CS195742B2 - Method of treating the surfaces by the fluid ray and device for making the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zpracování povrchů paprskem kapaliny, dopadajícím vysokou rychlostí na zpracovávaný povrch a obsahujícím mechanicky čisticí nebo leštící částečky pevných látek, jako· ocelové úlomky, písek, křídu nebo podobně. Kromě toho · se vynález týká zařízení k provádění tohoto způsobu.

Způsob · podle vynálezu slouží k odrezivění, odstraňování •okují, čištění železa a oceli a' k povrchovému zpracování plastických hmot. U tohoto · způsobu se kapalina, zejména · voda, ·ο velmi vysokém tlaku, například 20· až· 60 MPa, nastřikuje z trysek · na zpracovávaný povrch. V trysce· se do· paprsku kapaliny přidají leštící nebo mechanicky čisticí částečky · pevných látek v suchém nebo· vlhkém stavu. · Způsob podle vynálezu lze s výhodou použít při zpracování plechů, válcovaných profilů, trub, drátů a odlitků, a kromě toho· ' také k matování povrchu plastických hmot. Paprsek kapaliny, dopadající velkou rychlostí na zpracovávaný povrch, vytrhává z něho nečistoty, okuje, částečky koroze a· ulpívající oleje a laky. Pro zesílení abrasivního· účinku paprsku kapaliny se přidávají leštící nebo mechanicky čisticí částečky tuhých látek. Při dopadu paprsku kapaliny na· zpracovávaný povrch tyto částečky prorážejí kapalinový film, a tím · účinně působí. ,

U známých způsobů je spotřeba energie, poměrně velká. Vynález má za úkol vyřešit způsbb a zařízení umožňující u popsaného způsobu lepší využití energie.

Podstata vynálezu spočívá v tom,, · že paprsek kapaliny, o tlaku 20 · až 60 · MPa, dopadá na zpracovávaný povrch, odráží se a nejméně jednou · · se přivádí zpět na jeden zpracovávaný povrch. · Přitom odražený paprsek kapaliny, vedený na zpracovávaný povrch, po něm klouže, je zvedán a přiváděn zpět na zpracovávaný povrch pod úhlem dopadu 45 až 90°. Tento úhel dopadu působí tak, že i při druhém dopadu částečky tuhých · látek, obsažené v proudu kapaliny, prorazí kapalinový film a účinkují na · povrch zpracovávaného předmětu.

S výhodou je paprsek kapaliny, který se přivádí · · zpět na povrch zpracovávaného materiálu, přiváděn s bočním posunutím, takže· zpět přiváděný paprsek působí na ty · oblasti povrchu, které bývají méně zpracovány. Tím, lze dosáhnout nejen lepšího · využití energie, ale i větší rovnoměrnosti při · 'zpracován^í, takže se v podstatě vyloučí tvoření proužků v · důsledku vzájemného odstupu jednotlivých trysek,.

1957 3

Podle dalšího· ' význaku vynálezu bývá .odražený paprsek kapalíny odkláněn · · nejméně · jedním dalším paprskem kapaliny nebo ' plynu a znovu potom dopadá na zpracovávaný povrch.

S výhodou je plechový pás ohýbán . · ' db· smyčky ve tvaru písmena ' · C, ' do ’ které je paprsek kapaliny směrován.

Při zpracování dvou předmětů současně odražený paprsek dopadá na povrch druhého· zpracovávaného· předmětu, který se pohybuje napříč vzhledem k prvnímu předmětu.

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu sestává nejméně z jedné trysky · pro mokré tryskání, z mísící · komory, z · čerpadla spojeného* hadicí s mísící komorou pro čerpání kapaliny pod vysokým tlakem do· mísící komory, ze zásobníku pro částečky pevných látek a z vedení pro tryskanou látku, přičemž mísící komora je na vstupní straně spojena jednak pomocí prvního přívodního potrubí se zásobníkem pro. částečky pevných látek, jednak pomocí druhého přívodního· potrubí s vysokotlakým čerpadlem, které je na primární straně připojeno· ke kapalinovému přívodnímu potrubí, přičemž podstata zařízení spočívá v tom, že mísící komora je na straně ležící ve směru paprsku z trysky pro mokré tryskání vytvořena válcovým krytem, který · · je na straně přivrácené k zpracovávanému povrchu otevřený podél · axiálního podélného výřezu v úseku menším než 90° a jeho osa leží napříč ke směru paprsku z trysky pro mokré · tryskání, a jeho vstupní okraj na podélném· výřezu, ležící vzadu přiléhá tangenciálně ke zpracovávanému povrchu.

