(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属または非金属からなる連続製品に、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用い、連続プロセスにより金属めっきまたは合金めっきを施す方法であって、不活性ガス雰囲気中にて連続製品をロック・システム（１）を通じてカプセル化されたコーティング・プラントに搬入し、１２０℃以下の温度域において、
−  コーティングする連続製品を活性化し、
−  コーティングする連続製品を洗浄し、
−  コーティングする連続製品に給電し、
−  コーティングする連続製品に、金属または合金を用いて電気めっきを施し、
−  コーティングされた連続製品をプラントからロック・システムを通じて搬出する
各工程をこの順に有し、
コーティング前の連続製品をロック・システム（１）を通じて外部から封止されたコーティング・プラントへ搬入し、コーティングする連続製品の活性化および洗浄を行うことを特徴とする方法。
【請求項２】
連続製品として、金属または非金属からなるワイヤ、テープ、長尺物、またはパイプを用いることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
【請求項３】
アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いてコーティングを行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の方法。
【請求項４】
ロック・システム（１）への導入を行っている間に、連続製品（１２）をガス・ストリッピング・ノズルまたはスプレー・ノズル（１１）の上方を通過させることによってクリーニングすることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
プラント内において電気めっきを行った後、化学的または物理化学的な後処理を行うことを特徴とする請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
プラント全体が再生サイクルを利用した閉鎖的設計にもとづいており、使用済みの液体は全て、循環プロセスによって処理、浄化、再循環されることを特徴とする請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
液体は洗浄液、電解液および活性化液であることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。
【請求項８】
短距離プラント内で速い通過速度を達成するために、連続製品（１２）を方向転換ユニット（４）に通過させることを特徴とする請求の範囲第１〜７項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
連続製品（１２）はロック・システム（１）および洗浄ユニット（３）に通過され、前記ロック・システム（１）および前記洗浄ユニット（３）は各々少なくとも３つのチャンバー（１７，１８．１９）から成り、中央チャンバーＢ（１８）はシール液で満たされ、外側チャンバーＡ（１７）は空気を収容し、内側チャンバーＣ（１９）は不活性ガスで満たされていることを特徴とする請求の範囲第１〜８項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
連続製品は気密性および液体封止性を持たないガイド（９）を通じてチャンバーに導入され、チャンバー内の液体の一部が隣接するチャンバーに流入可能であることを特徴とする請求の範囲第１〜９項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
オーバーフロー孔（１６）またはガイド（９）を通じて排出される液体は循環システムによって浄化され、チャンバーに戻されることを特徴とする請求の範囲第１〜１０項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ガイド（９）はブシュまたはプーリーであることを特徴とする請求の範囲第１〜１１項にいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
電解液で満たされ陽極を備えない接触給電槽５内で給電を行い、陰極として接続された金属接点（２９）上に連続製品（１２）を通過させることを特徴とする請求の範囲第１〜１２項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
電気めっきは電解液を満たしたコーティング槽（６）内で行われ、絶縁されたブシュ（２７）に連続製品（１２）を通過させることを特徴とする請求の範囲第１〜１３項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
