JPS5913077A - 金属表面化成処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

不発明は金属表面化成処理装置、更に詳しくは、帯状金
属を連続的に搬送しながら浸漬式にて化成処理するに当
り、該金属面の化成処理液との接触時間を新規な方法に
よって調節できる装置に関する。 従来、帯状金属を浸漬式にて連続に化成処理する場合、
該金属面と化成処理液の接触時間を変化させて化成皮膜
量を調節するには、一般に該金属面の化成処理液中の浸
漬通過速度を変化させることが採用されていた。そして
、この金属面の化成処理液との接触時間を変化調節する
ことに関し。 更に融通性をもたせ得る技術として、特公昭５０−２３
８０号に開示の発明が挙げられる。この発明によれば、
金属面が浸漬通過する化成処理液の浸漬域の長さを変化
させることによって、上記接触時間が調節される。合わ
せて、かかる浸漬域の長さを変化させ得る化成処理装置
として、（ａ）所定ｒす１ 長の処理槽内にその長さ方向（および金属面の移動方向
）に平行に移動し得る可動仕切壁を設け、該仕切壁のい
ずれかの側に形成された浸漬域に化成処理液を収容し、
処理槽の前後両壁および仕切壁に設けた開口を通じて金
属面を搬送しながら、上記仕切壁の移動によって上記接
触時間を調節する装置、（ｂｌ所定長の処理槽内にこれ
を横断分割する複数の固定中間壁を設け、該中間壁によ
って形成された浸漬域のいくつかに化成処理液を収容し
、処理槽の前後両壁および中間壁に設けた開口を通じて
金属面を搬送しながら、化成処理液を収容した浸漬域の
数を変化させることによって上記接触時間を調節する装
置、（Ｃ）所定長の処理槽内にこれを横断分割する複数
の折りたたみ可能な壁を設け、該壁のいくつかの折りた
たみによって連通形成された浸漬域に化成処理液を収容
し、処理槽の前後両壁および未折りたたみ壁に設けた開
口を通じて金属面を搬送しながら、上記壁の折りたたみ
個数を変化させることによって上記接触時間を調節する
装置、および（ｄ）処理槽が互いに望遠鏡式に嵌合した
少なくとも二つの可動部分から成り、その内部に化成処
理液を収容し、処理槽の前後両壁に設けた開口を通じて
金属面を搬送しながら、上記可　゛動部分の変位によっ
て上記接触時間を調節する装置が、上記発明に開示され
ている。 このように上記発明は、浸漬域自体の長さ、換言すれば
処理槽の長さを変化させることによって。 金属面の化成処理液に対する接触時間を調節することに
特色を備えている。しかし、上記各装置においては、可
動部材

【例えばｆａ）の仕切壁、（Ｃ１の折りたたみ可
能な壁、（ｄｌの二つの可動部分）が化成処理液と直接
接触するために、生成スラッジの付着等によってその円
滑な可動を確保できなくなる可能性が犬であるので、当
該装置を産業上実際に使用することは適当でない。また
、処理槽内を複数に分割し、処理槽の前後両壁のみなら
ず分割手段にも金属面通過の１こめの開口を設けること
は、当該装置の複雑化を招くだけである。更に、処理槽
の前後両壁の開口等から漏れる処理液を受けるための他
の処理液槽を必要とし、いわゆる二重槽（４） を構成しなければならないので、同様に装置の複雑化を
招く。従って、以上の点から上記発明を産業上有利に採
用することは困難と認められる。 不発明は以上の従来技術の問題点を解決するものであり
、浸漬域自体の長さを変化させて金属面の化成処理液に
対する接触時間を制御する従来技術に対して、金属面自
体の浸漬域に対する浸漬長さを変化させて同様な制御を
行う技術に係り、産業上実用的な技術を提供するもので
ある。 即ち、本発明によれば、化成処理液を収容する所定長さ
の処理槽＋ｉ）、処理槽（１）の上方をその長さ方向に
沿って連続的に水平に搬送される帯状金属面を、下方に
屈曲案内して処理液に浸入させる手段（１１）、処理液
