JP2019209357A - 金属線材コイルの結束方法および潤滑剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円筒形状に巻き取られた金属線材コイルの表面全体に潤滑剤をスプレーにより短時間で効率良く塗布でき、且つ結束疵を確実に低減できる前記コイルの結束方法などを提供する。【解決手段】金属線材コイル１の軸方向を水平方向に沿った姿勢において、前記コイル１の軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所から潤滑剤Ｌを求心状にスプレーして、霧状の潤滑剤Ｍを上記金属線材コイル１の表面に塗布する第１ステップと、前記霧状の潤滑剤Ｍが塗布された上記金属線材コイル１をその軸方向に圧縮した状態で、該コイルを結束する第２ステップと、を有する、金属線材コイル１の結束方法。【選択図】 図１

Description

本発明は、熱間圧延され且つ円筒形状に巻き付けられた金属線材コイルを結束する方法、および該方法に用いる潤滑剤塗布装置に関する。

例えば、熱間圧延され且つ巻き取られた線材を順次移送しつつ冷却を行った後、結束するに際し、前記圧延線材の冷却過程あるいは結束時に、該圧延線材に潤滑用液体を塗布した後、当該圧延線材を結束する熱間圧延線材の結束処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上記熱間圧延線材の結束処理方法によれば、潤滑用液体をシャワー方式で塗布し、且つ濡らした状態で結束した実施例（特許文献１の特許公報３，４頁中の試験結果表）は、潤滑しない比較例と対比して、結束圧が同等以下で且つコイル高さ（軸方向の寸法）を顕著に低減できたと記載されている。また、前記結束処理方法の特許公報における第３図には、ハンガーフックに支持された円筒形状のコイル線材における内外の全面に潤滑用液体を、多数のスプレーノズルによって噴射するスプレー噴射タイプの例が開示されている。

しかし、前記熱間圧延線材の結束処理方法のうち、潤滑用液体をシャワー方式でコイル線材に塗布する場合は、潤滑用液体の塗布量が過剰となる部分と、潤滑用液体の塗布量が不足する部分とが生じるため、バラ付き易くなる。更に、前記潤滑用液体の塗布後において、コイル線材から潤滑用液体を滴下させるため、ある程度の液切り用の待ち時間が必要となるので、塗布工程と結束工程との間を含む全体の処理時間が過度に長くなる、という問題があった。
一方、前記熱間圧延線材の結束処理方法のうち、潤滑用液体をスプレー噴射タイプによりコイル線材に塗布する形態は、前記第３図に示すように、コイル線材を吊り持ちしたハンガーフックの水平方向への移動に支障がないように、前記コイル線材を囲む四側壁と天井面とからなる塗布室の内側面に、多数のスプレーノズルを格子状に配置し、且つ上記コイル線材におけるコイル形状の内外全面に対し、潤滑用液体をスプレーする（前記公報第２頁第４覧、第３０〜４３行目）、と記載されている。しかし、前記第３図に示されたように、多数のスプレーノズルを箱形状を呈する塗布室の内面に配置した場合、スフレーの過密および過疎による濃淡差に起因して、結束時に前記線材の表面疵が生じ易くなる。更に、潤滑用液体を送液するための複雑な配管経路の制御手段を含む設備コストと、メンテナンスコストとが嵩む、という問題があった。

特公昭６２−６８８５号公報（第１〜６頁、第１〜第４図）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、円筒形状に巻き取られた金属線材コイルの表面全体に潤滑剤をスプレー（噴霧）により短時間で効率良く塗布でき、且つ結束に伴う表面疵（結束疵）を確実に低減できる前記コイルの結束方法、および、これに用いる潤滑剤塗布装置を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、軸方向を水平方向に沿った姿勢とされた金属線材コイルの表面全体に対し、複数のスプレーノズルを前記コイルの中心軸側に向かって求心状に配置して噴霧する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による金属線材コイルの結束方法（請求項１）は、熱間圧延され、且つ全体が円筒形状を呈する金属線材コイルに潤滑剤を塗布して該コイルを結束する方法であって、前記金属線材コイルの軸方向を水平方向に沿った姿勢において、前記コイルの軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所から潤滑剤を前記コイルの中心軸側に向かって求心状にスプレーして、霧状の潤滑剤を上記金属線材コイルの表面に塗布する第１ステップと、前記霧状の潤滑剤が塗布された上記金属線材コイルをその軸方向に圧縮した状態で、該コイルを結束する第２ステップと、を有する、ことを特徴とする。

