JPS5818997B2 - 金属ストリツプの対する給電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属ストリップに対する給電装置の創案に係り
、金属ストリップの連続電解処理設備の如きにおいて走
行する金属ストリップに安定な電圧でしかも電圧損失が
少く、又金属ストリップを損傷するようなことなしに効
果的な大電流を供給することのできる装置を提案しよう
とするものである。

金属ストリップを電解処理するに当って、目的のストリ
ップを連続的に電解設備に送入し処理せしめる連続電解
処理は生産性に優れており製造コストの低置を図るなど
のメリットを有しており、薄鋼板に対する錫メッキや亜
鉛メッキ、アルミニウム板などに対する陽極酸化、電解
粗面化或いは電解洗浄処理の如きに種々実用化されてい
る。

ところでこのような連続電解処理においてその生産性を
向上させるためにはス） ＩＪツブに対し、高電流密度
で電解処理することが短時間で目的の電解処理をなし、
又比較的小規模な設備でも、高いライン速度による処理
を得しめる所以であるが、斯様々目的からすればストリ
ップに５０ＯＡ／ｃＩｉｔのような大電流を適切に供給
することが重要な技術的課題となるところから斯かる目
的で従来から採用されているものは直接給電法にしろ、
又間接給電法にしろ必ずしも好ましいものとなし得ない
。

即ち直接給電法は電源に接続された導体をストリップに
接触させて給電するものであるが、給電ロールのような
導体と走行ストリップとの間の接触状態が安定したもの
とならず、放電を発生し易い傾向を帯び、評言すると給
電ロール表面に絶縁性の酸化膜や腐蝕生成物層が形成さ
れ、或いは前工程での溶液から析出した付着物層でスト
リップ面が部分的に被覆されるような原因によって接触
不良を発生する場合があり、又給電ロールにストリップ
を巻きつけて広い接触面で給電するとしてもその接触領
域で高い接触圧を確保することが困難であるなどの事情
からして前記したような大電流を供給するにはトラブル
が多い。

このため給電ロール又は給電ドラムを電解槽内に設け、
電解液に浸漬しながら給電するようなことも行われてい
るが、この場合にはストリップと接触していないロール
表面と対極との間で電解反応などが生じて漏洩電流を発
生させ、又ロール材が電解腐蝕するなどの不利がある。

特にこの電解腐蝕はロール材質、電解液、電流波形、電
解条件などが関係し、これらの要因を適切に選んで電解
腐蝕なしで好ましい操業をなすことは容易でなく、漏洩
電流を防止することも実地的に困難であって、倒れにし
ても給電ロールに入電流を供給するに好ましい手法が確
立されていない。

なお間接給電法は液給電法とも称されるもので給電槽に
おいて対極から給電液を通してストリップに給電してか
ら電解槽において再び電解液を介［Ｊ極との間で電解処
理するものであるが、この場合には給電槽でも１種の電
解処理が行われるため電解電圧を生じて電圧損失が大と
なり、又その給電液の組成その他に相当の苦心を必要と
し、又この給電液と電解液の組成が異る場合には操業時
に電解液の組成が変化することからそれらの間に更に洗
滌工程を介入させることが必要で、そのようにして給電
槽と電解槽との距離が大きくなるとストリップ抵抗によ
る電圧損失が犬となるなど技術的問題点が多い。

本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたものであって、その具体的な実施態様を添附図面に
示すものについて説明すると、第１図に示すようにスト
リップ１は電解槽１０の入側前方に適宜の位置を採って
設けられたガイドロール１ａから電解槽１００入側上部
に設けられたパスロール２に巻きつけられて電解槽１０
内における浸漬ロール６に導かれ、この電解槽１０にお
ける支持部体１０ａの下面を通過して出側に引出され、
前記支持部体１０ａおよび入側浸漬ロール６の下方に設
けられた対極５との間における電解液で満たされた電解
ゾーン４を通過する間において所要の電解処理が与えら
れるものであるが、このようなストリップ１に対する給
電をなすために上記したパスロール２を硬質ゴムのよう
な絶縁性の硬質部体で形成し、しかもこのパスロール２
の上方に電気伝導性の良い部材、即ち一般的に金属材で
形成された給電ロール３を設け、又この給電ロール３に
対しては第２，３図に示すような抑圧機構７を配設して
該給電ロール３をパスロール２に対し圧着するように成
っている。

父上記したようなパスロール２と給電ロール３との間の
前面側には導電液ランス９を設けて前記したように給電
ロール３の圧着される部分に導電液を吐出供給し、更に
該導電液ランス９に対向させてパスロール２と給電ロー
ル３との間の後面側、即ち電解槽１０側にはもう１つの
冷却液ランス８を設けて給電を受けたストリップ１を適
当に冷却させるようにしである。

