JPH01502248A - 表面の加熱研削ブラスト加工方法とそれを実施するための装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 表面の加熱研削ブラスト加工方法とそれを実施するための装置 産業上の利用分野 この発明は広義には表面の研削性のブラスト加工技術、更に詳細ＫＦｉ表面の加 熱研削ブラスト加工方法及びその方法を実施するための装ｆＩｔＶｃ関するｐ この発明は、土木並びに機械工学、造船及び船舶修理において腐食から金属構造 を保鏝するのに有効に用いられる。この発明の更に詳細な応用としては、大型の 金属並びにコンクリート構造物の表面からの腐食生成物、汚れ並びに老朽皮膜の 除去、新しく虫取された金Ｉｉｉ樽造物からの保穫皮膜形放に先豆つスケールの 除去、及び船体からの貝殻類、古い塗装並びに腐食層のクリーニングが含まれる 。

この発明は、更に、建設材料の生産及びコンクリートや補強コンクリート構造の 修理において、特に製品の層積みを作り荒い地肌や装飾ノくターンを得る目的で 天然岩石を研削したり、ビルディングや天然岩石を表面修復のためにクリーニン グしタリ、コンクリート並びに補強コンクリート製ノ構造物の修理に際してセメ ントフィルムやコンクリートの被害ＮＩを除去するのにも用いられる。

発明の背景 金属や硬い鉱物材料の表面加工技術における最近の発展は、効率の向上と加工面 の品質の向上に向けられている。使われているのは一般に、シ１ットプラスト加 工、研削性ブラスト加工、加熱及び加熱研削加工技術である。

ブラシ、カッタ並びにスクレーパによる機械的表面加工は、手作業による労力が 大きくて非能率かつコストがかかり、結果的に最終製品の品質も不十分である。

さらに、機械的表面加工作業は、大型で複雑な機械を使用しなければならず、そ れは通常、効率が悪くてＮＪ［−な表面品質を得ることができず、応用範囲が限 られるＯ シ欝ットブラスト機は、スチールシ冒フトが加速されて投射されるが、その使用 に高効率で良好な表面品質を得ることができるものの、！！雑かつ信頼性が低く て製品の生産当り多大の量の入力エネルギを要求する装置を必要とする。このよ うな装ｆは、普通に、工場内に會かれ、大寸法製品の研削のために室内又は戸外 での開用には適応できない。

砥粒プラスト加工は、加工物表面に対して圧縮空気のジェットにより砥粒を吹き 付けることによシなされる。

このような方法は、プラスト加工機の機動性の高さにより利用範囲を広めており 、かつ従来公知のこの種の方法に匹敵する効率及び品質を確保している。

しかしながら、前記した方法はすべて、表面からの不純物例えばグリース、酸、 アルカリその池を除去できないという固有の欠点を有しており、それが護膜皮膜 コーティングに信頼性を欠く結果となっている。

この欠点は表面の熱処理、即ち清浄された表面がアセチレントーチなどにより強 く加熱され、その後冷却されることにより、除去される。この方法の第一の欠点 は、しかし、皮膜コーティングを十分に付着させるために必要な表面粗さが得ら れなくなることである。

加熱研削加工方法は、砥粒とガス担体の混合体を含む一方と、液体燃料の燃焼か らの燃焼生成物担体との、二つの流れの混合中に得られる高速高温ジェットの使 用をねらっている。材料表面は、従って、高い力学エネルギーを有する砥粒と高 温ジェットとの相互作用を受け、金属及び鉱物材料の表面からグリース、酸、ア ルカリを含む腐食物。

スケール、古ペイントその池の不純物を除去し、天然石を切断及び表面仕上げし 、さらには金属表面上に皮膜コーティング例えばスプレーメタルコーティングの 付着を容易にするよう４Ｃ％望の表面粗さを得ることになる。

加熱砥粒加工方法は、清浄効率を上け、研摩面の品質を向上させ、さらにグリー ス除去のような作業を省いて被加工面への皮膜コーティングの付着の信頼性を上 げｔ・つこのような皮膜コーティングの寿命を延ばすことにより、高い経済的効 果をもたらしている。

表面の加熱研削プラスト加工方法とこの方法を実施する装ｆけ、公知である（例 えば、１９８３年の米国特許第４３８４４３４号明細書＃照）。

側番公知の方法は、砥粒とガス担体、例えば酸素、を含む混合ガス流と、酸化ガ スと燃焼中に蛎焼気体生放物の高温流を作る液体慾料流との供給を包含している 。この混合ガス流は、次に、このような生成物の形成域内で溶焼生成物流と混合 されるが、この流速は混合物の燃焼を安定に維持するのに十分の低速である。こ のような流れの混合が砥粒と溶焼生成ガスを含む高温ジェットを作り、発射を加 速する。

