JPH05504108A - 粘弾性の汚れのある孔の清掃方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 粘弾性の汚れのある孔の清掃方法及びその装置本発明は深さがその直径よりも大 きい孔、特に接着性、栓状のゴムのストレーナプレートの孔の清掃方法であって 、その際ゴムはその栓形態を保持して押出される、前記清掃方法に関する。特別 の困難性は、孔がその大きな深さのために押圧される工具のためには小さい作用 面しかないのに接着性ゴムに接着する大きな利用面を提供することにある。問題 に対してゴムが清掃されるべき孔の少なくとも鋼から成る外壁よりも実質的に剛 性が低いことが寄与する。このことはゴムと孔外壁との接触面における孔深さに 渡る剪断応力の急激な下降に繋がる。−刃挿入される工具の直接周囲では剪断応 力が迅速な排出のために充分である場合、孔の向かい合って位置する端における 接着度は、挿入される工具によって生じる高められたゴム内圧のために高まる。

ゴムはこの技術的関連において非常に粘性のある液体として把握される。高めら れたゴム内圧は一液体の場合のように一花周囲面において工具から導入された力 に対して垂直に作用する。その上厄介な効果は挿入されるポンチの使用によって 排出抵抗が一層高められることによる。生ゴム残部の自然の押し出が最早不可能 となる孔の臨界深さは孔直径、ゴム接着性及びゴム剛性に依存して決定される、 そのわけは排出抵抗を高める効果が優勢であるからである０本発明でその洗浄が 緊急に行われるストレーナプレートでは一般にこの孔の臨界深さを越える。通常 のストレーナプレートは孔内径が６〜１２ｍｍの間の場合２５〜４０ｍｍの孔深 さを有する。

深い孔からの栓状の生ゴム残部の押し出しは技術水準によれば迅速な処理ステッ プとしては不可能である。いかなる場合でもゴム栓は深い孔から排出するために 非常にゆっくり動かされる。この排出の時間はストレーナプレートの通常の孔寸 法では数時間又は−日であり従って経済的な処理には適しない。通常のストレー ナプレートは進入するゴムのための３００〜５００の孔を使用する。

西独国特許公開公報３３３５４６７号から孔が高圧媒体放射の使用の下に洗浄さ れるべき装置が公知である。高圧媒体の排出開口はそれ自体公知の方法で洗浄さ れるべき表面に可能なだけ近くに位置しかつそのためにランスによって孔中に挿 入されることができる。

この装置によって可能にされた方法は生ゴムの粘弾性特性に基づく生ゴム残部の 排出のために好適である、そのわけは液体放射エネルギーは実質的に減衰によっ て吸収されるからである。脆い材料又は液体に溶解する材料のみが排出されるこ とができる。その上先ず１つの孔が前提とされ、それによってランスが挿入され ることができる。この方法は孔の自由横断面の拡大のためにのみ適するが、自由 横断面の処理のためには適さない。

西独１実用新案登録８８０６７７４号には圧力液体放射を何方に行うランスを備 えたＭ像の装置が記載されている。使用液体中の非可溶性及び油、脂肪及び潤滑 側のような排出されるべき汚染の問題を克服するために、洗剤の使用が研究され る。しかし洗剤の使用は本発明の基礎とする問題の解決には推奨できない、その わけは搬出される重要な物質は最早使用可能な生材（原料）ではなく廃棄物だか らである。煩雑な方法で第２の洗浄ステップにおいて孔壁は洗剤によって洗浄さ れなければならない。その他既に前記技術水準について述べたように、ランスが 初めは孔中へは導入されることができないことが重要する、そのわけはこのこと は完全に生ゴムによって栓をされかつゴムを備えた孔壁にのみは利用されないか らである。

ストレーナプレートは従来穿孔によって洗浄化された。それによって孔は１０秒 で洗浄された。著しいドリル磨耗の他にこの方法は特に孔中央でのドリル軸線の 公立てのためのコストに難点がある、そのわけはドリルの直径は、許容できる切 断動力を達成するために、洗浄されるべき孔の内径を存しなければならないから である。

穿孔方法の他の欠点は、人的要求が高いことにある。絶えず切屑排出及びドリル の切れ刃品質が検査され、ドリルが緩められ、研がれそして改めてクランプされ なければならず、並びに孔冷却が制御されなければならない。

