JPS60255318A - スパーク腐食式切断プラントの腐食区域の掃除装置 - 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】 に関する。

〔従来の技術〕

ワイヤまたはストリップ状電極によるスパーク腐食式切
断を行う場合、その電極は２個の案内ヘッド間に保持さ
れ、それによって案内される。特に円錐の大きい切断を
行う場合、ワイヤの傾斜位置に方向づけだ案内ヘラ“ド
を使用する。

ワイヤの傾斜位置が大きい場合、ワイヤは被加工部材を
通過する距離が大変長くなるので、腐食区域の掃除を効
率的に行なうことが特に重要である。旋回動きをするワ
イヤ案内ヘッドと被加工部材との間の衝突の危険もある
ので、通常案内間の距離は長く保持しなければならない
。

従って効率のよい掃除状態を保持することが特に重要と
なる。そのような装置はまた、円錐形および円筒形切断
の場合も、かつまだ再切断や削り操作の場合にも使用し
易い特性を有していなければならない。

ス・や−ク腐食式切断プラントがはじめて導入された時
、一般には加工点だけが横方向の噴流によって掃除され
ていた。間もなく、複雑な被加工部材を実際に加工する
場合、もつと力強い掃除装置が必要となったので、それ
らの装置は、例えばＤＢ−Ｏ８２４０８７１５号のよう
にいわゆる共軸の掃除と呼ばれる形をしたものが急速に
広く用いられるようになった。適度の角度位置をもった
円錐形の切断法が導入された時、一般に円筒形切断に関
係した剛性ある組立の案内ヘッドが保有きれたので、こ
れらによる掃除方法も大いに行われた。さらに、掃除作
用をもつと強化するために、多くの改善が行われてきた
。例えば、前述の特許に示された口金は、ＤＥ−Ｏｓ２
８０９５０６号に従った特殊なノズルの形をしていた。

更にノズルの出口を、被加工部材への流れの移送手段と
しても使用できるように、ワイヤ案内ヘッド全体の概念
として閉鎖ユニットに組合わされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そのような案内のどれにおいても、円錐度の大きい切断
を行う場合は、噴流の出口と切断点の開始部との間にあ
る程度の距離が必要なために、掃除軸とワイヤの軸との
間に不一致が生じ、これは対応する傾斜角が増す毎に大
きくなるという欠点があった。従って、よシ大きい横断
面の共軸噴流が一側面の形でワイヤ電極から被加工部材
の表面へぶつかり、それから−力方向へ移動し流れが速
度を増す結果、空気を吸いこむことになシ、これがまた
作業区域へ引きこまれることになる。よシ大きい円錐形
流動横断面を使用するか、又は水槽内で作業をすること
によってそのような空気の妨害を防ぐことは技術的に満
足な解決法ではない。なぜなら多量の水を消費し、その
結果二次的電気分解がもつと広く分布することとは別に
、空費時間がありしかも跳ねた水やスプレーの防護手段
を講じる必要があるという欠点がある。跳ね水やスプレ
ー防護手段は次の場合、すなわちＤＢ−Ｏ８２８３３７
６５号に示すように一方の側からの圧力による掃除を行
い他の側で吸込み除去する場合、被加工部材を通って一
方向へ掃除を行いながら高圧の掃除圧により腐食区域を
掃除する際に特に必要になる。もう１つの提案（ＪＰ−
Ｏ８５６−１０４６２８号）によれば、共軸の掃除ノズ
ルの出口はワイヤの傾斜位置と切断ベクトルの変更とに
従って方向づけられ、切断通路に合うように数値制御に
より移動される。第１の方法に比べて第２の提案は、更
に多くの費用をかけた結果、腐食区域の品質が成る程度
改善されたけれども、ワイヤの入口で傾斜状態で被加工
部材へ放出される掃除噴流はもう一度一方の側へ偏るの
で更に空気を吸込む危険がある。

