JPH08311565A - 線材焼鈍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 線材の滑りによる電極シーブの摩耗を減らし
て、寿命を延ばす。 【構成】 第一電極シーブ１と第二電極シーブ２との間
において、線材Ｗに接触するローラ３２を設け、ローラ
３２を揺動レバー３３で支持する。駆動モータ３５によ
り揺動レバー３３を揺動させ、ローラ３２を水平方向に
振って線材Ｗを揺らす。第二電極シーブ２の周面上で線
材Ｗの通過位置が移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、引き抜き加工により加
工硬化した線材の焼きなましを行う連続式線材焼鈍装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、伸線機により引き抜き加工され
た線材あるいは撚り合された線材は、加工硬化を除去す
るためにサプライスタンド等より搬送され、線材焼鈍装
置で焼きなましされる。これを行うための連続式線材焼
鈍装置は、図３の如く、５個の回転自在な第一〜第五電
極シーブ１〜５と、加熱された線材Ｗを冷却するための
冷却ケース６とを備えており、線材進行方向上流から順
に第一〜第五電極シーブ１〜５が配されている。

【０００３】前記電極シーブ１〜５は、図４の如く、電
極シーブ本体リング７とこれに着脱自在な押付リング８
とからなり、両リング７，８によって形成される周面に
金属帯板９が巻きつけられている。金属帯板９は通常導
電性のよい非鉄金属、例えばニッケル板、銅板、真鍮板
等が使われている。そして、金属帯板９に線材Ｗが接触
して摩耗すると、金属帯板９のみを交換することにより
対処でき、交換費用の低減を図れる。

【０００４】そして、図５の如く、本体リング７の中央
孔７ａに、一端に供電シーブ１０を備えた回転筒１１の
他端が嵌合され、回転筒１１は内フレーム１２を貫通し
た駆動軸１３に外嵌固定されている。駆動軸１３は、外
フレーム１４に絶縁板１５を介して取り付けられた支持
筒１６に内装され、軸受１７により回転自在に支持され
ている。駆動軸１３の端部にはプーリ１８が取り付けら
れ、モータ等の駆動源からの回転駆動力がベルト等を介
して駆動軸１３に伝達され、電極シーブ１〜５は回転さ
れる。

【０００５】さらに、各電極シーブ１〜５は伝達部材を
介して一つの駆動源で駆動されており、線材Ｗの緩みを
なくすため、第一電極シーブ１から第五電極シーブ５の
順に回転比を微かながら徐々に大きく設定している。例
えば、第一電極シーブ１の回転比を１.０とすると第二
電極シーブ２の回転比は１.００１、第三電極シーブ３
の回転比は１.００１５、第四電極シーブ４の回転比は
１.００２、第五電極シーブ５の回転比は１.００２５と
している。

【０００６】前記冷却ケース６は線材Ｗの焼きなまし工
程経路において、第二電極シーブ２と第四電極シーブ４
との間に介装されており、第三電極シーブ３が内装され
ている。また、内部は加熱室と第一冷却室と第二冷却室
の３室に区画されている。なお、図３中、１９は線材Ｗ
に付着した水分を圧縮空気により吹き飛ばすワイパー装
置、２０は冷却水タンク、２１は給水パイプ、２２は第
一冷却室のドレンパイプ、２３は流路切換えレバー、２
４，２５はガイドローラである。

【０００７】連続式線材焼鈍装置は伸線機Ａと組み合わ
せて使用され、伸線機Ａから送り出され、線材焼鈍装置
に搬送された線材Ｗが、第一電極シーブ１から第二電極
シーブ２を通って、さらに第三電極シーブ３、第四電極
シーブ４、第五電極シーブ５を順に通過して焼きなまし
処理工程が進行する。そして、第一電極シーブ１から第
二電極シーブ２の間では、両電極シーブ１，２間に架け
渡された線材Ｗを介して通電され、線材Ｗの電気的抵抗
による発熱作用によって予熱される。