前記結束方法によれば、以下の効果（１），（２）を得ることができる。
（１）前記金属線材コイルの軸方向に沿った視覚において、該コイルの斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所から潤滑剤が求心状にスプレーされるので、微細な粒滴となった多数の霧状の潤滑剤が上記コイルの表面全体に対し、過剰および不足を少なくして均一に塗布でき、当該第１ステップを短時間（例えば、約１０秒〜数１０秒程度）にして効率良く行えると共に、前記第２ステップの結束に伴う上記コイルの表面に生じる結束疵を確実に低減することができる。
（２）前記霧状の潤滑剤は、外部に飛散しにくいので、従来のシャワー方式や前述した従来のスプレー噴射タイプに比べて、設備コストやメンテナンスコストを抑制できると共に、作業環境の低下も最小限に抑えることが可能となる。

尚、前記金属線材は、棒状の素材を熱間圧延して、直径が４．５〜４８ｍｍに縮径された普通鋼、特殊鋼、ステンレス鋼、チタンまたはチタン合金からかなる。
前記金属線材は、熱間圧延工程の直後において、捲線機により螺旋形状にされた後に巻き取られることによって、全体が円筒形状を呈するコイルにされている。
また、前記潤滑剤は、例えば、水に０．５〜５ｗｔ％の油脂を希釈した水溶液であり、該液体の潤滑剤は、前記スプレーノズルにおいて空気などの気体と混合されて霧（ミスト）状となって、前記金属線材コイルの表面に塗布される。
更に、前記第１ステップは、前記熱間圧延時における余熱によって、前記コイルの温度が２００℃以下、望ましくは１００℃以下の状態で行っても良い。

また、本発明には、前記霧状の潤滑剤の粒径は、２００μｍ以下の範囲にある、金属線材コイルの結束方法（請求項２）も含まれる。
これによれば、前記霧状の潤滑剤の粒径が、微細な２００μｍ以下の範囲にあるので、前記効果（１），（２）を確実に得ることができる。
尚、前記霧状とされた潤滑剤の粒径は、望ましくは２０〜２００μｍ、より望２ましくは４０〜２００μｍ、更に望ましくは５０〜１５０μｍの範囲である。
更に、本発明には、前記霧状の潤滑剤は、前記４カ所に加えて、前記金属線材コイルの内側の両端部における少なくとも一方の箇所から、該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側にスプレーされる、金属線材コイルの結束方法（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記コイルの内側の両端部における少なくとも一方の箇所から、該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側に霧状の潤滑剤がスプレーされるので、前記効果（１），（２）を一層顕著に得ることができる。
尚、前記コイルの内側の両端部における少なくとも一方の箇所とは、該コイルの中心軸付近の位置と、かかる中心軸に対して点対称となる複数の位置とが含まれ、後述するハンガーが配置される端部側には、前記複数の位置が採用される。

加えて、本発明には、前記第１ステップは、前記金属線材コイルの左右両側に該コイルの軸方向と平行状である一対のエアーカーテンを形成した状態で行われる、金属線材コイルの結束方法（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記効果に加え、更に次の効果（３）を得ることが可能となる。
（３）前記金属線材コイルの表面に付着しなかった霧状の潤滑剤が、不用意に外部に飛散し難くなるので、作業環境の低下を抑制できると共に、後述する潤滑剤塗布装置により上記霧状の潤滑剤を捕集し且つ再度噴霧することも可能となる。

