(57)【要約】【課題】伸線機を停止させることなくキャプスタン表面の状態を常に一定に保持して、線材とキャプスタンとの間のスリップ状態の変動を抑制することで、長期にわたり安定的に伸線を実施することが可能な湿式伸線機および湿式伸線方法を提供する。【解決手段】ダイス群を挟んで対向するコーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂを少なくとも一対備え、めっきが施された鋼線の伸線を行う湿式伸線機である。鋼線と接触するコーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂの表面から異物を除去するための除去機構１３が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス群を挟んで対向するコーン型キャプスタンを少なくとも一対備え、めっきが施された鋼線の伸線を行う湿式伸線機において、
前記鋼線と接触する前記コーン型キャプスタンの表面から異物を除去するための除去機構が設けられていることを特徴とする湿式伸線機。
【請求項２】
前記除去機構が、前記コーン型キャプスタンの前記表面に当接して配置されたブラシである請求項１記載の湿式伸線機。
【請求項３】
前記ブラシが金属材料よりなる請求項２記載の湿式伸線機。
【請求項４】
前記ブラシがブラスよりなる請求項３記載の湿式伸線機。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項記載の湿式伸線機を用いて、めっきを施した鋼線の伸線を行うことを特徴とする湿式伸線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式伸線機および湿式伸線方法（以下、単に「伸線機」および「伸線方法」とも称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤ等のゴム物品の補強用途に用いられるスチールコードは、以下のようにして製造される。すなわち、まず、高炭素鋼線材を、乾式伸線により約１ｍｍφ〜２ｍｍφ程度の所定の線径まで伸線し、加熱炉により溶体化処理を行った後、所定の温度に急冷・保持を行う、いわゆるパテンティング処理を施して、パーライト組織を生成させる。さらに、得られた線材の表面にブラスのめっきを施して、ブラスめっき中間線材を製造する。このブラスめっき中間線材に対し、最終伸線工程としての、液体潤滑剤中での湿式伸線を行うことにより、最終線径までの加工を行う。
【０００３】
かかる湿式伸線を行うための湿式伸線機内には、通常、約２０個のダイスが配置され、各ダイスの下流側には、ダイスから線材を引き抜くための駆動力を与えるキャプスタンが配置される。各ダイスから出線する線材の体積は常に一定であることから、伸線機の導入部における線材から、ダイスを経て線径が細くなるに従って、線材の引抜き速度は順次速くなる。よって、線材を駆動するキャプスタンの周速についても、後段になるに従い、各ダイスからの出線に合わせて速くする必要がある。その一方、湿式伸線機においては一般に、省スペース性および生産性の確保の観点から、装置全体を一つのモータで駆動しているために、同軸上に多段で、かつ、後段の周速を速くするために後段の径を大きくした、いわゆる、コーン型多段キャプスタンが使用されている。
【０００４】
コーン型多段キャプスタンは、各ダイス出口の摩耗等による線径変化に起因する出線速度の変化を吸収するために、キャプスタンの周速が線材の速度よりも常に速くなるように設定され、線材とキャプスタンとの間にはスリップが常在するので、このようなコーン型多段キャプスタンを備える伸線機は、スリップ型伸線機とも呼ばれる。スリップ型伸線機において伸線を安定して行うためには、この定常スリップの状態が維持されていることが重要となる。
【０００５】
湿式伸線に係る従来技術としては、例えば、特許文献１に、金属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ことを目的として、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、キャプスタンコーンにクロムめっきを施す等により、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）を０．５μｍ以下とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１６４０３９号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、湿式伸線時において、線材とキャプスタンとの間の定常スリップ状態を不安定化させる原因の一つとして、キャプスタン側の表面状態の変化がある。定常スリップ状態が乱れると、線材からのめっきの脱落量が増大し、ダイス寿命の低下や、張力の変動に起因する断線などが生ずる場合があるため、伸線を長期にわたり安定して行うためには、線材と接触するキャプスタンの表面状態の変化を抑制することが重要となる。
【０００８】
