(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ浴面におけるメッキ絞り部の上部に少なくとも空冷装置を配設して、メッキ浴面からメッキ絞り部を経て立ち上がる線材を冷却するようにしてある線材メッキ装置において、空冷装置は、加圧空気部と、加圧空気部下部の下側冷却部と、加圧空気部上部の上側冷却部からなり、この空冷装置を通過する複数の線材が、前記加圧空気部の空気噴出口から上側冷却部内に流入して前記上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気と、主冷却空気流に吸引されて下側冷却部下端の入口から前記下側冷却部内に流入して前記主冷却空気に合流する副冷却空気とで二段階に空冷されるようにし、
前記上側冷却部および前記下側冷却部の内部に、冷却空気の乱流を抑制する複数の乱流防止板を並列状の各線材の通過軌道脇に沿いそれぞれ対向状に配設して、隣接する前記各乱流防止板で隔てられた複数の整流空間部を形成してあると共に、この各整流空間部に前記加圧空気部の空気噴出口を連通せしめて、各整流空間部でそれぞれ線材を同時に空冷可能にしてある線材メッキ装置。
【請求項２】
メッキ浴面におけるメッキ絞り部の上部に少なくとも空冷装置を配設して、メッキ浴面からメッキ絞り部を経て立ち上がる線材を冷却するようにしてある線材メッキ装置において、空冷装置は、加圧空気部と、加圧空気部下部の下側冷却部と、加圧空気部上部の上側冷却部からなり、この空冷装置を通過する複数の線材が、前記加圧空気部の空気噴出口から前記上側冷却部内に流入して前記上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気と、主冷却空気流に吸引されて前記下側冷却部下端の入口から前記下側冷却部内に流入して前記主冷却空気に合流する副冷却空気とで二段階に空冷されるようにし、
前記加圧空気部の二又状左右先部間に並列状の各線材が同時に挿脱可能な奥行きの切り割り状の線材通し部を形成し、前記上側冷却部および前記下側冷却部の内部に、冷却空気の乱流を抑制する複数の乱流防止板を各線材の通過軌道脇に沿いそれぞれ対向状に配設して、隣接する前記各乱流防止板で隔てられた複数の整流空間部を形成してあると共に、対向状の前記乱流防止板間および上下の冷却部の正面壁部に線材径よりも広幅の間隙の線材挿脱部を前記線材通し部と上下に一致させて形成し、この各整流空間部に前記加圧空気部の前記二又状左右先部双方における一対の空気噴出口を連通せしめて、各整流空間部でそれぞれ線材を同時に空冷可能にしてある線材メッキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無酸化性ガスまたはチャコール絞りによりメッキ絞りを行う方式の線材メッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線材に、亜鉛溶融メッキ或いは亜鉛−アルミニウム合金溶融メッキで付着量４００ｇ／ｍ２以上の厚メッキを行う場合、付着溶融メッキ層が凝固前に線材自体の移動時に発生する振動で動いてしまうことにより、均一な厚さのメッキ層を有する外観良好なメッキ線を得ることは困難であり、偏肉比（メッキ層の厚さ最大部を最小部で除した値）の数値は３〜５にも達し、線径公差が満足できない、耐食性が低下する等の問題があった。
本発明者は、前記した偏肉比を改善する目的で特開平１０−６０６１５号および特開平１１−３２３５２４号の公報に掲載された線材メッキ装置を開発し、同装置における強制空冷装置で付着溶融メッキ層を冷却することにより流動性を下げ、均一な厚さのメッキ層で外観良好なメッキ線を得るべく改善を行ってきた。
そして、かかる本装置を用いることにより、偏肉比を２．０程度以下に改善することができた。しかしながら、偏肉比が２．０以下であるものを安定して製造することは困難であった。
