JP2812150B2

JP2812150B2 - ウォータジェット式切断装置

Info

Publication number: JP2812150B2
Application number: JP17417293A
Authority: JP
Inventors: 義夫谷野; 好一林
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH0740297A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動源によって駆動さ
れるブースタで加圧された超高圧水を、ノズルから被切
断材料に噴射して切断を行なうウォータジェット式切断
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の超高圧制御装置として、
たとえばウォータジェット式切断装置に用いられる図７
に示すようなものが知られている(特開昭６３−３９７
９９号公報)。この超高圧制御装置は、両ロッド形油圧
シリンダ７２のピストンＰの両側のロッドＰ₁,Ｐ₂を水
加圧用のプランジャ室Ｃ₃,Ｃ₄に嵌装してブースタ７１
とし、プランジャ室の先端のポートを、吸込用チェック
弁７３,７４を介して水供給ポンプ７５の水供給ライン
７６に並列接続するとともに、吐出用チェック弁７７,
７８を介してアキュムレータ８０,ノズル開閉弁８１,噴
流ノズル８２が順次介設された超高圧水吐出ライン７９
に並列接続している。一方、両ロッド形油圧シリンダ７
２のシリンダ室の両端のポートと、定容量形油圧ポンプ
８３との間には、ピストンの往復動を切り換える２位置
切換弁８４を設ける。また、噴流ノズル８２から被切断
材料８６を載せた移動台８５の移動方向（図中の矢印
Ｘ,Ｙ参照)に僅に隔てて空気ノズル８７,８８を固定
し、これらの空気ノズルを各開閉弁８９,９０を介して
空気圧源９１に接続している。なお、水供給ライン７６
と水タンク９２の間、および油圧ポンプ８３のメインラ
イン９３と油タンク９４の間には、夫々リリーフ弁９
５,９６を設けている。

【０００３】いま、２位置切換弁８４をシンボル位置Ｖ
₁にして油圧ポンプ８３を駆動すると、シリンダ室Ｃ₁に
圧油が供給され,シリンダ室Ｃ₂の圧油が油タンク９４に
排出されて、ピストンＰが右へ移動し、プランジャ室Ｃ
₄内の水がロッドＰ₂によって加圧され、ピストンＰとロ
ッドＰ₂の断面積比に応じて増圧される。ブースタ７１
によって増圧された超高圧水は、チェック弁７８,アキ
ュムレータ８０およびシンボル位置Ｖ₁₁にあるノズル開
閉弁８１を経て噴流ノズル８２から被切断材料８６に向
けて噴射される。また、ピストンＰの右移動で負圧にな
ったプランジャ室Ｃ₃には、水供給ポンプ７５からチェ
ック弁７３を経て水が吸い込まれる。次に、２位置切換
弁８４をシンボル位置Ｖ₂に切り換えると、油圧ポンプ
８３からの圧油はシリンダ室Ｃ₂に供給されて、ピスト
ンＰを左へ移動させ、ロッドＰ₁によってプランジャ室
Ｃ₃内の水が加圧され、増圧された超高圧水は、チェッ
ク弁７７等を経て同様に被切断材料８６に向けて噴射さ
れる。また、負圧になったプランジャ室Ｃ₄には、水供
給ポンプ７５から水が吸い込まれる。

