JP4490488B2 - 電解加工による金属の表面処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、電解作用により、金属の表面処理を行うためのトーチに関する。換言すると、装置の尖端が処理される金属の表面と接触し、クリーニング、酸洗浄、研磨、電着、または、酸化による金属表面への恒久的な書き込みを実行するための装置に関する。前記トーチは、前述した処理中に発生するガスや蒸気から、操作者を保護するための改良された装置を備えている。

金属の表面に、電解作用による処理を行う従来の装置では、処理をおこなう際に発生するガスや蒸気を吸引する吸入装置を備えている。

特許文献１によると、金属の表面処理のための電解作用によるトーチであって、絶縁物質から作られ、酸性溶液を浸みこませた織物のパッドで覆われた尖端を有する電極に、低圧の電流が供給され、もう一方の電極は、処理される金属の表面に繋がれ、また操作の安全を図るために、装置には、作業中に発生するガスや蒸気を吸引するファンと接続され、前記のパッドの近くに吸入口を持つものは知られている。
EP 0 852 629

従来、たとえば研磨、酸洗浄、金属溶接のクリーニング処理は、吸入フードの下で実行され、他方、酸化作用による恒久的な書き込みのような、金属に対して余り攻撃的でない処理は、通常、操作者を保護することなく行われている。

さらに、天蓋のあるスペースや吸引装置のエリアを使用するためには、その構造物や、ややかさばる、高価な装置を使用せざるを得なくなる。さらに、操作者は、作業中、しばしば、前記天蓋や吸引エリアがもっとも有効に働く正しい位置に、処理する金属を置いていないことに気づくことがある。

さらに、特許文献１に述べられている装置は、相当に大型である。その理由は、吸引の有効性が、ただ、吸引される空気流量だけで測られるので、この特許に従って作られた機械に適用される吸引装置は、必要な空気の流量を得るために、それに適合した寸法のものとなるからである。

従って、公知の装置は相当に大型であり、簡単には移動できない作業エリアにおける高度の生産に適している。実際、前記の電解作用によって発生するガスと蒸気の吸引装置は、作業環境内の天蓋と吸引エリアという構成と、また装置の重量と嵩高さ、という両方の理由のため、前記特許文献１に述べられた電解クリーニングと酸洗浄の機械に組み込まれる吸引装置と同様に、あまり実際的ではなく、また高価でもある。

このような従来の技術においては、電解作用による金属の表面処理を行うトーチに、操作者を処理中に発生するガスや蒸気から保護する装置を設けることの可能性に関して、実質的な進歩を遂げさせることは可能である。このような保護装置は、使用するのに実用的であり、如何なる作業場でも簡単に組み立てることができ、しかもあまり高価ではないことが必要である。

従って、金属の表面処理中に発生するガスや蒸気からの保護装置であって、構造が簡単で、使用と組み立てが容易な装置を得るための技術的な問題を解決する必要性が存在するのである。

本発明の更なる目的は、金属の表面処理の電解作用において発生するガスや蒸気から、操作者を保護する装置であって、構造的にも、使用面でも、またメンテナンスでも、費用効果が優れたものを提供することである。

本発明によると、上記した技術的な課題は、次のようにして解決される。すなわち、電解作用により、金属の表面処理を行うためのトーチであって、外部の装置から供給される電流の、一方の電極と連結された尖端と、処理によって発生するガスや蒸気から、操作者を保護する装置とから成り、もう一方の電極は、処理される金属の表面に繋がれており、かつ操作者の保護装置は、尖端の場所に、加圧された空気の流れを送るに適した部材で構成されていることを特徴としている。

より好ましい例では、空気の流れを送る部材は、圧縮空気を供給するチューブからなり、チューブの末端に、尖端に目掛けて空気を出す吐出孔を設けてあり、吐出孔には、絞り弁を設けることがある。

さらに、より好ましい例では、前記の供給チューブは、トーチのボディ又はシェルの外側に固定されている。

前記供給チューブは、トーチのボディ又はシェルの内部に設けることができれば、さらに有利である。

他の異なる例では、尖端がトーチに接続される部材の近くに、尖端を目掛けて空気の流れを放出する、１個以上のスリット又は孔を設けてある。

より好ましい例では、前記圧縮空気は、トーチと圧縮空気の配送器具、またはネットワークとの接続によって得られ、圧縮空気の配送器具は、電力モーター又は燃焼エンジンを備えている。

