(57)【要約】【課題】ストリップを浸漬処理する上下ロールを備えた水平処理槽において、設備コストを過度に上昇させることなく、簡易かつ長期間確実に、上下ロール軸芯間距離の変動に追従可能な、槽の側板開口部に設置されるシール板を提供する。【解決手段】本発明に係る水平処理槽用シール板は、上ロール７の軸を通すロール軸孔１７を有する上シール板部材１２と、下ロール８の軸を通すロール軸孔１８を有する下シール板部材１３とからなり、上シール板部材１２の下端部１９および下シール板部材１３の上端部２０のいずれか一方が板厚断面凹部２１を、他方が凹部２１に嵌装する板厚断面凸部２２を有し、凹部２１と凸部２２とが相互に上下方向へ摺動可能に構成されたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップを槽内に充填された処理液中を通過させるための上ロールと下ロールを備えた水平処理槽の側板開口部に設置されるシール板であって、
前記上ロールの軸を通すロール軸孔を有する上シール板部材と、前記下ロールの軸を通すロール軸孔を有する下シール板部材とからなり、前記上シール板部材の下端部および前記下シール板部材の上端部のいずれか一方が板厚断面凹部を、他方が前記凹部に嵌装する板厚断面凸部を有し、前記凹部と前記凸部とが相互に上下方向へ摺動可能に構成されたことを特徴とする水平処理槽用シール板。
【請求項２】
前記上シール板部材および前記下シール板部材のいずれかまたはそれぞれが、前記ロール軸孔の中心位置で上下に分割可能に構成された請求項１に記載の水平処理槽用シール板。
【請求項３】
前記分割可能な部位がボルト締結にて着脱自在に構成された請求項２に記載の水平処理槽用シール板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下一対のロールで槽内に充填した処理液中にストリップを通板して浸漬処理する水平処理槽の側板に設けられるシール板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばストリップ（薄鋼板）を亜鉛めっき液が充填された複数の水平めっき槽（水平処理槽）内を順次通板して浸漬処理により電気亜鉛めっきを行う水平めっき装置においては、図４に示すように、ストリップ１０１を挟んで各トレイ（槽）１０３の入出口にめっき液面をストリップ１０２より上方に維持するための上下一対のゴム製のダムロール１０４が配設され、めっき装置１０２の入出口および各トレイ１０３間にストリップ１０２を介して各槽１０３内のめっき液１０５中に浸漬したアノード電極１０６に通電を行う金属製のコンダクタロール（ＣＤＲ）１０７とゴム製のバックアップロール（ＢＵＲ）１０８が上下対に配設されている。
【０００３】
このような構成の水平めっき装置１０２においては、ダムロール１０４は径が小さいため、ストリップ１０１のエッジにより表面に疵（エッジマーク）が入りやすく、この疵がストリップ１０１に転写され線状模様となり、製品外観が損なわれやすい。このため、疵が入った（エッジマークが発生した）ダムロール１０４は定期修理時に取外してその表面の研磨ないし巻替えを行っているが、ダムロール１０４は各トレイ１０３の入出口に設けられているため数が多くしかも通常狭い場所に設置されていることが多いので、その取替えに大変な手間を要していた。
【０００４】
また、上記構成の水平めっき装置１０２においては、ＣＤＲ１０７がめっき液１０５に浸かっていないため、ストリップ１０１等を介してＣＤＲ１０７表面に付着しためっき液が通電による発熱で乾燥して結晶化し、この結晶がストリップ１０１表面に剥がれ落ちることでめっきムラも発生しやすい。これに対しては、各トレイ出口のダムロール１０４通過直後のストリップ１０１表面に散水してめっき液を洗い流す手段を設けることが有効と考えられるが、洗浄後の廃液を処理する設備が別途必要となるなど設備コストが過大となる問題がある。
【０００５】
