KR101228062B1 - 블라스팅 노즐 - Google Patents

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    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
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Abstract

압축공기를 이용하여 연마재를 분사함으로써 피처리물의 표면처리 작업을 수행하는 블라스팅 노즐이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 따른 블라스팅 노즐은, 압축공기와 연마재를 이송하는 호스의 선단에 연결되는 하부 노즐과, 하부 노즐의 중심선에 대해 회전 가능하도록 하부 노즐의 선단부에 결합된 상부 노즐을 구비한다.

Description

블라스팅 노즐{Blasting nozzle}
본 발명은 블라스팅 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분사 각도를 조절할 수 있게 구성된 블라스팅 노즐에 관한 것이다.
금속 구조물의 표면 부식에 대한 내구성을 증가시킬 목적으로 도장이 이루어지고 있다. 이러한 도장의 내구성은 구조물의 표면처리 상태에 큰 영향을 받는다. 소형 구조물의 표면처리에는 화학적인 방식이 사용될 수 있으나, 대형 구조물일 경우의 표면처리는 작업 효율이 뛰어난 블라스팅 방식이 주로 사용된다. 블라스팅 작업은 고압의 압축공기를 사용하여 모래 또는 금속 조각 등과 같은 연마재를 구조물의 표면에 분사함으로써 그 표면의 녹이나 이물질을 제거하고, 적정한 표면 거칠기를 형성시키는 작업을 말한다. 깨끗한 표면은 도장 후 내부 발청의 원인을 제거하여 도막의 내구성을 향상시키며, 적정한 표면 거칠기는 표면적을 증대시켜 도막의 부착력을 향상시킨다.
블라스팅 작업에 있어서, 압축공기로 연마재의 운동에너지를 증대시켜 구조물, 즉 피처리물의 표면에 분사시키게 되는데, 표면처리에 대한 효율을 높이기 위해서는 구조물을 이루는 재료에 따라 적정한 재질의 연마재가 사용되어야 한다. 일반적으로 철 구조물의 블라스팅 작업에는 연마재로서 경도가 높은 스틸 그릿(steel grit)이 사용되고 있다. 이와 같이, 연마재로서 금속 재료를 사용하는 것을 일반적으로 쇼트 블라스팅이라 지칭한다. 한편, 연마재로서 모래를 사용하는 것을 일반적으로 샌드 블라스팅이라 지칭한다.
이와 같은 블라스팅 작업에는 압축공기를 이용하여 연마재를 이송하는 호스와, 이 호스의 단부에 연결되어 호스를 통해 공급된 연마재를 피처리물의 표면을 향해 분사하는 블라스팅 노즐이 사용된다. 그런데, 종래의 블라스팅 노즐은 직선 형태로 되어 있어서, 피처리물의 외부로 노출된 표면으로 연마재를 분사하기에는 편리하게 되어 있으나, 피처리물의 저면이나 내부의 표면 또는 좁은 공간의 구석부 등의 사각 지역에는 연마재를 분사하기가 곤란하였다. 이 경우, 호스를 꺾어서 작업하였는데, 고압의 압축공기가 들어 있는 호스를 꺾기에는 작업자의 힘이 상당히 요구되어 작업 강도가 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은, 분사 각도를 조절할 수 있도록 구성됨으로써 피처리물의 사각 지역에도 연마재를 용이하게 분사할 수 있는 블라스팅 노즐을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 압축공기를 이용하여 연마재를 분사함으로써 피처리물의 표면처리 작업을 수행하는 블라스팅 노즐에 있어서, 상기 압축공기와 연마재를 이송하는 호스의 선단에 연결되는 하부 노즐; 및 상기 하부 노즐의 중심선에 대해 회전 가능하도록 상기 하부 노즐의 선단부에 결합된 상부 노즐;을 구비하는 블라스팅 노즐이 제공될 수 있다.
