JPH0314599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はウオータジエツト切断装置に関する
ものである。

（従来の技術） ウオータジエツト切断装置の従来例としては、
例えば特開昭54−54384号公報及び実開昭55−
26660号公報を挙げることができる。これらの公
報に記載されたウオータジエツト切断装置は、何
れもウオータジエツトを噴出するノズルと、上記
ノズルから噴出されたウオータジエツトを減衰さ
せるキヤツチヤーとを有して成るが、上記キヤツ
チヤーの本体はトレー状の容器にて形成され、そ
の底部には、メタルウールや砂利あるいはタング
ステンカーバイトやセラミツクス製の板が配置さ
れている。すなわち、これら従来のウオータジエ
ツト切断装置のキヤツチヤーは、容器内に固定し
たメタルウールやタングステンカーバイト板によ
つて直接ウオータジエツトをキヤツチすることに
より、その衝撃エネルギーを吸収する構造とされ
ている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記従来のウオータジエツト切断装置
においては、キヤツチヤーの本体容器内に配置し
たメタルウールやタングステンカーバイト板等に
よつてウオータジエツトを直接キヤツチすること
から、それらの部材が数時間で切断されることと
なつている。したがつて部材の交換作業を頻繁に
行なう必要があるという不具合が生じている。こ
のためメタルウール量を増加させたりタングステ
ンカーバイト板の板厚を増加させたりすることが
考えられるが、そうした場合、キヤツチヤーが大
型化し、ロボツトを使用した水平方向の切断時の
ように、ノズルとキヤツチヤーとを同時に移動さ
せる切断時に使用できない等の問題を生じる。

この発明は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、その目的は、上記従来
のキヤツチヤーよりも長時間に亘つてウオータジ
エツトの減衰を行なうことができると共に、全体
をコンパクトに抑えることのできるキヤツチヤー
を備えたウオータジエツト切断装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明のウオータジエツト切断装置に
おいて、ウオータジエツトを噴出するノズルと、
上記ノズルに相対向して配置されると共にノズル
から噴出されたウオータジエツトを減衰させるキ
ヤツチヤーとを有すると共に、上記キヤツチヤー
は、上記ノズルから噴出されるウオータジエツト
を受入れるための受入れ容器と、この受入れ容器
内に配置された適当数の緩衝ボールと、上記受入
れ容器を支持する支持部材とを有して成り、上記
受入れ容器の奥部内壁面は円弧状に形成してあ
る。

（作 用） 上記のようにキヤツチヤーの受入れ容器内に適
当数の緩衝ボールが配置されると共に、受入容器
の奥部内壁面が円弧状に形成されていると、ノズ
ルから噴出されたウオータジエツトを受けた各緩
衝ボールは受入容器内を円弧状の内壁面に沿つて
移動し、交互に入れ換わる状態となる。その結
果、ウオータジエツトの衝撃力は、交互に入れ換
わる各緩衝ボールによつて吸収されることにな
り、従来のように固定状態にあるメタルウールや
タングステンカーバイト板によつて衝撃力を直接
吸収するのと異なり、長時間に亘つてウオータジ
エツトの減衰を行なえることになる。また緩衝ボ
ールは上記のように交互に入れ換わつてウオータ
ジエツトを受けることから、少量個数の使用でも
長時間耐えることができ、その結果、受入れ容器
を小さくしてキヤツチヤー全体をコンパクトに抑
えることが可能となる。

