(57)【要約】【課題】線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷できるようにする。【解決手段】線材コイルの水冷装置１０は、熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイル４２に向けて開口する第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２と、第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２に水を供給する給水ポンプ２４と、線材コイル４２の温度を検出する温度検出部２６と、第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から線材コイル４２に噴射される水の総量が規定総量以下で、線材コイル４２の温度が規定温度以下に低下するように、温度検出部２６によって検出された線材コイル４２の温度に基づいて、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する制御部２８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイルに向けて開口する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに水を供給する給水ポンプと、
前記線材コイルの温度を検出する温度検出部と、
前記噴射ノズルから前記線材コイルに噴射される水の総量が規定総量以下で、前記線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する制御部と、
を備える線材コイルの水冷装置。
【請求項２】
前記噴射ノズルを複数備え、
複数の前記噴射ノズルは、
前記線材コイルの径方向外側に配置され、前記線材コイルの軸方向に沿って並ぶと共に、それぞれ前記線材コイルの外周部に向けて開口する複数の第一噴射ノズルと、
前記線材コイルの軸方向外側に配置され、前記線材コイルの内周部に向けて開口する第二噴射ノズルとを含む、
請求項１に記載の線材コイルの水冷装置。
【請求項３】
前記複数の第一噴射ノズルは、
前記線材コイルの軸方向端側の部位と対向する端側ノズルと、
前記線材コイルの軸方向中央側の部位と対向し、前記端側ノズルよりも開口面積が大きい中央側ノズルとを含む、
請求項２に記載の線材コイルの水冷装置。
【請求項４】
前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報を取得する情報取得部を備え、
前記温度検出部は、水冷直前の前記線材コイルの温度を検出し、
前記制御部は、前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報と、水冷直前の前記線材コイルの温度と、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方との関係を表すテーブルを有し、前記情報取得部によって取得された情報と、前記温度検出部によって検出された温度から、前記テーブルに基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の線材コイルの水冷装置。
【請求項５】
前記温度検出部は、前記線材コイルにおける複数箇所の温度を検出し、
前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の線材コイルの水冷装置。
【請求項６】
熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイルに水を噴射して前記線材コイルを水冷すると共に、前記線材コイルの水冷時に、前記線材コイルに噴射される水の総量が規定総量以下で、前記線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、前記線材コイルの温度に基づいて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する水冷工程と、
前記線材コイルに潤滑剤を塗布する塗布工程と、
前記線材コイルを結束する結束工程と、
を備える線材コイルの結束方法。
【請求項７】
前記水冷工程において、前記線材コイルの外周部に前記線材コイルの軸方向に亘って水を噴射すると共に、前記線材コイルの内周部に水を噴射して、前記線材コイルを水冷する、
請求項６に記載の線材コイルの結束方法。
【請求項８】
前記水冷工程において、前記線材コイルの軸方向端側の部位よりも、前記線材コイルの軸方向中央側の部位の方が噴射される水の流量を多くする、
請求項６又は請求項７に記載の線材コイルの結束方法。
【請求項９】
前記水冷工程において、前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報を取得すると共に、水冷直前の前記線材コイルの温度を検出し、前記取得された情報と、前記検出された温度に応じて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する、
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の線材コイルの結束方法。
【請求項１０】
前記水冷工程において、前記線材コイルにおける複数箇所の温度を検出し、該検出された前記複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する、
請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の線材コイルの結束方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材コイルの水冷装置、及び、線材コイルの結束方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延された線材は、コイル状に巻かれて線材コイルにされ、その後、この線材コイルは、結束部材で結束され、出荷される（例えば、特許文献１、２参照）。線材コイルを結束部材で結束すると、線材同士が擦れ合うことにより線材に疵が生じることがある。そこで、線材に疵が生じることを抑制するために、結束前に線材コイルに潤滑剤を塗布することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６７８４１号公報
【特許文献２】特開昭５６−１５１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、線材が熱間圧延された熱間圧延線材である場合に、線材コイルの温度が高い状態で線材コイルに潤滑剤を塗布すると、潤滑剤の成分が熱で変質し、十分な潤滑性能を得られない虞がある。特に、生産性の向上に伴い、圧延完了から潤滑剤塗布までの所要時間が短時間化してきたことで、潤滑剤塗布時の線材コイルの温度が慢性的に高くなっており、潤滑剤の成分が熱で変質しやすい状況にある。
【０００５】
ここで、潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制するための一手段として、線材コイルに水を噴射し、線材コイルを水冷することが検討される。ところが、熱間圧延後の線材コイルの初期温度や線材コイルの搬送時間等の違いにより、水冷前の線材コイルの温度には、ばらつきが生じやすい。したがって、単に線材コイルに水を噴射して、線材コイルを水冷するだけでは、線材コイルの水冷に過不足が生じ、線材コイルを適切に水冷できない虞がある。
【０００６】
