JPH09241813A - ギャップ可変式ガスワイピングノズル - Google Patents
ギャップ可変式ガスワイピングノズルInfo
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- JPH09241813A JPH09241813A JP5210396A JP5210396A JPH09241813A JP H09241813 A JPH09241813 A JP H09241813A JP 5210396 A JP5210396 A JP 5210396A JP 5210396 A JP5210396 A JP 5210396A JP H09241813 A JPH09241813 A JP H09241813A
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- nozzle
- gap
- nozzle body
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/14—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness
- C23C2/16—Removing excess of molten coatings; Controlling or regulating the coating thickness using fluids under pressure, e.g. air knives
- C23C2/18—Removing excess of molten coatings from elongated material
- C23C2/20—Strips; Plates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
図面表裏方向に十分に長いノズル本体3と、このノズル
本体3から延出した鳥のくちばし状の上リップ4並びに
下リップ5と、このうちの下リップ5を強制移動して上
・下リップ4,5先端のノズルギャップ6を変更する機
械式のギャップ調整機構10とからギャップ可変式ガス
ワイピングノズル1を構成する。 【効果】 下リップをプッシュロッドで直接押し下げる
ために、誤差の累積がなく正確なギャップ調整がなせ
る。更に、プッシュロッドを非熱膨張式手段で駆動する
ようにしたので、作動時間が短くなり、調整所要時間が
大幅に短縮できる。
Description
ンに使用するガスワイピングノズルの改良に関する。
トリップ(以下「ストリップ」と略記する。)を溶融金
属浴に潜らせ、その間に溶融金属を付着させることで製
造する。溶融金属浴から引き上げた直後のストリップに
は過剰に溶融金属が付着しているため、この過剰な溶融
金属を掻き取るように除去して適正なめっき膜厚とする
必要があり、そのための除去技術の一つが高圧ガスを吹
き付けるいわゆるガスナイフジェット法である。
厚さは一様ではなく、表面張力により板幅中央とエッジ
とで厚さが異なる。そこで、ガス噴射ノズル(ガスワイ
ピングノズル)において、板幅方向のギャップ(噴射隙
間)が場所毎に変更できるギャップ可変式ガスワイピン
グノズルの研究及び開発が進められ、その種の技術とし
て、例えば特開平4−21752号公報「溶融亜鉛め
っき用の可変噴射口型ワイピングノズル」や実開平6
−20451号公報「ガスワイピングノズル」が提案さ
れている。
部ノズルチップ11と下部ノズルチップ12とを抱き合
せ、両者の後端同士をシム16を介して締結ボルト17
にて結合して、上部・下部ノズルチップ11,12の先
端が弾性的に変位し得る構造としたこと、及び上部・下
部ノズルチップ11,12を貫通した支持棒19の下端
にL字型レバー20を揺動自在に取付け、一端を下部ノ
ズルチップ12の下面に臨ませ、他端をアクチュエータ
13に繋ぎ、アクチュエータ13を作動させることによ
り、てこの原理で下部ノズルチップ12を強制的に上昇
させてギャップを狭める装置である。
ップ3に金属部材5の下端を当接し、この金属部材5を
熱膨張させることにより、ギャップを広げる技術であ
る。
支持棒19,L字型レバー20,ピン21などの部材が
必要であり、構造が複雑である。また、支持棒19の先
