JPH06315863A - アブレシブ・ウオータジェット装置 - Google Patents
アブレシブ・ウオータジェット装置Info
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- JPH06315863A JPH06315863A JP10672093A JP10672093A JPH06315863A JP H06315863 A JPH06315863 A JP H06315863A JP 10672093 A JP10672093 A JP 10672093A JP 10672093 A JP10672093 A JP 10672093A JP H06315863 A JPH06315863 A JP H06315863A
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- abrasive grain
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アブレシブ・ウオータジェット装置の砥粒混
合室内における砥粒混入率を向上させる。 【構成】 オリフィス13を介し高圧室15aから高圧
水噴流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内
に高圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17
と、上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴
流を収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部
11とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置
において、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側
に向けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,
22a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記
テーパ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流
とともに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた
上で上記高圧水噴流に衝突させることにより混合率を向
上させた。
合室内における砥粒混入率を向上させる。 【構成】 オリフィス13を介し高圧室15aから高圧
水噴流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内
に高圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17
と、上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴
流を収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部
11とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置
において、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側
に向けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,
22a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記
テーパ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流
とともに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた
上で上記高圧水噴流に衝突させることにより混合率を向
上させた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、アブレシブ・ウオー
タジェット装置に関するものである。
タジェット装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば金属材料や石材等の比
較的硬質の素材を切断するに際して、例えば図7に示す
ように砥粒を混入した高圧水(例えば3000kgf/cm2
程度)をノズル先端から噴射し、その高圧・高速のジェ
ット噴流によって切断するアブレシブ・ウオータジェッ
ト装置が開発提供されている。
較的硬質の素材を切断するに際して、例えば図7に示す
ように砥粒を混入した高圧水(例えば3000kgf/cm2
程度)をノズル先端から噴射し、その高圧・高速のジェ
ット噴流によって切断するアブレシブ・ウオータジェッ
ト装置が開発提供されている。
【0003】今図7に基づいて、該従来のアブレシブ・
ウオータジェット装置の構成およびその切断方法につて
い説明する。この従来のアブレシブ・ウオータジェット
装置は、同図に示すように、先ず水供給ポンプ1Aを介
