JP2002239627A - 線材のディスケ−リング方法、ディスケ−リング装置及びショトブラスト装置 - Google Patents

線材のディスケ−リング方法、ディスケ−リング装置及びショトブラスト装置

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JP2002239627A
JP2002239627A JP2001033006A JP2001033006A JP2002239627A JP 2002239627 A JP2002239627 A JP 2002239627A JP 2001033006 A JP2001033006 A JP 2001033006A JP 2001033006 A JP2001033006 A JP 2001033006A JP 2002239627 A JP2002239627 A JP 2002239627A
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Mitsugi Umemura
貢 梅村
Nobuyoshi Kawai
信義 河合
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Sintokogio Ltd
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Sintokogio Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理場所がコンパクトでしかも特別の技能を
要することなく表面仕上げの優れた線材のディスケ−リ
ング方法及びディスケ−リング装置及びこれに好適なシ
ョットブラスト装置を提供する。 【解決手段】 線材の機械的ディスケ−リング方法であ
って、線材をスケ−ルブレ−カ−により1次的にディス
ケ−ル若しくはスケ−ル分割をする工程と、引き続きシ
ョットブラストにより2次的にディスケ−ルする工程と
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、線材等の被処理材
のディスケ−リング方法、ディスケ−リング装置及びこ
れに好適なショットブラスト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 従来、線材等の被処理材のディスケ−
リングのため、真空中における放電アークによるデスケ
ーリングと機械的デスケーリングおよび/あるいは軽酸
洗を組み合わせることは公知である(例えば、特開平7
−275920号公報)。この公報に記載のディスケ−
リングは、被処理材の搬送系に軽圧下ミル、複数のロ−
ル手段、ショットブラスト、グラインダーおよび軽酸洗
装置のうち1種以上を配設し、この下流に前記被処理材
のパスラインを挟んで被処理材の幅方向に配設した多分
割電極とコンダクタロ−ルとを対設した真空処理室を設
け、さらにこの下流にコイルグラインダー、軽酸洗装
置、ブラッシロ−ルのうち1種以上を配設したことを特
徴とする金属の連続表面処理装置列を用いている。
【0003】しかしながら、この方法では、真空処理室
が不可欠であり、さらに、この真空処理室の下流に酸洗
装置、コイルグラインダー、ブラッシロ−ルのうち1種
以上を配設する必要があり、設備スペ−スが膨大にな
る。しかも、酸洗によると、設備ランニングコストが高
く、処理液による環境問題があり好ましくない。グライ
ンダ−は局部的な疵手入れに使用されるが、グラインダ
−の交換やメンテナンスに時間がかる問題があった。ブ
ラッシロ−ルでは、汚物を擦り落とすロ−ルとして、刷
毛あるいは繊維質のブラシの輪を組ませたブラッシロ−
ルを用いているが、表面品質を安定させるのにブラシ調
整に技能を要し、さらにブラッシロ−ルの消耗に伴う交
換やメンテナンスが不可欠であり、ディスケ−リング効
率が落ちていた。
【0004】尚、ショットブラストによって鋼材のデス
ケーリングを行う場合、デスケーリングの効率が低くま
た、スケールの除去は完全になされておらず、粉塵の発
生や除去が困難な製品表面の砥粒粉残留等の問題がある
とされていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みて成されたもので、本発明の目的は、処理場所が