一方、本発明の潤滑剤塗布装置（請求項５）は、熱間圧延され、且つ全体が円筒形状を呈する金属線材コイルに潤滑剤を塗布して該コイルを結束する方法に用いる潤滑剤塗布装置であって、前記金属線材コイルをその軸方向を水平方向に沿った姿勢で保持するハンガーと、前記金属線材コイルの軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所ごとに、上記金属線材コイルの中心軸側に向かって求心状に配置されたスプレーノズルと、前記金属線材コイルの下方に配置された潤滑剤の回収パンと、前記金属線材コイルの左右両側に水平方向に沿った左右一対のエアーカーテンを形成する左右一対のエアー噴射手段と、該左右一対のエアーカーテンの下流側で且つ上記金属線材コイルの一端部側に配置され、霧状の前記潤滑剤を捕集する集霧手段と、を含む、ことを特徴とする。

前記潤滑剤塗布装置によれば、以下の効果（４）乃至（６）が得られる。
（４）前記金属線材コイルの斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所に、スプレーノズルが前記コイルの中心軸に向かって求心状にして配置されているので、霧状となった潤滑剤が上記コイルの表面（外周面）全体に対し、比較的均一で且つ短時間に塗布することができると共に、結束に伴って線材の表面に生じる結束疵を確実に低減することが可能となる。
（５）前記霧状にスプレー（噴霧）された潤滑剤は、前記コイルに付着した後、液状となって滴下して前記回収パンで捕集された後、前記コイルに付着しなかった霧状の潤滑剤は、前記集霧手段に捕集された後、何れの潤滑剤も再利用され得るので、潤滑剤の利用効率が向上し、且つそのコストを低減することができる。
（６）前記左右一対のエアー噴射手段によって、前記コイルの軸方向の両側に左右一対のエアーカーテンが形成されるので、前記霧状となった潤滑剤が不用意に外部へ飛散しにくくなる。従って、比較的低コストによって環境保全対策を施せると共に、前記潤滑剤の使用コストの低減にも一層寄与することが可能となる。

尚、前記ハンガーは、側面（正面）視でコ字形状を呈し、その下片を前記金属線材コイルの内側（中空部）に挿入して、該コイルを軸方向が水平方向にほぼ沿うように支持すると共に、該ハンガーの上片を介して、建屋の天井側に設けた搬送手段に吊り下げられつつ、昇降および水平移動が可能とされている。
また、前記４カ所に配置されるスプレーノズルは、例えば、前記金属線材コイルの中心軸に対し、斜め上方の左右に４５度ずつの位置、および斜め下方の左右に４５度ずつの位置に配置される。該４カ所では、金属線材コイルの軸方向に沿った長さに応じて、該軸方向と平行に複数のスプレーノズルが配置されている。

更に、前記潤滑剤の回収パンは、前記金属線材コイルの表面に塗布された霧状の潤滑剤が該コイル内のリング片間を下方に流れ落ちる過程で、互いに凝集して液状（液滴）化した潤滑剤を下側から捕集し、且つ適所にテーパ部を有する。
また、前記エアーカーテンを形成するエアー噴射手段は、平面視で前記金属線材コイルの軸方向の両外側に水平方向に沿ったカーテン状のエアー膜を形成して、前記霧状の潤滑剤が不用意に外部に飛散する事態を防ぐもので、例えば、床面に立設したエアー管の径方向に沿って複数のエアー噴射ノズルを設けたものである。
加えて、前記霧状の潤滑剤を集霧する集霧手段は、例えば、前記金属線材コイルの一端部側に配置した集霧用フードと、該フードの収束側に接続された集霧用管と、該管の中間に取り付けた吸引ポンプ（真空ポンプ）とが例示される。

また、本発明には、前記４カ所に加えて、前記金属線材コイルの内側の両端部付近における少なくとも一方の箇所に配置され、且つ該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側に潤滑剤をスプレーするスプレーノズルを更に有する、潤滑剤塗布装置（請求項６）も含まれる。
これによれば、コイルの内側の両端部付近における少なくとも一方の箇所に、更にスプレーノズルが配置されるので、前記効果（４）を一層顕著に得られる。
尚、前記金属線材コイルの内側の両端部付近における少なくとも一方の箇所に配置され、且つ該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側に潤滑剤をスプレーするスプレーノズルは、前記コイルの中心軸付近に１個を配置するか、該中心軸を挟んだ点対称の位置に複数個（例えば、３個乃至８個）が配置される。

