JP2004124157A

JP2004124157A - 線材の潤滑被膜処理方法および潤滑被膜処理装置および連続した伸線加工装置

Info

Publication number: JP2004124157A
Application number: JP2002289043A
Authority: JP
Inventors: Takao Oku; 奥　隆雄; Norio Shiga; 志賀　則夫; Shigeru Hosoda; 細田　稠
Original assignee: O & K Kk
Current assignee: O & K Kk
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】線材に形成される潤滑被膜の被膜量を調節できるようにする。
【解決手段】潤滑被膜用水溶液Ｗを収納する液槽１２を備え、かつこの液槽１２内で、線材１１を該水溶液Ｗに対して浸漬させて被膜付着させる被膜付着処理と、該水溶液Ｗから線材を引き上げて被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材１１に潤滑被膜を形成させる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材の潤滑被膜処理方法および潤滑被膜処理装置および連続した伸線加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コイル状の線材をさらに所望の直径に伸線加工する場合に、線材に潤滑被膜を形成する技術として、特開平５−３１７９５４号公報に掲げられているように、水溶性無機塩を主成分とする水溶液を線材に付着・乾燥させて潤滑皮膜を形成するようにしたものがある（以下、従来例１という）。
また、特公平１−２８１１１号公報には、潤滑被膜を、線材と溶液の化学反応によって形成する技術が掲げられている（以下、従来例２という）。
【０００３】
このような、潤滑膜を線材に形成する場合には、この線材の加工目的（例えば、伸線加工、冷間圧造加工等）の違いによって、要求される潤滑被膜（適切な被膜量）が異なる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３１７９５４号公報
【特許文献２】
特公平１−２８１１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例１では、潤滑被膜の被膜量を調節する機能がなく潤滑被膜の被膜量を加工目的に応じた所望量にできないという欠点があった。
従来例２では、潤滑被膜は、線材に溶液の化学反応によって形成されるため、潤滑被膜を所望量線材に形成するために、被膜処理装置は必要な反応時間をもつ長さを有するものでなければならなかった。
そこで、本発明は、線材に形成される潤滑被膜の被膜量を調節できる潤滑被膜処理方法および潤滑被膜処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、反応型潤滑被膜を溶液の化学反応によって形成する場合に、その長さを短くして小型化を可能とした潤滑被膜処理装置を提供することである。
本発明の他の目的は、線材の加工目的に応じた均一でかつ優れた潤滑性能を有した潤滑被膜を形成できる連続した伸線加工装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
すなわち、第１に、被膜処理方法として、線材供給装置より線材を繰り出しつつ線材表面の脱スケール処理を行った後、線材表面に付着型潤滑被膜処理液を付着させる被膜付着処理と、付着させた潤滑被膜処理液を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことによって、線材に潤滑被膜を形成することである。
これによれば、被膜付着処理によって、線材に付着された処理液を乾燥処理によって乾燥させて潤滑被膜を線材に形成し、さらに、この上から被膜付着処理を行うことによって、さらなる潤滑被膜を形成できる。ここで、乾燥した潤滑被膜は再び処理液中に浸漬され、乾燥されなかった潤滑被膜の一部は再溶解されるが、一旦乾燥した潤滑被膜は同じ溶媒に浸漬しても短時間には溶解しない。つまり、被膜付着処理と乾燥処理を繰り返す回数を調節することによって、被膜量を調節することができるようになるのである。
【０００８】
第２に、線材供給装置より線材を繰り出しつつ線材表面の脱スケールをショットブラストにより行った後、線材表面に付着型潤滑被膜を形成する線材の潤滑被膜処理方法において、潤滑被膜用処理液を収納する液槽を備え、かつこの液槽内で、線材を該処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて潤滑被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に潤滑被膜を形成させることである。