그리고, 상기 하부 노즐의 선단부에 볼 조인트 하우징이 형성되고, 상기 상부 노즐의 후단부에 상기 볼 조인트 하우징 내부에 삽입되는 조인트 볼이 형성되며, 상기 볼 조인트 하우징의 상단부에 상기 상부 노즐이 삽입되는 곳으로 상기 상부 노즐의 회전 방향으로 긴 형상을 가진 제1 슬롯이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 슬롯은 상기 상부 노즐이 상기 하부 노즐의 중심선에 대해 0도 내지 60도의 범위 내에서 회전 가능하도록 하는 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 상부 노즐의 조인트 볼의 하단부에는 상기 하부 노즐과 상부 노즐을 연통시키는 제2 슬롯이 형성되며, 상기 제2 슬롯은 상기 상부 노즐의 회전 방향으로 긴 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 블라스팅 노즐은, 상기 하부 노즐의 중심선에 대한 상기 상부 노즐의 회전 각도를 일정하게 고정시키는 스토퍼를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼는, 상기 제1 슬롯의 가장자리를 따라 돌출 형성된 브라켓과, 상기 브라켓에 배열된 다수의 나사구멍과, 상기 다수의 나사구멍 중 어느 하나에 체결되어 그 단부가 상기 상부 노즐의 외면에 접촉되는 고정 나사를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 노즐의 외면에는 상기 고정 나사의 단부가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 노즐의 선단부 측면에는 상기 하부 노즐의 중심선에 대해 직각으로 돌출된 제1 결합부가 형성되고, 상기 상부 노즐의 후단부 측면에는 상기 상부 노즐의 중심선에 대해 직각으로 돌출된 제2 결합부가 형성되며, 상기 하부 노즐의 제1 결합부와 상기 상부 노즐의 제2 결합부가 베어링을 개재하여 결합될 수 있다.
또한, 상기 상부 노즐의 제2 결합부가 상기 하부 노즐의 제1 결합부 내에 삽입되고, 상기 제1 결합부의 내주면과 상기 제2 결합부의 외주면 사이에 상기 베어링이 설치될 수 있다.
또한, 상기 하부 노즐의 제1 결합부가 상기 상부 노즐의 제2 결합부 내에 삽입되고, 상기 제1 결합부의 외주면과 상기 제2 결합부의 내주면 사이에 상기 베어링이 설치될 수 있다.
또한, 상기 블라스팅 노즐은, 상기 하부 노즐의 중심선에 대한 상기 상부 노즐의 회전 각도를 일정하게 고정시키는 스토퍼를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼는, 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 단부 또는 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 단부에 돌출 형성된 브라켓과, 상기 브라켓에 형성된 나사구멍과, 상기 나사구멍에 체결되어 그 단부가 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에 접촉되는 고정 나사를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에는 상기 고정 나사의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 노즐은, 상기 상부 노즐의 회전 각도의 범위를 제한하는 회전 각도 제한 수단을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 회전 각도 제한 수단은, 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 단부 또는 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 단부에 돌출 형성된 두 개의 걸림턱과, 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에 돌출 형성되며 상기 두 개의 걸림턱 사이에 배치된 돌기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 블라스팅 노즐에 의하면, 하부 노즐의 선단부에 상부 노즐이 소정 각도 회전 가능하도록 결합됨으로써, 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있게 된다. 따라서, 피처리물의 사각 지역에도 연마재를 용이하게 분사할 수 있게 되어, 표면처리 작업의 효율이 향상되고 작업자의 작업 강도가 저하될 수 있다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도들로서, 도 1a는 하부 노즐과 상부 노즐이 일직선을 이룬 상태를 보여주며, 도 1b는 상부 노즐이 하부 노즐에 대해 소정 각도 회전된 상태를 보여준다.
도 2a와 도 2b는 각각 도 1a에 표시된 A-A'선과 도 1b에 표시된 B-B'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도들이다.
도 3은 상부 노즐의 하단에 형성된 제2 슬롯을 도시한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 스토퍼를 도시한 사시도와 부분 단면도이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐의 제조 방법을 단계별로 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 표시된 C-C'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 상부 노즐이 하부 노즐에 대해 소정 각도 회전된 상태를 도시한 측면도이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 스토퍼를 도시한 사시도와 부분 단면도이다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 회전 각도 제한 수단을 도시한 사시도와 측면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11에 표시된 D-D'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 블라스팅 노즐에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도들이고, 도 2a와 도 2b는 각각 도 1a에 표시된 A-A'선과 도 1b에 표시된 B-B'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도들이며, 도 3은 상부 노즐의 하단에 형성된 제2 슬롯을 도시한 사시도이다.
