(57)【要約】【課題】異物を効率よく取り除くことができ、かつ、ろ過装置の交換頻度が抑えられた、金属線の湿式伸線加工装置を提供する。【解決手段】加工槽１０と、貯留槽２０と、潤滑液Ｌを加工槽１０から貯留槽２０へ送る液送り路３０と、潤滑液Ｌを貯留槽２０から加工槽１０へ戻す液戻し路４０と、を備え、液送り路３０は、メイン路３１と、バイパス路３２と、を有し、バイパス路３２にのみろ過装置５０が設けられている、金属線材Ｗの湿式伸線加工装置１が提供される。【選択図】  図１
2014151357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑液中で金属線材に湿式伸線加工を施す加工槽と、
潤滑液を貯留する貯留槽と、
潤滑液を前記加工槽から前記貯留槽へ送る液送り路と、
潤滑液を前記貯留槽から前記加工槽へ戻す液戻し路と、を備えた、金属線材の湿式伸線加工装置であって、
前記液送り路は、メイン路と、前記メイン路とバイパス路と、を有し、
前記バイパス路にのみろ過装置が設けられている、金属線材の湿式伸線加工装置。
【請求項２】
前記バイパス路は前記メイン路よりも上方に設けられている、請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記メイン路の送液量Ａと前記バイパス路の送液量Ｂは、Ａ／Ｂが１より大きく２０以下である、請求項１または２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記ろ過装置の出口が前記液戻し路の入口近傍に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記ろ過装置の出口と前記液戻し路の入口との距離は、前記メイン路の出口と前記液戻し路の入口との距離よりも短い、請求項１から４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記ろ過装置は、
上面に開口部を備え、周面に貫通穴が設けられた枡部材と、
前記貫通穴を覆うように前記枡部材の内側に設けられたフィルタと、を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤなどに用いるスチールワイヤを製造する際に用いられる金属線の湿式伸線加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用タイヤなどに用いられるスチールワイヤが知られている。このスチールワイヤは、初期伸線工程、めっき工程、熱拡散処理工程、最終伸線工程を経て製造されることが一般的である。初期伸線工程および最終伸線工程などの伸線工程においては、潤滑液で満たされた加工槽中で金属線に伸線加工を施す、湿式伸線加工が一般的に行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４７９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属線に湿式伸線加工を施す湿式伸線加工装置において、金属線上に形成されためっき層が金属線から剥離し、めっき屑が加工槽に溜まってしまう。潤滑剤中に浮遊しているめっき屑が金属線とダイスとの間に入り込み、この状態で伸線加工されてしまうと、伸線加工時に断線してしまったり、後に行う線くせ加工時に断線が生じてしまう。
【０００５】
そこで、潤滑液からめっき屑を取り除くために、特許文献１では、めっき屑を沈降分離して除去する潤滑液タンクを備えた加工装置を開示している。しかし、単にめっき屑を沈降分離させるだけではその除去が十分ではない。
【０００６】
そこで本発明者らは、液路にろ過装置を設けることを検討した。しかし、単にろ過装置を設けるだけでは、ろ過装置に目詰まりが生じた場合に、潤滑液の循環が停止してしまう虞がある。このため、湿式伸線加工を停止する必要があった。さらにはろ過装置の交換時に伸線加工を停止する必要があり、生産効率を高められなかった。
【０００７】
そこで本発明は、異物を効率よく取り除くことができ、かつ、ろ過装置の目詰まり時にも伸線加工を停止する必要のない、金属線の湿式伸線加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決することのできる本発明の金属線の湿式伸線加工装置は、
潤滑液中で金属線材に湿式伸線加工を施す加工槽と、
潤滑液を貯留する貯留槽と、
潤滑液を前記加工槽から前記貯留槽へ送る液送り路と、
