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特開2023-170792ブラスト処理用の噴射機、処理材送出回収装置及びこれらにより構成するブラスト処理装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170792
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】ブラスト処理用の噴射機、処理材送出回収装置及びこれらにより構成するブラスト処理装置
(51)【国際特許分類】
B24C 9/00 20060101AFI20231124BHJP
B24C 5/04 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
B24C9/00 D
B24C9/00 H
B24C9/00 E
B24C5/04 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022082819
(22)【出願日】2022-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】592209836
【氏名又は名称】プラストロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100177747
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 賢一
(72)【発明者】
【氏名】米澤 昇二
(72)【発明者】
【氏名】比留川 謙一
(57)【要約】
【課題】特殊な知識や技量がなくても使用でき、可搬性にも優れたブラスト処理装置を提供する。例えば、金型の洗浄時に分解や組立てなど処理前後の準備作業等を省略でき、処理材や装置自体の取扱いも非常に容易な装置にする。
【解決手段】高圧エアに混入した処理材を噴射機からワークに噴射する際に、ワークを大きく被覆し、その内部に手を入れて作業を行うためのフード等を必要としない装置にした。作業者は手にした噴射機をワークに押し付けた状態で金型等のブラスト処理を行う。使用前の処理材は、加圧エアに混入されて処理材送出回収装置から噴射機に送り込まれてワークに噴射される。使用後の処理材は、噴射機外に漏れ出すことなく処理材送出回収装置に回収されて貯蔵される。この時、噴射機の噴射ノズルが揺動しながらワークの広範囲に処理材を噴射する。また、処理材送出回収装置は、エア源からの高圧エアによって処理材の送出と回収を行う。
【選択図】図１
【解決手段】高圧エアに混入した処理材を噴射機からワークに噴射する際に、ワークを大きく被覆し、その内部に手を入れて作業を行うためのフード等を必要としない装置にした。作業者は手にした噴射機をワークに押し付けた状態で金型等のブラスト処理を行う。使用前の処理材は、加圧エアに混入されて処理材送出回収装置から噴射機に送り込まれてワークに噴射される。使用後の処理材は、噴射機外に漏れ出すことなく処理材送出回収装置に回収されて貯蔵される。この時、噴射機の噴射ノズルが揺動しながらワークの広範囲に処理材を噴射する。また、処理材送出回収装置は、エア源からの高圧エアによって処理材の送出と回収を行う。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブラスト処理に用いる処理材の噴射機であって、
噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持し、
ブラスト処理時には、
前記送気管が接続された前記噴射ノズルの前記導入口にエアに混入した処理材が高圧で送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材を前記噴射口からワークに噴射し、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込み、
前記噴射機筐体の前記排気口に接続された前記還気管により、エアに混入した処理材が前記噴射機筐体内からエアと共に回収されることを特徴とする噴射機。
噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持し、
ブラスト処理時には、
前記送気管が接続された前記噴射ノズルの前記導入口にエアに混入した処理材が高圧で送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材を前記噴射口からワークに噴射し、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込み、
前記噴射機筐体の前記排気口に接続された前記還気管により、エアに混入した処理材が前記噴射機筐体内からエアと共に回収されることを特徴とする噴射機。
【請求項2】
ブラスト処理に用いる処理材の噴射機であって、
噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及び球状のノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、前記ノズル支持部を揺動可能に包む保持部と、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、前記ノズル支持部の中心近傍を貫通して、これと一体的に組み合わされ、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内の前記保持部により、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向に支持しながら、これと共に揺動可能に保持され、
ブラスト処理時には、
前記送気管が接続された前記噴射ノズルの前記導入口にエアに混入した処理材が高圧で送り込まれ、