また、前記の強制空冷装置では、構造上１本しか通線できず生産性が低いものであった。そして、断線時には線を通しなおす際に多くの時間ロスが生じ、さらに、冷却装置を取り外すときはメッキ線を切断する等の作業性が悪いという大きな問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする課題は、第１には、メッキ直後における高温で流動性が大きくて偏肉を発生し易いメッキ層の範囲と、低温で流動性が低くて偏肉を発生しにくいメッキ層の範囲をそれぞれ適正に冷却することで、生産性が高く、偏肉比が２．０以下の値である均一なメッキ層を有するメッキ線材を安定して製造可能な線材メッキ装置を、第２には、さらに、メッキ層表面が外観良好である線材を量産可能な線材メッキ装置を、第３には、さらに、メッキ層表面が外観良好である線材を複数本同時に製造することが可能な線材メッキ装置を、第４には、さらに、メッキ層表面が外観良好である線材を複数本同時に製造することが可能であると共に、断線時や装置のメンテナンスが容易である作業性良好な線材メッキ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した課題を達成するため、メッキ浴面におけるメッキ絞り部の上部に少なくとも空冷装置を配設して、メッキ浴面からメッキ絞り部を経て立ち上がる線材を冷却するようにしてある線材メッキ装置において、空冷装置は、加圧空気部と、加圧空気部下部の下側冷却部と、加圧空気部上部の上側冷却部からなり、この空冷装置を通過する複数の線材が、前記加圧空気部の空気噴出口から上側冷却部内に流入して前記上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気と、主冷却空気流に吸引されて下側冷却部下端の入口から前記下側冷却部内に流入して前記主冷却空気に合流する副冷却空気とで二段階に空冷されるようにし、前記上側冷却部および前記下側冷却部の内部に、冷却空気の乱流を抑制する複数の乱流防止板を並列状の各線材の通過軌道脇に沿いそれぞれ対向状に配設して、隣接する前記各乱流防止板で隔てられた複数の整流空間部を形成してあると共に、この各整流空間部に前記加圧空気部の空気噴出口を連通せしめて、各整流空間部でそれぞれ線材を同時に空冷可能にしてあることを特徴とする。
また本発明では、メッキ浴面におけるメッキ絞り部の上部に少なくとも空冷装置を配設して、メッキ浴面からメッキ絞り部を経て立ち上がる線材を冷却するようにしてある線材メッキ装置において、空冷装置は、加圧空気部と、加圧空気部下部の下側冷却部と、加圧空気部上部の上側冷却部からなり、この空冷装置を通過する複数の線材が、前記加圧空気部の空気噴出口から前記上側冷却部内に流入して前記上側冷却部上端出口より流出する主冷却空気と、主冷却空気流に吸引されて前記下側冷却部下端の入口から前記下側冷却部内に流入して前記主冷却空気に合流する副冷却空気とで二段階に空冷されるようにし、前記加圧空気部の二又状左右先部間に並列状の各線材が同時に挿脱可能な奥行きの切り割り状の線材通し部を形成し、前記上側冷却部および前記下側冷却部の内部に、冷却空気の乱流を抑制する複数の乱流防止板を各線材の通過軌道脇に沿いそれぞれ対向状に配設して、隣接する前記各乱流防止板で隔てられた複数の整流空間部を形成してあると共に、対向状の前記乱流防止板間および上下の冷却部の正面壁部に線材径よりも広幅の間隙の線材挿脱部を前記線材通し部と上下に一致させて形成し、この各整流空間部に前記加圧空気部の前記二又状左右先部双方における一対の空気噴出口を連通せしめて、各整流空間部でそれぞれ線材を同時に空冷可能にしてあることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１〜図６には本発明の線材メッキ装置における実施の１形態を例示しており、この線材メッキ装置１は、メッキ槽２のメッキ浴面２ａにおけるメッキ絞り部３の上部に空冷装置４を、この空冷装置４の上部に水冷装置８を、それぞれ配設していて、複数本の線材Ｌが、メッキ槽２内のシンカーローラー９を経てメッキ浴面２ａから無酸化性の雰囲気ガスで覆われたメッキ絞り部３を通過して同時に立ち上がり、空冷装置４および水冷装置５を通過する過程でメッキ層Ｌ１を空冷そして水冷された後にトップローラー１０を経てドラム（図示せず）に同時に巻き取られるようにしてある。水冷装置８は用途に応じて使用しなくても良い。
空冷装置４は、加圧空気部５と、加圧空気部５下部の下側冷却部６と、加圧空気部５上部の上側冷却部７からなり、この空冷装置４を通過する複数本の線材Ｌが、加圧空気部５の空気噴出口５ａから上側冷却部７内に流入して同上側冷却部７上端の出口７ａより流出する高速の主冷却空気ａと、主冷却空気流に自然吸引されて下側冷却部６下端の入口６ａから同下側冷却部６内に流入して主冷却空気ａに合流する低速の副冷却空気ｂで、それぞれ同時に二段階に空冷されるようにしてある。
【０００６】
加圧空気部５は、二又状左右先部５ｂ間に前後に並列状の複数本の線材Ｌが同時に水平方向に挿脱可能な奥行きの切り割り状の線材通し部５ｃを形成していると共に、左右の先部５ｂ上面に左右一対の空気噴出口５ａを上側冷却部７における各整流空間部７ｂと連通状にそれぞれ開口して形成していて、各空気噴出口５ａから２０〜５０ｍ／ｓ程度の風速の主冷却空気ａが整流空間部７ｂに噴出するようにしてある。
