JP2638397B2 - 連続溶融金属メッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続溶融金属メッキ装
置に係り、特に溶融金属による腐食、ロール軸からの荷
重による摩耗及び回転振動に対して優れた特性を有した
連続溶融金属メッキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来連続溶融金属メッキ浴用ロール軸受
としては耐食性に優れたステンレス鋼，高クロム鋼，超
硬などが、肉盛溶接やスリーブの形で用いられてきた。
しかし、これらの材料も例えば亜鉛メッキ浴中では１週
間程度で摩耗囲傷しロール軸と軸受の間にガタが生じロ
ールや、メッキ装置が振動して、メッキ特性を著しく下
げるといった問題があった。その原因としては、ステン
レス鋼，高クロム鋼，超硬等の比較的耐食性に優れた金
属でも溶融金属による腐食を皆無にすることは難しく、
その為、ロール軸受摺動時には摩擦と同時に溶融金属に
よる腐食摩耗が生じ摩耗量を増大させていることがわか
った。特に腐食がある程度進行するとロール軸及び軸受
摺動面に腐食ピットが生じ、摩擦摩耗を加速することも
わかった。その為、軸受の摩耗は、増々進行し軸受部に
ガタが生じ、振動及び回転むらが発生する。従って、特
にサポートロールについては、回転むらを防止する為外
部駆動により強制的にロールを回転させていた。しか
し、結果的には強制回転により、サポートロールの振動
は増々増大し、めっき付着のバラッキ等の主原因となっ
ていた。

【０００３】したがって、ロール軸受において摩耗量を
下げる為には溶融金属に対する腐食性に優れた材料を固
定する必要がある。その点セラミックスの中には溶融金
属にほとんど腐食を受けないものがあり、その様なセラ
ミックスは溶融金属メッキ浴用ロール軸受として最適材
料と言える。

【０００４】ところで、連続溶融金属メッキ浴用ロール
軸受にセラミックスを利用したものとして例えば特開平
3−177552 号がある。この公報には、ロール軸に、セラ
ミックスで被覆した金属スリーブを嵌合させるととも
に、軸受部分の内周面に固体潤滑性セラミックスを設け
ることが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、セラ
ミックスの材質及び固体潤滑性セラミックスとの具体的
な構造について配慮がされていない。

【０００６】本発明の目的は、ロール軸受の摺動部材と
してセラミックスと固体潤滑性部材とを用い、ロール軸
及び軸受の耐食・耐摩耗性を向上させ、且つサポートロ
ールの非駆動回転を可能にし、サポートロールと接触す
るストリップ部の振動及びワイピングノズル通過後のス
トリップの振動を低減することができる連続溶融金属メ
ッキ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の連続溶融金属メ
ッキ装置は、金属溶湯中で軸受に支持されて回転するサ
ポートロールを有する連続溶融金属メッキ装置におい
て、前記サポートロールの軸摺動部及び軸受の摺動部の
うち一方をセラミックス焼結体とし、他方を固体潤滑性
焼結体とし、前記軸受の摺動部を円筒状に形成し、該サ
ポートロールの軸摺動部と軸受の摺動部との摺動面を該
サポートロール軸の円周方向で連続的な摺動面として、
該サポートロールが前記ストリップとの摩擦によって非
駆動回転するようにし、更に、該サポートロールを該ス
トリップに所望の押付力で押し付ける押付手段を有する
ことを特徴とする。

【０００８】また、前記ロールの軸摺動部及び軸受の摺
動部のセラミックス焼結体又は固体潤滑性焼結体と金属
部材とが嵌合した複合部材からなり、前記部材間に該セ
ラミックスの破壊強度以下で弾塑性変形する中間材が介
在しており、少なくとも使用温度状態で前記中間材は弾
塑性変形するとともに前記部材間の熱膨張差によって弾
塑性変形され、且つ変形可能な空間を有して配置され、
前記セラミックスと金属とは固着しているのが好まし
い。

