JPS61135457A - 細線の製造方法およびそのための装置 - 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】 し産業上の利用分野］ 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方法および装置に関する
。

［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＠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は、たとえば特開昭
５５−６４９４８号に開示されている。

第７図および第８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７図およ
び第８図を参照して、ここでは回転しているドラム１の
内壁に遠心力により冷却液１１２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１６が得られる。

なお、第７図および第８図において、７は材料を溶融す
るためのるつぼ、８はヒータを、９は噴出用ガスの加え
られる方向を示す。

上記したような回転液中紡糸法では、溶融状態から直接
細線を得ることができるので、難加工性の材料のＳＶ＋
をも容易に、かつさ・はど多くのエネルギを有すること
なく得ることができる。ざらに、冷却速度が通常の鋳造
速度よりも著しく速いため、アルモファス金属細線の製
造にも応用することが可能であると言われている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の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綱１１６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、ドラム１の回転を停止してから細線を取出すもの
であったので、１回の製造工程においては、ドラム１の
内壁に固定され　。

た長さの細線Ｌか製造することができず、したがって量
産性の点で問題があった。のみならず、ドラム内壁はス
ペースが限られているため、先に生成した線が多くなる
につれて、侵に製造される細線の１線に際し、先に製線
したｌｌｌ１ｌの存在により紡糸製線が妨げられるとい
う問題等もあった。

したがって、回転液中紡糸法で、冷１ＩＷＬ層２から１
１１４１１６を連続的に取出し巻取る方法の開発が望ま
れている。しかしながら、冷却液層２から細線６を取出
すに際し、完全に凝固されていない細線６に張力がかか
ると、直ちに断線することになるため、未だ連続的な取
出・巻取方法は登場していなかった。

それゆえに、この発明の目的は、上述の問題点を解消し
、断線等の事故を発生することなく、冷却液層中からＩ
Ｉｍを′！！ｉ統的に能率良く取出すことができ、した
がって生産性に優れた細線の製造方法およびそのための
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、回転するドラム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ノズルから細流として噴出
させ、該冷却液中にて凝固させる細線の製造方法であっ
て、少なくとも一方側に開口を有しかつ該細線を取出す
開口側において相対的に径が小さくなるように内壁にテ
ーパが付けられたドラムを用い、このドラムの細線を取
出す開口側において、溶融材料の噴出を開始し、しかる
後噴出を続けつつノズルを相対的に径の大きな奥行き側
へ移動させ、冷却液層中にて凝固した細線を相対的に径
の小さな開口側から取出すことを特徴とする１８ｍの製
造方法であり、また上述のように少なくとも一方側に開
口を有し、かつ内壁には回転時に遠心力により冷却液層
が形成されるドラムと、該ドラムの内壁の冷却液層中に
溶融材料を細流として噴出させるノズルとを備え、冷却
液層が形成されるドラムの内壁にはＩｌｍを取出す開口
側において相対的に径が小さくなるようにテーパが付け
られている、細線製造装置である。

［作用］ この発明では、回転ドラムの内壁に、開口側において相
対的に径が小さくなるようにテーパが付けられているの
で、冷却液層中にて凝固された細線は開口側に行くに従
い圧縮力を受ける傾向にある。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を説明するための縦断面
図であり、第２図は第１図の■−■線に、沿う断面図で
ある。ここでは、回転するドラム１１の内壁に遠心力に
より冷却液層１２が形成されている。しかしながら、回
転ドラム１１の内壁は、開口１１ａ側において相対的に
より径が小さくなるようにテーパが付けられている。し
たがって、冷却液層１２の厚みは、回転ドラム１１の奥
行き側から開口側にかけて徐々に薄くなるように形成さ
れる。回転ドラム１１の内方には溶融材料を噴出するた
めのノズル１３が配置されており、該ノズル１３か５１
１図および第２図に矢印Ａで示すように溶融材料が冷却
液層１２内へ噴出されるように構成されている。なお、
特に図示はしないが、ノズル１３の近傍には、材料を溶
融するためのるつぼおよびヒータが配置されている。

第１図および第２図に示した装置を用いて行なうＩＩＥ
線の製造にあたっては、ノズル１３を、開口１１ａ側に
配置しておき（第１図のＰで示す奥行き方向の位１１）
、Ｌ、、かる後溶融材料をＩＩ流として噴出しつつ、第
１図のＱ、Ｒで示す位置に移動させる。このように開口
１１ａ側から奥行き方向にノズル１３を移動させること
により、図示のように眞口１１ａ側から奥行き側へと線
材が紡糸されていく。

