JPS61204386A - 表面処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面処理などの製造工程で中間製品や完成品
の表面の水分や汚れ等を効果的に除去したり、表面に潤
滑油を均一に塗布する事の出来る表面処理装置の改良に
関し、さらに詳述すれば、第１５１１明にあっては、装
置本体（Ｂ）を貫通するように形成したパスライン（Ｃ
）に被表面処理材（２）を挿通して一方向に送給し、パ
スライン（Ｃ）の導入孔（３）部分にて被表面処理材（
２）の送給方向に流体（７）のジェット噴流を吹き付け
て被表面処理材（２）の表面処理を行うと同時にジェッ
ト噴流の流れによって導入孔（３）を負圧にし、導入孔
（３）より装置本体（Ｂ）内に外気を流入させて導入孔
（３）をシールし、然る後パスライン（Ｃ）の導出孔（
４）部分にて被表面処理材（２）の送給方向と逆方向に
流体（７）のジェット噴流を吹き付けて被表面処理材（
２）の表面処理を再度行うと同時にジェット噴流の流れ
によって導出孔（４）を負圧にし、導出孔（４）より装
置本体（Ｂ）内に外気を流入させて導出孔（４）をシー
ルする事を特徴とする表面処理方法に係るものであり、
第２発明にあっては、装置本体（Ｂ）の内部にジェット
噴流膨張空間（１）を設け、装置本体（Ｂ）の外面に開
口せる導入孔（３）と導出孔（４）とを装置本体（Ｂ）
に設け、ジェット噴流膨張空間（１）と導入孔（３）と
の聞及びジェット噴流膨張空間（１）と導出番孔（４）
トノ間にジェット噴流通過孔（５）をそれぞれ形成して
！Ｉ！置装体（Ｂ）を貫通するパスライン（Ｃ）を構成
し、ジェット噴流通過孔（５）を通ってジェット噴流膨
張空間（１）に向かって流体（７）が噴出するようにジ
ェット噴流通過孔（５）と導入孔（３）との境界及びジ
ェット噴流通過孔（５）と導出孔（４）との境界に流体
噴出孔（８）をそれぞれ形成し、ジェット噴流膨張空間
（１）より装置本体（Ｂ）の外面に開口せろ排出孔（９
）を装置本体（Ｂ）に穿設して成ることを特徴とする表
面処理装置（＾）に係るものである。

ドラムに巻き取られた線材や帯材に例えば鍍金処理のよ
うな表面処理を行う場合や僅かの塵あいも嫌う精密部品
材料として使用する場合には、鍍金処理を行う前や精密
部品材料として製品に組み込む前に入念な酸洗工程また
はアルカリ洗い工程や水洗工程乃至トリクレンや洗剤な
どによる洗浄工程があってその表面を清浄にし、且つ、
次工程に入る前に表面の処理液や水を十分除去・乾燥し
ておく必要があり、又、そのまま製品として出荷したり
、次工程で冷間引き抜きする場合には表面に均一に潤滑
油や防錆油を塗布したり、粉体塗装を行う場合には塗装
用の粉体を均一に付着させねばならないが、本発明の目
的とするところは、微細な表面の付着物も瞬時に除去し
、極めて清浄度の高い表面とすることができ、しかも表
面処理と乾燥を同時且つ連続的におこなうことができ、
又は、表面に潤滑油や防錆・油並びに粉体を均一に塗布
することが出来、更に表面処理剤が外部に漏れず完全に
クローズトループで表面処理を行うことができる表面処
理方法とその装置を提供するにある。