して超高圧ポンプ1Bに水を導入し、該超高圧ポンプ1
Bから超高圧水供給パイプ20を介してアブレシブ・ウ
ォータジェットノズル2の高圧室チューブ15に対して
超高圧水3を供給する一方、砥粒(研磨材)貯留タンク4
から砥粒供給パイプ19を介して上記ウォータジェット
ノズル2に対して乾式砥粒5を供給する。そして、上記
ウォータジェットノズル2内の砥粒混合室6部分にて上
記高圧室チューブ15内の高圧室15aからオリフィス
13を介して供給される超高圧水噴流7a中に上記乾式
砥粒5を混合し、この乾式砥粒5を含有した超高圧水噴
流7bをさらにノズル部11を通して収束させた上で被
切断材8に高速で噴射することによって当該被切断材8
を切断するように構成されていた(例えば実開平1−8
1274号公報参照)。そして、上記乾式砥粒5には、
例えば平均粒径0.2〜0.8mm程度の硅砂、鋳鉄グリッド、
ガーネット、アルミナ等が用いられていた。
ウオータジェット装置の構成およびその切断方法につて
い説明する。この従来のアブレシブ・ウオータジェット
装置は、同図に示すように、先ず水供給ポンプ1Aを介
して超高圧ポンプ1Bに水を導入し、該超高圧ポンプ1
Bから超高圧水供給パイプ20を介してアブレシブ・ウ
ォータジェットノズル2の高圧室チューブ15に対して
超高圧水3を供給する一方、砥粒(研磨材)貯留タンク4
から砥粒供給パイプ19を介して上記ウォータジェット
ノズル2に対して乾式砥粒5を供給する。そして、上記
ウォータジェットノズル2内の砥粒混合室6部分にて上
記高圧室チューブ15内の高圧室15aからオリフィス
13を介して供給される超高圧水噴流7a中に上記乾式
砥粒5を混合し、この乾式砥粒5を含有した超高圧水噴
流7bをさらにノズル部11を通して収束させた上で被
切断材8に高速で噴射することによって当該被切断材8
を切断するように構成されていた(例えば実開平1−8
1274号公報参照)。そして、上記乾式砥粒5には、
例えば平均粒径0.2〜0.8mm程度の硅砂、鋳鉄グリッド、
ガーネット、アルミナ等が用いられていた。
【0004】ところで、上記ウォータジェットノズル2
の砥粒混合室6は、スリーブ状のノズル本体10内に嵌
合された砥粒混合室チューブ12内に上下方向に延びて
設けられており、その底部は、上記ノズル部11上端側
を漏斗状に削成することによって漏斗状の凹孔部に形成
されている。
の砥粒混合室6は、スリーブ状のノズル本体10内に嵌
合された砥粒混合室チューブ12内に上下方向に延びて
設けられており、その底部は、上記ノズル部11上端側
を漏斗状に削成することによって漏斗状の凹孔部に形成
されている。
【0005】そして、当該砥粒混合室チューブ12の側
方に砥粒導入口16を形成するとともに該砥粒導入口1
6に対して砥粒導入パイプ17の一端を接続し、さら
に、該砥粒導入パイプ17の他端に上記砥粒貯留タンク
4から延設された砥粒供給パイプ19の下流端を接続し
て構成されている。
方に砥粒導入口16を形成するとともに該砥粒導入口1
6に対して砥粒導入パイプ17の一端を接続し、さら
に、該砥粒導入パイプ17の他端に上記砥粒貯留タンク
4から延設された砥粒供給パイプ19の下流端を接続し
て構成されている。
【0006】そして、砥粒供給パイプ19を通して供給
される砥粒5は、図示のように砥粒導入パイプ17を介
して砥粒導入口16から砥粒混合室6内に導入され、オ
リフィス13によって噴流化された超高圧水噴流7aの
ノズル部11側への流出負圧によって吸引されてノズル
部11の収束孔内で同噴流7a中に混入される。そし
て、該砥粒5が混入され増速された収束噴流7bがノズ
ル部11から被切断材8に噴射される。
される砥粒5は、図示のように砥粒導入パイプ17を介
して砥粒導入口16から砥粒混合室6内に導入され、オ
リフィス13によって噴流化された超高圧水噴流7aの
ノズル部11側への流出負圧によって吸引されてノズル
部11の収束孔内で同噴流7a中に混入される。そし
て、該砥粒5が混入され増速された収束噴流7bがノズ
ル部11から被切断材8に噴射される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように砥粒5が
混入され、かつノズル部11で十分に増速された収束噴
流7bを使用すると、切断装置としての切断性能は大き
く向上する。そして、その切断性能は、上記ノズル部1
1から噴射される収束噴流7bに対する砥粒5の混入率
が高いほど高くなる。
混入され、かつノズル部11で十分に増速された収束噴
流7bを使用すると、切断装置としての切断性能は大き
く向上する。そして、その切断性能は、上記ノズル部1
1から噴射される収束噴流7bに対する砥粒5の混入率
が高いほど高くなる。
【0008】しかし、上記従来のアブレシブ・ウオータ
ジェット装置の砥粒混入メカニズムでは、オリフィス1
3からの超高圧水噴流7aに対して砥粒混合室6中での
流出負圧を利用して砥粒5を吸引するだけであるから、
必ずしも十分な砥粒混入率が実現されていない問題があ
る。
ジェット装置の砥粒混入メカニズムでは、オリフィス1
3からの超高圧水噴流7aに対して砥粒混合室6中での
流出負圧を利用して砥粒5を吸引するだけであるから、
必ずしも十分な砥粒混入率が実現されていない問題があ
る。
