JP4010555B2

JP4010555B2 - 伸線乾式潤滑剤再生機

Info

Publication number: JP4010555B2
Application number: JP2005110438A
Authority: JP
Inventors: 徹山元
Original assignee: Muratec KDS Corp
Current assignee: Muratec KDS Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP2006289196A

Description

この発明は、金属線材の伸線処理に用いられる乾式潤滑剤を再生する伸線乾式潤滑剤再生機に関する。

伸線機では、ダイス内に金属線材を引き通すことで、目的の径に細径化を行う。このとき、ダイスと線材との間に、乾式の潤滑剤、例えば金属石鹸等のパウダー状の潤滑剤が用いられる。潤滑剤は、ダイスの手前に設けたボックス内に溜めておき、この中に線材を通すことで線材に付着させる。線材を伸線するには、この潤滑剤の働きが伸線後の品質を大きく左右する。

潤滑剤は、上記のようにボックス内に溜め、この中に線材を通して使用するため、伸線時等に発生する摩擦熱により、部分的に炭化固形物へと変化する。すなわち、潤滑剤は線材の走行摩擦熱および伸線時に発生する摩擦熱が原因で、潤滑剤の機能を無くし、炭化固形物として成長する。このように成長した炭化固形物は、伸線時の柔らかな線材への付着の妨げとなる。また、潤滑剤には、素材となる線材に付着している鉄粉および伸線時に発生する鉄粉が混入する。
このような潤滑剤中の炭化固形物および鉄粉は、潤滑不良の原因となるため、炭化固形物がある程度発生すると、その時点で、潤滑機能を有した潤滑剤を含めて一緒に交換することが必要となる。

使用後の潤滑剤は、再生して再利用することが望まれる。再生の作業は、従来は作業者が篩にかけて選別を行っている。鉄粉については、潤滑剤の中に磁石を入れ、吸着させて除去を行っている。

伸線潤滑剤を再生する装置としては、遠心分離機がある。その他に、伸線機のダイスから伸線圧力によって押出される潤滑剤を粉砕し、ダイスの手前のボックスに戻すインライン方式のものが提案されている（特許文献１）。
なお、一般の粉体中の鉄粉を除去する装置としては、粉体搬送経路の途中に、平行な複数本の棒状の永久磁石を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２，３）。
特開平１０−２９６３２２号公報特開２００３−１０３１９４号公報特開２００３−２１１０２２号公報

伸線潤滑剤の再生は、上記のように作業者の手作業で行うことが一般的であるが、潤滑剤がパウダー状のため、粉霧となって周辺に舞い上がり、作業環境が非常に悪い中で作業が行われることになる。また、効率も悪い。
このように伸線潤滑剤の再生作業は効率が悪く、悪環境での作業となるため、再生にはコストがかかり、多くは再利用することなく、産業廃棄物として処理されている。このため、潤滑剤をできるだけ長い交換周期で使うことになって、線材品質の向上の妨げ要因となっている。

潤滑剤を自動再生する装置として、上記遠心分離機はあるが、大型で高価な装置となるため、一般的な伸線工場に設置して用いることは現実的でない。
また、特許文献１に示されたインライン式のものは、伸線機自体の構造を変える必要があり、工場内に多数設けられる各伸線機にインライン式の再生装置を設けることになるため、設備コストが多大なものとなり、これも現実的ではない。

この発明の目的は、構成が簡単で、低コストで製造でき、かつ効率良く再生が行え、再生作業の環境改善、潤滑剤の交換周期の短縮による線材品質の向上、産業廃棄物となる廃棄潤滑剤の減量化が期待できる伸線乾式潤滑剤再生機を提供することである。

この発明の伸線乾式潤滑剤再生機は、伸線機のダイスと線材との間に用いられる乾式の潤滑剤を再生する装置であって、再生する潤滑剤を入れるホッパ部と、このホッパ部から供給された潤滑剤を網体に通すことにより潤滑剤中の固形物を除くフィルタ部と、このフィルタ部を通過した潤滑剤の落下経路に設けられて潤滑剤中の鉄粉を磁石により除去する鉄粉除去部と、この鉄粉の除去された潤滑剤である再生潤滑剤を回収する再生潤滑剤回収部とを備えることを特徴とする。
この構成によると、再生する潤滑剤中の固形物がフィルタ部で除去され、この固形物の除去された潤滑剤中の鉄粉が鉄粉除去部で除去されて、これら固形物および鉄粉の除去された再生潤滑剤が再生潤滑剤回収部で回収される。そのため、再生する潤滑剤から固形物および鉄粉を効率良く除去でき、潤滑剤再生のコスト低減が可能となる。この伸線乾式潤滑剤再生機は、ホッパ部、フィルタ部、および鉄粉除去部で主に構成されるものであり、また伸線機とは別に設置されるため、構成が簡単で製造コストも低減できる。潤滑剤再生は密閉空間内で行えるので、作業空間の改善も可能となる。このように簡易な装置で低コストで再生できるため、再生の実施が促進されて、伸線潤滑剤からなる産業廃棄物の減量化、伸線潤滑剤の交換周期の短縮化による線材品質の向上が期待できる。