前記したような給電ロール３に対する押圧機構７の配設
及び作用関係の詳細は第２図に示す通りであって、パス
ロール２は固定スタンド２ａ上に固定されたフレーム２
ｂに装置されたハウジング２ｃにその軸部２ｄが支持さ
れ、即ち固定的に軸受けされたものであるのに対して給
電ロール３の軸部３ｄは前記フレーム２ｂ上に取付けら
れたブラケット３ｃに対して上下方向にスライド可能な
摺動ガイド３ｂを配設し、との摺動ガイド３ｂに取付け
られたハウジング３ａに軸受けされたものであって、し
かもこのハウジング３ａに対しては加圧シリンダーの如
きである加圧機構７のロッド７ａが連結されていて所要
の接触圧を与えるように成っている。

なおガイドロール１ａ及び浸漬ロール６が上記固定スタ
ンド２ａに取付けられた軸受部で支持されていることは
この第２図に併せて示す通りである。

父上記のような給電ロール３に対して大電流を供給する
機構は第３図に示す通りであって、前記した軸部３ｄの
端部に自在接手機構１６を介して固定台１３ａに軸受け
された固定軸１３が連結され、このような固定軸１３に
対してスリップリング１４を前記自在接手機構１６部分
の周囲をカバーした状態で設は斯様なスリップリング１
４に対しては複数個の給電刷子１５を配設せしめて外部
電源からの給電を図り、然して前記スリップリング１４
と軸部３ｄに設けられたカップリング１８との間には可
撓性導線１７を設けて給電ロール３に対して給電するよ
うにしだもので、固定軸１３および自在継手機構１６は
スリップリング１４およびカップリング１８を絶縁しで
ある。

即ちこのような給電機構によれば給電ロール３に対する
大電流の給電が可能であると共に自在接手機構１６及び
可撓性導線１７部分で適宜に屈曲操作することが可能で
、給電ロール部分を上下方向に操作させ、ストリップ１
との接触あるいは離脱を容易に図らしめ得る。

しかも外部電源との連結給電は固定軸１３Ｖ？−設けら
れたスリップリング１４に対して行われるものであるか
ら常に安定している。

固定軸１３の端部には適宜にバランスウェイト２０を取
付は得る。

上記したような本発明によるものの作用について説明す
ると、上記したようにパスロール２に巻かれた状態で通
過するストリップ１に対し該パスロール２から給電する
ことなく、このパスロール２を絶縁物として更に上方に
別の給電ロール３を介して給電することは見掛は上にお
いてストリップ１ど給電ロールとの接触面積が僅少とな
るが、本発明者等が大電流供給に関して実地的に検討し
た結果によると大電流供給は大きな接触圧を与えること
が枢要であり、接触面積が小であっても大きな接触圧を
与えることにより安定した給電を得しめる。

蓋しこの図示のパスロール２とストリップ１との間で給
電する場合のようにストリップ１を巻装することは成程
見掛は上の大きな接触面積を形成するが、この場合の接
触圧Ｐは安定な走行状態を得るためにストリップに与え
られた張力ｑとロール半径γおよび板厚ｔからＰ−ｑ−
ｔ／γ（ｋｇ／ｆｆ１）で与えられ、しかもこのストリ
ップ張力ｑにはライン設備とストリップ材質の強度から
くる限界があって、これを余り人きくすることができず
、接触圧は通常０．２ｋｇ／ｉ程度にしかならない。

ところが上記したような本発明の手法によるときはこの
接触圧を十分に高め得られ、又両ロール２および３を第
３図に示すようにギヤ１１゜１１で同じ周速となるよう
に連動させることによって高い接触圧で操業してもスト
リップ１に擦り傷を発生させるなどの支障を生じさせな
い操作をなし得る。

又このようにしてストリップ１に集中的な接触で給電し
大電流を与えた場合においてストリップ１がその給電ロ
ール３と電解槽１０との間で相当に発熱し場合によって
はストリップ１に歪を発生することすらあるが、このよ
うな発熱はランス８からの冷却液で冷却し、しかもこの
冷却ランス８は第１図に示すように給電ロール３より電
解槽１０側において電解槽１０に向けて降下するストリ
ップ面に供給されるのでストリップ１面は完全に濡れた
状態で電解槽に導入され好ましい冷却が図られ、この冷
却液としては電解槽１０に供給される電解液の一部を配
管で分離して供給するかあるいは電解液の貯槽に補給す
べき水の一部を供給することによって設備的、操業的に
有利な冷却を得しめる。