【０００９】前述の中間材は少なくとも使用温度状態で
前記部材間の熱膨脹差によって弾塑性変形され、且つ変
形可能な空間を有して配置させた後、互いに嵌合させる
ことが好ましい。

【００１０】本発明は、特に金属製ロール軸外周の摺動
部と軸受内周の摺動部にセラミックスが装着され、しか
も一方が高強度，高硬度特性を有するセラミックスであ
り、他方が固体潤滑性焼結体であることにより達成され
る。しかも、それらはいずれも溶融金属(Ａｌ，Ｚｎ)に
対し耐食性を備えていることが好ましい。また、高強度
・高硬度セラミックスとしては、引張り強さが２００Ｍ
Ｐａ以上、硬さがピッカース硬さで１０ＧＰａ以上であ
ることが望ましく、炭化物，窒化物，酸化物，硼化物，
酸窒化物及びそれを主成分とする複合セラミックス焼結
体が好適である。さらに固体潤滑性焼結体としてはカー
ボン粉末やカーボン繊維，ＢＮ粉末等の固体潤滑性に優
れた材料をその焼結体中に分散含有しているセラミック
ス，ＢＮ，黒鉛焼結体，カーボン繊維含有黒鉛を用いる
ことにより効果は得られる。

【００１１】さらに、前述の如く、セラミックススリー
ブが装着されたロール軸は応力緩衝材を介して結合され
る。

【００１２】つまり、金属からなるロール軸では、セラ
ミックス円筒体がロール軸に嵌合されるが、その際、金
属製ロール軸とラセミックス円筒体との間にセラミック
スの破壊強度以下で弾塑性変形する低降伏の金属材料を
介在させる必要がある。さらに、セラミックス焼結体が
大型となる場合には、軸方向、又は径方向に分割し、複
数個のセラミックスを装着することも各種応力に対する
信頼性を向上させる手段である。

【００１３】また、軸受についても装着するセラミック
スが大型となる場合には、ブロック状に分割した複数個
のセラミックスを金属製軸受の内周に装着する。装着方
法としては、例えば、金属製軸受の内周面に形成された
蟻溝内にブロック状セラミックスを載置し、金属板を介
して押しつけ固定する方法が有効である。

【００１４】本発明は、鋼帯を高速で走行させて連続的
に焼鈍に続いて前記鋼帯を溶融金属浴中にロールによっ
てガイドされて浸漬して該溶融金属を被着させ被覆層を
形成させた後、該鋼帯を真上に走行させ該真上に走行す
る鋼帯の被覆層に高速ガスを吹付けて一様の厚さにコン
トロールするとともに、同じ種類の鋼帯を用い且つ同じ
組成メッキ組成を用いて溶融メッキ鋼板を連続的に製造
する溶融金属メッキシステムにおいて、前記ロールを固
体潤滑性を有するセラミックス製軸受構造とし上述のよ
うに構成して、サポートロールを無駆動化させて実質的
に摩耗を防止して前記高速走行する溶融金属メッキされ
た直後の鋼帯の振動を実質的になくし、前記鋼帯の走行
方向に付加されるテンションをほぼ一定に保つとともに
前記ガス吹き付け条件をほぼ一定に保つことが可能とな
る。

【００１５】更に、前記ロールを固体潤滑性を有するセ
ラミックス製軸受構造とし上述のように構成して、サポ
ートロールを無駆動化させて前記高速走行する溶融金属
メッキされた直後の鋼帯の振動を実質的になくし、少な
くとも２日間連続して前記鋼帯に走行方向に付加するテ
ンションをほぼ一定に保ち、少なくとも前記連続運転期
間中同じ種類の鋼帯に同じメッキ組成の溶融金属メッキ
鋼板を連続的に製造することができる。

【００１６】更に上述のシステムにおいて、少なくとも
２日間、前記ガス吹き付け条件をほぼ一定にして５０μ
ｍ以下の一様の厚さの被覆層を形成するとともに、同じ
種類の鋼帯に同じメッキ組成の溶融金属メッキ鋼板を連
続的に製造することができる。

