JP3940380B2

JP3940380B2 - ブローノズル

Info

Publication number: JP3940380B2
Application number: JP2003155266A
Authority: JP
Inventors: 博信砂
Original assignee: Oyabe Seiki Co Ltd
Current assignee: Oyabe Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004352485A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚積層された板材を１枚ずつ分離するための気体流を噴射するブローノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄板状のアルミ板や鋼板等の板材が複数枚積層されてストックされる場合、その積層された板材を最上位のものから一枚ずつ分離して、次工程へ搬送する必要がある。ところが、板材表面には切断時や洗浄時に油膜が付着することがあり、かかる油膜が付着した板材は、積層状態で重ね合わせると油膜の介在により密着して剥がれにくい状態となってしまう。そこで、本願出願人は、かかる場合に有用な板材の分離方法を特開２０００−３１３５２５公報にて提案している。この板材の分離方法では、まず、板材の長手方向中央部がバキュームカップにより押圧され、更に、その板材の長手方向両側が別のバキュームカップにより吊り上げられる。
【０００３】
この状態で、引掻板及びエアブローは、板材の長手方向両縁の外側斜め上方から板材の長手方向両縁へ向けて下降させられ、その下降時にエアブローから空気が板材の縁側面へ噴射されると共に、引掻板が板材の両縁に接触させられる。すると、エアブローの噴流の圧力により密着した板材間の油膜が分散され、引掻板の斜め上方からの下降により下方の板材が掻き落とされて、バキュームカップに吸着された最上位の板材から下方の板材が分離される。ここで、エアブロー用のノズルは、空気の噴流を高圧に維持するためにノズル口を可能な限り小径にする必要があり、その結果、ノズル口径が略２ｍｍ程度とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したエアブローノズルでは、ノズル口径が略２ｍｍと小径であるために、噴射される空気流の衝突面積も極小範囲に限定されてしまい、結果、ノズル口の狙い位置の調節が難しいという問題点があった。また一方で、エアブローノズルのノズル口が小径であるため、板材間の油膜を分散破壊させるために充分な流量の空気流を板材間へ噴射させることができず、板材を分離させ難いという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、噴射される気体流の衝突面積を拡大させることができ、且つ、噴射される気体流量の増大を図ることができるブローノズルを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のブローノズルは、複数枚積層された板材を１枚ずつ分離するための気体流を噴射するものであり、一端から他端に貫通する内空間が内部に形成された筒状部材と、その筒状部材の内空間の内径より外径が小さく形成され、その筒状部材の一端側から前記内空間へ遊挿され、先端にノズル口が開口形成された噴射ノズルと、その噴射ノズルの外周と前記筒状部材の一端側の内周との間に設けられる吸気口と、その吸気口と連通して前記筒状部材の内空間に設けられ、前記噴射ノズルのノズル口付近から前記筒状部材の他端側へ向けて前記内空間の断面積を漸増させることで形成されるディフューザ部とを備えている。
【０００７】
この請求項１記載のブローノズルによれば、圧縮機等によって気体が噴射ノズルに圧送されると、その気体がノズル口から噴射される。気体がノズル口から噴射されると、その噴射に伴うノズル口付近の気圧低下により吸気口から外気が吸入される。この吸気口から吸入された外気は、ノズル口から高速で噴射される気体と混合され一体となる。この混合噴流は、ディフューザ部により速度エネルギーが圧力エネルギーに漸次変換され筒状部材の他端側、即ち、ディフューザ部の末端から積層された板材へ目掛けて噴射される。