しかしながら、この混合ガス流にそれが液体燃料の燃焼域に入った途端急速に減 速されてしまい。

燃焼プロセスが不安定になってしまうり混合ガスの燃焼域への供給はさらに、そ の流れの温度を急速に低下させ、被研削表面上への該流れの効果を減じてしまう 。従って、研削砥粒の速度低下に該研削砥粒の力学エネルギー低下により、表面 処理の効率低下をもたらす口 前記先行技術の方法は、高温ガスを発射するノズルを有する燃焼チャンバを含む ケーシングを有する装置によりＪＬ体化されている。この燃焼チャンバは、溶料 及び酸化ガスを供給育るための通路を有するカバール−トと、＃燃焼チャンバに その人ｐ口で通じている混合ガス供給用管状エレメントとで囲まれている。該管 状エレメントハ、燃焼チャンバと同軸に配量されている。燃焼の安定のため、ラ ジアル貫通穴を有するスリーブが前記ケーシングに密着して＠Ｆ）付けられてお り、このスリーブの内ｆｔ［Ｎ’ｊ前記前記予焼チャンバじている。

スリーブの外壁とケーシングの内壁とで酸素供給路に通じる環状通路が構成され る。この液体燃料供給路は前記スリーブの内部に通じている。

しかしながら、この装置の欠点は、液体燃料と酸化ガスが個別に運ばれ燃焼チャ ンバのスリーブ内で混合されるため、燃焼に先行する十分な混合ができず、この ため装置の宜ち上がりを困難にし、かつ混合燃料の安定燃焼を妨げていることで ある。

このような安定燃焼の欠如Ｆｉ混合＠科の旋回が不十分なためによる。さらに、 該装置にＦｉ、＠焼チャンバ周智やノズルのような＠応力のがかるエレメントの 冷却を十分にすることができず、このため操業寿命を早めたシ高価な耐熱材料を 使用することＫなるという欠陥もある。

混合燃料の燃焼チャンバ内での安定燃焼は、この装置では酸素と焼料との流れの 混合の際にのみ、有効な混合体の旋回を必要とすることもわかっている。

混合燃料の調合状態及びその安定燃焼を向上させることにより表面の加熱研削ブ ラスト加工の効率を上ける試みは、ソ連発明者証第１１０１５３８号（Ｉｎｋ、 　Ｃ１，Ｅ２］Ｂ　７／１４．　Ｅ２１Ｂ７／１８．％Ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｅｓ 。

］ｎｖｅｎＬｏｒｓ、　］ｎｄｕｓＬｒｉａｌ　Ｄｅｓｉｇｎｓ、　Ｔｒａｄｅ ｍａｒｋｓ　ｌＮｌＸ２５．１９８４掲載）により開示された加熱研削ブラスト 加工方法及び装置を１ｉ！現した・この公匂の方法は、砥粒及び圧縮空気のよう なガス担体を含む混合ガス流と、圧＠空気のような酸化気体及びディーゼル燃料 又はケロシンのような液体燃＠を含む混合燃料流とを供給する構成である。酸化 気体流と燃料流とは、燃焼域へ送られるに先立ち混合され、燃焼ガスの混合流を ＠暁中に発生する燃料混合体となる。該混合気体流Ｆｉ、燃焼域に入ると、該混 合気体流の方向に一歓する方向でのかなシの濃度及び低い移動速度での高温燃焼 物流内で急速に減速されて、力学エネルギーのほとんどを失ってしまう。このた め、燃焼域内でのＣ焼生成物流の加速が前記混合燃料の炉焼を不安定にしてしま う口 上記方法に、ラジアル穴を貫通させた燃焼チャンバとノズルとを同軸に収めたケ ーシングを宵する装置により具体化されており、この燃焼チャンバはノズルの対 抗面に配置さｔ″した渦流器を備えている。この渦流器の外面＃：を螺旋状に広 がる通路を有し、前記燃焼チャンバの内部に通じている。ケーシングはまた、該 ケーシングの長手方向軸に対し３０傾斜しｆｃ軸を有する酸化ガス供給管を有し ている。酸化カス供給管は燃焼チャンバのノズルに近接して設けられている。ケ ーシングの内壁と燃焼チャンバの外壁とで、溶料と酸化ガスを供給分 ための管及び渦流器とに通じる環状通路が形成される。混合ガスを供給するため に、渦流器の中央穴が環状エレメントを備え、その出口端面は燃焼チャンバの惨 焼域に曾かれている。