【0009】すなわち、上記従来の構成の場合、砥粒混
合室6内に導入された砥粒5は少なくとも当該混合室6
内では超高圧水噴流7aの周囲に発生した空気の流れに
のっているだけであり、超高圧水噴流7a中には殆んど
混入されず、その下流側のノズル部11の収束孔内で初
めて混合される。従って、被切断材8に噴射される砥粒
5の速度は高圧水の噴流速度までは加速されず、切断性
能の向上には限界がある。また、ノズル部11の収束孔
を通過する噴流7bの外周に砥粒層が形成されることか
ら、当該収束孔が摩耗しやすい欠点もある。
合室6内に導入された砥粒5は少なくとも当該混合室6
内では超高圧水噴流7aの周囲に発生した空気の流れに
のっているだけであり、超高圧水噴流7a中には殆んど
混入されず、その下流側のノズル部11の収束孔内で初
めて混合される。従って、被切断材8に噴射される砥粒
5の速度は高圧水の噴流速度までは加速されず、切断性
能の向上には限界がある。また、ノズル部11の収束孔
を通過する噴流7bの外周に砥粒層が形成されることか
ら、当該収束孔が摩耗しやすい欠点もある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1〜3各項
記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装置は、上
記従来の問題を解決することを目的としてなされたもの
であって、それぞれ次のように構成されている。
記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装置は、上
記従来の問題を解決することを目的としてなされたもの
であって、それぞれ次のように構成されている。
【0011】(1) 請求項1記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の構成 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装
置は、オリフィス13を介し高圧室15aから高圧水噴
流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内に高
圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17と、
上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴流を
収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部11
とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置にお
いて、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側に向
けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,22
a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記テー
パ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流とと
もに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた上で
上記高圧水噴流に衝突させるようになっている。
ウオータジェット装置の構成 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装
置は、オリフィス13を介し高圧室15aから高圧水噴
流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内に高
圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17と、
上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴流を
収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部11
とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置にお
いて、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側に向
けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,22
a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記テー
パ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流とと
もに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた上で
上記高圧水噴流に衝突させるようになっている。
【0012】(2) 請求項2記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の構成 請求項2記載のアブレシブ・ウオータジェット装置は、