以下、本発明を図示実施例に従って詳述する。

第２図は本発明の第１実施例で、被表面処理材（２）が
線材の場合である。Ｔ字管（１０）の両側には〃イド外
筒（１１）をはめ込んであり、第１袋ナツト（１２）に
てＴ字管（１０）に嵌着してあり、Ｔ字管（１０）内で
〃イド外筒（１１）に挾まれた空間がジェット噴流膨張
空間（１）である。ジェット噴流膨張空間（１）に付い
て説明すれば、円筒状でも良いが、角部状であっても良
いもので有り、又、内壁に螺旋溝（３１）を形成してジ
ェット噴流膨張空間（１）に於いて積極的に旋回気流（
３２）を形成するようにしてもよい、又、ジェット噴流
の拡散に合わせてジェット噴流膨張空間（１）の形状を
断面楕円形や碗状又はロート状に形成してもよいもので
ある。更に、ジェット噴流膨張空間（１）の形状は実施
例図では小さいものであるが、勿論これに限られず直径
や長さを大きくとり、大容量にしてジェット噴流膨張空
間（１）内の気圧又は水圧が高くなり過ぎないようにし
、一方のジェット噴流の圧力が高く、他方のジェット噴
流の圧力が弱い場合に、弱い方のジェット噴流がジェッ
ト噴流膨張空間（１）内の気圧又は水圧に負けて逆流す
ることを防止するようにしでもよいものである０図中Ｔ
字管（１０）の下方に延びている部分がジェット噴流膨
張空間（１）から外面に開口する排出孔（９）である、
〃イド外１ｌｌ（１１）の外側半分に内筒挿入孔（１３
）を穿設してあり、この内筒挿入孔（１３）に〃イド内
＊（１４）が螺進・螺退自在に螺着されている６内筒挿
入孔（１３）の孔底（１５）は摺鉢状に形成されており
、孔底（１５）よりＴ字管（１０）内へ通ずるジェット
噴流通過孔（５）をがイド外ｆｉｉＩ（１１）の中心に
穿設しである。尚、ジェット噴流通過孔（５）の内壁に
螺旋溝を刻設しでもよい、〃イド内ｎ（１４）の挿入側
端部はニードル弁（１６）状となっていて、ニードル弁
（１６）の先端もテーパに仕上げてあり、このニードル
弁（１６）と孔底（１５）との間にわずかな隙間を開成
しで、流体噴出孔（８）を形成してあり、この流体噴出
孔（８）と導入孔（３）＊たは導出孔（４）とのなす角
度（θ）は１５度から６０度程度の鋭角である。この流
体噴出孔（８）のｆｆ［隙はガイド内筒（１４）の螺入
量によって調節され、調節後は調節ナツト（１））を締
め込んで固定する。ニードル弁（１６）は内情挿入孔（
１３）よりかなりの細径であるため、ニードル弁（１６
）の周囲に流体′Ｎ＊す（１８）が生じる。又、流体噴
流孔（８）の他の実施例としてｕｌｌＥ（１５）やニー
ドル弁（１６）のテーパー面に螺旋溝を刻設し、流体が
旋回しながらジェット噴流通過孔（５）に噴き出すよう
にしてもよいものである。

又、流体噴出孔（８）は上記のようにニードル弁（１６
）とテーパー状の孔底（１５）とで構成されるリング状
のものに限られず、小孔を多数ジェット噴流通過孔（５
）の周囲に穿設しても良いものである。流体溜まＱ　（
１Ｂ）には外部と通ずる流体供給孔（１９）を設けであ
る。！Ｉ！た、がイド内！（１４）の先端には耐摩耗性
向上のためセラミックスノズル（２０）や超硬ノズル（
２０）、耐磨耗性樹脂ノズル（２０）を嵌め込んであり
、第２袋ナラ）　（２１）にて固着されている。勿論、
ノズル（２０）の取り付けは圧入でもよい、ノズル（２
０）並びにガイド内筒（１４）の中心には線材の外形形
状に合わせて形成され、線材の外径より若干太く（即ち
、ジェット噴流の流速により、導入孔（３）及び導出孔
（４）内が負圧になって流体（））が逆流しない程度の
隙間である。）、ジェット噴流通過孔（５）より若干細
径に形成された内径を有する導入孔（３）と導出孔（４
）とがそれぞれ！１！設されている。

流体供給孔（１９）に供給される流体（７）には気体、
液体、粉体があり、気体の例としては、例えば空気、フ
ロン、窒素などがある。フロンや窒素は非還元性雰囲気
を形成する場合に使用さ＾るものである６Ｉｉ体の場合
にはトリクレンのような洗浄用溶剤を始め、水、洗剤や
微細な研摩材を混入した研摩液や潤滑液が用いられる。