そこで、本発明者らは、ダムロールを廃止するとともに、各トレイを連結して一体型のめっき槽とし、この一体型のめっき槽の入出口および連結部にＣＤＲとＢＵＲを上下対に配し、入出口のＣＤＲとＢＵＲの対にてめっき液面をストリップより上方に維持しつつ、ＣＤＲの一部（下部）を常時めっき液に浸漬した状態にてストリップを通板してめっき処理することで、上記問題点を解決できるものと考えた。
【０００６】
ところが、ＣＤＲとＢＵＲの対（上下ロール）をめっき液に浸漬状態にして用いる場合は、上下ロールの軸芯間距離の変動に対応してめっき液漏れを確実に防止することができる上下ロール軸部のシール構造が非常に重要となる。すなわち、上下ロールの軸芯間距離は、めっき対象であるストリップの厚さ、ＣＤＲとＢＵＲによる圧下調整、ロール磨耗に対する研削等によって最大１０〜１５ｍｍ程度変動しうる。しかしながら、従来ダムロールの軸シールに用いられていたゴム板に放射状の切込みを入れたものは、上下ロールの軸芯間距離のわずかの変動には適用し得るものの、上記のような大きな変動に対しては切込みからの液漏れがひどくなるためまったく適用し得ないものであった。
【０００７】
また、上下ロール軸芯間距離の変動に追従可能なシール構造として、上ロールの軸を貫通するロール軸孔を備えた上シール板部材と下ロールの軸を貫通するロール軸孔を備えた下シール板部材との重ね合せ部にチューブ式シールを挟んで昇降可能に構成したシール構造が開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１には、このシール構造により上下ロール軸芯間距離±１ｍｍの変動に対して長期間液漏れがほとんどないとの実施例を提示しているものの、シール部材を用いる限りその耐久性に限界があり、また最大１０〜１５ｍｍといった大きな変動に対しても長期間液漏れを確実に防止できる保証はなく、さらには、チューブ式シールに空気圧を供給するための設備を別途必要とし設備コストが高くなる問題がある。
【特許文献１】特開平３−２８３９５号公報（特許請求の範囲、図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、ストリップを浸漬処理する上下ロールを備えた水平処理槽において、設備コストを過度に上昇させることなく、簡易かつ長期間確実に、上下ロール軸芯間距離の変動に追従可能なシール構造、より詳しくは槽の側板開口部に設置されるシール板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、ストリップを槽内に充填された処理液中を通過させるための上ロールと下ロールを備えた水平処理槽の側板開口部に設置されるシール板であって、前記上ロールの軸を通すロール軸孔を有する上シール板部材と、前記下ロールの軸を通すロール軸孔を有する下シール板部材とからなり、前記上シール板部材の下端部および前記下シール板部材の上端部のいずれか一方が板厚断面凹部を、他方が前記凹部に嵌装する板厚断面凸部を有し、前記凹部と前記凸部とが相互に上下方向へ摺動可能に構成されたことを特徴とする水平処理槽用シール板である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記上シール板部材および前記下シール板部材のいずれかまたはそれぞれが、前記ロール軸孔の中心位置で上下に分割可能に構成された請求項１に記載の水平処理槽用シール板である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記分割可能な部位がボルト締結にて着脱自在に構成された請求項２に記載の水平処理槽用シール板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、凹部に凸部を嵌装させた簡易な構造を採用したことにより、チューブ式シールなどの高価なシール部材を用いる必要がなくなり、低コストでかつ長期間確実に、上下ロール軸芯間距離の変動に追従可能なシール構造を提供できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態）
本実施形態では薄鋼板に電気亜鉛めっきを施す水平めっき装置における適用例について詳細に説明する。図１に本発明に係るシール板を適用した水平めっき装置の概略を示す全体構造を、図２に水平処理槽の側板へのシール板の取付け構造を、図３にシール板の詳細構造をそれぞれ示す。
