(57)【要約】      （修正有）【課題】粉体を粉体収容タンクから長距離送給するシステムを提案する。【解決手段】粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンク１と、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブ１１と、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第１の空気配管３と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路１３と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第２の空気配管７を具備し、前記第１の空気配管と前記第２の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有している。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を粉体収容タンクから所望の部品まで供給する粉体供給システムであって、粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンクと、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブと、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第１の空気配管と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第２の空気配管を具備し、前記第１の空気配管と前記第２の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有していることを特徴とする粉体供給システム。
【請求項２】
前記粉体供給量調整バルブが、粉体が挿通し開閉可能な複数の経路を有し、所望する粉体供給量に応じて、前記複数の経路の開閉を行うことを特徴とする請求項１記載の粉体供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウォータージェット切断技術に用いる研磨材などの粉体を管路によって供給するシステムに関し、特に１００ｍ程度の長距離となる管路であっても安定して供給可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧水に研磨材を混合させて噴射するアブレシブウォータージェット工法は、切断や塗装剥離など様々な作業分野に適用されている。
【０００３】
アブレシブウォータージェットはノズルヘッド内において、噴射される高圧水のエジェクタ効果により高圧水周囲の空気が吸引されることを利用し、研磨材を自吸し、高圧水と混合して生成される。
【０００４】
図４はノズルヘッドの一例を示し、ノズルヘッド１０１は、高圧水ノズル１０２、ミキサ１０３、アブレシブノズル１０４、アブレシブ供給口１０５を備え、アブレシブ供給口１０５にはアブレシブホース１０６が連結されている。高圧水ノズル１０２から高圧水が噴射されるとエジェクタ効果により高圧水周囲の空気が吸引されアブレシブホース１０６から研磨材を自吸しミキサ１０３、アブレシブノズル１０４内において高圧水と混合する。
【０００５】
高圧水のエジェクタ効果により研磨材が安定して供給される距離は研磨材供給タンクとノズルヘッドの距離が１０ｍ程度までであり、より遠方から研磨材を供給する場合は別途な供給システムを併用する。
【０００６】
特許文献１は、研磨材密封タンクと切断ノズル間の研磨材供給経路が長距離であっても定量の研磨材を切断ノズルに安定して供給可能な研磨材送出システムに関し、研磨材密封タンクを加圧する圧縮空気がオリフィス下流側にも同じ圧力で供給され、研磨材の供給を安定化させることを特徴とする。
【０００７】
図５は特許文献１記載の研磨材送出システムを示す。研磨材送出システム１１０は、研磨材１１４を収容し所望の圧力に加圧されている密封容器１１２を有し、研磨材１１４は充填穴１１６により密封容器１１２に供給される。充填穴１１６は操作中は閉じられている。
【０００８】
研磨材１１４はｏｎ／ｏｆｆバルブ１２０により、容器１１２からホース１１８への流出が制御される。研磨材の流量を調整するためｏｎ／ｏｆｆバルブ１２０の下流側に研磨材流オリフィス１２２が取りつけられている。
【０００９】
研磨材１１４を研磨切断ノズル（図示されていない）に供給する場合は、管路１２６によって連結されている圧縮空気源からの空気圧を空気圧レギュレータ１２４で調整し、密封容器１１２内を所望の圧力に加圧する。
【００１０】
空気レギュレータ１２４と密封容器１１２を連結する管路１２８から管路１３０が分岐され、オリフィス１２２の下流側に連結されている。管路１３０により密封容器１１２と同様に調整された空気圧がオリフィス１２２の下流側に導入され、研磨材１１４を安定的に長距離供給する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２３３９５７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の定量研磨材送出システムでは、研磨材密封容器に圧縮空気を供給する配管からオリフィス下流側に圧縮空気を供給する配管が分岐しているため、オリフィスを操作すると図６に示すように圧縮空気量の配分バランスが崩れ、研磨材供給が不安定となる。また、オリフィスの開度調整は再現性に乏しく研磨材供給が不安定となりやすい。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、研磨材供給量を調整しても、研磨材の供給能力に影響無く、安定して長距離供給が可能な研磨材供給システムを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は以下の手段により達成できる。
１．粉体を粉体収容タンクから所望の部品まで供給する粉体供給システムであって、粉体を収容し、内部の加圧が可能な粉体タンクと、粉体タンクからの粉体供給量を調整する粉体供給量調整バルブと、前記粉体タンクに圧縮空気を供給する第１の空気配管と、前記粉体供給量調整バルブから所望の場所まで粉体を供給する管路と、前記粉体供給量調整バルブの下流側において前記管路に圧縮空気を導入する第２の空気配管を具備し、前記第１の空気配管と前記第２の空気配管は各々別個の独立した圧縮空気源と空気圧調整手段を有していることを特徴とする粉体供給システム。