これに対し、従来は、定期的に伸線機を停止してキャプスタンを予備品と入れ替え、その表面を研磨することで、表面状態の変化を防止していた。よって、伸線を一旦停止することが必要となるため、生産性を悪化させる原因となっていた。また、上記特許文献１に開示されているような技術もあるが、これは伸線性を低下させることなく高速伸線を可能にすることを目的とするものであるため、より長期にわたり伸線安定性を確保するための技術の確立が求められていた。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、伸線機を停止させることなくキャプスタン表面の状態を常に一定に保持して、線材とキャプスタンとの間のスリップ状態の変動を抑制することで、長期にわたり安定的に伸線を実施することが可能な湿式伸線機および湿式伸線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は鋭意検討した結果、上記の定常スリップ状態の不安定化が、キャプスタンの表面に、潤滑剤に含まれる成分が沈着したり、線材表面のめっき成分が移着することにより、キャプスタン表面と線材との接触部における摩擦状態が変化することに起因するものであることを見出した。本発明者は、さらに検討した結果、伸線機内に、キャプスタン表面に付着する異物を除去するための機構を設けることで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の湿式伸線機は、ダイス群を挟んで対向するコーン型キャプスタンを少なくとも一対備え、めっきが施された鋼線の伸線を行う湿式伸線機において、
前記鋼線と接触する前記コーン型キャプスタンの表面から異物を除去するための除去機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の伸線機において、前記除去機構としては、前記コーン型キャプスタンの前記表面に当接して配置されたブラシを好適に用いることができる。前記ブラシとしては、金属材料、特には、ブラスよりなるものを用いることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の湿式伸線方法は、上記本発明の湿式伸線機を用いて、めっきを施した鋼線の伸線を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、伸線機を停止させることなくキャプスタン表面の状態を常に一定に保持することができ、これにより線材とキャプスタンとの間のスリップ状態の変動を抑制して、長期にわたり安定的に伸線を実施することが可能な湿式伸線機および湿式伸線方法を実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る湿式伸線機を示す概略説明図である。
【図２】本発明に係る除去機構の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一実施の形態に係る湿式伸線機を示す概略説明図を示す。図示する湿式伸線機は、ダイス群１１を挟んで対向し、線材Ｗを駆動するコーン型多段キャプスタン１２Ａ，１２Ｂを、少なくとも一対、図示例では二対備えている。
【００１７】
本発明の伸線機においては、めっきが施された鋼線Ｗの伸線を行うにあたり、鋼線と接触するコーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂの表面から異物を除去するための除去機構を設けた点が重要である。伸線機内に、キャプスタン表面に付着した異物を除去可能な除去機構を設けたことで、めっき等に起因するキャプスタン表面への付着物を簡易に効率よく除去して、キャプスタンの表面状態を安定化させ、ひいてはキャプスタンと線材との間のスリップ状態を安定化させることができるので、従来のように、定期的に伸線機を停止させてキャプスタンの交換を行うことなく、長期にわたり伸線安定性を確保することが可能となった。また、キャプスタンの交換を行う必要がないので、予備のキャプスタンを常備する必要もなくなる。
【００１８】
本発明において上記除去機構としては、キャプスタン表面への異物の残留を防止することができるものであれば、いかなるものを用いてもよく、特に制限されるものではない。具体的には例えば、図２に示すように、コーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂの近傍にブラシ１３を配置して、ブラシ１３の先端部が、コーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂの鋼線Ｗと接触する表面に常に当接した状態とすることで、キャプスタン表面へのめっき等の付着物の発生を、簡易にかつ効果的に抑制、除去することができ、常にキャプスタン表面を異物が存在しない状態に保持することが可能となる。また、ブラシ１３のもつ硬度特性および先端部の柔軟性のために、線材を傷つけることがないので、伸線性と得られる線材の品質とを両立させることができる。なお、図２中、ブラシ１３は断面図で示す。
【００１９】
かかるブラシ１３としては、ブラシの先端部がキャプスタンに対し垂直に接触することができるものであれば、その構造や形状については特に制限はなく、図示するようなホイールブラシの他、植え込みブラシ、チャンネルブラシ、ねじりブラシ、ロールブラシ等のいかなる種類のものも使用することができる。ブラシ１３は、樹脂材料や金属材料等、いかなる材質からなるものであってもよく、好適には、金属材料からなるワイヤーブラシを用いる。かかる金属材料としては、ブラス（黄銅）、銅、鉄、鋼（軟鋼、炭素鋼）、ステンレス等を挙げることができる。
【００２０】