金属または非金属からなる連続製品（１２）に、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用い、連続プロセスにより金属めっきまたは合金めっきを施す装置であって、少なくとも１つのロック・システム（１）と、少なくとも１つの接触給電槽（５）と、少なくとも１つのコーティング槽（６）とを有するコーティング・プラントから成り、これら組立品は直列に配され、装置全体は気密に封止されており、コーティング・プラントは直列に配された活性化ユニット（２）と洗浄ユニット（３）とを有し、コーティング・プラントの外部には連続製品をリールから引き出しロックシステム（１）を通じてコーティング・プラントに導入するユニットが配されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
ロック・システム（１）は少なくとも３つのチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ（１７，１８，１９）から成り、中央チャンバーＢ（１８）はオーバーフロー孔を有し、チャンバーＡおよびＣ（１７，１９）はオーバーフロー・チャンバーとして設計されていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の装置。
【請求項１７】
チャンバーＡ，Ｂ，Ｃ（１７，１８，１９）は出口（２０，２２，２３）を有し、中央チャンバーＢ（１８）は更に入り口（２１）を有し、チャンバーＡおよびＣ（１７，１９）に回収されたシール液はこの入り口（２１）を通じて中央チャンバーＢ（１８）に戻されることを特徴とする請求の範囲第１５または１６項に記載の装置。
【請求項１８】
ガス・ストリッピング・ノズルまたはスプレー・ノズル（１１）がチャンバーＣ（１９）内に配されていることを特徴とする請求の範囲第１５〜１７項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
ロック・システム（１）の中央チャンバーＢ（１８）がオーバーフロー孔（１６）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１５〜１８項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
接触給電槽（５）は内部に金属製のプーリー（２９）またはワイピング接点を備えており、これを通じて連続製品（１２）は陰極として接続されることを特徴とする請求の範囲第１５〜１９項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
接触給電槽（５）内には、１つまたは複数のセラミック製のテンション・プーリー（３０）が変位を調整するように配されていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２０項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
金属製のプーリー（２９）は、連続製品（１２）を案内するための溝部（３２）を有することを特徴とする請求の範囲第１５〜２１項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
接触給電槽（５）にはオーバーフロー孔が設けられており、コーティング槽（６）から排出される電解液が回収システムへ流入可能とされていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２２項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
コーティング槽（６）内に連続製品（１２）を案内するためのガイド（２７）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２３項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
コーティング槽（６）内に陽極板（２６）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２４項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
コーティング槽（６）は、オーバーフロー孔（１６）と入り口（２１）を備えていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２５項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
