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JP7565095B2 - Nozzle body - Google Patents
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JP7565095B2 - Nozzle body - Google Patents

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Description

本発明は、噴射材をワーク等に対して噴射するノズル体に関し、特に噴射材としてスラリとエアとを混合した噴射材を用いるウェットブラスト用のノズル体に関する。 The present invention relates to a nozzle body that sprays abrasives against a workpiece, and in particular to a nozzle body for wet blasting that uses a mixture of slurry and air as the abrasives.

従来から、液体と砥粒とを混合したスラリを準備し、このスラリを圧縮エアを使って被加工物に噴射することにより被加工物の表面を処理するウェットブラスト処理方法が行われている。このウェットブラスト処理は、湿式ブラストや液体ホーニングとも呼ばれている。 Conventionally, a wet blasting method has been used in which a slurry made by mixing liquid and abrasive grains is prepared, and this slurry is sprayed onto the workpiece using compressed air to treat the surface of the workpiece. This wet blasting method is also called wet blasting or liquid honing.

ここで、ウェットブラスト処理は、均一に且つ高出力でスラリをワーク等に衝突させることが重要となる場合がある。例えば、ワークの表面にスラリに含まれるショット(砥粒など)を衝突させることで、ワークの機械的性質を変化させるピーニング処理を行う場合には、ショットの衝突エネルギが高く且つワークの表面に均一に衝突することができることが要求されている。 Here, in wet blasting, it may be important to collide the slurry uniformly and with high power against the workpiece. For example, when performing peening, which changes the mechanical properties of the workpiece by colliding shots (such as abrasive grains) contained in the slurry against the surface of the workpiece, it is required that the shots have high collision energy and can collide uniformly with the surface of the workpiece.

このようにウェットブラストを広範囲に高出力でかつ均一に噴射することができるノズル体として、特許文献1や特許文献2に記載されたノズル体が知られている。 Nozzle bodies that can spray wet blasting uniformly and with high power over a wide area are known, such as those described in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1に記載されたノズル体は、砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室の近傍にエア噴射通路が設けられ、このエア噴射通路を加圧エアが通過することによりスラリ貯溜室から所定長さを有する導出通路を介してスラリが導出され、該スラリと前記加圧エアとが混合室に送られて混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材をスリット状の噴射部から噴射するノズル体であって、前記導出通路を、小孔が該導出通路の長さ方向に並設される多孔構造に設けられている。 The nozzle body described in Patent Document 1 has an air injection passage provided near a slurry storage chamber where a slurry of abrasive grains and liquid is introduced and temporarily stored, and when pressurized air passes through this air injection passage, the slurry is discharged from the slurry storage chamber via an outlet passage having a predetermined length, and the slurry and the pressurized air are sent to a mixing chamber where they are mixed, and the nozzle body sprays the abrasive material in which the pressurized air and slurry are mixed from a slit-shaped injection section, and the outlet passage is provided in a porous structure with small holes arranged in parallel in the longitudinal direction of the outlet passage.

また、特許文献2に記載されたノズル体は、粒体と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室が設けられ、また、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室が設けられ、このエア貯留室にはエア噴射通路が連設され、前記エア貯留室に貯留された前記加圧エアが前記エア噴射通路から混合室に導入されることにより前記スラリ貯留室から前記スラリが前記混合室に導出されて該スラリと前記加圧エアとが混合され、この加圧エアとスラリとが混合された噴射材をスリット状噴射口からワークに噴射するノズル体であって、前記スリット状噴射口は前記ワークの長さ方向に短く且つ巾方向に長い開口形状であり、前記混合室と前記スリット状噴射口との間には、前記噴射材が直進可能な通過経路が設けられるとともに、前記エア噴射通路と前記通過経路と前記スリット状噴射口との位置関係は直線状に設定されており、前記エア噴射通路は、小孔を並設した多孔構造に設けられ、前記エア噴射通路の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積は、前記小孔の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積の和であり、前記スリット状噴射口の開口面積と、前記エア噴射通路の加圧エア通過方向と直交する方向の通路断面積との比が、2.0乃至1.0:1.0に設定され、更に、前記エア噴射通路の通路断面積と、前記エア貯留室における前記加圧エアの加圧エア通過方向と直交する方向通過断面積との比が、1.0:3.0以上に設定されている。 In addition, the nozzle body described in Patent Document 2 is provided with a slurry storage chamber into which a slurry of a mixture of granules and liquid is introduced and temporarily stored, and also with an air storage chamber into which pressurized air is introduced and temporarily stored, and an air injection passage is connected to the air storage chamber, and the pressurized air stored in the air storage chamber is introduced from the air injection passage into a mixing chamber, whereby the slurry is led from the slurry storage chamber to the mixing chamber and the slurry and the pressurized air are mixed, and the nozzle body injects the abrasive material in which the pressurized air and the slurry are mixed from a slit-shaped injection port onto a workpiece, and the slit-shaped injection port has an opening shape that is short in the length direction of the workpiece and long in the width direction, and between the mixing chamber and the slit-shaped injection port, A passageway is provided through which the aerosol can travel in a straight line, and the positional relationship between the air injection passageway, the passageway, and the slit-shaped injection port is set to be linear. The air injection passageway is provided in a porous structure with small holes arranged side by side, and the passageway cross-sectional area of the air injection passageway in a direction perpendicular to the pressurized air passageway is the sum of the passageway cross-sectional areas of the small holes in a direction perpendicular to the pressurized air passageway. The ratio of the opening area of the slit-shaped injection port to the passageway cross-sectional area of the air injection passageway in a direction perpendicular to the pressurized air passageway is set to 2.0 to 1.0:1.0, and further, the ratio of the passageway cross-sectional area of the air injection passageway to the passageway cross-sectional area of the pressurized air in the air storage chamber in a direction perpendicular to the pressurized air passageway is set to 1.0:3.0 or more.