前記噴射機筐体内の前記保持部により保持された前記ノズル支持部と一体化された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材を前記噴射口からワークに噴射し、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込み、
前記噴射機筐体の前記排気口に接続された前記還気管により、エアに混入した処理材が前記噴射機筐体内からエアと共に回収されることを特徴とする噴射機。
噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及び球状のノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、前記ノズル支持部を揺動可能に包む保持部と、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、前記ノズル支持部の中心近傍を貫通して、これと一体的に組み合わされ、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内の前記保持部により、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向に支持しながら、これと共に揺動可能に保持され、
ブラスト処理時には、
前記送気管が接続された前記噴射ノズルの前記導入口にエアに混入した処理材が高圧で送り込まれ、
前記噴射機筐体内の前記保持部により保持された前記ノズル支持部と一体化された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材を前記噴射口からワークに噴射し、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込み、
前記噴射機筐体の前記排気口に接続された前記還気管により、エアに混入した処理材が前記噴射機筐体内からエアと共に回収されることを特徴とする噴射機。
【請求項3】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の噴射機に接続して使用する処理材送出回収装置であって、
装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管、前記還気管、前記エア源、前記貯留庫、前記吸引機、前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させる高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記吸引機は、前記分離機と接続され、前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材を混入し、
前記吸引機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とする処理材送出回収装置。
装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管、前記還気管、前記エア源、前記貯留庫、前記吸引機、前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させる高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記吸引機は、前記分離機と接続され、前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材を混入し、
前記吸引機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とする処理材送出回収装置。
【請求項4】
処理材の噴射機と、これに処理材を送出して回収する処理材送出回収装置とで構成するブラスト処理装置であって、
前記噴射機は、噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持するものであり、
前記処理材送出回収装置は、装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管、前記還気管、前記エア源、前記貯留庫、前記吸引機、前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させる高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記吸引機は、前記分離機と接続され、前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材が混入され、
前記噴射機においては、
エアに混入した処理材が前記送気管から前記噴射ノズルの前記導入口に送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材が前記噴射ノズルの前記噴射口からワークに高圧状態で噴射され、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込みながらブラスト処理が行われ、
前記吸引機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とするブラスト処理装置。
前記噴射機は、噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持するものであり、
前記処理材送出回収装置は、装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管、前記還気管、前記エア源、前記貯留庫、前記吸引機、前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させる高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記吸引機は、前記分離機と接続され、前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材が混入され、
