JP3218796B2 - 金属帯の液切装置 - Google Patents
金属帯の液切装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属ストリップ、条、
線、形、管等帯状金属の液切装置に関し、特に金属帯表
面に付着する水分や処理液等の液体を効果的に除去する
等によって電解洗浄ライン、連続焼鈍ライン、連続鍍金
ライン等で錆やステイン或いは極薄金属帯の電解鍍金後
の光沢不均一の発生を防止したり、或いは金属帯に付着
した液体の均一化（塗油した油膜の均一化する処理や、
表面欠陥検出計移送前に均一塗油する処理等）等を図る
ための構成を提供せんとするものである。
線、形、管等帯状金属の液切装置に関し、特に金属帯表
面に付着する水分や処理液等の液体を効果的に除去する
等によって電解洗浄ライン、連続焼鈍ライン、連続鍍金
ライン等で錆やステイン或いは極薄金属帯の電解鍍金後
の光沢不均一の発生を防止したり、或いは金属帯に付着
した液体の均一化（塗油した油膜の均一化する処理や、
表面欠陥検出計移送前に均一塗油する処理等）等を図る
ための構成を提供せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】特公平３−４２９６４号や特開昭６１−
２６２５８６号では、高速ラインにおいて薄い金属帯の
表面に付着した水分や処理液を除去するため、表面を極
細繊維不織布で覆い且つ多数の貫通孔を穿設した構成を
有し、中空軸内部からの吸引力及び繊維の毛細管現象に
よって排除する吸液リンガーロールの使用が提案されて
いる。また特願平３−３１２７００号では、その効果的
な使用方法を示す金属帯の水切方法が提案されている。
２６２５８６号では、高速ラインにおいて薄い金属帯の
表面に付着した水分や処理液を除去するため、表面を極
細繊維不織布で覆い且つ多数の貫通孔を穿設した構成を
有し、中空軸内部からの吸引力及び繊維の毛細管現象に
よって排除する吸液リンガーロールの使用が提案されて
いる。また特願平３−３１２７００号では、その効果的
な使用方法を示す金属帯の水切方法が提案されている。
【０００３】図９はこれらの提案に示された吸液リンガ
ーロールの断面図である。図において１１は多数の小孔
を持つ極細繊維不織布からなる吸液部である。また１２
は液体を吸引する中空軸である。このような吸液リンガ
ーロール１を用いた液切装置６は、図１０に示されるよ
うに、浸漬タンク７の上方に設置されており、入側にゴ
ム製リンガーロール３が複数備えられると共に、その後
方出側に該吸液リンガーロール１が設置され、また押し
付け装置５によってこれらのロール１及び３は金属帯４
表面に押し付けられている。そして金属帯４は一度浸漬
タンク７内に浸漬された後、デフレクタロール８で上方
に向きを変えられて、液切装置６に進入すると、ゴム製
リンガーロール３で表面に付着した水分等の液体が絞り
取られ、次いで吸液リンガーロール１により表面付着液
体が吸い取られて次工程に入る。この場合の吸液リンガ
ーロール１による液切効果は、金属帯４表面を該ロール
１で圧下することで該表面に付着する液体をロール１で
絞り取ることにより該液体を系外へ排出する作用による
絞り効果と、吸引装置２の吸引による中空軸内部からの
吸引力及び繊維の毛細管現象による水分を中空軸内に吸
引して系外に排出する吸引効果よりなり、吸液リンガー
ロール１入側の金属帯４表面の液体付着量が少ない場合
は後者が主となる。
ーロールの断面図である。図において１１は多数の小孔
を持つ極細繊維不織布からなる吸液部である。また１２
は液体を吸引する中空軸である。このような吸液リンガ
ーロール１を用いた液切装置６は、図１０に示されるよ
うに、浸漬タンク７の上方に設置されており、入側にゴ
ム製リンガーロール３が複数備えられると共に、その後
方出側に該吸液リンガーロール１が設置され、また押し
付け装置５によってこれらのロール１及び３は金属帯４
表面に押し付けられている。そして金属帯４は一度浸漬
タンク７内に浸漬された後、デフレクタロール８で上方
に向きを変えられて、液切装置６に進入すると、ゴム製
リンガーロール３で表面に付着した水分等の液体が絞り
取られ、次いで吸液リンガーロール１により表面付着液
体が吸い取られて次工程に入る。この場合の吸液リンガ
ーロール１による液切効果は、金属帯４表面を該ロール
１で圧下することで該表面に付着する液体をロール１で
絞り取ることにより該液体を系外へ排出する作用による
絞り効果と、吸引装置２の吸引による中空軸内部からの