먼저, 도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐(100)은, 압축공기를 이용하여 연마재를 분사함으로써 피처리물의 표면처리 작업을 수행하는 장치로서, 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 상기 블라스팅 노즐(100)은, 하부 노즐(120)과 상부 노즐(140)을 포함하며, 상기 하부 노즐(120)의 선단에 상부 노즐(140)이 볼 조인트 결합되어 소정 각도(θ) 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 하부 노즐(120)과 상부 노즐(140)의 내부에는 서로 연통되는 분사구(121, 141)가 각각 형성된다.
구체적으로, 상기 하부 노즐(120)의 후단부는 압축공기와 연마재를 이송하는 호스(10)의 선단에 연결되고, 하부 노즐(120)의 선단부에는 구 형상의 내부 공간을 가진 볼 조인트 하우징(122)이 형성된다. 그리고, 상부 노즐(140)의 후단부에는 상기 볼 조인트 하우징(122)의 내부 공간과 상응하는 형상을 가진 조인트 볼(142)이 형성된다. 상기 상부 노즐(140)의 조인트 볼(142)이 하부 노즐(120)의 볼 조인트 하우징(122) 내부에 삽입됨으로써, 하부 노즐(120)과 상부 노즐(140)의 볼 조인트 결합이 이루어지게 되는 것이다.
그리고, 상기 하부 노즐(120)의 볼 조인트 하우징(122)의 상단부에는 상부 노즐(140)이 삽입되어 회전할 수 있도록 제1 슬롯(124)이 형성될 수 있다. 상기 제1 슬롯(124)은 상부 노즐(140)의 회전 방향으로 긴 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 슬롯(124)은 상부 노즐(140)이 하부 노즐(120)의 중심선(C)에 대해 소정 각도(θ) 범위, 예컨대 0도 내지 60도의 범위 내에서 회전 가능하도록 하는 정도의 길이를 가질 수 있다. 따라서, 상부 노즐(140)은 제1 슬롯(124)에 삽입된 상태로 제1 슬롯(124)이 허용하는 범위, 예컨대 0도 내지 60도의 범위 내에서 소정 각도(θ) 회전할 수 있게 된다.
또한, 상기 상부 노즐(140)의 조인트 볼(142)의 하단부에는 제2 슬롯(144)이 형성될 수 있다. 상기 제2 슬롯(144)은 하부 노즐(120)의 분사구(121)와 상부 노즐(140)의 분사구(141)를 연통시키기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 노즐(140)의 회전 방향으로 긴 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 슬롯(144)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하부 노즐(120)과 상부 노즐(140)이 일직선을 이루고 있을 때, 하부 노즐(120)의 분사구(121)를 완전히 개방시키되 제1 슬롯(124)을 통해 외부로 노출되지 않으며, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상부 노즐(140)이 하부 노즐(120)의 중심선(C)에 대해 최대의 각도(θ), 예컨대 60도로 회전된 상태에서는, 하부 노즐(120)의 분사구(121)를 적어도 50% 개방시킬 수 있는 정도의 길이를 가지도록 설계될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐(100)은, 하부 노즐(120)의 선단부에 상부 노즐(140)이 회전 가능하도록 볼 조인트 결합된 구성을 가짐으로써, 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있게 된다. 다시 설명하면, 블라스팅 작업시, 작업자가 노즐(100)을 손으로 잡고 작업하게 되는데, 이때 손으로 상부 노즐(140)의 회전 각도(θ)를 자유롭게 조절하면서 작업할 수 있게 되므로, 피처리물의 저면이나 내부의 표면 또는 좁은 공간의 구석부 등의 사각 지역에도 연마재를 용이하게 분사할 수 있게 된다. 따라서, 피처리물의 표면처리 작업 효율이 향상되고 작업자의 작업 강도가 저하될 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 스토퍼를 도시한 사시도와 부분 단면도이다.
