JP2836854B2 - 金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法，該方法を実施するための装置、および気体噴射払拭ノズル - Google Patents

金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法，該方法を実施するための装置、および気体噴射払拭ノズル

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JP2836854B2 JP1217178A JP21717889A JP2836854B2 JP 2836854 B2 JP2836854 B2 JP 2836854B2 JP 1217178 A JP1217178 A JP 1217178A JP 21717889 A JP21717889 A JP 21717889A JP 2836854 B2 JP2836854 B2 JP 2836854B2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体金属浴を通過した金属フィラメントの
浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方
法、この方法を実施するための気体噴射払拭装置、およ
びこの装置に用いられる気体噴射払拭ノズルに関するも
のである。
従来技術、および発明が解決しようとする課題 金属ワイヤまたはストリップ（帯状材）等のフィラメ
ント材料が、溶融した亜鉛、亜鉛合金、アルミニウムま
たはアルミニウム合金に浸漬して被覆されるとき、通
常、フィラメントの表面から余剰被覆材を除去する必要
がある。これを達成する方法としては多くのものが知ら
れており、その１つとして気体噴射払拭法がある。気体
噴射払拭法では、気体流がフィラメントに衝突し余剰被
覆材料を除去する。気体噴射払拭法の典型的な装置及び
ノズルは以下の特許に記載されている。
米国特許第2,194,565号 3,060,889号 3,270,364号 3,611,986号 3,707,400号 3,736,174号 4,287,238号 豪州特許第 458,892号 587,944号 539,396号 544,277号 従来の気体噴射払拭法によるフィラメントの被覆工
程、特に溶融した亜鉛、アルミニウムまたはそれらの合
金等で鉄線を被覆する工程では、多くの問題がある。
金属シート等の平坦な材料については、気体噴射払拭
法は材料の被覆金属の厚さを制御すること及び均一な平
滑表面処理を施す上で有効である。円形または非円形の
線、管状材料、及び幅の狭いストリップ等のフィラメン
トについては、払拭される材料の形状により平坦材料で
は生じない問題が生じる。払拭領域の下で金属酸化物が
フィラメント上に形成され、フィラメントの全外周にリ
ングまたはバンドを形成する（局所的に被覆の厚さが大
きくなる現象）。フィラメントの外周が小さいため、酸
化物が形成されて払拭気体流によって分断され、好まし
くないフィラメント上の被覆リングまたは被覆バンドの
厚さを増大してしまう。本発明はこの問題を解決するも
のである。
この問題を解決するための従来の気体噴射払拭法が多
く提案され、フィラメントが金属浴から離れて払拭され
るまでフィラメントに対して完全に保護する雰囲気を供
給するフード内にフィラメントを閉込めており、この方
法は米国特許第3,707,400号、第4,287,238号およびEP−
Ａ−0038975に記載されている。
米国特許3,707,400号に示されている方法の問題点
は、気体噴射払拭ノズルを入るガス量を調整することに
よりフィラメント上の被覆金属の厚さを制御することが
困難または不可能なことである。ノズルのサイズを変更
することなしに被覆層の厚さを変えるためには必要な被
覆層の厚さに比例してフィラメントの供給速度を変化さ
せる必要がある。すなわち被覆層の厚さを小さくするた
めには供給速度を遅くし被覆層の厚さを大きくするため
には供給速度を高くする必要がある。所定の被覆層の厚
さを得るためフィラメントの供給速度を調整することは
メッキラインにおける操作性すなわち熱処理及び浄化セ
クションの操作性が低下し製造されるワイヤの量が変化
してしまうことに通じるので好ましくない。
米国特許4,287,238号およびEP−Ａ−0038975に示され
た方法の問題点は、被覆金属の飛散材が、高ガス圧と高
フィラメント速度の下でノズルのワイヤ・オリフィス面
に形成されることである。払拭作用の結果、フィラメン
トから除去される飛散材は、ノズルのワイヤ・オリフィ
スおよび気体オリフィスの表面に直ちに形成されてフィ
ラメントと接触するので気体流の有効払拭動作と干渉し
フィラメントの不完全な面を形成してしまう問題があ
る。この方法における別の問題点は使用ガス量が比較的
多いことであり、このためパッド払拭法の方が経済的に
なる。パッド払拭法によれば、米国特許3,892,894号に
示されるようにアスベスト等の材料により物理的にフィ
ラメント表面が払拭される。
米国特許第4,287,238号による方法の別の欠点は払拭
装置の全体の大きさが比較的大きくなることである。全
体の大きさが大きくなると、ワイヤが、高温浸漬金属浴
の出口からも通常より離れてしまい、ワイヤの処理量が
