KR900001858B1

KR900001858B1 - 고압 유체식 처리장치

Info

Publication number: KR900001858B1
Application number: KR1019860002500A
Authority: KR
Inventors: 신 가사이; 미찌오 사또
Original assignee: 닛또 보세끼 가부시끼가이샤; 스즈끼 신지
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1990-03-26
Also published as: US5119990A; JPS61230900A; JPH0347991B2; US5028003A; DE3665679D1; EP0197502B1; EP0197502A3; KR860007972A; EP0197502A2

Abstract

내용 없음.

Description

고압 유체식 처리장치

제 1도 및 제2도는 각각 본 발명의 한 실시예를 도시하는 전면도 및 평면도.

제 3a도 내지 제3c도는 서로다른 원운동 반경을 갖는 노즐 간격을 도시하는 설명도.

제 4도 및 5도는 각각 본 발명에 따른 변형예를 도시하는 전면도 및 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고압 유체식 처리장치 2 : 프레임

3 : 헤더 4 : 받침대

5a, 5b : 회전축 6 : 크랭크

7 : 노즐 8 : 가요성 호스

9 : 전 기모터 10 : 벨트

11 : 수용체 12,13 : 인장 풀리

P : 노즐 간격 e : 원운동 반경

본 발명은 고압 유체식 처리장치에 관한 것으로서, 특히 성형품으로부터 버어를 제거하거나 성형품을 세척하기 위해 플라스틱이나 세라믹 성형품상에 또는 무기섬유 직포의 표면에 기모 작업등을 행하기 위해 무기 섬유직포상에 고압 유체 흐름을 분사하기에 적합한 고압 유체식 처리장치에 관한 것이다.

종래부터, 비금속 재료나 돌 또는 콘크리트 블록등을 절단 또는 뚫어주기 위해 고압 유체식 가공장치가 사용되어 왔다(일본국 특허공보 제22692/1982호 참조).

이 고압 유체식 가공장치는 (1)절단 공차가 작고, (2)재료의 낭비가 적으며, (3)작동중에 먼지의 형성이 없고, (4)연삭 또는 절단 동안 열의 발생이 없다는 점에서 유리하기 때문에 광범위하게 활용되고 있다.

종래의 고압 유체식 가공 장치는 상술한 바와 같이 비금속 재료나 돌 또는 콘크리트 블록등을 절단하거나 또는 뚫어 주는데 사용되고 있다. 즉, 이 장치에 있어서, 물은 무기재료를 절단하거나 뚫어주는데 사용되는 고속 유체 에너지를 얻기위해 약5000kg/cm²의 초고압하에서 직경이 0.1내지 0.5mm인 노즐로부터 분사된다. 그러므로, 이 장치는 표면적이 큰 넓은 물품을 균일하게 처리하는데 있어 항상 적합하지는 않다.

본 발명의 목적은 표면적이 큰 넙은 물품을 균일하게 처리할 수 있는 고압 유체식 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 전술한 목적은 본 발명에 따라, 처리될 작업물을 운반해 주는 통로를 가로질러 위치된 프레임과 처리될 작업물의 가로방향으로 간격(P)을 두고 배열된 다수의 노즐을 갖는 헤데와를 포함하고, 상기 헤더는 결합부의 각각이 반경(e)을 갖고 회전하도록 구동수단에 결합되는 결합부를 양 단부에 가지며, 상기 다수의 노즐은 헤더의 결합부의 원운동에 따라 반경(e)을 갖는 원위를 이동하고, 상기 반경(e)과 노즐간격(P)은 방정식 e≥P/2을 만시키는 고압유체식 처리장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명의 장치는 상술한 바와 같이 구성된다. 즉, 헤더는 고압유체를 헤더에 공급해 주는 가용성 호스에 연결되어 있다. 이렇게 공급된 고압 유체는 헤더상에 형성된 다수의 노즐을 통해 분사된다.

헤더의 양 단부는 처리될 작업물을 운반해주는 통로를 가로질러 위치된 프레임상에 제공되는 회전축에 회전가능하게 결합되어있다. 특히, 헤더는 한 단부가 회전축에 결합되어서 회전축 둘레에서 반경(e)을 갖고 회전하도록 구동되며, 헤더의 다른 단부도 또한 회전축 둘레에서 동일 반경(e)을 갖고 회전되고 있다.

헤더의 두 단부가 상술한 바와 같이 반경(e)을 갖고 회전함에 따라, 헤더의 노즐들 각각은 반경(e)을 가진 원위를 이동하게 된다.

처리될 넓은 작업물이 작업물 운반 경로를 따라 전진하는 동안, 고압 유체가 헤더속으로 공급되고 모터에 의해 회전축이 구동된다. 그러므로, 이렇게 공급된 고압유체는 반경(e)을 갖고 회전하고 있는 노즐을 통해 넓은 작업물에 대해 분사된다.

제1도 및 2도는 각각 본 발명의 한 실시예를 도시하는 전면도 및 평면도이다.

