(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力伸線によって排出される伸線潤滑剤を連続的に再生する方法であって、
加圧用の第一ダイスと、その後側に圧力調整孔を備えたシール部材を介し隣接配置した線引き用の第二ダイスを同軸に配置してなる１組の伸線ダイスでの伸線処理に伴って生じる前記ダイス間の内部圧力によって、前記圧力調整孔から細片状もしくは粉末状の排出潤滑剤を貯留室内に排出させながら冷却固化した後、該貯留室に設けた再生機構で粉砕する再生処理を連続的に施しながら、得られた再生潤滑剤を前記伸線ダイス前段に回収して再使用する構成を有し、前記再生処理と伸線処理とをインラインで行なうことを特徴とする伸線潤滑剤の連続再生方法。
【請求項２】
走行する被加工材の伸線処理に用いる伸線潤滑剤を再生する再生装置において、
加圧用の第一ダイスと、その後側に圧力調整孔を備えたシール部材を介し隣接配置した線引き用の第二ダイスを同軸に配置してなる圧力伸線の為の１組の伸線ダイスと、前記ダイス間に生じる内部圧力によって前記圧力調整孔から排出される排出潤滑剤を貯留しながら冷却固化する貯留室と、
該貯留室に、前記排出潤滑剤を砕片または砕粉状に粉砕する為の複数の押出孔を持つ再生機構を備え、かつ再生された再生潤滑剤を連続的に前記伸線ダイスの前段の潤滑剤貯槽内に回収し再使用するように、その押出孔を該貯槽上に設けたことを特徴とする伸線潤滑剤の再生装置。
【請求項３】
前記押出孔は、長口形状に形成したものである請求項２に記載の伸線潤滑剤の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々金属線材の線引き加工、特に圧力伸線で使用される伸線潤滑剤を効率よく再生する為の再生方法と再生装置に関するものである。
【００２】
【従来の技術】
金属線は、通常伸線ダイスや圧延ローラー等によって細径化することが汎用的に用いられてきたが、特にステンレス鋼やチタン合金などの特殊鋼は難加工材とされており、伸線加工においても、例えば好適潤滑剤の選択や、加工方法の工夫，適性加工条件の調整等にさまざまな工夫改良によって飛躍的な技術進歩がなされてきた。
【００３】
例えばステンレス鋼線の伸線加工では、通常、適性形状とした超硬ダイスやダイヤモンドダイスなどを用い、また加工潤滑性の向上を図る為に、被加工材表面に樹脂や金属などの潤滑皮膜と、さらにダイス通過直前に設けた、金属石鹸，コーシン（共栄社商品名）などの補助潤滑剤とを併用する併用潤滑方式が行われている。
【００４】
また、その他の方法として例えば実開昭６３−１８４６０８号公報が開示するように、所定口径を持つ１組の伸線ダイスを密着配置するとともに該ダイス間に発生する内部圧力を利用して効率よく細径化する圧力伸線方式が提示されている。
【００５】
【発明が解決しようとする課題】
この技術は、これまで広く実施されてきた技術であって、用いる伸線ダイスとしては、圧力を高める為の圧力用ダイス（第１ダイス）と、仕上げ寸法に線引きする為の線引用ダイス（第２ダイス）とを１組として用いる。
【００６】
このような圧力伸線方式は、被加工材に大きな加工率を提供することができる方法であるが、反面、第一ダイスと第二ダイスとの間には、被加工材が持込む潤滑剤によってダイス間の内圧を上昇させ、ダイスを破損させる原因となっており、これを防ぐ為に、従来では前記潤滑剤を随時外部に放出して常に一定内圧に維持させるよう圧力調整孔を設けたり、あるいはダイス寸法の選択調整によって潤滑剤の導入を抑制することでトラブル防止を図ってきた。
【００７】
しかし前者方法では、前記圧力調整孔から押出された排出潤滑剤は、一旦回収して産業廃棄物として処理しており、処理費用に伴うコストアップ、あるいは資源の有効活用，環境保全などの観点で決して好ましいものとはいえないものであった。
【００８】
また、潤滑剤の不足は例えばダイスマークや断線などのトラブル発生原因となることから、常時作業者の監視によって減量分の潤滑剤を追加する必要があり、製品品質や作業負担などの両面から改善すべき課題であった。
【００９】
一方、後者によるダイス寸法の調整にしても、被加工材の種類や作業条件等によって圧力上昇率が各々異なることから、常に予備試験を必要とし、合理的方法とは言えないものである。
【０１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、このような必要性に鑑み鋭意研究した結果、押出し排出される排出潤滑剤は紐状もしくはブロック状を呈しながら半熔融状態で排出されるものの、冷却固化すると比較的脆い特性を持ち容易に粉末状に砕けることに着目し本発明を完成した。