前記噴射機においては、
エアに混入した処理材が前記送気管から前記噴射ノズルの前記導入口に送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材が前記噴射ノズルの前記噴射口からワークに高圧状態で噴射され、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込みながらブラスト処理が行われ、
前記吸引機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とするブラスト処理装置。
【請求項5】
処理材の噴射機と、これに処理材を送出して回収する処理材送出回収装置とで構成するブラスト処理装置であって、
前記噴射機は、噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持するものであり、
前記処理材送出回収装置は、装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、真空発生機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管・前記還気管・前記エア源・前記貯留庫・前記真空発生機・前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、前記真空発生機と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させ、併せて、前記真空発生機に送り込む高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記真空発生機は、前記エア源と前記分離機に接続され、前記エア源から送り込まれた高圧状態のエアで前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材が混入され、
前記噴射機においては、
エアに混入した処理材が前記送気管から前記噴射ノズルの前記導入口に送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材が前記噴射ノズルの前記噴射口からワークに高圧状態で噴射され、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込みながらブラスト処理が行われ、
前記真空発生機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とするブラスト処理装置。
前記噴射機は、噴射機筐体、シール部、噴射ノズル及びノズル支持部を備え、
前記噴射機筐体は、円形の開口部の全周を取り巻いて前記シール部が配され、その開口部から続く内部に前記噴射ノズルと前記ノズル支持部を内包し、エアに混入した処理材を回収する還気管との接続手段を有する排気口を備え、
前記シール部は、ワークに対向する端部がこれに密着し、前記噴射ノズルから噴射されたエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込むフィルター機能を有し、
前記噴射ノズルは、エアに混入した処理材をこれに送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、前記噴射機筐体の軸方向でワークに対向してエアに混入した処理材を噴射する噴射口とを備え、
前記ノズル支持部は、前記噴射機筐体内に配され、前記噴射ノズルを前記噴射機筐体の軸方向かつ揺動可能に保持するものであり、
前記処理材送出回収装置は、装置筐体、前記送気管、前記還気管、エア源、貯留庫、真空発生機、分離機及び回収庫を備え、
前記装置筐体は、内部に前記送気管・前記還気管・前記エア源・前記貯留庫・前記真空発生機・前記分離機及び前記回収庫を取り纏めて保護し、
前記送気管は、前記エア源から前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口まで配され、前記噴射機の前記導入口との接続手段を備え、
前記還気管は、前記噴射機の前記排気口から前記分離機を経由して前記回収庫まで配され、前記噴射機の前記排気口との接続手段を備え、
前記エア源は、前記送気管により前記貯留庫を経由して前記噴射機の前記導入口と接続され、前記真空発生機と接続され、高圧状態のエアを前記送気管に送出して前記噴射機の前記噴射口から噴射させ、併せて、前記真空発生機に送り込む高圧エア送出機能を有し、
前記貯留庫は、前記送気管を介して前記エア源と前記噴射機の前記導入口と接続され、内部に貯蔵する処理材を前記送気管のエアに混入する処理材混入機能を有し、
前記真空発生機は、前記エア源と前記分離機に接続され、前記エア源から送り込まれた高圧状態のエアで前記分離機にエアの吸引力を付与するための負圧発生機能を有し、
前記分離機は、前記還気管により前記噴射機の前記排気口と前記回収庫に接続され、内部にエアを吸引して、これに混入した粒子を分離する分離機能を有し、
前記回収庫は、前記還気管により前記分離機に接続され、内部に処理材を貯蔵可能であり、
ブラスト処理時には、
前記エア源が前記送気管に高圧状態のエアを送出し、
前記貯留庫で前記送気管のエアに処理材が混入され、
前記噴射機においては、
エアに混入した処理材が前記送気管から前記噴射ノズルの前記導入口に送り込まれ、
前記ノズル支持部に支持された前記噴射ノズルがエアの圧力により揺動しながらエアに混入した処理材が前記噴射ノズルの前記噴射口からワークに高圧状態で噴射され、
ワークに密着した前記シール部がエアに混入した処理材の前記噴射機筐体外への漏洩を防ぎ、かつ、周囲のエアを前記噴射機筐体内に取り込みながらブラスト処理が行われ、
前記真空発生機が前記分離機に吸引力を付与し、
前記分離機が前記噴射機筐体内の処理材が混入したエアを前記還気管から内部に吸引し、エアに混入した処理材を分離して前記回収庫に送出し、
