专利名称：用于镀覆线材的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于镀覆线材的设备，该设备通过非氧化气体或焦炭挤压来进行镀覆-挤压。
背景技术：
在通过熔融锌镀覆或熔融锌-铝合金镀覆以不小于400g/m2的镀覆量对线材进行厚镀覆的情况中，由于所施加的镀覆层通过在其凝固之前在转移该线材本身的过程中所产生出的振动而运动，因此难以获得具有均匀厚镀覆层和良好外观的镀覆线材。这导致一厚度偏移比(通过将镀覆层的最大厚度除以最小厚度而获得的数值)，该数值为3至5，从而造成线性/直径公差不够、耐腐蚀性能变差等问题。
我们已经开发出在日本专利公报特开平10-60615和特开平11-323254中所披露的用于镀覆线材的设备，并且已经进行了改进，其中使得所附着的熔融镀覆层能够通过在相同设备中的强制冷却装置来冷却以降低可流动性，由此可以获得具有均匀镀覆层和良好外观的镀覆线材。
因此，使用这些设备能够将厚度偏移比改善至2.0或更小。但是，难以稳定地生产出其厚度偏移比为2.0或更小的镀覆线材。
另外，上述强制冷却装置只能通过一根线材，从而导致生产率不高。此外，在线材断裂时，在将线材再次穿过的过程中损失很大，并且在拆卸该冷却装置时，在可加工性例如切断镀覆线材方面存在问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种用于镀覆线材的设备，其中能够以适当的方式分别冷却其中温度较高并且可流动性较大、因此容易产生厚度偏差的一定范围的镀覆层，以及其中温度较低并且可流动性较小、因此难以产生厚度偏差的一定范围的镀覆层，由此可以高生产率稳定地生产出厚度偏差不大于2.0的镀覆线材；本发明的第二目的在于提供一种用于镀覆线材的设备，该设备还可以大规模生产出其镀覆层的表面外观良好的线材；本发明的第三目的在于提供一种用于镀覆线材的设备，该设备可以同时生产出多种其镀覆层表面外观良好的线材；并且本发明第四目的在于提供一种镀覆线材的设备，该设备可以同时生产出多种其镀覆层表面外观良好的线材，并且该设备在线材断裂时具有良好的可操作性并且容易对该设备进行维护。
1.本发明涉及一种用于镀覆线材的设备，它具有设在电镀槽表面上的板挤压部分的上部上的空气冷却装置，从而该线材通过该板挤压部分从电镀槽中竖起来，所述空气冷却装置包括空气压缩机部分、位于该空气压缩机部分下方的下冷却部分和位于该空气压缩机部分上方的上冷却部分；其中通过从所述空气压缩机部分的空气注入孔流进上冷却部分、然后从位于上冷却部分的上端处的出口流出的主冷却空气，以及通过被吸入到所述主冷却空气中、从位于下冷却部分的下端处的入口流进下冷却部分、然后与主冷却空气汇合的副冷却空气，在两个阶段中对通过空气冷却装置的线材进行空气冷却。
2.本发明还涉及如上述第一方面所述的用于镀覆线材的设备，该设备还包括用于防止出现涡流的板，所述板设在上冷却部分和/或下冷却部分内，用于抑制冷却空气的涡流，从而形成通过该板的冷却空气的层状气流空间以防止出现涡流。
3.本发明还涉及如第一方面所述的用于镀覆线材的设备，该设备包括多个用于防止涡流的板，这些板沿横向设置在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着在纵向上成一列布置的每根线材的通行轨道方向的一部分的旁边，从而形成多个由相邻板分开的冷却空气层状气流空间，以便防止在纵向和横向上出现涡流，并且其中空气压缩机部分的空气注入部分与每个层状气流空间连通，由此可以使得线材同时在层状气流空间内冷却。