【０１１】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
【０１２】
圧力伸線によって排出される伸線潤滑剤を連続的に再生する方法であって、
加圧用の第一ダイスと、その後側に圧力調整孔を備えたシール部材を介し隣接配置した線引き用の第二ダイスを同軸に配置してなる１組の伸線ダイスでの伸線処理に伴って生じる前記ダイス間の内部圧力によって、前記圧力調整孔から細片状もしくは粉末状の排出潤滑剤を貯留室内に排出させながら冷却固化した後、該貯留室に設けた再生機構で粉砕する再生処理を連続的に施しながら、得られた再生潤滑剤を前記伸線ダイス前段に回収して再使用する構成を有し、前記再生処理と伸線処理とをインラインで行なうことを特徴とする伸線潤滑剤の連続再生方法である。
【０１３】
また本発明は、走行する被加工材の伸線処理に用いる伸線潤滑剤を再生する再生装置において、加圧用の第一ダイスと、その後側に圧力調整孔を備えたシール部材を介し隣接配置した線引き用の第二ダイスを同軸に配置してなる圧力伸線の為の１組の伸線ダイスと、前記ダイス間に生じる内部圧力によって前記圧力調整孔から排出される排出潤滑剤を貯留しながら冷却固化する貯留室と、該貯留室に、前記排出潤滑剤を砕片または砕粉状に粉砕する為の複数の押出孔を持つ再生機構を備え、かつ再生された再生潤滑剤を連続的に前記伸線ダイスの前段の潤滑剤貯槽内に回収し再使用するように、その押出孔を該貯槽上に設けたことを特徴とする伸線潤滑剤の再生装置である。
【０１４】
また本発明は、前記押出孔が長口形状に形成したものである前記伸線潤滑剤の再生装置である。
【０１５】
このように本発明による再生方法は、内部圧力を発生し得る伸線ダイスでの伸線処理で発生する排出潤滑剤を、該線引ダイス間に発生する内部圧力によって粉砕し、さらに得られた再生潤滑剤を伸線ダイス前段に回収して再使用するように構成するものであって、再生処理と伸線処理をインラインで行なうこと、すなわちこの一連の処理を前記内部圧力で行うことを特徴とし、前記排出潤滑剤は、前記伸線ダイスを直接もしくは間接的に冷却することによって貯留室内で冷却固化した細片状または粉末状のものを更に粉砕して、再使用するものである。
【０１６】
また前記再生装置の発明は、前記構成の伸線ダイスと、該ダイス間に発生する内部圧力によって排出潤滑剤を冷却固化する貯留室と、これを粉砕する複数の押出孔を持つ再生機構を設け、更に得られた再生潤滑剤を潤滑剤貯槽に回収するように押出口を設けることを特徴としている。また該押出孔は、その出側に向かって小寸となるテーパー形状にしたり、逆テーパー形状にするなどの工夫がなされ、また図３のように複数の長口形状にする他、例えばローラーや図２にようにギアー間で押圧することもできる。
【０１７】
本発明は以上のような構成を備え、請求項１の発明では、ダイス間からの内圧上昇に伴って排出される排出潤滑剤は、加工熱によって半熔融の細片状もしくは粉末状の呈して押出されるものの、細片状の場合にはこれを十分に冷却固化すると容易に粉末に粉砕ことができる。
【０１８】
そして、この砕粉した結果得られる粉末や、あるいは粉末状態で直接排出したものは、そのまま再生潤滑剤として再使用することができるものであり、その為に伸線ダイス前段に回収するようにして、排出あるいはさらに行う粉砕の再生処理と伸線処理とをインラインで同時に行うことができるようにしている。
【０１９】
したがって、このような処理をインラインで連続的に行えることは、従来のように一旦回収し破砕処理や廃棄処理にしていた手間を省くことができるとともに、作業者においても潤滑剤の自然減少に伴う監視や追加処理などの負担を軽減することができる。
【０２０】
また、得られた再生潤滑剤を仮に取出し搬送する場合などにおいても、すでに砕片あるいは砕粉状に砕かれたものであることから、ブロック体で見られていた嵩高による処理しにくさがなくなり、取扱い性向上と、リサイクル化による資源の有効活用，環境保全にも大きく寄与するものである。
【０２１】
そして、このようにダイス間から排出される際に、十分な冷却を行なうことで直接粉末状の排出潤滑剤を得ることができ、その為に該ダイスを直接もしくは間接的に冷却することが好ましい。
【０２２】
すなわち、伸線加工時の加工熱によって潤滑剤は半熔融状態であるが、例えばさほど大きくない加工程度であってその際ダイスを十分に冷却すれば、排出される排出潤滑剤は、直接粉末状のまま得られることが判明した。