전술한 바와 같이, 일반적으로는 작업자가 손으로 상부 노즐(140)의 회전 각도(θ)를 자유롭게 조절하면서 작업하게 되지만, 비교적 장시간 일정한 분사 각도로 연마재를 분사할 필요가 있을 경우가 있다.
이러한 경우에는, 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(160)를 이용하여 상부 노즐(140)의 회전 각도(θ)를 일정하게 고정시킬 수 있다. 상기 스토퍼(160)는, 하부 노즐(120)의 볼 조인트 하우징(122)에 형성된 제1 슬롯(124)의 가장자리를 따라 돌출 형성된 브라켓(162)과, 상기 브라켓(162)에 배열된 다수의 나사구멍(164)과, 상기 다수의 나사구멍(164) 중 어느 하나에 체결되는 고정 나사(166)를 포함할 수 있다. 상기 브라켓(162)은, 하부 노즐(120)의 제조시에 볼 조인트 하우징(122)과 일체로 형성될 수 있으며, 또는 별도의 부재로 제조된 후 하부 노즐(120)의 볼 조인트 하우징(122)에 용접되어 부착될 수 있다. 상기 고정 나사(166)는 다수의 나사구멍(164) 중 어느 하나에 체결되어 그 단부가 상부 노즐(140)의 외면에 접촉 가압하게 되고, 이에 따라 상부 노즐(140)은 일정한 각도(θ)로 회전된 상태로 고정될 수 있다. 그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 노즐(140)의 외면에는 상기 고정 나사(166)의 단부가 삽입되는 홈(168)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 노즐(140)의 고정 상태를 더욱 확실하게 유지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 비교적 장시간 일정한 분사 각도로 연마재를 분사할 경우에, 스토퍼(160)를 이용하여 상부 노즐(140)의 회전 각도(θ)를 일정하게 고정시키게 되면, 작업자가 손으로 상부 노즐(140)을 잡고 그 회전 각도(θ)를 유지할 필요가 없으므로, 작업자의 작업 강도가 저하되고, 안전성이 향상될 수 있다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐의 제조 방법을 단계별로 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 하부 노즐(120)의 선단부에 볼 조인트 하우징(122)이 형성되고, 볼 조인트 하우징(122)의 내부에 상부 노즐(140)의 조인트 볼(142)이 삽입되어야 하므로, 하부 노즐(120) 전체를 일체로 제조하기는 힘들다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는, 하부 노즐(120)을 그 중심선(C)을 포함하는 길이 방향의 절단면을 따라 두 개의 부분(120a, 120b)으로 분할하여 제작한다. 이때, 상기 절단면은 제1 슬롯(124)의 중심을 통과하도록 할 수 있으며, 이 경우 두 개의 부분(120a, 120b)은 절단면을 기준으로 서로 대칭되는 형상을 가지게 된다.
상기 하부 노즐(120)은 연마재와 마찰하게 되므로, 내마모성이 높은 초경 합금으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 초경 합금, 예컨대 텅스텐 카바이드를 소결함으로써 하부 노즐(120)의 두 개의 부분(120a, 120b)을 각각 제조할 수 있다.
한편, 상부 노즐(140)은 분할할 필요 없이 그 전체를 일체로 제조할 수 있으며, 하부 노즐(120)과 마찬가지로 초경 합금의 소결에 의해 제조될 수 있다.
다음으로, 도 5b를 참조하면, 상부 노즐(140)의 조인트 볼(142)을 하부 노즐(120)의 두 개의 부분(120a, 120b) 사이에 삽입하여 조립한다. 이때, 상부 노즐(140)이 하부 노즐(120)의 제1 슬롯(124)에 삽입되도록 한다. 이어서, 상기 하부 노즐(120)의 두 개의 부분(120a, 120b)을 브레이징 용접하여 접합한다. 그러면, 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같은 구성을 가진 블라스팅 노즐(100)이 제조될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 블라스팅 노즐의 제조 방법에 의하면, 하부 노즐(120)을 두 개의 부분(120a, 120b)으로 분할하여 제조한 후 상부 노즐(140)과 결합함으로써, 볼 조인트 결합된 하부 노즐(120)과 상부 노즐(140)로 구성된 초경 합금 재질의 블라스팅 노즐(100)을 용이하게 제조할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6에 표시된 C-C'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도이며, 도 8은 도 6에 도시된 상부 노즐이 하부 노즐에 대해 소정 각도 회전된 상태를 도시한 측면도이다.
