JPS6021991A

JPS6021991A - 鋼撚線の製造方法

Info

Publication number: JPS6021991A
Application number: JP12889283A
Authority: JP
Inventors: 忠義藤原; 野間　哲郎; 井岡　博一
Original assignee: Shinko Wire Co Ltd
Current assignee: Kobelco Wire Co Ltd
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1985-02-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、主として架空送電線へ架意配篤辣等に用いら
れるアルミニウム送電線の補強用として用られる鋼撚線
に関するものである。

一般に架空送電線に用いるアルミニウム送電線は、鋼心
に鋼撚線を用いてそのまわりに電導体のアルミニウム線
が撚り合わされるが、この場合、長径開用として充分な
強度をもたせ、かつ、アルミニウム線の節約および電力
ロス低減を図る等のため、鋼撚線の高強度化、小径化が
強く指向されている。ところで°、従来のこの種の鋼撚
線は、鋼索線に適宜前処理を施した後、その素線を伸線
加工し、さらにこれに亜鉛めっきを施し、その後、通常
７本撚シに各素線を撚り合わせることにより形成してい
た。そし′で、高強度化の要求に対しては、素線に炭素
含有率の高い硬鋼線拐を使用するとともに伸線加工度を
大きくすることにより対処されていた。しかしこの方法
では靭性の低下を招き、丑だ、伸線後に溶融亜鉛めっき
を施すとめっき時の焼なまし効果のため大幅な強度低下
を生じ、この場合に、溶融亜鉛めっきに代えて電気めっ
きによれば、強度低下は防止されるものの、作業能ガが
低下し、生産コストが高くつく等の問題があった。

ところで、例えばプレストレストコンクリートワイヤス
トランド等においては、撚線の製造後に、さらにとの撚
線を伸線用ダイスに通して伸線する方法が従来から種々
実用化されており、この方法を前記の鋼心アルミニウム
撚線用の鋼撚線にも適用することができれば、靭性等の
特性を良好にしながら小径化、高強度化が可能になる。

しかし、従来では伸線用ダイスを用いて撚線を伸線加工
する場合、後に詳述するように潤滑剤が各素材間から撚
線内部の空隙に侵入し、その後の清浄処理によっても撚
線内部に封じ込められた潤滑剤を除去することが困難で
あシ、このため、特に清浄度が要求される鋼心アルミニ
ウム撚線用の鋼撚線には適用することができなかった。

本発明はこれらの事情に鑑み、鋼撚線を小径化、高強度
化することができるとともに、靭性その他の特性も格段
に向上し、しかも、素線を撚シ合わせてから伸線加工す
るものでありながら、潤滑剤が鋼撚線内部に封じ込めら
れることケ防止して清浄度を高めることのできる鋼撚線
の製造方法を提供するものである。

すなわち、本発明は、鋼撚線の側線間の隙間の理論的空
隙率が−４，′５％〜０となるように心線径、側線径お
よび撚シビソチを定めて、連続的に心線と側線とを撚線
機に供給し、撚シ合わせつつ撚線機から導出するととも
に、この撚線機と鋼撚線引取手段との間で、“鋼撚線を
移動させつつ、鋼撚線に粉末潤滑剤を付着させたのち伸
線用ダイスに通して、１５％〜６５チの見かけ減面率で
伸線する伸線加工と、伸線後の鋼撚線を応力下で低温焼
鈍するいわゆるホットストレッチ処理と、必要に応じて
機械的又は物理的方法による伸線後の鋼撚線の清浄化処
理とを順次行うようにしたものである。

ここで、上記の理論的空隙率および見かけ減面率は、そ
れぞれ次のように定義したものである。

理論的空隙率とは、第１図および第２図に示すような心
線１とそのまわシに配置される所要数（例えば６本）の
側線２・・・とで形成される鋼撚線６において、理論的
にめられる各側線２・・・間の隙間の割合を意味する。

つまり、第２図に示す断面図において、心線１の中心０
と側線２の中心Ｏ′とを結ぶ直線に対し、心線１のまわ
りに均等に側線２・・・が配置されているとした場合の
隣り合う側線の中間を通る直線ＯＡの傾きを００とし、
心線１の中心Ｏを通って側線２に接する直線ＯＢ　の傾
きを０とすると、理論的空隙率とは、次式でめられる値
Ｖ　＜Ｓ）をいうものとする。