上記請求項1記載の発明の構成における上記絞り部材2
1が、その下流側開口端部に上流側から下流側に向けて
次第に孔径を拡大したテーパ孔21bを有している。
ウオータジェット装置の構成 請求項2記載のアブレシブ・ウオータジェット装置は、
上記請求項1記載の発明の構成における上記絞り部材2
1が、その下流側開口端部に上流側から下流側に向けて
次第に孔径を拡大したテーパ孔21bを有している。
【0013】(3) 請求項3記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の構成 該請求項3記載のアブレシブ・ウオータジェット装置
は、上記請求項1又は2記載の発明の構成における砥粒
導入通路17を上記砥粒混合室6内の高圧水噴流に対
し、その下流側から上流側方向に向けて傾斜状態に配設
されている。
ウオータジェット装置の構成 該請求項3記載のアブレシブ・ウオータジェット装置
は、上記請求項1又は2記載の発明の構成における砥粒
導入通路17を上記砥粒混合室6内の高圧水噴流に対
し、その下流側から上流側方向に向けて傾斜状態に配設
されている。
【0014】
【作用】本願の請求項1〜3各項記載の発明のアブレシ
ブ・ウオータジェット装置は、上記のように構成されて
いる結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を
奏する。
ブ・ウオータジェット装置は、上記のように構成されて
いる結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を
奏する。
【0015】(1) 請求項1記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の作用 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装
置では、オリフィス13を介し高圧室15aから高圧水
噴流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内に
高圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17
と、上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴
流を収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部
11とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置
において、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側
に向けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,
22a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記
テーパ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流
とともに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた
上で上記高圧水噴流に衝突させることによって、当該高
圧水噴流を適度に乱し、それによって高圧水噴流の中心
に効率良く砥粒を混入させるとともに、絞り部材(19,
21,22)の下流端側開口部を出た所で流路径を拡大さ
せることによって高圧空気流を半径方向外周に拡散させ
て流速を低下させ、該高圧空気流によっては上記高圧水
噴流が不必要に乱されることがないようにしている。
ウオータジェット装置の作用 請求項1記載の発明のアブレシブ・ウオータジェット装
置では、オリフィス13を介し高圧室15aから高圧水
噴流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室6内に
高圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路17
と、上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧水噴
流を収束加速した上でワークに向けて噴射するノズル部
11とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット装置
において、上記砥粒導入通路17に、上流側から下流側
に向けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,21a,
22a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、上記
テーパ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空気流
とともに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速させた
上で上記高圧水噴流に衝突させることによって、当該高
圧水噴流を適度に乱し、それによって高圧水噴流の中心
に効率良く砥粒を混入させるとともに、絞り部材(19,
