WO2011013445A1 - ビードワイヤ製造方法および製造装置 - Google Patents

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力 ▲高▼木
秀俊 渋谷
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    • B29D2030/487—Forming devices for manufacturing the beads

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for manufacturing a bead wire used for an automobile tire.
  • the manufacturing process of a bead wire used for producing a bead core as a reinforcing material for an automobile tire consists of a wire drawing line and a plating line.
  • a rolled wire rod that has been subjected to a patenting treatment with a fine pearlite structure is drawn into a wire drawing line that is drawn to a predetermined wire diameter by repeating the wire drawing and patenting treatment, and a wire rod that has been drawn to a predetermined wire diameter. It is composed of a plating line which is subjected to a blueing treatment to recover the wire and further plated with copper, bronze, brass or the like on the surface of the wire to make a bead wire.
  • a manufacturing method and a manufacturing apparatus of this type of bead wire (wire material) are described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.
  • FIG. 6 shows a conventional bead wire manufacturing process.
  • the wire material unwound from the supply stand 1 is removed from the surface oxide film in the descaling process 2, and then the coating liquid is adhered.
  • the step 3 to attach the lubricating coating liquid to the surface of the wire.
  • the surface reduction and cooling are repeated by a plurality of wire drawing steps 4 including a surface reduction processing step 4a and a cooling step 4b, and the wire whose surface is reduced to a predetermined wire diameter is coiled into the winder 5. Take up.
  • the wire drawn to a predetermined wire diameter is drawn from the supply stand 1 and blued in the bluing step 6, and then adhered to the surface of the wire by bluing.
  • the removed scale is removed in the pickling step 7a, washed in the water washing step 7b, and then subjected to a plating treatment such as copper, bronze, zinc or brass in the plating step 8, and then the water washing step 7c and the hot water washing step 7d.
  • the bead wire for a tire is manufactured by winding on the winder 5 through the above.
  • the wire drawing line processes one wire at a time
  • the plating line processes 20 to 30 units of drawn wire at the same time from the viewpoint of equipment cost and productivity. ing.
  • the wire rod is unwound from 20 to 30 winding machines, and is wound around the winding machine as a bead wire through a brewing process and a plating process.
  • a large-scale brewing facility capable of keeping 20 to 30 wires in the temperature range of 350 ° C to 480 ° C is required, which increases the cost of the equipment and reduces the number due to production down. Even when processing the number of wires, there is a waste of consuming almost the same energy.
  • the lead bath, salt bath, fluidized bed, etc. in the bluing process may break down the furnace due to a significant temperature change, and once the furnace temperature is lowered, it rises to the predetermined temperature range required for bluing. Since this requires time and cost, it is necessary to maintain a high temperature even when the line is stopped. Furthermore, the wire rod is cooled and wound around a winder even though the wire temperature rises by drawing, and then the wire rod near normal temperature is unwound from the winder and 350 blued for bluing. There was a waste of heating in the temperature range from °C to 480 °C.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the temperature of the wire can be effectively utilized and the energy loss is reduced by bluing the wire that has become hot due to wire drawing without cooling.
  • An object of the present invention is to provide a bead wire manufacturing method and a manufacturing apparatus.
  • the features of the invention of the bead wire manufacturing method according to claim 1 include a descaling step for removing oxide on the surface of the wire, a coating solution attaching step for attaching the coating solution to the wire from which the oxide has been removed, and a coating solution being attached.
  • the bead wire manufacturing method according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the wire drawing step includes a surface-reducing step of drawing the wire to reduce the surface, and cooling the surface-reduced wire.
  • the drawing step immediately before the brewing step is that the cooling step is omitted.
  • a feature of the invention of the bead wire manufacturing method according to claim 3 is that, in claim 1 or claim 2, a plating step for plating the wire material bluened in the blueing step is provided.
  • the bead wire manufacturing method according to claim 4 is characterized in that, in any one of claims 1 to 3, the wire contains 0.59% to 1.1% of carbon by weight, It consists of a high-carbon steel with a two-phase structure of ferrite and cementite.
  • a feature of the invention of the bead wire manufacturing apparatus is that a wire made of high carbon steel is drawn to a predetermined wire diameter suitable for the bead wire, and a wire drawn to a predetermined diameter is plated.
  • a wire line, and the wire drawing line includes a descaling device for removing oxide on the surface of the wire, a film liquid adhering device for adhering the film liquid to the wire, a wire drawing device for reducing the surface of the wire, And a bluing device that blues the wire that has been heated by the surface-reducing process in a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C.
  • the invention of the bead wire manufacturing apparatus is characterized in that, in claim 5, the wire drawing line processes one wire at a time, and the plating line is a number of wires drawn by the wire drawing line. It is configured to process simultaneously in units of ten.
  • a feature of the invention of the bead wire manufacturing apparatus according to claim 7 is that in claim 5 or claim 6, the brewing apparatus is provided with a heating device that heats the wire material, which has become a high temperature due to surface-reduction processing, to the temperature range. It is that you are.
  • a feature of the bead wire manufacturing apparatus is that, in the seventh aspect, the heating apparatus includes a rotatable heating drum that winds a wire that has become hot due to surface reduction, and a heating drum that is built in the heating drum. And a heat coil for heating the wire wound around the drum.
  • the feature of the invention of the bead wire manufacturing apparatus according to claim 9 is that, in claim 7, the heating apparatus is provided with a heating furnace that heats or heats the wire heated by wire drawing.
  • the bead wire manufacturing method it is provided with a bluing step of bluing the wire that has become high temperature by the surface-reduction processing in the wire drawing step in a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C. Blueing can be performed by effectively using the processing heat of the wire that has become high temperature by surface processing, and the blueing can be efficiently performed with little energy loss.
