(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理すべき線材の外径よりも大きい内径を持ち、前記線材をその軸方向に沿って連続的に挿通させることができる一定長さの加工管と、この加工管に接続される高速空気流動手段および研掃材供給手段とを備え、前記加工管は、その加工管の軸方向一端側に配置されて外部から空気を導入することができる空気入口と、この空気入口と同一位置またはそれよりも前記加工管の他端側位置に配置されて外部から研掃材を導入することができる研掃材入口と、これら空気入口および研掃材入口から導入された空気および研掃材を混合させる混合室と、この混合室から前記加工管の他端側に向って前記空気と前記研掃材との混合体を前記線材の周囲に沿って乱流状態で流動させる一定長さの管主部と、この管主部の混合体流れ方向下流側に配置されて前記混合体を外部に排出することができる混合体出口とを有するものであり、前記高速空気流動手段は、前記加工管の空気入口および混合体出口の少なくともいずれか一方に接続されて前記管主部にて前記混合体に乱流を発生させるものであり、前記研掃材供給手段は、前記加工管の研掃材入口に連続的に研掃材を供給するものであることを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の線材表面加工装置において、加工管に乱流発生手段として、前記加工管の内径を線材の外径よりも大径として管内を乱流が発生し得る狭隘空間とする手段、前記加工管に拡径部、縮径部もしくはその両方を設けて減圧により乱流を発生させる手段、この拡径部内に螺旋状その他の通路形成体を設けて乱流を発生させる手段、前記加工管の内面に流路抵抗体もしくは偏流発生部材を突設して乱流を発生させる手段、またはこれらのいずれか２以上を組合せる手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の線材表面加工装置において、加工管の混合体出口部よりも混合体の流れ方向下流側の内面に、高耐摩耗性の管壁防護部材を設けたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の混合体出口部よりも混合体の流れ方向下流側の位置に空気シール部を設けるとともに、研掃材混合室よりも上流側に空気流入室を設けたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の少なくとも一部を開放可能としたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管を複数、並列に設置したことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管から排出される混合体から研掃材を回収する研掃材回収手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項８】
請求項７記載の線材表面加工装置において、研掃材回収手段で回収した研掃材を研掃材供給系統に還流させる研掃材還流手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置。
【請求項９】
請求項１〜８までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の空気入口の下流に研掃材との混合を行わせる混合室を設けたことを特徴とする線材表面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属線材製造工程等において適用され、線材表面のスケール除去、酸化被膜除去または表面下地形成等の処理を簡便かつ高能率で行なえるようにした線材表面加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に金属線材等の製造工程においては、素材となる新線材からダイスを通して目的の線径に加工するが、この線材製造工程においては、新線材製造段階やダイス加工後に行う熱処理の際に酸化被膜が発生したり、スケールが付着する。そこで、このような新線材製造段階で発生する酸化被膜の除去、新線材を目的の線径にダイス加工した後に行う熱処理で発生する酸化被膜除去、および線材のメッキ処理の前工程としての表面下地形成など、線材表面を加工する工程が必要となる。なお、線材の製造工程では複数本の線材が並行して加工され、それぞれの線材の線径も相違しているのが通常である。
【０００３】