この発明において、ホッパ部とフィルタ部との間に、ホッパ部の潤滑剤を定量ずつフィルタ部に供給する定量供給部を設けても良い。
定量供給部を設けた場合、再生する潤滑剤をフィルタ部へ定量供給できるので、フィルタ部での処理能率に合わせて潤滑剤を供給でき、フィルタ部による固形物の除去を無理なく効率的に行うことができる。

この発明において、前記フィルタ部が、本体フレームに略水平方向に身体自在に設置された可動フレームに、網体を上下複数段に設け、各段の網体を交互に逆方向に傾く傾斜姿勢としたものであり、前記可動フレームを進退させることにより網体を揺する揺動駆動機構を設けても良い。
この構成の場合、揺動駆動機構で網体を揺するため、篩分けが効率良く行われる。また網体が上下複数段に設けられ、交互に傾斜しているため、篩分けられて網体上に残った固形物を網体から傾斜下方へ落下させることができる。網体を通過した潤滑剤は、下段の網体上の傾斜上方側に偏りがちに落下し、網体上の傾斜下方へ滑りながら篩分けられることになる。そのため、網体の全面を使った効率的な篩分けが行える。

この発明において、前記鉄粉除去部が、本体フレームに引出し自在に設置された鉄粉除去部フレームと、この鉄粉除去部フレームに横並びに複数本平行に設けられた吸着用パイプと、隣合う各吸着用パイプ間の上方に位置して前記鉄粉除去部フレームに設けられ上面に落下する潤滑剤を吸着用パイプ上へ案内する案内板と、前記吸着用パイプ内に挿脱自在に挿入された永久磁石とでなるものであっても良い。
この構成の場合、潤滑剤が鉄粉除去部を通過するときに、潤滑剤は全て案内板で吸着用パイプの上に案内される。また、潤滑剤中の鉄粉は、吸着用パイプ内に挿入された永久磁石の磁力で吸着用パイプの表面に吸着されるので、鉄粉の除去を効率良く行うことができる。吸着用パイプに吸着された鉄粉は、吸着用パイプ配置部を本体フレームから引き出し、吸着用パイプ内から永久磁石を抜き出して吸着用パイプへ磁力が作用しないようにすることで、吸着用パイプの表面から自然落下する。そのため、吸着用パイプに付着した鉄粉の除去が簡単に行える。

この発明の伸線乾式潤滑剤再生機は、伸線機のダイスと線材との間に用いられる乾式の潤滑剤を再生する装置であって、再生する潤滑剤を入れるホッパ部と、このホッパ部から供給された潤滑剤を網体に通すことにより潤滑剤中の固形物を除くフィルタ部と、このフィルタ部を通過した潤滑剤の落下経路に設けられて潤滑剤中の鉄粉を磁石により除去する鉄粉除去部と、この鉄粉の除去された潤滑剤である再生潤滑剤を回収する再生潤滑剤回収部とを備えるため、構成が簡単で、低コストで製造でき、かつ効率良く再生が行え、再生作業の環境が改善される。そのため、潤滑剤の交換周期の短縮による線材品質の向上、産業廃棄物となる廃棄潤滑剤の減量化が期待できる。

この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この伸線乾式潤滑剤再生機は伸線機のダイスと線材との間に用いられる乾式の潤滑剤を再生する装置であって、図１〜図３にその正面断面図、右側面断面図、および左側面断面図を示す。この伸線乾式潤滑剤再生機は、再生する潤滑剤Ａを入れるホッパ部１と、このホッパ部１から供給された潤滑剤Ａを網体１０に通すことにより潤滑剤Ａ中の炭化固形物Ｂを除くフィルタ部２と、このフィルタ部２を通過した潤滑剤Ａの落下経路に設けられて潤滑剤Ａ中の鉄粉Ｃ（図７）を除去する鉄粉除去部３と、この鉄粉Ｃの除去された潤滑剤である再生潤滑剤Ｄを回収する再生潤滑剤回収部４とを備える。