【０００４】噴流ノズル８２からこのように超高圧水を
噴射し、移動台８５を矢印Ｘ方向に動かして台上の被切
断材料８６を切断する場合は、開閉弁８９をソレノイド
Ｓ₁の励磁で開成し、空気圧源９１からのエアを空気ノ
ズル８７から噴射して、切断直後の切断面に生じる毛羽
や紛塵および付着水を吹き飛ばす。また、移動台８５を
矢印Ｙ方向に動かして切断する場合は、反対側の開閉弁
９０をソレノイドＳ₂の励磁で開成し、空気ノズル８８
からエアを噴射して、紛塵等を吹き飛ばして、切断面の
品質を向上させるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ウォータジェット式切断装置は、被切断材料８６を載置
するとともに噴流ノズル８２を上方に配置した移動台８
５と、作動油を圧送する油圧ポンプ８３と、この作動油
で動作するブースタ７１と、切断後の水を捕集する排水
タンク(図示せず)と、これらの機器を制御する制御盤と
が、別々の分離したユニットとして設置され、各ユニッ
ト間を油圧,水圧配管および給電線,信号線で接続してい
る。そのため、この切断装置は、広い設置スペースが必
要になって装置が大型化するうえ、ユニット間の配管や
配線が多くなって、据え付け作業に時間と手間がかかる
という問題がある。また、ブースタに両ロッド形油圧シ
リンダを用いているため、シリンダの軸方向の長さが片
ロッド形油圧シリンダに比して必然的に長くなり、移動
台８５などに一体化して組み込むことが難しいという問
題もある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、切断装置に必要
なユニットを適切な位置に配置することによって、装置
の小型化と据付作業の簡素化及び容易化を図ることがで
き、小型化,低廉化を図ることができるウォータジェッ
ト式切断装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のウォータジェット式切断装置は、図１〜
図３に例示するように、駆動源２と、この駆動源２によ
って駆動され、吸い込んだ水を超高圧に加圧する増圧手
段３と、この増圧手段３から吐出された超高圧水を被切
断材料６５に噴射する噴流ノズル４を備えたものにおい
て、上記被切断材料６５を載置するとともに、上記噴流
ノズル４が上方に配置されたワーク支持テーブル１を設
けるとともに、このワーク支持テーブル１の下部空間の
略中央に、上記噴流ノズル４から噴射された水を捕集す
る排水タンク５を配置し、この排水タンク５の一方側の
空間２７に上記駆動源２を、他方側の空間２８に上記増
圧手段３を夫々収納したことを特徴とする。また、請求
項２のウォータジェット式切断装置は、上記駆動源２
を、少なくとも油タンク６と、この油タンク６内の作動
油を圧送する油圧ポンプ７,８とから構成する一方、上
記増圧手段３を、少なくとも上記油圧ポンプ７,８から
供給される作動油で動作する片ロッド形油圧シリンダ１
１a,１１bと、この片ロッド形油圧シリンダ１１a,１１b
により吸い込んだ水を超高圧に加圧するプランジャ室１
２a,１２bとを備えた一対のブースタ１３,１４で構成し
ている。さらに、請求項３のウォータジェット式切断装
置は、上記駆動源２および増圧手段３を、底部にキャス
タ６７を取り付けた架台６６に載置している。

【０００８】

【作用】請求項１に記載のウォータジェット式切断装置
において、噴流ノズル４が上方に配置され、被切断材料
６５が載せられたワーク支持テーブル１の下部空間に
は、略中央に排水タンク５が、その一方側の空間２７に
駆動源２が、その他方側の空間２８に増圧手段３が夫々
収容される。一方側の空間２７の駆動源２が動作して他
方側の空間２８の増圧手段３を駆動し、この増圧手段３
は、吸い込んだ水を超高圧に加圧して、テーブル１上方
の噴流ノズル４から被切断材料６５に向けて噴射して、
被切断材料６５を切断する。次いで、切断後の水は、テ
ーブル１の下部空間の略中央の排水タンク５に捕集され
る。このように、切断に必要な機器をワーク支持テーブ
ル１の下部空間に配置しているので、装置が小型化して
広い設置スペースがいらず、配管や配線が少なくなって
据付作業が簡素化する。

