溶融めっき金属帯の製造装置
【課題】ガイドロールに転がり軸受けを使用した簡単な構成で、設備費及び保守管理費が安く、高生産性と高品質化が可能な溶融めっき金属帯の製造装置を提供する。
【解決手段】めっき槽本体１９と、その上部に配置され、金属帯１３が進入する底部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１中に浸漬し、金属帯１３が通過する天井部がめっき槽本体１９内の浴面２２より上位置となる部分浴槽２０とを有し、めっき槽本体１９から部分浴槽２０に溶融金属を供給する溶融金属供給手段３３が設けられ、部分浴槽２０内の浴面３６高さがめっき槽本体１９内の浴面２２の高さより高く保持され、部分浴槽２０内のガイドロール１５、１６は、両軸部２４、２５を部分浴槽２０の外部に貫通させ、貫通した両軸部２４、２５は、めっき槽本体１９内の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部の軸受け３０で支持されている。
【解決手段】めっき槽本体１９と、その上部に配置され、金属帯１３が進入する底部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１中に浸漬し、金属帯１３が通過する天井部がめっき槽本体１９内の浴面２２より上位置となる部分浴槽２０とを有し、めっき槽本体１９から部分浴槽２０に溶融金属を供給する溶融金属供給手段３３が設けられ、部分浴槽２０内の浴面３６高さがめっき槽本体１９内の浴面２２の高さより高く保持され、部分浴槽２０内のガイドロール１５、１６は、両軸部２４、２５を部分浴槽２０の外部に貫通させ、貫通した両軸部２４、２５は、めっき槽本体１９内の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部の軸受け３０で支持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続搬送される金属帯を溶融金属のめっき浴中に浸漬してめっきを施す溶融めっき金属帯の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、連続搬送される金属帯を溶融金属のめっき浴中に浸漬してめっきを施す溶融めっき金属帯の製造装置では、溶融金属のめっき浴中に設けたシンクロールを介して金属帯をめっき浴中に通し、めっき浴から出てきた金属帯に付着しためっき層にガスを噴き付けてワイピングすることにより所定のめっき厚み（付着量）を得ている。そして、均一のめっき付着量を得るためには、金属帯の表面がガスを噴出するガスワイピングノズルに対して常に一定の位置を通過するように金属帯を搬送することが必要である。そこで、ガスワイピングノズル下方のめっき浴中に金属帯を支持する浴中支持ロール（ガイドロール）を設けて、金属帯の幅方向の反りを矯正し、かつ金属帯の表面がガスワイピングノズルに対して一定の位置を通過するようにしている。ここで、浴中支持ロール（ガイドロール）は常時めっき浴中で回転するため、例えば、特許文献１に記載されているように、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸の両側を浴中に配設された軸受けでそれぞれ支持し、めっき浴外に設けた電動機の出力軸をめっき浴外カップリングを介してスピンドルの一端側と接続すると共に、スピンドルの他側を下方に向けて傾斜させてめっき浴中に浸漬させ、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸の一端側に設けた浴中カップリングを介してスピンドルの他端側と接続する構成の駆動手段が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２８９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸を支持する軸受けは、例えば、亜鉛等の溶融金属の過酷なめっき浴中に配設されているため損耗が激しく、軸受け交換などの保守を頻繁に実施しなければならないという問題がある。そして、保守時には操業が停止するため、溶融めっき金属帯の生産性が低下するという問題も生じる。また、軸受けには、一般に円筒滑り軸受けが使用されているが、過酷な環境に耐えるために、例えば、内部にセラミック等を使用した構造の特殊仕様品を使用しなければならず、更に、浴中支持ロール（ガイドロール）の駆動手段の構成が大掛かりとなるため、設備費が増大するという問題がある。そして、熱膨張を考慮して、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸と軸受けとの間の遊び代（ガタ）は大きくしているので、浴中支持ロール（ガイドロール）に振動が発生し、金属帯の振動によるめっき付着量の変動（バラツキ）が発生し、品質が低下するという問題も生じる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転してめっき浴中で金属帯を案内する浴中支持ロール（ガイドロール）に転がり軸受けを使用した簡単な構成とすることで、設備費が安価で、溶融めっき金属帯の高生産性と高品質化が可能な溶融めっき金属帯の製造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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置は、溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設置され、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を案内するガイドロールと、前記めっき槽の上方に設置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段とを有する溶融めっき金属帯の製造装置において、
前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体の上部に配置され、前記金属帯が下方から進入する開口が形成された底部が該めっき槽本体内のめっき浴中に浸漬し、進入した該金属帯が外部に向けて通過する開放した天井部が前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面よりも上位置となる部分浴槽とを有し、前記めっき槽本体内から溶融金属を前記部分浴槽に供給する溶融金属供給手段が設けられ、前記部分浴槽内のめっき浴の浴面高さが前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面高さより高く保持され、前記ガイドロールは、前記部分浴槽内に該ガイドロールの両軸部を該部分浴槽の壁部から外部に貫通させて配置され、該壁部を貫通した前記両軸部は、前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面より上方位置に配置され、前記部分浴槽の外部に設けられた軸受けでそれぞれ支持されている。
【０００７】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記部分浴槽には、前記溶融金属供給手段により前記めっき槽本体内から該部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、前記ガイドロールの前記両軸部に接触させずにオーバーフローさせて該部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられていることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールの前記両軸部がそれぞれ貫通する前記壁部に、該両軸部が挿通するスリーブを設け、該スリーブ内の該両軸部の外周面と該スリーブの内周面との隙間に、前記部分浴槽内の溶融金属が前記隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記両軸部の端部には、該両軸部の前記部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとすることができる。
また、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールとすることもできる。
更に、溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、該浴中支持ロールの上方位置に配置され、該金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置においては、ガイドロールの軸受けは、部分浴槽の外に設けられているため、操業による損耗が従来に比して激減し、保守に伴う設備の停止頻度が激減し、生産性が向上する。また、使用する軸受けの構成を特殊仕様とする必要がなく、軸受けの価格が安価となって、設備費用及び保守管理費用の大幅な低減が可能となる。更に、回転するガイドロールはシンプルな構成となり、設備費が安価となる。そして、軸受けを部分浴槽の外に設けることで、熱膨張を考慮して、ガイドロールの回転軸と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生するガイドロールの振動を抑制して、溶融めっき金属帯の品質低下を防止できる。なお、部分浴槽の壁部から溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体内に流入するため、安全であり、大掛かりな保守が不要となる。
