JP2874147B2 - 液中紡糸装置における束取り出し装置とその使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は溶融金属を水中に直接
噴射して連続鋳造細線を得る、所謂回転液中紡糸装置に
係わり、特に紡糸された金属細線の束の取り出し装置と
その使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】よく知られるように、回転する円筒状の
回転水槽に張られた液体中に溶融金属をジェットとして
噴射せしめ、連続した鋳造細線を得る回転液中紡糸方法
が種々提案されており、例えば特開昭５５−６４９４８
号公報には図７に示す技術か開示されている。即ち、図
７において回転液中紡糸装置は円筒状の回転水槽５１、
水槽駆動部５３、給水管６２、排水管６１からなる回転
水槽部５０、及びるつぼ５５、トラバース５７、加熱コ
イル５６からなるジェット噴射部７０とよりなる。な
お、給排水管６２，６１、ジェット噴射部７０は回転水
槽５１の開口部５２より内部へ挿入される。

【０００３】回転水槽５１は水槽駆動部５３によりシャ
フト５８を通じて回転力を付与され、その遠心力により
内部に液体層５４を有することができる。またるつぼ５
５の内部には加熱コイル５６により加熱され溶融した金
属材料６３を有し、管路６５を経て所定の内圧が与えら
れ、るつぼ５５先端に設けられたオリフィス６４よりジ
ェット５９として噴射される。ジェット５９は液体層５
４中にて連続した細線６０として冷却固化され、かつ遠
心力にて回転水槽５１の底部に押しつけられて保持され
る。この際に細線６０が均一に分布するように、ジェッ
ト噴射部７０はトラバース５７により矢印６７方向に往
復運動を繰り返す。

【０００４】こうして連続的に噴射凝固が行われて形成
された細線６０は回転水槽５１の底部に積層し、噴射終
了後に、配水管６１により液体層５４を形成する液体は
吸引され、回転水槽５１の回転を止めた後に細線６０の
端末を検出し、図示せぬ巻取機に巻かれることとなる。

【０００５】図８は本願発明人によって提案された別の
従来例である。即ち回転液中紡糸装置は回転水槽部２、
ジェット噴射部７０、排水装置１００とより成る。回転
水槽部２は回転水槽の筒部を形成する円筒部５、同じく
側部を形成する堰３０、回転水槽に回転力を伝える駆動
伝達部３とからなり架台６に軸受４を用いて回転自在に
支持されている。架台６には排水口８を有する排水受け
７が固定されている。

【０００６】ジェット噴射部７０の構成並びに機能は図
７の実施例と均等であり、給水管６２も同等の機能を有
する。排水装置１００は水位設定堰７１、排水孔７３を
有し排水を外部へ誘導する排水誘導部７２、円筒状支持
部材７６及びこれらを円筒部５と同じ中心上で回転自在
に支持する支持部１０により構成される。

【０００７】また円筒状支持部材７６に設けられた軸受
１２が支持部１０によって支持され、支持部１０はラッ
クとピニオンによってハンドル１１を用いてレール８１
上を水平移動が可能である。更に、円筒状支持部材７６
の端部に設けられた係合突起７４が、円筒部５に係合す
ることによって円筒状支持部材７６と円筒部５とが同期
回転している。

【０００８】これらの装置の作用について詳しく述べる
と、まず、円筒部５、堰３０および水位設定堰７１によ
り回転水槽が形成される。また、回転水槽は図示せぬ駆
動源からベルトを通じて駆動伝達部３に伝えられる駆動
力によって回転する。回転中に給水管６２によって供給
される液体は遠心力によって回転する水槽内部に液体層
５４を形成する。

【０００９】このとき液体層５４の水位は水位設定堰７
１の高さによって規定される。即ち余分に供給された液
体は水位設定堰７１を乗り越えて溢流することとなる。
なお、この溢流水は排水誘導部７２に一旦受けられる
が、排水孔７３より遠心力を利用して、排水受け７に排
水され、排水口８から処理される。また、ジェット噴射
部７０から噴出されたジェット５９は、図７の実施例と
同様に円筒部５に線材１５として整列する。

