JP2002167617A - Roll - Google Patents

Roll

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JP2002167617A
JP2002167617A JP2000362222A JP2000362222A JP2002167617A JP 2002167617 A JP2002167617 A JP 2002167617A JP 2000362222 A JP2000362222 A JP 2000362222A JP 2000362222 A JP2000362222 A JP 2000362222A JP 2002167617 A JP2002167617 A JP 2002167617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
roll
rotating shaft
wire
impeller
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000362222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadakichi Terajima
定吉 寺島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JP2002167617A publication Critical patent/JP2002167617A/en
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove thermal stress developed on a roll with a simple structure when a wire rod is conveyed. SOLUTION: This roll 1 is composed of a rotating shaft 4, a metal-made first sleeve 2 fitted to this rotating shaft 4 and a ceramic-made secondary sleeve 3 fitted outward to this first sleeve 2. On the above rotating shaft 4, an impeller 5 is fitted to at least one side surface side of the first sleeve 2 and the second sleeve 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明に属する技術分野】本発明は、高温雰囲気で使用
されるロールに関し、伸線された線材の焼鈍処理工程や
熱間圧延する工程において使用されるロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll used in a high-temperature atmosphere, and more particularly to a roll used in an annealing process or a hot rolling process of a drawn wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、鉄、銅および鉄合金等の金属
からなる線材や棒材等は、一般に圧延及び引抜き工程に
よって伸線された後、該線材を複数のロールで案内しな
がら焼鈍(以下アニールと称す)処理する工程を経て製
作されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, wires and bars made of metals such as iron, copper and iron alloys are generally drawn by a rolling and drawing process, and then annealed while guiding the wires with a plurality of rolls. It is manufactured through a process of annealing.

【0003】かかるロールは、図4に示すように金属製
の回転軸12に耐摩耗性、強度に優れた酸化アルミニウ
ム質焼結体、酸化ジルコニウム質焼結体等から成るセラ
ミック製のスリーブ11を外装して構成されており、前
記ロールは高温雰囲気下で使用する際、金属から成る回
転軸12と該回転軸12に外装されたスリーブ11との
間に両者の熱膨張係数の差に起因する熱応力が発生し、
該熱応力によってスリーブ11に破損が生じるのを防止
するため、回転軸12の内部には冷却水を流入させる流
路13が、また回転軸12とスリーブ11間には緩衝材
14が配されている。
As shown in FIG. 4, a ceramic sleeve 11 made of an aluminum oxide sintered body, a zirconium oxide sintered body or the like having excellent wear resistance and strength is mounted on a metal rotating shaft 12 as shown in FIG. When the roll is used in a high-temperature atmosphere, the roll is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the rotating shaft 12 made of metal and the sleeve 11 provided on the rotating shaft 12. Thermal stress occurs,
In order to prevent the sleeve 11 from being damaged by the thermal stress, a flow path 13 through which cooling water flows is provided inside the rotating shaft 12, and a cushioning material 14 is provided between the rotating shaft 12 and the sleeve 11. I have.

【0004】前記ロールは、その回転にともなってスリ
ーブ11の外周面上を線材が搬送されるようになってお
り、回転軸12とスリーブ11との間に発生する熱応力
は流路13を通過する冷却水で回転軸12とスリーブ1
1を冷やすことによって小さくされるとともに、この小
さな熱応力を緩衝材14によって吸収し、スリーブ11
に破損等が発生しないように仕組まれている。
In the roll, a wire is transported on the outer peripheral surface of the sleeve 11 as the roll rotates. Thermal stress generated between the rotary shaft 12 and the sleeve 11 passes through the flow path 13. Rotating shaft 12 and sleeve 1 with cooling water
1 is cooled by cooling, and the small thermal stress is absorbed by the cushioning material 14 and the sleeve 11 is cooled.
It is designed not to cause breakage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロールは冷却水等の冷却媒体を流路13より漏れないよ
うにするため流路13の取り付け部分に特殊なシール構
造が必要となり、かかるシール構造は複雑で、量産性に
欠け、製造コストが高くなるという欠点を有していた。
However, the conventional roll requires a special seal structure at a portion where the flow path 13 is attached in order to prevent a cooling medium such as cooling water from leaking from the flow path 13. Have the drawbacks of being complicated, lacking mass productivity, and increasing production costs.

【0006】また、線材をアニール処理する際、線材自
体に電流を流す場合があるが、冷却水等の冷却媒体が漏
れている場合、漏れた冷却媒体が線材と接触することに
よって漏電し、線材に対し所定のアニール処理ができな
いという危険性を有していた。
When the wire is annealed, an electric current may flow through the wire itself, but when a cooling medium such as cooling water is leaking, the leaked cooling medium comes into contact with the wire to cause an electric leakage. However, there was a risk that a predetermined annealing process could not be performed.

