JPS62259616A - ダイレス伸線装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は素材を加熱しながら引張ることによって局部
的に材料径を絞ろうとするダイレス加工に係り、特に張
力下で走行する線材を加熱、冷却しながら伸線するダイ
レス伸線装置に関する。

従来技術とその問題点 ダイレス伸線は線材に張力を加えつつ走行さける過程で
、局部的に延伸させ続いて直ちに延伸を停止させること
により伸線する方法でおる。この方法で安定して伸線作
業を行なうためには、■冷却能が優れていること、■冷
却部と加熱部が構造上完全に分離されていること（分離
性）、■冷却部と加熱部ができるだけ近接していること
（近接性）、■線材を断面円周方向に均一に冷却するこ
と（均一性）、の４点が特に重要である。

従来知られているダイレス伸線方法としては、例えば空
気等の気体を吹付けて冷却する方法がある。この方法は
前記の分離性、近接性、均一性は優れているが、冷却能
が低いという致命的な欠点があり、適用できる範囲は狭
い。また別の方法として、水冷による冷却方法が必る。

この方法は、前記の気体冷却に比べ冷却能が高い利点を
有するが、冷却水が飛散したり線材表面をったって流れ
出し加熱帯を冷却するおそれが多分にあるため、冷却帯
と加熱帯の近接配置が困難でおる。さらにこの方法は、
重力の影響で線材の上面と下面で冷却状態が異なり、不
均一冷却となりやすい。すなわら、水冷方式は分離性、
近接性および均一性に劣る欠点を有する。

これに対して、水と空気の噴霧冷却も考えられる。この
場合は平均密度が低く均一性に優れ、また冷却能も高い
が、噴霧媒の飛散が激しく分離性が問題となる。

これらはいずれも線材を水平に走行させて伸線する水平
型伸線機の場合でおるが、線材の走行を垂直方向とし、
上側に加熱コイル、下側に水冷装置を配し、線材を上か
ら下に引扱く方式がある。

この方式の場合、冷却水は通常下方に流れ加熱部に入り
にくく、また円周方向の均一性も良好である。しかし、
垂直型伸線機は設備費が高価でかつ作業性が非常に悪い
という欠点を有する上、冷却能を高めるために水圧を上
げると水平型と同様加熱部への冷却水飛散が生ずるとい
う問題がおった。

このように従来のダイレス伸線装置は、安定して伸線作
業を行なうために必要な前記４つの条件を満足せず、未
だ実験至的な段階に止まっているのが実状である。

発明の目的 この発明は従来の前記実情にかんがみなされたもので、
特に実用化の障害の一つとなっていた冷却手段を改善す
ることによって従来の前記欠点を解消し、ダイレス伸線
の実用化を可能としたダイレス伸線装置を提案すること
を目的とするものである。

発明の構成 この発明に係るダイレス伸線装置は、水平型を対象とし
たものであり、その要旨は、張力下で走行する線材に対
して加熱部と冷却部を有し線材を延伸するダイレス伸線
装置において、線材の周囲にその走行方向に気体を流す
気送管を前記加熱部の入側に設（プるとともに、線材の
直径より大きい通線孔を右する仕切板を前記加熱部と冷
却部の境界に配置することを特徴とするものでおる。

すなわち、この発明は■線材の加熱帯と冷却帯を分離さ
せる仕切板と、■加熱帯を保護しかつ冷却帯からの冷媒
の侵入を防止するための保護気流を形成する気送管を用
いたことにより、加熱帯と冷却帯の分離を完全にすると
ともに、加熱帯と冷却帯の近接配置を可能としたもので
ある。

以下、この発明装置の一態様を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明の装置構成を示す概略図で、（１）は
線材、（２）は気送管、（３）は誘導加熱コイル、（４
）は仕切板、（５）は噴霧冷却ノズルをそれぞれ示す。

領域Ａは加熱帯、領域Ｂは冷却帯である。第２図は気送
管を拡大して示す図でおる。

気送管（２）は内径が線材Ｓ８径より大きく、かつ誘導
加熱コイル（３）の内径より小ざい管状体であって、内
部に開口する気体吹込み口（６）を同一円周上に複数個
有し、前記各吹込み口には気体を線材の走行方向に吹込
むための枝管（７）が接続され、各枝管の他端に接続さ
れた環状管（８）の気体吹込み口（９）より気体が吹込
まれて各枝管（７）に均一に分配される構造となってい
る。なお、気体の吹込み角度となる枝管（７）の傾斜角
度θは特に限定するものではないが４５度以下が好適で
ある。すなわち、この気送管は内部を走行する線材（１
）に対し走行方向に吹込まれた気体が線材の表面に沿っ
て長手方向に流れる保護気流を形成するようになってい
る。なお、気送管（２）は誘導加熱コイル（３）から誘
導されて発熱するのを抑制するため、非磁性体、あるい
は不導体で作るのが好ましい。また、気体はコスト的に
有利な空気、または線材の酸化防止に有効な不活性ガス
のいずれでもよい。