さらに、トーチと配送機器、又はネットワークとの接続連結体の中に、トーチへの圧縮空気の供給をコントロールするための電動弁を設けることがある。

最後にさらに、好ましい例では、トーチのボディと尖端の支持部の間、一般的には扇状の位置に、尖端に向かって傾き、尖端に凹入部を向けたデフレクターと、デフレクターと尖端の間に位置して、圧縮空気の流れをデフレクターの前記凹入部に吹きつけるための吐出孔と、さらに望ましくは、トーチの胴体と同軸のデフレクターの円筒形支持体とリングを備えている。孔は、前記のリングに設けられ、常にデフレクターの前記凹入部に向けられる。圧縮空気の供給は、トーチの胴体の内部から行われるのが有利である。

本発明の実施の形態を、添付の図面に示してあるが、これらは、単なる例に過ぎない。

図１は、本発明の第１実施例を示す。図示のように、トーチ（２）の外側ボディ（１）に圧搾空気の供給チューブ（３）が取り付けられている。供給チューブ（３）の尖端の吐出孔（５）は、トーチの尖端（４）の近くに位置し、吐出孔（５）は、尖端（４）を包囲するパッド（６）に向けて、圧縮空気を吹付けるようになっている。吐出孔（５）は、スロットルで絞るようになっていることが望ましい。供給チューブ（３）は、ブラケット（３１）により、ボディ（１）に近接して支持されている。

トーチ（２）には、ケーブル（７）により電流が供給されるが、操作者が、酸溶液のタンク（図示していない）に尖端（４）を浸すと、電流を切れるようになっているスイッチを、ハンドル（８）に設けることもある。

図２は、本発明の第２実施例を示す。図示のように、ケーブル（７）から電力が供給される尖端（１１）を支持する内側ボディ（１０）に、スリット（９）が設けられている。トーチ（１２）は、手で握りうるようにしたハンドル（１３）と、供給ポンプ（図示せず）を遠隔操作するための複数のボタンスイッチ（１４）と、使用する酸溶液のチューブ（３２）と、尖端（１１）への電力供給部とを備えるタイプのものである。

前記ボタンスイッチの一つは、ダクト（１５）を経てスリット（９）へ送られる圧縮空気をコントロールするためのものである。

内側ボディ（１０）にはリング（１６）が嵌合され、作業中、スリット（９）から膨張して出てくる空気を、軸方向の端縁（１７）から、酸溶液を染みこませたパッド（１８）の尖端（１１）に向けるようになっている。

図３は、第１の実施例を、完備したタイプのトーチ（１９）に適用したものを示す。供給チューブ（３）は、ブラケット（３３）により、トーチ（１９）の内側ボディ（２０）とシェル（２１）とハンドル（１３）の外側に支持されている。尖端（１１）には、吐出孔（５）から吐出して、パッド（１８）の方に向かう圧縮空気が吹き付けられる。

ケーブル（７）により供給される電力、チューブ（３２）により供給される酸溶液、供給チューブ（３）により供給される圧縮空気などのトーチ（１２）の制御は、ボタンスイッチ（１４）により行われる。

図４は、本発明の第３実施例を具備するトーチ（２２）を示す。圧縮空気の供給チューブ（２３）は、トーチ（２２）の外側ボディ（２４）と、シェル（２５）とハンドル（１３）の内部に収容されている。尖端（１１）は、吐出孔（５）から出て、パッド（１８）の方に向って膨張する圧縮空気の噴射を受ける。

ケーブル（７）により供給される電力、チューブ（３２）により供給される酸溶液は、ダクト（１５）により、トーチの外側ボディ（２４）内へ供給される圧縮空気などのトーチ（１２）の制御は、ボタンスイッチ（１４）により行われる。

前出の図の場合と同じように、供給チューブ（２３）は、ブラケット（３３）により、トーチの内側ボディ（２０）に保持されている。

最後に、図５は、本発明の更なる実施例を示す。ここでは、トーチ（２６）には、ダクト（１５）によってトーチ（２６）に供給される圧縮空気のためのデフレクター（２７）が設けられている。デフレクター（２７）は、パッド（１８）を備える尖端（１１）の近くにおいて、外側ボディ（２４）に設けられている。

