JPS648707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野、対象） 本発明は、放電加工用電極線のように所要の合
金などの金属で被覆された線材の製造装置におい
て、溶融金属で被覆された線材を冷却するための
装置に関し、上記金属被覆装置としては、溶融し
た被覆（コーテイング）用金属が充填されたノズ
ルを備え、その上部と下部の壁に開口部が鉛直線
上に位置し、走行する金属線材がその開口部を下
方から上方に通り抜けながら金属被覆されるもの
を、その対象としている。

（従来技術） このような被覆方法では、米国特許第3664293
号による方法と違い、線材は被覆用金属がまだ液
状でついている状態で、パツキングやなんらかの
表面に触れずに冷却液チエンバーを通り抜けなけ
ればならないので、液体を使用して冷却を行う場
合は、溶融した金属を充填したノズルの上方にこ
の冷却用液体を維持することが困難である。

米国特許第3782326号による方法のように、線
材に対し冷却液を霧状に吹きつけることによつ
て、この問題を解決する案も既に提案されてい
る。しかしながら、このような冷却方法では、液
漕に浸ける場合に比べ、冷却を受ける部分の大き
さが同じでも、実際に冷却される表面積は小さい
ので、効果は落ちる。さらに、このような液の吹
きつけは、のせられたばかりでまだ硬化していな
い、被覆面の表面状態を乱す恐れがある。加え
て、被覆材が合金の場合には、その合金の成分に
より硬化温度の幅がかなりあるため、この恐れは
ますます確実となる。そして最後に、この方法で
は噴霧された水を回収しなければならなくなる。

米国特許第3727895号では、被覆用金属漕を通
り抜けた線材を、底の部分が漏斗型に広がつた冷
却チエンバーを持つた冷却装置を通り抜けさせ、
線材に対し接線方向に冷却液を送り出し、そのチ
エンバーの中で上から下に向かつて冷却液が旋回
するようにして、冷却を行う方法が提案されてい
る。その下には加圧したガスを送り込んだチエン
バーが設けてあるので、冷却液は冷却チエンバー
の漏斗型の底から排出される。この方法では、線
材は冷却チエンバーに入る前に、高速度のガスの
ゾーンを抜けるため、騒音が大きく、コーテイン
グ（被覆層）の表面を乱すような乱気流が発生さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） したがつて本発明は金属被覆された線材に対
し、これが冷却用チエンバーを通り抜ける際にそ
の騒音をできるだけ低くし、かつ線材外周の被覆
（コーテイング）表面を乱すことがないようにす
ることを解決すべき問題点とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明は、第１
図、主に第２図に示すように、溶融金属が充填さ
れ、その上部と下部の壁にそれぞれ開口部７ｂ，
７ａが鉛直線上に設けられたノズル７を備え、走
行する線材２がノズル７の前記開口部７ａ，７ｂ
を下方から上方に向かつて通り抜けることによつ
て該線材に溶融金属が被覆（コーテイング）され
る線材の金属被覆装置において、該装置の上方に
下記構成の冷却装置を設けたことを特徴としてい
る。

即ち、該冷却装置は、上記金属被覆装置より抜
け出た溶融金属の被覆された線材の走行途上に、
該線材が下方から上方に向かつて通り抜ける出入
口１３，１６を有し、上部が吸引装置用配管１９
につながれ、下部が冷却液供給用配管１７につな
がれ、内部が該冷却液供給用配管１７より供給さ
れる冷却液の液層１２ａとその上の空気層１２ｂ
とを形成するチエンバー１２を配備すると共に、
このチエンバー１２内に、垂直ガイド部２４ａと
その下端より金属被覆線材の通り道を遮るように
斜め下方へ張出する傾斜ガイド部２４ｂとからな
り、該傾斜ガイド２４ｂに金属被覆線材通過用開
口部２５が開設されたそらせ板（デフレクター）
２４を配備し、さらに冷却用流体供給部２２と排
出部２３とを有する冷却用流体回路２１によつて
上記チエンバー１２を囲繞してなるよりなるもの
である。