【００１０】そして噴射終了後は排水装置１００の円筒
状支持部７６をハンドル１１を使って平行移動し、円筒
部５と水位設定堰７１との間に隙間を生ぜしめて、ここ
より液体層５４を排水し、回転水槽５の回転を止めた後
に細線１５の端末を検出し、図示せぬ巻取機に巻かれる
こととなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来例
において、円筒部５の筒部に整列積層させた細線１５を
回収するという点から考察する。細線１５の回収とは、
持ち運びが容易でかつ他の目的に供する材料として使用
が容易な荷姿にすることであり、一般的にはボビン巻と
いう手段が採られている。一旦回転水槽内部に保持され
た細線１５を、そのようなボビン巻する具体的手段は種
々考えられるが、いずれにせよそれら細線１５を機外に
導くためには、程度の差こそあれ細線１５に張力を掛け
ざるを得ない。

【００１２】しかも、そのような張力は円筒部５の内側
方向に作用させることとなり、このような円筒部５の内
側方向への張力は、重力の効果と相俟って回転水槽の内
周面に整列していた線材を回転水槽の内側に落下させる
力として作用する。即ち、こうした内側への落下力に抗
して細線を保持するための力が無い限り、整列している
細線が乱れてしまうので、結果としてボビンへの巻取の
成功が保証されないという問題を有していた。

【００１３】そのため、例えば特開昭５９−９４５２６
号公報には製造された細線をマグネットで筒状回転水槽
に保持しようとする提案が開示されている。しかしなが
ら、この方法においては得られた細線が強磁性体でなけ
れば用をなさず、非強磁性材料に対しては適用できず、
依然としてボビンへの巻取がうまくいっていないという
問題点があった。したがってこの発明は、紡糸する材料
を強磁性材料に限定せずに、回転液中紡糸装置におい
て、噴射終了後に筒状回転水槽内部に残される細線を確
実に巻き取るための取り出し装置とそれを使った取り出
し方法を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題に鑑みて本願発
明者は回転液中紡糸法において円筒状回転水槽底部に積
層する金属細線を取り出すに際して掛かる張力は、常に
内側への分力を有し、これにより金属細線の整列が乱れ
るのであるから、この内側への分力に抗する力を機械的
に支える方法を鋭意検討した結果、一旦円筒状回転水槽
内に巻かれた金属細線を、金属細線よりも更に内側にあ
る別体に束のまま移した後、これを巻き取る方法に想達
し本願発明に到ったものである。

【００１５】上記目的を達成するために、本願発明の液
中紡糸装置における束取り出し装置は、円筒状の回転水
槽内部に遠心力によって液体層を形成し、前記液体層中
に溶融金属を噴射し、凝固せしめて連続した金属細線を
製造する回転液中紡糸装置において、前記回転水槽の回
転中心の中心線上に、中心軸を回転自在，軸方向移動自
在に配設し、一端が前記中心軸に固着され他端が前記中
心軸の半径方向に伸縮可能な複数個のアームと、該アー
ムの他端に固着され、該アームが伸長したときに前記回
転水槽内で製造された金属細線に圧接する押さえ板とか
ら構成される。

【００１６】この束取り出し装置の使用方法は、円筒状
の回転水槽内部に遠心力によって液体層を形成し、前記
液体層中に溶融金属を噴射し、凝固せしめて連続した金
属細線を製造する回転液中紡糸装置の近傍に、前記回転
水槽と同軸の中心軸と、該中心軸から半径方向に伸縮可
能なアームと、アームの先端に設けられ押さえ板とを有
する束取り出し装置を設置し、前記溶融金属が凝固した
後に、前記中心軸を前記回転水槽内に移動するとともに
前記回転水槽と同期回転し、前記アームを伸長して前記
押さえ板と回転水槽底部との間に金属細線を押さえつけ
ながら、円筒状回転水槽と束取り出し装置の回転を停止
した後に、束取り出し装置および金属細線の束を一体に
円筒状回転水槽外へ平行移動して取り出し、その後、金
属細線の束を巻き取ることを特徴とするものである。

【００１７】上記の束取り出し装置の使用方法におい
て、前記回転水槽の内周面に予め別体のシートを敷いて
おき、前記溶融金属が凝固した後に、前記中心軸を前記
回転水槽内に移動するとともに前記回転水槽と同期回転
し、前記アームを伸長して前記押さえ板と前記シートと
の間に金属細線を押さえつけながら、前記回転水槽と束
取り出し装置の回転を停止した後に、前記シートと束取
り出し装置および金属細線の束を前記回転水槽外へ平行
移動し、前記別体のシートを除いた後に、金属細線の束
を巻き取るようにしてもよい。