コンパクトでしかも特別の技能を要することなく表面仕
上げの優れた線材のディスケ−リング方法及びディスケ
−リング装置及びこれに好適なショットブラスト装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するのための手段】上記の目的を達成する
ために本発明に線材のディスケ−リング方法は、線材の
機械的ディスケ−リング方法であって、線材をスケ−ル
ブレ−カ−により1次的にディスケ−ル若しくはスケ−
ル分割をする工程と、引き続きショットブラストにより
2次的にディスケ−ルする工程とからなる。本発明によ
れば、真空処理室、酸洗装置、コイルグラインダー、ブ
ラッシロ−ルは全く用いずに、デスケーリングの効率が
低いとされたショットブラスト装置に、前処理としてス
ケ−ルブレ−カ−を設けることで線材ディスケ−リング
を効率化及び省力化している。さらに、線材の種類や材
質に合わせてショットブラストの投射材を選択すること
で、スケールの除去を完全にして、線材表面の滑らかさ
を確保したのである。
【0007】また、上記の目的を達成するために本発明
に線材のディスケ−リング装置は、線材の搬送系から送
られてくる線材を上下間でジグザグに4乃至9本配設し
た屈曲及び矯正する複数のロ−ルを組みあわせた装置
と、該複数のロ−ルを組みあわせた装置の下流に同一直
線上に投射ヘッドを向けて複数台配設したショットブラ
スト投射手段と、集塵装置と、を具備したことを特徴と
する。本発明によれば、ディスケーリングの効率が低い
とされたショットブラスト装置に、ショットブラストの
前処理としてスケ−ルブレ−カ−を設けることで線材デ
ィスケ−リングを効率化及び省力化している。
【0008】さらに、上記の目的を達成するために本発
明のショットブラスト装置は、線材の搬送系から送られ
てくる線材を投射室入口の下流直線上に投射ヘッドを向
けて共に線材の周方向から線材の断面中心に向けて投射
する複数の投射手段と、該複数の投射手段の少なくとも
一つの投射範囲を制限するライナ−と、を具備したこと
を特徴とする。本発明によれば、投射範囲を制限するラ
イナ−を設けることで設備をコンパクトにすることがで
きる。このライナ−の数と投射手段の位置を工夫するこ
とで更にコンパクトなショットブラスト装置とすること
ができる。
【0009】本発明において、スケ−ルブレ−カ−と
は、機械的にスケ−ルを割る手段をいう。その方式は問
わない。例えば、複数のロ−ルを組みあわせた装置でも
良く、軽圧下ミルでもよい。ショットブラストは、遠心
式であると圧力式であるとを問わない。圧力式を用いる
ことにより、スペ−スを小さくすることが可能である。
遠心式のメリットは、広範囲にわたって投射範囲を設定
できるため、同範囲の処理に数多くの圧力式のノズルを
要しないことである。
【0010】また、本発明において、350ミクロン以
下の粒径の投射材とは、線材の表面に付着したスケ−ル
を除去するとができる大きさの粒径の投射材である。線
材の材質や径によっては、投射材の粒径を200ミクロ
ン以下にすることにより線材の表面を非常に滑らかに仕
上げることができる。
【0011】さらに、本発明において、投射材は、線材
の周方向から線材の断面中心に向けて1回だけでなく2
回以上投射することができる。この場合複数の投射手段
を用いる。2回以上投射するには、たとえば、上下方向
からの第1回目の投射の後、水平方向からの第2回目の
投射をしてもよい(図9のイ参照)。また、上→前→下
→後の4回の投射でもよい(図9のロ参照)。さらに、
斜め4方向からの投射や、3方向、6方向などからも投
射が可能である(図9のハ参照)。このうち、上下方向
からの第1回目の投射の後、水平方向からの第2回目の
投射は、線材にかかる重力と浮力が調整できるため、ま
た、投射手段を設置することが容易であるため製作上便
利である。
【0012】本発明において、投射方向を制限するライ
ナ−を適宜設けることにより、ショットブラスト装置の
長さを短くすることができる。また、2回の投射では、
1回目の投射材と2回目の投射材の粒径を変えて使用し
ても良い。さらに、投射材の分離機構を設けて1回目の
投射材と2回目の投射材の材質を変えて使用しても良
い。
【0013】また、本発明において複数のロ−ルを組み
あわせた装置とは、線材に繰り返し曲げを与える複数の