먼저, 도 6과 도 7을 함께 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐(200)도 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 상기 블라스팅 노즐(200)은, 하부 노즐(220)과 상부 노즐(240)을 포함하며, 상기 하부 노즐(220)의 선단에 상부 노즐(240)이 베어링(230)을 개재하여 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 상기 하부 노즐(220)과 상부 노즐(240)의 내부에는 서로 연통되는 분사구(221, 241)가 각각 형성된다.
구체적으로, 상기 하부 노즐(220)의 후단부는 압축공기와 연마재를 이송하는 호스(10)의 선단에 연결되고, 하부 노즐(220)의 선단부 측면에는 하부 노즐(220)의 중심선(C1)에 대해 90도 각도로 돌출된 제1 결합부(222)가 형성된다. 그리고, 상부 노즐(240)의 후단부 측면에도 상부 노즐(240)의 중심선(C2)에 대해 90도 각도로 돌출된 제2 결합부(242)가 형성된다. 상기 상부 노즐(240)의 제2 결합부(242)가 하부 노즐(220)의 제1 결합부(222) 내에 삽입되고, 제1 결합부(222)의 내주면과 제2 결합부(242)의 외주면 사이에 베어링(230)이 설치된다. 이에 따라, 하부 노즐(220)의 중심선(C1)과 상부 노즐(240)의 중심선(C2)이 평행하게 배치될 수 있으며, 또한 하부 노즐(220)의 중심선(C1)에 대해 상부 노즐(240)이 회전할 수 있게 된다. 그리고, 하부 노즐(220)과 상부 노즐(240)의 분사구들(221, 241)이 상기 제1 결합부(222)와 제2 결합부(242)를 통해 서로 연통될 수 있다.
상기 하부 노즐(220)과 상부 노즐(240)은 연마재와 마찰하게 되므로, 내마모성이 높은 초경 합금, 예컨대 텅스텐 카바이드를 소결함으로써 각각 제조될 수 있다.
한편, 상기 베어링(230)은 연마재에 접촉될 수 있으므로, 하부 노즐(220)의 제1 결합부(222)의 내주면에 오목한 단차부(224)를 형성하고, 그 단차부(224)에 베어링(230)을 설치함으로써, 베어링(230)이 연마재에 노출되는 면적을 최소화할 수 있다. 그리고, 베어링(230)으로서, 양측면이 씰링된 씰링형 베어링을 사용함으로써, 연마재가 베어링(230)의 외륜과 내륜 사이로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 상기한 바와 같이, 하부 노즐(220)과 상부 노즐(240)이 베어링(230)을 개재하여 결합됨으로써, 상부 노즐(240)은 하부 노즐(220)의 중심선(C1)에 대해 360도 각도로 회전할 수 있게 되며, 이에 따라 상부 노즐(240)을 통한 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있게 된다.
상세하게 설명하면, 블라스팅 작업시, 작업자가 노즐(200)을 손으로 잡고 작업하게 되는데, 이때 손으로 하부 노즐(220)의 중심선(C1)에 대한 상부 노즐(240)의 회전 각도(θ)를 왼쪽 및 오른쪽으로 자유롭게 조절하면서 작업할 수 있게 되므로, 피처리물의 저면이나 내부의 표면 또는 좁은 공간의 구석부 등의 사각 지역에도 연마재를 용이하게 분사할 수 있게 된다. 따라서, 피처리물의 표면처리 작업 효율이 향상되고 작업자의 작업 강도가 저하될 수 있다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 스토퍼를 도시한 사시도와 부분 단면도이다.
전술한 바와 같이, 일반적으로는 작업자가 손으로 상부 노즐(240)의 회전 각도(θ)를 자유롭게 조절하면서 작업하게 되지만, 비교적 장시간 일정한 분사 각도로 연마재를 분사할 필요가 있을 경우가 있다.