【０００９】請求項２に記載のウォータジェット式切断
装置では、上記駆動源２が、油タンク６と、この油タン
ク６内の作動油を圧送する油圧ポンプ７,８からなり、
上記増圧手段３が、油圧ポンプ７,８から供給される作
動油で動作する片ロッド形油圧シリンダ１１a,１１bと,
この片ロッド形油圧シリンダ１１a,１１bにより吸い込
んだ水を超高圧に加圧するプランジャ室１２a,１２bと
を備えた一対のブースタ１３,１４で構成している。従
って、このウォータジェット式切断装置は、片ロッド形
油圧シリンダを用いているため、両ロッド形油圧シリン
ダの場合に比して装置の小型化を図れる。請求項３に記
載のウォータジェット切断装置では、駆動源２および増
圧手段３を、底部にキャスタ６７を取り付けた架台６６
に載置している。従って、ワーク支持テーブル１の下部
で排水タンク５の両側の空間２７,２８に夫々収納され
た上記駆動源２及び増圧手段３を、架台６６と一緒に容
易に引き出すことができ、メインテナンスが容易になる
とともに、架台６６とワーク支持テーブル１が分離して
いるので、駆動源２や増圧手段３が発する振動が、ワー
ク支持テーブル１に伝わりにくく、テーブル上の噴流ノ
ズル４による被切断材料６５の切断に、悪影響を及ぼす
ことがない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、ウォータジェット式切断装置の一例を
示す正面図である。この切断装置は、噴流ノズル４が上
方に配置され、被切断材料が載置されるワーク支持テー
ブル１の下部空間の略中央に、上記噴流ノズル４から噴
射された水を捕集する排水タンク５を配置し、この排水
タンク５の左側の下部空間２７に駆動源２を、右側の下
部空間２８に増圧手段３を夫々収納する一方、この切断
装置の機器を制御する制御盤(機械操作パネル２２を含
む)をワーク支持テーブル１に一体化している。上記駆
動源２と増圧手段３は、底部にキャスタ６７を取り付け
た共通の架台６６に載置,固定されていて、後述する前
面のパネル２５(図２参照)を開閉または取り外せば、架
台６６と共に容易に下部空間２７,２８から引き出せる
ようになっている(図６参照)。上記駆動源２は、油タン
ク６と、この油タンク６内の作動油を圧送する１対の可
変容量形の油圧ポンプ７,８(図３参照)からなる。ま
た、上記増圧手段３は、図３にも示すように、油圧ポン
プ７,８から夫々３位置切換弁９,１０を介して供給され
る作動油で油圧シリンダ１１a,１１bを往復動させるこ
とにより、プランジャ室１２a,１２bに吸い込んだ水を
超高圧に加圧する一対の第１,第２ブースタ１３,１４と
から構成され、この両ブースタ１３,１４により、上記
プランジャ室１２a,１２bが交互に加圧され、加圧水が
水吐出ライン３８に吐出される。

【００１１】上記ワーク支持テーブル１上には、図２に
示すように、縦横に一定間隔で多数のベアリング１５を
配置し、この上に載置した被切断材料を、送り機構で送
られる１対のクランプ１６によって固定して横方向に移
動させるようにしている。ワーク支持テーブル１の上方
略中央には、後端部がテーブル１に片持支持されたビー
ム１７を縦方向に設け、このビーム１７の側面に取り付
けたボールねじ軸１８に、モータを内蔵して噴流ノズル
４を縦方向に送るキャリア１９を螺合している。噴流ノ
ズル４は、パンタグラフ状のアーム２０よってビーム１
７の基部に連結されるとともに、アーム２０内に設けら
れ、ヒンジ部をスイベル継手で継がれて上記ブースタ３
に連なる水吐出配管３８(図３参照)によって超高圧水を
供給される。また、キャリア１９の前面かつ噴流ノズル
４の側方に、テーブル１上に載せられた被切断材料の高
さを検出して、材料とノズルの間隔を自動的に一定値に
調整する高さ調整部２１を設けている。

【００１２】上記ビーム１７の前面には、制御盤の主要
部をなし、クランプ１６の横方向の送りやキャリア１９
の縦方向の送りに関する制御値およびブースタ３による
加圧水の圧力の設定値等を入力するための機械操作パネ
ル２２が設けられる。ウォータジェット切断装置の諸機
器を制御する制御部は、この他にも図２に示すビーム１
７の基部の箱体２３やテーブル１の後部の箱体２４に収
容されている。油圧ポンプ７,８やブースタ３を収容す
るワーク支持テーブル１の下部空間は、四周をパネル２
５で覆われており、前面パネルの扉２６を開くと、排水
タンク５が出し入れできるようになっている。

