(57)【要約】      （修正有）【課題】帯板に反りやねじれが発生しても、帯板の幅方向端面に対してバッフルプレートが追随することにより、エッジオーバーコートの抑制を図ることができるガスワイピング装置を提供する。【解決手段】溶融金属のめっき浴１１から連続して引き上げられる帯鋼Ｓに対し、ワイピングノズル１３からワイピングガスを吹き付けることにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、対向するワイピングノズル１３間に搬送される帯鋼Ｓの幅方向端面に対向して離間設置され、該帯鋼Ｓの外側空間におけるワイピングガス流同士の衝突を遮断するバッフルプレート１４を備え、バッフルプレート１４の先端が帯鋼Ｓの幅方向端面に追随するときに、当該バッフルプレート１４を帯鋼Ｓの搬送方向を回転軸として回転できるようにした。【選択図】図１
2009091630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
対向する前記ワイピングノズル間に搬送される帯板の幅方向端面に対向して離間設置され、該帯板の外側空間におけるワイピングガス流同士の衝突を遮断するバッフルプレートと、
前記バッフルプレートの先端を帯板の幅方向端面に追随させる追随手段とを備え、
前記追随手段は、前記バッフルプレートを帯板の搬送方向を回転軸として回転させる回転手段を有する
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスワイピング装置において、
前記バッフルプレートは追随する帯板の延長線上に配置される
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の板形状、及び、帯板の幅方向における帯板のエッジ部の位置、に応じて、前記バッフルプレートの先端を帯板の幅方向端面に追随させる
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスワイピングされる帯鋼の幅方向端面に対して、バッフルプレートを精度良く追随させて、帯鋼のエッジ部におけるエッジオーバーコートを抑制するガスワイピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛やアルミニウム等をはじめとする溶融金属のめっき方法は、古くから実用化されている。特に、これらの溶融金属でめっきした溶融金属めっき鋼板は、自動車用、家電用、建材用の防錆鋼板として、その需要が増加している。そして、自動車、家電、建材等の最終製品の品質向上に伴い、これらを構成する溶融金属めっき鋼板においても、そのめっき付着量の均一化や表面欠陥の抑制等、更に高品質な製品が求められている。
【０００３】
現在、連続した帯鋼（帯板）に対して溶融金属をめっきする方法としては、例えば、ガスワイピング法が一般的である。このガスワイピング法では、溶融金属のめっき浴中に連続的に浸漬させた帯鋼をめっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程の帯鋼に対して、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けるようにしている。これにより、帯鋼の表面に余剰に付着した溶融金属が除去されて、帯鋼は所定のめっき付着量に調整される。
【０００４】
このようなガスワイピング法では、搬送される帯鋼の幅方向両側部、即ち、エッジ部よりも外側の空間においては、対向するワイピングノズルから噴射されるワイピングガス流同士が衝突することになる。これにより、その空間においてガス流の乱れが発生し、帯鋼のエッジ部付近におけるガス衝突圧が低下することに起因して、このエッジ部付近のめっき付着量が多くなるという、いわゆる、エッジオーバーコートと称せられる現象が発生する。つまり、エッジ部におけるガス衝突圧が中央部におけるガス衝突圧に比べて弱くなり、エッジ部のめっき付着量が中央部のめっき付着量よりも多くなってしまう。
【０００５】
そして、このようにエッジオーバーコートが生じた溶融金属めっき鋼板をコイル状に巻き取ると、エッジ部付近の巻取径が中央部の巻取径よりも大きくなり、コイルの巻取形状不良となる。また、これに伴って、その幅方向における巻取径の差と巻取張力との作用によって、エッジ部が塑性変形（耳波）を受けることになる。
【０００６】
そこで、従来のガスワイピング法では、対向するワイピングノズル間に搬送される帯鋼のエッジ部の外方にプレートを設置して仮想の板幅を拡げる、いわゆる、バッフルプレートと称せられるものを設けている。このバッフルプレートは、帯鋼の幅方向端面と僅かな隙間を有して配置されており、現在の帯鋼の幅方向端面に追随して位置が変更されるようになっている。これにより、バッフルプレートを帯鋼と略同一面をなすように移動させて、そのエッジ部の外側空間におけるワイピングガス流同士の衝突を遮断して、エッジオーバーコートを抑制している。
【０００７】