つまり、線材コイルの水冷が不足する場合には、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質して十分な潤滑性能を得られないため、結束時に線材に疵が生じる虞がある。一方、線材コイルの水冷が過剰な場合、すなわち、例えば、線材コイルに噴射する水の総量（噴射時間及び噴射流量の積）が多い場合、水冷時に線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生する虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、一例として、線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷できる線材コイルの水冷装置を提供することを第一の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、一例として、線材コイルの結束時に線材に疵が生じることを抑制できる線材コイルの結束方法を提供することを第二の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第一の目的を達成するために、請求項１に記載の線材コイルの水冷装置は、熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイルに向けて開口する噴射ノズルと、前記噴射ノズルに水を供給する給水ポンプと、前記線材コイルの温度を検出する温度検出部と、前記噴射ノズルから前記線材コイルに噴射される水の総量が規定総量以下で、前記線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する制御部と、を備える。
【００１０】
この線材コイルの水冷装置では、給水ポンプが作動すると、複数の噴射ノズルに水が供給され、この複数の噴射ノズルから線材コイルに水が噴射される。そして、線材コイルに水が噴射されることにより、線材コイルが水冷される。
【００１１】
また、線材コイルの温度が温度検出部によって検出される。そして、この温度検出部によって検出された線材コイルの温度に基づいて、給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方が制御部によって調節され、これにより、線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方が調節される。
【００１２】
ここで、制御部は、噴射ノズルから線材コイルに噴射される水の総量（噴射時間及び噴射流量の積）が規定総量以下で、線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する。上述の規定総量は、水冷時に線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生することを抑制できる量に設定され、上述の規定温度は、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度に設定される。
【００１３】
これにより、線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷できる。
【００１４】
なお、請求項２に記載のように、請求項１に記載の線材コイルの水冷装置において、前記噴射ノズルを複数備え、複数の前記噴射ノズルは、前記線材コイルの径方向外側に配置され、前記線材コイルの軸方向に沿って並ぶと共に、それぞれ前記線材コイルの外周部に向けて開口する複数の第一噴射ノズルと、前記線材コイルの軸方向外側に配置され、前記線材コイルの内周部に向けて開口する第二噴射ノズルとを含んでいても良い。
【００１５】
この線材コイルの水冷装置では、線材コイルの径方向外側には、線材コイルの軸方向に沿って並ぶと共に、それぞれ線材コイルの外周部に向けて開口する複数の第一噴射ノズルが配置されている。また、線材コイルの軸方向外側には、線材コイルの内周部に向けて開口する第二噴射ノズルが配置されている。したがって、給水ポンプが作動したときには、複数の第一噴射ノズルから線材コイルの外周部に線材コイルの軸方向に亘って水が噴射されると共に、第二噴射ノズルから線材コイルの内周部に水が噴射される。これにより、線材コイルの全体を効率良く水冷できる。
【００１６】
また、請求項３に記載のように、請求項２に記載の線材コイルの水冷装置において、前記複数の第一噴射ノズルは、前記線材コイルの軸方向端側の部位と対向する端側ノズルと、前記線材コイルの軸方向中央側の部位と対向し、前記端側ノズルよりも開口面積が大きい中央側ノズルとを含んでいても良い。
【００１７】
この線材コイルの水冷装置では、中央側ノズルの方が端側ノズルよりも開口面積が大きいので、線材コイルの軸方向端側の部位よりも、線材コイルの軸方向中央側の部位の方が噴射される水の流量が多くなる。これにより、線材コイルの軸方向端側の部位よりも熱が篭ることにより高温となりやすい線材コイルの軸方向中央側の部位を効率良く水冷できる。
【００１８】
また、請求項４に記載のように、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の線材コイルの水冷装置において、前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報を取得する情報取得部を備え、前記温度検出部は、水冷直前の前記線材コイルの温度を検出し、前記制御部は、前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報と、水冷直前の前記線材コイルの温度と、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方との関係を表すテーブルを有し、前記情報取得部によって取得された情報と、前記温度検出部によって検出された温度から、前記テーブルに基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節しても良い。
【００１９】
この線材コイルの水冷装置では、線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報が情報取得部によって取得されると共に、水冷直前の線材コイルの温度が温度検出部によって検出される。そして、情報取得部によって取得された情報と、温度検出部によって検出された水冷直前の線材コイルの温度から、テーブルに基づいて、給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方が制御部によって調節される。これにより、制御部の制御を簡素化できると共に、線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報と、水冷直前の線材コイルの温度に応じて、線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を適切に調節できる。
【００２０】
また、請求項５に記載のように、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の線材コイルの水冷装置において、前記温度検出部は、前記線材コイルにおける複数箇所の温度を検出し、前記制御部は、前記温度検出部によって検出された前記複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、前記給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節しても良い。
【００２１】