ホッパ部１は本体フレーム５の最上部に設けられる。本体フレーム５内には、フィルタ部２、鉄粉除去部３および再生潤滑剤回収部４が、上位置から下位置へこれらの順に配置される。本体フレーム５は、下端にキャスタ３１、および固定設置用のアジャスタ付きの脚部３２を有している。本体フレーム５の左側面には、再生機の始動・制御・停止を行う制御盤１３が設けられる。ホッパ部１とフィルタ部２との間には、ホッパ部１の潤滑剤Ａを定量ずつフィルタ部２に供給する定量供給部６が設けられる。

定量供給部６は、図４（Ａ），（Ｂ）に側面図および斜視図で示すように、ホッパ部１の下端の潤滑剤排出路１ａ内に、この潤滑剤排出路１ａを塞ぐように横向きに回転自在に設置されたローラ７で構成される。このローラ７の外周には軸方向に延びる切欠部７ａが形成されている。ローラ７の１回転につき、切欠部７ａに充填される一定量（例えば２０ｃｍ³）の潤滑剤Ａがフィルタ部２に間欠的に供給される。ローラ７は、本体フレーム４の上部に設けられた可変速モータ８（図２，図３）で回転駆動され、その回転数によりフィルタ部２への潤滑剤Ａの供給量が決定される。ローラ７の回転数は、フィルタ部２の処理状態に応じて前記制御盤１３で制御することができ、例えば１．８〜３４ｒｐｍとされる。

フィルタ部２は、図１のように本体フレーム５に略水平方向に進退自在に設置された可動フレーム９に、網体１０を上下複数段（ここでは３段）に設けてなる。可動フレーム９は、ローラ１１を介してレール１２上に設置され、図１における左右方向に進退自在とされている。可動フレーム９は、網体１０を上下複数段に設けた空間の前後面を閉じ、左右面を開放した形状のものとされている。可動フレーム９の底部の周囲には、落下する潤滑剤を鉄粉除去部３へ案内するように、下方が絞られたガイド枠部９ａが設けられている。

各段の網体１０は、交互に左右逆方向に傾く傾斜姿勢とされており、その傾斜角度θ（図５）は３〜６°程度とされている。また、網体１０の網目は、上段から下段にかけて粗さが次第に細かくなるように設定されている。例えば１段目の網体１０が１０メッシユ、２段目の網体１０が１４メッシュ、３段目の網体１０が１８メッシュとされている。可動フレーム９の進退駆動（進退ストロークは例えば４０〜５０ｍｍ）は本体フレーム５の左側部に設けられた揺動駆動機構１４により行われる。これにより網体１０が揺すられ、網体１０に残った炭化固形物Ｂは網体１０の傾斜下端から排出される。揺動駆動機構１４は、可動フレーム９に連結されるクランク機構１５と、そのクランク軸を回転駆動するモータ１６とでなる。

本体フレーム５の下位置における再生潤滑剤回収部４の左右には、フィルタ部２の各網体１０の傾斜下端から排出されて落下する炭化固形物Ｂを回収する固形物回収部１７，１７が設けられている。これら再生潤滑剤回収部４および固形物回収部１７は、上部が開口した箱体からなり、本体フレーム５の前面側に引出し可能に配置される。再生潤滑剤回収部４および固形物回収部１７には、把手３６，３７が設けられている。なお、フィルタ部２の左右には、各段の網体１０から落下する炭化固形物Ｂの飛散を防止する飛散防止板３３，３３が、フィルタ部２に対向する側面を除く３側面に設置され、これら飛散防止板３３，３３で囲まれる空間の下端に、落下する炭化固形物Ｂを固形物回収部１７，１７へ案内する下窄まりの角筒状の案内部材３４，３４が設けられている。

鉄粉除去部３は、本体フレーム５に引出し自在に設置された鉄粉除去部フレーム１８と、この鉄粉除去部フレーム１８に横並びに複数本平行に設けられた吸着用パイプ１９と、落下してくる潤滑剤を吸着用パイプ１９へ案内する案内板２０と、吸着用パイプ１９内に挿脱自在に挿入された永久磁石２１（図６）とでなる。吸着用パイプ１９は、例えばステンレス製とされる。鉄粉除去部フレーム１８は、本体フレーム５の前面側に引出し自在とされた矩形枠からなり、その左右両枠部に跨がって各吸着用パイプ１９が架設されている。本体フレーム５には、把手３５が設けられている。案内板２０は、断面山形の部材であって、隣合う各吸着用パイプ１９，１９間の上方に位置するように、鉄粉除去部フレーム１８の左右両枠部に跨がって複数本平行に架設されている。各吸着用パイプ１９内には、図６（Ｂ）のように挿脱自在に永久磁石２１が挿入されている。これにより、吸着用パイプ１９へ案内される潤滑剤中の鉄粉が吸着用パイプ１９の表面に吸着される。