【０００７】
下側冷却部６は、横断面略長四角形状の筒体の内部に副冷却空気ｂの乱流を抑制する複数の乱流防止板６ｂを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する各乱流防止板６ｂで隔てられた複数の整流空間部６ｃを形成していて、上側冷却部７内を流れる主冷却空気流に吸引されて、５〜１５ｍ／Ｓの風速の副冷却空気ｂが入口６ａから整流空間部６ｃ内に流入して乱流を抑制されて整流された状態で、メッキ絞り部３通過直後における複数の線材Ｌのメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにしてある。また、下側冷却部６は、左右対向状の乱流防止板６ｂ間および下側冷却部６の正面壁部６ｄに線材Ｌ径よりも広幅の間隙の線材挿脱部６ｅを加圧空気部５の線材通し部５ｃと上下に一致させて形成していて、この線材挿脱部６ｅから複数本の線材Ｌを同時に水平方向に挿脱可能にしてある。
【０００８】
上側冷却部７は、横断面略長四角形状の筒体の内部に主冷却空気ａの乱流を抑制する複数の乱流防止板７ｃを各線材Ｌの通過軌道脇に沿いそれぞれ左右対向状に配設してあると共に、前後および左右に隣接する各乱流防止板７ｃで隔てられた複数の整流空間部７ｂを形成していて、空気噴出口５ａから噴出する主冷却空気ａが整流空間部７ｂ内に流入して乱流を抑制されて整流された状態で、副冷却空気ｂによる冷却直後の複数の線材Ｌにおけるメッキ層Ｌ１を同時に冷却するようにしてある。また、上側冷却部７は、左右対向状の乱流防止板７ｃ間および上側冷却部７の正面壁部７ｄに線材Ｌ径よりも広幅の間隙の線材挿脱部７ｅを加圧空気部５の線材通し部５ｃと上下に一致させて形成していて、この線材挿脱部７ｅから複数本の線材Ｌを同時に水平方向に挿脱可能にしてある。
【０００９】
そして、空冷装置４における加圧空気部５と下側冷却部６と上側冷却部７は相互に分離および合体可能に形成してあり、下側冷却部６上部の取付け部６ｆ上面に加圧空気部５を載乗させて取り付けてある。加圧空気部５の取付け位置は取付け部６ｆ上面のガイド６ｇで位置出ししてある。加圧空気部５上面には上側冷却部７をガイド５ｄで位置出しして取り付けてあり、空冷装置５のメンテナンス時或いは線材Ｌの断線時等に装脱着して迅速に対応し得るようにしてある。
【００１０】
このことにより、低速と高速の二つの速度が異なる整流空気すなわち主冷却空気ａと副冷却空気ｂがひとつの空冷装置４に発生することによって、メッキ絞り部３通過直後における偏肉が発生し易い高温のメッキ層を低速の副冷却空気ｂという整流空気で冷却し、しかる後に、副冷却空気ｂによる冷却直後の比較的偏肉が発生しにくい低温のメッキ層Ｌ１を高速の主冷却空気ａという整流空気で冷却することにより、メッキ層Ｌ１は偏肉を防止されて効率的に冷却されることになる。
【００１１】
図７〜図１２には本発明の線材メッキ装置における実施の他の１形態を例示しており、構成は前記した図１の態様のものと基本的に同一であるため、共通している構成の説明は符号を準用して省略し、相違する構成について説明する。
空冷装置４は、加圧空気部５と下側冷却部６と上側冷却部７を一体的に組み付けて形成してあり、加圧空気部５の線材通し部５ｃは並列状の複数本の線材Ｌが同時に通過可能な長孔状に形成してある。また、下側冷却部６の正面壁部６ｄにおける線材挿脱部６ｅおよび上側冷却部７の正面壁部７ｄにおける線材挿脱部７ｅは除いて形成してある。
このことにより、低速と高速の二つの速度が異なる整流空気すなわち主冷却空気ａと副冷却空気ｂがひとつの空冷装置４に発生することによって、メッキ絞り部３通過直後における偏肉が発生し易い高温のメッキ層を低速の副冷却空気ｂという整流空気で冷却し、しかる後に、副冷却空気ｂによる冷却直後の比較的偏肉が発生しにくい低温のメッキ層Ｌ１を高速の主冷却空気ａという整流空気で冷却することにより、メッキ層Ｌ１は偏肉を防止されて効率的に冷却されることになる。
【００１２】
図１３〜図１６には本発明の線材メッキ装置における参考例を例示しており、構成は前記した図７の態様のものと基本的に同一であるため、共通している構成の説明は符号を準用して省略し、相違する構成について説明する。