端をL字型レバー20の揺動支点(ピン21の中心点)
としているが、支持棒19が長期の使用でクリープ変形
したり、ピン21とピン孔との間の隙間が拡大すること
がある。前記揺動支点が変化するとL字型レバー20と
ギャップの関係が崩れ、ギャップの制御が困難になる。
即ち、上記の技術は構造が複雑であるため、ギャップ
制御が実施し難いという欠点を有する。
押す構造であるから、構造が簡単で上記の欠点はな
い。しかし、ヒータ6に通電し、このヒータ6を昇温し
てから金属部材5を温めるために変化速度が遅いという
欠点がある。変化速度を大きくするために内蔵ヒータ6
の容量を高めると、ヒータ6の径が増し、金属部材5が
太くなり、組付け難くなる。更には、金属部材5の下部
がガス流路を横切っているため、径が大きくなるとガス
流れを乱す虞れがある。即ち、上記の技術は応答性が
悪いという欠点を有する。
且つ構造が単純であるガスワイピングノズルを提供する
ことにある。
に請求項1では、ギャップ調整機構を、ノズル本体を貫
通し且つ先端が下リップの上面に当接したプッシュロッ
ドと、ノズル本体の外面に取付けられプッシュロッドを
押出すロッド押出し手段とから構成したことを特徴とす
る。下リップをプッシュロッドで直接押し下げるため
に、誤差の累積がなく正確なギャップ調整がなせる。更
に、プッシュロッドを非熱膨張式手段で駆動するように
したので、作動時間が短くなり、調整所要時間が大幅に
短縮できる。
ップの上面に下端が連結されたタイロッドと、ノズル本
体の外面に取付けられタイロッドを引き上げるロッド引
き上げ手段とから構成したことを特徴とする。上リップ
をタイロッドで直接引き上げるために、誤差の累積がな
く正確なギャップ調整がなせる。更に、タイロッドを非
熱膨張式手段で駆動するようにしたので、作動時間が短
くなり、調整所要時間が大幅に短縮できる。また、請求
項1はロッドの一部がガス流路中にあったが、請求項2
ではロッドの全てが外にあるため、ガスの流れが乱れる
心配はない。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係るギャップ可変式ガスワ
イピングノズル(第1実施例)の断面図であり、ギャッ
プ可変式ガスワイピングノズル1(以下「ガスワイピン
グノズル1」と略記する。)は、内部に十分に大きなガ
ス通路2を有し、図面表裏方向に十分に長いノズル本体
3と、このノズル本体3から延出した鳥のくちばし状の
上リップ4並びに下リップ5と、このうちの下リップ5
を強制移動して上・下リップ4,5先端のノズルギャッ
プ6を変更するギャップ調整機構10とからなる。下リ
ップ5の基端部をボルト7でノズル本体3に固定し、片
持ち梁状に大きく延ばしたために、下リップ5は外力を
加えると撓わみ、外力を除くと元に戻るために、ノズル
ギャップ6の大きさを調整することが可能である。
ル本体3を貫通し且つ先端が下リップ5の上面に当接し
たプッシュロッド11と、ノズル本体3の外面に取付け
られプッシュロッド11を押し下げるロッド押出し手段
15とからなり、このロッド押出し手段15は、プッシ
ュロッド11の基端部(上端部)に形成したテーパ頭部
16と、このテーパ頭部16に摺接するくさび部材17
と、このくさび部材17を水平移動可能にガイドするく
さびガイドブロック18と、くさび部材17から延出し
た連結杆19と、この連結杆19を介して前記くさび部
材17を押し引きするアクチエータ20と、このアクチ
エータ20を制御する制御部21とからなる。制御部2
1は例えば、プログラマブルコントローラ22、パルス
発振器23、モータドライブユニット24とからなる。
良いステッピングシリンダや、モータでボールねじを回
動する形式のものが好ましい。いずれも、パルス信号に
てモータ軸の直線移動又は回転角を制御できるからであ
る。また、25は距離センサであり、アーム26を介し
て連結杆19の移動距離をモニターする計器である。こ
の距離センサ25で連結杆19の移動距離を計測し、そ
の計測値にテーパ比を掛けることでプッシュロッド11
の高さ位置が分かり、このことからノズルギャップ6の
大きさを求めることができる。
ル本体3はいわゆる幅広ノズルであり、適当なピッチで
複数本のプッシュロッド11・・・(・・・は複数個を示す。