更に、本発明には、前記スプレーノズルは、液状の潤滑剤をエアーなどによって霧状に噴霧すると共に、前記金属線材コイルに対し、７０度〜９０度の円錐形状にして噴射する、潤滑剤塗布装置（請求項７）も含まれる。
これによれば、前記スプレーノズルが上記噴霧角度で前記コイルに噴霧されるので、前記効果（４）を一層確実に得ることができる。
尚、前記スプレーノズルの噴霧角度は、前記７０度〜９０度のうち、更に７５度〜８５度、最も望ましくは７８度〜８２度の範囲であり、前記円錐形状は、結束すべき前記コイルの条件などに応じ、楕円錐形状、長円錐形状、または四角錐以上の多角錐形状にしても良い。該楕円錐形状や長円錐形状の場合、前記噴霧角度は、これらの短軸を含む断面において前記角度が適用され、前記四角錐形状の場合には、対向する一対の辺を含む断面において前記角度が適用される。
また、前記液状の潤滑剤は、窒素ガスなどにより霧状にして噴霧しても良い。

加えて、本発明には、前記回収パンの下流側には、前記潤滑剤の貯留タンクが配置され、前記霧状の潤滑剤を回収する前記集霧手段は、該集霧手段からデミスタを介して上記潤滑剤の貯留タンクに接続されている、潤滑剤塗布装置（請求項８）も含まれる。
これによれば、前記回収パンの滴下した液状の潤滑剤は、前記潤滑剤の貯留タンクに流下し、前記集霧手段に回収された霧状の潤滑剤は、前記デミスタにおいて凝集され液状となって、上記貯留タンクに流下する。その結果、該貯留タンクに貯留された液体の潤滑剤を、前記スプレーノズルに再び送ってスプレーできるので、前記効果（５）を確実に得ることができる。
尚、前記デミスタは、例えば、金網状のフィルタを複数積層した凝集体を内蔵しており、前記集霧管から送られた霧状の潤滑剤を液状に変換するものである。

本発明の結束方法の第１ステップと潤滑剤塗布装置とを示す概略図。 図１中におけるＢ−Ｂ線の視覚に沿った概略の垂直断面図。 前記第１ステップおよび潤滑剤塗布装置の要部を示す斜視図。 （Ａ），（Ｂ）は前記結束方法の第２ステップを示す概略図、（Ｃ）は結束後の金属線材コイルを示す端面図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による結束方法の第１ステップの概略、および、これに用いる潤滑剤塗布装置１０を示す概略図、図２は、図１中におけるＢ−Ｂ線の視覚に沿った概略の垂直断面図、図３は、第１ステップと潤滑剤塗布装置１０の要部とを示す斜視図である。
本発明の対象となる金属線材コイル１は、予め、図示しない素材の棒鋼などを熱間圧延により、直径を約０．５ｃｍ〜数ｃｍに縮径され、且つ公知の捲線機によって螺旋形状に成形された後、図１〜図３に示すように、長尺な線材２を全体が円筒形状を呈すると共に、外周面（表面）３と内周面（内側）４とを軸方向に沿って平行状に有している。
尚、上記線材２は、普通鋼、特殊鋼、ステンレス鋼、あるいは、チタンまたはチタン合金などからなる。

前記捲線機を経た金属線材コイル１は、図１〜図３に示すように、側面視がコ字形状を呈するハンガー６の下片７に、その内周面４の頂部を支持されることにより、該コイル１の軸方向を水平方向に沿った姿勢で、上記ハンガー６に搬送可能に吊り下げられて支持されている。上記ハンガー６は、下片７、上片９、および、これらの基端部同士を接続する縦片８からなり、前記上片９を吊り下げて支持する建屋の天井側に沿って設けた搬送装置（図示せず）により、図１の左右方向で且つ図２の前後方向に沿って、上記コイル１と共に移動可能とされている。
尚、前記ハンガー６は、前記潤滑剤塗布装置１０の一部を構成している。
また、本発明に用いるハンガーは、前記形態のハンガー６に限定されない。