このような、バッフルプレートを設けた従来のガスワイピング装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３３０２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、ライン張力や各種サポートロールによる拘束力等の諸条件によって、帯鋼には反りやねじれが発生する場合がある。しかしながら、従来のガスワイピング装置では、バッフルプレートが水平方向において帯鋼の幅方向及び板厚方向にしか移動できないため、帯鋼に反りやねじれが発生すると、帯鋼に対してバッフルプレートが精度良く追随することができなくなる。この結果、帯鋼の幅方向端面とバッフルプレートとの間の隙間が大きくなり、その隙間からワイピングガスが侵入してしまい、バッフルプレート本来の機能を果たせなくなるおそれがある。
【００１０】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、帯板に反りやねじれが発生しても、帯板の幅方向端面に対してバッフルプレートが追随することにより、エッジオーバーコートの抑制を図ることができるガスワイピング装置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】
【００１１】
上記課題を解決する第１の発明に係るガスワイピング装置は、
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
対向する前記ワイピングノズル間に搬送される帯板の幅方向端面に対向して離間設置され、該帯板の外側空間におけるワイピングガス流同士の衝突を遮断するバッフルプレートと、
前記バッフルプレートの先端を帯板の幅方向端面に追随させる追随手段とを備え、
前記追随手段は、前記バッフルプレートを帯板の搬送方向を回転軸として回転させる回転手段を有する
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第２の発明に係るガスワイピング装置は、
第１の発明に係るガスワイピング装置において、
前記バッフルプレートは追随する帯板の延長線上に配置される
ことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第３の発明に係るガスワイピング装置は、
第１または第２の発明に係るガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の板形状、及び、帯板の幅方向における帯板のエッジ部の位置、に応じて、前記バッフルプレートの先端を帯板の幅方向端面に追随させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るガスワイピング装置によれば、バッフルプレートが水平面内において回転することにより、帯板に反りやねじれが発生しても、帯板の幅方向端面に対してバッフルプレートが追随することができるので、エッジオーバーコートの抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るガスワイピング装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図、図２は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の正面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図５は図２のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は図２のＤ−Ｄ矢視断面図、図７は図２のＥ−Ｅ矢視断面図、図８はバッフルプレートのＸ軸方向への動作を示した図、図９はバッフルプレートのＺ軸方向への動作を示した図、図１０は帯鋼の搬送状態に応じたバッフルプレートの追随動作を示した図である。
【００１６】
図１に示す溶融金属めっき設備１は、溶融金属めっき鋼板を製造する図示しない溶融金属めっき鋼板製造ラインに設けられるものであって、連続的に搬送される帯鋼（帯板）Ｓに対して、例えば、亜鉛やアルミニウム等の溶融金属をめっきするものである。
【００１７】
図１に示すように、溶融金属めっき設備１の下方には、高温に保持された溶融金属が貯溜されるめっき浴１１が配置されている。めっき浴１１内には、シンクロール１２が回転可能に支持されており、めっき浴１１内に浸漬された帯鋼Ｓは、このシンクロール１２に巻き掛けられることにより、略鉛直上方に方向転換される。
【００１８】
めっき浴１１の浴面上方には、帯鋼Ｓをこの板厚方向（以下、Ｚ軸方向と称す）から挟むように対向配置される一対のワイピングノズル１３が設けられている。このワイピングノズル１３は、帯鋼Ｓの幅方向（以下、Ｘ軸方向と称す）及びＺ軸方向や鉛直方向（以下、Ｙ軸方向と称す）に移動可能に支持されると共に、水平面内において回転可能に支持されている。ワイピングノズル１３の先端には、帯鋼Ｓの搬送方向と直交するようにスリット１３ａが形成されている。そして、ワイピングノズル１３は、溶融金属が付着した帯鋼Ｓに対して、スリット１３ａからワイピングガスを吹き付けることにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に調整するようになっている。
