JPH02212099A - Method and device for cutting and purifying objects by means of mixture of water and shaving agent to deliver material depending on purposes - Google Patents
Method and device for cutting and purifying objects by means of mixture of water and shaving agent to deliver material depending on purposesInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
本発明は、高圧のもとにあり混合室を流入口から流出口
へ横断する水流を用いて対象物を切断及び清浄し、目的
に応じて材料を搬出させる方法であって、混合室内でシ
ェービング剤を水流に供給することによりシェービング
剤を水流に混合させるようにした方法及び装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention uses a water flow under high pressure that traverses a mixing chamber from an inlet to an outlet to cut and clean objects. The present invention relates to a method and apparatus for discharging material by means of a mixing chamber, the shaving agent being mixed with the water stream by supplying the shaving agent to the water stream in a mixing chamber.
対象物、例えば何らかの面を清浄し切断するために高圧
水を利用し、高圧水に硬質物質粒子（シェービング剤）
を添加させるようにしたこの種の方法は知られている。High-pressure water is used to clean and cut an object, e.g. some surface, and hard material particles (shaving agents) are added to the high-pressure water.
This type of method is known in which .
対象物を切断するための熱的な方法に比べて、この種の
方法には、切断個所が加熱されないという利点がある。Compared to thermal methods for cutting objects, this type of method has the advantage that the cutting location is not heated.
このことは、方法を実施する場合。This is the case when carrying out the method.
特に熱に敏感な対象物を切断または清浄しなければなら
ない場合に有利であ・る、他方、水とシェービング剤の
混合物を使用するこの種の方法は、水中で材料を切断及
び清浄し、または目的に応じて搬出させるために特に適
している。This type of method using a mixture of water and shaving agent, on the other hand, is particularly advantageous when heat-sensitive objects have to be cut or cleaned; Particularly suitable for carrying out depending on the purpose.
この種の公知の方法（米国特許第４６４８２１５号公報
）では、水とシェービング剤の混合物を用いて切断及び
清浄する装置の混合室内で、該混合室を横断する水流に
シェービング剤が次のようにして供給される。即ちシェ
ービング剤を水流に対して鋭角を成すように供給する。In a known method of this type (U.S. Pat. No. 4,648,215), shaving agent is introduced into the mixing chamber of a cutting and cleaning device using a mixture of water and shaving agent in a water stream across the mixing chamber in the following manner. will be supplied. That is, the shaving agent is supplied at an acute angle to the water flow.
混合室の直径は混合室内での自由放射長さよりも短かい
。The diameter of the mixing chamber is smaller than the free radiation length within the mixing chamber.
この公知の供給方法には、混合室の、シェービング剤ノ
ズルに対向する側で１作動直後混合室の壁に凹みが生じ
、この凹みが極めて迅速に大きくなるという欠点がある
。この凹みが形成されることにより、装置は比較的短時
間作動しただけで正常に機能しなくなってしまう。This known method of dispensing has the disadvantage that on the side of the mixing chamber facing the shaving agent nozzle, a depression forms in the wall of the mixing chamber immediately after one operation, and this depression grows very quickly. The formation of this depression causes the device to malfunction after a relatively short period of operation.
このような不具合を解消するため、混合室の少なくとも
流出口側の下部領域に硬質金属から成る被覆部を設ける
ことが提案されたが、この種の装置の製造には著しいコ
ストを要すること、またシェービング剤が逆噴射するこ
とにより、混合室内部へ向けられるシェービング剤導入
管に腐食が生じることが判明した。このような現象によ
ってノズルが著しく摩耗し、実際の使用条件のもとで検
査したところ、この公知の方法及び装置には期待した成
果が得られないことが判明した。In order to eliminate such problems, it has been proposed to provide a coating made of hard metal at least in the lower region of the mixing chamber on the outlet side, but this type of device requires considerable cost to manufacture, and It has been found that the back injection of the shaving agent causes corrosion of the shaving agent inlet tube directed into the mixing chamber. Such phenomena lead to significant wear of the nozzle, and when tested under actual conditions of use, it has been found that this known method and device does not yield the expected results.
本発明の課題は、混合室内での混合過程の効率を向上さ
せ、出力範囲（液圧作業範囲）を増大させ、混合室及び
排出ノズルの寿命を長くさせるような方法及び装置を提
供することである。The object of the invention is to provide a method and a device which increase the efficiency of the mixing process in the mixing chamber, increase the power range (hydraulic working range) and increase the service life of the mixing chamber and the discharge nozzle. be.
〔課題を解決するための手段及び効果〕本発明は、上記
課題を解決するため、方法においては。[Means and Effects for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a method.
混合室内で、該混合室を横断する水流にシェービング剤
を直接に且つ目的に応じて供給することを特徴とし、装
置においては、
シェービング剤の混合室内への流入口の軸線が混合室内
で水流の軸線に対してほぼ直角に延びていることを特徴
とするものである。The apparatus is characterized in that the shaving agent is directly and purposefully supplied to the water flow crossing the mixing chamber within the mixing chamber, and the apparatus is characterized in that the axis of the inlet of the shaving agent into the mixing chamber is aligned with the flow of water within the mixing chamber. It is characterized by extending approximately at right angles to the axis.
従来の技術では、シェービング剤の小部分だけを直接水
流のなかへ進入させ、シェービング剤の大部分を混合室
の円錐状の下部部分に到達させ。In the prior art, only a small portion of the shaving agent enters directly into the water stream, with the majority of the shaving agent reaching the conical lower portion of the mixing chamber.