特許文献1に記載されたノズル体は、導出通路を、小孔が該導出通路の長さ方向に並設される多孔構造に設けられているので、非常に長尺なスリット状の噴射口からでも砥粒と液体と加圧エアとを均一な混合状態で噴射することができる。 The nozzle body described in Patent Document 1 has a porous structure in which small holes are arranged in the longitudinal direction of the outlet passage, so that a uniform mixture of abrasive grains, liquid, and pressurized air can be sprayed even from a very long slit-shaped nozzle.

特許文献2に記載されたノズル体は、スリット状噴射口の開口面積、エア噴射通路の通路断面積及びエア貯留室における加圧エアの通過方向と直交する方向通路断面積との比率を適切に設定することで、ピーニング処理において、加圧エアの圧力を高めた場合であっても、ウェットブラストを高出力で且つ均一に噴射することができる。 The nozzle body described in Patent Document 2 can spray wet blast with high power and uniformity even when the pressure of the pressurized air is increased during the peening process by appropriately setting the ratio between the opening area of the slit-shaped injection port, the passage cross-sectional area of the air injection passage, and the passage cross-sectional area in the direction perpendicular to the direction in which the pressurized air passes through the air storage chamber.

特許第3540713号公報Patent No. 3540713 特許第4210076号公報Patent No. 4210076

また、ワークに対する高強度化や軽量化の要求が高まるにつれ、高強度の材料に置き換えたり、熱処理を施すことによりこれらの要求を実現してきたが、更なる高強度化のために材料表面に機械的な応力を付与することで、同じ材料及び同じ重量であっても強度を高めることができるピーニング工法が注目されている。 In addition, as demands for higher strength and lighter weight for workpieces increase, these demands have been met by replacing existing materials with higher strength ones or by applying heat treatment, but to achieve even higher strength, attention has been focused on the peening method, which can increase strength even with the same material and weight by applying mechanical stress to the material surface.

しかし、ピーニング工法としてウェットブラストを使用する場合、ワークの表面に効果的かつ効率的に応力を付与するために、投射材として比重が高いもの(例えば6以上のもの)を使用し、高濃度(例えば、30Vol%(72重量%)以上)で投射することが効果的であるところ、従来のノズル体を用いた場合、高比重の投射材を用いた場合には、慣性力の影響により、ノズルの開口部の幅方向に投射材の偏りが生じ、処理の均一性が損なわれ、高濃度の投射材を用いた場合には、ノズル体内の各種通路においてスラリの閉塞が生じやすくなり、高比重・高濃度のスラリを用いたピーニング工法を実用化する上で課題を有していた。 However, when using wet blasting as a peening method, it is effective to use a high specific gravity (e.g., 6 or more) as a shot material and shoot it at a high concentration (e.g., 30 Vol% (72 wt%) or more) in order to effectively and efficiently apply stress to the surface of the workpiece. However, when a conventional nozzle body is used and a high specific gravity shot material is used, the shot material is biased in the width direction of the nozzle opening due to the influence of inertia, compromising the uniformity of the treatment, and when a high concentration shot material is used, the slurry is likely to clog various passages inside the nozzle body, creating problems in practical application of a peening method using a high specific gravity, high concentration slurry.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高比重及び/又は高濃度の投射材を用いた場合であっても、処理の均一性を損なうことがなく、スラリの閉塞などの問題が生じることがないノズル体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a nozzle body that does not impair the uniformity of the treatment and does not cause problems such as slurry clogging, even when a high specific gravity and/or high concentration projection material is used.