この式における角度θ０．θは、側線２・・の本数をｎ
１側線２の半径をｄ１心線１の半径をＤ１撚り角をγ、
撚りピッチをＰとすると、次の各式によってめられる。

θ。−五 θ　＝　ｔａｎ　ｌ　（ｄ／ｃｏｓ　１−レ１巴１］て
）ン１、＝　ｔａｎ−＋　（２π（］）＋ａ）　／”　
）従って、側線２・・・の本数ｎが予め決められていれ
ば、心線径、側径・および撚シピッチによって理論的空
隙率Ｖが設定される。

また、見かけ減面率とは、伸線加工前のみかけ断面積（
撚線の外接円の面積）を８１．伸線加工後のみかけ断面
積を８２とすると、でめられる値Ｇ（％）をいうものとする。

以下、本発明を図に基づいて具体的に説明する。

第６図は本発明の方法を実施する装置の一例を概略的に
示し、同図において、４は心線供給用のボビン、５・・
・は側゛線供給用のボビン、６は撚線機である。撚線機
６は、例えばチューブラ型の撚線機本体７と、鏡板８と
、ボイス９とを備え、撚線機本体７の内部に側線供給用
のボビン５・・が設置されている。また、１０は鋼撚線
引取手段であって、ダブルキャプスタン１１と巻取用ボ
ビン１２とを備え、上記ダブルキャプスタン１１により
、鋼撚線６を撚線機６から導出して移動させるとともに
、伸線加工に必要な引抜力を与えるようにしている。上
記撚線機６と引取手段１０との間には、伸線加工部１６
と、必要に応じて取付ける機械的な清浄手段としてのブ
ラッシング装置１８と、矯正用ローラ群２０と、ホット
ストレッチ処理のための加熱装置２１と、物理的な清浄
手段を兼ねる水冷装置２６および水切装置２４とが、鋼
撚線６の移動方向に清って順に配置されている。

上記伸線加工部１６には、ダイスホルダ１４土に伸線用
の丸ダイス１５が設置されるとともに、その前方にステ
アリン酸カルシウム系の粉末潤滑剤１６が供給されるよ
うにしている。１７は丸ダイス１５および潤滑剤１６を
保持するケースである。また、上記ブラッシング装置１
８には、第４図のように鋼撚線６の移動経路前方からみ
て６個のローラブラシ１９・が１２０°ずつ角度をずら
せて配置され、鋼撚線移動方向に対しては、各ローラブ
ラシ１９・・が鋼撚線６の撚り角と等しい角度傾斜され
である。ホットストレンチ処理のための加熱装置２１に
は、インラインでの作業に適するように急速加熱が可能
な例えば高周波加熱装置２２が設けられている。

このような装置によシ、亜鉛めっきされた鋼線からなる
心線１および側線２・・・が連続的に撚線機６に供給さ
れ、これらの素線１，２・・が鏡板８を経てボイス９で
束ねられることにより鋼撚線６が形成され、例えば心線
１と６本の側線２・・・とで７本撚りの鋼撚線６が形成
される。次いで、上記ボイス９から導出された鋼撚線６
は、粉末潤滑剤１６の供給部を通って外周部に粉末潤滑
剤が付着された後、伸線用の丸ダイス１５を通り、前記
キャプスタン１１から加えられる引抜力で上記ダイス１
５から引抜かれることによシ伸線される。

本発明工程のように撚線工程と伸線工程とを直結するこ
とにより、前記の理論的空隙率ＶをＯよシ小さくしても
伸線加工を行うことができる。つまシ、従来の撚線を伸
線する方法では、撚線加工と伸線加工とを別個に行って
いたが、この場合、理論的空隙率Ｖが０よシも小さけれ
ば、伸線加工時に丸ダイス内で主として側線同志がせり
合う状態となシ、側線に比べて心線の加工度が少なくな
るので、伸線加工中に側線が長さ゛方向に余ってきて丸
ダイス入口で側線に脹れが生じ、伸線加工が困難になる
。このため、上記従来技術では理論的空隙率Ｖを（Ｖ＞
Ｏ）とする必要があシ、こうすると側線間に隙間を有す
る状態となるので、伸線加工は可能であるが、一方、前
述のように潤滑剤が撚線内部にまで侵入してしまうこと
も起こる。