シェービング剤の粒子を水流の噴射成分によって排出ノ
ズルのノズルホッパのなかに噴射する前に。Before the particles of shaving agent are injected into the nozzle hopper of the discharge nozzle by the jet component of the water stream.
混合室内でのシェービング剤の個々の粒子の飛軌道を水
流軸線へ指向させるようにしていたが、これに対して本
発明では、シェービング剤の粒子は流出口、即ち排出ノ
ズルの流入口に達するずっと以前に加速される。即ち、
シェービング剤が混合室を横断する水流のなかへ最短距
離で噴射されるので、混合室内における水流の自由放射
長さをエネルギーの伝動に完全に利用することができる
。In contrast to the prior art in which the trajectory of the individual particles of shaving agent in the mixing chamber was directed towards the water flow axis, in the present invention the particles of shaving agent are directed all the way to the outlet, i.e. the inlet of the discharge nozzle. Previously accelerated. That is,
Since the shaving agent is injected into the water stream across the mixing chamber over the shortest possible distance, the free radiation length of the water stream within the mixing chamber can be fully utilized for energy transmission.
本発明による方法の他の利点は、混合室内における前記
自由放射長さを短かくさせることができることである。Another advantage of the method according to the invention is that the free radiation length in the mixing chamber can be shortened.
このため、水とシェービング剤との混合物がシェービン
グノズルの流入口へ流入する際の放射分散性が小さくな
るので、排出ノズルの摩耗が少なくなるとともに、排出
ノズルでのシェービング剤のフォーカシング時における
出力ロスも小さくなる。This reduces the radiative dispersion of the mixture of water and shaving agent as it enters the inlet of the shaving nozzle, resulting in less wear on the outlet nozzle and loss of power during focusing of the shaving agent at the outlet nozzle. will also become smaller.
本発明による方法の有利な実施態様によれば。According to an advantageous embodiment of the method according to the invention.
シェービング剤が流出口のまわりに集積してシェービン
グ剤ダクトを形成するようにシェービング剤を混合室に
供給する。この場合、水流の噴射成分と供給される乾い
たシェービング剤から成り始動直後に流出口のまわりに
堆積する混合物におけるシェービング剤ダクトの形成は
、最初の数秒以内に自動的に行なわれる。混合室内の水
流のまわりでシェービング剤ダクトが先細りになってい
ることにより、この領域での空気速度が増大し、よって
硬質物質粒子が付加的に加速される。他方、従来の装置
ではシェービング剤によって混合室の壁が腐食して使用
不能になっていたが、本発明ではこれが阻止される。Shaving agent is supplied to the mixing chamber such that the shaving agent collects around the outlet to form a shaving agent duct. In this case, the formation of a shaving agent duct in the mixture consisting of the jet component of the water stream and the supplied dry shaving agent, which is deposited around the outlet immediately after start-up, takes place automatically within the first few seconds. Due to the tapering of the shaving agent duct around the water flow in the mixing chamber, the air velocity in this area is increased and thus the hard material particles are additionally accelerated. On the other hand, in conventional devices, the shaving agent corrodes the walls of the mixing chamber, rendering it unusable, but this is prevented with the present invention.
シェービング剤が混合室のすべての壁に堆積するように
シェービング剤を混合室に供給することもできるので、
混合室の壁を腐食から完全に保護することができる。The shaving agent can also be fed into the mixing chamber so that the shaving agent is deposited on all walls of the mixing chamber;
The walls of the mixing chamber can be completely protected from corrosion.
本発明による方法の他の有利な実施態様によれば、シェ
ービング剤を水流の軸線に対してほぼ直角になるように
水流に供給するので、シェービング剤を水流に最適に供
給することができ、即ちシェービング剤流入口から水流
までの距離が可能な限り最短になる。According to another advantageous embodiment of the method according to the invention, the shaving agent is fed into the water stream approximately at right angles to the axis of the water stream, so that the shaving agent can be fed optimally into the water stream, i.e. The distance from the shaving agent inlet to the water stream is the shortest possible.
基本的には、シェービング剤を任意の適当な圧力で混合
室に供給できることが判明した。しかし通常の環境では
、混合室の内圧に対して１ ｂａｒの圧力Ｉｌ！囲でシ
ェービング剤を混合室に供給するのが有利である。一方
シェービング剤の圧力は１ないし１２０ｂａｒの範囲で
可能である。It has been found that in principle the shaving agent can be supplied to the mixing chamber at any suitable pressure. However, under normal circumstances, a pressure Il! of 1 bar relative to the internal pressure of the mixing chamber! Advantageously, the shaving agent is supplied to the mixing chamber in a vacuum. On the other hand, the pressure of the shaving agent can range from 1 to 120 bar.
本発明による装置の利点は、シェービング剤流入口を介
して噴射されるシェービング剤の粒子が最短距離で水流
に供給され、その結果シェービング剤に対する最適な供
給形状が得られることである。An advantage of the device according to the invention is that the particles of shaving agent injected via the shaving agent inlet are fed into the water stream over the shortest distance, so that an optimal delivery shape for the shaving agent is obtained.
