DE112011105794T5

DE112011105794T5 - Oberflächenbehandlungsvorrichtung und Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel

Info

Publication number: DE112011105794T5
Application number: DE112011105794.6T
Authority: DE
Inventors: c/o FUJI SHOJI CO. LTD. Goto Katsuhiro; c/o FUJI SHOJI CO. LTD. Banno Tatsuya; c/o FUJI SHOJI CO. LTD. Kanazawa Nobuhiro
Original assignee: Fuji Shoji Co Ltd
Current assignee: Fuji Shoji Co Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2014-07-10
Also published as: JPWO2013065138A1; US20140213149A1; US9381611B2; WO2013065138A1; CN103889658A; CN103889658B; KR101859600B1; JP5840223B2; KR20140086960A

Abstract

Es wird eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung und ein Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel vorgeschlagen, die zum wirksamen Schleifen der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit einem Pulver durch zyklisches Wiederholen von Pressen und Freigeben des mit dem Pulver gefüllten elastischen Rohrs geeignet sind. Zu diesem Zweck wird wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit (20A bis 20C, 120) vorgesehen, und die Oberflächenbehandlungseinheit ist mit einem Rohr 22 vorgesehen, das mit einem Pulver 21 gefüllt ist, das in das Rohr einbringbar und aus diesem austragbar ist, und umfasst einen langen drahtförmigen Artikel 10, der durch das Pulver beweglich durchgeht, Presseinrichtungen 31, 32 zum zyklischen Pressen und Freigeben des Rohrs, und eine Vorschubeinrichtung 19 zum Bewegen des langen drahtförmigen Artikels, der durch das Pulver durchgeht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung und ein Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel, und insbesondere eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung und ein Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel, durch das die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels als für Automobilreifen verwendeten Wulstdraht geschliffen wird und durch Verwendung von Pulver bearbeitet wird.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Ein langer drahtförmiger Artikel wie z. B. ein für Automobilreifen verwendeter Wulstdraht wird einer Wärmebehandlung und einer Beschichtungsbehandlung nach einem Drahtziehen zu einem vorbestimmten Drahtdurchmesser unterzogen. Bei einem Bearbeitungsverfahren dieser Art ist ein Entkalkungsschritt zum Entfernen der Oxidschichten, die an der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels während der Wärmebehandlung haften, als vorhergehender Schritt für die Beschichtungsbehandlung erforderlich.
Als Oberflächenbehandlungsverfahren für den langen drahtförmigen Artikel ist üblicherweise hierfür der generelle Trend ein Beiz- und Entfernungsverfahren, das eine chemische Säure wie Salzsäure verwendet. In letzter Zeit ist, wie beispielsweise im Patentdokument 1 beschrieben, als umweltfreundliches Verfahren ein Verfahren zum Schleifen der Oberfläche eines langen drahtförmigen Artikels mit einem Pulver bekannt, das eine Schleiffunktion aufweist, indem der lange Artikel durch eine mit dem Pulver gefüllte elastische Kammer durchgeht und durch unter Druck setzen der Kammer durch ein unter Druck gesetztes Gas oder durch eine unter Druck gesetzte Flüssigkeit.
STAND DER TECHNIK DOKUMENT
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: JP 2002-18717 A

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Allerdings ist ein im Patentdokument 1 beschriebenes Verfahren so ausgebildet, dass das unter Druck gesetzte Gas oder die unter Druck gesetzte Flüssigkeit durch eine Druckpumpe in eine mit einem Pulver 4 gefüllte elastische Kammer 6 zugeführt wird, dass das Pulver 4 und die Oberfläche eines langen drahtförmigen Artikels W weiter durch die Kammer 6 gepresst werden, und dass in diesem Zustand der lange drahtförmige Artikel durch die Kammer geführt wird, um die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit dem Pulver zu schleifen.
Dadurch tritt in dem in Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren ein Problem darin auf, dass das Anhalten bzw. Fortdauern der Schleifwirkung durch das Pulver nicht ausreicht, da die kontinuierliche Druckbeaufschlagung der Kammer eine Behinderung der Fließfähigkeit des feinen Pulvers, in das das Pulver durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und der Fremdstoffe ergibt, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels weggeschnitten bzw. abgetragen werden.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des vorstehenden Problems des Standes der Technik durchgeführt und deren Aufgabe ist es, eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung und ein Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel vorzuschlagen, die für ein wirksames Schleifen der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit einem Pulver durch zyklisches Wiederholen von Pressen und Freigeben eines mit dem Pulver gefüllten elastischen Rohrs geeignet sind.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Das Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 1 liegt in einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung für einen langen drahtförmigen Artikel zum Durchführen einer Oberflächenbehandlung auf dem langen drahtförmigen Artikel, der beweglich durch ein in ein elastisches Rohr gefülltes, in das Rohr einbringbares und aus dem Rohr austragbares, Pulver geht, wobei die Oberflächenbehandlung wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit aufweist, und wobei die Oberflächenbehandlungseinheit das Rohr aufweist, das mit dem Pulver gefüllt ist, das in das Rohr einbringbar und aus diesem austragbar ist, und den langen drahtförmigen Artikel, der durch das Pulver beweglich durchgeht; Presseinrichtungen zum zyklischen Pressen und Freigeben des Rohrs; und eine Vorschubeinrichtung zum Bewegen des langen drahtförmigen Artikels, der durch das Pulver durchgeht, aufweist.