粉体の場合は非常に微細な研摩粉が用いられ、粉体塗装
の場合には微細な塗装用粉体が用いられる。＊ず、本装
置にて水切りを行う場合に付いて説明する。第１図に示
すように、フィルタ（２２）を介して流体供給孔（１９
）にコンプレッサ（２３）を接続し、排出孔（９）をサ
イクロン（２４）に接続する。次いで、線状の被表面処
理材（２）を導入孔（３）から導出孔（４）に挿通し、
パスライン（Ｂ）上を一定速度にて被表面処理材（２）
を一方向に送給する。被表面処理材（２）の送給と同時
にコンプレフサ（２３）から圧縮空気を表面処理装置（
＾）に送り込むと、フィルタ（２２）にで濾過された清
浄な圧縮空気は、一旦流体溜虫’）　（１Ｂ）に入り、
次いで細い流体噴出孔（８）から急激にジェット噴流通
過孔（５）に送り込まれる。圧縮空気はジェット噴流通
過孔（５）内を急激な速度で通過して被表面処理材（２
）の表面をブラッシングし、表面の水分を吹き飛ばす、
一方、導入孔（３）と導出孔（４）の部分ではジェット
噴流通過孔（５）の圧縮空気の流れに引かれて負圧にな
り、導入孔（３）と導出孔（４）に流れ込む外気により
、この部分でもブラッシングが起こる。特に導出孔（４
）では被表面処理材（２）と反対方向に外気が流れ、被
表面処理材（２）の表面を流れる外気の流速が相対的に
速くなり、水切り・乾燥効果を者しく高めるものである
。このようにして水分を含んだ圧縮空気はジェット噴流
膨張空間（１）に至り、更に急膨張すると共に円筒状の
壁面に沿って旋回して被表面処理材（２）の周囲に旋回
気流（３２）を作り出し、被表面処理材（２）の表面か
ら更に水分を奪い去る。ジェット噴流膨張空間（１）の
内壁に螺旋溝（３１）を刻設している場合には旋回気流
（３２）がより積極的に形成され、水切り・乾燥効果が
より大になるものであ“る、水分を十分含み、導入孔（
３）Ｉｌｌｌから進んで米た旋回気流（３２）と導出孔
（４）側から進んで来た旋回気流（３２）はジェット噴
流膨張空間（１）の中央で減速して排出孔（９）へと進
み、水分を分離しつつサイクロン（２４）内に入る。サ
イクロン（２４）に入ると更に水分が分離され、乾燥空
気が外部に放出される。圧縮空気量はバルブ（２９）に
て調節される。ここで、ジェット噴流膨張空間（１）の
容量が大なる場合には上記の旋回気流（３２）同士の衝
突が回避もしくは緩和され、ジェット噴流膨張空間（１
）内の気圧が高くなり過ぎず、弱い方のジェット噴流が
逆流するというような事がない、又、圧縮空気をコンプ
レフサ（２３）にて流体供給孔（１９）に吹き込む場合
を示したが、排出孔（９）から吸引しても同様の結果が
得られるものであり、場合によっては圧縮空気の圧入と
吸引を同時に行っても良いものである。又、流体供給孔
（１９）からの供給は勿論圧縮空気のみに限られるもの
でなく、前述の液体や粉体を吹き込み、被表面処理材（
２）の表面を洗浄又は研摩若しくは油引きしても良いも
のである。更にこれまで述べたように同種のものを流体
供給孔（１９）に供給するだけに止どまらず、一方の流
体供給孔（１９）に液体を、他方の流体供給孔（１９）
に気体を供給するなど異種のものを供給するようにして
もよいものである。この、、直に関し、代表例としてト
リクレンによる線材の洗浄に付いて説明する。＃ｌ材は
前述同様導入孔（３）から導出孔（４）に向けて送給さ
れている。