上記課題を解決するための本発明に係るノズル体は、砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室と、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室と、前記スラリ貯留室及び前記エア貯留室と連通すると共に、前記スラリと前記加圧エアとが混合された帯状の噴射材を前記噴射材による処理を実施する際の移動方向と直交する方向であるワークの幅方向に沿って延びるスリット状の噴射口から噴射する通過経路を有するノズル体であって、前記エア貯留室は、前記通過経路の前記噴射口との反対端に連通し、前記スラリ貯留室は、前記通過経路の側方に開口するスラリ合流経路を介して前記通過経路と連通し、前記スラリ合流経路は、前記スラリ貯留室の下端から接線方向に延びるスラリ貯留室開口部と、前記スラリ貯留室開口部と連通すると共に、前記通過経路に対して鋭角の合流角度を有して交差する合流経路とを有し、前記合流経路は、前記幅方向に沿って延びるスリット状に形成されることを特徴とする。 The nozzle body according to the present invention for solving the above problems comprises a slurry storage chamber into which a slurry prepared by mixing abrasive grains and a liquid is introduced and temporarily stored, an air storage chamber into which pressurized air is introduced and temporarily stored, and a passageway which communicates with the slurry storage chamber and the air storage chamber and which sprays a band-shaped abrasive material prepared by mixing the slurry and the pressurized air from a slit-shaped spray nozzle extending along the width direction of the workpiece, which is a direction perpendicular to the movement direction when processing with the abrasive material is performed, The air storage chamber is connected to the end of the passing path opposite the injection port, the slurry storage chamber is connected to the passing path via a slurry merging path that opens to the side of the passing path, the slurry merging path has a slurry storage chamber opening extending tangentially from the lower end of the slurry storage chamber, and a merging path that is connected to the slurry storage chamber opening and intersects with the passing path at an acute merging angle, and the merging path is formed in the shape of a slit extending along the width direction.

また、本発明に係るノズル体において、前記合流経路の前記合流角度は、30°から60°であると好適である。 In the nozzle body according to the present invention, it is preferable that the joining angle of the joining path is in the range of 30° to 60°.

また、本発明に係るノズル体において、前記スラリ貯留室は、前記幅方向の両端部に前記スラリ貯留室の幅方向を狭くするスペーサ部材が取り付けられると好適である。 In the nozzle body according to the present invention, it is preferable that the slurry storage chamber has spacer members attached to both ends in the width direction for narrowing the width of the slurry storage chamber .

本発明に係るノズル体によれば、スラリ合流経路は、スラリ貯留室の下端から接線方向に延びるスラリ貯留室開口部と、スラリ貯留室開口部と連通すると共に、通過経路に対して所定の角度を有して交差する合流経路とを有し、合流経路は、ワークの幅方向に沿って延びるスリット状に形成されるので、高比重や高濃度の投射材を用いた場合であっても、ノズル体の噴射口の幅方向におけるスラリの均一性を改善することができ、通過経路やスラリ合流経路におけるスラリの閉塞を防止することが可能となる。 According to the nozzle body of the present invention, the slurry confluence path has a slurry storage chamber opening that extends tangentially from the lower end of the slurry storage chamber, and a confluence path that communicates with the slurry storage chamber opening and intersects with the passage path at a predetermined angle, and the confluence path is formed in the shape of a slit that extends along the width direction of the workpiece. Therefore, even when a high specific gravity or high concentration projection material is used, the uniformity of the slurry in the width direction of the nozzle body's injection port can be improved, and blockage of the slurry in the passage path and the slurry confluence path can be prevented.

本発明の実施形態に係るノズル体を用いたウェットブラスト処理装置の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a wet blasting treatment apparatus using a nozzle body according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るノズル体の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a nozzle body according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るノズル体の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle body according to an embodiment of the present invention. 図3におけるA-A断面図。AA cross-sectional view in FIG. 本発明の実施形態に係るノズル体の試験結果を示すグラフ。6 is a graph showing test results of a nozzle body according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Below, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments do not limit the inventions according to the claims, and not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.

図1は、本発明の実施形態に係るノズル体を用いたウェットブラスト処理装置の斜視図であり、図2は、本発明の実施形態に係るノズル体の分解斜視図であり、図3は、本発明の実施形態に係るノズル体の断面図であり、図4は、図3におけるA-A断面図であり、図5は、本発明の実施形態に係るノズル体の試験結果を示すグラフである。 Figure 1 is a perspective view of a wet blasting processing apparatus using a nozzle body according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a nozzle body according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of a nozzle body according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 3, and Figure 5 is a graph showing test results for a nozzle body according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係るノズル体10は、ウェットブラスト処理装置1に好適に用いられる。ウェットブラスト処理装置1は、保持部2が保持したワークWの表面に噴射材5を噴射してワークWに表面処理を施す。ノズル体10は、ワークWの幅方向に延びるスリット状噴射口11から噴射材5を帯状に噴射する。 As shown in FIG. 1, the nozzle body 10 according to this embodiment is suitable for use in a wet blasting treatment device 1. The wet blasting treatment device 1 sprays abrasives 5 onto the surface of the workpiece W held by the holding part 2 to perform surface treatment on the workpiece W. The nozzle body 10 sprays the abrasives 5 in a band shape from a slit-shaped spray nozzle 11 that extends in the width direction of the workpiece W.

