JPH0536620Y2

JPH0536620Y2 -

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Publication number: JPH0536620Y2
Application number: JP1987048630U
Authority: JP
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2002-03-30
Also published as: JPS63154156U

Description

【考案の詳細な説明】［技術分野］本考案は、砂などの研磨材粒子を混入したウオ
ータジエツトを用いて物品を加工するための技術
に係り、特に前記加工を実施する際に使用するノ
ズル装置の改良に関するものである。

［背景技術］高圧水と研磨材粒子（以下アブレーシブと言
う）を混合して噴射する、所謂アブレーシブジエ
ツト加工は、比較的低い圧力の水で効率良く加工
に適用しうるため、コンクリートの切断や鉄筋、
鉄骨の切断加工を初め、高圧水のみによる所謂ウ
オータジエツト加工では加工が困難な物品に対し
て適用され、特に建設分野においては無振動、無
騒音工法として効果的に実用に供されている。こ
のアブレーシブジエツト加工の問題点は、高圧水
ジエツトとアブレーシブをいかにして均一に混合
し、いかに効果的にノズルから噴射するかであ
り、そのために、高圧水とアブレーシブを混合す
るためのノズル構造に注意が払われてきた。これ
らのノズル構造のうち、簡単な構造でかつ効率的
とされるノズルの一例を第４図に示す。すなわ
ち、ノズルボデー１０２に介装された高圧水ノズ
ル１０３のオリフイス１０４から噴出した高圧水
は線状に混合室１０５内を通つて、ノズルボデー
１０２の先端に装着された混合ノズル１０６のオ
リフイス１０７から外部へ放出される。混合室１
０５には、ノズルボデー１０２に配設したアブレ
ーシブパイプ１０８の供給孔１０９が開口してい
て、アブレーシブパイプ１０８から供給されるア
ブレーシブで満たされている。そこでオリフイス
１０４から噴出した高圧水が混合室１０５内を通
る際に、高圧水の流線内にアブレーシブを巻き込
んで高圧水とアブレーシブとの混合流となつてオ
リフイス１０７から噴出する。

このようなノズル装置を用いたアブレーシブジ
エツト加工が注目されるようになるにつれて、
様々な分野への適用が求められるようになつてき
ている。前記のノズル装置の場合は比較的平坦な
形状の対象物に対して広く利用可能であるが、例
えば、孔内面などの曲面を内側から加工しようと
する場合、曲率がかなり大きくないとノズル装置
を当該曲面の内側に適用することが困難である。
すなわち、直径のかなり大きな孔でないとノズル
装置を孔内面に挿入できないものである。

［目的］本考案は、前記背景技術に鑑み、主として管部
材や孔などを内側から加工しようとする際に適用
するノズル装置を提供しようとするものである。
特に細径の孔にノズル装置を挿入して該孔の内側
から加工するのに好適なノズル装置を提案するも
のである。

［構成］前記目的を達成するため、本考案においては次
のような構成を成している。すなわち、回転継手
を介して高圧水発生装置に連通させた管部材と、
該管部材を包囲して配設した筒状部材と、該筒状
部材の一端に係止したノズルヘツドと、前記筒状
部材の所定位置に配設され該筒状部材と前記管部
材との間隙と粒状部材供給手段とを連通して関連
させた回転継手とから成り、前記ノズルヘツドは
前記管部材ないしは前記筒状部材の軸心に対して
半径方向に所定角度を以て開口する噴射孔を有す
るノズルと、該ノズルの下流位置において配設さ
れた収束ノズルと、前記ノズルと前記収束ノズル
との間に形成した混合室とで構成され、前記ノズ
ルは前記管部材と連通し、前記混合室は前記筒状
部材と前記管部材との間隙に連通させて成るもの
である。

［作用］次に作用について述べる。高圧水は一般的には
ポンプで代表される高圧水発生装置から回転継手
を経て管部材に高圧水が送られ、管部材に連通さ
せたノズルの噴射孔から噴射される。一方、一般
的には砂で代表されるアブレーシブは、該アブレ
ーシブの貯槽を兼ねた粒状部材供給装置から回転
継手を経て管部材と筒状部材との間隙に送られ、
該間隙に連通させた混合室においてノズルから噴
射された高圧水と混合されるものである。