導電ランス９から吹きつけられる導電液は上記したよう
な接触部における導通を補助しスパークなどの発生をな
からしめ、この導電液としては若干の電解槽内混入が避
けられないので電解特性に悪影響を与えないものを選び
、又ロールの腐蝕消耗ないし溶出のないものを選ぶ。

実際には電流の殆んど総べてか給電ロール３とストリッ
プ１との接触部を流れるので接触部の極く近傍で給電ロ
ール３から導電液を経てストリップに流れる電流で給電
ロール３やストリップ１に問題となるような電解腐蝕を
惹起する恐れが少く、酸化膜や不働態層が給電口・−ル
やストリップの表面に形成され々いように考慮されたロ
ール材料、導電液を選ぶことにより多くの場合問題を生
ずることがない。

第３図に示すような構成で給電ロール３に電流を供給す
るこの実施態様においてはその通電を行わない場合に押
圧機構７のシリンダーに対する回路を逆方向に切換える
ことにより給電ロール３がストリップ１から離脱される
ことは明かであり、しかもこの状態ではギヤｉｔ、ｉ’
ｉ間の係合も解放されるので給電ロールその他の点検、
保守に好都合であり、勿論この状態でパスロール２のみ
を回転させることにより通板操作も有利に実施すること
ができる。

具体的に上記したような本発明装置を使用した操業例に
ついて説明すると、厚さ０．２〜０．３７ｆＬｍで幅３
０ ｏｍｍのストリップを上記した装置においてライン
速度２〜２０ ｍ ／ｍｍで搬送し電解処理するに当り
、パスロール２としては径２５０ｍ７Ｌ面長４００ｒｔ
ｔｍの硬質ゴム製のものを用い、又給電ロール３として
は径２００ｍｍで面長４００７７！７Ｍの工業用綿アツ
ベニウム製の、、ものを用い、給電ロール３とストリッ
プ１の接触用をば２ ｋｇ／ｃｉＦ、として４５００Ａ
の交流電流を通電せしめて操業した結果は良好な接触状
態と給電が得られ、給電ロール３とス） ＩＪツブ１間
の接触電圧は０．２ Ｖと頗る低い値に安定したもので
あることが確認された。

なお冷却液および導電液としては電解液と等しい組成の
０．７〜１％硝酸溶液が用いられたが、６力月間に亘る
操業は安定に実施され、又その後の点検によっても給電
ロールその他に問題となるような損傷が認められず、良
好な表面性状を維持していることが確認され、給電ロー
ルの単位面長当り通電量は１５０Ａ／ｃｍでなお余裕が
あり、電圧損失が小で安定な給電を継続することができ
た。

以上説明したような本発明によれば金属ストリップを電
解槽入側に近接して設けたパスロールに巻きつけて電解
槽に送入せしめるようにすると共に該パスロールの上側
に設けた給電ロールを前記金属ストリップ面に圧着せし
めて緊密な接触状態を形成することにより安定にして電
圧損失がなく勿論スパーク発生などを見ることのない的
確な大電流の金属ストリップに対する供給をなすことが
できるものであり、しかも前記パスロールと給電ロール
との間の後面側に給電を受けたストリップの冷却を図る
だめの冷却ランスを設けたので大電流の与えられたスト
リップの発熱を冷却して該ストリップに歪を発生せしめ
るようなことがなく、それらによって高電流密度による
短時間内の効率的な電解処理を実現し、又比較的小規模
な設備で高いライン速度による有利な電解作業を実施し
得るものであって工業的にその効果の大きい発明である
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示すものであって、第１図は
本発明による給電装置を用いた金属ストリップの連続電
解処理設備の１例についての全体的な構成関係を示した
切断側面図、第２図はそのパスロール及び給電ロール部
分における軸受構成の切断側面図、第３図はその給電ロ
ールに対する給電関係の１例を示した部分切欠正面図で
ある。 然してこれらの図面において、１は金属ストリップ、２
はパスロール、３は給電ロール、４ハ％ｉ解ゾーン、５
は対極、６は浸漬ロール、７は加圧機構、８は冷却用ラ
ンス、９は導電液ランス、１０は電解槽を示すものであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電解槽に近接してその入側上方に設けられたパスロ
   ールを絶縁状に形成し、該パスロールに対し金属ストリ
   ップを捲回して電解槽における電解ゾーンに通人せしめ
   るパスラインを形成し、しかもこのパスロールに対し導
   電体の給電ロールを配設すると共に該給電ロールに加圧
   機構を設け、前記した捲回ストリップに対しパスロール
   周面において給電ロールを線状に加圧接触させるように
   し、しかも前記パスロールと給電ロールとの間の後面側
   に給電を受けたストリップの冷却を図るだめの冷却ラン
   スを設けたことを特徴とする金属ストリップに対する給
   電装置。