少なくなり、歩留が悪くなることである。豪州第539,39
6号に示されたこの方法の変形によると、気体噴射払拭
が保護フード無しに実行されるが米国特許第4,287,238
号について述べた問題が生じ、上述のように払拭作用を
受けた後にフィラメントに残る被覆リングの厚さが大き
くなるという問題もあった。本発明は従来の気体噴射払
拭方法及びこの方法を実施する装置の上述の欠点を解消
するものである。
米国特許第3,736,174号は、払拭されるフィラメント
に衝突する前に互いに衝突する複数の気体流を有する気
体噴射払拭ノズルを開示している。この装置によりフィ
ラメントへの気体の衝突角度が可変となる。このノズル
部品は、本発明ノズルにかなり似ているが、米国特許第
3,736,174号明細書には、所望の品質を確保するための
本発明ノズルの物理的な形状を示していない。
課題を達成するための手段 本発明は、かかる技術的背景の下でなされたものであ
り、その目的とするところは、金属フィラメントの浸漬
被覆フィルム厚さを制御するに当たり、払拭用気体の
圧力を低くし、使用容積量を少なくすること、局所的
の膜厚が大きくなる被覆リングの発生を防いで被覆フィ
ルム厚さの均一化を図り、気体噴射払拭ノズルのフィ
ラメント・オリフィスおよび気体オリフィスの表面に対
する金属の蒸着を防ぎ、気体圧力を変化させるだけで
被覆フィルム厚さを調整でき、また気体噴射払拭ノズ
ル寸法の小型化を図ることである。
この目的は、以下の、金属フィラメントの浸漬被覆フ
ィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法、該方法
を実施するための装置、および気体噴射払拭ノズルを提
供することによって達成される。
（１）液体金属浴を通過した金属フィラメントを、液体
金属浴表面から上方に移動させることにより金属フィラ
メントに浸漬被覆フィルムを施す当たり、液体金属浴か
ら出た金属フィラメントを、液体金属浴表面の上位に設
置された気体噴射払拭ノズルのフィラメント・オリフィ
スに連続的に通過させ、該気体噴射払拭ノズルの環状気
体通路から噴射される気体を金属フィラメントに当てて
表面払拭を行なうことにより、金属フィラメントの浸漬
被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法に
おいて、気体噴射払拭ノズルが、実質的に鋭い環状縁
で会合する、截頭円錐形の環状上表面と環状下表面とを
有する上部環状部分と、環状上表面、截頭円錐形の環
状下表面、および環状縁を有する下部環状部分と、上
部環状部分および下部環状部分の、互いに隣接する環状
下表面と環状上表面の間に形成され、環状気体オリフィ
スにおける環状縁と環状縁の間がその端部になっている
環状気体通路と、環状気体オリフィスの軸線と概ね一
致するように金属フィラメントが上方へ向かって通過す
るフィラメント・オリフィスとを含み、フィラメント・
オリフィスが、環状縁と環状気体オリフィスによって画
成される、気体噴射払拭ノズルであって、下部環状部分
の環状上表面と環状下表面もまた、環状縁を含む実質的
に鋭い環状縁で会合しており、（ａ）上部環状部分の環
状上表面と気体の運動方向との間の内角が（80−ｘ）゜
未満であり、運動方向は、気体噴射払拭ノズルを軸線に
沿う縦断面で見た時に、環状気体オリフィスの近傍で、
下部環状部分の環状上表面と、上部環状部分の環状下表
面との間で規定される仮想中心線に概ね一致し、（ｂ）
下部環状部分の環状下表面と、前記仮想中心線との間の
内角が（70＋ｘ）゜よりも小さく（ただし、ｘは、気体
噴射払拭ノズルごとに定められる角度であって、環状気
体オリフィスの軸線に直角に交差する平面と、前記仮想
中心線との間の内角である）、下部環状部分の環状下表
面は、使用状態において、液体金属浴に直接対面し、環
状下表面と、環状気体オリフィスの軸線との間の内角が
少なくとも20゜になるように設定され、上部環状部分の
環状上表面は、該環状上表面と、環状気体オリフィスの
軸線との間の内角が少なくとも10゜になるように設定さ
れている金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制
御するための気体噴射払拭方法。
（２）液体金属浴を通過した金属フィラメントの浸漬被
覆フィルムを制御するための気体噴射払拭ノズルであ
り、該気体噴射払拭ノズルが液体金属浴よりも上位に設
置され、実質的に鋭い環状縁で会合する、截頭円錐形
の環状上表面と環状下表面とを有する上部環状部分と、
環状上表面、截頭円錐形の環状下表面、および環状縁
を有する下部環状部分と、上部環状部分および下部環
状部分の、互いに隣接する環状下表面と環状上表面の間
に形成され、環状気体オリフィスにおける環状縁と環状
縁の間がその端部になっている環状気体通路と、前記
環状気体オリフィスの軸線と概ね一致するように金属フ
ィラメントが上方へ向かって通過するフィラメント・オ
リフィスとを含み、フィラメント・オリフィスが、環状
縁と環状気体オリフィスによって画成される、気体噴射
払拭ノズルにおいて、下部環状部分の環状上表面と環状
下表面もまた、環状縁を含む実質的に鋭い環状縁で会合
しており、（ａ）上部環状部分の環状上表面と気体の運
動方向との間の内角が（80−ｘ）゜未満であり、運動方