【００１３】図３は、上記ウォータジェット式切断装置
の回路図である。この切断装置は、超高圧の水吐出ライ
ン３８に、吐出用チェック弁３５a,３５bを介して互い
に並列に第１ブースタ１３と第２ブースタ１４を接続し
ており、各ブースタ１３,１４は、夫々油圧シリンダ１
１a,１１bの往復動によって、給水ライン３７から吸込
用チェック弁３４a,３４bを経て水加圧用のプランジャ
室１２a,１２bに吸い込んだ水を超高圧に加圧して、水
吐出ライン３８に吐出する。上記第１ブースタ１３とこ
れに作動油を供給する第１油圧ポンプ７の間、第２ブー
スタ１４とこれに作動油を供給する第２油圧ポンプ８の
間には、各油圧シリンダ１１a,１１bを往復動させるよ
うに加圧,予加圧,吸込の切換位置をもつ第１,第２の３
位置切換弁９,１０を夫々介設する。

【００１４】各３位置切換弁９,１０は、Ｐ,Ｒ,Ａ,Ｂの
各ポートが、図示の左側位置つまり加圧位置でＰＡ,Ｒ
Ｂ接続、右側位置つまり吸込位置でＰＢ,ＲＡ接続、中
立位置つまり予加圧位置でＰＡ間が絞り４３をもつ通路
で接続され,かつＲＢ間が閉鎖されるようになってい
る。３位置切換弁９,１０のＰポートは、チェック弁４
９をもつ吐出ライン４５,４６を経て対応する油圧ポン
プに、Ａポートは、ライン４７,４８を経て対応する片
ロッド形の油圧シリンダ１１a,１１bのヘッド室側ポー
トに夫々接続され、Ｒポートは、クーラ５１とフィルタ
５２を介設した共通の戻りライン５０に接続される。ま
た、各油圧シリンダ１１a,１１bのロッド室側ポート
は、上記戻りライン５０に向かって順方向になるように
背圧設定用のチェック弁５４を介設した共通のライン５
３によって戻りライン５０に接続される。さらに、上記
共通のライン５３のチェック弁５４より油圧シリンダ側
を、３位置切換弁に向かって流れを阻止するようにチェ
ック弁５７,５８を介設したライン５５,５６によって、
各３位置切換弁９,１０のＢポートに接続している。

【００１５】一方、上記第１油圧シリンダ１１aには、
往動つまり加圧行程にあるピストンが加圧行程端近傍に
達したことを検出する近接スイッチ等からなる第１往動
センサ５９と、復動つまり吸込行程にあるピストンが吸
込行程端近傍に達したことを検出する近接スイッチ等か
らなる第１復動センサ５９'をそれぞれ設けている。ま
た、第２油圧シリンダ１１bにも、同様の第２往動セン
サ６０と第２復動センサ６０'を夫々設けている。上記
各センサの取付位置の関係は、縦軸に吸込行程（復動)
端を零とするストロークをとり、横軸に時間をとって各
油圧シリンダ１１a,１１bのストロークの時間変化を表
わした図５によって次のように説明される。即ち、図５
中の右下がりの実線で示す第１油圧シリンダ１１aが第
１復動センサ５９'に達したとき、第１切換弁９を右側
位置から中立位置にして第１油圧シリンダ１１aに圧油
を供給すれば、図５中の右上がりの破線で示す第２油圧
シリンダ１１bが、加圧行程端の第２往動センサ６０に
達する以前に、第１油圧シリンダ１１aの加圧行程が、
図中の右上がりの実線で示すように水の圧縮体積分まで
加圧,例えば３０００Kgf／cm²の加圧の場合、その全行
程の９％まで進行して、第１ブースタ１３のプランジャ
室１２a内の水圧が所定の超高圧の吐出圧になってい
る。逆に、第２油圧シリンダ１１bが、第２復動センサ
６０'に達して加圧行程に切り換わって第２往動センサ
６０に達する間についても、同様のことが言えることは
図５から明らかである。