従来、これらの工程では塩酸等の薬品により表面処理を行っている。塩酸等の薬品処理の場合、処理効果が金属表面と薬品との化学反応速度に依存するため、処理すべき金属表面の対象物、すなわち酸化被膜の厚さや性状、および線材の線径の相違などによって、適切な反応時間を調節する必要がある。
【０００４】
また、前記のように、複数本の線材を並行して加工しているのが通常であるため、大型の薬品槽に大量の薬品を貯蔵し、この薬品槽に各線材ラインを通過させて表面加工を行っている。表面加工の調節は、線材のライン速度と薬品との接触時間にて調節される。線材表面加工工程で使用される薬品は、金属との化学反応を起こし、加工時間に従って化学変化していくので、反応を維持するために薬品の補充や交換も必要となる。
【０００５】
また、薬液槽内には金属との反応や他の不純物が増加していくため、薬品の再生等のための設備や処理も必要になる。さらに、金属表面加工に用いられる薬品には強酸等が用いられることが多く、また金属との反応速度を上げるために薬品を加熱して使用する場合もあって非常に危険であるため、ここで発生する薬品蒸気を凝縮中和する設備も必要になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の線材表面加工工程では、薬品による化学反応処理が用いられているため、作業環境として危険な環境であるばかりでなく、薬品などの廃棄物が大量に発生する等の問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、線材製造工程等において薬品使用等による化学的手段に代え、機械的手段のみで線材表面の酸化被膜除去や表面加工を行なえるようにし、設備の簡素化と同時に優れた表面処理効果が得られる線材表面加工装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に係る発明では、処理すべき線材の外径よりも大きい内径を持ち、前記線材をその軸方向に沿って連続的に挿通させることができる一定長さの加工管と、この加工管に接続される高速空気流動手段および研掃材供給手段とを備え、前記加工管は、その加工管の軸方向一端側に配置されて外部から空気を導入することができる空気入口と、この空気入口と同一位置またはそれよりも前記加工管の他端側位置に配置されて外部から研掃材を導入することができる研掃材入口と、これら空気入口および研掃材入口から導入された空気および研掃材を混合させる混合室と、この混合室から前記加工管の他端側に向って前記空気と前記研掃材との混合体を前記線材の周囲に沿って乱流状態で流動させる一定長さの管主部と、この管主部の混合体流れ方向下流側に配置されて前記混合体を外部に排出することができる混合体出口とを有するものであり、前記高速空気流動手段は、前記加工管の空気入口および混合体出口の少なくともいずれか一方に接続されて前記管主部にて前記混合体に乱流を発生させるものであり、前記研掃材供給手段は、前記加工管の研掃材入口に連続的に研掃材を供給するものであることを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１０】
請求項２に係る発明では、請求項２記載の線材表面加工装置において、加工管に乱流発生手段として、前記加工管の内径を線材の外径よりも大径として管内を乱流が発生し得る狭隘空間とする手段、前記加工管に拡径部、縮径部もしくはその両方を設けて減圧により乱流を発生させる手段、この拡径部内に螺旋状その他の通路形成体を設けて乱流を発生させる手段、前記加工管の内面に流路抵抗体もしくは偏流発生部材を突設して乱流を発生させる手段、またはこれらのいずれか２以上を組合せる手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１１】
請求項３に係る発明では、請求項１または２記載の線材表面加工装置において、加工管の混合体出口部よりも混合体の流れ方向下流側の内面に、高耐摩耗性の管壁防護部材を設けたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１２】
請求項４に係る発明では、請求項１から３までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の混合体出口部よりも混合体の流れ方向下流側の位置に空気シール部を設けるとともに、研掃材混合室よりも上流側に空気流入室を設けたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１３】