ロ−ル列をいう。屈曲及び矯正に際しては、線材表面の
スケールに有効にクラックが入るようにしているが、こ
れだけで全てのディスケ−リングをすることはできず、
スケ−ルは分割され一部のスケ−ルのみが脱落する。
【0014】本発明において集塵機は、バグフィルタ式
の集塵機を用いることができるが、その種類や構成は問
わない。ショットブラストによるディスケ−リングの割
合を5%から90%に調整可能なこととは、ディスケ−
リングの割合を高めることにより、ショットブラストの
使用割合を低くすることができ、より省力化を図ること
ができる。より効果的なのは、ショットブラストの割合
を5%から50%になるように、前段階でのディスケ−
ルを行うことである。この調整は、線材の材質及び状
態、線材の搬送速度、並びにショットブラストの投射材
の投射速度、投射材の種類により調整が可能である。例
えば、カ−ボン量が少ない鋼材種ではロ−ルを組みあわ
せた装置によるスケ−ルの脱落が一般に難しく、ショト
ブラストの割合を多くする必要がある。また、ロ−ルの
組み合わせ等による線材の屈曲及び矯正を調整すること
でもショットブラストの割合を変更することができる。
【0015】投射ヘッドとは、遠心投射式投射手段の投
射口、または圧力式投射手段の投射口をいう。投射範囲
を制限するライナ−とは、遠心式投射手段は、広範囲に
わたって投射範囲を設定できるため、例えば水平対向し
て設けると、前投射手段が投射した投射材で後投射手段
の一部を研掃したり、水平に対向する投射手段の投射材
が衝突してしまうため、これを避けるためである。ま
た、ライナ−は、投射材を反射させて線材を再度研掃す
る役目を果たしている。つまり、ライナ−は、投射手段
の相打ち防止機能と投射材反射研掃機能を有している。
ライナ−の材質としては、投射材の反射も考慮して各種
の耐摩耗材料を選定する。耐摩耗材料の材質としては、
例えば、高クロム鋳鉄あるいはダイス鋼、バネ鋼その他
特殊鋼を熱処理して表面硬度を高めた材料を用いること
ができる。
【0016】
【発明の実施の形態1】以下、図面に基づき本発明を説
明する。図1は、本発明の実施の形態を示すレイアウト
の正面図である。図2は、本発明の実施の形態を示すレ
イアウトの側面図である。図3はディスケ−リング準備
時のロ−ル4H、4Iの動きを示す図である。図4は、
ディスケ−リング時のロ−ル4H、4Iの動きを示す図
である。図5はショットブラスト装置の投射室の断面図
である。図6は図5のA−A断面図である。図7は図5
のB−B断面図である。図8は図5のC−C断面図であ
る。図9はショットブラストの投射方向を示す図であ
る。図10は、ライナ−付近の拡大図である。
【0017】図1、図2において、本発明のディスケ−
リング装置は、図示していない線材搬送手段の下流に設
けられた複数のロ−ルを組み合わせた装置1と、その下
流に設けられたショットブラスト装置2により構成され
ている。また、本発明のディスケ−リング装置の下流に
は、図示されない線材回収手段が設けられている。複数
のロ−ルを組み合わせた装置1には線材の入口3が設け
られ、この入口3の下流には、9個のロ−ル4A、4
B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4Iが並ん
でいる。このロ−ルのうち、4A、4B、4C、4Dは
固定ロ−ルであり、ロ−ル4E、4F、4Gは、ネジ機
構5により上下位置調節が可能になっている。さらに、
シリンダ6により対向する1組のロ−ル4H、4Iの中
心間の直線が垂直面内で回転可能に構成されている(図
3)。尚、水平面内で回転可能とすることもできる。こ
の場合、4A、4B、4C、4D、4E、4F、4Gは
水平配設となる。尚、複数のロ−ル4A、4B、4C、
4D、4E、4F、4G、4H、4Iの下方には、シュ
−トYが設けられ、この部分に脱落したスケ−ルが回収
される。
【0018】図3は、複数のロ−ルを組みあわせた装置
1の一部断面図である。図3において、シリンダ6のロ
ッド先端には楕円板7が上下移動可能になっている。ま
た、この楕円板7の下にはバネ8が一端を固定されて設
けられており、前記シリンダ6の伸長時には、バネ8は
伸びるようになっている。また、前記シリンダ6の縮引
時にはバネ8は自然長になるように構成されている。さ
らに、楕円板7の両側には、ロ−ル4H、4Iが回転可