【0007】本発明は上述の欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的はロールの回転軸とセラミック製のスリー
ブとの間に発生する熱応力を簡単な構造で有効に除去
し、セラミック製のスリーブの破損を有効に防止するこ
とができるとともに線材に対し確実にアニール処理等が
できるロールを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to effectively remove thermal stress generated between a rotating shaft of a roll and a ceramic sleeve by a simple structure and to reduce the thermal stress. Another object of the present invention is to provide a roll capable of effectively preventing the sleeve from being damaged and capable of reliably performing an annealing process on the wire.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸と、該
回転軸に装着された金属製の第1スリーブと、該第1ス
リーブに外装されたセラミック製の第2スリーブとから
成るロールであって、前記回転軸で前記第1スリーブ及
び第2スリーブの少なくとも一方端面側に羽根車が取着
されていることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a roll comprising a rotating shaft, a first metal sleeve mounted on the rotating shaft, and a second ceramic sleeve mounted on the first sleeve. Wherein an impeller is attached to at least one end face side of the first sleeve and the second sleeve on the rotation shaft.

【0009】また、本発明は、第2スリーブの外周面が
算術平均粗さ(Ra)で0.4μm〜1μmであること
を特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the outer peripheral surface of the second sleeve has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 μm to 1 μm.

【0010】本発明のロールによれば、第1スリーブ及
び第2スリーブの一方端面側に位置する回転軸に羽根車
を取着したことから、ロールを回転させて線材を搬送す
る際、ロールの回転にともなう羽根車の回転によって回
転軸と第1スリーブとの間に空気が送り込まれ、この送
り込まれた空気により、回転軸、第1スリーブ及び第2
スリーブが良好に冷却されて、回転軸と第1スリーブと
の間及び第1スリーブと第2スリーブとの間に大きな熱
応力が発生することはなく、その結果、セラミック製の
第2スリーブに破損等が発生するのが有効に防止され、
線材を長期間にわたり良好に搬送することができる。
According to the roll of the present invention, since the impeller is attached to the rotating shaft located on one end surface side of the first sleeve and the second sleeve, when the roll is rotated to transport the wire, Air is fed between the rotating shaft and the first sleeve by the rotation of the impeller accompanying the rotation, and the sent air causes the rotating shaft, the first sleeve, and the second sleeve to rotate.
The sleeve is cooled well, and no large thermal stress is generated between the rotating shaft and the first sleeve and between the first sleeve and the second sleeve. As a result, the ceramic second sleeve is broken. Etc. are effectively prevented from occurring,
The wire can be satisfactorily transported over a long period of time.

【0011】また、本発明のロールによれば、回転軸、
第1スリーブ及び第2スリーブの冷却が羽根車による空
気の送り込みによって行われ、羽根車の構造及び羽根車
の回転軸への取り付けは極めて簡単であり、製品として
のロールは量産性に富み、製造コストを低いものとして
安価となすことができる。
Further, according to the roll of the present invention, the rotating shaft,
The cooling of the first sleeve and the second sleeve is performed by sending air from the impeller, the structure of the impeller and the attachment of the impeller to the rotating shaft are extremely simple, and the roll as a product is rich in mass productivity and manufactured. The cost can be reduced and the cost can be reduced.

【0012】更に、本発明のロールによれば、回転軸、
第1スリーブ及び第2スリーブの冷却を羽根車による空
気の送り込みによって行うこと、且つ冷却水等の冷却媒
体は一切使用されず、その結果、線材に電流を流してア
ニール処理をする場合、線材に冷却水等の冷却媒体が接
触して漏電することはなく、線材に所定のアニール処理
をすることができる。
Further, according to the roll of the present invention, the rotating shaft,
The cooling of the first sleeve and the second sleeve is performed by sending air from the impeller, and no cooling medium such as cooling water is used at all. As a result, when the wire is annealed by applying a current to the wire, A predetermined annealing treatment can be performed on the wire without causing leakage due to contact with a cooling medium such as cooling water.

【0013】また更に、本発明のロールによれば、第2
スリーブの外周面を算術平均粗さ(Ra)で0.4μm
〜1μmの範囲にしたことから、線材がロールの表面と
円滑に接触し、線材に損傷が生じたり、ロールの表面を
滑って搬送されにくくなるのを有効に防止することがで
きる。
Still further, according to the roll of the present invention, the second
The outer peripheral surface of the sleeve is 0.4 μm in arithmetic average roughness (Ra)
By setting the thickness in the range of 1 μm to 1 μm, it is possible to effectively prevent the wire from coming into smooth contact with the surface of the roll, causing damage to the wire and making it difficult to convey the wire by sliding on the surface of the roll.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1(a)は本発明のロールの一実施形態
を示す斜視図であり、図1(b)は同図(a)のX−X
線断面図である。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of the roll according to the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of FIG.
It is a line sectional view.

【0016】本発明のロールは、図1(a)、(b)に
示すように回転軸4と、該回転軸4に装着された金属製
の第1スリーブ2と、該第1スリーブ2に外装されたセ
ラミック製の第2スリーブ3と、前記第1スリーブ2及
び第2スリーブ3の端面側に配置された羽根車5とから
構成されている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the roll of the present invention comprises a rotating shaft 4, a first metal sleeve 2 mounted on the rotating shaft 4, and a first sleeve 2. It comprises an outer ceramic second sleeve 3 and an impeller 5 arranged on the end face side of the first sleeve 2 and the second sleeve 3.

