JPS6346197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高炭素鋼線とくにPC用鋼線などの
高強度の鋼線を撚線する方法およびそのための撚
線機、特に曲り癖のない直線性の良い撚線を製造
する方法および装置に関するものである。

鋼撚線、特にPC（プレストレストコンクリー
ト）用鋼撚線において配筋時の作業性、応力導入
時の摩擦力の軽減、応力の均一化などのため直線
性が必要とされる。最近のPCCV、大型タンク、
あるいは大型橋梁などに用いるPC鋼材の大型化
は著るしく、多数のPC鋼撚線を束ねたテンドン、
たとえば７本撚の外径1/2吋の鋼撚線を54本束ね
た1000屯テンドンなどが使用される。その場合テ
ンドンをシースにプツシングマシーンを用いて装
入するがテンドン、すなわち各素撚線の直線性が
悪いと装入作業が困難となる。またテンドンに応
力導入をする際素撚線の直線性が悪いと応力に不
均一が生じ、またシースの直線部、曲線部でのテ
ンドンとの摩擦係数もその直線性によつて大きく
左右される。撚線は一般に中心の素線の周囲に多
数の他の素線を撚つた構造であり各素線の直線性
や外側の素線に与えるプレフオームの均一性など
が撚線としての直線性に影響を与えるが、とくに
中心の素線の直線性が最も大きな寄与度を持つて
いる。

従来からPC鋼撚線を製造するにはチユーブラ
ー型の撚線機が使用される。たとえば７本撚の撚
線の場合の撚線機を第１図に示す。すなわちガイ
ドローラーの上に回転するチユーブ１を乗せ、チ
ユーブ内には空間に静止するクレードル２を引出
側からNo.１〜No.６の６個をもうけクレードル２内
に素線を巻いたボビン３を取りつける。回転チユ
ーブの最後尾より後方に固定サプライボビン４を
置きそれにも素線が巻かれている。各ボビンに巻
かれた素線は回転チユーブ１のクレードルを支持
する軸の孔７を通つて内壁に沿てチユーブの先端
に引き出され目板８を通つて撚られて撚線とな
る。サプライボビンに素線を巻くとそれだけ素線
の直線性が害せられるのでボビンの直径は大きい
方が望ましい。ところがチユーブ内のボビンの直
径を大にするとチユーブ自体の直径を大きくしな
ければならず、そうするとチユーブの回転数、す
なわち撚線速度が低下する。したがつてチユーブ
内のボビンの直径を大きくすることは不利であ
る。一方チユーブ最後尾の外のボビンは直径を大
きくすることができる。一般に撚線の外側の素線
は目板８を通つて撚られる直前にプレフオームロ
ーラーを通してプレフオームを行うことによつて
線癖を減少させることができ、また撚線の直線性
に対する影響が少い。したがつてチユーブ内に取
りつけられた６箇の小径のボビンに巻いた素線１
１は撚線の外側の素線に用い、チユーブの最後尾
の後方にもうけた直径の大きな固定サプライボビ
ンに巻いた素線１２を撚線の中心線に用いるのが
普通である。この場合固定サプライボビン４に巻
かれた中心素線１２は矯正用の伸直ロール１３を
通して直線性を良くし、チユーブの後端の軸の中
心孔５からチユーブに入りチユーブの内壁に沿つ
て移動して目板８の中心孔６を通つて引き出され
撚線の中心素線となる。この中心素線１２は大き
な直径のボビンを用いてはいるがやはり線癖があ
るので直角方向に多数のロールを並べて素線を通
して伸直する伸直ロール１３を通す必要があり伸
直効果を充分にするため伸直ロール内での素線の
曲げを強くすると引き出し抵抗が大となり、また
線はチユーブ内で図示のように曲げられるので新
たな線癖が発生し、この方法では直線性の良い鋼
撚線をつくることができない。

上記チユーブラー型撚線機と異り第２図に示す
ようなスキツプ型撚線機も用いられる。この撚線
機はチユーブラー型撚線機のチユーブの代りに各
クレードルの両端の軸受部の間にクレードルの外
側を回転する円弧状のスキツプ９を対称の位置に
もうけ、その内部を鋼線を通過させながらスキツ
プを回転することによつて撚線を製造するもので
ある。スキツプ型の撚線機は銅、アルミなどの電
線用撚線、あるいはワイヤロープのクロツシング
用など素線が柔軟な材質用が中心でPC鋼撚線の
ように高強度の太線用には余り用いられていな
い。これはスキツプには通常鋼管が用いられてい
るがチユーブより強度が低く太い素線による大き
な張力に耐える強さがないことが一因であるがさ
らに各スキツプを順次に通過する素線は波状のパ
スラインを通過するので素線の引き出し抵抗が大
きく、さらに波の山数によつて引き出し口に近い
クレードルと遠いクレードルの素線の間に通過抵
抗の差がでることにより各素線間の撚り張力がバ
ラツクことが原因である。またチユーブラー型と
同じ理由により最後尾の後側に置いた固定サプラ
イボビンの素線を撚線の中心線に使用するのが普
通であるが伸直ロールの抵抗がスキツプ内での繰
り返し波状のパスラインの抵抗で倍加され充分な
伸直矯正が行えない欠点がある。

