JPH04147702A - 線材の圧延装置 - 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】

に産業上の利用分野】 本発明は金属、プラスチック、セラミック等から成る線
材を圧延する装置に係り、とくに外周面上に溝を有する
複数の溝ロールを具備し、これらの溝ロールの外周面を
突合わせて複数の溝ロールの溝を互いに整合させて成る
空間に線材を挿通させ、複数の溝ロールを駆動すること
により線材を圧延するようにした線材の圧延装置に関す
る。 Ｋ発明の概要】 溝ロールから成る圧延ロールを多方向から組合わせ、そ
れらの外周面を互いに突合わせて成る圧延装置において
、駆動用バックアップロールと溝ロールとを具備し、駆
動力はバックアップロールによって溝ロールに加圧伝達
するとともに、これらのロール回転方向に応じて２種類
のロールの中心を線材の圧延方向に互いにオフセットさ
せるようにし、バックアップロールの中心に対して溝ロ
ールの中心を圧延方向側にずらすようにしたちのであっ
て、装置の簡略化と段取り時間の大幅な短縮とを可能に
したものである。 「従来の技術】 金属線材の直径を小さくする減径加工、すなわち細線加
工を行なう方法として、従来より固定ダイス伸線性と溝
ロール圧延法とが行なわれている。 固定ダイスを用いる方法は、その中心部の穴に金属線材
を挿通させて強制的に引張って延伸する方法である。こ
れに対して溝ロール圧延法は、複数の溝ロールの外周面
を互いに突合わせ、溝によって形成される空間の中を金
属線材を挿通させ、溝ロールを駆動することによって線
材を圧延して減径を行なうものである。 線材の材料として、耐熱性および耐錆性に冨んだ特殊な
新素材が開発されるようになっており、このために滑り
摩擦加工である固定ダイス法に比べ、転がり摩擦加工で
ある溝ロール圧延法がその優位性を増している。とくに
加工硬化の鈍化による高減面率が得られるとともに、加
工エネルギが少なく、省力化および高速加工が容易であ
る等の理由による。 従来のこのような溝ロールから成る圧延装置は第６図に
示されるように、例えば３本の満Ｏ−ル１の外周面を互
いに突合わせ、これらのロール１の外周面に形成されて
いる１１２によって円形の空間を形成し、この空間内に
金属線材３を挿通させながら３本のロール１を駆動ユニ
ット４および歯車５によって駆動することにより圧延を
行なうようにしたものである。第７図の装置は、上下一
対の溝ロール１を組合わせて成るものであって、これら
のロール１によって圧延を行なうようにしたものである
。 １発明が解決しようとする問題点】 第６図に示す装置によれば、それぞれの溝ロール１には
歯車５が取付けられるとともに、上側の溝ロール１には
さらに駆動ユニット４が連結されている。従ってこのよ
うな装置によると、ロール１の交換時には繁雑な段取り
とそのための時間を必要とする欠点がある。第７図の装
置においても、それぞれのロール１には駆動ユニット４
が連結されているために、同様の欠点がある。 一般にこの種の装置において＾トルク高速加工を行なう
ためには相応の強度をもった構造が必要になり、このた
めにロール１の直径は必要以上に大きくなる。ところが
同一仕事量を行なう場合でも直径の小さなロールを使用
した場合にはそのエネルギが減少することが数値的にも
証明されている。また高速加工時に発生する溝ロール１
の被加工材との接触面の摩耗は被加工材の硬度等に比例
して大きく、製品寸法の一定化を図るためにはかなりの
頻度で溝ロール１の交換を行なわなければならない。こ
のような交換時間の短縮を図ることは、大幅な稼動率の
上昇につながる。一般に通常の加工機においては、溝ロ
ール１の交換は２００時間に１度行なわれ、その交換時
間は装置全体で１０時間を越えるものもある。また加工
寸法の変更によるものを考えれば、膨大な時間のロスと
なる。 このように従来の装置は、構造が複雑なばかりか、加工
寸法変更時のロールの交換を始めとする段取り時間が多
くかかる欠点があり、その−膜化が遅れている。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、段取り時間の大幅な短縮と、装置の構造の簡略化と
を図るようにした線材の圧延装置を提供することを目的
とするものである。