デフレクター（２７）と尖端（１１）との間には、圧縮空気をデフレクター（２７）の凹入部（３６）に向けて送り出す吐出孔（２９）を備えるリング（２８）が設けられている。リング（２８）と、デフレクター（２７）の円筒形の胴体（３７）は、使用の際、きつく繋がれ、前記吐出（２９）が常に前記の凹入部（３６）に向かうようになっている。

吐出孔（２９）から噴射された圧縮空気は、デフレクター（２７）の凹入部（３６）からはね返るとともに、周囲の空気を、操作者と反対の方向に向う偏向慌（Ｄ）とする。操作者は、ボタンスイッチ（１４）によって、電線（７）からの電力供給や、チューブ（３２）によってなされる酸溶液の供給、トーチのデフレクターとリングの支持胴体（３７）における吐出孔（２９）からのダクト（１５）の圧縮空気の供給などの機能を制御することができる。

本発明によって得られる利点は、電解加工による金属の表面処理の作業中、尖端（４）（１１）とパッド（６）（１８）の部分を直撃する空気の噴射により、操作者の保護が確実となることである。

図示した種々の実施例において、空気の膨張は、吐出孔（５）の場合には異なっている。もし吐出孔が、好ましく絞られている場合には、空気の動きはパッド（６）（１８）を冷却して、作業中に発生したガスの凝縮体を部分的に包み込んでいる水蒸気を凝縮させ、ガスを周囲に拡散させないようにする。

他方、スリット（９）においては、空気の流れは、尖端（１１）とパッド（１８）近辺のガスの流れを作り出し、同様ではあるが、やや弱い効果を発揮する。この場合、テストしたところ、水蒸気の凝縮は見られなかったが、ガスと蒸気の散乱は、きわめて良く除去された。

最後に、デフレクター（２７）を使用した場合、空気の噴射（Ｄ）が生み出す障壁効果は、似たようなものであって、もしデフレクター（２７）が操作者の反対側へ正しく向けられていれば、電解加工による金属の表面処理作業中に生じるガスと水蒸気の流れが、操作者に到達することはない。

テストの結果によると、パッドの寿命がより長くなり、かつ尖端のまわりにおいて、水蒸気が効果的に凝縮することが認められた。

上記のように構成した本発明によるトーチは、電解加工による金属の表面処理作業中に生じるガスや蒸気から、操作者を簡単に、費用効果高く、保護するものであり、かつ使用に関しても、組み立てに関しても、実際的な効果が大である。

圧縮空気は、適宜の便利な、または、有利なやり方で導いて来ればよい。たとえば、供給チューブ（３）またはダクト（１５）を、工場内に現存する圧縮空気配給のネットワークに繋いでもよい。この場合、ネットワークとトーチの間の圧縮空気の供給をコントロールするために、電動弁を挿入するのが有利である。トーチの他の機能をコントロールするボタンスイッチに、この電動弁連結すれば、容易にコントロールすることができる。

前記圧縮空気は、小さな電動式コンプレッサーを用いて、現地で発生させることもできる。そのようにすれば、トーチを制御することによって、容易に始動させることができる。また、燃焼エンジンを用いれば、電解加工処理をする場所を、最大の自由度をもって選ぶことができ、工場外の場所でも実施することができる。

実際的な実施例においては、材料や大きさや実施の詳細については、上述したところと異なるところがあるかも知れないが、これらも、本発明の法的な範囲から除外されるものではなく、技術的には同等である。

従って、図１の簡単なトーチ（２）の実施例では、操作者の握りの具合を良くするために、吐出孔（５）に圧縮空気を供給する供給チューブ（３）を、ハンドル（８）のシェルの中に設けることも可能である。

さらに、前記の簡単なトーチ（２）におけるハンドル（８）と尖端（４）との間に、デフレクター（２７）と吐出孔（２９）を有するリング（２８）を設け、それにより、供給チューブと吐出孔（５）を除くこともできる。この最後の場合、圧縮空気の供給を、前記のハンドル（８）の内側から行うことができるので、有利である。