前記回収庫において、分離した処理材を貯蔵して回収することを特徴とするブラスト処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
対象物（以下、「ワーク」という。）に研磨材等（以下、「処理材」という。）を噴射して表面加工を行うブラスト処理に関する技術である。
【背景技術】
【0002】
粒子状の処理材をワークに対して高圧で噴射し、その表面を研磨・研削・研掃・粗化など様々な表面加工を施すための処理技術としてブラスト処理が広く利用されている。それに用いる装置としては、処理材をコンプレッサの圧縮エアでワークに噴射するサンドブラスト装置の他に、コンプレッサに代えてブロワを用いる装置や、噴射機を高速で回転させて処理材を噴射するショットブラスト装置、ドライアイスペレットを処理材として使用するドライアイスブラスト装置なども使用されている。
【0003】
ブラスト処理が利用される産業分野も幅広い裾野を有するが、例えば、プラスチック製品を射出成形機で製造する際には、金型に付着した錆や汚れが作業上の不都合を引き起こす要因になり得るため、金型の洗浄などの保守管理が必要不可欠な業務になっている。この時、サンドブラストやドライアイスブラストの他、超音波洗浄機を用いる方法なども採用されるが、それらの技術には一長一短があって改善の余地が未だに残されている。
超音波洗浄では、射出成形機から取り外した金型を更に分解して洗浄機に投入する。洗浄作業の終了後も、水洗い・乾燥・組立て・再取付けのため長時間の作業が必要となる。また、金型を再び組み立てる際には、成形条件を再現するため、金型の取扱いに関する高度の知識と技量が求められる。
ドライアイスブラストでは、射出成形機の金型にドライアイスを噴射して処理するが、固着した汚れ等を完全に除去することは難しく、ドライアイスによる凍傷の虞や、温室効果ガスの発生も懸念される。
超音波洗浄では、射出成形機から取り外した金型を更に分解して洗浄機に投入する。洗浄作業の終了後も、水洗い・乾燥・組立て・再取付けのため長時間の作業が必要となる。また、金型を再び組み立てる際には、成形条件を再現するため、金型の取扱いに関する高度の知識と技量が求められる。
ドライアイスブラストでは、射出成形機の金型にドライアイスを噴射して処理するが、固着した汚れ等を完全に除去することは難しく、ドライアイスによる凍傷の虞や、温室効果ガスの発生も懸念される。
【0004】
そのため、現場の作業者が誰でも手軽に取り扱うことができ、金型を射出成形機から取り外すことなく作業を行うことができる装置があれば、非常に有意義である。そして、保守管理作業の工数を大幅に削減できると共に、金型の分解で生じる不具合も未然に予防できることになる。
このようなことから、特許文献１の氷粒ブラスト装置では、「射出成形機の金型洗浄では、金型を射出成形機本体から取り外すため、手間と時間がかかる」との問題意識に基づき、その解決策を提示している。具体的な技術内容としては、射出成形機に金型が取り付けられた状態で、金型を覆うようにフード部の端縁を金型取付面に密着させ、操作口からフード部内に手を入れて噴射ノズルを操作しながら、金型に氷粒を吹き付けて洗浄する装置である。また、処理材の噴射に関しては、「噴射能力の低減を最小限にとどめ、かつ、研磨材の噴射方向の自由度を向上することができる」とした特許文献２の研磨装置も提案されている。
このようなことから、特許文献１の氷粒ブラスト装置では、「射出成形機の金型洗浄では、金型を射出成形機本体から取り外すため、手間と時間がかかる」との問題意識に基づき、その解決策を提示している。具体的な技術内容としては、射出成形機に金型が取り付けられた状態で、金型を覆うようにフード部の端縁を金型取付面に密着させ、操作口からフード部内に手を入れて噴射ノズルを操作しながら、金型に氷粒を吹き付けて洗浄する装置である。また、処理材の噴射に関しては、「噴射能力の低減を最小限にとどめ、かつ、研磨材の噴射方向の自由度を向上することができる」とした特許文献２の研磨装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００１－９７２６号公報
【特許文献2】特開２０１０－９４７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
洗浄や研磨など様々な作業を行う際の工数削減にも直結し、取扱いも容易であって特別な知識や技量を持たなくても容易に使用できるブラスト処理装置を提供することである。
例えば、金型洗浄における超音波洗浄やドライアイス洗浄等に比べ、金型の分解やその他の処理プロセスを大幅に省略することができ、処理材や装置自体の取扱いも、従来の処理方法や処理装置に比べて非常に容易なものとする。
例えば、金型洗浄における超音波洗浄やドライアイス洗浄等に比べ、金型の分解やその他の処理プロセスを大幅に省略することができ、処理材や装置自体の取扱いも、従来の処理方法や処理装置に比べて非常に容易なものとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、金型等のワークに対して、処理材を高圧で噴射して行うブラスト処理装置である。そして、そのブラスト処理装置の一部を構成するものが処理材の噴射機であり、その噴射機と共に使用される処理材送出回収装置である。
始めに噴射機であるが、噴射機の筐体とこれに組み合わされるシール部、噴射ノズル及びノズル支持部で構成される。なお、後ほど説明する処理材送出回収装置の筐体と区別する意味において、以下の説明では「噴射機筐体」及び「装置筐体」という表現を用いるものとする。
始めに噴射機であるが、噴射機の筐体とこれに組み合わされるシール部、噴射ノズル及びノズル支持部で構成される。なお、後ほど説明する処理材送出回収装置の筐体と区別する意味において、以下の説明では「噴射機筐体」及び「装置筐体」という表現を用いるものとする。
【0008】