前記潤滑剤塗布装置１０は、図１〜図３に示すように、前記ハンガー６と、前記金属線材コイル１の軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所ごとに、上記金属線材コイル１の中心軸側に向かって求心状に配置された複数個ずつのスプレーノズル１２と、前記コイル１の下方に配置された潤滑剤Ｌの回収パン１６と、前記コイル１の左右両側に該コイル１の軸方向および水平方向に沿って左右一対のエアーカーテン２８を形成する左右一対のエアー噴射手段２５と、前記一対のエアーカーテン２８の下流側に位置する上記コイル１の一端部側に配置され、霧状の前記潤滑剤Ｍを捕集する集霧用フード１７、集霧用管１８、および集霧用ポンプ１９からなる集霧手段と、を含んでいる。

前記４カ所に配置されるスプレーノズル１２は、図１に示すように、前記金属線材コイル１の中心軸（図示せず）に対し、斜め上方の左右に４５度ごとの位置、および斜め下方の左右に４５度ごとの位置に配置される。
上記４カ所ごとでは、図２，図３に示すように、金属線材コイル１の軸方向に沿った長さに応じて、該軸方向に平行で且つ前記４カ所に配管された４本の送液管１１ごとに、複数のスプレーノズル１２がほぼ等間隔に配置されている。
尚、図３では、前記コイル１の斜め右上側における１カ所の送液管１１と、これに配置される複数のスプレーノズル１２との図示が、省略されている。

前記４本の送液管１１は、図１，図２に示すように、途中に圧送用ポンプ１５を有する垂直な給液管１３を介して、液状の潤滑剤Ｌが貯留されている貯留タンク１４に連通している。また、上記送液管１１ごとに配置された複数のスプレーノズル１２には、図１中の破線で示すように、主エアー管２３と、これから分岐した複数の枝エアー管２４を介して、高圧エアー（エアー）ａが個別に送られている。尚、該高圧エアーａには、例えば、工場エアーを用いても良い。
上記スプレーノズル１２ごとでは、前記液状の潤滑剤Ｌが、高圧エアーａに衝突して霧状の潤滑剤Ｍとなる。該霧状の潤滑剤Ｍは、図１に示すように、上記ノズル１２ごとの噴霧孔（図示せず）から約７０度の噴射（噴霧）角度θで、且つ全体が円錐形状にして、前記コイル１の外周面３のほぼ全面に噴霧される。尚、上記噴霧角度θは、７０度±２度、望ましくは７０度±１度の範囲が推奨される。

更に、図２に示すように、前記金属線材コイル１において、前記ハンガー６の縦片８が位置していない一方（図示で左側）の端部における前記コイル１の中心軸付近にも、該コイル１の内周面４に向かって、５箇所目のスプレーノズル１２を配置している。これにより、該スプレーノズル１２から前記同様の霧状の潤滑剤Ｍを円錐形状で且つ上記コイル１の軸方向に沿って噴霧して、前記コイル１の内周面４側からも、霧状の潤滑剤Ｍを塗布するようにしている。
尚、上記５箇所目のスプレーノズル１２は、図２で前記コイル１の左側の端部において、該コイル１の中心軸を挟んで点対称となる位置に、３個乃至４個、あるいは６個乃至８個を配置しても良い。
また、図２における前記コイル１の右側の端部において、前記ハンガー６の縦片８とは干渉しない位置にも、複数のスプレーノズル１２を、前記コイル１の軸方向に沿って噴霧可能に配置しても良い。

前記金属線材コイル１の外周面３およぴ内周面４に噴霧された前記霧状の潤滑剤Ｍは、前記コイル１内部の線材２同士間において、互いに凝集し合って、液滴状の潤滑剤Ｌとなる。該液滴状の潤滑剤Ｌは、図１，図２に示すように、前記コイル１の下方に配置され、且つ前記コイル１の径方向に沿ったテーパ部を含む回収パン１６内に流下した後、前記貯留タンク１４内に順次流下する。
一方、前記金属線材コイル１に対して噴霧された前記霧状の潤滑剤Ｍのうち、前記コイル１の表面に付着しなかった霧状の潤滑剤Ｍは、図１〜図３に示すように、前記コイル１の軸方向における左右両側に形成される左右一対のエアカーテン２８によって、該エアカーテン２８同士間の外側への飛散を抑制され、且つ前記エアカーテン２８の下流側に配置した集霧用フード１７側に流され、該フード１７の集束部に一端側が連通する集霧用管１８内に吸引される。