基本的には、混合室は任意の適当な構成を有することが
できるが、混合室が、シリンダ軸線としての水流軸線を
もつほぼ筒状の横断面を有し、その直径が混合室を貫ぬ
く水流の自由距離よりも大きいように構成するのが有利
である。このように構成された混合室は比較的簡単に製
造でき、対称に構成されているので、水流軸線のまわり
ではあらゆる方向において等しい半径方向の間隔が得ら
れる。従って始動時に流出口のまわりに所定どおりに集
まる湿ったシェービング剤は均一に堆積する。Basically, the mixing chamber can have any suitable configuration, but the mixing chamber has an approximately cylindrical cross section with the water flow axis as the cylinder axis, the diameter of which extends through the mixing chamber. It is advantageous to construct it so that it is greater than the free distance of the water flow. A mixing chamber constructed in this way is relatively simple to manufacture and is symmetrically constructed, so that equal radial spacings are achieved in all directions around the water flow axis. The moist shaving agent that collects in a defined manner around the outlet during start-up is therefore evenly deposited.
混合室は流出口のまわりにホッパ状に、即ち横断面にて
円錐状に形成することができ、その結果水とシェービン
グ剤の混合物を装置から排出させるためのノズルが少な
くとも部分的に混合室内へ突出しているように構成する
ならば、湿ったシェービング剤を混合室の底部で堆積さ
せるために基本的に必要な死空間を形成させることがで
きる。The mixing chamber can be formed around the outlet in the form of a hopper, ie conical in cross-section, so that the nozzle for discharging the mixture of water and shaving agent from the device is at least partially into the mixing chamber. With a protruding design, it is possible to create a dead space which is essentially necessary for the moist shaving agent to be deposited at the bottom of the mixing chamber.
基本的には、排出ノズルが、筒状に形成される混合室の
中央部に形成されているのが有利であるが、例えば心合
わせの補助手段を使用する場合には。In principle, it is advantageous if the discharge nozzle is formed in the center of the cylindrically designed mixing chamber, for example if centering aids are used.
排出ノズルを混合室の軸線に対して同心にならないよう
に配置することもできる。It is also possible to arrange the discharge nozzle non-concentrically with respect to the axis of the mixing chamber.
本発明によれば、排出ノズルを硬質物質から構成するこ
とは必ずしも必要でない、排出ノズルは一体的に形成さ
れていることができるが、多数に分割して形成すること
もできる。しかし排出ノズルを炭化タングステンのよう
な硬質金属から形成するのが有利である。この場合１本
発明による装・置では、排出ノズルを貫流する水とシェ
ービング剤の混合物によって排出ノズルだけが強い荷重
にさらされることが考慮されているのであるが、混合室
の内部には湿ったシェービング剤混合物が流出口のまわ
りに所定どおりに堆積するので、混合室が強い荷重にさ
らされることはない、この限りでは１本発明による混合
室は、硬質金属から成る排出ノズルに比べて安価に調達
でき、しかも簡単に、従って安価に加工可能な材料から
形成することができる。According to the present invention, the discharge nozzle does not necessarily need to be made of a hard material; the discharge nozzle can be formed integrally, but it can also be divided into a number of parts. However, it is advantageous to form the discharge nozzle from a hard metal, such as tungsten carbide. In this case, 1, in the device according to the invention, it is taken into account that only the discharge nozzle is exposed to a strong load due to the mixture of water and shaving agent flowing through the discharge nozzle; Since the shaving agent mixture is deposited in a defined manner around the outlet, the mixing chamber is not exposed to strong loads, insofar as the mixing chamber according to the invention is less expensive than a discharge nozzle made of hard metal. It can be made from materials that are readily available and can be easily and therefore inexpensively processed.
本発明による装置の他の有利な実施態様によれば、排出
ノズルが混合室側でホッパ状に形成され、混合室のほう
へ拡大するように形成されている。According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the discharge nozzle is designed in the form of a hopper on the side of the mixing chamber and expands towards the mixing chamber.
排出ノズルをこのように構成すると、混合室を横断する
水流が混合室内への流入するときと混合室から離れると
きの間で流出口を介して拡散されるので有利である。流
出口または排出ノズルをホッパ状に構成することにより
、シェービング剤をすでに含んでいる水流は再び集めら
れる。This configuration of the discharge nozzle is advantageous because the water flow across the mixing chamber is spread out via the outlet between entering the mixing chamber and leaving the mixing chamber. By configuring the outlet or discharge nozzle in the form of a hopper, the water stream already containing shaving agent is collected again.
本発明の他の有利な実施態様によれば、上記の効果と同
等の効果をもって、排出ノズルが、混合室側に、ノズル
穴を拡大させる流入穴を有していることができる。しか
しいずれにしても、混合室のほうへ向けられている排出
ノズルの開口部がホッパの形状で、或いは筒状の穴とし
て形成されていることが必要である。According to another advantageous embodiment of the invention, the discharge nozzle can have an inflow hole on the side of the mixing chamber which enlarges the nozzle hole, with an effect comparable to that described above. However, in any case it is necessary that the opening of the discharge nozzle pointing towards the mixing chamber is designed in the form of a hopper or as a cylindrical hole.
水流の直径が小さい場合、即ち液圧が小さい場合（例え
ば薄い精確な切り口を得るために必要である）には、自
由放射長さを短かくできるので。If the diameter of the water stream is small, i.e. the hydraulic pressure is low (necessary, for example, to obtain thin, precise cuts), the free radiation length can be shortened.
放射の拡大は、シェービングノズル穴の入口領域を付加
的に拡大させる必要がないほど小さい。The radiation enlargement is so small that there is no need to additionally enlarge the entrance area of the shaving nozzle hole.