さらに、ＷＯ３０１０２３９５号として知られる従来の
提案は、第１図に関連して説明するように方向づけだ案
内ヘッドを有し、これらは支持腕のジンバルに懸架され
る。前述の掃除手順とおのおのの場合、掃除噴流を作業
区域へそこから移動させるようになった前記方向づけだ
案内ヘラトノノズル出口とを組合わせると、ワイヤが被
加工部材に作用する入口点において、掃除噴流の鈍角衝
撃点で液体は反対め鋭角側より掃除流から逃げ易いとい
う点で剛性ある掃除ヘッドでは、前述の提案の前記欠点
を排除することができない。前記の流れは抵抗の最も少
い通路を通るので、多量の液体が鈍角側から流出し、そ
の結果、真空効果が生じ鋭角側で空気を吸込むことにな
る。更に、方向づけだ案内ヘッドにより、輪郭の傾斜角
αは比較的良好で大きく切断できるが、傾斜位置が大き
い場合被加工部材の切断部分の長さが長く々シ、案内ヘ
ッドの旋回動きのために、案内装置と被加工部材との間
の距離は大きくなることも明らかである。

〔問題点を解決する手段〕

そこで、本発明の課題は、従来の方法にもとづいて前述
の欠点をなくシ、作業区域に妨げられない掃除流を保障
することである。本発明によれば、この問題は特許請求
の範囲第１項の特徴項によシ解決できる。これは被加工
部材の腐食区域の有効な掃除効果につながる。

特殊な掃除用口金、すなわちノズル出口を使用したので
、掃除流を被加工部材に接近させることができる。傾斜
位置に対し調節できるような掃除室によって、空気の侵
入を防ぐことができる。同時に、周囲からの掃除噴流が
形成されるので、これによって掃除噴流の中心を切断区
域の寸法に集中させることができ、従って掃除噴流をよ
シ有効に作用させることができる。

細に説明する。

従来の方法を示す第１図によれば、被加工部材２に対し
て傾斜角αをもつワイヤ電極１の切断方向は紙面の走行
方向で示されている。方向づけた案内ヘッド３，４が用
いられ、それらのヘッドは支持腕５．乙のジンバルに懸
架される。

方向づけだ案内ヘッド３，４にはノズルの出口８．９が
あって、いづれの場合もそこから掃除噴流ｉｏ、１ｉが
作業区域へ送られる。

第２図は被加工部材２と上方案内ヘッド６とを切断図で
示す。ワイヤ電極は、対応する傾斜角αに対応して断面
図で示されている。被加工部材２の底部にも図じ装置が
使用されているので再度説明することはしない。被加工
部材２に対面する案内ヘッド３側は、６個の掃除流接続
部１２，１３．１４を備え、掃除流接続部１２のだめの
ホース接続は図面の面には位置せず、従って図示もされ
ない。前記の掃除流接続部１２〜１４を有する装置の操
作手順については、案内ヘッド乙の構造の説明のあとに
説明する。

掃除システム２０は案内ヘッド６に前部が接続するので
、種々の掃除流接続部１２〜１４は掃除システム２０と
共に動作する。その掃除システム２０は、掃除流ノズル
部材２１を有し、共軸の中央掃除ノズル２２のまわシに
は、２個の環状室２３．２４が共軸的に配置される。ス
ライドリング２５は被加工部材２の表面に、案内ヘッド
乙の特定傾斜位置に平たく位置し、しかも被加工部材２
に対向し、輪郭傾斜角に従って位置する。そのスライド
リング２５は前部支持面に種々の環状溝を有し、それら
の溝内で作業媒体は摺動を助ける潤滑剤として作用し、
しかも摩耗を少くすることの他に金属表面にすぐれた摺
動特性を有するλこのスライドリングは、作業の進行に
従って共軸の掃除ノズル２２にぶつかることによってそ
の円錐形内孔内を前進する。スライドリンク２５は弾性
環状スリーブ２６により掃除システム２０に接続し、こ
のスリーブ２６は共軸の掃除ノズル２２のまわシで環状
室２７を気密シールする。この環状スリーブ２６は又、
環状室２８の形に構成され、この環状室２８は環状室２
４を介して掃除流接続部１４に接続する。環状スリーブ
２６の環状室２７も又、周囲を隔室によシ複数の部屋に
小分割され、そこで案内ヘッド６に掃除流接続部１４の
それに対応した大きい数字１・・・・・ｎを配置する必
要がある。

