JP2009095846A - 粉末潤滑剤の連続塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属線材の表面に対し、金属石鹸を主成分とする粉末潤滑剤を塗布するに際し、係る粉末潤滑剤の漏れをなくすか抑制し、作業環境および上記粉末潤滑剤の歩留まりを向上させ得る粉末潤滑剤の連続塗布装置を提供する。
【解決手段】金属線材Ｗが底部３ａを走行し、且つ係る線材Ｗの表面に塗布すべき粉末潤滑剤Ｐが充填される粉末充填容器２の粉末充填部３と、係る粉末充填部３に隣接し且つ上記線材Ｗの走行方向の下流側に配置された粉末捕集容器１０と、係る粉末捕集容器１０と上記粉末充填容器２の上部容器８との間を連通する粉末回収管１４と、上記上部容器８の内側で且つ上記粉末回収管１４の連通部１５よりも上方に配置されたフィルタＦと、上記上部容器８において上記フィルタＦの位置よりも上方に一端が連通するブロワー（減圧吸引手段）Ｂと、を含む、粉末潤滑剤の連続塗布装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軸方向に沿って走行する金属線材の表面に粉末潤滑剤を連続して塗布するために用いられる粉末潤滑剤の連続塗布装置に関する。

鋼線などの金属線材をダイスに通して縮径する伸線加工では、伸線速度およびダイス寿命を向上させるため、金属石鹸などを主成分とする粉末潤滑剤を、伸線工程に配置された複数のダイス間において、金属線材の表面に付着させている。
例えば、伸線加工の前に金属線材の表面に付着させた乾式粉末潤滑剤の付着が不十分となることで生じる潤滑不良を防ぐため、連続伸線加工の途中にも、中間被膜処理を少なくとも１回以上施すようにした連続乾式伸線方法およびその伸線装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１９５１１６号公報（第１〜１４頁、図１〜１０）

特許文献１の連続乾式伸線方法および伸線装置によれば、相隣接するダイス間で下流側のダイス加工のための乾式粉末潤滑剤の被膜が金属線材の表面に形成されるため、係る金属線材がダイスを通過する際に、潤滑切れが生じなくなり、伸線速度およびダイス寿命を向上させることが可能となる。
ところで、複数の伸線工程間を走行する金属線材の表面、あるいは、下流側の伸線工程に送給する前にコイル状に巻き取る直前の金属線材の表面に対し、金属石鹸を主成分とする粉末潤滑剤を塗布する場合、軸方向に沿って走行する金属線材を、上記粉末潤滑剤が充填された粉末充填容器の内側に貫通させている。

前記粉末充填容器の下流側のやや低い位置には、前記金属線材が貫通して走行する粉末捕集容器が併設され、係る金属線材に過剰に付着した粉末潤滑剤を、自重によって下方に落下させ、粉末捕集容器内に落下した上記粉末潤滑剤を、ベルトコンベアなどによって粉末充填容器に戻している。
しかしながら、上記粉末捕集容器における出口側の貫通孔の隙間から一部の粉末潤滑剤が外部に飛散することがある。更に、一部の粉末潤滑剤は、金属線材の表面に過剰に付着・載置されたまま、粉末捕集容器の下流側へ走行した後、脱落したり、舞い上がったりする。
これらの結果、作業環境を低下させるおそれがあると共に、塗布すべき粉末潤滑剤の歩留まりを低下させている、という問題があった。

本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、下流側の伸線工程に送給する前にコイル状に巻き取る直前などの金属線材の表面に対し、金属石鹸を主成分とする粉末潤滑剤を塗布するに際し、係る粉末潤滑剤の漏れをなくすか抑制し、作業環境および上記粉末潤滑剤の歩留まりを向上させ得る粉末潤滑剤の連続塗布装置を提供する、ことを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するため、発明者らによる鋭意研究および試行の結果、軸方向に沿って走行する金属線材が貫通する粉末充填容器などから、塗布すべき粉末潤滑剤が装置の外部に漏れ出ないように上記容器内を負圧にする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による粉末潤滑剤の連続塗布装置（請求項１）は、軸方向に沿って走行する金属線材の表面に粉末潤滑剤を連続して塗布する装置であって、前記線材が底部を走行し、且つ係る線材の表面に塗布すべき粉末潤滑剤が充填される粉末充填容器と、係る粉末充填容器に隣接し且つ上記線材の走行方向の下流側に配置された粉末捕集容器と、係る粉末捕集容器と上記粉末充填容器との間を連通する粉末回収管と、上記粉末充填容器の内側で且つ上記粉末回収管の連通部よりも上方に配置されたフィルタと、上記粉末充填容器において上記フィルタの位置よりも上方に一端が連通する減圧吸引手段と、を含む、ことを特徴とする。