［実施例］以下において、図示の実施例に基づいて、本考
案をさらに詳細に説明する。第１図は本考案にか
かるノズル装置の好適な一実施例の縦断側面図で
あり、第２図は第１図におけるXX断面図であ
り、第３図は同じく第１図におけるYY断面図で
ある。第４図は従来のノズル装置の一例を示す縦
断側面図である。

図において、１は高圧水発生装置であるところ
のポンプで、配管部材２２によつて回転継手３に
連結されている。２は貯槽を兼ねたアブレーシブ
供給装置で、配管部材２１によつて回転継手４に
連結されている。５は管部材で、回転継手３を介
してポンプ１に連結されている。６は筒状部材で
あつて、管部材５を内装し、適宜位置においてア
ブレーシブ供給装置２に連通すう回転継手４を係
止している。該回転継手４はアブレーシブ供給装
置２と筒状部材６内部とを連通させている。７は
ノズルヘツドであつて、筒状部材６の一端に係止
されていると共に管部材５の一端と気密状に接合
されている。８は、中心部に噴射孔１１を形成し
たノズルで、係止部材１９によつてノズルヘツド
７に係止され、前記噴射孔１１はノズルヘツド７
に穿設した流路１４によつて前記管部材５に連通
している。９は、中心部に投射孔２８を形成した
収束ノズルで、前記係止部材１９に係止されてい
る。１０は混合室であつて、前記ノズル８と前記
収束ノズル９との間に形成されノズルヘツド７に
穿設した通孔１８及びノズルヘツド７と筒状部材
６との間に形成した連通孔１７を介して、管部材
５と筒状部材６との間隙に形成した通路１２に連
通している。１５は、管部材５に係止したナツト
であつて、ノズルヘツド７にネジ込み固定したネ
ジ部材１６に嵌装されて該ネジ部材１６と共に管
部材５とノズルヘツド７との密着を達成する継手
を形成している。２３は、筒状部材６の他端に係
止されたキヤツプ、２４，２５は筒状部材６の所
定位置に配設された軸受けである。２６は管部材
５と一体的に回転すべく回転継手３に設けた延設
部材である。

このような構成のノズル装置において、ポンプ
１で発生した高圧水は配管部材２２を通して、回
転継手３に送られ、さらに管部材５を経て通孔１
３から流路１４へ流れ、ノズル８の噴射孔１１か
ら噴射される。一方、アブレーシブ供給装置２に
貯溜されたアブレーシブは配管部材２１を通し
て、回転継手４に送られ、さらに管部材５と筒状
部材６との間隙に形成した通路１２を経て連通部
１７連通通孔１８へ流れ、混合室１０へ供給され
る。ノズル８の噴射孔１１から噴射された高圧水
と混合室１０へ供給されたアブレーシブは混合室
１０内で水とアブレーシブの混合流となり、収束
ノズル９の投射孔２８から投射される。ノズル８
から噴射された高圧水と、混合室１０内のアブレ
ーシブとが混合されて収束ノズル９から投射され
る原理構造は、第４図に示す従来のノズル装置と
同様である。すなわち、ノズル８の噴射孔１１か
ら噴射された高圧水は、混合室１０を通る際に、
混合室１０内のアブレーシブを流線内に巻き込ん
で混合流となり、収束ノズル９に向かつて進む。
高圧水は混合室１０内を進む間に空気抵抗とアブ
レーシブの抵抗を受けて、噴射孔１１を出た直後
から次第に拡散して行く。そこで、この拡散した
混合流を収束ノズル９で再び所望の流線に整えて
投射孔２８から投射するものである。このとき噴
射孔１１から噴射された高速の流線が収束ノズル
９の投射孔２８を通る際に混合室１０内の空気を
一緒に運び去るいわゆるエジエクター効果を得る
ことができるため、アブレーシブ供給装置２に特
別な措置を講じなくても自吸式として使用し得
る。もちろん安定的にアブレーシブを供給するた
めにアブレーシブ供給装置２に加圧手段を付加し
て強制的にアブレーシブを混合室１０へ圧送する
方式も使用し得る。こうして収束ノズル９から被
加工物２０の加工孔２９内面に向かつて高圧水と
アブレーシブの混合流が噴射される。