Osa krytu obvykle svírá s přívodem kapaliny úhel 95° · až 125°, přičemž kryt bývá s výhodou válcový, popřípadě v axiálním směru rozšířený.

V krytu bývá · ·uspořádánu rovnoběžně s osou otočný kartáčový válec, jehož štětiny jsou ve · styku se zpracovávaným povrchem.

Kartáčový válec může být poháněn vnikajícím- paprskem kapaliny, · přičemž působí mechanicky na zpracovávaný povrch. Kartáčový válec může však být poháněn také samostatným motorem, · takže v krytu odkláněný proud kapaliny není potom brzděn, popřípadě je urychlován kolem osy krytu. .

Konec krytu, ležící ve směru tryskání, bývá připojen na odváděči potrubí, přičemž s výhodou bývá vytvořen jako separátor a opatřen dvěma odváděcími nátrubky, a to odváděcím nátrubkem pro vrstvy s prouděním po vnější stěně separátoru a otáčením kolem podélné osy krytu, obsahující velký podíl · částeček tuhých látek, zatímco druhý odváděči nátrubek slouží pro· vrstvy s prouděním · ve vzdálenosti ·od stěny krytu a . s menším obsahem částeček tuhých látek.

Vnitřní stěna krytu · je s výhodou opatřena povrchovou vrstvou z pružného materiálu odolného· proti otěru, například z pryže nebo z plastické hmoty s pružností pryže.

2

Trysky jsou ·· uspořádány · ·s . · tangenciálním zaústěním · · do · klenutí krytu . . pro· · přívod . · kapaliny nebo' plynu pod tlakem. Tyto trysky jsou ploché a mohou být popřípadě · vyústěny šikmo· ·· k ose krytu. S · výhodou bývá kryt uvnitř opatřen šroubovitými vodícími . žebry nebo návalky.

Zařízení je dále opatřeno odrazovou plochou s nastavitelným náklonem,' · ve .. směru tryskáni v malém odstupu od . . místa dbpadu paprsku · kapaliny nad zpracovávanými povrchem, . pro· zpětné . vrhání paprsku ·kapaliny, · odraženého od zpracovávaného povrchu, znovu na zpracovávaný povrch. Náklon odrazové. plochy bývá nastavitelný v ^{: :} závislosti na úhlu dopadu paprsku kapaliny na zpr-acovávaný · povrch. Toto· zařízení . lze použít tehdy, · dopadá-li paprsek , kapaliny na · zpracovávanou plochu pod takovým úhlem, že se · od ní odráží.

Vedení tryskané . látky je . vytvořeno· návalkovitou stěnou, · uspořádanou ve směru tryskání za místem . dopadu paprsku kapaliny napříč nad zpracovávaným· povrchem, která je vyústěna proti směru tryskání tangenciálně na zpracovávaný povrch a jejíž okraj ve · · směru tryskání svírá se zpracovávaným povrchem strmý ' . úhel · 40 až 80°. Přitom má tato· stěna profil nosného· křídla. Proud tryskané látky, doléhající na stěnu, se tedy za stěnou přivádí zpět ná zpracovávaný povrch, takže tím tryskaná látka působí ještě jednou.

Návalkovitá · stěna je- . ·. opatřena vodícími žebry nebo· vodícími stěnami uspořádanými napříč ke směru tryskání. Na povrchu stěny bývá vytvořena vrstva z pružného · materiálu odolného proti otěru.· Vstupní okraj stěny, směřující proti směru tryskání, přiléhá pružně na zpracovávaný povrch. S výhodou jsou ve směru tryskání před průřezem odtrhování · uspořádány ploché štěrbinové trysky s tangenciálním vyústěním ke, stěně ve směru tryskání, pro přívod kapaliny nebo plynu pod tlakem.