噴射機筐体の内部は、概ね円筒状をした空洞になっている。そして、その内部に噴射ノズルとこれを支持するノズル支持部を内包する。また、使用時にワークと対向する前方が円形の開口部となり、その開口部の全周を取り巻いてシール部が配置される。そして、多くの場合に噴射機筐体の側部となるが、使用済みの処理材を回収するために還気管が接続される排気口がある。
シール部をワーク側から見ると、噴射機筐体の開口部と同じく概ね円状であって切れ目はない。シール部はフィルター機能を備えており、その円状の前端をワークに密着させると、噴射された処理材の噴射機筐体外への漏洩が防止され、同時に周囲のエアを噴射機筐体内に取り込むことができる。
噴射ノズルは、噴射機筐体内で、その同軸方向を向いて揺動可能な状態に、ノズル支持部により支持されている。そして、その噴射ノズルには、処理材を混入した高圧のエアを噴射機に送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、噴射機筐体の開口部側においてワークと対向する処理材の噴射口がある。
シール部をワーク側から見ると、噴射機筐体の開口部と同じく概ね円状であって切れ目はない。シール部はフィルター機能を備えており、その円状の前端をワークに密着させると、噴射された処理材の噴射機筐体外への漏洩が防止され、同時に周囲のエアを噴射機筐体内に取り込むことができる。
噴射ノズルは、噴射機筐体内で、その同軸方向を向いて揺動可能な状態に、ノズル支持部により支持されている。そして、その噴射ノズルには、処理材を混入した高圧のエアを噴射機に送り込む送気管との接続手段を有する導入口と、噴射機筐体の開口部側においてワークと対向する処理材の噴射口がある。
【0009】
以上の構成から、ブラスト処理時の噴射機は、次のように機能する。
この噴射機を用いた作業は、シール部の前端をワークに押し当てることで、噴射機とワークが隙間なく密着した状態を保ち、ワークの表面を滑るように噴射機を移動させながら行う。
この時、送気管が接続された導入口から、外部で加圧されて処理材が混入された高圧状態のエアが噴射ノズルに送り込まれる。噴射ノズルは、ノズル支持部に支持されながらも、エアの圧力を受けて揺動するため、エアによって付勢された処理材が噴射口からワークの処理範囲に向けて隈無く噴射される。
シール部では、噴射された処理材を噴射機外へ漏洩させず、併せて、噴射機から処理材を効率的に回収するため、周囲のエアを噴射機内に取り入れる。そして、使用済みの処理材は、噴射機の排気口に接続された還気管によってエアと共に速やかに回収される。
この噴射機を用いた作業は、シール部の前端をワークに押し当てることで、噴射機とワークが隙間なく密着した状態を保ち、ワークの表面を滑るように噴射機を移動させながら行う。
この時、送気管が接続された導入口から、外部で加圧されて処理材が混入された高圧状態のエアが噴射ノズルに送り込まれる。噴射ノズルは、ノズル支持部に支持されながらも、エアの圧力を受けて揺動するため、エアによって付勢された処理材が噴射口からワークの処理範囲に向けて隈無く噴射される。
シール部では、噴射された処理材を噴射機外へ漏洩させず、併せて、噴射機から処理材を効率的に回収するため、周囲のエアを噴射機内に取り入れる。そして、使用済みの処理材は、噴射機の排気口に接続された還気管によってエアと共に速やかに回収される。
【0010】
なお、この噴射機において、ノズル支持部の形状を球状にし、これに対応する噴射機筐体の内側部の一部を、ノズル支持部を揺動可能に包み込む形状とし、これを保持部にすることも可能かつ有用である。
また、噴射ノズルが、この球状のノズル支持部の中心近傍を貫通するように、噴射ノズルとノズル支持部を一体化させることも可能である。この場合、ノズル支持部に空洞部を設け、それに噴射ノズルを着脱可能に組み込むような構造にしても良い。
また、噴射ノズルが、この球状のノズル支持部の中心近傍を貫通するように、噴射ノズルとノズル支持部を一体化させることも可能である。この場合、ノズル支持部に空洞部を設け、それに噴射ノズルを着脱可能に組み込むような構造にしても良い。
【0011】
次に、この噴射機と共に、本発明のブラスト処理装置を構成する処理剤送出回収装置である。
噴射機と処理材送出回収装置は、先に述べた送気管と還気管によって結ばれる。なお、噴射機とこれらの管との接続は、多くの場合、適宜に接続及び解除が可能なものとする。
処理材送出回収装置の主要な構成要素としては、この２種の管類の他に、装置筐体、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫がある。
そして、送気管は、装置筐体内のエア源から貯留庫を経由して、装置筐体外で噴射機の導入口に接続される。また、還気管は、噴射機の排気口に接続されて、装置筐体内の分離機に繋がり、これを経由して回収庫に至る。
噴射機と処理材送出回収装置は、先に述べた送気管と還気管によって結ばれる。なお、噴射機とこれらの管との接続は、多くの場合、適宜に接続及び解除が可能なものとする。
処理材送出回収装置の主要な構成要素としては、この２種の管類の他に、装置筐体、エア源、貯留庫、吸引機、分離機及び回収庫がある。
そして、送気管は、装置筐体内のエア源から貯留庫を経由して、装置筐体外で噴射機の導入口に接続される。また、還気管は、噴射機の排気口に接続されて、装置筐体内の分離機に繋がり、これを経由して回収庫に至る。
【0012】
装置筐体は、処理材送出回収装置の可搬性を高めるように、その他の構成要素を内部に取り纏めて保護する。貯留庫は、使用前の処理材を貯蔵する保管庫である。送気管を介してエア源と噴射機の導入口を結び、内部に貯蔵する処理材を送気管内を流動する高圧のエアに混入する処理材混入機能を備える。エア源は、高圧状態のエアを処理材と共に付勢された状態のまま、噴射機に送り込む高圧エア送出機能を持つ。そして、噴射機からエアと共に処理材がワークに吹き付けられてブラスト処理が実行される。
【0013】
噴射機内の使用済み処理材は、噴射機の排気口に接続された還気管から分離機に引き込まれる。この時、分離機にその吸引力を付与する負圧発生機能を有するものが吸引機である。分離機は、気体中の粒子を選り分けて集積する分離機能を備える。そのため、エアに混入された処理材のみを分離し、エアのみを外部に排気する。分離された処理材は使用後の処理材を保管する回収庫に送られる。