【００１６】更に、本発明の超高圧制御装置には、図３
に示すように、上記各センサ５９,５９',６０,６０'か
らの検出信号を受けて、３位置切換弁９,１０を切換制
御する制御手段としての制御部６１を設けている。この
制御部６１は、第１の３位置切換弁９が図示の左側位置
に位置して第１ブースタ１３が加圧行程にあるとき、第
２復動センサ６０'からの検出信号を受けて、第２の３
位置切換弁１０を右側位置から中立位置に切り換え、次
いで第１往動センサ５９の検出信号を受けて、第１の３
位置切換弁９を左側位置から右側位置に、第２の３位置
切換弁１０を中立位置から左側位置にそれぞれ切り換
え、また、第２の３位置切換弁１０が図示の左側位置に
位置して第２ブースタ１４が加圧行程にあるとき、第１
復動センサ５９'の検出信号を受けて、第１の３位置切
換弁９を右側位置から中立位置に切り換え、次いで第２
往動センサ６０の検出信号を受けて、第２の３位置切換
弁１０を左側位置から右側位置に、第１の３位置切換弁
９を中立位置から左側位置に夫々切り換える。

【００１７】より詳しくは、上記制御部６１によって、
各３位置切換弁９,１０は次のように制御される。即
ち、図５の時刻t₁において、それまで図３の中立位置に
あった第１の３位置切換弁９は、第２往動センサ６０の
検出信号により左側位置に切り換わり、吐出圧力が例え
ば3000kgf／cm²のとき,それまで低速で全加圧行程の９
％まで進んでいた第１ブースタ１３は、高速の加圧行程
(図５の実線参照)に入る一方、それまで図３の左側位置
にあった第２の３位置切換弁１０は、第２往動センサ６
０の検出信号により右側位置に切り換わって、第２ブー
スタ１４は加圧行程から吸込行程(図５の破線参照)に入
る(図４(Ａ)参照)。次に、図５の時刻t₂において、第２
復動センサ６０'がピストンの接近を検出すると、第２
の３位置切換弁１０が図３の中立位置に切り換えられ、
吸込行程端に達していた第２ブースタ１４は、絞り４３
を経る給油で低速の加圧行程に入る(図４(Ｂ)参照)。更
に、図５の時刻t₃において、第１ブースタ１３が加圧行
程端に達して、第１の３位置切換弁９が、第１往動セン
サ５９の検出信号により図３の右側位置に切り換えられ
るとき、全加圧行程の９％まで低速で進んできた第２ブ
ースタ１４は、第２の３位置切換弁１０が、第１往動セ
ンサ５９の検出信号により左側位置に切り換えられるこ
とにより、高速の加圧行程に入るのである(図４(Ｃ)参
照)。なお、第１,第２ブースタ１３,１４は、３位置切
換弁９,１０の絞り４３によって、全加圧行程の９％ま
で低速で進んできたとき、プランジャ室１２内の水圧
が、所定の超高圧(例えば3000kgf／cm²)の吐出圧になる
ようになっている。

【００１８】さらに、上記ウォータジェット式切断装置
は、図３に示すように、第１,第２ブースタ１３,１４に
連なる水吐出ライン３８に先端に向かって開閉弁６３と
噴流ノズル４を順次介設しており、噴流ノズル４から噴
射される超高圧水によって被切断材料６５を切断するよ
うになっている。

【００１９】上記構成のウォータジェット式切断装置の
基本的動作および効果を、まず、図１,図２によって説
明する。この切断装置は、図１,図２から判るように、
噴流ノズル４が上方に配置され、被切断材料が載せられ
たワーク支持テーブル１の下部空間に、略中央に排水タ
ンク５が、その左側に油タンク６と油圧ポンプ７,８
が、その右側に増圧手段３が夫々収容されるとともに、
機械操作パネル２２等の制御盤がワーク支持テーブル１
に一体化されている。

【００２０】そして、使用者が、機械操作パネル２２か
ら送りに関する制御値等を入力し、装置の運転を開始さ
せると、第１,第２油圧ポンプ７,８が、油タンク６内の
作動油を対応する第１,第２ブースタ１３,１４の油圧シ
リンダに圧送し、各ブースタ１３,１４は、交互に吸い
込んだ水を超高圧に加圧して、テーブル１の上方の噴流
ノズル４から被切断材料に向けて噴射して、これを切断
する。ここで、材料の横方向の切断は、材料を掴んだク
ランプ１６がテーブル１上を移動することにより、材料
の縦方向の切断は、噴流ノズル４を搭載したキャリア１
９が移動することによって夫々行なわれる。次いで、材
料を切断した超高圧水は、テーブル１の下部空間の中央
の排水タンク５に捕集される。

