JP2578873Y2 - 溶融金属めっきにおける浴上サポートロール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、溶融金属めっき装置の
浴上サポートロールに関し、さらに詳しくは浴上サポー
トロールの形状不良（曲り）を改善するロール構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融金属めっきラインで広く利用
されているめっき装置は、図２に示すように、溶融金属
めっき浴２にシンクロール３などの搬送手段を用いて連
続的に通板し、その溶融金属めっき浴２から引き出した
ストリップ１の表裏面側からガスを噴出するいわゆるガ
スワイピング装置４によって余分な溶融金属を払拭する
ようにしている。

【０００３】このような連続溶融金属めっき装置では、
めっき厚の精度を良くする条件として溶融金属めっき浴
２から引き出した直後のストリップ１の表裏面にガスワ
イピング装置４からガスを均一に噴射し、それによって
均一な払拭を行うことが望まれるが、溶融金属めっき浴
２中に浸漬配置された浴中サポートロール５とそのはる
か数十ｍ上方に配置されたトップロール（図示せず）の
間では、ストリップ１の走行に伴う振動および形状不良
が顕著に現れる。

【０００４】特に高生産性を要求される最近の設備では
高速化および大型化等に伴ってガスワイピング装置４部
でのストリップ１の振動が大きくなり、よってガスワイ
ピングノズル９とストリップ１間隔が周期的に変動して
均一なワイピングが困難となって、均一なめっき厚を得
ることができない。そこで従来からワイピング直後のス
トリップ１を機械的に支持する方法として、図２に示す
ような浴上サポートロール６が用いられてきたが、この
浴上サポートロール６は通常ストリップ１によって回転
させられるアイドルロールである。

【０００５】ここでアイドルロールとしている理由は、
ストリップ１とのスピードマッチングが自動的に行われ
ること、限られたスペースに配置せざるを得ないことな
どによるものであって、逆に駆動した場合には速度合わ
せが精度よくできないと、ストリップ１にスリ疵を発生
させる問題があるためである。したがって、浴上サポー
トロール６としては、でき得るかぎり容易に回転しやす
い小さいものが好ましく、必然的に小径で中空構造のも
のになりやすい。

【０００６】また浴上サポートロール６は溶融しためっ
き金属と接触してストリップ１の通過位置を保持してい
る関係上、浴上サポートロール６が高温になるのを防止
する必要から、内部に冷却水を通水する場合がほとんど
である。この点からでも前述のように中空構造となる。
通常、図３に示すようなロール胴部（円筒）７に軸受部
材８をはめ込み溶接接続し、さらに内部に通水するため
軸受部材８に通水孔10を設けた構造のロールが用いられ
てきた。

【０００７】ところでこのような浴上サポートロール６
に付加される熱のほとんどは、ストリップ１との接触部
からの熱伝導によるものであり、しばしばロール胴部が
不均一な温度になってロールに曲りが発生し、その結果
めっき面に縞状の模様を生じさせる問題がある。これら
に類似した問題点である金属ストリップの冷却ロールの
ヒートクラウンを解決する方法として、特公昭63-140
50号公報には、内面に冷却媒体の通路を螺旋状に設けた
スリーブをロール軸に焼ばめで固定した冷却ロールが開
示されている。

【０００８】また、特開昭58-107422 号公報には、ロ
ールシェルの内側に高圧液の給排を自在とした高圧液室
を形成し液圧給排によりクラウンの変更を自在としたク
ラウン可変冷却ロールが提案されている。特開平２-7
3923号公報には、外層シェルと内層シェルの２槽構造と
してこの各シェルの間に冷媒循環通路を設けて冷却する
と共に内外シェルの両端部を溶接接続して一体化したロ
ールが提案されている。

