JP2003191160A

JP2003191160A - 長尺物の表面加工用研削材

Info

Publication number: JP2003191160A
Application number: JP2001392980A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Umemura; 貢梅村; Hironobu Amano; 浩伸天野
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】環境問題を引き起こすことがなく、しかも、
長尺物の機械的性質を低下させることもなく、長尺物を
適確に表面加工することができる表面加工方法の研削材
を提供する。【解決手段】長尺物の表面加工用研削材であって、そ
の研削材を用いる長尺物の表面加工方法は、研削材が供
給された少なくとも２つの弾性体の容器に所要の大きさ
の力で前記長尺物を挟持し、前記容器を前記長尺物に対
して相対的に回転させながら長尺物を移動させことによ
り、前記長尺物を前記研削物に対して相対的に移動させ
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、断面形状が円形、
概略円形、多角形、異形等を成す長尺物を表面加工する
方法およびその装置に係り、より詳しくは前記長尺物
を、表面荒らし、酸化スケール落とし、錆落とし、表面
研磨、異物除去、バリ取り、丸み付けなどの表面加工を
行うのに好適な研削材に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述した長尺物の表面加工を、バイト、
研削ホイ−ル、ブラシ、ベルトサンダ等を用いて行う
と、特に長尺物が断面寸法の小さい線材などの場合に
は、その外周を連続的にして一様に切削することが極め
て難しい。このため、従来、線材などの酸化スケールや
錆を除去する場合には酸洗法、ピ−リング法あるいはダ
イスによる皮剥き法等が（例えば、２８５７２７９号公
報参照）、また付着物を除去する場合には、アルカリ洗
浄法、有機溶剤洗浄法等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、酸洗法では、
多量の水を使用するために廃水処理や環境対策費が高く
なる上に設備が大規模なものとなり、しかも、細い線材
などを処理するときには線材同士が接触して線材全体が
酸洗液中に一様に浸漬することが難いため、処理にむら
が生じ、さらに、長尺物が鉄系の場合には、使用する酸
（薬品）によってはその機械的性質が低下するなどの問
題があった。加えて、酸洗法では、上述のように設備が
大規模であるため処理の操業中に稼動を一旦停止する
と、長尺物が過剰に酸中に浸漬されてその表面が著しく
劣化することになり、したがって、酸洗法による処理装
置のインライン化は困難であった。

【０００４】また、複合の刃物またはダイス等の刃具間
に長尺物を通過させて異物等を削り取る皮剥ぎ法では、
長尺物に切削跡が残ったり、切削抵抗による張力がかか
って細線材などの場合には切断してしまうなどの弊害が
生じている。また、アルカリ洗浄法や有機溶剤洗浄法で
は、酸洗法と同様に使用液が化学薬品であるため作業環
境の保護の面で管理が大変厄介であり、しかも湿式法で
あるため装置が大型化するという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みて成されたも
ので、その目的は、環境問題を引き起こすことがなく、
しかも長尺物の機械的性質が低下することもないインラ
イン化の可能な長尺物の表面加工方法に用いるのに好適
な研削材を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明における長尺物の表面加工用研削材は、長尺
物の表面加工用研削材であって、その長尺物を表面加工
する方法は、研削材が供給された少なくとも２つの弾性
体の容器に前記長尺物を貫通するよう挿入し、該容器の
外部より所要の大きさの力で前記長尺物を前記容器を介
して挟持し、前記容器を前記長尺物に対して相対的に回
転させながら、前記長尺物を前記研削材に対して相対的
に移動させて前記長尺物の表面加工を行うことを特徴と
する。また、本発明における長尺物の表面加工用研削材
は、その長尺物の表面加工方法が、回転軸を相互に平行
させ相対向して軸支されて対を成す弾性ローラを２対以
上適宜の間隔をおいて並べて配設された前記２対以上の
弾性ローラ間に長尺物を通過させる工程と、この長尺物
を前記２対以上の弾性ローラによって所要の大きさの力
で挟持する工程と、前記長尺物を移動させるとともに前
記弾性ローラの周縁速度を前記長尺物の移動速度より速
くまたは遅くなるようにして前記長尺物の移動方向と同
一方向または反対方向へ前記弾性ローラを回転させる工
程と、前記弾性ローラ間に粉粒体状の研削材を投入する
工程と、前記研削材を前記弾性ローラの外周面に保持す
るための液体を前記弾性ローラの外周面から放出させる
工程と、を含み、これにより、前記研削材を前記長尺物
に対して相対的に移動させ長尺物を摩擦して前記長尺物
の表面加工を行うことを特徴とする。