これによれば、被膜付着処理によって、線材に処理液を付着させ、これを乾燥処理によって、乾燥させることで、線材に潤滑被膜を形成し、さらに、被膜付着処理と乾燥処理とを繰り返すことによって、被膜量を増加させることができるのである。したがって、被膜付着処理と乾燥処理の繰り返し数を調節することによって、線材表面に形成される潤滑被膜の量を調節することができるようになるのである。
【０００９】
第３に、付着型潤滑被膜用処理液を収納する液槽を備え、ショットブラストにより脱スケールされた線材を液槽内に導入して該処理液に線材を浸漬させることによって線材表面に潤滑被膜を形成する潤滑被膜処理装置において、前記液槽内に導入された前記線材を前記処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて潤滑被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に潤滑被膜を形成させる被膜形成手段を備えたことである。
【００１０】
これによれば、被膜付着処理によって、線材に処理液を付着させ、これを乾燥処理によって、乾燥させることで、線材に潤滑被膜を形成し、さらに、被膜付着処理と乾燥処理とを繰り返すことによって、被膜量を増加させることができるのである。したがって、この潤滑被膜処理装置では、被膜付着処理と乾燥処理の繰り返し数を調節することによって、線材表面に形成される潤滑被膜の量を調節することができるようになるのである。
第４に、被膜形成手段は、回転自在とされた１個または複数個の回転体から構成されており、前記回転体は、回転軸よりも下方側部分が処理液に浸かるように配置され、前記回転体の周面には、線材を回転体に巻回可能とする係合溝が形成されていることである。
【００１１】
これによれば、回転体に係合溝を形成することによって、巻回された線材が、回転体から抜けはずれるのを防止できるようになる。
第５に、前記１個の回転体の周面には、前記係合溝が、螺旋状に形成されていることである。
これによれば、線材を係合溝に係合させて、回転体に複数回巻回した場合に、巻回された線材同士が接触することがなく、接触により潤滑被膜が剥離することを防止することができる。
【００１２】
第６に、前記複数個の回転体は、線材の繰り出し方向に沿って離間された２個の回転体からなり、各回転体の周面には、前記係合溝が、回転体の回転軸方向に間隔をおいて複数条形成されていることである。
これによれば、２個の回転体に線材を巻回することによって、液槽内に滞在する線材の長さを長くすることができる。また、係合溝を複数条形成したことにより、線材を回転体に複数回巻回する場合に、巻回された線材同士が接触することがなく、接触により潤滑被膜が剥離することを防止することができる。
【００１３】
第７に、蓚酸塩またはリン酸塩を収納する液槽内に線材を導入し、蓚酸塩またはリン酸塩の化学反応によって線材に潤滑被膜を形成する潤滑被膜処理装置において、前記液槽内には、回転自在とされ、かつ線材を巻回可能な１個または複数個の回転体が設けられており、前記回転体は、その全体が処理液に浸かるように配置されており、前記回転体の周面には、線材を回転体に巻回したときにこの線材と係合する係合溝が形成されていることである。
これによれば、処理液内に浸漬される線材の長さを長くすることができるようになり、処理液の十分な反応時間を得るための、潤滑被膜処理装置の長さを長くする必要がなくなり、この点で装置を小型化することができる。
【００１４】
第８に、線材を繰り出す線材供給装置と、線材を巻き取る巻き取り装置との間に、線材供給装置から順番に、前記繰り出される線材を矯正する矯正手段と、該矯正された線材表面の脱スケールをさせるショットブラスト機と、該ショットブラスト機を通過した線材に、水系潤滑被膜処理液を付着させて線材表面に潤滑被膜を形成する潤滑被膜処理装置と、該線材に形成された潤滑被膜を強制的に乾燥させる強制乾燥手段と、前記付着・乾燥によって潤滑被膜が形成された線材の伸線を行う伸線ダイスまたは巻き取り装置とを備えた連続した伸線加工装置において、
前記潤滑被膜処理装置は、潤滑被膜処理液を収納する液槽を備え、かつこの液槽内で、線材を該処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に潤滑被膜を形成させる被膜形成手段を備えたことである。
【００１５】
これによれば、被膜付着処理によって、線材に処理液を付着させ、これを乾燥処理によって、乾燥させることで、線材に潤滑被膜を形成し、さらに、被膜付着処理と乾燥処理とを繰り返すことによって、被膜量を増加させることができるのである。したがって、この連続した伸線加工装置では、被膜付着処理と乾燥処理の繰り返し数を調節することによって、線材表面に形成される潤滑被膜の量を調節することができるようになるのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図４に示すように、本発明に係る連続した伸線加工装置１は、線材供給装置２（サプライスタンド）と、線材１１の矯正装置３と、線材１１表面の脱スケールを行うショットブラスト機４と、線材１１表面の洗浄装置５と、潤滑被膜処理装置６と、被膜処理後の線材１１を強制的に乾燥させる乾燥装置７と、線材１１を引き出すための引き出し装置８と、先付け装置９と、ダイスおよび巻き取り装置からなる伸線機１０とから構成される。