したがって連続製線に際しては、始端すなわちＰで示す
位置で凝固されたａｌｌ端部を、爪状引掛具または吸引
ガン等を用い把持し、しかる後巻取手段としての巻取リ
ール１５に始端を取付は巻取ることが可能とされている
。

上述のように、この実施例では、巻取リール１５により
、冷却液層１２内で凝固された細線を連続的に巻取るこ
とが可能とされている。ところで、従来、このような巻
取りに際しては、前述したように冷却液層１２内で凝固
された細線に張力が作用し、断線等の事故が発生するの
で、このような連続的な巻取りは不可能であった。しか
しながら、この発明では、このような断線事故は発生し
ない。

以下、これにつき説明する。

第１図および第２図に示した実施例では、上述したよう
に回転ドラム１１の内壁にテーパが付されている。よっ
て、第３図に略図的に示すように、第１図Ｐ、Ｑ、Ｒの
奥行き方向の位置で凝固されている細線は、ＲからＰに
至るにつれてより径の小さなドラム内壁に固定されてい
ることになる。

したがって、Ｐの位置の細線に対しては、後から製線さ
れる線材により圧縮力が働くと考えられる。

よって、巻取リール１５による巻取りに際しての張力を
低減することになり、断線等の事故が防止される。この
ようにして、第１図および第２図に示した実施例では、
巻取リール１５により連続的に細線Ｉを巻取ることが可
能とされている。

なお、ノズル１３からの溶融材料の噴出に際しては、第
１図のＰで示す位置（冷却液層１２の厚みがほとんど零
である位置）に代えて、第４因に縦断面図で示すように
冷却液１１１２が存在しない内壁部分１１ｂに溶融材料
の噴出を行なってもよい。その場合には、第４図に示さ
れているように噴出された溶融材料２１は平板状の線材
または条２１となり、しかも冷却液層１２内に存在しな
いため、爪状引掛冶具等による把持をより容易とするこ
とが可能である。

第５図および第６図は、第１図および第２図に示した装
置における巻取リール１５の回転数を副葬する構造が加
えられた形式の装置の略図的正面図およびブロック図を
示す。ここでは、冷却液層（図示せず）中にノズル３３
から溶融材料を細流として噴出される。もっとも、第５
図に示した装置を用いる場合においても、前述と同様に
、溶融材料の噴出開始時には回転ドラム３１の内壁にお
いて冷却液層が存在しない部分に噴出を行なってもよい
。しかる侵、ノズル３３は、細流の噴出を続けながら、
回転ドラム３１の奥行き方向に移動される。この移動に
より、連続的にｓｒｓが紡糸される。

巻取りに際しては、始端が吸引ガンなどにより把持され
、巻取リール４１に装着され、該巻取リール４１の回転
により細線３６が巻取られる。

ところで、第５図に示した装置では、巻取り−ル４１の
近傍に、センサ４２が配置されている。

該センサ４２は、巻取リール４１により巻取られる細線
３６（１点鎖線で示す。）のたるみ具合を検出する。す
なわち１巻取られる細１１１３６は、図示の１点鎖線Ｘ
、Ｙおよび２で示すように、巻取り−ル４１の回転速度
に応じて様々なたるみ具合の姿態をとり得る。そこで、
巻取りに際し、細線３６のたるみ具合をセンサ４２より
検出し、それによって巻取り−ル４１の回転速度あるい
はドラム３１の回転速度を調整することにより、細１１
３６への不要な張力負荷をなくすことが可能とされてい
る。

すなわち、第６図に示すように、センサ４２により検出
された細線のたるみ具合に応じて、巻取リール４１の巻
取速度制御部５１を介して、巻取リール用モータ５２の
回転速度が調整され、したがっで巻取リール４１の回転
速度が調整され得るように構成されている。同様に、巻
取リール用七−タ５２と、ドラム３１を回転するモータ
５３とは、速度同調制御部５４により、その相対的回転
速度比が一定となるように制御され得る。このようにし
て巻取り−ル４１により巻取られる細線への張力の負荷
を一定とすることが可能とされている。

な・お凸の発明の方法を実施する・装置においては、巻
取手段としての巻取リールは、必ずしも回転ドラム内に
配置される必要はなく、ドラム外に配置し、ローラなど
を介してドラム外へ巻取ることも可能であることは言う
までもない。また、開口はドラムの両側に設けられてい
てもよく、その場合には一方の開口が、ｌ［ｌｌｌを取
出す側の間口となり、したがって、この細線を取°出す
側の開口において径が小さくなるように内壁にテーパが
付けられている。

