JPH04101800A

JPH04101800A - 液体噴流切断用設備の液体噴流受容装置

Info

Publication number: JPH04101800A
Application number: JP21987490A
Authority: JP
Inventors: Doll Friedbert; フリートベルト・ドル
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-04-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】見肌久Ｍ１本発明は液体噴流切断用設備の液体噴流受容装置に関す
る。

免帆座１遣液体噴流を介して種々の材料を切断することは知られて
いる６種々の媒質が切断用液体として使用され得る。単
純化するために、以後単に水を使用するものとする。

このような液体噴流切断用設備は一般に、４００　、０
ＯＯＨＰａ　（４０００バール）までの圧力の水をノズ
ルに供給する高圧発生器を含んでいる。ノズルは支持装
置に固定され、該支持装置はノズルの下に配置された材
料を所望の輪郭に切断するために、水平方向及び／もし
くは垂直方向に移動し得るか又はロボットのアームに固
定されている。このようにして、例えば発泡ポリスチレ
ン（例えば“５ｔｙｒｏｐｏｒ”の商標で販売されてい
る製品）、石膏及び厚紙からなるサンドイッチ型石膏ボ
ード（例えば“’Ｒｉｇｉｐｓ’“の商標で販売されて
いる製品）、木材、パーティクルボード、不織布、なめ
し革、ゴム又は編織布のような材料を楽に切断すること
ができる１例えば珪砂、ガラスダスト、コランダムのよ
うな研削剤が液体噴流に混合されると、例えばスチール
、アルミニウム、合金のような金属もしくはガラス又は
石を切断することもできる。

このような研削剤は、切断用ノズルの寸法に適合する適
切な粒度を有し、且つベンチュリの原理に基づいて噴流
に混合されている。切断されるべき材料に応じて、切断
用ノズルを離れる際の噴流は０．１〜３ｍ５（０，００
４〜Ｏ，Ｌｉｎ）の直径と、４００．ＯＯＯＭＰａ（４
０００バール）までの圧力とを有する。この噴流は切断
されるべき材料に衝突し、該材料を切断し、且つ材料の
後ろ側まで貫通する。材料を貫通した後にも、噴流は尚
非常に大きな残留エネルギを有し、このエネルギは適切
な方法で吸収されねばならないにの作業を実施するための公知の方法は、前記残留エネル
ギを吸収するために、切断されるべき材料の背後に水用
容器を備えることである。しかしながら、所望の効果を
生じるには、該水用容器は通常１ｍ（ｌｙｄ）までと、
又はそれ以上と比較的深くなければならず、また該水用
容器が切断用噴流により切断されないようにするために
厚手の耐性スチール壁を有さねばならない。従って、こ
のような容器は全高が大きくなり、且つ非常に重くなる
。

他の公知の方法は、切断されるべき材料の背後にボール
用ベツドを備えることである。これは、やはり約２５０
＋ｓｍ（９，８ｉｎ）までの高さを有し且つクロム鋼又
はガラスのボールで充填されている檜である。放出され
る切断用噴流は確率の法則に従って常に鈍角をなしてボ
ールに衝突して、ボールを回転させ、それによりエネル
ギをボールに伝えて、ボールを加熱させる。この装置も
比較的大型で、重量があり且つ高価である。

研削剤が切断用液体に混合されると、状況は特に困難で
ある６珪砂が研削剤として混合されている、圧力が約４
００　、０００８Ｐａ　（４０００バール）の水流が３
００ｍｍ（１１，８ｉｎ）離れた所から厚さ３ｍｍ（０
，１１ｉｎ＞のスチールプレートに直角に衝突すると、
該水流は約３〜５分で該プレートを切断するので、今ま
でのところ非常に深く、容積及び重量のある水用又はボ
ール用容器が使用されねばならなかった。

先肌色里刀本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を排除して、
構造が簡単で、小型軽量であり且つ低価格で製造され得
る、従って切断用ノズルの下で協働させるために使用す
るのに特に適しているか又は切断用ノズルと液体噴流受
容装置とが固定されたままで、切断されるべき材料が移
動させられる設備に使用するのに特に適している、前述
した型の液体噴流切断用設備の液体噴流受容装置を提供
することである。

この目的を達成するために、本発明の液体噴流切断用設
備の液体噴流受容装置は、液体噴流用入り口と液体噴流
用出口とを備えた受容室と、該受容室内に配置されてい
る少なくとも１つの偏向プレートとを含んでおり、該偏
向プレートの面は液体噴流の軸に対して傾斜され、また
少なくとも液体噴流と対面する該偏向プレートの表面は
、モース硬度スケールで少なくとも９の硬度を有する焼
結材料からなっている。