本発明による装置を各種の使用目的に効果的に利用する
ことができるように、混合室内部での水流の自由放射長
さを選定するのが有利である。その際、混合室における
水流の・流入口と流出口との間隔（自由距離）が調整可
能であるのが有利である。この場合、排出ノズル及び／
またはノズル保持体を変化させることによって前記間隔
が調整される。混合室内部での水流の自由放射長さは例
えば２ないし８０１ｍに調整することができる。It is advantageous to select the free radial length of the water flow inside the mixing chamber so that the device according to the invention can be used effectively for various applications. In this case, it is advantageous if the spacing (free distance) between the inlet and the outlet of the water flow in the mixing chamber is adjustable. In this case, the discharge nozzle and/or
Alternatively, the distance may be adjusted by changing the nozzle holder. The free radiation length of the water flow inside the mixing chamber can be adjusted, for example, from 2 to 801 m.
混合室の流入口と流出口との間の水流の自由放射長さに
適合させるため、シェービング剤流入口の横断面積も可
変にすることができる。この場合。The cross-sectional area of the shaving agent inlet can also be varied in order to adapt the free radial length of the water flow between the inlet and the outlet of the mixing chamber. in this case.
貫通穴の横断面積を適当に選定したブシュをシェービン
グ剤流入口へ挿着可能にして横断面積を可変にすること
ができる。A bush whose cross-sectional area of the through hole is appropriately selected can be inserted into the shaving agent inlet to make the cross-sectional area variable.
特定の使用例においては、シェービング剤流入口を１つ
設ける代わりに、混合室の内部へ向けられる多数のシェ
ービング剤流入口を設けることができる。これらのシェ
ービング剤の流入口の軸線は、全体的に水流の軸線に対
して直角に向けられる。使用例に応じて複数のシェービ
ング剤流入口を任意の適当な態様で水流軸線の周囲に且
つ混合室の流入口と流出口の間の異なる位置に形成する
ことができる。In certain applications, instead of having one shaving agent inlet, there may be multiple shaving agent inlets directed into the interior of the mixing chamber. The axes of these shaving agent inlets are generally oriented at right angles to the water flow axis. Depending on the application, a plurality of shaving agent inlets can be formed in any suitable manner around the water flow axis and at different positions between the inlet and the outlet of the mixing chamber.
最後に、水流の軸線に対するシェービング剤ノズル穴の
心合わせを精密シリンダ及び／または円錐はめ合わせに
よって行なうのが有利である。Finally, it is advantageous for the alignment of the shaving agent nozzle hole with respect to the axis of the water flow to be carried out by means of a precision cylinder and/or conical fit.
次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described using the accompanying drawings.
本発明による装置１０は混合室本体１２０と、いわゆる
接続部材１２１とを有している。接続部材１２１の自由
端側には圧力管が公知の態様で接続される。接続部材１
２１はほぼ中心を貫通している貫通穴を有している０貫
通穴には１図示していない前記圧力管を介して案内され
る水流１５が導入される。接続部材１２１の、混合室１
２側の下端には、ノズル体２４が設けられている。ノズ
ル体２４は１例えばサファイア等の硬質材料から製造さ
れる高圧水流ノズル２４０を取り囲んでいる。ノズル体
２４はそのほぼ中心を貫通している貫通穴を有している
１貫通穴の混合室１２側の一端は、混合室１２への水流
１５の流入口１３を形成している。ノズル体２４は、接
続部材１２１と受容体１２２の間で、これらの構成要素
に作用するねじにより中心円錐体に締め付は固定されて
いるので、摩耗損傷の場合、または水流１５の直径を変
えたい場合には迅速に交換することができる。The device 10 according to the invention has a mixing chamber body 120 and a so-called connecting element 121 . A pressure pipe is connected to the free end of the connecting member 121 in a known manner. Connection member 1
Reference numeral 21 has a through hole passing through the center approximately. A water flow 15 guided through the pressure pipe (1), not shown, is introduced into the through hole. Mixing chamber 1 of connecting member 121
A nozzle body 24 is provided at the lower end of the second side. The nozzle body 24 surrounds a high-pressure water jet nozzle 240 made of a hard material, such as sapphire. The nozzle body 24 has a through hole penetrating approximately through its center, and one end of the through hole on the side of the mixing chamber 12 forms an inlet 13 for the water flow 15 into the mixing chamber 12 . The nozzle body 24 is clamped to the central cone between the connecting member 121 and the receiver 122 by screws acting on these components, so that in case of wear and tear or when changing the diameter of the water stream 15 You can quickly replace it if you want.
混合室本体１２０はほぼ回転対称に形成されている（特
に第１図と第５図参照）、混合室本体１２０の内部には
、はぼ筒状に形成された混合室１２が設けられている。The mixing chamber main body 120 is formed almost rotationally symmetrically (see especially FIGS. 1 and 5). Inside the mixing chamber main body 120, a mixing chamber 12 formed in a cylindrical shape is provided. .
混合室１２では、該混合室１２を流入口１３から流出口
１４のほうへ貫流する水流１５にシェービング剤１６０
が混入される。シェービング剤１６０については後述す
る。In the mixing chamber 12, shaving agent 160 is added to the water flow 15 flowing through the mixing chamber 12 from the inlet 13 to the outlet 14.
is mixed in. The shaving agent 160 will be described later.
混合室１２は、流出口１４側の端部で、第１図で下方へ
向けてホッパー状に先細りに形成されている。しかし第
５図に図示したように平坦に形成することもできる。The mixing chamber 12 is tapered downward into a hopper shape in FIG. 1 at the end on the outlet 14 side. However, it can also be formed flat, as shown in FIG.
