JPH0780010B2

JPH0780010B2 - ワイヤ冷却装置

Info

Publication number: JPH0780010B2
Application number: JP12359193A
Authority: JP
Inventors: 則男御簗
Original assignee: 株式会社小島電機製作所
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH06304643A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤの製造に使用さ
れるワイヤ冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤの製造では、伸線加工を
受けたワイヤが、加工硬化を取り除くために、加熱炉に
通される。加熱炉から抽出された例えば約７００℃のワ
イヤは、５０℃程度まで強制的に冷却されて巻き取られ
る。冷却装置と巻き取り装置との間には、ワイヤを牽引
するキャプスタンが設けられる。

【０００３】このようなワイヤの連続製造に使用される
冷却装置としては、チューブ式のものとプーリー式のも
のがある。

【０００４】チューブ式の冷却装置は、水冷されたチュ
ーブの中にワイヤを通してこれを冷却する。また、プー
リー式の冷却装置は、多数のプーリーを２列に並べ、一
方のプーリー群と他方のプーリー群との間に掛け巻いた
ワイヤがプーリー群の間を行き来する間にこれを冷却す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チュー
ブ式の冷却装置は、雰囲気冷却、すなわち間接冷却のた
めに、装置長が非常に長くなり、スペース面およびコス
ト面で大きな問題がある。

【０００６】これに対し、プーリー式の冷却装置は、対
設されたプーリー群の間でワイヤを冷却するため、装置
長は短い。しかし、各群におけるプーリーの枚数が２０
〜３０枚に及ぶために、横幅は非常に大きくなる。

【０００７】冷却効率については、基本的にはプーリー
による直接冷却であるが、多くのプーリーが並ぶために
個々のプーリーを水冷することができず、そのためプー
リーがクーラーにより雰囲気冷却され、実質的には間接
冷却となる。そのため、前述したように、多くのプーリ
ーが必要となり、装置の大型化を招くのみならず、大型
のクーラーが必要となり、この点からも経済性が悪化す
る。

【０００８】また、いずれの冷却装置もワイヤを牽引す
る能力を有しないので、キャプスタンを必要とし、これ
もスペース的な問題を増長している。

【０００９】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、加熱されたワイヤをインラインで効率良く冷却
できる小型で経済的なワイヤ冷却装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るワイヤ冷却
装置は、冷却すべきワイヤを牽引するべく強制的に回転
駆動され、その回転軸を通して循環される冷却水により
冷却されるメインドラムと、メインドラムの入線側に設
けられ、メインドラムに引き込まれるワイヤの走行に同
期して回転すると共に、その回転軸を通して循環される
冷却水により冷却される１枚のプーリーと、メインドラ
ムに対設されてメインドラムとの間にワイヤが複数回掛
け巻かれ、該ワイヤの走行に同期して回転すると共に、
その回転軸を通して循環される冷却水により冷却される
サブドラムとを具備している。

【００１１】

【作用】本発明に係るワイヤ冷却装置では、メインドラ
ムによりワイヤが牽引されて走行する。すなわち、メイ
ンドラムはキャプスタンを兼ねる。走行するワイヤは、
１枚のプーリーにより冷却された後、メインドラムおよ
びサブドラムにより冷却される。プーリーは１枚である
ので水冷が可能である。メインドラムおよびサブドラム
も水冷が可能である。従って、ワイヤが直接冷却により
効率よく冷却される。また、ワイヤの冷却では、図１に
示すように、最初の冷却が急で、その後徐々に冷却が遅
くなるので、１枚のプーリーによる冷却で大方の冷却が
終わり、ドラムによる冷却ではワイヤの縮みは小さい。
従って、ワイヤの断線や重なりが簡単に防止される。プ
ーリーがない場合は、最初の急激な冷却に伴う縮みをド
ラムの外径変化で吸収しなければならず、そのようなド
ラムの設計は困難である。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は本発明の一実施例を示すワイヤ冷却装置の
側面図、図３は同ワイヤ冷却装置の平面図、図４は同ワ
イヤ冷却装置の正面図である。

