JPS62501490A - 研磨噴流体発生装置 - 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】 研磨噴流体発生装置 本発明は、研磨噴流体発生装置に関し、更に詳しくは、清掃あるいは切断作業に 用いられる研磨噴流体発生装置に関する。

この種の公知の装置には、ガスあるいは液体、通常は空気中あるいは水中に浮動 する研磨粉の噴流を噴射する噴射ヘッドがある。

前記装置において、通常、流体は高圧噴流として噴射ヘッドの軸方向を通過し、 研磨粉は、一般的には噴流の方向に対しある角度をもって噴流体内に導入され、 噴流体中を浮動し、研磨粉を含む噴流は噴射ヘッドの出口から高速で噴出され、 被研磨体に突き当たる、研磨粉は流動可能な形で噴射ヘッドへ導入される。すな わち、乾いた状態か、ぬれた状態で噴射ヘッドへ４人される。乾いた状態の場合 は、普通、空気中ですでに浮動したものが噴流中に送り込まれる。ぬれた状態の 場合は、普通、液体のスラリーとして噴流中に送り込まれる。この種の公知の装 置の中でも、もっともよく知られた装置においては、噴射ヘッドは噴射ポンプと して作用する。すなわち、噴射ヘッドを通過する際、噴流のベンチュリー効果に よって、研磨粉が噴射ヘッドへ埋入される。

公知の装置にはいくつかの欠点があるが、それは主に噴射ヘッドが噴射ポンプと して作用することに起因する。欠点の第一番目として、噴流体中に浮動すること のできる研磨粉の濃度が、噴流体によって生じ得るボンピング能力に左右され、 更に噴流中での研磨粉の濃度が−に保たれないことである。

第二番目として、噴射ポンプが研磨粉を艮いバイブ内へ導入できないので研磨粉 の供給装置が噴射ヘッドに密接する、゛とである。

第三番目としては、噴流体の流れが減速ずろか、あるいは噴流体の流れが止よ、 ：、た時、ポンプの排水力が落ち、研磨粉が給送バ・イブ内に停滞し、給送バイ ブの流れを妨害すると言・うご古で４＝）る。

このような妨害が起こると噴流体の流れを再発生さゼるだｔ」では、噴射ポンプ の効果を再現することは実質的に不可能である、研磨体の低濃度および非均質な 濃度のために、公知の装置においては、研磨噴流ｔ、−よって、石とか金属等を 切断することＬｔ不可能で、清掃とか柔らかい物質の切断Ｌ：限られていた。

本発明は、前記のような欠点がなく、補強コンクリートやステンレススチール製 のバイブやシ・−ト状の金属等の物質を切断するために使用できる、高均質性研 磨わ）を搬送する超高速噴流を生じさせ、比較的低圧、および／または研磨粉の ２農度が低くても作動し、鋳造物等のさび取りのような非常に細かい清掃作業の できる装置を提供するものである。

研磨噴流を発生させる本発明の装置は、研磨粉がキャリヤ液と混合され均質な濃 度を有するスラリーを製造する混合用ポツパーへ重量測定された量の研磨粉を連 続的に給送する秤量給送手段と、前記スラリーを前記混合用ホッパーから噴射ヘ ッドへポンプで給送するポンプ手段と、流体の流れを高速の噴流として噴射ヘッ ドへ実質的に噴射ヘッドの軸方向に導入し、これにより研磨粉は噴流体中で浮動 し、高速で噴射ヘッドから噴出されて非研磨体に突き当たるように作用する手段 とからなる。

本発明の噴射ヘッドは好ましくは、同時係属出願ＢＰ−Ａ−０１１９２０３に記 載されているタイプのものである。その噴射ヘッドは、搬送空間を形成するハウ ジングと、前記搬送空間から延設された出口を形成する出口手段と、流体を噴流 として軸方向に搬送空間へ更に出口へと規制する、出口手段よりも小さい横断面 を有する噴射ノズル手段と、噴射ヘッドの軸方向に沿って噴射ノズル手段より下 流側に配置された入口手段と、研磨粉からなるスラリーを搬送空間へ直角に方向 規制する入口手段と、前記ハウジング内部壁とからなり、前記入口手段の位置は 、スラリーが前記搬送空間を通って噴流方向へ搬送され、スラリーが前記入口手 段から見てらせん状に上流側を移動するように配置され、これにより、遠心力に よって研磨粉がキャリヤ液と分離させられ、前記搬送空間の周辺に選択的に研磨 粉は移動し、研磨粉は搬送空間の上流端の前記ハウジングの壁に当たって噴射ヘ ッドの軸に向かって移動させられ、噴射ノズルから噴出するキャリヤ噴流体中を 浮動し、前記出口手段を通過し、一方、スラリーから分離したキャリヤ液は、浮 動している研磨粉と共に噴流体を取り巻く環状層として前記出口手段を通過する 。

