(57)【要約】【課題】作業員の監視や労力を用いることなく、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤を攪拌することにより、連続的な伸線の走行と伸線加工に伴つて発生する伸線潤滑剤の空洞化を抑え、線材に対する伸線潤滑剤の圧着を促し、連続かつ安定化した伸線加工を可能にする伸線加工前潤滑装置を提供する。【解決手段】伸線潤滑剤３を満したダイスボツクス２の内部に、線材４に伸線加工を施すダイス１を備える。伸線加工に伴い線材４のダイス１の方向への走行に随伴して回転し、線材４の表面に伸線潤滑剤３を圧着するローラ５をフレーム９に支持する。ローラ５を支持するフレーム９にローラ５とフレーム９とを振動させる振動機１０を取り付ける。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸線潤滑剤を満したダイスボツクスの内部に、線材に伸線加工を施すダイスを備え、伸線加工に伴い線材のダイス方向への走行に随伴して回転し、線材の表面に伸線潤滑剤を圧着するローラを備え、該ローラを支持するフレームにローラとフレームとを振動させる振動機を取り付けたことを特徴とする伸線加工前潤滑装置。
【請求項２】
前記ローラがローラとローラの間に伸線加工直前の線材を挟むように２列に取り付けられている、請求項１に記載の伸線加工前潤滑装置。
【請求項３】
前記ローラの線材との接触面積を大きくするために、前記ローラの周面に線材と接触する環状溝を設けた、請求項１に記載の伸線加工前潤滑装置。
【請求項４】
振動機の振動数を６０Ｈｚ以下とする、請求項１に記載の伸線加工前潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は線材を伸線加工する場合に、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤を作業員の監視を必要とせずに攪拌し、伸線加工直前の線材の表面に伸線潤滑剤を圧着させ、伸線潤滑剤を線材の表面とダイスとの間へ安定に供給する伸線加工前潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５，６に示すように、ピアノ線や硬鋼線などは、炭素鋼からなる線材を伸線加工することにより製造される。炭素鋼からなる線材の伸線加工には、線材４が貫通走行するダイスボツクス２に所定の孔径を有するダイス１が備えられ、かつ通常はステアリン酸カルシウムを主成分とする粉状の伸線潤滑剤３が満たされる。通常の作業においてダイスボツクス２へ伸線潤滑剤３を供給するために、ダイスボツクス２の上部は開放されるか、上壁に開口が設けられる。
【０００３】
線材４は伸線潤滑剤３が満たされたダイスボツクス２を経てダイス１の孔から引き抜くことにより、所定の線径や形状に伸線加工される。伸線潤滑剤３を満たされたダイスボツクス２の内部には、線材４の走行に伴つて遊回転する１つまたは複数のローラ５が線材４と接触するように配設されるのが一般的である。このローラ５は主にダイスボツクス２の内部の伸線潤滑剤３を線材４の表面に圧着させ、伸線潤滑剤３を線材４の表面とダイス１との間へ供給する。しかし、単に線材４を伸線潤滑剤３を満たされたダイスボツクス２の内部を経てローラ５に接触させるだけでは、線材４に対する伸線潤滑剤３の付着が十分とは言えない。
【０００４】
ダイス１に供給される伸線潤滑剤３の量が多ければ多いほど、線材４とローラ５との接点付近の伸線潤滑剤３が運び出されて、短時間でトンネル状の空洞６が発生する。線材４とローラ５との接点付近に伸線潤滑剤３の空洞６が発生すると、ローラ５の回転が不規則になる。さらに、線材４の表面とダイス１へ供給される伸線潤滑剤３が滞ると、線材４の表面とダイス１の孔の表面とが直接接触し、接触摩擦が上昇して焼付きを生じ、線材４の表面にダイスかじりや伸線クラツクなどのダイスキズ（疵）を与える。
【０００５】
線材４の表面に圧着された伸線潤滑剤３は、全てが線材４とともにダイス孔を通過するのではなく、伸線潤滑剤３の一部はダイスボツクス２の内部へ戻る。その時、ダイス１と線材４との摩擦熱や伸線加工による発熱などにより、伸線潤滑剤３が劣化し、密度の低い大きな塊７となつて固化する。ダイスボツクス２の内部のダイス１の孔付近で固化した伸線潤滑剤３は、線材４の表面とダイス１の孔との間に伸線潤滑剤３が供給されるのを妨げる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、作業員の監視や労力を要することなく、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤を攪拌することにより、連続的な線材の走行と伸線加工に伴つて発生する伸線潤滑剤の空洞化を抑え、線材に対する伸線潤滑剤の圧着を促し、連続かつ安定化した伸線加工を可能にする伸線加工前潤滑装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は伸線潤滑剤を満したダイスボツクスの内部に、線材に伸線加工を施すダイスを備え、伸線加工に伴い線材のダイス方向への走行に随伴して回転し、線材の表面に伸線潤滑剤を圧着するローラを備え、該ローラを支持するフレームにローラとフレームとを振動させる振動機を取り付けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では伸線潤滑剤が満たされたダイスボツクスの内部を走行する線材を遊回転するローラと接触させ、線材の表面に伸線潤滑剤を圧着させてダイス孔へ伸線潤滑剤を供給する。