JPH0615094B2 - 細線の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば金属もしくは合金などの溶融材料
から細い線材を製造するための装置、特に回転液中紡糸
法と称されている細線の製造方法に適用する装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、金属または合金などを溶融させ、該溶融材料
を回転している冷却液中に細流として噴出させ、それに
よって細線を得る方法が知られている。このような回転
液中紡糸法と呼ばれている製造方法およびそのための装
置は、たとえば特開昭５５−６４９４８号に開示されて
いる。

第４図および第５図は、上記の回転液中紡糸法を説明す
るための正面断面図および縦断面図である。第４図およ
び第５図を参照して、ここでは回転ドラム１の内壁に遠
心力により冷却液層２が形成されている。該冷却液層２
内には、ノズル３から金属もしくは合金などの溶融材料
４が細流として噴出され、冷却液層２内で凝固されて金
属細線６が得られる。なお、第４図および第５図におい
て、７は材料を溶融するためのるつぼを示し、８はヒー
タを、９は噴出用ガスの加えられる方向を示す。

上記のような回転液中紡糸法および該方法を実施するた
めの装置では、溶融状態から直接細線を得ることができ
る。したがって、難加工性の材料の細線をも容易に、か
つさほど多くのエネルギを要することなく得ることがで
きる。さらに、冷却速度が通常の鋳造速度よりも著しく
速いため、アモルファス金属細線の製造にも応用するこ
とが可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記した回転液中紡糸法では、回転ドラ
ム１の内壁上に形成された細線を効率良く回収すること
が極めて困難であるという問題があった。すなわち、従
来の回転液中紡糸法では、噴出開始時に冷却液層中に噴
出さて形成される細線の端部近傍は、冷却液中に残され
たままとなる。したがって、該端部を取出し、形成され
た細線を回収するには、冷却液層中から端部を何らかの
手段により取出さなければならず、一度精製線を防止し
て取出すのが通例であった。それゆえに極めて煩雑な作
業を強いられるという欠点があった。特に、冷却液層中
で凝固された細線を連続回転しているドラム内壁から取
出すことを意図する場合には、この欠点はより大きな問
題となっていた。

それゆえに、この発明の目的は、上述の欠点を解消し、
いわゆる回転液中紡糸法において得られる細線を、能率
良くかつ確実に取出し得る細線製造装置を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記したように、回転ドラムの内壁に遠心
力により形成された冷却液層中に溶融材料を噴出し該冷
却液層中にて凝固させることにより細線を製造するため
の装置、いわゆる回転液中紡糸法を実施するための製造
装置である。この発明では、回転ドラムの奥行き方向に
延びるように回転ドラムの内壁に脱着可能に取付けられ
た吊上げ手段と、この吊上げ手段に連結されることがで
き、かつ吊上げ手段を移動させ、それによって吊上げ手
段を回転ドラムから離脱させる駆動部とが備えられてい
る。この駆動部と、回転ドラムとの間には、駆動部の回
転ドラムと同期した回転を断続するためのクラッチ手段
が設けられている。

［作用］ この発明では、吊上げ手段が回転ドラムの奥行き方向に
延びるように回転ドラムの内壁に取付けられているた
め、冷却液層内で凝固された細線は該吊上げ手段上に載
置されることになる。また吊上げ手段駆動部により移動
されて、その上に細線を載置した状態のまま回転ドラム
内壁から離脱される。よって、凝固された細線は冷却液
層内から吊上げ治具により取出されることになる。

また、駆動部は回転ドラムとともに回転し得るように構
成されているが、細線の冷却液層からの取出しに際して
は、すなわち駆動部の移動に際しては、駆動部と回転ド
ラムとの間に配置されたクラッチ手段により、回転ドラ
ムと同期した回転が停止される。

［実施例の説明］ 第１図は、この発明の一実施例の細線の製造装置を示す
側面断面図であり、第２図は正面断面図である。第１図
および第２図を参照して、ここでも内壁に遠心力により
冷却液層１２が形成されている回転ドラム１１が用いら
れる。該冷却液層１２中には、従来の回転液中紡糸法に
おける場合と同様に、溶融材料１４が細流としてノズル
１３から噴出される。なお、溶融材料１４を形成するた
めのるつぼ１７の周囲に配置されるヒータは省略して図
示してある。また、第１図においては、るつぼ１７は、
その奥行き方向の位置関係を示すために想像線で示すこ
とにする。