【００１８】

【作用】以上のように構成された本願発明の液中紡糸装
置における束取り出し装置およびそれを使用した巻取方
法においては、金属溶湯の噴射終了後に、円筒状の回転
水槽と同期回転する束取り出し装置と同軸に配置された
中心軸のアームを外部より圧力を用いて伸長し、その先
端に配置された押さえ板で金属細線を回転水槽底面に押
さえつけて一体化したままこれらの回転を停止する。

【００１９】その後、外部より加えていた圧力を減じ
て、押さえ板の押さえ力を緩和し金属細線と束取り出し
装置を一体に回転水槽の外部へ移動して、この金属細線
を別のボビン等に巻き取る。このような束取り出し装置
とそれを使用した巻取方法によって、回転液中紡糸装置
によって製造した金属細線の巻取時に張力を掛けた際に
生じる内側向きの分力に対抗して金属細線を支えるの
で、金属細線の整列を乱すことなく巻取が可能となる。

【００２０】また本願発明の液中紡糸装置における束取
り出し装置およびそれを使用した巻取方法においては、
前記束取り出し装置を用いて回転水槽の内周面に予め敷
いておいた別体のシートとの間に金属細線を押さえつけ
て、円筒状回転水槽−シート−金属細線−束取り出し装
置を一体化して回転を停止した後に、前記シートと束取
り出し装置および金属細線を一体に円筒状回転水槽外へ
平行移動し更にこのシートを除いた後に金属細線を巻き
取る。このような束取り出し装置と更に別体のシートを
使用した巻取方法によって、回転液中紡糸装置によって
製造した金属細線の整列を全く乱すことなく、円筒状回
転水槽外部へ持ち出すことができ、更に巻取時に張力を
掛けた際に生じる内側向きの分力に対抗して金属細線を
支えるので、金属細線の整列を乱すことなく巻取が可能
となる。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照しながら、束取
り出し装置，取り出し方法の順に、詳細に説明する。回
転液中紡糸装置２には、図８に示す従来例と同様に、回
転水槽５，溶融した金属材料を噴射するジェット噴射装
置７０，給水管６２が設けられ、回転液中紡糸装置２に
接離可能な排水装置１００が設けられている。図１〜図
５に示すように、束取り出し装置１には、円筒状の回転
水槽５と回転中心が一致する回転自在の中心軸１６と、
この中心軸１６からエアシリンダ１８を介して円周方向
に自在に伸びるアーム１９と、このアーム１９先端に位
置し、円筒状回転水槽５の内周面に対面する押さえ板２
０が設けられる。

【００２２】また、この押さえ板２０には金属細線１５
を傷付けないようにクッション材２１が表面に貼付され
ている。この押さえ板２０並びにクッション材２１は、
図２、図４に示すように、回転水槽５の内周面に添った
形状をしている。エアシリンダ１８には、軸２２終端よ
り図示せぬ方法でエア圧力が負荷されるようになってお
り、圧力除荷時にはアーム１９の短縮を保証するための
バネ１７が備えられている。

【００２３】そして、この束取り出し装置１は、図示せ
ぬ駆動源によって回転力が付与されると同時に、軸受２
３は架台２４のスライドレール２５上をハンドル２６に
よって平行移動できるようになっている。以上述べたよ
うに、束取り出し装置１は、回転水槽５の回転中心と同
軸にある中心軸１６が、軸方向の任意の位置にスライド
でき、任意の回転数で回転可能であると同時に、押さえ
板２０の押さえ力はシリンダ１８のエア圧により調整可
能である。

【００２４】次に、この束取り出し装置１を用いた金属
細線の巻取方法について説明を加える。ジェット噴射部
７０（図８参照）により溶融した金属材料を液体層５４
に噴射して細線１５を製造した後に、ジェット噴射部７
０と給水管６２を機外に移動し、液体層５４を排除し、
束取り出し装置１を移動して回転水槽５の内部に挿入す
る（図１、図２参照）。