向は、気体噴射払拭ノズルを軸線に沿う縦断面で見た時
に、環状気体オリフィスの近傍で、下部環状部分の環状
上表面と、上部環状部分の環状下表面との間で規定され
る仮想中心線に概ね一致し、（ｂ）下部環状部分の環状
下表面と、前記仮想中心線との間の内角が（70＋ｘ）゜
よりも小さく（ただし、ｘは、気体噴射払拭ノズルごと
に定められる角度であって、環状気体オリフィスの軸線
に直角に交差する平面と、前記仮想中心線との間の内角
である）、下部環状部分の環状下表面は、使用状態にお
いて、液体金属浴に直接対面し、環状下表面と、環状気
体オリフィスの軸線との間の内角が少なくとも20゜にな
るように設定され、上部環状部分の環状上表面は、該環
状上表面と、環状気体オリフィスの軸線との間の内角が
少なくとも10゜になるように設定されて成る気体噴射払
拭ノズル。
（３）金属フィラメントを液体金属浴に通して浸漬被覆
フィルムを連続的に被着し、浸漬被覆フィルムの厚さを
連続的に制御するための金属フィラメント浸漬被覆装置
であって、液体金属浴と、加圧気体源と、前記項目
（３）で規定される気体噴射払拭ノズルとを具備する金
属フィラメント浸漬被覆装置。
本発明の好適例によれば、鉄フィラメントと、その被
覆材としての亜鉛、亜鉛合金、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金とが用いられる。
本発明気体噴射払拭ノズルは、前記のような特殊な形
状を採用することによって、従来技術の有する前述の問
題点を解決することができ、従来技術では得られない以
下の利点を得ることができる。
本発明気体噴射払拭ノズルの払拭効率は、従来の気体
噴射払拭ノズルに比してかなり高く、所定重量の被覆金
属の払拭に必要な気体圧力がかなり低く、また必要な気
体量（容積量）がかなり少ない。払拭用気体は全運動費
用の重要な要件であるから、このことは価値ある利点で
ある。
払拭作用を受けた後に金属フィラメントに残る被覆リ
ングの厚さが大きくならないようにする上で、本発明は
優れている。特に、払拭気体圧力が低い場合において、
低被覆速度および大きな被覆厚さの時に、被覆リング問
題を防ぐ上で本発明は優れている。
気体噴射払拭ノズルのフィラメント・オリフィス、お
よび気体オリフィスの表面に対する被覆金属用亜鉛の蒸
着が防止される。
本発明気体噴射払拭ノズルを用いた場合、払拭気体圧
力と、金属フィラメント上の被覆厚さとの間には、払拭
気体圧力を変えることによって、被覆厚さを高精度で直
接的に調整できるという関係がある。
本発明気体噴射払拭ノズルは、フィラメント・オリフ
ィスを小径にすることができ、気体オリフィスの周囲で
気体を均一に分布させるように気体通路の半径方向長さ
を設定すればよく、また保護フードや保護室が不要であ
る。したがって、気体噴射払拭ノズルの全体寸法をかな
り小さくできる。
本明細書における用語「フィラメント」は、厚さの10
倍以下の幅を有する狭いストリップ材（帯材）、あるい
は円形または非円形の断面を有するワイヤを意味する。
本発明は、原則として円形断面のワイヤについて説明さ
れているが、非円形断面のワイヤおよび前記ストリップ
材にも本発明を適用できる。
本明細書で言う「気体通路を離れる気体の運動方向」
は、適宜上、気体噴射払拭ノズルの軸線に沿う縦断面で
見た時の、下部環状部分の環状上表面と上部環状部分の
環状下表面との間で規定される仮想中心線に一致すると
みなされる。気体通路の形状は、好ましくは、上記環状
部分の環状下表面と下部環状部分の環状上表面とが環状
気体オリフィスの方向に収束するようになっている。気
体を特定の角度に向けるために、気体オリフィスの近く
の面は、軸線に沿う縦断面で見た時に好ましくは、所定
方向に角度付与された、気体通路を通る仮想中心線を基
準として対称である。この線が非線形であれば、気体が
気体通路を離れるときの実際の気体の運動方向を計測す
ることが好ましい。米国特許第3,736,174号に示される
ように互いに衝突して合流する気体流の複数の気体通路
を形成するように気体通路が付加的な環状ダイ部により
分割されていると気体運動方向は、気体流が衝突した後
の方向となる。気体運動方向が金属フィラメントの移動
方向に対して直角であれば角度Ｘはゼロ（０゜）であ
る。気体運動方向が金属フィラメントの移動方向に逆ら
う方向であれば、角度Ｘは正（プラス）の角度になり、
気体運動方向が金属フィラメントの移動方向と一致して
いれば、角度Ｘは負（マイナス）の角度となる。気体通
路は、金属フィラメントの移動方向に対して直角な面に
対し、好ましくは、±60゜の角度範囲で気体オリフィス
から気体を噴射させ、より好ましくはプラス60゜〜マイ
ナス30゜、最も好ましくはプラス45゜〜０゜の範囲で気
体を噴射する。
気体噴射払拭ノズルの上部及び下部は、それぞれ実質
的に鋭い環状縁を形成する上下環状面を有する。「実質
的に鋭い環状縁」とは、縁部分が約3mm以下の厚さ、好
ましくは2mm以下の厚さを有するように面取りされてい
るか、約2mm以下の半径、好ましくは1mm以下の半径の丸
味を与えられているように、２つの環状面で形成された
縁部分をいう。下部環状部分の環状下表面と、気体通路
を離れる気体運動方向とのなす角は、（70＋ｘ）゜より
も小さくなければならない。上部環状部分の環状上表面
