JP2005199400A - 線材コイルのショットブラスト方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理時間が長くなったり装置が長大化することなく、線材コイルの全表面に対して効率的にショット粒を投射する。
【解決手段】線材コイル１２が吊下げられる支持棒１４は正逆回転駆動される。支持棒１４に対して径方向に離間する位置に、線材コイル１２に対して径方向の外側からショット粒を投射する第１投射機１６および第２投射機１８が、複数基づつ配置される。第１投射機１６のショット粒の投射方向は、支持棒１４の軸方向の右側に傾斜するよう設定される。これに対して第２投射機１８のショット粒の投射方向は、支持棒１４の軸方向の左側に傾斜するよう設定される。すなわち、第１または第２投射機１６,１８からショット粒を斜めに投射することで、支持棒１４に吊下げられている線材コイル１２の各リング状線材部１２ａが、支持棒１４に対して右または左に傾斜するよう構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、線材コイルをコイル形状のままショットブラストにより脱スケール等を図る線材コイルのショットブラスト方法および装置に関するものである。

熱間圧延や熱処理等により線材表面に生じたスケールや汚れ等を除去するため、鋼球やカットワイヤ等のショット粒を圧縮空気や遠心力を用いて投射して線材表面に衝突させるショットブラスト方法が知られている。このショットブラスト方法として、例えば特許文献１には、線材コイルから引出して直線状とした線材に対してショット粒を投射することで、線材の脱スケールを行なうものが開示されている。この特許文献１に開示の方法は、線材の全表面にショット粒を投射することができ、線材の全表面の脱スケールを効率的に行ない得るものの、線材コイルから一旦引出した直線状の線材を、再びコイル状に巻いて線材コイルとするため、装置が大型化すると共に線材コイル１個当たりに要する処理時間が長くなる難点が指摘される。

そこで、線材コイルをコイル形状のまま支持棒に吊下げ、該支持棒を回転することで線材コイルを回転させつつ、線材コイルの径方向の外側に配置した投射機を介して、該線材コイルに対してショット粒を投射する方法が提案されている。但し、この方法では、線材コイルの内面や、該コイルを構成する各リング状線材部における軸方向に対向する左右の側面等、ショット粒が投射され難い部分(非投射部)が存在するため、該内面や側面のスケール残りが問題となる。このスケール残りを低減するため、(ａ)処理時間を延長する、(ｂ)支持棒に突起物を設け、該支持棒の回転により各リング状線材部を展開する、(ｃ)投射機を線材コイルの側面側(軸方向の両端側)に配置し、コイル内面に対しショット粒を直接投射する、等の方法が実施されている。
特開２００２−３３６９０１号公報

しかし、前述した各方法においては、以下の問題が内在していた。
(ａ)の方法の場合、時間によってのみ非投射部の発生率を低くするため、生産能率の低下、エネルギーコストの浪費が問題となる。また、投射され易い部位とされ難い部位との投射密度の違いから、線材表面の肌粗さに違いを生ずる問題を招く。
(ｂ)の方法の場合、支持棒の回転と突起物との組合わせにより、リング状線材部が一時的に展開することで隙間が発生するため、コイル内面への投射密度が増加し、コイル内面のスケール残りは減少する。しかし、リング状線材部の側面への投射に関しては、充分には改善されない。
(ｃ)の方法の場合、コイル内面のスケール残りは改善されるものの、コイル側面への投射状況の改善は不充分である。また、投射機の線材コイルに対する側面側への配置は、支持棒の長手方向への配置となるため、該支持棒の長さを確保するためには装置が長大化する問題が指摘される。

すなわち本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、処理時間が長くなったり装置が長大化することなく、線材コイルの全表面に対して効率的にショット粒を投射することのできる線材コイルのショットブラスト方法および装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る線材コイルのショットブラスト方法は、
線材コイルを支持部材に吊下げ、該支持部材を回転することで線材コイルを回転させつつ、該線材コイルに向けて径方向の外側からショット粒を投射するショットブラスト方法において、
前記線材コイルに対して軸方向の一方に傾斜する向きでショット粒を投射し、
前記ショット粒の投射を停止した後、前記線材コイルに対して軸方向の他方に傾斜する向きでショット粒を投射することを特徴とする。

前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る線材コイルのショットブラスト装置は、
線材コイルを支持部材に吊下げ、該支持部材を回転することで線材コイルを回転させつつ、該線材コイルに向けてショット粒を投射するよう構成したショットブラスト装置において、
前記線材コイルにおける径方向の外側に配置され、該線材コイルに対して軸方向の一方に傾斜する向きでショット粒を投射して、線材コイルを構成する各リング状線材部を支持部材に対して一方向に傾斜させる第１投射機と、
前記線材コイルにおける径方向の外側に配置され、該線材コイルに対して軸方向の他方に傾斜する向きでショット粒を投射して、前記各リング状線材部を支持部材に対して他方向に傾斜させる第２投射機とから構成したことを特徴とする。

