JPH07164039A - 伸線機用キャプスタンコーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属線材、特にはスチールコード等の炭素鋼
線材を湿式伸線で伸線する際に、伸線性（ダイスの寿
命）を低下させることなく高速伸線を可能にする伸線機
用キャプスタンコーンを提供する。 【構成】 スリップタイプの伸線機に用いられるキャプ
スタンコーンにおいて、金属線材と接するキャプスタン
コーン外周面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ以
下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属線材の伸線機に用い
られるキャプスタンコーンに関する。詳しくは、湿式潤
滑剤を用いたスリップタイプの多段式伸線機に用いられ
るキャプスタンコーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】金属線材の伸線業界において、線径が細
い線材を伸線するときにはスリップタイプの多段式伸線
機を用いて伸線加工処理が行われる。図２−（イ）に示
すように、この種の伸線機は複数のダイス４と複数のキ
ャプスタンコーン１とからなり、ダイス４を通過したワ
イヤ５はキャプスタンコーン１に巻き付けられ、巻き付
けられたワイヤ５は次のダイス４での伸線加工のために
送り出される。このようにして、ワイヤ５はダイス４と
キャプスタンコーン１とを交互に順次通過する。すなわ
ち、キャプスタンコーン１を駆動回転させることで、ワ
イヤ５は複数のダイス４で連続して引き抜き伸線加工さ
れることになる。

【０００３】伸線機におけるキャプスタンコーンについ
てさらに詳しく説明すると、まず、キャプスタンコーン
の直径はダイスの減面率に対応して定められる。すなわ
ち、キャプスタンコーンの直径は、該キャプスタコーン
の回転により送り出されるワイヤの長さが次のダイスの
伸線で必要とされるワイヤの長さに対して過剰になるよ
うに設定される。次に、図２−（イ）から分かるよう
に、円盤形状のキャプスタンコーン１の外周面２は、ワ
イヤ５を巻き付けることができる幅を有し、キャプスタ
ンコーン１の上部及び下部にはワイヤ５がキャプスタン
コーン１から逸脱するのを防止する袖３を有する。

【０００４】従来のキャプスタンコーンは、鋼材を機械
加工して図２−（イ）に示すような形状とし、次いで金
属線材が巻き付けられるキャプスタンコーン外周面２を
研磨した後、該表面２にペーパー仕上げ研磨加工を施し
て製造される。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】金属線材の伸線業界においては、伸線性
（ダイスの寿命）を向上させることは永年の課題であ
る。とくに、速度を高めて伸線すると急激にダイスの寿
命の低下を招くために、これまでは実質的に高い伸線速
度で伸線することはできず、したがって伸線速度を高め
て生産性を向上させることができる伸線機または伸線方
法は当業界で強く要請されるところである。

【０００６】そこで本発明の目的は、金属線材、特には
スチールコード等の炭素鋼線材を湿式伸線で伸線する際
に、伸線性（ダイスの寿命）を低下させることなく高速
伸線を可能にする伸線機用キャプスタンコーンを提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の伸線機用キャプ
スタンコーンは、スリップタイプの伸線機に用いられる
キャプスタンコーンにおいて、金属線材と接するキャプ
スタンコーン外周面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５
μｍ以下であることを特徴とするものである。好適には
上記Ｒａが０．２μｍ以下である。

【０００８】従来のキャプスタンコーン外周面はＲａで
１μｍまでしか微細研磨することができず、また耐水性
研磨紙でキャプスタンコーンを研磨しても０．４〜０．
５μｍよりも小さくすることはできなかったが、キャプ
スタンコーン外周面にめっき処理を施すことにより該表
面を簡便にＲａで０．５μｍ以下とすることができる。
かかるめっきの種類は特に制限されるものではなく、ま
ためっき方法も電気めっきに限定されず、容射めっき等
も可能である。基本的にはめっき硬さがＨＲＣ６０以上
であればよく、例えば、硬質クロムめっき、チタンめっ
き、タングステンカーバイト（ＷＣ）超硬容射めっき、
ニッケルめっき等を挙げることができるが、簡便性等の
面から硬質クロム電気めっきが好ましい。また、めっき
後に面仕上げを行うことで、好適なＲａを得ることも可
能である。

【０００９】なお、めっき処理を施すことなく手仕上げ
の方法で研磨することによりＲａを０．２μｍ以下とす
ることもできるが、この場合多大な労力と特別な装置を
必要とするため、好ましくない。