請求項５に係る発明では、請求項１から４までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の少なくとも一部を開放可能としたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１４】
請求項６に係る発明では、請求項１から５までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管を複数、並列に設置したことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１５】
請求項７に係る発明では、請求項１から６までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管から排出される混合体から研掃材を回収する研掃材回収手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１６】
請求項８に係る発明では、請求項７記載の線材表面加工装置において、研掃材回収手段で回収した研掃材を研掃材供給系統に還流させる研掃材還流手段を備えたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１７】
請求項９に係る発明では、請求項１〜８までのいずれかに記載の線材表面加工装置において、加工管の空気入口の下流に研掃材との混合を行わせる混合室を設けたことを特徴とする線材表面加工装置を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る線材表面加工装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
第１実施形態（図１〜図３）
図１は本発明の第１実施形態による線材表面加工装置の全体構成を示す説明図である。図２は、図１に示した加工管を拡大して示す断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の線材表面加工装置は、処理すべき線材１をその軸方向に沿って連続的に挿通させることができる一定長さの加工管２と、この加工管２に接続される高速空気流動手段３、研掃材供給手段４、研掃材回収手段５および研掃材還流手段６等とを備えて構成されている。
【００２１】
線材１は例えば鋼等の金属線であり、ダイス加工により円形断面を有するものとして成形されている。この線材１のコイルを引出して熱処理工程で熱処理した後に、本実施形態の線材表面加工装置に挿通してスケール除去、酸化被膜除去等を行い、その後一連の連続処理として後段のメッキ工程に送り出し、システム的に処理するものである。なお、本実施形態で処理対象とする線材１は、例えば直径３ｍｍのものである。
【００２２】
加工管２は線材１の外径よりも僅かに大きい内径（例えば１０ｍｍφ）を有する直線状で、全長が例えば６００ｍｍの水平な管として構成されている。なお、加工管２は図示しない所定の支持構造によって固定されている。
【００２３】
図２は加工管２の構成を拡大して示している。この図２に示すように、加工管２は軸方向両端部にそれぞれフランジ１０，１１を有し、これらフランジ１０，１１の外側面に加工管２の内部を閉塞するためのディスク状のシール体取付板１２，１３およびシール体１４，１５が設けられている。シール体取付板１２，１３には線材１が自由に挿通し得る円形孔が形成され、シール体１４，１５には線材１の外周面に極めて接近する小孔の円形孔が形成されている。なお、本実施形態においては線材１が図２の左方より右方（矢印ａ方向）に向って移動する場合について説明する。
【００２４】
加工管２の線材送出端側（図の右端側）には、シール板取付板１３と一定距離離間して対向する配置で、このシール板取付板１３と略同形状のディスク状の空気入口側仕切板１６が設けられている。これらシール板取付板１３および空気入口側仕切板１６と、加工管２の周壁部分とによって囲まれる円柱状の空間により、空気流入室１７が形成されている。そして、この空気流入室１７に臨む加工管２の周壁部分には、外部から管が貫通して形成された空気入口室１８が設けられ、この空気入口室１８を介して外部から空気流入室１７に空気７を導入することができる空気入口ユニット１８ａが構成されている。
【００２５】
また、空気流入室１７に隣接する加工管２の周壁部分は、高耐摩耗性材料からなる混合体入口ユニット１９として構成されている。この混合体入口ユニット１９の内部空間が、空気流入室１７と連通する研掃材混合室２０とされている。即ち、混合体入口ユニット１９には、外部から管が貫通して形成された研掃材入口２１が設けられ、この研掃材入口２１を介して、外部から研掃材混合室２０内に研掃材８を導入することができるようになっている。この研掃材混合室２０内では、隣接する空気流入室１７から流入する空気７と研掃材入口２１から流入する研掃材８とが混合する。