【０００９】しかしながらでは構造が複雑になりその
製作精度如何によって冷却ロールの長手方向において温
度分布が不均一になる。さらに製作費用が高価である。
では構造が複雑になり、かつ制御装置も大規模になっ
て経済的ではない。では外層シェルと内層シェルをた
だ一体化して総合的に剛性を向上させたにすぎず外層シ
ェルの熱変形を効果的に防止・抑制することは難しい。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】以上説明した問題は、
次の通りである。ワイピング点直上に取り付けた浴上サ
ポートロールによってワイピング点でのストリップ形状
制御と通過位置制御を満足に行うには浴上サポートロー
ルに曲り等の形状不良が発生しないようにすることが必
要不可欠である。

【００１１】しかしながら、従来から使用されている浴
上サポートロールでは生産状況・めっき条件によってし
ばしばロールに曲りが発生する問題がある。わずかな曲
りが生じはじめるとその凸状に曲がった部分のみがスト
リップと接触してその部分のみが温度上昇が大きくな
り、よって飛躍的に曲がりが増加してめっき面に縞状の
模様を生じさせ、めっき面品質の悪化を招く問題があ
る。

【００１２】したがって、このような状態になった場合
には浴上サポートロールを使用することができなくなる
からワイピング点でのストリップの通過位置および形状
制御ができずストリップとノズルの間隔が変化して均一
なワイピングができず、めっき品質が悪化する問題があ
る。本考案は、このような問題を解決した溶融金属めっ
きにおける浴上サポートロールを提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案は、溶融金属めっ
き浴から連続的に引き出されるストリップに付着してい
る余剰なめっき液を払拭するワイピング装置の浴上サポ
ートロールにおいて、該浴上サポートロールが、板で形
成された外筒14と、該外筒14の内部を貫通し、かつ該外
筒14との間に隙間15を有する軸11から構成され、ストリ
ップと接触して回転する外筒14の両端部17を、前記外筒
14の内部を貫通する軸11に固定するとともに前記外筒14
と軸11の間の隙間15に冷媒を通し、かつ前記軸11の断面
積および断面２次モーメントを前記外筒14の断面積およ
び断面２次モーメントに比べて大きくした構造としたこ
とを特徴とする溶融金属めっきにおける浴上サポートロ
ールである。

【００１４】なお、上記した本考案においては、前記し
た外筒の内部を貫通する軸に代えて、前記した外筒の内
部を貫通する内筒を用い、該内筒に前記した外筒の両端
部を固定してもよい。

【００１５】

【作用】本考案は、ストリップと接触して回転する外筒
の両側端部をその外筒の内部を貫通する軸（あるいは内
筒）に固定して一体化することによりロールの剛性を向
上させ、外筒が不均一に温度上昇したときでも外筒の変
形を防止・制御する。さらにこの一体化によって、使用
状態の外筒はストリップと接触して温度上昇するが、軸
によって拘束されていることから外筒には圧縮力が、ま
た軸は後述するように外筒と軸の間に冷媒（冷却水等）
を通していることから温度上昇がないために引張力が生
じた状態、即ちプレストレス状態にすることによって外
筒円周上に生じるわずかな温度上昇差（すなわち熱膨張
差）による熱変形（曲り）の防止をより可能とする。

【００１６】一方、外筒と軸の間に冷媒（冷却水等）を
通して、ストリップと接触して温度が上昇する外筒の温
度上昇を抑制するためできるだけ薄肉のものにする。即
ち、外筒の断面２次モーメントをできるだけ小さくする
と共に軸はできるだけ断面２次モーメントを大きくして
これら断面２次モーメントの比率を大きくとって、前記
理由による熱変形時の抵抗を強化し、外筒の熱変形を防
止する。

【００１７】

【実施例】本考案の浴上サポートロールの一実施例を以
下、図に基いて説明する。図１は浴上サポートロールの
断面図である。軸（あるいは内筒）11はその両端部分12
に軸受（図示せず）を取り付けることができ、またその
軸端13に軸11と外筒14の隙間15に冷却水を通水できるよ
う給・排水口16ａ，16ｂを設けている。