ここで、前述したように、キャプスタン表面に移着してキャプスタンと線材との摩擦状態を劣化させる物質としては、湿式潤滑剤の成分および線材のめっき由来の黄銅成分が挙げられるが、前者は比較的軟質であって、金属製のブラシであればキャプスタン表面から容易に除去できる。一方、後者の黄銅成分は、キャプスタン表面に強固に付着しているので、ブラシの力学的な剥離作用に加えて、ブラシの材質として固着めっき成分との親和力が高いものを用いることが好ましい。具体的には、黄銅に含まれる銅および亜鉛との親和性が高く、これらとの摩擦係数が０．４５以上（「設計便覧」より）である鉄材、および、同種金属のいわゆる「ともがね」を利用するために、めっきと同一素材であるブラスを用いることが好ましい。ブラスおよび鉄は一般的なキャプスタンおよび線材の材質よりも低硬度であるので、キャプスタンおよび線材を損傷しない観点からも、好ましい。一方、めっきに含まれる銅および亜鉛単体での使用は、ブラシの強度の観点から、長期使用の際の耐久性に問題があるため、好ましくない。
【００２１】
また、除去機構としてワイヤーブラシを使用する場合のワイヤ径としては、例えば、０．１〜０．４ｍｍφとすることができる。ワイヤ径が細すぎると異物の除去性能が不十分となるおそれがあり、ワイヤ径が太すぎるとキャプスタンや線材を損傷するおそれがあるので、いずれも好ましくない。
【００２２】
本発明の伸線機においては、少なくとも一対で配置されたコーン型キャプスタン１２Ａ，１２Ｂのうち、少なくとも一つのキャプスタンに対し上記除去機構を配置するものであれば、本発明の所期の効果を得ることができる。好適には、伸線機内のすべてのキャプスタンに対し上記除去機構を配置することで、安定的な伸線の実施に対し、最も効果的である。
【００２３】
本発明の湿式伸線機は、上記除去機構を備える以外の点については、従来公知の伸線機と同様に構成することができ、特に制限されるものではない。例えば、除去機構は、伸線機内でダイスに接触したり線材の走行を妨げることがなければ、いかなる箇所に配置してもよい。また、図１中、符号１４，１５はそれぞれ線材の巻出しロールおよび巻取りロールを示し、１６は中間ロールを示し、１７は最終ダイスを示す。
【００２４】
本発明の湿式伸線方法は、上記本発明の湿式伸線機を用いて、めっきを施した鋼線の伸線を行うものであり、これにより、線材とキャプスタンとの間のスリップ状態の変動が抑制されるので、長期にわたり安定的に伸線を行うことが可能となる。本発明の伸線方法においては、上記本発明の湿式伸線機を用いる以外の、使用するダイスなどの伸線条件、および、伸線に供する金属線材の条件等については、常法に従い適宜選定することができ、特に制限されるものではない。
【００２５】
本発明の伸線方法は、通常、スチールコード製造の際の最終伸線工程に適用されるものであって、最終伸線工程前の製造工程については特に限定されず、常法に従い、一次伸線（乾式伸線）、熱処理（パテンティング）、めっき処理等を行うことができる。本発明は、特に、多段式スリップ式湿式伸線機に適用して、ブラスめっきを施した高炭素鋼線を製造する際に有用である。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜５＞
図１に示すような、ダイス群を挟んで対向するコーン型キャプスタンを二対備える湿式伸線機内において、図２に示すように、各キャプスタンの、鋼線と接触する表面に当接するようにホイールブラシタイプのワイヤーブラシを配置して、下記条件に従い、ブラスめっき鋼線の湿式伸線を行った。ブラシとしては、下記の表中に示す材質およびワイヤ径のものを用いた。
【００２７】
（運転条件）
炭素含有量が０．８質量％の高炭素鋼をパテンティング処理した０．３ｍｍφの中間めっき線材について、２１個のダイスを用いて、６０日にわたり各条件につき１４ｔの伸線を継続して実施した。
【００２８】
＜従来例＞  
ブラシを配置しない以外は実施例と同様の条件で、ブラスめっき鋼線の湿式伸線を行った。
【００２９】
各実施例および従来例について、伸線の安定度は、伸線機内に配置したテンション測定器から得られた６０日経過後のテンション変動幅を採点することにより、評価した。定常状態の５分間の平均テンション：Ｔに対してその最大テンションと最低テンションが±５％未満である場合を○、±５％以上かつ±１０％未満である場合を△、±１０％以上である場合を×とした。
【００３０】
また、同じ時期におけるワイヤ品質およびキャプスタンの清浄度についても判定した。ワイヤ品質については、１００ｄ捻回値（直線状となるよう保持した鋼線に、鋼線の直径ｄの１００倍の長さあたり３回に相当する量の捻りを加えてから元の状態に捻り戻すことを繰り返す繰返し捻り試験を行って、鋼線にクラックが発生するまでに加えた捻りおよび捻り戻しの総量（回））が３０以上である場合を○、２０以上３０未満である場合を△、２０未満である場合を×とした。キャプスタンの清浄度については、目視評価にてキャプスタン表面に汚れがない場合を○、汚れがある場合を△、特に汚れが顕著である場合を×とした。
これらの結果を、下記の表中に併せて示す。
【００３１】
【表１】
2014226697.tif 000003
【００３２】
上記表中に示す結果より、除去機構を配置することで、伸線機内のキャプスタンが常時清浄に保たれて、伸線性が安定し、スリップ条件が安定化するとともに、伸線性が安定化することが確かめられた。
【符号の説明】
【００３３】
１１  ダイス群
１２Ａ，１２Ｂ  コーン型キャプスタン
１３  除去機構（ブラシ）
１４  巻出しロール
１５  巻取りロール
１６  中間ロール
１７  最終ダイス
【図１】
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【図２】
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