これに対し、素線の供給、撚り合わせ、伸線加工を一連
の工程で行えば、理論的空隙率Ｖを０より小さくしても
、側線２・・・と心線１との伸線加工度の差は、前記ボ
ビン４および５　・からの送シ出し速度の調整によって
吸収されるため、丸ダイス１５人口での側線２　の脹れ
が防止され、伸線加工が可能となる。そして、このよう
に理論的空隙率Ｖを０より小さくすることにより、側線
間に隙間がなくなるので、粉末潤滑剤１６を使用すれば
鋼撚線５の内部に潤滑剤が侵入することが防止で、きる
。

また、製品としての撚線の特性として、その両端に加え
られた負荷（引張力）を心線が充分に分担し得る程度に
心線が側線によって拘束される必要があるが、理論的空
隙率Ｖが小さす４゛ると上記の拘束が生じなくなる。種
々実験した結果、必要な心線拘束力が得られる理論的空
隙率Ｖの最小値は、伸線加工の見かけ減面率が６５チの
場合に−４，６％であった。

とれらの点から、理論的空隙率Ｖは−４，６％〜０の範
囲とし、とくに、側線と心線との加工度の不均一性を小
さくするため、−２％〜−１チの間が望ましい。

一方、伸線加工による見かけ減面率は次のように定めて
いる。す、なわち、見かけ減面率を大きくすれば撚線の
高強度化には有効であるが、あまり大きくなると素線表
面の亜鉛めっきが削られて耐食性が劣化するとともに、
実断面積比（素線断面積の和とみかけ撚線断面積との比
）が大きくなって可撓性が損われ、また設備的にも引抜
力が大きくなるため大型化する必要があるので、見かけ
減面率は６５％以下とする。また、後述するホットスト
レッチ効果を得るにはある程度以上の引抜力が必要とな
シ、このため、見かけ減面率は１５％以上とする。

このようにして撚線工程および伸線工程を経た鋼撚線６
はブラッシング装置１８に送られ、ここで鋼撚線６表面
の潤滑剤が除去される。なお、図例のブラッシング装置
１８は、各ブラシ１９・・・で鋼撚線６の側線間の溝を
２条ずつブラッシングするようにしているが、銅撚線６
の溝数以上のブラシを配設してそれぞれ谷溝をブラッシ
ングするようにしてもよい。また、機械的清浄方法とし
ては、ブラッシングのほかにも、高圧エアまたは高圧水
の吹きつけ、震動等の方法を採用し得る。

このブラッシングに続き、鋼撚線６はホットストレンチ
処理部２１に送られ、ここで、前記丸ダイス１５からの
引抜力を利用して鋼撚線６に所定耐クリープ性および靭
性の向上、構造上の伸びの減少などのホットスト・レン
チ効果が得られる。そして、このホットストレンチ処理
の際に鋼撚線６に残存する潤滑剤が燃焼され、さらに、
数秒乃至数十秒後に水冷装置２６によシ鋼撚線６が水冷
されて、この際に潤滑剤の燃えかすが沸騰作用により除
去される。その後、水切り装置２４を通り、との水切装
置２４でも残存している潤滑剤の燃えかすが除去され、
ダブルキャ°プスタン１１を経て鋼撚線６が巻取ボビン
１２に巻き取られる。

以上のようにして、各種の特性にすぐれ、かつ、清浄度
の高い鋼撚線５が得られることとなる。

また、この鋼撚線６は、伸線加工により、第５図に示す
ように外表面が平担化しているため、その後の工程で電
導体のアルミニウム線を撚り合わせる場合に、アルミニ
ウム線に疵が発生することが防止される。

次に、種々の素線を用いてこの方法を行っだ実せ後の伸
線加工が行われていない鋼撚線）と比較して示しておく
。

〔実施例１〕心線径３．６８　ｔｎｍφ、側線径６．６４ｍｌ１ｌφ
、引張強さ１’４０Ｋｇ／−の亜鉛めっき素線を使用し
、本発明の方法で製造した７本撚シの鋼撚線Ａと、心線
径３、２０１１ｍφ、側線径５．１６　ｍｍφ、引張強
さ１８５　Ｋｇ　／ｍＡの亜鉛めっき素線を使用し、本
発明の方法で製造した鋼撚線Ｂとについての各特性を調
べた結果を、従来品（素線径６．５關φの７本撚り鋼撚
線）と比較して表１に示す。ただし、上記鋼撚線Ａおよ
び同Ｂはともに、撚りピンチを２０’５ｍｍ、理論的空
隙率を約−１９ｑ６、見かけ減面率を約６０％としてい
る。