【００１７】また、サポートロールを上述のように構成
し無駆動化させ前記ロール軸受の摩耗を実質的に防止し
て前記高速走行する溶融金属メッキされた直後の鋼帯の
振動を検出し、前記鋼帯の走行方向に付加されるテンシ
ョン及び前記ガス吹き付け条件をほぼ一定に保つように
自動的にコントロールすることができる。

【００１８】連続生産は期間が長いほど生産効率が高い
が、連続生産期間が長いほど製品の品質が徐々に低下す
るので、本発明では３０日程度まで連続生産が可能であ
る。本発明は、少なくとも２日間連続で溶融金属メッキ
が施され、該連続操業期間中そのメッキ厚さが５０μｍ
以下で、所望の厚さに対して５μｍ以下のバラツキでほ
ぼ一様な厚さを有する鋼帯を得ることができる。

【００１９】メッキ層の厚さは２〜１０μｍ，１０〜２
０μｍ，２０〜３０μｍ，３０〜４０μｍ，４０〜５０
μｍの各種厚さのものが製造できる。

【００２０】

【作用】ロール軸受の摺動部に溶融金属に対する耐食性
に優れたセラミックスを使用することにより、腐食摩耗
による摩耗量の増加を防止することができる。また、摺
動特性に優れたセラミックスを使用することにより、軸
受部の抵抗が小さくなるので、サポートロールを非駆動
化でき、ロールの振動を防止することができる。又、一
方を高強度，高硬度セラミックスとし、他方を固体潤滑
性を有する材料にすることにより、摩擦係数を著しく小
さく、限界面圧を著しく増加させることができる。これ
は、固体潤滑の効果によるもので、この働きにより、焼
付き，かじり等によるセラミックスの割れを防止するこ
とができる。さらに、上記組み合わせによれば、初期に
おいて、固体潤滑性材料のわずかな摩耗により、加工時
の凹凸や偏芯による片当りがなくなり、摺動面は均一に
当る様になり、局所摩擦もなく、潤滑に富んだ摺動を得
ることが出来る。又、高強度・高硬度セラミックスは、
ほとんど摩耗をせず、平滑な摺動面を半永久的に保つ
為、固体潤滑材料の摩擦摩耗量も従来の金属の組み合わ
せの１／１０以下にすることができる。そして、前記サ
ポートロールの軸摺動部及び軸受の摺動部のうち一方を
セラミックス焼結体とし、他方を固体潤滑性焼結体と
し、前記軸受の摺動部を円筒状に形成し、該サポートロ
ールの軸摺動部と軸受の摺動部との摺動面を該サポート
ロール軸の円周方向で連続的な摺動面として、該サポー
トロールが前記ストリップとの摩擦によって非駆動回転
するようにし、更に、該サポートロールを該ストリップ
に所望の押付力で押し付ける押付手段を有することによ
り、ロール軸及び軸受の耐食・耐摩耗性を向上させ、且
つサポートロールの非駆動化を可能にし、サポートロー
ルと接触するストリップ部の振動及びワイピングノズル
通過後のストリップの振動を低減することができる。