【０００７】ここで、本発明における長尺物の表面加工
用研削材は軟質性、硬質性及びこれらの混合物がある。
すなわち、本発明にかかる軟質性の研削材は、籾殻、椋
葉、木賊、水稲の茎を乾燥した幹類等の研削性を有する
植物の単体、切断、微粉類またはこれらの混合物であ
る。これらの研削材は長尺物の表面をいわゆる軽度な表
面仕上げや付着物の除去をするのに適している。しかも
植物の研削材は環境に優しいと言う利点を有する。

【０００８】また、本発明にかかる硬質性の研削材は、
アルミナ、ジルコニア等のセラミックス、ガラス粉、非
鉄金属粉、金属粉等の単体またはこれらの混合物であ
る。これらの研削材は、長尺物の酸化スケール落とし、
錆落とし、異物除去、バリ取り、丸み付けなど強力な加
工に適している。

【０００９】さらに、本発明かかる研削材は、軟質性の
ものと硬質性のものとの混合物でもよく、籾殻、椋葉、
木賊、水稲の茎を乾燥した幹類等の研削性を有する植
物、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス、ガラス
粉、非鉄金属粉、金属粉等の２種類又はそれ以上の種類
の混合物である。これらの研削材は長尺物の表面を軽研
削あるいは研磨するのに適している。

【００１０】そして、本発明に用いる研削材の大きさ
は、長尺物の断面寸法などとの相関関係により決まる
が、粒径が０．０２〜２．５０ｍｍである場合には、弾
性ローラあるいは弾性体の容器への供給が容易であり、
しかも、長尺物表面の異物除去に優れている。すなわ
ち、粒径が０．０２ｍｍより小さい場合には、長尺物表
面の異物除去が困難であり、粒径が２．５０ｍｍより大
きい場合には、弾性ローラあるいは弾性体の容器への供
給が困難になる。

【００１１】ここで、本発明の長尺物の表面加工用研削
材を長尺物との間で保持する容器あるいは弾性ローラ
は、弾性を有していて研削材を長尺物との間で保持で
き、かつ長尺物を通過させるときに発生する摩擦力に耐
えることができる強度を備え、さらに、電動機による回
転力に耐えられるものであれば、大きさ、形状、材質は
問わない。

【００１２】なお、２対以上の弾性ローラが長尺物を挟
持する力の大きさは、長尺物を挟持する弾性ローラが研
削材を介在させて長尺物に対して回転可能なものであ
る。また、前記長尺物を移動させるとともに前記弾性ロ
ーラの周縁速度を前記長尺物の移動速度より速くまたは
遅くなるようにして前記弾性ローラを回転させるこれに
より、前記研削材を前記長尺物に対して相対的に移動さ
せ長尺物を摩擦して前記長尺物を表面加工する。また、
弾性体の容器を介して前記長尺物を挟持する力の大きさ
は、長尺物を挟持する弾性体の容器が研削材を介在させ
て長尺物に対して回転可能なものである。また、前記長
尺物を移動させるとともに前記弾性体の容器を回転させ
るこれにより、前記研削材を前記長尺物に対して相対的
に移動させ長尺物を摩擦して前記長尺物を表面加工す
る。

【００１３】またなお、本発明における長尺物とは、断
面形状が円形、概略円形、多角形、異形等を成すものを
いい、その材質は問わない。

【００１４】またなお、弾性ローラの外周面から放出す
る液体は、研削材を弾性ローラの外周面に保持できるも
のであって、水または揮発性のもの例えばアルコールが
あり、その成分は問わない。

【００１５】またなお、弾性ローラの回転数をそれぞれ
変えることにより、弾性ローラから放出の液体によって
ダマになった研削材を砕く効果がある。しかも弾性ロー
ラの回転数により研削量が変化するため、研削量の微妙
な調整もできる。