  • the wire drawing step includes a surface reduction processing step of drawing a wire to reduce the surface, and a cooling step of cooling the surface reduced wire.
  • the cooling process is omitted in the wire drawing process immediately before the bluing process.
  • the wire contains 0.59% or more and 1.1% or less of carbon by weight, and is made of a high-carbon steel having a two-phase structure of ferrite and cementite. .
  • the tensile strength required for a bead wire is securable by the surface reduction process by a wire drawing process.
  • the wire drawing line is provided with a blueing device for bluening the wire which has become high temperature by the surface reduction processing by the wire drawing device in a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C. ing.
  • the wire drawing line processes the wire material one by one
  • the plating line processes the wire material drawn by the wire drawing line simultaneously in units of several tens of wires. It is configured.
  • the brewing apparatus may be a small and simple device necessary for brewing one wire, and the cost required for brewing can be reduced.
  • the brewing apparatus is provided with a heating device that heats the wire, which has become high temperature by the surface reduction processing, to a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C.
  • the heating device may be a small and simple one necessary for bluing one wire, and the cost required for bluing can be reduced, thereby reducing the equipment cost of the bead wire manufacturing apparatus. Can do.
  • the heating device heats the rotatable heating drum that winds the wire heated to a high temperature by the surface reduction process, and the wire that is built in the heating drum and wound around the heating drum.
  • a heat coil thereby, the wire which became high temperature by the surface reduction process can be easily heated to a predetermined temperature by the heating drum heated by the heat coil.
  • the heating device includes a heating furnace that heats or heats the wire heated by wire drawing.
  • the wire which became high temperature by the surface reduction process can be easily heated to a predetermined temperature by a small and simple heating furnace.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. It is sectional drawing which shows the specific example of the wire drawing apparatus and brewing apparatus which show the 2nd Embodiment of this invention. It is process drawing which shows the bead wire manufacturing method in the past.
  • FIG. 1 shows a manufacturing process for manufacturing a bead wire.
  • a wire made of high carbon steel is drawn to a predetermined wire diameter suitable for the bead wire, and a wire is drawn to a predetermined diameter. It consists of a plating line L2 for plating a wire rod.
  • the oxide film on the surface of the wire made of high carbon steel unwound from the supply stand 11 is removed in the descaling step 12, and then passed through the coating liquid adhering step 13 on the surface of the wire.
  • the lubricating coating liquid is adhered, and then the lubricating coating liquid is dried by passing through a drying furnace (not shown).
  • the surface-reducing process is repeated by a plurality of dry-type wire drawing processes 16 including a surface-reducing process 14 and a cooling process 15 to reduce the surface to a predetermined wire diameter suitable for the bead wire.
  • blueing is performed in a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C. in the blueing step 17.
  • the wire heated to a predetermined temperature range by bluing is cooled to a temperature near room temperature in a cooling step 18 for winding, and is wound in a coil shape by a winder 19.
  • the wire becomes high temperature due to processing heat, and when the surface reduction processing is repeated in the high temperature state, the wire becomes brittle and hard, In order to easily break the wire, the heated wire is cooled in the cooling step 15 and sent to the next wire drawing step 16.
  • the cooling step 15 in other words, in the wire drawing step 16 immediately before the brewing step 17, the cooling step 15 is omitted, and the wire rod that has been surface-reduced by the final wire drawing step 16 is Without being cooled, it is sent to the brewing process 17 in a high temperature state and brewed in a temperature range of 350 to 480 ° C.
  • the bus for the bead wire is made of a high-carbon steel containing 0.59% to 1.1% carbon by weight and having a two-phase structure of ferrite and cementite.
  • a high carbon steel having a wire diameter of 5.5 to 6.5 mm is stretched to a final wire diameter of 2.20 to 0.94 mm ⁇ suitable for a bead wire by repeating surface-reducing processing with the wire drawing line L1. I try to make a line.
  • the wire drawn to a predetermined diameter by the wire drawing line L1 is unwound from the supply stand 21, and the scale adhering to the surface of the wire by bluing is pickled in the pickling step 22.
  • the water washing step 25 and the hot water washing step 26 are a descaling device, a coating solution adhering device, a surface reduction processing device, a cooling device, a wire drawing device, a brewing device, a cooling device, a pickling tank, and a water washing tank in a bead wire manufacturing apparatus.
  • a plating tank, a water washing tank and a hot water washing tank are respectively configured.
  • the wire material is processed one by one, whereas in the plating line L2, the wire material drawn by the wire drawing line L1 is 20 to several tens of units, that is, several tens of wires. Processed in units simultaneously. Note that a plurality of wire drawing lines L1 are arranged as necessary.
  • the small and simple equipment necessary for blueing one wire can be used as the blueing process 17, and the final
  • the wire rod that has become hot due to the surface-reducing process in the wire drawing process 16 is fed to the brewing process 17 without being cooled, so that the wire heat is effectively utilized by the processing heat generated by the surface-reduction process. Therefore, brewing can be performed efficiently with little energy loss.
  • FIG. 2 and 3 show specific examples of the wire drawing device 16 and the brewing device 17 in the wire drawing line L1, and the wire W that has been surface-reduced by the surface-reduction processing device 14 equipped with a die is reduced in surface area. Since the temperature rises due to the processing, a predetermined number of turns are wound around the outer periphery of the rotatable cooling drum 31 (see FIG. 3) constituting the cooling device 15 in a spiral state, and heat exchange with the cooling drum 31 is performed. The wire W is cooled to a temperature near normal temperature by the action.
  • the wire W cooled by the cooling device 15 is sent to the next wire drawing device 16 and the surface reduction process is repeated.
  • the wire W subjected to the surface reduction processing to the final diameter by the final wire drawing device 16 is shown in FIG.