傾斜された偏向プレートを介して水流を偏向させること
により、噴流は大部分のエネルギを失い、その結果、噴
流はもはや装置の他の部分に損傷を与えない。

にもかかわらず、特に研削剤が切断用液体と混合される
ならば、モース硬度スケールで少なくとも９の硬度を有
する焼結材料の被覆で少なくとも一部分を被覆された、
前述した如き偏向プレートを備えるのが有益である。

焼結材料はセラミック材料が好ましい。

加工が研削剤を使用して高圧下で実施されるならば、少
なくとも前記液体噴流用入り口の区域に配置され且つ前
記液体噴流の軸に対して実質的に４５゛傾斜されている
第１偏向プレートと、該第１偏向プレートとは間隔をあ
けて平行に配置されている第２１！向プレートとを有す
る前記受容室を備えるのが有益である。

他の改良された実施例では、該受容室は更に、液体噴流
用出口の区域に配置される第３偏向プレートを含んでお
り、該第３偏向プレートと受容室の内壁の隣接部分とは
鋭角をなし、従って液体噴流の方向に向かって開口して
いる受容室の部分を限定している。

前記偏向プレートの表面及び／又は受容室の内壁の少な
くとも一部分の表面がそれぞれ平坦でなければ、噴流は
これらの部分の１つに衝突する毎に分散され、その後の
噴流画分は更に低減されたエネルギを有する。

本発明の他の目的は、高圧液体源と、該高圧液体源に接
続されている液体噴流用出口ノズルと、切断されるべき
加工部品を支持するための支持手段と、該液体噴流用出
口ノズルを支持し且つ該支持手段に対して少なくとも２
つの軸方向で移動し得る支持装置と、前述した如き液体
噴流受容装置とを備えている液体噴流切断用設備を提供
することである。

本発明の好ましい実施例についての以下の説明により、
本発明のこれらの目的及び他の目的がより明確となろう
。

夫電１これから添付の第１図を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。

図示する装置は、水平面を２つの直行する方向にＸ−軸
及びＹ−軸に沿って移動し得る支持装置１を含んでいる
。このために該装置は、好ましくはコンピュータ制御さ
れている２つの駆動ユニット（図示せず）を有する。Ｚ
−軸方向に移動し得且つ切断用ノズル機構４を支持する
ノズル支持体３を備えている垂直ガイド２が該支持装置
ｊｌに固定されている。

概略的に示す如く、切断用ノズル機構４の下には、切断
されるべき加工部品６用の支持体５が備わっている９更には、受容室７が該ノズル支持体３に固定されている
。それにより加工部品６は固定されたままで、一方で切
断用ノズル機構４と該受容室７とが移動し得る。選択的
に該切断用ノズル機構４と受容室７とが移動し得るか、
又は受容室７が移動し得る。

受容室フは一般にＬ形状の断面を有し、且つ前記切断用
ノズル機構４の直下に配置されている入り口開口部８と
、他方端部に配置され且つ下方に向けられている出口開
口部９とを有する。捕集槽１０が該出口開口部９から出
て来る水を捕集するために該受容室７の下に配置されて
いる。

第１偏向プレート１１が受容室７内部で前記入り口開口
部の区域に備わっている。該第１偏向プレート１１は前
記切断用ノズル機構４下部で、発生する水流１２の通路
内に配置され且つ該水流の縦軸と約４５°の角度をなし
ている。この配置により水流１２は最初９０°はど偏向
され、それによりエネルギの一部が失われる。更には、
水流１２は複数の噴流画分１２ａ内に分散される。図示
する実施例では、該噴流画分１２ａは一般に水平な方向
に沿って前記受容室７の上方部分内を移動して、前記第
１偏向プレート１１と平行且つ同一高さに配置されてい
る第２（ｉｌ向プレート１４に衝突する。噴流画分１２
ａは再度９０°はど偏向され、それによりエネルギの一
部が再度失われて、比較的細かく分割された形態で受容
室７の下方部分７ａに達する。