前記左右一対のエアカーテン２８は、図１〜図３に示すように、前記金属線材コイル１における前記ハンガー６が位置する一端部の両側に設けた左右一対のエアー噴射手段２５によって形成される。該エアー噴射手段２５は、床面５から垂直に立設したエアー管２６と、該エアー管２６の外周面のうち、前記コイル１の軸方向と平行状で且つ該コイル１の外側面３に沿った径方向に取り付けられた複数のエアーノズル２７とからなる。上記エアー管２６には、前記主エアー管２３が連通しており、図３に示すように、前記高圧エアａが複数の前記エアーノズル２７から水平方向に沿って互いに平行状に噴射されることによって、左右一対の前記エアカーテン２８を平行状に形成可能としている。
その結果、前記霧状の潤滑剤Ｍは、前記一対のエアカーテン２８によって、これらの外側に不用意に飛散しにくくされている。

更に、前記金属線材コイル１の表面に付着せず、且つ浮遊している霧状の前記潤滑剤Ｍは、図２に示すように、前記エアカーテン２８による高圧エアーａの流れに載せられた後、前記集霧用フード１７側から集霧用ポンプ１９による負圧によって、前記集霧用管１８内に吸引される。該集霧用管１８内に吸引された霧状の前記潤滑剤Ｍは、図１に示すように、デミスタ２０内に送られる。該デミスタ２０では、その内側に配置された複数枚の金網状のフィルタ２１を通過する過程で、前記霧状の潤滑剤Ｍ同士が互いに凝集し合って、液滴状の潤滑剤Ｌとなる。
そして、上記液滴状の潤滑剤Ｌは、図１に示すように、垂直の戻り管２２を通じて、前記貯留タンク１４内に滴下される。尚、該貯留タンク１４に貯められた液状の潤滑剤Ｌは、前記給液管１３および前記送液管１１を通じて、複数の前記スプレーノズル１２から前記コイル１に対し、噴霧可能に再利用される。
以上のような潤滑剤塗布装置１０によれば、前記効果（４）〜（６）を得られることが容易に理解される。

以下において、前記潤滑剤塗布装置１０を用いた本発明の金属線材コイル１の結束方法について説明する。
先ず、前記金属線材コイル１を、図１〜図３に示すように、前記ハンガー６に軸方向を水平姿勢にして支持した後、前記４本の送液管１１の内側に位置させる。
かかる状態で、上記送液管１１ごとに取り付けた複数のスプレーノズル１２から前記高圧エアーａにより噴霧された霧状の潤滑剤Ｍを、前記噴霧角度θで上記コイル１の外周面３全体に対し求心状に吹き付ける。同時に、前記コイル１の一端部側に配置とた５カ所目のスプレーノズル１２からも、霧状の潤滑剤Ｍを前記噴霧角度θによって上記コイル１の内周面４側に吹き付ける（第１ステップ）。
この際、上記霧状の潤滑剤Ｍの粒径は、約２００μｍ以下の範囲内にある。
また、前記霧状の潤滑剤Ｍの噴霧時間は、大凡約１０秒〜数１０秒である。

前記スプレーノズル１２ごとからによる霧状の潤滑剤Ｍの吹き付けと平行して、図１〜図３に示すように、前記一対のエアー噴射手段２５における複数のエアーノズル２７から高圧エアーａを、前記コイル１の軸方向に平行状に個別に噴射することによって、前記左右一対のエアーカーテン２８が形成されている。
次に、前記コイル１の外周面３や内周面４に付着した前記霧状の潤滑剤Ｍは、当該コイル１を構成する多数の線材２の表面を濡らしつつ、互いに凝集し合って下方側に流下した後、前記回収パン１６内に流れ落ちる。
一方、前記コイル１の表面に付着せず、浮遊していた前記霧状の潤滑剤Ｍは、前記エアーカーテン２８の高圧エアーａの流れに載って、前記集霧用フード１７から集霧用管１８に送られた後、前記デミスタ２０内で液滴化される。液状となった潤滑剤Ｌは、前記戻り管２２を経て前記貯留タンク１４に環流された後、前記同様に再利用される。