と前記仮想中心線との間の内角は80゜未満であるのが好
ましく、50゜未満であるのがより好ましく、40゜未満が
最も好ましい。上部環状部分の環状上表面と気体運動方
向との間の内角は（80−ｘ）゜未満でなければならな
い。下部環状部分の環状下表面と前記仮想中心線との間
の内角は70゜未満であるのが好ましく、50゜未満である
のがより好ましく、40゜未満が最も好ましい。
上部環状部分の環状下表面と下部環状部分の環状上表
面は、気体オリフィスまで延在する気体通路を形成す
る。気体オリフィスは、気体噴射払拭ノズルの上部環状
部分と下部環状部分の環状縁の間に形成される部分であ
る。気体通路は、空気または窒素等の適当な噴射払拭気
体源に接続される。均一な気体圧を気体オリフィスの周
囲に形成するために、気体通路に「くびれ」部分を付与
する環状バッフルリングを気体通路に設けることが好ま
しい。好ましくは、気体噴射払拭ノズルの周囲に均一間
隔で複数の気体導入源が設けられ、気体通路の周囲の気
体の分配を改良する。半径方向における気体通路の長さ
は、気体オリフィスに対して均一に気体を分配する上で
十分な長さであることが好ましい。好適気体通路は、断
面で見たときに、上部環状部分の環状下表面と下部環状
部分の環状上表面とが、気体オリフィスの直前少なくと
も2mm、好ましくは少なくとも6mmの位置で、気体オリフ
ィスに接近するに従って互いに収束するようになってい
る。
気体噴射払拭ノズルは、フィラメント・オリフィスを
有しており、フィラメントとフィラメント・オリフィス
の間に均一なクリアランス（間隔）が形成され、このク
リアランスは、フィラメントが上下環状部分の環状縁部
分に接触しない範囲で可及的に小さい。フィラメントと
フィラメント・オリフィスの間のクリアランスは、好ま
しくは10mm未満、より好ましくは7.5mm未満、最も好ま
しくは4mm未満である。これらの好ましいフィラメント
・オリフィスのクリアランス距離は、従来の気体噴射払
拭ノズルよりもかなり小さい。フィラメントとフィラメ
ント・オリフィスの間のより小さいクリアランスを用い
ることにより、少ない気体で円滑かつ均一な被膜塗布が
可能となる。気体噴射払拭ノズルを通過するフィラメン
トの横方向の動きを制限して少なくすればするほど、フ
ィラメント・オリフィスの前記クリアランスを小さくで
きる。端部においてのみフィラメントよりも大きい寸法
を有するフィラメントガイド（このガイドをフィラメン
トが通過する）が、フィラメントの横の動きを更に制限
するために用いられる。このガイドは、溶融浴中にあっ
て、フィラメント・オリフィスの垂直直下にフィラメン
トの同軸的に配置されている。このようなフィラメント
ガイドを用いることにより、フィラメントと、気体噴射
払拭ノズルのフィラメント・オリフィスの間のクリアラ
ンス量がさらに小さくなる。
本発明の好適例においては、液体金属浴の液面上の気
体噴射払拭ノズルの高さを、液面から液体がはねないよ
うにできるだけ小さくすべきである。理想的には、気体
噴射払拭ノズルから噴射される気体が、液面のはねがな
いように液体金属浴からフィラメントが引出されるとき
にフィラメントを取囲む液体金属浴の液面に円滑なパド
ルを形成する。気体噴射払拭ノズルが液面から高く上が
りすぎると払拭効率が低下してフィラメント表面の質が
落ちる。典型的な応用例では、好ましくは気体噴射払拭
ノズルの気体オリフィスは、10mm〜200mmの距離、より
好ましくは15mm〜100mmの距離だけ液体金属浴面から離
れている。
気体通路の幅すなわち気体オリフィスの幅は、気体噴
射払拭ノズルの軸線方向で上部環状部分と下部環状部分
の相対位置を調整可能にすることによって可変になる。
本発明の好適例によれば、この調整は、上部環状部分と
下部環状部分の相対的回転が気体通路の幅を変更するよ
うに、上部環状部分と下部環状部分を螺合させることに
より達成される。気体通路幅の変更は、他の手段によっ
ても可能であり、例えば或る部分を他の部分に対して摺
動可能にしたり、気体噴射払拭ノズルの上部環状部分と
下部環状部分の間にシムを用いてもよい。
実施例 気体噴射払拭ノズル10が、鋼線のメッキ工程で用いら
れる。鋼線すなわちワイヤ25が、溶融亜鉛浴24が通過
し、スキッド28のまわりで、亜鉛浴24の表面から20mmの
上位位置に置かれた気体噴射払拭ノズル10を通過する前
にワイヤガイド（フィラメントガイド）27から垂直に引
かれる。気体噴射払拭ノズル10を通過した後、浸漬メッ
キされたワイヤは従来の冷却装置（図示せず）により冷
却される。
気体噴射払拭ノズル10は上部環状部分11及び下部環状
部分12を有する。上部環状部分11及び下部環状部分12の
各々は、環状上表面13及び環状上表面14、及び環状下表
面15及び環状下表面16を有する。これらの上下表面は、
鋭い環状縁17及び18を形成している。気体通路19は、環
状気体オリフィス20まで延びる環状上表面14及び環状下
表面15の間に形成されている。気体オリフィス20の近く
で環状上表面14及び環状下表面15の間の中心線はワイヤ
に対して直角に交差する水平面内にある。環状上表面13
と中心線との間の角度は35゜であり、環状下表面16と中
心線との間の角度は35゜である。ワイヤ25と各表面との
なす内角は55゜である。
