(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部から氷粒及び水を供給し、槽内において下向きに設置された攪拌プロペラ１５でこれらを混合し、下部から氷スラリーとして取出す様になっている氷粒混合槽１と、前記氷粒混合槽１から送られる氷スラリーを被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン８とからなる液体ホーニング装置において、氷粒混合槽１内の攪拌プロペラ１５の上方に、槽内を上下に隔て、予め設定された粒径以上の粒径の氷粒の下方への通過を阻止するメッシュ状隔壁１８を設けると共に、このメッシュ状隔壁１８の上下に回転攪拌棒２０を配置したことを特徴とする液体ホーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は液体ホーニング装置、詳しくは氷スラリーを投射材として用いる液体ホーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体ホーニング加工の中でも、投射材として氷粒と水の混合物である氷スラリーを用いるタイプのものは、被加工物にダメージを与えることなく、叉、加工後に投射材も残留しない為、その利用範囲は着実に広がっている。
【０００３】
本出願人は、特開平８−３０９６６０号として、製氷機で製造したブロック状のキュービックアイスを貯氷槽に貯氷した後、削氷機でスライスし、氷粒混合槽内で水と混合して氷スラリーとし、スラリーポンプで噴射ガンへ圧送した後、圧縮ガスによって加速して被加工物表面へ衝突させる液体ホーニング装置を提案済みである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液体ホーニング加工は、図１に示す様な噴射ガン８を用いるが、この種ガンにおいてはガン先端のノズル２４の内径Ａ、噴射ガン本体２７内に位置したジェット２５の内径Ｂ、ノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇの大きさ等が加工能力に大きな影響を与えることは従来より知られている。そして、一般的には、ノズル２４の内径Ａよりノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇの方が小さいのが普通であり、氷スラリーを構成する氷粒はすべてノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇを通過できる大きさである必要があるが、従来の装置においては、削氷機の能力上、大粒の氷が氷粒混合槽内に混入してしまうことは避けられず、この大粒の氷がノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇに挟まってしまい、噴射ガン８内部に氷詰りが発生し、ノズル２４からの氷スラリーの噴射が不可能となるトラブルが発生する場合があった。
【０００５】
本発明は、この氷スラリーを用いた液体ホーニング装置における上記問題点を解決することを目的とするものであり、氷粒混合槽内に大粒の氷が混入してしまったとしても、これがそのまま噴射ガンへ移送されることなく、噴射ガン内部において氷詰りを発生させずに、安定した氷スラリーの噴射を行うことができる液体ホーニング装置を提供せんとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上部から氷粒及び水を供給し、槽内において下向きに設置された攪拌プロペラ１５でこれらを混合し、下部から氷スラリーとして取出す様になっている氷粒混合槽１と、前記氷粒混合槽１から送られる氷スラリーを被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン８とからなる液体ホーニング装置において、氷粒混合槽１内の攪拌プロペラ１５の上方に、槽内を上下に隔て、予め設定された粒径以上の粒径の氷粒の下方への通過を阻止するメッシュ状隔壁１８を設けると共に、このメッシュ状隔壁１８の上下に回転攪拌棒２０を配置することにより、上記課題を解決せんとするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図２はこの発明に係る液体ホーニング装置の一実施形態を模式的に描いた縦断面図、図３はその主要な構成部分であるメッシュ状隔壁１８の平面図である。
【０００８】
図中１は、上面が上蓋２によって閉塞された有底筒形をした氷粒混合槽であり、上蓋２には氷粒供給管３及び水供給管４が取付けられている。そして、この水供給管４の途中には管路を開閉する電磁弁５が設けられている。一方、氷粒混合槽１の底面には、一対の氷スラリー取出し口６、７があけられており、一方の氷スラリー取出し口６には、氷スラリー導管９が接続されており、該氷スラリー導管９の他端は氷スラリーポンプ１０を介して噴射ガン８に接続されている。
【０００９】
もう一方の氷スラリー取出し口７には、氷スラリー循環パイプ１１が接続されており、この氷スラリー循環パイプ１１は氷スラリー循環ポンプ１２、氷スラリー濃度モニター１３を介して、氷粒混合槽１の周壁下部に設けられた氷スラリー還流口１４に接続されている。
【００１０】
噴射ガン８は図１に示す通りの構造である。即ち、中空の噴射ガン本体２７の先端にはノズル２４が、その内部空間にはジェット２５が前記ノズル２４と隙間Ｇを保ってノズル２４側を指向してそれぞれ取付けられており、このジェット２５には圧縮ガス導管２８が接続されている。叉、噴射ガン本体２７の側壁には氷スラリー導管９の端末がノズル２４側を指向して斜めに開口している。
【００１１】