これによれば、前記粉末充填容器における上流側の側壁に設けた貫通孔を貫通して連続走行する金属線材は、係る粉末充填容器内の底部側に充填され堆積した金属石鹸などを主成分とする粉末潤滑剤の内部を貫通しつつ、その表面に係る粉末潤滑剤が所要の厚みの皮膜状となって塗布される。係る粉末潤滑剤が表面に塗布された金属線材は、上記粉末充填容器における下流側の側壁に設けた貫通孔から隣接する粉末捕集容器内に進入し、当該粉末捕集容器内で当該金属線材の表面上に過剰に付着した粉末潤滑剤を落下させた後、粉末捕集容器における下流側の側壁に設けた貫通孔から外部に搬送される。また、上記金属線材の走行に伴って、上記粉末充填容器内から粉末捕集容器内に進入した粉末潤滑剤も、当該粉末捕集容器内の底部に落下する。

これらの落下した粉末潤滑剤は、上記粉末捕集容器内の底部に堆積することなく、前記粉末回収管を介して、前記減圧吸引手段の一端が連通し、負圧状態とされた粉末充填容器内における前記フィルタの下方に送給される。そのうち、自重の重い粉末潤滑剤は、当該粉末充填容器内の底部に落下して再度堆積して、金属線材の表面に塗布される。一方、自重の軽い粉末潤滑剤は、上記減圧吸引手段による負圧によって上記フィルタに捕集され、定期的に行われる払い落としにより、粉末充填容器の底部に落下して、金属線材の表面への塗布に再利用される。

前記のように、粉末充填容器内は、減圧吸引手段の吸引により負圧に保たれている。また、前記粉末捕集容器は、粉末回収管を介して粉末充填容器と連通しているため、係る粉末捕集容器内も負圧に保たれる。このため、粉末捕集容器内で舞い上がった粉末潤滑剤が、出口側の貫通孔から外部に飛散することがなくなる。更に、金属線材の表面上に載った過剰な粉末潤滑剤は、粉末回収管に吸引されるので、前述した過剰な粉末潤滑剤が上記貫通孔から外部に漏れ出なくなる。
従って、金属線材の表面に粉末潤滑剤を塗布するに際し、係る粉末潤滑剤の漏れをなくすか、可級的に抑制できるので、作業環境および粉末潤滑剤の歩留まりをそれぞれ向上させることが可能となる。

尚、前記金属線材には、例えば、直径が約６〜２５ｍｍの鋼線や棒鋼などが含まれ、その材料には、伸線加工が可能な鋼、ステンレス鋼、Ｔｉなどの金属あるいはこれらの合金が含まれる。

以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明による粉末潤滑剤の連続塗布装置（以下、単に連続塗布装置と称する）１の概略を示す斜視図、図２は、金属線材Ｗの走行方向に沿った垂直断面図である。尚、図１，図２において、左側を上流側、右側を下流側と称する。
連続塗布装置１は、図１，図２に示すように、金属石鹸を主成分とする粉末潤滑剤Ｐが充填される粉末充填部３を含む粉末充填容器２、係る粉末充填容器２の下流側に隣接して配置される粉末捕集容器１０、係る粉末捕集容器１０の下部１２と上記粉末充填容器２に含まれる上部容器８の側壁９との間を連通する粉末回収管１４、および、上部容器８の内側で且つ粉末回収管１４の連通部１５よりも上方に内設されたフィルタＦ、を備えている。係るフィルタＦよりも上方である上部容器８の上端部には、ブロワー（減圧吸引手段）Ｂに他端１７が接続された吸気管１８の一端１６が連通している。