【0017】前記回転軸4は、ロール1を回転させ、且
つ後述する羽根車5の中心軸として作用し、炭素鋼、合
金鋼、ステンレス鋼等の金属から成り、例えばこれら鋼
材を円柱状に切削加工等を施すことによって製作され
る。
The rotary shaft 4 rotates the roll 1 and acts as a central axis of an impeller 5 to be described later, and is made of a metal such as carbon steel, alloy steel, and stainless steel. It is produced by processing.

【0018】また、前記回転軸4の外周には第1スリー
ブ2が装着されており、該第1スリーブ2は、後述する
セラミック製の第2スリーブ3の芯材として作用し、機
械構造用の炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼及び
超合金等の高強度の鋼材から成り、例えば炭素鋼等から
成る鋼材を所定形状に切削加工することによって製作さ
れる。
A first sleeve 2 is mounted on the outer periphery of the rotating shaft 4, and the first sleeve 2 functions as a core material of a second sleeve 3 made of ceramic, which will be described later. It is made of a high-strength steel material such as carbon steel, alloy steel, stainless steel, heat-resistant steel, and superalloy. For example, it is manufactured by cutting a steel material made of carbon steel or the like into a predetermined shape.

【0019】なお、前記回転軸4の表面と第1スリーブ
2の内面との間には一定の空間が形成されており、該空
間内には後述する羽根車5の回転にともなって空気が送
り込まれるようになっている。
A certain space is formed between the surface of the rotary shaft 4 and the inner surface of the first sleeve 2, and air is blown into the space as the impeller 5 described later rotates. It is supposed to be.

【0020】更に、前記第1スリーブ2には第2スリー
ブ3が外装されており、該第2スリーブ3は、ロール1
の機械的強度、耐摩耗性を強くし、長期間の使用に供す
ることができるようにするため、且つ線材に電流を流し
てアニール処理する際、第2スリーブ3の外周面上を搬
送される線材との間に電気絶縁性をもたすため、酸化ア
ルミニウム質焼結体や酸化ジルコニウム質焼結体、炭化
珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体等のセラミックで形成
されている。
Further, a second sleeve 3 is provided on the first sleeve 2, and the second sleeve 3 is
In order to increase the mechanical strength and abrasion resistance of the wire and to allow the wire to be used for a long period of time, and when the wire is annealed by passing a current, the wire is conveyed on the outer peripheral surface of the second sleeve 3. In order to provide electrical insulation between the wire and the wire, the wire is made of ceramics such as an aluminum oxide sintered body, a zirconium oxide sintered body, a silicon carbide sintered body, and a silicon nitride sintered body.

【0021】なお、前記第2スリーブ3が酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合、例えば、酸化アルミニウム
(Al2O3)を90重量%〜99.9重量%に対し、
焼結助剤として酸化珪素(SiO2)、酸化マグネシウ
ム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)を合計で0.
1重量%〜10重量%添加、混合して、所望の形状に成
形した後、大気雰囲気中や真空雰囲気中にて1500℃
〜1800℃の温度で焼成したものや、酸化アルミニウ
ム(Al2O3)93重量%〜99重量%に対し、酸化
イットリウム(Y2O3)、酸化マグネシウム(Mg
O)、酸化カルシウム(CaO)、酸化セリウム(Ce
O2)等の安定化剤で安定化あるいは部分安定化された
酸化ジルコニウムを1重量%〜7重量%添加して、周知
のCIP成形法(冷間静水圧プレス成形法)、一軸加圧
成形法、押出し成形法、射出成形法等によって所定形状
に成形した後、大気雰囲気中あるいは水素雰囲気中や窒
素雰囲気中にて1500℃〜1700℃の温度で焼成し
たもの、あるいは酸化アルミニウム(Al2O3)60
重量%〜80重量%に対し、炭化チタン(TiC)を4
0重量%〜20重量%添加して、上述と同様な成形方法
によって所定形状に成形した後、大気雰囲気中あるいは
減圧雰囲気下にて1300℃〜2000℃の温度で焼成
し、ダイヤモンドツールにて表面に研削加工を施すこと
によって製作される。
When the second sleeve 3 is made of an aluminum oxide sintered body, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3) is added in an amount of 90 to 99.9% by weight.
Silicon oxide (SiO2), magnesium oxide (MgO), and calcium oxide (CaO) are used as a sintering aid in a total amount of 0.1.
After adding and mixing 1% by weight to 10% by weight and shaping into a desired shape, in an air atmosphere or a vacuum atmosphere at 1500 ° C.
To 1800 ° C. or 93 wt% to 99 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3), yttrium oxide (Y 2 O 3), magnesium oxide (Mg
O), calcium oxide (CaO), cerium oxide (Ce)
O2) or other stabilized or partially stabilized zirconium oxide is added in an amount of 1% by weight to 7% by weight, and the well-known CIP molding method (cold isostatic press molding method) and uniaxial pressure molding method Molded into a predetermined shape by extrusion molding, injection molding, or the like, and then fired at a temperature of 1500 to 1700 ° C. in an air atmosphere, a hydrogen atmosphere, or a nitrogen atmosphere, or aluminum oxide (Al 2 O 3) 60
4 to 80% by weight of titanium carbide (TiC)
After adding 0% by weight to 20% by weight and forming into a predetermined shape by the same forming method as described above, firing is performed at a temperature of 1300 ° C. to 2000 ° C. in an air atmosphere or a reduced pressure atmosphere, and the surface is polished with a diamond tool. It is manufactured by subjecting to grinding.