また、エアを分離機に導く吸引機については、負圧発生機能を持つ真空発生機とすることも有用である。エア源から送り込まれる高圧のエアで真空状態を発生させ、その負圧による吸引力を分離機に付与するものである。
また、エアを分離機に導く吸引機については、負圧発生機能を持つ真空発生機とすることも有用である。エア源から送り込まれる高圧のエアで真空状態を発生させ、その負圧による吸引力を分離機に付与するものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の噴射機、処理材送出回収装置及びこれらによって構成するブラスト処理装置は、従来型の装置に比べて、作業性や可搬性において大きな優位性を持つ。
超音波洗浄の処理液は、専用容器での保管や専門業者による特別管理産業廃棄物としての処理が必要である。手袋や保護眼鏡を着用した作業となり、前後の処理工程を含めて概ね３時間以上の作業時間を要する。
ドライアイス洗浄では、処理剤のドライアイスペレットの保管に手間が掛かり、凍傷の危険性にも注意が必要である。また、作業後は気化して温室効果ガスになるため、地球環境保護という時代的要請にも適わない。作業時間は一般に約４５分程度と考えられる。
一方、本発明のブラスト処理装置の場合は、処理材は通常の容器に常温保管でき、使用後は一般産業廃棄物として処理したり、再生利用することも可能である。手袋等も不要であり、作業上の安全性も高い。
超音波洗浄の処理液は、専用容器での保管や専門業者による特別管理産業廃棄物としての処理が必要である。手袋や保護眼鏡を着用した作業となり、前後の処理工程を含めて概ね３時間以上の作業時間を要する。
ドライアイス洗浄では、処理剤のドライアイスペレットの保管に手間が掛かり、凍傷の危険性にも注意が必要である。また、作業後は気化して温室効果ガスになるため、地球環境保護という時代的要請にも適わない。作業時間は一般に約４５分程度と考えられる。
一方、本発明のブラスト処理装置の場合は、処理材は通常の容器に常温保管でき、使用後は一般産業廃棄物として処理したり、再生利用することも可能である。手袋等も不要であり、作業上の安全性も高い。
【0015】
このブラスト処理装置は、噴射機と処理材送出回収装置が共に手軽に運搬できるコンパクトな可搬式装置となり、様々な現場に移動させて使用することが可能である。また、前述したように、金型を射出成形機に取り付けた状態のままでブラスト処理ができ、本装置の取扱いも非常に容易であるため、専門的な知識や技量は不要である。当然ながら、金型洗浄以外にもその用途は多種多様である。
特許文献１の氷粒ブラスト装置のように、金型を大きく覆うフード部も不要である。特許文献１の装置を含む従来型のブラスト処理装置のように、操作口からフード部内に手を差し入れて噴射ノズルを操作するような装置ではない。手にした噴射機をそのまま金型に押しつけることで、高圧エアの圧力で噴射ノズルが自動的に揺動しながら金型の処理範囲に遍く処理材が噴射される。使用後の処理材も噴射機外に漏れることなく回収される。そのため、従来の作業工程を大幅に削減でき、例えば、金型洗浄の作業時間も１０分乃至３０分程度に短縮することが可能である。
特許文献１の氷粒ブラスト装置のように、金型を大きく覆うフード部も不要である。特許文献１の装置を含む従来型のブラスト処理装置のように、操作口からフード部内に手を差し入れて噴射ノズルを操作するような装置ではない。手にした噴射機をそのまま金型に押しつけることで、高圧エアの圧力で噴射ノズルが自動的に揺動しながら金型の処理範囲に遍く処理材が噴射される。使用後の処理材も噴射機外に漏れることなく回収される。そのため、従来の作業工程を大幅に削減でき、例えば、金型洗浄の作業時間も１０分乃至３０分程度に短縮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】噴射機の外観を表した斜視図である。
【図2】ブラスト処理中の噴射機の側面図である。
【図3】シール部の態様が異なる噴射機の外観を表した斜視図である。
【図4】噴射機の構造を表した透視図である。
【図5】着脱可能なブラシ状のシール部を表した斜視図である。
【図6】ブラスト処理装置の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図を用いながら、本発明について説明する。
図１は、噴射機１の外観を表した斜視図である。そして、図２は、その噴射機１を用いてブラスト処理の作業中の状態を表した側面図である。
作業者は、手に持った噴射機１を、図２のようにワークＷの表面に押し当て、これを滑らせるように移動させて、ワークＷの表面処理を行う。
図３は、図２とは一部の仕様が異なる噴射機１の外観を表した斜視図である。また、図４は、図３と同じ仕様の噴射機１の内部構造を示した透視図である。
但し、これらの噴射機１における内外の形状や構造は、その一例である。
なお、便宜上の理由から、図の左側を噴射機１の前方、右側を後方として以下の説明を行う。
図１は、噴射機１の外観を表した斜視図である。そして、図２は、その噴射機１を用いてブラスト処理の作業中の状態を表した側面図である。
作業者は、手に持った噴射機１を、図２のようにワークＷの表面に押し当て、これを滑らせるように移動させて、ワークＷの表面処理を行う。
図３は、図２とは一部の仕様が異なる噴射機１の外観を表した斜視図である。また、図４は、図３と同じ仕様の噴射機１の内部構造を示した透視図である。
但し、これらの噴射機１における内外の形状や構造は、その一例である。
なお、便宜上の理由から、図の左側を噴射機１の前方、右側を後方として以下の説明を行う。
【0018】
始めに、噴射機１の全体的な構成について説明する。
この噴射機１は、後述する処理材送出回収装置６に接続して使用され、本発明のブラスト処理装置の一部にもなる。