更に、霧状の潤滑剤Ｍが吹き付けられた前記金属線材コイル１は、前記ハンガー６などによって搬送され、図４（Ａ）に示すように、軸方向を垂直姿勢として支持台２９上に載置された状態で、上方から垂下するプレス盤３０により、同図中の白抜きの矢印で示すように、数トン〜数１０トンの圧力Ｐで軸方向に沿って圧縮された状態で、公知の結束手段（図示せず）を用いて、複数箇所を金属バンド３０によって結束される（第２ステップ）。
あるいは、図４（Ｂ）に示すように、軸方向を水平姿勢としたままの前記コイル１を図示しない支持手段上に載置して、左右一対のプレス盤３０により、同図中の白抜きの矢印で示すように、前記同様に圧力Ｐにて軸方向に沿って圧縮された状態で、前記同様に結束される（第２ステップ）。
その結果、図４（Ｃ）に示すように、円周方向の４カ所において径方向に沿って金属バンド３０によって結束され、軸方向の寸法が低減された金属線材コイル１が得られる。

以下において、本発明の結束方法の具体的な実施例を比較例と併せて説明する。
先ず、鋼種：ＳＣＲ４２０、線径：３８ｍｍ、外径：１．４ｍ、内径：１ｍ、および重量：２トンであり、且つ同じ捲線機によって同じ条件で円筒形状に巻き付けた２つの金属線材コイル１を用意した。
一方の上記金属線材コイル１を前記同様である２つのハンガー６によって、軸方向を水平姿勢として支持した。該コイル１に対しては、前記図１〜３で示した形態と同様な潤滑剤塗布装置１０を用いて、前記コイル１の外周面３および内周面４に対し、粒径が約４０〜約２００μｍであり、且つ油脂分を５ｗｔ％含有する水溶液からなる霧状の潤滑剤Ｍを、１０秒間に亘って求心状および軸方向に沿って噴霧する第１ステップを行った。当該コイル１を実施例のコイル１と称し、且つ第１ステップを経なかった残り１つを比較例のコイル１とした。

次いで、前記実施例のコイル１と比較例のコイル１とを、前記図４（Ａ）で示したと同様な垂直姿勢で支持台２９上に、個別に載置し、各コイル１の軸方向に沿って１０数トンの圧力を加えた状態で、同じ結束装置により、前記図４（Ｃ）で示したと同様に４カ所を金属バンド３０で結束する第２ステップを行った。
更に、前記金属バンド３０を切断し且つ除去した前記実施例の金属線材コイル１と比較例の金属線材コイル１とを、これらの表面の全長に沿って目視による検査を行って、前記結束に起因する目視可能な結束疵（線材２の径方向に沿った擦り傷や圧痕など）の数を調査した。
その結果、実施例のコイル１では、目視可能な結束疵は２カ所に留まっていたのに対し、比較例のコイル１では、目視可能な結束疵が９カ所で確認された。
上記結果により、本発明の結束方法による優位性が容易に理解され、且つ該結束方法によれば、前記効果（１）〜（３）が得られることも容易に理解される。

尚、本発明は、前述した形態や実施例に限定されるものではない。
例えば、前記スプレーノズル１２は、前記コイル１の径方向における前記４カ所に加え、更にこれらの間ごとの８カ所にて求心状に配置した形態としても良い。
また、前記コイル１の軸方向の一端部側または両端部側に配置し、該コイル１の内周面４側に霧状の潤滑剤Ｍを噴霧する前記スプレーノズル１２は、前記コイル１の軸方向に沿って移動可能な機構に支持された形態としても良い。
更に、上記コイル１の内周面４側に霧状の潤滑剤Ｍを噴霧する複数のスプレーノズル１２は、それらの噴霧孔の軸方向を、前記コイル１の軸方向に対して適宜傾斜した向き噴霧可能にして配置しても良い。
加えて、前記第１ステップは、前記ハンガー６などにおいて軸方向に並列に支持した複数の前記金属線材コイル１に対して、同時に行うことも可能である。