【００１８】外筒14の両端部17を、その外筒14の内部を
貫通する軸11に完全密封にかつ強固に固定（例えば溶接
して）し、ストリップと接触して回転する外筒14の温度
が上昇して膨張しようとしても、冷却水によりほぼ常温
（冷却水温度程度）な軸11によってその伸びを拘束でき
るような構造であり、特に、外筒14に比べて軸11の断面
積および断面２次モーメントをはるかに大きくして、外
筒14の周面の熱膨張差によって生じる曲げモーメントに
比べて軸の曲げに対する抵抗力（剛性）を非常に大きく
とって浴上サポートロール６が曲りにくい構造としてい
る。

【００１９】なお、冷却水は給水口16ａから供給され、
軸11に設けられた導水孔18を通りさらに放射線状に開け
た通水孔19を経由して外筒14と軸11の隙間15に入り、外
筒14の内面と軸11の外面を効果的に冷却した後、排水口
16ｂから排出される。したがって、使用状態で温度が高
くなった外筒14は熱膨張によって伸びようとするが軸11
によって拘束されて圧縮力が、また軸11には引張力が発
生した状態となる。この状態で外筒14の周面に温度差
（熱膨張差）が生じても、外筒14に比べて軸11の剛性を
大きくとって、かつ溶接接続した一体化構造であるた
め、浴上サポートロール６は外筒の不均一な熱膨張によ
って曲がろうとしても軸11の剛性が大きく曲がりにく
い。

【００２０】また、浴上サポートロール６の外筒14は、
ストリップからの熱を内部通水する冷却水によって抜熱
し易くするため、でき得るだけ板厚を薄くすることが望
ましい。次に本考案の浴上サポートロールの具体的実施
例を説明する。従来の浴上サポートロールと本考案の浴
上サポートロールを用いたときのロール曲り量を比較
し、本考案の効果を示す。

【００２１】表１の実験条件での連続８時間使用時にお
ける最大曲り量は、本考案の浴上サポートロールでは
0.5mm、従来の浴上サポートロールでは 2.5mmであっ
た。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【考案の効果】本考案の浴上サポートロールを用いるこ
とにより、以下の効果を得ることができる。 サポートロールに曲がりが生じないため、あるいは極
めて曲がりを少なくすることができるためワイピング点
におけるストリップの通過位置および形状制御を安定し
て行うことができる。よってワイピング点でのストリッ
プ形状不良および振動による不均一なめっき厚が解消で
き、高品質な製品を高い生産性で製造することが可能と
なる。

【００２４】構造が簡単で経済的なコストで製作でき
るため、生産コストを削減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の浴上サポートロールの一実施例を示す
断面図である。

【図２】従来の典型的な連続溶融亜鉛めっき装置の構成
図である。

【図３】従来の浴上サポートロールの断面図である。

【符号の説明】

１ ストリップ ２ 溶融金属めっき浴 ３ シンクロール ４ ガスワイピング装置 ５ 浴中サポートロール ６ 浴上サポートロール ７ ロール胴部 ８ 軸受部材 ９ ガスワイピングノズル 10 通水孔 11 軸 12 軸の両端部分 13 軸端 14 外筒 15 軸と外筒の隙間 16ａ 給水口 16ｂ 排水口 17 外筒の両端部 18 導水孔 19 通水孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属めっき浴から連続的に引き出さ
   れるストリップに付着している余剰なめっき液を払拭す
   るワイピング装置の浴上サポートロールにおいて、該浴
   上サポートロールが、板で形成された外筒(14)と、該外
   筒(14)の内部を貫通し、かつ該外筒(14)との間に隙間(1
   5)を有する軸(11)から構成され、ストリップと接触して
   回転する外筒(14)の両端部(17)を、前記外筒(14)の内部
   を貫通する軸(11)に固定するとともに前記外筒(14)と軸
   (11)の間の隙間(15)に冷媒を通し、かつ前記軸(11)の断
   面積および断面２次モーメントを前記外筒(14)の断面積
   および断面２次モーメントに比べて大きくした構造とし
   たことを特徴とする溶融金属めっきにおける浴上サポー
   トロール。