專利名稱：噴射系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用磨粒加工元件的噴射系統。該系統包括磨粒加料斗，混合裝置。混合裝置由以下部分構成裝有高壓氣管的混合室，且混合室在其折彎處形成噴射管；位于加料斗與混合室之間的輸送管，磨粒自加料斗經輸送管被輸送至混合室；產生高壓空氣的設備，通過高壓氣管將高壓空氣供給混合室，以獲得從噴射管噴出的磨粒與空氣的混合物；以及經輸送管輸送磨粒的輸送機構。
磨料噴射系統主要用于清理表面(噴射清理)，除去表面毛刺(去毛刺)，并向表面施加壓應力，以提高疲勞強度極限(噴丸硬化)。一項較新的應用是脆性材料元件的成形加工，例如，如EP-A-0 562670(PHN 14.374)所說明的，在電絕緣材料板上制造若干小空腔和/或孔。在此加工中，精度較重要。僅當既保證了磨粒的流體密度，又保證執行操作所需要的空氣氣流量盡可能恒定的時候，才能獲得高精度。因而，可以得知，平板上孔的精度在很大程度上取決于進入混合室內的磨粒流流入量。在大多數磨料噴射系統中，磨粒從加料斗到混合室之間的輸送，是通過連通到混合室的高壓空氣在混合室內產生的負壓來完成的。由于負壓，磨粒被吸力吸入。為產生這個負壓，需要耗用空氣壓縮機所供給的大部分功率。然而，又得知，在此加工過程中，高壓空氣在混合室內產生的負壓并不能形成從噴射管內噴出的平穩的磨粒流。因此，磨料噴射系統必須設置一個單獨的磨粒輸送機構。US-A-3,139,705公開了噴砂系統，特別是船舶的噴砂處理，其中使用振動機構而不使用由高壓空氣產生的負壓來完成磨粒的輸送。直到目前，所有這些噴射系統都是在高壓空氣的絕對壓力約7巴時工作。然而，為獲得如此高的氣壓需要很大功率。因此，在批量生產中，使用這類噴射系統，效率非常低。但是，降低工作壓力并不是解決方法，因為這會使磨料混合物離開噴射管的速度變得太低，這也是低效率的。
本發明的一個目的是提供一個噴射系統。在此噴射系統內，從噴射管噴出的空氣與磨粒的混合物的流體密度盡可能恒定，同時，能量效率盡可能高。
為此目的，本發明其特征在于，該系統在高壓空氣的絕對壓力p為2～4.5巴之間時工作，同時裝入混合室中的高壓空氣管的最小直徑d1對噴射管最小直徑d2之間的比值d1/d2在0.6和0.9之間，而p＜13.25～12.5d1/d2。到目前為止，在已知的噴射系統中，所使用的混合裝置其高壓空氣管的最小直徑d1為3mm，噴射管的最小直徑d2為6mm。這二個直徑間的比值d1/d2則為0.5。本發明根據這樣的認識，即當高壓空氣管和噴射管的最小直徑的比值選取在0.6～0.9之間時，相當大地減小工作壓力確實是可能的。這樣絕對壓力p位于2～4.5巴之間。當在上述d1/d2比值下，噴射管的直徑被選擇在至少4～20mm時，就會發現從噴射管噴出的混合物的速度基本上沒有改變，而且噴出量，即每單位時間、每單位被處理表面面積磨粒的數量變化很小。另一方面，相當大地降低高壓空氣壓力將提供給系統應用于批量生產中的能量效率，例如在薄板上加工很多小孔。當噴射管最小直徑d2為6mm，高壓空氣管的最小直徑d1為4.5mm，即d1/d2比值為0.75時，降低絕對壓力p至3.7巴比噴射管最小直徑d2、高壓空氣管最小直徑d1分別為6mm和3mm，工作壓力為7巴的噴射系統節省功率大約45％。
所選擇的絕對壓力p、d1/d2比值必須保證式p＜13.25～12.5 d1/d2正確。否則，由于在比較高的壓力p數值下，混合室內的負壓會變得太小而難于獲得足夠的文丘里管(縮喉管)效用。甚至可能發生回流效應。
然而，在磨粒到混合裝置的輸送并不決定于工作壓力的情況下，降低工作壓力才是可能的。更好的輸送機構是振動機構。振動輸送機構在輸送磨粒的過程中，使其被均勻地分配。即使磨粒從加料斗進入振動機構的振動傳送帶過程中分配是不均勻的，該振動機構還是能保證磨粒被均勻地分配。磨粒的均勻分配將形成進入混合室的恒定輸入流，并促使從噴射管噴出的混合物流體密度盡可能恒定。使用振動輸送機構不僅提供了恒定磨粒流的優點，而且磨粒流量現在也能以簡單的方式實現可控制。由此，使用這樣的噴射系統，精整元件工藝變成了可控制的工藝。通過改變振動機構的振幅和/或頻率能改變所述磨粒流量。