【００２１】カーボン繊維強化黒鉛及びサイアロンとの
組合わせは後述する実施例１に示すように、摩擦係数が
約０.１μ及び耐かじり面圧が６０kgｆ／cm²であり、Ｓ
ｉＣ，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ａｌ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂ 及びサイアロン同
志の組合わせでは摩擦係数が０.５〜１.１μ及び耐かじ
り面圧は１０kgｆ／cm² 以下と小さいものであった。ま
た、本発明では、金属製ロール軸外周にセラミックスス
リーブを装着するに際し、セラミックと金属製ロール軸
との間にセラミックスの破壊強度以下で弾塑性変形でき
るように空間を設けて緩衝材を介在させて嵌合している
為金属製ロール軸とセラミックススリーブの加工公差が
大きくても、溶融金属浴中での両者の熱膨脹差で発生す
る歪が緩衝材の弾塑性変形により吸収させセラミックス
のクラックや割れ等の破損を生じることなく、セラミッ
クスを金属製ロール軸に固定させることができる。又、
使用中での嵌合によるセラミックスの残留応力は、緩衝
材の降伏応力以上にはならないため使用時の負荷に対し
てのマージンが高い。なお、上記構造は、衝撃荷重に対
しても、同様な効果が期待出来、ロール軸にセラミック
スを装着する構造として好適と言える。さらに、装着す
るセラミックスが大型の場合には、セラミックスを軸方
向又は径方向に分割し、複数個のセラミックスを装着す
ることにより、ロール軸にかかる変形応力や衝撃荷重を
分散させることが出来、各種外力に対する信頼性を向上
させるばかりでなく、セラミックスが小型化出来るので
製造コストの低減も図ることが出来る。

【００２２】また、本発明では、サポートロール，シン
クロール装置として金属製軸受台に形成された蟻溝内に
複数個の固体潤滑剤を有するセラミックスを載置し、金
属板を介し、特に応力衝撃材を介して押し付け固定して
いるので軸受にかかる荷重をセラミックスの裏面全体で
受けることが出来るばかりでなく、衝撃荷重及び高い荷
重を受けるロール軸受として、セラミックスのクラック
や割れが無く、高い信頼性を得ることが出来る。

【００２３】前述の固定潤滑性を有する材料は、黒鉛粉
末，カーボン繊維，ＭｏＳ₂，ＷＳ₂，ＢＮ等の固体潤滑
性に優れた材料をその焼結体中に１〜５０体積％分散含
有しているセラミックスであること、特にカーボン繊維
を１〜７０重量部含むカーボン繊維強化黒鉛が好まし
い。又はＢＮ，黒鉛オンリーからなるものが使用でき
る。

【００２４】前記ロール軸外周に装着されたセラミック
スが円筒状で、ロール軸に嵌合されており、特に軸方向
に複数に分割されたものをロール軸に嵌合したのが好ま
しい。

【００２５】応力緩衝の中間材は、セラミックスの破壊
強度以下で弾塑性変形が可能な低降伏点を有する金属で
あること、特にＴｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｐｄ，Ｃｕ，
Ｎｉまたはそれらの合金硬さＨｖが２００以下のオース
テナイトステンレス鋼，フエライトステンレス鋼である
ことが好ましい。これらの緩衝材はロール軸とセラミッ
クスが接触する全面に挿入するかまたは短冊状に切断さ
れたものを部分的に挿入し、変形可能な空間をギャップ
内に設けられる。

【００２６】また、緩衝材は表面に弾塑性変形を容易に
するための溝，孔などの凹凸を施すか、又は細線スリー
ブ状、又は細いパイプを巻回したもの、波形板材，ハニ
カム状平板材を用いることができる。スリーブの外周面
又は内周面又は両面に多数の縦溝又は横溝を有する溝付
きスリーブを用いることが出来る。特に、前述のステン
レス鋼からなる外径５mm以下の細いパイプを用いること
によって弾塑性変形が容易で、大きな変形を行うことが
できるとともに、変形後の弾性も残ることから良好な固
定が得られる効果がある。この場合の材料強度は中実材
にくらべてより強度の高い材質のものを使用できる。ま
た、セラミックスのスリーブに対し、表面に弾塑性変形
し易い形状に突起を設け、その突起をセラミックス側に
なるスリーブ状の円筒体で形成したものもよい。突起は
リング状，ら施状，棒状のいずれでもよい。

【００２７】緩衝材をロール軸表面にメタライズするこ
とができ、メタライズの方法として溶射，溶接，メッキ
等で行うことができ、その層の表面に凹凸をつけること
が好ましい。