【０００８】また、第二電極シーブ２から第三電極シー
ブ３の間で予熱工程と同様の発熱作用で本加熱されて軟
化焼鈍され、さらに冷却ケース６内の各冷却室において
冷却される。そして、冷却工程を終えると線材Ｗは、第
四電極シーブ４から第五電極シーブ５の間で、前記同様
の発熱作用により再度加熱され乾燥される。このよう
に、線材Ｗは予熱、加熱、冷却、乾燥の焼きなまし処理
がなされた後、図示しない巻取機で巻取られる。また、
この工程中には各電極シーブ１〜５の回転比の違いによ
り、線材Ｗと各電極シーブ１〜５の表面は僅かにスリッ
プしながら運転されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】伸線機Ａに連結して連
続運転が行われると、各電極シーブ１〜５の金属帯板９
は線材Ｗとの滑りにより摩耗していく。その摩耗の度合
は電極シーブ１〜５の位置によって異なる。例えば、線
材Ｗとして直径０.１８ｍｍの銅線を使用して、速度１
８００ｍ／ｍｉｎで一日２４時間運転した場合、第一電
極シーブ１、第三電極シーブ３、第四電極シーブ４、第
五電極シーブ５の寿命が１〜３ケ月であるのに対して、
第二電極シーブ２の寿命は１週間位、最悪３日で使用不
可の場合もあり、寿命が極端に短い。

【００１０】このような第二電極シーブ２と他の電極シ
ーブ１，３，４，５との寿命の差を解析してみると、第
一電極シーブ１に接触する線材Ｗは表面に伸線機Ａで使
用された伸線潤滑剤の被膜が残っている。また、通常、
防錆剤が混入された潤滑性がある冷却液内で第三電極シ
ーブ３に線材Ｗが接触している。そして、第四電極シー
ブ４および第五電極シーブ５に接触する線材Ｗの表面に
は、冷却液の防錆剤の被膜が残留しているため潤滑性が
ある。このように第一電極シーブ１、第三電極シーブ
３、第四電極シーブ４、第五電極シーブ５の線材Ｗの表
面には潤滑効果のある被膜があるため、線材Ｗは各電極
シーブ１，３，４，５の周面での滑りがなめらかであ
り、金属帯板９の周面上に傷が入りにくく、スパークも
起こりにくい。そのため、摩耗が減り寿命が長くなる。

【００１１】ところが、第一電極シーブ１と第二電極シ
ーブ２の間に行われる予熱工程の熱により、線材Ｗの表
面の潤滑被膜が破壊される。さらに、第二電極シーブ２
と第三電極シーブ３との間の電圧が最も高く、線材Ｗの
表面の潤滑被膜がさらに破壊され、無潤滑状態となる。
このように第二電極シーブ２に対して線材Ｗが無潤滑状
態で接触すると、第二電極シーブ２の金属帯板９に微小
な滑り痕が早期に発生し、スパークが発生する。そし
て、金属帯板９が急激に摩耗して、極端な寿命の低下と
なっている。

【００１２】さらに、無潤滑状態の線材Ｗの滑りによる
微小な滑り痕の発生の原因を解析すると、線材Ｗが第二
電極シーブ２の周面の同一円周上を通過するためである
とわかった。

【００１３】そこで、本発明は、上記に鑑み、線材の通
過位置を変化させて電極シーブの寿命を長くした線材焼
鈍装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１，２の如く、回転自在な複数個の電極シーブ
１〜５を有する線材焼鈍装置において、第一，第二電極
シーブ１，２に架け渡された線材Ｗの第二電極シーブ２
の周面上における通過位置を変える線材移動手段２６を
設けたものである。

【００１５】

【作用】上記課題解決手段において、第一電極シーブ１
と第二電極シーブ２との間で、線材移動手段２６により
線材Ｗを進行方向に対して横方向に移動させる。する
と、線材Ｗがずれるため、第二電極シーブ２の周面上を
線材Ｗがずらされ、その通過位置は変わる。したがっ
て、線材Ｗは同じ位置を通過しなくなり、線材Ｗの滑り
痕の発生が抑制され、第二電極シーブ２の寿命を延ばせ
る。