実施例 次にこの発明のウオータジエツト切断装置の具
体的な実施例につき、図面を参照しつつ詳細に説
明する。

第１図はこの発明のウオータジエツト切断装置
の第１実施例を示している。図において、１は被
切断材２を切断するためのジエツトノズル（アブ
レツシブノズル）であつて、このジエツトノズル
１の基端部には超高圧水を供給するための高圧水
供給ホース３が接続されると共に、一側部には微
粒研摩材を含有した懸濁液を供給するための懸濁
液供給ホース４が接続されている。５は上記ジエ
ツトノズル１から噴出されたウオータジエツト６
を減衰させるためのキヤツチヤーであつて、上記
ジエツトノズル１に相対向して（図の場合はジエ
ツトノズル１の下方に位置して）配置されてお
り、次のような構造とされている。すなわち上記
キヤツチヤー５の本体はケーシングタンク７にて
形成され、このケーシングタンク７の天板にはウ
オータジエツト６の受入れ孔８が穿設されると共
に、側板底部には回収排液１１を外部に流出する
ための流出孔１２が穿設されている。上記ケーシ
ングタンク７の内部には、ウオータジエツト６を
受け入れるための受入れ容器１３及びこの受入れ
容器１３の底部を容器支持台１４を介して緩衝支
持する支持バネ（コイルバネ）１５が配置されて
おり、上記受入れ容器１３の上部中央に形成され
た開口部１９とケーシングタンク７の天板下面と
の間には、上記受入れ孔８と受入れ容器１３内部
とを連通する蛇腹１６が介設されている。なお上
記容器支持台１４は、例えばタングステンカーバ
イトによつて製作するのが好ましい。上記受入れ
容器１３は球状に形成されており、したがつて内
壁面全体が円弧状に形成されているが、回収排液
１１を外部に排出すべく、壁面の全面に亘つて多
数の吐出孔１７…１７が穿設されている。そして
上記受入れ容器１３の内部には、上記懸濁液４に
含まれる微粒研摩材と同じ材質（例えばセラミツ
クス、鋼等）で製作された緩衝ボール１８…１８
が適当数配置されている。一方、上記ケーシング
タンク７の流出孔１２と上記ジエツトノズル１一
側部との間には、キヤツチヤー５にて回収した微
粒研摩材をジエツトノズル１へと返流すべく循環
路２１が形成されている。この循環路２１は上記
懸濁液供給ホース４を含むものであつて、その途
中には、キヤツチヤー５側から順に沈澱槽２２、
濃度制御槽２３及び撹拌槽２４がそれぞれ介設さ
れているが、これら各槽２２，２３，２４を経て
上記ジエツトノズル１に返流される懸濁液には、
例えば平均微粒径100μm以下のアルミナ系微粒
粉、炭化ケイ素系微粒粉が20〜70％の濃度で含有
させられる。上記撹拌槽２４は微粒研摩材と水と
の撹拌を行なうためのものであるが、微粒研摩材
及び水の補給はこの槽２４において行なわれる。

次に上記ウオータジエツト切断装置を用いて被
切断材２を切断する場合について述べる。この場
合は先ず図に示すように、ジエツトノズル１とキ
ヤツチヤー５との間に被切断材２を配置し、次に
超高圧水を高圧水供給ホース３を介してジエツト
ノズル１に供給すると共に、微粒研摩材を含有し
た懸濁液を懸濁液供給ホース４を介してジエツト
ノズル１に供給する。そうするとジエツトノズル
１からは上述の平均粒径100μm以下の微粒研摩材
の混入したウオータジエツト６が噴射されること
になり、これにより被切断材２が切断されること
になる。次に切断に供されたウオータジエツト６
はキヤツチヤー５によつてキヤツチされ、排液が
微粒研摩材と共に回収されることとなるが、その
際、ウオータジエツト６の衝撃力は次のようにし
てキヤツチヤー５に吸収されることになる。すな
わち、先ずウオータジエツト６がケーシングタン
ク７の受入れ孔８からキヤツチヤー５内に入る
と、蛇腹１６を通つて受入れ容器１３内の緩衝ボ
ール１８…１８に衝突する。そうするとウオータ
ジエツト６の衝突した緩衝ボール１８…１８は図
中に矢印にて示すように一旦、下方に押し付けら
れた後、左右に分かれて円弧状の内壁面に沿つて
旋回移動する状態となり、ウオータジエツト６は
交互に入れ換わる緩衝ボール１８…１８に衝突す
る状態となる。また受入れ容器１３は、容器支持
台１４を介して支持バネ１５によつて緩衝支持さ
れていることから、ウオータジエツト６の衝撃に
対応して弾力的に上下動すると共に、支持バネ１
５及び蛇腹１６の許容する範囲内で左右方向等に
も僅かに往復移動する状態となる。その結果、ウ
オータジエツト６の衝撃力は、交互に入れ換わる
各緩衝ボール１８…１８と弾力的に移動する受入
れ容器１３とによつて吸収されことになり、従来
のように固定状態にあるメタルウールやタングス
テンカーバイト板によつて衝撃力を直接吸収する
のと異なり、長時間に亘つてウオータジエツト６
の減衰を行なえることになる。一方、減衰された
ウオータジエツト６つまり回収排液１１は受入れ
容器１３の各吐出孔１７…１７から排出され、ケ
ーシングタンク７の下部に溜る。そしてこの回収
排液１１は、循環路２１中に介設されたスラリー
ポンプ（図示せず）によつて、微粒研摩材を含有
したまま沈澱槽２２に圧送され、この沈澱槽２２
において微粒研摩材の沈澱が行なわれることにな
る。沈澱槽２２に沈澱した微粒研摩材は次に適宜
の送出手段（例えばスクリユーポンプ）によつて
濃度制御槽２３に送出され、この濃度制御槽２３
おいて微粒研摩材の濃度が20〜70％に調整され
る。そして濃度制御された懸濁液は、循環路２１
中に介設されたスラリーポンプ（図示せず）によ
つて撹拌槽２４に圧送され、この撹拌槽２４にお
いて十分に撹拌、混合された後、再び上記ジエツ
トノズル１に供給されることになる。ところで、
上記のように緩衝ボール１８…１８が交互に入れ
換わつてウエータジエツト６を受ける構造である
と、緩衝ボール１８…１８は少量個数でも長時間
の使用に耐えることができる。したがつて、受入
れ容器１３の大きさは比較的小さくてよく、その
結果、キヤツチヤー５全体をコンパクトに抑える
ことが可能である。また緩衝ボール１８…１８は
微粒研摩材と同じ材質で製作されていることか
ら、上記のように研摩材の回収、再利用を行なう
に際して、緩衝ボール１８…１８にウオータジエ
ツト６が衝突することにより、あるいは緩衝ボー
ル１８…１８相互間の摩擦等によつて生成された
研摩粒を格別分離する必要はなく、このため研摩
材の回収、再利用を効率良く行なうことができ
る。なお緩衝ボール１８…１８の交換は適宜行な
うが、その際、単に緩衝ボール１８…１８の入れ
換え作業を行なうだけでよいので、きわめて容易
に行なうことができる。