第１図および第２図に示した実施例では、特徴的構成と
して、回転ドラム１１の内壁に吊上げ治具２１が仮固定
されている。吊上げ治具２１は、回転ドラム１１の奥行
き方向に延びる細線載置部２１ａと、該細線載置部２１
ａの両端からほぼ直角に延びる立上がり部２１ｂとを有
する。一方の立上がり部２１ｂの先端にはリング２２が
設けられており、後述する係合手段としての吊上げフッ
クとの係合を果たすように構成されている。吊上げ治具
２１の仮固定は、たとえば粘着材あるいはマグネット等
を用いることに行なわれ得るが、要するに回転ドラム１
１と脱着可能にさえ取付けられておればよい。この実施
例の細線製造装置では、吊上げ治具２１の細線載置部２
１ａが、回転ドラム１１の内壁において奥行き方向に延
びて仮固定されているため、従来と同様に冷却液層１２
内で形成された金属細線は、該吊上げ治具２１の細線載
置部２１ａ上に載置されることになる。

第１図および第２図に示した実施例では、さらに、吊上
げ治具２１の立上がり部２１ｂの先端に形成されたリン
グ２２に係合し得る係合手段としての吊上げフック２３
が、駆動部としての吸引ガン２４に連結された状態で回
転ドラム１１内に配置されている。この係合手段として
の吊上げフック２３と、吊上げ治具２１とが、この発明
の「吊上げ手段」を構成する。該吊上げフック２３は吸
引ガン２４により第１図および第２図の矢印Ｘ方向に移
動可能に吸引ガン２４に取付けられている。したがっ
て、吊上げ治具２１の先端のリング２２に該吊上げフッ
ク２３が係合した状態で、吸引ガン２４により吊上げフ
ック２３が該吸引ガン２４の方向に引き込まれると、吊
上げフック２３および吊上げ治具２１が一体的に吸引ガ
ン２４の方向に移動されることになる。なお、吊上げ治
具２１は上述のように回転ドラム１１の内壁に脱着可能
に取付けられているものであるため、この移動により回
転ドラム１１の内壁から脱裏することになる。したがっ
て、吊上げ治具２１上に載置されていた金属細線は、該
吸引ガン２４を駆動させることにより冷却液層１２から
取出され得る。

ところで、第１図および第２図に示した実施例では、駆
動部２４はディスク２５に固定的に取付けられており、
該ディスク２５はクラッチ２６を介し回転ドラム１１に
連結されている。したがって、クラッチ２６を接続状態
とした場合には、吊上げフック２３、吸引ガン２４およ
びディスク２５は、回転ドラム１１と同期して回転され
る。他方、クラッチ２６を破断状態としたときには、吊
上げフック２３、吸引ガン２４およびデイスク２５は回
転ドラム１１の回転とは無関係に回転ドラム１１の内部
で停止することになる。この実施例の細線の製造装置で
は、凝固した金属細線の取出しは、以下に述べるよう
に、吊上げフック２３、吸引ガン２４およびディスク２
５を停止した状態で行なわれる。

なお、第１図に示すように、回転ドラム１１の前方に
は、巻取リール３１が配置されており、冷却液層１２か
ら取出された金属細線が２点鎖線３２で示すように連続
的に巻取られ得るように構成されている。

次に、第１図および第２図に示した実施例を用いた場合
の細線の製造過程につき説明する。まず、回転ドラム１
１を回転し、内壁上に冷却液層１２を遠心力により形成
しておく。次に、るつぼ１７内において材料を溶融し、
しかる後不活性ガスのような加圧ガスを用いてノズル１
４より冷却液層１２内へ細流として噴出する。噴出され
た溶融材料は、冷却液層１２内で凝固され、金属細線３
３となる。なお、この金属細線３３は、上述したように
吊上げ治具２１の金属細線載置部２１ａ上に載置される
ことになる。

また、吊上げ治具２１と引掛けフック２３は、回転ドラ
ム１１の円周上においてほぼ同一径方向位置もしくは互
いに近接した状態に配置しておく。さらに、クラッチ２
６は当初接続状態とし、したがって吊上げ治具２１と吊
上げフック２３とは当初の位置のまま回転ドラム１１と
同期して回転される。

上述の状態において、金属細線３３が製線され、吊上げ
治具２１上に金属細線３３が配置された後、吸引ガン２
４を動作させ、吊上げフック２３をリンク２２に係合さ
せる。これは、吊上げフック２３あるいはリング２２を
撓み得るように構成しておけば、単に吊上げフック２３
をリング２２の方向に移動させるだけで該吊上げフック
２３とリング２２との係合を果たすことができる。ある
いは、当初、リング２２に対して吊上げフック２３を回
転ドラム１１の回転方向においてわずかに先行させた位
置関係にしておき、その状態で回転ドラム１１と同期し
て回転させておき、金属細線取出しに際しクラッチ２６
を遮断状態とすれば吊上げフック２３の回転が停止され
るため回転ドラム１１とともに回転してきたリング２２
に係合されることになる。したがって、リング２２およ
び吊上げフック２３として、特に撓み得るような構成と
せずとも、該リング２２と吊上げフック２３との係合を
果たし得る。