Das Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 2 bezieht sich auf die Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 1, wobei die Presseinrichtung einen Zylinder enthält, der das Rohr presst und komprimiert.
Das Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 bezieht sich auf die Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 2, wobei die Presseinrichtung ein Paar von Zylindern aufweist, die einander mit dem dazwischen gesetzten Rohr zugewandt angeordnet sind; Presselemente, die durch die Zylinder zum Pressen des Rohrs von beiden Seiten betätigt werden; und Begrenzungselemente aufweist, die in eine Richtung quer zur Pressrichtung der Presselemente angebracht sind, zum Begrenzen der Erweiterung des Rohrs.
Das Merkmal der Erfindung nach Anspruch 4 bezieht sich auf die Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit eine Mehrzahl von Oberflächenbehandlungseinheiten, die in Längsrichtung des Rohrs angebracht sind; und das die entsprechenden Presseinrichtungen in der Oberflächenbehandlungseinheit ausgestaltet sind, um einem Pressen und Freigeben bei voneinander verschiedenen Zeitpunkten unterzogen zu werden.
Das Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 bezieht sich auf die Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 4, wobei die entsprechenden Zylinder der Mehrzahl der Oberflächenbehandlungseinheiten bei unterschiedlichen Winkeln um das Rohr angebracht sind.
Das Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 liegt in einem Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel zum Durchführen einer Oberflächenbehandlung auf dem langen drahtförmigen Artikel, der beweglich durch ein in ein elastisches Rohr gefülltes, in das Rohr einbringbares und aus dem Rohr austragbares, Pulver geht, wobei das Verfahren ein zyklisches Wiederholen von Pressen und Freigeben des Rohrs enthält, um die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit dem im Rohr gefüllten Pulver zu schleifen.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 wird die wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit vorgeschlagen, und die Oberflächenbehandlungseinheit umfasst das Rohr, das mit dem Pulver gefüllt ist, das in das Rohr einbringbar und aus diesem austragbar ist, und umfasst den langen drahtförmigen Artikel, der durch das Pulver beweglich durchgeht; die Presseinrichtungen zum zyklischen Pressen und Freigeben des Rohrs; und die Vorschubeinrichtung zum Bewegen des langen drahtförmigen Artikels, der durch das Pulver durchgeht. Dadurch wird das Fließvermögen durch den zyklischen Freigabebetrieb des Rohrs eines feinen Pulvers, in welches das Pulver durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und der Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels weggeschnitten bzw. abgetragen werden, erhöht, sodass es möglich ist, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit dem Pulver wirksam zu schleifen, das ständig eine gute Schärfe aufweist.
Zudem kann, da das zyklische Pressen des Rohrs es ermöglicht, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels am effizientesten zum Zeitpunkt des Pressens zu schleifen, die Oberflächenbehandlung des langen drahtförmigen Artikels mit dem Pulver weiter effizient ausgeführt werden.