前記構成により、研磨粉は噴流体の外周面内に実質的に浮動し、前記出口手段を 通過する際、研磨粉はキャリヤ液層の存在によって・出口手段を形成する物質と 実質的に接触しないで、出口手段の摩滅が減少する。

研磨粉の秤量給送手段は、チューブ内で作動し、該チューブ内でかなりの大きさ の半径方向のクリアランスを有し・上方へ延設されたウオームからなることが好 ましい。前記ウオームとチューブとの間のこのクリアランスによって、過剰な研 磨粉が研磨粉の供給場所に向かって適宜戻されるので、実質的に過剰に供給され た研磨粉とチューブの壁との摩耗が起こらない、このような構成により、ねじが 摩耗されても、ねじだけを取り代えることができるので、給送手段全体を取り代 えるよりコストを節約でき、取り代えも簡単に行える。混合用ホッパーに給送さ れる研磨粉の量は、ねじの回転スピードを調節するか、または給送能力の異なっ たねじと取り代えることによって調節できる。

混合用ホッパーは、円錐台形状が好ましく、研磨粉を完全にぬらし、また、研磨 粉を一定の濃度の懸濁液に維持するようにキャリヤ液体が、らせん状に移動して ホンバーの底部へ給送されるのが好ましい、混合用ホッパーへの液体の給送手段 は、たとえば、半径方向に延設された出口から流出する液体によって、ホッパー の上部領域へ向かって延設されたホッパーの底部で液体がらせん状に流動し、か くして、ホッパーに容れられた物質全体を流動させ続けるように、バイブの一端 がホッパーの一方の壁に沿って下方へ延設され、ホッパーの底部の一点または底 部へ向かって半径方向に延設された複数個の出口を有するバイブからなる。この 構成により、本発明の装置のポツパー内に攪拌器を備え付ける必要がない点で利 点を有する。撹拌器を備え付けると、研磨粉による摩耗にさらされ、度々攪拌器 を取り代えなければならない。

研磨粉からなるスラリーおよびキャリヤ液は、ホッパーの底部から出てボンピン グ手段へ給送される。このボンピング手段としては、確実に排水を行うポンプが よいが、遠心力を利用し２だポンプが好ましい。その後、キャリヤ液は、噴射ヘ ッドヘポンプで送られるや 本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明による装置の一形態の概略図であり、第２１司は、本発明の装 置に使われる噴射ヘッドの一形態の概略図である。

第１図に図示されているように、本発明のｌｆｉによれば、チ１−ブ（３）内で 作動する給送ねしく２）によって研磨粉供給容器（１）から研磨粉が混合用水ン バーへ給送され、該混合用ホッパー（４）内で液体と混合され、スラリーが形成 される０円錐台の形状のホッパー（４）に、バイブ（５）から液体が送られる。

該バイブ（５）は、混合用ホッパー（４）の側面に近接して下方へ延設され、そ の終端（６）には半径方向に広がった複数個の出口（７）が設けられている。該 バイブ（５）は、混合用ホッパー（４）の下端部近傍で終端している。混合用ホ ッパー（４）内金体に亘ってスラリーを渦巻かせ、また撹拌させるような圧力で 液体が出口（７）から混合用ホッパー（４）へ送り込まれ、実質的に均質なスラ リーが形成される。

スラリーは、バイブ（９）を通って混合用ホッパー（４）の底部（８）からポン プ（１０）によって混合用ホッパー（４）から送り出される。

混合用ホッパー（４）の出口で、ポンプ（１０）はスラリーに圧力をかけ、噴射 ヘッド（１２）の入口（１１）から噴射ヘッド（１２）へスラリーを送り込む、 スラリーは、生じた遠心力によって研磨粉と液体とが分離されろように噴射へノ ド（１２）に対ｊ７直角に送り込胴；拘る。

イの結果、研磨粉は噴射・・・ノド（１２）の上ｉＱ壁（１３）側に濃縮する９ 高圧状ｈムの液体は噴射ノズル（１４）を通って噴射ヘッド（１２）−＼軸方向 に注ぎ込まれ、研磨粉は噴射ノズル（１４）によって生した粉ね休の外縁部を浮 粉１３、出目（１５）へ運ばれる。スラリーの噴１・１ヘツド（１２）への導入 中、スラリーから分がした液体は噴射ノズル（１４）から見て下流側へ涼９勅し 、噴流の外縁部を浮遊Ｌ７でいる研磨粉を取り巻く環状層を形成する。

噴射ノズルの構造の詳細は第２図に示されている。入口（１１）はハウジング（ １７）内の搬送空間に対して直角に延ペグされている。それ故、スラリーは、搬 送空間（１６）へ導入され、らせん状に搬送空間（１６）内を流れる。スラリー に作用する遠心力によって研磨粉と液体は分離され、研磨粉は噴射ノズル（１４ ）から見て上流側へ移動し、ハウジングの後壁（１３）に当たって搬送空間中の 内方へ移動させられる。その後噴射ノズル（１４）を通って流入する噴流の外縁 部に接触し、浮遊し、噴射ヘッド（１２）内を噴流によって搬送され、出口（１ ５）から噴射される。