【０００８】
請求項２記載のブローノズルは、請求項１記載のブローノズルにおいて、前記筒状部材は、前記吸気口から前記噴射ノズルのノズル口付近まで前記内空間の断面積が漸減される吸気ノズル部と、その吸気ノズル部と前記ディフューザ部とを連結するため前記内空間の断面積が最小とされるスロート部とを備えている。
【０００９】
この請求項２記載のブローノズルによれば、請求項１記載のブローノズルと同様に作用する上、吸気口から吸入された外気は、吸気ノズル部を通過することにより、圧力エネルギーが速度エネルギーに漸次変換されて流速が増速され、スロート部で、或いは、そのスロート部より若干上流側又は下流側で噴射ノズルのノズル口から噴射される気体と混合される。
【００１０】
請求項３記載のブローノズルは、請求項１又は２に記載のブローノズルにおいて、前記噴射ノズル及び筒状部材は、互いに別体に形成されており、その噴射ノズルは、その噴射ノズルの外周から外方へ延出され前記筒状部材の一端面に留め具を介して当着される取付部材を備えている。
【００１１】
この請求項３記載のブローノズルによれば、請求項１又は２に記載のブローノズルと同様に作用する上、噴射ノズルと筒状部材とは互いに別体に形成され、噴射ノズルは、筒状部材の一端側の内空間へ遊挿される場合、その筒状部材の一端面に取付部材が留め具によって当着される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施例であるブローノズル１の噴射ノズル２の断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の右側面図である。図１（ａ）に示すように、噴射ノズル２は、略円筒状に形成されており、その一端側（右端側）が供給部２ａとされ、その他端側（左端側）が噴射部２ｂとされている。噴射ノズル２の供給部２ａは、コンプレッサー等の圧縮機に接続される供給パイプが接続される管継手であり、供給パイプが外周に外嵌可能に形成されている。
【００１３】
噴射ノズル２の噴射部２ｂは、供給部２ａを介して供給される気体（空気、その他の気体）を噴射するものであり、供給部２ａと連設部分から先端（図１（ａ）左方）へ向けて外径が縮径されている。噴射ノズル２の内部には、供給部２ａの端面から噴射部２ｂの先端面まで貫通する通孔２ｃが設けられており、この通孔２ｃは噴射部２ｂの先端面に開口形成されるノズル口２ｄと連通されている。また、供給部２ａと噴射部２ｂとの連設部分の外周には、リブ２ｅが外方へ向けて延出されている。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、噴射ノズル２の外周には３本のリブ２ｅが略等角間隔で延出されており、各リブ２ｅと噴射ノズル２の外周面とが成す角部は略凹状の円弧面に形成されている。各リブ２ｅの先端部には、その厚み方向に貫通する通孔２ｆが穿設されており、この各通穴２ｆにはボルト５（図３参照）の軸部が挿通可能とされている。
【００１５】
図２（ａ）は、ブローノズル１の筒状部材３の断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の右側面図である。図２（ａ）に示すように、筒状部材３は、略円筒状に形成されており、その一端面（右端面）から他端面（左端面）に貫通する内空間３ａが形成されている。この内空間３ａは、筒状部材３の一端側（右端側）に設けられるノズル部３ｂと、筒状部材３の中間部に設けられるスロート部３ｃと、筒状部材３の他端側（左端側）に設けられるディフューザ部３ｄとから構成されている。なお、内空間３ａの各部３ｂ〜３ｄの内径は噴射ノズル２の噴射部２ｂの外径より大きくされている。
【００１６】
ノズル部３ｂは、筒状部材３の一端面から中間部（図２（ａ）左方）へ向けて内径が漸減される部位であり、そのノズル部３ｂの内径が最小となる箇所でスロート部３ｃと連設されている。スロート部３ｃは、ノズル部３ｂの最小内径と略等しい内径が一定区間連続する部位であって、ノズル部３ｂとディフューザ部３ｄとを連結するものである。ディフューザ部３ｄは、スロート部３ｃから筒状部材３の他端面（左端面）へ向けて内径が漸増される部位であり、そのディフューザ部３ｄの内径が最小となる箇所でスロート部３ｃと連設されている。また、筒状部材３の一端面には、図２（ｂ）に示すように、筒状部材３の外周面よりに略等角間隔で３つのめねじ穴３ｅが凹設されている。