【0022】また、前記第2スリーブ3を酸化アルミニ
ウム質焼結体等のセラミックスで形成した場合、セラミ
ックスの硬度をビッカース硬度(Hv1)で1000以
上の高硬度とすることができ、また3点曲げ抗折強度1
47MPa〜1765MPa、破壊靱性値(K1c)3
MPa・m1/2〜7MPa・m1/2の高強度、高靱
性とし、更にヤング率が10GPa以上のものとなり、
ローラー1の機械的強度、耐摩耗性を強くして長期間の
使用が可能となる。
When the second sleeve 3 is formed of a ceramic such as an aluminum oxide sintered body, the hardness of the ceramic can be as high as Vickers hardness (Hv1) of 1000 or more, and it can be bent at three points. Flexural strength 1
47 MPa to 1765 MPa, fracture toughness value (K1c) 3
With high strength and high toughness of MPa · m1 / 2 to 7 MPa · m1 / 2, the Young's modulus becomes 10 GPa or more,
The mechanical strength and abrasion resistance of the roller 1 are strengthened, so that the roller 1 can be used for a long time.

【0023】前記第2スリーブ3は、またその外周面を
算術平均粗さ(Ra)で0.4μm〜1μmの範囲とし
ておくことが好ましい。この外周面を算術平均粗さ(R
a)で0.4μm未満とすると、線材が第2スリーブ3
の外周面を滑りやすくなってしまい、一方、算術平均粗
さ(Ra)で1μmを超えると、線材の表面に傷が付き
やすくなる。従って、第2スリーブ3の外周面が算術平
均粗さ(Ra)で0.4μm〜1μmの範囲としておく
と、ロール1の回転にともなって第2スリーブ3の外周
面上を線材が円滑に摺接することができる。
It is preferable that the outer peripheral surface of the second sleeve 3 has an arithmetic mean roughness (Ra) in the range of 0.4 μm to 1 μm. This outer peripheral surface is defined by the arithmetic average roughness (R
If a) is less than 0.4 μm, the wire is
When the arithmetic average roughness (Ra) exceeds 1 μm, the surface of the wire is easily scratched. Therefore, if the outer peripheral surface of the second sleeve 3 is set to the arithmetic mean roughness (Ra) in the range of 0.4 μm to 1 μm, the wire rod smoothly slides on the outer peripheral surface of the second sleeve 3 with the rotation of the roll 1. You can touch.

【0024】更に、前記第2スリーブ3は前記第1スリ
ーブ2の外周に嵌合され、第1スリーブ2の両端をフラ
ンジの形状として第2スリーブ3を挟み込むように配置
されている。
Further, the second sleeve 3 is fitted around the outer periphery of the first sleeve 2, and is arranged so that both ends of the first sleeve 2 are flanged so as to sandwich the second sleeve 3.

【0025】また更に、第1スリーブ2に設けられたフ
ランジと第2スリーブ3との間には板バネ、スプリング
座金、耐熱性樹脂のパッキン等の緩衝材を介しておくこ
とによって、ロール1の使用時に熱が加わり、第1スリ
ーブ2が熱膨張しても、その寸法変化を吸収することが
できる。
Further, between the flange provided on the first sleeve 2 and the second sleeve 3, a cushioning material such as a leaf spring, a spring washer, and a heat-resistant resin packing is interposed, so that the roll 1 Even when heat is applied during use and the first sleeve 2 thermally expands, the dimensional change can be absorbed.

【0026】前記回転軸4で前記第1スリーブ2及び第
2スリーブ3の両端面側の位置には、一対の羽根車5が
取着されており、該羽根車5は第1スリーブ2の内部に
空気を送り込み、回転軸4、第1スリーブ2及び第2ス
リーブ3を冷却する作用を成す。
A pair of impellers 5 are attached to the rotary shaft 4 at positions on both end sides of the first sleeve 2 and the second sleeve 3, and the impellers 5 are provided inside the first sleeve 2. To cool the rotary shaft 4, the first sleeve 2 and the second sleeve 3.

【0027】前記羽根車5は、炭素鋼、合金鋼、ステン
レス鋼等の金属から成り、これら鋼材を打ち抜き加工や
切削加工等によって所定形状に加工することによって製
作される。
The impeller 5 is made of a metal such as carbon steel, alloy steel, and stainless steel, and is manufactured by punching or cutting these steel materials into a predetermined shape.

【0028】また、前記羽根車5は、図1に示すように
前記回転軸4で第1スリーブ2及び第2スリーブ3の端
面側に溶接によって接合される。
As shown in FIG. 1, the impeller 5 is welded to the end surfaces of the first sleeve 2 and the second sleeve 3 by the rotating shaft 4.

