な面を得るガスワイピングが提案されている（例えば特許文献１）。しかし、この方法で溶融亜鉛をしごき取る能力が低く、めっきの付着量を例えば、５０ｇ／ｍ２以下に抑えることは極めて困難であった。
【０００４】
そのため、めっきの付着量を有効に制御する方法として、ワイピングを機械的接触によって行う「しごき法」が行われている。これは、図１に示すように、溶融めっき浴１から引き上げられる線材２に、ワイヤ、グラスウール、耐熱性樹脂繊維等からなる耐熱材料３、例えばアラミド繊維製ヤーン等を巻き付けるか、対向させてめっき線を挟み、過剰に付着した溶融金属をしごき取る方法である。
【０００５】
しかし、この方法では、耐熱材料が使用時に劣化し、溶融めっき線の表面に「ワイピングかす」と呼ばれる突起状の欠陥が発生し、表面品質を著しく損なうという問題があった。この欠陥は、耐熱材料の内面で凝固して生成した粒状の金属が、溶融めっき線の表面に付着したものである。例えば、アラミド繊維からなる耐熱材料を使用すると、この内面が使用時に炭化、摩耗し、鋼線との間隔が広くなる。そのため、鋼線と耐熱材料との隙間で溶融金属が粒状に凝固し、耐熱材料の表面に付着する。したがって、鋼線と耐熱材料との隙間を埋めるために、耐熱材料の締め付けを強くすると、めっき線の表面に粒状の金属が付着し、突起状の欠陥となる。
【０００６】
このような問題に対して、穴を有するダイスによって溶融めっき線の表面に生じた欠陥を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この方法では、ダイスの穴に素線を通さなければならないため、ダイスを交換する際に製造ラインを停止させる必要があり、生産性を損なうという問題があった。
【０００７】
また、溶融めっき線に螺旋状のスチールウール、ワイヤなどを巻き付け、表面を研磨する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、ワイヤなどは容易に変形するため、溶融めっき線の表面に発生した突起状の欠陥の除去には不向きである。そのため、この方法は、溶融めっき線の表面に付着した溶融金属をしごき取り、付着量を調整することに利用されている。しかし、この方法では、「ワイピングかす」は発生しないものの、溶融めっき線の表面を平滑にし、めっきの付着量を一定に保つために、熟練者による調整を要する。また、表面の性状を一定に保つことが非常に困難であり、耐熱材料による直接ワイピング法と比較すると、ライン速度を低く抑える必要があり、生産性の観点からも問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−８８４６０号公報
【特許文献２】特開平６−３３９８１０号公報
【特許文献３】特開昭５３−４３６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、ライン速度を低下させることなく溶融金属の付着量を調整し、かつ、溶融めっき線の表面に付着した欠陥を確実に除去することが可能であり、また、ラインを稼働させたまま溶融めっき線の表面に付着した欠陥を除去するバイトを容易に交換することが可能である、生産性に優れた溶融めっき線の表面欠陥除去方法、およびその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】
【００１０】
本発明者らは、生産性に優れた溶融めっき線の表面欠陥除去方法について鋭意研究し、Ｕ字スリットを有する複数のダイスを組み合わせて穴を形成し、その穴に溶融めっき線を通過させることによって、溶融めっき線の表面欠陥を効果的に除去できることを見出して本発明を完成した。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１１】
（１）溶融めっき線が通過可能な切り欠き部を有し、該溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能な本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせて形成された穴によって、前記溶融めっき線の表面欠陥を除去することを特徴とする溶融めっき線の製造方法。
【００１２】
（２）前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間が、該溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする上記（１）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１３】
（３）溶融めっき線の出側のバイトのＵ字スリットの幅と、該溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記溶融めっき線の入側のバイトのＵ字スリットの幅と前記溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする上記（２）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１４】
（４）隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１５】
（５）本体に設けたフランジの径が溶融めっき線の線径Ｄの５〜４０倍であることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載の溶融めっき線の製造方法。
【００１６】
（６）切り欠き部を有する本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせ、溶融めっき線の表面欠陥を除去する穴を形成することを特徴とする溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１７】
