(57)【要約】【課題】溶融金属浴中に浸漬されたロール表面を研磨する回数が増えても、接触面積の変化を抑制できるブレードを提供すること。【解決手段】溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面に、先端部を接触させて該ロールの表面に付着した付着物を除去するブレードであって、前記先端部の形状が、ブレードの幅方向に垂直な断面形状で矩形である、ブレード。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面に、先端部を接触させて該ロールの表面に付着した付着物を除去するブレードであって、
前記先端部の形状が、ブレードの幅方向に垂直な断面形状で矩形である、ブレード。
【請求項２】
１００ｋｇ以下の荷重で、０．００２ｋｇ／ｍｍ２以上、０．００３ｋｇ／ｍｍ２以下の接触面圧である接触面積を有する、請求項１に記載のブレード。
【請求項３】
ブレードの幅方向の長さが、前記ロールの胴長よりも長い、請求項１または２に記載のブレード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のブレードを備える、溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面に付着した付着物を除去する付着物除去装置。
【請求項５】
請求項４に記載の付着物除去装置を備える、溶融金属めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレード、前記ブレードを備える付着物除去装置およびこれを備える溶融金属めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属帯の溶融金属めっきの代表例である鋼帯の連続溶融亜鉛めっきは、一般に次の方法で行われる。
図５は、連続溶融亜鉛めっきラインの溶融亜鉛めっき槽の概略構成図である。図５に示すように、鋼帯１は、必要に応じて焼鈍等の処理が施されたのち、スナウト２を介してめっき槽３内の溶融亜鉛めっき浴中に連続的に送り込まれ、浴中に浸漬されたシンクロール４により進行方向を上向きに変換され、浴中のサポートロール５ａ、５ｂにより反りやパスライン位置が矯正された後、浴外に送り出される。浴外に送り出されためっきの付着した鋼帯１は、ワイピングノズル等によりめっき付着量が調整され、必要に応じてめっき層の合金化処理が施された後、製品とされる。
【０００３】
このような溶融亜鉛めっき槽において、めっき浴中に懸濁する不純物が、シンクロール４や、サポートロール５ａ、５ｂ、すなわち、めっき浴中に浸漬して配置したロール（以下、「浴中ロール」ともいう。）の表面に付着すると、この付着した不純物が、シンクロール４やサポートロール５ａ、５ｂと接触する鋼帯１に転写され、製造しためっき鋼板に、押し疵等の欠陥が発生する。
【０００４】
そのため、従来から、浴中ロールの表面に付着した付着物を、付着物除去装置（ワイパーブレード）により除去し、浴中ロールと接触する鋼帯に付着物が転写されることを防いで、製造しためっき鋼板に欠陥が発生することを防止する技術が実用されている。
【０００５】
この種の付着物除去装置は、図５に示されるように、浴中ロールの表面（外周面）に接触させて浴中ロールの表面に付着した付着物を掻き落とすブレード６と、これを支持するブレード支持部材７と、前記ブレード支持部材７に接続された昇降手段（図示せず）とを備える。そして、前記昇降手段により、ブレード６に荷重をかけ、当該ブレード６を浴中ロールの表面に押し付けることで、浴中ロールの表面に付着した付着物を掻き落とすように構成されている。
【０００６】
特許文献１には、刃先部分を強制加熱する加熱機構を設けることで、ロール表面に付着した合金層の除去性を高めた付着物除去装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平４−１２７２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図６（ａ）は、従来のブレードの一例であるブレード３０の形状を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、ブレード３０は、先端部３２の形状が、先端に向かって細くなっていく三角形状の断面形状を有している。