【００１６】

【発明の実施の形態１】以下、発明を適用した長尺物の
表面加工装置の一実施例について図１〜図３に基づき詳
細に説明する。表面加工装置は、図１に示すように、前
後方向へ延びる回転軸１・１・２・２を相互に平行させ
相対向して軸支されて対を成しそれぞれの対が上下方向
へ適宜の間隔をおいて配置されて長尺物を挟持可能であ
りかつ長尺物の移動方向または反対方向へ回転可能な２
対の容器としての弾性ローラ３・３・４・４と、対を成
す弾性ローラ３・３・４・４を相互に接近・離隔する４
組の接近離隔手段と５・５、前記弾性ローラ３・３・４
・４を回転させる回転手段６・６（図３参照）と、対を
成す前記弾性ローラ３・３または４・４間に粉粒体状の
研削材を投入する研削材投入手段（図示せず）と、前記
弾性ローラ３・３・４・４を加湿する加湿手段７・７
（図２参照）と、で構成してある。

【００１７】そして、前記接近離隔手段５・５のそれぞ
れは、図２に示すように、前記回転軸１・１・２・２に
それぞれ環装された軸受部材８・８・９・９と、軸受部
材８・８・９・９にリンク機構１０・１０・１１・１１
を介して連結された横向きのシリンダ１２・１２・１３
・１３と、で構成してあり、シリンダ１２・１２・１３
・１３の各後部は箱体状の支持フレーム１４の左右外側
面に装着されたブラケット１５・１５の上下両端に上下
動自在にピン支持してあり、前記支持フレーム１４は固
定配設してある。さらに、前記軸受部材８・８・９・９
は上下のもの同士がリンク機構１６・１６を介して連結
してある。

【００１８】また、図３に示すように、前記回転軸１・
１・２・２の後部には前記回転手段６・６の一部を構成
するギヤユニットが装着してあり、ギヤユニットは前記
回転軸１・１・２・２にそれぞれ嵌着されたギヤ１７・
１７・１８・１８と、ギヤ１７・１８・１７・１８間に
それざれは位置されたピニオン１９・１９と、出力軸に
一方のピニオン１９が嵌着された電動機（図示せず）と
で構成してあり（図示せず）、ピニオン１９・１９は噛
み合っていて、電動機の駆動により前記弾性ローラ３・
３・４・４は所定方向へ回転するようになっている。

【００１９】また、図３に示すように、前記回転軸１・
１・２・２の後端には前記支持フレーム１４に装着され
た前記加湿手段７・７が連結してあり、各加湿手段７は
前記弾性ローラ３・３・４・４にそれぞれ透設された多
数の細孔と前記回転軸１・１・２・２に形成されて一端
が前記細孔に連通し他端が導管２０を介して液体供給源
２１に接続する貫通孔（図示せず）とで構成してある。

【００２０】次に、このように構成された装置によって
長尺物としての線材Ｗを表面加工する手順について説明
する。線材Ｗを二対の弾性ローラ３・３・４・４間に順
次に通過させるとともに、シリンダ１２・１２・１３・
１３を伸長作動して４個の弾性ローラ３・３・４・４を
相互に接近させて、弾性ローラ３・３・４・４により線
材Ｗを所要の大きさの力で挟持する。次いで、回転手段
６・６の減速機付き電動機を駆動して弾性ローラ３・３
・４・４の周縁速度を線材Ｗの移動速度より速くまたは
遅くなるようにして、弾性ローラ３・３・４・４をピニ
オン１９・１９およびギヤ１７・１７・１８・１８を介
して回転させ、かつ、弾性ローラ３・３および４・４間
に研削材投入手段（図示せず）から粉粒体状の研削材を
吹き込む。

【００２１】すると、弾性ローラ３・３・４・４は、周
縁のうち相互に接触する部分が変形して線材Ｗの形状に
順応し、これに伴い、弾性ローラ３・３・４・４が線材
Ｗに対して比較的長く覆い被さる状態になり、しかも、
加湿手段７・７による弾性ローラ３・３・４・４の加湿
によって研掃材の弾性ローラ３・３・４・４への付着が
確実に行われ、この結果、弾性ローラ３・３・４・４に
よって研削材は線材Ｗに対して相対的に移動され線材Ｗ
を摩擦し、表面加工することとなる。このようにして、
環境問題を引き起こすことがなく、しかも、長尺物の機
械的性質を低下させることもなく、長尺物を適確に表面
加工することができる。