【００１７】
すなわち、線材供給装置２と伸線機１０の間に線材供給装置２から、矯正装置３、ショットブラスト機４、洗浄装置５、潤滑被膜処理装置６、乾燥装置７、引き出し装置８、先付け装置９の順番に配置されており、線材１１はこのように配置された各装置を連続して通過していくこととなる。この線材１１の送り速度は、２０ｍ／分〜２００ｍ／分の範囲で調節可能となっている。
この連続した伸線加工装置１によって加工される線材１１は、矯正装置３および引き出し装置８に設けられた線材繰り出し用のピンチロール（図示略）を介して線材供給装置２から伸線機１０まで送り出され、伸線機１０の巻き取り装置に巻き取られるようになっている。以下、線材供給装置２から伸線機１０へ向かって線材１１が送り出される方向を線材１１の進行方向Ａという。
【００１８】
矯正装置３は、線材１１を伸線機１０側へ繰り出すためのピンチロール（図示略）と、線材１１を曲げることによって線材表面のスケールをひび割れ状にして剥離しやすくさせるベンドロール（図示略）と、線材１１を直線状に矯正するための矯正ロール（図示略）とを備えている。
ショットブラスト機４は、微小なショット粒を線材表面に投射することによって、線材表面のスケールを除去し、そして線材表面に微小な凹凸を形成するためのものである。この実施の形態では、粒径０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのショット粒によって、線材１１の表面粗度をＲｚ５μｍ〜Ｒｚ３５μｍに形成することができる。
【００１９】
このように線材表面にＲｚ５μｍ〜Ｒｚ３５μｍの凹凸を形成することによって、線材表面に後述する潤滑被膜処理を施した場合には、伸線時または冷間圧造加工時に、線材１１表面の凹部に被膜が密着して剥離しにくくすることができ、十分なキャリアー効果を発揮して、線材加工時の潤滑被膜による十分な潤滑を確保することができるようになる。
洗浄装置５は、前記ショットブラスト機４によって剥離されて線材１１表面に再付着した微粉状のスケールを洗い流すためのものである。この洗浄装置５によって、線材１１に付着したスケールを確実に洗い流すことができ、後述する潤滑被膜処理装置６内にスケールが混入されることがなく、潤滑被膜処理装置６内の潤滑剤の寿命を長期化できるようになっている。
【００２０】
この洗浄装置５の洗浄方式は、高圧水流によるもの、または、後述する潤滑被膜処理装置６の液槽１２内の水溶液を加熱し、または一定温度に保持（保温）するためのパイプ１６内を流通する蒸気を取り込んで行うものを用いるのがよい。
潤滑被膜処理装置６は、洗浄装置５を通過した線材１１表面に潤滑被膜を形成する（以下、潤滑被膜処理という）ためのものである。この潤滑被膜処理装置６は、潤滑被膜用処理液としての水系潤滑被膜処理液（以下、水溶液Ｗという）を収納する液槽１２を備えている。
【００２１】
ここで、水系潤滑被膜処理液には、例えば、無機系潤滑剤、ポリマー系のものや、金属石鹸、または水溶性高分子によるもの等の混合物または単品が用いられる。
より具体的には、無機系潤滑剤には、珪酸塩（珪酸ナトリウム、珪酸カリウム）硫酸ナトリウム、硼酸塩（硼酸ナトリウム、硼酸カリウム）、リン酸塩（リン酸鉄、リン酸ナトリウム）、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、消石灰コロイダルシリカ等があり、ポリマー系のものには、ポリオレフィンワックス、ポリエチレンワックス等があり、金属石鹸には、亜鉛石鹸、ナトリウム石鹸等、水溶性高分子によるものには、ポリアルキレングリコール系、セルロース系等種々のものを溶媒または、潤滑剤として用いることができる。
【００２２】
液槽１２の上部には、上下に移動可能な蓋体１３が設けられている。この蓋体１３は、下方側が開口状とされた箱形状とされている。この蓋体１３を設けたことによって、蓋体１３を閉じた状態では液槽１２内の潤滑被膜処理液中の水分の蒸発による減少を防止することができるようになっている。また、この蓋体１３を上方に上げて開いた状態では、液槽１２内全体の状態を確認できるようになっている。この蓋体１３の上方には巻き上げ装置（ウィンチ）１４が設けられている。巻き上げ装置（ウィンチ）１４は、液槽１２の後方に設けられた支柱３０の上部に設けられている。蓋体１３はこの巻き上げ装置（ウィンチ）１４によってつり下げられた状態となっている。蓋体１３に取り付けられた連結鎖１５を巻き上げ装置（ウィンチ）１４で巻き上げ・下げすることで蓋体１３は開閉される。
【００２３】
この液槽１２内には、水溶液Ｗを加熱し、または一定温度に保持（保温）するためのパイプ１６が蛇行状に設けられている。水溶液Ｗには、常温仕様から１０５℃仕様があるが、加温仕様の場合は、所定の温度に加熱・保持されている。このパイプ１６に蒸気を循環させることによって、水溶液Ｗは、予め所定温度に加熱・保持されている。