ローラには線材との接触面積を大きくするために、線材の線径に合せた深さの環状溝を付ける。さらに、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤を攪拌するために、ローラやローラを支持するフレーム全体を振動させる振動機を取り付ける。振動機は圧縮空気式のもの、電磁式のもの、電動式のものなどいずれでもよく、振動数を調整できるものが好ましい。振動機の振動数は６０Ｈｚ以下とする。
【０００９】
複数のローラはローラとローラの間に伸線加工直前の線材を挟むように２列に取り付ける。ローラの線材との接触面積を大きくするために、ローラの周面に線材と接触する環状溝を設ける。線材とローラとの接点の周囲には、常に伸線潤滑剤を供給し、伸線潤滑剤を線材の表面に圧着する。
【００１０】
【実施例】
図１に示すように、本発明による連続伸線加工前潤滑装置は直列に配設された複数のダイスボツクス２からなり、ダイスボツクス２の後壁に線材４がダイスボツクス２の内部へ進入する開口２ａが設けられ、前壁２ｂに同様の開口と同軸にダイス１が固定される。ダイスボツクス２の内部には粉状の伸線潤滑剤３が収容され、線材４は開口２ａからダイスボツクス２の内部へ入り、伸線潤滑剤３の内部を経てダイス１から外部へ引き出される。この時、ダイスボツクス２の伸線潤滑剤３が線材４の表面に圧着し、ダイス１の孔へ引き込まれて線材４の表面とダイス１の孔を潤滑する。
【００１１】
図２に示すように、本発明では線材４が伸線潤滑剤３を通過する部分にトンネル状の空洞６が生じ、伸線潤滑剤３が線材４の表面へ圧着しなくなるのを防止するために、線材４の上半部に水平なローラ５の断面半円弧状の環状溝８が係合され、ローラ５を支持する板状のフレーム９に加振機ないし振動機１０が支持される。振動機１０によりフレーム９とローラ５とが上下，左右に加振され、ダイスボツクス２の伸線潤滑剤３が攪拌され、かつ線材４の表面に圧着される。
【００１２】
ローラ５は自重により線材４の上に置かれたような状態に配設される。フレーム９はダイスボツクス２の側壁の上縁部に浮動支持される。振動機１０によりフレーム９及びローラ５を振動させるために、フレーム９はダイスボツクス２に固定せずに、上下，左右の運動が可能なように据え付けられる。このため、フレーム９の両側縁に結合した軸部１３が、ダイスボツクス２の両側壁の上縁に載置される。フレーム９の両側端部から下方へ延びる左右１対の支板１４に、ローラ５の両端から延びる軸部５ａが遊回転可能に支持される。しかし、フレーム９の軸部１３は、ダイスボツクス２の側壁の上縁に設けたＵ字形の切欠に係合され、振動機１０の振動に伴つてフレーム９とローラ５が上下，左右に振動するように支持してもよい。振動機１０から発生する振動数は大きすぎると伸線潤滑剤３が飛散するので、６０Ｈｚ以下にする。
【００１３】
図３，４に示す実施例では、斜めに対向する（千鳥形に並んだ）鉛直方向のローラ５とローラ５の間に伸線加工直前の線材４を挟むために、左右１対の長方形をなすフレーム９に複数のローラ５が遊回転可能に支持される。図４に示すように、左側のフレーム９には２つのローラ５が支持され、右側のフレーム９には１つのローラ５が支持される。各フレーム９は後壁板９ａと前壁板９ｂと天板９と底板９ｄとを長方形に結合してなり、天板９ｃと底板９ｄとにローラ５の両端の小径の軸部５ａが支持される。しかし、各フレーム９は箱状のものにし、互いに対向する壁板にローラ５の周面が突出する窓ないし開口を設けたものでもよい。左右１対のフレーム９は後端部を、ばね２１の力により互いに引き寄せられる。また、左右１対のフレーム９は前端部を、ばね２２の力により互いに引き寄せられる。
【００１４】
各フレーム９に上方かつ外側方へ突出する取手ないしばね座１９が取り付けられ、左右１対のばね座１９の間にばね２０が介装される。ばね２０の両端により１対のばね座１９の上端部が互いに押し広げられ、逆に１対のフレーム９の間が狭められる。右側のばね座１９に振動機１０が支持され、ばね２０は左側のばね座１９へ振動を伝える。こうして、左右１対のフレーム９は互いに平行に保たれ、かつ振動機１０から上下，左右に振動を受ける。
【００１５】
伸線潤滑剤３で満たされたダイスボツクス２の底部に、両フレーム９は左右のローラ５の環状溝８が線材４を挟むような状態に配設される。伸線加工時、線材４は開口２ａからダイスボツクス２の内部へ入り、左右のローラ５の間を通過する時線材４の表面に伸線潤滑剤３を圧着され、ダイス１から外部へ引き出される。この時、線材４の表面に圧着された伸線潤滑剤３が、ダイス１の孔へ引き込まれて線材４の表面とダイス１の孔を潤滑する。振動機１０により各ローラ５と両フレーム９とが常時加振されるので、伸線潤滑剤３が攪拌され、ローラ５や線材４の周りに空洞が発生することはなく、伸線潤滑剤３が伸線加工直前の線材４の表面に圧着され、線材４の表面とダイス１との間に安定に供給されるので、表面にクラツクなどの欠陥のない線材が得られる。