【００１３】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、部分浴槽に、溶融金属供給手段によりめっき槽本体内から部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、ガイドロールの両軸部に接触させずにオーバーフローさせて部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられている場合、ガイドロールの両軸部が溶融金属を浴びることがなく、ガイドロールの健全性を長期に亘って維持できる。
【００１４】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールの両軸部がそれぞれ貫通する壁部に、両軸部が挿通するスリーブを設け、スリーブ内の両軸部の外周面とスリーブの内周面との隙間に、部分浴槽内の溶融金属が隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けた場合、部分浴槽の当該隙間部の深さが浅いため、隙間に作用する溶融金属の圧力も小さく、複雑な構成の軸封手段を用いることなくシンプルな構成により溶融金属が部分浴槽から外部に流出することを防止できる。その結果、設備費を低減することができると共に、保守管理も容易になり、保守管理費用も低減できる。
【００１５】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能である場合、金属帯の通板速度が高速になった際には、ガイドロールと金属板との間に過剰な滑りが発生しないようにガイドロールを高速で回転させることができ、ガイドロールと接触する金属帯の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００１６】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、両軸部の端部に、両軸部の部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられている場合、軸受けと接触する両軸部の温度を低下させることができ、一般的な汎用軸受け（転がり軸受け）の使用が可能になる。
【００１７】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールが、溶融金属絞りロール、浴中支持ロール、浴中支持ロール及び溶融金属絞りロールのいずれかである場合、金属帯の振動を抑え、めっき付着量の変動を防止して、溶融めっき金属帯の高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図２】同溶融めっき金属帯の製造装置の浴中支持ロールの支持方法を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置に設けられた堰部材の説明図、（Ｂ）は変形例に係る堰部材の説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０は、溶融金属のめっき浴（めっき浴２１とめっき浴３５を含む）を保持するめっき槽１２と、めっき槽１２内に設置され、めっき浴中に進入した金属帯１３を方向転換させるシンクロール１４と、方向転換した金属帯１３を案内するガイドロールの一例である対となる浴中支持ロール１５、１６と、めっき槽１２の上方に設置され、金属帯１３の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段の一例である対となるガスワイピングノズル１７、１８とを有している。ここで、めっき浴を形成している溶融金属は、例えば、亜鉛やアルミニウムやこれらの合金である。以下詳細に説明する。
【００２０】
めっき槽１２は、めっき槽本体１９と、めっき槽本体１９の上部に配置された部分浴槽２０とを有している。ここで、めっき槽本体１９は、上部が開放した容器である。そして、めっき槽本体１９内の底部には、シンクロール１４が軸受け（図示せず）により回転可能に設けられている。これにより、めっき槽本体１９の斜め上方から連続搬送される金属帯１３をめっき槽本体１９のめっき浴２１中に浸漬（進入）させた後、上方へ方向転換させることができる。
【００２１】
部分浴槽２０は、底部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１中に浸漬し、天井部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２よりも上位置となるように、図示しない取付け部材を介してめっき槽本体１９の上部に取付けられている。ここで、部分浴槽２０の底部には、シンクロール１４で上方へ方向転換した金属帯１３が下方から進入する開口２３が形成され、天井部は進入した金属帯１３が外部に向けて通過できるように開放されている。
【００２２】
また、部分浴槽２０内には、浴中支持ロール１５、１６が段違いに配置され、部分浴槽２０内に進入した金属帯１３の両面にそれぞれ異なる高さ位置で接触して通過する金属帯１３を支持している。そして、浴中支持ロール１５、１６それぞれの両軸部２４、２５は、部分浴槽２０の対向する壁部２６、２７から、壁部２６、２７にそれぞれ形成された貫通孔２８（内径は、両軸部２４、２５及び壁部２６、２７の熱膨張を考慮して、操業時に貫通孔２８の内周面と両軸部２４、２５の外周面との間に僅少の隙間が形成されるように調整されている）を介して外部に突出している。なお、貫通孔２８の内周面と両軸部２４、２５の外周面との間に形成される僅少の隙間から部分浴槽２０内の溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体１９内に落下（流入）するため、安全であり、大掛かりな保守が不要となる。
【００２３】
ここで、壁部２６、２７をそれぞれ貫通した軸部２４、２５は、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた一対の汎用の軸受け（転がり軸受け）３０にそれぞれ支持されている。そして、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の一方は、例えば、カップリングで構成された回転伝達機構（図示せず）を介して、減速機付き電動機の出力軸と接続している。浴中支持ロール１５、１６を設けることで、方向転換した金属帯１３をガイドすると共に、金属帯１３の反りを矯正している。
【００２４】
部分浴槽２０内のめっき浴３５とめっき槽本体１９内のめっき浴２１は、部分浴槽２０の底部に形成された開口２３を介して連通している。また、めっき槽本体１９内の溶融金属を部分浴槽２０内に供給する溶融金属供給手段の一例であるポンプ３３を備えた接続管３４がその端部をめっき槽本体１９内のめっき浴２１に浸漬させて設けられている。更に、部分浴槽２０の両軸部２４、２５が貫通している壁部２６、２７とは異なる壁部６５、６６の上部には、ポンプ３３によりめっき槽本体１９内から部分浴槽２０内に供給された溶融金属の一部を、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５に接触させずにオーバーフローさせて、部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６のレベルを一定に保持する流出部３７が設けられている。両軸部２４、２５が溶融金属を浴びることがないので、浴中支持ロール１５、１６の健全性を長期に亘って維持できる。
【００２５】
図１に示すように、部分浴槽２０の上方には、対となるガスワイピングノズル１７、１８が、部分浴槽２０のめっき浴３５から引き上げられた金属帯１３の表面とは間隔を有し、しかも、金属帯１３の幅方向に亘って対向配置されている。これにより、金属帯１３の幅方向に亘ってガス（例えば、空気、窒素、又は不活性ガス）を吹付け、金属帯１３の表面に付着した溶融金属の一部を除去して、溶融金属めっき付着量を調整している。
【００２６】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０の作用について説明する。
浴中支持ロール１５、１６それぞれの両軸部２４、２５を支持する軸受け３０が、部分浴槽２０の外、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられて、従来のように溶融金属のめっき浴中に浸漬されていない。このため、操業に伴う軸受け３０の損耗が従来に比して激減し、保守（例えば、軸受け３０の交換）に伴う溶融めっき金属帯の製造装置１０の停止頻度を激減することができる。その結果、溶融めっき金属帯の製造装置１０の生産性が向上する。そして、軸受け３０が溶融金属のめっき浴中に浸漬されていないため、軸受け３０を特殊仕様とする必要がなくなるため、軸受け３０の価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置１０の設備費用及び保守管理費用の大幅な低減が可能となる。
【００２７】
浴中支持ロール１５、１６の軸受け３０を部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５と軸受け３０との間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する浴中支持ロール１５、１６の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動が防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００２８】