【００１６】

【実施例】本実施例では、図１の如く、５個の回転自在
な第一〜第五電極シーブ１〜５と、加熱された線材Ｗを
冷却するための冷却ケース６とを備えた線材焼鈍装置に
対して、特に摩耗の激しい第二電極シーブ２の周面上に
おける線材Ｗの通過位置を変えるために線材移動手段２
６を設けている。

【００１７】そして、冷却ケース６は線材Ｗの焼きなま
し処理工程において第二電極シーブ２と第四電極シーブ
４との間に介装されており、第三電極シーブ３が内装さ
れている。また、内部は加熱室２７と冷却水の注入され
た第一冷却室２８と第二冷却室２９との３室に区画され
ている。そして、前面には蓋が開閉自在に設けられ、シ
ール材によって開口部分の全周がシールされている。

【００１８】前記第一冷却室２８の線材Ｗの挿通する入
口と出口には、第一冷却室２８を密閉に近い状態として
第一冷却室２８内の冷却水の水圧を上げ、第三電極シー
ブ３の回転により発生する冷却水内の気泡の発生を防ぐ
ブッシュ３０ａ，３０ｂがそれぞれ嵌合されている。ま
た、図示されていないが、第一冷却室２８の第三電極シ
ーブ３の外周側に遠心力による冷却水中の渦の発生を防
止する固定羽根が設けられている。さらに、第三電極シ
ーブ３の内周側に対向して渦による空洞化を防止する空
洞防止体が設けられている。また、加熱室２７に線材Ｗ
を挿通するパイプ３１が取り付けられている。

【００１９】前記線材移動手段２６は、ガイドローラ２
４と第二電極シーブ２との間に配され、図２の如く、線
材Ｗに当接してガイドするローラ３２と、該ローラ３２
を回転自在に支持する揺動レバー３３と、揺動レバー３
３を縦軸周りに揺動させる偏心カム３４と、偏心カム３
４を駆動する駆動モータ３５とからなる。

【００２０】前記ローラ３２は、外周にＶ字状の溝が切
りかかれ、揺動レバー３３の一端に取り付けられた横軸
３６に軸受３７を介して支持されている。前記揺動レバ
ー３３は、中央部において内フレームＢに支持具３８を
介して取り付けられた縦軸３９に揺動自在に支持され、
他端に上下方向に貫通した平面視Ｕ字状の凹み４０が形
成され、偏心カム３４が遊嵌されている。

【００２１】前記偏心カム３４は、駆動モータ３５の駆
動軸３５ａに外嵌固定された軸部４１と揺動レバー３３
の凹み４０に摺動自在に嵌合された円環部４２とからな
る。前記軸部４１は、大径の第一軸４１ａと、小径の第
二軸４１ｂとが上下方向に一体形成されており、第一軸
４１ａの下面には、第二軸４１ｂより偏心した位置に駆
動モータ３５の駆動軸３５ａの挿入用穴が形成され、第
二軸４１ｂには円環部４２が外嵌固定されている。

【００２２】前記駆動モータ３５は、内フレームＢに取
り付け部材４３によって駆動軸３５ａを上向きにした状
態にねじ止めされている。そして、線材焼鈍装置の運転
中、駆動モータ３５は常時駆動されている。なお、取り
付け部材４３には駆動軸貫通用孔４３ａとねじ止め孔４
３ｂが形成され、駆動モータ３５がねじ止めされてお
り、取り付け部材４３は一対のボルト４４によって内フ
レームＢに取り付けられている。その他の構成は、従来
の連続式線材焼鈍装置と同様であり、同じ機能を有する
部材には同符号を付してある。