この表に示す結果から、本発明の方法により製造した鋼
撚線Ａ、Ｂは、破断荷重が従来品と同程度であシながら
、外径が大きく減少しておシ、１ｍｍクシ重さも著しく
軽減され、降伏比、伸び、直線性、レラクセーション値
も犬きく改善されていることが解る。

〔実施例２〕心線径３．８５　ｍｍφ、側線径５．’　８０　ｍｍφ
、引張り強さ１４０　Ｋｇ／ｍａ　の亜鉛めっき素線を
使用し、本発明の方法で製造した７本撚りの鋼撚線Ｃと
、心線径および側線径が上記鋼撚線Ｃと同じで引張強さ
１４０Ｋｇ／ｍＡ　の亜鉛めっき素線を使用し、本発明
の方法で製造した７本撚シの鋼撚線りとについての各特
性を調べた結果を、従来品（素線径６．２順φの７本撚
り鋼撚線）と比較して表２に示す。ただし、上記鋼撚線
Ｃおよび同りはともに、理論的空隙率を約−１１％、見
かけ減面率を約６０％としている。

この表に示す結果から、本発明の方法により製造した鋼
撚線Ｃ，Ｄは、従来品と外径を同じにした場合は破断荷
重が格段に大きくなり、他の諸特性も大幅に改善されて
いることが解る。

以上説明したように、本発明は、素線を撚９合わせてか
らその鋼撚線を伸線加工し、さらにホットストレッチ処
理しているため、鋼撚線が高強度化されるとともに、そ
の他の諸特性も改善されんそして、との鋼撚線を鋼心ア
ルミニウム撚線用として使用した場合、従来品と外径を
四′等とすれば破断荷重が増加するので、長径開用に適
する。しかも本発明では、理論的空隙率を−４，６多〜
０とし、かつ、撚線工程と伸線工程とを直結することで
上記条件下での伸線加工を可能にしているため、粉末潤
滑剤を使用したことと相まって、機械的又は物理的方法
で潤滑剤を充分に除去することができ、高清浄度が要求
される用途に有効に適用できる。

さらに、鋼撚線の構造上の伸びが減少し、レラクセーシ
ョン値等が改善されることから、アルミニウム送電線と
しては架設後のサグの減少にも効果があり、また、撚線
表面が平担化するのでアルミニウム線を撚シ合わせる場
合の疵の発生も防止される等、種々の効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼撚線の斜視図、第２図は同断面図、第６図は
本発明の方法を実施する装置の一例を示す概略図、第４
図はブラッシング装置の説明図、第５図は伸線後の鋼撚
線の断面図である。１・・・心線、２・・・側線、６・・・鋼撚線、６・撚
線機、１０・・引取手段、１６・・・伸線加工部、１８
・・・ブラッシング装置、２１・・・ポットストレンチ
処理のための加熱装置。特許　出願人　神鋼鋼線工業株式会社代理人　弁理士　小　谷　悦　司第１図第　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、　心線とそのまわりに配される側線とで形成される
鋼撚線の側線間の隙間の理論的空隙率が＝４．６％〜０
となるように心線径、側線径および撚りピンチを定めて
、連続的に上記心線と側線とを撚線機に供給し、撚り合
わせつつ撚線機から導出するとともに、この撚線機と鋼
撚線引取手段との間で、鋼撚線を移動させつつ、撚線機
から導出した鋼撚線に粉末潤滑剤を付着させたのち伸線
用ダイスに通して、１５％〜６５裂の見かけ減面率で伸
線する伸線加工と、引抜力が加わっている伸線後の鋼撚
線を加熱して低温焼鈍するホットストレッチ処理と、こ
のホットストレッチ処理と前後して伸線後の鋼撚線の表
面を機械的又は物理的方法で清浄にする清浄処理とを順
次行うことを特徴とする鋼撚線の製造方法。