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摘要
一種滾鍍用的滾筒裝置，減小滾鍍用的電阻，提高鍍敷效率，削減電量，對環(huán)境的改善作出貢 獻。在如下滾鍍中，在滾筒(11)的后部從左旋 轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部 且靠右堆積的工件(W)，在從所述工件離開的滾 筒內部的上部且靠左的位置配置滾筒內陽極部 (15)，或在滾筒的后部從右旋轉的方向觀察該滾 筒時，針對在滾筒內部的下部且靠左堆積的工件，在從所述工件離開的滾筒內部的上部且靠右的位 置配置滾筒內陽極部(15)，其中所述滾鍍?yōu)椋菏?用在兩端具有開口部的滾筒，在所述滾筒內部收 容工件并浸漬到鍍敷液中，從開口部對配置于滾 筒內部的陰極和配置于鍍敷液中的陽極進行通 電，一邊使?jié)L筒繞中心軸旋轉一邊進行電鍍。
1. 一種滾鍍用的滾筒裝置，進行如下滾鍍：使用在兩端具有開口部的滾筒，在所述滾 筒內部收容工件并浸潰到鍍敷液中，并從開口部對配置于滾筒內部的陰極和配置于鍍敷液 中的陽極進行通電，一邊使?jié)L筒繞中心軸進行旋轉一邊進行電鍍，
所述滾鍍用的滾筒裝置的特征在于，
在滾筒的后部從成為左旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部并且靠右堆 積的工件，在從所述工件離開的滾筒內部的上部并且靠左的位置處配置了滾筒內陽極部， 或者，在滾筒的后部從成為右旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部并且靠左 堆積的工件，在從所述工件離開的滾筒內部的上部并且靠右的位置處配置了滾筒內陽極 部。
2.根據(jù)權利要求1所述的滾鍍用的滾筒裝置，其特征在于，滾筒內陽極部具有如下構造：由板狀的電極板構成，并且將對各個電極板進行彎曲加 工而得到的多個電極板，設置間隔而進行了重疊。
3.根據(jù)權利要求1所述的滾鍍用的滾筒裝置，其特征在于，配置于鍍敷液中的陽極作為主電極而位于滾筒外部的鍍敷液中，滾筒內陽極部作為輔 助陽極而配置于滾筒內部。
滾鍍用的滾筒裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明是使用在兩端具有開口部的滾筒(barrel)的裝置，涉及在該滾筒內部收 容工件而浸潰到鍍敷液中，并從開口部對配置于滾筒內部的陰極和配置于鍍敷液中的陽極 進行通電，一邊使?jié)L筒繞中心軸進行旋轉一邊進行電鍍的滾鍍(barrel plating)用的滾筒 裝置，特別是涉及環(huán)境對策。
背景技術
[0002] 近年來，在鍍敷業(yè)界中也討論著環(huán)境對應的問題。在當今的業(yè)界中為了解決該問 題而考慮了各種方法，例如，考慮削減鍍敷工序所需的電量，或者進一步提高鍍敷液的管理 精度等。在滾鍍中，使用對以聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)等樹脂為材料 的非導電性的樹脂制圓筒(drum)設置了許多透孔的滾筒圓筒(以下，簡稱為滾筒)，在滾筒 的內部配置棒狀電極(陰極、負極)并且放入工件，在鍍敷液中浸潰了上述滾筒的狀態(tài)下， 對上述負極和滾筒外部的鍍敷液中配置的電極(陽極、正極)進行通電，從而進行鍍敷。