次に、吊上げ治具２１のリング２２と吊上げフック２３
とを係合させた状態で、吸引ガン２４を動作させ、吊上
げフック２３を吸引ガン２４の方向に引き込む。それに
よって、吊上げ治具２１上に載置された金属細線３３は
冷却液層１２から取出されることになる。この状態を、
第３図に略図的に示す。この状態において、吊上げ治具
２１により引出された金属細線３３に対して、第３図の
Ａ点において図示しない公知の引掛けフック等を用いる
ことにより、金属細線を回転ドラム１１から引出し、第
１図に示した巻取りリール３１に取付けることにより、
金属細線３３を連続的に巻取ることが可能となる。

次に、第１図および第２図に示した実施例を用いた具体
的実験結果につき説明する。

第１図および第２図に示した装置を用いて、Ｃｏ−Ｆｅ
−Ｓｉ合金をるつぼ１７内で溶解し、加圧ガスとしてＡ
ｒガスを用いてノズル１４から噴出させ、冷却液層１２
内で紡糸した。しかる後、直ちに吊上げフック２３を動
作させて、吊上げ治具２１を冷却液層１２内から吊上
げ、金属細線３３を冷却液層１２から取出した。同時
に、クラッチ２６を遮断状態とし、第３図に示されてい
るように吊上げフック２３を時計の１０時方向を向くよ
うに停止させた。次に、図示しない引掛けフックを動作
させて、紡糸された金属細線３３を巻取リールへと導
き、定常的に得られた金属細線を巻取った。その結果、
約１kgの金属線束を得ることができた。なお、上記した
実施例では、吊上げ手段を吊上げ治具と係合手段との２
部材により構成したが、両者を一体化して一部材として
構成してもよく、その場合には吊上げ手段全体が駆動部
に連結されることになる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、回転ドラムの奥行き
方向に延びるように回転ドラムの内壁に脱着可能に取付
けられた吊上げ手段と、吊上げ手段を移動させ、それに
よって回転ドラムから離脱させる駆動部と、駆動部と回
転ドラムとの間に配置され、駆動部の回転ドラムと同期
した回転を断続するクラッチ手段とを備えるため、従来
極めて煩雑かつ困難であった回転液中紡糸法における金
属細線の連続的回収を能率良くかつ安価に行ない得るこ
とが可能となる。特に、この発明では、吊上げ手段によ
り冷却液層内の金属細線が取出されるため、冷却液層内
に何らの部材をも侵入させることなく金属細線を取出す
ことができ、また吊上げ手段自身が回転ドラムと同一速
度で回転しているため冷却液により該吊上げ手段が剥が
されることもない。また、金属細線の取出しの瞬間ま
で、吊上げ手段が同じ角速度で回転され得るので、金属
細線の取出しすなわち吊上げ手段を回転ドラムから離脱
させるタイミングをとることが極めて容易である。

この発明は、通常の金属および合金に限らず、アモルフ
ァス合金、有機材料ならびにセラミックスなどの種々の
材料から細線を製造するに際し、一般に利用し得るもの
であることを指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の一実施例を実施する
ための装置の一例を示す側面断面図および正面断面図で
ある。第３図は、第１図および第２図に示した実施例に
おける金属細線取出しの状態を示す正面断面図である。
第４図および第５図は、従来の回転液中紡糸法を説明す
るための正面図および縦断面図である。 図において、１１は回転ドラム、１２は冷却液層、２１
は吊上げ治具、２３は係合手段としての吊上げフック、
２４は駆動部としての吸引ガン、２６はクラッチ手段と
してのクラッチ、３３は金属細線を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転ドラムの内壁に遠心力により冷却液層
   を形成し、溶融材料を該冷却液層中に細流として噴出
   し、凝固させて細線を製造するための装置において、 回転ドラムの奥行き方向に延びるように該回転ドラムの
   内壁に脱着可能に取付けられた吊上げ手段と、 前記吊上げ手段に連結されることができ、かつ前記吊上
   げ手段を移動させ、それによって前記吊上げ手段を回転
   ドラムから離脱させる駆動部と、 前記駆動部と回転ドラムとの間に配置されており、前記
   駆動部の回転ドラムと同期した回転を断続するクラッチ
   手段とを備えることを特徴とする細線の製造装置。
2. 【請求項２】前記吊上げ手段は、回転ドラムの内壁に脱
   着可能に取付けられた吊上げ治具と、該吊上げ治具に係
   合し得る係合手段とからなり、前記係合手段は、前記駆
   動部に連結されている、特許請求の範囲第１項記載の細
   線の製造装置。
3. 【請求項３】前記吊上げ治具は、回転ドラムの奥行き方
   向に延びる細線載置部と、該細線載置部の両端から回転
   ドラム内壁に対して略直角に延びる立上がり部とを備
   え、少なくとも一方の立上がり部に前記係合手段と係合
   するためのリングを有する、特許請求の範囲第２項記載
   の細線の製造装置。