左右の流体供給孔（１９）にトリクレンを加圧供給し、
ジェット噴流通過孔（５）に噴出させる。ジェット噴流
通過孔（５）に噴出したトリクレンのジェット噴流は線
材の表面を強くブラッシングし、塵あいは勿論油脂の単
原子Ｍ＊で洗浄・除去する。この時、線材の断面が円形
でなく、入り組んだ形状であってもトリクレンのジェッ
ト噴流が奥部まで吹き込まれ、完全な洗浄を実現するも
のである。左右の流体供給孔（１９）からトリクレンを
供給した場合、導出孔（４）側のジェット噴流通過孔（
５）に於いて、線材の表面を流れるトリクレンの流速は
相対的に速くなり、洗浄効果を大ならしめるものである
。又、ジェット噴流通過孔（５）を過ぎ、導出孔（４）
に入ると、線材の表面は導出孔（４）の負圧にて吸入さ
れた外気流にブラッシングされ、乾燥される事になる。

これに対して、導入孔（３）側のみにトリクレンを供給
し、導出孔（４）側に外気を供給する場合は、導出孔（
４）側の外気のジェット噴流にて線材の乾燥をより完全
に行うことが出来るものである。１３図は本発明のｔＪ
Ｓ２実施例で、導入孔（３）に表面処理剤供給孔（３０
）を流体供給孔（１９）とは別に設けた例で、流体供給
孔（１９）には圧縮空気を供給し、導入孔（３）の負圧
にて表面処理剤を吸入するようになっている。第６図は
導入孔（３）及び導出孔（４）の出口部分の他の実施例
の形状で、ジェット噴流に合わせてブースター状に形成
した場合の断面である。第４図は本発明の第３実施例で
、ジェット噴流膨張空間（１）の中央にリング状の仕切
壁（２８）を設け、ジェット噴流膨張空間（１）を左右
に２分したもので、旋回気流（３２）同士の衝突を妨げ
て気流の乱れが生じないようにし、旋回気流（３２）の
排出をより円滑に行うようにしである。

（２５）は面取りで、被表面処理材（２）を表面処理装
ｆｌｙ（＾）に通し易くするためのものである。尚、潤
滑剤の塗布のような場合には、導出孔（４）内に吸入さ
れる外°気にて余分の潤滑剤が剥ぎ取られ、適性量の潤
滑剤の塗布がなされるものである。又、第３図において
ガイド外筒（１１）にがイド中筒（６）を螺入し、〃イ
ド中！　（６）にジェット噴流通過孔（５）を形成して
も良いものであり、この場合はジェット噴流通過孔（５
）の直径の異なる〃イド中！　（６）を多数用意してお
き、適宜取り替える事により、直径の異なる線材にも適
応出来るものである。

第７．８図は本発明の第４実施例で、被表面処理材（２
）が帯状の場合に使用するものである。装置本体（Ｂ）
は上半部（２６）と下半部（２））とに分割されている
。この場合導入孔（３）、導出孔（４）、ジェット噴流
通過孔（５）は被表面処理材（２）に今わせてスリット
状に形成されている。又、ジェット噴流膨張空間（１）
もこれに合わせて直方体状に形成されており、ジェット
噴流通過孔（５）からシェツト噴流膨張空１Ｗ１（１）
に噴き出した圧縮空気は急膨張しつつ帯状の被表面処理
材（２）の上を流れ、排出孔（９）に流れ込む、尚、こ
の場合装置本体（Ｂ）が上半部（２６）と下半部（２７
）とに分割されているので、パスライン（Ｃ）上に配置
されている被表面処理材（２）をそのままにして（換言
すれば、パスライン上の被表面処理材（２）を途中で切
断することなく）、ボルトの取り付け・取り外しだけで
被表面処理材（２）への着脱が可能となる。尚、被表面
処理材（２）は上記のように線材や条のみに限られず、
棒材なとも当然含むものであり、長短に拘わらず連続体
であれば足る。第９図及ゾ第１０図は本発明の第５実施
例で、装置本体（Ｂ）の中央にｆｆ１３の流体噴出孔（
８）を設けた例で、第３の流体噴出孔（８）は被表面処
理材（２）の送給方向に対して斜めに配設されている。