次にこの発明の具体的実験例につき説明する。

第１図に示した構造の回転ドラムを用い、冷却液として
水を使用し、Ｃ０８ｉＢ系合金を溶融し、Ａｒガス圧に
よりノズル先端から第４図に１１ｂで示されている位置
に噴出を開始し、さらにノズルを゛第１図のＲの位置ま
で順次移動させた。最初の位置では、冷却液層が存在し
ないため、細線始端は、断面が円形ではなく、平板状と
なっていた。

ノズルからの噴出をＲの位置で続けつつ、同時にこの［
線の始端を吸引ガンで吸引把持し、巻取リールにセット
し、巻取りを開始した。なお、巻取リールについては、
予め回転ドラムと、その回転数を整合させておいた。

定常状態では、巻取リールを第１図のＰの位置に移動さ
せ、すなわち冷即水の厚みが実質的に零となる位置に移
動させ、細線が回転内壁と分離する位置を通る回転ドラ
ム内壁に接線方向から遠ざかる方向に、巻取りを続けた
。なお、巻取りに際しては、巻取リールを奥行き方向に
トラバースさせ、巻取リール上にて１ｌｌＩｉｌが整列
するように巻取りを行なった。このようにして、重１ｔ
１ｋａ以上の細線を巻取ることが可能となった。

なお、へ見合金（Ａ見−８ｉなど）を用いた場合につい
ても、同様に長尺状の細線を断線等を起こすことなく巻
取ることができた。

［発明の効果］ この発明によれば、一方側に開口を有しかつ該開口側に
おいて相対的に径が小さくなるようにテーパが付けられ
た回転ドラムを用い、この開口側に溶融材料の噴出を開
始し、しかる債噴出を続けつつノズルを相対的に径の大
きな奥行き側へ移動させ、冷却液層中で凝固した細線を
相対的に径の小さな部分から取出し始めるため、断線等
の事故を発生することなく長尺状の細線を能率良くかつ
容易に得ることが可能となる。

この発明は、金属、合金およびアモルファス合金、なら
びに有機材料やセラミックス等の種々の材料から細線を
製造するに際し一般に応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説明する
ための縦断面図、ならびに第１図の■−■線に沿う断面
図である。第３図は、第１図および第２図に示した装置
におりる巻取リールで巻取られる細線状態を説明するた
めの略図的正面図である。第４図は、第１図に示した装
置において、ノズルからの噴出を開始する位置を変更し
た例を示す略図的断面図である。第５図および第６図は
、第１図および第２図に示した装置において巻取リール
により巻取られるに際しての細線の張力を制御する構成
が付加された例を示す略図的正面図およびブロック図で
ある。第７図および第８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はドラム、１１ａは開口、１１ｂはド
ラムの内壁において冷却液層が形成されていない部分、
１２は冷却液層、１３はノズル、１５は巻取リール、３
１はドラム、４１は巻取リールを示す。 特許出願人　住友電気工業株式会社 第５図 第８図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転するドラム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ノズルから細流として噴出させ、
   該冷却液層中にて凝固させる細線の製造方法において、 少なくとも一方側に開口を有しかつ細線を取出す開口側
   において相対的に径が小さくなるように内壁にテーパが
   付されているドラムを用い、前記細線を取出す開口側に
   て溶融材料の噴出を開始し、しかる後噴出を続けつつ前
   記ノズルを相対的に径の大きな奥行き側へ移動させ、前
   記冷却液層中で凝固した細線を、開口側の相対的に径の
   小さな部分から取出すことを特徴とする、細線の製造方
   法。
2. （２）前記細線の取出位置における冷却液層の厚みが実
   質的に零である、特許請求の範囲第１項記載の細線の製
   造方法。
3. （３）前記細線の取出方向は、細線が回転ドラム内壁と
   分離する位置を通る接線から遠ざかる方向である、特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の細線の製造方法。
4. （４）前記溶融材料の噴出開始時においては、噴出は冷
   却液層の浅い位置または冷却液層の厚みが零の位置で行
   なわれ、かつ凝固した細線の巻取りに際しては、該位置
   で巻取りが開始される、特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載の細線の製造方法。
5. （５）少なくとも一方側に開口を有し、かつ内壁には回
   転時に遠心力により冷却液層が形成される回転ドラムと
   、 前記回転ドラムの内壁の冷却液層中に溶融材料を細流と
   して噴出するためのノズルとを備える細線製造装置にお
   いて、 冷却液層が形成される前記回転ドラムの内壁には、細線
   を取出す開口側において相対的に径が小さくなるように
   テーパが付されていることを特徴とする、細線製造装置
   。
6. （６）冷却液層中で凝固された細線を取出すために、巻
   取手段をさらに備える、特許請求の範囲第５項記載の細
   線製造装置。