21,22)の下流端側開口部を出た所で流路径を拡大さ
せることによって高圧空気流を半径方向外周に拡散させ
て流速を低下させ、該高圧空気流によっては上記高圧水
噴流が不必要に乱されることがないようにしている。
【0016】(2) 請求項2記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の作用 請求項2記載のアブレシブ・ウオータジェット装置で
は、上記請求項1記載の発明の構成における上記絞り部
材21が、さらに、その下流側開口端部に上流側から下
流側に向けて次第に孔径を拡大したテーパ孔21bを有
して構成されている。
ウオータジェット装置の作用 請求項2記載のアブレシブ・ウオータジェット装置で
は、上記請求項1記載の発明の構成における上記絞り部
材21が、さらに、その下流側開口端部に上流側から下
流側に向けて次第に孔径を拡大したテーパ孔21bを有
して構成されている。
【0017】従って、上記砥粒圧送用の高圧空気流の半
径方向外周への拡散がよりスムーズとなる。
径方向外周への拡散がよりスムーズとなる。
【0018】(3) 請求項3記載の発明のアブレシブ・
ウオータジェット装置の作用 該請求項3記載のアブレシブ・ウオータジェット装置で
は、上記請求項1又は2記載の発明の構成における砥粒
導入通路17を上記砥粒混合室6内の高圧水噴流に対
し、その下流側から上流側方向に向けて傾斜状態に配設
されている。
ウオータジェット装置の作用 該請求項3記載のアブレシブ・ウオータジェット装置で
は、上記請求項1又は2記載の発明の構成における砥粒
導入通路17を上記砥粒混合室6内の高圧水噴流に対
し、その下流側から上流側方向に向けて傾斜状態に配設
されている。
【0019】従って、オリフィス13からの高圧水噴流
に対する砥粒衝突時の食い込み力が高くなり、より砥粒
混入率が向上する。
に対する砥粒衝突時の食い込み力が高くなり、より砥粒
混入率が向上する。
【0020】
【発明の効果】以上のように高速で砥粒を水噴流に衝突
させるようにすると、水噴流に対する砥粒の垂直方向速
度成分が大きくなり水噴流中心に砥粒が混入しやすくな
るため、砥粒の加速効率がよくなる。また水噴流表面で
の砥粒の反射の割合が減るため混合特性がよくなる。こ
れらのことより被加工物に衝突する際の砥粒は従来のも
のと比べて高速で高密度になるので、切断性能の向上が
図られる。また、混合は主に混合室内で行なわれるので
アブレシブルノズルのノズル部内の摩耗も軽減される。
させるようにすると、水噴流に対する砥粒の垂直方向速
度成分が大きくなり水噴流中心に砥粒が混入しやすくな
るため、砥粒の加速効率がよくなる。また水噴流表面で
の砥粒の反射の割合が減るため混合特性がよくなる。こ
れらのことより被加工物に衝突する際の砥粒は従来のも
のと比べて高速で高密度になるので、切断性能の向上が
図られる。また、混合は主に混合室内で行なわれるので
アブレシブルノズルのノズル部内の摩耗も軽減される。
【0021】
(1) 第1実施例 図1〜図4は、本願発明の第1実施例に係るアブレシブ
・ウオータジェット装置の構成とその作用および特性を
示している。
・ウオータジェット装置の構成とその作用および特性を
示している。
【0022】すなわち、先ず図1は同装置の高圧室15
a以下の要部の構成を示しており、符号2はアブレシブ
・ウオータジェットノズル、10はノズル本体、12は
砥粒混合室6を形成している混合室チューブ、13はオ
リフィス、14は同オリフィス13を保持するとともに
上記高圧室15aを形成する図示しない高圧室チューブ
とノズル本体10とを連結する連結スリーブ、17は砥
粒導入パイプ(砥粒導入通路)、16は上記混合室チュー
ブ12の側部に形成された砥粒導入口であり、これらの
各部の構成は前述した図7の従来例のものと同一であ
る。
a以下の要部の構成を示しており、符号2はアブレシブ
・ウオータジェットノズル、10はノズル本体、12は
砥粒混合室6を形成している混合室チューブ、13はオ
リフィス、14は同オリフィス13を保持するとともに
上記高圧室15aを形成する図示しない高圧室チューブ
とノズル本体10とを連結する連結スリーブ、17は砥
粒導入パイプ(砥粒導入通路)、16は上記混合室チュー
ブ12の側部に形成された砥粒導入口であり、これらの
各部の構成は前述した図7の従来例のものと同一であ
る。
【0023】一方、符号19は、上記砥粒導入パイプ1
7の開口部側に嵌合された砥粒絞り部材であり、本実施
例の場合、該絞り部材19を介して砥粒導入パイプ17
下流側空間部18に収束された砥粒群50が導入され、
砥粒導入口16から砥粒混合室6内に供給される。
7の開口部側に嵌合された砥粒絞り部材であり、本実施
例の場合、該絞り部材19を介して砥粒導入パイプ17
下流側空間部18に収束された砥粒群50が導入され、
砥粒導入口16から砥粒混合室6内に供給される。
【0024】すなわち、該絞り部材19は、図示のよう
に、その内側に上流側から下流側にかけて次第に内径が
縮小するテーパ孔19aを有した摩耗硬度の高いスリー
ブ部材よりなっており、前述した砥粒貯留タンク4側の
砥粒供給パイプ19を介して高圧空気流とともに供給さ
れる乾式砥粒を当該テーパ孔19aの部分で収束させ高
速噴流化した上で矢印で示すように上記砥粒混合室6内