【００１３】本ワイヤ冷却装置は、ワイヤ１０を焼鈍す
る加熱炉の下流側に設けられ、加熱炉から進出するワイ
ヤ１０をインラインで連続的に冷却する。

【００１４】この冷却装置は、図２〜図４に示すよう
に、キャプスタンを兼ねるメインドラム３０ａと、メイ
ンドラム３０ａに対設されたサブドラム３０ｂと、メイ
ンドラム３０ａの入線側に設けられた１枚のプーリー２
０とを具備している。

【００１５】プーリー２０は、外周面に周溝を有し、軸
受２１により回転自在に支持されている。また、ロータ
リージョイント２２および回転軸を通して内部に循環さ
れる冷却水により、プーリー本体および回転軸が冷却さ
れる。

【００１６】ワイヤ１０は、プーリー２０に半周にわた
って掛け巻かれた後、メインドラム３０ａとサブドラム
３０ｂの外周面間に複数回掛け巻かれ、メインドラム３
０ａから下流側へ引き出されている。

【００１７】メインドラム３０ａは、軸受３１により回
転自在に支持され、その回転軸およびロータリージョイ
ント３２を通して内部に循環される冷却水により、ドラ
ム本体および回転軸が冷却される。また、架台４０上の
モーター５０の回転がベルト５１により減速機５２に伝
達され、減速機５２の出力軸の回転がベルト５３により
ドラム３０ａの回転軸に伝達されることにより、メイン
ドラム３０ａは強制的に駆動される。

【００１８】モーター５０には、緊急停止のためのディ
スクブレーキ５４が付設されている。

【００１９】メインドラム３０ａの外周面は、ワイヤ１
０の巻き始め側から巻き終わり側へ外径が徐々に減少し
たテーパー面になっている。テーパー面の傾斜は、ワイ
ヤ１０の冷却に伴う収縮量に応じて決められている。

【００２０】サブドラム３０ｂは、軸受３３により回転
自在に支持され、その回転軸およびロータリージョイン
ト３４を通して内部に循環される冷却水により、ドラム
本体および回転軸が冷却される。軸受３３は、一対の垂
直なガイド３５，３５に案内されて上下方向に移動し、
ネジ棒３６によりその高さが調節される。これにより、
メインドラム３０ａとサブドラム３０ｂの間隔が調節さ
れる。

【００２１】メインドラム３０ａとサブドラム３０ｂの
間には、ワイヤ１０にテンションを付加するテンション
ローラー３７，３７が設けられている。

【００２２】サブドラム３０ｂの外周面には、ワイヤ１
０の重なりを防止するために、ワイヤ１０が嵌合する複
数のＶ溝が設けられている。サブドラム３０ｂにおける
ワイヤ１０の巻き径は一定である。

【００２３】プーリー２０、メインドラム３０ａおよび
サブドラム３０ｂはボックス６０内に収容されている。
ボックス６０の入側面には、ワイヤ１０の進入孔６１
と、排気孔６４が設けられている。また、出側面には、
ワイヤ１０の進出孔６２と、吸気孔６３が設けられてい
る。

【００２４】ボックス６０の内部には、吸気孔６３から
窒素ガス等の不活性ガスが導入される。不活性ガスを導
入するときに排気孔６４を開放し、ボックス６０内が不
活性ガスで置換された後に、排気孔６４を閉じれば、ボ
ックス６０内に不活性ガスが充填される。

【００２５】ボックス６０内の不活性ガスを冷却するた
めに、ボックス６０の上方にはクーラー７０が設けられ
ている。

【００２６】本ワイヤ冷却装置を用いてワイヤ１０を冷
却するには、ボックス６０内に不活性ガスを充填し、そ
の不活性ガスをクーラー７０で冷却すると共に、プーリ
ー２０、メインドラム３０ａおよびサブドラム３０ｂを
水冷した状態で、メインドラム３０ａを回転駆動する。

【００２７】メインドラム３０ａの回転駆動によりワイ
ヤ１０が牽引される。加熱炉から進出したワイヤ１０
は、ボックス６０内に引き込まれ、ボックス６０内のプ
ーリー２０により直接冷却された後、メインドラム３０
ａおよびサブドラム３０ｂにより直接冷却される。