を水平に浸漬通過中の金属面を上方に屈曲案内して処理
液から取出す手段（曲、浸入手段叫および／または取出
手段＋１１０を水平に移動させて両者を相対的に接近ま
たは離隔させる手段（１ｖ］、および浸漬通過中の金属
面近傍の処理液が金属面搬送方向に沿って流れるように
処理液を噴出す付 る、処理槽（１）内に付設されたノズルライザ一手段Ｍ
から成ることを特徴とする金属表面化成処理装置が提供
される。 次に添付図面を参照して、上記本発明に有利な装置を具
体的に説明する。 第１図〜第３図において、処理槽（１）は図中１で示す
如く所定長さを有する箱型のものであってよく、これに
化成処理液２が収容されて所定長さの浸漬域が構成され
ている。Ａは槽１の上方をその長さ方向に溢って連続的
に水平に搬送される帯状金属であって、槽１の（図面に
おける）左側部分において処理液中に浸入され、この中
を水平状態で浸漬通過した後、槽１の右側部分において
処理液から取出され、そのまま槽１の上方を次工程に向
けて搬送される。 上記金属Ａの処理液への浸入手段（１１）および処理液
からの取出手段（ｔｉｌｌは、それぞれ３，４で示され
る。浸入手段３は、金属Ａを浸入位置前方において処理
液上方で支えるロール５と、該ロール５の後方に位置し
、金属を下方に屈曲案内して浸入させた後これを処理液
中で押えるロール６とから基本的には構成される。取出
手段４も基本的には、ロール６に相当する前方の押えロ
ール７と、ロール５に相当する後方の支えロール８とに
よって構成される。ロール６．７によって処理液中に水
平に浸漬された金属Ａは、液面下１０〜３０鰭程度の範
囲に位置すればよい。従って、ロール５，６゜７．８の
それぞれの径を適切に選定すれば１ｃ例えばロール６．
７にあっては直径２５ＯＮＩＲ以上にする）、それらの
各回転軸（即ち、可動部材）が処理液に接触しないよう
にすることができ、その結果、該部材が処理液に接触す
ることによって生ずる上述の公知発明の問題点は解消さ
れる。 ロール５と６または７と８の間の位置関係は、水平距離
において大きいことが好ましく、例えば１ｍ以上であれ
ば充分である。このような観点に基づいて図示の場合は
、ロール５，８の直径を１５０朋、ロール６．７の直径
を２５０藺とし、上記水平距離を１ｍとして、金属Ａの
浸入角度および取出角度がそれぞれ１１度となるように
設定しである。これらの角度は、処理対象の金属Ａの（
７） 性状に応じて適宜選定されてよいが、浸漬処理中の金属
Ａの搬送の容易性、処理仕上がり面に対する影響を考慮
して、可能な限り小さく取る方が好ましい。また、上記
ロール５．　６．　７．　８は耐薬品性の優れたものが
よく、例えば通常市販されているネオプレン（ポリクロ
ロプレン）、ハイパロン（フロロスルホン化ポリエチレ
ン］製のものが好適で、その硬度は４０〜８０程度のも
のがよい。 不発明における金属面の処理液における浸漬長さを変化
させるには、上記浸入手段３および／または取出手段４
を水平に移動させて、両者を相対的に接近または離隔さ
せる。図示の場合は、浸入手段３が移動可能で、取出手
段４が位置固定の例を示す。浸入手段３を移動させる手
段【１ｖ】は、例えば以下のように構成されてよい。 ロール５，６を槽１の両外側に位置する移動フレーム１
１ａ、１１ｂに従動回転可能に軸支する。 この移動フレームｌｌａには、その上部外側に車輪１２
ａ＋　　１３ａが、下部外側にギヤ１４　ａ、　１５３
がそれぞれ回転可能に設けられている。車輪１２（８） ａ＋　　１３ａは水平フレーム１６ａの下面に設けた断
面口字型のレール１７ａに係合されており、ギヤ１４ａ
ｌｌＳａは他の水平フレーム１８Ｈの上面に設けたラッ
ク１９ａに係合されている。ギヤの一方１５ａは他のギ
ヤ２０ａに係合し、これは移動フレームｌｌａに支持さ
れる可逆回転可能な電動機２１ａに減速機２２ａを介し
て連結されている。他方の移動フレームｌｌｂにも上記