潤滑液を前記貯留槽から前記加工槽へ戻す液戻し路と、を備えた、金属線材の湿式伸線加工装置であって、
前記液送り路は、メイン路と、バイパス路と、を有し、
前記バイパス路にのみろ過装置が設けられている。
【０００９】
上記本発明の加工装置において、
前記バイパス路は前記メイン路よりも上方に設けられていてもよい。
【００１０】
上記本発明の加工装置において、
前記メイン路の送液量Ａと前記バイパス路の送液量Ｂは、Ａ／Ｂが１より大きく２０以下であってもよい。
【００１１】
上記本発明の加工装置において、
前記ろ過装置の出口が前記液戻し路の入口近傍に配置されていてもよい。
【００１２】
上記本発明の加工装置において、
前記ろ過装置の出口と前記液戻し路の入口との距離は、前記メイン路の出口と前記液戻し路の入口との距離よりも短くてもよい。
【００１３】
上記本発明の加工装置において、
前記ろ過装置は、
上面に開口部を備え、周面に貫通穴が設けられた枡部材と、
前記貫通穴を覆うように前記枡部材の内側に設けられたフィルタと、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、異物を効率よく取り除くことができ、かつ、ろ過装置の目詰まり時にも伸線加工を続行することのできる金属線の湿式伸線加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した金属線の湿式伸線加工装置のろ過装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置１を、図面を参照して説明する。図１は、湿式伸線加工装置１の概略構成図である。図２は図１に示した湿式伸線加工装置のろ過装置の断面図である。
【００１７】
本実施形態では金属線材として自動車のタイヤに埋め込まれるスチールワイヤを例に挙げ、このスチールワイヤの製造途中で用いられる湿式伸線加工装置１を説明する。スチールワイヤは一般に、金属線材に初期伸線加工、めっき加工、熱拡散加工、最終伸線加工を施すことにより製造される。以下では、最終伸線加工に用いられる加工装置１を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示すように、湿式伸線加工装置１（以下、単に加工装置１と呼ぶ）は、スチールワイヤとなる金属線Ｗに潤滑液Ｌ中で伸線加工を施す装置である。加工装置１は、加工槽１０と、貯留槽２０と、加工槽１０中の潤滑液Ｌを貯留槽２０に向かって送る液送り路３０と、貯留槽２０中の潤滑液Ｌを加工槽１０に戻す液戻し路４０と、を備えている。
【００１９】
加工槽１０の内部には、線引きダイス１１と、リール１２が設けられている。金属線Ｗはリール１２によって送り方向に送られながら、潤滑液Ｌ中で線引きダイス１１で線引き加工される。本実施形態では、加工槽１０中に二つの線引きダイス１１が設けられ、二段階の伸線加工が行われる。なお、潤滑液Ｌに異物が多く含まれるようになると、加工槽１０および貯留槽２０中の潤滑液Ｌを総入れ替えする健浴が行われる。
【００２０】
加工槽１０には潤滑液Ｌが入れられており、線引きダイス１１による線引き加工は、潤滑液Ｌ中で行われている。線引き加工中に、金属線Ｗに設けられためっき層が剥離することがある。このため、めっき屑などの異物を除去するために、加工槽１０の潤滑液Ｌは、液送り路３０を介して貯留槽２０に送られる。また、貯留槽２０に貯留された潤滑液Ｌは、ポンプ４１を備えた液戻し路４０によって加工槽１０に戻される。
【００２１】
液送り路３０は、メイン路３１とバイパス路３２とを備えている。メイン路３１の入口３１ａは加工槽１０の下部に設けられている。これにより、底に溜まりやすい異物を効率よく貯留槽２０に送ることができる。また、メイン路３１の出口３１ｂは、貯留槽２０の下部に設けられている。バイパス路３２はメイン路３１の途中から上方に分岐し、メイン路３１の上方に配置されている。バイパス路３２の出口３２ｂは、貯留槽２０の潤滑液Ｌの液面よりも上方に位置されている。
【００２２】
メイン路３１の断面積はバイパス路３２の断面積よりも大きく設定されており、これによりメイン路３１の送液量Ａはバイパス路３２の送液量Ｂよりも大きく設定されている。メイン路３１の送液量Ａとバイパス路３２の送液量Ｂの比率Ａ／Ｂは、１以上２０未満に設定されていることが好ましい。
【００２３】
バイパス路３２の出口３２ｂには、ろ過装置５０が設けられている。バイパス路３２を通過した潤滑液Ｌは、ろ過装置５０を介して貯留槽２０に入る。