コーティング槽（６）内のガイド（９）は、絶縁材料を用いて構成され中央に貫通孔が設けられた支持部材（２８）から成り、貫通孔を貫く一方向からのみ、ブシュ（２７）が取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２６項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
ブシュ（２７）はセラミック材料から成り、交換を容易とするために半分に割れる構造とされていることを特徴とする請求の範囲第１５〜２７項のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属または非金属からなる連続製品に、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用い、連続プロセスにより金属めっきまたは合金めっきを施す方法に関する。本発明はまた、この方法に用いる装置に関する。
現状の技術によれば、ワイヤ、テープ、長尺物、パイプといった連続製品は、水性電解液を用いるか、あるいは溶融浴コーティング法により連続プロセスにて製造されている。
例えば、よく知られた電気めっき法では、ワイヤに亜鉛、ニッケル、その他様々なコーティングを施すが、この場合、水性溶液を満たした開放型の洗浄浴やめっき浴中にワイヤを通過させている。これらの浴では、各金属はワイヤ上に析出し、析出被膜の厚さは通過速度と電界強度に依存する。しかしこの方法では、時間の関数として表される析出速度がかなり遅く、析出被膜の多孔性や剛性が増す場合が多いため、特に被膜が薄い場合において耐食性の低下が問題となっている。また、延性に乏しいために、その後の成形工程において被膜にひび割れが生じたり、あるいは被膜が剥離する虞れすらある。このような被膜に防食性は到底期待できず、表面の美観も損なわれる。
さらに、水性電解液を用いた金属の電着においては、産業規模における陰極効率あるいは陽極効率が未だ達成されていない。通常、連続コーティングに要求される高い電流密度下では副反応が進行し、電解液中に分解生成物が生じたり、ガスが発生する。特に、製品の表面で水素ガスが発生すると、基材が脆化する虞れがある。
また、別の欠点として、水性電解液を用いた電気めっき法や溶融めっき法では有毒な排気や排水が大量に発生するため、相応に費用をかけた工程によって浄化を行う必要があるが、それでも特殊な有害廃棄物が残存してしまうことが挙げられる。例えば、適当な溶液中でアルカリ洗浄を行う前に、コーティングしょうとする表面に脂肪分が残っていると、有機化合物の残渣が生成し、この残渣が４５０℃付近にも及ぶ亜鉛めっき浴の高温によって反応を起こし、ダイオキシンやフラン等といった猛毒の有機化合物が生成する場合がある。さらに、金属汚泥、使用済みの酸、アルカリ洗浄廃液も発生する。上述の排ガスに加え、酸性蒸気やアルカリ性蒸気も発生する。
連続製品のコーティング法は他にも知られており、いずれも装飾被膜や防食被膜の溶融状態からの析出を利用している。いわゆる亜鉛ディッピング（溶融亜鉛めっき）および溶融アルミニウムめっきは、その例である。溶融亜鉛めっきでは、予め洗浄し活性化された製品、例えば細番手のワイヤを、高純度の溶融亜鉛中に連続プロセスにて通過させる。しかし、このプロセスは４４０℃以上の高温で行われるため、被コーティング材に機械的衝撃も加わることは避けられない。また、高温に起因して、被コーティング材の種類によっては全く被膜を形成できないものもある。さらに、析出被膜は概して均一性に劣り、耐食性が被膜に大きく左右されることも欠点のひとつである。ストリッピングを行うと、表面の美観は全く損なわれてしまう。表面の着色も不可能である。
亜鉛が関与するコーティング工程ではいずれも、短時間内の腐食で酸化亜鉛と炭酸亜鉛が生成することにより表面にブルーミングが生じ、外見の印象上好ましくない。したがって、これらの加熱プロセスでは、被膜の均一性を達成することができない。
もう一つ、よく知られた方法として、いわゆる高温溶融アルミニウムめっき法がある。この方法では、亜鉛めっきの場合と同様、溶融アルミニウム浴中でワイヤを引いた後、ストリッピングを行う。しかし、こうして得られる被膜にもやはり、溶融亜鉛めっきに関して上述したと同様の欠点が認められる。溶融アルミニウムめっきによる被膜は、純度が不十分で、空隙率が大きく、酸化物の包有が避けられず、したがって耐食性に劣ることから、今だ成功しているとは言い難い。その他の欠点としては、被膜が美観に劣ること、また場合によっては、溶融アルミニウムめっきに必要な高温にてコーティング基材に大きな機械的衝撃が加わることが挙げられる。
近年では、亜鉛めっきと溶融アルミニウムめっきとが組み合わせられることもあり、アルミニウムによる活性陰極の保護効果のおかげで被膜の腐食が若干改善される。反面、装飾性に乏しいことが欠点である。さらに、コーティングが高温域でないと行えない、という単純な理由による欠点もある。