吸引力及び繊維の毛細管現象による水分を中空軸内に吸
引して系外に排出する吸引効果よりなり、吸液リンガー
ロール１入側の金属帯４表面の液体付着量が少ない場合
は後者が主となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら該液切
装置６の前工程では熱水等を使用したり、またその後工
程では補助的に熱風乾燥を施している場合もあり、この
ような構成で吸液リンガーロール１を使用していると吸
引能力が次第に低下し、その結果錆、ステイン等の表面
性状欠陥が発生していた。一方この吸引能力の低下は、
液体を金属帯表面に微量均一に残すといった場合の塗布
の機能を劣化することにもつながっている。そのため短
期間で吸液リンガーロール１を取り外し、その修繕を行
う等、多大な機会損失及びランニングコストの上昇を招
いていた。
装置６の前工程では熱水等を使用したり、またその後工
程では補助的に熱風乾燥を施している場合もあり、この
ような構成で吸液リンガーロール１を使用していると吸
引能力が次第に低下し、その結果錆、ステイン等の表面
性状欠陥が発生していた。一方この吸引能力の低下は、
液体を金属帯表面に微量均一に残すといった場合の塗布
の機能を劣化することにもつながっている。そのため短
期間で吸液リンガーロール１を取り外し、その修繕を行
う等、多大な機会損失及びランニングコストの上昇を招
いていた。
【０００５】本発明は従来技術の以上の様な問題に鑑み
創案されたもので、吸液リンガーロールの吸引能力の低
下の原因を解明すると共に、それに基づいて該吸液リン
ガーロールの吸引能力を低下させない金属帯の液切装置
を提供し、以て、例えば錆、ステイン等の金属帯表面性
状欠陥や不均一塗布欠陥の発生を抑止し、吸液リンガー
ロールの取り替え周期の延長を図ることができるように
せんとするものである。
創案されたもので、吸液リンガーロールの吸引能力の低
下の原因を解明すると共に、それに基づいて該吸液リン
ガーロールの吸引能力を低下させない金属帯の液切装置
を提供し、以て、例えば錆、ステイン等の金属帯表面性
状欠陥や不均一塗布欠陥の発生を抑止し、吸液リンガー
ロールの取り替え周期の延長を図ることができるように
せんとするものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記吸
液リンガーロールの吸引能力の低下の原因を解明し、そ
の結果本発明の構成を創案するに至った。以下解明され
たその原因について説明する。
液リンガーロールの吸引能力の低下の原因を解明し、そ
の結果本発明の構成を創案するに至った。以下解明され
たその原因について説明する。
【０００７】液切装置の前工程で熱水等を使用している
場合やその後工程で補助的に熱風乾燥を行っている場
合、吸液リンガーロールは１００℃前後の雰囲気で金属
帯に圧下されている。また吸液リンガーロールの金属帯
圧下近傍部分ではロールの回転により圧下、開放のサイ
クルが発生（金属帯と接触している箇所で圧下、金属帯
から離れる或いは離れている箇所で開放）し、ロール表
層近傍部で内部発熱が生じる。更にこれらの吸液リンガ
ーロールは、特公平３−４２９６４号や特開昭６１−２
６２５８６号に示されるように、極細繊維不織布にウレ
タンゴム等の高分子弾性体が充填されているが、これら
の高分子体はその特性上高温雰囲気では熱硬化すること
が知られている。そのため上記の条件で長時間使用する
と、熱硬化時の収縮に伴い、極細繊維によって構成され
ている多数の透孔径が縮小し、吸液リンガーロールの吸
引能力が低下すると考えられる。
場合やその後工程で補助的に熱風乾燥を行っている場
合、吸液リンガーロールは１００℃前後の雰囲気で金属
帯に圧下されている。また吸液リンガーロールの金属帯
圧下近傍部分ではロールの回転により圧下、開放のサイ
クルが発生（金属帯と接触している箇所で圧下、金属帯
から離れる或いは離れている箇所で開放）し、ロール表
層近傍部で内部発熱が生じる。更にこれらの吸液リンガ
ーロールは、特公平３−４２９６４号や特開昭６１−２
６２５８６号に示されるように、極細繊維不織布にウレ
タンゴム等の高分子弾性体が充填されているが、これら
の高分子体はその特性上高温雰囲気では熱硬化すること
が知られている。そのため上記の条件で長時間使用する
と、熱硬化時の収縮に伴い、極細繊維によって構成され
ている多数の透孔径が縮小し、吸液リンガーロールの吸
引能力が低下すると考えられる。