更に、浴中支持ロール１５、１６の軸受け３０が溶融金属のめっき浴中に浸漬されないことにより、浴中支持ロール１５、１６に回転力を伝達する回転伝達機構に、従来のようにめっき浴中に一部が浸漬されるスピンドル等を用いる必要がなくなり、回転伝達機構等をシンプルな構成とすることができ、溶融めっき金属帯の製造装置１０の設備費が安価となる。また、回転伝達機構等をシンプルな構成とできることから、浴中支持ロール１５、１６の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて浴中支持ロール１５、１６の回転速度を調整することができ、浴中支持ロール１５、１６と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００２９】
めっき槽本体１９と部分浴槽２０間にポンプ３３を備えた接続管３４が設けられ、部分浴槽２０の上部には、部分浴槽２０内の溶融金属の一部を浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５に接触させずにオーバーフローさせる流出部３７が設けられているので、ポンプ３１によりめっき槽本体１９内から部分浴槽２０内に供給される溶融金属の供給量を、部分浴槽２０の底部に形成された開口２３を介して部分浴槽２０内からめっき槽本体１９内に移動する溶融金属の流出量と、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の外周面と貫通孔２８の内周面との隙間から流出する溶融金属の流出量との総流出量より多くすることで、流出部３７から溶融金属を常に流出させて部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６の高さをめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２の高さより高く保持することができる。これにより、操業時にめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２が変動（例えば、上下に約１０ｍｍの範囲で変動する）しても、部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６レベルを常に一定レベルに維持でき、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）が安定化する。
【００３０】
図３（Ａ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置３８は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、壁部２６、２７に形成した貫通孔２８の中心位置に軸心位置を一致させて、壁部２６、２７に部分浴槽２０内に突出するスリーブ３９をそれぞれ取付けて、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５を挿通させると共に、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部分に、部分浴槽２０内からスリーブ３９内に溶融金属が浸入するのを抑制する堰部材の一例であり、スリーブ３９内に侵入した溶融金属を部分浴槽２０内に戻す複数の送り羽根４０を設けたことが特徴となっている。このため、送り羽根４０についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３１】
送り羽根４０は、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部分に、例えば、周方向に等間隔（図３（Ａ）では１８０度位置）で、軸方向に多段に設けられている。なお、浴中支持ロール１５、１６の回転方向に伴って送り羽根４０が回転した際に、送り羽根４０の周囲に存在する溶融金属にスリーブ３９内から部分浴槽２０内に向かう流れが形成されるように、浴中支持ロール１５、１６の回転方向に応じて送り羽根４０の形状が決められている。そして、部分浴槽２０の貫通孔２８の深さが浅いため、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の外周面と貫通孔２８の内周面との間の隙間に作用する溶融金属の圧力も小さくなるので、浴中支持ロール１５、１６と共に送り羽根４０を回転させることで、複雑な構成の軸封手段を用いることなく、溶融金属が部分浴槽２０に形成した貫通孔２８を介して外部に流出することを防止できる。
【００３２】
図３（Ｂ）に、変形例に係る堰部材４１を示す。堰部材４１は、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部に軸方向に多段に設けられた第１のリング部材４２と、スリーブ３９の内周面に軸方向に多段に設けられ、中央部に両軸部２４、２５が貫通可能な孔４３が形成された第２のリング部材４４とを有し、両軸部２４、２５をスリーブ３９に挿通させた際に、第２のリング部材４４はスリーブ３９内に設けられた第１のリング部材４２に挟まれて、第１、第２のリング部材４２、４４間には僅少の隙間が形成されている。このような構成とすることにより、部分浴槽２０内の溶融金属がスリーブ３９内に浸入しても、溶融金属の表面張力により、溶融金属は第１、第２のリング部材４２、４４間の僅少の隙間内に浸入することができず、溶融金属が部分浴槽２０に形成した貫通孔２８を介して外部に流出することを防止できる。
【００３３】
図４に示す本発明の第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置４５は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、部分浴槽２０内に配置されるガイドロールが、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロール４６、４７であって、シンクロール１４で方向転換した金属帯１３をガイドすると共に、金属帯１３の反りを矯正する対となる浴中支持ロール４８、４９は、めっき槽本体１９内に設けられた図示しない軸受けで支持されていることが特徴となっている。このため、溶融金属絞りロール４６、４７についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。なお、浴中支持ロール４８、４９の軸受けは、内部にセラミック等を使用した構造の特殊仕様のものを使用し、浴中支持ロール４８、４９の駆動手段は、浴中支持ロール４８、４９の一端部を、一部がめっき浴中に浸漬されるスピンドルを介してそれぞれ浴外、浴中カップリングを用いて電動機と接続する駆動手段を使用する。
【００３４】
溶融金属絞りロール４６、４７は、部分浴槽２０内に進入した金属帯１３の両面にそれぞれ同一高さ位置で接触して通過する金属帯１３を挟むように配置されている。そして、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部（図示せず）は、部分浴槽２０の対向する壁部２６、２７にそれぞれ形成された図示しない貫通孔を介して外部に突出している。ここで、貫通孔の内径は、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部及び壁部２６、２７の熱膨張を考慮して、操業時に貫通孔の内周面と両軸部の外周面との間に僅少の隙間が形成されるように調整されている。なお、貫通孔の内周面と両軸部の外周面との間に形成される僅少の隙間から、部分浴槽２０内の溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体１９内に落下（流入）するため、安全であり、大掛かりな保守が不要である。
【００３５】
壁部２６、２７を貫通した溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部は、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた汎用の軸受け（転がり軸受け）でそれぞれ支持されている。このため、操業に伴う軸受けの損耗が従来に比して激減し、軸受けの交換頻度を低下させることができる。そして、軸受けを特殊仕様とする必要がないため、軸受けの価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置４５の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
【００３６】
また、溶融金属絞りロール４６、４７の軸受けを部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する溶融金属絞りロール４６、４７の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を安定して除去することができ、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動を防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００３７】