【００２２】加えて、長尺物の材質、表面硬度、断面形
状、処理目的により、研削材の材質、形状、粒度等を選
択し、かつ、長尺物を挟持する力の大きさと弾性ローラ
の回転数等を適確に選定することにより、長尺物の表面
の研削量を可変させ、さらに加工条痕を付けることが可
能であるため、後工程で引抜加工あるいは圧延加工する
場合、酸洗処理と比較して、湿式あるいは乾式の潤滑剤
を効率良く加工工具部に誘導することができる。その
上、本発明によって生じた加工条痕は、化成皮膜や塗料
の下地処理としても好適であり、しかも、酸洗法あるい
は他の湿式洗浄法と比較して、装置を著しく小型にする
ことができるため、表面加工装置をインラインすること
が可能になる。

【００２３】なお、上記の実施例では、容器としての弾
性ローラ３・３・４・４は２対設けてあるが、１対又は
３対以上設けてもよい。またなお、上記の実施例では、
容器としての弾性ローラ３・３・４・４を縦方向へ並べ
てあるが、横方向へ並べても同様の作用効果が得られ
る。また、容器の形態は弾性ロ−ラに限らず供給された
研削材が少なくとも一時的に保持される機能を有してい
れば、その形態は問わない。

【００２４】

【発明の実施の形態２】以下、発明を適用した長尺物の
表面加工装置の別の一実施例について図４〜図５に基づ
き詳細に説明する。図４に示すように、本表面加工装置
は、研削材を内蔵するとともに加圧しかつ上下方向へ延
びる長尺物Ｗを貫通させる2組の表面加工手段４１・４
２と、２組の表面加工手段４１・４２を前記長尺物Ｗを
中心にして相互に反対方向へ低速回転させる回転手段４
３と、前記表面加工手段４１・４２のそれぞれに研削材
を供給・排出する研削材給排出手段（図示せず）と、で
構成してある。

【００２５】そして、前記２組の表面加工手段４１・４
２のそれぞれは、図５にしめすように、2個の軸受４５
・４５によって回転自在に支持した筒状の支持部材４４
と、支持部材４４内の上下両側に装着しかつ長尺物Ｗ用
の入孔４６・出孔４７をそれぞれ有する2個の閉鎖部材
４８・４９と、2個の閉鎖部材材４８・４９間に装架さ
れ中空体状を成して粉粒体状の研削材５０を収納しかつ
可撓性を有する容器本体としての可撓性管部材５１と、
可撓性管部材５１を対向する２方向から押圧して挟持す
る押圧手段５２と、で構成してある。

【００２６】また、前記回転手段４３は、図４に示すよ
うに、２組の前記表面加工手段４１・４２の前記支持部
材４４・４４における相互に対向する側に嵌着した２個
の傘歯車５３・５３と、前記2組の表面加工手段４１・
４２間に配設した減速機付き電動機５４と、減速機付き
電動機５４の出力軸に嵌着しかつ前記傘歯車５３・５３
と噛み合う傘歯車５５と、で構成してあって、減速機付
き電動機５４の駆動により、2組の表面加工手段４１・
４２は相互に反対方向に回転するようになっている。

【００２７】また、前記押圧手段５２は、前記支持部材
４４の外面に装着してあって、図５に示すように、相対
向する短尺円柱状の２個の押圧本体５６・５６と、前記
支持部材４４に装着され前記押圧本体５６・５６を軸着
しかつ押圧本体５６・５６を前記可撓性管部材５１の外
面に対して押圧・離隔させるリンク機構構造の進退機構
５７と、前記支持部材４４に装着し前記進退機構５７を
作動させるシリンダ５８と、で構成してある。そして、
シリンダ５８の伸縮作動により前記押圧本体５６・５６
は前記進退機構５７を介して前記可撓性管部材５１に対
して押圧・離隔するようになっている。

【００２８】次に、このように構成した装置によって長
尺物Ｗを表面加工する手順について説明する。まず、長
尺物Ｗを、上位の表面加工手段４１における閉鎖部材４
８の入孔４６、可撓性管部材５１内および閉鎖部材４９
の出孔４７を順に進入させてこれらを貫通させ、続い
て、同様にして下位の表面加工手段４２に長尺物Ｗを貫
通させる。次いで、上位の表面加工手段４１において研
削材給排出手段により供給口５９から粉粒体状の研削材
５０を可撓性管部材５１に供給して可撓性管部材５１内
に充填させるとともに排出口６０から自由に排出可能に
し、続いて、押圧手段５２のシリンダ５８を伸長作動し
て押圧手段５２の押圧本体５６・５６により可撓性管部
材５１の外面および研削材５０の一部を押圧する。下位
の表面加工手段２においても同様にして可撓性管部材５
１の外面および研削材５０の一部を押圧する。