装置の運転中、混合ガス流は管状エレメントを通って燃焼チャンバの燃焼域に運 ばれ、酸化ガスがラジアル穴を通って同領域に運ばれる一方、環状通路内で形成 された混合憔科が渦流器の螺旋通路を通って供給される。燃料と酸化ガスとの塊 状通路内での予ｍ混合及び渦流器内での流れの旋回が、安定燃焼のための適切な 条件を与える。この装置にあってＦｉ、＠焼チャンバとノズルの運転条件Ｆ！酸 化ガスによシそれらが冷却されることによシかなり改善され、全体的な装置の運 転寿命が伸びている。

該装置の一つの欠点に、混合ガス流がその力学エネルギーを失って燃焼チャンバ のノズルかう排出する高温環境内での砥粒の速度′ｔ−減じやすいため、効率が 低いことである。さらに１この装置は燃焼チャンバを通る酸化ガスの供給が制御 不能のため運転上信頼性を欠くことである、即ちその大部分がラジアル穴を通っ て覚現チャンバに入り、一部分しか渦流器を通って燃焼チャンバに入らないので ある。これは、濃い混合燃料ができることと、炎の先端がノズルからけずれてフ レームアウトしてしまうことにより、燃焼プロセス上逆効果である口前記した構 成における渦流器の使用は、混合燃料の大部分が燃焼チャンバの周辺部に沿りて 供給されるため、混合燃料流の十分な渦巻きを５１保できていないのである。

この発明に、混合ガス流と燃焼生成物とが十分に混合されるために、発射された 高温ジェット内の砥粒が、処理効率を十分に上げながら高品質の加工面を得るよ うな遷音速又は超音速に加速される、表面の加熱研削ブラスト加工方法を提供す ることを目的としている口この発明の他の目的は、砥粒の発射速度を増大させる ような関係で、液体燃料、酸化ガス及びそれらの混合体の流れのための流域間が 配置され、混合ガスを供給するための管状エレメントと燃焼チャンバとが構成さ れ、かつ十分に藺導に構成された、表面の加熱研削ブラスト加工装置を提供する ことにある口 上記した発明の目的は、砥粒とガス担体な含む混合ガス流、酸化ガスと供給され る液体燃料を含む混合燃料流とからなり、該混合燃料の燃焼が前記混合ガスと燃 焼生成物の流れの混合により高温の＠焼ガス流を生ずる表面の加熱研削プラスト 加工方法であって、前記混合ガスと燃焼生成物の流れは被加工面に対する発射速 度が２５０−４５０”）Ｑである高温二区分ジェットとなるように該燃焼生成物 の流れの境界面で混合されることを特徴とする、表面の加熱研削ブラスト加工方 法により達成される口 混合ガス流と燃焼生成物との混合は、それらの力学エネルギーをｉ＠にまで高め て用い、それに含まれる砥粒の速度が音速付近又は超音速にまで高速のジェット を得ることを可能にする。砥粒の減速は起こらないし、砥粒に燃焼生成物の流れ の境界部に高速で入り、その流れの力学エネルギーによりさらに加速される。砥 粒の速度が２５０−４５０ｍ／Ｓであると、金属及び硬い欽物材料表面の研削が 高効率となシ、加工面の品質も良好となる。これは、さらに、熱処理になじまな かった硬い合金や岩、例えば、はんれい岩、珪岩、碧岩などの加工を含めて加熱 研削プラスト加工方法の芯用範囲を拡大する。

この方法の実施に当っては、前記ジェットは被加工面上を移動し、その軸は該表 面と６０−８０゜の＃Ｊ斜角をなすことが好ましく、かつ該ジェットの移動方向 が９０±３０の角度で変化するとき、前記傾斜１！！ｌは８０−６０の角度で変 化することが好ましい。

８０’以下の傾斜角では、ジェットの力学エネルギーのほとんどが被加工面方向 に向けられてしまい材料面に向かわなくなってしまうし、８０以上の傾斜角では 、ジェットの力学エネルギーのほとんどが被研削材料の内部に向けられてしまい 砥粒が材料の表面に均一な形状の深い凹みを作ってしまって、スケール又は研削 された表面材を被加工表面部分から除去することができなくなるから、いずれの 場合も研削効率に影響を与えてしまう。