【００２５】この状態で回転水槽５、および束取り出し
装置１は図示せぬ駆動力によって同期回転しているが、
エアシリンダ１８に圧力は供給されておらず、したがっ
てアーム１９、押さえ板２０並びにクッション材２１は
バネ１７により引張られて短縮したままである。続い
て、回転水槽５と同期回転している束取り出し装置１に
エア圧力を供給すると、図３、図４に示すように、アー
ム１９が伸び、先端の押さえ板２０並びにクッション材
２１は金属細線１５を円筒状回転水槽５の底面に押さえ
つけて保持している。

【００２６】この時の押さえ力は供給される圧力によっ
て調整されるものである。また金属細線１５も円筒状回
転水槽５と同期回転しているので、円筒状回転水槽５に
噴射されたままの整列状態で、乱されることなく保持さ
れる。次に、円筒状回転水槽５と束取り出し装置１は同
期したまま回転が停止され、堰３０が外される。

【００２７】その後にエア圧力を僅かに低下させて、押
さえ板２０とクッション材２１の押さえ力を弛緩させ、
金属細線１５と円筒状回転水槽５との間に隙間を構成し
ながら、ハンドル２６により束取り出し装置１と金属細
線１５を一体に矢印３１方向に移動させると、金属細線
１５が束取り出し装置１に保持されて円筒状回転水槽５
外へ移動する（図５参照）。

【００２８】こうして回転水槽部２外にて束取り出し装
置１上に巻かれた金属細線１５は、図示せぬ別のボビン
に巻かれて、巻取を完了する。この場合、束取り出し装
置１をボビンに合わせて回転させることにより、巻き取
られる金属細線１５に掛かる張力を最小に押さえること
ができる。また、この張力によって生じる整列を乱そう
とする中心方向へ向かう力は、束取り出し装置１によっ
て反作用を受けるので、結果として金属細線１５の整列
は乱れることなく、これを巻き取ることができるもので
ある。

【００２９】図６は本願発明の液中紡糸装置における束
取り出し装置とそれを使用した巻取方法に係わる別の実
施例を表している。図６において、回転水槽部２および
排水装置１００は、図１〜図５の第１の実施例と同様で
あるが、束取り出し装置１′に関しては、その押さえ板
２０′の端部に爪３２が設けられている点が第１の実施
例と異なっている。

【００３０】この束取り出し装置１′を使った場合の金
属細線１５の巻取方法について説明をする。まず溶湯の
噴射に際しては、テフロン等の強度と柔軟性をもったシ
ート３３を回転水槽５の底部に予め敷いておき、このシ
ート３３の上に第１の実施例と同様に金属溶湯を噴射し
金属細線６０として凝固せしめる。

【００３１】次いで、ジェット噴射部７０と給水管６２
を機外に移動し、また液体層５４を排除した後に、束取
り出し装置１′を回転水槽５の内部に挿入し、回転水槽
５と束取り出し装置１′を同期回転させる。そして束取
り出し装置１′にエア圧力を供給し、アーム１９を伸長
させ、先端の押さえ板２０′並びにクッション材２１で
もって金属細線１５を整列させたままの状態でシート３
３に押さえつけて保持する。

【００３２】その後、円筒状回転水槽５と束取り出し装
置１は同期したまま回転が停止され堰３０が外される。
そしてエア圧力を僅かに低下させて、押さえ板２０′と
クッション材２１の押さえ力を弛緩させ、シート３３の
端部を爪３２で引っかけながら、シート３３、金属細線
１５、束取り出し装置１′を一体に回転水槽部２の外へ
移動させる。最後に、回転水槽部２外にてシート３３を
取り払った後に、束取り出し装置１上に巻かれた金属細
線１５は図示せぬ別のボビンに巻かれて、巻取を完了す
る。

【００３３】このようにこの実施例においては金属細線
１５の回転水槽部２外への移動に際して、シート３３と
クッション材２１の間に挟み込んだまま一体に移動する
ので、金属細線１５自体に無用な力を掛けることが無
く、したがって金属細線１５の整列が全く乱されること
なく実施できる。また束取り出し装置１′からボビンへ
の巻取に際しては、第１の実施例と同様に、束取り出し
装置１′を図示せぬボビンに合わせて回転させてること
により、巻き取られる金属細線１５に掛かる張力を最小
に押さえることができる。