第２図及び第３図は第２実施例を示している。
この実施例のウオータジエツト切断装置の基本構
造は上記第１実施例のウオータジエツト切断装置
と略同一であるが、キヤツチヤー２５の構造が次
の点で異なつている。すなわちこの実施例のウオ
ータジエツト切断装置のキヤツチヤー２５は、そ
の受入れ容器２６が円筒型のタンクにて形成さ
れ、両端部が容器支持台２７側にブラケツト２
８，２８を介して回動自在に支持されている。こ
の場合、受入れ容器２６の回動は一定範囲内とな
るように規製されており、このため蛇腹１６は受
入れ容器２６から離脱することなく、該受入れ容
器２６の回動及び上下動に追従して伸縮すること
が可能である。またウオータジエツト６を受入れ
るための開口部３１が受入れ容器２６の上部一側
寄りの位置に形成されており、ウオータジエツト
６の衝突した緩衝ボール１８…１８が受入れ容器
２６内において積極的に旋回するように設定され
ている。

上記ウオータジエツト切断装置においても、第
１実施例の場合と同様に、ジエツトノズル１によ
る被切断材２の切断、キヤツチヤー２５によるウ
オータジエツト６の減衰と回収、さらに図示して
いない沈澱槽２２、濃度制御槽２３、撹拌層２４
等による研摩材の再利用が行なわれるが、ウオー
タジエツト６の緩衝力は次のようにしてキヤツチ
ヤー２５に吸収されることになる。すなわち、ウ
オータジエツト６がケーシングタンク７の受入れ
孔８からキヤツチヤー２５内に入ると、蛇腹１６
を通つて受入れ容器２６内の緩衝ボール１８…１
８に衝突するが、この場合、受入れ容器２６の開
口部３１が一側寄りの位置に形成されていること
から、ウオータジエツト６の衝突した緩衝ボール
１８…１８は図中に矢印にて示すように受入れ容
器２６内を旋回移動する状態となり、ウオータジ
エツト６は交互に入れ換わる緩衝ボール１８…１
８に衝突する状態となる。またこれと同時に受入
れ容器２６全体がウオータジエツト６の衝撃に対
応して一定範囲内において往復回動すると共に、
支持バネ１５の働きにより弾力的に上下動し、そ
の結果、各緩衝ボール１８…１８がさらに積極的
に移動し、ウオータジエツト６の衝撃力はこれら
積極的に入れ換わる各緩衝ボール１８…１８と弾
力的に上下動する受入れ容器２６とによつて吸収
されることになる。なお受入れ容器２６内におけ
る緩衝ボール１８…１８の移動は、受入れ容器２
６の横断面方向から見た場合には第２図の矢印に
示すように一方向の旋回移動となるが、縦断面方
向から見た場合には、一旦、下方に押し付けられ
た緩衝ボール１８が左右に分かれて旋回移動する
状態となる。