上部環状部分11及び下部環状部分12は、それぞれ外側
ノズル胴21に対して螺嵌（ねじ嵌合）されている。気体
通路19の幅は、上部環状部分11及び下部環状部分12の一
方または両方とノズル胴21を相対的に回転させることに
より変更できる。気体通路19は、上部環状部分11及び下
部環状部分12とノズル胴21との間に形成された気体室22
と連通している。ノズル10内への気体入口23はノズル胴
21を通過し気体室22に形成されている。気体バッフル26
は気体通路19内に位置しており、気体入口23から気体オ
リフィス20までの払拭気体の均一な気体流を形成してい
る。好ましくは、窒素ガス等の非酸化性の気体が気体入
口23を通じて気体室22から環状気体通路19に導入され
る。通路19から流れる気体はワイヤ25に衝突し、気体噴
射払拭ノズル10を通るワイヤ25から余剰溶融亜鉛を取去
る。
本発明の好適方法においては2.50mmの径を有する鋼線
が亜鉛浴24を通過した後、60m/分の速度で気体噴射払拭
ノズル10を垂直上方に通過した。気体オリフィスは0.50
mmであり、フィラメント・オリフィスの環状縁17及び18
とワイヤ25との間のクリアランスは3.75mmであった。圧
力6KPa及び流速4.5mm3/時（STP）で窒素ガスが払拭気体
として用いられた。払拭されたワイヤは被覆リング及び
他の表面欠陥がない円滑な亜鉛被覆を有しており、被覆
重量は281gm/m2であった。気体噴射払拭ノズル10への亜
鉛の飛散は数時間の運転を行なった後も認められなかっ
た。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による気体噴射払拭ノズルの断面図であ
る。 10……気体噴射払拭ノズル、11……上部環状部分、12…
…下部環状部分、13……環状上表面、14……環状上表
面、15……環状下表面、16……環状下表面、17……鋭い
環状縁、18……鋭い環状縁、19……気体通路、20……気
体オリフィス、21……ノズル胴、22……気体室、23……
気体入口、24……亜鉛浴、25……鋼線またはワイヤ、26
……バッフル、27……フィラメントガイド、28……スキ
ッド。

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体金属浴を通過した金属フィラメント
    を、液体金属浴表面から上方に移動させることにより金
    属フィラメントに浸漬被覆フィルムを施すに当たり、 液体金属浴から出た金属フィラメントを、液体金属浴表
    面の上位に設置された気体噴射払拭ノズルのフィラメン
    ト・オリフィスに連続的に通過させ、該気体噴射払拭ノ
    ズルの環状気体通路から噴射される気体を金属フィラメ
    ントに当てて表面払拭を行なうことにより、金属フィラ
    メントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴
    射払拭方法において、 前記気体噴射払拭ノズルが、 実質的に鋭い環状縁（17）が会合する、截頭円錐形の
    環状上表面（13）と環状下表面（15）とを有する上部環
    状部分（11）と、 環状上表面（14）、截頭円錐形の環状下表面（16）、
    および環状縁（18）を有する下部環状部分（12）と、 前記上部環状部分（11）および前記下部環状部分（1
    2）の、互いに隣接する前記環状下表面（15）と前記環
    状上表面（14）の間に形成され、環状気体オリフィス
    （20）における前記環状縁（17）と前記環状縁（18）の
    間がその端部になっている環状気体通路（19）と、 前記環状気体オリフィス（20）の軸線と概ね一致する
    ように前記金属フィラメント（25）が上方へ向かって通
    過するフィラメント・オリフィスとを含み、 前記フィラメント・オリフィスが、前記環状縁（17、1
    8）と前記環状気体オリフィス（20）によって画成され
    る、前記気体噴射払拭ノズルにおいて、 前記下部環状部分（12）の前記環状上表面（14）と前記
    環状下表面（16）もまた、前記環状縁（18）を含む実質
    的に鋭い環状縁で会合しており、 （ａ）前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）
    と気体の運動方向との間の内角が（80−ｘ）゜未満であ
    り、前記運動方向は、前記気体噴射払拭ノズルを軸線に
    沿う縦断面で見た時に、前記環状気体オリフィス（20）
    の近傍で、前記下部環状部分（12）の前記環状上表面
    （14）と、前記上部環状部分（11）の前記環状下表面
    （15）との間で規定される仮想中心線に概ね一致し、 （ｂ）前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）
    と、前記仮想中心線との間の内角が（70＋ｘ）゜よりも
    小さく（ただし、ｘは、気体噴射払拭ノズルごとに定め
    られる角度であって、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線に直角に交差する平面と、前記仮想中心線との間の
    内角である）、 前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）は、使