空冷装置４は、一本の線材Ｌを空冷可能に形成してあり、下側冷却部６の横断面略円形状の筒体内部には、副冷却空気ｂの乱流を抑制する乱流防止板６ｂを線材Ｌ１の通過軌道脇に沿い三方に等角度状に配設してあると共に、この乱流防止板６ｂによる副冷却空気ｂの整流空間部６ｃを形成してある。同様に、上側冷却部７の内部には、主冷却空気ａの乱流を抑制する乱流防止板７ｃを線材Ｌ１の通過軌道脇に沿い三方に等角度状に配設してあると共に、この乱流防止板７ｃによる冷却空気の整流空間部７ｂを形成してある。下側冷却部６の乱流防止板６ｂと上側冷却部７の乱流防止板７ｃは上下に一致するようにしてあり、下方の整流空間６ｃから線材通し部５ｃを経て上方の整流空間７ｂに一直線状に連続するように形成してある。
【００１３】
前記した各態様は本発明の一例を示しているに過ぎず、これらに限定されるものではない。例えば、加圧空気部５および下側冷却部６並びに上側冷却部７における線材Ｌと空気噴出口５ａと乱流防止板６ｂ、７ｃとの位置関係さらに整流空間６ｃ、７ｂの形態を、図１７、図１９に示すように形成するようにしても良く、本発明の趣旨を変更しない限り任意である。図１９では、加圧空気部５における線材通し部５ｃ内に乱流防止板５ｅを配設してあり、この乱流防止板５ｅは下側冷却部６および上側冷却部７の乱流防止板６ｂ、７ｃ間に介在していると共に上下に一致して連続していて、主冷却空気流に吸引される副冷却空気ｂが乱流を抑制されて整流された状態のまま上側冷却部７の整流空間７ｃに流入して主冷却空気ａに合流するようにしてある。また、水冷装置８は、冷却のために空冷装置５と組み合わせて用いているが、これに限定されず、例えばメッキ層Ｌ１が非共晶系で且つ表面粗度を大きくしたい場合には、水冷装置８は用いられないことになる。
【００１４】
【発明の効果】
Ａ．請求項１により、メッキ絞り部通過直後の線材における高温で流動性が大きく偏肉の発生し易いメッキ層を、整流されている低速の副冷却空気で冷却し、そして、この副冷却空気による冷却直後の低温で流動性が低く偏肉しにくいメッキ層を、整流されている高速の主冷却空気で冷却するようにしてあるため、偏肉を抑制した効率的冷却が可能となり、一本しか通線できなかった従来の空冷装置に比べて、複数本の線材を同時にメッキして安定して量産することができると共に、従来品と同等以上の偏肉比でありながら、外観良好である溶融厚メッキ線を安定して量産することができる。
Ｂ．請求項２により、メッキ絞り部通過直後の線材における高温で流動性が大きく偏肉の発生し易いメッキ層を、整流されている低速の副冷却空気で冷却し、そして、この副冷却空気による冷却直後の低温で流動性が低く偏肉しにくいメッキ層を、整流されている高速の主冷却空気で冷却するようにしてあるため、偏肉を抑制した効率的冷却が可能となり、一本しか通線できなかった従来の空冷装置に比べて、複数本の線材を同時にメッキして安定して量産することができると共に、従来品と同等以上の偏肉比でありながら、外観良好であるメッキ線を安定して量産することができる。そして、断線時の処理および空冷装置自体の脱着が容易になり、生産性、作業性ともに優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の線材メッキ装置における実施の１形態を例示している概略図。
【図２】  空冷装置の部分拡大正面図。
【図３】  図２の（３）‐（３）縦断面図。
【図４】  図２の（４）‐（４）縦断面図。
【図５】  図２の（５）‐（５）縦断面図。
【図６】  図２の（６）‐（６）縦断面図。
【図７】  本発明の線材メッキ装置における実施の他の１形態を例示している概略図。
【図８】  空冷装置の部分拡大正面図。
【図９】  図８の（９）‐（９）縦断面図。
【図１０】  図８の（１０）‐（１０）縦断面図。
【図１１】  図８の（１１）‐（１１）縦断面図。
【図１２】  図８の（１２）‐（１２）縦断面図。
【図１３】  本発明の線材メッキ装置における参考例を例示している概略図。
【図１４】  空冷装置の部分拡大縦断面図。
【図１５】  図１４の（１５）‐（１５）縦断面図。
【図１６】  図１４の（１６）‐（１６）縦断面図。
【図１７】  本発明の線材メッキ装置における実施の他の１形態を例示している空冷装置の横断面図。
【図１８】  本発明の線材メッキ装置における参考例を例示している空冷装置の横断面図。
【図１９】  本発明の線材メッキ装置における実施の他の１形態を例示している空冷装置の縦断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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