図２は、ろ過装置５０を拡大して示す断面図である。図２に示すように、ろ過装置５０は、内部に内部空間Ｓを備えた枡部材５１と、枡部材５１の内側に設けられたフィルタ５２とを備えている。なお、このろ過装置５０はバイパス路３２の出口３２ｂにのみ設けられ、メイン路３１の出口３１ｂには設けられていない。
【００２４】
枡部材５１は、上面に開口部５１ａを備え、側面および底面を含む周面に複数の貫通穴５１ｂを備えている。フィルタ５２は、ポリエステルからなり、目の粗さが５０μｍのシート状の一枚の部材である。このフィルタ５２は、枡部材の内周面側から貫通穴５１ｂを覆うように設けられている。ろ過装置５０の開口部５１ａの上方にバイパス路３２の出口３２ｂが配置されている。これによりバイパス路３２を通過してきた潤滑液Ｌは、開口部５１ａからろ過装置５０に入り、フィルタ５２を通過して貫通穴５１ｂから貯留槽２０に流れ込む。
【００２５】
本実施形態においては、このろ過装置５０の貫通穴５１ｂがろ過装置５０の出口である。この貫通穴５１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ１が、メイン路３１の出口３１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ２よりも短くなるように、メイン路３１、ろ過装置５０、液戻し路４０が配置されている。また、ろ過装置５０の出口である貫通穴５１ｂが液戻し路４０の入口４０ａの上方近傍に配置されている。
【００２６】
（動作）
加工槽１０中での伸線加工に伴って、潤滑液Ｌ中でめっき屑が生じる。あるいは、線引きダイス１１と金属線Ｗとの強い接触圧力や熱によって潤滑液Ｌに含まれる成分が変性し、固形物が生じる。以下の説明では、これらめっき屑や、潤滑成分に起因する固形物を総称して異物と称する。また、めっき屑は、潤滑成分に起因する固形物よりも相対的に重たいことが多いので、めっき屑を重たい異物Ｃ、潤滑成分に起因する固形物を軽い異物と呼ぶこともある。
【００２７】
この異物を含む加工槽１０中の潤滑液Ｌは、液送り路３０を介して貯留槽２０に送られる。ここで、液送り路３０は、下方に位置するメイン路３１と、メイン路３１より上方に位置するバイパス路３２とから構成されている。このため、重たい異物Ｃは下方のメイン路３１を通りやすく、軽い異物Ｄは上方のバイパス路３２を通りやすい。
【００２８】
重たい異物Ｃを含む潤滑液Ｌはメイン路３１を通って貯留槽２０に流れ出る。ここで重たい異物Ｃはメイン路３１の出口３１ｂ付近で沈降沈殿する。メイン路３１の出口３１ｂは貯留槽２０の下部に設けられているので、重たい異物Ｃは拡散したり舞い上がったりすることなく貯留槽２０の底面に溜まりやすい。
【００２９】
軽い異物Ｄを含む潤滑液Ｌはバイパス路３２を通ってろ過装置５０に流れ出る。潤滑液Ｌは一度ろ過装置５０の内部空間Ｓに貯められ、フィルタ５２を介して貫通穴５１ｂからろ過装置５０の外部へと流れ出る。このとき、軽い異物Ｄはフィルタ５２で捕集される。これにより、軽い異物Ｄが除去された清浄な潤滑液Ｌが貯留槽２０に流れ出る。
【００３０】
また、ろ過装置５０の貫通穴５１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ１が、メイン路３１の出口３１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ２よりも短く設定されている。これにより、重たい異物Ｃが液戻し路４０に入り込みにくく、清浄な潤滑液Ｌが液戻し路４０を介して加工槽１０に戻される。
【００３１】
以上のように構成される本実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置１によれば、ろ過装置５０に目詰まりが生じた場合でも、メイン路３１のみを使って潤滑液Ｌを加工槽１０から貯留槽２０に向かって送ることができる。このため、ろ過装置５０に目詰まりが生じた場合でも湿式伸線加工を続行することができる。さらに、ろ過装置５０の交換時にも同様にメイン路３１のみを使って潤滑液Ｌを加工槽１０から貯留槽２０に向かって送ることができ、湿式伸線加工を続行することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置１によれば、バイパス路３２がメイン路３１の上方に配置されている。このため、重たい異物Ｃを貯留槽２０の底に沈殿させ、軽い異物Ｄをろ過装置５０で取り除き、清浄な潤滑液Ｌを加工槽１０に戻すことができる。