の超高圧水噴流7aに向けて衝突させ、その衝撃により
超高圧水噴流7aを適度に乱すことにより混合させる。
に、その内側に上流側から下流側にかけて次第に内径が
縮小するテーパ孔19aを有した摩耗硬度の高いスリー
ブ部材よりなっており、前述した砥粒貯留タンク4側の
砥粒供給パイプ19を介して高圧空気流とともに供給さ
れる乾式砥粒を当該テーパ孔19aの部分で収束させ高
速噴流化した上で矢印で示すように上記砥粒混合室6内
の超高圧水噴流7aに向けて衝突させ、その衝撃により
超高圧水噴流7aを適度に乱すことにより混合させる。
【0025】この時、上記絞り部材19の下流側開口端
から吐出される上記砥粒群は、図2に示すように当該開
口端を出た時点で流路径が拡大されることから、圧送用
の高圧空気流は半径方向外周側に拡散して流速が低下
し、慣性の高い砥粒の集合体50のみが直進して超高圧
水噴流7aに効率よく衝突する。従って、砥粒圧送用の
高圧空気流によって不必要に超高圧水噴流7aが乱され
るという恐れもない。
から吐出される上記砥粒群は、図2に示すように当該開
口端を出た時点で流路径が拡大されることから、圧送用
の高圧空気流は半径方向外周側に拡散して流速が低下
し、慣性の高い砥粒の集合体50のみが直進して超高圧
水噴流7aに効率よく衝突する。従って、砥粒圧送用の
高圧空気流によって不必要に超高圧水噴流7aが乱され
るという恐れもない。
【0026】ところで、その際の絞り部材19の出口径
であるが、図3に示すように絞り部材19出口での砥粒
流速は出口径の変化に対してあるピークを持った形で変
化する。従って、本効果を最大に高めるためにはこのピ
ーク位置での出口径を用いる必要がある。我々が行った
実験によると、絞りを設けないときの砥粒流速は約12
m/s、絞りの出口径φを2mmにしたとき最も砥粒流速が
速くなり約80m/sであった。また、絞り部材19を設
ける位置については、超高圧水噴流7aに近づけ過ぎる
と加速された空気流が水噴流を乱してしまい良くない。
また一方、遠ざけ過ぎると一度加速された砥粒が減速し
てしまいこれも良くない。すなわち、砥粒は加速された
状態のままで、空気流は流路拡大により減速される上記
のような位置が最適である。我々が行った実験による
と、この位置(水噴流から絞り部材19の出口部までの
距離)は本実験例の場合では16mm前後が最適であっ
た。
であるが、図3に示すように絞り部材19出口での砥粒
流速は出口径の変化に対してあるピークを持った形で変
化する。従って、本効果を最大に高めるためにはこのピ
ーク位置での出口径を用いる必要がある。我々が行った
実験によると、絞りを設けないときの砥粒流速は約12
m/s、絞りの出口径φを2mmにしたとき最も砥粒流速が
速くなり約80m/sであった。また、絞り部材19を設
ける位置については、超高圧水噴流7aに近づけ過ぎる
と加速された空気流が水噴流を乱してしまい良くない。
また一方、遠ざけ過ぎると一度加速された砥粒が減速し
てしまいこれも良くない。すなわち、砥粒は加速された
状態のままで、空気流は流路拡大により減速される上記
のような位置が最適である。我々が行った実験による
と、この位置(水噴流から絞り部材19の出口部までの
距離)は本実験例の場合では16mm前後が最適であっ
た。
【0027】以上のように、高速で砥粒を超高圧水噴流
7aに衝突させると、超高圧水噴流7aに対する砥粒の垂
直方向の速度成分が大きくなり超高圧水噴流7aの中心
に砥粒が混入しやすくなるため、砥粒の加速効率がよく
なる。また超高圧水噴流7a表面での砥粒の反射の割合
が減るために混合特性がよくなる。これらのことより被
加工物に衝突する際の砥粒は従来のものと比べて高速で
高密度になるので、切断性能の向上が図れる。また、混
合は主に混合室6内で行なわれるのでノズル部内の摩耗
も軽減させる。
7aに衝突させると、超高圧水噴流7aに対する砥粒の垂
直方向の速度成分が大きくなり超高圧水噴流7aの中心
に砥粒が混入しやすくなるため、砥粒の加速効率がよく
なる。また超高圧水噴流7a表面での砥粒の反射の割合
が減るために混合特性がよくなる。これらのことより被
加工物に衝突する際の砥粒は従来のものと比べて高速で
高密度になるので、切断性能の向上が図れる。また、混
合は主に混合室6内で行なわれるのでノズル部内の摩耗
も軽減させる。
【0028】ここで、図4に、図1に示した実施例装置
を用い、ワークとしてステンレス(SUS304)を切断
した時の実験結果を示している。これは上記砥粒加速手
段である絞り部材19の出口径φをφ=2mmにし、超高
圧水噴流7aから同絞り部材19出口までの距離を上述
のように16mmとした場合の結果である。該実験結果か
らも、上記本実施例の効果の有効性(切断性能の向上)が
証明されている。
を用い、ワークとしてステンレス(SUS304)を切断
した時の実験結果を示している。これは上記砥粒加速手
段である絞り部材19の出口径φをφ=2mmにし、超高
圧水噴流7aから同絞り部材19出口までの距離を上述
のように16mmとした場合の結果である。該実験結果か
らも、上記本実施例の効果の有効性(切断性能の向上)が
証明されている。
【0029】(2) 第2実施例 次に、図5は、本願発明の第2実施例に係るアブレシブ