【００１９】
また、ワイピングノズル１３間における帯鋼Ｓの幅方向外側には、帯鋼ＳをＸ軸方向から挟むように対向配置される一対のバッフルプレート１４が設けられている。バッフルプレート１４は、詳細は後述するが、対向するワイピングノズル１３間に搬送される帯鋼Ｓの幅方向端面に対向して離間設置され、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動可能に支持されると共に、Ｙ軸周りに回転可能に支持されている。これにより、ガスワイピングされる帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、バッフルプレートが精度良く追随することになり、帯鋼Ｓの外側空間におけるワイピングガス流同士の衝突が遮断されて、帯鋼Ｓの幅方向両側部、即ち、エッジ部におけるエッジオーバーコートが抑制される。
【００２０】
次に、図２乃至図９を用いてガスワイピング装置の構成について説明する。
【００２１】
図２乃至図７に示すように、溶融金属めっき設備１には架台２１が架設されている。架台２１の下面には固定フレーム２２が固定されており、この固定フレーム２２の下面には、Ｚ軸方向に延在する一対のガイドレール２３ａ，２３ｂを介して、Ｚ軸方向移動フレーム２４が設けられている。ガイドレール２３ａ，２３ｂは互いに摺動可能に係合されており、一方のガイドレール２３ａは固定フレーム２２の下面に支持され、他方のガイドレール２３ｂはＺ軸方向移動フレーム２４の上面に支持されている。
【００２２】
Ｚ軸方向移動フレーム２４の下部には、Ｘ軸方向移動フレーム２５がＸ軸方向に移動可能に支持されている。更に、Ｘ軸方向移動フレーム２５の下方には、回転フレーム２６と、この回転フレーム２６を回転させる回転用モータ２７とが配置されており、回転フレーム２６には上述したバッフルプレート１４が設けられている。
【００２３】
回転フレーム２６は、円弧状をなす一対のガイドレール２８ａ，２８ｂを介して、Ｘ軸方向移動フレーム２５の下面に支持されている。ガイドレール２８ａ，２８ｂは互いに摺動可能に係合されており、一方のガイドレール２８ａはＸ軸方向移動フレーム２５の下面に支持され、他方のガイドレール２８ｂは回転フレーム２６の上面に支持されている。ガイドレール２８ａ，２８ｂの中心には、Ｙ軸方向に延在する円柱状のピボット２９が配置されている。また、Ｘ軸方向移動フレーム２５には嵌入部材３０が設けられ、回転フレーム２６には円筒状の円筒部材３１が設けられている。そして、ピボット２９は、その上端が嵌入部材３０に嵌入される一方、その下端が円筒部材３１内に摺接可能に挿入されている。
【００２４】
一方、回転用モータ２７は、モータ支持部材３２を介して、Ｘ軸方向移動フレーム２５の下面に支持されている。回転用モータ２７の出力軸には、この出力軸の軸心に対して、偏心したカム３３が設けられている。そして、回転フレーム２６には箱状の収納部２６ａが形成されており、この収納部２６ａ内にはカム３３が収納されている。
【００２５】
なお、Ｚ軸方向移動フレーム２４、Ｘ軸方向移動フレーム２５、回転フレーム２６、回転用モータ２７、ピボット２９、カム３３等は、追随手段を構成するものである。この中でも、回転フレーム２６、回転用モータ２７、カム３３等は、回転手段を構成するものである。
【００２６】
従って、Ｚ軸方向移動フレーム２４を移動することにより、このＺ軸方向移動フレーム２４に支持されるＸ軸方向移動フレーム２５及び回転フレーム２６も移動することになるので、バッフルプレート１４がＺ軸方向に移動される。また、Ｘ軸方向移動フレーム２５を移動することにより、このＸ軸方向移動フレーム２５に支持される回転フレーム２６も移動することになるので、バッフルプレート１４がＸ軸方向に移動される。更に、回転用モータ２７を駆動してカム３３を回転させることにより、この偏心したカム３３のカム面が回転フレーム２６における収納部２６ａの内壁を押圧することになるので、回転フレーム２６はピボット２９を中心に回転する。これにより、回転フレーム２６に支持されるバッフルプレート１４は、Ｙ軸（鉛直）軸周り、即ち、水平面内において回転される。
【００２７】
バッフルプレート１４の上方には、板形状検出センサ４１及びエッジ部検出センサ４２が設けられている。板形状検出センサ４１は、帯鋼Ｓの一方の面に対向し、且つ、Ｘ軸方向に所定間隔に、例えば７つ（図では４つ図示）配置されている。一方、エッジ部検出センサ４２は、帯鋼Ｓの他方の面に対向し、且つ、Ｘ軸方向に、例えば２つ配置されている。そして、板形状検出センサ４１は、渦電流式のセンサであって、帯鋼Ｓまでの距離を検出するものである。また、エッジ部検出センサ４２は、２次元走査型レーザーを用いたセンサ、あるいは、カメラや画像処理装置等からなるものであって、Ｘ軸方向における帯鋼Ｓのエッジ部の位置や、帯鋼Ｓのエッジ部までの距離を検出するものである。