本発明に係る線材コイルのショットブラスト方法および装置によれば、支持部材に吊下げられている線材コイルに対し、その軸方向の一方または他方に傾斜する向きでショット粒を投射するようにしたから、そのショット粒の衝突力によって線材コイルを構成する各リング状線材部を支持部材に対して一方向または他方向に傾斜させることができる。従って、ショット粒が各リング状線材部の両側面に効率的に投射されると共に、隣接するリング状線材部の間に隙間が生ずるからコイル内面への投射密度も増加し、線材コイルの全表面の脱スケール等が効率的に達成される。また、線材コイルに対して径方向の外側からショット粒を投射する構成であるので、装置が長大化することもない。更に、支持部材の回転方向を反転する動作を繰返すことで、該支持部材に対して線材コイルが軸方向に往復移動し、これによって線材コイルの全体に対して一様なショット粒の投射が達成される。

次に、本発明に係る線材コイルのショットブラスト方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。

図１および図２は、実施例に係るショットブラスト装置の概略構成を示すものであって、該ショットブラスト装置１０は、線材コイル１２がコイル形状のまま吊下げられる所定長さ寸法の支持棒(支持部材)１４を備え、該支持棒１４は、図示しない駆動手段により正逆回転されるよう構成してある。この支持棒１４に対して径方向に離間する位置には、前記線材コイル１２に対して径方向の外側からショット粒を投射する第１投射機１６および第２投射機１８が、複数基(実施例では３基であるが、その数は限定されない)づつ配置されている。第１投射機１６および第２投射機１８は、図１および図２に示す如く、上下に離間する位置において、上側に第１投射機１６が前記支持棒１４の軸方向(長手方向)に離間して配置されると共に、下側に第２投射機１８が支持棒１４の軸方向に離間して配置される。なお、第１投射機１６と第２投射機１８とは、支持棒１４の軸方向に対しては交互に位置する関係に設定されている。また第１投射機１６および第２投射機１８は、支持棒１４より下方に位置する線材コイル１２の外面に対して、略水平にショット粒を投射するよう構成される。

前記各第１投射機１６は、図１に二点鎖線で示す如く、そのショット粒の投射方向は、前記支持棒１４(線材コイル１２)の軸方向の一方(右側)に向けて傾斜するよう設定され、当該第１投射機１６からは、支持棒１４に吊下げられている線材コイル１２に対して軸方向の一方(右側)に傾斜する向き(右斜め向き)でショット粒を投射するよう構成されている。そして、ショット粒を線材コイル１２に対して右斜め向きで投射することで、その衝突力により該コイル１２を構成している各リング状線材部１２ａが、支持棒１４に対して一方向(投射機側が右側に傾く方向)に傾斜するようになっている(図３参照)。これに対して前記各第２投射機１８は、図１に一点鎖線で示す如く、そのショット粒の投射方向は、前記支持棒１４(線材コイル１２)の軸方向の他方(左側)に向けて傾斜するよう設定され、当該第２投射機１８からは、支持棒１４に吊下げられている線材コイル１２に対して軸方向の他方(左側)に傾斜する向きでショット粒を投射するよう構成される。そして、ショット粒を線材コイル１２に対して左斜め向きで投射することで、その衝突力により前記各リング状線材部１２ａが、支持棒１４に対して他方向(投射機側が左側に傾く方向)に傾斜するようになっている(図４参照)。

なお、第１投射機１６の投射方向および第２投射機１８の投射方向は、その向きが左右に異なるだけで支持棒１４の軸方向に対しては同一の傾斜角度に設定され、これによって、両投射機１６,１８からショット粒を同時に投射した際には、前記線材コイル１２の各リング状線材部１２ａは、傾斜することなく支持棒１４に対して略直交する姿勢に保持されるように構成してある。

〔実施例の作用〕
次に、前述した実施例に係る線材コイルのショットブラスト装置の作用につき、ショットブラスト方法との関係で説明する。

前記支持棒１４に線材コイル１２を吊下げた状態で、該支持棒１４を正転方向に回転することで、該線材コイル１２は摩擦力により同一方向に回転する。なお、このとき各リング状線材部１２ａは、支持棒１４に対して略直交する姿勢となっている。このもとで、先ず前記各第１投射機１６から線材コイル１２に向けて右斜め向きでショット粒を投射する。ショット粒が線材コイル１２に対して斜めに衝突することで、図３に示す如く、該コイル１２を構成する各リング状線材部１２ａは支持棒１４に対して投射機側が右側に傾くように傾斜し、これにより各リング状線材部１２ａにおける左側面が、第１投射機１６からの投射方向と対向するようになる。従って、各リング状線材部１２ａの左側面にショット粒が投射され、該左側面の脱スケールが効率的になされる。また、リング状線材部１２ａが傾斜することで、軸方向に隣接する各リング状線材部１２ａ,１２ａの間に隙間ができ、該隙間を介してショット粒がコイル内面にも投射されるから、コイル内面の脱スケールも効率的になされる。