さてここで、回転継手３の延設部材２６を適宜
回転駆動すると、管部材５が延設部材２６と一体
的に回転する。管部材５はキヤツプ２３にネジ止
めされ、更にキヤツプ２３は筒状部材６にネジ込
み固定されているため管部材５が回転すると該管
部材５と一体的に筒状部材６も回転する。一方、
ノズルヘツド７はナツト１５と係止部材１６で構
成される継手によつて管部材５に密着係止される
と共に、筒状部材６に嵌合係止されているため、
管部材５の回転によつて筒状部材６と同様に管部
材５と一体的に回転する。すなわち、延設部材２
６を回転駆動することによつてノズルヘツド７を
回転させることができるわけである。こうして、
ノズルヘツド７を回転させると、加工孔２９の内
周面全周にわたつて高圧水とアブレーシブの混合
流を適用することができるものである。

本実施例においては、ノズル８の噴射孔１１な
らびに収束ノズル９の投射孔２８が管部材５の軸
心に対して90°半径方向に偏向させたが、必要に
応じて適宜角度に偏向させ得るものである。

［効果］以上詳述したとおり、本考案では、回転継手を
介して高圧水発生装置に連通させた管部材と、該
管部材を包囲して配設した筒状部材と、該筒状部
材の一端に係止したノズルヘツドと、前記筒状部
材の所定位置に配設され該筒状部材と前記管部材
との間隙と粒状部材供給手段とを連通して関連さ
せた回転継手とから成り、前記ノズルヘツドは前
記管部材ないしは前記筒状部材の軸心に対して半
径方向に所定角度を以て開口する噴射孔を有する
ノズルと、該ノズルの下流位置において配設され
た収束ノズルと、前記ノズルと前記収束ノズルと
の間に形成した混合室とで構成され、前記ノズル
は前記管部材と連通し、前記混合室は前記筒状部
材と前記管部材との間隙に連通させて成るもので
あるから、高圧水とアブレーシブの混合流を比較
的細い径の孔内面に対し全周にわたつて適用しう
るもので、極めて効果的に孔内面加工を実施の得
るものである。更には、円孔のみならず、平坦な
狭い隙間に適用しても同様のこうかを得ることが
でき、回転駆動と共に軸方向の移動を付加すれば
加工範囲が拡大し、極めて効果的に利用し得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるノズル装置の好適な一
実施例の縦断側面図であり、第２図は第１図にお
けるXX断面図であり、第３図は同じく第１図に
おけるYY断面図である。第４図は従来のノズル
装置の一例を示す縦断側面図である。１……ポンプ、２……アブレーシブ供給装置、
３……回転継手、４……回転継手、５……管部
材、６……筒状部材、７……ノズルヘツド、８…
…ノズル、９……収束ノズル、１０……混合室、
１１……噴射孔、１２……通路、１３……通孔、
１４……流路、１７……連通部、１８……通孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転継手を介して高圧水発生装置に連通させた
管部材と、該管部材を包囲して配設した筒状部材
と、該筒状部材の一端に係止したノズルヘツド
と、前記筒状部材の所定位置に配設され該筒状部
材と前記管部材との間隙と粒状部材供給手段とを
連通して関連させた回転継手とから成り、前記ノ
ズルヘツドは前記管部材ないしは前記筒状部材の
軸心に対して半径方向に所定角度を以て開口する
噴射孔を有するノズルと、該ノズルの下流位置に
おいて配設された収束ノズルと、前記ノズルと前
記収束ノズルとの間に形成した混合室とで構成さ
れ、前記ノズルは前記管部材と連通し、前記混合
室は前記筒状部材と前記管部材との間隙に連通さ
せてなり、前記筒状部材と前記管部材との隙間か
ら前記混合室側面に連通する通孔を設けたことを
特徴とする研磨性流体回転噴射ノズル。