さらに、９０±３０の加工方向角を変えると、ジェットの傾斜角も８０から６０ の範囲で変わる。

例えば、ある方向での加工中ジェッートの傾斜角が６０°であった場合、加工方 向を９０°に変えると、ジェットの傾斜角ｈｓｏの方が望ましいし、逆に、最初 の方向での表面加工中傾斜角が８０の場合、ばならない。被加工面に対するこの ようなジェットの移動は、金属構造体又は部品表面にその後スプレーメタルコー ティングを含むような保護皮膜を作る目的で該部品表面をクリーニングする場合 に特に有利となるが、それはこのような研削が被加工面を所望の高さの表面粗さ かつ頂部（ブラスト）傾斜角の面、即ち等方性のある面状態、にすることを実現 し、表面の付着性を十分に向上させて、塗装及び／又はメタルコーティングの高 品質かつ長寿命を得る結果となる。

上記した発明の目的は、さらに１表面の加熱研削プラスト加工装量であって、液 体燃料と酸化ガスを供給するためのパイプを有するケーシングが該燃焼チャンバ はその局面のラジアル穴と混合ガス流の入口備に渦流器と、燃焼チャンバのキャ ピテイに連通していて混合燃料流を渦巻き状にするための螺旋状通路を有してお ９．かつ高温ジェットを放出するためのノズルと、渦流器の中央穴に固着され燃 焼チャンバに連通し混合ガスを供給するための管状エレメントとを有するもので あり、更にこの発明においてけ°λ前記管状エレメントの出口面は燃焼チャンバ の、ノズルの境界面に達しており、該燃焼チャンバの＠壁はラジアル方向穴をほ ぼ前記渦流器の上でかつ液体燃料を供給するためのパイプと同軸に有し、紋穴の 断面積と液体溶料供給パイプの出口断面積と比が２．５−３．０　：１かつ渦流 器の通路の流路面積合計との比が１　：　１．３−１．５である、表面の加熱研 削プラスト加工装量によっても達成される。

燃焼チャンバのノズルの境界端面内の＠焼生成物流の入り口側での管状エレメン トの出口端面の配置は、該管状エレメント内で作られる混合ガス流及び燃焼チャ ンバ内で作られる燃焼生成物流の力学エネルギーを最大限に利用することを実現 する。管状エレメント内でかなフの速度に加速された砥粒け、その速度を減する ことなしにノズルの境界端面に入り、そこで燃焼生成物流の力学エネルギーによ りさらに加速される。これらの流れの混合の結果２砥粒及び液体燃料の燃焼生成 物流を含む高速高温ジェットが得られる。

前記燃焼チャンバの側壁上で前記渦流器の上にかつ液体燃料を併給するためのパ イプと同軸に設けられたラジアル穴の投影面積と、液体燃料供給パイプの出口端 面の投影面積との比が２．５−３．０　：　１：かつ渦流器の通路の総流路、投 影面積との比が１チヤンバの内部空間の内の渦流器の上部の部分で混合＠科の高 直な調合がなされ：燃焼チャンバを通る醸化ガスの供給が制御しゃすくなり：該 混合慾料の安定燃焼により、装置の信頼性が上がるためである。これらの利点は 、全体として、液体燃料及び酸化ガスの最適流量比での燃焼生成物流を形成する ための好適な条件を与える。

流器の中央穴に設けられる。

これにより、燃焼チャンバの内部を通って該製流器下部の混合燃料が点火され燃 焼する領域で、混合燃料流の渦流イヒ及びそれらの一層の混合が進められる。特 飯すべ′ｔ１は、該渦流器の中央穴内の通路の配置は、引火点の高い＠′＃＋を 使用する場合に、甑めて有効でおることである。

好適には、この装＃は、第２のケーシングが第１のケーシングの内壁と前記燃焼 チャンバの外壁との境界の環状通路内にあり、該第２のケーシングは液体燃料を 供給するためのパイプの軸に同軸に設けられた貫通ラジアル穴を有しており、該 パイプの出口断面積とラジアル穴の面積比が１：１．５−２．０　であり、さら に、前記ノズルの出口端面内にｉｌかれ穴ラジアルボートを有している。