更に、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部のいずれか一方側と、例えばカップリングで構成された回転伝達機構（図示せず）を介して、減速機付き電動機の出力軸と接続することができ、回転伝達機構等をシンプルな構成とすることができ、溶融めっき金属帯の製造装置４５の設備費が安価となる。そして、回転伝達機構等がシンプルな構成のため、溶融金属絞りロール４６、４７の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて溶融金属絞りロール４６、４７の回転速度を調整することができ、溶融金属絞りロール４６、４７と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００３８】
図５に示す本発明の第４の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置５０は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、部分浴槽２０内に配置されるガイドロールが、金属帯１３を支持する対となる浴中支持ロール５１、５２と、浴中支持ロール５１、５２の上方位置に配置され、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロール５３、５４であることが特徴となっている。そして、浴中支持ロール５１、５２の構成は溶融めっき金属帯の製造装置１０の浴中支持ロール１５、１６の構成と、溶融金属絞りロール５３、５４の構成は、第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置４５の溶融金属絞りロール４６、４７の構成とそれぞれ同一である。このため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
浴中支持ロール５１、５２の両軸部及び溶融金属絞りロール５３、５４の両軸部が、それぞれ壁部２６、２７を貫通し、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置されて、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた汎用の軸受け（転がり軸受け）でそれぞれ支持されるので、操業に伴う軸受けの損耗が従来に比して激減し、軸受けの交換頻度を大幅に低下させることができる。そして、軸受けを特殊仕様とする必要がないため、軸受けの価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置５０の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
【００４０】
また、浴中支持ロール５１、５２及び溶融金属絞りロール５３、５４の各軸受けを部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、各ロール５１、５２、５３、５４の両軸部と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する各ロール５１、５２、５３、５４の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３の両面に付着する溶融金属量の安定化を図ることができると共に、過剰な溶融金属を安定して除去することができる。その結果、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動を防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００４１】
更に、各ロール５１、５２、５３、５４の両軸部のいずれか一方側と、例えば歯車で構成されたシンプルな構成の回転伝達機構（図示せず）を介して、それぞれ減速機付き電動機の出力軸と接続することができ、溶融めっき金属帯の製造装置５０の設備費が安価となる。そして、回転伝達機構等がシンプルな構成のため、各ロール５１、５２、５３、５４の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて各ロール５１、５２、５３、５４の回転速度を調整することができ、各ロール５１、５２、５３、５４と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００４２】
図６に示す本発明の第５の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置５５は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、対となる浴中支持ロール５６の両軸部５７の端部に、両軸部５７の部分浴槽２０から外部に突出した領域を冷却する冷却手段５８がそれぞれ設けられていることが特徴となっている。このため、冷却手段５８についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４３】
冷却手段５８は、軸部５７の中央部に端面から軸方向に向けて形成された穴部５９と、軸部５７の端部に取付けられて、軸部５７に形成された穴部５９に冷却水を供給しながら排出するロータリージョイント６０とを有している。ここで、ロータリージョイント６０は、軸部５７の端部にそれぞれ取付けられて軸部５７と共に回転しながら、穴部５９内に冷却水を供給する放水部６１及び穴部５９内から冷却水を排出させる排出口（図示せず）を備えた断面円形の回転体６２と、回転体６２を回転自在に内装し、放水部６１の基部にシール部材を介して接続して冷却水を放水部６１に供給する注水部（図示せず）及び排水口にシール部材を介して接続して冷却水を外部に排水する排水部（図示せず）を備えた外装体６３とを有している。これによって、ロータリージョイント６１の外装体６３を介して回転体６２に供給された冷却水は、放水部６１の先端から穴部５９内に流出して穴部５９内を満たし、回転体６２の排水口から外装体６３の排水部に流入して排出される。その結果、浴中支持ロール５６の両軸部５７の部分浴槽２０から外部に突出した領域を冷却することができる。このため、両軸部５７を支持する軸受け６４に一般的な汎用軸受け（転がり軸受け）を使用することが可能になって、溶融めっき金属帯の製造装置５５の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
また、浴中支持ロール５６を駆動する場合は、駆動側の軸の冷却手段は、外部からのエアー冷却（図示せず）とするのが好ましい。
【００４４】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０：溶融めっき金属帯の製造装置、１２：めっき槽、１３：金属帯、１４：シンクロール、１５、１６：浴中支持ロール、１７、１８：ガスワイピングノズル、１９：めっき槽本体、２０：部分浴槽、２１：めっき浴、２２：浴面、２３：開口、２４、２５：軸部、２６、２７：壁部、２８：貫通孔、２９：架台、３０：軸受け、３３：ポンプ、３４：接続管、３５：めっき浴、３６：浴面、３７：流出部、３８：溶融めっき金属帯の製造装置、３９：スリーブ、４０：送り羽根、４１：堰部材、４２：第１のリング部材、４３：孔、４４：第２のリング部材、４５：溶融めっき金属帯の製造装置、４６、４７：溶融金属絞りロール、４８、４９：浴中支持ロール、５０：溶融めっき金属帯の製造装置、５１、５２：浴中支持ロール、５３、５４：溶融金属絞りロール、５５：溶融めっき金属帯の製造装置、５６：浴中支持ロール、５７：軸部、５８：冷却手段、５９：穴部、６０：ロータリージョイント、６１：放水部、６２：回転体、６３：外装体、６４：軸受け、６５、６６：壁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続搬送される金属帯を溶融金属のめっき浴中に浸漬してめっきを施す溶融めっき金属帯の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、連続搬送される金属帯を溶融金属のめっき浴中に浸漬してめっきを施す溶融めっき金属帯の製造装置では、溶融金属のめっき浴中に設けたシンクロールを介して金属帯をめっき浴中に通し、めっき浴から出てきた金属帯に付着しためっき層にガスを噴き付けてワイピングすることにより所定のめっき厚み（付着量）を得ている。そして、均一のめっき付着量を得るためには、金属帯の表面がガスを噴出するガスワイピングノズルに対して常に一定の位置を通過するように金属帯を搬送することが必要である。そこで、ガスワイピングノズル下方のめっき浴中に金属帯を支持する浴中支持ロール（ガイドロール）を設けて、金属帯の幅方向の反りを矯正し、かつ金属帯の表面がガスワイピングノズルに対して一定の位置を通過するようにしている。ここで、浴中支持ロール（ガイドロール）は常時めっき浴中で回転するため、例えば、特許文献１に記載されているように、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸の両側を浴中に配設された軸受けでそれぞれ支持し、めっき浴外に設けた電動機の出力軸をめっき浴外カップリングを介してスピンドルの一端側と接続すると共に、スピンドルの他側を下方に向けて傾斜させてめっき浴中に浸漬させ、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸の一端側に設けた浴中カップリングを介してスピンドルの他端側と接続する構成の駆動手段が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２８９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸を支持する軸受けは、例えば、亜鉛等の溶融金属の過酷なめっき浴中に配設されているため損耗が激しく、軸受け交換などの保守を頻繁に実施しなければならないという問題がある。