【０００８】図１１の吸引モデルにおける吸引流量は、
下式数１に表されるようになる。
下式数１に表されるようになる。
【０００９】
【数１】 ｑ＝ＲＬ・ｃｏｓ-1｛（Ｒ−ｈ）／Ｒ｝（２Ｔｒ・ｃｏｓα／８μｔ −ρｒ2ｖ2／８μＲ＋Ｐｒ2／８μｔ） 但しｑ：吸引流量 ρ：水分等密度 α：接触角 μ：水分等粘度 ｔ：繊維肉厚 Ｐ：吸引真空圧力 ｖ：金属帯速度 Ｌ：金属帯幅 ｈ：吸液リンガーロール１入側水分等付着高さ ｒ：毛細管半径 Ｒ：ロール１半径
【００１０】上記数１に示された吸引流量ｑの式におい
て一般的に毛細管半径ｒが微小な場合、速度ｖの項（−
ρｒ2ｖ2／８μＲ）の項は無視できる。そうしてみる
と、ウレタンゴム等熱硬化収縮に伴い毛細管半径ｒが小
さくなり、吸引流量ｑが減少することは容易に分かる。
て一般的に毛細管半径ｒが微小な場合、速度ｖの項（−
ρｒ2ｖ2／８μＲ）の項は無視できる。そうしてみる
と、ウレタンゴム等熱硬化収縮に伴い毛細管半径ｒが小
さくなり、吸引流量ｑが減少することは容易に分かる。
【００１１】そのため本発明は、熱硬化性高分子弾性体
を充填した極細繊維不織布で多数の小孔を持つ中空軸を
覆い、該中空軸内部からの吸引力及び該不織布繊維の毛
細管現象によって金属帯表面に付着する液体を排除する
吸液リンガーロールを有する金属帯の液切装置におい
て、該吸液リンガーロールの冷却設備を備えたことを基
本的特徴としている。
を充填した極細繊維不織布で多数の小孔を持つ中空軸を
覆い、該中空軸内部からの吸引力及び該不織布繊維の毛
細管現象によって金属帯表面に付着する液体を排除する
吸液リンガーロールを有する金属帯の液切装置におい
て、該吸液リンガーロールの冷却設備を備えたことを基
本的特徴としている。
【００１２】上記冷却設備９としては、図１に示される
ように、金属帯４表面に接触してその液切処理を行う吸
液リンガーロール１に対し、ヘッダ９０のノズル９１か
ら冷却ガス等の冷媒を吹き付ける構成（冷却ガス吹き付
けによる吸液リンガーロール１の毛細管現象への影響は
理論上ない。むしろ見掛け上の真空圧力が向上して有利
になると言える）や、図２に示されるように、内部に冷
却水等の冷媒を流した冷却ロール９２を吸液リンガーロ
ール１表面に接触させる構成等が良い。
ように、金属帯４表面に接触してその液切処理を行う吸
液リンガーロール１に対し、ヘッダ９０のノズル９１か
ら冷却ガス等の冷媒を吹き付ける構成（冷却ガス吹き付
けによる吸液リンガーロール１の毛細管現象への影響は
理論上ない。むしろ見掛け上の真空圧力が向上して有利
になると言える）や、図２に示されるように、内部に冷
却水等の冷媒を流した冷却ロール９２を吸液リンガーロ
ール１表面に接触させる構成等が良い。
【００１３】
【作用】以上のように、吸液リンガーロール１の冷却設
備９を設けたことによって、吸液リンガーロール１の極
細繊維に充填された熱硬化性高分子弾性体の熱硬化収縮
を防止し、毛細管半径ｒを維持することで該ロール１の
吸引能力を維持する。
備９を設けたことによって、吸液リンガーロール１の極
細繊維に充填された熱硬化性高分子弾性体の熱硬化収縮
を防止し、毛細管半径ｒを維持することで該ロール１の
吸引能力を維持する。
【００１４】
【実施例】以下本発明の具体的実施例を添付図面に基づ
き説明する。
き説明する。
【００１５】図３は、連続処理ライン（電解洗浄ライ
ン、連続焼鈍ライン、連続鍍金ライン）に適用された本
発明の一実施例に係る金属帯の液切装置の構成を示して
いる。同図中吸液リンガーロール１を用いた液切装置６
は、浸漬タンク７の上方に設置されており、入側にゴム
製リンガーロール３が２段（１段でも良いし、２段以上
でも良い）備えられると共に、その後方出側に該吸液リ
ンガーロール１が設置され、また押し付け装置５によっ
てこれらのロール１及び３は金属帯４表面に押し付けら
れている。そして金属帯４は一度浸漬タンク７内に浸漬
されて水洗いが行われた後、デフレクタロール８で上方
に向きを変えられて、液切装置６に進入すると、ゴム製
リンガーロール３で表面に付着した水分が絞り取られ、
次いで吸液リンガーロール１により表面付着水分が吸い
取られて次工程に入ることになる。
ン、連続焼鈍ライン、連続鍍金ライン）に適用された本
発明の一実施例に係る金属帯の液切装置の構成を示して
いる。同図中吸液リンガーロール１を用いた液切装置６
は、浸漬タンク７の上方に設置されており、入側にゴム
製リンガーロール３が２段（１段でも良いし、２段以上
でも良い）備えられると共に、その後方出側に該吸液リ