【０００９】
従来のブレード３０は、浴中ロールに接触する先端部分が尖った三角形状であり、使用開始時には高い付着物除去能力を有している。しかし、鋼帯の通板量が増加し、或いは、使用期間が長くなり、先端部３２を浴中ロールの表面に接触させて研磨する回数を重ねるにつれて、先端部３２が摩耗し（図５（ｂ））、先端部３２と浴中ロールの接触面積が増加する。
【００１０】
上記のように接触面積が増加した場合、ブレード３０の研磨能力を維持するためには、ブレード３０への荷重を増加させる必要がある。そのため、鋼帯の通板量やブレード３０の使用期間等を考慮しながら、ブレード３０と浴中ロールとの接触面圧を管理する必要がある。また、ブレード３０への荷重を増加させると、ブレード３０の先端部３２が摩耗して生じる研磨屑の発生量が増加し、この研磨屑が、鋼帯に転写されて押し疵等の有害欠陥の増加に繋がる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶融金属浴中に浸漬されたロール表面を研磨する回数が増えても、接触面積の変化を抑制できるブレードを提供することを目的とする。
なお、本明細書において、ブレードの断面形状は、ブレードの幅方向（浴中ロールの胴長方向）に垂直な断面の形状を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するための本発明の特徴は以下の通りである。
［１］溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面に、先端部を接触させて該ロールの表面に付着した付着物を除去するブレードであって、前記先端部の形状が、ブレードの幅方向に垂直な断面形状で矩形である、ブレード。
［２］１００ｋｇ以下の荷重で、０．００２ｋｇ／ｍｍ２以上、０．００３ｋｇ／ｍｍ２以下の接触面圧である接触面積を有する、請求項１に記載のブレード。
［３］ブレードの幅方向の長さが、前記ロールの胴長よりも長い、［１］または［２］に記載のブレード。
［４］前記［１］〜［３］のいずれかに記載のブレードを備える、溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面に付着した付着物を除去する付着物除去装置。
［５］前記［４］に記載の付着物除去装置を備える、溶融金属めっき装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のブレードによれば、溶融金属浴中に浸漬されたロールの表面を研磨する回数が増えても、接触面積の変化を抑制できる。
本発明のブレードによれば、ブレードの使用開始から使用終了まで、一定の荷重で浴中ロールの表面を研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるブレードの形状を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すブレードの正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例にかかるブレードの形状を示す断面図である。
【図４】図４は、実施例で行った研磨後の鋼帯の通板長さと検出された研磨屑の検出個数との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、連続溶融亜鉛めっきラインの概略構成図である。
【図６】図６は、従来のブレードの一例の形状を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のブレードの一実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。
【００１６】
本実施形態では、金属帯の溶融金属めっきにおいて、溶融金属浴（溶融金属めっき浴）中に浸漬されたロールの表面に付着した付着物を除去するブレードを想定している。より具体的には、連続溶融亜鉛めっきにおいて、溶融亜鉛めっき浴中に浸漬されたシンクロールの表面に付着した付着物を除去するブレードを想定している。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態にかかるブレード１０の形状を示す断面図である。また、図２は、前記ブレード１０の正面図である。
【００１８】