そして、保守時には操業が停止するため、溶融めっき金属帯の生産性が低下するという問題も生じる。また、軸受けには、一般に円筒滑り軸受けが使用されているが、過酷な環境に耐えるために、例えば、内部にセラミック等を使用した構造の特殊仕様品を使用しなければならず、更に、浴中支持ロール（ガイドロール）の駆動手段の構成が大掛かりとなるため、設備費が増大するという問題がある。そして、熱膨張を考慮して、浴中支持ロール（ガイドロール）の回転軸と軸受けとの間の遊び代（ガタ）は大きくしているので、浴中支持ロール（ガイドロール）に振動が発生し、金属帯の振動によるめっき付着量の変動（バラツキ）が発生し、品質が低下するという問題も生じる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、回転してめっき浴中で金属帯を案内する浴中支持ロール（ガイドロール）に転がり軸受けを使用した簡単な構成とすることで、設備費が安価で、溶融めっき金属帯の高生産性と高品質化が可能な溶融めっき金属帯の製造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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置は、溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設置され、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を案内するガイドロールと、前記めっき槽の上方に設置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段とを有する溶融めっき金属帯の製造装置において、
前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体の上部に配置され、前記金属帯が下方から進入する開口が形成された底部が該めっき槽本体内のめっき浴中に浸漬し、進入した該金属帯が外部に向けて通過する開放した天井部が前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面よりも上位置となる部分浴槽とを有し、前記めっき槽本体内から溶融金属を前記部分浴槽に供給する溶融金属供給手段が設けられ、前記部分浴槽内のめっき浴の浴面高さが前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面高さより高く保持され、前記ガイドロールは、前記部分浴槽内に該ガイドロールの両軸部を該部分浴槽の壁部から外部に貫通させて配置され、該壁部を貫通した前記両軸部は、前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面より上方位置に配置され、前記部分浴槽の外部に設けられた軸受けでそれぞれ支持されている。
【０００７】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記部分浴槽には、前記溶融金属供給手段により前記めっき槽本体内から該部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、前記ガイドロールの前記両軸部に接触させずにオーバーフローさせて該部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられていることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールの前記両軸部がそれぞれ貫通する前記壁部に、該両軸部が挿通するスリーブを設け、該スリーブ内の該両軸部の外周面と該スリーブの内周面との隙間に、前記部分浴槽内の溶融金属が前記隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記両軸部の端部には、該両軸部の前記部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとすることができる。
また、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールとすることもできる。
更に、溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、該浴中支持ロールの上方位置に配置され、該金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置においては、ガイドロールの軸受けは、部分浴槽の外に設けられているため、操業による損耗が従来に比して激減し、保守に伴う設備の停止頻度が激減し、生産性が向上する。また、使用する軸受けの構成を特殊仕様とする必要がなく、軸受けの価格が安価となって、設備費用及び保守管理費用の大幅な低減が可能となる。更に、回転するガイドロールはシンプルな構成となり、設備費が安価となる。そして、軸受けを部分浴槽の外に設けることで、熱膨張を考慮して、ガイドロールの回転軸と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生するガイドロールの振動を抑制して、溶融めっき金属帯の品質低下を防止できる。なお、部分浴槽の壁部から溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体内に流入するため、安全であり、大掛かりな保守が不要となる。
【００１３】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、部分浴槽に、溶融金属供給手段によりめっき槽本体内から部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、ガイドロールの両軸部に接触させずにオーバーフローさせて部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられている場合、ガイドロールの両軸部が溶融金属を浴びることがなく、ガイドロールの健全性を長期に亘って維持できる。
【００１４】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールの両軸部がそれぞれ貫通する壁部に、両軸部が挿通するスリーブを設け、スリーブ内の両軸部の外周面とスリーブの内周面との隙間に、部分浴槽内の溶融金属が隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けた場合、部分浴槽の当該隙間部の深さが浅いため、隙間に作用する溶融金属の圧力も小さく、複雑な構成の軸封手段を用いることなくシンプルな構成により溶融金属が部分浴槽から外部に流出することを防止できる。その結果、設備費を低減することができると共に、保守管理も容易になり、保守管理費用も低減できる。
【００１５】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能である場合、金属帯の通板速度が高速になった際には、ガイドロールと金属板との間に過剰な滑りが発生しないようにガイドロールを高速で回転させることができ、ガイドロールと接触する金属帯の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００１６】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、両軸部の端部に、両軸部の部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられている場合、軸受けと接触する両軸部の温度を低下させることができ、一般的な汎用軸受け（転がり軸受け）の使用が可能になる。
【００１７】
本発明に係る溶融めっき金属帯の製造装置において、ガイドロールが、溶融金属絞りロール、浴中支持ロール、浴中支持ロール及び溶融金属絞りロールのいずれかである場合、金属帯の振動を抑え、めっき付着量の変動を防止して、溶融めっき金属帯の高品質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図２】同溶融めっき金属帯の製造装置の浴中支持ロールの支持方法を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置に設けられた堰部材の説明図、（Ｂ）は変形例に係る堰部材の説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０は、溶融金属のめっき浴（めっき浴２１とめっき浴３５を含む）を保持するめっき槽１２と、めっき槽１２内に設置され、めっき浴中に進入した金属帯１３を方向転換させるシンクロール１４と、方向転換した金属帯１３を案内するガイドロールの一例である対となる浴中支持ロール１５、１６と、めっき槽１２の上方に設置され、金属帯１３の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段の一例である対となるガスワイピングノズル１７、１８とを有している。ここで、めっき浴を形成している溶融金属は、例えば、亜鉛やアルミニウムやこれらの合金である。以下詳細に説明する。
【００２０】