【００２６】
なお、研掃材８には、１００μｍオーダーの硬質材微粒子、例えばアルミナその他の各種セラミックス、スチール、硬質ガラス等の粒子が適用される。
【００２７】
研掃材混合室２０を形成する周壁ユニット１９には、長尺な加工主部ユニット２２が連結されている。この加工主部ユニット２２は加工管２の主部を構成するものであり、その内部では線材１の移動方向ａ（図の左方から右方に向う方向）に対し、空気７と研掃材８との混合体９が対抗する方向（矢印ｂ方向；図の右方から左方に向う方向）に、乱流となって流動しつつ、線材１の外周面に接触する作用、即ち研掃作用が行われる。この研掃作用によって、線材１の表面に形成されているスケールや酸化被膜が剥離される。
【００２８】
また、加工主部ユニット２２のさらに加工管２の他端側（図の左端側）には、混合体出口ユニット２３と、出口シールユニット２４とが連結されている。混合体出口ユニット２３は、上述した混合体入口ユニット１９と略同様の材料により構成され、その周壁に管が貫通して形成される混合体出口２５が設けられている。また、混合体出口２５の加工管２他端側（左端側）には、ディスク状の混合体出口側仕切板２６が設けられ、さらにこれら混合体出口２５と混合体出口側仕切板２６との間には、高耐摩耗材料からなる管壁防護部材としての保護筒２７が設けられている。この保護筒２７は、線材１をその内部に挿通する形で、混合体出口ユニット２３の混合体出口２５下流側の壁全体を遮蔽する状態で配置されている。
【００２９】
さらに、出口シールユニット２４は、空気入口ユニット１８ａと略対称的な構成とされている。即ち、この出口シールユニット２４は、加工管２の左端側、即ち線材１の導入端側に位置している。そして、前述したシール取付板１２と、これと軸方向で一定距離離間して対向配置された前述したディスク状の空気出口側仕切板２６と、出口シールユニット２４の周壁部分とによって囲まれる空間により、空気シール室２８が形成されている。また、出口シールユニット２４の周壁部分に外部から管が貫通して形成された第２空気入口２９が設けられている。この第２空気入口２９から、空気シール室２８内にシール用の空気が供給されて充満し、さらに余分な空気は、隣接する空気出口側仕切板２６の中心部の隙間を介して混合体出口ユニット２３の内部空間に流入し、混合体出口２５を介して外部に排出される。
【００３０】
次に、本実施形態では、高速空気流動手段３として、圧縮空気を供給する空気供給系統３０が設置されている。この空気供給系統３０は、空気圧縮機またはブロア等の空気加圧装置３１を備えている。そして、この空気圧縮機またはブロア等の空気加圧装置３１が、加工管２の一端側（右端側）に設けた空気入口１８と、他端側（左端側）に設けた第２空気入口２９とに対し、分岐した空気配管３２，３３を介してそれぞれ接続されている。これにより、空気加圧装置３１で加圧された空気は、各空気配管３２，３３を経て、加工管２の両端部に配置された空気入口１８，２９から空気流入室１７と空気シール室２８とにそれぞれ流入する。
【００３１】
また、研掃材供給手段４は、研掃材８を収容した研掃材供給槽３５と、この研掃材供給槽３５から研掃材８を加工管２の研掃材入口２１に供給する研掃材供給配管３９とにより構成されている。そして、空気供給系統３０による高速空気供給とともに、研掃材供給槽３５から空気研掃材入口２１に研掃材が連続的に供給されるようになっている。
【００３２】
さらに、研掃材回収手段５は、使用済研掃材を回収するための研掃材回収手段としてのサイクロンセパレータ３６、その他ダストフィルタ３７および集塵機３８等を備えて構成される。研掃材供給槽３５は、研掃材供給配管３９を介して研掃材入口２１に接続されている。サイクロンセパレータ３６は、空気７と研掃材８との混合体９を排出するための混合体出口２５に、排出管４０を介して接続されている。このサイクロンセパレータ３６が研掃材供給槽３５に回収管４１を介して接続されている。研掃材８を供給するための研掃材供給槽３５、さらにサイクロンセパレータ３６にダストフィルタ３７および集塵機３８が排気管４２，４３を介して接続されている。
【００３３】
なお、研掃材供給槽３５側には、高圧となる研掃材混合室２０側からの逆流防止のため、図示しないが例えばロータリバルブあるいは中間槽等の逆流防止手段が設けられている。また、図３に示すように、加工管２の上半部は、適宜のヒンジ機構等によって開口できる構成としてある。