この線材コイルの水冷装置では、線材コイルにおける複数箇所の温度が温度検出部によって検出される。そして、この温度検出部によって検出された複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方が制御部によって調節される。これにより、線材コイルに水冷が不十分な箇所が生じることを抑制できる。
【００２２】
また、上記第二の目的を達成するために、請求項６に記載の線材コイルの結束方法は、熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイルに水を噴射して前記線材コイルを水冷すると共に、前記線材コイルの水冷時に、前記線材コイルに噴射される水の総量が規定総量以下で、前記線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、前記線材コイルの温度に基づいて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する水冷工程と、前記線材コイルに潤滑剤を塗布する塗布工程と、前記線材コイルを結束する結束工程と、を備える。
【００２３】
この線材コイルの結束方法では、線材コイルの水冷時に、線材コイルに噴射される水の総量（噴射時間及び噴射流量の積）が規定総量以下で、線材コイルの温度が規定温度以下に低下するように、線材コイルの温度に基づいて、線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する。上述の規定総量は、水冷時に線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生することを抑制できる量に設定され、上述の規定温度は、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度に設定される。
【００２４】
これにより、線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷できる。したがって、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することが抑制されるので、十分な潤滑性能を得ることができる。この結果、線材同士が擦れ合うことが抑制されるので、線材コイルの結束時に線材に疵が生じることを抑制できる。
【００２５】
なお、請求項７に記載のように、請求項６に記載の線材コイルの結束方法における前記水冷工程において、前記線材コイルの外周部に前記線材コイルの軸方向に亘って水を噴射すると共に、前記線材コイルの内周部に水を噴射して、前記線材コイルを水冷しても良い。
【００２６】
この線材コイルの結束方法では、線材コイルの外周部に線材コイルの軸方向に亘って水を噴射すると共に、線材コイルの内周部に水を噴射するので、線材コイルの全体を効率良く水冷できる。これにより、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを線材コイルの全体に亘って抑制できる。
【００２７】
また、請求項８に記載のように、請求項６又は請求項７に記載の線材コイルの結束方法における前記水冷工程において、前記線材コイルの軸方向端側の部位よりも、前記線材コイルの軸方向中央側の部位の方が噴射される水の流量を多くしても良い。
【００２８】
この線材コイルの結束方法では、線材コイルの軸方向端側の部位よりも、線材コイルの軸方向中央側の部位の方が噴射される水の流量を多くするので、線材コイルの軸方向端側の部位よりも熱が篭ることにより高温となりやすい線材コイルの軸方向中央側の部位を効率良く水冷できる。これにより、高温となりやすい線材コイルの軸方向中央側の部位において、潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる。
【００２９】
また、請求項９に記載のように、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の線材コイルの結束方法における前記水冷工程において、前記線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報を取得すると共に、水冷直前の前記線材コイルの温度を検出し、前記取得された情報と、前記検出された温度に基づいて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節しても良い。
【００３０】
この線材コイルの結束方法では、線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報を取得すると共に、水冷直前の線材コイルの温度を検出する。そして、取得した情報と、検出した水冷直前の線材コイルの温度に応じて、給水ポンプの作動時間及び供給流量の少なくとも一方を調節する。これにより、例えば、該調節に使用する制御部（例えば、計算機など）の制御を簡素化できると共に、線材コイルの需要家、規格、線径、鋼種を含む情報と、水冷直前の線材コイルの温度に応じて、線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を適切に調節できる。
【００３１】
また、請求項１０に記載のように、請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の線材コイルの結束方法における前記水冷工程において、前記線材コイルにおける複数箇所の温度を検出し、該検出された前記複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、前記線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節しても良い。
【００３２】
この線材コイルの結束方法では、線材コイルにおける複数箇所の温度を検出し、該検出された複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、線材コイルに噴射される水の噴射時間及び噴射流量の少なくとも一方を調節する。したがって、線材コイルに水冷が不十分な箇所が生じることを抑制できるので、潤滑剤の成分が熱で局所的に変質することを抑制できる。これにより、線材コイルの全体に亘ってより均一な潤滑性能を得ることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上詳述した通り、本発明の線材コイルの水冷装置によれば、線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷できる。
【００３４】
また、本発明の線材コイルの結束方法によれば、線材コイルの結束時に線材に疵が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る線材コイルの水冷装置の全体構成図である。
【図２】図１の複数の第一噴射ノズルを下側から見た図である。
【図３】図１の温度検出部を構成する複数の温度センサと線材コイルの配置位置を示す図である。
【図４】図１の制御部に記憶されたテーブルの一例を示す図である。
【図５】図１の制御部の制御の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の実施例として、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果を検証する試験の結果を示す第一の表である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態の実施例として、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果を検証する試験の結果を示す第二の表である。