スラリーから分離した液体は噴射ノズルから見て上流側へ流れ、噴流体（１９） 中で浮遊している研磨粉（１８）の噴流を取り巻く保護層（２０）として出口（ １５）から噴出される。

スラリーは噴射ヘッド（１２）内へポンプ（１０）で送り込まれるので、ベンチ ュリ効果によって噴流（１９）は入口（１１）を通過し、濃縮したスラリーと研 磨粉（１８）とを噴流（１９）内へ導入することができる。

しかも、スラリーの噴射ヘッド（１２）への給送をポンプ（１０）で確実に行な える噴射ヘッド（１２）とスラリーの供給源は、長い給送バイブで連結されてい るので、本発明による装置はスラリーを作るのに困難な場所とか不便な場所、た とえば高所とか水中、でも使用できる。

国際調を報告 ｔｍｍｕ＋・−ム−＜ｖ＊４ＡＴｌ・ＰＣＴ／ＧＢ　８６１０００２５ＡＮＮＥ Ｘ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　 ０ＮＩｆｒＥＲＮＡＴｆｆＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　ＮＯ，ＰＣＴ／ ＧＢ　８６１０００２５　（Ｓ八　１１８６６）ｅｐｏｒｔ ＵＳ−Ａｍ　４３３０９６８　２５７Ｏ５７８２Ｎｏｎ＠ｒＲ−Ａ−１０６０１ ９２Ｎｏｎ＠ ＦＲ−Ａ−９１５２５８Ｎｏｎｅ ＦＲ−Ａ−１０８００３３Ｎｏｎｅ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．研磨粉をキャリヤ液と混合して均質な濃度のスラリーを製造する混合用ホッ パーへ重量測定された量の研磨粉を連続的に給送する秤量給送手段と、前記スラ リーを前記混合用ホッパーから噴射ヘッドヘポンプで給送するポンプ手段と、流 体の流れを噴射ヘッドへ高速噴流として実質的に咳噴射ヘッドの軸方向に導入し 、これにより研磨粉が噴流体中に浮動し、高速で噴射ヘッドから噴出されて被研 磨体に突き当たるように作用する手段とからなることを特徴とする研磨噴流体発 生装置。
2. ２．噴射ヘッドは、搬送空間を形成するハウジングと、前記搬送空間から延設さ れた出口穴を形成する出口手段と、流体を噴流として搬送空間内へ軸方向に、更 に出口穴外へと規制する、出口手段よりも小さい横断面を有する噴射ノズル手段 と、噴射ヘッドの軸方向に沿って噴射ノズル手段より下流側に配置された入口手 段と、研磨粉からなるスラリーを搬送空間へ直角に方向規制する入口手段と、前 記ハウジングの内部壁とからなり、前記入口手段の位置は、スラリーが前記搬送 空間を通って噴流方向へ搬送され、スラリーが前記入口手段から見てらせん状に 上流側を移動するように配置され、これにより、遠心力によって研磨粉がキャリ ヤ液と分離させられ、前記搬送空間の周辺へ研磨粉は選択的に移動し、研磨粉は 搬送空間の上流端の前記ハウジングの壁に当たって噴射ヘッドの軸に向かって移 動させられ、噴射ノズルから噴出するキャリヤ噴流体中を浮動し、前記出口手段 を通過し、一方、スラリーから分離したキャリヤ液は、浮動している研磨粉と共 に噴流体を取り巻く環状層として前記出口手段を通過することを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の研磨噴流体発生装置。
3. ３．研磨粉の秤量給送手段がチューブ内で作動し、該チューブ内でかなりの大き さの半径方向のクリヤランスを有する上方へ延設されたウォームからなることを 特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の研磨噴流体発生装置。
4. ４．混合用ホッパーが、円錐台形状であって、研磨粉を完全にぬらし、また、一 定の濃度の懸濁液中に維持するようにキャリヤ液がらせん状に移動してホッパー の底部へ給送されることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項の何れかに一 つに記載の研磨噴流体発生装置。
5. ５．混合用ホッパーへの液体の給送手段が、半径方面に延設された出口から流出 する液体によって、ホッパーの上部領域へと延設されたホッパーの底部で液体か らせん状に流動し、これにより、ホッパーに容れられた物質すべてが流動するよ うにパイプの一端が、ホッパーの一方の壁に沿って下方へ延設され、ホッパーの 底部の一点または底部へ向かって半径方向に延設された複数個の出口を有するパ イプからなることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の研磨噴流体発生装置。
6. ６．ポンプ手段が確実に排水を行うポンプであることを特徴とする請求の範囲第 １項から第５項の何れか一つに記載の研磨噴流体発生装置。
7. ７．前記ポンプ手段が遠心力を利用したポンプであることを特徴とする請求の範 囲第６項に記載の研磨噴流体発生装置。