    用状態において、液体金属浴（24）に直接対面し、前記
    環状下表面（16）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも20゜になるように設定さ
    れ、 前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）は、該
    環状上表面（13）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも10゜になるように設定さ
    れていることを特徴とする金属フィラメントの浸漬被覆
    フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法。
  2. 【請求項２】前記金属フィラメントが断面円形の鉄線で
    あり、前記液体金属が、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム
    またはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項
    １に記載された金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚
    さを制御するための気体噴射払拭方法。
  3. 【請求項３】前記上部環状部分（11）の前記環状上表面
    （13）と前記仮想中心線との間の内角が80゜未満であ
    り、前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）と
    前記仮想中心線との間の内角が70゜未満である請求項１
    に記載された金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さ
    を制御するための気体噴射払拭方法。
  4. 【請求項４】前記環状気体通路（19）の半径方向長さ
    が、金属フィラメントの周囲に気体を均一に分配する上
    で十分な長さである請求項１に記載された金属フィラメ
    ントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射
    払拭方法。
  5. 【請求項５】前記環状気体通路（19）は、前記上部環状
    部分（11）の前記環状下表面（15）と、前記下部環状部
    分（12）の前記環状上表面（14）とが、前記環状気体オ
    リフィス（20）に近づくに従って収束して、軸線に沿う
    縦断面で見た時に、間隔量が少なくとも2mmになるよう
    に形成されている請求項４に記載された金属フィラメン
    トの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払
    拭方法。
  6. 【請求項６】前記環状気体通路（19）は、前記環状気体
    オリフィス（20）から噴出する気体の向きが、前記環状
    気体オリフィスの軸線と直角に交差する平面に対してプ
    ラス（＋）60゜からマイナス（−）60゜までの角度範囲
    にあるように形成されている請求項１に記載された金属
    フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための
    気体噴射払拭方法。
  7. 【請求項７】前記上部環状部分（11）および前記下部環
    状部分（12）の前記環状縁（17、18）が、金属フィラメ
    ントから10mm未満の距離だけ離れている請求項１に記載
    された金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御
    するための気体噴射払拭方法。
  8. 【請求項８】前記上部環状部分（11）および前記下部環
    状部分（12）の相対的位置を気体噴射払拭ノズルの軸線
    方向で調整することによって、前記環状気体通路（19）
    の幅が可変になされている請求項１に記載された金属フ
    ィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気
    体噴射払拭方法。
  9. 【請求項９】液体金属浴（24）を通過した金属フィラメ
    ントの浸漬被覆フィルムを制御するための気体噴射払拭
    ノズルであり、 前記気体噴射払拭ノズルは液体金属浴よりも上位に設置
    され、 実質的に鋭い環状縁（17）で会合する、截頭円錐形の
    環状上表面（13）と環状下表面（15）とを有する上部環
    状部分（11）と、 環状上表面（14）、截頭円錐形の環状下表面（16）、
    および環状縁（18）を有する下部環状部分（12）と、 前記上部環状部分（11）および前記下部環状部分（1
    2）の、互いに隣接する前記環状下表面（15）と前記環
    状上表面（14）の間に形成され、環状気体オリフィス
    （20）における前記環状縁（17）と前記環状縁（18）の
    間がその端部になっている環状気体通路（19）と、 前記環状気体オリフィス（20）の軸線と該ね一致する