噴射材5は、液体と砥粒とを混合した混合物であるスラリを用いると好適である。スラリに含まれる液体は、後述する砥粒を被加工物の表面に運ぶ役割を果たすものである。したがってこの役割を果たすことが可能であれば、引火性のある物質を除きいかなる液体をも用いることができる。具体的には、環境面への配慮やコストの関係から水を用いることが好ましい。 The abrasive material 5 is preferably a slurry, which is a mixture of liquid and abrasive grains. The liquid contained in the slurry serves to transport the abrasive grains, which will be described later, to the surface of the workpiece. Therefore, any liquid can be used as long as it can fulfill this role, except for flammable substances. Specifically, it is preferable to use water, from the perspectives of environmental considerations and cost.

砥粒は、上記液体によって被加工物表面に運ばれ、被加工物表面に対し所望の加工を施す役割を果たすものである。したがってこの役割を果たすことが可能であればいかなる砥粒をも用いることができる。 The abrasive grains are carried to the workpiece surface by the liquid and serve to perform the desired processing on the workpiece surface. Therefore, any abrasive grains can be used as long as they can perform this function.

具体的には、砥粒の材質としては、セラミックス、樹脂、および金属などを挙げることができ、より具体的には、アルミナ、ガラス、ジルコニア、およびステンレスなどを挙げることができる。また、砥粒の形状としては、多角形状、球形状、真球形状などを挙げることができる。また、砥粒の大きさとしては、1μm程度から300μm程度のものを適宜選択して用いることができる。なお、本実施形態に係るノズル体10においては、高比重(例えば6以上)の砥粒を用いると好適であり、砥粒の径は、例えば250μm程度のものを用いると好適である。 Specifically, the material of the abrasive grains may include ceramics, resin, and metal, and more specifically, may include alumina, glass, zirconia, and stainless steel. The shape of the abrasive grains may include polygonal, spherical, and true spherical shapes. The size of the abrasive grains may be appropriately selected from about 1 μm to about 300 μm. In the nozzle body 10 according to this embodiment, it is preferable to use abrasive grains with a high specific gravity (for example, 6 or more), and the diameter of the abrasive grains is preferably about 250 μm.

砥粒のスラリ全体に対する含有割合についても特に限定されることはなく、被加工物の材質や加工面積、さらには所望する加工の程度などに応じて適宜設計可能である。たとえば、スラリ全体の体積に対して30vol%(72重量%)以上の高濃度とすると好適である。この場合、ワークWに対しより効果的かつ効率的に応力を付与することができる。 There is no particular limit to the percentage of abrasive grains contained in the entire slurry, and it can be designed appropriately depending on the material and processing area of the workpiece, as well as the desired degree of processing. For example, a high concentration of 30 vol% (72 wt%) or more relative to the total volume of the slurry is preferable. In this case, stress can be applied to the workpiece W more effectively and efficiently.

また、スラリは、上記液体および砥粒の他に、種々の機能を有する混合材を用いることができ、例えば、防錆剤を含有することも可能である。ウェットブラスト加工方法において用いられるスラリ中に防錆剤を含有することにより、被加工物の表面に従来通りのウェットブラスト加工を施すと同時に、防錆効果をも付与することが可能となる。また、防錆剤に変えて、各成分の作用効果を阻害しない程度において、各種添加剤を添加してしてもよい。 In addition to the liquid and abrasive grains, the slurry can contain mixtures with various functions, for example, rust inhibitors. By including a rust inhibitor in the slurry used in the wet blasting method, it is possible to impart rust prevention effects to the surface of the workpiece while simultaneously subjecting it to conventional wet blasting. In place of the rust inhibitor, various additives may be added to the extent that they do not impair the action and effect of each component.

図2に示すように、ノズル体10は、ワークWの幅方向(左右方向、処理を実施する際の移動方向と直交する方向)に長く前後方向(処理を実施する際の移動方向)に短い長尺部材20と、この長尺部材20の下部に垂設状態で連設されると共に、下端にスリット状噴射口11を有する幅方向に長く肉薄の長尺の板状部材30と、長尺部材20の上部に被嵌状態に連設されるブロック状の被嵌部材40とから構成されている。 As shown in FIG. 2, the nozzle body 10 is composed of a long member 20 that is long in the width direction of the workpiece W (left-right direction, the direction perpendicular to the direction of movement when processing is performed) and short in the front-rear direction (the direction of movement when processing is performed), a thin, long plate-like member 30 that is long in the width direction and has a slit-shaped injection port 11 at its lower end, which is connected in a vertical manner to the bottom of the long member 20, and a block-shaped fitted member 40 that is connected to the top of the long member 20 in a fitted state.

図3に示すように、長尺部材20の内部には所定の間隔で形成された孔状の貫通経路21が複数設けられている。貫通経路21は、例えば、φ2.5程度に形成されていると好適であり、その上部には後述する前体41に形成され、該貫通経路21に加圧エアを導入するエア噴射通路43が隣接して設けられている。 As shown in FIG. 3, the long member 20 has a plurality of hole-like through passages 21 formed at a predetermined interval inside. The through passages 21 are preferably formed to have a diameter of, for example, about φ2.5, and an air injection passage 43 is formed in the front body 41 (described later) at the upper part of the through passages 21 and is adjacent thereto for introducing pressurized air into the through passages 21.