液槽１２内には、水溶液Ｗを攪拌するための攪拌機１７が設けられている。この攪拌機１７は、先端にプロペラ１８を有する攪拌部材１９の軸部２０を、モーター２１によって回転駆動することによって、液槽１２内の水溶液Ｗを攪拌し、水溶液Ｗの濃度・温度のムラをなくして一定状態に保つようになっている。
【００２４】
また、液槽１２内には、前記液槽１２内に導入された前記線材１１を水溶液Ｗに対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて潤滑被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材１１に潤滑被膜を形成させる被膜形成手段２２が設けられている。
具体的には、被膜形成手段２２は、液槽１２内で回転自在とされた円柱状の回転体２３からなる。この実施の形態では、液槽１２内には２個の回転体２３が設けられている。２個の回転体２３は、線材１１の進行方向で互いに離間されて設けられている。以下、液槽１２における線材１１の入口２５ａ寄りの回転体２３を第１回転体２３ａ、出口２５ｂ寄りの回転体２３を第２回転体２３ｂという。
【００２５】
各回転体２３ａ、２３ｂは、その回転軸よりも下側が水溶液Ｗに浸かるように配置されている。したがって、このように配置された各回転体２３ａ、２３ｂに、線材１１を巻回することによって、この線材１１は、各回転体２３ａ、２３ｂの回転軸（回転中心）の下側で、水溶液Ｗに浸漬され、線材１１には、この水溶液Ｗが付着されることとなる。以下、線材１１に水溶液Ｗが付着される処理を、被膜付着処理という。
水溶液Ｗに浸漬されて、被膜付着処理がなされた線材１１は、各回転体２３ａ、２３ｂが回転することにより、水溶液Ｗから、引き上げられ、液槽１２内において、水溶液Ｗの上方の大気中で乾燥されることとなる。このように線材１１が乾燥される空間は、前記蓋体１３によって囲繞された液槽１２内部空間と略対応している。以下、この空間を線材乾燥空間４３という。
【００２６】
乾燥速度は、線材１１の温度・浸漬時間および乾燥温度が大きく影響するので、液槽１２内の水溶液Ｗは、加温仕様の場合８０〜１０５℃といった高温に加熱・保持されているため、水溶液Ｗからの熱伝達により、線材乾燥空間４３の温度（気温）は、液槽１２外部の気温よりも高くなっている。したがって、線材乾燥空間４３では、線材１１に付着された水溶液Ｗを乾燥する場合に、液槽１２外の大気中で自然乾燥させるよりも早く乾燥させることができるようになっている。
また、水溶液Ｗの温度仕様が比較的低い場合には、線材乾燥空間４３に熱風を送り込むような送風手段を設けるようにしてもよい。
【００２７】
以下、この線材乾燥空間で線材１１に付着した水溶液Ｗを乾燥させる処理を乾燥処理という。被膜付着処理によって、線材１１に付着した水溶液Ｗが、乾燥処理によって乾燥されることによって、線材１１表面に潤滑被膜が形成されることとなる。
第１回転体２３ａは、第２回転体２３ｂよりも上下方向の位置が高くされている。第１回転体２３ａと第２回転体２３ｂの上下方向の位置を同位置にしてもよいが、この実施の形態のように、第１回転体２３ａの上下方向の位置を第２回転体２３ｂよりも高くした方が、第１回転体２３ａの回転軸と第２回転体２３ｂの回転軸との軸間距離を長くすることができる。したがって、軸間距離が長くなった分だけ乾燥処理の状態になる線材１１の長さが長くなる。
【００２８】
つまり、第１回転体２３ａの上下方向の位置の高低を調節することによって、線材１１の乾燥処理時間を長短調節することができるようになる。しかも、第１回転体２３ａの上下方向の位置を変えるだけであるので、潤滑被膜処理装置６の線材進行方向の長さを長くすることなく、つまり、この潤滑被膜処理装置６を大型化することなく、液槽１２内での乾燥時間を極力長くとれるようになり、この点で有利である。
各回転体２３の周面には、線材１１を各回転体２３ａ、２３ｂに巻回するときにこの線材１１が係合する係合溝２４が形成されている。この係合溝２４は、各回転体２３ａ、２３ｂの回転軸方向に沿って間隔をおいて複数条形成されている。
【００２９】
各係合溝２４は、回転体２３の回転軸方向に間隔をおいて形成されている。この係合溝２４に線材１１を係合させることにより、各回転体２３に線材１１を巻回することができるようになる。
図５に示すように、線材１１は、第１回転体２３ａと、第２回転体２３ｂとに架け渡すように巻回されている。線材１１は、同じ係合溝２４に複数回巻回されるのではなく、回転体２３の回転軸方向一端側の係合溝２４から順番に各係合溝２４に１回ずつ係合するように線材１１をずらして巻回される。このように線材１１を回転体２３に巻回することで、線材１１を回転体２３に複数回巻き付けても、巻き付けられた線材１１同士が接触することがなくなる。したがって、巻回された線材１１同士が接触することによって、線材１１表面の潤滑被膜が剥離するということを防止することができる。
【００３０】
潤滑被膜処理装置６において、液槽１２における線材１１の入口２５ａ側の外側方には、入口２５ａ側で線材１１を支持する第１支持ローラ２６が設けられており、同様に液槽１２における線材１１の出口２５ｂ側の外側方には、出口２５ｂ側で線材１１を支持する第２支持ローラ２７が設けられている。