図１，図２に示すように、粉末充填容器２の最下部に位置する粉末充填部３は、全体がほぼ箱形であり、図示で左側の側壁には、シール材Ｓを充填した入口４が突設され、隣接する粉末捕集容器１０との隔壁を兼ねる右側の側壁には、貫通孔５が開設されている。係る粉末充填部３の断面ほぼＶ字形の底部３ａに沿って、入口４から進入した金属線材Ｗが軸方向に沿って走行し、充填された粉末潤滑剤Ｐの内部を貫通した後、貫通孔５から隣接する粉末捕集容器１０内に進入し、右側の側壁に設けた貫通孔ｈから下流側に送給される。上記粉末充填部３の頂壁には、取手付きの扉６が開閉可能に配置され、粉末潤滑剤Ｐの充填に用いられる。
尚、上記金属線材Ｗは、例えば、直径が約６〜２５ｍｍのステンレス鋼線であり、上流側に配置された図示しないカッターにより所要の線径に切削加工されたり、ダイスにより所要の線径に縮径するように伸線加工されたものである。そして、係る切削時や伸線時に当該金属線材Ｗの表面から剥離した粉末潤滑剤Ｐを補填するために、本発明の連続塗布装置１が用いられる。

図１，図２に示すように、粉末充填容器２は、最下部の粉末充填部３の上方に、円筒形の筒部７と上部容器８とが、それらの内側が連なるように連設されている。
また、上部容器８は、その内側にフィルタＦを水平姿勢で内設し、係るフィルタＦよりも下方の側壁９に、粉末回収管１４の端部１５が連通し、上記フィルタＦよりも上方の上端部（頂壁）に、他端１７がブロワＢーと連通する吸気管１８の一端１６が連通している。
更に、粉末捕集容器１０は、図１，図２に示すように、全体がほぼ直方体を呈し、水平断面がやや狭くなった下部１２の横側壁に、粉末回収管１４の端部１３が連通し、下流側の側壁に金属線材Ｗを通過させる貫通孔ｈが設けられ、その頂面には、保守管理用で取手付きの扉１１が開閉可能に配置されている。

前記粉末充填容器２は、図１に示すように、テーブル１５の上流側に、図示しないブラケットを介して支持され、上記粉末捕集容器１０は、係るテーブル１５の上面に固定されている。上流側から、粉末充填容器２の粉末充填部３と粉末捕集容器１０とを貫通した金属線材Ｗは、テーブル１５の上面に軸支された複数のガイドローラＲの周面間に沿って走行し、それらの下流側に配置される図示しないリールにコイル形状に巻き取られるか、あるいは、図示しない下流側のダイスなどに再度通されて、次なる縮径加工を施される。

前記コイル形状に巻き取った際に、表面に塗布された粉末潤滑剤Ｐによって、隣接し合う金属線材Ｗ同士が直に接触しにくくすることで、不用意にキズ付く事態を防ぐことが可能となる。あるいは、前記下流側で施される伸線時に、本連続塗布装置１により、金属線材Ｗの表面に塗布された粉末潤滑剤Ｐが活用される。

ここで、前記のような連続塗布装置１の作用について、以下に説明する。
予め、図１，図２に示すように、粉末充填容器２の粉末充填部３の内側に、開放した扉６から粉末潤滑剤Ｐを所要のレベルまで充填した後、前記扉６を閉鎖する。
次いで、ブロワーＢを駆動し、吸気管１８を介して、粉末充填容器２の粉末充填部３、筒部７、および上部容器８の内側を負圧状態とする。同時に、上部容器８の側壁９に連通する粉末回収管１４を介して、粉末捕集容器１０の内側も、上記ブロワーＢの駆動に伴って、吸気されるため、負圧状態となる。
係る状態で、上流側に配置された図示しないカッターにおいて、所要の線径に切削加工された金属線材Ｗを、その軸方向に沿って走行させ、図１，２に示すように、粉末充填容器２の粉末充填部３の入口４からその底部３ａの内側に沿って進入させる。

この際、前記金属線材Ｗの表面には、粉末充填部３に充填・堆積された粉末潤滑剤Ｐの内部を高速度で貫通するため、粉末潤滑剤Ｐが被膜状で且つほぼ一定の厚みで密着して塗布される。
表面に粉末潤滑剤Ｐが塗布された金属線材Ｗは、貫通孔５から下流側の粉末捕集容器１０の内側に進入し、表面において上記被膜以外に過剰に付着・載置された粉末潤滑剤Ｐを、粉末捕集容器１０の下部１２に落下させた後、右側の側壁に設けた貫通孔ｈから下流側に送給される。
そして、図１に示すように、粉末捕集容器１０を通過した上記金属線材Ｗは、テーブル１５上に位置する複数のガイドローラＲの周面間に沿って走行し、例えば、上記ガイドローラＲの下流側に配置される図示しないリールにコイル形状に巻き取られる。