また、長尺部材20の側方(後述する後体42との対向面側)には、通過経路31の上端に鉛直方向に対して斜めに交差する合流経路22が形成されている。合流経路22の傾斜角度は、30°から60°に形成されると好適であり、さらにより好適には、45°程度に形成されるとよい。なお、合流経路22は、貫通経路21と異なり幅方向に長いスリット状に形成されていると好適である。さらに、長尺部材20の下方には、側方から垂下して延びる一対の係合部23が形成されている。 In addition, a junction path 22 is formed on the side of the long member 20 (the side facing the rear body 42 described later) at an angle to the upper end of the passage path 31 relative to the vertical direction. The inclination angle of the junction path 22 is preferably formed at 30° to 60°, and more preferably at about 45°. Unlike the through path 21, the junction path 22 is preferably formed as a slit that is long in the width direction. Furthermore, a pair of engagement portions 23 are formed below the long member 20, extending downward from the side.

板状部材30は、下端に形成されたスリット状噴射口11に連通し且つ噴射材5が直進可能な通過経路31が設けられている。また、板状部材30の上端には、長尺部材20に形成された一対の係合部23,23と係合する凸部32が形成されている。さらに、板状部材30の側方には、一対の係合凸部33が形成されている。 The plate-shaped member 30 is provided with a passage 31 that is connected to the slit-shaped injection port 11 formed at the lower end and through which the injection material 5 can move in a straight line. In addition, a protrusion 32 is formed at the upper end of the plate-shaped member 30 to engage with a pair of engagement portions 23, 23 formed on the long member 20. Furthermore, a pair of engagement protrusions 33 are formed on the sides of the plate-shaped member 30.

なお、エア噴射通路43の開口部、貫通経路21、通過経路31及びスリット状噴射口11との位置関係は直線状に設定されている。 The positional relationship between the opening of the air injection passage 43, the through path 21, the passage path 31, and the slit-shaped injection port 11 is set to be linear.

被嵌部材40は、前体41及び後体42とから形成されており、長尺部材20及び板状部材30を幅方向と直交する方向に挟持している。また、被嵌部材40の前体41及び後体42のそれぞれには、板状部材30に形成された係合凸部33と係合する突起部44,44が形成されている。 The fitted member 40 is formed of a front body 41 and a rear body 42, and holds the long member 20 and the plate-like member 30 in a direction perpendicular to the width direction. In addition, the front body 41 and the rear body 42 of the fitted member 40 each have a protrusion 44, 44 formed thereon, which engages with the engaging protrusion 33 formed on the plate-like member 30.

前体41は、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室45と、当該エア貯留室45に加圧エアを導入するエア導入口46並びに、エア貯留室45と連通するエア噴射通路43が形成されている。 The front body 41 is formed with an air storage chamber 45 into which pressurized air is introduced and temporarily stored, an air inlet 46 that introduces pressurized air into the air storage chamber 45, and an air injection passage 43 that communicates with the air storage chamber 45.

図2に示すように、エア貯留室45は、前体41の幅方向に延設して形成されており、エア導入口46は、単一又は幅方向に沿って所定の間隔で複数(本実施形態に係るノズル体10では、2つ)形成されている。なお、図4に示すように、被嵌部材40の幅方向両端には、蓋体12がシール部材13を介して取り付けられており、当該蓋体12によってエア貯留室45は幅方向に閉塞されている。 As shown in FIG. 2, the air storage chamber 45 is formed by extending in the width direction of the front body 41, and a single air inlet 46 is formed or multiple air inlets 46 (two in the nozzle body 10 according to this embodiment) are formed at a predetermined interval along the width direction. As shown in FIG. 4, the cover body 12 is attached to both ends of the fitted member 40 in the width direction via the seal member 13, and the air storage chamber 45 is closed in the width direction by the cover body 12.

また、エア噴射通路43は、基端側がエア貯留室45の後体42側の側壁から後体42に向かって貫通する貫通路として形成されており、より好適には、エア噴射通路43は、エア貯留室45の上方端から接線方向に延設されると好適である。また、エア噴射通路43の先端側は、後体42と組み合わせた際に、長尺部材20の貫通経路21と連通している。 The air injection passage 43 is formed as a through passage whose base end penetrates from the side wall of the air storage chamber 45 on the rear body 42 side toward the rear body 42, and more preferably, the air injection passage 43 extends tangentially from the upper end of the air storage chamber 45. The tip side of the air injection passage 43 communicates with the through passage 21 of the elongated member 20 when combined with the rear body 42.

後体42は、スラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室47と、当該スラリ貯留室47にスラリを導入するスラリ導入口48並びに、スラリ貯留室47と連通するスラリ貯留室開口部49が形成されている。 The rear body 42 is formed with a slurry storage chamber 47 into which the slurry is introduced and temporarily stored, a slurry inlet 48 for introducing the slurry into the slurry storage chamber 47, and a slurry storage chamber opening 49 that communicates with the slurry storage chamber 47.