スキツプ型の撚線機においてスキツプが高速回
転するとその内部を通る鋼線は遠心力を受けて外
側に張り出そうとし、線の両端での張力とこの遠
心力による張力が平衡すると素線はスキツプ内の
ガイドロールあるいはガイドパイプと接触せず空
間に浮いたようになりスキツプとの摩擦が極小と
なる。第３図に示すようにスキツプが円弧型であ
る場合この張力は次式で表わされる。

Ｔ＝ｍ（WL／２）²−mw²Lα／２（Ｒ−ｒ） 但しＴ：張力 Kg ｍ：線の単位長さ当り質量 Kgsu²／m² ｗ：回転速度 Rad／su Ｌ：スキツプ軸間距離 α：スキツプ端の軸に対する角度 Rad. Ｒ：スキツプ円弧半径 ｍ ｒ：スキツプ頂点の回転半径 ｍ たとえば外径1/2吋の７本撚撚線の場合は素線
径4.22mmであり、Ｌ＝230cm、Ｒ＝146cm、ｒ＝56
cmのスキツプを使用して600回転／分の速度で撚
線を行うとＴ＝17Kgとなる。また外径0.6吋の７
本撚撚線では素線の直径は5.05mmで上記と同型の
スキツプ型撚線機を用いて450回転／分の速度で
撚線を行うとＴ≒14Kgとなる。この事実はボビン
の張力をＴより小さく調整した場合には線の遠心
力によりスキツプの外側に素線が張りつき、その
摩擦によつて張力が逐次増加しスキツプを多数通
過してＴに達するとスキツプ内のガイドの中間を
走るようになつて抵抗が減少し結局張力がＴに収
斂する結果になる。この平衡した張力Ｔになると
素線が対称関係にある各スキツプを波状に通過す
るので各スキツプ間相互で釣合い変化しないよう
になり、No.１、No.２ボビンからの素線を除きすべ
てのボビンからの素線張力が一定となりこの事実
がスキツプ型撚線機の特長をなしている。しかし
ながらスキツプ型撚線機においてNo.１クレードル
の素線はスキツプ内を通過せず、No.２クレードル
の素線も１箇のスキツプを通過するのみでありNo.
１、No.２クレードルの素線についてはこの特長は
発揮されない。

この発明は従来の撚線方法の欠点を解消するた
め上記事実を研究の結果なされたものでありたと
えば７本撚撚線を製造する場合に７箇、もしくは
８箇のクレードルを有するチユーブラー型あるい
はスキツプ型撚線機を構成し、該鋼線機のNo.２ク
レードルに中心素線のボビンを装着しNo.１クレー
ドル内にもうけた伸直装置を通して中心素線を引
き出すことにより直線性の良好な鋼撚線を製造す
る方法およびその装置である。

以下図面を参照して本発明をさらに詳しく説明
する。第４図は本発明による７本撚線を製造する
ためのチユーブラー型撚線機の実施例を示すもの
である。すなわち回転するチユーブ１の中に７箇
のクレードル２をもうけ引き出し側に最も近いNo.
１クレードル２―１中に素線の直線矯正装置１３
をもうけてある。この撚線機を使用するにはチユ
ーブ１の後端の外側にもうけた固定ボビン４およ
びNo.３〜No.７クレードル２―３〜２―７の中に取
りつけたボビン３に巻きつけた素線１１を図示の
ようにチユーブ１の内壁に沿つて引き出し、No.２
クレードル２―２の中のボビンに巻きつけた素線
１２はNo.１クレードル２―１の直線矯正装置を通
して引き出し、この素線を撚線の中心線として他
の６本の素線を目板８、撚り合わせダイス１５を
通して外周に撚り合わせ、ダブルキヤプスタン１
０によつて引き出し撚線１４とする。この方法お
よび撚線機によれば中心素線はボビンからのパス
ラインが直線であり直線矯正装置以外の抵抗がな
いので直線性を良くするように充分に矯正装置を
働かすことができ、また矯正装置を出てから素線
に曲げ加工が与えられない。また中心素線を撚り
口の横を通して引き出すことによつて素線の直線
性を容易に調整、確認して作業することができ
る。したがつて中心素線の直線性が非常に良く直
線性の良好な撚線を製造することができる。第５
図はチユーブラー型撚線機の他の実施例を示すも
のでチユーブ１の内部にクレードルを８箇もう
け、引き出し側のNo.２クレードルを中心素線用と
しNo.１クレードルに直線矯正装置を取りつけて中
心素線が直線のパスラインを通るようにし残りの
No.３〜No.８のクレードルのボビンに巻いた素線を
撚線の外周用に用いるようにしたものである。こ
の撚線機によつても上記実施例の場合と同様直線
性の良好な撚線を得ることができる。