【００１５】
図１に示すように、水平めっき装置２は、アノード電極６を内部に備えた複数のトレイ３ａを連結部３ｂにて直列に連結した一体型の水平処理槽３とし、この一体型の水平処理槽３の入出口部３ｃおよび連結部３ｂにＣＤＲ（上ロール）７とＢＵＲ（下ロール）８を上下対に配し、入出口部３ｃのＣＤＲ７とＢＵＲ８の対（上下ロール）にてめっき液面をストリップ１より上方に維持しつつ、ストリップ１をめっき液５中に通板するとともに、ＣＤＲ７とアノード電極６間に通電することでストリップ１に亜鉛めっきを施すように構成されている。
【００１６】
そして、図２に示すように、水平処理槽３の連結部３ｂおよび入出口部３ｃの側板９に設けられた例えばＵ字状の開口部１０に以下の構成からなるシール板１１を嵌め込むようにしている。このシール板１１は、上下に２分割され、ＣＤＲ（上ロール）７の軸１５を通すロール軸孔１７を有する上シール板部材１２と、ＢＵＲ（下ロール）８の軸１６を通すロール軸孔１８を有する下シール板部材１３とで構成されている。そして、上シール板部材１２の下端部１９に板厚断面凹部２１を設けるとともに、下シール板部材１３の上端部２０に、上記凹部２１に嵌装する板厚断面凸部２２を設ける。凹部２１および凸部２２の幅は、これらを互いに嵌装した状態において凹部２１および凸部２２のそれぞれの基端部に掛かる曲げ応力に耐えうるように、例えば上下シール板部材１２，１３の厚みの１／３程度とするとよい。そして、凸部２２の幅は、これを凹部２１に嵌装したとき摺動可能でかつ嵌装部位の隙間からめっき液が漏れ出さないように、凹部の幅より少しだけ小さめ（例えば１ｍｍ程度小さめ）とするとよい。
【００１７】
また、凹部２１の深さおよび凸部２２の長さは、上下ロール軸芯間距離の最大変動量（１０〜１５ｍｍ程度）に追従するためだけの目的からいえば２０ｍｍ程度で十分であるが、嵌装部位の隙間からのめっき液の漏れ出しを防止する目的を考慮すると嵌装部位の長さをできるだけ大きくするのが好ましく、例えば５０ｍｍ以上、さらには８０ｍｍ以上とするとよい。ただし、凹部２１の深さおよび凸部２２の長さを過度に大きくするとそれぞれの基端部に掛かる曲げ応力が過大になり破損するおそれが高まるので、凹部２１および凸部２２の幅にもよるが、最大１００ｍｍ程度とするとよい。
【００１８】
なお、シール板１１の材質は、めっき液（硫酸亜鉛溶液など）に対する耐食性の他、強度や加工性などを考慮して例えばテフロン（登録商標）などのフッ素樹脂が推奨される。
【００１９】
また、ロール軸孔１７，１８とロール軸１５，１６との間のシールは、各ロール軸孔１７，１８がロール軸１５，１６の昇降にそれぞれ追従して昇降するので、従来のようにゴム板に放射状の切込みを入れたものを用いる必要がなく、例えば、ロール軸孔１７，１８それぞれに周溝２３，２４を設けておき（図３の斜視図も参照）、これらの周溝２３，２４にＯリングを嵌めてシールすることができる。これにより、従来のようにゴム板の切込みからの液漏れを懸念する必要がまったくなくなる。なお、シール板１１と側板開口部１０との間のシールには、通常用いられるゴム板やチューブ式シール等を用いればよい。
【００２０】
上記のように、上シール板部材と下シール板部材との間を単に凹部と凸部とを互いに嵌装させた簡易な構造とするだけで、上下ロール軸芯間距離の変動に追従できるのはもちろんのこと、上記従来技術が採用するようなチューブ式シールなどのシール部材を省略しても、嵌装部位の隙間からのめっき液の漏れ出しが確実に防止できる（下記実施例参照）。
【００２１】
また、ダムロールを省略したことでエッジマークが低減するとともに、ダムロール取替えの手間が不要となり、さらには、ＣＤＲをめっき液に常時浸漬した状態にて使用することでＣＤＲ表面でのめっき液の結晶化が防止され、めっきムラも低減する効果が得られる。
【００２２】