【００２１】このように、切断に必要な総ての部材や機
器をワーク支持テーブル１に一体化しているので、各ユ
ニットが互いに分離して別置きされる切断装置に比し
て、設置に広いスペースを必要とせず、装置が小型化で
きるとともに、ユニット間の配管や配線が大幅に減少し
て、据付作業を簡素化することができる。また、駆動源
２である油圧ポンプ７,８や増圧手段３であるブースタ
１３,１４などは、底部に複数のキャスタ６７を取り付
けた共通の架台６６に載置,固定されているので、前面
のパネル２５(図２参照)を開閉または取り外せば、図６
の矢印Ａで示すように、架台６６と共に容易にテーブル
１の下部空間２７,２８から引き出すことができ、据付
作業が一層容易になり、また、油圧ポンプ７,８やブー
スタ１３,１４は勿論、排水タンク５の保守,点検も容易
になるとともに、架台６６とワーク支持テーブル１が分
離しているので、油圧ポンプ７,８やブースタ１３,１４
が発する振動が、ワーク支持テーブル１に伝わりにく
く、テーブル上の噴流ノズル４による被切断材料６５の
切断に、悪影響を及ぼすことがない。

【００２２】上記実施例では、増圧手段３を、油圧シリ
ンダの往復動によりプランジャ室に吸い込んだ水を超高
圧に交互に加圧する独立した一対のブースタ１３,１４
で構成しているので、従来の如く油圧シリンダの両側に
夫々プランジャ室を形成したものに比べて軸方向長さが
短くなるうえ、両ロッド形油圧シリンダと異なり、予備
の片ロッド形のブースタを１基追加するだけで、上記２
基のブースタのシール破損に対処でき、装置の低廉化と
小型化を図りつつ、運転を続行できるという利点があ
る。また、重い駆動源２や増圧手段３を、底部にキャス
タ６７を取り付けた架台６６に載置しているので、据付
作業が容易になり、また、駆動源や増圧手段は勿論、排
水タンク５の保守,点検も容易になり、油圧ポンプ７,８
等の発する振動のワーク支持テーブル１への伝達を抑え
て、被切断材料６５を良好に切断することができる。

【００２３】なお、駆動源やブースタを上述の如く構成
しない請求項１に記載のウォータジェット式切断装置に
おいても、切断に必要な総ての部材や機器をワーク支持
テーブルに一体化しているので、装置の小型化,据付作
業の簡素化の効果を奏することができる。また、駆動源
と増圧手段は、上記実施例の共通の架台と異なり、底部
にキャスタをもつ夫々の架台に載置することもできる。

【００２４】次に、上記ウォータジェット式切断装置の
詳細な動作を、図４を参照しつつ説明する。まず、第２
ブースタ１４のピストンが図４(Ａ)に示す加圧行程端に
達する以前に、第１ブースタ１３のピストンが第１復動
センサ５９'を通過した時点で、このセンサからの通過
検出信号を受けた制御部６１は、第１の３位置切換弁９
を右側位置から中立位置に切り換え、これにより第１ブ
ースタ１３は、吸込行程から絞り４３による低速の加圧
行程(予加圧行程)に入り、図４(Ａ)に示すように、第２
ブースタ１４が加圧行程端に達した時点で、第１ブース
タ１３は、吐出圧力が例えば3000kgf／cm²の場合は,全
加圧行程の９％だけ進んで、プランジャ室１２aから上
記吐出圧力の加圧水を吐出する状態になっている。つま
り、第２ブースタ１４が超高圧加圧水の吐出を終える時
点で、第１ブースタ１３から超高圧加圧水が吐出される
ので、水吐出ライン３８内の水圧変動は、アキュムレー
タが介設されていなくとも低減され、先端の噴流ノズル
４(図１,図３参照)から被切断材料６５に脈動のない超
高圧水が噴射される。そして、第２往動センサ６０の検
出信号を受けた制御部６１は、第２の３位置切換弁１０
を左側位置から右側位置に、また第１の３位置切換弁９
を中立位置から左側位置に夫々切り換える。かくて、第
２ブースタ１４は、吸込行程に変わり、第１ブースタ１
３は、高速の加圧行程に変わる。