4.本发明还涉及如本发明第一方面所述的用于镀覆线材的设备，其中在所述空气压缩机部分的分叉的横向边缘部分之间布置成一列的线材，同时形成深度针刺状线材通行部分，它们可以同时拆卸，该设备包括多块用于防止涡流的板，这些板沿横向设在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着在纵向上成一列布置的每根线材的通行轨道方向的一部分的旁边，从而形成多个由相邻板分开的冷却空气层状气流空间，以便防止在纵向和横向上出现涡流，线材插入部分具有比线材直径更大的宽度，所述线材插入部分与所述线材通过部分垂直对应地设置在所述板之间并且在所述上、下冷却部分的前壁部分上，所述板沿横向相对布置，用于防止涡流，并且在所述压缩机部分的所述分叉部分的两个边缘上的一对空气注入孔每个具有层状气流空间，由此可以同时使这些线材在层状气流空间内冷却。
根据本发明，在上述第一方面中，通过处于层状气流状态中的低速副冷却空气可以将刚刚穿过板挤压部分的、其中温度较高并且可流动性较大、因此容易在线材中产生厚度偏差的镀覆层冷却，并且通过处于层状气流状态中的高速主冷却空气可以冷却刚刚由副冷却空气冷却之后的、其中温度较低并且可流动性较低、因此难以产生厚度偏差的镀覆层，由此可以进行有效的冷却并同时抑制厚度偏差，并且可以大规模稳定地生产出其厚度偏差等于或小于常规产品并且具有良好外观的、镀覆厚度均匀的线材。
在本发明的第二方面中，由于通过用于防止涡流的板来将冷却空气进一步调节成处于层状气流状态，因此能以更稳定的方式生产出熔融的厚镀覆线材，其厚度偏差等于或小于常规产品，并且具有良好的外观。
在本发明的第三方面中，与只能通过一根线材的常规冷却装置相比较，可以大批量以稳定的方式同时镀覆多根线材，所镀覆的线材的厚度偏差等于或小于常规产品，并且具有良好的外观。
在本发明的第四方面中，与只能通过一根线材的常规冷却装置相比较，可以大批量以稳定的方式同时镀覆多根线材，所镀覆的线材的厚度偏差等于或小于常规产品，并且具有良好的外观。另外，容易在线材断裂时进行处理并且拆卸和安装空气冷却装置自身，因此用于生产线材的这个设备在生产率和可操作性方面表现优异。
图1为一示意图，显示出根据本发明一个实施例的用于镀覆线材的设备；图2为图1的空气冷却装置的放大平面图；图3为沿着图2中的(3)-(3)线剖开的剖视图；图4为沿着图2中的(4)-(4)线剖开的剖视图；图5为沿着图2中的(5)-(5)线剖开的剖视图；图6为沿着图2中的(6)-(6)线剖开的剖视图；图7为一示意图，显示出根据本发明另一个实施例的用于镀覆线材的设备；图8为图7的空气冷却装置的放大平面图；图9为沿着图8中的(9)-(9)线剖开的剖视图；图10为沿着图8中的(10)-(10)线剖开的剖视图；图11为沿着图8中的(11)-(11)线剖开的剖视图；图12为沿着图8中的(12)-(12)线剖开的剖视图；图13为一示意图，显示出根据本发明再一个实施例的用于镀覆线材的设备；图14为图13的空气冷却装置的放大平面图；图15为沿着图14中的(15)-(15)线剖开的剖视图；图16为沿着图14中的(16)-(16)线剖开的剖视图；图17为一剖视图，显示出在根据本发明再一个实施例的用于镀覆线材的设备中的空气冷却装置；图18为一纵向剖视图，显示出在根据本发明再一个实施例的用于镀覆线材的设备中的空气冷却装置；以及图19为一纵向剖视图，显示出在根据本发明再一个实施例的用于镀覆线材的设备中的空气冷却装置。
具体实施例方式
现在将描述本发明的实施例。