ンガーロール１が設置され、また押し付け装置５によっ
てこれらのロール１及び３は金属帯４表面に押し付けら
れている。そして金属帯４は一度浸漬タンク７内に浸漬
されて水洗いが行われた後、デフレクタロール８で上方
に向きを変えられて、液切装置６に進入すると、ゴム製
リンガーロール３で表面に付着した水分が絞り取られ、
次いで吸液リンガーロール１により表面付着水分が吸い
取られて次工程に入ることになる。
【００１６】本実施例では上記吸液リンガーロール１が
ポリエステル極細繊維にウレタンゴムを充填している不
織布で覆われた構成であり、またその上方には、エアー
ノズル９１から冷却用エアーをそのロール１胴長方向に
常時噴出するエアーヘッダ９０で構成される冷却設備９
が備えられている。そしてこの冷却用エアーは乾燥エア
ーが用いられており、またその噴出によって吸液リンガ
ーロール１の表面温度が７０℃以下になるように温度設
定されている。
ポリエステル極細繊維にウレタンゴムを充填している不
織布で覆われた構成であり、またその上方には、エアー
ノズル９１から冷却用エアーをそのロール１胴長方向に
常時噴出するエアーヘッダ９０で構成される冷却設備９
が備えられている。そしてこの冷却用エアーは乾燥エア
ーが用いられており、またその噴出によって吸液リンガ
ーロール１の表面温度が７０℃以下になるように温度設
定されている。
【００１７】上記冷却設備９により吸液リンガーロール
１表面のエアー冷却を行った場合と行わなかった場合の
２カ月使用後のロール胴長方向の表面硬度分布及び吸水
能力分布を調べる実験を行った。その時の実施条件を下
記表１に、また実施結果を図４乃至図７に各示す。
１表面のエアー冷却を行った場合と行わなかった場合の
２カ月使用後のロール胴長方向の表面硬度分布及び吸水
能力分布を調べる実験を行った。その時の実施条件を下
記表１に、また実施結果を図４乃至図７に各示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】図４及び図６に示されるように、エアー冷
却不実施時ではロール表面硬度が上昇し（図４参照）、
その吸水能力が低下している（図６参照）のに対し、エ
アー冷却を実施した場合は、図５及び図７に示されるよ
うに、表面硬度の上昇及び吸水能力の低下の現象は見ら
れない。尚、図４において吸液リンガーロール１のセン
ターがエッジに比べて硬度上昇が著しいのは、金属帯４
のエッジの方が水分が多く溜まり、その結果該吸液リン
ガーロール１のエッジ部分は常時水で冷却されているも
のと推定されるからである。また冷却ガスにエアを用い
ているが、他にＣＯ2ガス、Ｎ2ガスを用いても良く、高
度にステインを防止するには冷却ガス中のドレンを抜い
た方が良い。他に、吸液リンガーロール１内に冷却パイ
プを用いたものでも良い。
却不実施時ではロール表面硬度が上昇し（図４参照）、
その吸水能力が低下している（図６参照）のに対し、エ
アー冷却を実施した場合は、図５及び図７に示されるよ
うに、表面硬度の上昇及び吸水能力の低下の現象は見ら
れない。尚、図４において吸液リンガーロール１のセン
ターがエッジに比べて硬度上昇が著しいのは、金属帯４
のエッジの方が水分が多く溜まり、その結果該吸液リン
ガーロール１のエッジ部分は常時水で冷却されているも
のと推定されるからである。また冷却ガスにエアを用い
ているが、他にＣＯ2ガス、Ｎ2ガスを用いても良く、高
度にステインを防止するには冷却ガス中のドレンを抜い
た方が良い。他に、吸液リンガーロール１内に冷却パイ
プを用いたものでも良い。
【００２０】一方、図８に示されるように、上記冷却設
備９として上述の図２に示した冷却ロール９２を用いて
も同様な効果が得られた。また吸液リンガーロールは１
段のみの配置だけでなく、多段に配置することも可能で
ある。尚、これらの実施例では液切処理する対象を洗浄
用の水としているが、湯、酸或いは洗剤等を使っている
場合にももちろんその液切処理は可能である。更に本発
明は液体を微量に且つ均一に残す（均一化）にも有効
で、例えば、塗油された油の均一化、表面疵欠陥検出計
前の均一塗油、均一塗装にもその効果を発揮する。
備９として上述の図２に示した冷却ロール９２を用いて
も同様な効果が得られた。また吸液リンガーロールは１
段のみの配置だけでなく、多段に配置することも可能で
ある。尚、これらの実施例では液切処理する対象を洗浄
用の水としているが、湯、酸或いは洗剤等を使っている
場合にももちろんその液切処理は可能である。更に本発