Ferner wird es ermöglicht, da ein Aufbau so gewählt wird, dass eine Oberflächenbehandlungseinheit die Oberflächenbehandlung auf dem langen drahtförmigen Artikel durchführt, die Oberflächenbehandlungsvorrichtung zu verkleinern und leichter zu gestalten und dadurch die Herstellkosten zu reduzieren.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 kann, da die Presseinrichtungen den Zylinder enthält, der das Rohr presst und komprimiert, das zyklische Pressen und Freigeben des Rohrs auf einfache Weise durch den Zylinder ausgeführt werden.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 umfasst die Presseinrichtung das Paar von Zylindern, die einander mit dem dazwischen gesetzten Rohr zugewandt angeordnet sind; die Presselemente, die durch die Zylinder zum Pressen des Rohrs von beiden Seiten betätigt werden; und die Begrenzungselemente, die in die Richtung angebracht sind, welche die Pressrichtung der Presselemente zum Begrenzten der Erweiterung des Rohrs queren. Dadurch können die Begrenzungselemente den Erweiterungsbetrieb des Rohrs in die Richtung begrenzen, die orthogonal zur Pressrichtung ist, wobei der Erweiterungsbetrieb durch das Pressen des Rohrs durch die Presselemente entsteht, sodass das Rohr bei dessen gesamten Umfang durch die Pressvorgänge der Presselemente gepresst werden kann, die durch das Paar von Zylindern bewirkt werden.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 umfasst die wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit die Mehrzahl der in Längsrichtung des Rohrs angebrachten Oberflächenbehandlungseinheiten, und die entsprechenden Presseinrichtungen in der Oberflächenbehandlungseinheit sind so ausgestaltet, dass sie einem Pressen und Freigeben bei voneinander unterschiedlichen Zeitpunkten unterzogen werden können. Daher kann, selbst wenn die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels nicht wirksam durch eine Oberflächenbehandlungseinheit geschliffen werden kann, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels vollständig über die gesamte Länge durch Schleifvorgänge der anderen Oberflächenbehandlungseinheiten geschliffen werden.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 verändern sich, da die entsprechenden Zylinder der Mehrzahl der Oberflächenbehandlungseinheiten bei unterschiedlichen Winkeln um das Rohr angebracht sind, die Stellen, die die Presselemente besonders stark in Umfangsrichtung pressen, sodass ermöglicht wird, den langen drahtförmigen Artikel in Umfangsrichtung einheitlich zu schleifen.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 wird durch den zyklischen Freigabebetrieb des Rohrs das Fließvermögen eines feinen Pulvers erhöht, in welches das Pulver durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und der Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels weggeschnitten bzw. abgetragen werden, da die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit dem Pulver durch zyklisches Wiederholen von Pressen und Freigeben des mit dem Pulver gefüllten elastischen Rohrs geschliffen werden kann, und dadurch wird es möglich, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels wirksam mit dem Pulver zu schleifen, das ständig eine gute Schärfe aufweist.
Zudem kann, da das Rohr zyklisch gepresst wird, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels am wirksamsten zum Zeitpunkt des Pressens geschliffen werden. Dadurch kann die Oberflächenbehandlung des langen drahtförmigen Artikels mit dem Pulver weiter effizient durchgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Gesamtansicht, die eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung für einen langen drahtförmigen Artikel in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem der lange drahtförmige Artikel durch das in ein elastisches Rohr gefüllte Pulver durchgeht.
3 ist eine Schnittansicht bei Betrachtung entlang der Linie XA-XA in 1.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Presselemente darstellt.
5 ist eine Tabelle, die den Modus darstellt, in dem eine Mehrzahl von Oberflächenbehandlungseinheiten wiederholend dem Pressen und Freigeben bei verschiedenen Zeitpunkten unterzogen werden.
6 ist eine Ansicht, die eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung für einen langen drahtförmigen Artikel in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachstehend wird eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung für einen langen drahtförmigen Artikel in einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
1 zeigt eine Gesamtansicht der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100, die eine Oberflächenbehandlung durchführt, um an die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10, wie z. B. einem Wulstdraht, anhaftende Oxidschichten zu entfernen. Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 weist einen bei einem fixiertem Abschnitt installierten Basisrahmen 11 auf, und ein oberer Auflagerrahmen 12 und ein unterer Auflagerrahmen 13, die sich horizontal über einen in vertikale Richtung dazwischenliegenden Raum erstrecken, sind an den Basisrahmen 11 fixiert. Zwischen dem oberen und unteren Auflagerrahmen 12, 13 sind drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A, 20B, 20C (nachstehend als erste, zweite und dritte Behandlungseinheiten 20A, 20B, 20C bezeichnet) der Aufbauten, auf die sich später noch bezogen wird, der Reihe nach in vertikale Richtung ausgerichtet und angebracht.
Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist ein Rohr 22 einen elastischen Vinylschlauch auf, der mit einem Pulver (Schleifpulver) 21 gefüllt ist, das eine Schleiffunktion hat, und der vertikal durch die Mittelabschnitte der drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A, 20B, 20C durchgeht. Der einer Wärmebehandlung zu unterziehende lange drahtförmige Artikel 10 geht durch den Mittelabschnitt des Rohrs 22 durch, um in der Lage zu sein, durch die vertikale Richtung mit dessen gesamten Umfang durchzugehen, der mit dem Pulver 21 in Kontakt steht.
Eine Zufuhrleitung 23 zum Einbringen des Pulvers 21 in vertikale Achsenrichtung ist an dem oberen Auflagerrahmen 12 befestigt, während eine Abgabeleitung 24 zum Austragen bzw. Abgeben des Pulvers 21 auf der gleichen Achse wie die Zufuhrleitung 23 an dem unteren Auflagerrahmen 13 befestigt ist. Der obere Abschnitt der Zufuhrleitung 23 wird vergrößert, um eine Trichterform 23a aufzuweisen, sodass das Einbringen des Pulvers 21 vereinfacht wird, und das Pulver 21 wird ordnungsgemäß von einem Pulvertank (nicht gezeigt) in die Zufuhrleitung 23 eingebracht. Beispielsweise besteht das Pulver 21 aus Aluminiumoxid und weist einen Durchmesser von 0,2 mm oder so auf. Der Partikeldurchmesser des Pulvers 21 wird geeignet in Abhängigkeit des Drahtdurchmessers des einer Wärmebehandlung zu unterziehenden langen drahtförmigen Artikels 10 bestimmt.