【００３４】そしてこの張力によって生じる整列を乱そ
うとする中心方向へ向かう力は、束取り出し装置１′に
よって反作用を受けるので、結果として金属細線１５の
整列は乱れることなく、これを巻き取ることができる。
以上に述べた実施例においては、いずれも開放された排
水装置１００側から束取り出し装置１を回転水槽部内部
へ挿入していたが、図７の従来例の如く一方の端の閉じ
た回転水槽５においても、開放された側からこれら束取
り出し装置１を挿入して利用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上に述べたように、本願発明の液中紡
糸装置における束取り出し装置とそれに使用した巻取方
法によれば、液中紡糸装置により製造され、回転水槽内
部に積層する金属細線を、その材料の磁気特性によらず
に、確実にボビンに巻き取ることができるので、巻取時
の巻きの乱れに起因する不具合の発生率を撲滅できると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の１実施例に係わる束取り出し装置と
これを使用した巻取方法の説明用側断面図である。

【図２】本願発明の１実施例に係わる束取り出し装置と
これを使用した巻取方法の説明用正面図である。

【図３】本願発明の１実施例に係わる束取り出し装置と
これを使用した巻取方法の説明用側断面図である。

【図４】本願発明の１実施例に係わる束取り出し装置と
これを使用した巻取方法の説明用正面図である。

【図５】本願発明の１実施例に係わる束取り出し装置と
これを使用した巻取方法の説明用側断面図である。

【図６】本願発明の別の実施例に係わる束取り出し装置
とこれを使用した巻取方法の説明用側断面図である。

【図７】従来例に係わる回転液中紡糸装置の断面図であ
る。

【図８】別の従来例に係わる回転液中紡糸装置の断面図
である。

【符号の説明】

１，１′ 束取り出し装置 ２ 回転液中紡糸装置 ５ 回転水槽 １５ 金属細線 １６ 中心軸 １７ バネ １８ エアシリンダ １９ アーム ２０，２０′ 押さえ板 ２１ クッション材 ２２ シャフト ２４ 架台 ２５ レール ２６ ハンドル ３０ 堰 ３２ 爪 ３３ シート ５０ 回転水槽部 ７０ ジェット噴射部 １００ 排水装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−299746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−39452（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137550（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−80602（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−13645（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の回転水槽内部に遠心力によって
   液体層を形成し、前記液体層中に溶融金属を噴射し、凝
   固せしめて連続した金属細線を製造する回転液中紡糸装
   置において、 前記回転水槽の回転中心の中心線上に、中心軸を回転自
   在，軸方向移動自在に配設し、一端が前記中心軸に固着
   され他端が前記中心軸の半径方向に伸縮可能な複数個の
   アームと、該アームの他端に固着され、該アームが伸長
   したときに前記回転水槽内で製造された金属細線に圧接
   する押さえ板とから構成されることを特徴とする液中紡
   糸装置における束取り出し装置。
2. 【請求項２】 円筒状の回転水槽内部に遠心力によって
   液体層を形成し、前記液体層中に溶融金属を噴射し、凝
   固せしめて連続した金属細線を製造する回転液中紡糸装
   置の近傍に、前記回転水槽と同軸の中心軸と、該中心軸
   から半径方向に伸縮可能なアームと、アームの先端に設
   けられ押さえ板とを有する束取り出し装置を設置し、 前記溶融金属の噴射が終了した後に、前記中心軸を前記
   回転水槽内に移動するとともに前記回転水槽と同期回転
   し、前記アームを伸長して前記押さえ板と回転水槽底部
   との間に金属細線を押さえつけながら、円筒状回転水槽
   と束取り出し装置の回転を停止した後に、束取り出し装
   置および金属細線の束を一体に円筒状回転水槽外へ平行
   移動して取り出し、その後、金属細線の束を巻き取るこ
   とを特徴とする請求項１記載の液中紡糸装置における束
   取り出し装置の使用方法。
3. 【請求項３】 前記回転水槽の内周面に予め別体のシー
   トを敷いておき、前記溶融金属が凝固した後に、前記中
   心軸を前記回転水槽内に移動するとともに前記回転水槽
   と同期回転し、前記アームを伸長して前記押さえ板と前
   記シートとの間に金属細線を押さえつけながら、前記回
   転水槽と束取り出し装置の回転を停止した後に、前記シ
   ートと束取り出し装置および金属細線の束を前記回転水
   槽外へ平行移動し、前記別体のシートを除いた後に、金
   属細線の束を巻き取ることを特徴とする請求項２記載の
   液中紡糸装置における束取り出し装置の使用方法。