【０２３】
一方、請求項２の再生装置についても従来から実施してきた圧力伸線ダイス装置に、貯留室と粉砕する為の再生機構を設けるだけで実施でき、大掛かりな設備を必要とせず、安価に実施できる。
【０２４】
しかも本発明では、前記内部圧力によって貯留室の出側に設ける押出孔から押し出すだけで特別な駆動源を必要とせず、極めて簡単な機構で目的の砕片あるいは砕粉になった再生潤滑剤を得ることが可能である。
【０２５】
しかもその口径も、予め設定した孔寸法を持つ数種の押出孔部材を用意しておけば、例えば潤滑剤の種類等による特性に多少の差異があった場合においても、適宜対処することが可能である。
【０２６】
また本発明では、再生された再生潤滑剤は再度回収され再使用されるようにその押出孔をダイス前段の潤滑剤の貯槽上に設けていることから、従来のような監視業務や減少分を追加するなどの手間が削減できるとともに、別途の回収に伴う費用負担も軽減され、またその際に飛散する粉塵による周囲環境への影響も解消される。
【０２７】
さらに前記押出孔の形状がその放出側に向かってテーパー形状又は逆テーパー形状になったものでは、押出潤滑剤の詰まりを防ぎより細粉にすることができ、請求項３の発明では、長孔口であることから、構造的に簡単である。
【０２８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を更に詳述する。
【０２９】
図１は、本発明の再生方法に基づく圧力ダイスボックス１を例示する断面図であって、潤滑剤ａを収容する貯槽２と、該貯槽２に隣設配置した伸線ダイス３と、該伸線ダイス３の上部に設けられダイス３間から押出される押出潤滑剤Ｂを冷却固化する為に貯留する貯留室４を備えるとともに、該貯留室４の出側には前記排出潤滑剤Ｂを砕片もしくは砕粉状に粉砕しうる再生機構５を設けている。
【０３０】
図１では、再生機構５として複数の押出口５ａを穿設してなるものを示すとともに、被加工材１０が前記潤滑剤貯槽２から伸線ダイス３を通って掛け渡された状態が示されている。
【０３１】
なお図中の符号１１は、潤滑剤ａを十分に撹拌して常に被加工材１０に潤滑供給しうるよう被加工材の走行に伴って回転する撹拌部材であり、それによって潤滑剤ａのトンネル現象を防止して十分な潤滑剤を被加工材１０に付与できるようにしている。
【０３２】
なお、ここで用いる伸線ダイス３は、本発明が圧力伸線方式に好適するものであることから、例えば、前述したように加工率を比較的小さくした加圧用の第１ダイス３Ａと、その後側に例えばシール部材３Ｂなどを介し隣接配置した線引き用の第２ダイス３Ｃとを１組としており、かつ各ダイス３Ａと３Ｃは押圧して気密保持しつつボックス内のホルダーに収容されている。
【０３３】
また使用するダイスについても、従来から線引きダイスとして使用されてきた例えば超硬ダイスやダイヤモンドダイスなどが用いられる。
【０３４】
前記シール部材３Ｂについては、本例では圧力調整孔３Ｄを予め穿設したものを示したが、結果的に両ダイス間に所定圧力を保持しつつ、余剰潤滑剤を貯留室４内に放出する機構を備える構成ならばこれを省略しても差し支えない。
【０３５】
このように、圧力調整孔３Ｄは、両ダイス３Ａ，３Ｃ間に持ち込まれた潤滑材による内圧を所定圧力に維持するとともに、余剰潤滑材を該調整孔３Ｄから貯留室４内に適宜放出するものである。そして、その放出圧力はさらに排出潤滑剤をその出側で砕片もしくは砕粉状に砕き、再生する際にも寄与する。
【０３６】
こうした排出潤滑剤は、前記両ダイス３Ａと３Ｃとの寸法設定や作業条件等によって性状が異なることから、ダイス寸法などについてまでは限定するものではないが、参考としての好ましい寸法の一例として、例えば被加工材１０を２ｍｍφの仕上げ寸法に加工しようとする場合、第１ダイス３Ａでは加工率５〜１０％程度とし、第２ダイス３Ｃが目的寸法すなわち２ｍｍφとなるよう選択する。
【０３７】
また被加工材には潤滑性を高める為に、予めその表面に潤滑皮膜を形成しておくことも有効であり、トラブルを抑えて伸線作業性を促進する。
【０３８】
つぎに、前記設定した伸線ダイス３間の内圧によって前記調整孔３Ｄから押出し排出された排出潤滑剤Ｂは、伸線時の加工熱によって半高熔融ゲル状の紐体あるいは棒体などの細片状になって順次貯留室４内に貯留されていき、貯留している間に外気熱によって冷却され固化する。
【０３９】