本発明の課題は生ゴム残部のある深い孔、特にストレーナプレートの孔の洗浄の ためのあまりデリケートでなくかつ大幅に自動化可能な方法を提供することであ る。

この課題は本発明によれば、請求項に記載された方法と装置によって解決される 。その際有利な方法で液体放射の直径り、は洗浄されるべき孔の内径Ｄｔに、Ｄ 、がり、の１〜１．５倍になるように設定される。放射が広ければ広いだけ、孔 中央上での放射心室での精度の要求は小さくなる。

その際液体放射の直径り、の下に同様な液体放射の、全液体容積の９５％が通過 する横断面が認識される。そのような煩雑に思われる、定義が必要である、その わけは周囲を拘束されていない流動液体放射は流動していない空気に対して鋭利 な境界面を有さす、液体放射がこれらの間に位置する連行された空気封込めを伴 う液体栓に溶解される乱流の移行地帯を形成するからである。回当たりの流量は 境界範囲における放射中心からの距離の増大に伴い、や峻にしかし不連続の個所 なしに減少する。

排出される生ゴムが排出される液体よりも高い密度ρつを有する場合、衝突速度 は排出されるべき生ゴム中の音響速度Ｃと密度の比ρに／ρ１の積と少なくとも 同様な大きさにされるべきである。

排出のためにそのように阻害的なゴムの粘弾性特性そのように高い衝突速度を克 服することが重要である。駆動される工具の正確な進入深さのために工具である 液体が誘起された圧力波に先行して移動するので、ゴムは変形によって回避する のに充分な時間を有せず、多分工具は脆い材質のようにのみ破砕される。一方面 音響範囲においては液体放射は除去されるべき汚れを汚れの流動抵抗への作用に よって洗浄し、ここでは脆い打ち抜きが対象とされる。

根本的な相違は、投入された超音波放射の洗浄作用が実際上最早駆動される液体 中の排出される生ゴムの可溶性には無関係であることにもある。これに対して亜 音波範囲においては駆動される液体は排出される生ゴムを溶解することができ又 は脂肪、アルコール、アセトン等のような可溶性の物質に変えられることができ なければならない。超音波範囲への移行は液体として水が使用される特別に環境 に優しい方法を可能にする。脂肪等のような溶媒を不要とすることによって排水 の調製は２つの観点において容易にされる。第１には溶媒はコストのかかる化学 的な方法では沈澱されず、そして第２には生ゴム残部はその非可溶性のために単 純な機械的フィルタによって排水から除去されることができる。本発明による方 法の有利な構成によれば閉じた水循環が形成され、即ち捕集されかつ濾過された 排水は再び圧力ポンプに供給される。

本発明として、発明者は先ず、水放射ノズルが少なくとも洗浄される孔の内径と 同様な大きさの直径Ｄ０を有しなければならないと考えた。度々使用される６０ Ｉｌ／ｓの生ゴム混合の音響速度、１．３の液体密度（水の密度）に対する生ゴ ムの比及びｌ　Ｏｒｓｒｍのノズル直径り、から出発して、少なくとも１８．６ に−の水放射の所要動力が保持された。流動損失の観点から４０ＫＷの所要駆動 動力が算出された。そのような水放射が洗浄される孔に当たる場合に、水放射動 力の着想は先ず、１つとして真人な駆動動力及び大きな高圧ポンプのためのコス ト高のためにそして２つとして洗浄されるべきストレーナプレートの腐食のため に不経済に見える。しかしこのことは大きな困難性の下にのみ回避されることが できる、そのわけはそのように慣性の大きい水放射は次に洗浄されるべき孔への 瞬間のノズル送りのために簡単ではないからである。この見通しのない状況にお いて、発明者は５０ｇ　／ｓｅｃと１．５０ｇ　／ｓｅｃの間の流量では１５０ と１９０バールとの間の液体動力における過圧を可能にする注目すべき、本質的 に小さい高圧ポンプに使用するというアイデアを持った。生ゴムの音響速度以上 の高い流動速度は高々１　、６Ｉｎ　、好適には１．０から１　、５＋ｕ＋の特 別に狭いノズルによって達成される。水放射ノズルの直径り。

は洗浄される孔の直径ＤＬよりも小さくされるべきである。一方通常の方法で、 放射源での放射される物質かの密度が高ければ扁い程、なんらかの放射の作用は 完全に侵入することが期待される場合、本発明では洗浄されるストレーナプレー トと液体ノズルとの間の大きな距離の場合に初めて最良の作用が達成される。実 施形態として詳しく研究された１０ｍｍの孔直径ＤＬ及び１．３ｍ＋ｍのノズル 直径ＤＤでは、略２１０ｍｍが最適な距離である。ＤＤが小さいか又はＤＬが大 きい場合、距離は増大され又は減少される。間隔についての驚く程簡単な措置に よって衝突個所に全ての孔横断面が把握される放射散乱が達成される。本発明の この構成によれば排出される生ゴム上に明らかに連続的な液体放射が抑圧されず 、不連続的な一斉の水滴が当たる。