噴射機１を構成する主要な要素としては、図示したように、噴射機筐体２、シール部３、噴射ノズル４及びノズル支持部５の４種の部品である。その他の副次的な部品については、説明の簡略のため、以下においては詳しく言及しない。
噴射機筐体２は外装部品である。図４に示したように、シール部３などの部品がこれに組み合わされて噴射機１となる。
この噴射機１は、後述する処理材送出回収装置６に接続して使用され、本発明のブラスト処理装置の一部にもなる。
噴射機１を構成する主要な要素としては、図示したように、噴射機筐体２、シール部３、噴射ノズル４及びノズル支持部５の４種の部品である。その他の副次的な部品については、説明の簡略のため、以下においては詳しく言及しない。
噴射機筐体２は外装部品である。図４に示したように、シール部３などの部品がこれに組み合わされて噴射機１となる。
【0019】
シール部３は、噴射機筐体２の最前方、図１で示した円形の開口部に、その全周を取り巻くように配置される。図１ではブラシ状であり、図３ではこれと異なる仕様として図示されている。
そして、図３では噴射機筐体２の前側面に隠れて視認できないが、図４に示したように噴射ノズル４とノズル支持部５が噴射機筐体２に内包されている。
この時、噴射ノズル４は、噴射機筐体２の内部空間を前後に貫く中心軸方向に同軸化されており、ワークＷと対向する前方が噴射口となるように、ノズル支持部５によって噴射機筐体２内に保持されている。
そして、図３では噴射機筐体２の前側面に隠れて視認できないが、図４に示したように噴射ノズル４とノズル支持部５が噴射機筐体２に内包されている。
この時、噴射ノズル４は、噴射機筐体２の内部空間を前後に貫く中心軸方向に同軸化されており、ワークＷと対向する前方が噴射口となるように、ノズル支持部５によって噴射機筐体２内に保持されている。
【0020】
また、これらの図には、後述する処理材送出回収装置６の一部であり、ブラスト処理の際に噴射機１と処理材送出回収装置６を接続するための２種の配管部品又はその延長部品（以下、配管部品と延長部品を区別しない。）が表示されている。その１つは、噴射機１の後方から噴射ノズル４後端にあるエアの導入口に接続される送気管８である。そして、もう一つは、噴射機筐体２の下方からエアの排気口に接続されている還気管９である。
【0021】
次に、噴射機１を構成する噴射機筐体２、シール部３、噴射ノズル４及びノズル支持部５の各々について詳細に説明する。
噴射機筐体２は、噴射機１の外装部品であって、その外観の印象を大きく決定付けるものである。作業者が噴射機１を操作する際に握るグリップを下方に備える噴射機筐体２、それがない噴射機筐体２など、その形状や大きさも様々な仕様を設定し得る。
グリップを備える場合には、下向きの突出部の中を噴射機筐体２内に続く中空状にし、還気管９が接続される排気口を設け、ブラスト処理で使用された後の処理材をエアと共に回収する際の経路の一部とする。そして、作業時にはこの突出部を噴射機１の把持部にすることができる。
噴射機筐体２は、噴射機１の外装部品であって、その外観の印象を大きく決定付けるものである。作業者が噴射機１を操作する際に握るグリップを下方に備える噴射機筐体２、それがない噴射機筐体２など、その形状や大きさも様々な仕様を設定し得る。
グリップを備える場合には、下向きの突出部の中を噴射機筐体２内に続く中空状にし、還気管９が接続される排気口を設け、ブラスト処理で使用された後の処理材をエアと共に回収する際の経路の一部とする。そして、作業時にはこの突出部を噴射機１の把持部にすることができる。
【0022】
噴射機筐体２は、その内外に他の部品が配置されるため、噴射機１の基礎又は土台とも言える部品であり、作業者が操作し易いように各部品をコンパクトに取り纏めると共に、噴射ノズル４等の繊細な部品を汚損等から保護する被覆体としての機能を果たす。
図３の噴射機筐体２を見ると、前方は閉塞されておらず開放され、内部に続く広い開口部になっている。
図４では、噴射機筐体２の後方も噴射ノズル４の揺動が可能となる大きさに開放されており、噴射ノズル４の後端を噴射機筐体２外に突き出した状態に図示している。そして、噴射ノズル４の後端にある導入口に送気管８が接続されている。但し、必ずしも噴射機筐体２の後部が図４のように開放される必要はなく、送気管８を通じて外部からエアの供給が可能な構造であれば良い。例えば、送気管８を還気管９と共にグリップに内包させて、噴射機筐体２内の噴射ノズル４まで取り回す構造などである。
図３の噴射機筐体２を見ると、前方は閉塞されておらず開放され、内部に続く広い開口部になっている。
図４では、噴射機筐体２の後方も噴射ノズル４の揺動が可能となる大きさに開放されており、噴射ノズル４の後端を噴射機筐体２外に突き出した状態に図示している。そして、噴射ノズル４の後端にある導入口に送気管８が接続されている。但し、必ずしも噴射機筐体２の後部が図４のように開放される必要はなく、送気管８を通じて外部からエアの供給が可能な構造であれば良い。例えば、送気管８を還気管９と共にグリップに内包させて、噴射機筐体２内の噴射ノズル４まで取り回す構造などである。
【0023】
噴射機筐体２の外観は、図１や図３を見ると、前方から後方に向かうにつれて段階的に細くなっている。そして、図３と同仕様の噴射機筐体２の内部構造を表した図４の透視図を見ると、その外観に対応するように、噴射機筐体２の内径は開口部で最も大きく、その後方である中央近傍で少し小さくなり、最後方で最も細くなっている。
このような内部形状も一例であるため、対象物の種類や大きさ、作業内容等に応じて、噴射機１には様々な仕様を設定することが想定される。しかし、ワークＷの広範囲に処理材を効果的に吹き付け、同時に、使用後の処理材を速やかに回収するためには、噴射機筐体２の開口部近傍で内経を大きくし、噴射及び回収のための処理空間Ｂを拡張した、両図のような形状が一般的な仕様であると思われる。