図１に示すように、ブレード１０の先端部（研削部）１２は、その断面形状が矩形とされている。
なお、上述のとおり、本明細書において、ブレードの断面形状は、ブレードの幅方向（浴中ロールの胴長方向）に垂直な断面の形状を意味する。すなわち、図１に示すブレード１０の断面図は、図２におけるブレード１０の正面図のＡＡ線での断面図に相当する。
【００１９】
ブレード１０の後端は、ブレード支持部材（図示せず）により支持可能とされている。前記ブレード１０はブレード支持部材の先端に取り付けられ、当該ブレード支持部材が昇降手段（図示せず）に接続されて、本発明の付着物除去装置が構成されている。前記ブレード支持部材、昇降手段としては、特に限定されず、それぞれ公知の付着物除去装置と同様の構成を採用できる。例えば、前記昇降手段としては、油圧シリンダ、エアシリンダ等が挙げられる。また、本発明の溶融金属めっき装置は、溶融金属浴と、上記付着物除去装置を備えている。
【００２０】
この付着物除去装置を用いて、溶融金属浴中に浸漬されたシンクロールの表面に付着した付着物を除去する際には、前記付着物除去装置の昇降手段により、先端に取り付けられたブレード１０に荷重をかけ、当該ブレード１０をシンクロールの表面（外周面）に押し付けて、シンクロールの表面に付着した付着物を掻き落とす。
【００２１】
この際、ブレード１０は、その先端部１２の断面形状が矩形とされていることで、先端部１２の先端面を押し付けて溶融金属浴中に浸漬されたシンクロールの表面を研磨する回数が増えても、接触面積の変化を抑制することができる。そして、使用開始から使用終了まで、一定の荷重でシンクロールの表面を研磨することができる。
【００２２】
ここで、ブレード１０とシンクロールの接触面圧（研磨圧力）は、ブレード１０に負荷する荷重（研磨荷重）とシンクロールとの接触面積で決定される。接触面圧が高すぎるとブレード１０の磨耗量が増加し、ブレード１０の寿命の低下や、研磨屑の増加により有害欠陥が増加する。一方、接触面圧が低すぎると研磨能力が低下し付着物を十分に除去できなくなる。そのため接触面圧には最適な範囲が存在する。
【００２３】
本実施形態において、ブレード１０の先端部１２は、シンクロールとの接触面積が、１００ｋｇ以下の荷重で、０．００２ｋｇ／ｍｍ２以上、０．００３ｋｇ／ｍｍ２以下の接触面圧を達成できるものとされることが好ましい。これによりシンクロールに対する研磨能力を維持しつつ、かつ、ブレード１０が摩耗して生じる研磨屑の発生をより良好に抑制することができる。ブレード１０は、その先端部１２の断面形状が矩形とされていることで、使用開始から使用終了まで、上記接触面圧を維持しやすい。
【００２４】
また、本実施形態において、ブレード１０の先端部１２の長さＬ（図１参照）は、ブレード１０の強度と寿命を良好に維持する観点から２５〜１００ｍｍとされることが好ましい。また、ブレード１０の先端部１２の厚さＴは、研磨時にシンクロールから受ける力によって、変形、破壊しないために、一定以上の厚さが必要である。本実施形態において、ブレード１０の先端部１２の厚さＴは、このような変形、破壊を抑制し、かつ、接触面圧を良好な範囲に維持する観点から１２〜２８ｍｍとされることが好ましい。
【００２５】
ブレード１０の幅方向の長さＷ（図２参照）は、シンクロールの胴長等に応じて決定できる。本実施形態において、前記幅方向の長さＷは、シンクロールの胴長よりも長くされることが好ましい。具体的には、前記幅方向の長さＷは、シンクロールの胴長より、２０ｍｍ以上長くされることが好ましい。そして、ブレード１０の先端部１２をシンクロールの表面に接触させて該シンクロールの表面を研磨する際には、ブレード１０の幅方向の両端がシンクロールの胴長方向の両端からそれぞれ１０ｍｍ以上外側に位置する状態で、ブレード１０の先端部１２をシンクロールの表面に接触させることが好ましい。これにより、シンクロールの胴長方向への研磨の偏りを防止でき、使用開始から使用終了までシンクロール全幅への研磨能力を良好に維持できる。
【００２６】
ブレード１０の材質としては、ステンレス鋼が好ましい。
【００２７】
なお、上記実施形態では、ブレード１０により、溶融亜鉛めっき浴中に浸漬されたシンクロールの表面に付着した付着物を除去する態様を想定しているが、これに限定されず、本発明のブレードは、サポートロール等の溶融金属浴中に浸漬された他のロールの表面に付着した付着物の除去にも有用である。
