(57)【要約】【課題】  液中を高速走行する金属帯の蛇行を、低コストで防止することのできる液中ロールを提供する。【解決手段】  本発明に係る液中ロールは、液体中を走行する金属帯４が巻きかけられる液中ロール２であって、表面の円周方向に、深さ３．０〜５．０ｍｍの溝５を複数有する。その際に、前記溝の幅は２０〜４０ｍｍであり、また、隣り合う前記溝の間隔は２０〜４０ｍｍであることが好ましい。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中を走行する金属帯が巻きかけられる液中ロールであって、表面の円周方向に、深さ３．０〜５．０ｍｍの溝を複数有する液中ロール。
【請求項２】
前記溝の幅は２０〜４０ｍｍである、請求項１に記載の液中ロール。
【請求項３】
隣り合う前記溝の間隔は２０〜４０ｍｍである、請求項１または請求項２に記載の液中ロール。
【請求項４】
前記溝を有する領域の範囲は、液中ロールの全体幅の７０〜９０％であり、溝を有する領域は、液中ロールのロール幅方向中心に対して対称である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液中ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中を走行する金属帯が巻きかけられる液中ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯などの金属帯を連続的に処理するラインでは、金属帯は各種のロールに巻きかけられて走行する。金属帯を処理液に浸漬する場合、処理液中にもロールが配置される。処理液中に配置されるロールを「液中ロール」と称す。
【０００３】
上記のような液中ロールを用いる際、金属帯と液中ロールとの間に、処理液が入り込む現象である、所謂「ハイドロプレーニング現象」が発生する場合がある。ハイドロプレーニング現象が発生すると、金属帯と液中ロールとの間で滑りが生じ、金属帯が蛇行する。金属帯の蛇行はラインのトラブルにつながる可能性が高いために、液中ロールにおけるハイドロプレーニング現象は防止することが重要である。
【０００４】
そこで、従来、液中ロールにおけるハイドロプレーニング現象を防止するための多数の提案がなされている。例えば、特許文献１には、液中ロールの外表面のロール軸方向に、リング状の高分子重合体不織布を圧粉積層した、ハイドロプレーニング現象を低減するための液中ロールが提案されている。
【０００５】
特許文献２には、ロール表面に微細な凹凸を形成させることで、ハイドロプレーニング現象を低減させる液中ロールが提案されている。
【０００６】
また、特許文献３には、液中ロールの両端部に円周方向の溝を設けることにより、金属帯の蛇行を防止する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−７９３２８号公報
【特許文献２】特開平１０−８８３８９号公報
【特許文献３】特開平１１−１０６９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術には以下の問題がある。
【０００９】
即ち、特許文献１に開示されるロールを用いる場合には、不織布から繊維が脱落する可能性があり、処理対象の金属帯によっては品質を損なうおそれがある。
【００１０】
特許文献２に開示されるロールは、ロールの製作費が高く、且つ、ロールの維持管理費も高く、金属帯の製造コストが高くなるという問題がある。
【００１１】
また、特許文献３に開示される方法は、鋼帯のラインスピード（走行速度）が遅い場合には効果が認められるが、或る程度以上のラインスピードにおいては、蛇行抑制の効果が不十分である。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、液中を高速走行する金属帯の蛇行を、低コストで防止することのできる液中ロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］液体中を走行する金属帯が巻きかけられる液中ロールであって、表面の円周方向に、深さ３．０〜５．０ｍｍの溝を複数有する液中ロール。
［２］前記溝の幅は２０〜４０ｍｍである、上記［１］に記載の液中ロール。
［３］隣り合う前記溝の間隔は２０〜４０ｍｍである、上記［１］または上記［２］に記載の液中ロール。
［４］前記溝を有する領域の範囲は、液中ロールの全体幅の７０〜９０％であり、溝を有する領域は、液中ロールのロール幅方向中心に対して対称である、上記［１］から上記［３］のいずれかに記載の液中ロール。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る液中ロールによれば、金属帯と液中ロールとの間に入り込む液体を効率的に排出することができ、液中を高速走行する金属帯の蛇行を低コストで抑制することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】鋼帯の連続焼鈍ラインにおける脱脂設備の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る液中ロール（シンクロール）の一例を模式的に示す概略図である。
【図３】比較のために使用した、本発明以外の液中ロール（シンクロール）の一例を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る液中ロールを鋼帯の連続焼鈍ラインにおける脱脂設備に適用した場合を例として、添付図面を参照して具体的に説明する。鋼帯の連続焼鈍ラインにおける脱脂設備では、鋼帯を処理液に浸漬し、搬送することで鋼帯の脱脂処理が行われる。
【００１７】
図１に、鋼帯の連続焼鈍ラインにおける脱脂設備の一例を示す。処理液３を収容した浸漬タンク１の内部にはシンクロールと呼ばれる複数個の液中ロール２（以下、「シンクロール２」と記す）が処理液中に、つまり液体中に配置され、鋼帯４は、シンクロール２に巻きかけられることによって処理液中を走行する。
