JP2004261929A - 粉体供給システム - Google Patents

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Takahiro Shimamura
隆宏 島村
Tadashi Morimoto
匡 森本
Takeshi Nagai
健 長井
Yutaka Kataoka
豊 片岡
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Abstract

【課題】粉体を粉体収容タンクから長距離送給するシステムを提案する。
【解決手段】粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンク1と、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブ11と、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第1の空気配管3と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路13と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第2の空気配管7を具備し、前記第1の空気配管と前記第2の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有している。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はウォータージェット切断技術に用いる研磨材などの粉体を管路によって供給するシステムに関し、特に100m程度の長距離となる管路であっても安定して供給可能なものに関する。
【0002】
【従来の技術】高圧水に研磨材を混合させて噴射するアブレシブウォータージェット工法は、切断や塗装剥離など様々な作業分野に適用されている。
【0003】
アブレシブウォータージェットはノズルヘッド内において、噴射される高圧水のエジェクタ効果により高圧水周囲の空気が吸引されることを利用し、研磨材を自吸し、高圧水と混合して生成される。
【0004】
図4はノズルヘッドの一例を示し、ノズルヘッド101は、高圧水ノズル102、ミキサ103、アブレシブノズル104、アブレシブ供給口105を備え、アブレシブ供給口105にはアブレシブホース106が連結されている。高圧水ノズル102から高圧水が噴射されるとエジェクタ効果により高圧水周囲の空気が吸引されアブレシブホース106から研磨材を自吸しミキサ103、アブレシブノズル104内において高圧水と混合する。
【0005】
高圧水のエジェクタ効果により研磨材が安定して供給される距離は研磨材供給タンクとノズルヘッドの距離が10m程度までであり、より遠方から研磨材を供給する場合は別途な供給システムを併用する。
【0006】
特許文献1は、研磨材密封タンクと切断ノズル間の研磨材供給経路が長距離であっても定量の研磨材を切断ノズルに安定して供給可能な研磨材送出システムに関し、研磨材密封タンクを加圧する圧縮空気がオリフィス下流側にも同じ圧力で供給され、研磨材の供給を安定化させることを特徴とする。
【0007】
図5は特許文献1記載の研磨材送出システムを示す。研磨材送出システム110は、研磨材114を収容し所望の圧力に加圧されている密封容器112を有し、研磨材114は充填穴116により密封容器112に供給される。充填穴116は操作中は閉じられている。
【0008】
研磨材114はon/offバルブ120により、容器112からホース118への流出が制御される。研磨材の流量を調整するためon/offバルブ120の下流側に研磨材流オリフィス122が取りつけられている。
【0009】
研磨材114を研磨切断ノズル(図示されていない)に供給する場合は、管路126によって連結されている圧縮空気源からの空気圧を空気圧レギュレータ124で調整し、密封容器112内を所望の圧力に加圧する。
【0010】
空気レギュレータ124と密封容器112を連結する管路128から管路130が分岐され、オリフィス122の下流側に連結されている。管路130により密封容器112と同様に調整された空気圧がオリフィス122の下流側に導入され、研磨材114を安定的に長距離供給する。
【0011】
【特許文献1】特開2002−233957号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1記載の定量研磨材送出システムでは、研磨材密封容器に圧縮空気を供給する配管からオリフィス下流側に圧縮空気を供給する配管が分岐しているため、オリフィスを操作すると図6に示すように圧縮空気量の配分バランスが崩れ、研磨材供給が不安定となる。また、オリフィスの開度調整は再現性に乏しく研磨材供給が不安定となりやすい。
【0013】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、研磨材供給量を調整しても、研磨材の供給能力に影響無く、安定して長距離供給が可能な研磨材供給システムを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の手段により達成できる。
1.粉体を粉体収容タンクから所望の部品まで供給する粉体供給システムであって、粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンクと、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブと、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第1の空気配管と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第2の空気配管を具備し、前記第1の空気配管と前記第2の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有していることを特徴とする粉体供給システム。
2.前記粉体供給量調整バルブが、粉体が挿通し開閉可能な複数の経路を有し、所望する粉体供給量に応じて、前記複数の経路の開閉を行うことを特徴とする1記載の粉体供給システム。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。説明においては粉体をアブレシブウォータージェットに用いる研磨材とする。図1は本発明の一実施形態に係る研磨材供給システムを示し、1は研磨材タンク、2は研磨材タンク上蓋、3、7は空気配管、4、8はレギュレータ、5、10は空気バルブ、6、9は圧力計、11は研磨材供給量調整用バルブ、12は空気流量計、13は研磨材供給ホース、14はアブレシブノズルヘッド、15は研磨材を示す。
【0016】
研磨材供給システムは研磨材タンク1と研磨材タンク1を加圧するための圧縮空気を供給する空気配管3と研磨材供給量を調整するための研磨材供給量調整用バルブ11とアブレシブノズルヘッド14に研磨材を供給するアブレシブホース13と研磨材圧送のための圧縮空気を供給する空気配管7を備えている。