[0003] 更具體而言，在事業(yè)用方面在大部分的情況下使用多個鍍敷槽，所以通常如圖8 所示從1臺整流器對各電極部供給電力。在針對每個滾筒所投入的工件不同的情況下，為 使工件的表面積在各滾筒中相同，預先計算投入量而進行投入。即，雖然進行恒定電流控 制，但從圖7可知，從整流器至各滾筒的布線的長度不同，越是接近整流器越易于流過電 流，所以嚴格地說對于所有滾筒并非是相同的條件。
[0004] 此處，如果回到基本的問題來進行考慮，則鍍敷根據(jù)法拉第的法則而成立，對電解 質溶液進行電分解時所析出的物質的量與通過電量成比例，使1克當量的物質析出而所需 的電量不依賴于物質的種類而是恒定的。特別是在電使用量多的鍍鋅中，如果在單位面積 ldm2(lOcmX 10cm = 100cm2)中流過了 1個小時的1. 0A的電流，貝U會析出17. lym的厚度 的鍍敷覆膜。雖然是0. 285 ym/分鐘的析出速度，但在滾鍍中，由于通過所旋轉的滾筒的內 部配置的被稱為接觸器(contact)的通電體(引線)而析出鍍敷覆膜，所以會妨礙計算，往 往依賴于作業(yè)者的熟練程度。
[0005] 在為了計算而應考慮的要素中，考慮例如如下那樣的要素。
[0006] •鍍敷覆膜析出(膜厚)所需的電量對電流密度的設定有影響。
[0007] •在通電時，通電所涉及的接點的形狀對電阻有影響。
[0008] •正極的表面積對電阻有影響。
[0009] •滾筒內的鋅金屬濃度隨著時間經(jīng)過而降低。
[0010] •滾筒的轉速對形成于工件表面的鍍敷覆膜的析出量(膜厚)有影響。
[0011] •鍍敷槽內的液溫對鍍敷覆膜的析出量(膜厚)有影響。
[0012] •所投入的工件的容量對鍍敷覆膜的析出量(膜厚)有影響。
[0013] 因此，為了使鍍敷膜厚恒定，重要的是解決上述整流器與滾筒的距離之差等要素， 并且解決如上所述可計算的要素。由此，可以削減運行成本，并且還可以削減co2的排放。
[0014] 與此相對，以往的滾鍍的依據(jù)是日本特公昭62-21879號公開的滾鍍工序用滾筒及使用了該滾筒的滾鍍法的發(fā)明，在該發(fā)明中，使用將滾筒軸方向兩端進行了開放的所 謂的無蓋滾筒，滾筒由在兩端具有開口部、并在側壁具有用于脫水的穿孔部的空洞體構成， 其中，該開口部用于陰極的安裝和拆卸、被鍍敷品(工件)的取出和放入、鍍敷液的流通、以 及使電場電流通過。但是，在上述發(fā)明中由于將陽極(正極)配置于滾筒的外部，所以存在 電阻大這樣的問題。為了所謂的環(huán)境對應，需要減小電阻來提高鍍敷效率，并削減電量，但 在上述發(fā)明中無法削減電量。即，通過削減鍍敷覆膜(必要膜厚)的析出所需的電量，能量 被削減，其結果，可以削減在發(fā)電時產(chǎn)生的co2的量。另外，通過削減在鍍敷時產(chǎn)生的電解 熱，也可以削減能量，可以通過削減在鍍敷工序中使用的藥劑、水量而削減環(huán)境負荷。
[0015]【專利文獻1】日本特公昭62-21879號
發(fā)明內容
[0016] 本發(fā)明是著眼于上述點而完成的，其課題在于，在滾鍍中減小電阻，提高鍍敷效 率，削減電量。另外，本發(fā)明的另一課題在于，提供一種特別是在使用無蓋滾筒來進行鋅鍍 敷的情況下可以通過削減電量來改善環(huán)境的滾鍍用的滾筒裝置。
[0017] 為了解決上述課題，本發(fā)明采用如下方案，即，在滾鍍中，在滾筒的后部從成為左 旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部并且靠右堆積的工件，在從所述工件離 開(遠離)的滾筒內部的上部并且靠左的位置處配置了滾筒內陽極部，或者，在滾筒的后部 從成為右旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部并且靠左堆積的工件，在從所 述工件離開的滾筒內部的上部并且靠右的位置處配置了滾筒內陽極部，其中，所述滾鍍?yōu)椋?使用在兩端具有開口部的滾筒，在所述滾筒內部收容工件并浸潰到鍍敷液中，并從開口部 對配置于滾筒內部的陰極和配置于鍍敷液中的陽極進行通電，一邊使?jié)L筒繞中心軸進行旋 轉一邊進行電鍍。