  • the heat is sent to the heating device 40 constituting the bluing device 17 and heated to a temperature suitable for bluing (350 to 480 ° C.). That is, the wire W that has been heated to a high temperature by the surface-reducing process by the final wire drawing device 16 is sent to the bluing device 17 without being cooled.
  • the heating device 40 includes a heating drum 41 having a ring shape, and the wire W fed from the final wire drawing device 16 to the outer periphery of the heating drum 41 is in contact with the outer periphery of the heating drum 41. Is wound spirally by a predetermined number of turns.
  • a rotating shaft 42 is concentrically coupled to the lower end of the heating drum 41 concentrically with the heating drum 41, and the rotating shaft 42 is supported via a bearing 43 so as to be rotatable around a vertical axis.
  • a gear 45A is attached to the rotary shaft 42, and a drive motor 46 is connected to a gear 45B that meshes with the gear 45A, and the heating drum 41 is driven to rotate by the drive motor 46.
  • a plurality of heater coils 47 are embedded (embedded) on the circumference of the heating drum 41, and these heater coils 47 are connected to unillustrated conductive wires inserted through the rotary shaft 42. It is connected to the heater power supply via the slip ring 48. Accordingly, the heater coil 47 is heated by the heater power source, and the heating drum 41 is heated by the heater coil 47. Therefore, the wire W is heated to a predetermined temperature suitable for bluing by the heat exchange action between the heating drum 41 and the wire W wound spirally around the outer periphery thereof.
  • the heating temperature transmitted to the wire W can be controlled by the number of windings of the wire W around the heating drum 41 and the winding time.
  • the heating device 40 constituting the bluing device 17 may be a small and simple device necessary for bluing one wire, bluing can be performed with the low-cost heating device 40.
  • the wire W that has become high temperature by the surface-reducing processing by the final wire drawing device 16 is sent to the heating device 40 (the blueing device 17) without being cooled, so that the wire W is suitable for bluing. Less heat is needed to heat up to the required temperature. In this manner, since the bluing can be performed by effectively using the processing heat of the wire W, the bluing can be efficiently performed with a small energy loss.
  • the heat insulating means 49 includes, for example, the heating drum 41 and the rotating shaft 42. It can comprise by supplying a cooling water to the boundary part.
  • the cooling drum 31 of the cooling device 15 has a ring shape, and the rotating shaft 32 coupled to the lower end of the cooling drum 31 can rotate around the vertical axis to the support base 34 via the bearing 33. It is supported by.
  • a gear 35A is attached to the rotary shaft 32, and a drive motor 36 is connected to a gear 35B that meshes with the gear 35A, and the cooling drum 31 is driven to rotate by the drive motor 36.
  • a cooling space 37 is formed in the cooling drum 31 in an annular shape, for example, and a cooling medium such as water is supplied to the cooling space 37.
  • the cooling drum 31 is cooled by the cooling medium supplied to the cooling space 37, and the wire rod W is exchanged between the cooling drum 31 and the high-temperature wire W spirally wound around the cooling drum 31. Is cooled to a temperature close to room temperature.
  • the cooling temperature transmitted to the wire W can be controlled by the number of windings of the wire W around the cooling drum 31 and the winding time.
  • the wire W heated by the brewing is cooled by the cooling device 18 (see FIG. 2) in order to be wound around the winder 19, and the cooling device 18 is also connected to the cooling device 15 shown in FIG. Although it is constituted by a similar cooling drum, the rotation shaft of the cooling drum in this case only needs to be able to rotate freely.
  • the wire W flowing through the wire drawing line L ⁇ b> 1 is pulled, and the wire drawing device 16.
  • the wire W having a high temperature due to the surface reduction process is wound around the outer periphery of the cooling drum 31 and the outer periphery of the heating drum 41 in a spiral manner. Note that the wire W after the brewing device 17 is wound around the winder 19 by the winding action of the winder 19.
  • the wire W heated to a high temperature by the surface reduction processing by the surface reduction processing device 14 is cooled by the cooling drum 31 and sent to the next surface reduction processing device 14, and the surface reduction processing by the final surface reduction processing device 14.
  • the wire W heated to a high temperature is heated by the heating drum 41, and bluing is performed in a temperature range of 350 ° C. to 480 ° C.
  • the final wire drawing device 16 in other words, the wire W that has been surface-reduced by the wire drawing device 16 immediately before the brewing device 17, is cooled without being cooled. Since the bluing device 17 is sent to the bluing device 17 as it is, the heating device 40 constituting the bluing device 17 may be a small and simple one necessary for bluing one wire. Moreover, since it is possible to effectively use the processing heat of the wire W that has become high temperature by the surface reduction processing by the final wire drawing device 16, it is possible to efficiently perform the blueing with a small energy loss. become.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
  • the wire W is wound around the outer periphery of the heating drum 41 in the first embodiment.
  • the wire W is blued by passing it through a heating device composed of a heating furnace 50 that heats or heats the wire W. It is that. Accordingly, since the wire W cannot be pulled by the heating drum 41 in the bluing device 17, the cooling device 18 for cooling the blued wire W has a function of pulling the wire W. I have to. Since the other points are the same as those of the first embodiment, the following mainly describes differences from the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
  • a heating device comprising a heating furnace 50 that heats or heats the wire W whose surface has been reduced to the final diameter by the final wire drawing device 16. Is allowed to pass at a predetermined speed so as to be heated to 350 ° C. to 480 ° C. and bluing.
  • the cooling device 18 for cooling the blue wire W is provided with a ring-shaped cooling drum 31 similar to the cooling device 15 described in the first embodiment, and is provided on the outer periphery of the cooling drum 31.
  • the wire W is wound spirally in a contact state.