Zwischen der Zufuhrleitung 23 und der Abgabeleitung 24 ist das Rohr 22 angebracht, um vertikal den Mittelabschnitt der ersten, zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheiten 20A, 20B, 20C durchzudringen. Ein Ende des Rohrs 22 ist mit der Zufuhrleitung 23 verbunden und das andere Ende des Rohrs 22 ist mit der Abgabeleitung 24 verbunden.
Der obere und der untere Auflagerrahmen 12, 13 befestigen jeweils dazu Auflagerblöcke 17, 18, die drehbar Rollen 15, 16 abstützen, die den langen drahtförmigen Artikel 10 führen. Der lange drahtförmige Artikel 10 geht durch die Zufuhrleitung 23, das Rohr 22 und die Abgabeleitung 24 mit einer eigenen Führung durch die Rollen 15, 16, und wird kontinuierlich durch eine Vorschubeinrichtung 19 in das in das Rohr 22 gefüllte Pulver 21 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit kontinuierlich bewegt.
Als nächstes wird die Beschreibung bezüglich der Aufbauten der ersten, zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheiten 20A, 20B, 20C erfolgen. Die drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A, 20B, 20C weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf, und dadurch wird nachstehend die erste Oberflächenbehandlungseinheit 20A beschrieben.
Die erste Oberflächenbehandlungseinheit 20A weist einen Einheitshauptkörper 30 auf, der einen Kofferaufbau mit dem dadurch durchgehenden Rohr 22 und ein Paar von Zylindern 31, 32 als Presseinrichtungen aufweist, die an beiden Seiten in horizontale XA-Richtung mit dem dazwischen gesetzten Rohr 22 angeordnet sind und die auf dem Einheitshauptkörper 30 angebracht sind.
Wie in 3 gezeigt, sind zu den entsprechenden Kolbenstangen 31a, 32a der Luftzylinder 31, 32 entsprechend angebrachte Presselemente 33, 34 zum Pressen des Rohrs 22 von beiden Seiten angebracht. Ein Paar von Begrenzungselementen 35, 36 zum Begrenzten der Erweiterung des Rohrs 22 sind in eine Richtung angebracht, die orthogonal zu den Presselementen 33, 34 ist, und an eine Klammer 30a befestigt ist, die zu dem Einheitshauptkörper 30 befestigt ist.
Entsprechende Kolbenstangen 31a, 32a der Luftzylinder 31, 32 schreiten zyklisch in einer synchronisierten Beziehung zueinander vor oder werden zyklisch zurückgezogen. Die Kolbenstangen 31a, 32a pressen und komprimieren das Rohr 22 von beiden Seiten durch das Paar von Presselementen 33, 34, wenn vorgeschoben wird, und bei Freigabe des Rohrs 22, wenn zurückgezogen wird. In diesem Fall wird, wenn in XA-Richtung durch das Paar von Presselementen 33, 34 gepresst wird, das Rohr 22 in XA-Richtung komprimiert und gedrängt, um das Rohr so deformieren, dass es horizontal in horizontale Richtung sich erweitert, die orthogonal zur XA-Richtung ist. Allerdings wird, da das Paar an Begrenzungselementen 35, 36 in die Richtung angebracht ist, die orthogonal zu dem Paar von Presselementen 33, 34 ist, das Rohr 22 vom Erweitern bzw. Aufweiten begrenzt.
Der Pressbetrieb des Rohrs 22 durch die Presselemente 33, 34 und der Erweiterungsbegrenzungsgsbetrieb des Rohrs 22 durch die Begrenzungselemente 35, 36 bewirken, dass das Rohr 22 über den gesamten Umfang gepresst wird. Daher wird, da das in das Rohr 22 gefüllte Pulver 21 und die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 gleichmäßig gepresst wird, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10, der in dem Pulver 21 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt wird, mit dem Pulver 21 durch die Relativbewegung zum Pulver 21 abgetragen (geschliffen).
In diesem Fall können die Pressoberflächen der Presselemente 33, 34 nicht als einfache Planoberflächen ausgebildet werden, jedoch als überlappende ungleichmäßige Formen 33a, 34a, wie in 4 gezeigt. Daher kann, wenn das Rohr 22 gepresst wird, das Pulver 21 in dem Rohr 22 wirksam unter Druck gesetzt werden, um in Druckkontakt mit der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 gebracht zu werden, sodass es für das Pulver 21 möglich wird, wirksam die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 zu schleifen.