[0018] 本發(fā)明如上所述，以電使用量多的鋅鍍敷為主要對象。其中，主要是利用從氰化溶 液槽(Cyanide bath)去除了氰基的被稱為鋅鹽酸溶液槽(非氰化溶液槽)的堿性溶液槽 進行的鋅鍍敷。鋅鹽酸溶液槽在鍍敷覆膜均勻性方面優(yōu)良，但與酸性溶液槽相比不能說鍍 敷效率更好。因此，本發(fā)明利用鋅鹽酸溶液槽的特性，并且提高鍍敷效率，實現(xiàn)膜厚的均勻 性。
[0019] 本發(fā)明的裝置是如下滾鍍用的改良技術，其中，所述滾鍍?yōu)椋菏褂迷趦啥司哂虚_口 部的滾筒，在所述滾筒內部收容工件并浸潰到鍍敷槽中，并從開口部對配置于滾筒內部的 陰極和配置于鍍敷液中的陽極進行通電，一邊使?jié)L筒繞中心軸進行旋轉一邊進行電鍍。滾 筒是已提及的無蓋滾筒，是直徑在滾筒胴部的前后兩端變小，并在該變小的兩端部形成有 開口部，并且可繞中心軸進行旋轉的旋轉體。雖然將開口部的哪一方設為前后是自由的，但 在參照圖1來說明時，在本發(fā)明中將插入陰極以及滾筒內陽極部的一側設為后，將取出和 放入工件W的一側設為前。
[0020] 并且，在上述滾筒的后部從成為左旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的 下部并且靠右堆積的工件，在從所述工件離開的上部并且靠左的位置處配置了滾筒內陽極 部，或者，在滾筒的后部從成為右旋轉的方向觀察該滾筒時，針對在滾筒內部的下部并且靠 左堆積的工件，在從所述工件離開的滾筒內部的上部并且靠右的位置處配置了滾筒內陽極 部。在圖1中，在紙面上右側是后部、左側是前部，圖2、圖3是從后部觀察滾筒11的狀態(tài)在圖2、圖3中，在滾筒11左旋轉時，內部的工件W在滾筒內部靠右而堆積，所以在滾筒內部 的相反側、即從上述工件離開的一側形成空間12。因此，在該空間12的從工件W離開的上 部并且靠左的位置處配置滾筒內陽極部15。因此，陰極14配置于針對工件W的位置。與其 相反地，在滾筒后部從成為右旋轉的方向觀察該滾筒的情況下，針對在滾筒內部的下部并 且靠左堆積的工件，在從上述工件離開的上部并且靠右的位置處配置滾筒內陽極部15。不 管是哪一種情況，滾筒都需要成為浸潰于鍍敷液中的狀態(tài)。
[0021] 配置于上述滾筒內部的滾筒內陽極部15可分成單獨設置的情況、和與其他陽極 一并設置的情況。即，在背景技術中提及的以往的無蓋滾筒的情況下，采用在鍍敷槽10的 內部、且在滾筒的外部配置外部陽極13的結構，所以如果將其設成主陽極，則將配置于滾 筒內部的滾筒內陽極部15稱為輔助陽極。但是，在本發(fā)明中，在滾筒外部的鍍敷液中配置 外部陽極13這并不是必需的條件。因此，也可以在滾筒外部的鍍敷液中不使用外部陽極 13，而是將滾筒內部的滾筒內陽極部15作為主陽極，僅用它來進行鍍敷。
[0022] 圖3示出例如將后側的開口部16的直徑設成A、將滾筒11的直徑設成B、將滾筒 直徑與開口部直徑之差設成C、將C的部分設成工件投入部分的情形。當然，前側的開口部 的直徑也設為A以下。如果工件W的投入量超過C的部分，則會溢出，所以在無蓋滾筒中這 是不可以的。因此，相對于工件投入部分，夾著滾筒的中心軸而在相反側形成大的空間12， 所以在本發(fā)明中將該空間12用作滾筒內陽極部15的配置部位。
