JP4564187B2 - 液体ホーニング装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は液体ホーニング装置、詳しくは氷スラリーを投射材として用いる液体ホーニング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体ホーニング加工の中でも、投射材として氷粒と水の混合物である氷スラリーを用いるタイプのものは、被加工物にダメージを与えることなく、叉、加工後に投射材も残留しない為、その利用範囲は着実に広がっている。
【0003】
本出願人は、特開平8−309660号として、製氷機で製造したブロック状のキュービックアイスを貯氷槽に貯氷した後、削氷機でスライスし、氷粒混合槽内で水と混合して氷スラリーとし、スラリーポンプで噴射ガンへ圧送した後、圧縮ガスによって加速して被加工物表面へ衝突させる液体ホーニング装置を提案済みである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
液体ホーニング加工は、図1に示す様な噴射ガン8を用いるが、この種ガンにおいてはガン先端のノズル24の内径A、噴射ガン本体27内に位置したジェット25の内径B、ノズル24とジェット25との間の隙間Gの大きさ等が加工能力に大きな影響を与えることは従来より知られている。そして、一般的には、ノズル24の内径Aよりノズル24とジェット25との間の隙間Gの方が小さいのが普通であり、氷スラリーを構成する氷粒はすべてノズル24とジェット25との間の隙間Gを通過できる大きさである必要があるが、従来の装置においては、削氷機の能力上、大粒の氷が氷粒混合槽内に混入してしまうことは避けられず、この大粒の氷がノズル24とジェット25との間の隙間Gに挟まってしまい、噴射ガン8内部に氷詰りが発生し、ノズル24からの氷スラリーの噴射が不可能となるトラブルが発生する場合があった。
【0005】
本発明は、この氷スラリーを用いた液体ホーニング装置における上記問題点を解決することを目的とするものであり、氷粒混合槽内に大粒の氷が混入してしまったとしても、これがそのまま噴射ガンへ移送されることなく、噴射ガン内部において氷詰りを発生させずに、安定した氷スラリーの噴射を行うことができる液体ホーニング装置を提供せんとするものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上部から氷粒及び水を供給し、槽内において下向きに設置された攪拌プロペラ15でこれらを混合し、下部から氷スラリーとして取出す様になっている氷粒混合槽1と、前記氷粒混合槽1から送られる氷スラリーを被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン8とからなる液体ホーニング装置において、氷粒混合槽1内の攪拌プロペラ15の上方に、槽内を上下に隔て、予め設定された粒径以上の粒径の氷粒の下方への通過を阻止するメッシュ状隔壁18を設けると共に、このメッシュ状隔壁18の上下に回転攪拌棒20を配置することにより、上記課題を解決せんとするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図2はこの発明に係る液体ホーニング装置の一実施形態を模式的に描いた縦断面図、図3はその主要な構成部分であるメッシュ状隔壁18の平面図である。
【0008】
図中1は、上面が上蓋2によって閉塞された有底筒形をした氷粒混合槽であり、上蓋2には氷粒供給管3及び水供給管4が取付けられている。そして、この水供給管4の途中には管路を開閉する電磁弁5が設けられている。一方、氷粒混合槽1の底面には、一対の氷スラリー取出し口6、7があけられており、一方の氷スラリー取出し口6には、氷スラリー導管9が接続されており、該氷スラリー導管9の他端は氷スラリーポンプ10を介して噴射ガン8に接続されている。
【0009】
もう一方の氷スラリー取出し口7には、氷スラリー循環パイプ11が接続されており、この氷スラリー循環パイプ11は氷スラリー循環ポンプ12、氷スラリー濃度モニター13を介して、氷粒混合槽1の周壁下部に設けられた氷スラリー還流口14に接続されている。
【0010】
噴射ガン8は図1に示す通りの構造である。即ち、中空の噴射ガン本体27の先端にはノズル24が、その内部空間にはジェット25が前記ノズル24と隙間Gを保ってノズル24側を指向してそれぞれ取付けられており、このジェット25には圧縮ガス導管28が接続されている。叉、噴射ガン本体27の側壁には氷スラリー導管9の端末がノズル24側を指向して斜めに開口している。
【0011】
この実施の形態において、ノズル24の内径Aは6.4mm、ジェット25の内径Bは3.2mm、ノズル24とジェット25との間の隙間Gは5.4mmであるが、この寸法に限るものでないことは当然である。
【0012】
更に、図中15は、氷粒混合槽1内の下方に下向きに位置せしめられる攪拌プロペラであり、回転シャフト16を介して蓋2上に設置された駆動モーター17の回転軸に接続されている。叉、この攪拌プロペラ15のわずかに上方には、槽内を上下に隔てる図3に示す様なメッシュ状隔壁18が取付けられており、回転シャフト16はその中央の貫通孔19を通って下方に延びており、その先端に攪拌プロペラ15が取付けられている。
【0013】
このメッシュ状隔壁18の開口部26の大きさは、予め設定された粒径以上の粒径を有する氷粒22の通過を阻止できるサイズとなっており、この実施の形態においては、開口部26の大きさは2.5mmとなっている。更に、回転シャフト16のメッシュ状隔壁18の表裏側には、メッシュ状隔壁18に近接させて槽内を攪拌する回転攪拌棒20が取付けられており、回転シャフト16の回転に追随して槽内を回転する様になっている。
