(57)【要約】本発明は、細片製品又はワイヤ製品を冷却する方法であって、焼鈍しに続いて、製品３がその酸化温度より下の約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法に関する。本発明は、製品３が相互に並列に巻かれて位置するようにされ、その後数回の巻きの後にドラム１から巻きを解かれるように、製品３を、焼鈍経路の下流直近でドラム１の周りに巻き付けることを特徴とし、製品３が所望温度まで冷却されるような巻き回数で、前記製品がドラム１に巻き付けられ、ドラム１に、製品３が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径が与えられる方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細片製品又はワイヤ製品を冷却する方法において、焼鈍しに続いて、製品（３）がその酸化温度より下の約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法であって、前記製品（３）が相互に並列に巻かれて位置し、その後数回の巻きの後にドラム（１）から巻きを解かれるように、前記製品（３）を、焼鈍経路の下流直近で前記ドラム（１）の周りに巻き付け、前記製品（３）が所望温度まで冷却されるような巻き回数で、前記製品が前記ドラム（１）に巻き付けられ、前記ドラム（１）に、前記製品（３）が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径が与えられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ドラム（１）を、製品入口開口部（４）と製品出口開口部（５）を含む閉鎖されたハウジング（２）内に配置し、遮蔽ガス環境が前記ハウジング（２）内に維持されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アルゴン、水素ガス若しくは窒素ガス、又は対応する遮蔽ガスを、前記遮蔽ガス環境として使用することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ドラム（１）を、その周囲環境に対する強制対流の効果を用いて冷却することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ドラム（１）を、前記ドラム（１）の内側（７）を冷却するようにされる外部冷却剤を用いて冷却することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
金属材料などの高い熱伝導率を有する材料からドラム（１）を構築することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
駆動モータを用いて前記ドラム（１）を駆動することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
細片製品又はワイヤ製品を冷却する構成物において、製品（３）が、焼鈍しされた後、前記製品の酸化温度より下の約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法であって、前記製品（３）の巻きが相互に並列になるように、前記製品（３）が、焼鈍経路の下流直近でドラム（１）の周りに巻き付けられ、前記製品は数回ドラムに巻かれた後、製品の巻きをドラム（１）から解き、前記ドラム（１）の巻き回数が、前記製品（３）を所望温度まで冷却するようなものであり、前記ドラム（１）が、前記製品（３）が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径を有することを特徴とする構成物。
【請求項９】
前記ドラム（１）が、前記製品（３）用の入口開口部（４）と出口開口部（５）を有する閉鎖されたハウジング（２）内に位置し、前記ハウジング（２）が遮蔽ガス環境を含む、維持することを特徴とする、請求項８に記載の構成物。
【請求項１０】
前記遮蔽ガス環境が、アルゴン、水素ガス若しくは窒素ガス、又は対応する遮蔽ガスからなることを特徴とする、請求項９に記載の構成物。
【請求項１１】
前記ドラム（１）が、その周囲環境からの強制対流の効果を用いて冷却されることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか一項に記載の構成物。
【請求項１２】
前記ドラム（１）が、前記ドラム（１）の内側（７）を冷却する機能を果たす外部冷却剤を用いて冷却されることを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか一項に記載の構成物。
【請求項１３】
前記ドラム（１）が、金属材料などの高い熱伝導性を有する材料から作られることを特徴とする、請求項１２に記載の構成物。