【図７】上記試験から得られた「水冷時間」と「ΔＴａｖｅ」との関係を示したグラフである。
【図８】上記試験から得られた鋼種と「疵の個数」及び「潤滑剤塗布前の線材コイルの最高温度」との関係を示すグラフである。
【図９】上記試験から得られた「潤滑剤塗布前の線材コイルの温度」と「１コイル当りの疵の個数」との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００３７】
冒頭で説明した通り、線材コイルを結束部材で結束する際には、線材に疵が生じることを抑制できることが要求され、そのためには、結束前に線材コイルに潤滑剤を塗布することが行われる。ここで、線材コイルの温度が高い状態で線材コイルに潤滑剤を塗布すると、潤滑剤の成分が熱で変質し、十分な潤滑性能を得られない虞がある。そこで、潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制するための一手段として、線材コイルに水を噴射し、線材コイルを水冷することが検討される。
【００３８】
このように線材コイルを水冷する際に、線材コイルの水冷が不足する場合には、潤滑剤の成分が熱で変質し、十分な潤滑性能を得られない虞がある。一方、線材コイルの水冷が過剰な場合、すなわち、例えば、線材コイルに噴射する水の総量（噴射時間及び噴射流量の積）が多い場合には、水冷時に線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生する虞がある。
【００３９】
本実施形態に係る線材コイルの水冷装置は、上記事情に鑑み、線材コイルの水冷時に、線材コイルのコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイルを水冷することを目的に考案されたものである。
【００４０】
図１は、本実施形態に係る線材コイルの水冷装置１０の全体構成図である。以下、線材コイルの水冷装置１０を、水冷装置１０と略称する。水冷装置１０は、蒸気フード１２と、排蒸ブロワ機構１４と、循環水ピット１６と、配管１８と、複数の第一噴射ノズル２０と、第二噴射ノズル２２と、給水ポンプ２４と、情報取得部２５と、温度検出部２６と、制御部２８とを備える。
【００４１】
蒸気フード１２は、下側に開口する箱型に形成されており、天壁部３０及び側壁部３２を有している。天壁部３０には、水平方向に延びるスリット３４が形成されている。スリット３４には、概略Ｃ字状に形成されたハンガフック３６における鉛直方向に延びる部分、すなわち、アーム部３８が挿入可能になっている。
【００４２】
アーム部３８の先端には、水平方向に延びるフック部４０が形成されている。フック部４０には、熱間圧延された線材がコイル状に巻かれた線材コイル４２が引っ掛けられる。つまり、線材コイル４２の内側にフック部４０が挿入され、線材コイル４２がフック部４０に支持される。線材コイル４２は、フック部４０に引っ掛けられた状態において水平方向を軸方向として配置される。
【００４３】
この線材コイル４２は、蒸気フード１２とは別の場所でフック部４０に引っ掛けられる。そして、フック部４０に線材コイル４２が引っ掛けられた状態でハンガフック３６が蒸気フード１２に向かって移動し、アーム部３８がスリット３４に挿入される位置までハンガフック３６が移動すると、線材コイル４２が蒸気フード１２の内側に収容される。なお、本実施形態において、線材コイル４２は、一例として、鋼製の線材によって形成されている。
【００４４】
排蒸ブロワ機構１４は、ブロワダクト４４と、ブロワファン４６とを有する。ブロワダクト４４の下端は、蒸気フード１２の側壁部３２に開口しており、ブロワファン４６は、ブロワダクト４４の上下方向の中央部付近に設けられている。ブロワファン４６は、ブロワダクト４４を通じて蒸気フード１２の内側の空気を外部に排出するように作動する。
【００４５】
循環水ピット１６は、蒸気フード１２に隣接して設置されている。この循環水ピット１６は、上側に開口する容器状に形成されている。後述するように線材コイル４２の水冷に使用された水は、図示しない回収機構によって回収され、回収された水は、循環水ピット１６の内側に貯留される。
【００４６】
配管１８は、本体管４８と、第一分岐管５０と、第二分岐管５２とを有する。本体管４８の下端側は、循環水ピット１６の内側に向けて延びており、この本体管４８の下端には、給水ポンプ２４が接続されている。給水ポンプ２４は、循環水ピット１６の水を汲み上げられる位置に配置されている。この給水ポンプ２４は、配管１８を通じて後述する複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２に水を供給するように作動する。
【００４７】
第一分岐管５０及び第二分岐管５２は、本体管４８から分岐している。第一分岐管５０は、水平方向に延びており、第二分岐管５２は、鉛直方向に延びている。第一分岐管５０は、蒸気フード１２の内側に挿入されており、天壁部３０の下面に沿って配置されている。ハンガフック３６のフック部４０に引っ掛けられた線材コイル４２が蒸気フード１２の内側に収容された状態では、天壁部３０と線材コイル４２（フック部４０）との間に第一分岐管５０が位置するように、第一分岐管５０の配置位置が設定されている。
【００４８】
第二分岐管５２は、蒸気フード１２の外側に配置されている。この第二分岐管５２は、線材コイル４２の軸方向と対向する側壁部３２の外面に沿って配置されている。第二分岐管５２の下端は、蒸気フード１２の側壁部３２に形成された開口５８と対向して配置されている。
【００４９】
第一噴射ノズル２０は、「噴射ノズル」の一例である。複数の第一噴射ノズル２０は、第一分岐管５０に形成されている。この複数の第一噴射ノズル２０は、第一分岐管５０に形成されることにより、線材コイル４２の径方向外側に配置されている。また、この複数の第一噴射ノズル２０は、第一分岐管５０の長さ方向に並んで形成されることにより、線材コイル４２の軸方向に沿って並んでいる。この複数の第一噴射ノズル２０は、蒸気フード１２内の所定位置に配置された線材コイル４２の外周部に向けてそれぞれ開口している。つまり、この複数の第一噴射ノズル２０は、下側に向けて開口している。
【００５０】
図２は、図１の複数の第一噴射ノズル２０を下側から見た図である。図２に示されるように、複数の第一噴射ノズル２０は、一例として、二列に形成されている。図２では、図１に示される線材コイル４２の軸方向端側の部位４２Ａに相当する範囲が範囲Ａで示されており、図１に示される線材コイル４２の軸方向中央側の部位４２Ｂに相当する範囲が範囲Ｂで示されている。また、範囲Ａと範囲Ｂとの間の範囲が範囲Ｃで示されている。
【００５１】
図２に示されるように、複数の第一噴射ノズル２０は、より具体的には、範囲Ａに形成された端側ノズル２０Ａと、範囲Ｂに形成された中央側ノズル２０Ｂと、範囲Ｃに形成された中間ノズル２０Ｃとを含んでいる。端側ノズル２０Ａは、線材コイル４２の軸方向端側の部位４２Ａ（図１参照）と対向し、中央側ノズル２０Ｂは、線材コイル４２の軸方向中央側の部位（図１参照）と対向する。中間ノズル２０Ｃは、端側ノズル２０Ａよりも開口面積が大きくなっており、中央側ノズル２０Ｂは、端側ノズル２０Ａ及び中間ノズル２０Ｃよりも開口面積が大きくなっている。
【００５２】
図１に示されるように、第二噴射ノズル２２は、第二分岐管５２の下部に形成されている。この第二噴射ノズル２２は、第二分岐管５２に形成されることにより、線材コイル４２の軸方向外側に配置されている。この第二噴射ノズル２２は、線材コイル４２の内周部に向けて開口している。