本発明の第１実施例であって、煙と蒸気の散布装置を備えた、金属表面に対する簡単な電解作用トーチの斜視図である。 本発明の第２実施例であって、電解溶液の供給ポンプと、煙と蒸気の散布装置を組み合わせた、金属表面に対する電解作用トーチの斜視図である。 図２に示す電解作用トーチと、本発明の第１実施例に係る煙と蒸気の散布装置を組み合わせた斜視図である。 本発明の第３実施例による煙と蒸気の散布装置と電解作用トーチを組み合わせた斜視図である。 本発明の第４実施例による煙と蒸気の散布装置を備える金属表面の電解作用トーチの斜視略図である。

符号の説明

１ 外側ボディ
２ トーチ
３ 供給チューブ
４ 尖端
５ 吐出孔
６ パッド
７ ケーブル
８ ハンドル
９ スリット
１０ 内側ボディ
１１ 尖端
１２ トーチ
１３ ハンドル
１４ ボタンスイッチ
１５ ダクト
１６ リング
１７ 端縁
１８ パッド
１９ トーチ
２０ 内側ボディ
２１ シェル
２２ トーチ
２３ 供給チューブ
２４ 外側ボディ
２５ シェル
２６ トーチ
２７ デフレクター
２８ リング
２９ 吐出孔
３１ ブラケット
３２ チューブ
３３ ブラケット
３６ 凹入部
３７ 支持胴体
Ｄ 偏向流

Claims (11)

1. 外部の装置から供給される電流の、一方の電極は、処理される金属の表面に繋がれ、他方の電極（７）は、尖端（４，１１）に接続され、かつ処理によって発生するガスや蒸気から、操作者を保護する装置を備え、この保護装置は、尖端の場所に、圧縮空気の流れを送るに適した部材（３,５，９，２３，２７，２９，３６）で構成されていることを特徴とした、電解加工による金属の表面処理トーチ（２，１２，１９，２２，２６）。
2. 前記部材は、尖端（４、１１）の方向を向く吐出孔（５）を末端に備える圧縮空気の供給チューブ（３）から成っていることを特徴とする請求項１に記載のトーチ。
3. 前記吐出孔（５）には、絞りが設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトーチ。
4. 前記供給チューブ（３）は、トーチのボディ、またはシェルの外側に取付けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のトーチ。
5. 前記供給チューブ（２３）は、トーチのボディまたはシェルの内側に設けてあることを特徴とする請求項２または３に記載のトーチ。
6. 尖端（１１）には、トーチ（１２）に接続される部材（１０）の近辺に、空気の流れを尖端（４）に向ける１個以上のスリット（９）または孔を設けてあることを特徴とする請求項１に記載のトーチ。
7. 圧縮空気は、トーチ（２．１２．１９．２２．２６）と繋がれた圧縮空気の分配装置、またはネットワークから得られるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のトーチ。
8. 圧縮空気の配送装置は、電力モーター、又は燃焼エンジンを備えるコンプレッサーであることを特徴とする請求項７に記載のトーチ。
9. トーチと配送機器又はネットワークとの連結体の中に、トーチへの圧縮空気の供給を制御するための電動弁を有することを特徴とする請求項７に記載のトーチ。
10. トーチ（２６）のボディ（２４）と尖端（１１）、及び、扇形に位置しニブ（１１）の方に向かって傾き、尖端（１１）に向く凹入部（３６）を有するデフレクター（２７）との間に、前記の部品を有し、またデフレクター（２７）と尖端（１１）との間に位置し、前記デフレクター（２７）の凹入部（３６）に向けて圧縮空気を吐出する吐出孔（２９）を有することを特徴とする請求項１に記載のトーチ。
11. リング（２８）と、トーチ（２６）のボディ（２４）と同軸で、デフレクター（２７）を支える円筒形の支持胴体（３７）を有し、前記リングに設けられた吐出孔（２９）は、常にデフレクター（２７）の前記凹入部（３６）に向けられ、圧縮空気の供給は、トーチ（２６）のボディ（２４）の内側より有利になされるようになっていることを特徴とする請求項１0に記載のトーチ。

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