図2に示すように、スラリ貯留室47は、後体42の幅方向に延設して形成されており、スラリ導入口48は、単一又は幅方向に沿って所定の間隔で複数(本実施形態に係るノズル体10では、2つ)形成されている。なお、図4に示すように、被嵌部材40の幅方向両端には、蓋体12がシール部材13を介して取り付けられており、当該蓋体12によってスラリ貯留室47は幅方向に閉塞されている。 As shown in FIG. 2, the slurry storage chamber 47 is formed by extending in the width direction of the rear body 42, and a single or multiple slurry inlets 48 (two in the nozzle body 10 according to this embodiment) are formed at predetermined intervals along the width direction. As shown in FIG. 4, the lid body 12 is attached to both ends of the fitted member 40 in the width direction via the seal member 13, and the lid body 12 closes the slurry storage chamber 47 in the width direction.

また、スラリ貯留室開口部49は、基端側がスラリ貯留室47の前体41側の側壁から前体41に向かって貫通する貫通路として形成されている。また、スラリ貯留室開口部49は、スラリ貯留室47の下端から接線方向に延びて形成され、先端側が長尺部材20の合流経路22と連通している。なお、本実施形態に係るノズル体10は、スラリ貯留室開口部49と合流経路22とによってスラリ合流経路50を構成している。 The slurry storage chamber opening 49 is formed as a through passage that penetrates from the side wall of the slurry storage chamber 47 on the front body 41 side toward the front body 41 at its base end. The slurry storage chamber opening 49 is formed to extend tangentially from the lower end of the slurry storage chamber 47, and its tip end is connected to the merging path 22 of the long member 20. In the nozzle body 10 according to this embodiment, the slurry storage chamber opening 49 and the merging path 22 form a slurry merging path 50.

また、上記各構成のうち、スラリの通過する経路(スラリ貯留室47の内壁、スラリ貯留室開口部49の内壁等)には、ウレタンゴム等からなる保護層が形成されている。この保護層は、スラリ(特に粒体)により該スラリの通過する経路が研磨されてしまうことを防止するものであり、この保護層の存在によってノズル体10の寿命が数倍に延びることが確認されている。 In addition, among the above components, a protective layer made of urethane rubber or the like is formed on the path through which the slurry passes (the inner wall of the slurry storage chamber 47, the inner wall of the slurry storage chamber opening 49, etc.). This protective layer prevents the path through which the slurry passes from being abraded by the slurry (particularly the granular material), and it has been confirmed that the existence of this protective layer extends the life of the nozzle body 10 by several times.

また、図4に示すように、スラリ貯留室開口部49は、幅方向に長いスリット状に形成されており、スラリ貯留室47の幅方向の両端部には、スペーサ部材51が取り付けられ、スラリ導入口48から導入されたスラリがスラリ貯留室47内で滞留することを防止している。 As shown in FIG. 4, the slurry storage chamber opening 49 is formed as a long slit in the width direction, and spacer members 51 are attached to both ends of the slurry storage chamber 47 in the width direction to prevent the slurry introduced from the slurry inlet 48 from stagnating in the slurry storage chamber 47.

このように構成されたノズル体10は、スラリ貯留室47に導入されたスラリがスラリ合流経路50を介して通過経路31に側方から斜めに導入され、通過経路31の上端から導入された加圧エアと混合されることで噴射材5としてスリット状噴射口11から噴射される。このとき、スラリは、加圧エアによる負圧によってスラリ合流経路50から通過経路31に吸い出される。 In the nozzle body 10 configured in this manner, the slurry introduced into the slurry storage chamber 47 is introduced obliquely from the side into the passage 31 via the slurry junction passage 50, and is mixed with the pressurized air introduced from the upper end of the passage 31, and is then sprayed from the slit-shaped injection port 11 as the spray material 5. At this time, the slurry is sucked from the slurry junction passage 50 into the passage 31 by the negative pressure of the pressurized air.

また、本実施形態に係るノズル体10は、スラリ貯留室47の下端から接線方向に延びるスラリ貯留室開口部49と通過経路31に対して傾斜して合流する合流経路22とからなるスラリ合流経路50を有しているので、スラリの導入から噴射までの経路にスラリが滞留して閉塞することがない。 In addition, the nozzle body 10 according to this embodiment has a slurry confluence path 50 consisting of a slurry storage chamber opening 49 that extends tangentially from the lower end of the slurry storage chamber 47 and a confluence path 22 that joins at an angle to the passage path 31, so that the slurry does not remain in the path from introduction to injection and become clogged.

さらに、スラリ貯留室開口部49がスリット状に形成されているので、ノズル体10内のスラリの流路抵抗を減らすこととで閉塞を防止すると共に、スラリに比重の高い投射材を用いた場合であっても、低濃度の場合は均一性を改善すると共に、高濃度では閉塞を抑制することができる。したがって、スラリの濃度に関わらず、効率的かつ効果的なピーニング処理を行うことができる。 Furthermore, because the slurry storage chamber opening 49 is formed in a slit shape, the flow resistance of the slurry inside the nozzle body 10 is reduced, preventing clogging. Even when a high-density shot material is used for the slurry, uniformity is improved in the case of low concentration, and clogging is suppressed in the case of high concentration. Therefore, efficient and effective peening processing can be performed regardless of the concentration of the slurry.