제3a도 내지 제3c도는 원운동 반경을 가진 노즐간격을 도시하는 설명도이다. 제3a도에서 반경은 노즐간격의 1/2이다. 제3b도에서 반경은 노즐 간격과 같다. 제3c도에서 반경은 노즐 간격보다 1.5배 크다.

제3a도, 제3b도 및 제3c도는 처리될 작업물이 점선으로 표시된 화살표 방향으로 이동되는 경우에 노즐 원운동 반경(e)을 갖는 노즐간격(P)을 도시하고 있다. 제3a도에 도시된 바와 같이 원운동의 반경(e₁)이 노즐의 간격(P)의 1/2이 되는 경우(e₁=P/2)에 있어서, 노즐을 통해 분사된 고압 유체 흐름은 이론적으로는 서로 겹치지 않으며, 그러므로 그 에너지는 작업물의 표면에 균일하게 적용된다.

제3b도의 경우에 있어서, 노즐의 간격(P)는 원운동의 반경(e₂)과 동일하며, 그러므로 고압유체 흐름은 비록 흐름의 겹침이 작업물의 양측 부분에서는 일어나지 않는다 할지라도 서로 겹쳐져서 분사된다.

제3c도의 경우에 있어서, 원운동의 반경(e₃)은 노즐 간격(P)보다 1.5배 크다. 이 경우에서는, 고압유체 흐름이 두배 또는 세배로 서로 겹쳐져서 분사된다. 상술한 세가지 방식들은 작업물에 부여될 처리정도에 따라 선택적으로 채택될 수가 있다.

일반적으로, 고압유체식 처리장치에 있어서, 노즐간격(P)은 10내지 20mm로 설정되고, 각각의 노즐은 0.1 내지 0.5mm의 직경을 가지며, 원운동 반경(e)은 10내지 30mm의 범위에 있고, 100 내지 300rpm의 속도로 처리작업이 수행된다. 노즐, 간격(P)과 원운동 반경(e)은 작업물의 형상과 그 사용 목적 및 라인 속도에 따라 결정될 수가 있다. 그러나, e＜P 1/2인 경우는 적합치가 않다. 왜냐하면, 이 경우에 있어서는 고속유체 흐름이 가해지지 않는 영역을 작업물의 표면이 포함하기 때문이다. 만약 노즐의 원운동의 반경(e)이 노즐간격(P)보다 과도하게 크다면, 고속 회전동안에 장치에 과도하게 큰 하중이 가해져서 장치와 그 부품들의 내구성을 감소시켜 준다. 따라서, 노즐간격(P)과 원운동 반경(e)은 e≥P/2, 더욱 양호하게는 5P≥e≥P/2를 만족시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 고압 유체의 분사 압력은 처리될 작업물의 형상, 재료 및 그 사용목적이나 또는 라인 속도에 따라 50 내지 3000kg/cm₂의 범위로 될 수가 있다. 따라서, 본 발명의 장치는 광범위한 적용 범위를 가지며, 예를 들어 플라스틱 성형품으로부터 버어를 제거하거나 성형품을 세척하는데, 또는 무기섬유 직포의 표면을 처리하는데 사용될 수가 있다.

제4도 및 제5도는 각각 본 발명에 따른 변형예를 도시하는 전면도 및 평면도이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 하기 위해 첨부도면을 참조하면, 제1도 및 제2도는 본 발명의 한 실시예를 도시한 것이다. 본 발명은 첨부도면을 참조로 상세히 기술될 것이다.

본 발명에 따른 고압 유체식 처리장치(1)는 가공될 작업물을 운반해 주는 통로를 가로질러 위치된 프레임(2)과, 헤더(3) 및 받침대(4)로 이루어진다.

프레임(2)의 양 측부에는 회전축(5a,5b)이 각각 제공되어 있다. 회전축(5a)은 구동측에 제공된다. 크랭크(6)의 단부는 회전축(5a,5b)에 각각 결합되어 있다. 크랭크(6)의 다른 단부들은 각각 헤더(3)의 양 단부에 선회적으로 연결되어 있다.

헤더(3)는 간격(P)을 두고 설치된 다수의 노즐(7)을 갖고 있다. 가요성 호스(8)가 헤더(3)에 연결됨으로써, 가요성 호스(8)를 통해 고압수가 헤더(3)에 공급된다. 제1도 및 제2도에 있어서, 참조번호 9는 벨트(10)에 의해 회전축(5a)을 구동시켜 주기 위한 전기모터를 나타낸다. 참조번호 11은 받침대(4)상에 고정되며 배수가 잘 되는 수용체를 나타낸다.

이렇게 구성된 고압 유체식 처리장치는 다음과 같이 작동된다. 먼저, 상기 모터(9)에 의해 회전축, (5a)이 회전됨에 따라, 크랭크(6)는 회전축(5a)의 둘레를 선회하며, 한편으로는 회전축(5b)에 결합된 크랭크(6)도 또한 선회된다. 즉, 각각의 크랭크(6)는 크랭크의 길이와 동일한 반경(e)을 갖는 원운동을 수행한다. 따라서, 헤더의 노즐(7)들 각각은 반경(e)을 가지고 회전한다.