【００２８】ロール胴部へアルミナ，ＳｉＣ，ＺｒＯ₂
等セラミックスを溶射・ＣＶＤ法等で形成させることが
できる。

【００２９】また、本発明のロール軸に装着されたセラ
ミック円筒体はロール軸端面より金属製押え板とバネに
より押し付け固定されていること、前記バネは耐熱合金
製コイルバネであること、特に耐熱合金としてＣｕ鋼，
Ｎｉ−Ｃｒ鋼，Ｃｒ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金又はそれにＷ，
Ｍｏ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｎｂなどを適量含むこと、セラミッ
クススリーブを金属製熱膨脹整合材を介して軸方向にロ
ール胴部に固定したこと、前記熱膨脹整合材はロール軸
の熱膨張係数より大きくすることが好ましい。本発明に
よれば、耐食性・耐摩耗性、及び摺動特性に優れたセラ
ミックスをロール軸受の摺動部に信頼性高く装着するこ
とができるので、溶融金属メッキ浴中で長寿命を示し、
さらに、サポートロールを無駆動化できるので従来の金
属製ロール軸受の１０倍以上の長時間運転が可能とな
り、ロール軸受の組み替え頻度の減少，連続運転による
生産性の向上，不良の低減などに効果がある。

【００３０】前述の固体潤滑性を有する材料は、カーボ
ン粉末，カーボン繊維等の固体潤滑性に優れた材料をそ
の焼結体中に分散含有しているセラミックスであるこ
と、特に、直径１５０μｍ以下のカーボン繊維を１〜７
０重量部（好ましくは１０〜４０重量部）その焼結体中
に含有しているカーボン繊維強化黒鉛であることが好ま
しい。

【００３１】

【実施例】

実施例１ 図１は本発明に係る連続溶融メッキ装置の全工程の一例
を示すものである。被メッキ処理材である鋼ストップ１
２はペイオフリール２に巻き取られており、レベラー１
１，シャー１３，ウェルダー１４を経て、更に電解洗浄
槽１５，スクレイバー１６，リンス槽１７を経て焼鈍炉
３に入り、焼鈍された後溶融メッキ装置１０にてメッキ
される。装置１０を通過して浸漬メッキが施されたスト
リップ１２は、真上に高速走行しながら表面調整装置
４，ブライドルロール装置５，スキンパスミル６，テン
ションレベラー７，化成処理装置８等を経て、ルーパ２
３を通りテンションリール９に巻き取られる。ストリッ
プ１２に付加されるテンションはロール装置５及びテン
ションブライドル（図示なし）によってコントロールさ
れる。

【００３２】このテンションの大きさはストリップ１２
のワィピングノズル２１を通過した直後に設けられた振
動検出器によって測定された振幅の大きさによって一定
になるようにコントロールされる。テンションブライド
ルは各処理の段階に設けられる。図２は、メッキ装置１
０を拡大して示したものである。

【００３３】スナウト３１を経て供給されるストリップ
１２はメッキ槽３０の中でシンクロール装置２４により
方向を変えられ、サポートロール装置２５によりストリ
ップの動きが安定にさせられる。ストリップ１２は５０
〜１００ｍ／分のスピードで高速走行される。

【００３４】更にメッキ浴２６から引き出されたストリ
ップはストリップの両側に設けられたワイピングノズル
２１より高速ガスが吹き付けられ、そのガス圧力，吹き
付け角度の調整によってメッキ厚みが調整される。

【００３５】溶融金属メッキ浴中で使用されるサポート
ロール装置２５及びシンクロール装置２４のロールとロ
ール軸受シエルはすべり軸受構造となっている。

【００３６】図２においてシンクロール装置においては
ロール軸受の摩耗は矢印で示した方向、すなわち、スト
リップ１２がシンクロール装置２４によって曲げられた
際に発生する力のベクトル方向に摩耗が進行し、サポー
トロール装置においてはストリップ１２をはさんで互い
にストリップを押付ける方向に力が働いており、互いに
押付けられる方向で軸受の摩耗を受ける。