【0029】更に、前記羽根車5は、羽根の枚数が2枚
以上であれば機能するが、好ましくは3枚以上の羽根を
等間隔に配置するとともにロール1の回転時に第1スリ
ーブ2内に一通方向に空気の流れが生じるように取り付
けることが重要であり、ロール1自体の強度を大きくす
るとともに第1スリーブ2内に充分に空気を送り込むこ
とができる。
The impeller 5 functions as long as the number of blades is two or more. Preferably, three or more blades are arranged at equal intervals, and the impeller 5 is placed in the first sleeve 2 when the roll 1 rotates. It is important to mount the roll 1 so that air flows in one direction, so that the strength of the roll 1 itself can be increased and air can be sufficiently fed into the first sleeve 2.

【0030】そして前記羽根車5は、ロール1を回転さ
せて線材を搬送する際、ロール1の回転にともなって回
転軸4を中心に羽根車5が回転し、回転軸4と第1スリ
ーブ2との間に空気が送り込まれ、この送り込まれた空
気により、回転軸4、第1スリーブ2、第2スリーブ3
が良好に冷却されて回転軸4と第1スリーブ2との間及
び第1スリーブ2と第2スリーブ3との間に大きな熱応
力が発生することはなく、その結果、第2スリーブ3に
破損等が発生するのが有効に防止されて、線材を長期間
にわたり良好に搬送することができる。
When the roll 1 is rotated to convey the wire rod, the impeller 5 rotates about the rotation shaft 4 with the rotation of the roll 1, and the rotation shaft 4 and the first sleeve 2 are rotated. Is supplied between the rotating shaft 4, the first sleeve 2, and the second sleeve 3.
Is sufficiently cooled, and no large thermal stress is generated between the rotary shaft 4 and the first sleeve 2 and between the first sleeve 2 and the second sleeve 3. As a result, the second sleeve 3 is damaged. Is effectively prevented from occurring, and the wire can be satisfactorily transported over a long period of time.

【0031】次に、上述のロール1を用いて線材をアニ
ール処理する工程を図3に基づいて説明する。
Next, the step of annealing the wire using the above-mentioned roll 1 will be described with reference to FIG.

【0032】例えば、Cu線材で伸線加工された線材は
加工硬化を起こしているため、次の伸線工程にそのまま
進むことができない。そこで線材をアニール処理して軟
化、調質する必要がある。このアニール処理のための装
置は、送線ドラム6と、巻線ドラム9と、該送線ドラム
6及び巻線ドラム9との間に配置された一対のロール1
と、該一対のロール1との間に配置された通電端子8a
及び8bとから構成されており、送線ドラム6に巻回さ
れた線材7を一方のロール1、一対の通電端子8a、8
b、他方のロール1上を順次搬送させ、最終的に巻線ド
ラム9に巻回するようになっている。
For example, a wire drawn with a Cu wire has undergone work hardening, so that it is not possible to proceed directly to the next drawing step. Therefore, it is necessary to soften and temper the wire by annealing. The apparatus for this annealing treatment includes a wire feeding drum 6, a winding drum 9, and a pair of rolls 1 disposed between the wire feeding drum 6 and the winding drum 9.
And a current-carrying terminal 8a disposed between the pair of rolls 1
And 8b, and the wire 7 wound around the wire feeding drum 6 is rolled on one roll 1 and a pair of conducting terminals 8a, 8b.
b, the sheet is sequentially conveyed on the other roll 1 and finally wound around the winding drum 9.

【0033】前記送線ドラム6に巻回されている線材7
は一対のロール1上に搬送される際、その途中で一対の
通電端子8a、8bに接触し、一対の通電端子8a、8
b間に位置する線材7に電流が流れ、線材7を該線材7
の保有する抵抗によって500℃〜600℃程度に発熱
させることによってアニール処理が行われる。
The wire 7 wound around the wire feeding drum 6
While being conveyed onto the pair of rolls 1, they contact the pair of energizing terminals 8 a and 8 b in the middle thereof, and
b, a current flows through the wire 7 located between the wires 7 and b.
Annealing is performed by causing heat to be generated at about 500 ° C. to 600 ° C. by the resistance possessed by the above.

【0034】なお、ロール1はモーター等によって回転
軸4を中心に回転させるが、線材の送り速度に従って、
線材とロール1の外周面との摩擦力によって回転させて
もよい。
The roll 1 is rotated about a rotating shaft 4 by a motor or the like.
The rotation may be performed by a frictional force between the wire and the outer peripheral surface of the roll 1.

【0035】また、ここでは線材7に直接電流を流し、
電気抵抗によって発熱させてアニール処理する方法につ
いて述べたが、巻線ドラム9に巻き取られた線材7を直
接炉の中に投入しアニール処理する方法(バッチ炉方
式)、或いは高温に保たれた槽の中を通過させてアニー
ル処理する方法等がある。
In this case, a current is directly applied to the wire 7,
The method of annealing by generating heat by electric resistance has been described. The method of directly charging the wire 7 wound on the winding drum 9 into a furnace for annealing (batch furnace method), or maintaining the temperature at a high temperature. There is a method of passing through a tank and performing an annealing treatment.