以下同様。)及びギャップ調整機構10・・・を備えてい
ることを示す。これは、ノズルギャップをノズルの幅方
向に変化させるための構成である。なお、ノズル本体3
は、例えば図示せぬ一端(右端)からガスの供給を受
け、他端(左端)を盲板28及びボルト29・・・で塞い
だものである。
シュロッド11の断面は、非正円断面、好しくは水滴形
断面であることが望ましい。非正円断面であれば軸廻り
に回転する心配がなく、本来設けるべき廻り止め構造
(スプライン、キーなど)が不要である。
較図であり、(a)は図3の作用図、(b)は比較例の
作用図である。(a)において、矢印はガス流れを示
し、プッシュロッド11の丸側11aを上流に凸側11
bを下流に向けたものであり、丸側11aで2分したガ
ス流れは、凸側11bに沿って流れた後に、合流し、こ
の後のガス流れに乱れがない。(b)はプッシュロッド
101が正円であるため、プッシュロッド101の下流
側に渦102,102が発生し、そのために合流後のガ
ス流れに乱れが発生する。図1で述べたとおり、プッシ
ュロッド11の一部がガス流れ中にあるため、このとき
には、水滴形断面のプッシュロッド11は有効である。
しかし、プッシュロッド11の断面形状は他のものであ
っても差支えない。
1の作用を次に述べる。図1において、めっき鋼板31
の板厚、板幅、移動速度、溶融金属の付着量設定値等の
情報を制御部21に送る。すると、制御部21はノズル
ギャップ6の目標値を演算し、この目標値と距離センサ
25の距離情報とを比較して、プッシュロッド11を次
の要領で移動する。ノズルギャップ6を増す必要がある
ときにはアクチエータ20を作動させて、くさび部材1
7を前進させ、テーパ作用でプッシュロッド11を下降
させる。
り、くさび部材17が十分に前進し、プッシュロッド1
1が十分に下降し、下リップ5を強制的に撓ませ、結果
としてノズルギャップ6が増大した状態を示す。
り、下リップ5は片持ち梁であり、基部を点P1、プッ
シュロッド11にて下向きの集中荷重Fを受ける点を点
P2、先端を点P3とした場合に、P3−P2間は直線
となり、P2−P1間は曲線(ほぼ3次曲線)になる。
従って、先端P3の撓みδは材料力学的に簡単に計算で
き、且つ計算精度も良い。プッシュロッド11を上昇さ
せると、下リップ5は弾性作用で元に戻る。従って、ノ
ズルギャップ6を精度良くコントロールすることができ
る。
る比較例とを比較したグラフであり、横軸は時間、縦軸
はノズルギャップを示す。細線で示した比較例は、従来
の技術の項で述べた実開平6−20451号公報「ガス
ワイピングノズル」、即ちロッドを熱膨張させる形式の
ものであり、初期のノズルギャップ0.5mmであった
ものを目標ノズルギャップ1.0mmに変化させるのに
要した時間は60秒であった。これに対して、太線で示
した実施例は、上記実施例1の機械的にプッシュロッド
を下降させる形式のものであり、0.5mmから1.0
mmに変化させるのに要した時間は6秒であり、この例
では比較例の1/10であった。ギャップ調整中は操業
が不安定となるため、一般に設定替え(調整)はライン
を停止して行なう。従って、この調整時間が短いほど休
止時間が短くなり、生産効率が高まる。
(第2実施例)の断面図であり、図1と同一要素は符号
を流用する。即ち、ガスワイピングノズル1Aは、ガス
通路2を有するノズル本体3と、このノズル本体3から
延出した鳥のくちばし状の上リップ4並びに下リップ5
と、このうちの下リップ5を強制移動して上・下リップ
4,5先端のノズルギャップ6を変更するギャップ調整
機構40とからなる。
貫通し且つ先端が下リップ5の上面に当接したプッシュ
ロッド41と、ノズル本体3の外面に取付けられプッシ
ュロッド41を押し下げるロッド押出し手段45とから
なり、このロッド押出し手段45は、プッシュロッド4
1の基端部(上端部)に形成したねじ部46と、このね
じ部46に螺合したナット47と、このナット47を支
えるスラストベアリング48と、前記ナット47に一体
に取付けたホイール49と、このホイール49に螺合し
たウオーム50と、これらを収納するケース51と、前
記ウオーム50を回動するためのアクチエータ52と、
このアクチエータ52を制御する制御部21とからな
る。