【００５３】
情報取得部２５は、水冷の対象となる線材コイル４２の情報を取得するためのものである。本実施形態では、一例として、情報には、線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」が含まれる。情報取得部２５には、例えば、バーコードリーダやＲＦＩＤタグリーダ等の情報記憶部に記憶された情報を読み取り可能な情報読取装置が適用される。水冷の対象となる線材コイル４２に対応する情報記憶部には、「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報（トラッキング情報）が記憶され、情報取得部２５は、その情報を読み取ることで、水冷の対象となる線材コイル４２の情報を取得する。情報取得部２５は、取得した情報を制御部２８に出力する。
【００５４】
温度検出部２６は、水冷直前の線材コイル４２の温度を検出するためのものである。図３は、図１の温度検出部２６を構成する複数の温度センサ５４と線材コイル４２の配置位置を示す図である。図３に示されるように、温度検出部２６は、複数の温度センサ５４を有する。複数の温度センサ５４は、線材コイル４２の径方向外側に配置されており、線材コイル４２の軸方向に並んでいる。この複数の温度センサ５４は、水冷直前の線材コイル４２の軸方向における複数箇所の温度をそれぞれ検出し、検出した温度に応じた信号を制御部２８に出力する。
【００５５】
図１に示される制御部２８は、例えば、演算装置及び記憶装置を有する計算機と、給水ポンプ２４を制御するシーケンサ等との組合せによって構成される。この制御部２８は、後に詳述するように、線材コイル４２に噴射される水の総量が規定総量以下で、線材コイル４２の温度が規定温度以下になるように、温度検出部２６によって検出された線材コイル４２の温度に基づいて、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量を調節する機能を有する。
【００５６】
この制御部２８は、具体的には、テーブル５６を有する。テーブル５６は、制御部２８の記憶装置に予め記憶される。図４は、図１の制御部２８の記憶装置に記憶されたテーブル５６の一例を示す図である。図４に示されるように、テーブル５６には、「入力項目」及び「出力項目」が設けられている。「入力項目」には、線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報と、水冷直前の線材コイル４２の「温度」が含まれる。
【００５７】
「需要家」の項目には、線材コイル４２を使用する需要家の具体的な名称が設定される。図４では、「需要家」の具体的な名称が「Ａ１」〜「Ａｎ」で示されている。「規格」の項目には、線材コイル４２について定められた具体的な規格の名称が設定される。図４では、「規格」の具体的な名称が「Ｂ１」〜「Ｂｎ」で示されている。
【００５８】
「線径」の項目には、線材コイル４２の線径（線材の径）が設定される。線径は、下限値と上限値が設定される。図４では、「線径」の下限値が「Ｃ１」〜「Ｃｎ」で示されており、「線径」の上限値が「Ｄ１」〜「Ｄｎ」で示されている。鋼種の項目には、線材コイル４２を形成する線材の材料の具体的な名称が設定される。図４では、鋼種の具体的な名称が「Ｅ１」〜「Ｅｎ」で示されている。
【００５９】
「温度」の項目には、水冷直前の線材コイル４２の温度が設定される。温度は、下限値と上限値が設定される。図４では、「温度」の下限値が「Ｆ１」〜「Ｆｎ」で示されており、「温度」の上限値が「Ｇ１」〜「Ｇｎ」で示されている。
【００６０】
「出力項目」には、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」が含まれる。「作動時間」の項目には、給水ポンプ２４の具体的な作動時間の数値が設定され、「供給流量」の項目には、給水ポンプ２４の具体的な供給流量の数値が設定される。図４では、「作動時間」の具体的な数値が「Ｈ１」〜「Ｈｎ」で示されており、「供給流量」の具体的な数値が「Ｉ１」〜「Ｉｎ」で示されている。
【００６１】
上述の給水ポンプ２４の「作動時間」は、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から噴射される水の噴射時間、つまり、線材コイル４２の水冷時間に相当する。また、上述の給水ポンプ２４の「供給流量」は、給水ポンプ２４から複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２へ供給される水の流量、つまり、線材コイル４２に噴射される水の噴射流量（平均流量）に相当する。
【００６２】
「出力項目」に設定された「作動時間」及び「供給流量」のそれぞれの数値は、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から線材コイル４２に噴射される水の総量（噴射時間及び噴射流量の積）が規定総量以下で、線材コイル４２の温度が規定温度以下に低下する値に設定されている。ここで、上述の規定総量は、水冷時に線材コイル４２のコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生することを抑制できる量に設定され、上述の規定温度は、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度に設定される。
【００６３】
なお、線材コイル４２の鋼種によっては、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」が「０」である場合もある。また、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」には、水冷直前の線材コイル４２の温度によらずに、線材コイル４２を強制的に冷却する場合の値が設定されている場合がある。さらに、テーブル５６に設定された「設定情報１〜ｎ」には、選択される際の優先順位が設定されている場合がある。
【００６４】
次に、本実施形態に係る線材コイルの結束方法について説明する。
【００６５】
本実施形態に係る線材コイルの結束方法は、以下に説明するように、水冷工程と、塗布工程と、結束工程とを備える。
【００６６】
図１に示される線材コイル４２は、線材が熱間圧延された直後に巻取装置でコイル状に巻かれたものであり、蒸気フード１２とは別の場所でフック部４０に引っ掛けられる。このようにフック部４０に線材コイル４２が引っ掛けられた状態でハンガフック３６が蒸気フード１２に向かって移動し、アーム部３８がスリット３４に挿入される位置までハンガフック３６が移動すると、線材コイル４２が蒸気フード１２の内側に収容される。
【００６７】
（水冷工程）
水冷工程は、線材コイル４２が蒸気フード１２の内側に収容された状態で開始される。図５は、図１の制御部２８の制御の流れを示すフローチャートである。制御部２８は、水冷工程が開始されると、図５のフローチャートで示される処理を実行する。以下、図５のフローチャート、及び、図１の水冷装置１０の構成を参照しながら、水冷工程の流れを説明する。
【００６８】
ステップＳ１では、制御部２８が、情報取得部２５を作動させる。情報取得部２５は、水冷の対象となる線材コイル４２に対応する情報記憶部に記憶された情報を読み取ることで、この水冷の対象となる線材コイル４２の情報を取得する。この情報には、水冷の対象となる線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報が含まれている。情報取得部２５は、取得した情報を制御部２８に出力する。
【００６９】