（作用） チエンバー１２に充填される冷却液は吸引装置
２０（第１図）によつて常時吸引された状態にあ
るため、該冷却液によつてチエンバー１２に設け
た開口部１３，１６をその下方から上方に向けて
チエンバー１２を通り抜ける線材２を冷却する際
に、該冷却液は下部の開口部１３から外部に漏洩
することなくチエンバー１２内に確実に維持され
ると共に、線材２の通過時に下部開口部１３から
チエンバー１２内に吸引される気泡は、そらせ板
（デフレクター）２４によつて線材２の走行進路
からそらせて、線材２に冷却液が均一にかつ直接
に触れることができ、線材２の被覆層はむら無く
冷却され、それに加え被覆層が硬化中に乱される
ことが避けられる。さらにまた金属被覆線材によ
つて加熱されるチエンバー１２内の冷却液は、チ
エンバー１２を囲繞する冷却用流体回路２１によ
つて熱交換され、チエンバー１２内の冷却液温度
を常時適正温度に維持する。

（実施例） 第１図に示すように、この設備には被覆（コー
テイング）される線材２を送り出すための芯線供
給部１がある。この芯線は予熱部３に入るが、こ
の予熱部は三つの摩擦子５と三本のプーリー６か
ら成つており、電源４から送られる電流を使う。
次に線材２は、るつぼ８から供給される溶融金属
の入つたノズル７を通過する。溶融金属のレベル
はプランジヤー９で調節される。ノズル７には、
鉛直方向に並んだ二つの開口部７ａと７ｂがあ
り、それらは線材の通り道に位置している。ノズ
ル７の上には、その内部を水が循環している冷却
装置１０がある。この冷却装置を出た後、線材２
は巻取り装置１１に送られる。

第２図で詳細が示されている冷却装置１０に
は、その底部に開口部１３の設けてあるチエンバ
ー１２があり、ノズル７から出て来た線材２は開
口部１３を通つてチエンバー１２に入る。チエン
バー１２はその上部を、閉塞材１４で塞がれてお
り、隔壁との機密はパツキング１５で保たれてい
る。閉塞材１４には、開口部１３と同軸上に位置
する通過孔１６があり、これが線材２の出口とな
る。チエンバー１２はその底部で、導管１７とバ
ルブ１８を経て、冷却液タンク（図示省略）とつ
ながつている。もう一つの導管１９は、チエンバ
ー１２の上部と、吸引装置２０（第１図）を接続
しているが、吸引装置２０は単なる水流式真空ポ
ンプや、機械式真空ポンプで構成することができ
る。

チエンバー１２の周りには、冷却用流体回路を
なす中空カバー２１が設けてあり、上部の導管２
２によつて水がその内部に供給され、また下部の
導管２３によつて水が排出される。チエンバー１
２の内部には、線材２の走行方向に沿う垂直ガイ
ド部２４ａと、その下端より該線材２の通り道を
遮るように斜め下方へ張出する傾斜ガイド部２４
ｂとからなるそらせ板（デフレクター）２４が取
付けられており、このそらせ板２４の傾斜ガイド
部２４ｂに線材２を通すための開口部２５が設け
てある。

ここで説明する冷却装置を機能させるには、ま
ずチエンバー１２に冷却液（水）を注入する。そ
の時は開口部１３は塞ぎ、バルブ１８を開けてお
き、導管１７の先端を冷却液を溜めてある容器に
入れ、冷却液の高さがチエンバー１２の中でそら
せ板２４の垂直ガイド部２４ａの上端より若干下
位となるレベルに達する迄真空ポンプ２０を動か
す。次に開口部１３を開放し、バルブ１８を閉じ
る。真空ポンプは、開口部１３から泡が吸い込ま
れ続け、冷却液のレベルが一定に保たれるように
作動させておく。これによつてチエンバー１２の
内部は冷却液の液層１２ａ上に常時空気層１２ｂ
を有する状態となる。実施例では、線材２の直径
が0.6mmであるのに対し、開口部１３の直径は８
mmである。発生する気泡をなるべく少なくし、線
材２の周囲に付着しているまだ液状の被覆金属が
乱されないように、真空ポンプの回転速度の調節
を行う。しかして、開口部１３より吸い込まれた
気泡は、そらせ板２４の傾斜ガイド部２４ｂに遮
られてその傾斜に沿つて斜めに上昇し、垂直ガイ
ド部２４ａとチエンバー１２の内面との間を通つ
て空気層１２ｂに到達する。したがつて、線材
は、傾斜ガイド部２４ｂの開口部２５を越えた後
は気泡と触れることなく冷却液の液層１２ａ中を
上方へ進行し、気泡が線材に沿つて上昇する場合
とは異なり、均一にむら無く冷却されることにな
る。それに加えて、気泡がそらされることと、チ
エンバー１２内の冷却液が急な流れを有さないこ
とにより、被覆層が硬化中に乱されることを避け
ることができる。