能に軸支されており、シリンダ6及びバネ8により、ロ
−ル4H、4Iの中心間の直線が垂直面内で回転可能に
構成されている。そして、図3の状態で線材Sをロ−ル
4H、4Iの間を通した後、シリンダ6を作動させて、
図4に示すように、線材Sを屈曲させ、表面のスケ−ル
を割り除去し、さらに後続のロ−ル4B、4C、4D、
4E、4F、4Gにより矯正をおこない線材Sの表面に
残存した酸化スケ−ルをさらに割り除去することができ
る。
【0019】図5はショットブラスト装置の投射室の断
面図である。図6は図5のA−A断面図である。図7は
図5のB−B断面図である。図8は図5のC−C断面図
である。図5乃至図8において、ショットブラスト装置
2の投射室9は図5の右側から左側に向かって線材Sが
搬送されてくる。投射室9の上流側にはシ−ル部材1
0、10が設けられており、ショットブラスト時に投射
材が外部に飛び出さないようになっている。また、投射
室9の入口11の下流直線上にガイド12Aが設けら
れ、投射ヘッド13A、14Aを線材Sの断面中心に向
けて水平方向に対向して一対の前投射手段13及び後投
射手段14が投射室9内部に配置されている(図6、図
7参照)。そして、この水平方向の一対の前投射手段1
3、後投射手段14の下流には、ガイド12Bを介し
て、図5における垂直方向に配置した対向する一対の上
投射手段15及び下投射手段16が設けられており(図
8参照)、投射ヘッド15A、16Aを線材Sの断面中
心に向けて構成されている。尚、さらに上下投射手段1
5,16の下流にはガイド12C及びシ−ル部材10が
設けられている。
【0020】そして、投射室9内部には、前投射手段1
3の投射範囲を制限する第1ライナ−13Lが前投射手
段13に着脱可能にボルト締めで固定して設けられてい
る。また、後投射手段14の投射範囲を制限する第2ラ
イナ−14Lが、ボルト締めで固定して設けられてい
る。一方、前記上投射手段15の投射範囲を制限する第
3ライナ−15Lは、上投射手段15ではなく、対向す
る下投射手段16に着脱可能にボルト締めで固定して設
けられている。また、前記下投射手段16の投射範囲を
制限する第4ライナ−16Lは、下投射手段16ではな
く、対向する上投射手段15に着脱可能にボルト締めで
固定して設けられている。たとえば、図10に示すよう
に、たとえば、上投射手段15が投射した投射材で下投
射手段16の一部を研掃してしまうのを避けるため、ま
た、投射材を反射させて線材を再度研掃するため、投射
範囲を制限する第3ライナ−15Lが設けられている。
他のライナ−についても同様である。なお、第1ライナ
−と第2ライナ−は一体的に構成することもできる。第
3ライナ−と第4ライナ−も一体化が可能である。ま
た、図1及び図2において、ショットブラスト装置1に
は、投射材タンクTと一体となっているバケットエレベ
−タEと、点検窓W、ショットセパレ−タBが設けら
れ、投射材タンクTからの図示していない配管は、各投
射手段13、14、15、16の開口部に臨ませてい
る。さらに、図5において、投射された投射材はシュ−
トを介して前記バケットエレベ−タEに連結されてい
る。
【0021】以下、これらの構成を用いた場合の動きに
ついて説明する。被処理物の線材として直径10φの鋼
製線材を用いた。まず、図3のようにロ−ル4H、4I
を位置づけ、線材Sを9個のロ−ル4A、4B、4C、
4D、4E、4F、4G、4H、4Iの間を通す。次い
で、ショットブラスト装置2の投射室9の入口11から
線材Sを投射室9内を貫通させる。そして、ロ−ル4
E、4F、4Gはネジ機構5により上下位置調節をす
る。また、ロ−ル4H、4Iの中心間の直線をシリンダ
6により垂直面内で回転させ図4の状態にする。本発明
の全体のディスケ−リング装置では図1の様な状態にな
る。
【0022】以上のように線材Sを複数のロ−ル4A、
4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4Iを組
み合わせた装置1内を搬送通過することにより表面の酸
化スケ−ル又は錆を脱落若しくは分割する。線材Sが引
き続きショットブラスト装置2の投射室9内に搬送され
る。ここでは、350ミクロン以下の鋼製の投射材を複
数方向から投射するショットブラストによりディスケ−