  • a rotating shaft 32 is concentrically coupled to the lower end of the cooling drum 31, and the rotating shaft 32 is supported by a support base 34 via a bearing 33 so as to be rotatable about a vertical axis.
  • a gear 35A is attached to the rotary shaft 32, and a drive motor 36 is connected to a gear 35B that meshes with the gear 35A, and the cooling drum 31 is rotationally driven by the drive motor 36.
  • a cooling space 37 is formed in the cooling drum 31, and a cooling medium such as water is supplied to the cooling space 37 to cool the cooling drum 31. Therefore, the wire W is cooled to a temperature close to room temperature by the heat exchange action between the cooling drum 31 and the high-temperature wire W wound spirally around the outer periphery thereof.
  • the cooling drum 31 is rotationally driven by the drive motor 36 of the cooling devices 15 and 18, whereby the wire W inserted through the wire drawing line L1 is pulled, and the wire W is heated or turned on. Passing through a heating furnace 50 for induction heating at a predetermined speed, the wire W is blued. The blue wire W is wound spirally around the cooling drum 31 of the cooling device 18 and heat exchanged with the cooling drum 31. Thereby, the wire W heated by the heating furnace 50 is cooled.
  • the heating furnace 50 for heating or induction heating the wire W for bluing blues one wire It can be small and simple, and it can be bluing by effectively using the processing heat of the wire W that has become hot due to the surface-reducing process. Will be able to do.
  • the cooling device 15 (18) is constituted by the cooling drum 31, and the heating device 40 constituting the brewing device 17 is replaced by the heating drum 41, an electric heating furnace, an induction heating furnace.
  • the example constituted by the heating furnace 50 such as the above has been described, the present invention is not necessarily limited to the configuration described in the embodiment.
  • the bead wire manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention are suitable for manufacturing a bead wire used for manufacturing a bead core that is a reinforcing material for automobile tires.

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Abstract

　伸線で高温になった線材を冷やさずにブルーイングすることにより、線材の温度を有効利用でき、エネルギロスの少ないビードワイヤ製造方法および製造装置を提供する。　そのため、線材表面の酸化物を除去する脱スケール工程１２と、線材に皮膜液を付着させる皮膜液付着工程１３と、線材を減面加工する伸線工程１６と、減面加工によって高温となった線材を３５０℃から４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング工程１７とを備えた。

Description

ビードワイヤ製造方法および製造装置
　本発明は、自動車タイヤに用いるビードワイヤを製造する製造方法および製造装置に関するものである。
　自動車用タイヤの補強材としてのビードコアの生産に用いるビードワイヤの製造工程は、伸線ラインと鍍金ラインとからなっている。すなわち、微細パーライト組織のパテンティング処理された圧延線材を、伸線加工とパテンティング処理を繰り返して、所定線径まで伸線加工する伸線ラインと、所定線径まで伸線された線材に延性を取り戻すべくブルーイング処理を施し、さらに線材の表面に銅、青銅あるいは真鍮等の鍍金を施してビードワイヤとする鍍金ラインとからなっている。この種のビードワイヤ（線材）の製造方法および製造装置が、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されている。