上下シール板部材１２，１３は、図３に示すように、それぞれロール軸孔１７，１８の中心位置でさらに上下に分割可能とするとよい。上下シール板部材１２，１３の分割構造は上下対称に構成すればよいので、以下、上シール板部材１２の分割構造のみについて詳細に説明する。上シール板部材１２は、上分割部材１２ａと下分割部材１２ｂからなり、上分割部材１２ａには縦に貫通するボルト孔１２ｃがロール軸孔１７を避けて左右２個設けられ、下分割部材１２ｂには上分割部材１２ａと締結したとき上記ボルト孔１２ｃに一致し、先端にねじ切り部を有するボルト孔１２ｄが設けられ、２本のボルトにてこれら分割部材１２ａ，１２ｂが締結自在に構成されている。
【００２３】
ＣＤＲ７は通電に使用することからその軸支持部はメカニカルシールにより高さ位置が固定されていることが多く、通常ＢＵＲ８側が上下ロール軸芯間距離の調整およびロール取替えの便宜のために昇降可能に構成されている。
【００２４】
したがって、ＣＤＲ７を取り外す場合は、例えば、上シール板部材１２ごと上方へ引き上げ、上シール板部材１２を側板開口部１０から上方へ引き抜いてしまう。そして、上シール板部材１２のボルトを外して上下分割部材１２ａと１２ｂとに分離することにより、ＣＤＲ７のロール軸１５から上シール板部材１２を取り外すことができる。
【００２５】
いっぽう、ＢＵＲ８を取り外す場合は、例えば、まずＣＤＲ７を上シール板部材１２ごと上方へ引き上げて、上シール板部材１２を側板開口部１０から上方へ引き抜いてしまう。その後、ＢＵＲ８を下シール板部材１３ごと上方へ引き上げ、下シール板部材１３を側板開口部１０から上方へ引き抜いてしまう。そして、下シール板部材１３のボルトを外して上下分割部材１３ａと１３ｂとに分離することにより、ＢＵＲ８のロール軸１６から下シール板部材１２を取り外すことができる。
【００２６】
なお、各ロールを取り付ける場合は、上記と逆の手順で行えばよい。
【００２７】
上記のように上下シール板部材１２，１３をそれぞれ分割可能に構成したことで、シール板１１とロール軸とを簡便に取り外すことができるようになった。また、分割部位をボルト締結により着脱自在に構成したことで、締結時は上下分割部材が一体化してガタ付くことがなく確実にロール軸をシールできるとともに、取り外し時はボルトを外すだけでよいので迅速に取り外し作業が行えるようになった。
【００２８】
（変形例）
上記実施形態では、上シール板部材に凹部を、下シール板部材に凸部を設けた例を示したが、これらを逆にして、上シール板部材に凸部を、下シール板部材に凹部を設けても同様の効果が得られることは明らかである。
【００２９】
また、上記実施形態では、上下ロールとして、ダムロールを省略した水平処理槽におけるＣＤＲとＢＵＲを例示したが、従来のダムロールを有する水平処理槽におけるこれらダムロールにも当然に適用可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、上下シール板部材のそれぞれをロール軸孔の中心位置で上下に分割可能に構成した例を示したが、いずれか一方のみを分割可能に構成したものも当該分割可能なシール板部材とこれと組み合わされるロール軸とを簡便に取り外すことができるという一定の効果を奏するので本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３１】
また、上記実施形態では、めっき槽への適用例を示したが、脱脂槽、酸洗槽、リンス槽など浸漬処理を行う水平処理槽であれば当然に適用可能である。
【実施例】
【００３２】
〔比較例１（従来例）〕
従来用いていた、上記図４に示したような、１１台のトレイ（槽）の各入出口にダムロールを有する電気亜鉛めっき装置では、ダムロール表面にエッジマークが入りやすく、ダムロールの寿命は１ヶ月もたなかった。また、ダムロールの取替えには上下１対あたり２時間程度を要し、１ヶ月ごとの定期修理期間で８対の取替えが限度であり、多くのダムロール表面に疵を残したまま使用せざるを得ない状況にあり、製品（めっき鋼）表面の外観を著しく損なっていた。
【００３３】
〔比較例２〕