【００３４】
次に作用を説明する。
【００３５】
線材１は従来と同様の線材製造工程で巻取り装置により牽引されている。空気圧縮機あるいはブロア等の空気加圧装置３１から送気された空気７は、加工管２の空気流入室１７に流入した後、研掃材混入室２０で研掃材８と混合されて加速され、高速混合体となって加工管２の加工主部ユニット２２内に入る。加工主部ユニット２２の周壁は線材１の外径より僅かに大きい内径をしているため、加工主部ユニット２２内では研掃材８が高速の乱流状態となり、線材１に衝突しながら混合体出口２５から加工管２の外部に流出する。
【００３６】
また、加工管２の内径が小さいことにより、研掃材８が線材１に衝突する回数が増加し、研掃材８の流量を減少させることができるとともに、研掃材８に与えられたエネルギの無駄を少なくし、加工効果の増大を図ることができる。加工管２の外部に流出した空気は、サイクロンセパレータ３６やダストフィルタ３７で研掃くずや剥離した酸化被膜等を除去される。研掃材８は回収され、再利用される。
【００３７】
なお、図１および図２に示した例では、加工管２を一定径の小径管体として構成したが、本実施形態では加工管２に大径部を設けることができる。即ち、図１，図２に示した構成においては、加工管２の全体が小径部となっているので、空気７と研掃材８との混合体９は、その小径部において、より加速された状態で乱流となり、線材１と衝突する。しかし、研掃材８は高速で流動するため、線材１と研掃材８との衝突回数には一定の制限がある。
【００３８】
そこで、例えば、加工管２の空気流れ方向上流側、すなわち研掃材混入室１７側の部分を径の小さい小径部とし、下流側である加工主部ユニット２２の部分を径の大きい拡径部とした場合には、小径部から出た研掃材８としての粒体が拡径部で再び流れが乱されて乱流状態となり、これにより線材１と再度衝突を開始させることができる。したがって、拡径部を設けることによって研掃材８の線材１への衝突回数を増大させて、加工効率を大幅に向上させることが可能となる。
【００３９】
加工管２の後部には空気シール室２８が設置され、この空気シール室２８には、空気流入室１７の上流の空気が導かれて加工管２内より圧力が高くなることから、加工管２内を流れる研掃材８が空気シール室２８に流入することはなく、研掃材８の外部への流出を防止することができる。即ち、加工管２内の空気は、空気流入室７や空気シール室２８よりも常に圧力が低くなっているため、研掃材８が外部に流出することが防止される。
【００４０】
また、空気流入室１７の下流側に研掃材混合室２０が設けられ、空気７と研掃材８との混合流体６が直線的に流れるため、研掃材８を上流で混合した場合のような空気流入室１７内での流路変更がなく、摩耗を防止することができる。また、加工管２は図３に示したように、上部を開放できる構造としているので、線材１の装着や加工管２内の保守を容易に行うことができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、加工対象となる線材１の外径よりも大きい内径を持つ加工管２内に、線材１を挿通して連続的に移動させながら、加工管２内にその長さ方向一端側から他端側に向けて空気７と研掃材８とを混合体９として高速で流動させ、加工管２内で混合体９を乱流状態で線材２の表面に接触させるようにしたので、機械的方法によって線材１に表面加工を施すことが可能となる。したがって、線材製造工程等において薬品使用等による化学的手段を適用する必要なく線材表面の酸化被膜除去や表面加工を行なえるので、設備の簡素化と同時に優れた表面処理効果が得られるようになる。
【００４２】
また、本実施形態の構成によると、線材１の外径よりも大きい内径を持ち、線材１をその軸方向に沿って連続的に挿通させることができる一定長さの加工管２と、この加工管２に接続される高速空気流動手段３と、研掃材供給手段４とを備え、加工管２は、その加工管２の軸方向一端側に配置されて外部から空気を導入することができる空気入口１８と、この空気入口１８よりも加工管２の他端側位置に配置されて外部から研掃材８を導入することができる研掃材入口２１と、これら空気入口１８および研掃材入口２１から導入された空気７および研掃材８を混合させる混合室２０と、この混合室２０から加工管２の他端側に向って混合体９を線材１の周囲に沿って乱流状態で流動させる一定長さの管主部としての加工主部ユニット２２と、この加工主部ユニット２２の混合体流れ方向下流側に配置されて混合体９を外部に排出することができる混合体出口２５とを有するものであるから、構成が極めて簡素である。