Auf diese Weise wird, wenn das mit dem Pulver 21 gefüllte Rohr 22 komprimiert wird, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10, der durch das Rohr 22 durchgeht, mit dem Pulver 21 geschliffen. Zudem ergibt, wenn das Pressen und Freigeben des Rohrs 22 zyklisch wiederholt werden, das Freigeben des Rohrs 22 eine Erhöhung des Fließvermögens des feinen Pulvers, in welches das Pulver 21 durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und der Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 abgetragen werden. Daher wird die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 wirksam geschliffen und die Genauigkeit mit dem Pulver 21 weist eine gute Schärfe auf.
Das bedeutet, dass das Pulver 21 die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 am effizientesten schleifen kann, wenn das Rohr 22 gepresst wird. Dadurch ermöglicht im Vergleich zu dem Fall, bei dem das Rohr 22 einfach weitergepresst wird, die zyklische Wiederholung des Pressens und Freigebens des Rohrs 22 eine wirksame Behandlung der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 zum gleichen Zeitpunkt, was ein erhöhtes Fließvermögen des zerbrochenen feinen Pulvers und der Fremdstoffe zur Folge hat.
Obwohl der gleiche Aufbau, wie der der vorstehend erwähnten ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A, verwendet wird, unterscheiden sich die zweite und dritte Oberflächenbehandlungseinheiten 20B, 20C in den nachfolgenden Aspekten.
Das bedeutet, dass die Pressrichtung des Rohrs 22 (die Anordnungsrichtung der Luftzylinder 31, 32) das Paar von Luftzylinder 31, 32 in der zweiten Oberflächenbehandlungseinheit 20B in einer abgewinkelten Richtung (XB-Richtung), die sich um 120° im Uhrzeigersinn im Phasenwinkel bei Betrachtung von 3 von der in der ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A unterscheidet. Ferner ist die Pressrichtung des Rohrs 22 das Paar von Luftzylinder 31, 32 in der dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20C in einer abgewinkelten Richtung (XC-Richtung), die sich um 120° im Uhrzeigersinn im Phasenwinkel bei Betrachtung von 3 von der in der zweiten Oberflächenbehandlungseinheit 20B unterscheidet.
Obwohl in 1 die entsprechenden Luftzylinder 31, 32 der ersten bis dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20A bis 20C so dargestellt sind, als ob alle in die gleiche Richtung gebracht sind, unterscheiden sich die Pressrichtungen (XA-Richtung, XB-Richtung, XC-Richtung) in den entsprechenden Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C, wie vorstehend erwähnt, zueinander um 120° Abständen bzw. Intervalle.
Auf diese Weise wird das Rohr 22 durch die drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C bei Winkeln gepresst, die sich wiederum voneinander unterscheiden, sodass die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 mit dem Pulver 21 einheitlich in Umfangrichtung geschliffen wird. Das bedeutet, dass, selbst wenn der Erweiterungsbegrenzungsbetrieb gegenüber dem Rohr 22 durch die Begrenzungselemente 35, 36 bewirkt, dass das Rohr 22 über den gesamten Umfang gepresst wird, so wird das Rohr 22 besonders in die Richtung stark gepresst, in die die Presselemente 33, 34 das Pressen ausüben. Dadurch wird als Ergebnis der im Winkel verschobenen Pressrichtungen die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 einheitlich in Umfangsrichtung gepresst und dadurch einheitlich in Umfangsrichtung geschliffen.
Der Press- und Freigabebetrieb des Rohrs 22 durch die Zylinder 31, 32 werden durch die drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C bei entsprechenden Zeitpunkten durchgeführt, die um einen Zeitabschnitt Δt verschoben sind. Das bedeutet, dass das Rohr 22 durch drei Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C bei unterschiedlichen Zeitpunkten gepresst wird, um weder gleichzeitig gepresst noch freigegeben zu werden.
Beispielsweise wird, wie in 5 dargestellt, wenn die erste Oberflächenbehandlungseinheit 20A freigegeben wird, das Rohr 22 durch die zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheiten 20B, 20C bei zwei Stellen in vertikale Richtung gepresst. Anschließend wird, wenn die zweite Oberflächenbehandlungseinheit 20B freigegeben wird, das Rohr 22 durch die erste und dritte Oberflächenbehandlungseinheit 20A, 20C gepresst. Ferner wird, wenn die dritte Oberflächenbehandlungseinheit 20C freigegeben wird, das Rohr 22 durch die erste und zweite Oberflächenbehandlungseinheit 20A, 20B gepresst.
Auf diese Weise wird ein Aufbau verwendet, der zu jeder Zeit entweder eine der ersten bis dritten Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C freigegeben hält, während wiederum zu jeder Zeit das Rohr 22 durch zwei der Oberflächenbehandlungseinheiten gepresst wird. Der Zyklus (Δt) zum Freigeben ist vorzugsweise zum Beispiel bei 0,2 bis 2 Sekunden.