また近年では、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用いたアルミニウムの電着プロセスもあり、ハロゲン化アルカリ金属とアルキル・アルミニウムからなるアルキル・アルミニウム複合体を含む浴を用いてアルミニウムを電着する。一般には、芳香族炭化水素または脂肪族炭化水素を溶媒として用いる。かかる電解液は、例えば欧州特許公開第0,402,761A号公報および欧州特許公開第0,084,816A号公報に記載されている。
しかし、かかる電解液は、これまで専らラック製品のコーティングに使用されており、個々の部品は適当なラックに収められ、それぞれの電解浴に浸漬されていた。しかし、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用いた連続製品のアルミニウムめっき法は、今日に至るまで知られていない。これまでのところ、ワイヤ、テープ、長尺物およびパイプといった連続製品には、水系を用いた電解亜鉛めっき法、溶融アルミニウムめっき法、または溶融亜鉛めっき法のいずれかによって防食コーティングが施されている。
本発明の技術上の目的は、従来の連続製品へのコーティング法における上述の欠点を排し、低コストにて良質な被膜が得られる方法を提供することを目的とする。さらに、基材にいかなる変化も与えることなく、特に低温域において上記方法を実施することを目的とする。
上記の技術上の目的は、金属または非金属からなる連続製品に、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用い、連続プロセスにより金属めっきまたは合金めっきを施す方法であって、不活性ガス雰囲気中にて連続製品をロック・システムを通じてカプセル化されたコーティング・プラントに搬入し、１２０℃以下の温度域において、
−  コーティングする連続製品を活性化し、
−  コーティングする連続製品を洗浄し、
−  コーティングする連続製品に給電し、
−  コーティングする連続製品に、金属または合金を用いて電気めっきを施し、
−  コーティングされた連続製品を乾燥し、
−  コーティングされた連続製品をロック・システムを通じてプラントから搬出する
各工程を行う方法によって達成される。
本発明において、連続製品とは、コーティング時に連続プロセスにて稼働する工場内を連続的に通過することによって、巻回または折り畳まれた形態で生産される金属材料または非金属材料を指すものとする。かかる製品としては、あらゆる太さのワイヤ、テープ、長尺物、パイプおよびこれらの同等品が挙げられる。
本発明において、非水系とは、中間層や支持層を用いることなく、純度の高い金属または合金、特にアルミニウムやアルミニウム合金を電気めっきプロセスによって制御性良く析出することが可能な電解液と定義する。
好ましい実施の態様では、金属材料または非金属材料からなるワイヤ、テープ、長尺物またはパイプを、連続製品として使用する。これらの材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金でコーティングされることが好ましい。
図１は、本発明に係る方法の工程図である。
図２はロック・システムを示す図であり、図３はコーティング槽を示す図である。
図４は、接触給電槽を示す図である。
図５は、プロセスの全体図である。
図１に、本発明の方法における個々の処理段階を示す。連続製品をリールから引き出し、ロック・システムを通じてコーティング装置に導入する。ロック・システムへの導入時であっても、連続製品をストリッピング・ノズルまたはスプレー・ノズル（図２の符号１１）の上方を通過させることによってクリーニングを行うことができる。続く第２処理段階では、被コーティング物を活性化する。符号３は、洗浄ユニットを示す。活性化を終えた被コーティング物は、ここで洗浄される。符号４は、１個または複数のプーリーを備えた方向転換ユニットである。これにより、プラントの全体サイズが縮小され、直径の小さい連続製品を取り扱う場合には特に好都合である。続く符号５は、個々の接触給電槽を示し、符号６はコーティング槽を示し、符号７は後処理を示す。プロセス終了時、コーティング済みの製品は適当なリールに巻き取られる。
好ましい実施の態様では、プラント内で電気めっきを終了した後、化学的または電気化学的な後処理を行ってもよく、更にこの後処理と同時またはその終了後に、表層部の着色を行ってもよい。後処理としては、表面の光沢性を高めるための機械的な表面緻密化処理があり、かかる後処理によっても表面に何ら悪影響は及ばない。
他の好ましい実施の態様では、再生サイクルを利用してプラント全体を閉鎖系とし、使用済みの液体は全て、循環プロセスによって処理、浄化、再循環される。特に、洗浄液、電解液、及び活性化液にこれらの操作を行い、必要に応じて濾過または蒸留、あるいはその両方を行ってもよい。