この間において、図２に示すように、金属線材Ｗの走行に伴って、一部の粉末潤滑剤Ｐが粉末充填部３から貫通孔５を通じて、粉末捕集容器１０の内側に飛散して堆積する。係る粉末潤滑剤Ｐは、図２中の実線の矢印で示すように、粉末捕集容器１０の下部１２の横側壁から粉末回収管１４を通じて、前記ブロワーＢにより負圧状態とされた粉末充填容器２の上部容器８内に吸引される。
上部容器８の内側に吸引された粉末潤滑剤Ｐのうち、自重の重い粉末潤滑剤Ｐは、前記ブロワーＢによる負圧に抗して、図２中の実線の矢印で示すように、筒部７を通じて粉末充填部３の内側に落下し、再度金属線材Ｗの表面に塗布するために活用される。一方、自重の軽い粉末潤滑剤Ｐは、前記ブロワーＢによって吸引され、図２中の一点鎖線の矢印で示すように、フィルタＦに捕集される。係るフィルタＦを通過したエアは、吸気管１８およびブロワーＢを通じて、外部に排気される。
尚、前記フィルタＦを通過可能な微細な粉末潤滑剤Ｐが生じ得る場合には、吸気管１８の途中、あるいはブロワーＢの下流側に更に細かな通過孔を有するフィルタ（図示せず）を配置することが望ましい。

以上のような連続塗布装置１によれば、金属線材Ｗの表面に対し、粉末潤滑剤Ｐを塗布するに際し、係る粉末潤滑剤Ｐが外部に漏れ出る事態をなくすか確実に抑制できるので、作業環境および粉末潤滑剤Ｐの歩留まりを向上させることが可能となる。従って、伸線加工の環境を良好にできると共に、生産コストの低減や、漏れた粉末潤滑剤Ｐの清掃作業などを省略ないし低減することも可能となる。

本発明は、前述した形態に限定されるものではない。
例えば、前記粉末充填容器２は、前記筒部７と上部容器８とを一体の容器となった形態としたり、前記粉末充填部３、筒部７、および上部容器８が一体の容器とし、且つその最下部となる粉末充填部３における底部３ａ側のみを断面ほぼＶ字形、Ｕ字形、またはレ字形となるようした形態としても良い。
また、前記粉末捕集容器１０は、ほぼ直方体の形態に限らず、前記粉末回収管１４が連通する下部１２を円筒形などの形状とした形態としても良い。
更に、粉末回収管１４は、粉末捕集容器１０と粉末充填容器２の上部容器８との間に、２本以上を平行に配管しても良い。
加えて、前記粉末捕集容器１０の下流側に隣接して、表面に粉末潤滑剤Ｐが塗布された金属線材Ｗを更に縮径するダイスなどを配置することも可能である。

本発明による粉末潤滑剤の連続塗布装置の概略を示す斜視図。 上記連続塗布装置の垂直断面図。

符号の説明

１……連続塗布装置
２……粉末充填容器
３……粉末充填部（粉末充填容器）
３ａ…底部
７……筒部（粉末充填容器）
８……上部容器（粉末充填容器）
１０…粉末捕集容器
１４…粉末回収管
１８…吸気管
Ｗ……金属線材
Ｐ……粉末潤滑剤
Ｆ……フィルタ
Ｂ……ブロワー（減圧吸引手段）

Claims (1)

1. 軸方向に沿って走行する金属線材の表面に粉末潤滑剤を連続して塗布する装置であって、
   上記線材が底部を走行し、且つ係る線材の表面に塗布すべき粉末潤滑剤が充填される粉末充填容器と、
   上記粉末充填容器に隣接し且つ上記線材の走行方向の下流側に配置された粉末捕集容器と、
   上記粉末捕集容器と上記粉末充填容器との間を連通する粉末回収管と、
   上記粉末充填容器の内側で且つ上記粉末回収管の連通部よりも上方に配置されたフィルタと、
   上記粉末充填容器において上記フィルタの位置よりも上方に一端が連通する減圧吸引手段と、を含む、
   ことを特徴とする粉末潤滑剤の連続塗布装置。

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