【請求項１４】
前記ドラム（１）がモータ駆動されることを特徴とする、請求項８から１３までのいずれか一項に記載の構成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細片材料及びワイヤ材料を冷却する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細片材料及びワイヤ材料の製造では、材料には通常、最終的にそれぞれ圧延又は引き抜きされた後、焼鈍しが加えられる。ステンレス・スチールの場合、焼鈍しの一般的な温度は９００〜１２００℃であるが、その製品には加工後、連続的に焼鈍しが加えられる。これに続いて製品を、一般的に酸化温度より下の２０〜５０℃の温度まで制御冷却する。
【０００３】
通常の動作では、ワイヤ又は細片の速度は、約１ｍ／秒であることができる。冷却プロセスは必然的に、実施するのに所与の時間を要するので、冷却プロセスが起こる経路は、比較的長くなる必要がある。
【０００４】
従来の技法によれば、冷却経路は本質的に直線であるが、それはとりわけ、焼鈍しを加えた材料は、塑性変形に極めて敏感であるとともに、湾曲した冷却経路を通過する際、損傷を受けやすいからである。これは、言い換えれば、冷却経路を収容する建物は極めて長くなければならず、例えば１０メートル以上の程度となる。さらに、ワイヤ又は細片を冷却する際、製品を、冷却経路を介してコイル巻装置まで通すのに使用する長いワイヤ用ロッドを取り扱う必要がある。
【０００５】
したがって、前記冷却経路の長さを縮小し、それによって前記経路を収容するのに必要な空間を縮小し、また製品を溶鉱炉及び冷却経路を介してコイル巻装置まで通すのに使用するワイヤ用ロッドによって必要になる前記経路の最小限度長さを縮小できることが望ましい。溶鉱炉と冷却経路は共に接合される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、溶鉱炉とコイル巻装置の間に回転可能な冷却ドラムであって、製品が溶鉱炉を出るにつれてそれが巻き付けられ、さらにコイル巻装置に移送されるようにそこから前記製品の巻きが解かれる冷却ドラムを配置することによって、これらの問題の両方に解決策を提供する。ドラムの直径は、塑性変形が起こるとともに製品の機械的特性に恒久的に悪影響を及ぼす最小の屈曲半径より、ドラムに巻き付けられる製品の屈曲半径が大きくなるように選択される。製品を冷却ドラムの周りに充分な回数巻き付けることによっても、製品の充分な冷却を達成することができる。当然のことながら、これによって、冷却の配置を縦方向に実質的に短くすることが可能になり、製品を通すのに必要な最小限のワイヤ用ロッドの延長を縮小することも可能になる。
【０００７】
本発明は、また、製品が、冷却ドラムから出ると直ちにコイル巻きされていない元の位置に戻ることも可能にする。このことは、主に自動化の点で、また効率性の点でも有益であり、また、より良い作業環境及びより簡単なプロセス制御にも寄与する。
【０００８】
製品の充分な冷却という目的を達成するために、製品の充分な熱量が、ドラム上に圧延されることが必要である。言い換えれば、所望の冷却効果に関して、ドラムの周りに配置される巻き回数を選択することが必要である。より効果的な冷却が所望される時は、冷却効果を様々なやり方で高めることができる。
【０００９】
第１のやり方は、強制対流によって、製品とその周囲外気の間の熱交換を増大させることによる。
【００１０】
他のやり方は、個別の冷却媒体を導入することによって、冷却効果をさらに高めることである。この冷却媒体は、例えばドラムの内側に配送される水でもよい。したがって冷却媒体は、製品と直接接触することはなく、そうではなくて、ドラムの内側壁を介する熱エネルギーの交換をもたらす。この内側壁には、冷却要件と、その時に関係する他の条件及び必要に適した材料品質が与えられる。ミリメートル厚みのステンレス・スチール及び厚みのある鋳鉄が、そのような材料品質の実施例である。この冷却媒体は、知られている技術を用いて、外部の冷却媒体源を、スライド結合を用いてドラムの内側に配置されたノズルに接続することによって、ドラムの内側壁に付けることができる。別法として、冷却環状回路をドラムの内側に取り付けることもできる。
【００１１】
さらに、例えば遮蔽環境と製品の間のカーボン・ポテンシャルに対して適合された前記環境内に、冷却製品を封入することも有益かつ必要である場合がある。参考までに、遮蔽環境が使用される時、ドラムを、前記環境が中で超過圧となるハウジング内に封入することが必要である。Ｎ２、Ｈ２、及びＡｒが、使用することのできる遮蔽環境の実施例である。
【００１２】