【００２８】
従って、上述した構成をなすことにより、めっき浴１１内に連続的に浸漬された帯鋼Ｓは、シンクロール１２により略鉛直上方に方向転換されて、めっき浴１１の浴面上方に引き上げられる。そして、引き上げられた帯鋼Ｓがワイピングノズル１３間に搬送されると、この帯鋼Ｓに対して、ワイピングノズル１３のスリット１３ａからワイピングガスが吹き付けられる。これにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、帯鋼Ｓの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。
【００２９】
上述したガスワイピング時においては、図５及び図９に示すように、対向する一対のワイピングノズル１３は、その先端から帯鋼Ｓの表面までの距離が一定となるように、Ｚ軸方向において接近離間するように移動する。これにより、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量の均一化が図られる。
【００３０】
また、バッフルプレート１４は、搬送される帯鋼Ｓの板幅に応じて、Ｘ軸方向に移動する。例えば、帯鋼Ｓの板幅寸法が小さい場合には、図２に示すように、対向する一対のバッフルプレート１４同士が接近するように移動する。一方、帯鋼Ｓの板幅寸法が大きい場合には、図８に示すように、対向するバッフルプレート１４同士が離間するように移動する。即ち、バッフルプレーと１４は、対向する一対のワイピングノズル１３間に搬送される帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がＸ軸方向において僅かな隙間を有するように移動する。これにより、帯鋼Ｓの外側空間において、対向する一対のワイピングノズル１３のスリット１３ｃから噴射されるワイピングガス同士の衝突が遮断されて、帯鋼Ｓのエッジ部におけるエッジオーバーコートが抑制される。
【００３１】
更に、板形状検出センサ４１により対応する帯鋼Ｓの各部位までの距離が常時検出されると共に、エッジ部検出センサ４２によりＸ軸方向における帯鋼Ｓのエッジ部の位置や、そのエッジ部までの距離が常時検出される。そして、これらの検出情報から計測した帯鋼Ｓのパス位置のずれ量、反り量、及びねじれ量に応じて、帯鋼Ｓに対して、ワイピングノズル１３及びバッフルプレート１４が追随するようになっている。
【００３２】
次に、図１０（ａ）〜（ｅ）を用いて帯鋼Ｓの搬送状態に応じたバッフルプレートの追随動作について説明する。
【００３３】
図１０（ａ）に示すように、帯鋼Ｓのパス位置のずれ、反り、ねじれがない場合には、Ｚ軸方向移動フレーム２４及びＸ軸方向移動フレーム２５を移動させると共に、回転フレーム２６を回転させることにより、バッフルプレート１４をＺ軸方向及びＸ軸方向に移動させると共にＹ軸周りに回転させる。これにより、ピボット２９は、Ｚ軸方向において帯鋼Ｓと同じ位置に移動することになるので、バッフルプレート１４は、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がその延長線上（Ｘ軸方向）において僅かな隙間を有するように、その帯鋼Ｓに追随する。この結果、バッフルプレート１４と帯鋼Ｓとは略同一面内に配置されることになる。また、これと同時に、ワイピングノズル１３もその帯鋼Ｓに追随する。
【００３４】
図１０（ｂ）に示すように、帯鋼Ｓのパス位置にずれが発生した場合には、Ｚ軸方向移動フレーム２４を移動させることにより、バッフルプレート１４をＺ軸方向に移動させる。これにより、ピボット２９は、Ｚ軸方向において帯鋼Ｓと同じ位置に移動することになるので、バッフルプレート１４は、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がその延長線上（Ｘ軸方向）において僅かな隙間を有するように、その帯鋼Ｓに追随する。この結果、バッフルプレート１４と帯鋼Ｓとは略同一面内に配置されることになる。また、これと同時に、ワイピングノズル１３もその帯鋼Ｓに追随する（図９参照）。
【００３５】
図１０（ｃ）に示すように、帯鋼Ｓに反りが発生した場合には、Ｚ軸方向移動フレーム２４及びＸ軸方向移動フレーム２５を移動させると共に、回転フレーム２６を回転させることにより、バッフルプレート１４をＺ軸方向及びＸ軸方向に移動させると共にＹ軸周りに回転させる。これにより、ピボット２９は、反りが生じた帯鋼Ｓの曲率半径上（延長線上）に移動することになるので、バッフルプレート１４は、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がその曲率半径上において僅かな隙間を有するように、その帯鋼Ｓに追随する。この結果、バッフルプレート１４と帯鋼Ｓとは略同一面内に配置されることになる。また、これと同時に、ワイピングノズル１３もその帯鋼Ｓに追随する。