【実施例】
【００２８】
本実施例においては、図３に示す断面形状のブレード２０を使用し、連続溶融亜鉛めっきラインにおいて、溶融亜鉛めっき浴中に浸漬されたシンクロールの表面に付着した付着物を除去した。
【００２９】
図３に示すように、本実施例にかかるブレード２０は、ブレード２０の先端部（研削部）２２と、ブレードの基体２４と、前記先端部２２から基体２４に向かって徐々に厚さが大きくなる段差部Ｒ５とから一体に構成されている。ブレード２０は、前記段差部を有することで応力集中を回避でき強度を確保することができる。
【００３０】
ブレードの基体２４は、長さ８０ｍｍ、厚さ５０ｍｍとされている。ブレード２０の先端部２２は、断面形状が矩形であり、長さ３０ｍｍ、厚さ１６ｍｍとされている。また、ブレード２０の幅方向の長さは、シンクロールの胴長より１００ｍｍ長くされている。
【００３１】
ブレード２０の後端は、図示しないブレード支持部材により支持されており、前記ブレード支持部材は、図示しないエアシリンダに接続されて、付着物除去装置を構成している。そして、エアシリンダによりブレード２０に負荷する荷重（ブレード２０とシンクロールとの接触面圧）が調整可能とされている。
【００３２】
このブレード２０を備える付着物除去装置を用い、ブレード２０の先端部２２をシンクロールの表面に当接させ、シンクロール表面を研磨してシンクロールの表面に付着した付着物の除去を行った。
【００３３】
上記研磨は、ブレード２０に１００ｋｇの荷重を負荷して行った。そのときの接触面圧は０．００２８ｋｇ／ｍｍ２であった。また、上記研磨は、ブレード２０の両端が、シンクロールの胴長方向の両端よりもそれぞれ５０ｍｍずつ外側に位置するようにブレード２０の先端部２２をシンクロールの表面に接触させて行った。結果を図４に示す（実施例）。
【００３４】
また、図６（ａ）に示すような断面形状が三角形状である先端部を有する従来のブレードを用い、負荷する荷重を８０〜１２０ｋｇの範囲で変えてシンクロールの表面を研磨した結果を図４に併記した（比較例）。
【００３５】
図４に示されるように、本実施例にかかるブレード２０でシンクロールの表面を研磨した場合、研磨後のシンクロールを通板した鋼帯において付着物が検出された領域は、鋼帯の２００ｍ未満の領域に抑制できた（研磨回数１１回の平均）。これに対し、従来の三角形状の断面形状を有するブレードでシンクロール表面の研磨を行った場合、鋼帯の２００ｍ以上の領域においても付着物が検出された。
【００３６】
また、１回の平均研磨長さは、本実施例のブレード２０を用いた場合１１００ｍ／回であったのに対し、従来の三角形状の断面形状を有するブレードを用いた場合では１３００ｍ／回であった。なお、ここで、研磨長さは、ブレード２０をシンクロール表面に押し付けている間に通過した鋼帯の長さである。従来の三角形状の断面形状を有するブレードでは、使用期間が長くなるにつれて研磨力が低下し、付着物の除去に必要な研磨長さが長くなるために、平均研磨長さが長くなっている。一方、本実施例のブレード２０では、使用期間にかかわらず一定の面圧で研磨できるため、平均研磨長さを短くすることができた。
【００３７】
さらに、使用開始から２５日間経過後のブレードの摩耗量（使用開始前のブレード下端から擦り減った長さ）を測定したところ、本実施例のブレード２０を用いた場合では１９ｍｍであったのに対し、従来の三角形状の断面形状を有するブレードでは２５ｍｍであった。
【００３８】
このことから、本実施例のブレード２０を用いることで、研磨回数が増えても、接触面積の変化を抑制でき、一定の荷重で接触面圧を良好に維持でき、シンクロールに付着した不純物を適切に除去でき、かつ、ブレード２０の研磨屑の発生も適切に抑制でき、鋼帯にこれらが転写するのを良好に抑制できることがわかる。さらに、本実施例のブレード２０は、寿命を長く維持でき交換回数を低減でき経済性に優れる。
【符号の説明】
【００３９】
１  鋼帯
２  スナウト
３  めっき槽
４  シンクロール
５ａ、５ｂ  サポートロール
６、１０、２０、３０  ブレード
７  ブレード支持部材
１２、２２、３２  ブレードの先端部
【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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