上記した加熱研削ブラスト加工装置のもう一つの構成では％燃焼チャンバを通る 酸化ガスの最適な供給、ノズルの十分な冷却及び混合燃料の最適な調合が得られ る。ノズルは、第１のケーシングの内壁及び該第２のケーシングの壁の前記ノズ ルの出口端面内に置かれた貫通ポートを有する第２のケーシングの外壁とにより 形成される環状通路から入る酸化ガス圧より冷却される。液体燃料を供給するた めのパイプの出口端面け、該第二ケーシングの壁に設けられたラジアル穴の端面 と、面積比１　：　１．５−２．０　にされるが、これは前記混合燃料中の液体 燃料の量と酸化ガスとの最適比を得るために実験的に得られたものである。

好適には、前記ラジアルボートの面積合計は、第一ケーシングの内壁と第２ケー ジ７グの外壁との境界の環状通路の断面積と、１：　ｔ、ｏ　−１，２の比にと られる。

この比は、混合燃料を作るために供給される酸化ガス量と、ノズル及び整焼チャ ンバの冷却に必要な酸化ガス量の比′ｔ−１ｌｋｉｉ！にする。

好適には、渦流器の下部壁面上に混合ガス流の通路九対応して設けられた燃焼チ ャンバのラジアル穴の面積合計と、該燃焼チャンバの断面積の比に、１：　１． ０−０．７５にとられる。これは、燃料の調合及び燃焼チャンバを通る酸化ガス の供給のさらに好適な条件となり、ひいては装置の立ち上がり及び運転の信頼性 をさらに確実にする。

図面の簡単な説明 ここに提供された発明のその他の目的及び得られる利点は、図面に基づ〈実施例 の記載からさらに一有明らかになろう口 第１図は、この発明による表面の加熱研削プラスト加工方法の概念を示す図： 第２図は、この発明による表面の加熱研削プラスト加工装量の長手方向断面図； 第３図は、第２図のｌ−１線断面図； 第４図は、第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図；第５図は、この発明による表面の加熱 研削ブラスト加工装置の変形例の長手方向断面図；第６図は、第５図のＶｌ−Ｖ ｌ線断面図；第７図は、第５図の司−■線断面図である。

発明の最良の実施例 第１図の加熱研削ブラスト加工方法を参照すると、後にスプレーメタル耐腐食性 コーティングイングされる金属面１と、砥粒及びガス担体を含む混合ガス流２、 及び酸イヒガスと液体憔料を含みその燃焼が高温の燃焼生成物流４を形成する混 合悌料流３の供給が示されている。混合ガスと炉焼生成物の流れ２及び４４ｄ、 燃焼生成物流４の臨界面内で作用ないし混合されて、憂温の二成分ジェット５を 発生し、被研削面１に発射速度３５０−４００　”／Ｂで発射される◎ 被研削面１が腐食性汚れや不純油分で被われている場合にＦｉ、前記ジェット５ の発射速度が混合’ＩＢ科（Ｄ流速低下にヨ’）　２５０−３００　ｒｎ／ｓｉ ｃ減速される。金属面１の加工の場合、キャビティ深さが１ｍを超える凹みにな っているときや表面１が硬いスケールを有するようなときは、前記ジェット５の 発射速度１１、最大４００−４５０　ｍ／ｓＫ：で上げられる。

表面１は、一般に矢印Ａ及びＢで示される交差２方向で加工される。このブラス ト加工の２方向のなす角度は９０±３０の範囲で変更可能である。

表面が矢印Ａで示される方向でブラスト加工されるとき、ジェット５の軸は被加 工面と６０から８０の傾斜−αをなしており、このジェットは矢印ａ及びａ′で 示されるように往復運動をする。

−矢印Ｂで示される、角９０のブラスト加工方向に変更するとき、ジェット５の ＠け、被加工面と８０から６０の傾斜角αをなしており、このジェットは矢印す からｂ′で示されるように往復運動をする。

この加熱研削ブラスト加工方法の前記した手法の適用によシ、表面１′は、スプ レーメタルコーティングの付着を強めるような梨地マイクロレリーフ面となる。

矢印Ａで示される方向で表面を加工するとき、ジェット５内に含まれる砥粒、例 えばメタルグリッド、鋼又は鋳鉄シ１ット、川砂その他が、ある傾ｆｐＴ角、例 えば８ｏで表面に投射される。その結果、金属面の研さ、砥粒の強度及びとの砥 粒が金ＩＩｉ被加工面と衝突するときの速度に応じた深さの凹みが表面１の上に できる。砥粒により除去された金ｌｉｉは、表面１と衝突するときの砥粒の反射 角に近い傾斜角で頂部（ブラスト）を形成する。