めっき槽１２は、めっき槽本体１９と、めっき槽本体１９の上部に配置された部分浴槽２０とを有している。ここで、めっき槽本体１９は、上部が開放した容器である。そして、めっき槽本体１９内の底部には、シンクロール１４が軸受け（図示せず）により回転可能に設けられている。これにより、めっき槽本体１９の斜め上方から連続搬送される金属帯１３をめっき槽本体１９のめっき浴２１中に浸漬（進入）させた後、上方へ方向転換させることができる。
【００２１】
部分浴槽２０は、底部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１中に浸漬し、天井部がめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２よりも上位置となるように、図示しない取付け部材を介してめっき槽本体１９の上部に取付けられている。ここで、部分浴槽２０の底部には、シンクロール１４で上方へ方向転換した金属帯１３が下方から進入する開口２３が形成され、天井部は進入した金属帯１３が外部に向けて通過できるように開放されている。
【００２２】
また、部分浴槽２０内には、浴中支持ロール１５、１６が段違いに配置され、部分浴槽２０内に進入した金属帯１３の両面にそれぞれ異なる高さ位置で接触して通過する金属帯１３を支持している。そして、浴中支持ロール１５、１６それぞれの両軸部２４、２５は、部分浴槽２０の対向する壁部２６、２７から、壁部２６、２７にそれぞれ形成された貫通孔２８（内径は、両軸部２４、２５及び壁部２６、２７の熱膨張を考慮して、操業時に貫通孔２８の内周面と両軸部２４、２５の外周面との間に僅少の隙間が形成されるように調整されている）を介して外部に突出している。なお、貫通孔２８の内周面と両軸部２４、２５の外周面との間に形成される僅少の隙間から部分浴槽２０内の溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体１９内に落下（流入）するため、安全であり、大掛かりな保守が不要となる。
【００２３】
ここで、壁部２６、２７をそれぞれ貫通した軸部２４、２５は、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた一対の汎用の軸受け（転がり軸受け）３０にそれぞれ支持されている。そして、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の一方は、例えば、カップリングで構成された回転伝達機構（図示せず）を介して、減速機付き電動機の出力軸と接続している。浴中支持ロール１５、１６を設けることで、方向転換した金属帯１３をガイドすると共に、金属帯１３の反りを矯正している。
【００２４】
部分浴槽２０内のめっき浴３５とめっき槽本体１９内のめっき浴２１は、部分浴槽２０の底部に形成された開口２３を介して連通している。また、めっき槽本体１９内の溶融金属を部分浴槽２０内に供給する溶融金属供給手段の一例であるポンプ３３を備えた接続管３４がその端部をめっき槽本体１９内のめっき浴２１に浸漬させて設けられている。更に、部分浴槽２０の両軸部２４、２５が貫通している壁部２６、２７とは異なる壁部６５、６６の上部には、ポンプ３３によりめっき槽本体１９内から部分浴槽２０内に供給された溶融金属の一部を、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５に接触させずにオーバーフローさせて、部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６のレベルを一定に保持する流出部３７が設けられている。両軸部２４、２５が溶融金属を浴びることがないので、浴中支持ロール１５、１６の健全性を長期に亘って維持できる。
【００２５】
図１に示すように、部分浴槽２０の上方には、対となるガスワイピングノズル１７、１８が、部分浴槽２０のめっき浴３５から引き上げられた金属帯１３の表面とは間隔を有し、しかも、金属帯１３の幅方向に亘って対向配置されている。これにより、金属帯１３の幅方向に亘ってガス（例えば、空気、窒素、又は不活性ガス）を吹付け、金属帯１３の表面に付着した溶融金属の一部を除去して、溶融金属めっき付着量を調整している。
【００２６】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０の作用について説明する。
浴中支持ロール１５、１６それぞれの両軸部２４、２５を支持する軸受け３０が、部分浴槽２０の外、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられて、従来のように溶融金属のめっき浴中に浸漬されていない。このため、操業に伴う軸受け３０の損耗が従来に比して激減し、保守（例えば、軸受け３０の交換）に伴う溶融めっき金属帯の製造装置１０の停止頻度を激減することができる。その結果、溶融めっき金属帯の製造装置１０の生産性が向上する。そして、軸受け３０が溶融金属のめっき浴中に浸漬されていないため、軸受け３０を特殊仕様とする必要がなくなるため、軸受け３０の価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置１０の設備費用及び保守管理費用の大幅な低減が可能となる。
【００２７】
浴中支持ロール１５、１６の軸受け３０を部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５と軸受け３０との間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する浴中支持ロール１５、１６の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動が防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００２８】
更に、浴中支持ロール１５、１６の軸受け３０が溶融金属のめっき浴中に浸漬されないことにより、浴中支持ロール１５、１６に回転力を伝達する回転伝達機構に、従来のようにめっき浴中に一部が浸漬されるスピンドル等を用いる必要がなくなり、回転伝達機構等をシンプルな構成とすることができ、溶融めっき金属帯の製造装置１０の設備費が安価となる。また、回転伝達機構等をシンプルな構成とできることから、浴中支持ロール１５、１６の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて浴中支持ロール１５、１６の回転速度を調整することができ、浴中支持ロール１５、１６と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００２９】
めっき槽本体１９と部分浴槽２０間にポンプ３３を備えた接続管３４が設けられ、部分浴槽２０の上部には、部分浴槽２０内の溶融金属の一部を浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５に接触させずにオーバーフローさせる流出部３７が設けられているので、ポンプ３１によりめっき槽本体１９内から部分浴槽２０内に供給される溶融金属の供給量を、部分浴槽２０の底部に形成された開口２３を介して部分浴槽２０内からめっき槽本体１９内に移動する溶融金属の流出量と、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の外周面と貫通孔２８の内周面との隙間から流出する溶融金属の流出量との総流出量より多くすることで、流出部３７から溶融金属を常に流出させて部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６の高さをめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２の高さより高く保持することができる。これにより、操業時にめっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２が変動（例えば、上下に約１０ｍｍの範囲で変動する）しても、部分浴槽２０内のめっき浴３５の浴面３６レベルを常に一定レベルに維持でき、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）が安定化する。
【００３０】
図３（Ａ）に示す本発明の第２の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置３８は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、壁部２６、２７に形成した貫通孔２８の中心位置に軸心位置を一致させて、壁部２６、２７に部分浴槽２０内に突出するスリーブ３９をそれぞれ取付けて、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５を挿通させると共に、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部分に、部分浴槽２０内からスリーブ３９内に溶融金属が浸入するのを抑制する堰部材の一例であり、スリーブ３９内に侵入した溶融金属を部分浴槽２０内に戻す複数の送り羽根４０を設けたことが特徴となっている。このため、送り羽根４０についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３１】