　図６は、従来のビードワイヤの製造工程を示すもので、伸線ラインＬ１においては、サプライスタンド１から巻き出され線材を、脱スケール工程２で表面の酸化膜を除去し、次に皮膜液付着工程３を通過させて線材の表面に潤滑用皮膜液を付着させる。しかる後、減面加工工程４ａと冷却工程４ｂを備えた複数の伸線工程４により減面加工と冷却を繰り返し、所定の線径まで減面加工された線材を巻き取り機５にコイル状に巻取る。
　また、鍍金ラインＬ２においては、伸線ラインＬ１で所定の線径まで伸線された線材をサプライスタンド１から巻き出して、ブルーイング工程６でブルーイングし、次いで、ブルーイングによって線材表面に付着したスケールを酸洗工程７ａで除去するとともに、水洗工程７ｂで水洗し、しかる後、鍍金工程８で銅、青銅、亜鉛あるいは真鍮等の鍍金処理を行い、次いで、水洗工程７ｃ、湯洗工程７ｄを経て巻き取り機５に巻取ることにより、タイヤ用ビードワイヤを製造する。
特開２００８－２８４５８１号公報 特開平６－２０４９号公報
　一般に、伸線ラインは、線材を１本ずつ処理するのに対し、鍍金ラインは、設備価格、生産性の面から、伸線された線材を２０～３０数本単位で同時に処理するようになっている。従って、鍍金ラインにおいては、２０～３０数本の巻き取り機から線材が巻き出され、ブルーイング工程および鍍金工程を経てビードワイヤとして巻き取り機に巻き取られる。このために、２０～３０数本の線材を３５０℃～４８０℃の温度域に保つ能力を持つ大型のブルーイング設備が必要となり、設備費用が高コストとなるとともに、生産ダウン等に伴って少数本数の線材を処理する場合でも、ほぼ同じエネルギを消費するという無駄があった。
　しかも、ブルーイング工程の鉛浴、ソルトバス、流動床等は、大幅な温度変化によって炉が壊れるおそれがあり、また、一旦炉の温度を下げると、ブルーイングに必要な所定の温度域まで上昇させるのに時間とコストを必要とするため、ラインの停止中においても高温を維持する必要があり、きわめて無駄であった。さらに、線材を伸線することで線材の温度が高くなるにもかかわらず冷却して巻き取り機に巻き取り、そして、常温近傍の線材を巻き取り機より巻き出して、ブルーイングのために３５０℃～４８０℃の温度域に加熱するという無駄があった。
　本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、伸線で高温になった線材を冷やさずにブルーイングすることにより、線材の温度を有効利用でき、エネルギロスの少ないビードワイヤ製造方法および製造装置を提供することを目的とするものである。
　請求項１に係るビードワイヤ製造方法の発明の特徴は、線材表面の酸化物を除去する脱スケール工程と、酸化物を除去した線材に皮膜液を付着させる皮膜液付着工程と、皮膜液が付着された線材を減面加工する伸線工程と、減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング工程とを備えたことである。
　請求項２に係るビードワイヤ製造方法の発明の特徴は、請求項１において、前記伸線工程は、前記線材を伸線して減面加工する減面加工工程と、減面加工された線材を冷却する冷却工程からなっており、前記ブルーイング工程の直前の前記伸線工程は、前記冷却工程が省略されていることである。
　請求項３に係るビードワイヤ製造方法の発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記ブルーイング工程でブルーイングされた線材を鍍金する鍍金工程を備えたことである。
　請求項４に係るビードワイヤ製造方法の発明の特徴は、請求項１ないし請求項３のいずれか1項において、前記線材は、重量％で炭素を０．５９％以上１．１％以下含有し、フェライトとセメンタイトの２相組織の高炭素鋼からなることである。
　請求項５に係るビードワイヤ製造装置の発明の特徴は、高炭素鋼からなる線材を、ビードワイヤに適した所定の線径まで伸線する伸線ラインと、所定径まで伸線された線材を鍍金する鍍金ラインとを有し、前記伸線ラインは、線材表面の酸化物を除去する脱スケール装置と、線材に皮膜液を付着させる皮膜液付着装置と、線材を減面加工する伸線装置と、減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング装置とを備えたことである。
　請求項６に係るビードワイヤ製造装置の発明の特徴は、請求項５において、前記伸線ラインは、線材を１本ずつ処理し、前記鍍金ラインは、前記伸線ラインで伸線された線材を数十本単位で同時に処理するように構成されていることである。
　請求項７に係るビードワイヤ製造装置の発明の特徴は、請求項５または請求項６において、前記ブルーイング装置は、減面加工によって高温となった線材を前記温度域に加熱する加熱装置を備えていることである。
　請求項８に係るビードワイヤ製造装置の発明の特徴は、請求項７において、前記加熱装置は、減面加工によって高温となった線材を巻き付ける回転可能な加熱ドラムと、該加熱ドラムに内蔵され前記加熱ドラムに巻き付けられた線材を加熱するヒートコイルとを備えていることである。
　請求項９に係るビードワイヤ製造装置の発明の特徴は、請求項７において、前記加熱装置は、伸線によって加熱された線材を、通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉を備えていることである。
　請求項１に係るビードワイヤ製造方法の発明によれば、伸線工程による減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング工程を備えているので、減面加工によって高温となった線材の加工熱を有効利用してブルーイングすることができ、ブルーイングを少ないエネルギロスで効率的に行うことができる。
　請求項２に係るビードワイヤ製造方法の発明によれば、伸線工程は、線材を伸線して減面加工する減面加工工程と、減面加工された線材を冷却する冷却工程からなっており、ブルーイング工程の直前の伸線工程は、冷却工程が省略されている。これにより、減面加工工程による減面加工によって高温となった線材を冷却して、次の減面加工工程に送り出すことができ、線材の脆化を抑制することができる。しかも、ブルーイング工程には減面加工によって高温となった線材を冷却することなく高温状態のまま送り込むことができるので、線材の加工熱を有効利用してブルーイングを行うことができる。
　請求項３に係るビードワイヤ製造方法の発明によれば、ブルーイング工程でブルーイングされた線材を鍍金する鍍金工程を備えているので、線材への鍍金によってビードワイヤと周囲ゴムとの接着力を高めることができる。
　請求項４に係るビードワイヤ製造方法の発明によれば、線材は、重量％で炭素を０．５９％以上１．１％以下含有し、フェライトとセメンタイトの２相組織の高炭素鋼からなっている。これにより、伸線工程による減面加工によって、ビードワイヤに必要な引張強さを確保することができる。