本発明による方法の実施のための装置は液体高圧ポンプと液体ノズルを有する。

有利な構成によれば高圧ポンプの後方に次の孔へのノズルの送りの際に放射阻止 を可能にする操作弁が存在しかつポンプと弁との闇に特に空気圧で作用する蓄圧 器が存在する。

そのような装置は図中に実施例として表される。

図示の洗浄装置は洗浄液として各洗浄添加剤なしで使用する。供給水導管１を介 してモータ３によって駆動される２つの円筒状高圧水ポンプ２が水を吸い込みか つ高圧で圧力水導管４中に給送する。圧力水導管４は逆止弁１６を介して空気蓄 圧器中に送り、蓄圧器の下方の範囲には圧力水がありかつその上方には圧縮空気 がある。新鮮空気供給部６、モータ８によって駆動される空気ポンプ７、圧縮空 気導管９及び逆止弁１０を介して蓄圧器５の上方範囲に圧縮空気クッション１１ が構成される。この圧縮空気クンジョンの圧力はマノメータ１２を介して測定さ れ、それによって空気ポンプ７のモータ８が調整され、その結果圧縮空気クッシ ョン１工中の空気圧は時間の経過にわたって本質的に一定である。高圧水ポンプ ２のモータ３は蓄圧器５中の水位に従ってｉｌｌ整される。安全の理由から空気 蓄圧器５の上部には過圧弁１３がある。

緩衝器として作用する蓄圧器５から圧力水導管Ｉ４がレバ１７を介して操作され る閉鎖弁１５に通している。閉鎖弁１５には吸引フランク弁１８が接続している が、この弁は弁１５が閉鎖された場合その慣性のために測径されたノズル２１に まで達するホース導管２０中の流動水が空気をホース導管２０中に引き込ろ、そ れによってホース２０中に尚残っている水は実質上遅延されずに排出することが できる。閉鎖弁１５の再開の際フラッタ弁は空気供給を終結する。

弁開口の瞬間の水流動速度Ｏから出発して水柱が測径されたノズル２１に入る前 に水柱のための加速区間としてホース２０の長さが役立つ。この目的で測径され たノズル２１の前の流動横断面に依存し及び空気圧蓄圧器５中の圧力に依存して 閉鎖弁１５と測径されたノズル２１との間の所定の導管長さが必要である。

可撓性ホース２０はホース継手１９を介して、吸引フラッタ弁１８にフランジ止 めされ、吸引フラッタ弁は閉鎖弁１５にフランジ止めされている。ホース２０の 弾性率は空気蓄圧器５の他に装置の全高圧側での時間的圧力曲線において微細平 滑化を作用する。ホース２０の可撓性は部分ｌ−１９の剛固な配列及び測径され たノズルの生ゴムによって栓をされた孔２２を備えた洗浄されるべきストレーナ プレート２３の回転可能な支承の際に送り運動を可能にするために役立ち、その 結果ストレーナプレート２３の全ての個々の孔２２が順次洗浄されることができ る。送り装置は図中には示してない、測径されたノズル２１ではホース２０にお ける略１６ｍｍｔ７）ｒｉ動横断面は１．３ｍｍの直径ＤＩ、に縮小される。こ のことは水放射２７における水滴の強力な加速に繋がる。水放射２７の洗浄作用 は、この水放射が著しい空気連行を伴うことによっては損なわれない。

測径されたノズル２１の出口開口と洗浄されるべきストレーナプレート２３の上 面との間にこの例では２１０ｍｍである距離ａが存在する。それによって直径Ｏ Ｌ＝１０ｍｍの孔２２を完全に洗浄するために水放射２７の最適の散乱が生ずる 。装置の高圧側の水圧はこの実施例では１８０バールである。洗浄される孔２２ を通過後に膨張した水放射２７は排水漏斗２４中に捕集されかつ水中には溶解し ない脆い、打つ落とされたされた生ゴムが排出される１ｉ２５に供給される。中 間乾燥後にこれらの生ゴム残部は再び新鮮な生ゴム混合物に供給されることがで きる。生ゴム残部から分離された排水は再び高圧ポンプ２のための供給水として 引き込まれかつ水が茅発及び霧化によって失われる程度の僅かな範囲で新鮮水供 給部２６に補充される。閉鎖された水循環と生ゴム循環が対象とされる。