【００３７】図３は、本発明によりなるサポートロール
２０断面図を示したものである。サポートロール装置２
５は２個あり、左右より互いに鋼帯１２を押え込むよう
に力が加えられ振動がないようにしている。これらの２
個のサポートロール装置２５は同じ構造を有する。SUH3
09鋼よりなるロール軸３３に装着したサイアロンスリー
ブセラミックス３２は、溶融金属に対し優れた耐食性を
示し、高強度高硬度特性を有する。サイアロンセラミッ
クスの化学式はSi_6-zAl_zO_zN_8-zで表わされ、Ｚは０〜
４.２ の間で任意のものが可能であり、βサイアロンと
呼ばれるものである。本実施例ではＺ＝０.５ の組成の
サイアロン粉を用い、小量のバインダーを添加した後メ
タノール中で湿式混し、スプレードライ法により造粒し
た。次いで、冷却静水圧のプレス法で外径１１３mm，内
径７５mm，長さ１１０mmの円筒状成形体を成形した。焼
成温度は１７５０℃とし、窒素雰囲気により焼成した。
さらに焼結体は仕上加工して、外径９０mm，内径６４.
７０mm ，長さ８０mmとした。外径摺動面の面粗度はＲm
ax０.３μｍとした。

【００３８】ロール軸３３は比較的耐食性のある前述の
ステンレス鋼を用い、外径を６０mmに仕上げた。緩衝と
なる中間材３４は焼きもどし処理をしたSUS316製パイプ
（外径２mm，内径１mm）と無酸素銅線（φ２mm）をロー
ル軸３３に交互に巻回した。次いで、ロール軸に円筒状
のサイアロン焼結体を挿入し、図３に示すSUH309製押え
リング３５，受けリング３６，インコネル７５０製バネ
３７、及びSUH309製ボネトネジ３８でセラミックス３２
を軸方向に約２００kgｆの力で押し付け固定することに
より、セラミックス３２とロール軸３３との間への溶融
Ｚｎの浸入を防止した。

【００３９】ところで、サイアロンセラミックス，無酸
素銅線，SUS316製パイプ，ステンレス製ロール軸の熱膨
脹係数はそれぞれ３.２×１０^-6／℃，１７×１０^-6／
℃ ，１７×１０^-6／℃，１７×１０^-6/℃であるので、
図３のロール１９を溶湯温度４７０℃の溶融Ｚｎ中に浸
漬すると、サイアロンセラミックス３２の内径は６４.
２９mm 、ステンレス製ロール軸３３の外径は６０.４６
mmとなり、そのギャップは１.９２mmとなる。一方、SUS
316パイプ及び無酸素銅線は２.０２mm となる為、ギャ
ップとの差０.１mm はSUS316パイプ，無酸素銅線３４の
弾塑性変形代となる。その結果、使用温度では緩衝材３
４は弾塑性変形を受けロール軸３３とセラミックス３２
とは密着したものとなり、嵌合によるセラミックス３２
の割れは全く生じなかった。また、前記無酸素銅線を用
いるのは、サイアロンスリーブとロール軸間の熱伝導性
を良くするためで、摺動による、サイアロンスリーブ表
面の温度上昇を防止する目的である。ロール胴部２０は
中空円筒体で、SUH309よりなるものである。サポートロ
ール軸方向への移動を防止するスラスト板３９はKCR12N
鋼が用いられる。

【００４０】図４はステンレス鋼製軸受２８の内周面に
固体潤滑性、及び溶融Ｚｎに対する耐食性に優れたカー
ボン繊維強化黒鉛４０を装着した断面図である。カーボ
ン繊維強化黒鉛は、カーボン繊維を５０重量部含み残り
はピッチ系黒鉛である。黒鉛化温度は２０００℃以上
で、密度が１.７ｇ／cm³以上の高密度品である。また、
構造は、図４に示す様に、円筒状に加工したカーボン繊
維強化黒鉛と耐熱鋼製ベース４１中に嵌め込み側板にて
ネジで固定した。