回転体２３は、軸体２８によって枢支されて、回転自在とされている。この軸体２８が軸受２９によって支持されることによって液槽１２内で回転自在とされている。軸体２８内は、中空状とされており、その内部に冷却水をその内部に導入できるようになっている。
【００３１】
回転体２３は、回転軸よりも下側の部分が水溶液Ｗに浸かるように配置されている。換言すれば、液槽１２内に収納された水溶液Ｗの液面の位置は、回転体２３の回転軸よりも下側部分が浸かるような高さになるように調整されており、回転体２３全体が水溶液Ｗ中に浸からないようになっている。
回転体２３は、加熱された水溶液Ｗにその一部が浸かっているので、液槽１２内で水溶液Ｗによって加熱され、この熱は軸体２８に伝達されるが、軸体２８内に冷却水を導入することで軸体２８を冷却し、軸受２９に熱が伝わらないようになっている。これによって、軸受２９が高温化することを防止して、軸受２９の損傷を抑制し、長寿命化することができる。
【００３２】
液槽１２の外側周には、断熱材が周設されており、加熱された水溶液Ｗの熱が外部に伝わりにくくなっていて、液槽１２内の潤滑被膜処理液が冷めにくく、さらに作業者が液槽１２の断熱材が設けられた部分に触れても熱を感じずに作業できるようになっている。
連続した伸線加工装置１は、また、液槽１２の線材１１の出口２５ｂから出てきた線材１１に過剰に付着した潤滑被膜処理液を吹き飛ばして除去し、潤滑被膜を均一にするための装置である第１エアーワイプ３１ａ、第２エアーワイプ３１ｂを備えている。
【００３３】
液槽１２の出口２５ｂから出てきた線材１１には、水溶液Ｗが付着したままになっており、しかもこの水溶液Ｗは、重力によって線材１１の下側に集まっているので、このまま乾燥させてしまうと、潤滑被膜は線材１１の下側の膜厚が厚くなって不均一となってしまう場合がある。そこで、各エアーワイプ３１（３１ａ、３１ｂ）によって、線材１１の下側に集まった水溶液Ｗを除去し、均一な厚さの潤滑皮膜を線材１１に形成するのである。
具体的には、第１エアーワイプ３１ａは、液槽１２内において、第２回転体２３ｂと、液槽１２に設けられた線材１１の出口２５ｂとの間に設けられており、第２回転体２３ｂの下側から離れて液槽１２の出口２５ｂに向かう線材１１に過剰に付着した水溶液Ｗを除去することができるようになっている。
【００３４】
この第１エアーワイプ３１ａは、図６、図７に示すように線材１１に圧縮空気を吹き付ける吹き付け部３２と、この吹き付け部３２を支持する支持部３３からなる。吹き付け部３２は、円柱状に形成されていて内部が中空状とされている。またこの吹き付け部３２には、線材１１をその軸心部に案内する案内溝４５が形成されており、正面からみるとこの吹き付け部３２は略馬蹄形状になっている。この案内溝４５は、吹き付け部３２の軸心部に線材１１を配置できるような深さに形成されている。
【００３５】
この吹き付け部３２の正面３２ａ側には、この正面３２ａ側から凹むように傾斜する傾斜面３２ｂが軸心部の周囲に形成されている。この傾斜面３２ｂは、すり鉢状に形成されており、線材１１に圧縮空気を吹き付ける噴出口３２ｃがその周方向に沿って複数形成されている。この実施の形態では、噴出口３２ｃの数は４である。噴出口３２ｃがこのように形成されることによって、噴出口３２ｃは、吹き付け部３２の軸心部に案内された線材１１の周囲を取り囲むように位置することになり、線材１１の外周に均一な空気を吹き付けることができるようになっている。
【００３６】
吹き付け部３２は、液槽１２外に配置された、圧力調整可能なコンプレッサ（図示略）と連結されており、吹き付け部３２とコンプレッサとを連結していて圧力調整弁を有した連結配管を通じてコンプレッサから吹き付け部３２内に圧縮空気が送られるようになっており、この圧縮空気が前記圧力調整弁を介して前記噴出口３２ｃから噴出されるのである。
支持部３３は、吹き付け部３２に連結された支持部材４７を介して、基板４８に設けられた固定横軸４９に連結されており、この基板４８には固定横軸４９を中心として角度を変更できるようにする円弧状の角度調整溝５０が形成されている。この角度調整溝５０は、基板４８に複数形成されており、その数は３である。角度調整溝５０には、雄ねじを有する第１固定部材５１が係合されており、基板４８は、この第１固定部材５１を介して液槽１２の側壁に固定されている。この第１固定部材５１をねじが締まる方向に回転させることによって、基板４８の位置決めがなされる。このような角度調整によって、吹き付け部３２は、固定横軸４９回りの位置（角度）を変更することができ、例えば、各回転体２３ａ、２３ｂに巻回された線材１１の巻回の仕方や、線径の違いよって、液槽１２における線材１１出口２５ｂと回転体２３（２３ａ、２３ｂ）との間の線材１１の位置がずれたときに、このずれに応じて吹き付け部３２の位置を調整できるようにでき、この点で便利なものとなっている。
【００３７】
支持部材４７と固定横軸４９とはこの固定横軸４９に沿ってスライド自在に移動する円筒状のスライドガイド５２を介して連結されている。