ステップＳ２では、制御部２８が、温度検出部２６の複数の温度センサ５４（図３参照）を作動させる。複数の温度センサ５４は、水冷直前の線材コイル４２の軸方向における複数箇所の温度をそれぞれ検出し、検出した温度に応じた信号を制御部２８に出力する。
【００７０】
本実施形態において、水冷直前とは、より具体的には、水冷の２０秒前〜１分前に相当する。水冷直前の温度の定義としては、線材コイル４２が水冷装置１０に到達する前の所定の位置での温度が水冷直前の温度に相当する。この温度を測定する位置から、水冷装置１０に到達するまでの「時間」は、操業状況により変動する。
【００７１】
ステップＳ３では、制御部２８が、テーブル５６（図４も参照）に基づいて給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量を決定する。具体的には、制御部２８は、ステップＳ１で取得された線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報と、ステップＳ２で検出された水冷直前の線材コイル４２の温度から、テーブル５６に基づいて、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」を決定する。
【００７２】
なお、ステップＳ３では、制御部２８が、複数の温度センサ５４によって検出された複数箇所の温度のうち最も高い温度を採用し、この最も高い温度と、上述の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報から、テーブル５６に基づいて、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」を決定する。このとき、線材コイル４２の鋼種によっては、給水ポンプ２４の「作動時間」及び「供給流量」が「０」である場合、すなわち、線材コイル４２の水冷を行わない場合もある。この場合には、後述するステップＳ４、Ｓ５は省略される。
【００７３】
本実施形態では、上述のように、複数の温度センサ５４によって検出された複数箇所の温度のうち最も高い温度を採用するが、これは、低い側の温度ではスケール（酸化膜）等の影響で測定温度のばらつきが大きいこと、線材コイル４２を外して線材コイル４２の周辺の温度を測っても正しい温度測定が難いこと等を考慮するからである。この前提で、最高温度を採用すれば、後述するように、温度が高くなることによる塗布不良も防止しやすくなる。
【００７４】
ステップＳ４では、制御部２８が、上述のステップＳ３で決定された「作動時間」及び「供給流量」で給水ポンプ２４を作動させる。また、制御部２８は、給水ポンプ２４を作動させると、タイマを作動させる。
【００７５】
このようにして給水ポンプ２４が作動すると、配管１８を通じて複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２に水が供給され、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から水が噴射される。このとき、複数の第一噴射ノズル２０からは、線材コイル４２の外周部に向けて水が噴射され、第二噴射ノズル２２からは、線材コイル４２の内周部に向けて水が噴射される。このようにして複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から水が噴射されることで、線材コイル４２が水冷される。
【００７６】
ステップＳ５では、制御部２８が、タイマのカウント時間が上述のステップＳ３で決定された「作動時間」に達したか否かを判断する。そして、制御部２８は、タイマのカウント時間が上述のステップＳ３で決定された「作動時間」に達した場合には、給水ポンプ２４を停止させる。
【００７７】
このようにして給水ポンプ２４が停止すると、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２からの水の噴射が停止し、線材コイル４２の水冷が終了する。
【００７８】
上述の通り、テーブル５６の出力項目に設定された「作動時間」及び「供給流量」のそれぞれは、線材コイル４２の水冷時に、線材コイル４２のコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイル４２を水冷できる値に設定されている。したがって、このテーブル５６に基づいて水冷されることにより、線材コイル４２は、コイル形状が崩れること、線材に錆びが生じること、潤滑剤の成分が熱で変質すること等が抑制された最適な状態とされる。
【００７９】
（塗布工程）
塗布工程では、線材コイル４２に潤滑剤が塗布される。このとき、線材コイル４２は、コイル形状が崩れること、線材に錆びが生じること、潤滑剤の成分が熱で変質すること等が抑制された最適な状態にある。このため、塗布工程で線材コイル４２に潤滑剤が塗布された後には、線材コイル４２に潤滑剤が万遍なく塗布された状態とされる。
【００８０】
（結束工程）
結束工程では、線材コイル４２が結束部材で結束される。このとき、線材コイル４２は、潤滑剤が万遍なく塗布された状態にあるので、線材同士が擦れ合うことが抑制される。これにより、結束時に線材に疵が生じることが抑制される。
【００８１】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８２】
（１）水冷装置１０では、給水ポンプ２４が作動すると、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２に水が供給され、この複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から線材コイル４２に水が噴射される。そして、線材コイル４２に水が噴射されることにより、線材コイル４２が水冷される。
【００８３】
また、上述の水冷直前には、線材コイル４２の温度が温度検出部２６によって予め検出される。そして、この温度検出部２６によって検出された線材コイル４２の温度に基づいて、上述の水冷時には、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量が制御部２８によって調節され、これにより、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間及び噴射流量が調節される。
【００８４】
ここで、上述の水冷時に、制御部２８は、複数の第一噴射ノズル２０及び第二噴射ノズル２２から線材コイル４２に噴射される水の総量が規定総量以下で、線材コイル４２の温度が規定温度以下に低下するように、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量を調節する。上述の規定総量は、水冷時に線材コイル４２のコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合が発生することを抑制できる量に設定され、上述の規定温度は、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度に設定される。
【００８５】
これにより、線材コイル４２の水冷時に、線材コイル４２のコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイル４２を水冷できる。したがって、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することが抑制されるので、十分な潤滑性能を得ることができる。この結果、線材同士が擦れ合うことが抑制されるので、線材コイル４２の結束時に線材に疵が生じることを抑制できる。