【0017】
研磨材タンク1は、その内部を密閉構造とするため加圧されると閉まるタンク上蓋2を有し、圧縮空気を内部に導入する空気配管3と研磨材をアブレシブヘッド14に供給するアブレシブホース13が連結されている。
【0018】
空気配管3には所望の空気圧に調整するためのレギュレータ4、空気バルブ5、圧力計6が取りつけられている。研磨材は研磨材供給量調整用バルブ11により所望の量に調整され、アブレシブホース13によりアブレシブノズルヘッド14に供給される。
【0019】
アブレシブホース13には、研磨材供給量調整用バルブ11の下流側で、圧縮空気源(図示しない)からの圧縮空気が空気配管7により導入される。
【0020】
空気配管7には、レギュレータ8、圧力計9、空気バルブ10が取りつけられ、所望の圧縮空気に調整される。
【0021】
本発明は研磨材タンク1内部を加圧するための圧縮空気供給系統と研磨材をアブレシブノズルヘッド14に供給するための圧縮空気系統を別系統とすることを特徴とし、空気配管3と空気配管7には、各々別個の圧縮空気源(図示しない)から圧縮空気が供給される。
【0022】
研磨材タンク1の内部に研磨材15を入れた後、タンク内に圧縮空気を導入して内部を加圧する。研磨材タンク1の内部が加圧されるとタンク上蓋2が閉まり、研磨材タンク1は密閉される。研磨材供給量調整用バルブを開けると内部が加圧された研磨材タンク1から研磨材がアブレシブホース13に供給される。
【0023】
研磨材15をアブレシブノズルヘッド14に供給する際、空気配管7により圧縮空気をアブレシブホース13に導入する。研磨材は研磨材供給量調整用バルブ11で所望の量に調整する。
【0024】
図3は本発明の一実施形態に係る粉体供給システムの効果を示すもので、タンク内圧は研削材タンクの内圧を、空気流量はアブレシブホースにおける研磨材供給時のものを示す。研磨材の安定供給を示す安定した空気流量が得られている。
【0025】
図2は本発明の一実施形態に係る研磨材供給量調整用バルブの概略断面図を示し、20はバルブ本体、21、22、23は研磨材供給孔、24は研磨材供給孔カバー、25はT字継手を示す。
【0026】
研磨材は図2の上方に位置する研磨材タンク1(図示しない)から研磨材供給量調整用バルブ11に供給される。研磨材供給量調整用バルブ11のバルブ本体には、複数の研磨材供給孔21、22、23が設けられ、各々には研磨材供給孔を塞ぐ脱着可能な研磨材供給孔カバー24が取り付けられる。図2は、研磨材供給孔23に研磨材供給孔カバー24が取りつけられている状態を示す。
【0027】
研磨材供給孔に孔カーバーを脱着して研磨材の供給量を調整するため、習熟を要するバルブの開度調整が不要で、また、供給量が安定する。
【0028】
尚、アブレシブウォータージェットに用いる研磨材は、ガーネット、ケイ砂などの微粒子であり、本発明は微細な粉体の供給システムとして適用可能である。
【0029】
【実施例】
図1の粉体供給システムを用いて、研磨材タンクから100m離れているアブレシブノズルヘッドに研磨材を供給した。アブレシブノズルヘッドにおけるウォータージェットノズル径を直径0.75mm、アブレシブノズル径を直径2.0mmとし、ウォータージェットの圧力2500kgf/cm、流量17l/minとした。
【0030】
研磨材タンクの内圧を3kgf/cm、研磨材供給量調整バルブの下流に導入する圧送空気圧力を5kgf/cm、空気流量を180l/minとした場合、最も切断効率が良いとされる4kg/minの研磨材が安定して供給されることが確認された。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨材タンクから研磨材を送り出すために研磨材タンク内部を加圧するのに用いる圧縮空気とアブレシブホースで研磨材を供給するために用いる圧縮空気の空気源が別個に独立しているため、研磨材タンクとアブレシブノズルヘッドが50mを超えて離れていても安定して研磨材の供給が可能で、産業上極めて有用である。また、研磨材供給量の調整が容易で、且つ安定性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る研磨材供給システムの構成を示す図。
【図2】本発明の一実施形態に係る研磨材供給量調整用バルブの概略構造を示す側断面図。
【図3】本発明の作用効果を示す図。
【図4】アブレシブルノズルヘッドの断面構造の一例を示す図
【図5】研磨材供給システムの一例を示す図(従来例)。
【図6】研磨材タンク内圧とアブレシブホースの空気流量との関係を示す図(従来例)。
【符号の説明】
1 研磨材タンク
2 研磨材タンク上蓋
3、7 空気配管
4、8 レギュレータ
5、10 空気バルブ
6、9 圧力計
11 研磨材供給量調整用バルブ
12 空気流量計
13 アブレシブホース
14 アブレシブノズルヘッド
15 研磨材
20 バルブ本体
21、22、23 研磨材供給孔
24 研磨材供給孔カバー
25 T字継手
(従来例)
110 研磨材供給システム
112 密封容器
114 研磨材
118 送出ホース
120 on/offバルブ(スイッチ)
122 オリフィス
124 空気圧レギュレ−タ
128、130 配管
132、134 空気圧計

Claims (2)

  1. 粉体を粉体収容タンクから所望の部品まで供給する粉体供給システムであって、粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンクと、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブと、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第1の空気配管と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第2の空気配管を具備し、前記第1の空気配管と前記第2の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有していることを特徴とする粉体供給システム。
  2. 前記粉体供給量調整バルブが、粉体が挿通し開閉可能な複数の経路を有し、所望する粉体供給量に応じて、前記複数の経路の開閉を行うことを特徴とする請求項1記載の粉体供給システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007130716A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Hitachi Ltd アブレシブウォータージェットを生成する方法及び装置
CN103009257A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 中兴能源装备股份有限公司 钢管内壁处理装置
JP2018089748A (ja) * 2016-12-06 2018-06-14 三共理化学株式会社 管内面のブラスト方法及び装置

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