なお、この伸線乾式潤滑剤再生機は、ホッパ部１の出口から、フィルタ部２、鉄粉除去部３、再生潤滑剤回収部４、および固形物回収部１７，１７にわたり、全体が密閉されるように、本体フレーム５にカバー（図示せず）が設けられている。

次に、上記構成の伸線乾式潤滑剤再生機による潤滑剤の再生処理について説明する。再生する潤滑剤Ａをホッパ部１内に入れて定量供給部６のローラ７を回転させると、ホッパ部１の潤滑剤排出路１ａからフィルタ部２へ潤滑剤Ａが定量供給される。フィルタ部２では、揺動駆動機構１４による可動フレーム９の進退駆動で各段の網体１０が揺すられ、供給されてきた潤滑剤Ａから炭化固形物Ｂの選別分離が各網体１０で行われる。上段の網体１０では粒径の大きい固形物Ｂが、下段では粒径の小さい固形物Ｂが分離される。分離された炭化固形物Ｂは、各段の網体１０の傾斜下端から排出され、下の固形物回収部１７に回収される。

フィルタ部２で炭化固形物Ｂを除去された潤滑剤Ａ’が鉄粉除去部３を通過するとき、潤滑剤Ａ’中に残る鉄粉が除去される。潤滑剤Ａ’が鉄粉除去部３を通過するとき、図６（Ａ）のように、潤滑剤Ａ’は全て案内板２０で吸着用パイプ１９の上に案内され、潤滑剤Ａ’中の鉄粉が吸着用パイプ１９内に挿入された永久磁石２１の磁力で吸着用パイプ１９の表面に効率良く吸着される。このようにして、鉄粉の除去された潤滑剤Ｄは再生潤滑剤回収部４に回収される。

鉄粉除去部３の吸着用パイプ１９に吸着された鉄粉Ｃは、図７（Ａ）のように鉄粉除去部３の吸着用パイプ配置部を本体フレーム５から前方に引き出して鉄粉回収部２２に回収する。吸着用パイプ１９からの鉄粉の除去は、図７（Ｂ）のように吸着用パイプ１９内に押し棒２３を押し込んで永久磁石２１を押し出し、吸着用パイプ１９へ磁力が作用しないようにすることで、吸着用パイプ１９の表面から鉄粉を自然落下させる。

このように、この伸線乾式潤滑剤再生機によると、再生する潤滑剤Ａ中の炭化固形物Ｂをフィルタ部２で除去し、炭化固形物Ｂの除去された潤滑剤Ａ’中の鉄粉Ｃを鉄粉除去部３で除去し、炭化固形物Ｂおよび鉄粉Ｃの除去された再生潤滑剤Ｄを再生潤滑剤回収部４で回収する。そのため、再生する潤滑剤Ａから炭化固形物Ｂおよび鉄粉Ｃが効率よく除去され、潤滑剤の再生のコスト低減が可能となる。潤滑剤再生は密閉空間内で行えるので、作業空間の改善も可能となる。
この実施形態では、前記フィルタ部２を、本体フレーム５に略水平方向に進退自在に設置された可動フレーム９に、網体１０を上下複数段に設け、各段の網体１０を交互に逆方向に傾く傾斜姿勢としてフィルタ部２とし、可動フレーム９を進退させることにより網体１０を揺する揺動駆動機構１４を設けているので、フィルタ部２による炭化固形物Ｂの除去処理を能率良く行うことができる。
また、このように簡易な装置で低コストで再生できるため、伸線潤滑剤の交換周期の短縮化による線材品質の向上が期待できる。

試験結果では、再生する潤滑剤Ａから５０〜６０％の再生潤滑剤Ｄを得ることができ、鉄粉Ｃの除去率を８０％以上とすることができた。このように潤滑剤Ａを再生できることで、伸線乾式潤滑剤からなる産業廃棄物を従来の５０〜６０％減量化できる。