スライドガイド５２の上部には、ねじ孔５２ａがスライドガイド５２の筒壁を内外貫通して形成されている。このねじ孔５２ａには、雄ねじを有する第２固定部材５３が差し込まれている。固定横軸４９の上部は、この固定部材が固定時に当接する当接面４９ａが軸方向の略全幅にわたって形成されている。
このような構成から、固定部材をねじが締まる方向に回転させてこの固定部材の先端と当接面４９ａとを当接させ、さらにこれを締めることによって、スライドガイド５２は、固定横軸４９に固定される。この状態から固定部材をねじが緩む方向に回転させると固定部材の先端が当接面４９ａから離れてスライドガイド５２は、固定横軸４９の軸方向に移動できるようになる。このとき、固定部材の先端と、当接面４９ａとが少しだけはなれるようにしておくことで、スライドガイド５２が固定横軸４９まわりに回転しようとすると、前記先端が当接面４９ａに当接して、回転しないように固定横軸４９まわりの位置規制（角度規制）をすることができるようになっている。したがって、吹き付け部３２が大きくぐらつくことなく、固定横軸４９の軸方向にこの吹き付け部３２を移動させることができる。
【００３８】
このように吹き付け部３２を移動可能とすることにより、例えば、液槽１２における線材１１出口２５ｂと、回転体２３（２３ａ、２３ｂ）との間の線材１１部分の巻回回数を増減による横方向の位置ずれに対応してこの吹き付け部３２の横方向の位置を調整することができるようになる。
第２エアーワイプ３１ｂの吹き付け部３２は、第１エアーワイプ３１ａと同型であり、液槽１２の外側で、液槽１２における線材１１の出口２５ｂ近傍に設けられている。第２エアーワイプ３１ｂの下側には、線材１１から落ちた水溶液Ｗを再び液槽１２内に戻すためのドレン菅３５が第２エアーワイプ３１ｂと液槽１２とを連結して設けられている。このドレン菅３５を設けたことによって、線材１１に付着した水溶液Ｗを、第２エアーワイプ３１ｂによって吹き落としても、潤滑被膜処理装置６周辺の作業床をこの水溶液Ｗによって汚すことなく、しかも、この水溶液Ｗを再び液槽１２内に戻して潤滑被膜処理に再利用できるようになり、この点で有利である。
【００３９】
なお、各エアーワイプ３１ａ、３１ｂを両方同時に使用することができるようになっているが、いずれか一方のみの使用であっても十分その能力を発揮できるようになっている。
乾燥装置７は、被膜処理装置６において線材１１に付着された被膜を強制的に乾燥させる強制乾燥手段である。
図８、図９に示すように、この乾燥装置７は、線材１１がその内部に挿通される円筒状の筒体３６と、この筒体３６を支持する支持脚部３７とから構成される。線材１１は、筒体３６内に挿通されてこの筒体３６内で乾燥処理される。筒体３６の外側部には、筒体３６内に熱風を送り込む熱風発生器３８が設けられている。また、筒体３６において線材１１の入口２５ａとなる長手方向の開口端側には、線材１１の径に応じて、線材１１の挿通口の大きさを調節することができるアジャスタ３９が設けられている。筒体３６の外周壁には断熱材が取り付けられている。
【００４０】
このアジャスタ３９は、種々の大きさの線材挿通孔４１が形成された円板と、この円板を枢支する枢支軸部４２とからなる。アジャスタ３９は枢支軸部４２を中心として円板を回転させることにより、線材挿通孔４１の位置をずらすことにより、種々の径の線材１１に応じた線材挿通孔４１を線材１１の挿通口とすることができるようになっている。図１０では、最も太い線材１１が筒体３６に挿通されるときの状態を示しており、一番孔径の大きな線材挿通孔４１と筒体３６の入口側に線材１１の挿通口として位置づけられている。
【００４１】
引き出し装置８は、最初にこの伸線加工装置１に線材１１をセットするときに用いるものである。
図１１に示す引き出し装置８には線材１１を乾燥機側に誘導する引き出しロープ（図示略）が取付けられている。この引き出しロープを被膜処理装置６の出口２５ｂから液槽１２内に導入し、各回転体２３ａ、２３ｂに巻き付け、そして被膜処理装置６の入口２５ａ側まで持ってきておいて、線材１１と引き出しロープとをトンス（図示略）によって結びつけ、その後引き出し装置８によって、引き出しロープを引張って、線材１１を伸線加工装置１内に導入するのである。
【００４２】
先付け装置９は、ダイスに線材１１を最初に取り付ける際に、ダイスに取り付けやすくするために線材１１の径をダイスの径よりもやや小さくなるように加工するものである。
表１は、付着型潤滑被膜処理液の液種として珪酸カリウムを主成分としたものを使用した場合において、回転体２３への線材１１の巻回回数、すなわち、水溶液Ｗへの浸漬回数と、潤滑膜の被膜量との関係を示している。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１において明らかとなったように、巻回回数の増加にともなって、被膜量も増加している。
すなわち、上記した実施の形態によれば、液槽１２内に設けた回転体２３に線材１１を巻回することによって、線材１１を液槽１２内で線材１１を水溶液Ｗに浸漬する浸漬状態と、この浸漬状態の線材１１を引き上げて液槽１２内で乾燥させる乾燥状態とを複数回繰り返すことによって、線材１１に付着させる潤滑膜の被膜量を増加させることができる。