これにより、被表面処理材（２）の表面に付着した流体
（８）は流体噴出孔（８）に沿って吐き出されることに
なる。この場合の流体噴出孔（８）の形状は、出口部分
がスリット状になっており、流体供給孔（１９）とスリ
ット溝（８ａ）とは多数の細孔（８ｂ）で連通しである
。

（以下余白） 第１発明は、軟土のようにａ１１本体を貫通するように
形成したパスラインに被表面処理材を挿通して一方向に
送給し、パスラインの導入孔部分にて被表面処理材の送
給方向に流体のジェット噴流を吹き付けて被表面処理材
の表面処理を行うと同時にシェツト噴流の流れによって
導入孔を負圧にし、導入孔より装置本体内に外気を流入
させて導入孔をシールし、然る後パスラインの導出孔部
分にて被表面処理材の送給方向と逆方向に流体のジェッ
ト噴流を吹き付けて被表面処理材の表面処理を再度行う
と同時にジェット噴流の流れによって導出孔を負圧にし
、導出孔より＊ｆｉ本体内に外気を流入させて導出孔を
シールするので、まず第１に順方向のシェツト噴流と逆
方向のジェット噴流とで方向を違えて２度表面処理を行
うものであり、洗浄工程にあっては一方向では取れない
ような汚れでも完全に除去することがでさ、塗布工程で
は余分の流体が剥ぎ取られて均一な塗布層を形成でき、
更に上記のように第２に導入孔並びに導出孔をシールし
であるので、流体が外部に漏れず、クローズトループで
作業ができ、作業環境を清浄に保つことができるという
利点も兼ね備えており、第２発明にあっては、装置本体
の外面に開口せる導入孔と導出孔とをｖｔ装置本体設け
、導入孔と導出孔に続けてジェット噴流通過孔を形成し
、ジェット噴流通過孔と導入孔との境界及びジェット噴
流通過孔と導出孔との境界に流体噴出孔をそれぞれ形成
し、ジェット噴流通過孔内を急激な速度で通過し、装置
本体の奥部に向かって噴き出す流体は、ジェット噴流通
過孔内で激しぐ被表面処理材の表面をブラッシングし、
表面の水分や汚れを吹き飛ばし、表面を清浄にすると同
時に導出孔の部分にて吸入外気と接触し、表面の液体分
を蒸発させることが出来、一工程で表面の洗浄と乾燥と
が連続的に行えるという利息があり、又、潤滑剤の塗布
にあっては導出孔の部分にて余分な潤滑油や防錆油が剥
ぎ取られ、均一な塗布が行えるという利点がある。又、
導入孔と導出孔の部分では内径寸法がジェット噴流通過
孔より小さいため、ジェ？）噴流通過孔内の流体の流れ
に引かれて負圧になり、導入孔と導出孔に流れ込む外気
により、この部分でも表面のブラッシングが起こるもの
であり、表面の清浄度や乾燥度を向上させる事が出来る
という利点がある。更に装置本体の内部にジェット噴流
通過孔より内径寸法の大きなジェット噴流膨張空間を設
けであるので、汚れや水分を含んだ流体はジェット噴流
膨張空間に至り、更に急膨張すると共に壁面に沿って旋
回して被表面処理材の周囲に旋回気流を作り出し、被表
面処理材の表面から更に流体分を奪い去るという利点が
ある。又、導入孔側と導出孔側の両方からジェット噴流
膨張空間に流体が噴浮出すようになっているため、導入
孔側から進んで米だ旋回気流と導出孔側から進んで米な
旋回気流は流速を下げで排出孔へと進み、空気と流体分
との効果的な分離が行なわれるという利点もあり、その
他導入孔側と導出孔側のジェット噴流の流速を変えたり
、異種の流体を供給して乾燥度や清浄度の向上を図った
りすることも出来れば、ジェット噴流膨張空間に排出孔
を設けであるので、排出孔から吸引することによりジェ
ット噴流を作り出すことも出来れば、流体供給孔に流体
を圧送すると同時に排出孔から吸引して、より強力なジ
ェット噴流を作り出す事もできるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の７０−図、第２図は本発明
の第１実施例の縦断面図、第３図は本発明のｆｊＳ２実
施例の縦断面図、第４図は本発明のジェット噴流膨張空
間の第３実施例の部分縦断面図、第５図は本発明のジェ
ット噴流膨張空間の内壁に螺旋溝を刻設した場合の縦断
面図、第６図は本発明のジェット噴流通過孔の出口部分
の第２実施例の縦断面図、第７図は本発明の第４実施例
の縦断面図、第８図は第７図の正面図、第９図は本発明
の第５実施例の縦断面図、第１０図は第９図の平面図で
ある。 （＾）は表面処理装置、ＣＢ）は装置本体、（Ｃ）はパ
スライン、（１）はジェット噴流膨張空間、（２）は被
表面処理材、（３）は導入孔、（４）は導出孔、（５）
はジェット噴流通過孔、（６）は〃イド中筒、（７）は
流体、（８）は流体噴出孔、（９）は排出孔、（θ）は
流体噴出孔と導入孔または導出孔とのなす角度である。 発明者　村尾　雅嗣 発明者　村尾　相席 発明者　望月　　強