[実施例]
次に、実施例を参照して本発明についてさらに詳しく説明を行う。まず、本実施形態に係るノズル体10を用いて、高比重投射材を用いたスラリを噴射して閉塞の有無を確認した。また、比較例として同様の条件で従来のノズル体を用いて閉塞の有無を確認した。テストの条件は以下のとおりである。
比重:6.05、中心粒子径:250μm(212~300μm)、エア圧:0.4MPa、スラリ圧:0.24MPa
[Example]
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. First, the nozzle body 10 according to this embodiment was used to spray a slurry using a high specific gravity projection material to check for clogging. As a comparative example, a conventional nozzle body was used under the same conditions to check for clogging. The test conditions are as follows.
Specific gravity: 6.05, median particle size: 250 μm (212-300 μm), air pressure: 0.4 MPa, slurry pressure: 0.24 MPa

ノズル体の閉塞の有無は、ノズル体内の通過経路の圧力上昇が所定の閾値を超えているか否かで確認を行った。その結果、従来のノズル体では、高比重投射材を用いるとノズル体に閉塞が生じるところ、本実施形態に係るノズル体10は、高比重投射材を用いた場合であってもノズル体10の閉塞は生じないことが確認できた。 The presence or absence of blockage of the nozzle body was confirmed by checking whether the pressure rise in the passageway inside the nozzle body exceeded a predetermined threshold. As a result, it was confirmed that while with a conventional nozzle body blockage occurs in the nozzle body when high-density projection material is used, with the nozzle body 10 according to this embodiment, blockage of the nozzle body 10 does not occur even when high-density projection material is used.

また、上記閉塞確認の確認結果、高比重の投射材を用いた場合に高濃度(40vol%(80重量%))においても本実施形態に係るノズル体10におけるスラリの閉塞が確認されなかった。 In addition, the results of the above-mentioned clogging check showed that no clogging of the slurry was confirmed in the nozzle body 10 according to this embodiment, even at high concentrations (40 vol% (80 wt%)) when using a high specific gravity projection material.

次に、長尺部材の合流経路の傾斜角度によって噴射口から噴射される噴射材の幅方向における噴射材の濃度の均一性を確認した。 Next, we checked the uniformity of the concentration of the abrasive material in the width direction sprayed from the nozzle depending on the inclination angle of the merging path of the long member.

噴射材の濃度の均一性は、ノズル体10のスリット状噴射口11の幅方向に沿って所定の間隔で噴射されるスラリの濃度を測定し、幅方向のスラリ濃度の最高値と最低値の差を平均値で除した値×100(%)を均一性を示す値として用いた。 The uniformity of the concentration of the spray material was measured by measuring the concentration of the slurry sprayed at a predetermined interval along the width direction of the slit-shaped spray nozzle 11 of the nozzle body 10, and the value obtained by dividing the difference between the maximum and minimum slurry concentrations in the width direction by the average value x 100 (%) was used as a value indicating the uniformity.

その結果、図5に示すように、本実施形態に係るノズル体10は、濃度が20vol%(60重量%)のような低濃度の場合(実施例1)では、従来のノズル体と比較して均一性が大幅に向上していることが確認でき、例えば、合流角度が35°から55°において均一性が40%を下回っており、より良好であることが確認できる。これに対し、濃度が40vol%(80重量%)の場合(実施例2)は、合流角度が30°から60°の範囲でも均一性が非常に良好であることが確認できる。これに対し、従来のノズル体は、濃度が20vol%(60重量%)のような低濃度(比較例1)及び30vol%(72重量%)のような高濃度(比較例2)のいずれの場合も均一性が本実施形態に係るノズル体10よりも均一性が悪化していることが確認できた。 As a result, as shown in FIG. 5, it was confirmed that the nozzle body 10 according to this embodiment has significantly improved uniformity compared to the conventional nozzle body when the concentration is low, such as 20 vol% (60 wt%) (Example 1). For example, it was confirmed that the uniformity is better, falling below 40% when the confluence angle is between 35° and 55°. In contrast, when the concentration is 40 vol% (80 wt%) (Example 2), it was confirmed that the uniformity is very good even when the confluence angle is in the range of 30° to 60°. In contrast, it was confirmed that the conventional nozzle body has worse uniformity than the nozzle body 10 according to this embodiment in both cases of a low concentration, such as 20 vol% (60 wt%) (Comparative Example 1), and a high concentration, such as 30 vol% (72 wt%) (Comparative Example 2).