【００８６】
（２）水冷装置１０では、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイル４２を水冷した時点で水冷を停止するので、水冷工程の時間（サイクルタイム）を短縮化できる。
【００８７】
（３）水冷装置１０では、水冷時に線材コイル４２のコイル形状が崩れること、線材に錆びが生じることを抑制できるので、水冷後に線材コイル４２を結束する際には、線材コイル４２を適切な荷姿に結束できる。
【００８８】
（４）水冷装置１０では、線材コイル４２の径方向外側に、線材コイル４２の軸方向に沿って並ぶと共に、それぞれ線材コイル４２の外周部に向けて開口する複数の第一噴射ノズル２０が配置されている。また、線材コイル４２の軸方向外側には、線材コイル４２の内周部に向けて開口する第二噴射ノズル２２が配置されている。したがって、給水ポンプ２４が作動したときには、複数の第一噴射ノズル２０から線材コイル４２の外周部に線材コイル４２の軸方向に亘って水が噴射されると共に、第二噴射ノズル２２から線材コイル４２の内周部に水が噴射される。これにより、線材コイル４２の全体を効率良く水冷できるので、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを線材コイル４２の全体に亘って抑制できる。
【００８９】
（５）水冷装置１０の複数の第一噴射ノズル２０には、線材コイル４２の軸方向端側の部位４２Ａに対向する端側ノズル２０Ａと、線材コイル４２の軸方向中央側の部位４２Ｂに対向する中央側ノズル２０Ｂが含まれる。ここで、中央側ノズル２０Ｂの方が端側ノズル２０Ａよりも開口面積が大きいので、線材コイル４２の軸方向端側の部位４２Ａよりも、線材コイル４２の軸方向中央側の部位４２Ｂの方が噴射される水の流量が多くなる。これにより、線材コイル４２の軸方向端側の部位４２Ａよりも熱が篭ることにより高温となりやすい線材コイル４２の軸方向中央側の部位４２Ｂを効率良く水冷できる。この結果、高温となりやすい線材コイル４２の軸方向中央側の部位４２Ｂにおいて、潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる。
【００９０】
（６）水冷装置１０では、線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報が情報取得部２５によって取得されると共に、水冷直前の線材コイル４２の温度が温度検出部２６によって検出される。そして、情報取得部２５によって取得された情報と、温度検出部２６によって検出された温度から、テーブル５６に基づいて、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量が制御部２８によって調節される。これにより、制御部２８の制御を簡素化できると共に、線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報と、水冷直前の線材コイル４２の温度に応じて、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間及び噴射流量を適切に調節できる。
【００９１】
（７）水冷装置１０では、水冷直前の線材コイル４２における複数箇所の温度が温度検出部２６（複数の温度センサ５４）によって検出される。そして、この温度検出部２６によって検出された複数箇所の温度のうち最も高い温度に基づいて、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量が制御部２８によって調節される。したがって、線材コイル４２に水冷が不十分な箇所が生じることを抑制できるので、潤滑剤の成分が熱で局所的に変質することを抑制できる。これにより、線材コイル４２の全体に亘ってより均一な潤滑性能を得ることができる。
【００９２】
次に、本実施形態の実施例について説明する。
【００９３】
図６Ａ、図６Ｂは、本実施形態の実施例として、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果を検証する試験の結果を示す表である。本試験では、水冷条件の一例として、線材の「線径（ｍｍ）」、「水冷時間（秒）」を設定している。
【００９４】
また、本試験では、線材コイル４２の「上部」、「中央」、「下部」について、「水冷前の最高温度（℃）」と、「水冷後の最高温度（℃）」と、「水冷前の平均温度（℃）」と、「水冷後の平均温度（℃）」を測定している。「水冷前の平均温度」及び「水冷後の平均温度」における平均温度とは、線材コイル４２の「上部」、「中央」、「下部」の平均温度のことである。また、最高温度は、線材コイル４２の軸方向の複数箇所の温度のうち最も高い温度に相当する。
【００９５】
「ΔＴｍａｘ」は、「水冷前の最高温度」と「水冷後の最高温度」との差であり、「ΔＴａｖｅ」は、「水冷前の平均温度」と「水冷後の平均温度」との差である。
【００９６】
本試験では、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果として、線材コイル４２の結束時における線材の「疵」の有無、水冷時に線材コイル４２のコイル形状が崩れる「形状崩れ」の有無、水冷時における線材の「錆」の有無を確認する。
【００９７】
図６Ａ、図６Ｂに示されるように、水冷条件によっては、「疵」、「形状崩れ」、「錆」がいずれも無い場合（○の場合）と、「疵」、「形状崩れ」、「錆」の少なくともいずれかが有る場合（△又は×の場合）とがある。線材コイル４２に噴射される水の噴射時間が不足すると、「疵」が生じる傾向にある。一方、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間が必要以上に長くなると、「形状崩れ」及び「錆」の少なくとも一方が生じる傾向にある。
【００９８】
図６Ａ、図６Ｂの結果のうち、「疵」、「形状崩れ」、「錆」がいずれも無い場合（○の場合）の水冷条件が上記のテーブル５６に反映されることより、「疵」、「形状崩れ」、「錆」の発生を抑制することが可能になる。
【００９９】
図７は、上記試験から得られた「水冷時間」と「ΔＴａｖｅ」との関係を示したグラフである。図７より、「水冷時間」が増加することにより、「ΔＴａｖｅ」が増加することが分かる。これにより、線材コイル４２の温度を下げるには、線材コイル４２に水を噴射する噴射時間を長くすることが有効であると言える。
【０１００】
図８は、上記試験から得られた鋼種と「疵の個数」及び「潤滑剤塗布前の線材コイルの最高温度」との関係を示すグラフである。本試験では、鋼種を「低炭素鋼」、「合金鋼」、「ボロン鋼」として試験を行っている。「疵の個数」は、線材コイル４２の「上部」、「側面」、「下部」に生じた疵の個数を数えたものである。「比較例」では、「実施例」よりも短い水冷時間にしている。また、この「比較例」では、鋼種によらずに、水冷時間を一定にしている。
【０１０１】
図８より、「実施例」のように水冷時間を長くした場合には、いずれの鋼種においても、「潤滑剤塗布前の線材コイルの最高温度」が低下し、かつ、「疵の個数」も減少することが分かる。これにより、線材コイル４２の結束時に線材に疵が生じることを抑制するには、水冷時間を長くして、潤滑剤塗布前の線材コイル４２の温度を低下させることが有効であると言える。
【０１０２】
図９は、上記試験から得られた「潤滑剤塗布前の線材コイルの温度」と「１コイル当りの疵の個数」との関係を示すグラフである。「１コイル当りの疵の個数」は、一例として、０．０６ｍｍ以上の疵を数えたものである。図９より、「潤滑剤塗布前の線材コイルの温度」が低いほど、「１コイル当りの疵の個数」が少ないことが分かる。このことからも、線材コイル４２の結束時に線材に疵が生じることを抑制するには、水冷時間を長くして、潤滑剤塗布前の線材コイル４２の温度を低下させることが有効であると言える。