水流１５の軸線１８は図の例の場合、筒状に形成された
混合室１２の軸線と一致している。混合室１２の下端、
即ちホッパー状に形成された領域には、水流１５の軸線
１８を延長した位置に排出ノズル２１が配置されている
。排出ノズル２１は硬質材料から成り、中心に水とシェ
ービング剤の混合物１１を貫流させるための貫通穴を有
している。さらに排出ノズル２１は突出部２６を有して
いる。突出部２６は、混合室本体１２０の対応する突出
部または幅狭部に接合させることができる。In the illustrated example, the axis 18 of the water flow 15 coincides with the axis of the cylindrical mixing chamber 12. the lower end of the mixing chamber 12;
That is, the discharge nozzle 21 is arranged in the hopper-shaped region at a position extending from the axis 18 of the water stream 15. The discharge nozzle 21 is made of a hard material and has a central through hole for the water and shaving agent mixture 11 to flow through. Furthermore, the discharge nozzle 21 has a protrusion 26 . The protrusion 26 can be joined to a corresponding protrusion or narrow portion of the mixing chamber body 120.
このようにして、混合室１２内への排出ノズル２１の侵
入深さと、水とシェービング剤との混合物１１を貫流さ
せるための内径とに関して異なって形成される排出ノズ
ル２１を使用することができる。排出ノズル２１は使用
目的に応じて切断パラメータまたは清浄パラメータに適
合させることができる。混合室１２内への排出ノズル２
１の突出度合いは、流入口１３と、本実施例の場合ホッ
パー状に形成されたノズル穴２３によって形成される流
出口１４との間隔２０、即ち流入口１３と流出口１４の
間における水流１５の長さを決定する。In this way, it is possible to use discharge nozzles 21 that are configured differently with regard to the penetration depth of the discharge nozzle 21 into the mixing chamber 12 and the internal diameter for allowing the mixture 11 of water and shaving agent to flow through it. The discharge nozzle 21 can be adapted to cutting or cleaning parameters depending on the intended use. Discharge nozzle 2 into the mixing chamber 12
The degree of protrusion 1 is determined by the distance 20 between the inlet 13 and the outlet 14 formed by the nozzle hole 23, which is formed in a hopper shape in this embodiment, that is, the water flow 15 between the inlet 13 and the outlet 14. Determine the length of.
第５図に示すように、排出ノズルは分割して構成するこ
とができる。その利点は硬質材料から成るノズルに精密
穴を簡単に形成することができることで、特にノズルの
各部分の長さが短いために直径の小さな穴を形成するこ
とができる。さらにフォーカシング穴の摩耗によって交
換が必要な場合には下部ノズル部分２１１だけを交換す
ればよい、上部のノズル部分２１０は、前記のシェービ
ング放射作用によって研磨されているので、放射パラメ
ータを維持して作動時間があまり長くなければ新しいノ
ズルのような流入形状を有している。As shown in FIG. 5, the discharge nozzle can be configured in sections. Its advantage is that precision holes can be easily formed in nozzles made of hard materials, and in particular holes with small diameters can be formed due to the short length of each part of the nozzle. Furthermore, if the focusing hole needs to be replaced due to wear, only the lower nozzle part 211 needs to be replaced.The upper nozzle part 210 is polished by the shaving radiation effect, so it operates while maintaining the radiation parameters. If the time is not too long, it has an inlet shape like a new nozzle.
シェービング剤流入口１６の軸線１７は水流の軸線１８
にほぼ直角に延びている。シェービング剤流入口１６に
は種々の直径のブシュ２５を選択的に取付けて固定する
ことができる。ブシュ２５の直径は、装＠１０の効果を
適当に選択した清浄条件或いは切断条件に適合させるた
めに、任意に選択した長さ（間隔）２０に適合するよう
に選定される。The axis 17 of the shaving agent inlet 16 is the axis 18 of the water flow.
It extends almost at right angles to. Bushes 25 of various diameters can be selectively attached and fixed to the shaving agent inlet 16. The diameter of the bushing 25 is selected to match an arbitrarily selected length (spacing) 20 in order to match the effectiveness of the mounting 10 to suitably selected cleaning or cutting conditions.
水流の軸線１８に対して平行且つ同心になるようにシェ
ービングノズル穴２１２を整向することは、精密なシリ
ンダ及び／または円錐はめあい部１２３．１２４，１２
６によって有利に行なわれる。シェービングノズル穴２
１２を精密に形成することと関連してシェービングノズ
ル２１の対称な放射作用が得られる。このことはシェー
ビングノズル２１のフォーカシングロスを減少させたり
、寿命を長くさせる。Orienting the shaving nozzle hole 212 parallel and concentric to the axis 18 of the water flow allows precision cylinder and/or conical fits 123, 124, 12
6. Shaving nozzle hole 2
In conjunction with the precise design of 12, a symmetrical radiation effect of the shaving nozzle 21 is obtained. This reduces focusing loss of the shaving nozzle 21 and extends its life.
大きな公差をもった構成要素を利用する場合、特に同心
でない排出ノズル穴２１２をもった排出ノズル２１の場
合、装置ｌ！１０に適当な！Ｉ！１手段を備えさせるこ
とができる。If components with large tolerances are used, especially in the case of a discharge nozzle 21 with a non-concentric discharge nozzle hole 212, the device l! Appropriate for 10! I! One means can be provided.
テーバ心合わせ部１２５（第５図）による高圧ノズル保
持体１２２の心合わせは、検査等の目的で混合室１２を
頻繁に開閉する必要がある場合。Centering of the high pressure nozzle holder 122 using the Taber centering unit 125 (FIG. 5) is performed when the mixing chamber 12 needs to be frequently opened and closed for inspection or the like.
侵入する硬質物質の粒子による心合わせ面の侵食を阻止
するので有利である。This is advantageous because it prevents erosion of the centering surfaces by invading particles of hard material.