【問題点を解決するための手段１ 本発明は、外周面上に溝を有する複数の溝ロールを具備
し、前記複数の溝ロールの外周面を突合わせて前記複数
の溝ロールの溝を互いに整合させて成る空間に線材を挿
通させ、前記複数の溝Ｏ−ルを駆動することにより線材
を圧延するようにした装置において、 前記溝ロールを従動ロールとし、 バックアップロールを前記溝ロールに圧着して駆動力を
、伝達するようにするとともに、前記線材の圧延方向に
おいて前記バックアップロールの中心に対して前記溝ロ
ールの中心を前記線材を送出す方向にオフセットさせる
ようにしたものである。 なお、上記オフセット量は、溝ロールおよびバックアッ
プロールの材質（とくに、これらのロールの接触摩擦係
数およびヤング率）や、被圧延材料である線材の材質（
とくに、変形抵抗）によって異なるが、一般的に言って
、バックアップロールの直径の１〜１０％であるのが好
ましく、３〜５％であるのがさらに好ましい。また、後
述の実施例に則して定量的に言えば、上記オフセット量
は、１〜Ｉｏｎであるのが好ましく、３〜５ｎであるの
がさらに好ましい。 【作用】 従ってバックアップロールを駆動ユニット等の駆動手段
によって駆動すると、バックアップロールの回転がこの
バックアップロールに圧着されている溝ロールに伝達さ
れるようになる。しかも溝ロールはバックアップロール
に対して線材を送出す方向にオフセットされているため
に、バックアップロールによる溝ロールに対する回転駆
動力として、ロール接触面の摩擦および弾性偏平による
２種類の伝達トルクが溝ロールに与えられるから、溝ロ
ールは、上記オフセットを減少させるようにバックアッ
プロールの中心側に引込まれる。このために、この溝ロ
ールの溝内を挿通されている線材に対して充分な加圧力
が自動的に加えられるから、上記線材が効果的に圧延加
工されてその直径または厚みを減少させることになる。

【実施例】

第３図は本発明の一実施例に係る金属線材の圧延装置の
全体の構成を示すものであって、この圧延装置は架台１
０を備えている。そしてこの架台１０上には３枚のベー
ス１１が互いに所定の間隔を陽てて互いに平行に直立し
て配されている。これらのベース１１上にはそれぞれ圧
延ユニット１２が取付けられており、これらのユニット
１２によって３段に金属線材を圧延し、その直径を次第
に減少させるようにしている。 それぞれのベース１１上に設けられているユニット１２
は第４図に示すように３個のバックアップロール１３を
備えている。これらのバックアップロール１３は逆Ｙ字
状をなすフレーム１４に放射状に形成されている３個の
開口１５内にそれぞれ収納されるようになっている。開
口１５内には可動ブロック１６が半径方向に移動可能に
取付けられるとともに、これらの可動ブロック１６によ
って軸受１７を介してバックアップ０−ル１３が回転可
能に支持されている。そしてバックアップロール１３は
駆動軸１８を介して減速機１９の出力端に連結されてい
る。この減速機１９はモータ２０の出力を減速するよう
になっている。 バックアップロール１３を回転可能に支持する可動ブロ
ック１６を押圧するためにくさび２３が第５図に示すよ
うに、フレーム１４の開口１５と可動ブロック１６との
間に配されている。そしてこのくさび２３の侵入量は調
整ボルト２４によって調整されるようになっている。な
おこれらのくさび２３から成るバックアップ力の調整機
構は第４図に示すように、３つのバックアップロール１
３にそれぞれ同じように設けられている。 フレーム１４の中心部にはそれぞれのバックアップロー
ル１３に対応して３つの溝ロール２５が配されている。 これら３つの溝ロール２５は第５図に示すように３つの
ブラケット２６にビン２７を介して回転可能に支持され
ている。そしてこれら３つのブラケット２６はスリーブ
２９にほぼ等角度で設けられた３つのアーム３０にビン
２８を介して回転可能に取付けられている。そしてスリ
ーブ２９の外周面上には雄ねじ３１が形成されており、
この雄ねじ３１は調整ハンドル３２の穴の内周面に形成
されている雌ねじと螺合されている。 従ってこのハンドル３２を回転操作することにより、雄
ねじ３１を介してスリーブ２９が軸線方向に移動され、
３つのバックアップロール１３に対して３つの溝ロール
２５がそれぞれ同時にオフセットされるようになってお
り、このオフセット量の調整がハンドル３２によって行