【0014】
この実施の形態は上記の通りの構成を有するものであり、電磁弁5を開いて水供給管3から氷粒混合槽内1に水21を供給すると共に、氷粒供給管3から氷粒混合槽1内に氷粒22を供給する。水21は冷水が好ましいことは当然である。
なお、氷粒22は、図示を省略した製氷機で製造したブロック状のキュービックアイスを削氷機で削氷することなどにより製造される。
【0015】
氷粒混合槽1内において、水21と氷粒22は、攪拌プロペラ15の回転により攪拌されて氷スラリー23となり、攪拌プロペラ15の回転により形成される下向きの水流によって氷粒混合槽1内を下方に移動し、氷スラリー取出し口6から氷スラリー導管9へ流れ込み、氷スラリーポンプ10の作用により噴射ガン8に送られ、ジェット25から噴射される圧縮ガスによって加速され、噴射ガン8のノズル24から被加工物表面に向って高速で噴射され、下地処理、クリーニング、バリ取り、ディスケーリング、ピーニング等の処理に用いられる。
【0016】
この際、氷粒混合槽1内には、メッシュ状隔壁18が設置されており、このメッシュ状隔壁8を通過できる粒径以下の氷粒22のみが氷スラリー取出口6まで達し、それ以上の大粒な氷粒22は、このメッシュ状隔壁8の通過が阻止される。従って、このメッシュ状隔壁8の開口部26の寸法を、噴射ガン8のノズル24とジェット25との間の隙間Gより小さくしておけば、噴射ガン8内において大粒の氷粒22による氷詰りの現象が生じることは未然に防止される。
【0017】
なお、この実施の形態の場合、噴射ガン8のノズル24とジェット25との間の隙間は5.4mmであるので、これに応じ、メッシュ状隔壁8の開口部26の大きさは2.5mmとしたが、これに限らず、メッシュ状隔壁18の開口部26の寸法はノズル24とジェット25との間の隙間Gの寸法に応じて決定されるものであることはもちろんである。
【0018】
叉、このメッシュ状隔壁18の上下では、回転攪拌棒20、20が常時回転しており、この攪拌棒20、20の回転により氷スラリー23は激しく攪拌されメッシュ状隔壁18付近での氷粒22の滞溜は阻止され、氷粒22のメッシュ状隔壁18の通過が促進されると共に、氷粒混合槽1内全域での氷スラリー23の濃度の均一化が図られる。
【0019】
なお、氷スラリー23の一部は氷スラリー取出口7から氷スラリー循環パイプ11に流入し、氷スラリー濃度モニター13に送られ、ここにおいて濃度が測定された後、氷スラリー還流口14から氷粒混合槽1内に還流される。氷スラリー濃度モニター13によって、氷粒22の濃度が設定値より低いことが検出されたときは、氷粒供給管3からの氷粒22の供給量が増加され、逆に氷粒22の濃度が設定値より高い場合には電磁弁5を開いて水供給管4からの水21の供給量が増加されることにより、氷スラリー23の濃度は常に一定に保持される。
【0020】
【発明の効果】
この発明に係る液体ホーニング装置は上述の通りの構成を有するものであり、噴射ガン8に送られる氷スラリー23中に大粒の氷粒22が混入するおそれがなく、氷スラリー23中の氷粒22の粒径を常に一定値以下に保持することができ、大粒の氷粒による噴射ガン8内部の詰りを防止し、常に安定した氷スラリー23の噴射を行うことができる効果を有し、極めて実用的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】液体ホーニング装置における噴射ガンの一例の断面図。
【図2】この発明に係る液体ホーニング装置の一実施形態を模式的に描いた縦断面図。
【図3】この発明の一実施形態の構成部分であるメッシュ状隔壁の平面図。
【符号の説明】
1 氷粒混合槽
2 上蓋
3 氷粒供給管
4 水供給管
5 電磁弁
6 氷スラリー取出し口
7 氷スラリー取出し口
8 噴射ガン
9 氷スラリー導管
10 氷スラリーポンプ
11 氷スラリー循環パイプ
12 氷スラリー循環ポンプ
13 氷スラリー濃度モニター
14 氷スラリー還流口
15 攪拌プロペラ
16 回転シャフト
17 駆動モーター
18 メッシュ状隔壁
19 貫通孔
20 回転攪拌棒
21 水
22 氷粒
23 氷スラリー
24 ノズル
25 ジェット
26 開口部
27 噴射ガン本体
28 圧縮ガス導管
Claims (1)
- 上部から氷粒及び水を供給し、槽内において下向きに設置された攪拌プロペラ15でこれらを混合し、下部から氷スラリーとして取出す様になっている氷粒混合槽1と、前記氷粒混合槽1から送られる氷スラリーを被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン8とからなる液体ホーニング装置において、氷粒混合槽1内の攪拌プロペラ15の上方に、槽内を上下に隔て、予め設定された粒径以上の粒径の氷粒の下方への通過を阻止するメッシュ状隔壁18を設けると共に、このメッシュ状隔壁18の上下に回転攪拌棒20を配置したことを特徴とする液体ホーニング装置。
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JP2001042798A JP4564187B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 液体ホーニング装置 |
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JP2001042798A Expired - Lifetime JP4564187B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 液体ホーニング装置 |
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