移動フレームｌｌａの各部材に相当する各部材１２ｂ〜
２２ｂ（一部図示せず）が配置され、同一機構が採用さ
れている。そして１両電動機は、移動フレームｌｌａ、
ｌｌｂの水平往復運動にズレを生じないように同調して
機能するようにしである。なお、この浸入手段３の運動
停止位置が予め設定されている場合には、通常のリレー
回路を採用し、金属面の処理液における浸漬長さを変化
させることを自動化してもよい。また、取出手段４を移
動可能にするには、上述の構成がそのまま採用されてよ
いことは言うまでもない。 なお、ロール５，８の上下方向への支持位置は固定され
ていてもよいが、ロール６．７にあっては通常の手段（
例えば油圧シリンダ、空気シリンダ）（図示せず）によ
って上下動可能に支持されていることが有利である。ロ
ール６．７を上昇させて金属Ａに対する押えを解除する
と、金属Ａを搬送しながら浸漬処理を一時中断しそして
浸入手段３を移動させて金属Ａの浸漬長さを変更する場
合、該浸入手段３に金属Ａによる負荷がかからないので
、その機構上有利であると共に、その移動を円滑に実施
できるからである。勿論、図示の装置の場合には、ロー
ル６のみを上下動可能に支持するようにしてもよい。 以上の構成から成る不発明において、例えば第１図に鎖
線で示す位置の浸入手段３と取出手段４の間で所定の浸
漬処理を行った後、金属Ａの処理液に対する浸漬長さを
変化させて両者の接触時間を調整するには、次のように
すればよい。ロール６および必要に応じてロール７を上
昇させてそれらの金属Ａに列する押えを解除し、次いで
上記両軍動機を駆動させて浸入手段３を水平に移動させ
、停止させ、次いでロール６．７を元の位置まで下降さ
せて金属Ａを再び処理液中に押えればよい。 その間、全属人は搬送中であってもよいし、なくてもよ
い。 以上の不発明によれば、ロール５．　６．　７．　８の
回転軸の如き可動部材は処理液と接触しないように配置
できるので、それらに特別なシール構造を採用しなくと
も、金属面の処理液に対する浸漬長さを変化させて両者
の接触時間を制御することを、常に簡易に実施できるよ
うになる。しかも、処理槽は所定長さの箱型のものであ
ればよいので、上記接触時間の制御を可能にするのに、
その構造の複雑化を招くおそれもない。更に、上記接触
時間の制御を、処理槽（即ち、浸漬域）の所定長さ全体
にわたってははしかも無段的に実施することができる。 上記不発明に係る分野においては、一般に金属Ａの搬送
に高速度が採用される。ところで、本発明において、こ
のような高速搬送を実施すると、その速度によっては処
理液中を浸漬通過中の金属に働く浮力によって一該金属
が処理液面上に浮上し、その表面の露出により、満足な
処理を達成できなくなるおそれを生ずる。特に、浸漬通
過中の金属と該金属の近傍の処理液との間の相対的速度
差が１００　ｍ　／　ｍｉｎを越えると、上記現象の発
生が著しくなる。これを解消するには、上記相対的速度
差を５０　ｍ　／　ｍｉｎ以下、好ましくは２０ｍ／ｍ
ｉｎ以下に低下せしめればよいのであるが、そのために
金属自体の搬送速度を低下させることは、処理効率の点
から採用され難い。従って、本発明。 では、他の観点からこの問題を解決できるようにしてい
る。即ち、浸漬通過中の余事の近傍の処理液を、金属の
搬送方向と同方向に移動させて、上記相対的速度差を借
下させる。そのための手段（ｖ）には、処理槽】の前方
や両側の内壁および／ま１こは底に、金属Ａ、浸入手段
３および取出手段４の運動に支障を来たさないように、
処理液２を後方に噴出するノズル付ライザーを配置し、
これによる処理液の噴出量を調整するようにすればよい
。

【１２】 第１図に示す槽１は、上述の点を考慮して構成されてい
ると共に、加えて化成処理によって発生するスラッジを
集積し槽外に取出すことができるように構成されている