送り羽根４０は、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部分に、例えば、周方向に等間隔（図３（Ａ）では１８０度位置）で、軸方向に多段に設けられている。なお、浴中支持ロール１５、１６の回転方向に伴って送り羽根４０が回転した際に、送り羽根４０の周囲に存在する溶融金属にスリーブ３９内から部分浴槽２０内に向かう流れが形成されるように、浴中支持ロール１５、１６の回転方向に応じて送り羽根４０の形状が決められている。そして、部分浴槽２０の貫通孔２８の深さが浅いため、浴中支持ロール１５、１６の両軸部２４、２５の外周面と貫通孔２８の内周面との間の隙間に作用する溶融金属の圧力も小さくなるので、浴中支持ロール１５、１６と共に送り羽根４０を回転させることで、複雑な構成の軸封手段を用いることなく、溶融金属が部分浴槽２０に形成した貫通孔２８を介して外部に流出することを防止できる。
【００３２】
図３（Ｂ）に、変形例に係る堰部材４１を示す。堰部材４１は、スリーブ３９内の両軸部２４、２５の外周部に軸方向に多段に設けられた第１のリング部材４２と、スリーブ３９の内周面に軸方向に多段に設けられ、中央部に両軸部２４、２５が貫通可能な孔４３が形成された第２のリング部材４４とを有し、両軸部２４、２５をスリーブ３９に挿通させた際に、第２のリング部材４４はスリーブ３９内に設けられた第１のリング部材４２に挟まれて、第１、第２のリング部材４２、４４間には僅少の隙間が形成されている。このような構成とすることにより、部分浴槽２０内の溶融金属がスリーブ３９内に浸入しても、溶融金属の表面張力により、溶融金属は第１、第２のリング部材４２、４４間の僅少の隙間内に浸入することができず、溶融金属が部分浴槽２０に形成した貫通孔２８を介して外部に流出することを防止できる。
【００３３】
図４に示す本発明の第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置４５は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、部分浴槽２０内に配置されるガイドロールが、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロール４６、４７であって、シンクロール１４で方向転換した金属帯１３をガイドすると共に、金属帯１３の反りを矯正する対となる浴中支持ロール４８、４９は、めっき槽本体１９内に設けられた図示しない軸受けで支持されていることが特徴となっている。このため、溶融金属絞りロール４６、４７についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。なお、浴中支持ロール４８、４９の軸受けは、内部にセラミック等を使用した構造の特殊仕様のものを使用し、浴中支持ロール４８、４９の駆動手段は、浴中支持ロール４８、４９の一端部を、一部がめっき浴中に浸漬されるスピンドルを介してそれぞれ浴外、浴中カップリングを用いて電動機と接続する駆動手段を使用する。
【００３４】
溶融金属絞りロール４６、４７は、部分浴槽２０内に進入した金属帯１３の両面にそれぞれ同一高さ位置で接触して通過する金属帯１３を挟むように配置されている。そして、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部（図示せず）は、部分浴槽２０の対向する壁部２６、２７にそれぞれ形成された図示しない貫通孔を介して外部に突出している。ここで、貫通孔の内径は、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部及び壁部２６、２７の熱膨張を考慮して、操業時に貫通孔の内周面と両軸部の外周面との間に僅少の隙間が形成されるように調整されている。なお、貫通孔の内周面と両軸部の外周面との間に形成される僅少の隙間から、部分浴槽２０内の溶融金属が漏れても、漏れた溶融金属は下方に配置されためっき槽本体１９内に落下（流入）するため、安全であり、大掛かりな保守が不要である。
【００３５】
壁部２６、２７を貫通した溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部は、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置され、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた汎用の軸受け（転がり軸受け）でそれぞれ支持されている。このため、操業に伴う軸受けの損耗が従来に比して激減し、軸受けの交換頻度を低下させることができる。そして、軸受けを特殊仕様とする必要がないため、軸受けの価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置４５の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
【００３６】
また、溶融金属絞りロール４６、４７の軸受けを部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する溶融金属絞りロール４６、４７の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を安定して除去することができ、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動を防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００３７】
更に、溶融金属絞りロール４６、４７の両軸部のいずれか一方側と、例えばカップリングで構成された回転伝達機構（図示せず）を介して、減速機付き電動機の出力軸と接続することができ、回転伝達機構等をシンプルな構成とすることができ、溶融めっき金属帯の製造装置４５の設備費が安価となる。そして、回転伝達機構等がシンプルな構成のため、溶融金属絞りロール４６、４７の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて溶融金属絞りロール４６、４７の回転速度を調整することができ、溶融金属絞りロール４６、４７と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００３８】
図５に示す本発明の第４の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置５０は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、部分浴槽２０内に配置されるガイドロールが、金属帯１３を支持する対となる浴中支持ロール５１、５２と、浴中支持ロール５１、５２の上方位置に配置され、金属帯１３の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロール５３、５４であることが特徴となっている。そして、浴中支持ロール５１、５２の構成は溶融めっき金属帯の製造装置１０の浴中支持ロール１５、１６の構成と、溶融金属絞りロール５３、５４の構成は、第３の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置４５の溶融金属絞りロール４６、４７の構成とそれぞれ同一である。このため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
浴中支持ロール５１、５２の両軸部及び溶融金属絞りロール５３、５４の両軸部が、それぞれ壁部２６、２７を貫通し、めっき槽本体１９内のめっき浴２１の浴面２２より上方位置に配置されて、部分浴槽２０の外部、例えば、めっき槽本体１９を支持する架台２９に設けられた汎用の軸受け（転がり軸受け）でそれぞれ支持されるので、操業に伴う軸受けの損耗が従来に比して激減し、軸受けの交換頻度を大幅に低下させることができる。そして、軸受けを特殊仕様とする必要がないため、軸受けの価格が安価となって、溶融めっき金属帯の製造装置５０の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
【００４０】
また、浴中支持ロール５１、５２及び溶融金属絞りロール５３、５４の各軸受けを部分浴槽２０の外に設けることで、熱膨張を考慮して、各ロール５１、５２、５３、５４の両軸部と軸受けとの間の遊び代を大きく設定する必要がなくなり、操業時に発生する各ロール５１、５２、５３、５４の振動を抑制して、金属帯１３の振動を防止することができる。これにより、金属帯１３の両面に付着する溶融金属量の安定化を図ることができると共に、過剰な溶融金属を安定して除去することができる。その結果、金属帯１３に付着する溶融金属量（めっき付着量）の変動を防止でき、溶融めっきされた金属帯１３の品質が低下するのを防止できる。
【００４１】
更に、各ロール５１、５２、５３、５４の両軸部のいずれか一方側と、例えば歯車で構成されたシンプルな構成の回転伝達機構（図示せず）を介して、それぞれ減速機付き電動機の出力軸と接続することができ、溶融めっき金属帯の製造装置５０の設備費が安価となる。そして、回転伝達機構等がシンプルな構成のため、各ロール５１、５２、５３、５４の回転時の振動を防止して規定の回転速度で精度よく回転させることが可能になる。このため、金属帯１３の通板速度（搬送速度）に応じて各ロール５１、５２、５３、５４の回転速度を調整することができ、各ロール５１、５２、５３、５４と金属帯１３との間で、金属帯１３の過剰な滑りの発生を防止でき、金属帯１３の表面に疵が発生するのを防止できる。
【００４２】