これにより潤滑液を入れ替える健浴の回数を減らし、生産効率を高めることができる。また、重たい異物Ｃは貯留槽２０の底に沈殿し、ろ過装置５０では軽い異物Ｄが捕集される。このため、重たい異物Ｃも軽い異物Ｄもまとめてフィルタ５２で捕集する場合と比べて、ろ過装置５０のフィルタ５２の交換頻度を低減することができる。このため、さらに生産効率を高めることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置によれば、ろ過装置５０の出口である貫通穴５１ｂが液戻し路４０の入口４０ａ近傍に配置されている。このため、フィルタ５２によってろ過された清浄な潤滑液Ｌが液戻し路４０に流れ込みやすい。このため、加工槽１０に清浄な潤滑液Ｌを戻すことができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置によれば、ろ過装置５０の出口である貫通穴５１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ１は、メイン路３１の出口３１ｂと液戻し路４０の入口４０ａとの距離Ｄ２よりも短い。このため、メイン路３１の出口３１ｂから貯留槽２０の底に向かって沈殿する重たい異物Ｃが液戻し路４０に入り込みにくい。このため、加工槽１０に清浄な潤滑液Ｌを戻すことができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る金属線の湿式伸線加工装置によれば、ろ過装置５０は、上面に開口部５１ａを備え周面に貫通穴５１ｂが設けられた枡部材５１と、貫通穴５１ｂを覆うように枡部材５１の内側に設けられたフィルタ５２と、を備えている。このためフィルタ５２が目詰まりを起こした場合には、潤滑液Ｌが枡部材５１の上部の開口部５１ａから溢れ出す。したがって、ろ過装置５０の目詰まりがわかりやすい。
【００３６】
さらに、フィルタ５２の目詰まり時には、開口部５１ａを介して上方からフィルタ５２を引き上げ、新たなフィルタ５２を開口部５１ａを介して上方から枡部材５１の内部空間Ｓ内に設置すれば、フィルタ５２の交換をすることができる。このように、フィルタ５２の交換が容易である。また、フィルタ５２の交換時にフィルタ５２で捕集された異物が潤滑液Ｌ中に拡散することもない。さらに、このフィルタ交換作業は、加工装置１全体を停止することなく行うことができる。
【００３７】
上述のような構成の加工装置１を用いてスチールワイヤとなるφ０．８ｍｍの鋼線をφ０．１３ｍｍとなるように湿式伸線加工を施したところ、約４ｔの鋼線に湿式伸線加工を施した後（２ヶ月）に健浴が必要になった。本発明とは異なり、バイパス路を設けずメイン路のみで構成した液送り路の出口を袋状のフィルタで覆って、上記と同様の加工を行ったところ、約２ｔの鋼線に湿式伸線加工を施した後（１ヶ月）に健浴が必要になった。なお健浴は、伸線加工された金属線に線くせ加工を行ったときに断線が生じた時に行った。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３９】
例えば上述の実施形態では、バイパス路３２をメイン路３１の途中から分岐させて形成した例を挙げたが、この例に限られない。例えば、メイン路３１とは独立してバイパス路３２を形成し、バイパス路３２をメイン路３１より上方に設置してもよい。
【００４０】
また、ろ過装置５０も、図２に図示した構成に限られない。上記実施形態では、枡部材５１として直方体状の部材を例に挙げて説明したが、漏斗状の部材の内側にフィルタ５２を設置してろ過装置を構成してもよい。あるいは単に、バイパス路３２の出口３２ｂの出口を覆うように袋状のフィルタを取り付けてろ過装置を構成してもよい。
【００４１】
また、ろ過装置５０をバイパス路３２の出口３２ｂに取り付けた構成を挙げて説明したが、ろ過装置５０をバイパス路３２の途中に設けても良い。この場合には、バイパス路３２の出口を液戻し路４０の入口４０ａ近傍に配置することが好ましい。
【符号の説明】
【００４２】
１：加工装置（金属線の湿式伸線加工装置）、１０：加工槽、２０：貯留槽、３０：液送り路、３１：メイン路、３１ａ：入口、３１ｂ：出口、３２：バイパス路、４０：液戻し路、４１：ポンプ、５０：ろ過装置、５１：枡部材、５２：フィルタ、Ａ：メイン路の送液量、Ｂ：バイパス路の送液量、Ｗ：金属線、Ｌ：潤滑液、Ｃ：重い異物、Ｄ：軽い異物
【図１】
2014151357.tif 000003
【図２】
2014151357.tif 000004