。即ち、槽１はその長さ方向の断面において、図示の如
くその底３１が後方に向けて下方に傾斜するように構成
されている。 この傾斜角度は、沈降したスラッジの移動が満足に行わ
れる角度でよく、一般には２〜１０度の範囲で適当に選
定されてよい。槽１の最後部の底には凹部が形成されて
いて、スラッジ回収槽３２とされている。また、槽】の
後方には、セキ３３を介してオーバーフロ一槽３４が付
設されている。 このセキＡ３は、浸漬通過中の金属Ａが液面下適当位置
に位置するように、液面高さを調整可能に動作できるこ
とが好ましい。槽内の底３１付近には、ノズル付ライザ
ー３５が配置されている。このライザー３５は槽１の長
さ方向に直角に適当間隔を置いて配置され、それらのノ
ズルは後方に向けて処理液を噴出するようになっている
。このライザー３５による処理液の後方への流れは、ス
ラツヂの集積という潰に主点を置けば、底部において０
．３〜］、　ｍ　／　Ｓｅｃの範囲が好ましいことが判
明している。この処理液の流れによって、沈降スラッジ
は後方に移動せしめられ、回収槽３２に集積される。ま
た、該流れが、浸漬通過中の金属の搬送速度に対する近
傍処理液の相対的速度差を低下せしめる。従って、ライ
ザー３５の配置間隔および個数、ノズルの形状および配
置個数、処理液の噴出圧等は、以上の目的が達成される
範囲内において適宜選定されてよい。なお、上記相対的
速度差の一層の低下を補足するために、例えば処理槽１
の両側壁に独立したノズル付ライザー（図示せず）の付
設が採用されてもよい。 上記ライザー３５は、オーバーフロ一槽３４の側壁に連
通するポンプ３６付き管３７より分岐し、熱交換器３８
を設けられ１こ管３９が接続されていて、オーバーフロ
一槽３４の処理液が所定温度に調整された後供給される
ようになっている。なお、処理液の温度調整には、熱交
換器３８に代え、槽】内に直接蒸気を送入したり、また
槽１内に化成処理の障害とならないように蛇管を設ける
ことによって実施されてもよい。スラッジ回収槽３２と
オーバーフロ一槽３４の底部にはそれぞれ管４０．４１
が接続され、これらの管４２に接続し、該管４２にはポ
ンプ４３およびフィルター４４が付設されている。従っ
て、スラッジ回収槽３２とオーバーフロ一槽３４の処理
液中のスラッジはフィルター４４で系外に排出される。 一方、ｐ液は、再びオーバーフロ一槽３４にもどされて
もよく、また図示の如く、金属Ａの処理液からの取出位
置に設けられた洗浄用ライザー４５に供給して、取出さ
れた直後の金属表面に残留しているスラッジを洗い落し
、清浄な処理面を得るために使用されてもよい。上記ラ
イザー４５は、金属Ａに対して上面のみならず下面に設
けられてもよい。上記管３７により分岐した他の管４６
には、他の洗浄用ライザー４７が接続されている。この
ライザー４７は、金属Ａの処理液からの取出直前の上方
位置に配置されていて、噴出された処理液が金属Ａに充
分に達して、付着スラッジを除去できるよ（」　　Ｄ　
」 うにしである。これにより、金属Ａに付着するスラッジ
がロール７によって金属表面に圧着されることを事前に
防止することができる。 ４８は槽１および３４に設けられた蓋であり、ダクト４
９が立設されている。このダクト４９には、エリミネー
タ５０およびファン５１が設けられている。従って、槽
１，３４で発生したミストおよび蒸気はファン５１によ
ってダクト４９内に吸引され、ミストはエリミネータ５
０によって分離除去され、槽１，３４に回収され、他方
蒸気は系外に排出される。この排気設備を設けることに
より、多段水洗を組合わせ°た化成処理において閉回路
方式の採用が容易となる。なお、ダクト４９は、ミスト
が多量に発生するライザー４７の付近に設けることが望
ましい。槽１の前後には、絞りロール（例えば５２）を
設けてもよい。 以上の構成から成る本発明にあって、化成処理液として