上記試験に用いた伸線乾式潤滑剤再生機の仕様を説明すると、全体の寸法が、幅９００mm、奥行４５０mm、高さ１３００mm程度であり、ホッパ部１の容量は１５０００cm³程度である。定量供給部６のローラ７の切欠部７ａの容量は２０cm／１回転とされ、ローラ７の回転数は２０ｒｐｍ、フィルタ部２の揺動駆動機構１４の回転数は１００ｒｐｍ、１回（１５０００cm³）の処理時間は４０分である。
フィルタ部２における網体１０は、上記のメッシュとし、１段目は２mm以上の固形物除去、２段目は１．３mm以上の固形物除去、３段目は０．９mm以上の固形物除去を行うものとした。
運転条件は、ホッパー部１の１杯毎の繰り返し作業で行い、１回毎に鉄粉除去部３の付着鉄粉の除去作業を行った。
再生潤滑剤の成分の分析結果を表１に示す。

この発明の一実施形態にかかる伸線乾式潤滑剤再生機の正面断面図である。同再生機の右側面断面図である。同再生機の左側面図である。（Ａ）は同再生機における定量供給部の断面図、（Ｂ）は同定量供給部を構成するローラの斜視図である。同再生機におけるフィルタ部の概略構成を示す正面断面図である。（Ａ）同再生機における鉄粉除去部の部分拡大断面図、（Ｂ）は同鉄粉除去部における吸着用パイプの断面図である。（Ａ）は鉄粉除去部で除去された鉄粉の回収作業の説明図、（Ｂ）は吸着用パイプからの永久磁石の抜脱作業の説明図である。

符号の説明

１…ホッパ部
２…フィルタ部
３…鉄粉除去部
４…再生潤滑剤回収部
５…本体フレーム
６…定量供給部
９…可動フレーム
１０…網体
１４…揺動駆動機構
１８…鉄粉除去部フレーム
１９…吸着用パイプ
２０…案内板
２１…永久磁石
Ａ…再生する潤滑剤
Ｂ…炭化固形物
Ｃ…鉄粉
Ｄ…再生潤滑剤

Claims

伸線機のダイスと線材との間に用いられる乾式の潤滑剤を再生する装置であって、再生する潤滑剤を入れるホッパ部と、このホッパ部から供給された潤滑剤を網体に通すことにより潤滑剤中の固形物を除くフィルタ部と、このフィルタ部を通過した潤滑剤の落下経路に設けられて潤滑剤中の鉄粉を磁石により除去する鉄粉除去部と、この鉄粉の除去された潤滑剤である再生潤滑剤を回収する再生潤滑剤回収部とを備え、前記フィルタ部が、本体フレームに略水平方向に進退自在に設置された可動フレームに、網体を上下複数段に設け、各段の網体を交互に逆方向に傾く傾斜姿勢としたものであり、前記可動フレームを進退させることにより網体を揺する揺動駆動機構を設けたことを特徴とする伸線乾式潤滑剤再生機。
請求項１において、前記鉄粉除去部が、本体フレームに引出し自在に設置された鉄粉除去部フレームと、この鉄粉除去部フレームに横並びに複数本平行に設けられた吸着用パイプと、隣合う各吸着用パイプ間の上方に位置して前記鉄粉除去部フレームに設けられ上面に落下する潤滑剤を吸着用パイプ上へ案内する案内板と、前記吸着用パイプ内に挿脱自在に挿入された永久磁石とでなる伸線乾式潤滑剤再生機。
伸線機のダイスと線材との間に用いられる乾式の潤滑剤を再生する装置であって、再生する潤滑剤を入れるホッパ部と、このホッパ部から供給された潤滑剤を網体に通すことにより潤滑剤中の固形物を除くフィルタ部と、このフィルタ部を通過した潤滑剤の落下経路に設けられて潤滑剤中の鉄粉を磁石により除去する鉄粉除去部と、この鉄粉の除去された潤滑剤である再生潤滑剤を回収する再生潤滑剤回収部とを備え、前記鉄粉除去部が、本体フレームに引出し自在に設置された鉄粉除去部フレームと、この鉄粉除去部フレームに横並びに複数本平行に設けられた吸着用パイプと、隣合う各吸着用パイプ間の上方に位置して前記鉄粉除去部フレームに設けられ上面に落下する潤滑剤を吸着用パイプ上へ案内する案内板と、前記吸着用パイプ内に挿脱自在に挿入された永久磁石とでなることを特徴とする伸線乾式潤滑剤再生機。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、ホッパ部とフィルタ部との間に、ホッパ部の潤滑剤を定量ずつフィルタ部に供給する定量供給部を設けた伸線乾式潤滑剤再生機。