そこで、上記図１に示すように、ダムロールをすべて撤去し、１１台のトレイの間に新たに連結部を設けて直列に連結して全体で１つの（一体型の）水平処理槽とし、この水平処理槽の入出口および各連結部にＣＤＲとＢＵＲの対をそれぞれ配置するように改造を行った。そして、まず、水平処理槽の入出口および各連結部の側板開口部に、図５に示すように、テフロン（登録商標）製の上下シール板部材の片端部をいずれも断面Ｌ字形に加工し、これらＬ字形部どうしを重ね合わせただけでこの重ね合せ部にはシール部材を取り付けない構造のシール板の設置を試みた。この構造により上下ロール軸間距離の変動には追従できるものの、重ね合せ部からのめっき液漏れが著しく、とうてい長期間の使用には耐えるものではなかった。
【００３４】
〔本発明例〕
そこで、上記図２に示すように、テフロン（登録商標）製の上下シール板部材の片端部の一方に凹部を、他方に凸部を設け、凹部に凸部を嵌装する構造のシール板の設置を行った。なお、シール板（上シール板部材、下シール板部材とも）の厚みは３０ｍｍ、凹部の幅は１０ｍｍ、凸部の幅は９ｍｍ、凹部の深さおよび凸部の長さはともに９５ｍｍとした。このシール板の設置後、１８ヶ月を経過しているが、嵌装部からのめっき液漏れはまったく発生していない。また、ダムロールをなくしたことで製品（めっき鋼）のエッジマーク発生が大幅に減少するとともに、ＣＤＲがめっき液に常時浸漬した状態になったことでＣＤＲ表面からの亜鉛結晶の脱落がなくなり、製品品質が大幅に改善され、製品的中率（製品的中率（％）＝オーダ質量／ライン出側質量×１００（％））が比較例１（従来例）のときよりも０．０５％上昇した。また、ダムロールを駆動するモータの電力原単位が不要となり、年間約５０万ｋＷｈの電力が節減できることとなった。また、比較例１（従来例）のときにはダムロールの汚れやエッジマークの発生により整流器カットが発生していたのが、本発明例適用後は常時整流器出力最大で通板ができるようになり、生産性が比較例１（従来例）のときよりも０．５ｔ／ｈ上昇した。さらには、比較例１（従来例）のときにはダムロールへのエッジマーク発生による突発的なロール取替え作業やＣＤＲチョックへのめっき液飛散によるストリップ板厚変更時におけるＢＵＲ開閉作業等が必要であったが、本発明例適用後はこれらの作業が不要となり、作業率（作業率（％）＝（稼働時間−不良休止時間）／稼働時間×１００（％））が比較例１（従来例）のときよりも０．７％向上した。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施に係る電気亜鉛めっき装置の概略を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施に係るシール板の側板開口部への取付け状態を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図３】本発明の実施に係るシール板の詳細な構造を示す斜視図である。
【図４】従来法による電気亜鉛めっき装置の概略を示す縦断面図である。
【図５】比較例２のシール板の概略構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：ストリップ（薄鋼板）
２：水平めっき装置
３：水平処理槽
３ａ：トレイ
３ｂ：連結部
３ｃ：入出口部
５：めっき液
６：アノード電極
７：上ロール（コンダクタロール）
８：下ロール（バックアップロール）
９：側板
１０：側板開口部
１１：シール板
１２：上シール板部材
１２ａ：上分割部材
１２ｂ：下分割部材
１２ｃ，１２ｄ：ボルト孔
１３：下シール板部材
１３ａ：上分割部材
１３ｂ：下分割部材
１３ｃ，１３ｄ：ボルト孔
１５，１６：ロール軸
１７，１８：ロール軸孔
１９：上シール板部材１２の下端部
２０：下シール板部材１３の上端部
２１：板厚断面凹部
２２：板厚断面凸部
２３，２４：周溝
【図１】
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【図２】
2007113073.tif 000004
【図３】
2007113073.tif 000005
【図４】
2007113073.tif 000006
【図５】
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