이러한 경우에는, 도 9a와 도 9b에 도시된 바와 같이, 스토퍼(260)를 이용하여 상부 노즐(240)의 회전 각도(θ)를 일정하게 고정시킬 수 있다. 상기 스토퍼(260)는, 하부 노즐(220)의 제1 결합부(222)의 단부에 돌출 형성된 브라켓(262)과, 상기 브라켓(262)에 배열된 나사구멍(264)과, 상기 나사구멍(264)에 체결되는 고정 나사(266)를 포함할 수 있다. 상기 브라켓(262)은, 하부 노즐(220)의 제조시에 제1 결합부(222)와 일체로 형성될 수 있으며, 또는 별도의 부재로 제조된 후 하부 노즐(220)의 제1 결합부(222)에 용접되어 부착될 수 있다. 상기 고정 나사(266)는 나사구멍(264)에 체결되어 그 단부가 상부 노즐(240)의 제2 결합부(242)의 외주면에 접촉 가압하게 되고, 이에 따라 상부 노즐(240)은 일정한 각도(θ)로 회전된 상태로 고정될 수 있다. 그리고, 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 노즐(240)의 제2 결합부(242)의 외주면에는 상기 고정 나사(266)의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 홈(268)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 노즐(240)의 고정 상태를 더욱 확실하게 유지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 비교적 장시간 일정한 분사 각도로 연마재를 분사할 경우에, 스토퍼(260)를 이용하여 상부 노즐(240)의 회전 각도(θ)를 일정하게 고정시키게 되면, 작업자가 손으로 상부 노즐(240)을 잡고 그 회전 각도(θ)를 유지할 필요가 없으므로, 작업자의 작업 강도가 저하되고, 안전성이 향상될 수 있다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐에 마련된 회전 각도 제한 수단을 도시한 사시도와 측면도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐(200)에 있어서는, 하부 노즐(220)의 중심선(C1)에 대해 상부 노즐(240)이 360도 각도로 회전할 수 있다. 그런데, 실질적으로 연마재를 후방으로 분사할 필요는 없으며, 또한 연마재가 후방으로 분사될 경우 작업자를 향하게 되므로 안전사고의 위험이 있을 수 있다.
따라서, 도 10a와 도 10b에 도시된 바와 같이, 회전 각도 제한 수단(280)을 이용하여 연마재가 전방으로 향하도록 상부 노즐(240)의 회전 각도를 소정의 범위(R) 내로 한정할 수 있다. 상기 회전 각도 제한 수단(280)은, 하부 노즐(220)의 제1 결합부(222)의 단부에 돌출 형성된 두 개의 걸림턱(282)과, 상부 노즐(240)의 제2 결합부(242)의 외주면에 돌출 형성되며 상기 두 개의 걸림턱(282) 사이에 배치된 돌기(284)를 구비할 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 상부 노즐(240)이 회전하게 되면 상기 돌기(284)도 함께 회전하게 되고, 상부 노즐(240)의 회전 각도(θ)가 일정 각도에 도달하면 상기 돌기(284)가 어느 하나의 걸림턱(282)에 걸리게 됨으로써 상부 노즐(240)은 더 이상 회전할 수 없게 된다. 이와 같이, 상기 돌기(284)가 두 개의 걸림턱(282) 사이에서만 회전할 수 있게 되므로, 상부 노즐(240)도 두 개의 걸림턱(282) 사이의 간격에 의해 정해지는 일정한 범위(R) 내에서만 회전할 수 있게 된다. 따라서, 연마재의 분사 방향을 전방을 포함하는 일정한 각도 범위(R)로 제한할 수 있으므로, 연마재의 후방 분사가 방지되어 작업의 안전성이 향상될 수 있다.
한편, 위에서는 블라스팅 노즐(200)에 스토퍼(260)와 회전 각도 제한 수단(280)이 각각 별개로 마련된 것으로 도시되고 설명되었으나, 이에 한정되지는 않는다. 즉, 스토퍼(260)와 회전 각도 제한 수단(280)은 함께 블라스팅 노즐(200)에 마련될 수 있다. 이 경우, 스토퍼(260)의 브라켓(262)은 회전 각도 제한 수단(280)의 걸림턱(282)으로서 작용할 수 있으므로, 회전 각도 제한 수단(280)의 두 개의 걸림턱(282) 중 어느 하나는 스토퍼(260)의 브라켓(262)으로 대체될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11에 표시된 D-D'선을 따른 블라스팅 노즐의 단면도이다.