図６に示す本発明の第５の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置５５は、第１の実施の形態に係る溶融めっき金属帯の製造装置１０と比較して、対となる浴中支持ロール５６の両軸部５７の端部に、両軸部５７の部分浴槽２０から外部に突出した領域を冷却する冷却手段５８がそれぞれ設けられていることが特徴となっている。このため、冷却手段５８についてのみ説明し、溶融めっき金属帯の製造装置１０と同一の構成部材には同一の符号を付して説明は省略する。
【００４３】
冷却手段５８は、軸部５７の中央部に端面から軸方向に向けて形成された穴部５９と、軸部５７の端部に取付けられて、軸部５７に形成された穴部５９に冷却水を供給しながら排出するロータリージョイント６０とを有している。ここで、ロータリージョイント６０は、軸部５７の端部にそれぞれ取付けられて軸部５７と共に回転しながら、穴部５９内に冷却水を供給する放水部６１及び穴部５９内から冷却水を排出させる排出口（図示せず）を備えた断面円形の回転体６２と、回転体６２を回転自在に内装し、放水部６１の基部にシール部材を介して接続して冷却水を放水部６１に供給する注水部（図示せず）及び排水口にシール部材を介して接続して冷却水を外部に排水する排水部（図示せず）を備えた外装体６３とを有している。これによって、ロータリージョイント６１の外装体６３を介して回転体６２に供給された冷却水は、放水部６１の先端から穴部５９内に流出して穴部５９内を満たし、回転体６２の排水口から外装体６３の排水部に流入して排出される。その結果、浴中支持ロール５６の両軸部５７の部分浴槽２０から外部に突出した領域を冷却することができる。このため、両軸部５７を支持する軸受け６４に一般的な汎用軸受け（転がり軸受け）を使用することが可能になって、溶融めっき金属帯の製造装置５５の設備費用及び保守管理費用の低減が可能となる。
また、浴中支持ロール５６を駆動する場合は、駆動側の軸の冷却手段は、外部からのエアー冷却（図示せず）とするのが好ましい。
【００４４】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０：溶融めっき金属帯の製造装置、１２：めっき槽、１３：金属帯、１４：シンクロール、１５、１６：浴中支持ロール、１７、１８：ガスワイピングノズル、１９：めっき槽本体、２０：部分浴槽、２１：めっき浴、２２：浴面、２３：開口、２４、２５：軸部、２６、２７：壁部、２８：貫通孔、２９：架台、３０：軸受け、３３：ポンプ、３４：接続管、３５：めっき浴、３６：浴面、３７：流出部、３８：溶融めっき金属帯の製造装置、３９：スリーブ、４０：送り羽根、４１：堰部材、４２：第１のリング部材、４３：孔、４４：第２のリング部材、４５：溶融めっき金属帯の製造装置、４６、４７：溶融金属絞りロール、４８、４９：浴中支持ロール、５０：溶融めっき金属帯の製造装置、５１、５２：浴中支持ロール、５３、５４：溶融金属絞りロール、５５：溶融めっき金属帯の製造装置、５６：浴中支持ロール、５７：軸部、５８：冷却手段、５９：穴部、６０：ロータリージョイント、６１：放水部、６２：回転体、６３：外装体、６４：軸受け、６５、６６：壁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設置され、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を案内するガイドロールと、前記めっき槽の上方に設置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段とを有する溶融めっき金属帯の製造装置において、
前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体の上部に配置され、前記金属帯が下方から進入する開口が形成された底部が該めっき槽本体内のめっき浴中に浸漬し、進入した該金属帯が外部に向けて通過する開放した天井部が前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面よりも上位置となる部分浴槽とを有し、前記めっき槽本体内から溶融金属を前記部分浴槽に供給する溶融金属供給手段が設けられ、前記部分浴槽内のめっき浴の浴面高さが前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面高さより高く保持され、前記ガイドロールは、前記部分浴槽内に該ガイドロールの両軸部を該部分浴槽の壁部から外部に貫通させて配置され、該壁部を貫通した前記両軸部は、前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面より上方位置に配置され、前記部分浴槽の外部に設けられた軸受けでそれぞれ支持されていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記部分浴槽には、前記溶融金属供給手段により前記めっき槽本体内から該部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、前記ガイドロールの前記両軸部に接触させずにオーバーフローさせて該部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールの前記両軸部がそれぞれ貫通する前記壁部に、該両軸部が挿通するスリーブを設け、該スリーブ内の該両軸部の外周面と該スリーブの内周面との隙間に、前記部分浴槽内の溶融金属が前記隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けたことを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能であることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記両軸部の端部には、該両軸部の前記部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、該浴中支持ロールの上方位置に配置され、該金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項１】
溶融金属のめっき浴を保持するめっき槽と、該めっき槽内に設置され、前記めっき浴中に進入した金属帯を方向転換させるシンクロールと、方向転換した前記金属帯を案内するガイドロールと、前記めっき槽の上方に設置され、前記金属帯の表裏に付着した溶融金属めっき量を調整する気体絞り手段とを有する溶融めっき金属帯の製造装置において、
前記めっき槽は、めっき槽本体と、該めっき槽本体の上部に配置され、前記金属帯が下方から進入する開口が形成された底部が該めっき槽本体内のめっき浴中に浸漬し、進入した該金属帯が外部に向けて通過する開放した天井部が前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面よりも上位置となる部分浴槽とを有し、前記めっき槽本体内から溶融金属を前記部分浴槽に供給する溶融金属供給手段が設けられ、前記部分浴槽内のめっき浴の浴面高さが前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面高さより高く保持され、前記ガイドロールは、前記部分浴槽内に該ガイドロールの両軸部を該部分浴槽の壁部から外部に貫通させて配置され、該壁部を貫通した前記両軸部は、前記めっき槽本体内のめっき浴の浴面より上方位置に配置され、前記部分浴槽の外部に設けられた軸受けでそれぞれ支持されていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記部分浴槽には、前記溶融金属供給手段により前記めっき槽本体内から該部分浴槽内に供給された溶融金属の一部を、前記ガイドロールの前記両軸部に接触させずにオーバーフローさせて該部分浴槽内のめっき浴の浴面レベルを一定に保持する流出部が設けられていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールの前記両軸部がそれぞれ貫通する前記壁部に、該両軸部が挿通するスリーブを設け、該スリーブ内の該両軸部の外周面と該スリーブの内周面との隙間に、前記部分浴槽内の溶融金属が前記隙間に浸入するのを抑制する堰部材を設けたことを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは回転駆動され、しかも回転速度は調整可能であることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記両軸部の端部には、該両軸部の前記部分浴槽から外部に突出した領域を冷却する冷却手段がそれぞれ設けられていることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融めっき金属帯の製造装置において、前記ガイドロールは、前記金属帯を支持する浴中支持ロールと、該浴中支持ロールの上方位置に配置され、該金属帯の両面に付着する過剰な溶融金属を除去する対となる溶融金属絞りロールであることを特徴とする溶融めっき金属帯の製造装置。
【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２０１１−１５７５９３（Ｐ２０１１−１５７５９３Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５１２（Ｐ２０１０−２０５１２）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（３９００２２８７３）日鐵プラント設計株式会社 (275)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]