特定の用途では、完成した掃除システム２０は、掃除噴
流の入口点と被加工部材２の作業区域におけるワイヤ電
極１との間に一定の接続を行い、どんな傾斜位置にも従
って環状スリーブ２６を介して反対方向の傾斜角αに合
わせられる。掃除流接続部、すなわち接続部１４により
、環状スリーブ２６の環状室すなわち部屋２８に加圧媒
体が送られ、被加工部材に対する案内ヘッド乙の傾斜位
置を保障するようになっている。

必要であれば加圧の代わりに真空を使用することもでき
る。角度の大きい作業操作の場合、環状室２８の周囲を
多数の個々の部量に下分割することによシ、案内ヘッド
乙に対するスライドリング２５の傾斜位置が圧力、又は
真空媒体を種々の部屋１４ａ・・・・・・ｎにそれに対
応して送ることによって制御されるようにすると効果的
に使用できることがわかった。

従来の共軸の掃除噴流それ自身は、掃除流接続部１２か
ら掃除ノズル２２を通って送られる。

掃除の効率を上げるために、より高圧の掃除圧を使用す
ることはできるが、この噴流の直径は比較的小さく作ら
れているので、一方では共軸の掃除噴流を作業区域のク
リアランスへきれい・に送シこむことができ、しかも他
方では水の消費も経済的に過度に高価なものではない。

後文で共軸の中心噴流と呼んでいるこの掃除噴流が、そ
れに対応して掃除圧を使用することによシ付勢されるそ
の付勢が強くなればなるほど、それが被加工部材２にぶ
つかる時、横方向の変形の危険や真空発生の危険もそれ
だけ大きくなる。

このようにして、掃除流接続部１３を通り掃除。

ノズル２１に配設された環状室６３を通って、共軸掃除
ノズル２２をとシ巻く環状室２７は比較的低圧の掃除媒
体で満たされるので、前記共軸の掃除ノズル２２から出
る共軸の中心掃除噴流の取巻き全体は同一掃除媒体の周
囲噴流で包囲される。このために空気の吸込みを完全に
防ぐことができる。このようにし々いと、空気の吸込み
によシ、ワイヤの亀裂や欠陥が作業区域へ排出されるこ
とがある。しかしながら、この。

ような周囲の掃除媒体を作業クリアランスへ導入すると
、そこがうまく充填され、すでに切断された区域におい
て流出の損失を防ぐ作用が得られる。

第６ａ図は掃除システム２０の簡略化した変形図であっ
て共軸の掃除ノズル２２とは離れた掃除ノズル部材２１
ａは環状室２３だけを有しこの環状室２６は次の環状室
２７を通って中心の掃除噴流のまわシに周囲の噴流を形
成する。スライドリング２５ａは部屋のない環状スリー
ブ２６ａによってのみ前記簡略掃除ノズル部屋２１ａに
接続する。この図面はワイヤ電極１と被加工部材２との
瞬間的円筒形切断位置に関する。環諸ス１ｊ−プ２６ａ
の弾性により、このシステムハ、環状スリーブ２６ａの
円錐形構造からの漸進的に上昇する圧力も加わって、傾
斜位置の場合でさえ、スライドリング２５を被加工部材
２に自動的に確実に接触させる。この場合、作業の進み
具合いに従って共軸の掃除ノズル２２ではなくて、環状
スリーブ２６ａによシスライドリング２５が移動する。

々ぜならスリーブ２６ａはスライドリング２５．ａよシ
大直径をもつように円錐形に効果的に構成されるからで
ある。

第６ｂ図は、第２図に比べて簡略化した掃除システム２
０の構造を示し、これは第３ａ図の変形例であって、共
軸の掃除ノズル２２のまわりに共軸に配置された周囲の
掃除ノズル２９の中に、環状室２７ａが形成される。そ
のような周囲の掃除ノズル装置もまた第２図に従った装
置に実施することもできる。