图1至6例示了用于镀覆线材的设备的一个实施例。用于镀覆线材的设备1具有这样的结构，即，空气冷却装置4设在电镀槽2的板槽表面2a的板挤压部分3的上部上，并且水冷设备8设在空气冷却装置4的上部上，从而多根线材L通过沉降辊从板槽表面2a通向覆盖有非氧化氛围(atmosphere)的板挤压部分3，在那里这些线材同时竖立，每个镀层L1在通过空气冷却装置4和水冷装置8的过程中能够被冷却，之后通过上辊10将经过空冷和水冷的线材同时缠绕在线盘(未示出)上。根据情况需要可以不使用水冷装置8。
空气冷却装置4包括空气压缩机部分5、位于空气压缩机部分5下方的下冷却部分6、以及位于空气压缩机部分5上方的上冷却部分7，从而通过从空气压缩机部分5的空气注入孔5a流进上冷却部分7、然后从位于上冷却部分7的上端处的出口7a流出的主冷却空气，以及通过被吸入到主冷却空气中、从位于下冷却部分6的下端处的入口6a流进下冷却部分、然后汇合到主冷却空气中的副冷却空气，在两个阶段中对多根线材L进行空冷。
空气压缩机部分5在分叉的横纵向边缘部分5b之间形成有深度针刺形线材通行部分5c，沿着纵向布置成一列的多根线材L可以沿着水平方向同时与之分离，并且按照与每个层状气流空间部分7c连通的方式沿着横向在边缘部分5b的上表面上形成沿着横向的一对空气注入孔5a，由此可以从每个空气注入孔5a以20至50m/s的气流速度将主冷却空气a注入进层状气流空间部分7b中。
该下冷却部分6具有多块用于防止涡流的板6b，这些板沿着横向形成在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着每根线材L的通行轨道方向的一部分的旁边，线材L设在下冷却部分6的在横向具有基本上为矩形形状的主体内。还有，下冷却部分6还形成由相邻板6b分开的多个冷却空气层状气流空间6c，用来防止沿着纵向和横向出现涡流，从而副冷却空气b以5至15m/s的气流速度被吸入到在上冷却部分内流动的主冷却空气中，该副冷却空气从入口6a流进层状气流空间6c，并且刚刚经过板挤压部分3之后的多根线材L的镀覆层L1能够在这样的状态中冷却，即，副冷却空气的涡流受到抑制以被调节成层状气流状态。线材插入部分6e的宽度大于线材L的直径，线材插入部分6e与线材插入部分5c垂直对应地连续形成在板6b之间和下冷却部分6的前壁部分6d上，该板6b沿横向相对设置，用于防止涡流，从而可以同时沿着水平方向从线材插入部分6e上拆卸或安装多根线材L。
上冷却部分7具有多块用于防止涡流的板7b，这些板沿着横向形成在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着每根线材L的通行轨道方向的一部分的旁边，线材L设在上冷却部分7的横向中具有基本上为矩形形状的主体内。还有，该上冷却部分7还形成由相邻板7b分开的多个冷却空气层状气流空间7c，用来防止沿着纵向和横向出现涡流，从而从空气注入孔5a注入的主冷却空气a在板7b中流动以便防止涡流，并且使得刚刚由副冷却空气冷却的多根线材L的镀覆层L1能够在这样的状态中冷却，即，主冷却空气受到抑制以被调节成层状气流的状态。线材插入部分7e的宽度大于线材L的直径，线材插入部分7e与所述线材通过部分5c垂直对应地连续形成在板7b之间并且在所述上冷却部分的前壁部分7d上，该板7b沿横向相对布置，用于防止涡流，从而可以同时沿着水平方向从线材插入部分7e上拆卸或安装多根线材L。线材插入部分具有比线材直径更大的宽度，所述线材插入部分设置在所述板之间，所述板，空气压缩机部分5、下冷却部分6和上冷却部分7按照可相互分离并且成一体的方式形成。空气压缩机部分5安装并且固定在下冷却部分6的上安装部分6f的上表面上。空气压缩机部分5的安装位置由安装部分6f的上导向件6g确定。通过由导向件5d定位，上冷却部分7安装在空气压缩机部分5的上表面上，以便在对空气冷却装置4进行维护时、在线材L断裂等情况下使这些零部件相互拆开，从而迅速地处理这种情况。