도 11과 도 12에 도시된 실시예는 베어링(330)의 설치 위치를 제외하고는 도 6과 도 7에 도시된 실시예의 구성과 동일하다. 따라서, 아래에서는 이들 사이의 차이점을 중심으로 간략하게 설명하기로 한다.
도 11과 도 12를 함께 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐(300)에 있어서는, 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)가 상부 노즐(340)의 제2 결합부(342) 내에 삽입되고, 제1 결합부(322)의 외주면과 제2 결합부(342)의 내주면 사이에 베어링(330)이 설치된다. 상기 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)의 외주면에는 오목한 단차부(324)가 형성될 수 있고, 상부 노즐(340)의 제2 결합부(342)의 내주면에도 오목한 단차부(344)가 형성될 수 있다. 상기 베어링(330)을 서로 마주보는 단차부들(324, 344) 사이에 설치함으로써, 연마재에 노출되는 면적을 최소화할 수 있다. 그리고, 상기 제1 결합부(322)와 제2 결합부(342)를 통해 하부 노즐(320)과 상부 노즐(340)의 분사구들(321, 341)이 서로 연통될 수 있다.
상기한 구성에 의해, 하부 노즐(320)의 중심선(C1)과 상부 노즐(340)의 중심선(C2)이 평행하게 배치될 수 있으며, 또한 상부 노즐(340)이 하부 노즐(320)의 중심선(C1)에 대해 360도 각도로 회전할 수 있게 된다. 이에 따라 상부 노즐(340)을 통한 연마재의 분사 각도를 조절할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 블라스팅 노즐(300)에도 도 9a와 도 9b에 도시된 스토퍼(260)와, 도 10a와 도 10b에 도시된 회전 각도 제한 수단(280)이 마련될 수 있다. 다만, 이 경우, 도 11과 도 12에 도시된 블라스팅 노즐(300)에서는, 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)가 상부 노즐(340)의 제2 결합부(342) 내에 삽입되므로, 상기한 스토퍼(260)와 회전 각도 제한 수단(280)의 구성 요소들의 배치 위치가 변경된다.
구체적으로 설명하면, 도 9a와 도 9b에 도시된 스토퍼(260)의 브라켓(262)은 도 11과 도 12에 도시된 상부 노즐(340)의 제2 결합부(342)의 단부에 돌출 형성되고, 도 9a와 도 9b에 도시된 고정 나사(266)는 브라켓(262)에 형성된 나사구멍(264)에 체결되어 그 단부가 도 11과 도 12에 도시된 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)의 외주면에 접촉 가압하게 되며, 도 9a와 도 9b에 도시된 다수의 홈(268)은 도 11과 도 12에 도시된 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)의 외주면에 형성될 수 있다.