【００１８】
図２は、本発明に係るシンクロールの一例を模式的に示す概略図であり、図３は、比較のために使用した、本発明以外のシンクロール（以下「比較例」と記す）の一例を模式的に示す概略図である。図２及び図３において、（Ａ）はシンクロールの全体の形状を表し、（Ｂ）は、シンクロールの表面の一部分を表している。
【００１９】
比較例のシンクロール２Ａでは、図３に示すように、鋼帯４の蛇行防止のために、シンクロール２Ａの表面の円周方向に沿って、溝５が設置されているが、溝５の深さは約２ｍｍ程度であり、また、シンクロール２Ａの幅方向において、溝５が設置された領域は中心付近に限られている。このような比較例のシンクロール２Ａを用いた場合、鋼帯４のラインスピード（走行速度）が５００ｍ／ｍｉｎ程度までの場合には、十分な蛇行防止効果が得られるが、それを超えるラインスピードで操業する場合には、鋼帯４とシンクロール２Ａとの間で生じるハイドロプレーニング現象を完全に抑えることができず、鋼帯４の蛇行が発生する。
【００２０】
これに対して、本発明に係るシンクロール２は、図２に示すように、シンクロール２の表面の円周方向に、深さ３．０〜５．０ｍｍの溝５を複数有する。比較例のシンクロール２Ａに比べて深い溝５を設置することにより、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３を効率的に排出し、ハイドロプレーニング現象の発生が抑制される。溝５の深さが３．０ｍｍ未満では、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３を効率的に排出することができない。一方、溝５の深さが５．０ｍｍを超えると、シンクロール２の加工が困難になり、また、鋼帯４の折れの懸念があるため、溝５の深さは５．０ｍｍ以下とする。
【００２１】
本発明に係るシンクロール２において、溝５の幅（溝幅）は、２０〜４０ｍｍであることが好ましい。溝５の幅を２０ｍｍ以上とすることで、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３をより効率的に排出する効果が得られる。また、溝５の幅を４０ｍｍ以下とすることで、高速通板時でも、シンクロール２が鋼帯４を十分な力で保持することができる。
【００２２】
また、本発明に係るシンクロール２において、溝５の間隔は、２０〜４０ｍｍであることが好ましい。隣り合う溝５の間隔を２０ｍｍ以上とすることで、高速通板時でも、シンクロール２が鋼帯４を十分な力で保持することができる。また、隣り合う溝５の間隔を４０ｍｍ以下とすることで、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３をより効率的に排出する効果が得られる。ここで、溝５の間隔とは、溝５が設置されていない範囲のシンクロール２の軸方向長さである。
【００２３】
また更に、本発明に係るシンクロール２において、溝５を有する領域の範囲は、シンクロール２の全体幅（シンクロール２のロール長さ）の７０〜９０％とすることが好ましい。つまり、図２において、溝５を有する領域の範囲の長さＬのシンクロール２の全体幅の長さＬ０に対する百分率を７０〜９０％とすることが好ましい。また、溝５を有する領域は、シンクロール２のロール幅方向中心に対して対称であることが好ましい。
【００２４】
溝５の設置領域の範囲をシンクロール２の全体幅の７０％以上とすることで、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３をより効率的に排出する効果が得られる。また、溝５の設置領域をシンクロール２の全幅の９０％超としても、鋼帯４の幅方向端部よりも外側に位置する溝５が増えるため、蛇行防止への寄与は小さい。そして、溝５を有する領域をシンクロール２の幅方向中心に対して対称とすることで、鋼帯４の幅方向長さに影響されず、鋼帯４とシンクロール２との間に入り込む処理液３を鋼帯４の幅方向長さに対して均一に排出する効果が得られる。
【００２５】
以上説明したように、本発明に係るシンクロール２によれば、金属帯と液中ロールとの間に入り込む液体を効率的に排出することができ、液中を高速走行する金属帯の蛇行を低コストで抑制することが実現される。
【実施例】
【００２６】
鋼帯の連続焼鈍ライン内の脱脂設備において、種々の溝を表面に設置したシンクロールを用いて、鋼帯の脱脂処理試験を高速走行で行った。鋼帯は、厚みが０．１８ｍｍ、幅が８５０ｍｍであり、鋼帯のラインスピードは８００ｍ／ｍｉｎとした。シンクロールの直径は３５０ｍｍ、幅は１４８０ｍｍであり、シンクロール間の鋼帯の張力は１．５ｆｋｇ／ｍｍ２とした。処理液である脱脂液としては、界面活性剤を添加した水酸化ナトリウム溶液を用いた。
【００２７】
各シンクロール使用時の蛇行状況を評価した。鋼帯の幅方向のずれが１０ｃｍ以下の場合には「◎」、１０ｃｍ超３０ｃｍ未満の場合には「○」とし、いずれも合格とした。一方、鋼帯の幅方向のずれが３０ｃｍ以上の場合には「×」とし、不合格とした。各試験におけるシンクロールへの溝の設置条件、及び、蛇行評価結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
シンクロールの表面に設置した溝の深さが本発明の範囲内である本発明例では、いずれも蛇行評価は合格であった。一方、シンクロール表面の溝深さが本発明範囲外、及び、表面に溝の無いシンクロールの比較例では、蛇行評価は不合格であった。即ち、本発明を適用することで、鋼帯のラインスピードが８００ｍ／ｍｉｎの高速であっても、処理液中を走行する鋼帯の蛇行を低コストで抑制できることが確認できた。
【符号の説明】
【００３０】
１  浸漬タンク
２  シンクロール
２Ａ  シンクロール
３  処理液
４  鋼帯
５  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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