ルがされ、ショットブラストにより脱落したスケ−ルを
図示しない集塵機により集塵する。
【0023】本発明のディスケ−リングにより、複数の
ロ−ルを組みあわせた装置1では、線材の搬送速度は、
100m/minとして50%のスケ−ルが脱落した。そ
の後、ショットブラストでは遠心式投射手段13,1
4,15,16の投射速度を73m/secとした。処理
後の鋼材の表面を触針式の粗さ計で計測したところ、R
maxで20〜25マイクロメ−トル であった。
【0024】また、線材Sの搬送速度を80m/minと
し、複数のロ−ル4H、4Iの押えストロ−ク量を増加
させたところ85%のスケ−ルが脱落した。その後、シ
ョットブラストでは遠心式投射手段13,14,15,
16の投射速度を60m/secとし200ミクロン以下
の鋼製投射材て線材Sの表面が清浄化した。この処理に
より酸洗と同様の表面が得られた。
【0025】
【発明の効果】本発明のディスケ−ル方法は上記の説明
から明らかなように、線材の機械的ディスケ−リング方
法であって、線材をスケ−ルブレ−カ−により1次的に
ディスケ−ル若しくはスケ−ル分割をする工程と、引き
続きショットブラストにより2次的にディスケ−ルする
工程とからなることから、真空処理室、酸洗装置、コイ
ルグラインダー、ブラッシロ−ルは全く用いずに、線材
ディスケ−リングのコンパクト化、効率化及び省力化を
実現した。また、線材の種類や材質に合わせてショット
ブラストの投射材を選択することで、スケールの除去を
完全にして、特別の技能を要することなく線材表面の滑
らかさを確保できる。尚、脱落したスケ−ルは投射材の
破片とともに集塵機に集塵されるので、環境を悪化させ
ることはなかった。
【0026】また、本発明のディスケ−ル装置は上記の
説明から明らかなように、線材の搬送系から送られてく
る線材を上下間でジグザグに4乃至9本配設した屈曲及
び矯正する複数のロ−ルを組みあわせた装置と、該複数
のロ−ルを組みあわせた装置の下流に同一直線上に投射
ヘッドを向けて複数台配設したショットブラスト投射手
段と、集塵装置と、を具備したことから、線材ディスケ
−リングをコンパクト化、効率化及び省力化している。
【0027】さらに、本発明のショットブラスト装置は
上記の説明から明らかなように、線材の搬送系から送ら
れてくる線材を投射室入口の下流直線上に投射ヘッドを
向けて共に線材の周方向から線材の断面中心に向けて投
射する複数の投射手段と、該複数の投射手段の少なくと
も一つの投射範囲を制限するライナ−と、を具備したこ
とから、ショトブラスト装置自体をコンパクトにするこ
とができる。以上のように本発明が産業界に与える効果
は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すレイアウトの正面図
である。
【図2】本発明の実施の形態を示すレイアウトの側面図
である。
【図3】ディスケ−リング準備時のロ−ル4H、4Iの
動きを示す図である。
【図4】ディスケ−リング時のロ−ル4H、4Iの動き
を示す図である。
【図5】ショットブラスト装置の投射室の断面図であ
る。
【図6】図5のA−A断面図である。
【図7】図5のB−B断面図である。
【図8】図5のC−C断面図である。
【図9】ショットブラストの投射方向を示す図である。
【図10】ライナ−付近の拡大図である。
【符号の説明】 1 複数のロ−ルを組み合わせた装置 2 ショットブラスト装置 4 ロ−ル S 線材 9 投射室 13A、14A、15A、16A 投射ヘッド 13、14,15,16 投射手段 13L、14L、15L、16L ライナ−

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線材の機械的ディスケ−リング方法で
    あって、線材をスケ−ルブレ−カ−により1次的にディ
    スケ−ル若しくはスケ−ル分割をする工程と、引き続き
    ショットブラストにより2次的にディスケ−ルする工程
    とからなる線材のディスケ−リング方法。
  2. 【請求項2】 前記2次的にディスケ−ルする工程
    が、粒径が350ミクロン以下の投射材を投射するショ
    ットブラストによりディスケ−リングすることを特徴と
    する請求項1に記載の線材のディスケ−リング方法。
  3. 【請求項3】 線材を複数のロ−ルを組み合わせた装