ル49、ウオーム50、ケース51、アクチエータ52
の取合いを示す。53,53はウオーム50を回転自在
に支えるラジアルベアリングである。
いてアクチエータ52でウオーム50、ホイール49、
ナット47を順に回動する。ナット47にてねじ部46
が上昇若しくは下降する。従って、実施例1と同様にプ
ッシュロッド41にて下リップ5を強制的に下方へ撓ま
せて、スリットギャップ6を調整することができる。こ
の第2実施例はロッド押出し手段45をいわゆるウオー
ムジャッキとした。ウオームジャッキは、ケース51や
図示せぬOリング、パッキンを用いることで容易に防水
構造及び防塵構造が達成できるので、環境の良くない溶
融金属めっきラインに好適である。更に、前記ナット4
7内に鋼球を介在させたところのボールスクリュー(ボ
ールねじ)式ジャッキを採用すれば、伝達効率が極めて
高いためにアクチエータ52の負荷を下げ、アクチエー
タ52の型番を下げることができる。
ル(第3実施例)の断面図であり、ガワイピングノズル
1Bは、内部に十分に大きなガス通路2を有し、図面表
裏方向に十分に長いノズル本体3と、このノズル本体3
から延出した鳥のくちばし状の上リップ4並びに下リッ
プ5と、このうちの上リップ4を強制移動して上・下リ
ップ4,5先端のノズルギャップ6を変更するギャップ
調整機構60とからなる。上リップ4の基端部をボルト
7でノズル本体3に固定し、片持ち梁状に大きく延ばし
たために、上リップ4は外力を加えると撓わみ、外力を
除くと元に戻るために、ノズルギャップ6の大きさを調
整することが可能である。
を上リップ4の上面にねじ込んだタイロッド61と、ノ
ズル本体3の外面に取付けられタイロッド61を引き上
げるロッド引き上げ手段65とからなり、このロッド引
き上げ手段65は、タイロッド61の基端部(上端部)
に形成したテーパ頭部66と、このテーパ頭部66に摺
接するくさび部材67と、このくさび部材67を水平移
動可能にガイドするくさびガイドブロック68と、くさ
び部材67から延出した連結杆69と、この連結杆69
を介して前記くさび部材67を押し引きするアクチエー
タ70と、このアクチエータ70を制御する図示せぬ制
御部とからなる。制御部(図示せず)、アクチエータ7
0、距離センサ25は実施例1と同じなので説明を省略
する。
り、ギャップ調整機構60の主要機器をノズル本体3に
取付けるためのアタッチメントであり、73はステープ
レートであり、前記サポートプレート72のオーバハン
グ部分を補強する部材である。勿論、ノズル本体からサ
ポート部を延出して、このサポート部にギャップ調整機
構60の主要機器を取付けることもできる。従って、ギ
ャップ調整機構60の主要機器をノズル本体3に直接取
付けるか間接的に取付けるかは任意である。
び部材67を前進させることにより、今度は、テーパ部
66を持上げ、結果としてタイロッド61を介して上リ
ップ4を強制的に持上げて、ノズルギャップ6を拡大し
た状態を示す。
ル(第4実施例)の断面図であり、ガワイピングノズル
1Cは、図10で示した第3実施例におけるテーパ/く
さび式ギャップ調整機構60を第2実施例のウオームジ
ャッキ式ギャップ調整機構40に変更したものである。
従って、符号は実施例1〜実施例3のものを流用し、詳
しい説明は省略する。
は、ピンとピン孔との間に隙間(ガタ)が発生するので
0.1mm台の精度が要求されるギャップ調整機構には
不向きである。そこで、ギャップ調整機構は、例示した
テーパ/くさび式機構、ウオームジャッキ式機構若しく
はボールねじジャッキ式機構が好適である。ねじとナッ
トとの間の隙間は十分に小さいからである。従って、ギ
ャップ調整機構は、ピニオン−ラック、ボールねじを内
蔵した電動シリンダであってもよい。
する。請求項1では、ギャップ調整機構を、ノズル本体
を貫通し且つ先端が下リップの上面に当接したプッシュ
ロッドと、ノズル本体の外面に取付けられプッシュロッ
ドを押出すロッド押出し手段とから構成したことを特徴
とする。下リップをプッシュロッドで直接押し下げるた
めに、誤差の累積がなく正確なギャップ調整がなせる。
更に、プッシュロッドを非熱膨張式手段で駆動するよう
にしたので、作動時間が短くなり、調整所要時間が大幅
に短縮できる。
ップの上面に下端が連結されたタイロッドと、ノズル本