加工後得られた表面レリーフは、一般に交互の凹み及び頂部（ブラスト）複数を 有する。各頂部（ブラスト）の傾斜角は、表面と衝突する砥粒の反射角に近く、 通常およそ６０に達する０新しい凹み及び頂部（ブラスト）の形成は、既に形成 された凹み及び頂部（ブラスト）の応力変形によってなされ、従って複雑なマイ クロレリーフの加工面ないし研削面１′となって、この被加工面へのスプレーメ タルコーティングの強い付着力を得るととくなる。

加熱研削ブラスト加工された金属面の改良された付着性は、該表面にされる保護 皮膜が腐食に対し２−３倍の耐久性ないし抵抗力を有するものにする。

次に第２図を参照すると、ここに提供される、例えば金属面の加熱研削ブラスト 加工のための装置は、液体溶料例えばガソリンを供給するためのパイプ７と酸化 ガス例えば圧縮空気を供給するためのパイプ８を有するケーシング６を持つてい る。

該ケーシング６の一端は混合ガスを供給するために延びる管状エレメント１０が 貫通する中央穴を持ツカバープレート９で閉じられている。燃焼チャンバ１ｌＦ ｉケーシング６内に同軸に配量され、ノズル１２と貫通ラジアル冗１３（ｉ３図 ）　とを有しており、環状空間ないし通路１４が前記燃焼チャンバ１１の外壁と ケーシング６の内壁との間に形成される。ノズル１２＃：ｔ、収束部１５、円筒 部１６及び拡散部１７含有している。この燃焼チャンバ１１はカバープレート９ によりケーシング６及び管状エレメント１０とに関して位置決めされていて、拡 散部１７につながり、保持りング１８でケーシング６に接合されている。該燃暁 チャト１０に固着された渦流器１９を持っており、かつその外周面にＦｉ螺旋方 向に石って混合ガス流を渦流にするための通路２０（第４図）を有してＧ１る。

この通路２０は、４ｇ！焼チャンバ１１（第２図）とキャビティ１１ｊＬで連通 している。

前記渦流器１９ｊｌＰ！焼チャンバ１１の内部に配置されているので、キャビテ ィ２１がその端面及びカバープレート９裏面の間に作られ、このキャビティ２１ Ｖｉ４ＦｊｊＥチヤンバ１１の壁で限定されている。該キャビティ２１は１！焼 チヤンバ１１１７）ｉｔ忙作られたラジアル穴２２により環状通路１４と連通し ているとともに２液体燃料供給のためのパイプ７と同軸に配置されている。前記 穴２２の断面積はパイプ７の出口断面積と、２．５−３．０　：　］の比になっ ており、一方この穴２２の面積と渦流器１９の通路２０の流路総面積との比は、 １：１．２−１．５となりている。酸化ガスを供給するためのパイプ８はノズル １２の近傍でケーシング６に固着されている。管状エレメント】０の出口湯面２ ３Ｈ。

＠焼生底物の流れ４　（第１図）の入口側でノズル１２の境界面２４に配設され ている。

この発明による金属面の加熱研削ブラスト卯工装ｆ１は、以下のように動作する 。

ガソリンがパイプ７　Ｃ第２図）　と穴２２を通ってキャビティ２１に入る。圧 縮空気も又パイプ８と環状通路１４及び穴２２を通ってキャビティ２１に入る。

キャビティ２】内において、ガソリンと圧縮空気が混合されて混合燃料になり、 通路２０（第４図）に沿って流れ、渦を巻き、燃焼チャンバ１１のキャピテイｌ ｌ＆に入る。

ラジアル穴１３を通って環状通路１４から燃焼チャンバ１１のキャビティＩＩ＆ に入るのと同時に、圧縮空気は、後者の混合燃料の讃流化された流れと混合され て、スパークプラグ（図示せず）により点火され、ノズル】２の境界面２４（第 ２図）に向かう炉焼生成物流４を形成する。混合ガス流２　（第１図）は、管状 エレメント１０に沿りてノズル１２の境界面２４まで運ばれる。このノズル境界 面において、流′ｈ２及び４　（第１図）は高温二反分ジェット５を形成するた めに混合され、円筒＠１６　（第２図）及び拡散部１７で加速されて、その後者 から３５０−４００　”／Ｓの速度で飛び出し、ブラスト加工される面１に対し て投射されるＣ第１図）。