（７）前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットにより形成された穴が、溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする上記（６）に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１８】
（８）隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする上記（７）に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【００１９】
（９）本体にフランジを設けたことを特徴とする上記（６）〜（８）の何れか１項に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、溶融亜鉛めっき線など、溶融めっき線の表面に発生した突起状の欠陥を、溶融めっき線を疵付けることなく生産ライン上で除去することが可能になり、また、バイトの摩耗、線径の変更に伴うバイトの交換、取り外しを、ラインを稼働させたまま行うことが可能であり、生産性を損なうことなく、溶融めっき線の表面欠陥を除去できるなど、産業上の貢献が極めて顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下図を参酌して本発明を詳細に説明する。
図２は、本発明の表面欠陥除去装置を組み入れた溶融めっき線の製造ラインの模式図である。溶融めっき浴１から引き上げられる線材２は、例えば、ワイヤ、グラスウール、耐熱性樹脂繊維等からなる耐熱材料３、例えばアラミド繊維製ヤーン等を巻き付けるか、対向させてめっき線を挟み、過剰に付着した溶融金属をしごき取った後、本発明の表面欠陥除去装置４を通過させて溶融めっき線の表面欠陥を除去して、巻き取り装置５により線材をコイル状に巻き取り、集束装置６上に落下させてコイル状に集束させることができる。
【００２２】
図３は本発明の表面欠陥除去装置の概要を示す図である。
本発明の表面欠陥除去装置は、図３に例示するように、本体７にＵ字スリット８ａ、８ｂを設けた複数のバイト９ａ、９ｂを設置し、バイト９ａ、９ｂのスリット８ａ、８ｂによって形成された穴を利用して、溶融めっき線の表面欠陥を除去するものである。バイトのＵ字スリットの谷部はスリットの幅を直径とする半円となっており、この円の中心は、溶融めっき線（以下、めっき線ともいう。）を通過させる穴の中心となる。そのため、複数のバイトのＵ字スリットの谷部の半円の中心は、本体に設置された際に、全て一致するようになっている。なお、この例では、２個のバイトを用いる例を示しているが、バイトの数をあまり多くしても効果が飽和し経済的でない。２〜５個程度が好ましい。
【００２３】
Ｕ字スリットを設けたバイト９ａとバイト９ｂが、本体７の上面に設置される。本体４の上部にはバイトを固定する固定機構１０を設けることが好ましい。これにより、操業中のめっき線の水平方向の変位により、ダイスが本体から外れることを防止できる。図３の例では、固定機構１０を皿状のくぼみとしており、バイトをくぼみに嵌合させて固定する。これにより、バイトがめっき線から外れないように拘束される。
【００２４】
本体４は、めっき線を通過させるため、バイトのＵ字スリットの谷部よりも深い位置まで、Ｕ字スリットの幅よりも広い、切り欠き部１１を有する。バイトのＵ字スリットと本体の切り欠き部の解放している方向は、通材の際には一致させないことが好ましい。スリットがＵ字型であるため、ラインが稼働中でも、停止させることなく、バイトを交換することができる。バイトの摩耗、めっき線の線径の変更に伴い、バイトを交換する際には、ドライバー等の器具を本体７の切り欠き部１１に差し入れ、バイトを上方向に持ち上げ、めっき線とＵ字スリットが接触しないようにして、バイトを外すことができる。新しいバイトをセットするときも、Ｕ字スリットと接触しないようにバイトを設置することができる。また、本体７の交換も容易であり、本体の切り欠き部とバイトのＵ字スリットの開放部を同じ方向に合わせることにより、めっき線を切断することなく、本体７及びバイト９ａ、９ｂの取り外し、取り付けが可能になる。
【００２５】
また、本体７は、固定されることなく、例えば、図２に示したように、巻き取りデッキの床面上に設置される。これにより、本体及びバイトは、生産中のめっき線の張力の変動等に伴う通材位置の変位に追従し、移動することができる。この、水平方向の移動のため、本体７の下部にはフランジ１２を設けた。このフランジ１２により、本体７の底面が設置箇所と安定的に面接触を保つことができる。そのため、バイトによって形成された穴の中心が、めっき線の位置に追従して移動し、自動的にセンタリングされる。また、バイトとめっき線の欠陥が接触した場合に、本体の傾きや振動が防止され、バイトが傾斜してめっき線に接触することがなくなり、めっき線の切断が抑制される。
【００２６】
図２及び３に示した本発明の溶融めっき線の表面欠陥除去方法では、本体の上部がめっき線の入側であり、本体から遠い側がめっき線の入側であり、本体に近い側が出側である。めっき線は、図３の上方よりバイト９ａのＵ字スリット間を通過する。その際に、粒状の金属からなる表面欠陥がＵ字スリットと接触すると削り取られ、バイト９ｂでも同様に削り取られる。なお、バイトの材質は、工具鋼、セラミックス等の硬質材が好適である。
【００２７】
なお、図４は、本体７を巻き取りデッキ１３に設けた穴に設置した例である。このように、フランジ１２を本体７の上部と下部の中間に配置させても良い。この場合は、本体を設置する部位の穴を、本体よりも大きく、フランジよりも小さくすれば良い。また、図５に示したように、フランジ１２を本体７の上部に設ける場合も同様である。
【００２８】
更に、図６に示したように、めっき線が下部から上部へ通材される場合には、バイトの上部にストッパー１４を設け、バイト９が抜け落ちないようにすることが好ましい。ストッパー１４も、バイトや本体７と同様、Ｕ字状のスリットを設けることにより、簡便に着脱することができる。また、この場合はバイトとめっき線の欠陥が接触する際に、本体が傾く可能性が高くなる。そのため、上下方向の振動を防止するため、ボルトで固定することが好ましいが、その際には、フランジ１２にボルトの軸よりも大きい穴を設ければ、本体を左右に移動させることができる。