　請求項５に係るビードワイヤ製造装置の発明によれば、伸線ラインは、伸線装置による減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング装置を備えている。これにより、伸線装置による減面加工によって高温となった線材の加工熱を有効利用してブルーイングすることができ、エネルギロスの少ないビードワイヤ製造装置を実現することができる。
　請求項６に係るビードワイヤ製造装置の発明によれば、伸線ラインは、線材を１本ずつ処理し、鍍金ラインは、伸線ラインで伸線された線材を数十本単位で同時に処理するように構成されている。これにより、ブルーイング装置は、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易なものでよく、ブルーイングに要するコストを低減することができる。
　請求項７に係るビードワイヤ製造装置の発明によれば、ブルーイング装置は、減面加工によって高温となった線材を３５０℃から４８０℃の温度域に加熱する加熱装置を備えている。これにより、加熱装置は、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易なものでよく、ブルーイングに要するコストを低減でき、延いては、ビードワイヤ製造装置の設備費を低減することができる。
　請求項８に係るビードワイヤ製造装置の発明によれば、加熱装置は、減面加工によって高温となった線材を巻き付ける回転可能な加熱ドラムと、加熱ドラムに内蔵され加熱ドラムに巻き付けられた線材を加熱するヒートコイルとを備えている。これにより、減面加工によって高温となった線材を、ヒートコイルによって加熱された加熱ドラムにより、所定の温度に容易に加熱することができる。
　請求項９に係るビードワイヤ製造装置の発明によれば、加熱装置は、伸線によって加熱された線材を通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉を備えている。これにより、減面加工によって高温となった線材を、小型で簡易な加熱炉によって、所定の温度に容易に加熱することができる。
本発明の第１の実施の形態を示すビードワイヤを製造する製造工程を示す工程図である。 伸線装置とブルーイング装置の一例を示す外観図である。 伸線装置とブルーイング装置の具体例を示す断面図である。 図３の４－４線に沿って切断した断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示す伸線装置とブルーイング装置の具体例を示す断面図である。 従来におけるビードワイヤ製造方法を示す工程図である。
　以下本発明の実施の形態にかかるビードワイヤ製造方法および製造装置について説明する。
　図１は、ビードワイヤを製造する製造工程を示すもので、かかる製造工程は、高炭素鋼からなる線材を、ビードワイヤに適した所定の線径まで伸線する伸線ラインＬ１と、所定径まで伸線された線材を鍍金する鍍金ラインＬ２からなっている。
　伸線ラインＬ１においては、サプライスタンド１１から巻き出された高炭素鋼からなる線材を、脱スケール工程１２で表面の酸化膜を除去し、次いで皮膜液付着工程１３を通過させて線材の表面に潤滑用皮膜液を付着させ、しかる後、図略の乾燥炉を通過させて潤滑用皮膜液を乾燥させる。続いて、減面加工工程１４と冷却工程１５を備えた複数の乾式の伸線工程１６により減面加工を繰り返し、ビードワイヤに適した、所定の線径まで減面加工する。しかる後、伸線された線材に延性を取り戻すために、ブルーイング工程１７で３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングを行う。ブルーイングによって所定の温度域に加熱された線材は、巻き取りのために冷却工程１８で常温近傍の温度に冷却され、巻き取り機１９にコイル状に巻取られる。
　この際、線材を伸線工程１６の減面加工工程１４によって減面加工すると、線材は加工熱によって高温になり、その高温状態のまま減面加工を繰り返すと、線材が脆化して硬くなり、断線しやすくなるため、高温になった線材を冷却工程１５で冷却し、次の伸線工程１６に送り込むようになっている。ただし、最終の伸線工程１６、換言すれば、ブルーイング工程１７の直前の伸線工程１６においては、冷却工程１５が省略されており、最終の伸線工程１６によって減面加工された線材は、冷却されることなく、高温状態のままブルーイング工程１７に送り込まれ、３５０～４８０℃の温度域でブルーイングされる。
　なお、本実施の形態においては、一例として、ビードワイヤ用の母線は、重量％で炭素を０．５９％以上１．１％以下含有し、フェライトとセメンタイトの２相組織の高炭素鋼からなっている。そして、例えば、線径が５．５～６．５ｍｍの高炭素鋼を、伸線ラインＬ１によって減面加工を繰り返すことにより、ビードワイヤに適した２．２０～０．９４ｍｍφの最終線径まで伸線するようにしている。
　一方、鍍金ラインＬ２においては、伸線ラインＬ１で所定径に伸線され、ブルーイングされた線材をサプライスタンド２１から巻き出し、上記したブルーイングによって線材表面に付着したスケールを酸洗工程２２で除去するとともに、水洗工程２３で水洗し、次いで、周囲ゴムとの接着力を高めるために、鍍金工程２４で、例えば、Ｃｕ／Ｓｎ＝９３／７の青銅鍍金を行い、しかる後、水洗工程２５、湯洗工程２６を経て、ビードワイヤとして巻き取り機２７に巻き取り、ビードワイヤが製造される。
　なお、上記した脱スケール工程１２、皮膜液付着工程１３、減面加工工程１４、冷却工程１５、伸線工程１６、ブルーイング工程１７、冷却工程１８、酸洗工程２２、水洗工程２３、鍍金工程２４、水洗工程２５および湯洗工程２６は、ビードワイヤ製造装置における脱スケール装置、皮膜液付着装置、減面加工装置、冷却装置、伸線装置、ブルーイング装置、冷却装置、酸洗槽、水洗槽、鍍金槽、水洗槽および湯洗槽をそれぞれ構成する。
　上記した伸線ラインＬ１においては、線材が１本ずつ処理されるのに対し、鍍金ラインＬ２においては、伸線ラインＬ１によって伸線された線材が２０～３０数本単位、すなわち、数十本単位で同時に処理される。なお、伸線ラインＬ１は、必要に応じて複数ライン配設される。
　ブルーイングを伸線ラインＬ１で処理する本実施の形態によれば、ブルーイング工程１７として、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易な設備を用いることができ、しかも、最終の伸線工程１６による減面加工によって高温となった線材を、冷却することなく高温状態のままブルーイング工程１７に送り込むので、減面加工によって発熱した加工熱を有効利用して線材をブルーイングすることができ、少ないエネルギロスでブルーイングを効率的に行うことが可能となる。