第４図は第３実施例を示している。上記第１実
施例（第１図）におけるウオータジエツト切断装
置のキヤツチヤー５は、受入れ容器１３を緩衝支
持する支持部材として支持バネ（コイルバネ）１
５を使用するものであつたが、この実施例におけ
るウオータジエツト切断装置のキヤツチヤー３２
は、上記支持バネ１５に代えて板バネ３３，３３
を使用している。つまり球状の受入れ容器１３の
両側部とケーシングタンク７の内側面との間に板
バネ３３を介設し、受入れ容器１３を中吊り状態
で緩衝支持する構造とされている。

上記のウオータジエツト切断装置のキヤツチヤ
ー３２においても、ウオータジエツト６の衝撃に
対応して受入れ容器１３が弾力的に上下動し、各
緩衝ボール１８，１８の作用と相埃つてウオータ
ジエツト６の衝撃力が吸収されることになる。

第５図は上記各実施例における受入れ容器１
３，２６の変形例を示している。すなわち上記各
実施例においては、受入れ容器１３，２６の壁面
の全面に亘つて吐出孔１７…１７を穿設した場合
を例に挙げて説明したが、図に示すように受入れ
容器１３，２６の壁面の上部にのみ吐出孔１７…
１７を穿設するようにしてもよい。そうした場
合、図に示すように回収排液１１が受入れ容器１
３，２６の上部にまで溜る状態となり、これによ
り各緩衝ボール１８…１８が浮力を受けることと
なつて、それだけウオータジエツト６を受けた際
の移動がスムーズになる。

（発明の効果） この発明のウオータジエツト切断装置において
は、キヤツチヤーの受入れ容器内に適当数の緩衝
ボールを配置すると共に、この受入れ容器を支持
部材によつて緩衝支持し、かつ上記受入れ容器の
奥部内壁面を円弧状に形成してあるので、ウオー
タジエツトの衝撃力を、該ウオータジエツトを受
けることによつて交互に入れ換わる各緩衝ボール
と上記支持部材に緩衝支持された受入れ容器とに
よつて吸収することができ、これにより従来のウ
オータジエツト切断装置におけるキヤツチヤーよ
りも長時間に亘つてウオータジエツトの減衰を行
なうことができる。また各緩衝ボールは交互に入
れ換わつてウオータジエツトを受けることから、
少量個数の使用でも長時間耐えることができ、そ
の結果、受入れ容器を小さくしてキヤツチヤー全
体をコンパクトに抑えることができる。したがつ
てロボツトを使用した水平方向切断時のように、
ノズルとキヤツチヤーとを同時に移動させる方式
の切断作業用として特に好適である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明のウオータジエツト切断装置の
一実施例を示し、第１図は第１実施例におけるウ
オータジエツト切断装置の縦断側面図、第２図は
第２実施例におけるウオータジエツト切断装置の
縦断側面図、第３図は第２図の−矢視断面
図、第４図は第３実施例におけるウオータジエツ
ト切断装置の縦断側面図、第５図はキヤツチヤー
の受入れ容器の変形例を示す縦断側面図である。 １……ジエツトノズル、５，２５，３２……キ
ヤツチヤー、６……ウオータジエツト、１３，２
６……受入れ容器、１５……支持バネ、１８……
緩衝ボール、３３……板バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウオータジエツトを噴出するノズルと、上記
   ノズルに相対向して配置されると共にノズルから
   噴出されたウオータジエツトを減衰させるキヤツ
   チヤーとを有するウオータジエツト切断装置であ
   つて、上記キヤツチヤーは、上記ノズルから噴出
   されるウオータジエツトを受け入れるための受入
   れ容器と、この受入れ容器内に配置された適当数
   の緩衝ボールと、上記受入れ容器を支持する支持
   部材とを有して成り、上記受入れ容器の奥部内壁
   面は円弧状に形成されていることを特徴とするウ
   オータジエツト切断装置。