【0036】なお、本発明のロール1は上述の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実
施形態では、羽根車5を回転軸4で第1スリーブ2の両
端面に取着したが、第1スリーブ2の一方端面側にのみ
配置しておいてもよい。また、第1スリーブ2と第2ス
リーブ3との間に樹脂等からなる緩衝材を配置させても
よい。この場合、第1スリーブ2と第2スリーブ3との
間に発生する小さな熱応力を緩衝材が吸収して第2スリ
ーブ3の破損等の防止をより一層有効となすことができ
る。
The roll 1 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Although the wheel 5 is attached to both end surfaces of the first sleeve 2 by the rotating shaft 4, it may be arranged only on one end surface side of the first sleeve 2. Further, a cushioning material made of resin or the like may be arranged between the first sleeve 2 and the second sleeve 3. In this case, the small thermal stress generated between the first sleeve 2 and the second sleeve 3 is absorbed by the cushioning material, and the prevention of breakage of the second sleeve 3 and the like can be made more effective.

【0037】[0037]

【実施例】次に本発明の実施例を以下に述べる。 (実施例1)先ず、図1に示すように、ステンレス鋼か
ら成る回転軸に、一定の間隔を有してステンレス鋼から
成る第1スリーブを、該第1スリーブに酸化アルミニウ
ム質焼結体及び酸化ジルコニウム質焼結体から成る第2
スリーブを外装し、前記回転軸で、前記第1スリーブの
両端面側又は一方端面側(空気の入口側)に4枚の羽根
からなる羽根車をそれぞれ設けたロールの試料(No.
1〜4)を準備する。
Next, embodiments of the present invention will be described below. Embodiment 1 First, as shown in FIG. 1, a first sleeve made of stainless steel is provided at a fixed interval on a rotating shaft made of stainless steel, and an aluminum oxide sintered body and Second zirconium oxide sintered body
A roll sample (No. 1) was provided with an impeller comprising four blades on both ends or one end face (air inlet side) of the first sleeve on the rotating shaft with the rotating shaft.
1) to 4) are prepared.

【0038】また、比較例として上述と同様に第1スリ
ーブをステンレス鋼から、第2スリーブを酸化アルミニ
ウム質焼結体及び酸化ジルコニウム質焼結体からそれぞ
れ形成し、羽根車を取着しないロールの試料(No.
5、6)を準備した。
As a comparative example, the first sleeve was made of stainless steel and the second sleeve was made of an aluminum oxide sintered body and a zirconium oxide sintered body, respectively, as in the above. The sample (No.
5, 6) were prepared.

【0039】なお、回転軸の直径は25mm、ロールの
外径は150mm、長手方向の長さは300mmとす
る。
The diameter of the rotating shaft is 25 mm, the outer diameter of the roll is 150 mm, and the length in the longitudinal direction is 300 mm.

【0040】前記各ロール試料を図3に示すようなアニ
ール処理の工程に用いて、Cu線材を500℃〜600
℃の範囲で暖め、1時間連続使用した後、第1スリーブ
の内面の表面温度を接触温度計で測定し、その平均温度
を求めた。
Each of the roll samples was used in an annealing process as shown in FIG.
After warming in the range of ° C. and using continuously for one hour, the surface temperature of the inner surface of the first sleeve was measured with a contact thermometer, and the average temperature was determined.

【0041】その結果を表1に示す。Table 1 shows the results.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】表1から明らかなように、第1スリーブの
両端面側若しくは一方端面側に羽根車を取着した試料
(No.1〜4)は、第1スリーブの内面の表面温度が
70〜79℃であったのに対し、羽根車を配置していな
い試料(No.5、6)は、表面温度が154〜168
℃となり、羽根車を取着した試料に比し2倍程度の高温
となって、第1スリーブの熱膨張によって第2スリーブ
にクラックが発生したことが判った。
As is clear from Table 1, in the samples (Nos. 1 to 4) in which the impellers were attached to both end faces or one end face side of the first sleeve, the surface temperature of the inner surface of the first sleeve was 70 to 70. While the temperature was 79 ° C., the samples (Nos. 5 and 6) without the impeller had surface temperatures of 154 to 168.
° C, the temperature was about twice as high as that of the sample with the impeller attached, and it was found that cracks occurred in the second sleeve due to the thermal expansion of the first sleeve.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のロールによれば、第1スリーブ
及び第2スリーブの一方端面側に位置する回転軸に羽根
車を取着したことから、ロールを回転させて線材を搬送
する際、ロールの回転にともなう羽根車の回転によって
回転軸と第1スリーブとの間に空気が送り込まれ、この
送り込まれた空気により、回転軸、第1スリーブ、第2
スリーブが良好に冷却されて回転軸と第1スリーブとの
間及び第1スリーブと第2スリーブとの間に大きな熱応
力が発生することはなく、その結果、セラミック製の第
2スリーブに破損等が発生するのが有効に防止されて、
線材を長期間にわたり良好に搬送することができる。
According to the roll of the present invention, since the impeller is attached to the rotating shaft located on one end surface side of the first sleeve and the second sleeve, when the roll is rotated to transport the wire, Air is fed between the rotating shaft and the first sleeve by the rotation of the impeller accompanying the rotation of the roll, and the sent air causes the rotating shaft, the first sleeve, and the second sleeve to rotate.
The sleeve is cooled well and no large thermal stress is generated between the rotating shaft and the first sleeve and between the first sleeve and the second sleeve. As a result, the ceramic second sleeve may be damaged. Is effectively prevented from occurring,
The wire can be satisfactorily transported over a long period of time.