第２図の説明に関連して簡単にのべだス・ぐ−ク腐食式
作業の問題は、切断間隙の流出損失すなわち、ワイヤ電
極１によってすでに切断された区域へ、後方−１向って
切断間隙が流出損失を行う問題である。被加工部材２の
底部と頂部から共軸的に掃除を行う場合、被加工部材２
の中で２個の掃除流が互いに合流し、特に直交切断の場
合にはそれらの流れは往復して後方へ放出され、流量が
２方向へ付加的に作用するために、強力な流れの加速状
態と真空状態をひき起すことがある。

そこで、この問題を解決する実施例を第４゜５図によっ
て説明する。共軸の掃除噴流２２の中心の掃除ノズルは
、円形に形造るばがシでなく被加工部材のすでに横断し
た切断間隙が掃除媒体でより広く満たされるように形成
される。

第４ａ図は共軸の掃除ノズル２２の出口を示す横断面図
であって、ワイヤ電極１のまわりには中心に位置する掃
除溝４Ｄがあり、更に加圧掃除孔４１があって、これは
共軸の掃除溝４゜と軸方向に平行である。

第４ｂ、４ｃ図は、他の２つの共軸の掃除ノズル構造体
を示し、付加圧用掃除孔４１は、スロットを介して溝４
０に接続する。第４ｂ図の場合、ノズルの出口へ向って
生じるような円錐形をなすためにこのスロットは、掃除
溝４０からの中心掃除噴流をよシ広く受ける。これに対
して第４ｃ図の場合には、共軸の掃除噴流への平行開口
４０を有する。

従って、その機能によれば、付加的掃除噴流は、常時被
加工部材２の間隙に達するか或いはワイヤ電極１によっ
て遮断され、ノズルの出口は常時回転し、瞬間的な切断
セクターに従って加圧用掃除孔が切断区域の真うしろに
くるようになっている。第５図によれば、この目的のた
めに掃除システム２０は、掃除ノズル部材２１０所で２
つの部分で構成される。回転ケー・シング部分４５は、
装着用支持体４４によってフランツを構成し、密閉環状
導管によシ全ての掃除流接続部を引継ぐ。回転ケーシン
グ部分４５は外部に歯車を備え、これはモーター４８の
軸に装着されたピニオン４７により駆動される。この構
造体において、スライドリング２５ａは第３図の簡略変
形例に従って環状スリーブ２６ａにより接続される。モ
ーター４８は、回転ケーシング部分４５と、付加的掃除
噴流４１とが常時ワイヤ電極１によ多切断された間隙の
上方に位置するように制御される。数値的に準備された
制御信号によシ数値制御を行々うことができる。

第６図は、掃除システム２０のもう１つの構造様式であ
って、第２図のそれに似ている。しかしながら、スライ
ドリング２５ｂは共軸の掃除ノズル２２に支持され々い
てもう１つのスリーブリング６０を使って、それによシ
非確実な方法で保持される。このようにしてスライドリ
ング２５ｂは、環状室２７の前方環状溝への接続孔６１
を有し、掃除流接続部１３からの供給媒体がこれらの接
続孔を通ってスライドリング２５ｂと被加工部材２との
間の当接面へ放出される。

その掃除媒体は、次の後続する空気の閉鎖体として作用
し、又一部は切断された腐食間隙に入る。しかしながら
、それは案内リング２５ｂと被加工部材２の表面との摺
動特性を改善する。この場合、スライドリング２５ｂの
孔３１の流れがそれに対応して制限されるので、環状ス
リーブ２６もまた部屋２８を有しないで構成することも
できる。なぜなら、掃除流接続部１６によシ、また環状
室２７の孔６１を通る流出効果によって圧力を制御する
こともできるからである。