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）装置本体を貫通するように形成したパスラインに
   被表面処理材を挿通して一方向に送給し、パスラインの
   導入孔部分にて被表面処理材の送給方向に流体のジェッ
   ト噴流を吹き付けて被表面処理材の表面処理を行うと同
   時にジェット噴流の流れによって導入孔を負圧にし、導
   入孔より装置本体内に外気を流入させて導入孔をシール
   し、然る後パスラインの導出孔部分にて被表面処理材の
   送給方向と逆方向に流体のジェット噴流を吹き付けて被
   表面処理材の表面処理を再度行うと同時にジェット噴流
   の流れによって導出孔を負圧にし、導出孔より装置本体
   内に外気を流入させて導出孔をシールする事を特徴とす
   る表面処理方法。
2. （２）装置本体内でジェット噴流を急激に膨張させた後
   、装置本体外に流体を導出する事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の表面処理方法。
3. （３）装置本体内で急激に膨張せるジェット噴流を螺旋
   気流として成る事を特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載の表面処理方法。
4. （４）装置本体の内部にジェット噴流膨張空間を設け、
   装置本体の外面に開口せる導入孔と導出孔とを装置本体
   に設け、ジェット噴流膨張空間と導入孔との間及びジェ
   ット噴流膨張空間と導出孔との間にジェット噴流通過孔
   を形成して装置本体を貫通するパスラインを構成し、ジ
   ェット噴流通過孔を通ってジェット噴流膨張空間に向か
   って流体が噴出するようにジェット噴流通過孔と導入孔
   との境界及びジェット噴流通過孔と導出孔との境界に流
   体噴出孔をそれぞれ形成し、ジェット噴流膨張空間より
   装置本体の外面に開口せる排出孔を装置本体に穿設して
   成ることを特徴とする表面処理装置。
5. （５）トリクレンや洗剤のような洗浄剤や研摩粉のよう
   な表面処理剤を供給する表面処理剤供給孔を導入孔又は
   導出孔に開設してなる事を特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の表面処理装置。
6. （６）ジェット噴流膨張空間の内壁に螺旋溝を刻設して
   なる事を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の表面
   処理装置。
7. （７）ジェット噴流通過孔に螺旋溝を刻設してなる事を
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の表面処理装置
   。
8. （８）流体噴出孔に螺旋溝を刻設してなる事を特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の表面処理装置。
9. （９）ジェット噴流通過孔の出口近傍を出口に近付く程
   その内径を次第に大に形成してなる事を特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の表面処理装置。
10. （１０）ジェット噴流膨張空間の内径を、その入り口か
    ら奥部に行くに連れて次第に大に形成してなる事を特徴
    とする特許請求の範囲第４項に記載の表面処理装置。