【0045】また、本発明のロールによれば、回転軸、
第1スリーブ及び第2スリーブの冷却が羽根車による空
気の送り込みによって行われ、羽根車の構造及び羽根車
の回転軸への取り付けは極めて簡単であり、製品として
のロールは量産性に富み、製造コストを低いものとして
安価となすことができる。
According to the roll of the present invention, the rotating shaft,
Cooling of the first sleeve and the second sleeve is performed by sending air from the impeller, and the structure of the impeller and the mounting of the impeller on the rotating shaft are extremely simple. The cost can be reduced and the cost can be reduced.

【0046】更に、本発明のロールによれば、回転軸、
第1スリーブ及び第2スリーブの冷却を羽根車による空
気の送り込みによって行うこと、且つ冷却水等の冷却媒
体は一切使用されず、その結果、線材に電流を流してア
ニール処理をする場合、線材に冷却水等の冷却媒体が接
触して漏電することはなく、線材に所定のアニール処理
をすることができる。
Further, according to the roll of the present invention, the rotating shaft,
The cooling of the first sleeve and the second sleeve is performed by sending air from the impeller, and no cooling medium such as cooling water is used at all. As a result, when current is applied to the wire to perform annealing, A predetermined annealing treatment can be performed on the wire without causing leakage due to contact with a cooling medium such as cooling water.

【0047】また更に、本発明のロールによれば、第2
スリーブの外周面を算術平均粗さ(Ra)で0.4μm
〜1μmの範囲にしたことから、線材がロールの表面と
円滑に接触し、線材に損傷が生じたり、ロールの表面を
滑って搬送されにくくなるのを有効に防止することがで
きる。
Furthermore, according to the roll of the present invention, the second
The outer peripheral surface of the sleeve is 0.4 μm in arithmetic average roughness (Ra)
By setting the thickness in the range of 1 μm to 1 μm, it is possible to effectively prevent the wire from coming into smooth contact with the surface of the roll, causing damage to the wire and making it difficult to convey the wire by sliding on the surface of the roll.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明のロールの一実施形態を示す斜
視図であり、(b)は同図(a)のX−X線断面図であ
る。
FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of the roll of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of FIG. 1A.

【図2】本発明のロールを用いたアニール処理を示す概
略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an annealing process using the roll of the present invention.

【図3】従来のロールの一実施形態を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing one embodiment of a conventional roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ロール 2:第1スリーブ 3:第2スリーブ 4:回転軸 5:羽根車 6:送線ドラム 7:線材 8a,8b:通電端子 9:巻取りドラム 11:スリーブ 12:回転軸 13:流路 14:緩衝材 1: Roll 2: First sleeve 3: Second sleeve 4: Rotary shaft 5: Impeller 6: Wire feed drum 7: Wire rod 8a, 8b: Power supply terminal 9: Winding drum 11: Sleeve 12: Rotary shaft 13: Flow Road 14: cushioning material