体の外面に取付けられタイロッドを引き上げるロッド引
き上げ手段とから構成したことを特徴とする。上リップ
をタイロッドで直接引き上げるために、誤差の累積がな
く正確なギャップ調整がなせる。更に、タイロッドを非
熱膨張式手段で駆動するようにしたので、作動時間が短
くなり、調整所要時間が大幅に短縮できる。また、請求
項1はロッドの一部がガス流路中にあったが、請求項2
ではロッドの全てが外にあるため、ガスの流れが乱れる
心配はない。
ズル(第1実施例)の断面図
を比較したグラフ
例)の断面図
施例)の断面図
施例)の断面図
ス通路、3…ノズル本体、4…上リップ、5…下リッ
プ、6…ノズルギャップ、10,40,60…ギャップ
調整機構、11,41…プッシュロッド、15,45…
ロッド押出し手段、16,66…テーパ頭部、17,6
7…くさび部材、20,52,70…アクチエータ、2
5…距離センサ、31…めっき鋼板、61…タイロッ
ド、65…ロッド引き上げ手段。
Claims (2)
- 【請求項1】 溶融金属めっき鋼板を製造する際に、め
っき鋼板に過剰に付着した溶融金属を除去するためのガ
スワイピングノズルであって、ノズル本体と、このノズ
ル本体から延出した鳥のくちばし状の上・下リップと、
このうちの下リップを強制移動して上・下リップ先端の
ノズルギャップを変更するギャップ調整機構とからなる
ギャップ可変式ガスワイピングノズルにおいて、前記ギ
ャップ調整機構は、ノズル本体を貫通し且つ先端が前記
下リップの上面に当接したプッシュロッドと、ノズル本
体の外面に取付けられ前記プッシュロッドを押出すロッ
ド押出し手段とからなることを特徴としたギャップ可変
式ガスワイピングノズル。 - 【請求項2】 溶融金属めっき鋼板を製造する際に、め
っき鋼板に過剰に付着した溶融金属を除去するためのガ
スワイピングノズルであって、ノズル本体と、このノズ
ル本体から延出した鳥のくちばし状の上・下リップと、
このうちの上リップを強制移動して上・下リップ先端の
ノズルギャップを変更するギャップ調整機構とからなる
ギャップ可変式ガスワイピングノズルにおいて、前記ギ
ャップ調整機構は、前記上リップの上面に下端が連結さ
れたタイロッドと、ノズル本体の外面に取付けられ前記
タイロッドを引き上げるロッド引き上げ手段とからなる
ことを特徴としたギャップ可変式ガスワイピングノズ
ル。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP8052103A JP3048123B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | ギャップ可変式ガスワイピングノズル |
DE29704119U DE29704119U1 (de) | 1996-03-08 | 1997-03-06 | Gasabstreifdüse mit einstellbarem Spalt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8052103A JP3048123B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | ギャップ可変式ガスワイピングノズル |
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JPH09241813A true JPH09241813A (ja) | 1997-09-16 |
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Family
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Family Applications (1)
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- 1996-03-08 JP JP8052103A patent/JP3048123B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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