最後に、製品が、それがコイル巻き装置内にコイル巻きされるにつれて製品内で生成される引張力によって、ドラムの周りで引かれるほど充分な強度がそれ自体にない時、ドラムをモータ駆動にして、材料内の過度に高い引張力による機械的損傷から製品を保護できるようにすることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明は、細片製品又はワイヤ製品を冷却する方法において、製品が焼鈍し後、約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法であって、製品を、焼鈍経路の下流直近で冷却ドラムの周りに巻き付けて、製品がドラムの周りに並列に巻かれて位置するようにすること、また数回の巻きが加えられた後、製品の巻きをドラムから解くこと、前記巻き回数が、製品を所望温度まで冷却するためのものであること、ドラムに、製品が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径が与えられることを特徴とする方法に関する。
【００１４】
本発明は、請求項８に述べる特徴を有する種類の冷却構成物にも関する。
【００１５】
本発明を、次に、添付図面に示すその例証的実施例を一部参照して、より詳しく述べる。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明による冷却ドラム１を示す。冷却ドラムは遮蔽環境が含まれる周囲ハウジング２に配置される。遮蔽環境は、環境をドラム１の周りに維持するようにハウジング２内で超過圧下にある。
【００１７】
ワイヤ製品又は細片製品３が、入口４でハウジング２に進入し、ドラム１の周りで１回又は複数回巻き付けられ、出口５でハウジング２から出る。製品３には、入口４で焼鈍しが加えられ、この時点で高温を有する。製品３は出口５で冷却され、入口４よりもはるかに室温に近い温度を有する。
【００１８】
製品３が、最初に図に示さない溶鉱炉から移動する。出口５を通過した後、製品３は（図示しない）コイル巻き装置に移動する。
【００１９】
入口４及び出口５がハウジング２の１つの同じ側に配置することができ、製品３を相互に反対方向に、出入りして通過させることができる。これによってコイル巻き装置を、ワイヤを引く作業台又は圧延装置の付近に配置することが可能になるとともに、上述の利点を、とりわけ効率及び作業環境の向上という形で実現する。
【００２０】
ドラム１が、矢印６の方向に反時計回りに回転して、製品３が、入口４の通過に続いてドラム１に巻き付けられ、出口５の通過の前にドラム１に巻き付けられるようになる。ドラム１は、製品３がコイル巻き装置内で巻き付けられるにつれてその中で作り出される引張力によって回転するようになり、或いはドラム１は、モータ駆動され、製品３が構成物を通って前進するのと一致するように、また製品３の所望の冷却を達成するように、適切な速度で回転するようになる。
【００２１】
製品３のハウジング２の通過中に、それへの冷却効果を高めることができるように、ハウジング２内のドラム１に巻き付けられた製品３上の遮蔽環境の対流を増大することができる。これは例えばファンを用いて実現することができる。
【００２２】
ドラム１に巻き付けられた製品３への冷却効果を、外部の冷却剤を用いてさらに高めることができる。この冷却剤を有利に使用して、ドラム１の内側表面７を冷却することができるが、その表面は、ドラム壁を介して、ドラムに巻き付けられた製品３と熱接触する。これによって冷却剤と製品３の間の直接接触なしで、冷却を達成することが可能になる。冷却剤は、ドラム１の中央内に位置する１つ又は複数のノズル８を通して、ドラム１の内側７に都合よく加えられる。冷却剤のドラム１への配送は、知られているやり方で、例えば供給手段とドラム１の間のスライド結合を用いて行なうことができる。
【００２３】
ハウジング２は、１つ又は複数のハウジング検査用扉及びハウジング維持管理用扉を含む。
【００２４】
図２及び３は、ドラム１の詳しい断面を示す。これらの図は、ハウジング２に位置するドラム１と、ドラム１に巻き付けられた製品３を示す。
【００２５】
図２から分かるように、製品３は、ドラム１の周りに１回巻き付けることができる。言い換えれば、製品３は、ドラム１の周りに追加の巻き付けを行なわずに、ドラム１の周りで単純に湾曲されて、ハウジング２のそれが進入したのと同じ側から出ることができる。
【００２６】
他方、図３に示す通り、製品３を１回又は余分に複数回ドラムに巻き付けた後、前記製品が、それが進入したハウジング２の同じ側でハウジング２から出ることもできる。
【００２７】
追加の巻き回数は、ハウジング２にある間の製品３に対する所望の冷却に対して選択されることが好ましい。当然ながらこれは、製品３の材料及びその寸法によって、またドラム１の直径、及び他の動作条件に関して変化する。
【００２８】
本発明をそのいくつかの実施例を参照して述べたが、これらの実施例を製品及び所望の冷却結果に関して修正できることが明らかである。
【００２９】
その結果、本発明を、上述の実施例に限定するものとして考えることはできず、それは、添付請求項の範囲内で変化形態を製作することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、創意に富んだ冷却構成物の概観図である。