【００４５】
従って、線材１１の回転体２３への巻回回数を調節（増減）することにより、潤滑膜の被膜量を調節することができるようになる。
また、前述した従来の被膜処理では、脱スケール処理に酸を使用する場合があり、これによって、廃酸および排水による公害を防止するための処理が必要であり、このための費用が必要でコスト高となっていたが、本発明では、ショットブラストによって脱スケール処理を行うので、このような処理は必要なく、この点において有利である。
【００４６】
図１２に示す回転体２３の外周面には、線材１１を規制するための１条の係合溝２４が回転軸方向に螺旋状に形成されている点が、図５に示した回転体２３と異なる。
このように、係合溝２４を螺旋状に形成することによって、１個の回転体２３のみに線材１１を巻回することができるようになり、回転体２３が１個のみであっても、巻回回数を調節することによって、線材１１の潤滑膜の被膜量を調節することができるようになる。
【００４７】
その他の点は、図５に示した回転体２３と同様の構成であり、この回転体２３を用いた、潤滑被膜処理方法、潤滑被膜処理装置６、連続した伸線加工装置１は、図１乃至図１１に示した実施の形態と同様の作用効果を生ずる。
図１３に示す回転体２３では、その回転軸方向の略中央位置に係合溝２４が１条形成されている。この係合溝２４に線材１１と複数回巻回することによって、潤滑膜の被膜量を調節することができるようになる。その他の点は、図１２に示した実施の形態と同様の構成であり、同様の作用効果を生じる。
【００４８】
図１４に示す回転体２３では、係合溝２４がＶ字状の切れ込みとされている点が、図１３に示すものと異なる。その他の点は、図１３に示した実施の形態と同様の構成であり、同様の作用効果を生じる。
図１５は、線材１１の直径が太くて、回転体２３に巻回することが困難な場合に、線材１１に潤滑被膜を付着させる方法を示している。特に線材１１の直径が１５ｍｍを越えるような場合に、この方法を採るのがよい。
具体的に説明すると、液槽１２内には、線材１１の上方から、水溶液Ｗを流しかける流出口１２ａが設けられている。この流出口１２ａは、液槽１２内に線材１１の進行方向に間隔をおいて、２個設けられている。また、２個の回転体２３の内、入口側の第１回転体２３ａの係合溝２４の底部に線材１１は接触している。
【００４９】
図１６に示すように、線材１１と潤滑被膜用処理液を化学反応させることによって、線材１１に潤滑被膜を形成する場合（以下、反応型被膜形成という）には、各回転体２３ａ、２３ｂは、その全体が溶液中に浸漬されるのが望ましい。反応型被膜形成の場合には、浸漬させた時間、すなわち線材１１と処理液との化学反応の時間の長さによって潤滑被膜の被膜量が定まる。
図１６において、第１回転体２３ａと、第２回転体２３ｂとは、線材１１の進行方向で間隔をおいて配置されており、線材１１は、図５で示した場合と同様に、各回転体２３ａ、２３ｂに巻回されている。このように、各回転体２３ａ、２３ｂ全体を、処理液Ｗに浸漬させ、線材１１を各回転体２３ａ、２３ｂに巻回する回数を調節することによって、処理液内に浸漬される線材１１の長さを調節することができるようになる。つまり、各回転体２３ａ、２３ｂに線材１１を巻回する回数が多ければ多いほど、線材１１は、処理液Ｗ中に長時間滞在することになり、これによって、線材１１と処理液Ｗとの化学反応時間を長くすることができる。
【００５０】
以上により、このような被膜形成手段２２を設けたことによって、処理液Ｗを収納する液槽１２の長さを長くする必要が無くなり、この点で、潤滑被膜処理装置６の大きさを小型化することができるようになる。
なお、本発明は上記の実施の形態に限らず、以下のように種々の変形・変更が可能である。
回転体２３は、１個、２個だけでなく、液槽１２内に３個、４個以上といった複数個設けるようにしてもよい。また、回転体２３の形状は、円柱状に限らず、楕円柱状、角柱状等他の種々の形状を採用してもよい。
【００５１】
液槽１２内に設けられた流出口１２ａの数は、２個に限らず、１個または、３個以上であってもよい。噴出口３２ｃの数は、４に限らず１乃至３、または５以上であってもよい。噴出口３２ｃの数が１の場合には、この噴出口３２ｃを傾斜面３２ｂの軸心部まわりの周方向に沿った長口状に形成するようにしてもよい。
線材１１に形成する潤滑被膜の量が少量でもよい場合には、各回転体２３ａ、２３ｂに線材１１を巻き付けることなく、この線材１１を各回転体２３ａ、２３ｂの下側からくぐらせるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、線材に形成される潤滑被膜の被膜量を調節できる。
また、線材の潤滑被膜を溶液の化学反応によって形成する場合に、潤滑被膜処理装置の長さを短くして小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被膜処理装置を示す側面図である。