このように構成された本実施形態に係るノズル体10は、スラリに高比重の投射材を用いた場合であっても、低濃度でノズル幅方向の均一性が良好であり、高濃度でノズル体10内の閉塞を生じることがない。 The nozzle body 10 of this embodiment configured in this manner has good uniformity in the nozzle width direction at low concentrations, even when a high-density projection material is used in the slurry, and does not cause blockages inside the nozzle body 10 at high concentrations.

また、本実施形態に係るノズル体10は、被嵌部材40の前体41にエア貯留室45を形成し、後体42にスラリ貯留室47を形成した場合について説明を行ったが、前体41にスラリ貯留室47を設け、後体42にエア貯留室45を設けても構わない。また、上記実施例では、高比重の投射材を用いた場合について説明を行ったが、従来同様の低比重の投射材を用いても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 In addition, the nozzle body 10 according to this embodiment has been described as having an air storage chamber 45 formed in the front body 41 of the fitted member 40 and a slurry storage chamber 47 formed in the rear body 42, but it is also possible to provide a slurry storage chamber 47 in the front body 41 and an air storage chamber 45 in the rear body 42. In addition, in the above embodiment, a high specific gravity projection material is used, but a low specific gravity projection material similar to conventional projection materials may also be used. It is clear from the claims that such modified or improved forms are also included in the technical scope of the present invention.

1 ウェットブラスト処理装置, 2 保持部, 5 噴射材, 10 ノズル体, 11 スリット状噴射口, 12 蓋体, 20 長尺部材, 21 貫通経路, 22 合流経路, 23 係合部, 30 板状部材, 31 通過経路, 32 凸部, 33 係合凸部, 40 被嵌部材, 41 前体, 42 後体, 43 エア噴射通路, 44 突起部, 45 エア貯留室, 46 エア導入口, 47 スラリ貯留室, 48 スラリ導入口, 49 スラリ貯留室開口部, 50 スラリ合流経路, 51 スペーサ部材, W ワーク。 1 wet blasting device, 2 holding part, 5 abrasive, 10 nozzle body, 11 slit-shaped injection port, 12 lid, 20 long member, 21 through path, 22 merging path, 23 engaging part, 30 plate-shaped member, 31 passage path, 32 convex part, 33 engaging convex part, 40 fitted member, 41 front body, 42 rear body, 43 air injection passage, 44 protrusion, 45 air storage chamber, 46 air inlet, 47 slurry storage chamber, 48 slurry inlet, 49 slurry storage chamber opening, 50 slurry merging path, 51 spacer member, W workpiece.

Claims (3)

砥粒と液体とが混合されたスラリが導入されて一時貯留されるスラリ貯留室と、加圧エアが導入されて一時貯留されるエア貯留室と、前記スラリ貯留室及び前記エア貯留室と連通すると共に、前記スラリと前記加圧エアとが混合された帯状の噴射材を前記噴射材による処理を実施する際の移動方向と直交する方向であるワークの幅方向に沿って延びるスリット状の噴射口から噴射する通過経路を有するノズル体であって、
前記エア貯留室は、前記通過経路の前記噴射口との反対端に連通し、
前記スラリ貯留室は、前記通過経路の側方に開口するスラリ合流経路を介して前記通過経路と連通し、
前記スラリ合流経路は、前記スラリ貯留室の下端から接線方向に延びるスラリ貯留室開口部と、前記スラリ貯留室開口部と連通すると共に、前記通過経路に対して鋭角の合流角度を有して交差する合流経路とを有し、
前記合流経路は、前記幅方向に沿って延びるスリット状に形成されることを特徴とするノズル体。
a nozzle body having a slurry storage chamber into which a slurry of abrasive grains and liquid is introduced and temporarily stored, an air storage chamber into which pressurized air is introduced and temporarily stored, and a passageway communicating with the slurry storage chamber and the air storage chamber and for spraying a band-shaped abrasive material in which the slurry and the pressurized air are mixed from a slit-shaped injection port extending along the width direction of a workpiece, which is a direction perpendicular to the movement direction when processing with the abrasive material is performed ;
The air storage chamber communicates with an end of the passageway opposite to the injection port,
the slurry storage chamber communicates with the passageway via a slurry merging passage that opens to a side of the passageway,
the slurry confluence path includes a slurry storage chamber opening extending tangentially from a lower end of the slurry storage chamber, and a confluence path communicating with the slurry storage chamber opening and intersecting the passage path at an acute confluence angle;
The nozzle body, wherein the joining path is formed in a slit shape extending along the width direction.
請求項1に記載のノズル体において、
前記合流経路の前記合流角度は、30°から60°であることを特徴とするノズル体。
The nozzle body according to claim 1,
A nozzle body, wherein the joining angle of the joining paths is between 30° and 60°.
請求項1に記載のノズル体において、
前記スラリ貯留室は、前記幅方向の両端部に前記スラリ貯留室の幅方向を狭くするスペーサ部材が取り付けられることを特徴とするノズル体。
The nozzle body according to claim 1,
The nozzle body is characterized in that the slurry storage chamber has spacer members attached to both ends in the width direction to narrow the width of the slurry storage chamber .
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