【図２】図２は、ドラムの周りに製品を１回だけ巻き付けた冷却ドラムの一部を示す図である。
【図３】図３は、ドラムの周りに製品を数回巻き付けた冷却ドラムの一部を示す図である。
【図１】
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【図２】
2006511709.tif 000004
【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年10月29日(2004.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細片製品又はワイヤ製品を冷却する方法において、製品（３）が相互に並列に巻かれて位置し、その後数回の巻きの後にドラム（１）から巻きを解かれるように、前記製品（３）を、焼鈍経路の下流直近で前記ドラム（１）の周りに巻き付けることによって、前記製品（３）が、焼鈍しに続いてその酸化温度より下の約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法であって、前記製品（３）が所望温度まで冷却されるような巻き回数で、前記製品が前記ドラム（１）に巻き付けられ、前記ドラム（１）に、前記製品（３）が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径が与えられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ドラム（１）を、製品入口開口部（４）と製品出口開口部（５）を含む閉鎖されたハウジング（２）に配置し、遮蔽ガス環境が前記ハウジング（２）内に維持されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アルゴン、水素ガス若しくは窒素ガス、又は対応する遮蔽ガスを、前記遮蔽ガス環境として使用することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ドラム（１）を、その周囲環境に対する強制対流の効果を用いて冷却することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ドラム（１）を、前記ドラム（１）の内側（７）を冷却するようにされる外部冷却剤を用いて冷却することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
金属材料などの高い熱伝導率を有する材料からドラム（１）を構築することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
駆動モータを用いて前記ドラム（１）を駆動することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
細片製品又はワイヤ製品を冷却する構成物において、製品（３）が、焼鈍しされた後、前記製品の酸化温度より下の約２０〜５０℃の温度まで冷却される方法であって、前記製品（３）の巻きが相互に並列になるように、前記製品（３）が、焼鈍経路の下流直近でドラム（１）の周りに巻き付けられ、前記製品は数回ドラムに巻かれた後、製品の巻きをドラム（１）から解き、前記ドラム（１）の巻き回数が、前記製品（３）を所望温度まで冷却するようなものであり、前記ドラム（１）に、前記製品（３）が塑性変形によって機械的に影響を受ける直径よりも大きな直径を有することを特徴とする構成物。
【請求項９】
前記ドラム（１）が、前記製品（３）用の入口開口部（４）と出口開口部（５）を有する閉鎖されたハウジング（２）内に位置し、前記ハウジング（２）が遮蔽ガス環境を含む、維持することを特徴とする、請求項８に記載の構成物。
【請求項１０】
前記遮蔽ガス環境が、アルゴン、水素ガス若しくは窒素ガス、又は対応する遮蔽ガスからなることを特徴とする、請求項９に記載の構成物。
【請求項１１】
前記ドラム（１）が、その周囲環境からの強制対流の効果を用いて冷却されることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか一項に記載の構成物。
【請求項１２】
前記ドラム（１）が、前記ドラム（１）の内側（７）を冷却する機能を果たす外部冷却剤を用いて冷却されることを特徴とする、請求項８から１１までのいずれか一項に記載の構成物。
【請求項１３】
前記ドラム（１）が、金属材料などの高い熱伝導性を有する材料から作られることを特徴とする、請求項１２に記載の構成物。
【請求項１４】
前記ドラム（１）がモータ駆動されることを特徴とする、請求項８から１３までのいずれか一項に記載の構成物。
【国際調査報告】
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