他の好ましい実施の態様では、各々少なくとも３つのチャンバからなるロック・システムと洗浄システムとに連続製品を通過させる。ここで、中央チャンバーＢにはシール液を満たし、外側チャンバーＡには空気、内側チャンバーＣには不活性ガスを満たす（図２参照）。他の好ましい実施の態様では、密閉性のそれ程高くないガイドを通じてチャンバーに連続製品を通過させるので、各チャンバー内の液体の一部は隣接するチャンバーに流入する。
例えばロック・システムについてみると、連続製品の搬入時におけるプラントへの湿気や酸素の侵入は、上述の対策によって防止される。中央チャンバーＢに満たされたシール液が、外側チャンバーＡに満たされた空気に対するバリヤーとなるからである。チャンバー間のガイドは液体封止性がそれ程高くないので、シール液の一部は中央チャンバーＢからチャンバーＡ，Ｃへと流出する。このようにして、搬入された連続製品はこれらの場所で洗浄される。チャンバーＡ，Ｃから回収された液体は、排液システムを通じて貯蔵タンクへ送られ、適当なポンプ及び濾過手段により中央チャンバーＢへ戻される。
図５に示した洗浄用チャンバーも同様に構成されており、したがってここでも、前段の槽の液体やガスが後段のチャンバーに到達することはない。
他の好ましい実施の態様では、これらのチャンバーからオーバーフロー（越流）機構あるいはガイドを通って排出された液体は、循環システムによって浄化され、それぞれのチャンバーに戻される。チャンバー間のガイドとしては、ブシュまたはプーリーを用いることが好ましい。接触給電は、電解液を満たしたチャンバー内で行われることが好ましい。このチャンバーには陽極が無く、連続製品は陰極に接続された金属接点上を通過する。電解液がコーティング槽からガイドを通って接触給電槽に流れ込むよう、接触給電槽内の液面高さは、隣りのコーティング槽の液面高さよりも低くしておくことが望ましく、以て、接触給電槽から取り込まれる不純物による電解液の純度低下を防止することができる。
他の好ましい実施の態様では、電解液を満たしたコーティング槽内で電気めっきを行う。ここで、連続製品は絶縁されたブシュを通過する。
コーティング槽内のこれらの対策によって、陽極を持たないチャンバー内で連続製品に電圧を印加することができるので、接触給電槽内、例えば電圧が印加された陰極ガイド上に金属が析出することはない。また、コーティング槽自体は導線を持たないので、金属は専ら連続製品上にのみ析出する。プラントの全長や規模に応じ、給電槽とコーティング槽は幾つでも配設することができる。
本発明の装置へのワイヤの導入は、特に使い易く設計された真空もしくは液体ロック・システムを介して行われる。後者の構成は、コーティング槽間に配される接触給電槽に類似している。かかる導入は、単一ワイヤ・システム、複数ワイヤ・システムのいずれにおいても可能である。このとき、シール液はワイヤ表面をクリーニングする役割を果たす。ロック・システム間では、プロセスは常に、完全な不活性雰囲気中で進行する。洗浄ユニット、接触給電槽およびコーティング槽内では、隣接するワイヤや陽極に対する電気的接点を持たないコーティング材料として機能する陽極に対して、ワイヤが一定の距離を保ちながらコーティング槽を通過するよう、ワイヤ・ガイドに特別の工夫が施されている。
コーティング槽間にはオーバーフロー・システムが設けられており、プラントの全長にわたって一定かつ安定な条件が達成されるよう、接触給電槽内でワイヤへの給電が行われる。
本発明の特色は、この作業域におけるワイヤはなお電解液中に浸漬されている必要があるものの、ワイヤへの給電は直接的なコーティング作業域の外側で行われる点にある。不活性雰囲気に加え、上述のロック・システムに類似したオーバーフロー・システムによって、環境からの遮断が行われる。本発明では、バネ仕掛けの接点要素を通って滑る、あるいは転がる様式にて給電が行われ、あらゆるワイヤ径に対応可能となっている。このような本発明における接点の工夫および、コーティング作業域外における給電のおかげで、給電プーリー上や給電要素上には析出が生じない。
本発明では、ワイヤ、特に細番手のワイヤが、特色ある方向転換システムを介してコーティング槽を数回通過することができ、これによって、長さが短く制限されていても効率に優れたプラントが実現される。プラント技術およびプロセスの粋を集めた設計によれば、プラントが停止した場合にも、保存容器を用いて連続製品を原位置に保つことができるため、従来プロセスと異なり、始動ロスを回避することができる。
本発明によれば、機械的または物理化学的ストリッピングが対象となる表面被膜の均一性や均質性に影響を与えることはない。本発明の方法によれば、コーティング槽内のアルミニウム電極を簡単に交換することができ、直ぐに操業を再開することができる。