【０１０３】
以上の試験の結果から、線材コイル４２の水冷時に、線材コイル４２の温度が規定温度以下に低下するように、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間を必要最小限に調節することが有効であることが分かる。つまり、このようにすることにより、線材コイル４２のコイル形状が崩れたり、線材に錆びが生じたりする等の不具合の発生を抑制しつつ、潤滑剤塗布時に潤滑剤の成分が熱で変質することを抑制できる温度にまで線材コイル４２を水冷できる。
【０１０４】
なお、上記試験では、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間を必要最小限に調節しているが、線材コイル４２に噴射される水の噴射流量を必要最小限に調節した場合、及び、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間及び噴射流量を必要最小限に調節した場合にも、同様の結果を得られることは明らかである。
【０１０５】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【０１０６】
本実施形態において、線材コイル４２は、鋼製の線材によって形成されているが、鋼以外の材料で形成された線材によって形成されていても良い。
【０１０７】
また、本実施形態において、制御部２８は、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量の両方を調節するが、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量のどちらか一方のみを調節しても良い。そして、これにより、線材コイル４２に噴射される水の噴射時間及び噴射流量のどちらか一方のみが調節されても良い。
【０１０８】
また、本実施形態において、温度検出部２６は、線材コイル４２の軸方向に並ぶ複数の温度センサ５４を有し、この複数の温度センサ５４により、線材コイル４２の軸方向における複数箇所の温度を検出するが、一つの温度センサ５４を線材コイル４２の軸方向に走査することにより、線材コイル４２の軸方向における複数箇所の温度を検出しても良い。
【０１０９】
また、図１０に示されるように、線材コイル４２がレール６２に沿って水冷機構６０に向かって移動する経路に温度検出部２６を設けても良い。そして、線材コイル４２がレール６２に沿って水冷機構６０に向かって移動する際に、温度検出部２６で線材コイル４２における複数箇所の温度を検出しても良い。
【０１１０】
また、本実施形態では、線材コイル４２の軸方向における複数箇所の温度が検出されるが、線材コイル４２のその他の複数箇所の温度が検出されても良い。
【０１１１】
また、本実施形態では、水冷直前の線材コイル４２の温度を検出し、テーブル５６に基づいて給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量を調節する、所謂シーケンス制御が行わるが、水冷時に検出した線材コイル４２の温度に基づいて、給水ポンプ２４の作動時間及び供給流量を調節する、所謂フィードバック制御が行われても良い。
【０１１２】
また、本実施形態において、複数の第一噴射ノズル２０は、好ましくは、線材コイル４２の軸方向に沿って並ぶが、この並び以外の配置とされていても良い。
【０１１３】
また、本実施形態において、好ましくは、複数の第一噴射ノズル２０が用いられるが、第一噴射ノズル２０が一つのみ用いられても良い。
【０１１４】
また、本実施形態において、複数の第一噴射ノズル２０は、好ましくは、開口面積が異なる複数の種類のノズル、すなわち、端側ノズル２０Ａと、中央側ノズル２０Ｂと、中間ノズル２０Ｃとを有するが、複数の第一噴射ノズル２０の開口面積は同一でも良い。
【０１１５】
また、本実施形態において、複数の第一噴射ノズル２０は、端側ノズル２０Ａと、中央側ノズル２０Ｂと、中間ノズル２０Ｃの三種類のノズルを有するが、端側ノズル２０Ａ及び中央側ノズル２０Ｂの二種類のノズルを有していても良い。
【０１１６】
また、本実施形態では、第二噴射ノズル２２が一つのみ用いられているが、複数の第二噴射ノズル２２が用いられても良い。
【０１１７】
また、本実施形態において、好ましくは、第二噴射ノズル２２が用いられるが、この第二噴射ノズル２２は省かれても良い。
【０１１８】
また、本実施形態では、情報取得部２５によって線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報が取得されるが、それ以外の情報が取得されても良い。
【０１１９】
また、テーブル５６には、情報取得部２５によって取得される情報に対応して、線材コイル４２の「需要家」、「規格」、「線径」、「鋼種」に関する情報が設定されているが、情報取得部２５によって取得される情報がそれ以外である場合には、それに対応する情報が設定されても良い。
【０１２０】
なお、上記複数の変形例のうち組み合わせ可能な変形例は、適宜組み合わされても良い。
【０１２１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  線材コイルの水冷装置
２０  第一噴射ノズル
２０Ａ  端側ノズル
２０Ｂ  中央側ノズル
２２  第二噴射ノズル
２４  給水ポンプ
２５  情報取得部
２６  温度検出部
２８  制御部
４２  線材コイル
５４  温度センサ
５６  テーブル
【図１】
2019150866.tif 000003
【図２】
2019150866.tif 000004
【図３】
2019150866.tif 000005
【図４】
2019150866.tif 000006
【図５】
2019150866.tif 000007
【図６Ａ】
2019150866.tif 000008
【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年3月14日(2018.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る線材コイルの水冷装置の全体構成図である。
【図２】図１の複数の第一噴射ノズルを下側から見た図である。
【図３】図１の温度検出部を構成する複数の温度センサと線材コイルの配置位置を示す図である。
【図４】図１の制御部に記憶されたテーブルの一例を示す図である。
【図５】図１の制御部の制御の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の実施例として、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果を検証する試験の結果を示す第一の表である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態の実施例として、水冷条件を異ならせた場合の水冷効果を検証する試験の結果を示す第二の表である。
【図７】上記試験から得られた「水冷時間」と「ΔＴａｖｅ」との関係を示したグラフである。
【図８】上記試験から得られた鋼種と「疵の個数」及び「潤滑剤塗布前の線材コイルの最高温度」との関係を示すグラフである。
【図９】上記試験から得られた「潤滑剤塗布前の線材コイルの温度」と「１コイル当りの疵の個数」との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例を示す図である。