【００２８】ワイヤ１０の冷却は、図１に示すように、
最初の冷却が急で、その後徐々に冷却が遅くなるパター
ンとなる。そのため、プーリー２０による冷却で大方の
冷却が終わり、メインドラム３０ａおよびサブドラム３
０ｂによる冷却ではワイヤ１０の縮みは小さい。しか
も、その縮みによる走行速度変化は、メインドラム３０
ａにおけるテーパー状の外周面により吸収される。ま
た、ワイヤ１０の材質等の違いによる縮み量の差は、メ
インドラム３０ａとサブドラム３０ｂの間隔調節と、テ
ンションローラー３７，３７により吸収される。

【００２９】かくして、ワイヤ１０は１枚のプーリーと
一対のドラムの簡単な構成により、断線や重なりを生じ
ることなくインラインで効率よく直接冷却される。

【００３０】また、ボックス６０内に不活性ガスを充填
したことにより、冷却中のワイヤ１０の酸化が防止さ
れ、更に、その不活性ガスをクーラー７０で強制的に冷
却することにより、ボックス６０内の温度が一定に保た
れ、冷却効率の低下が防止される。クーラー７０は、プ
ーリーおよびドラムが水冷されているため、小型でよ
い。

【００３１】また、プーリーやドラムの回転軸のみを冷
却するようにすれば、ワイヤ１０は雰囲気冷却となり、
緩冷却、更には冷却速度制御が可能となる。

【００３２】また、ワイヤ冷却装置のメインドラム３０
ａがキャプスタンを兼ねているために、ワイヤ冷却装置
の下流側にキャプスタンは不要となる。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明に係るワイ
ヤ冷却装置は、一対のドラムに１枚のプーリーを付加し
た極めて小型の装置である。しかも、メインドラムがキ
ャプスタンを兼ねるので、ラインからキャプスタンを省
略できる。従って、設備コストおよび設置スペースが大
幅に節減される。また、小型であるにもかかわらず、ド
ラムおよびプーリーのいずれもが水冷され、その水冷さ
れたドラムおよびプーリーにより強力な冷却が行われ、
雰囲気冷却を併用する場合にもクーラーが小型化され
る。更に、最初の急激な冷却をプーリーで行い、ドラム
で行わないので、ワイヤの断線や重なりを防止でき、ド
ラムの設計も容易である。従って、経済性に著しく優れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤの冷却パターンを示すグラフである。

【図２】本発明の一実施例を示すワイヤ冷却装置の側面
図である。

【図３】同ワイヤ冷却装置の平面図である。

【図４】同ワイヤ冷却装置の正面図である。

【符号の説明】

１０ワイヤ２０プーリー３０ａメインドラム３０ｂサブドラム５０モーター６０ボックス７０クーラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却すべきワイヤを牽引するべく強制的
に回転駆動され、その回転軸を通して循環される冷却水
により冷却されるメインドラムと、メインドラムの入線側に設けられ、メインドラムに引き
込まれるワイヤの走行に同期して回転すると共に、その
回転軸を通して循環される冷却水により冷却される一枚
のプーリーと、メインドラムに対設されてメインドラムとの間にワイヤ
が複数回掛け巻かれ、該ワイヤの走行に同期して回転す
ると共に、その回転軸を通して循環される冷却水により
冷却されるサブドラムとを具備することを特徴とするワ
イヤ冷却装置。
【請求項２】メインドラムにおけるワイヤの巻き径が
巻き始め側から巻き終わり側へ漸次減少していることを
特徴とする請求項１に記載のワイヤ冷却装置。
【請求項３】メインドラムとサブドラムの軸間距離が
調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の
ワイヤ冷却装置。
【請求項４】メインドラムおよびサブドラムの少なく
とも一方の外周面にワイヤが嵌合する周溝が設けられて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
ワイヤ冷却装置。
【請求項５】プーリーおよびドラムがボックス内に収
容され、該ボックス内に不活性ガスが充填されることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤ冷却
装置。
【請求項６】ボックス内の不活性ガスを冷却するクー
ラーを具備することを特徴とする請求項５に記載のワイ
ヤ冷却装置。