[0023] 配置于滾筒內部的滾筒內陽極部15的形狀、大小等只要不違反本發(fā)明的精神就 可以自由決定。例如，作為滾筒內陽極部可以設為如下構造：由板狀的電極板構成，并且將 對各個電極板進行彎曲加工而得到的多個電極板，設置間隔而進行了重疊。如上所述構成 的結構可以進一步增大滾筒內陽極部的有效面積，所以可以更有效地解決本發(fā)明的課題。
[0024] 本發(fā)明如上所述構成并且發(fā)揮作用，在從工件離開的滾筒內部的位置配置了滾筒 內陽極部，所以起到如下效果：在滾鍍中可以減小電阻，提高鍍敷效率，削減電量。另外，根 據(jù)本發(fā)明，可以提供一種如下的滾鍍用的滾筒裝置，通過削減鍍敷覆膜(必要膜厚)的析出 所需的電量，削減能量，其結果，可以削減在發(fā)電時產(chǎn)生的co2的量，特別是在使用無蓋滾筒 來進行鋅鍍敷的情況下，可以應對環(huán)境的改善。
附圖說明
[0025] 圖1是示出本發(fā)明的滾鍍用的滾筒的原理的側面說明圖。
[0026] 圖2是從上述圖中的裝置的后部觀察的說明圖。
[0027] 圖3是同樣地示出作用的正面圖。
[0028] 圖4是示出上述圖中的實施方式的一個例子的側面圖。
[0029] 圖5是將圖4的一部分進行放大而示出的側面圖。
[0030] 圖6是同樣地示出主要部分的俯視圖。
[0031] 圖7是示出從后部觀察了滾筒的狀態(tài)的圖。
[0032] 圖8是利用恒定電壓控制的鍍敷裝置的概念性的說明圖。
[0033] 圖9是示出本發(fā)明中的理想的電壓控制的例子的概念性的說明圖。
[0034] 附圖標記說明
[0035] 10、20 :鍍敷槽;11、30 :滾筒;12 :空間;13、43 :外部陽極;14、42 :陰極;15、40滾筒內陽極部;16、31、31':開口部;17 :基臺;18 :行駛設備;19 :升降機;21 :滾筒裝置; 22、23 :軌道;24、25 :車輪;26 :吊架(hanger) ;27 :臂;28 :懸掛部;29、29':側板(side plate) ;32 :從動齒輪;33 :驅動齒輪;34 :中間齒輪;35、36 :端子;37、38 :供電端子;39、 41 :連接端子;45、46 :源端子;47 :安裝部件;48 :電極板。
具體實施方式
[0036] 以下，參照圖示的實施方式進一步詳細說明本發(fā)明。圖4示出本發(fā)明的滾鍍用的 滾筒裝置21的一個例子，該滾筒裝置21也與圖1至圖3所示的滾鍍用的滾筒裝置同樣地， 以利用非氰化溶液槽進行的鋅鍍敷為對象，使用鍍敷槽20浸潰到在其內部充滿的鍍敷液 中而進行鍍敷工序。
[0037] 在各圖中，17是滾鍍裝置A的基臺，18是設置成可以沿著基臺向與紙面正交的方 向行駛的行駛設備，19是行駛設備18中設置的升降機，在升降機19中安裝有滾筒裝置21。 22是在基臺側的上升位置處設置的軌道，23是在下降位置處設置的軌道，可以通過升降機 19所具備的行駛用車輪24、25而在上述軌道上行駛。26是吊架，被設置成在從升降機19 延伸的臂27的前端通過懸掛部28進行了懸吊的狀態(tài)，可以利用前后兩端部的側板29、29' 的部分將本發(fā)明的滾筒裝置21進行卡合，安裝成懸吊狀態(tài)。