本発明によれば、円筒形状に巻き取られた金属線材コイルの表面全体に潤滑剤をスプレーにより短時間で効率良く塗布でき、且つ結束疵を確実に低減できる前記コイルの結束方法、およびこれに用いる潤滑剤塗布装置を提供できる。

１……金属線材コイル
３……外周面（表面）
４……内周面（内側）
６……ハンガー
１０…潤滑剤塗布装置
１２…スプレーノズル
１４…潤滑剤の貯留タンク
１６…回収パン
１７…集霧用フード（集霧手段）
１８…集霧用管（集霧手段）
１９…集霧用ポンプ（集霧手段）
２０…デミスタ
２５…エアー噴射手段
２８…エアーカーテン
Ｌ……液状の潤滑剤
Ｍ……霧状の潤滑剤
ａ……高圧エアー（エアー）
θ……噴霧角度

Claims (8)

1. 熱間圧延され、且つ全体が円筒形状を呈する金属線材コイルに潤滑剤を塗布して該コイルを結束する方法であって、
   上記金属線材コイルの軸方向を水平方向に沿った姿勢において、前記コイルの軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所から潤滑剤を前記コイルの中心軸側に向かって求心状にスプレーして、霧状の潤滑剤を上記金属線材コイルの表面に塗布する第１ステップと、
   上記霧状の潤滑剤が塗布された上記金属線材コイルをその軸方向に圧縮した状態で、該コイルを結束する第２ステップと、を有する、
   ことを特徴とする金属線材コイルの結束方法。
2. 前記霧状の潤滑剤の粒径は、２００μｍ以下の範囲にある、
   ことを特徴とする請求項１に記載の金属線材コイルの結束方法。
3. 前記霧状の潤滑剤は、前記４カ所に加えて、前記金属線材コイルの内側の両端部における少なくとも一方の箇所から、該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側にスプレーされる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属線材コイルの結束方法。
4. 前記第１ステップは、前記金属線材コイルの左右両側に該コイルの軸方向と平行状である一対のエアーカーテンを形成した状態で行われる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の金属線材コイルの結束方法。
5. 熱間圧延され、且つ全体が円筒形状を呈する金属線材コイルに潤滑剤を塗布して該コイルを結束する方法に用いる潤滑剤塗布装置であって、
   上記金属線材コイルをその軸方向を水平方向に沿った姿勢で保持するハンガーと、
   上記金属線材コイルの軸方向に沿った視覚で、斜め上方の両側および斜め下側の両側の４カ所ごとに、上記金属線材コイルの中心軸側に向かって求心状に配置されたスプレーノズルと、
   上記金属線材コイルの下方に配置された潤滑剤の回収パンと、
   上記金属線材コイルの左右両側に水平方向に沿って左右一対のエアーカーテンを形成する左右一対のエアー噴射手段と、
   上記左右一対のエアーカーテンの下流側で且つ上記金属線材コイルの一端部側に配置され、霧状の前記潤滑剤を捕集する集霧手段と、を含む、
   ことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
6. 前記４カ所に加えて、前記金属線材コイルの内側の両端部付近における少なくとも一方の箇所に配置され、且つ該コイルの軸方向に沿って当該コイルの内側に潤滑剤をスプレーするスプレーノズルを更に有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の潤滑剤塗布装置。
7. 前記スプレーノズルは、液状の潤滑剤をエアーなどによって霧状に噴霧すると共に、前記金属線材コイルに対し、７０度〜９０度の円錐形状にして噴射する、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の潤滑剤塗布装置。
8. 前記回収パンの下流側には、前記潤滑剤の貯留タンクが配置され、前記霧状の潤滑剤を回収する前記集霧手段は、該集霧手段からデミスタを介して上記潤滑剤の貯留タンクに接続されている、
   ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の潤滑剤塗布装置。

Images