고압수는 상술한 바와같이 원내에서 이동하는 헤더(3)에 가요성 호스(8)를 통해 공급되는 경우, 작업물상에 반경(e)을 가진 원형 궤적을 형성하면서, 다수의 노즐(7)을 통해 작업물(제1도 및 제2도에 이점쇄선으로 표시됨)상에 분사된다. 다수의 노즐(7)은 헤더(3)상에 일렬로 배열될 수도 있고, 또는 간격(P)을 두고 엇갈리는 바와 같은 방식으로 배열될 수도 있다. 제1도 및 제2도의 경우에 있어서는 단지 하나의 가요성 호스(8)가 채용되었지만, 원한다면 다수의 가요성 호스(8)들이 제공될 수도 있다.

또한, 상술한 실시예에 있어서는 고압수를 사용하였지만, 처리될 작업물 재료나 그 사용 목적에 따라 표면 활성제와 같은 수성 용액으로 대체될 수가 있으며, 또한 원한다면 유기 용기 용제들이 채택될 수도 있다.

본 발명의 장치에 있어서, 노즐(7)의 원운동 반경(e)은 회전축(5a,5b)에 결합된 크랭크(6)를 바꿔주므로서 용이하게 조정될 수 있다. 즉, 작업물은 재료와 그 사용목적에 따라 적절히 처리될 수가 있다.

본 발명의 장치는 처리폭이 1300mm인 인쇄회로 기판으로서 구멍이 뚫린 작업물로부터 버어를 제거하는데 사용되었다. 이 처리 작업에 있어서, 노즐 간격(P)은 20mm로, 원운동반경(e)도 20mm로, 그리고 원운동의 속도는 1500rpm으로 설정되었다. 또한 노즐 직경은 0.1mm이고, 인쇄 회로 기판과 노즐간의 거리는 50mm이며, 물 분사압은 2000kg/cm₂이었다. 이들 조건하에서, 버어들은 20m/min의 라인 속도로써 인쇄회로 기판으로부터 연속적으로 제거될 수가 있었다. 이 경우에 있어서, 고압수의 유동율은 30l/min였다.

상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고압 유체로 넓은 작업물을 처리하는데 있어서, 가로 방향으로 동일 간격을 두고 배열된 노즐을 구비한 헤더가 예정된 반경으로 회전을 초래하고, 그에 따라 노즐도 실질적으로 동일한 반경을 갖는 원을 따라 이동되므로서, 넓은 작업물이 고압 유체로 용이하고 균일하게 처리될 수가 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 작업물은 재료와 그 사용목적에 따라 다양한 방식으로 독립적으로 처리될 수 있다. 예를들면, 작업물로부터 버어를 제거할 수 있고, 또 작업물을 세척할 수도 있으며, 또는 무기 섬유 직포의 오프닝이나 기모 작업을 수행할 수가 있다.

제4도 및 제5도는 양 회전축(5a,5b)이 모터(9)에 의해 서로 동시에 구동되는 본 발명에 따른 한 변형예를 도시하고 있다. 참조 번호 12 및 13은 각각 인장 풀리를 나타낸다.

본 발명의 정신을 벗어남이 없이 본 발명의 범주내에서 다양한 변형들이 있을 수 있으며, 본 발명은 그러한 모든 변형들을 포함한다는 것을 본 기술분야에서 숙련된 사람이면 명백히 이해할 수 있을 것이다.

Claims

처리될 작업물을 운반해주는 통로를 가로질러 위치된 프레임(2)과 처리될 작업물의 가로 방향으로 간격(P)을 두고 배열된 다수의 노즐(7)을 갖는 헤더(3)와를 포함하는 고압유체식 처리장치에 있어서, 상기 헤더(3)는 결합부의 적어도 하나가 반경(e)을 갖고 회전하기 위해 구동수단(9)에 결합되는 결합부(5a,5b,6)를 양단부에 가지며, 상기 다수의 노즐(7)은 상기 헤더(3)의 결합부 원운동에 따라 상기 반경(e)을 갖는 원위를 이동하고, 상기 반경(e) 및 노즐 간격(P)은 방정식 e≥P/2을 만족시키는 것을 특징으로 하는 고압 유체식 처리장치.
제1항에 있어서, 노즐간격(P)은 10 내지 20mm의 범위로 설정되고, 각각의 노즐은 0.1 내지 0.5mm의 직경을 가지며, 원운동 반경(e)은 10 내지 30mm의 범위에 있고, 회전 속도는 100 내지 3000rpm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체식 처리장치.
제2항에 있어서, 노즐에서의 유체 분사압력이 50 내지 3000kg/m²의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체식 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 반경(e) 및 노즐 간격(P)이 방정식 5P≥e≥P2를 만족시키는 것을 특징으로 하는 고압유체식 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 양 결합부(5a,5b,6)들이 서로 동시에 구동되는 것을 특징으로 하는 고압 유체식 처리장치.