Dadurch wird der lange drahtförmige Artikel 10, der durch das Pulver 21 in dem Rohr 22 bei der vorbestimmten Geschwindigkeit durchgeht, bei dessen Oberfläche mit dem in das Rohr 22 gefüllten Pulver 21 durch den Press- und Freigabebetrieb des Rohrs 22 durch die Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C geschliffen.
Insbesondere kann, da das Rohr 22 zyklisch durch die Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C gepresst wird, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 am wirksamsten geschliffen werden, wenn das Ausüben der Kraft durch das Pressen auf das Rohr 22 beginnt. Ferner wird, da das Rohr 22 zyklisch freigegeben wird, das Fließvermögen des in das Rohr 22 gefüllten Pulvers 21 erhöht, sodass das feine Pulver, in welches das Pulver 21 durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und die Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 abgetragen werden, mit der Bewegung des langen drahtförmigen Artikels 10 nach unten strömen. Dementsprechend wird die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 mit dem frischen Pulver 21 geschliffen, das ständig eine gute Schärfe aufweist, sodass die Schleifeffizienz erhöht werden kann.
Als nächstes wird der Betrieb der vorstehenden Ausführungsform beschrieben.
Der lange drahtförmige Artikel 10 wird durch die Vorschubeinrichtung 19 in das mit dem Pulver 21 gefüllte Rohr 22 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Pfeilrichtung in 1 bewegt. Bei der ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A werden das erste Paar von Luftzylindern 31, 32 zylindrisch zurück- und vorbewegt, und das Rohr 22 wird durch die Presselemente 33, 34 bei der Vorwärtsbewegung der Luftzylinder 31, 32 gepresst und zur gleichen Zeit durch die Begrenzungselemente 35, 36 vom Erweitern in eine Richtung begrenzt, die orthogonal zur Pressrichtung steht. Dadurch werden, da das Rohr 22 fast über den gesamten Umfang gepresst wird, das in das Rohr 22 gefüllte Pulver 21 und die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 einheitlich gepresst, sodass die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 mit dem Pulver 21 geschliffen wird.
Ferner wird beim Zurückziehen der Luftzylinder 31, 32 in der ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A der Pressbetrieb des Rohrs 22 freigegeben und dies bewirkt, dass das feine Pulver, in welches das Pulver durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und die Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 abgetragen werden, mit der Bewegung des langen drahtförmigen Artikels 10 nach unten strömen. Daher wird die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 durch das Pulver 21, das ständig eine gute Schärfe aufweist, geschliffen, sodass die Schleifeffizienz erhöht werden kann.
Das Pulver 21, das das feine Pulver und die Fremdstoffe enthält, die mit der Bewegung des langen drahtförmigen Artikels 10 nach unten strömen, wird von der Abgabeleitung 24 durch das Rohr 22 abgegeben. Andererseits wird das Pulver 21 von dem Pulvertank zu der Zufuhrleitung 23 aufgefüllt, und das Rohr 22 wird in dem Zustand gehalten, bei dem das Pulver 21 immer durchgängig über die gesamte Länge des Rohrs 22 gefüllt ist.
Der lange drahtförmige Artikel 10, der durch erste Oberflächenbehandlungseinheit 20A durchgeführt worden ist, wird wiederum in das Rohr 22 geschoben, das innerhalb der zweiten Oberflächenbehandlungseinheit 20B und der dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20C positioniert ist, und wird bei deren Oberfläche auf gleiche Weise, wie vorstehend erwähnt, durch zyklisch vorschiebende und zurückziehende Bewegung der entsprechenden Luftzylinder 31, 32 in der zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20B, 20C geschliffen. Zu dieser Zeit verändern sich, da die entsprechenden Luftzylinder 31, 32 in der zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20B, 20C angebracht sind, um verschoben um Abstände des vorbestimmten Winkels (120°) relativ zu den Luftzylindern 31, 32 in der ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A zu sein, die Stellen, bei denen das Rohr 22 besonders stark durch die Presselemente 33, 34 gepresst wird, in Umfangsrichtung, sodass der lange drahtförmige Artikel 10 einheitlich in Umfangrichtung geschliffen werden kann.
Zudem werden die Vorschiebe- und Rückzugsbewegungen der entsprechenden Luftzylinder 31, 32 in der ersten bis dritten Oberflächenbehandlungseinheit 20A bis 20C zyklisch bei unterschiedlichen Zeitpunkten wiederholt, wie in 5 gezeigt, und dadurch wird ermöglicht, dass, selbst wenn nicht ausreichend in der ersten Oberflächenbehandlungseinheit 20A geschliffen wird, der lange drahtförmige Artikel 10 vollständig durch den Schleifbetrieb der zweiten und dritten Oberflächenbehandlungseinheiten 20B, 20C über dessen gesamten Länger geschliffen wird.