前記線材コイル１２の各リング状線材部１２ａが傾斜姿勢となることで、前記支持棒１４の回転力は、線材コイル１２を回転する分力と軸方向へ移動する分力とに分けられ、従って支持棒１４に対して線材コイル１２は回転しつつ右側(軸方向の一方)へ向けて移動する。なお、前記支持棒１４の回転方向を反転すると、前記線材コイル１２は左側(軸方向の他方)へ向けて移動する。すなわち、前記第１投射機１６からのショット粒の投射中において、前記支持棒１４の回転方向を反転する動作を繰返すことで、線材コイル１２は各リング状線材部１２ａが傾斜姿勢のまま、回転しつつ軸方向に往復移動する。これにより、第１投射機１６からの有効投射範囲を線材コイル１２が往復移動し、該コイル１２の左側面に対するショット粒の投射は一様となる。

前記第１投射機１６によるショット粒の投射を停止すると、前記線材コイル１２の各リング状線材部１２ａは、コイルの弾性により支持棒１４に対して略直交する姿勢に戻る。次いで、前記各第２投射機１８から線材コイル１２に向けて左斜め向きでショット粒を投射する。ショット粒が線材コイル１２に対して斜めに衝突することで、図４に示す如く、該コイル１２を構成する各リング状線材部１２ａは支持棒１４に対して投射機側が左側に傾くように傾斜し、これにより各リング状線材部１２ａにおける右側面が、第２投射機１８からの投射方向と対向するようになる。従って、各リング状線材部１２ａの右側面にショット粒が投射され、該右側面の脱スケールが効率的になされる。このとき、前述したと同様に軸方向に隣接する各リング状線材部１２ａ,１２ａの間にできた隙間を介してショット粒がコイル内面にも投射される。

また、前記第２投射機１８からのショット粒の投射中において、前記支持棒１４の回転方向を反転する動作を繰返すことで、線材コイル１２は各リング状線材部１２ａが傾斜姿勢のまま、回転しつつ軸方向に往復移動する。これにより、第２投射機１８からの有効投射範囲を線材コイル１２が往復移動し、該コイル１２の右側面に対するショット粒の投射は一様となる。

更に、前記第１および第２投射機１６,１８から同時にショット粒を投射しながら、前記支持棒１４の回転方向を反転する動作を繰返すことで、コイル外面の効率的な脱スケールが達成される。

すなわち、投射機１６,１８から投射されるショット粒の投射方向を、線材コイル１２の軸方向に傾斜させたことで、該ショット粒の衝撃力によって各リング状線材部１２ａを傾斜姿勢とすることができ、従来では非投射部となっていたリング状線材部１２ａの左右両側面を投射機１６,１８からの投射面に晒すことが可能となる。従って、線材コイル１２の全表面を短時間で脱スケールすることが可能となり、生産能率を向上し得ると共に、エネルギーコストの浪費を抑制し得る。

また、線材コイル１２を軸方向に往復移動させつつショット粒の投射を行なうことで、第１および第２投射機１６,１８の全体の有効投射範囲を、線材コイル１２の軸方向寸法より短かく設定することができ、投射機１６,１８の設置スペースを小さくし得る。更に、第１投射機１６と第２投射機１８とを上下に交互配置したことで、両投射機１６,１８から同時にショット粒を投射した際に、互いのショット粒が干渉して線材コイル１２に衝突する数が減るのを防ぐことができる。

なお、図５に示すように、前記支持棒１４の外周面に、その軸方向に所定間隔で複数の突起２０を突設し、該突起２０と支持棒１４の回転により各リング状線材部１２ａを展開するよう構成することで、コイル内面への投射密度を高めるようにしてもよい。また、第１および第２投射機１６,１８を上下に離間して配置することなく、全ての投射機１６,１８を同一平面内で直列に配置する構成を採用し得る。

（別実施例）
図６は、別実施例に係るショットブラスト装置２２を示すものであって、前方に開口するケーシング２４の背面側に、第１投射機１６および第２投射機１８が複数基づつ配置され、各投射機１６,１８から前方に向けてショット粒を右または左斜め向きで投射するよう構成される。このケーシング２４の左右両側に、線材コイル１２を支持する第１支持装置２６と第２支持装置２８とが、夫々水平回動自在に枢支されている。両支持装置２６,２８の構成は同じであるので、図６において左側に配設されている第１支持装置２６の構成につき説明し、第２支持装置２８の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。