軟室物質から成るパツキン１２７とともにテーバ心合わ
せ部１２５を使用することにより、装置１０の組み立て
が完了したときに周囲の任意の位置にシェービング剤流
入口１６を付加的に整向させることができる（カッター
ヘッド）。The use of the Taper centering portion 125 in conjunction with the packing 127 of soft chamber material allows for additional orientation of the shaving agent inlet 16 at any location around the circumference when assembly of the device 10 is completed ( cutter head).
次に第３図と第４図を用いて本発明による装置１０の作
用を説明する。すでに述べたように公知の態様で装置１
０に供給される水流１５は、混合室１２を流入口１３か
ら流出口１４へ向けて貫流する。この場合間隔２０は所
定の態様で適当な大きさに設定されている。シェービン
グ剤１６０はシェービング剤流入口１６から直接に水流
軸線１８に対して直角に噴射される。その際シェービン
グ剤１６０は混合室１２の内圧に対してｌ ｂａｒの圧
力をもった空気により混合室１２内へ噴射される。特殊
な使用例の場合、例えば水面下の作業室の場合には、シ
ェービング剤を混合室１２の内圧に対してより高い圧力
で供給することもできる。Next, the operation of the device 10 according to the present invention will be explained using FIGS. 3 and 4. FIG. Device 1 in a known manner as already mentioned
0 flows through the mixing chamber 12 from the inlet 13 towards the outlet 14 . In this case, the distance 20 is set to a suitable size in a predetermined manner. The shaving agent 160 is injected directly from the shaving agent inlet 16 at right angles to the water flow axis 18 . The shaving agent 160 is then injected into the mixing chamber 12 by means of air at a pressure of 1 bar relative to the internal pressure of the mixing chamber 12 . In special applications, for example in submerged working chambers, the shaving agent can also be supplied at a higher pressure relative to the internal pressure of the mixing chamber 12.
この作動態様の場合、水流のパラメータと、混合室のパ
ラメータと、シェービング剤の供給パラメータとを互い
に適合させる必要がある。シェービング剤１６０の噴射
開始直後（シェービング剤１６０は、自然にまたは人工
的に得られ慣用されている材料、例えば石英砂、砂状の
ざくろ石、銅のスラグ、コランダム、硬質金属の粒子、
もしくは他の適当な固形物質から成ることができる）、
シェービング剤１６０は、本実施例の場合混合室のなか
へ突出する排出ノズル２１によって形成されている流出
口１４のまわりに集められて堆積し、混合室１２内に自
然に生じる噴震水成分とともに湿った堆積シェービング
剤１６１を形成する。これと同時に、堆積シェービング
剤１６１のなかには、排出ノズル１４のまわりにシェー
ビング剤ダクト１６２が形成され、このシェービング剤
ダクト１６２により、シェービング剤流入口１６からく
る次のシェービング剤が水流１５のなかへ誘導せしめら
れる。堆積シェービング剤１６１が堆積することにより
混合室１２の壁がシェービング剤１６０による腐食から
保護され、その結果摩耗性の小さな材料をも混合室１２
の形成のために使用することができる。この種の材料は
容易に加工することができ、調達も安価である。In this mode of operation, the parameters of the water flow, of the mixing chamber and of the shaving agent supply must be matched to each other. Immediately after the start of the injection of the shaving agent 160 (the shaving agent 160 is made of naturally or artificially obtained and commonly used materials, such as quartz sand, sandy garnet, copper slag, corundum, hard metal particles,
or any other suitable solid material),
The shaving agent 160 is collected and deposited around the outlet 14 , which in this embodiment is formed by the discharge nozzle 21 projecting into the mixing chamber 12 , together with the jet water component naturally occurring in the mixing chamber 12 . A wet deposited shaving agent 161 is formed. At the same time, a shaving agent duct 162 is formed in the deposited shaving agent 161 around the discharge nozzle 14, which guides the next shaving agent coming from the shaving agent inlet 16 into the water stream 15. I am forced to do it. The deposited shaving agent 161 protects the walls of the mixing chamber 12 from corrosion by the shaving agent 160, so that even less abrasive materials can be removed from the mixing chamber 12.
can be used for the formation of This type of material is easy to process and inexpensive to procure.
水流１５の自由比Ｊ１１２０とシェービング剤１６０の
圧力とに依存して自動的に形成されるシェービング剤ダ
クト１６２の形状により、シェービング剤１６０を予め
適当に加速させることができる。The shape of the shaving agent duct 162, which is automatically formed depending on the free ratio J1120 of the water stream 15 and the pressure of the shaving agent 160, allows the shaving agent 160 to be accelerated in advance.
即ち水流１５によるシェービング剤１６０へのエネルギ
ー伝達の効果を最適にし、その都度の所望の条件に適合
させることができる。この場合、シェービング剤１６０
へのエネルギー伝達をさらに効果的にするためには、排
出ノズル２１の貫通穴内でノズルの自由開口部のほうへ
移動する気泡が適している。従って、これに適したシェ
ービング剤流入口の穴径、及び装置１０ヘシエービング
剤１６０を供給するための供給管の大きさも最適な空気
量を得るために考慮される。This means that the effect of the energy transfer by the water stream 15 to the shaving agent 160 can be optimized and adapted to the respective desired conditions. In this case, shaving agent 160
In order to make the energy transfer even more effective, air bubbles that move in the through hole of the discharge nozzle 21 towards the free opening of the nozzle are suitable. Therefore, the suitable hole diameter of the shaving agent inlet and the size of the supply pipe for supplying the shaving agent 160 to the device 10 are also taken into consideration in order to obtain the optimum amount of air.