【００１６】
［具体的実施例］
複数のダイスボツクス２を有する連続伸線加工前潤滑装置により、線径３．２０ｍｍの鋼線を線径１．３０ｍｍに伸線加工した。詳しくは、連続伸線加工前潤滑装置はステアリン酸カルシウムを主成分とした白色粉状の伸線潤滑剤３で満たされた９つのダイスボツクス２と、各ダイスボツクス２に取り付けた９枚のダイス１とを備えている。ローラ５には直径が２８ｍｍ、幅が３２ｍｍ、環状溝８の深さが８ｍｍ、幅が１０ｍｍのものを用いた。振動機１０から発生する振動数は、１８．１７Ｈｚ（１０９０回／分）とした。
【００１７】
比較例として、振動機を備えていない同様の連続伸線加工前潤滑装置により、同様の線材に伸線加工を行つた。
【００１８】
評価方法として、通常の標準の伸線速度（走行速度）を１００とし、伸線速度を１２５，１５０と高め、各ダイス１から出線した伸線の表面を観察し、ダイスかじりや伸線クラツクなどのダイスキズの発生状況を確認した。伸線速度は９番目の最終仕上げダイス１から出線する速度を比較した。
【００１９】
さらに、本発明による連続伸線加工前潤滑装置を各実施例で可能な伸線速度で８時間稼働中のダイスボツクス２の内部の伸線潤滑剤３の攪拌回数と、作業員によるダイスボツクス２の内部の伸線潤滑剤３の攪拌回数とを比較した。
【００２０】
評価結果は、表１に示すように、本発明による連続伸線加工前潤滑装置では、仕上げ伸線速度を１５０としても線材４の表面状況は良好であつた。ダイスボツクス２の内部の伸線潤滑剤３は振動機１０により良好に攪拌され、ローラ５の回転は規則的であり、手作業による伸線潤滑剤３の攪拌を必要としなかつた。
【００２１】
一方、振動機のない従来の連続伸線加工前潤滑装置では、仕上げ伸線速度を１２５とすると、表面にダイスキズが発生した。また、手作業によるダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤の攪拌回数は、８時間の内で６回の攪拌を行わなければならなかつた。
【００２２】
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【００２３】
【発明の効果】
本発明は上述のように、伸線潤滑剤を満したダイスボツクスの内部に、線材に伸線加工を施すダイスを備え、伸線加工に伴い線材のダイス方向への走行に随伴して回転し、線材の表面に伸線潤滑剤を圧着するローラを備え、該ローラを支持するフレームにローラとフレームとを振動させる振動機を取り付けたものであり、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤が、ローラ及びローラと接する線材の振動により攪拌され、ローラや線材の周りにトンネル状の空洞が発生するのを防止することができる。
【００２４】
伸線潤滑剤に空洞が発生しないので、ローラの規則的な回転が保たれる。
【００２５】
ローラ及びローラと接する線材の振動により、劣化した密度の低い伸線潤滑剤が浮上するので、劣化した伸線潤滑剤を容易に除去できる。
【００２６】
ローラとフレームを振動させる振動機がダイスボツクスに固定されるものではないので、小容量かつネルギの振動機で伸線潤滑剤の十分な攪拌が得られる。
【００２７】
要するに、線材を伸線加工する場合に、ダイスボツクスの内部の伸線潤滑剤が攪拌され、伸線潤滑剤が伸線加工直前の線材の表面に圧着され、伸線潤滑剤が線材の表面とダイスとの間に安定に供給されるので、表面にクラツクなどの欠陥のない線材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る伸線加工前潤滑装置を示す斜視図である。
【図２】同伸線加工前潤滑装置の要部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る伸線加工前潤滑装置を示す側面断面図である。
【図４】同伸線加工前潤滑装置の要部を示す斜視図である。
【図５】従来の伸線加工前潤滑装置を示す側面断面図である。
【図６】従来の伸線加工前潤滑装置の空洞状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１：ダイス　２：ダイスボツクス　２ａ：開口　２ｂ：前壁　３：伸線潤滑剤　４：線材　５：ローラ　５ａ：軸部　６：空洞　７：塊　８：環状溝　９：フレーム　９ａ：後壁板　９ｂ：前壁板　９ｃ：天板　９ｄ：底板　１０：振動機　１３：軸部　１４：支板　１９：取手（ばね座）　２０：ばね　２１：ばね　２２：ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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