本発明による方法は穿孔方法によって必要であったストレーナプレートのための 洗浄時間の略１／ＩＯＬか必要とされない。同時に本発明による方法は特別に容 易に自動化可能である、そのわけは可撓性ホース導管２０を介して水ノズル２１ が穿孔作業よりも容易に送られることができまたノズルはドリルが穿孔の際に研 がれるのに比して滅多に測径される必要がないからである。その上ストレーナプ レートの寿命が長くなる、そのわけは洗浄されるべき孔２２の縁は洗浄の際に僅 かな量のみ磨滅的に負荷されるに過ぎないからである。本発明の方法を実施する ための本発明による装置のための高い調査コストは減少されたランニングコスト によって直ちに償還される。

本発明が先ずその深さが少なくともその直径の２倍の孔からその上に目標とされ た生ゴム残部を除去することに分けられ、本発明はそのような孔の洗浄を類似し て接着性があり、弾性的でかつ粘度のある他の物質についても可能にする。粘弾 性に起因する問題は排出される物質が駆動される工具を逸らせることかできない ことによって克服されることが決定的である、そのわけは本発明によれば超音波 速度で衝突が行われるからである。熱可塑性エラストマの孔洗浄でも等価的な解 決を有する等価的な問題が生ずる。熱可塑性エラストマにおける音響速度は水滴 放射によりエラストマを処理する速度に対して充分低い。

非常にエネルギーコストのかかる冷却に対してここでは排出される物質の脆性処 理は僅かなエネルギー使用で達成される。

要約書 （発明の目的） 生ゴム残部の深い孔、特にストレーナプレートの孔の洗浄のための大幅に自動化 可能な方法及びその袋室を提供することである。

（発明の構成） 弾性可塑性材料の残部が液体放射２７によって押圧され、その際液体放射２７は 液体放射ノズル２１に過圧をかけることによって、液体又は液体栓が生ゴム残部 上に衝突する速度Ｖが排出される生ゴムの音９速度Ｃよりも大きいが又は等しい ように加速されることを特徴とする前記方法。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成４年８月１４日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．その深さがその直径よりも大きい孔、特に接着性のある、栓状の生ゴム残部 のあるストレーナプレートの孔の洗浄のための方法にして、その際生ゴムはその 栓状形態の保持の下に一方向に圧縮される方法において、生ゴム残部は液体放射 によって押圧され、その際液体放射は液体放射ノズルに過圧をかけることによっ て、液体又は液体栓が生ゴム残部上に衝突する速度Ｖが排出される生ゴムの音響 速度ｃよりも大きいか又は等しいように加速されることを特徴とする前記方法。
2. ２．密度ρｋの排出される生ゴムが密度ρＦの液体によって押し出され、その際 ρｋ＞ρＦは、液体放射が液体放射ノズルにおける過圧の印加によって、液体が 生ゴム残部に当たる液体速度Ｖが、ｖ≧ρｋＸｃ／ρＦであり、その際ｃは排出 される生ゴム中の音響速度である、請求項１記載の方法。
3. ３．洗浄される孔が内径ＤＬを有し全液体容量の９５％が通過する衝突する液体 放射横断面の直径ＤＦは孔内径ＤＬの１．０〜１．５倍である、請求項１又は２ 記載の方法。
4. ４．液体放射ノズルに通じる液体導管中では運転中流量が５０〜１５０ｇ／ｓｅ ｃで過圧が１５０〜１９０バールである請求項１から３までのうちのいずれか− 記載の方法。
5. ５．洗浄される孔が内径ＤＬを有し、液体放射ノズルの内径Ｄｎが１〜１．５で あり、そしてノズルと洗浄される孔の間隔が洗浄されるべき孔内径ＤＬが略１０ ｍｍである場合に１８０〜２４０ｍｍである、請求項４記載の方法。
6. ６．液体として水が使用される請求項１から５までのうちのいずれか−記載の方 法。
7. ７．水に脂肪、アルコール、アセトン等のような生ゴムを可溶性にする物質は添 加されずかつ生ゴム残部は排水から機械的に濾過される請求項６記載の方法。
8. ８．閉鎖された水循環の形成の下に捕集されかつ濾過された排水は再び圧力ポン プに供給される、請求項６又は７記載の方法。
9. ９．液体高圧ポンプと液体ノズルとを有し、高圧ポンプの後方に操作弁か存在し かつポンプと操作弁との間に特に空気圧的に作用する蓄圧器が配設されている、 ことを特徴とする請求項１記載の方法を実施するための前記装置。