本發明還涉及到應用于這種噴射系統的混合裝置。這種混合裝置設有裝有高壓氣管的混合室，且混合室在其折彎處形成噴射管。該混合裝置其特征在于，裝入混合室中的高壓空氣管最小直徑d1對噴射管最小直徑d2的比值d1/d2在0.6～0.9之間。
參考附圖中所描述的實施例，現在將更詳細地解釋本發明。其中
圖1示出噴射系統，以及圖2示出其工作范圍。
該噴射系統基本上由下述各部分構成內裝磨料粉粒2的加料斗1；混合裝置3；磨料粉粒自加料斗經輸送管5被輸送到混合裝置的輸送機構4；以及設備，例如空氣壓縮機6，其產生供給混合裝置的高壓空氣。該輸送機構4包括一個振動傳送帶7，該振動傳送帶由振動器8使之振動。該混合裝置包括一個裝有高壓空氣管10的混合室9，混合室本身形成噴射管11。磨料粉粒2由振動傳送帶7被輸送到混合室9。由振動輸送帶輸送的粉狀磨料的需要量，可以通過改變振動器的振幅和頻率精確地調節。磨料粉粒在混合室中與高壓空氣混合。高壓空氣管10的最小直徑d1對噴射管11的最小直徑d2的比值d1/d2在0.6～0.9之間。經高壓空氣管供給混合室的絕對工作壓力p在2～4.5巴之間。混合裝置起文丘里管的作用，因此空氣和磨料粉粒的混合物從噴射管高速流出。
在本實施例中，該噴射系統被設計用來在薄玻璃板13上加工小孔12。為此，其混合裝置被固定在一滑板14上，該滑板可以在所述玻璃板上移動并平行于所述玻璃板。帶有孔16的圖案的障板15被置于玻璃板上。在帶有混合裝置的滑板在玻璃板上方以恒定速度移動的情況下，該障板受到磨料粉粒流均勻的沖擊。所述玻璃板在障板上有孔的部分承受沖擊，所以該玻璃受到去除材料的加工處理。這樣，空腔或附圖所示的孔能以非常精確的方式在玻璃板上被加工出來。顯然，很多混合裝置可以安裝在該滑板上，因而在大部分玻璃上，很多孔可同時被加工出來。
在圖2中，能有效進行噴射的工作范圍已被重點示出。以盡可能低的空氣壓力p，與最大可能高的d1/d2比值，也就是在滿足式2＜p＜3及0.75＜d1/d2＜0.9、圖中右下部所示的范圍中，獲得了最大效率的噴射模型。
權利要求
1.一種利用磨粒加工元件的噴射系統，其包括裝磨粒的加料斗；混合裝置，該混合裝置由以下部分構成裝有高壓氣管的混合室、且混合室在其折彎處形成噴射管，在加料斗與混合室之間的輸送管、磨粒自加料斗經輸送管被輸送至混合室，產生高壓空氣的設備、經高壓空氣管將高壓空氣供給混合室、以獲得從噴射管噴出的空氣與磨粒的混合物，通過輸送管輸送磨粒的輸送機構；該噴射系統的特征在于該系統在高壓空氣絕對壓力p為2～4.5巴之間工作，同時裝入混合室的高壓空氣管的最小直徑d1對噴射管最小直徑d2之比d1/d2在0.6～0.9之間，而p＜13.25～12.5 d1/d2。
2.使用在如權利要求1所述的噴射系統中的混合裝置，設有裝有高壓氣管的混合室、且混合室在其折彎處形成噴射管，其特征在于裝入混合室的高壓空氣管的最小直徑d1對噴射管的最小直徑d2之比d1/d2在0.6～0.9之間。
全文摘要
一種利用磨粒加工元件的噴射系統，其包括裝磨粒(2)的加料斗(1)，混合裝置(3)。該混合裝置由以下部分組成裝有高壓氣管(10)的混合室(9)，且混合室在其折彎處形成噴射管(11)；位于加料斗與混合室之間的輸送管(5)，磨粒自加料斗經輸送管被輸送至混合室；產生高壓空氣(P)的設備(6)，通過高壓氣管將高壓空氣供給混合室，以獲得從噴射管噴出的磨粒與空氣的混合物；以及經輸送管輸送磨粒的輸送機構(4)。為獲得適于批量生產的能量效率的噴射系統，本發明其特征在于該系統在高壓空氣的絕對壓力(p)為2～4.5巴之間工作，同時裝入混合室內的高壓氣管的最小直徑d
文檔編號B24C1/04GK1145047SQ95192326
公開日1997年3月12日 申請日期1995年11月29日 優先權日1994年12月19日
發明者P·H·W·施溫凱爾斯, M·H·宗尼費爾德, H·J·萊哈特 申請人:菲利浦電子有限公司