Podstata vynálezu je podrobněji popsána na několika příkladných provedeních zařízení podle vynálezu. Pomocí · výkresů, kde značí . obr. 1 . pohled z boku na · příkladné zařízení podle vynálezu, · obr. 2 názorný pohled k · obr. 1, obr. . 3 pohled shora na zařízení podle vynálezu, obr. 4 řez tělesem pro vedení nastřikované látky, které · působí jako separátor, obr. 5 pohled z boku na jiné. příkladné · zařízení podle vynálezu, obr. 6 pohled · shora k · obr. 5, obr. 7 pohled z boku na další příkladné · zařízení podle vynálezu, obr. 8 názorný pohled na zařízení . podle vynálezu s přídavnou tryskou pr^o·· odklánění paprsku, obr. 9 schematické znázornění zařízení pro zpracování plechových pásů a obr. 10 názorný pohled na příkladné zařízení podle· vynálezu na současné zpracování dvou předmětů.

Na . obr. 1, . 2 a 3 je znázorněno, jak na zpracovávaný povrch 1 plechového· pásu 2 se nastřikuje tryskou 3 s velkou rychlostí paprsek 4 kapaliny! Nad plochou dopadu paprsku 4 kapaliny se klene kryt 6, jehož vstupní okraj 5, směřující proti směru tryskání, je vytvořen jako břit, který převádí paprsek 4 kapaliny od zpracovávaného povrchu 1 plechového pásu 2 na v podstatě válcovou plochu krytu 6. Na straně přivrácené ke zpracovávanému povrchu 1 je-kryt 6 v úseku menším než 90° otevřený. Osa 7 krytu 6 je rovnoběžná se zpracovávaným povrchem 1 plechového pásu 2, přičemž může být šikmá ke směru tryskání. Paprsek 4 kapaliny, pronikající vysokou rychlostí přes vstupní okraj 5 do klenutého krytu 6, se obrací nejméně o 270° a u druhého okraje 8 opět opouští kryt 6, takže dopadá na zpracovávaný povrch 1 pod ostrým úhlem.

Z obr. 2 a 3 je zřejmé, že proud kapaliny se při obracení axiálně posune, takže zpět přiváděný proud 9 kapaliny dopadá na zpracovávaný povrch 1 vedle primárního paprsku 4 kapaliny.

Ve válcovém krytu 6 může být uspořádán kartáčový válec 10, který lze pohánět motorem 11. Pomocí tohoto kartáčového válce může být buď zbytková energie obsažená v proudící kapalině využita pro vlastní pohon kartáčového válce 10 nebo může být energie předávána pomocí kartáčového válce 10 do proudu 9 kapaliny.

Pomocí krytu 6 lze také tryskanou látku odvádět výpustí a odváděcím potrubím 12.

Na obr. 4 naznačenou výpust tryskané látky lze také vytvořit jako separátor 13, který je opatřen dvěma odváděcími nátrubky 14, 15, z nichž první odváděči nátrubek 14 odvádí vrstvy odtékající po; vnější stěně krytu 6 a rotující kolem podélné osy 7 krytu 6, které obsahují značný podíl částeček tuhých látek, zatímco druhým odváděcím nátrubkem 15 jsou odváděny vrstvy, které proudí ve Větší vzdálenosti od stěny krytu 6 a obsahují menší podíl částeček tuhých látek.

Aby se zmenšilo opotřebení v krytu 6, je jeho' vnitřní stěna opatřena povrchovou vrstvou materiálu odolného proti otěru, zejména pryží nebo plastickou hmotou s pružností pryže. Prokázalo se, že obzvláště pružný materiál s hustou strukturou a poměrně hladkým povrchem vzdoruje nejvíce abrasivnímu působení tryskané látky.

Podle obr. 2 mohou do klenutí krytu 6 vyústit trysky 18, jimiž se přivádí pod tlakem kapalina nebo plyn. Pomocí'těchto trysek 18, které s výhodou bývají vytvořeny ploché, lze zpět přiváděný proud 9 kapaliny zrychlovat nebo také, vhodným šikmým nastavením trysek 16 axiálně posunout. Aby se dosáhlo axiálního posunutí zpět přiváděného proudu 9 kapaliny lze také uspořádat na vnitřní stěně krytu 6 návalky 18. .