本発明による方法及び装置１０によれば、混合室１２の
性能は以下のごとくである。According to the method and apparatus 10 according to the invention, the performance of the mixing chamber 12 is as follows.
水流の圧力範囲：約３００−６，０００ ｂａｒ液圧
： ０．５−５０ ｋｍ
シェービング量： ０．１−１０ ｋｇ／ｓｉｎ
空気量 ： １０ −５００ ４１／ｗｉｎこ
の場合、排出ノズル２１の貫流穴の穴径は０．５ないし
３膿であり、排出ノズル２１の長さは１０ないし２００
ｍである。また自由比！１ｍ（間隔）２０は２ないし８
０■である。Water flow pressure range: about 300-6,000 bar hydraulic pressure
: 0.5-50 km Shaving amount: 0.1-10 kg/sin
Air amount: 10-500 41/win In this case, the diameter of the through hole of the discharge nozzle 21 is 0.5 to 3 mm, and the length of the discharge nozzle 21 is 10 to 200 mm.
It is m. Free ratio again! 1m (distance) 20 is 2 to 8
It is 0 ■.
次に本発明の実施態様を列記しておく。Next, embodiments of the present invention will be listed.
（１）シェービング剤が流出口のまわりに集積してシェ
ービング剤ダクトを形成するようにシェービング剤を混
合室に供給することを特徴とする請求項１に記載の方法
。A method according to claim 1, characterized in that: (1) the shaving agent is supplied to the mixing chamber in such a way that the shaving agent accumulates around the outlet to form a shaving agent duct.
（２）シェービング剤が混合室の壁に堆積するようにシ
ェービング剤を混合室に供給することを特徴とする請求
項１または上記第１項に記載の方法。2. A method according to claim 1 or above, characterized in that the shaving agent is supplied to the mixing chamber such that the shaving agent is deposited on the walls of the mixing chamber.
（３）シェービング剤を水流の軸線に対してほぼ直角に
なるように水流に供給することを特徴とする請求項１、
上記第１項または第２項に記載の方法。(3) The shaving agent is supplied to the water stream substantially perpendicular to the axis of the water stream,
The method according to item 1 or 2 above.
（４）シェービング剤を大気の圧力範囲で混合室に供給
することを特徴とする請求項１または上記第１項から第
３項までのいずれか１っに記載の方法。(4) A method according to claim 1 or any one of the above items 1 to 3, characterized in that the shaving agent is supplied to the mixing chamber in the atmospheric pressure range.
（５）シェービング剤を１ないし１２０ｂａｒの圧力範
囲で混合室に供給することを特徴とする請求項１または
上記第１項から第３項までのいずれか１つに記載の方法
。5. A method according to claim 1 or any one of the preceding claims, characterized in that the shaving agent is fed into the mixing chamber at a pressure in the range from 1 to 120 bar.
（６）混合室（１２）が、シリンダ軸線（１９）として
の水流軸線（１８）をもつほぼ筒状の横断面を有し、そ
の直径が混合室（１２）を貫ぬく水流（１５）の自由距
離（２０）よりも大きいことを特徴とする請求項２に記
載の装置。(6) The mixing chamber (12) has a substantially cylindrical cross section with the water flow axis (18) as the cylinder axis (19), the diameter of which is the diameter of the water flow (15) passing through the mixing chamber (12). 3. Device according to claim 2, characterized in that it is greater than the free distance (20).
（７）混合室（１２）が流出口（１４）のまわりでホッ
パ状に形成されていることを特徴とする請求項２または
上記第６項に記載の装置。7. Device according to claim 2 or 6, characterized in that the mixing chamber (12) is formed in the form of a hopper around the outlet (14).
（８）水とシェービング剤の混合物（１１）を装置（１
０）から排出させるためのノズル（２１）が少なくとも
部分的に混合室（１２）内へ突出していることを特徴と
する請求項２゜上記第６項または第７項に記載の装置。(8) The water and shaving agent mixture (11) is
8. Device according to claim 2, characterized in that the nozzle (21) for discharging from the mixing chamber (12) projects at least partially into the mixing chamber (12).
（９）ｔｌｓノ、（ル（２１）が、筒状に形成される混
合室（１２）の中央部に形成されていることを特徴とす
る。上記第８項に記載の装置。(9) The device according to item 8 above, characterized in that the tls (21) is formed in the center of the cylindrical mixing chamber (12).
（ｌＯ）排出ノズル（２１）が硬質物質から成っている
ことを特徴とする。上記第８項または第９項に記載の装
置。It is characterized in that the (lO) discharge nozzle (21) consists of a hard material. The device according to item 8 or 9 above.
（１１）排出ノズル（２１）が複数に分割して（２１０
，２１１）形成されていることを特徴とする、上記第８
項から第１０項までのいずれか１つに記載の装置。(11) The discharge nozzle (21) is divided into multiple parts (210
, 211).
10. The device according to any one of paragraphs 1 to 10.
（１２）排出ノズル（２１）が混合室（１２）側でホッ
パ状に形成され、混合室（１２）のほうへ拡大するよう
に形成されていることを特徴とする。上記第８項から第
１１項までのいずれか１つに記載の装置。(12) The discharge nozzle (21) is formed in a hopper shape on the side of the mixing chamber (12) and is formed so as to expand toward the mixing chamber (12). Apparatus according to any one of the above clauses 8 to 11.