より廉価な液体燃料、例えばディーゼル燃料、灯油、その池を使用するときに高 速高温二成分ジェット５を得るためにも、前記した装置に基本的に類似したもの を用いることができる。しかし、点火及びその装置の運転をより良くするために は、渦流器１９　（第５図）の中央穴に瞑旋状通路２５（算６図）が設けられる べきである。渦流器１９のこの配置によれば、炉焼チャンバ１１のキャピテイＩ ＩＪＬ（＠５図）に入る混合燃料の調合が容易となり、該混合燃料の燃焼が安定 する。本装置のこのような変形には、さらに第二ケーシング２６が設けられるが 、これは第一ケーシング６の内壁と燃焼チャンバ１１の外壁との間に作られた環 状通路内に置かれ、液体燃料を供給するためのパイプ７と同軸に開けられた貫通 ラジアル穴２７（第５図）　と、ノズル１２（第５図）の出口断面部に置かれた 複数のラジアルボート２８（第７図）とを有している。液体燃料を供給するため のパイプ７の出口断面積に、ラジアル穴２７の断面積と１：１．５−２．０　と なっている。該ラジアルポート２８（第７図）の断面積合計＃：ｔ、第一ケーシ ング６の内壁と第二ケーシング２６の外壁との間にできる環状通路２９の断面積 と、１　：　１．０−１．２の比になっている。燃焼チャンバ１１の貫通ラジア ル穴１３の面積合計は、該チャンバ１１の断面積と、】：１．０−０．７５の比 になっている。

上記第二ケーシング２６は、カバープレート３０によりケーシング６及び燃焼チ ャンバ１１とに位置決めされ、ノズル１２の拡散部１７のフランジ３１に延びて 、保持リング１８によｐケーシング６内でノズル１２に固着されている。

金属面の加熱研削ブラスト加工のためのここに提供された上記ｉ２ｆ形例に、下 記のように動作する。

ディーゼル燃料がパイプ７　（第５図）、穴２７および２２′（ｉ″通ってキャ ピテイ２１に入る。環状通路２９からの二つのルートにより、該キャピテイ２９ には圧縮空気も又暇り入れらｈるが、これは従ってパイプ８から環状通路２９に 供給されるものである。該圧縮空気の一部は環状通路２９かもラジアル穴２７及 び２２を通って移動するが、圧ａ突気のその他の部分は環状通路２９からラジア ルボート２８、燃焼チャンバ】１の外壁と第二ケーシング２６の内壁との間に作 られた環状通路３３′ｆ通り、さらにラジアル穴２２を通りて流れ込む。キャビ ティ２１内において、該ディーゼル溶料及び圧縮空気は混合されて混合部料とな り、渦流器１９の通路２５に沿って流れて渦流となり、燃焼チャンバ１１のキャ ビティｌｌ＆に入る。圧縮空気はまた、環状通路３３からラジアル穴】３を通っ ても供給される。その後は、ここに提供された第一の冥施例について訣明された のと同様に進められる。

産業上の利用性 この発明による表面の加熱研削ブラスト加工方法とそれを実施するための装置は 、以下のことを可能にするニ ー大寸法金属及びコンクリート構造物面からの腐食生底物、不純物の除去、ある いは新しい耐腐食性保護皮膜コーティングに先立つ上記構造物からの老朽皮膜の 除去ニ 一部しい金属構造物の製造時の保護皮膜コーティングに先立つスケールの除去； 一船体からの貝殻類、古い塗装及び腐食嘗のクリーニング； 一製品の層積みを作り、粗い地肌及び／又は強調された装飾パターンを得るため の天然岩石の研削ニ ービルディングや天然岩石を表面修復のためのクリーニング；及び 一コンクリート及び補強コンクリート製の構造物の修理に除してのセメントフィ ルムやコンクリートの被害層の除去。

この金属面の加熱研削ブラスト加工方法及び装置は、従来のショット及び／又は サンドブラスト加工に比べて、８ないし１０＠の効率で実施されかつ直めて良好 な加工面品質を得る。もう一つの利点に、従来のブラスト加工に比べて、執位面 積当りわずかに砥粒材料が１／３万いしｌ／４、圧縮空気が１／８！−いし１／ ９しか消費しないことである◇ ここに提供された方法は、いかなる粗さの表面でも得られるから、スプレーメタ ル保護コーティングに先立つ表面研削に特に有効である。メタルコーティングに 先立つ、その他の作業、例えばグリース落とし、７オスフアタイジング、ブロー 及びドライにおいても適用され得る。