・ウオータジェット装置の構成を示している。
・ウオータジェット装置の構成を示している。
【0030】本実施例の装置では、図示のように上記第
1実施例の絞り部材19と同様の構造の絞り部材21の
下流側開口端部に更に逆に上流側から下流側にかけて次
第に内径が拡大する所定長さの第2のテーパ孔21bを
形成したことを特徴とするものである。
1実施例の絞り部材19と同様の構造の絞り部材21の
下流側開口端部に更に逆に上流側から下流側にかけて次
第に内径が拡大する所定長さの第2のテーパ孔21bを
形成したことを特徴とするものである。
【0031】このようにすると、上記絞り部材21の下
流側端部で流路径拡大により半径方向に拡散される高圧
空気の拡散が上記第2のテーパ孔21bのガイド作用に
よりスムーズとなり、より有効な作用を果たすようにな
る。
流側端部で流路径拡大により半径方向に拡散される高圧
空気の拡散が上記第2のテーパ孔21bのガイド作用に
よりスムーズとなり、より有効な作用を果たすようにな
る。
【0032】(3) 第3実施例 さらに、図6は、本願発明の第3実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェット装置の構成を示している。
ブ・ウオータジェット装置の構成を示している。
【0033】本実施例のものは、上記第1実施例と同様
の構成において、砥粒導入パイプ17および絞り部材2
2を下方側から上方側に向けて傾斜した状態で配設し、
噴射される砥粒の集合体50を超高圧水噴流7aに鋭角
的に衝突せしめるようにしたことを特徴としている。
の構成において、砥粒導入パイプ17および絞り部材2
2を下方側から上方側に向けて傾斜した状態で配設し、
噴射される砥粒の集合体50を超高圧水噴流7aに鋭角
的に衝突せしめるようにしたことを特徴としている。
【0034】このように、高速で噴出される空気流と分
離された砥流の集合体50を超高圧水噴流7aの下流側
から上流側に向けて衝突せしめるようにすると、上記第
1実施例の場合に比べてより砥粒の混入率を向上させる
ことが可能となる。
離された砥流の集合体50を超高圧水噴流7aの下流側
から上流側に向けて衝突せしめるようにすると、上記第
1実施例の場合に比べてより砥粒の混入率を向上させる
ことが可能となる。
【0035】なお、以上の各実施例における絞り部材1
9,21,22の各テーパ孔19a,21a,22aの断面形
状は、上述のような円形のものに限られることなく、例
えば円周方向に所定の間隔でスリットを形成したもので
もよい。また、砥粒導入口も1個所に限るものではな
く、半径方向(放射方向)に複数の導入口を設けるように
しても良いことは言うまでもない。
9,21,22の各テーパ孔19a,21a,22aの断面形
状は、上述のような円形のものに限られることなく、例
えば円周方向に所定の間隔でスリットを形成したもので
もよい。また、砥粒導入口も1個所に限るものではな
く、半径方向(放射方向)に複数の導入口を設けるように
しても良いことは言うまでもない。
【図1】図1は、本願発明の第1実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
【図2】図2は、同砥粒混合部の要部の作用を示す説明
用断面図である。
用断面図である。
【図3】図3は、同砥粒混合部の要部の特性関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図4】図4は、同実施例装置の効果を従来例と対比し
て示すグラフである。
て示すグラフである。
【図5】図5は、本願発明の第2実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
【図6】図6は、本願発明の第3実施例に係るアブレシ
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
ブ・ウオータジェット装置の砥粒混合部の構成を示す断
面図である。
【図7】図7は、従来のアブレシブ・ウオータジェット
装置の構成を示すシステム図である。
装置の構成を示すシステム図である。
2はアブレシブ・ウオータジェットノズル、5は砥粒、
6は混合室、10はノズル本体、11はノズル部、12
は混合室チューブ、13はオリフィス、15aは高圧
室、16は砥粒導入口、17は砥粒導入パイプ、19,
21,22は絞り部材、19a,21a,22aはテーパ孔、
21bは第2のテーパ孔である、
6は混合室、10はノズル本体、11はノズル部、12
は混合室チューブ、13はオリフィス、15aは高圧
室、16は砥粒導入口、17は砥粒導入パイプ、19,
21,22は絞り部材、19a,21a,22aはテーパ孔、
21bは第2のテーパ孔である、
Claims (3)
- 【請求項1】 オリフィス13を介し高圧室15aから
高圧水噴流が供給される砥粒混合室6と、該砥粒混合室
6内に高圧空気流とともに砥粒を導入する砥粒導入通路
17と、上記砥粒混合室6で上記砥粒が混入された高圧
水噴流を収束加速した上でワークに向けて噴射するノズ
ル部11とを備えてなるアブレシブ・ウオータジェット
装置において、上記砥粒導入通路17に、上流側から下
流側に向けて次第に孔径を縮小したテーパ孔(19a,2
1a,22a)を有する絞り部材(19,21,22)を設け、