【００２９】この場合、シリンダ５８の伸長による研削
材５０に対する押圧力は、牽引時に長尺物Ｗが移動可能
となる範囲内であって長尺物Ｗの表面加工目的に対応し
た大きさにする。この状態の下に、図示しない慣用の牽
引手段により長尺物Ｗを下方へ牽引するとともに、減速
機付き電動機５４の駆動により、2組の表面加工手段４
１・４２を相互に反対方向に回転させる。これにより、
回転長尺物Ｗは研削材５０によって表面加工されること
となる。そして、長尺物Ｗから削り取られた不純物は研
削材５０と一緒に排出口６０から排出される。このよう
にして、発明の実施の形態１と同様の効果を有すること
になる。なお、研削材５０への加圧下での長尺物Ｗの移
動により摩擦熱が発生することがあり、この場合には必
要に応じて供給口５９から圧縮空気、炭酸ガス等の冷却
用気体を供給する。

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、長尺物の表面加工用研削材であって、その研削材を
用いる長尺物の表面加工方法は、研削材が供給された少
なくとも２つの弾性体の容器に所要の大きさの力で前記
長尺物を挟持し、前記容器を前記長尺物に対して相対的
に回転させながら長尺物を移動させことにより、前記長
尺物を前記研削物に対して相対的に移動させて前記長尺
物の表面加工を行うことを特徴とすることから、環境問
題を引き起こすことがなく、しかも、長尺物の機械的性
質を低下させることもなく、長尺物を適確に表面加工す
ることができるなどの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部分面正面図であ
る。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の背面図である。

【図４】本発明の別の実施例の外面を示す正面図であ
る。

【図５】本発明の別の実施例の主要部を示す一部断面正
面図である。

【符号の説明】

１；２回転軸３；４弾性ローラ５接近離隔手段６回転手段７加湿手段４１；４２表面加工手段４３回転手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺物の表面加工用研削材であって、
その長尺物を表面加工する方法は、研削材が供給された
少なくとも２つの弾性体の容器に前記長尺物を貫通する
よう挿入し、該容器の外部より所要の大きさの力で前記
長尺物を前記容器を介して挟持し、前記容器を前記長尺
物に対して相対的に回転させながら、前記長尺物を前記
研削材に対して相対的に移動させて前記長尺物の表面加
工を行うことを特徴とする長尺物の表面加工用研削材。
【請求項２】長尺物の表面加工用研削材であって、
その長尺物を表面加工する方法は、回転軸を相互に平行
させ相対向して軸支されて対を成す弾性ローラを２対以
上適宜の間隔をおいて並べて配設された前記２対以上の
弾性ローラ間に長尺物を通過させる工程と、この長尺物
を前記２対以上の弾性ローラによって所要の大きさの力
で挟持する工程と、前記長尺物を移動させるとともに前
記弾性ローラの周縁速度を前記長尺物の移動速度より速
くまたは遅くなるようにして前記長尺物の移動方向と同
一方向または反対方向へ前記弾性ローラを回転させる工
程と、前記弾性ローラ間に粉粒体状の研削材を投入する
工程と、前記研削材を前記弾性ローラの外周面に保持す
るための液体を前記弾性ローラの外周面から放出させる
工程と、を含み、これにより、前記研削材を前記長尺物
に対して相対的に移動させ長尺物を摩擦して前記長尺物
の表面加工を行う方法であることを特徴とする長尺物の
表面加工用研削材。
【請求項３】前記研削材は軟質性のものであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の長尺物の表
面加工用研削材。
【請求項４】前記研削材は硬質性のものであること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の長尺物の表
面加工用研削材。
【請求項５】前記研削材は軟質性のものと硬質性の
ものとの混合物であることを特徴とする請求項1又は請
求項２に記載の長尺物の表面加工用研削材。
【請求項６】前記研削材は粒径が０．０２〜２．５
０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
１項に記載の長尺物の表面加工用研削材。