U příkladného provedení podle obr. 5 a 6 je vedení tryskané látky vytvořeno stěnou 30 probíhající jako návalek, která je uspořádána za místem dopadu paprsku 4 kapaliny napříč zpracovávaným povrchem 1, a která je zaústěna proti směru tryskání tan8 genciálně ke zpracovávanému povrchu 1, přičemž její okraj 31 ve směru tryskání svírá ostrý úhel, například 40° nebo 60° se zpracovávaným povrchem 1. Tato stěna 30 má profil nosného křídla a je vytvořena tak, aby po ní proudící vrstva kapaliny ji co nejdéle sledovala.

' Aby se odtržení proudu kapaliny od stěny 30 oddálilo, může být výhodné uspořádat před průřezem odtržení štěrbinové trysky 34, kterými se pod tlakem přivádí kapalina nebo plyn.

Axiálnímu posunutí proudu kapaliny, přiváděného zpět na zpracovávaný povrch 1, slouží vodicí žebra nebo· vodicí stěny 33 uspořádané šikmo ke směru tryskání. Vstupní okraj 32 stěny 30 je vytvořen jako pružící jazyk. Rovněž stěna 30 může být opatřena povrchovou vrstvou z pružné hmoty, jako z kaučuku, pryže nebo z plastické hmoty s pružností pryže.

Na obr. 7 je naznačen pohled z boku na příkladné zařízení s odrazovou plochou 20, která je uspořádána ve směru tryskání v malé vzdálenosti od místa dopadu paprsku 4 kapaliny nad zpracovávaným povrchem 1. Odrazová plocha 20 převádí paprsek 4 kapaliny, odražený od zpracovávaného povrchu 1, znovu zpět na zpracovávaný povrch 1. Sklon odrazové plochy 20 lze nastavovat v závislosti na úhlu dopadu paprsku 4 kapaliny na zpracovávaný povrch 1. Toto zařízení lze použít tehdy, je-li paprsek 4 kapaliny roztažen v oblasti dopadu pouze nepatrně a dopadá-li na zpracovávaný povrch 1 pod takovým úhlem, že se od něho odráží. Odrazová plochá 20 může být klenutá, takže rozbíhavý paprsek 4 kapaliny se znovu poněkud spojí doi svazku. Odrazovou plochou 20 může být také druhý zpracovávaný povrch 1, kterým se popřípadě pohybuje do strany.

Na obr. 8 je naznačen názorný pohled na příkladné zařízení, u kterého se odražená tryskaná látka odklání paprskem 28 z přídavné trysky 25. Po výstupu z trysky 3, která má v daném případě podélný průřez, paprsek 4 kapaliny dopadá na zpracovávaný povrch 1. Odražený paprsek směřuje vzhůru doleva, křižuje se s paprskem 28 z přídavné trysky 25, čímž změní svůj směr a dopadá jako přiváděný proud kapaliny 9 podruhé na zpracovávaný povrch 1.

Paprsek 28 z přídavné trysky 25 je s výhodou vytvořen pouze kapalinou, bez částeček tuhých látek, přičemž se používá stejné kapaliny jako pro trysku 3. Paprsek 28 však může být vytvořen i stlačeným vzduchem nebo také jinou kapalinou, přičemž může také obsahovat částečky tuhých látek.

Přídavná tryska 25 v přkladném provedení na obr. 8 má speciální tvar. Tím se má dosáhnout toho, aby se paprsek, který se po dopadu na zpracovávaný povrch 1 rozbíhá, opět spojil. Přídavná tryska 28 je všeobecně, uspořádána pod jiným úhlem ke zpracovávanému povrchu 1 než tryska 3. Žádaný náklon· lze seřídit například pomocí siavěcího ústrojí 2b, 27.