    ように前記金属フィラメント（25）が上方へ向かって通
    過するフィラメント・オリフィスとを含み、 前記フィラメント・オリフィスが、前記環状縁（17、1
    8）と前記環状気体オリフィス（20）によって画成され
    る、前記気体噴射払拭ノズルにおいて、 前記下部環状部分（12）の前記環状上表面（14）と前記
    環状下表面（16）もまた、前記環状縁（18）を含む実質
    的に鋭い環状縁で会合しており、 （ａ）前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）
    と気体の運動方向との間の内角が（80−ｘ）゜未満であ
    り、前記搬送方向は、前記気体噴射払拭ノズルを軸線に
    沿う縦断面で見た時に、前記環状気体オリフィス（20）
    の近傍で、前記下部環状部分（12）の前記環状上表面
    （14）と、前記上部環状部分（11）の前記環状下表面
    （15）との間で規定される仮想中心線に概ね一致し、 （ｂ）前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）
    と、前記仮想中心線との間の内角が（70＋ｘ）゜よりも
    小さく（ただし、ｘは、気体噴射払拭ノズルごとに定め
    られる角度であって、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線の直角に交差する平面と、前記仮想中心線との間の
    内角である）、 前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）は、使
    用状態において、液体金属浴（24）に直接対面し、前記
    環状下表面（16）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも20゜になるように設定さ
    れ、 前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）は、該
    環状上表面（13）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも10゜になるように設定さ
    れていることを特徴とする気体噴射払拭ノズル。
  10. 【請求項１０】前記上部環状部分（11）の前記環状上表
    面（13）と前記仮想中心線との間の内角が80゜未満であ
    り、前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）と
    前記仮想中心線との間の内角が70゜未満である請求項９
    に記載された気体噴射払拭ノズル。
  11. 【請求項１１】前記環状気体通路（19）の半径方向長さ
    が、金属フィラメントの周囲に気体を均一に分配する上
    で十分な長さである請求項９または請求項10に記載され
    た気体噴射払拭ノズル。
  12. 【請求項１２】前記環状気体通路（19）は、前記上部環
    状部分（11）の前記環状下表面（15）と、前記下部環状
    部分（12）の前記環状上表面（14）とが、前記環状気体
    オリフィス（20）に近づくに従って収束して、軸線に沿
    う縦断面で見た時に、間隔量が少なくとも2mmになるよ
    うに形成されている請求項９から請求項11までのいずれ
    か１項に記載された気体噴射払拭ノズル。
  13. 【請求項１３】前記環状気体通路（19）は、前記環状気
    体オリフィス（20）から噴出する気体の向きが、前記環
    状気体オリフィスの軸線と直角に交差する平面に対して
    プラス（＋）60゜からマイナス（−）60゜までの角度範
    囲にあるように形成されている請求項９から請求項12ま
    でに記載された気体噴射払拭ノズル。
  14. 【請求項１４】前記上部環状部分（11）および前記下部
    環状部分（12）の前記環状縁（17、18）が、金属フィラ
    メントから10mm未満の距離だけ離れている請求項９から
    請求項13までのいずれか１項に記載された気体噴射払拭
    ノズル。
  15. 【請求項１５】前記上部環状部分（11）および前記下部
    環状部分（12）の相対的位置を気体噴射払拭ノズルの軸
    線方向で調整することによって、前記環状気体通路（1
    9）の幅が可変になされている請求項９から請求項14ま
    でのいずれか１項に記載された気体噴射払拭ノズル。
  16. 【請求項１６】金属フィラメントを液体金属浴（24）に
    通して浸漬被覆フィルムを連続的に被着し、浸漬被覆フ
    ィルムの厚さを連続的に制御するための金属フィラメン
    ト浸漬被覆装置であって、 液体金属浴（24）と、 加圧気体源と、 気体噴射払拭ノズルとを具備しており、 該気体噴射払拭ノズルが、 実質的に鋭い環状縁（17）で会合する、截頭円錐形の
    環状上表面（13）と環状下表面（15）とを有する上部環
    状部分（11）と、 環状上表面（14）、截頭円錐形の環状下表面（16）、
    および環状縁（18）を有する下部環状部分（12）と、 前記上部環状部分（11）および前記下部環状部分（1
    2）の、互いに隣接する前記環状下表面（15）と前記環