Dementsprechend kann, selbst wenn der lange drahtförmige Artikel 10 durch die Vorschubeinrichtung 19 bei einer vergleichsweise schnellen Vorschubgeschwindigkeit, wie z. B. 100 m/min oder mehr, vorgeschoben wird, der lange drahtförmige Artikel 10 genau geschliffen werden ohne auf der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 verbleibende Oxidschichten aufzuweisen.
Gemäß der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform kann Bereitstellen der Mehrzahl von Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C, die zyklisch das mit dem Pulver 21 gefüllte elastische Rohr 22 pressen und freigeben, das Fließvermögen des feinen Pulvers, in welches das Pulver 21 durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und der Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 abgetragen werden, durch den zyklischen Freigabebetrieb des Rohrs 22 erhöht werden. Daher ist es möglich, die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 mit dem Pulver zu schleifen, das ständig eine gute Schärfe aufweist.
Zudem ermöglicht das zyklische Pressen des Rohrs 22, dass die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 am wirksamsten zum Zeitpunkt des Pressens geschliffen wird. Daher wird ermöglicht, dass die Oberflächenbehandlung mit dem Pulver 21 auf dem langen drahtförmigen Artikel 10 weiter effizient durchgeführt wird.
Ferner sind die entsprechenden Zylinder 31, 32 der Mehrzahl der Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C so ausgelegt, dass sie bei voneinander verschobenen Zeitpunkten gepresst und freigegeben werden. Daher wird, selbst wenn bei einer Oberflächenbehandlungseinheit nicht ausreichend geschliffen wird, ermöglicht, den langen drahtförmigen Artikel 10 vollständig über die gesamte Länge durch den Schleifbetrieb der anderen Oberflächenbehandlungseinheiten zu schleifen.
Ferner werden, da die entsprechenden Zylinder 31, 32 der Mehrzahl der Oberflächenbehandlungseinheiten 20A bis 20C um verschiedene Winkel um das Rohr 22 verschoben angebracht sind, die Stellen, bei denen die Presselemente 33, 34 der Zylinder 31, 32 das Rohr 22 pressen, wiederum in Umfangsrichtung verändert. Dadurch wird es möglich, den langen drahtförmigen Artikel 10 einheitlich in Umfangsrichtung zu schleifen.
6 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Unterschied zur vorstehenden ersten Ausführungsform liegt darin, dass eine Oberflächenbehandlungseinheit 120 betätigt wird, um Oxidschichten zu entfernen, die an der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 haften. Den gleichen Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen gegeben und es wird auf deren Beschreibung verzichtet.
Ähnlich zu dem Vorstehenden wird die Oberflächenbehandlungseinheit 120 mit einem Einheitshauptkörper 130, durch die das mit dem Pulver 21 (bezugnehmend auf 2 und 3) gefüllte Rohr 22 durchgeht, und Luftzylinder 131, 132 zum Pressen des Rohrs 22 von beiden Seiten bereitgestellt. Die Zylinder 131, 132 werden in synchronisierte Beziehung zueinander vorgeschoben und zurückgezogen. Die Kolbenstangen der Luftzylinder 131, 132 weisen dazu, wie in der ersten Ausführungsform, angebrachte Presselemente (33, 34) auf, und die Begrenzungselemente (35, 36) zum Begrenzen der Erweiterung des Rohrs 22 werden in die Richtung angebracht, die orthogonal zu den Presselementen (33, 34) steht.
Die Presselemente (33, 34) und die Begrenzungselemente (35, 36) sind in Erstreckungsrichtung des Rohrs 22 langgestreckt, sodass das Rohr 22 über einen weiteren Bereich in axiale Richtung gepresst wird als der in der ersten Ausführungsform. Die Langen der Presselemente (33, 34) und der Begrenzungselemente (35, 36) werden in Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des langen drahtförmigen Artikels 10 bestimmt, sodass der bereits gepresste Abschnitt des langen drahtförmigen Artikels 10, das innerhalb des Rohrs 22 bewegt wird, über die Presselemente (33, 34) geht, während des Rohr 22 freigegeben wird.
Dies führt dazu, dass die gesamte Oberfläche in Umfangsrichtung des langen drahtförmigen Artikels 10 wenigstens einmal mit dem Pulver 21 durch den Pressbetrieb des Rohrs 22 geschliffen wird. Zudem strömen, während das Rohr 22 freigegeben wird, auf die gleiche Weise, wie vorstehend erwähnt, das feine Pulver, in welches das Pulver 21 durch das Schleifen in Stücke zerbricht, und die Fremdstoffe, die von der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 abgetragen werden, mit der Bewegung des langen drahtförmigen Artikels 10 nach unten. Dementsprechend kann die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels 10 durch das Pulver 21 geschliffen werden, das immer eine gute Schärfe aufweist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform können, da ein Aufbau verwendet wird, bei dem der lange drahtförmige Artikel 10 der Oberflächenbehandlung durch die einzelne Oberflächenbehandlungseinheit 120 unterzogen wird, nicht nur die gleichen Wirkungen wie jene, die in der ersten Ausführungsform beschrieben werden, sondern es kann auch die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 100 verkleinert und leichter ausgestaltet werden, um dadurch die Herstellungskosten zu reduzieren.
Bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen ist es, obwohl die Beschreibung bezüglich des Beispiels vorgenommen wurde, das die Presselemente 33, 34, die das mit dem Pulver 21 gefüllte Rohr 22 pressen und freigeben, zyklisch durch die Zylinder 31, 32 vorgeschoben und zurückgezogen werden, möglich, die Presselemente 33, 34 durch exzentrische Nocken vorzuschieben und zurückzuziehen. In diesem Fall können die Presselemente durch die kontinuierliche Rotation in eine Richtung der exzentrischen Nocken durch Motoren gepresst und freigegeben werden.
Ferner kann, obwohl bei den vorstehend erwähnten Ausführungsformen das Rohr 22 von beiden Seiten durch die Presselemente 33, 34 gepresst wird, die durch die Zylinder 31, 32 betätigt werden, ein Aufbau verwendet werden, der eine Druckkammer um das Rohr 22 vorsieht, und der das Einbringen und Austragen der unter Druck gesetzten Flüssigkeit mit der Druckkammer abwechselnd wiederholt, um das Rohr 22 von dort herum zu pressen.
Wie vorstehend beschrieben, wurde die vorliegende Erfindung basierend auf den Ausführungsformen beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Ausführungsformen beschriebenen Aufbauten begrenzt und es können verschiedene Ausbildungen verwendet werden ohne vom Kern der in den Ansprüchen beschriebenen vorliegenden Erfindung abzuweichen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung und ein Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur Verwendung beim Beseitigen von Oxidschichten, die an der Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels haften, durch eine Wärmebehandlung geeignet.
Bezugszeichenliste

10: langer drahtförmiger Artikel
19: Vorschubeinrichtung
20, 20A, 20B, 20C: Oberflächenbehandlungseinheit
21: Pulver
22: Rohr
31, 32: Presseinrichtung (Zylinder)
33, 34: Presselement
35, 36: Begrenzungselement

Claims

Oberflächenbehandlungsvorrichtung für einen langen drahtförmigen Artikel zum Durchführen einer Oberflächenbehandlung auf dem langen drahtförmigen Artikel, der beweglich durch ein in ein elastisches Rohr gefülltes, in das Rohr einbringbare und aus dem Rohr austragbare, Pulver geht, wobei die Oberflächenbehandlung gekennzeichnet ist durch: wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit, wobei die Oberflächenbehandlungseinheit aufweist: das Rohr, das mit dem Pulver gefüllt ist, das in das Rohr einbringbar und aus diesem austragbar ist, und den langen drahtförmigen Artikel aufweist, der beweglich durch das Pulver durchgeht; eine Presseinrichtung zum zyklischen Pressen und Freigeben des Rohrs; und eine Vorschubeinrichtung zum Bewegen des langen drahtförmigen Artikels, der durch das Pulver durchgeht.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 1, wobei die Presseinrichtung einen Zylinder enthält, der das Rohr presst und komprimiert.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 2, wobei die Presseinrichtung aufweist: ein Paar von Zylindern, die einander mit dem dazwischen gesetzten Rohr zugewandt angeordnet sind; Presselemente, die durch die Zylinder zum Pressen des Rohrs von beiden Seiten betrieben werden; und Begrenzungselemente, die in einer Richtung quer zur Pressrichtung der Presselemente angebracht sind, zum Begrenzen der Erweiterung des Rohrs.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wenigstens eine Oberflächenbehandlungseinheit eine Mehrzahl von in einer Längsrichtung des Rohrs angebrachten Oberflächenbehandlungseinheiten aufweist, und wobei die entsprechenden Presseinrichtungen in den Oberflächenbehandlungseinheiten so ausgebildet sind, dass sie einem Pressen und Freigeben bei voneinander verschiedenen Zeitpunkten unterzogen sind.
Oberflächenbehandlungsvorrichtung für den langen drahtförmigen Artikel nach Anspruch 4, wobei die entsprechenden Zylinder der Mehrzahl von Oberflächenbehandlungseinheiten bei unterschiedlichen Winkeln um das Rohr angebracht sind.
Oberflächenbehandlungsverfahren für einen langen drahtförmigen Artikel zum Durchführen einer Oberflächenbehandlung auf dem langen drahtförmigen Artikel, der beweglich durch ein in ein elastisches Rohr gefülltes, in das Rohr einbringbare und aus dem Rohr austragbare, Pulver geht, wobei das Oberflächenbehandlungsverfahren gekennzeichnet ist durch: zyklisches Wiederholen von Pressen und Freigeben des Rohrs, um die Oberfläche des langen drahtförmigen Artikels mit dem in das Rohr gefüllten Pulver zu schleifen.