【００２５】次に、図４(Ｂ)に示すように、第１ブース
タ１３の加圧行程下で、第２ブースタ１４が吸込行程端
近傍の第２復動センサ６０'に達すると、このセンサ６
０'からの通過検出信号を受けた制御部６１は、第２の
３位置切換弁１０を右側位置から中立位置に切り換え、
第２ブースタ１４は、絞り４３による低速の加圧行程
(予加圧行程)を開始する。そして、図４ (Ｃ)に示すよ
うに、第１ブースタ１３が加圧行程端に達したとき、第
２ブースタ１４は、吐出圧力が例えば3000kgf／cm²の場
合は,全加圧行程の９％だけ進んでいて、プランジャ室
１２bから上記吐出圧力の加圧水を吐出する状態になっ
ている。つまり、第１ブースタ１３が超高圧加圧水の吐
出を終える時点で、第２ブースタ１４から超高圧加圧水
が吐出されるので、水吐出ライン３８内の水圧変動は、
同様に低減され、噴流ノズル４から脈動のない超高圧水
が噴射される。そして、第１往動センサ５９の検出信号
を受けた制御部６１は、第１の３位置切換弁９を左側位
置から右側位置に、また第２の３位置切換弁１０を中立
位置から左側位置に夫々切り換える。かくて、第１ブー
スタ１３は、吸込行程に変わり、第２ブースタ１４は、
高速の加圧行程に変わる。このように、水吐出ライン３
８に高価な超高圧用のアキュムレータを設けなくとも、
超高圧加圧水の水圧変動を低減して、脈動のない超高圧
水を噴流ノズル４から被切断材料６５に噴射できるの
で、油圧,水圧回路に使われるブースタ１３,１４等の機
器の性能と寿命を向上し得るとともに、超高圧制御装置
ひいてはウォータジェット切断装置の製造コストの低減
と小型化を図ることができる。

【００２６】上記実施例では、各３位置切換弁９,１０
の予加圧の切換位置である中立位置のＰＡ接続通路に絞
り４３を設けているので、油圧ポンプ７,８から各ブー
スタ１３,１４に供給される圧油の流量を調整でき、各
プランジャ室１２の加圧水の水圧を、所定の吐出圧にで
きるという利点がある。また、各ブースタ１３,１４の
油圧シリンダ１１a，１１bのロッド側室ポートを、背圧
設定用のチェック弁５４を介設した共通の戻りライン５
３でタンク５２に接続し、この戻りラインのチェック弁
５４より油圧シリンダ側を、チェック弁５７,５８を逆
方向に介設したライン５５,５６で各３位置切換弁のＢ
ポートに接続しているので、３位置切換弁９,１０の切
換位置に拘わらず、加圧行程側のブースタから排出され
る圧油が、タンク６への流れを規制されて,吸込行程側
のブースタに流入し、吸込行程つまりピストンの復動を
加速するので、サイクルタイムが短縮できるという利点
がある。

【００２７】更に、上記実施例では、油圧ポンプを、第
１ブースタ１用の第１油圧ポンプ１１と、第２ブースタ
２用の第２油圧ポンプ１２で構成しているので、単一か
つ共通の油圧ポンプで給油する場合に比して、油圧ポン
プの負荷変動を小さくでき、それ故、水吐出ライン３８
に吐出される超高圧水の水圧変動を一層低減できるとい
う利点もある。