は従来公知のものが使用されてよく、また全属人の素材
としては鉄、亜鉛、アルミニウムおよびそれらを主成分
とする各種合金が使用され（］　６） でよい。 次に、具体的化成処理例を挙げる。 例１（第１〜３図参照） 市販のリン酸亜鉛化成処理剤（日本ペイント社製「グラ
ノヂン４６Ｎ−２３Ｊ１を使用して調製した処理液（全
酸度８、酸比８、温度７０℃）を収容した処理槽に、０
．３５１１Ｍ厚の亜鉛鋼板を６０ｆｆｌ　／　ｒｎｌ　
Ｈの速度で搬送しながら、浸入手段３を移動させて浸漬
時間が１０秒となるように調節して、化成処理を行った
。皮膜量１ｆ／ｍ。 次いで、亜鉛鋼板の搬送速度を９０　ｍ　／　ｍｉｎに
変えると共に、浸入手段３を移動させて浸漬時間力月５
秒となるように調節して同様に化成処理を行った。皮膜
量１ｆ／ｍ、なお、この場合、槽内処理液を約７０　ｍ
　／　ｍｉｎの速度で後方に移動循環させた。これによ
り、槽内沈降スラッジが満足に系外に取出され、また浸
漬通過中の亜鉛鋼板の処理液に対する相対速度は約２０
　ｍ／ｍ　ｉ　ｎになった。 以上の例によって得られた化成処理板の性能は。 第１表に示す通りである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明装置の一例を示す一部断面側面図、第２
図は浸入手段の要部を示す一部省略正面図、第３図はそ
の一部省略側面図、Ａは帯状金属、１は処理槽、３は浸
入手段、４は取出手段、５゜８は支えロール、６，７は
押えロール、１１　ａ＋１１ｂは移動フレーム、３５は
ノズル付ライザー、４５．４７は洗浄ライザーを示す。 特許出願人　日本ペイント株式会社 代理人弁理士青山　葆　　外１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、化成処理液を収容する所定長さの処理槽（１）、処
   理槽（１）の上方をその長さ方向に沿って連続的に水平
   に搬送される帯状金属面を、下方に屈曲案内して処理液
   に浸入させる手段（１１）、処理液を水平に浸漬通過中
   の金属面を上方に屈曲案内して処理液から取出す手段（
   １１１１，浸入手段（１１）および／または取出手段間
   ）を水平に移動させて両者を相対的に接近または離隔さ
   せる手段６■、および浸漬通過中の金属面近傍の処理液
   が金属面搬送方向に沿って流れるように処理液を噴出す
   る、処理槽（１）内に付設されたノズル付ライザ一手段
   （ｖ）から成ることを特徴とする金属表面化成処理装置
   。 ２浸入手段（１；）が金属面を処理液上方で支える前方
   のロール手段と処理液中で押える後方のロール手段の組
   合わせから成り、および取出手段（ｉｌｌが金属面を処
   理液中で押える前方のロール手段、と処理液上方で支え
   る後方のロール手段の組合わせから成る上記第１項の装
   置。 ３浸入手段（１１）が水平に往復動可能で、取出手段（
   ｍ）が位置固定である上記第１項または第２項の装置。 ４、浸入手段（１１）と取出手段０１１）の各押えロー
   ル手段が、金属面への押えを解除する位置まで上下動可
   能である上記第１項から第３項のいずれかの装置５８ノ
   ズル付ライザ一手段（ｖ）が、浸漬通過中の金属面と該
   金属面近傍の処理液との間の相対的速度差が５０　ｍ　
   ／　ｍｉｎ以下の範囲となるように処理液を噴出する上
   記第１項から第４項のいずれかの装置。 ６、処理槽（１）の底が後方に向けて下方に傾斜し。 最後部の底が凹部となってスラッジ回収槽が形成され、
   手段（ｖ）のノズル付ライザーが処理液を後方に噴出す
   るようにして上記傾斜底に配置されている上記第１項か
   ら第５項のいずれかの装置。 ７、処理液中から取出される直前および／または直後の
   金属面に向けて処理液を噴出する洗浄用ライザーが付設
   されている上記第３項の装置。