なわれるようになっている。 以上のような構成において、それぞれのベース１１上の
圧延ユニット１２の３個のモータ２０をそれぞれ回転駆
動すると、これらのモータ２０の回転は減速機１９によ
って減速され、バックアップロール１３に伝達される。 従ってバックアップロール１３が所定の回転速度で回転
することになる。バックアップロール１３はくさび２３
によって調整されたバックアップ力で溝ロール２５に圧
着されるようになっているために、溝ロール２５が回転
駆動される。するとこの溝ロール２５の外周面に形成さ
れている満３４によって形成される空間を挿通される金
属線材３５が第５図に示すように圧延されることになり
、スリーブ２９の中心孔を通して引出されることになる
。 第１図および第２図はこのような圧延装置の各圧延ユニ
ットの動作を原理的に示したものであって、バックアッ
プロール１３は減速機１９およびモータ２０から成る駆
動装置に直結され、溝ロール２５に圧着して金属線材３
５を圧延加工するようになっており、溝ロール２５が従
動型のワークロールから構成されている。 従動型の溝ロール２５はバックアップ０−ル１３によっ
て弾性偏平を伴った摩擦トルクで回転を伝達される。ま
た金属線材３５に与える圧力Ｐは回転方向により適当な
Ｉｅ　　（第１図参照）オフセットされたロール位胃変
更により発生する接触力Ｆの分力として自動的にバック
アップロール１３から溝ロール２５に、そして金属線材
３５に伝達される。 従来の溝ロールを用いた圧延装置と比較した特徴は、金
属線材３５と接触する溝ロール２５が従動ロールから構
成されているために、構造が簡潔になり、しかもロール
２５自体の直径も小さくすることができる。このために
ロール２５の交換に要する時間を従来に比べて１０分の
１以下とすることができる。またロール２５の直径を小
径にすることによって、加工に要するエネルギを１０〜
２０％減少させることが可能になる。また溝ロール２５
自体が小径でかつ簡素であり、軸部に駆動力伝達のため
のねじりトルク等が作用しないために、従来の合金鋼に
代えて、超硬質セラミックロール等に材質を変更するこ
とが可能になる。このことによって、溝ロール２５の摩
耗を少なくするとともに、塑性加工上の最小加工径を小
さくすることが可能になる。 【発明の効果１ 以上のように本発明は、溝ロールを従動ロールとし、バ
ックアップロールを溝ロールに圧着して駆動力を伝達す
るようにするとともに、線材の圧延方向においてバック
アップロールの中心に対して溝ロールの中心を線材を送
出す方向にオフセットするようにしたものである。従っ
て溝ロールを駆動源と連結する必要がなくなり、このた
めにロールの交換のための段取り時間を大幅に短縮する
ことが可能になるとともに、装置の簡略化が図られるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る金属線材の圧延装置の
要部を原理的に示す側面図、第２図は同正面図、第３図
は装置の全体の構成を示す外観斜視図、第４図は圧延ユ
ニットの正面図、第５図は同要部縦断面図、第６図は従
来の圧延装置の正面図、第７図は従来の別の圧延装置の
正面図である。 また図面に用いた符号において、 １３・・・バックアップロール １４・・・フレーム １５・・・開口 １６・・・可動ブロック １９・・・減速機 ２０・・φモータ ２３・・・くさび ２４・・・調整ボルト ２５・・・溝ロール ２６◆・・ブラケット ２９・・・スリーブ ３１・・・雄ねじ ３２・・・調整ハンドル ３４　・ ・溝 ３５　・ ・金属線材 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周面上に溝を有する複数の溝ロールを具備し、前
   記複数の溝ロールの外周面を突合わせて前記複数の溝ロ
   ールの溝を互いに整合させて成る空間に線材を挿通させ
   、前記複数の溝ロールを駆動することにより線材を圧延
   するようにした装置において、 前記溝ロールを従動ロールとし、 バックアップロールを前記溝ロールに圧着して駆動力を
   伝達するようにするとともに、 前記線材の圧延方向において前記バックアップロールの
   中心に対して前記溝ロールの中心を前記線材を送出す方
   向にオフセットさせるようにしたことを特徴とする線材
   の圧延装置。