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年12月18日(2000.12.
18)
[Submission date] December 18, 2000 (200.12.
18)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0003】かかるロールは、図3に示すように金属製
の回転軸12に耐摩耗性、強度に優れた酸化アルミニウ
ム質焼結体、酸化ジルコニウム質焼結体等から成るセラ
ミック製のスリーブ11を外装して構成されており、前
記ロールは高温雰囲気下で使用する際、金属から成る回
転軸12と該回転軸12に外装されたスリーブ11との
間に両者の熱膨張係数の差に起因する熱応力が発生し、
該熱応力によってスリーブ11に破損が生じるのを防止
するため、回転軸12の内部には冷却水を流入させる流
路13が、また回転軸12とスリーブ11間には緩衝材
14が配されている。
As shown in FIG. 3, a ceramic sleeve 11 made of a sintered body of aluminum oxide, zirconium oxide or the like having excellent wear resistance and strength is provided on a rotating shaft 12 made of metal as shown in FIG. When the roll is used in a high-temperature atmosphere, the roll is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the rotating shaft 12 made of metal and the sleeve 11 provided on the rotating shaft 12. Thermal stress occurs,
In order to prevent the sleeve 11 from being damaged by the thermal stress, a flow path 13 through which cooling water flows is provided inside the rotating shaft 12, and a cushioning material 14 is provided between the rotating shaft 12 and the sleeve 11. I have.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】なお、前記第2スリーブ3が酸化アルミニ
ウム質焼結体から成る場合、例えば、酸化アルミニウム
(Al23)を90重量%〜99.9重量%に対し、焼
結助剤として酸化珪素(SiO2)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化カルシウム(CaO)を合計で0.1
重量%〜10重量%添加、混合して、所望の形状に成形
した後、大気雰囲気中や真空雰囲気中にて1500℃〜
1800℃の温度で焼成したものや、酸化アルミニウム
(Al23)93重量%〜99重量%に対し、酸化イッ
トリウム(Y23)、酸化マグネシウム(MgO)、酸
化カルシウム(CaO)、酸化セリウム(CeO2)等
の安定化剤で安定化あるいは部分安定化された酸化ジル
コニウムを1重量%〜7重量%添加して、周知のCIP
成形法(冷間静水圧プレス成形法)、一軸加圧成形法、
押出し成形法、射出成形法等によって所定形状に成形し
た後、大気雰囲気中あるいは水素雰囲気中や窒素雰囲気
中にて1500℃〜1700℃の温度で焼成したもの、
あるいは酸化アルミニウム(Al23)60重量%〜8
0重量%に対し、炭化チタン(TiC)を40重量%〜
20重量%添加して、上述と同様な成形方法によって所
定形状に成形した後、大気雰囲気中あるいは減圧雰囲気
下にて1300℃〜2000℃の温度で焼成し、ダイヤ
モンドツールにて表面に研削加工を施すことによって製
作される。
When the second sleeve 3 is made of an aluminum oxide sintered body, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is oxidized as a sintering aid to 90 wt% to 99.9 wt%. Silicon (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), and calcium oxide (CaO) are 0.1% in total.
After adding and mixing by weight and forming into a desired shape, a temperature of 1500 ° C.
With respect to what was fired at a temperature of 1800 ° C. and 93 to 99% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), oxide A known CIP is prepared by adding 1% by weight to 7% by weight of zirconium oxide stabilized or partially stabilized with a stabilizer such as cerium (CeO 2 ).
Molding method (cold isostatic press molding method), uniaxial pressure molding method,
After being formed into a predetermined shape by an extrusion molding method, an injection molding method, or the like, fired at a temperature of 1500 ° C. to 1700 ° C. in an air atmosphere or a hydrogen atmosphere or a nitrogen atmosphere,
Alternatively aluminum oxide (Al 2 O 3) 60% to 8
0% by weight of titanium carbide (TiC) is 40% by weight or more.
After adding 20% by weight and shaping into a predetermined shape by the same shaping method as described above, firing at a temperature of 1300 ° C. to 2000 ° C. in an air atmosphere or a reduced pressure atmosphere, and grinding the surface with a diamond tool. It is produced by applying.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0022】また、前記第2スリーブ3を酸化アルミニ
ウム質焼結体等のセラミックスで形成した場合、セラミ
ックスの硬度をビッカース硬度(Hv1)で1000以
上の高硬度とすることができ、また3点曲げ抗折強度1
47MPa〜1765MPa、破壊靱性値(KIC)3M
Pa・√m〜7MPa・√mの高強度、高靱性とし、更
にヤング率が10GPa以上のものとなり、ローラー1
の機械的強度、耐摩耗性を強くして長期間の使用が可能
となる。
When the second sleeve 3 is formed of a ceramic such as an aluminum oxide sintered body, the hardness of the ceramic can be as high as Vickers hardness (Hv1) of 1000 or more, and it can be bent at three points. Flexural strength 1
47MPa-1765MPa, fracture toughness (K IC ) 3M
High strength and high toughness of Pa · √m to 7MPa · √m and a Young's modulus of 10 GPa or more
The mechanical strength and abrasion resistance of the material can be enhanced to enable long-term use.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0031】次に、上述のロール1を用いて線材をアニ
ール処理する工程を図2に基づいて説明する。
Next, the step of annealing the wire using the above-mentioned roll 1 will be described with reference to FIG.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0040[Correction target item name] 0040

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0040】前記各ロール試料を図2に示すようなアニ
ール処理の工程に用いて、Cu線材を500℃〜600
℃の範囲で暖め、1時間連続使用した後、第1スリーブ
の内面の表面温度を接触温度計で測定し、その平均温度
を求めた。
Each of the roll samples was used in an annealing process as shown in FIG.
After warming in the range of ° C. and using continuously for one hour, the surface temperature of the inner surface of the first sleeve was measured with a contact thermometer, and the average temperature was determined.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転軸と、該回転軸に装着された金属製の
第1スリーブと、該第1スリーブに外装されたセラミッ
ク製の第2スリーブとから成るロールであって、前記回
転軸で前記第1スリーブ及び第2スリーブの少なくとも
一方端面側に羽根車が取着されていることを特徴とする
ロール。
1. A roll comprising a rotating shaft, a first metal sleeve mounted on the rotating shaft, and a second ceramic sleeve mounted on the first sleeve. A roll, wherein an impeller is attached to at least one end surface of the first sleeve and the second sleeve.
【請求項2】前記第2スリーブの外周面が算術平均粗さ
(Ra)で0.4μm〜1μmであることを特徴とする
請求項1に記載のロール。
2. The roll according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the second sleeve has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 μm to 1 μm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014008509A (en) * 2012-06-28 2014-01-20 Kyocera Corp Rolling roll and rolling machine using the same

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