冷却を行つている間は、チエンバー１２の冷却
液の温度を逃がすように、中空カバー２１内を水
が流れる。

チエンバー１２の冷却液が水であるとし、また
線材と冷却液の間の熱交換が最適な条件で行われ
るとした場合、直径0.6mmの銅線でPb−Sn（鉛と
錫の合金）で被覆した線材を、250℃から50℃ま
で冷却した場合に、線材から発する熱量Ｐは次の
式で求められる。

Ｐ（ワツト）＝3.95V（m/mn） チエンバー１２の水と中空カバー２１内の水と
の間で、熱交換が最適な条件で行われるとし、ま
た中空カバー２１の入口と出口の間で、温度が21
℃から30℃まで上昇するとした場合、中空カバー
２１内の通過するべき水量Ｄは次のように求めら
れる。

Ｄ（/mn）＝1.2×10^-3V（m/mn） Ｖ＝線材の速度 従つて、最大生産速度である300m/mnでは、
必要な水量は0.56/mnとなる。チエンバー１２
の内部の水の高さは約70cmなので、これは水量と
しては1.5弱となる。

真鍮製の線材で、純粋亜鉛を被覆したものを冷
却する実験も行われたが、成功であつた。

（効果） 本発明によれば、金属被覆線材の被覆表面の品
質及び冷却装置の騒音度の低さの面で多大な改善
が見られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による冷却装置を設けた線材の
金属被覆装置の全体を示す図面、第２図はこの冷
却装置の拡大断面図である。 ２…線材、７…ノズル、７ａ，７ｂ…開口部、
１２…チエンバー、１２ａ…液層、１２ｂ…気
層、１３，１６…チエンバーの出入口、１７…冷
却液供給用配管、１９…吸引装置用配管、２１…
冷却用流体回路、２２…冷却用流体供給部、２３
…冷却用流体排出部、２４…そらせ板（デイフレ
クター）、２４ａ…垂直ガイド部、２４ｂ…傾斜
ガイド部、２５…金属被覆線材通過用開口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融金属が充填され、その上部と下部の壁に
   それぞれ開口部が鉛直線上に設けられたノズルを
   備え、走行する線材がノズルの前記開口部を下方
   から上方に向かつて通り抜けることによつて該線
   材に溶融金属が被覆されるようになされた線材の
   金属装置における上記被覆後の線材の冷却装置で
   あつて、該金属被覆線材の走行途上に、該線材が
   下方から上方に向かつて通り抜ける出入口を有
   し、上部が吸引装置用配管につながれ、下部が冷
   却液供給用配管につながれ、内部が該冷却液供給
   用配管より供給される冷却液の液層とその上の空
   気層とを形成するチエンバーを配備すると共に、
   このチエンバー内に、垂直ガイド部とその下端よ
   り金属被覆線材の通り道を遮るように斜め下方へ
   張出する傾斜ガイド部とからなり、該傾斜ガイド
   部に金属被覆線材通過用開口部が開設されたそら
   せ板（デイフレクター）を配設し、さらに冷却用
   流体供給部と排出部とを有する冷却用流体回路に
   よつて上記チエンバーを囲繞してなることを特徴
   とする線材の金属被覆装置における冷却装置。