なお冷却については各種方式が可能であり、例えば伸線ダイス３や貯留室４の周囲に冷却水を循環させることで行ったり、あるいは貯留室４を自然冷却可能な十分な長さとすることもよく、もし前者冷却方式で直接粉末状の排出潤滑剤が得られるならば貯留室を設ける必要はなく、そのまま再生潤滑剤として再使用できる。
【０４０】
冷却方式としては、例えばダイス３自体を直接冷却したり、あるいはダイス３の周囲やダイスボックス内に冷却水を循環させる為の配管を設け間接的に冷却する方式が採用されるが、このような方法としてはダイス１枚での通常伸線加工では広く実施されている方法である。
【０４１】
もし排出潤滑剤が細片状で得られたならば、その後の冷却固化によって例えば手で曲げたれ潰したりする程度で比較的容易に折れたり砕けたりする脆さとなり、従って貯留室４内ではその大半は図２に示すような折損したペレット体となる。
【０４２】
このように、圧力調整孔３Ｄから順次排出される排出潤滑剤Ｂは、貯留室４内の内圧を上昇させながらゆっくりと再生機構５の出側に向かって押出され、その間に冷却されて固化した前記ペレット体に変質する。
【０４３】
本発明は、こうした排出潤滑剤の脆さを利用して再生を促進したり、あるいは十分な冷却によって直接粉末状の排出潤滑剤としてこれらを再使用しようとするものであって、排出潤滑剤が細片状の場合にあっては再生機構５（押出孔５ａ）を通過させ、強圧して砕片もしくは砕粉状に粉砕し再生するものである。
【０４４】
なお、本例では前記再生機構５として単にその出口に複数の押出孔５ａを設けてなるものを示しているが、その他の例として、例えば図２に示すように外部駆動源（図示せず）により回転する歯車７間を通すことで粉砕したり、あるいは押具などを用いて粉砕する方法などがあり、あるいはそのいくつかの方法を併用することも可能である。しかし、前記押出孔５ａや図３に示す複数の薄板を所定間隔で立設したスリット孔で形成したものでは、粉砕の為の特別な動力源を必要とせず、出口エッジの部分で砕くことができ設備的にも容易である。
【０４５】
なお前記押出孔５ａの孔寸法や形状については、種々可能であり、例えば直径２〜１０ｍｍ程度の開孔寸法とし、また開孔は図３に示すように、その出側に向かって小寸になるようなテーパー形状、もしくは逆テーパー形状などとするのもよく、開孔入部７をシャープエッジ形状にして固化した潤滑剤を細分しやすく粉砕効果を高めることが好ましい。
【０４６】
また再生機構５は、潤滑剤の種類や固化状態に応じて種々形状や寸法のものと随時交換できるよう、前記貯留室４にネジ締めなどの方法で交換可能に取り付けられる。
【０４７】
このようにして再生機構４で処理した潤滑剤やダイス間から直接粉末状態で排出された排出潤滑剤は、新規の粉末潤滑剤と遜色ない状態を呈するものであることから、そのままダイス前段の潤滑剤貯槽２内に回収し再使用できるようにその押出口５ａを貯槽２上に設けている。
【０４８】
なお、その場合には、さらに落下途中に例えば篩などを配置して異物選別を行ったり、あるいは撹拌部材１１でさらに粉砕を確実にすることが好ましい。
【０４９】
また、再生潤滑剤が貯槽２内に落下し周囲に粉塵を発生させ環境を悪化するおそれがある場合には、例えば図１に示すようにケース８によって全体を被包し飛散防止することが好ましい。
【０５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の潤滑剤の再生方法は、一体のダイスボックス内でのインラインで連続的に再生潤滑剤に粉砕することができ、その取り扱い性を高めて回収処理や廃棄費用を大きく削減できるとともに、処理中の粉塵問題を解決することができる。
【０５１】
さらに、使用潤滑剤は再使用可能なこともあって、新たな潤滑剤として活用でき、資源の有効活用，環境保全において貢献するばかりでなく、こうした再生処理を伸線作業と並行して行うインライン方式は処理効率を高め作業者負担を軽減する。
【０５２】
また、再生装置の発明についても、構造簡単であることから容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  潤滑剤再生装置の断面図である。
【図２】  再生機構の他の例を示す断面図である。
【図３】  再生機構のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ダイスボックス
３    伸線ダイス
４    貯留室
５    再生機構
５ａ  押出孔
１０  被加工材
Ｂ    押出潤滑剤
【図１】
0004214539.tif 000002
【図２】
0004214539.tif 000003
【図３】
0004214539.tif 000004