【００２８】なお、上記実施例では、油圧源を各ブース
タ専用の可変容量形の第１,第２油圧ポンプで構成した
が、これを単一の可変容量形油圧ポンプまたは単一の固
定容量形ポンプで構成することもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
のウォータジェット式切断装置は、噴流ノズルが上方に
配置され、被切断材料が載せられるワーク支持テーブル
の下部空間に、略中央に噴射水を捕集する排水タンク
を、その一方側に駆動源を、その他方側にこの駆動源で
駆動されて,吸い込んだ水を超高圧に加圧して噴流ノズ
ルに吐出する増圧手段を夫々収納しているので、切断に
必要な機器が１つにまとまっていて、装置を小型化で
き、設置に広いスペースがいらず、配管や配線が少なく
なって据付作業を簡素化することができる。また、請求
項２のウォータジェット式切断装置は、上記駆動源を、
少なくとも油タンクと、この油タンク内の作動油を圧送
する油圧ポンプで構成し、上記増圧手段を、少なくとも
油圧ポンプから切換弁を介して供給される作動油で片ロ
ッド形油圧シリンダを往復動させて、プランジャ室に吸
い込んだ水を交互に超高圧に加圧する一対のブースタで
構成すれば、ブースタの軸方向長さを短縮できる。さら
に、請求項３のウォータジェット式切断装置は、上記駆
動源および増圧手段を、底部にキャスタを取り付けた架
台に載置しているので、据付作業が容易になり、排水タ
ンク等の保守,点検が容易になり、油圧ポンプ等の発す
る振動のワーク支持テーブル１への伝達を抑えて、被切
断材料を良好に切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウォータジェット式切断装置の一実
施例を示す正面図である。

【図２】上記実施例の斜視図である。

【図３】上記実施例の油圧,水圧回路を示す回路図で
ある。

【図４】図３の第１,第２ブースタの動作順序を示す
図である。

【図５】上記両ブースタの油圧シリンダのストローク
の時間変化を示す図である。

【図６】テーブルの下部空間から駆動源,増圧手段を
載せた架台を引き出した状態を示す平面図である。

【図７】従来のウォータジェット式切断装置を示す回
路図である。

【符号の説明】

１…ワーク支持テーブル、２…駆動源、３…ブースタ、
４…噴流ノズル、５…排水タンク、６…油タンク、７…
第１油圧ポンプ、８…第２油圧ポンプ、９,１０…第１,
第２の３位置切換弁、１１…油圧シリンダ、１２…プラ
ンジャ室、１３…第１ブースタ、１４…第２ブースタ、
２２…機械操作パネル、５９,６０…第１,第２のセン
サ、６１…制御部、６６…架台、６７…キャスタ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B26F 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源(２)と、この駆動源(２)によって
駆動され、吸い込んだ水を超高圧に加圧する増圧手段
(３)と、この増圧手段(３)から吐出された超高圧水を被
切断材料(６５)に噴射する噴流ノズル(４)を備えたウォ
ータジェット式切断装置において、上記被切断材料(６５)を載置するとともに、上記噴流ノ
ズル(４)が上方に配置されたワーク支持テーブル(１)を
設けるとともに、このワーク支持テーブル(１)の下部空
間の略中央に、上記噴流ノズル(４)から噴射された水を
捕集する排水タンク(５)を配置し、この排水タンク(５)
の一方側の空間(２７)に上記駆動源(２)を、他方側の空
間(２８)に上記増圧手段(３)を夫々収納したことを特徴
とするウォータジェット式切断装置。
【請求項２】上記駆動源(２)は、少なくとも油タンク
(６)と、この油タンク(６)内の作動油を圧送する油圧ポ
ンプ(７,８)とからなる一方、上記増圧手段(３)は、少
なくとも上記油圧ポンプ(７,８)から供給される作動油
で動作する片ロッド形油圧シリンダ(１１a,１１b)と、
この片ロッド形油圧シリンダ(１１a,１１b)により吸い
込んだ水を超高圧に加圧するプランジャ室(１２a,１２
b)とを備えた一対のブースタ(１３,１４)で構成してな
る請求項１に記載のウォータジェット式切断装置。
【請求項３】上記駆動源(２)および増圧手段(３)
は、底部にキャスタ(６７)を取り付けた架台(６６)に載
置されている請求項１または２に記載のウォータジェッ
ト式切断装置。