【００１７】
図３（ａ）は、ブローノズル１の断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の右側面図である。上記した噴射ノズル２及び筒状部材３は、それぞれ別々に製造され、かかる製造後に互いに組合わせて使用される。具体的には、図３（ａ）に示すように、噴射ノズル２の噴射部２ｂが筒状部材３の一端側（右端側）から内空間３ａ、即ち、ノズル部３ｂ内へ遊挿される。この遊挿後、噴射ノズル２の各リブ２ｅの通孔２ｆが筒状部材３の各めねじ穴３ｅに合わせられ、各通孔２ｆへボルト５が挿通されて各めねじ穴３ｅにねじ込まれる。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、噴射ノズル２の各リブ２ｅは各めねじ穴３ｅへのボルト５のねじ込みによって筒状部材３の一端面に当着され、この結果、噴射ノズル２は筒状部材３の一端面における３点で支持される。このようにして噴射ノズル２と筒状部材３とを組み立てることによって、３本のリブ２ｅと、噴射ノズル２の外周面と、筒状部材３のノズル部２ｂの内周面とにより囲まれた部分には、略楕円形状の３つの導入口４，４，４が設けられる。これらの導入口４，４，４は、筒状部材３の内空間３ａ内へ外気を吸入するための開口である。
【００１９】
噴射ノズル２の供給部２ａは、筒状部材３の一端面（右端側）から外方（右方）に突出され、かかる供給部２ａに圧縮機（図示せず）と接続される供給パイプＰが接続される。噴射ノズル２の噴射部２ｂは筒状部材３のノズル部３ｂを貫通して、その噴射部２ｂの先端は筒状部材３のスロート部３ｃにまで達し、ディフューザ部３ｄの始端（右端）に近接されている。噴射部２ｂの外周面とノズル部３ｂ及びスロート部３ｃの内周面との間には、上記した導入口４，４，４から吸入された外気が通過する流路が形成されている。
【００２０】
筒状部材３のノズル部３ｂのテーパは、噴射ノズル２の噴射部２のテーパより大きくされており、噴射部２ｂの外周面とノズル部３ｂの内周面との間に設けられる流路は導入口４側からスロート部３ｃへ向かうに従って狭窄するように形成されている。また、噴射ノズル２の噴射部２ｂの先端の外周面と筒状部材３のスロート部３ｃとの内周面との間には、筒状部材３のノズル部３ｂを通過した外気をディフューザ部３ｄへ導く流路が設けられている。
【００２１】
筒状部材３のディフューザ部３ｄの始端から終端（末端）までの距離、即ち、ディフューザ部３ｄの長さＬは、そのディフューザ部３ｄの最小内径部分を通過する気流が層流となるようにレイノズル数に基づいて設定されている。よって、ディフューザ部３ｄを通過する気流を層流にできるので、気流がディフューザ３ｄを通過する際に発生する騒音を低減でき、ブローノズル１全体としてエネルギー損失を更に低減できる。また、筒状部材３のディフューザ部３ｄの開口角αは略８°〜１０°の範囲に設定することで気流のエネルギー損失を最小限に抑制できる。
【００２２】
なお、本実施例では、噴射ノズル２のノズル口２ｄの口径が略５ｍｍ、筒状部材３のノズル部３ｂの最大内径が略１６．２６ｍｍ、スロート部３ｃの内径が略１５ｍｍ、ディフューザ部３ｄの長さＬが略９０ｍｍ、ディフューザ部３ｄの開口角αが略８°とされている。
【００２３】
次に上記のように構成されたブローノズル１の動作について説明する。まず、噴射ノズル２の供給部２ａに供給パイプＰが接続され、ブローノズル１のディフューザ部３ｄの終端側の開口が複数枚積層された板材（図示せず）へ向けられる。かかる状態で、供給パイプＰを介して圧縮機から気体、例えば、圧縮空気が圧送されると、その圧縮空気は通孔２ｃを通過してノズル口２ｄから筒状部材３のディフューザ３ｄ内へ向けて噴射される。この噴射によって、ディフューザ３ｄの始端側（右端側）やスロート部３ｃの空気は、ノズル口２ｄから噴射される気流によりディフューザ３ｄの終端側（左端側）へ連れ出される。
【００２４】