　図２および図３は、伸線ラインＬ１における伸線装置１６およびブルーイング装置１７の具体例を示すもので、ダイスを備えた減面加工装置１４によって減面加工された線材Ｗは、減面加工によって高温となるため、冷却装置１５を構成する回転可能な冷却ドラム３１（図３参照）の外周に所定の巻数だけ接触状態で螺旋状に巻き付けられ、冷却ドラム３１との間での熱交換作用によって線材Ｗが常温近傍の温度に冷却される。
　冷却装置１５によって冷却された線材Ｗは、次の伸線装置１６に送り込まれ、減面加工が繰り返されるが、最終の伸線装置１６によって最終径まで減面加工された線材Ｗは、図３に示すように、ブルーイング装置１７を構成する加熱装置４０に送り込まれ、ブルーイングに適した温度（３５０～４８０℃）に加熱される。すなわち、最終の伸線装置１６による減面加工によって高温となった線材Ｗは、冷却されることなく、高温状態のままブルーイング装置１７に送り込まれる。
　加熱装置４０は、図３に示すように、リング状をなす加熱ドラム４１を備え、加熱ドラム４１の外周に最終の伸線装置１６より送り込まれた線材Ｗが、加熱ドラム４１の外周に接触状態で所定の巻数だけ螺旋状に巻き付けられる。加熱ドラム４１の下端には回転軸４２が加熱ドラム４１と同心的に結合され、回転軸４２はベアリング４３を介して支持台４４に鉛直軸線の回りに回転可能に支持されている。回転軸４２には、ギヤ４５Ａが取付けられ、このギヤ４５Ａに噛合うギヤ４５Ｂに駆動モータ４６が連結され、駆動モータ４６によって加熱ドラム４１が回転駆動されるようになっている。
　加熱ドラム４１には、図４にも示すように、ヒータコイル４７が円周上複数内蔵（埋設）され、これらヒータコイル４７は回転軸４２内を挿通される図略の導電線に接続され、スリップリング４８を介してヒータ電源に接続される。これにより、ヒータ電源によってヒータコイル４７が加熱され、このヒータコイル４７によって加熱ドラム４１が加熱される。従って、加熱ドラム４１とその外周に螺旋状に巻き付けられた線材Ｗとの間での熱交換作用により、線材Ｗをブルーイングに適した所定温度に加熱するようになっている。線材Ｗに伝達される加熱温度は、加熱ドラム４１への線材Ｗの巻き数や巻き時間によってコントロール可能である。
　この際、ブルーイング装置１７を構成する加熱装置４０は、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易なものでよいため、低コストの加熱装置４０でブルーイングを行うことができる。しかも、最終の伸線装置１６による減面加工によって高温となった線材Ｗを、冷却することなく高温状態のまま加熱装置４０（ブルーイング装置１７）に送り込むことにより、線材Ｗをブルーイングに適した温度まで加熱する熱量は少なくてすむ。このように、線材Ｗのもつ加工熱を有効利用してブルーイングを行うことができるため、少ないエネルギロスでブルーイングを効率的に行うことが可能となる。
　なお、図３中の４９は、加熱ドラム４１の熱が回転軸４２を支持するベアリング４３に伝達されないように断熱する断熱手段であり、この断熱手段４９は、例えば、加熱ドラム４１と回転軸４２の境界部に冷却水を供給することによって構成できる。
　一方、冷却装置１５の冷却ドラム３１は、図３に示すように、リング状をなし、その下端に結合された回転軸３２は、ベアリング３３を介して支持台３４に鉛直軸線の回りに回転可能に支持されている。回転軸３２には、ギヤ３５Ａが取付けられ、このギヤ３５Ａに噛合うギヤ３５Ｂに駆動モータ３６が連結され、駆動モータ３６によって冷却ドラム３１が回転駆動されるようになっている。
　冷却ドラム３１には、冷却用空間部３７が例えば環状に形成され、この冷却用空間部３７に、水等の冷却用媒体が供給されるようになっている。冷却用空間部３７に供給される冷却用媒体によって冷却ドラム３１が冷却され、この冷却ドラム３１とその外周に螺旋状に巻き付けられた高温の線材Ｗとの間での熱交換作用により、線材Ｗが常温近傍の温度に冷却される。線材Ｗに伝達される冷却温度は、冷却ドラム３１への線材Ｗの巻き数や巻き時間によってコントロール可能である。
　なお、ブルーイングによって加熱された線材Ｗは、巻き取り機１９に巻き取るために冷却装置１８（図２参照）によって冷却されるが、かかる冷却装置１８も、図３に示した冷却装置１５と同様な冷却ドラムによって構成されるが、この場合の冷却ドラムの回転軸は単にフリー回転できるものであればよい。
　上記した構成により、冷却装置１５およびブルーイング装置１７の駆動モータ３６、４６によって冷却ドラム３１および加熱ドラム４１が回転駆動されると、伸線ラインＬ１を流れる線材Wが引っ張られ、伸線装置１６による減面加工によって高温となった線材Ｗが、冷却ドラム３１の外周および加熱ドラム４１の外周にそれぞれ螺旋状に巻き付けられる。なお、ブルーイング装置１７以降の線材Ｗは、巻き取り機１９による巻き取り作用によって巻き取り機１９に巻取られる。
　これにより、減面加工装置１４による減面加工によって高温となった線材Ｗが冷却ドラム３１によって冷却され、次の減面加工装置１４に送り込まれるとともに、最終の減面加工装置１４による減面加工によって高温となった線材Ｗが加熱ドラム４１によって加熱され、３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングが行われる。
　上記した第１の実施の形態によれば、最終の伸線装置１６、換言すれば、ブルーイング装置１７の直前の伸線装置１６によって減面加工された線材Ｗを、冷却することなく、高温状態のままブルーイング装置１７に送り込んでブルーイングするようにしたので、ブルーイング装置１７を構成する加熱装置４０は、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易なものでよく、しかも、最終の伸線装置１６による減面加工により高温となった線材Ｗの加工熱を有効利用してブルーイングすることができるため、少ないエネルギロスでブルーイングを効率的に行うことができるようになる。
　図５は本発明の第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施の形態においては、線材Ｗを加熱ドラム４１の外周に巻き付けることにより加熱し、ブルーイングを行うようにしたが、第２の実施の形態においては、線材Ｗを通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉５０からなる加熱装置を通過させることにより、線材Ｗをブルーイングするようにしたことである。また、これに伴い、ブルーイング装置１７における加熱ドラム４１によって線材Ｗを引っ張ることができなくなるため、ブルーイングされた線材Ｗを冷却する冷却装置１８に線材Ｗを引っ張る機能を持たせた点を異にしている。なお、その他の点については、第１の実施の形態と同じであるので、以下においては主に第１の実施の形態と異なる点を説明し、同一の構成部分については同一の参照符号を付し、説明を省略する。