[0038] 滾筒30是在前后兩端具有開口部31、31'的無蓋滾筒，在前部開口部31的外側具 有從動齒輪32，通過臂27的前端部所設置的驅動齒輪33，經(jīng)由設置于吊架26的中間齒輪 34而旋轉。另外，滾筒30經(jīng)由樞軸28a而安裝到懸掛部28的下端。由此，如軌跡R所示， 滾筒30能夠以上下?lián)u頭的方式進行旋轉，所以設置成便于工件W的排出等。另外，滾筒30 是以聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)等樹脂為材料的非導電性的結構，在周 面具有許多透孔。
[0039] 在從升降機19延伸的臂27的下表面設置有端子35、36，通過與下降位置處配置的 供電端子37、38之間的接觸而接受電力的供給。正側的端子35經(jīng)由中間的連接端子39，通 過布線而連接到配置于滾筒內部的滾筒內陽極部40，負側的端子36經(jīng)由中間的連接端子 41，通過布線而連接到配置于滾筒內部的陰極42。陰極42是所謂的棒狀電極，配置有2個 陰極42，為了對抗在滾筒內部流動的工件W所致的外力，通過設置于后部側板29'的部件 44而被緊固地安裝。另外，在圖示的例子的情況下，在滾筒30的外部即鍍敷槽10的下部配 置外部陽極43，所以該外部陽極43通過布線而與基臺17的源端子45、46直接連接。上述 各電極(40、42、43)這樣接受電力的供給，在圖示的例子中，滾筒內陽極部40被設計成輔助 陽極。
[0040] 在具有這樣的構造的滾鍍裝置A中，在滾筒30的后部從成為左旋轉的方向觀察滾 筒30時，在本發(fā)明的滾筒裝置21中，針對在滾筒內部的下部并且靠右堆積的工件W，在從上 述工件W離開的滾筒內部的上部并且靠左的位置配置滾筒內陽極部40。滾筒裝置21的滾 筒30的主體部分具有剖面為八邊形的胴部，由具有其后部短且前部長的角錐臺狀部分的 圓筒構成，與胴部的部分大致相同程度的長度的滾筒內陽極部40使用安裝部件47而安裝 到后部側板29'。上述安裝部件47從后部開口部31'進入到滾筒內部，以懸臂方式支撐 滾筒內陽極部40。
[0041 ] 圖示的例子中的滾筒內陽極部40由板狀的電極板48構成。該滾筒內陽極部40由進行了彎曲加工的多個電極板構成，將各個電極板裝配成設置間隔而進行了重疊的構造。 具有上述結構的滾筒內陽極部40能夠使其表面積較大，所以能夠以針對電流密度具有充 分的余量的方式進行鍍敷工序，有助于降低電壓。圖7所示的符號D是鍍敷液的液面的位 置，滾筒內陽極部40配置于該鍍敷液中。
[0042] 在使用這樣構成的滾筒裝置21進行滾鍍時，也當然與以往同樣地，首先進行堿脫 脂、堿電解、酸洗以及電解脫脂的預處理工序。在鍍敷工序中，從前部開口部31向滾筒裝置 21的內部投入規(guī)定量的工件W，起動滾鍍裝置A，并且對各電極部40、42、43進行通電。伴隨 滾鍍裝置A的起動，趨勢是滾筒內部的工件W向旋轉方向移動而堆積，在該狀態(tài)下，前端位 于工件W內部的陰極42、滾筒外部且鍍敷液中配置的外部陽極43、以及夾著中心軸而處于 與陰極42大致相反側的位置處的滾筒內陽極部40中流過電流，進行鍍敷。
[0043] 在本發(fā)明的滾鍍裝置A中，優(yōu)選采用在圖9中概念性地示出的配電結構。即，如圖 9中的編號1?5所示的滾鍍裝置那樣，針對每個滾筒設置專用的整流器，用布線來連接包 括各滾筒的滾筒內陽極部的所有電極和整流器，針對每個滾筒供給所需充分的電量。由此， 可以實現(xiàn)高精度的鍍敷覆膜的膜厚管理和電量管理。
[0044] 根據(jù)這樣構成的本發(fā)明的裝置，通過削減鍍敷覆膜(必要膜厚)的析出所需的電 量，從而削減能量，所以其結果，可以削減在發(fā)電時產(chǎn)生的C02的量。另外，通過削減在鍍敷 時產(chǎn)生的電解熱，也可以削減能量，可以通過削減在鍍敷工序中使用的藥劑、水量來削減環(huán) 境負荷。