２．前記粉体供給量調整バルブが、粉体が挿通し開閉可能な複数の経路を有し、所望する粉体供給量に応じて、前記複数の経路の開閉を行うことを特徴とする１記載の粉体供給システム。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。説明においては粉体をアブレシブウォータージェットに用いる研磨材とする。図１は本発明の一実施形態に係る研磨材供給システムを示し、１は研磨材タンク、２は研磨材タンク上蓋、３、７は空気配管、４、８はレギュレータ、５、１０は空気バルブ、６、９は圧力計、１１は研磨材供給量調整用バルブ、１２は空気流量計、１３は研磨材供給ホース、１４はアブレシブノズルヘッド、１５は研磨材を示す。
【００１６】
研磨材供給システムは研磨材タンク１と研磨材タンク１を加圧するための圧縮空気を供給する空気配管３と研磨材供給量を調整するための研磨材供給量調整用バルブ１１とアブレシブノズルヘッド１４に研磨材を供給するアブレシブホース１３と研磨材圧送のための圧縮空気を供給する空気配管７を備えている。
【００１７】
研磨材タンク１は、その内部を密閉構造とするため加圧されると閉まるタンク上蓋２を有し、圧縮空気を内部に導入する空気配管３と研磨材をアブレシブヘッド１４に供給するアブレシブホース１３が連結されている。
【００１８】
空気配管３には所望の空気圧に調整するためのレギュレータ４、空気バルブ５、圧力計６が取りつけられている。研磨材は研磨材供給量調整用バルブ１１により所望の量に調整され、アブレシブホース１３によりアブレシブノズルヘッド１４に供給される。
【００１９】
アブレシブホース１３には、研磨材供給量調整用バルブ１１の下流側で、圧縮空気源（図示しない）からの圧縮空気が空気配管７により導入される。
【００２０】
空気配管７には、レギュレータ８、圧力計９、空気バルブ１０が取りつけられ、所望の圧縮空気に調整される。
【００２１】
本発明は研磨材タンク１内部を加圧するための圧縮空気供給系統と研磨材をアブレシブノズルヘッド１４に供給するための圧縮空気系統を別系統とすることを特徴とし、空気配管３と空気配管７には、各々別個の圧縮空気源（図示しない）から圧縮空気が供給される。
【００２２】
研磨材タンク１の内部に研磨材１５を入れた後、タンク内に圧縮空気を導入して内部を加圧する。研磨材タンク１の内部が加圧されるとタンク上蓋２が閉まり、研磨材タンク１は密閉される。研磨材供給量調整用バルブを開けると内部が加圧された研磨材タンク１から研磨材がアブレシブホース１３に供給される。
【００２３】
研磨材１５をアブレシブノズルヘッド１４に供給する際、空気配管７により圧縮空気をアブレシブホース１３に導入する。研磨材は研磨材供給量調整用バルブ１１で所望の量に調整する。
【００２４】
図３は本発明の一実施形態に係る粉体供給システムの効果を示すもので、タンク内圧は研削材タンクの内圧を、空気流量はアブレシブホースにおける研磨材供給時のものを示す。研磨材の安定供給を示す安定した空気流量が得られている。
【００２５】
図２は本発明の一実施形態に係る研磨材供給量調整用バルブの概略断面図を示し、２０はバルブ本体、２１、２２、２３は研磨材供給孔、２４は研磨材供給孔カバー、２５はＴ字継手を示す。
【００２６】
研磨材は図２の上方に位置する研磨材タンク１（図示しない）から研磨材供給量調整用バルブ１１に供給される。研磨材供給量調整用バルブ１１のバルブ本体には、複数の研磨材供給孔２１、２２、２３が設けられ、各々には研磨材供給孔を塞ぐ脱着可能な研磨材供給孔カバー２４が取り付けられる。図２は、研磨材供給孔２３に研磨材供給孔カバー２４が取りつけられている状態を示す。
【００２７】
研磨材供給孔に孔カーバーを脱着して研磨材の供給量を調整するため、習熟を要するバルブの開度調整が不要で、また、供給量が安定する。
【００２８】
尚、アブレシブウォータージェットに用いる研磨材は、ガーネット、ケイ砂などの微粒子であり、本発明は微細な粉体の供給システムとして適用可能である。
【００２９】
【実施例】
図１の粉体供給システムを用いて、研磨材タンクから１００ｍ離れているアブレシブノズルヘッドに研磨材を供給した。アブレシブノズルヘッドにおけるウォータージェットノズル径を直径０．７５ｍｍ、アブレシブノズル径を直径２．０ｍｍとし、ウォータージェットの圧力２５００ｋｇｆ／ｃｍ２、流量１７ｌ／ｍｉｎとした。
【００３０】
研磨材タンクの内圧を３ｋｇｆ／ｃｍ２、研磨材供給量調整バルブの下流に導入する圧送空気圧力を５ｋｇｆ／ｃｍ２、空気流量を１８０ｌ／ｍｉｎとした場合、最も切断効率が良いとされる４ｋｇ／ｍｉｎの研磨材が安定して供給されることが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、研磨材タンクから研磨材を送り出すために研磨材タンク内部を加圧するのに用いる圧縮空気とアブレシブホースで研磨材を供給するために用いる圧縮空気の空気源が別個に独立しているため、研磨材タンクとアブレシブノズルヘッドが５０ｍを超えて離れていても安定して研磨材の供給が可能で、産業上極めて有用である。また、研磨材供給量の調整が容易で、且つ安定性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る研磨材供給システムの構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る研磨材供給量調整用バルブの概略構造を示す側断面図。
【図３】本発明の作用効果を示す図。
【図４】アブレシブルノズルヘッドの断面構造の一例を示す図
【図５】研磨材供給システムの一例を示す図（従来例）。
【図６】研磨材タンク内圧とアブレシブホースの空気流量との関係を示す図（従来例）。
【符号の説明】
１        研磨材タンク
２        研磨材タンク上蓋
３、７    空気配管
４、８    レギュレータ
５、１０  空気バルブ
６、９    圧力計
１１      研磨材供給量調整用バルブ
１２      空気流量計
１３      アブレシブホース
１４      アブレシブノズルヘッド
１５      研磨材
２０      バルブ本体
２１、２２、２３  研磨材供給孔
２４      研磨材供給孔カバー
２５      Ｔ字継手
（従来例）
１１０    研磨材供給システム
１１２    密封容器
１１４    研磨材
１１８    送出ホース
１２０    ｏｎ／ｏｆｆバルブ（スイッチ）
１２２    オリフィス
１２４    空気圧レギュレ−タ
１２８、１３０  配管
１３２、１３４  空気圧計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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