    置内を通過することにより表面の酸化スケ−ル又は錆を
    1次的にディスケ−ル若しくはスケ−ル分割する工程
    と、引き続き粒径が350ミクロン以下の投射材を複数
    方向から投射するショトブラストにより2次的にディス
    ケ−ルする工程と、ショットブラストにより脱落したス
    ケ−ルを集塵機により集塵する工程と、を備えた線材の
    ディスケ−リング方法。
  4. 【請求項4】 前記ショットブラストによるディスケ
    −リングの割合を5%から90%に調整可能なことを特
    徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の線材
    のディスケ−リング方法。
  5. 【請求項5】 前記複数のロ−ルを組み合わせた装置
    によるディスケ−リングの割合が、該複数のロ−ルのう
    ちの対向する1組のロ−ルの中心間の直線が水平面に対
    して回転可能に構成されていることを特徴とする請求項
    3又は請求項4のいずれかに記載の線材のディスケ−リ
    ング方法。
  6. 【請求項6】 線材の搬送系から送られてくる線材を上
    下間若しくは左右でジグザグに4乃至9本配設した屈曲
    及び矯正する複数のロ−ルを組み合わせた装置と、該複
    数のロ−ルを組み合わせた装置の下流に線材の搬送中心
    から放射状に投射ヘッドを複数台配設したショットブラ
    スト投射手段と、該ショットブラスト投射手段から脱落
    したスケ−ル、投射材の破片その他の粉塵を集塵する集
    塵装置と、を具備したことを特徴とするディスケ−リン
    グ装置。
  7. 【請求項7】 前記複数のロ−ルのうちの対向する1
    組のロ−ルの中心間の直線が水平面内若しくは垂直面内
    で回転可能に構成されていることを特徴とする請求項6
    に記載のディスケ−リング装置。
  8. 【請求項8】 前記複数の投射手段が、該複数のロ−ル
    を組みあわせた装置の下流に直線上に配置すると共に線
    材の周方向から線材の断面中心に向けて投射する上投射
    手段及び下投射手段と、前記複数のロ−ルを組みあわせ
    た装置の下流若しくは上流に前記同一直線上に配置する
    と共に線材の周方向から線材の断面中心に向けて投射す
    る前投射手段と後投射手段と、前記複数の投射手段によ
    り脱落したスケ−ル、投射材の破片その他の粉塵を集塵
    する集塵装置と、を具備したことを特徴とするディスケ
    −リング装置。
  9. 【請求項9】 線材の搬送系から送られてくる線材を投
    射室入口の下流直線上に投射ヘッドを向けて共に線材の
    周方向から線材の断面中心に向けて投射する複数の投射
    手段と、該複数の投射手段の少なくとも一つの投射範囲
    を制限するライナ−と、を具備したことを特徴とするシ
    ョットブラスト装置。
  10. 【請求項10】 線材の搬送系から送られてくる線材を
    投射室入口の下流直線上に投射ヘッドを向けて投射室内
    部に配置した対向する一対の投射手段及び投射手段と、
    前記直線上に投射ヘッドを向けて前記一対の投射手段の
    下流若しくは上流に配置した対向する一対の投射手段
    と、前記各投射手段の投射範囲を制限する複数のライナ
    −と、を具備したことを特徴とするショットブラスト装
    置。
  11. 【請求項11】 線材の搬送系から送られてくる線材を
    投射室入口の下流直線上に投射ヘッドを向けて投射室内
    部に配置した対向する一対の上投射手段及び下投射手段
    と、前記直線上に投射ヘッドを向けて前記上投射手段及
    び下投射手段の下流若しくは上流に配置した対向する一
    対の前投射手段及び後投射手段と、前記上投射手段の投
    射範囲を制限する第1ライナ−と、前記上投射手段の投
    射範囲を制限する第2ライナ−と、前記上投射手段の投
    射範囲を制限する第3ライナ−と、前記上投射手段の投
    射範囲を制限する第4ライナ−と、を具備したことを特
    徴とするショットブラスト装置。
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