第３偏向プレート１５が出口開口部９の区域に配置され
ており、該第３偏向プレート１５と受容室７の下方部分
）ａの内壁の隣接部分とは鋭角をなしている。従って該
第３偏向プレートは、該第２偏向プレート１４の方に向
けられた部分的に開口している受容室部分を限定し且つ
第２偏向プレート１４により偏向された噴流画分１２ａ
を受容する。この区域では、該第３偏向プレート１５と
該受容室フの該下方部分７ａの内壁との間に、噴流画分
の多重偏向が生じる。その結果、該噴流画分１２ａは実
質的に総ての運動エネルギを失い、その後は出口開口部
９を通じて捕集槽１０内に流出する。

該受容室７が金属からなり、且つ噴流１２又は噴流画分
１２ａにより衝突されるその内壁が、モース硬度スケー
ルで少なくとも９、好ましくは少なくとも９．５の硬度
を有する焼結セラミックプレート１６で被覆されている
のが好ましい。偏向プレート１１．１４．１５も硬度の
高い同一セラミック材料からなっている。該セラミック
プレートの表面が、該噴流１２をより良く噴霧し且つそ
の密集した偏向を避けるために平坦になっていないのが
好ましい。

噴流圧力及び使用する研削剤に応じて、受容室７の有効
幅（ａ）は最大８０ｍｍ（３，１５ｉｎ）まで小さくな
り得る。これらの小寸法によりあらゆる状況での受容装
置の操作が非常に簡単になる。更には受容装置は比較的
軽量な構造であり得るので、可動質量を過度に増大させ
ずとも、該受容装置を協働ユニットとして使用すること
ができる。

受容室７では焼結セラミック材料の壁被膜を使用するこ
とにより、該受容室に導入される噴流が受容室の壁を損
なうか又は切断することはあり得ない、セラミック材料
の硬度がモース硬度スケールで約９．５を上回るならば
、ダイアモンドダスト以外の総ての研削剤が使用され得
る。

明らかに、図示説明した実施例は本発明を制限するもの
ではない、特に受容室は意図される使用に応じて任意の
適切な形態及びデザインを有し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体噴流切断用設備の製造工程を説明する縦断
面図である。１１１．支持装置、３．１．ノズル支持体、６．１．加
工部品、７１．、受容室、８．１．入り口開口部、９１
０．出口開口部、１０、、、捕集槽、１１，１４，１５
．、、偏向プレート。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体噴流切断用設備の液体噴流受容装置であって
、液体噴流用入り口と液体噴流用出口とを備えた受容室
と、該受容室内に配置されている少なくとも１つの偏向
プレートとを含んでおり、該偏向プレートの面が液体噴
流の軸に対して傾斜され、また少なくとも液体噴流と対
面する該偏向プレートの表面が、モース硬度スケールで
少なくとも９の硬度を有する焼結材料からなることを特
徴とする装置。
（２）受容室の内壁の表面が、モース硬度スケールで少
なくとも９の硬度を有する焼結材料の被覆を少なくとも
部分的に備えていることを特徴とする請求項１に記載の
装置。
（３）前記焼結材料がセラミック材料であることを特徴
とする請求項１又は２に記載の装置。
（４）前記受容室が少なくとも、前記液体噴流用入り口
の区域に配置され且つ前記液体噴流の軸に対して実質的
に４５゜傾斜されている第１偏向プレートと、該第１偏
向プレートとは間隔をあけて平行に配置されている第２
偏向プレートとを具備していることを特徴とする請求項
１から３のいずれか一項に記載の装置。
（５）前記受容室が更に、液体噴流用出口の区域に配置
される他の偏向プレートを備え、該他の偏向プレートと
受容室の内壁の隣接部分とが鋭角をなし、従って液体噴
流の方向に向かつて開口している受容室の部分を限定し
ていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項
に記載の装置。
（６）他の偏向プレートが前記受容室の液体噴流用出口
を部分的に閉鎖していることを特徴とする請求項５に記
載の装置。
（７）前記偏向プレートの表面及び／又は受容室の内壁
の少なくとも一部分の表面がそれぞれ平坦でないことを
特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置
。
（８）高圧液体源と、該高圧液体源に接続されている液
体噴流用出口ノズルと、切断されるべき加工部品を支持
するための支持手段と、該液体噴流用出口ノズルを支持
し且つ該支持手段に対して少なくとも２つの軸方向で移
動し得る支持装置と、請求項１から７のいずれか一項に
記載の如き液体噴流受容装置とを備えている液体噴流切
断用設備。
（９）液体噴流受容装置が前記液体噴流用出口ノズルを
支持する前記支持装置に固定されており、このようにし
て該液体噴流用出口ノズルと協働することを特徴とする
請求項８に記載の液体噴流切断用設備。