本発明において、ロック溶液、洗浄剤および電解液用のフィルタ・システムや貯蔵システムといった補助ユニットは、環境から独立した閉鎖系操業を実現できるように設計されている。廃液は、再生利用ができるよう、濃縮状態で排出される。本発明の装置を用いれば、上述の方法によって被膜の化学的不動態化が進行し、耐食性が大幅に向上する。本発明では、塗料のような形態ではなく、被膜そのものの着色が可能であり、かかる着色の機械的耐久性はラッカーに比べて大幅に向上する。本発明の方法では、様々な種類のコーティング材料や電解液を使用することができるので、前述の従来の方法に比べ、酸性域、アルカリ性域のいずれにおいても耐食性が大幅に向上する。コーティング作業域や洗浄作業域からワイヤが排出される場所では、所望の色に着色され適当な被覆層に覆われたワイヤを、乾燥状態、あるいは表面が緻密化された状態で得ることができる。
本発明はまた、金属または非金属からなる連続製品に、水も酸素も含まない非プロトン性電解液を用い、連続プロセスにより金属めっきまたは合金めっきを施す装置も提案する。この装置は、少なくとも１つのロック・システム１、少なくとも１つの接触給電槽５、少なくとも１つのコーティング槽６から構成され、これらが任意の数にて直列に配され、装置全体が気密に封止されている。かかる装置も、例えば本発明の方法を実施するために使用できる。
図２に、ロック・システム１の概念図を示す。このロック・システム１は、好ましくは、少なくとも３つのチャンバーＡ，Ｂ，Ｃ、１７，１８，１９からなる。中央チャンバーＢにはオーバーフロー孔１６が設けられ、チャンバーＡとＣはオーバーフロー・チャンバーとされている。より好ましい構成においては、チャンバーＡ，Ｂ，Ｃに出口２０，２２，２３が設けられ、中央チャンバーには加えて入り口２１が設けられ、この入り口２１を通じてチャンバーＡ，Ｃに回収されたシール液が中央チャンバーＢへ再循環される。符号１４は貯液タンク、符号１５は適当なポンプを示す。符号９はワイヤ・ガイド、符号１７はチャンバーＡ、符号１８はチャンバーＢ、符号１９はチャンバーＣを示す。符号１２はチャンバーを通過する連続製品を示し、符号１１はプラントを通過する連続製品１２の表面をさらにクリーニングするためのガス・ストリッピング・ノズルまたはスプレー・ノズルを示す。符号２４，２５はチャンバー内壁を示し、符号１３は交換式のブシュ用プレートを示す。適当なブシュをその都度挿入することにより、直径の異なるワイヤに対応可能である。符号１０は液面高さを示す。
図３に、コーティング槽を示す。図３ａ，３ｂおよび３ｄは、槽内に設けられた連続製品用の支持部材２８を別角度から見た図を示す。図３ａは正面図、図３ｂは側面図、および図３ｄは上面図である。図３ｃはコーティング槽６全体の斜視図である。図３ａ，３ｂおよび３ｄにおいて、符号２８は絶縁材料からなる支持部材を示す。符号２７は、半分に割れる構造を有し、セラミックからなるブシュを示す。ブシュは、導入された連続製品の走行方向と反対の方向に絶縁材料から取り外すことができ、例えば直径の異なるブシュと交換できる。
図３ｃは、コーティング槽６の全体図である。コーティング槽６は、陽極板２６、槽の中央に設けられた支持部材２８、およびブシュ２７を備えている。
コーティング槽６には、連続製品１２を案内するためのガイドを備えていることが好ましい。ガイドは、コーティング槽内に配置された１対の陽極板とコーティングされる連続製品１２とが一定の間隔を保つように設計されている。他の好ましい実施の態様では、コーティング槽に電解液のオーバーフロー孔と流入口とが設けられている。
コーティング槽内のガイドは、絶縁材料から成り中央に貫通孔を有する支持部材２８からなる。ブシュ２７は一方向だけから貫通するように貫通孔に取り付けられており、好ましくはセラミック材料から成り、また、直径の異なる連続製品を使用する際に簡単に交換できるよう、半分に割ることができる。
図４は、接触給電槽５の模式図である。図４ａは接触部位の拡大側面図である。図４ｂは接触給電槽５の斜視図である。図４ｂにおいて、符号１２は、陰極電圧を印加された金属製のプーリー２９と非導電性セラミック製のテンション・プーリー３０との間を通過する連続製品を示し、符号３２は連続製品１２の案内性能を高めるために金属製のプーリーに設けられた溝部である。符号３３は、金属製のプーリー２９とセラミック製のテンション・プーリー３０とを保持する保持部材を示す。図４ａは、接触部位の拡大断面である。符号２９は金属製のプーリー、符号３１は給電用の青銅製ソケット、符号１２は連続製品、符号３０はセラミック製のテンション・プーリーを示す。テンション・プーリー３０は、連続製品の変位をバネと止めネジによって調整するために用いられる。