この実施の形態において、ノズル２４の内径Ａは６．４ｍｍ、ジェット２５の内径Ｂは３．２ｍｍ、ノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇは５．４ｍｍであるが、この寸法に限るものでないことは当然である。
【００１２】
更に、図中１５は、氷粒混合槽１内の下方に下向きに位置せしめられる攪拌プロペラであり、回転シャフト１６を介して蓋２上に設置された駆動モーター１７の回転軸に接続されている。叉、この攪拌プロペラ１５のわずかに上方には、槽内を上下に隔てる図３に示す様なメッシュ状隔壁１８が取付けられており、回転シャフト１６はその中央の貫通孔１９を通って下方に延びており、その先端に攪拌プロペラ１５が取付けられている。
【００１３】
このメッシュ状隔壁１８の開口部２６の大きさは、予め設定された粒径以上の粒径を有する氷粒２２の通過を阻止できるサイズとなっており、この実施の形態においては、開口部２６の大きさは２．５ｍｍとなっている。更に、回転シャフト１６のメッシュ状隔壁１８の表裏側には、メッシュ状隔壁１８に近接させて槽内を攪拌する回転攪拌棒２０が取付けられており、回転シャフト１６の回転に追随して槽内を回転する様になっている。
【００１４】
この実施の形態は上記の通りの構成を有するものであり、電磁弁５を開いて水供給管３から氷粒混合槽内１に水２１を供給すると共に、氷粒供給管３から氷粒混合槽１内に氷粒２２を供給する。水２１は冷水が好ましいことは当然である。
なお、氷粒２２は、図示を省略した製氷機で製造したブロック状のキュービックアイスを削氷機で削氷することなどにより製造される。
【００１５】
氷粒混合槽１内において、水２１と氷粒２２は、攪拌プロペラ１５の回転により攪拌されて氷スラリー２３となり、攪拌プロペラ１５の回転により形成される下向きの水流によって氷粒混合槽１内を下方に移動し、氷スラリー取出し口６から氷スラリー導管９へ流れ込み、氷スラリーポンプ１０の作用により噴射ガン８に送られ、ジェット２５から噴射される圧縮ガスによって加速され、噴射ガン８のノズル２４から被加工物表面に向って高速で噴射され、下地処理、クリーニング、バリ取り、ディスケーリング、ピーニング等の処理に用いられる。
【００１６】
この際、氷粒混合槽１内には、メッシュ状隔壁１８が設置されており、このメッシュ状隔壁８を通過できる粒径以下の氷粒２２のみが氷スラリー取出口６まで達し、それ以上の大粒な氷粒２２は、このメッシュ状隔壁８の通過が阻止される。従って、このメッシュ状隔壁８の開口部２６の寸法を、噴射ガン８のノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇより小さくしておけば、噴射ガン８内において大粒の氷粒２２による氷詰りの現象が生じることは未然に防止される。
【００１７】
なお、この実施の形態の場合、噴射ガン８のノズル２４とジェット２５との間の隙間は５．４ｍｍであるので、これに応じ、メッシュ状隔壁８の開口部２６の大きさは２．５ｍｍとしたが、これに限らず、メッシュ状隔壁１８の開口部２６の寸法はノズル２４とジェット２５との間の隙間Ｇの寸法に応じて決定されるものであることはもちろんである。
【００１８】
叉、このメッシュ状隔壁１８の上下では、回転攪拌棒２０、２０が常時回転しており、この攪拌棒２０、２０の回転により氷スラリー２３は激しく攪拌されメッシュ状隔壁１８付近での氷粒２２の滞溜は阻止され、氷粒２２のメッシュ状隔壁１８の通過が促進されると共に、氷粒混合槽１内全域での氷スラリー２３の濃度の均一化が図られる。
【００１９】
なお、氷スラリー２３の一部は氷スラリー取出口７から氷スラリー循環パイプ１１に流入し、氷スラリー濃度モニター１３に送られ、ここにおいて濃度が測定された後、氷スラリー還流口１４から氷粒混合槽１内に還流される。氷スラリー濃度モニター１３によって、氷粒２２の濃度が設定値より低いことが検出されたときは、氷粒供給管３からの氷粒２２の供給量が増加され、逆に氷粒２２の濃度が設定値より高い場合には電磁弁５を開いて水供給管４からの水２１の供給量が増加されることにより、氷スラリー２３の濃度は常に一定に保持される。
【００２０】
【発明の効果】
この発明に係る液体ホーニング装置は上述の通りの構成を有するものであり、噴射ガン８に送られる氷スラリー２３中に大粒の氷粒２２が混入するおそれがなく、氷スラリー２３中の氷粒２２の粒径を常に一定値以下に保持することができ、大粒の氷粒による噴射ガン８内部の詰りを防止し、常に安定した氷スラリー２３の噴射を行うことができる効果を有し、極めて実用的なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体ホーニング装置における噴射ガンの一例の断面図。
【図２】この発明に係る液体ホーニング装置の一実施形態を模式的に描いた縦断面図。
【図３】この発明の一実施形態の構成部分であるメッシュ状隔壁の平面図。
【符号の説明】
１    氷粒混合槽
２    上蓋
３    氷粒供給管
４    水供給管
５    電磁弁
６    氷スラリー取出し口
７    氷スラリー取出し口
８    噴射ガン
９    氷スラリー導管
１０    氷スラリーポンプ
１１    氷スラリー循環パイプ
１２    氷スラリー循環ポンプ
１３    氷スラリー濃度モニター
１４    氷スラリー還流口
１５    攪拌プロペラ
１６    回転シャフト
１７    駆動モーター
１８    メッシュ状隔壁
１９    貫通孔
２０    回転攪拌棒
２１    水
２２    氷粒
２３    氷スラリー
２４    ノズル
２５    ジェット
２６    開口部
２７    噴射ガン本体
２８    圧縮ガス導管
【図１】
0004564187.tif 000002
【図２】
0004564187.tif 000003
【図３】
0004564187.tif 000004