【図２】被膜処理装置を示す正面図である。
【図３】被膜処理装置を示す平面図である。
【図４】連続した伸線加工装置を示す側面図である。
【図５】被膜形成手段を示す平面図である。
【図６】エアーワイプを示す側面図である。
【図７】吹き付け部を示す正面図である。
【図８】乾燥装置を示す側面図である。
【図９】乾燥装置を示す平面図である。
【図１０】乾燥装置のアジャスタを示す正面図である。
【図１１】引き出し装置を示す側面図である。
【図１２】被膜形成手段の他の実施の形態を示す平面図である。
【図１３】被膜形成手段の他の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】被膜形成手段の他の実施の形態を示す平面図である。
【図１５】径の太い線材に潤滑膜を形成するときの被膜処理を示す側面図である。
【図１６】線材と溶液とを化学反応させて被膜を形成する場合の液槽内の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１　連続した伸線加工装置
２　線材供給装置
３　矯正機
４　ショットブラスト機
６　潤滑被膜処理装置
７　乾燥装置
１０　伸線機
１１　線材
１２　液槽
２２　被膜形成手段
２３　回転体

Claims

線材供給装置より線材を繰り出しつつ線材表面の脱スケールを処理を行った後、線材表面に付着型潤滑被膜処理液を付着させる被膜付着処理と、付着させた付着型潤滑被膜処理液を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことによって、線材に潤滑被膜を形成することを特徴とする線材の潤滑被膜処理方法。
線材供給装置より線材を繰り出しつつ線材表面の脱スケールをショットブラストにより行った後、線材表面に潤滑被膜を形成する線材の潤滑被膜処理方法において、
付着型潤滑被膜処理液を収納する液槽を備え、かつこの液槽内で、線材を該処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて潤滑被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に被膜を形成させることを特徴とする線材の潤滑被膜処理方法。
付着型潤滑被膜処理液を収納する液槽を備え、ショットブラストにより脱スケールされた線材を液槽内に導入して該処理液に線材を浸漬させることによって線材表面に潤滑被膜を形成する潤滑被膜処理装置において、
前記液槽内に導入された前記線材を前記処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて潤滑被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に潤滑被膜を形成させる被膜形成手段を備えたことを特徴とする潤滑被膜処理装置。
被膜形成手段は、回転自在とされた１個または複数個の回転体から構成されており、
前記回転体は、回転軸よりも下方側部分が処理液に浸かるように配置され、
前記回転体の周面には、線材を回転体に巻回可能とする係合溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の潤滑被膜処理装置。
前記１個の回転体の周面には、前記係合溝が、螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の潤滑被膜処理装置。
前記複数個の回転体は、線材の繰り出し方向に沿って離間された２個の回転体からなり、各回転体の周面には、前記係合溝が、回転体の回転軸方向に間隔をおいて複数条形成されていることを特徴とする請求項４に記載の潤滑被膜処理装置。
蓚酸塩またはリン酸塩を収納する液槽内に線材を導入し、化学反応によって蓚酸塩またはリン酸塩の潤滑被膜を形成する潤滑被膜処理装置において、
前記液槽内には、回転自在とされ、かつ線材を巻回可能な１個または複数個の回転体が設けられており、
前記回転体は、その全体が処理液に浸かるように配置されており、
前記回転体の周面には、線材を回転体に巻回したときにこの線材と係合する係合溝が形成されていることを特徴とする潤滑被膜処理装置。
線材を繰り出す線材供給装置と、線材を巻き取る巻き取り装置との間に、線材供給装置から順番に、前記繰り出される線材を矯正する矯正手段と、該矯正された線材表面の脱スケールをさせるショットブラスト機と、該ショットブラスト機を通過した線材に、水系潤滑被膜処理液を付着させて線材表面に被膜する潤滑被膜処理装置と、該線材に形成された潤滑被膜を強制的に乾燥させる強制乾燥手段と、前記付着・乾燥によって潤滑被膜が形成された線材の伸線を行う伸線ダイスまたは巻き取り装置とを備えた連続した伸線加工装置において、
前記潤滑被膜処理装置は、潤滑被膜処理液を収納する液槽を備え、かつこの液槽内で、線材を該処理液に対して浸漬させて潤滑被膜を付着させる被膜付着処理と、該処理液から線材を引き上げて被膜を乾燥させる乾燥処理とを繰り返すことにより、この線材に潤滑被膜を形成させる被膜形成手段を備えたことを特徴とする連続した伸線加工装置。