Na obr. 9 je naznačeno zpracování plechového). pásu 2, který . je veden v podobě smyčky pomocí . válečků 37, 39 a jiných. nenaznačených. zařízení, takže. vzniká vydutý vnitřní prostor. Do tohoto vnitřního. prostoru· se. paprsek 4 kapaliny vstřikuje pomocí trysky 3. Paprsek 4 kapaliny na zpracovávaný povrch 1 dopadá tak, aby po ' odražení znovu . dopadl na. zpracovávaný povrch- 1. Po. několikerém odražení proudí tryskaná látka..podél povrchu a odtéká pod válečkem 37. Proudění podél vyduté zakřivené, plochy plechového. pásu 2. přitom způsobuje, že. těžké částečky tuhých látek jsou odstředivou silou urychlovány směrem na zpracovávaný

Claims (3)

1. I. Způsob zpracování povrchů paprskem kapaliny, dopadajícím. vysokou rychlostí na zpracovávaný povrch a obsahujícím mechanicky čisticí nebo leštící částečky . pevných látek, zejména ocelové úlomky, písek, křídu nebo. podobné, vyznačený tím, že paprsek kapaliny o. tlaku 20 . až 60. ' MPa dopadá na zpracovávaný povrch, odráží se a nejméně jednou se přivádí zpět na jeden· zpracovávaný povrch.
2. 2) Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, . že odražený paprsek kapaliny, . vedený na zpracovávaný povrch, po něm- klouže, je zvedán . a. přiváděn zpět .na zpracovávaný povrch pod úhlem dopadu. 45 až. 90°.
3. 3) Způsob podle bodu 1, . vyznačený tím, že. odražený paprsek kapaliny je odkláněn nejméně jedním dalším paprskem kapaliny nebo plynu a· znovu dopadá na zpracovávaný povrch.

   4. Způsob podle. bodu 1, vyznačený tím, že plechový pás je ohýbán do. . smyčky ve tvaru písmene C^!, do. které je paprsek. kapalíny směrován.

   5. Způsob . podle bodu 1, vyznačený tím, že. odražený paprsek . dopadá na povrch druhého zpracovávaného. předmětu, který se pohybuje napříč vzhledem k prvnímu zpracovávanému předmětu.

   6. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 a 2, sestávající nejméně z jedné trysky pro mokré. tryskání, z . mísící komory, z čerpadla spojeného . hadicí s. mísící komorou pro čerpání kapaliny pod vysokým tlakem do mísící komory, ze zásobníku pro částečky pevných látek a z vedení pro tryskanou látku, přičemž mísící komora je na vstupní straně spojena jednak pomocí prvního přívodního· .potrubí se zásobníkem pro částečky pevných látek, jednak pomocí druhého přívodního· potrubí s vysokotlakým Čerpadlem·, které je na primární straně připojeno· ke kapalinovému přívodnímu potrubí, vyznačené tím, že mísící . komora je na straně. ležící ve. směru paprsku (4) kapaliny z trysky [3] pro. mokré tryskání vytvořena válcovým· krytem (6), který je na straně .

   povrch 1. a tam, podélně kloužou. Při odstraňování okují na . plechována pásu 2 může vytvořená smyčka·, sloužit také, k · odtrhávání vrstev .okují. z plechového· pásu 2. ,

   U zařízení podle, obr. 10. paprsek 4 kapaliny vystupující z trysky 3 se odráží od zpracovávaného povrchu 1 plechového . pásu· 2 . a jako. přiváděný proud kapaliny 9 dopadá na druhý zpracována»# předmět 42, od jehož povrchu 41 dopadá zpět . na plechový pás 2. Lze tedy zpracovávat současně a velmi . účinně· dva .předměty,, při využití kinetické zbytkové energie. v . tryskané: látce. Druhý zpracovávaný předmět 42 se s výhodou pohybuje nad místem dopadu paprsku -4 kapaliny, napříč k pohybu. prvního· ' zpracovávaného. povrchu 1.

   VYNALEZU přivrácené k zpracovávanému povrchu (1) otevřený podél axiálního podélného výřezu. v úseku menším než 90° a jeho osa (7) je rovnoběžná se zpracovávaným povrchem (1), přičemž . leží. napříč ke směru paprsku (4) kapaliny z trysky (3) pro mokré tryskání, a a jeho vstupní okraj (5) na . podélném výřezu, ležící vzadu, přiléhá tangenciálně ke zpracovávanému povrchu (1).