明は液体を微量に且つ均一に残す（均一化）にも有効
で、例えば、塗油された油の均一化、表面疵欠陥検出計
前の均一塗油、均一塗装にもその効果を発揮する。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明装置によれ
ば、吸液リンガーロールの冷却設備を有することにより
長期間使用中に熱硬化による吸引能力の低減を防止する
ことができ、従って使用中においては錆、ステイン等の
金属帯表面性状欠陥の発生等を抑止し、吸液リンガーロ
ールの取り替え周期の延長を図ることができ、機会損失
及びランニングコストの削減に効果がある。
ば、吸液リンガーロールの冷却設備を有することにより
長期間使用中に熱硬化による吸引能力の低減を防止する
ことができ、従って使用中においては錆、ステイン等の
金属帯表面性状欠陥の発生等を抑止し、吸液リンガーロ
ールの取り替え周期の延長を図ることができ、機会損失
及びランニングコストの削減に効果がある。
【図１】冷媒の吹き付けを行うことによる冷却設備の構
成の一例を示す説明図である。
成の一例を示す説明図である。
【図２】冷却ロールを用いた冷却設備の他の構成例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】電解錫鍍金ラインに適用された本発明の一実施
例構成を示す説明図である。
例構成を示す説明図である。
【図４】上記実施例構成でエアー冷却不実施時に得られ
た吸液リンガーロールの表面硬度を示すグラフである。
た吸液リンガーロールの表面硬度を示すグラフである。
【図５】上記実施例構成でエアー冷却実施時に得られた
吸液リンガーロールの表面硬度を示すグラフである。
吸液リンガーロールの表面硬度を示すグラフである。
【図６】上記実施例構成でエアー冷却不実施時に得られ
た吸液リンガーロールの吸引能力を示すグラフである。
た吸液リンガーロールの吸引能力を示すグラフである。
【図７】上記実施例構成でエアー冷却実施時に得られた
吸液リンガーロールの吸引能力を示すグラフである。
吸液リンガーロールの吸引能力を示すグラフである。
【図８】電解錫鍍金ラインに適用された本発明の他の実
施例構成を示す説明図である。
施例構成を示す説明図である。
【図９】吸液リンガーロールの断面図である。
【図１０】吸液リンガーロールを用いた液切装置の従来
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図１１】吸液リンガーロールの吸引モデルを示す説明
図である。
図である。
１ 吸液リンガーロール ２ 吸引装置 ３ ゴム製リンガーロール ４ 金属帯 ５ 押し付け装置 ６ 液切装置 ７ 浸漬タンク ８ デフレクタロール ９ 冷却設備 ９０ ヘッダ ９１ ノズル ９２ 冷却ロール
フロントページの続き (72)発明者 榎 久範 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 吉村 英二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−131192（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 45/02 B08B 1/02 C25D 5/48 C25D 7/06
Claims (1)
- 【請求項１】 熱硬化性高分子弾性体を充填した極細繊
維不織布で多数の小孔を持つ中空軸を覆い、該中空軸内
部からの吸引力及び該不織布繊維の毛細管現象によって
金属帯表面に付着する液体を排除する吸液リンガーロー
ルを有する金属帯の液切装置において、該吸液リンガー
ロールの冷却設備を備えたことを特徴とする金属帯の液
切装置。
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| JP5-72873 | 1993-03-09 | ||
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| JP11766393A Expired - Fee Related JP3218796B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-04-22 | 金属帯の液切装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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