〔発明の効果〕

前述の弾性ダイアフラムの代わシに、簡単なダイアフラ
ム材と共に引つば９ばねおよび／または圧縮ばねを使用
することもできる。上流掃除システム２０と共にワイヤ
案内ヘッド３は、被加工部材２の頂部と底部に対をなし
て配置される。それらはどちらも、必要に応じて加圧シ
ステムとして、またけ噴射システムとして、或いは吸込
みシステムとして使用できる。圧力レベルの制御や、掃
除流体接続部１２，１３．１４における量の制御は従来
の方法に従って行うこともできる。掃除媒体は、液体で
構成できるが、弾性環状スリーブ２６の部屋を満たすだ
めに気体、すなわち空気を使用できる。周囲の掃除噴流
に対する圧力レベルが環状室２７で制御される場合、弾
性環状スリーブ２６が常にワイヤの入口の鋭角側で被加
工部材に対して膨大することを自動的に保障できるので
、スライドリング２５に対する共軸の掃除ノズル２２の
接触を妨げるものはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の方法による構造体の図、第２図は、ワ
イヤの傾斜位置に対して方向づけられたシールを有する
周囲の掃除噴流システムを示す断面図、 第６ａ図及び第３ｂ図は掃除システムの簡単化した実施
例の図、 第４ａ図、４ｂ図、４ｃ図は、中心噴流のノズル出口の
実施例であって、切断間隙の流出損失を補償する付加的
掃除装置の断面図、第５図は、付加的掃除装置と切断位
置に対する方向づけを有する、周囲の掃除噴流システム
の横断面図、 第６図は、中心の掃除噴流が閉鎖している、周囲掃除噴
流システムの断面図である。 １・・・・・・・・・ワイヤ電極 ２・・・・・・・・・被加工部材 ６．４・・・案内ヘッド ５．６・・・支持腕 ８．９・・・ノズル出口 １’０　、１１・・・掃除噴流 ｉ２．ｉｓ、ｉ４・・・・・掃除流接続部２０・・・・
・・・・・、掃除システム２１・・・・・・・掃除ノズ
ル部材 ２２・・・・・・・・・掃除ノズル ２３　、２．４・・・環状室 ２５・・・・・・・スライドリング ２６・・・・・・・・弾性環状スリーブ２７．２８・・
・環状室 特許出願人　アーグー　フユア　インドストリエルレエ
レクトロニク　アギ−ロソーネ　ベー、ロカルノ代理人
　蓋材　忠 第１頁の続き ＠発明者　ビート　キルケル　スイス国＠発明者　ギブ
オン　レヴイ　スイス国アルセグノ　ヴイア　ロンコ　
１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ワイヤまたはストリッジ状電極を取巻き、被加工
   部材の腐食区域まで案内された掃除室を有し、流体状の
   掃除媒体を用いてスパーク腐食切断プラントの腐食区域
   を掃除する装置において、 掃除室のケーシングに、被加工部材の表面に対して掃除
   室をシールするスライドリングが設けられ、かつ掃除室
   の中にはスライドリングを担持する少くともこれら壁部
   材を被加工部材の表面によって決められたスライドリン
   グの動きに適合させる部材を備えたことを特徴とするス
   ・ぐ−ク腐食切断プラントの腐食区域の掃除装置。 ２、掃除室の適合部材が、掃除室の壁部材の形に合うよ
   うに調整されうる特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６、　調整可能な適合部打弦、掃除媒体の流路に接続す
   る供給ラインを有する特許請求の範囲第２項に記載の装
   置。 ４、　掃除室の壁部材が、環状のダイアフラムとして構
   成されている特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れか１項に記載の装置。 ５、　掃除室が、第１の掃除ノズルを同心に取巻く周囲
   の掃除ノズルのみならず、腐食区域へ向けられた高圧の
   掃除噴流を放出する掃除ノズルをも有する特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の装置。 ６　スライドリングが、被加工部材に面する表面に供給
   路を介して掃除媒体流路に接続されている少なくとも１
   つの溝を備えている特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれか前述の１項に記載の装置。 ７　掃除室が、腐食区域ばかりでなく被加工部材の切断
   溝の隣接区域の掃除をも行なうように計画された噴流形
   成部材をもつ特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
   れか１項に記載の装置。 ８、被加工部材の表面に面する掃除室の少くとも一部が
   電極の軸のまわシで回転可能である特許請求の範囲第７
   項記載の装置。 ９、　被加工部材の表面に面する掃除室部分の回転を制
   御するだめの駆動部材が備えられている特許請求の範囲
   第８項記載の装置。