   7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že .osa (7) krytu (6) svírá s přívodem kapaliny úhel 95 až 125°.

   8. Zařízení podle . bodů 6 a 7, vyznačené tím, že kryt (6) je v axiálním směru rozšířen.

   9. Zařízení podle bodů 6 až 8, vyznačené tím, že v krytu [6] je rovnoběžně. s osou (7) . otočně uspořádán . kartáčový válec (10), jehož . štětiny jsou ve styku se. zpracovávaným povrchem (1).

   10. Zařízení podle bodu 9, vyznačené tím, že kartáčový. válec. (10) je opatřen pohonem pomocí motoru (11).

   1'. Zařízení podle bodů . 6 až 8, vyznačené ' tím, . že konec krytu (6), ležící ve směru přívodu kapaliny, je připojitelný na odváděči potrubí .('2).

   '2. Zařízení podle bodu '1, vyznačené tím, že konec krytu (6), ležící ve směru přívodu ' kapaliny, je vytvořen. jako separátor . (13) a je opatřen dvěma odváděcími nátrubky (14, 15), z. nichž jeden odváděči nátrubek (14) . je zaústěn na vnější stěně tělesa separátoru (13) a druhý odváděči . nátrubek (15) je zaústěn dovnitř tělesa separátoru (13).

   '3. Zařízení podle bodů 6 až 12, vyznačené tím, že vnitřní stěna krytu (6) je opatřena povrchovou vrstvou z I pružného materiálu odolného. proti otěru, zejména z pryže nebo· plastické hmoty s pružností pryže.

   '4. Zařízení podle bodů 6 až '3, vyznačené tím, že . do vnitřní stěny krytu (6) jsou tangenciálně a proti směru přiváděného proudu (9) kapaliny zaústěny . trysky (16) pro. tlakovou kapalinu nebo stláčený plyn.

   15. Zařízení podle bodu '4, vyznačené tím, že trysky (16) mají plochý průřez.

   16. Zařízení podle bodů 14 a 15, vyznačené tím'Že trysky (16·) jsou zaústěny - šikmo· - k ose (7) krytu - (6).

   17. Zařízení podle bodů 6 až 16, vyznačené tím, že- kryt (6) je uvnitř opatřen šroubovitými žebry, popřípadě návalky (18).

   18. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že vedení pro tryskanou kapalinu je vytvořeno jako -odrazová plocha (20), která je spojena s tryskou (3) pro mokré tryskání pomocí kloubu, jehož - osa je rovnoběžná se zpracovávaným povrchem (1) a kolmá na paprsek (4) kapaliny trysky (3) pro mokré tryskání.

   19. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že vedení pro- tryskanou látku - je opatřeno profilováním a je nasazeno na - zpracovávaný povrch (1), přičemž je -opatřeno· přední oblastí stěny (30), svírající ostrý - úhel - se zpracovávaným- povrchem (1), jejíž vstupní okraj (32) je uspořádán napříč k paprsku (4) kapaliny a přiléhá tangenciálně na zpracovávaný povrch (1) a zadní -oblastí stěny (30), která je obloukovitě v pravém - úhlu zahnuta a- její okraj- (31) - svírá ostrý úhel 40 až 80° - se zpracovávaným povrchem (1).

   20. Zařízení podle bodu 19, vyznačené tím, že profil -stěny (30) má tvar nosného- křídla.

   21. Zařízení podle bodů - 19 a 20, vyznačené tím, že stěna (30) je opatřena vodícími - žebry nebo vodícími stěnami (33) uspořádanými napříč k přívodu kapaliny.

   22. Zařízení podle bodů 19 až 21, vyznačené tím, že nad okrajem (31) je na vnitřní straně stěny (30) uspořádána nejméně jedna tryska (34) vytvořená štěrbinou rovnoběžnou s povrchem, jejíž výstupní -otvor lícuje - se zadní oblastí stěny (30).

   23. - Zařízení podle bodů 20 -až 22, vyznačené tím, - že vstupní okraj (32) je vytvořen pružně. -