上記テーパ孔(19a,21a,22a)を介して上記高圧空
気流とともに導入される砥粒群を噴流状態に収束加速さ
せた上で上記高圧水噴流に衝突させるようにしたことを
特徴とするアブレシブ・ウオータジェット装置。 - 【請求項2】 上記絞り部材21は、その下流側開口端
部に上流側から下流側に向けて次第に孔径を拡大したテ
ーパ孔21bを有することを特徴とする請求項1記載の
アブレシブ・ウオータジェット装置。 - 【請求項3】 砥粒導入通路17を上記砥粒混合室6内
の高圧水噴流に対し、その下流側から上流側方向に向け
て傾斜状態に配設したことを特徴とする請求項1又は2
記載のアブレシブ・ウオータジェット装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10672093A JPH06315863A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | アブレシブ・ウオータジェット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10672093A JPH06315863A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | アブレシブ・ウオータジェット装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06315863A true JPH06315863A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14440796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10672093A Pending JPH06315863A (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | アブレシブ・ウオータジェット装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06315863A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004092060A (ja) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Ohbayashi Corp | 鉄筋コンクリートへの穴あけ加工装置および方法、鉄筋コンクリート部材、鉄筋コンクリートに加工された穴にアンカーを固定する方法および構造 |
KR100586892B1 (ko) * | 1996-07-19 | 2006-08-30 | 꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 | 내부 응축 증기 배출 시스템 |
KR100945171B1 (ko) * | 2009-06-16 | 2010-03-08 | 박성수 | 플레이트 연결공구 |
JP2010149204A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Ihi Amtec Co Ltd | ブラストノズル及びブラスト方法 |
WO2016136443A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 新東工業株式会社 | ノズル組立体及びこのノズル組立体を用いた表面処理方法 |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP10672093A patent/JPH06315863A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2016136443A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 新東工業株式会社 | ノズル組立体及びこのノズル組立体を用いた表面処理方法 |
CN107249821A (zh) * | 2015-02-25 | 2017-10-13 | 新东工业株式会社 | 喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法 |
JPWO2016136443A1 (ja) * | 2015-02-25 | 2017-11-30 | 新東工業株式会社 | ノズル組立体及びこのノズル組立体を用いた表面処理方法 |
US10322494B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-06-18 | Sintokogio, Ltd. | Nozzle assembly and surface treatment method with nozzle assembly |
CN107249821B (zh) * | 2015-02-25 | 2019-09-24 | 新东工业株式会社 | 喷嘴组装体和使用该喷嘴组装体进行的表面处理方法 |
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