この発明による方法及び装置は、ノ（ターンスルーマスクの製造のような装飾加 工を含む天然岩石の切断及び加工にも用いることができる。

国際調査報告 −一一一一一−１ＰＣＴ１５０２７１０００１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）砥粒とガス担体を含む混合ガス流（２）、酸化ガスと供給される液体燃料を 含む混合燃料流（３）とからなり、該混合燃料の燃燒が前記混合ガスと燃焼焼生 成物の流れ（２及び４）の混合により高温の燃燒ガス流（４）を生ずる表面の加 熱研削プラスト加工方法であって、前記混合ガスと燃燒生成物の流れ（２）およ び４）け被加工面（１）に対する発射速度が２５０−４５０ｍ／ｓである高温二 成分ジェット（５）となるように該燃燒生成物の流れ（４）の境界面で混合され ることを特徴とする、表面の加熱研削プラスト加工方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の表面の加熱研削プラスト加工方法において、被 加工面（１）上のジェット（５）の移動中、このジェット（５）の軸が該表面（ １）と６０−８０°の傾斜角αをなし、該被加工面（１）上をジェット（５）の 移動方向が９０±３０°の角度で変化するとき該ジェット（５）の倭斜角αが８ ０−６０°の範囲で変化することを特徴とする、表面の加熱研削プラスト加工方 法。 ３）表面の加熱研削プラスト加工装置であって、液体燃料と酸化ガスを供給する ためのパイプ（７、８）を有するクーシング（６）がその内部に同軸状に燃焼テ ャンバ（１１）を持っており、該燃焼チャンバ（１１）けその局面のラジアル穴 （１３）と混合ガス流（２）の入口側に渦流器（１９）と、燃燒チャンバ（１１ ）のキャピティ（１１ａ）に連通していて混合燃料流（３）を渦巻き状にするた めの螺旋状通路（２０又は２５）を有しており、かつ高温ジェップ（５）を放出 するためのノズル（１２）と、渦流器（１９）の中央穴に固着され燃燒チャンバ （１１）に連通し混合ガスを供給するための管状エレメント（１０）とを有する ものであり、更に前記管状エレメント（１０）の出口面（２３）は燃燒チャンバ （１１）のノズル（１２）の境界面（２４）に達しており、該燃焼テャンバ（１ １）の側壁はラジアル方向穴（２２）をほぼ前記渦流器（１９）の上でかつ液体 燃料を供給するためのパイプ（７）と同軸に有し、該穴（２２）の断面積と法体 燃料供給パイプ（７）の出口断面積と比が２．５−３．０：１かつ渦流器（１９ ）の通路（２０又は２５）の流路面積合計との比が１：１．３−１．５である、 表面の加熱研削プラスト加工装置。 ４）特許請求の範囲第３項記載の表面の加熱研削プラスト加工装置において、螺 旋状の渦流器（１９）の通路（２５）は該渦流器（１９）の中央穴に設けられて いることを特徴とする、表面の加熱研削プラスト加工装置。 ５）特許請求の範囲第３項又は４項記載の表面の加熱研削プラスト加工装置にお いて、第２のケーシング（２６）が第１のケーシング（６）の内壁と前記燃焼チ ャンバ（１１）の外壁との境界の環状通路内にあり、該第２のケーシング（２６ ）はノズル（１２）の出口断面上に置かれたラジアルポート（２８）及び液体燃 料を供給するためのパイプ（７）の軸に同軸に設けられた貫通ラジアル穴（２２ ）を有しており、該パイプ（７）の出口断面積とラジアル穴（２２）の面積比が １：１．５−２．０であることを特徴とする、表面の加熱研削プラスト加工装置 。 ６）特許請求の範囲第５項記載の表面の加熱研削プラスト加工装置において、前 記ラジアルポート（２８）の面積合計と、第１ケーシング（６）の内壁と第２ケ ーシング（６）の外壁との境界の環状通路（２９）の断面積との比が、１：１． ０−１．２であることを特徴とする、表面の加熱プラスト加工装置。 ７）特許請求の範囲第３、５、６項のいずれか１項記載の表面の加熱研削プラス ト加工装置において、渦流器（１９）の下部壁面上に混合ガス流（２）の通路に 対応して設けられた燃燒チャンバ（１１）のラジアル穴（１３）の面積合計と燃 燒チャンバ（１１）の断面積との比が、１：１．０−０．７５でてあることを特 徴とする、表面の加熱研削プラスト加工装置。