通过这种结构，可在一个空气冷却装置4中产生两个具有不同速度(即，高速和低速)的层状气流，具体地说，主冷却空气a和副冷却空气b，由此容易紧接着板挤压部分3之后产生厚度偏差的高温镀覆层由作为低速副冷却空气b的层状气流冷却，而后，相对难以产生厚度偏差的低温镀覆层L1由作为高速主冷却空气a的层状气流冷却，由此有效地冷却镀覆层L1，同时防止出现厚度偏差。
图7至12显示出根据本发明的用于镀覆线材的设备的另一个实施例，其结构与上述图1的结构基本上类似。因此，共同的部分使用相同的标记或符号，将省略其说明，并且将只对结构进行描述。
通过将空气压缩机部分5、下冷却部分6和上冷却部分7相互装配在一起从而形成空气冷却部分4，空气压缩机部分5的线材通行部分5c形成为一长孔，从而可以同时通过多根平行的线材。还有，在下冷却部分6的前壁部分6d上的线材插入部分6e和在上冷却部分的前壁部分7d上的线材插入部分7e被省去。
通过这种结构，可在一个空气冷却装置4生成两个具有不同速度(即，高速和低速)的层状气流，具体地，主冷却空气a和副冷却空气b，由此容易紧接着在板挤压部分3之后产生厚度偏差的高温镀覆层由作为低速副冷却空气b的层状气流冷却，然后，相对难以产生厚度偏差的低温镀覆层L1由作为高速主冷却空气a的层状气流冷却，由此有效地冷却镀覆层L1，并且防止出现厚度偏差。
图13至图16显示出根据本发明用于镀覆线材的设备的再一实施例，其结构与上述图7的结构基本上类似。因此，共同部分使用相同的标记或符号，将省略其说明，并且将只对结构进行描述。
空气冷却装置4如此形成，即，可空冷一根线材L，并形成有用于防止出现涡流的板6b和副冷却空气b的层状气流空间6c，所述板6b沿着线材L1的通行轨道方向在基本上相同的角度上以三种方式抑制了形成在下冷却部分6的主体内的副冷却空气b的涡流，下冷却部分6具有基本圆形的截面。同样，形成有用于防止出现涡流的板7b和冷却空气的层状气流空间7c，所述板7b沿着线材L1的通行轨道方向在基本上相同的角度上以三种方式抑制了形成在上冷却部分7的主体内的主冷却空气a的涡流，上冷却部分7具有基本圆形的截面。用于防止下冷却部分6的涡流的板6b和用于防止上冷却部分7的涡流的板7b形成为相互垂直对应，由此它们从下层状气流空间6c通过线材通行部分5c线性延续到上层状气流空间7c。
上述实施例是示例性的，并且本发明并不限于此。例如，线材L、空气注入孔5a和用于防止在空气压缩机部分5、下冷却部分6以及上冷却部分7中的涡流的板6b和7b之间的位置关系，以及层状气流空间6c和7c的结构可以如在图17至19中所示的那样形成。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，该结构是随意的。在图19中，用于防止涡流的板5e形成在空气压缩机部分5的线材通行部分5c内，并插入在用于防止涡流的板6b和7b之间，并且这些板彼此垂直连续对应，吸入到主冷却空气中的副冷却空气b受到抑制以免出现涡流，并在成层状气流的状态中在上冷却部分7的层状气流空间7c中流动，然后与主冷却空气a汇合。使用水冷装置8结合空冷装置4来进行冷却，本发明并不限于此。例如，镀覆层L1为非共晶的，并且其需要较大的表面粗糙度，因此没有使用水冷装置8。