（１３）排出ノズル（２１）が、混合室（１２）側に、
ノズル穴（２３）を拡大させる流入穴を有していること
を特徴とする、上記第８項から第１２項までのいずれか
１つに記載の装置。(13) The discharge nozzle (21) is located on the mixing chamber (12) side,
13. Device according to any one of the above clauses 8 to 12, characterized in that it has an inflow hole that enlarges the nozzle hole (23).
（１４）混合室（１２）における水流（１５）の流入口
（１３）と流出口（１４）との間隔（自由距離２０）が
調整可能であることを特徴とする。上記第５項から第１
３項までのいずれか１つに記載の装置。(14) The interval (free distance 20) between the inlet (13) and outlet (14) of the water flow (15) in the mixing chamber (12) is adjustable. Items 5 to 1 above
Apparatus according to any one of clauses 3 to 3.
（１５）排出ノズル（２１）及び／またはノズル保持体
（１２２）を変位させることによって前記間隔（２０）
が調整可能であることを特徴とする。上記第１４項に記
載の装置。(15) The distance (20) is increased by displacing the discharge nozzle (21) and/or the nozzle holder (122).
is characterized by being adjustable. The device according to item 14 above.
（１６）シェービング剤流入口（１６）の横断面積が可
変であることを特徴とする請求項２または上記第６項か
ら第１５項までのいずれか１つに記載の装置。(16) The device according to claim 2 or any one of the above paragraphs 6 to 15, characterized in that the cross-sectional area of the shaving agent inlet (16) is variable.
（１７）貫通穴の横断面積を適当に選定したブシュ（２
５）をシェービング剤流入口（１６）へ挿着可能にして
横断面積を可変にしたことを特徴とする、上記第１６項
に記載の装置。(17) Bushing with appropriately selected cross-sectional area of the through hole (2
17. The device according to item 16, characterized in that the cross-sectional area of 5) can be inserted into the shaving agent inlet (16) to make it variable.
（１８）混合室（１２）の内部へ向けられる多数のシェ
ービング剤流入口（１６）を設けたことを特徴とする請
求項２または上記第６項から第１７項までのいずれか１
つに記載の装置。(18) Claim 2 or any one of the above clauses 6 to 17, characterized in that a number of shaving agent inlets (16) are provided which are directed into the interior of the mixing chamber (12).
The device described in.
（１９）水流（１５）の軸線（１８）に対するシェービ
ング剤ノズル穴（２１２）の心合わせを精密シリンダ及
び／または円錐はめ合わせによって行なうようにしたこ
とを特徴とする請求項２または上記第６項から第１８項
までのいずれか１つに記載の装置。(19) The shaving agent nozzle hole (212) is aligned with the axis (18) of the water flow (15) by precision cylinder and/or conical fitting. 19. The apparatus according to claim 18.
第１図は混合室と排出ノズルと混合室を横断する水流と
を併せて示した本発明による装置の断面図、第２図は第
１図の装置のノズル体の拡大断面図、第３図は混合室へ
噴射されるシェービング剤を併せて示した混合室領域の
拡大断面図であって。
混合室の一部をさらに拡大して示した断面図、第４図は
第３図の混合室の線Ａ−Ｂによる拡大断面図、第５図は
本発明による装置の他の実施例の半分を断面にて示した
図である。
１２・・・・・・混合室
１５・・・・・・水流
１６・・・・・・シェービング剤流入口１７・・・・・
・シェービング剤流入口の軸線１８・・・・・・水流の
軸線1 is a cross-sectional view of a device according to the invention showing the mixing chamber, the discharge nozzle and the water flow across the mixing chamber; FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle body of the device of FIG. 1; FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the mixing chamber region also showing shaving agent being injected into the mixing chamber; FIG. 4 is an enlarged sectional view of a part of the mixing chamber taken along the line A-B of FIG. 3; FIG. 5 is a half of another embodiment of the device according to the invention; FIG. FIG. 12...Mixing chamber 15...Water flow 16...Shaving agent inlet 17...
・Axis of shaving agent inlet 18... Axis of water flow
Claims (2)
断する水流を用いて対象物を切断及び清浄し、目的に応
じて材料を搬出させる方法であって、混合室内でシェー
ビング剤を水流に供給することによりシェービング剤を
水流に混合させるようにした方法において、 混合室内で、該混合室を横断する水流にシ ェービング剤を直接に且つ目的に応じて供給することを
特徴とする方法。(1) A method of cutting and cleaning objects using a water stream under high pressure that crosses the mixing chamber from the inlet to the outlet, and carrying out the material according to the purpose, in which the shaving agent is inside the mixing chamber. A method for mixing the shaving agent into the water stream by supplying the shaving agent to the water stream, characterized in that the shaving agent is directly and purposefully fed in the mixing chamber to the water stream that traverses the mixing chamber. .
流を用いて対象物を切断し清浄する装置であって、水流
が流入口から流出口のほうへ横断する混合室と、シェー
ビング剤を混合室に供給するための流入口とを備えた装
置において、シェービング剤の混合室（１２）内への流
入口（１６）の軸線（１７）が混合室（１２）内で水流
（１５）の軸線（１８）に対してほぼ直角に延びている
ことを特徴とする装置。(2) A device for cutting and cleaning objects using a water stream containing shaving agent under high pressure, the device comprising a mixing chamber in which the water stream traverses from an inlet to an outlet; an inlet for supplying the shaving agent into the mixing chamber (12), in which the axis (17) of the inlet (16) of the shaving agent into the mixing chamber (12) is such that the axis (17) of the water flow (15) in the mixing chamber (12) A device characterized in that it extends approximately at right angles to the axis (18).
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