【００３６】
図１０（ｄ）に示すように、帯鋼Ｓにねじれが発生した場合には、Ｚ軸方向移動フレーム２４及びＸ軸方向移動フレーム２５を移動させると共に、回転フレーム２６を回転させることにより、バッフルプレート１４をＺ軸方向及びＸ軸方向に移動させると共にＹ軸周りに回転させる。これにより、ピボット２９は、ねじれが発生した帯鋼Ｓの延長線上に移動することになるので、バッフルプレート１４は、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がその延長線上において僅かな隙間を有するように、その帯鋼Ｓに追随する。この結果、バッフルプレート１４と帯鋼Ｓとは略同一面内に配置されることになる。また、これと同時に、ワイピングノズル１３もその帯鋼Ｓに追随する。
【００３７】
なお、上述した図１０（ｄ）において、Ｚ軸方向への移動量が大きくなって、バッフルプレート１４がワイピングノズル１３に接触するおそれがある場合には、例えば、図１０（ｅ）に示すような追随動作を行っても構わない。
【００３８】
つまり、図１０（ｅ）に示すように、帯鋼Ｓにねじれが発生した場合には、回転フレーム２６だけを回転させることにより、バッフルプレート１４をＹ軸周りに回転させる。これにより、ピボット２９は移動しないので、バッフルプレート１４は、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、その先端がＸ軸方向において僅かな隙間を有するように、その帯鋼Ｓに追随する。この結果、バッフルプレート１４と帯鋼Ｓとは略同一面内に配置されることになる。
【００３９】
従って、本発明に係るガスワイピング装置によれば、バッフルプレート１４がＹ軸周りに回転することにより、帯鋼Ｓにパス位置ずれ、反り、ねじれが発生しても、帯鋼Ｓの幅方向端面に対して、バッフルプレート１４が精度良く追随することができるので、エッジオーバーコートの抑制を図ることができる。これにより、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量を均一にすることができるので、コイルの巻取形状不良や塑性変形がなくなり、コイルの巻き取りを安定して行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、バッフルプレートと帯鋼との近接化を図るバッフルプレート追随機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図７】図２のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図８】バッフルプレートのＸ軸方向への動作を示した図である。
【図９】バッフルプレートのＺ軸方向への動作を示した図である。
【図１０】帯鋼の搬送状態に応じたバッフルプレートの追随動作を示した図であって、（ａ）は帯鋼がフラット状態のときのバッフルプレートの動作を示した図、（ｂ）は帯鋼がフラット状態で、且つ、そのパス位置にずれが発生したときのバッフルプレートの動作を示した図、（ｃ）は帯鋼に反りが発生したときのバッフルプレートの動作を示した図、（ｄ）は帯鋼にねじれが発生したときのバッフルプレートの動作を示した図、（ｅ）は帯鋼にねじれが発生したときのバッフルプレートの他の動作を示した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      溶融金属めっき設備
１１      めっき浴
１２      シンクロール
１３      ワイピングノズル
１３ａ      スリット
１４      バッフルプレート
２１      架台
２２      固定フレーム
２３ａ，２３ｂ      ガイドレール
２４      Ｚ軸方向移動フレーム
２５      Ｘ軸方向移動フレーム
２６      回転フレーム
２６ａ      収納部
２７      回転用モータ
２８      ガイドレール
２９      ピボット
３０      嵌入部材
３１      円筒部材
３２      モータ支持部材
３３      カム
４１      板形状検出センサ
４２      エッジ部検出センサ
【図１】
2009091630.tif 000003
【図２】
2009091630.tif 000004
【図３】
2009091630.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009091630.tif 000007
【図６】
2009091630.tif 000008
【図７】
2009091630.tif 000009
【図８】
2009091630.tif 000010
【図９】
2009091630.tif 000011
【図１０】
2009091630.tif 000012