工业实用性如上所述，在根据本发明用于镀覆线材的设备中，其中温度较高并且可流动性较大、因此通过紧接着在穿过板挤压部分之后在线材中容易产生厚度偏差的镀覆层，能够由处于低速层状气流状态中的副冷却空气冷却，并且紧接着在由副冷却空气冷却之后，其中温度较低并且可流动性较低、因此难以产生出厚度偏差的镀覆层，能够由处于高速层状气流状态中的主冷却空气冷却，由此可以进行有效的冷却同时抑制了厚度偏差，并且可以大批量稳定地生产出具有等于或小于常规产品的厚度偏差的小厚度偏差、并且具有良好外观的镀层厚度均匀的线材。
权利要求
1.一种用于镀覆线材的设备，它具有设在电镀槽表面上的板挤压部分的上部上的空气冷却装置，从而线材通过板挤压部分从电镀槽中竖立，所述空气冷却装置包括空气压缩机部分、位于该空气压缩机下方的下冷却部分和位于该空气压缩机部分上方的上冷却部分；其中通过从所述空气压缩机部分的空气注入孔流进上冷却部分、然后从位于上冷却部分的上端处的出口流出的主冷却空气，以及通过被吸入到所述主冷却空气中、从位于下冷却部分的下端处的入口流进下冷却部分、然后与主冷却空气汇合的副冷却空气，在两个阶段中对穿过空气冷却装置的线材进行空气冷却。
2.如权利要求1所述的用于镀覆线材的设备，其特征在于，还包括用于防止出现涡流的板，所述板设在上冷却部分和/或下冷却部分内，用于抑制冷却空气的涡流，从而形成通过该板的冷却空气的层状气流空间以防止出现涡流。
3.如权利要求1所述的用于镀覆线材的设备，其特征在于，包括多个用于防止涡流的板，这些板沿横向设置在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着在纵向上成一列布置的每根线材的通行轨道方向的一部分的旁边，从而形成多个由相邻板分开的冷却空气层状气流空间，以便防止在纵向和横向上出现涡流，并且其中空气压缩机部分的空气注入部分与每个层状气流空间连通，由此可以使得线材同时在层状气流空间内冷却。
4.如权利要求1所述的用于镀覆线材的设备，其特征在于，在所述空气压缩机部分的分叉的横向边缘部分之间布置有成一列的线材，同时形成深度针刺状的线材通行部分，同时它们可以分离，该设备包括多块用于防止涡流的板，这些板沿横向设在相对部分上，用于抑制冷却空气的涡流，每块板位于沿着在纵向上成一列布置的每根线材的通行轨道方向的一部分的旁边，从而形成多个由相邻板分开的冷却空气层状气流空间，以便防止在纵向和横向上出现涡流，并且线材插入部分具有比线材直径更大的宽度，所述线材插入部分与所述线材通过部分垂直对应地设置在所述板之间并且在所述上、下冷却部分的前壁部分上，所述板沿横向相对布置，用于防止涡流，并且在所述压缩机部分的所述分叉部分的两个边缘上的一对空气注入孔每个具有层状气流空间，由此可以同时使这些线材在层状气流空间内冷却。
全文摘要
一种用于镀覆线材的设备，其中能够以适当的方式分别冷却其中温度较高并且可流动行较大、因此容易产生厚度偏差的一定范围的镀覆层，以及其中温度较低并且可流动较小、因此难以产生厚度偏差的一定范围的镀覆层，由此可以高生产率稳定地生产出厚度偏差不大于2.0的镀覆线材。一种用于镀覆线材的设备，它具有设在电镀槽表面上的板挤压部分的上部上的空气冷却装置，从而线材通过该板挤压部分从电镀槽中竖立，所述空气冷却装置包括一空气压缩机部分、位于该空气压缩机下方的一下冷却部分和位于空气压缩机部分上方的上冷却部分；其中通过从所述空气压缩机部分的空气注入孔流进上冷却部分、然后从位于上冷却部分的上端处的出口流出的主冷却空气，并且通过被吸入到所述主冷却空气中、从位于下冷却部分的下端处的入口流进下冷却部分、然后与主冷却空气汇合的副冷却空气，在两个阶段中对通过空气冷却装置的线材进行空气冷却。
文档编号C23C2/18GK1608140SQ0282623
公开日2005年4月20日 申请日期2002年8月21日 优先权日2001年12月27日
发明者木津和富夫 申请人:樱泰科有限公司