この結果、ディフューザ３ｄの始端側やスロート部３ｃの気圧が低下すると、導入口４，４，４から外気がノズル部３ｂ内へ吸入される。この導入口４，４，４から吸入された外気は、ノズル部３ｂを通過してスロート部３ｃへ至る間に増速され、ディフューザ３ｄへ流入する際に噴射ノズル２のノズル口３ｄから噴射される高速の気流と衝突混合される。この衝突混合された気流である混合噴流は、ディフューザ３ｄを通過する間に速度が減速される一方、圧力が上昇され、ディフューザ３ｄの終端から噴射される。
【００２５】
以上説明したように本実施例のブローノズル１によれば、噴射ノズル２に筒状部材３を組合わせることによって、実質的には、筒状部材３のスロート部３ｃが気流の噴射口となるので、筒状部材３を用いずにノズル口２ｄから気流の噴射させる場合に比べて、気流の噴射口を拡径することができる。しかも、噴射ノズル２のノズル口２ｄから噴射される空気には導入口４，４，４から吸入される外気が混合されるので、圧縮機から供給される気体流量を増加させることなく、噴射される気体の流量を増加できる。従って、ブローノズル１によれば、噴射ノズル２単体では分離不可能に強く密着した板材であっても、噴射ノズル２を単体で使用する場合と同量の圧縮空気を圧縮機により供給するだけで、分離させることができるのである。
【００２６】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００２７】
本実施例では、噴射ノズル２のノズル口２ｄを、筒状部材３のスロート部３ｃにおけるディフューザ３ｄ側（図３（ａ）左側）に位置させたが、かかる噴射ノズルのノズル口の位置は、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、スロート部３ｃの始端（左端）から終端（右端）までの範囲内の何れの位置でも良く、また、スロート部３ｃの始端より僅かにノズル部３ｂ側（図３（ａ）右側）にずれ込んだ位置や、スロート部３ｃの終端から僅かにディフューザ部３ｄ側（図３（ａ）左側）へずれ込んだ位置であっても良い。
【００２８】
また、本実施例では、噴射ノズル２を筒状部材３に取り付けるリブ２ｅを３本としたが、かかるリブの本数は必ずしもこれに限定されるものではなく、噴射ノズル２を筒状部材３に強固に固定でき且つノズル部３ｂへ通ずる導入口を確保できれば、１本や２本、又は４本以上であっても良い。更に、噴射ノズル２を筒状部材３に取り付けるための取付部材は、必ずしも噴射ノズル２の外周に設けられるリブである必要はない。
【００２９】
例えば、上記実施例のブローノズル１のリブ２ｅに代替して、図４に示した第２実施例のブローノズル２０のように、噴射ノズル２１の外周にフランジ２２を周設し、このフランジ２２の厚み方向に貫通する複数の導入口２３を穿設しても良い。また、ブローノズル１のリブ２ｅに代替して、図５に示した第３実施例のブローノズル３０ように、噴射ノズル３１の外周にフランジ３２を周設し、このフランジ３２に近接する筒状部材３の外周にノズル部３ｂへ連通する複数の導入口３３を穿設しても良い。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載のブローノズルによれば、筒状部材の内空間の内径は噴射ノズルの外径より大きく形成されるので、当然に筒状部材のディフューザ部の最小内径部分も噴射ノズルの外径より大きくなる。ここで、このディフューザ部の最小内径部分の付近には噴射ノズルのノズル口が位置するので、ノズル口から噴射される気体と吸気口から吸入された外気との混合噴流は、実質上、ディフューザ部の最小内径部分から噴射される構成となる。従って、かかる混合噴流は、噴射ノズルのノズル口より大径のディフューザ部の最小内径部分から噴射されるので、噴射される混合噴流の衝突面積を噴射ノズルの口径より更に大きくでき、混合噴流の狙い位置の調節を容易できるという効果がある。
【００３１】
また、噴射ノズルのノズル口から噴射される気体には吸気口から吸入される外気が混合されるので、圧縮機から供給される気体流量を増加させることなく、ブローノズル自体が噴射する混合噴流の流量を増加させることができるという効果がある。更に、噴射ノズルのノズル口から噴射された気体は、吸気口から吸入された外気と共にディフューザ部によって徐々に速度エネルギーが圧力エネルギーに変換されるので、ノズル口から噴射された直後の噴射気体の圧力エネルギー損失を最小限に抑制して、ディフューザ部の末端から噴射される混合噴流の板材への衝突力を充分に確保できるという効果がある。