接触給電槽５には、金属製のプーリーまたはワイピング接点が配設され、これを通じて連続製品を陰極として接続する設計とされていることが好ましい。さらに、接触給電槽５には、連続製品の変位を調整するためにテンション・プーリーを１つまたは複数配することができる。好ましい実施の態様においては、金属製のプーリーは連続製品を案内するための溝部を有している。接触給電槽にオーバーフロー孔が設けられ、電解液槽から排出された電解液が回収システムへ流入可能となっていてもよい。
図５はコーティング槽６、接触給電槽５および洗浄ユニット３を示す図である。図５ａはこれらの槽の上面図、図５ｂは側面図である。洗浄ユニット３は、前出の図２におけるロック・システムと同様の構成を有していることがわかる。洗浄ユニット３は、オーバーフロー孔と隣接するオーバーフロー・チャンバーも同様に備えており、中央チャンバーの各々には洗浄液が満たされている。洗浄液は、非密閉型のガイドを通って隣りのチャンバーへ流入し、適当な出口から回収され、洗浄チャンバーに戻される。符号５は接触給電槽を示す。接触給電層５は、コーティング槽６に隣接して設けられ、電解液で満たされていることが好ましい。符号６はコーティング槽を示す。コーティング槽６には、陽極板２６、絶縁材料からなる支持部材２８、支持部材２８に取り付けられ、コーティング槽中で連続製品１２を案内するためのセラミック製のブシュ２９を備えている。コーティング槽にも電解液が満たされており、また、オーバーフロー孔、出口および入り口が設けられ、これらを通じて電解液の循環、浄化、再循環が可能とされている。
本発明の装置は、従来公知の連続製品用めっき装置に比べ、極めて利点が多い。ワイヤは、非導電性のパイプとプーリー・ガイドによって装置内、特にコーティング槽６の電界内に安定に位置決めされる。かかる安定な保持により、複数の連続製品、例えば複数のワイヤを装置内に並列に、縦方向にさえも通過させることが可能となり、不要な電気的接触を生ずることなく、陽極との間に一定した距離を保つことができる。ロック・システム１、洗浄ユニット３、および接触給電槽５はオーバーフロー・チャンバーとして構成されているので、連続製品を常に電解液中に保持したまま、陽極材料の影響が及ぶ領域外において中間地点での電気的接触が可能となる。接触給電槽５における電気エネルギーは、フレキシブルなバネ仕掛けの接触ピンの形態を採るワイピング接点と弾性を有する給電プーリーの双方を通じて伝達される。
接触給電槽５やコーティング槽６内における連続製品のかかる特別な保持様式により、様々な直径を有する連続製品に対する処理が可能となる。好ましくは、方向転換ユニット４を利用することによって、連続製品を複数並列に配置されたコーティング槽に通過させることができ、比較的長さの短いプラントにおいても速い通過速度が達成される。
プラントを停止させる際は、反応媒体は反応区域外にある中間容器に貯蔵され、且つ、プラントの不活性ガス雰囲気は維持されるので、連続製品をチャンバー内に保持したままでも、片面だけにおける過剰な酸洗いや過剰なコーティング等、余分な表面反応が進行することはない。また、プラントのアイドリング時、被コーティング材を取り外すことなく陽極材料を交換できる点も長所である。
本発明の方法及び装置を適用することにより、適当な装置があれば、連続プロセスにより連続製品への金属、特にアルミニウムの被膜を形成する産業規模のプロセスが初めて実現される。したがって、本発明の方法および装置は、従来専ら用いられてきた溶融アルミニウムめっき法、溶融亜鉛めっき法、水性メディアを用いた電解めっき法に取って代わるものである。
符号の説明
１    ロック・システム
２    活性化
３    洗浄ユニット
４    １つまたは２つ以上のプーリーを備えた方向転換ユニット
５    接触給電槽（幾つでも可）
６    コーティング槽（幾つでも可）
７    後処理
８    乾燥／搬出
９    ガイド
１０  液面高さ
１１  ガス・ストリッピング・ノズルまたはスプレー・ノズル
１２  連続製品
１３  ガイド用交換式プレート
１４  貯液タンク
１５  ポンプ
１６  オーバーフロー孔
１７  外側チャンバーＡ
１８  中央チャンバーＢ
１９  内側チャンバーＣ
２０  外側チャンバーＡの出口
２１  中央チャンバーＢへの入り口
２２  中央チャンバーＢの出口
２３  内側チャンバーＣの出口
２４，２５  チャンバーの内壁
２６  陽極板
２７  セラミック製のブシュ
２８  絶縁材料からなる支持部材
２９  金属製のプーリー接点
３０  セラミック製のテンション・プーリー
３１  青銅製のソケット
３２  金属製のプーリーの溝部
３３  保持部材
【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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