前記第１支持装置２６は、ケーシング２４に対して水平回動自在に枢支されたシール用扉３０を備え、該シール用扉３０は、ケーシング２４の前面開口２４ａを覆い得る寸法に設定される。そして、シール用扉３０は、図示しない開閉装置により、ケーシング２４の前面開口２４ａを閉成する閉位置と、開放する開位置との間を回動するよう構成されている。なお、シール用扉３０は、閉位置において前面開口側が開放する箱状に形成される。またシール用扉３０の内部には、その枢支側に支持台３２が水平回動自在に枢支されると共に、該支持台３２に支持棒１４が回動自在に枢支されている。更に、支持台３２にはモータ３４が配置され、該モータ３４により支持棒１４が正逆回転駆動されるようになっている。

別実施例に係るショットブラスト装置２２の使用に際しては、例えば図６に示す如く、第１支持装置２６の支持棒１４に線材コイル１２を吊下げた状態で、前記シール用扉３０を閉位置に回動してケーシング２４の前面開口２４ａを閉成する。これにより、支持棒１４に吊下げられている線材コイル１２は、ケーシング２４とシール用扉３０とで画成された投射室３６に収容されると共に、前記各投射機１６,１８の投射側に臨む。この状態で、前述した実施例と同様の方法によりショットブラスト処理を行なうことで、線材コイル１２の全表面の脱スケールが好適に達成される。

前記第１支持装置２６でのショットブラスト処理を行なっている間に、前記第２支持装置２８において、次に処理する線材コイル１２を支持棒１４に吊下げておく。そして、第１支持装置２６での処理が完了したときに、該第１支持装置２６のシール用扉３０を閉位置から開位置に回動すると共に、第２支持装置２８のシール用扉３０を開位置から閉位置に回動することで、未処理の線材コイル１２が投射室３６に収容される。そして、開位置に到来した第１支持装置２６の支持棒１４から処理後の線材コイル１２を取外すと共に、新たな線材コイル１２を吊下げる。

すなわち、別実施例のショットブラスト装置２２では、一方の支持装置２６,２８により線材コイル１２のショットブラスト処理を行なっている間に、他方の支持装置２８,２６から処理後の線材コイル１２の取外し、および新たな線材コイル１２の吊下げを行ない得るから、投射機１６,１８の投射稼働率を向上することができ、生産能率を向上し得る。

実施例に係るショットブラスト装置を示す概略平面図である。 実施例に係るショットブラスト装置を示す概略正面図である。 実施例に係るショットブラスト装置の第１投射機による投射状態を示す説明図である。 実施例に係るショットブラスト装置の第２投射機による投射状態を示す説明図である。 支持棒に突起を設けた変更例を示す概略斜視図である。 別実施例に係るショットブラスト装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１２ 線材コイル，１２ａ リング状線材部，１４ 支持棒(支持部材)
１６ 第１投射機，１８ 第２投射機

Claims (3)

1. 線材コイル(12)を支持部材(14)に吊下げ、該支持部材(14)を回転することで線材コイル(12)を回転させつつ、該線材コイル(12)に向けて径方向の外側からショット粒を投射するショットブラスト方法において、
   前記線材コイル(12)に対して軸方向の一方に傾斜する向きでショット粒を投射し、
   前記ショット粒の投射を停止した後、前記線材コイル(12)に対して軸方向の他方に傾斜する向きでショット粒を投射する
   ことを特徴とする線材コイルのショットブラスト方法。
2. 前記ショット粒の投射中に、前記支持部材(14)の回転方向を反転する動作を繰返す請求項１記載の線材コイルのショットブラスト方法。
3. 線材コイル(12)を支持部材(14)に吊下げ、該支持部材(14)を回転することで線材コイル(12)を回転させつつ、該線材コイル(12)に向けてショット粒を投射するよう構成したショットブラスト装置において、
   前記線材コイル(12)における径方向の外側に配置され、該線材コイル(12)に対して軸方向の一方に傾斜する向きでショット粒を投射して、線材コイル(12)を構成する各リング状線材部(12a)を支持部材(14)に対して一方向に傾斜させる第１投射機(16)と、
   前記線材コイル(12)における径方向の外側に配置され、該線材コイル(12)に対して軸方向の他方に傾斜する向きでショット粒を投射して、前記各リング状線材部(12a)を支持部材(14)に対して他方向に傾斜させる第２投射機(18)とから構成した
   ことを特徴とする線材コイルのショットブラスト装置。
   

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