【００４１】４２は強化のために設けたものである。軸
受の金属部はSUH309ステンレス鋼を用いた。

【００４２】シンクロール装置２４はサポートロール装
置２５のロール部とほぼ同じ構造であり、その軸受は炭
素繊維強化黒鉛の半リングとし等間隔に４個分割したも
のとした。シンクロール軸のスリーブは同じくサイアロ
ン４個分割したものを嵌合させた。

【００４３】上記構造によるシンクロールとサポートロ
ールとロール軸受を用い、実際に溶融Ｚｎ浴中で摺動テ
ストを行った。その場合、サポートロールは従来と異な
り、外部動力によるロールの強制回転駆動を止め、スト
リップとロールとの摩擦による回転で、ストリップの走
行をガイドした。Ｚｎ浴温度は、４５０〜４８０℃、ロ
ール軸受にかかる荷重は、５０〜１００kgｆであった。
０.８mm 厚さの鋼帯を９０ｍ／分で走行させながら厚さ
１００ｇ／ｍ² のＺｎメッキ層を鋼帯の両面に形成さ
せ、連続で１０日間運転を行った。

【００４４】その結果、１０日間の連続回転摺動の後も
その摩耗は１mm以下でほとんど摩耗が生ぜず、従来のロ
ール軸受の１／２０以下にすることが出来た。さらに、
サポートロールの回転は無駆動にもかかわらず、極めて
円滑で、ほとんど振動も発生しなかった。従来ロール軸
受は比較のために本実施例に示した構造とは異なる円筒
軸受とロール軸との回転摺動実験を行ったもので、ロー
ル軸サイズは直径120mm，長さ１４０mmである。従っ
て、約３０日での摩耗も大きな変化がなくすぐれた寿命
を有することが確認された。

【００４５】この間の鋼帯の走行方向のテンションをほ
ぼ一定とし、更にワイピングノズル２１からのガス吹き
付けをほぼ一定として運転でき、溶融Ｚｎを被着させた
後の鋼帯の振動も極わずかなものであった。溶融Ｚｎメ
ッキ後の鋼帯は約５ｍ直上に走行させ冷却するので、ロ
ール軸のわずかな振動が鋼帯への振動につながるが、本
実施例では鋼帯の振動が運転中わずかであった。

【００４６】実施例２ 実施例１で得られたロール及びロール軸受を有するシン
クロール及びサポートロール装置を６８０℃の溶融アル
ミニウム中で連続メッキ作業に使用した結果、従来の鋼
製ロール軸受の摩耗深さは４日間で１５mm程度であった
のに対し、本発明のロール軸受では約０.３mm であり摩
耗は従来品の３０分の１と少ない。更に本発明のロール
軸受を交換することなしに１２日間使用したが摩耗深さ
は１mm以下であり、その効果が確認できた。

【００４７】更に本発明のもうひとつの効果を確認する
ために１２日間使用したのち、ロール軸受を取り出し、
セラミックスを８分の１周円周方向に回転移動させて使
用することを試みたが特に異常摩耗は見られず、１２日
間使用した後の摩耗量は初回の使用と同様に摩耗深さは
１mm以下であった。このようにして使用すれば同一摩耗
状態で１つのセラミックで８回繰返し使用が可能であ
り、その時点でセラミックの摺動面を研削すれば引続き
使用でき、高価なセラミックスを有効に使えることがわ
かった。

【００４８】従来、溶融亜鉛メッキとアルミニウムとは
シンクロール，サポートロールの消耗がはげしいため同
じ装置を用いて約１週間に一度交互に使用していたが、
本実施例では個々の装置で行うこともできるし、さらに
ロールの消耗がきわめて小さいので、交換時期を従来よ
り長くした２０日以上又は１ケ月毎に交換して行うこと
ができる。