加熱帯Ａと冷却帯Ｂの境界部に設置する仕切板（４）は
、線材の外径より大きい通線孔（１０）を有する薄板状
のものである。通線孔（１０）の大きさは特に限定する
ものではないが、孔の直径が大きすぎると冷却帯からの
冷媒の遮断効果が低下するため線材外径の→−１０ｍｍ
φ以下とするのが好ましい。また材質は耐熱性、耐食性
に富み、かつ不導体でもあるものが好ましい。

誘導加熱コイル（３）は一般に使用されるもので十分で
あるが、気送管（２）により形成されて流れる保護気流
を乱さないように内面を滑らかにしておくのが望ましい
。つまり、気流は層流が最も望ましく、そのためには気
流の流路は空気力学的にできるだけ滑らかな方がよいた
めである。なお、保護気流は加熱帯Ａを通過するため加
熱帯を冷却するのではないかという疑問が生じるが、線
材表面に平行な流れ（軸流）は冷却効果が小さく、実用
上差し支えないことが実験により確認されており、問題
はない。しかし、気体として予熱された高温気体を使用
すればこのわずかな温度低下も抑制され、この発明の目
的には最も有効なものとなる。

噴霧冷却ノズル（５）は線材（１）の円周方向に複数個
配置され、水と空気の混合気体によって線材を冷却する
ものである。このノズルは加熱部と冷却部との近接効果
を出すため、ノズルに角度をつけて仕切板（４）と線材
（１）の境界面に向って噴霧媒が噴射されるように設け
るのが好ましい。なお、線材の冷却に直接水を使用する
と水量を高めたときに加熱帯Ａへのもれが若干発生する
傾向がある。これは、水流それ自体は密度が高いため気
流だけでの封止には限度があるためである。これに対し
、水と空気の噴霧冷却方式は、水滴が蒸発して冷却する
ので冷却効果が高く、少量の水でよく、さらに冷却後は
蒸気になって密度が低いため、気流で封止しやすい。従
って、この発明の仕切板方式には好適でおる。

作　　　用 上記装置において、気送管（２）より線材走行方向に吹
込まれた気体は該気送管内を走行する線材（１）に沿っ
て長手方向に流れる保護気流（第１図矢印で示す）を形
成するとともに、誘導加熱コイル（３）内を通過し冷却
帯Ｂに向って流れる。この保護気流は加熱帯Ａを保護し
外部からの冷気の侵入を防ぐとともに、仕切板（４）の
通線孔（１０）を封止し、冷却帯Ｂからの冷媒の侵入を
防止する。仮に通線孔（１０）から水滴がもれても、仕
切板（４）に沿って外部に放射状に流れていく保護気流
にのって外側に飛ばされるので、加熱帯へに飛込むこと
はない。冷却帯Ｂでは、噴霧冷却ノズル（５）から噴射
される噴霧媒により線材（１）が冷却される。この時、
噴霧媒が仕切板（４）の通線孔（１０）の隙間より加熱
帯Ｂ側へ侵入しようとするも、前記した通り保護気流に
よって封止されるため、加熱帯Ｂへの侵入はほとんど生
じない。また高温気体を使用すれば、加熱帯に浸入した
噴霧媒が蒸発散逸する作用も期待できるので、封止効果
はさらに完全なものになる。

実施例 図面に示す伸線装置により、直径６．４ｍｍφ（材質Ｔ
ｊ　６Ｍ４Ｖ合金）の線材をグイレス伸線した。

装置の諸元を第１表に、伸線条件を第２表にそれぞれ示
す。

その結果、線材の最高加熱温度９５０’Ｃ，冷却後の温
度６２０’Ｃとなり、安定した伸線作業ができた。

また、加熱帯と冷却帯の分離は完全に行なわれ、仕切板
からもれた水滴は該仕切板に沿って放射状に流れていく
保護気流にのって外側へ飛ばされ、力０熱帯に侵入する
ことはなかった。

以下余白 第　　　１　　　表 第　　２　　表 発明の詳細 な説明したごとく、この発明装置は加熱帯と冷却帯の境
界に仕切板を設けるとともに、加熱帯の入側に線材の表
面に沿って走行方向に流れる保護気流を形成するための
気送管を設けたことにより、仕切板によって加熱帯と冷
却帯を分離できるのみならず、気送管により形成される
保護気流によって仕切板の通線孔を封止できるので、冷
却帯の噴霧媒の浸入を防止でき、加熱帯と冷却帯を完全
に分離できる効果を有する。また、かかる効果により、
加熱帯と冷却帯の近接配置が可能となるとともに、線材
の加熱および冷却の均一化がはかられる。従って、この
発明装置によれば、安定したダイレス伸線が可能となる
のみならず、装置的にも簡単であるため、設備コストも
安価につく効果を奏し、ダイレス伸線の実用化に大きく
寄与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置溝酸を示す概略図、第２図は同
上装置の気送管を拡大して示す図で、同図ａは側面図、
同図すは正面図である。 １・・・線材、２・・・気送管、３・・・誘導加熱コイ
ル、４・・・仕切板、５・・・噴霧冷却ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 張力下で走行する線材に対して加熱部と冷却部を有し線
   材を延伸するダイレス伸線装置において、線材の周囲に
   その走行方向に気体を流す気送管を前記加熱部の入側に
   設けるとともに、線材の直径より大きい通線孔を有する
   仕切板を前記加熱部と冷却部の境界に配置することを特
   徴とするダイレス伸線装置。