　すなわち、第２の実施の形態においては、図５に示すように、最終の伸線装置１６によって最終径まで減面加工された線材Ｗを、通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉５０からなる加熱装置を所定の速度で通過させることにより、３５０℃～４８０℃に加熱し、ブルーイングするようにしている。
　また、ブルーイングされた線材Ｗを冷却する冷却装置１８は、上記した第1の実施の形態で述べた冷却装置１５と同様に、リング状をなす冷却ドラム３１を備え、冷却ドラム３１の外周に線材Ｗが接触状態で螺旋状に巻き付けられる。冷却ドラム３１の下端には回転軸３２が同心的に結合され、回転軸３２はベアリング３３を介して支持台３４に鉛直軸線の回りに回転可能に支持されている。回転軸３２には、ギヤ３５Ａが取付けられ、このギヤ３５Ａに噛合うギヤ３５Ｂに駆動モータ３６が連結され、駆動モータ３６によって冷却ドラム３１が回転駆動される。
　冷却ドラム３１には、冷却用空間部３７が形成され、この冷却用空間部３７に、水等の冷却用媒体が供給され、冷却ドラム３１が冷却される。従って、冷却ドラム３１とその外周に螺旋状に巻き付けられた高温の線材Ｗとの間での熱交換作用により、線材Ｗが常温近傍の温度に冷却される。
　かかる第２の実施の形態においては、冷却装置１５、１８の駆動モータ３６によって冷却ドラム３１を回転駆動することにより、伸線ラインＬ１に挿通された線材Wが引っ張られ、線材Ｗは通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉５０を所定の速度で通過され、線材Ｗのブルーイングが行われる。ブルーイングされた線材Ｗは、冷却装置１８の冷却ドラム３１に螺旋状に巻き付けられ、冷却ドラム３１との間で熱交換される。これにより、加熱炉５０によって加熱された線材Ｗが冷却される。
　上記した第２の実施の形態においても、第１の実施の形態で述べたと同様に、線材Ｗをブルーイングのために通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉５０は、線材１本分をブルーイングするに必要な小型でかつ簡易なものでよく、しかも、減面加工により高温となった線材Ｗの加工熱を有効利用してブルーイングすることができるため、少ないエネルギロスでブルーイングを効率的に行うことができるようになる。
　上記した実施の形態においては、ブルーイングされた線材を青銅鍍金する例について述べたが、青銅鍍金の他に、亜鉛鍍金、銅鍍金あるいは真鍮鍍金等によって行うこともできる。
　また、上記した実施の形態においては、冷却装置１５（１８）を、冷却ドラム３１によって構成し、また、ブルーイング装置１７を構成する加熱装置４０を、加熱ドラム４１あるいは通電加熱炉、誘導加熱炉等の加熱炉５０によって構成した例について述べたが、本発明は必ずしも実施の形態で述べた構成に限定されるものではない。
　以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。
　本発明に係るビードワイヤ製造方法および製造装置は、自動車用タイヤの補強材であるビードコアを生産するのに用いるビードワイヤを製造するのに適している。
　１２…脱スケール工程（脱スケール装置）、１３…皮膜液付着工程（皮膜液付着装置）、１４…減面加工工程（減面加工装置）、１５、１８…冷却工程（冷却装置）、１６…伸線工程（伸線装置）、１７…ブルーイング工程（ブルーイング装置）、２４…鍍金工程（鍍金槽）、３１…冷却ドラム、４０…加熱装置、４１…加熱ドラム、５０…加熱炉、Ｗ…線材。

Claims (9)

  1. 　線材表面の酸化物を除去する脱スケール工程と、酸化物を除去した線材に皮膜液を付着させる皮膜液付着工程と、皮膜液が付着された線材を減面加工する伸線工程と、減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング工程とを備えたことを特徴とするビードワイヤの製造方法。
  2. 　請求項１において、前記伸線工程は、前記線材を伸線して減面加工する減面加工工程と、減面加工された線材を冷却する冷却工程からなっており、前記ブルーイング工程の直前の前記伸線工程は、前記冷却工程が省略されていることを特徴とするビードワイヤの製造方法。
  3. 　請求項１または請求項２において、前記ブルーイング工程でブルーイングされた線材を鍍金する鍍金工程を備えたことを特徴とするビードワイヤの製造方法。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか1項において、前記線材は、重量％で炭素を０．５９％以上１．１％以下含有し、フェライトとセメンタイトの２相組織の高炭素鋼からなることを特徴とするビードワイヤの製造方法。
  5. 　高炭素鋼からなる線材を、ビードワイヤに適した所定の線径まで伸線する伸線ラインと、所定径まで伸線された線材を鍍金する鍍金ラインとを有し、前記伸線ラインは、線材表面の酸化物を除去する脱スケール装置と、線材に皮膜液を付着させる皮膜液付着装置と、線材を減面加工する伸線装置と、減面加工によって高温となった線材を３５０℃～４８０℃の温度域でブルーイングするブルーイング装置とを備えたことを特徴とするビードワイヤ製造装置。
  6. 　請求項５において、前記伸線ラインは、線材を１本ずつ処理し、前記鍍金ラインは、前記伸線ラインで伸線された線材を数十本単位で同時に処理するように構成されていることを特徴とするビードワイヤの製造装置。
  7. 　請求項５または請求項６において、前記ブルーイング装置は、減面加工によって高温となった線材を前記温度域に加熱する加熱装置を備えていることを特徴とするビードワイヤ製造装置。
  8. 　請求項７において、前記加熱装置は、減面加工によって高温となった線材を巻き付ける回転可能な加熱ドラムと、該加熱ドラムに内蔵され前記加熱ドラムに巻き付けられた線材を加熱するヒートコイルとを備えていることを特徴とするビードワイヤ製造装置。
  9. 　請求項７において、前記加熱装置は、伸線によって加熱された線材を通電加熱あるいは誘導加熱する加熱炉を備えていることを特徴とするビードワイヤ製造装置。
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