【００３２】
請求項２記載のブローノズルによれば、請求項１記載のブローノズルの奏する効果に加え、筒状部材の内空間へ吸入される外気は、吸気口から吸気ノズル部を通過する過程で徐々に流速を増した後に噴射ノズルから高速で噴射される気体と衝突して混合されるので、その流速の異なる気流の合流損失エネルギーを最小限に抑制することができるという効果がある。しかも、吸気ノズル部は、噴射ノズルのノズル口付近まで断面積が漸減される構造であるので、吸気口から噴射ノズルのノズル口付近へ向かう外気の流路抵抗を少なくでき、その分、吸気ノズル部を通過する外気のエネルギー損失を更に低減でき、外気吸入に伴う吸入音も低減できるという効果がある。
【００３３】
請求項３記載のブローノズルによれば、請求項１又は２に記載のブローノズルの奏する効果に加え、噴射ノズルと筒状部材とは互いに別体に形成されるので、それぞれ個別に製造することができ、かかる個別の製造後に、噴射ノズルの取付部材が留め具によって筒状部材の一端面に当着されるので、筒状部材の内空間に噴射ノズルが遊挿された複雑な構造を容易に製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施例であるブローノズルに使用される噴射ノズルの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側面図である。
【図２】（ａ）は、ブローノズルの筒状部材の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側面図である。
【図３】（ａ）は、ブローノズルの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側面図である。
【図４】（ａ）は、第２実施例のブローノズルの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側面図である。
【図５】（ａ）は、第３実施例のブローノズルの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の右側面図である。
【符号の説明】
１，２０，３０ブローノズル
２，２１，３２噴射ノズル
２ｄノズル口
２ｅリブ（取付部材）
３筒状部材
３ａ内空間
３ｂノズル部（吸気ノズル部、吸気口の一部）
３ｃスロート部（スロート部、吸気口の一部）
３ｄディフューザ部
４，２３，３３導入口（吸気口の一部）
５ボルト（留め具）
２２，３２フランジ（取付部材）
Ｐ供給パイプ

Claims

複数枚積層された板材を１枚ずつ分離するための気体流を噴射するブローノズルにおいて、
一端から他端に貫通する内空間が内部に形成された筒状部材と、
その筒状部材の内空間の内径より外径が小さく形成され、その筒状部材の一端側から前記内空間へ遊挿され、先端にノズル口が開口形成された噴射ノズルと、
その噴射ノズルの外周と前記筒状部材の一端側の内周との間に設けられる吸気口と、
その吸気口と連通して前記筒状部材の内空間に設けられ、前記噴射ノズルのノズル口付近から前記筒状部材の他端側へ向けて前記内空間の断面積を漸増させることで形成されるディフューザ部とを備えていることを特徴とするブローノズル。
前記筒状部材は、前記吸気口から前記噴射ノズルのノズル口付近まで前記内空間の断面積が漸減される吸気ノズル部と、その吸気ノズル部と前記ディフューザ部とを連結するため前記内空間の断面積が最小とされるスロート部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のブローノズル。
前記噴射ノズル及び筒状部材は、互いに別体に形成されており、
その噴射ノズルは、その噴射ノズルの外周から外方へ延出され前記筒状部材の一端面に留め具を介して当着される取付部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のブローノズル。