【００１０】本発明においては、図２−（ロ）に示すよ
うに、キャプスタンコーン中心軸に対してキャプスタン
コーン円柱側面に傾きを設けてテーパー形状とすること
が好ましい。かかるテーパーの角度θは、好ましくは
０．３°〜３．０°、さらに好ましくは０．５°〜１．
５°の範囲内である。

【００１１】

【作用】本発明においてキャプスタンコーン外周面のＲ
ａを０．５μｍ以下、好適には０．２μｍ以下とするこ
とで伸線性を向上させることができるのは、ワイヤとキ
ャプスタンコーンとの間の摩擦抵抗を低減させることが
できるからである。すなわち、かかる摩擦抵抗を低減さ
せることで、キャプスタンコーンに入るワイヤの張力を
低減させることなくキャプスタンコーンからワイヤを送
り出すことが可能となり、これにより、伸線されるワイ
ヤに高い引っ張り張力を安定的に付加することができ、
伸線時にダイス面からの加工負荷を低減させることがで
きるからである。

【００１２】また、本発明においては、伸線性を高める
上で、キャプスタンコーンを図２−（ロ）に示すように
なテーパー形状とすることが好ましい。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。伸線処理に供した線材は、ＪＩＳ Ｇ ３５０６
に規定されたＳＷＲＨ７２Ａまたはそれに準ずるプレー
ンカーボン鋼材を原材料とし、予め線径が０．９３ｍｍ
に縮径し熱処理とブラスめっきが施されたワイヤを用い
た。伸線処理は、ダイス１９個を用い連続して湿式潤滑
剤中にて連続して順次伸線し、線径が０．１７５ｍｍと
なるまで縮径することにより行った。

【００１４】伸線性の評価は、伸線によって最終ダイス
が摩耗し穴径が１８０μｍまで増加するまでの伸線量を
測定し、従来のキャプスタンコーンで伸線速度が１００
０ｍ／ｍｉｎのものを１００として相対値で評価した。

【００１５】外周面のＲａが０．５μｍ以上の従来のキ
ャプスタンコーンで伸線したものを従来例とした。かか
る従来例のキャプスタンコーンは機械構造用炭素鋼を材
料として切削加工で製造され、ペーパー仕上げの方法で
表面研磨を施したものである。

【００１６】一方、従来例のキャプスタンコーンの外周
面を表面研磨して、Ｒａが０．５μｍ以下としたものを
実施例とした。実施例においてキャプスタンコーンの表
面研磨は研磨紙を用いて研磨することで、また硬質クロ
ムめっきを施すことで行った。クロムめっき処理はクロ
ム酸−硫酸浴を用い、５μｍ以上の厚みとした。

【００１７】本実施例ではすべてキャプスタンコーンの
形状を同一とし、またキャプスタンコーン中心軸に対す
るキャプスタンコーン円柱側面の傾き、すなわちテーパ
角θを０．５°〜１．５°の範囲内とした。

【００１８】各キャプスタンコーンにおいて、伸線速度
（巻取り速度）を通常伸線速度１０００ｍ／ｍｉｎと高
速伸線速度１５００ｍ／ｍｉｎとで伸線性を評価した。
得られた結果を図１に示す。図１から明らかなように、
Ｒａが０．５μｍ以下の本発明のキャプスタンコーン
は、高速伸線速度において従来のキャプスタンコーンに
比べ大幅な伸線性の向上が観られた。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のキャプス
タンコーンは、従来のキャプスタンコーンの外周面のＲ
ａを０．５μ以下とすることで伸線性を大幅に向上させ
ることができ、とくに伸線速度が高い領域では約１０倍
に、殊にＲａを０．２μ以下にしたものは約５０倍に向
上させることができ、工業上有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャプスタンコーン外周面のＲａと伸線性との
関係を表す線図である。

【図２】（イ）はスリップタイプの伸線機のキャプスタ
ンコーンを示す模式図である。 （ロ）はキャプスタンコーンのテーパー角を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ キャプスタンコーン ２ 外周面 ３ 袖 ４ ダイス ５ ワイヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリップタイプの伸線機に用いられるキ
   ャプスタンコーンにおいて、金属線材と接するキャプス
   タンコーン外周面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．５μ
   ｍ以下であることを特徴とする伸線機用キャプスタンコ
   ーン。
2. 【請求項２】 上記Ｒａが０．２μｍ以下である請求項
   １記載の伸線機用キャプスタンコーン。
3. 【請求項３】 上記キャプスタンコーン外周面に硬質ク
   ロムめっきを施した請求項１または２記載の伸線機用キ
   ャプスタンコーン。