【００２９】
また、本体に設置した複数のＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間を、本体に近づくに従って狭くするために、本体から遠い側のバイトのＵ字スリットの幅を、本体に近い側のバイトのＵ字スリットの幅よりも広くすることが好ましい。これにより、めっき線が進行方向に進むに従って、欠陥が削り取られるため、めっき線に負荷される荷重を減少させることができる。バイトは２枚に限らず、残存する欠陥の大きさを少しずつ減少させるため、３枚以上設けても良く、突起状の欠陥が、目視上で確認できなくなるようにするためには、バイトを２枚以上設けることが好ましい。バイトの枚数の上限は規定しないが、５枚程度で効果が飽和する。
【００３０】
本体に近接しているバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が、０．０５ｍｍ未満であると、正常部分でもバイトがめっき線に触れ、疵を付けることがある。一方、このバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が、０．１５ｍｍを超える場合、目視上、欠陥が残存することがある。そのため、本体に近接しているバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差を、０．０５〜Ｄ＋０．１５ｍｍとすることが好ましい。
【００３１】
本体から最も遠い位置に設けたバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ未満であると、バイトと欠陥が接触した際に、いわゆる「カジリ」が生じ、過剰な張力が働いて、鉄線が引き延ばされることがある。そのため、本体から最も遠い位置に設けたバイトのＵ字スリットの幅と線径Ｄとの差を０．２５ｍｍ以上とすることが好ましい。上限は規定しないが、欠陥とバイトとを接触させるため、欠陥の大きさを考慮すると、０．３０ｍｍ以下が好ましい。
【００３２】
Ｕ字スリットとめっき線との隙間が、めっき線が進行方向に進むに従って狭くなうようにすると、めっき線の表面に残存する欠陥の大きさを段階的に減少させることができる。この場合は、隣接するバイトのＵ字スリット幅の差異を、０．２５ｍｍ以下とすることが好ましい。この理由は、隣接するバイトのＵ字スリット幅の差異が大きいと、バイトに大きな欠陥が接触し、これによりカジリが生じることがあるためである。
【００３３】
本体の底面に設けたフランジの径は、めっき線の線径の５倍未満であると、ダイスがめっき線と接触した際に、本体が傾くことがある。したがって、フランジの径は、めっき線の線径の５倍以上であることが好ましい。一方、フランジ径がめっき線の線径の４０倍を超えると、設置面の抵抗が増して、本体が水平方向に移動し難くなる。したがって、本体及びダイスを、傾斜することなく、めっき線の水平方向の位置の変動に追従して、水平方向に移動させるには、本体の底面に設けたフランジの径は、めっき線の線径の５〜４０倍であることが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下実施例に基づいて本発明を説明する。表１に本発明例及び比較例を示す。本発明例１〜５は入側１枚目のスリット幅、出側最終段のスリット幅、隣接するバイトのスリット幅の差異、および本体の底面のフランジ径が適切であったために安定的に表面突起を削り、平滑な表面のめっき線の生産が出来た例である。
【００３５】
本発明例６、７は、入り側１枚目のスリット幅が小さすぎたため１枚のバイトの負荷が大きく、突起を安定的かつ平滑に削り取る能力が低いため、長手方向に若干の凹凸が残る例である。本発明例８は最終段のスリット幅が広く、突起が若干残留する例である。
【００３６】
本発明例９は隣接するスリット幅の差異が大きく、突起を安定的かつ平滑に削り取る能力が低いため、長手方向に若干の凹凸が残る例である。本発明例１０は出側最終段のスリット幅が狭く、正常部の部分にもバイトが触れてしまい、めっき線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。
【００３７】
本発明例１１は本体底面のフランジの大きさが小さく、めっき線に対するバイト面が若干不安定となり、線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。本発明例１２は逆に本体底面のフランジが大きく、めっき線の横方向の動きに追従しにくいため線に極わずかな筋状の凹みが付く例である。
【００３８】
本発明例６〜１２は何れも表面に突起、長手方向の筋状凹み等、若干の非平滑部が生ずるものの、その程度はもとのめっき線の突起と比較すると目視上識別困難な程度であり、生産上問題は無い。
【００３９】
比較例１３本発明による装置を取り付けなかったために、めっき表面に大きな突起が残留し、めっき製品とならない例である。
【００４０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】めっきの付着量を制御する方法として、ワイピングを機械的接触によって行う「しごき法」を説明するための図である。
【図２】本発明の表面欠陥除去装置を組み入れた製造ラインの模式図である。
【図３】本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図４】フランジを本体の中間部に配置した本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図５】フランジを本体の上部に配置した本発明の表面欠陥除去装置の模式図である。
【図６】溶融めっき線を本体の下部から上部へ通材する本発明の表面欠陥除去方法の模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 溶融めっき浴
２ 線材
３ 耐熱材料
４ 表面欠陥除去装置