【００４３】
また、加工管２の混合体出口２５よりも混合体９の流れ方向下流側の内面に、高耐摩耗性の管壁防護部材としての保護筒２７を設けたことにより、混合体出口２５が混合体９の流れ方向に直交する状態で配置されている場合においても、流れ方向下流側の部分における摩耗防止が有効に図れる。さらに、加工管２の混合体出口２５よりも混合体９の流れ方向下流側の位置に空気シール室２８を設けるとともに、研掃材混合室２０よりも上流側に空気流入室１７を設けたことにより、混合体の管外への流出や、外気の管内への流入等を防止して高能率の線材表面加工が行なえる。そして、前述したように、加工管２の少なくとも一部を開放可能としたことにより、線材１の装着や、管壁の補修等が容易に行なえる等の効果が奏される。
【００４４】
さらに、加工管２から排出される混合体９から研掃材８を回収する研掃材回収手段５を設け、さらに研掃材回収手段５で回収した研掃材を研掃材供給系統に還流させる研掃材還流手段６を設けたことにより、使用済の研掃材８でも粒径が大きく再使用できるものは有効に利用できるようになり、資源の有効活用も図れる。
【００４５】
第２実施形態（図４）
本実施形態は、複数の加工管２を配置して多量の線材１を加工する場合に好適なシステム構成についてのものである。図４は、本実施形態を示すシステム構成図である。
【００４６】
この図４に示すように、本実施形態では第１実施形態と略同様の加工管２が複数台、並列に設置されており、各加工管２の研掃材入口２１には、一括して研掃材を供給するための研掃材供給装置４４が接続されている。
【００４７】
なお、前述した第１実施形態では、空気圧縮機またはブロア等の空気加圧装置３１を設置し、加工管２内に加圧空気を導入する構成としたのに対し、本実施形態では、吸引ブロア等の吸引装置４５を設け、各加工管２の混合体出口２５からヘッダ４６を介し、サイクロンセパレータ３６およびダストフィルタ３７等を介して吸引作用を行うことにより、加工管２内に研掃材８を流動させるようになっている。
【００４８】
即ち、本実施形態においては、加工管２の空気入口２１が大気吸込用の吸込口とされている。また、吸引によって混合体出口２５を負圧にすることから、第１実施形態における空気シール室２８および第２空気入口２９等は不要となっている。なお、サイクロンセパレータ３６において回収された研掃材８は、戻し配管４７を介して研掃材供給装置４４に戻す構成としてある。
【００４９】
本実施形態によれば、複数の加工管２を並列に配置して多数の線材１を同時に表面加工することができ、その場合に空気吸引方式を採用して研掃材８を混合流動させて線材１の表面加工を行う構成としたことにより、簡便な構成で能率のよい線材１の表面加工が行える。
【００５０】
第３実施形態（図５）
本実施形態は、加工管２に乱流発生手段として拡径部を設け、減圧により乱流を発生させるとともに、この拡径部内に螺旋状その他の通路形成体を設けて乱流を発生させるようにしたものである。図５は、乱流発生手段を設けた加工管２の内部構成を示している。
【００５１】
本実施形態においては、空気７と研掃材８との混合体９を流通させるための加工管２が、上流側においては線材１の外径より若干大きいだけの小径部分２ａとなっているが、下流側の部分では例えば内径が２倍程度に拡大された拡径部４８として構成されている。そして、拡径部４８内には、さらに螺旋形状の乱流発生部材４９が設置されている。この乱流発生部材４９は、例えばコイルスプリング状に形成されている。なお、他の構成については、前記第１実施形態と同様であるから、図５に図１等と同一の符号を付して、説明を省略する。
【００５２】
このような構成によると、まず、加工管２の上流側の小径部２ａから出た研掃材８が拡径部４８に流入する際に減圧されて乱流となり、これにより混合体９の線材１表面への接触回数が増大する。また、拡径部４８内にはコイルスプリング状の乱流発生部材４９が設置されているので、混合体９の乱れの力によって乱流発生部材４９が振動するとともに、この乱流発生部材４９が円形断面および螺旋状の外表面形状を有することにより、研掃材８が乱流発生部材４９に当接した後に、ランダムな角度に跳ね返る作用が行なわれる。したがって、このような乱流により、線材１に研掃材８が衝突する効率をさらに倍増させることができる。
【００５３】