【００４９】前述のルーパー２３をなくすこともでき
る。

【００５０】実施例３ 図５及び図６は本発明の他の実施例のサポートロール装
置の正面図と側面図である。実施例１と異なる点は軸受
として炭素繊維強化黒鉛４０をリング状に４分割したも
ので、図に示すように台形状とし、SUH309製軸受台４１
に設けられた溝に対してボルト４３によってステンレス
鋼板４４を介して固定されるものである。炭素繊維強化
黒鉛４０の各々は炭素繊維が一方向に配置され、それが
中心部で周面に直角に摺動面に交わるように配置するよ
うに加工されている。

【００５１】実施例１の製造のうちＺｎメッキ厚さを４
０ｇ／ｍ²又は３０ｇ／ｍ²とし、１週間連続で鋼帯を製
造した。本実施例においてもロール軸の摩耗はほとんど
生ぜず、鋼帯の振動も少ないことからほぼ厚さが１０％
以内の一様なＺｎメッキ鋼帯を得ることができた。

【００５２】

【発明の効果】本発明の連続溶融金属メッキ装置による
と、ロール軸受の摺動部材としてセラミックスと固体潤
滑性部材とを用い、ロール軸及び軸受の耐食・耐摩耗性
を向上させ、且つサポートロールの非駆動回転を可能と
し、サポートロールと接触するストリップ部の振動及び
ワイピングノズル通過後のストリップの振動を低減する
ことができるという効果を奏する。

【００５３】そして、サポートロールと接触するストリ
ップ部の振動及びワイピングノズル通過後のストリップ
の振動を低減できるので、メッキ厚のバラツキやメッキ
むらを防止することができ、メッキ製品の品質が向上す
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続溶融亜鉛メッキ装置の構成
図。

【図２】亜鉛メッキ槽の断面図。

【図３】サポートロールの断面図。

【図４】サポートロール装置の構成断面図。

【図５】他の実施例のサポートロール装置の断面平面
図。

【図６】図５の側面図。

【符号の説明】

３…焼鈍炉、４…表面調整装置、５…ブライドロール装
置、６…スキンパスミル、７…テンションレベラー、８
…化成処理装置、１０…溶融金属メッキ装置、１２…鋼
帯、１９…シンクロール、２４…シンクロール装置、２
５…サポートロール装置、２６…溶融金属、３２…セラ
ミックス、３３…ロール軸、３４…中間材、３９…スラ
スト板、４０…炭素繊維強化黒鉛、４４…押え板。

フロントページの続き (72)発明者 大越 斉 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 中山 義孝 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 酒井 淳次 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平３−177552（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253547（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−221756（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222499（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−78516（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属溶湯中で軸受に支持されて回転するサ
   ポートロールを有する連続溶融金属メッキ装置におい
   て、 前記サポートロールの軸摺動部及び軸受の摺動部のうち
   一方をセラミックス焼結体とし、他方を固体潤滑性焼結
   体とし、 前記軸受の摺動部を円筒状に形成し、該サポートロール
   の軸摺動部と軸受の摺動部との摺動面を該サポートロー
   ル軸の円周方向で連続的な摺動面として、該サポートロ
   ールが前記ストリップとの摩擦によって非駆動回転する
   ようにし、更に、該サポートロールを該ストリップに所
   望の押付力で押し付ける押付手段を有することを特徴と
   する連続溶融金属メッキ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の連続溶融金属メッキ装置
   において、該ストリップを挟み込むように該サポートロ
   ールを少なくとも２個配置し、且つ該サポートロールを
   該ストリップに所望の押付力で押し付ける押付手段を各
   々のサポートロールに設けたことを特徴とする連続溶融
   金属メッキ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の連続溶融金属メッキ装置
   において、前記押付手段の押付力による前記サポートロ
   ールの軸受に加わる荷重を、５０〜１００kgｆとするこ
   とを特徴とする連続溶融金属メッキ装置。