【００２３】上記構成において、伸線機により引き抜き
加工された線材Ｗあるいは撚り合された線材Ｗは、連続
焼鈍装置で加工硬化を除去するために加熱焼鈍される。
伸線機から送り出された線材Ｗは、第一電極シーブ１か
ら第二電極シーブ２を通って、さらに第三電極シーブ
３、第四電極シーブ４、第五電極シーブ５を順に通過し
て、連続的に焼きなまし処理工程が進行する。

【００２４】そして、第一電極シーブ１から第二電極シ
ーブ２の間では、両電極シーブ１，２間に架け渡された
線材Ｗを介して通電され、線材Ｗの電気的抵抗による発
熱作用で予熱される。さらに、第二電極シーブ２から第
三電極シーブ３の間では、予熱工程と同様の発熱作用に
より本加熱される。また、冷却工程に移ると、各冷却室
２８，２９内を通過して冷却液により冷却される。そし
て、第二冷却室２９から出た線材Ｗは、第四電極シーブ
４から第五電極シーブ５の間で、前記同様の発熱作用に
よる加熱で乾燥される。その後、図示しない巻取機で巻
取られる。

【００２５】この工程の途中において、線材Ｗが第一電
極シーブ１からガイドローラ２４を経て第二電極シーブ
２に達するまでの間に、予熱されることによって潤滑皮
膜が破壊され、線材Ｗは無潤滑状態となる。しかしなが
ら、この間において、線材Ｗはローラ３２に接触しなが
ら通過している。そこで、駆動モータ３５を駆動する
と、偏心カム３４が駆動モータ３５の駆動軸３５ａを中
心にして回転する。この回転により揺動レバー３３の凹
み４０は水平に左右方向に力を受け、揺動レバー３３は
縦軸３９周りに揺動され、ローラ３２も水平に左右方向
に揺すられる。したがって、線材Ｗが進行方向に対して
左右に移動するため、第二電極シーブ２の周面上におけ
る線材Ｗの通過位置が移動し、同一円周上を通過し続け
ることがなくなる。

【００２６】このように、線材移動手段２６によって一
番摩耗の激しい第二電極シーブ２の周面上における線材
Ｗの通過位置を移動させることで、線材Ｗが第２電極シ
ーブ２の同一円周上を通過し続けることがなくなり、滑
り痕ができにくくなるため、スパークが少なくなる。そ
のため、第二電極シーブ２は摩耗が減少して寿命が長く
なる。すなわち、第二電極シーブ２の金属帯板９の寿命
が１週間だったものが、１〜３カ月間と飛躍的に延び
た。したがって、機械の稼働率アップ、メンテナンス時
間の削減、並びにランニングコストの低減となる。

【００２７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、駆
動モータをタイマー等を用いて間欠的に駆動することも
考えられる。また、シリンダーの往復運動によりローラ
を動かしてもよい。さらに、本実施例では第二電極シー
ブ２の周面上における線材Ｗの通過位置を変えるもので
あるが、他の電極シーブにおける線材Ｗの通過位置を変
えるようにして、寿命の延長を図ってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、電極シーブの周面上における線材の通過位置を
変える線材移動手段を設けることにより、線材は電極シ
ーブの同一円周上を滑り続けることがなくなり、滑り痕
の発生を抑えることができ、電極シーブの摩耗が減少し
て寿命が長くなる。そのため、機械の稼働率アップ、メ
ンテナンス時間の削減、ランニングコストの低減といっ
た優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線材焼鈍装置の全体構成図

【図２】線材移動手段を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図

【図３】従来例の線材焼鈍装置を示す図

【図４】電極シーブの縦断面図

【図５】電極シーブの取り付け部を示す断面図

【符号の説明】

１〜５ 電極シーブ ２６ 線材移動手段 ３２ ローラ ３３ 揺動レバー ３４ 偏心カム ３５ 駆動モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在な複数個の電極シーブを有し、
   各電極シーブに架け渡された線材を介して通電して、該
   線材を加熱した後に冷却する線材焼鈍装置において、前
   記電極シーブの周面上における前記線材の通過位置を変
   える線材移動手段が設けられたことを特徴とする線材焼
   鈍装置。