なお、乱流発生部材４９の外径を拡径部４８の内径よりも僅かに小さくしておけば、研掃材８を加工管２の中心に集める機能が得られ、拡径部４８の周壁への研掃材８の衝突を減少させることができる。これにより、乱流発生部材４９が同時に管内面への研掃材８の衝突防止用のバッファとしても機能させることができ、加工管２の拡径部４８の内面摩耗を大幅に減少させる効果が得られる。
【００５４】
第４実施形態（図６〜図８）
本実施形態は、乱流発生手段として、流路抵抗体もしくは偏流発生部材を突設して乱流を発生させる構成を採用したものである。図６は乱流発生機構を示す全体断面図であり、図７は図６のＢ−Ｂ線拡大断面図である。図８は乱流についての作用説明図である。
【００５５】
図６および図７に示すように、この第４実施形態では、加工管２の内部に流路抵抗体もしくは偏流発生部材として、複数の柱状体５０が設置されている。これらの柱状体５０は、例えば加工管２の軸心から偏心した位置に、その軸心と直交する方向に沿って突設されている。そして、複数の柱状体５０が例えば交互に千鳥状に配列されている。また、各柱状体５０は、例えば混合体９の流れ方向の上流側が広く、下流側が狭い断面台形状のものとされている。
【００５６】
このような構成の柱状体５０による乱流発生手段によると、空気７と研掃材８との混合体９が加工管２内を流動する際に、柱状体５０と接触する。これにより、図８に示すように、柱状体５０の後流側にカルマン渦が発生し、この乱流発生によって線材１の表面に研掃材８が接触する回数が増加し、加工性を向上させることができる。
【００５７】
本実施形態において、柱状体５０を加工管２内に角度を変えて複数設置することにより、乱流を連続的に発生させることができる。なお、柱状体５０は偏流を発生させる偏流発生部材としても機能する。なお、偏流発生手段としては、本実施形態で示した構成のほか、図示しないがバッフル板、あるいは偏心ロータを適用することもできる。
【００５８】
以上の第４実施形態によれば、加工管２の内部に、必要に応じて乱流発生機構を設けることにより、さらに加工効率を向上させることができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、薬品による化学反応によって線材の表面加工を行っていた従来技術に比し、機械的な手段によって線材の表面加工が可能になり、薬品を使用することによる問題点を解消することができるとともに、線材より大きい口径の加工管を用いることで線材表面加工装置としての構成のコンパクト化が図れ、線材１本当りの加工管の設置場所が少なくて済むことにより、複数本の同時並行加工を行うことが可能となる等、表面加工の能率も大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る線材表面加工装置の第１実施形態を示す全体説明図。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面による説明図。
【図４】本発明に係る線材表面加工装置の第２実施形態を示す全体説明図。
【図５】本発明に係る線材表面加工装置の第３実施形態の構成を示す断面図。
【図６】本発明に係る線材表面加工装置の第４実施形態の構成を示す断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図。
【図８】図６に示した第４実施形態の作用説明図。
【符号の説明】
１  線材
２  加工管
３  高速空気流動手段
４  研掃材供給手段
５  研掃材回収手段
６  研掃材還流手段
７  空気
８  研掃材
９  混合体
１０，１１  フランジ
１２，１３  シール体取付板
１４，１５  シール体
１６  空気入口側仕切板
１７  空気流入室
１８  空気入口
１８ａ  空気入口ユニット
１９  混合体入口ユニット
２０  研掃材混合室
２１  研掃材入口
２２  加工主部ユニット
２３  混合体出口ユニット
２４  出口シールユニット
２５  混合体出口
２６  混合体出口側仕切板
２７  保護筒
２８  空気シール室
２９  第２空気入口
３０  空気供給系統
３１  空気加圧装置
３２，３３  空気配管
３５  研掃材供給槽
３６  サイクロンセパレータ
３７  ダストフィルタ
３８  集塵機
３９  研掃材供給配管
４０  排出管
４１  回収管
４２，４３  排気管
４４  研掃材供給装置
４５  吸引装置
４６  ヘッダ
４７  戻し配管
４８  拡径部
４９  乱流発生部材
５０  柱状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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