５ 巻き取り装置
６ 集束装置
７ 本体
８ａ、８ｂ Ｕ字スリット
９ａ、９ｂ バイト
１０ 固定機構
１１ 切り欠き部
１２ フランジ
１３ 巻き取りデッキ
１４ ストッパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融めっき線が通過可能な切り欠き部を有し、該溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能な本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせて形成された穴によって、前記溶融めっき線の表面欠陥を除去することを特徴とする溶融めっき線の製造方法。
【請求項２】
前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間が、該溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする請求項１に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項３】
溶融めっき線の出側のバイトのＵ字スリットの幅と、該溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記溶融めっき線の入側のバイトのＵ字スリットの幅と前記溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項４】
隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項５】
本体に設けたフランジの径が溶融めっき線の線径Ｄの５〜４０倍であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項６】
切り欠き部を有する本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせ、溶融めっき線の表面欠陥を除去する穴を形成することを特徴とする溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項７】
前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットにより形成された穴が、溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする請求項６に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項８】
隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項９】
本体にフランジを設けたことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項１】
溶融めっき線が通過可能な切り欠き部を有し、該溶融めっき線の通材方向と垂直な方向に移動可能な本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせて形成された穴によって、前記溶融めっき線の表面欠陥を除去することを特徴とする溶融めっき線の製造方法。
【請求項２】
前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットと、溶融めっき線との隙間が、該溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする請求項１に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項３】
溶融めっき線の出側のバイトのＵ字スリットの幅と、該溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．０５〜０．１５ｍｍであり、前記溶融めっき線の入側のバイトのＵ字スリットの幅と前記溶融めっき線の線径Ｄとの差が０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項４】
隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項５】
本体に設けたフランジの径が溶融めっき線の線径Ｄの５〜４０倍であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の溶融めっき線の製造方法。
【請求項６】
切り欠き部を有する本体に、Ｕ字スリットを有するバイトが積層状に複数設置され、前記Ｕ字スリットの開放部を一致させずに組み合わせ、溶融めっき線の表面欠陥を除去する穴を形成することを特徴とする溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項７】
前記本体に設置した複数のバイトのＵ字スリットにより形成された穴が、溶融めっき線の出側に近づくに従って狭くなることを特徴とする請求項６に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項８】
隣接するバイトのＵ字スリットの幅の差が０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【請求項９】
本体にフランジを設けたことを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の溶融めっき線の表面欠陥除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２１４６８０（Ｐ２００８−２１４６８０Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２０４１（Ｐ２００７−５２０４１）
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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