그리고, 도 10a와 도 10b에 도시된 회전 각도 제한 수단(280)의 걸림턱(282)은 도 11과 도 12에 도시된 상부 노즐(340)의 제2 결합부(342)의 단부에 돌출 형성되고, 도 10a와 도 10b에 도시된 돌기(284)는 도 11과 도 12에 도시된 하부 노즐(320)의 제1 결합부(322)의 외주면에 돌출 형성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 위에서는 도면들에 도시된 구성을 가진 스토퍼와 회전 각도 제한 수단이 개시되었으나, 이는 본 발명의 이해와 설명의 편의를 도모하기 위한 실시예들에 불과하며, 상부 노즐의 회전 각도를 일정하게 고정시키거나 그 회전 범위를 제한할 수 있는 다양한 구성의 스토퍼와 회전 각도 제한 수단이 채용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...호스 100,200,300...블라스팅 노즐
120,220,320...하부 노즐 121,141,221,241,321,341...분사구
122...볼 조인트 하우징 124...제1 슬롯
140,240,340..상부 노즐 142...조인트 볼
144...제2 슬롯 160,260...스토퍼
162,262...브라켓 164,264...나사구멍
166,266...고정 나사 168,268..홈
222,322...제1 결합부 224,324,344...단차부
230,330...베어링 242,342...제2 결합부
280...회전제한수단 282...돌기
284...걸림턱

Claims (15)

  1. 압축공기를 이용하여 연마재를 분사함으로써 피처리물의 표면처리 작업을 수행하는 블라스팅 노즐에 있어서,
    상기 압축공기와 연마재를 이송하는 호스의 선단에 연결되는 하부 노즐;
    상기 하부 노즐의 중심선에 대해 회전 가능하도록 상기 하부 노즐의 선단부에 결합된 상부 노즐; 및
    상기 하부 노즐의 중심선에 대한 상기 상부 노즐의 회전 각도를 일정하게 고정시키는 스토퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 노즐의 선단부에 볼 조인트 하우징이 형성되고, 상기 상부 노즐의 후단부에 상기 볼 조인트 하우징 내부에 삽입되는 조인트 볼이 형성되며, 상기 볼 조인트 하우징의 상단부에 상기 상부 노즐이 삽입되는 곳으로 상기 상부 노즐의 회전 방향으로 긴 형상을 가진 제1 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 슬롯은 상기 상부 노즐이 상기 하부 노즐의 중심선에 대해 0도 내지 60도의 범위 내에서 회전 가능하도록 하는 길이를 가진 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 상부 노즐의 조인트 볼의 하단부에는 상기 하부 노즐과 상부 노즐을 연통시키는 제2 슬롯이 형성되며, 상기 제2 슬롯은 상기 상부 노즐의 회전 방향으로 긴 형상을 가진 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  5. 삭제
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 제1 슬롯의 가장자리를 따라 돌출 형성된 브라켓과, 상기 브라켓에 배열된 다수의 나사구멍과, 상기 다수의 나사구멍 중 어느 하나에 체결되어 그 단부가 상기 상부 노즐의 외면에 접촉되는 고정 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상부 노즐의 외면에는 상기 고정 나사의 단부가 삽입되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  8. 압축공기를 이용하여 연마재를 분사함으로써 피처리물의 표면처리 작업을 수행하는 블라스팅 노즐에 있어서,
    상기 압축공기와 연마재를 이송하는 호스의 선단에 연결되는 하부 노즐; 및
    상기 하부 노즐의 중심선에 대해 회전 가능하도록 상기 하부 노즐의 선단부에 결합된 상부 노즐;을 구비하며,
    상기 하부 노즐의 선단부 측면에는 상기 하부 노즐의 중심선에 대해 직각으로 돌출된 제1 결합부가 형성되고, 상기 상부 노즐의 후단부 측면에는 상기 상부 노즐의 중심선에 대해 직각으로 돌출된 제2 결합부가 형성되며, 상기 하부 노즐의 제1 결합부와 상기 상부 노즐의 제2 결합부가 베어링을 개재하여 결합된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 상부 노즐의 제2 결합부가 상기 하부 노즐의 제1 결합부 내에 삽입되고, 상기 제1 결합부의 내주면과 상기 제2 결합부의 외주면 사이에 상기 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 하부 노즐의 제1 결합부가 상기 상부 노즐의 제2 결합부 내에 삽입되고, 상기 제1 결합부의 외주면과 상기 제2 결합부의 내주면 사이에 상기 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부 노즐의 중심선에 대한 상기 상부 노즐의 회전 각도를 일정하게 고정시키는 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 단부 또는 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 단부에 돌출 형성된 브라켓과, 상기 브라켓에 형성된 나사구멍과, 상기 나사구멍에 체결되어 그 단부가 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에 접촉되는 고정 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에는 상기 고정 나사의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  14. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 노즐의 회전 각도의 범위를 제한하는 회전 각도 제한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 블라스팅 노즐.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 회전 각도 제한 수단은, 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 단부 또는 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 단부에 돌출 형성된 두 개의 걸림턱과, 상기 상부 노즐의 제2 결합부의 외주면 또는 상기 하부 노즐의 제1 결합부의 외주면에 돌출 형성되며 상기 두 개의 걸림턱 사이에 배치된 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 불라스팅 노즐.
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