第６図は本発明によるスキツプ型の撚線機を示
すものである。すなわち７箇のクレードル２の両
端の軸受部の間にクレードルの外側を回転する円
弧状のスキツプ９を対称の位置にもうけ、スキツ
プ内部に素線を通過させ、スキツプを回転するこ
とによつて撚線を製造する。チユープラー型の場
合と同様に引き出し側のNo.２クレードル２―２の
ボビンに中心素線１２を巻き、No.１クレードル２
―１にもうけた直線矯正装置１３を通して直線の
パスラインで撚りダイス１５まで引き出すように
なつている。撚線機の後端の外側の固定ボビン
４、およびNo.３〜No.７クレードル中のボビン３の
素線はスキツプ９の内部を波状に通過させ上記中
心線の外側に撚り合わせる。第７図はスキツプ型
撚線機の他の実施例を示すもので８箇のクレード
ルをもうけて前記実施例の固定式ボビン４の代り
にNo.８クレードル２―８のボビンを使用したもの
である。この方法によればチユーブラー型撚線機
の場合と同様に中心素線は直線のパスラインを通
つて引き出され途中に直線矯正装置がもうけられ
ているので矯正装置の抵抗が大となつても差し支
えなく充分に直線矯正をすることができ直線性の
良好な撚線を得ることができる。さらにNo.３のク
レードルより後部の撚線外周の素線はNo.３クレー
ドルの場合でもNo.１、No.２クレードルの外側の２
つのスキツプ内を波状に通過し、他の３〜７箇の
スキツプ内を波状に通過した素線と略々同じ張力
条件となり前述のスキツプタイプ撚線機の波状の
回転する素線の遠心力による同じ張力が生じ、す
べての外側素線の張力が均一化する効果をも有す
るのである。

以上詳しく説明したように本発明によれば撚線
の中心素線を引き出し側のNo.２クレードル内に置
き、No.１クレードル内にもうけた直線矯正装置を
通して直線パスラインで撚り口に引き出すように
なつているのでPC鋼撚線、ステンレス鋼撚線、
亜鉛鍍鋼撚線などの高強度の鋼撚線に使用すれば
従来の方法、装置に比しより直線性の高い撚線を
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のチユーブラー型、およ
びスキツプ型の撚線機の原理を示す平面図、第３
図はスキツプ型撚線機における素線に対する遠心
力の影響を示す説明図、第４図〜第７図は本発明
の撚線機の実施例を示す平面図である。 １：チユーブ、２―１〜２―８：No.１〜No.８ク
レードル、３：ボビン、４：固定ボビン、５：チ
ユーブ後端軸孔、６：先端軸孔、７：クレードル
軸孔、８：目板、９：スキツプ、１０：キヤプス
タン、１１：外周用素線、１２：中心素線、１
３：直線矯正機、１４：撚線、１５：撚りダイ
ス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静止したクレードルを直列に配置し、該クレ
   ードル内に取り付けたボビンに巻いた素線をそれ
   より口出し側のクレードルの外周を回転させつつ
   引き出して撚り合わせて撚線を製造する方法にお
   いて、引き出し側より２番目のクレードルに取り
   付けたボビンに巻いた素線を１番目のクレードル
   内にもうけた直線矯正機を通して直線パスライン
   に引き出して撚線の中心素線とし、他の素線をそ
   の中心素線の外周に撚り合わせることを特徴とす
   る高強度鋼線の撚線方法。 ２ チユーブラー型撚線機において、引き出し側
   より１番目のクレードル内に直線矯正機をもう
   け、２番目のクレードル内に取りつけたボビンに
   巻かれた素線を上記直線矯正機を通して直線パス
   ラインに引き出して撚線の中心素線とするように
   したことを特徴とする高強度鋼線の撚線機。 ３ スキツプ型撚線機において、引き出し側より
   １番目のクレードル内に直線矯正機をもうけ、２
   番目のクレードル内に取りつけたボビンに巻かれ
   た素線を上記直線矯正機を通して直線パスライン
   に引き出して撚線の中心素線とするようにしたこ
   とを特徴とする高強度鋼線の撚線機。