    状上表面（14）の間に形成され、環状気体オリフィス
    （20）における前記環状縁（17）と前記環状縁（18）の
    間がその端部になっている環状気体通路（19）と、 前記環状気体オリフィス（20）の軸線と該ね一致する
    ように前記金属フィラメント（25）が上方へ向かって通
    過するフィラメント・オリフィスとを含み、 前記フィラメント・オリフィスが、前記環状縁（17、1
    8）と前記環状気体オリフィス（20）によって画成され
    る、前記気体噴射払拭ノズルにおいて、 前記下部環状部分（12）の前記環状上表面（14）と前記
    環状下表面（16）もまた、前記環状縁（18）を含む実質
    的に鋭い環状縁で会合しており、 （ａ）前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）
    と気体の運動方向との間の内角が（80−ｘ）゜未満であ
    り、前記搬送方向は、前記気体噴射払拭ノズルを軸線に
    沿う縦断面で見た時に、前記環状気体オリフィス（20）
    の近傍で、前記下部環状部分（12）の前記環状上表面
    （14）と、前記上部環状部分（11）の前記環状下表面
    （15）との間で規定される仮想中心線に概ね一致し、 （ｂ）前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）
    と、前記仮想中心線との間の内角が（70＋ｘ）゜よりも
    小さく（ただし、ｘは、気体噴射払拭ノズルごとに定め
    られる角度であって、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線に直角に交差する平面と、前記仮想中心線との間の
    内角である）、 前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）は、使
    用状態において、液体金属浴（24）に直接対面し、前記
    環状下表面（16）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも20゜になるように設定さ
    れ、 前記上部環状部分（11）の前記環状上表面（13）は、該
    環状上表面（13）と、前記環状気体オリフィス（20）の
    軸線との間の内角が少なくとも10゜になるように設定さ
    れていることを特徴とする金属フィラメント浸漬被覆装
    置。
  17. 【請求項１７】前記上部環状部分（11）の前記環状上表
    面（13）と前記仮想中心線との間の内角が80゜未満であ
    り、前記下部環状部分（12）の前記環状下表面（16）と
    前記仮想中心線との間の内角が70゜未満である請求項16
    に記載された金属フィラメント浸漬被覆装置。
  18. 【請求項１８】前記環状気体通路（19）の半径方向長さ
    が、金属フィラメントの周囲に気体を均一に分配する上
    で十分な長さである請求項16に記載された金属フィラメ
    ント浸漬被覆装置。
  19. 【請求項１９】前記環状気体通路（19）は、前記上部環
    状部分（11）の前記環状下表面（15）と、前記下部環状
    部分（12）の前記環状上表面（14）とが、前記環状気体
    オリフィス（20）に近づくに従って収束して、軸線の沿
    う縦断面で見た時に、間隔量が少なくとも2mmになるよ
    うに形成されている請求項18に記載された金属フィラメ
    ント浸漬被覆装置。
  20. 【請求項２０】前記環状気体通路（19）は、前記環状気
    体オリフィス（20）から噴出する気体の向きが、前記環
    状気体オリフィスの軸線と直角に交差する平面に対して
    プラス（＋）60゜からマイナス（−）60゜までの角度範
    囲にあるように形成されている請求項16に記載された金
    属フィラメント浸漬被覆装置。
  21. 【請求項２１】前記上部環状部分（11）および前記下部
    環状部分（12）の前記環状縁（17、18）が、金属フィラ
    メントから10mm未満の距離だけ離れている請求項16から
    請求項20に記載された金属フィラメント浸漬被覆装置。
  22. 【請求項２２】前記気体噴射払拭ノズルの前記環状気体
    オリフィス（20）が、前記液体金属浴（24）の液面から
    10〜200mm離れている請求項16に記載された金属フィラ
    メント浸漬被覆装置。
  23. 【請求項２３】前記上部環状部分（11）および前記下部
    環状部分（12）の相対的位置を気体噴射払拭ノズルの軸
    線方向で調整することによって、前記環状気体通路（1
    9）の幅が可変になされている請求項16に記載された金
    属フィラメント浸漬被覆装置。
JP1217178A 1988-08-24 1989-08-23 金属フィラメントの浸漬被覆フィルム厚さを制御するための気体噴射払拭方法，該方法を実施するための装置、および気体噴射払拭ノズル Expired - Fee Related JP2836854B2 (ja)

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