このような内部形状も一例であるため、対象物の種類や大きさ、作業内容等に応じて、噴射機１には様々な仕様を設定することが想定される。しかし、ワークＷの広範囲に処理材を効果的に吹き付け、同時に、使用後の処理材を速やかに回収するためには、噴射機筐体２の開口部近傍で内経を大きくし、噴射及び回収のための処理空間Ｂを拡張した、両図のような形状が一般的な仕様であると思われる。
【0024】
また、噴射機筐体２で排気口を設ける位置については、処理材の効率的な回収のため、多くの場合において、図４の噴射ノズル４先端、即ち噴射口の近傍から、ノズル支持部５の前方までの範囲に位置付けることが多い。
そして、ブラスト処理を行う際には、噴射機１の前方である円形の開口部をワークＷに対向させて、最前部のシール部３前端を図２のようにワークＷに密着させて噴射機１を使用する。
この時、図４に示した開口部のシール部３で囲い込まれる範囲が処理範囲Ａであり、ワークＷに当接して密閉された空間となる噴射機筐体２の内部前方が処理空間Ｂとなる。そして、作業者は、図２のようにして、ワークＷの表面上を滑らせるように噴射機１の処理範囲Ａを移動させながらブラスト処理を行う。
そして、ブラスト処理を行う際には、噴射機１の前方である円形の開口部をワークＷに対向させて、最前部のシール部３前端を図２のようにワークＷに密着させて噴射機１を使用する。
この時、図４に示した開口部のシール部３で囲い込まれる範囲が処理範囲Ａであり、ワークＷに当接して密閉された空間となる噴射機筐体２の内部前方が処理空間Ｂとなる。そして、作業者は、図２のようにして、ワークＷの表面上を滑らせるように噴射機１の処理範囲Ａを移動させながらブラスト処理を行う。
【0025】
以上のように、噴射機筐体２の基本的形状を表現すると、噴射ノズル４等を格納できるように、その内部に中空の格納空間があり、全体として概ね円筒状の外装部品と言うことができる。
また、必要に応じて噴射機筐体２の一部を下方に突出させて把持部兼処理材の回収経路とすることがあり、その時の噴射機１を側面から眺めた図２のような外観からは、噴射機筐体２はガン型の形状をした外装部品と言うこともできる。
また、必要に応じて噴射機筐体２の一部を下方に突出させて把持部兼処理材の回収経路とすることがあり、その時の噴射機１を側面から眺めた図２のような外観からは、噴射機筐体２はガン型の形状をした外装部品と言うこともできる。
【0026】
また、前述したように、噴射機１を手にした作業者は、シール部３をワークＷに押し当てながらブラスト処理を行うものである。この時、作業の対象となるワークＷの大きさや種類毎に最適な大きさの開口部や内部形状を有する噴射機１とするなど、ブラスト処理の作業内容等に応じた複数の仕様を設けることで、多様な選択肢の中から最善の噴射機１を適宜に選択できるものとなる。
【0027】
一方で、作業者が容易かつ効率的にブラスト処理を行うためには、噴射機１の小型化や計量化も十分に考慮される必要がある。そのため、これらの二つの観点にも配慮した仕様とすべきであり、噴射機筐体２の素材に関しても、これに適った選択が望まれる。そのため、一般的には硬質で軽量のプラスチック製やアルミニウム製の噴射機筐体２が主流になると思われる。
また、噴射機１の保守管理の利便性という観点からは、噴射機筐体２を単一の部品とするのではなく、複数の部品を組み合わせた構造とし、必要な際には分解修理ができる噴射機筐体２にすることも有用である。
また、噴射機１の保守管理の利便性という観点からは、噴射機筐体２を単一の部品とするのではなく、複数の部品を組み合わせた構造とし、必要な際には分解修理ができる噴射機筐体２にすることも有用である。
【0028】
シール部３は、作業者が噴射機１をワークＷに押し付けて作業を行う際に、噴射機１とワークＷを隙間なく密着させて処理材が噴射機１の処理空間Ｂ外に漏れ出ることを防ぎ、使用後の処理材を速やかに回収するために周囲のエアを噴射機筐体２内に取り入れる。
これまで見てきた図に示したように、シール部３は噴射機筐体２の開口部の全周を切れ間なく取り巻いて配置される。これについても、作業内容に最適な形状や構造のシール部３を選択可能にする意味と、噴射機１の保守管理の容易化という観点から、このシール部３を必要に応じて噴射機筐体２から取り外して交換できる仕様にすることが考えられる。
これまで見てきた図に示したように、シール部３は噴射機筐体２の開口部の全周を切れ間なく取り巻いて配置される。これについても、作業内容に最適な形状や構造のシール部３を選択可能にする意味と、噴射機１の保守管理の容易化という観点から、このシール部３を必要に応じて噴射機筐体２から取り外して交換できる仕様にすることが考えられる。
【0029】
図１の噴射機１では、シール部３はブラシ状の部品である。
一方、図３のシール部３は、低く薄い円筒状の部品である。
いずれもフィルター機能を有しており、図１のシール部３はブラシ状の隙間から周囲の空気を取り込みつつ、処理材の漏洩を防いでいる。図３のシール部３では、その側面にエアの通気口を複数設けてある。各々の通気口には、微細な粒子状の処理材を通過させずに、内外のエアのみが通過可能なフィルター等が設けられる。例えば、不織布やスポンジのような素材がこのフィルターとしての機能を果たし得る。
更に、図３のような円筒状のシール部３では、ワークＷと当接するシール部３の最前端に柔軟で滑りが良い素材を配置する。これにより、シール部３をワークＷと更に密着させ易くなり、処理材の漏れを効果的に防止できる。また、ワークＷの表面を滑らかに移動させることも可能にする。例えば、その前端に、ブラシ状の部材や内部にエアを充填した細い円形のチューブ状の部材を配する等の工夫である。
一方、図３のシール部３は、低く薄い円筒状の部品である。
いずれもフィルター機能を有しており、図１のシール部３はブラシ状の隙間から周囲の空気を取り込みつつ、処理材の漏洩を防いでいる。図３のシール部３では、その側面にエアの通気口を複数設けてある。各々の通気口には、微細な粒子状の処理材を通過させずに、内外のエアのみが通過可能なフィルター等が設けられる。例えば、不織布やスポンジのような素材がこのフィルターとしての機能を果たし得る。
更に、図３のような円筒状のシール部３では、ワークＷと当接するシール部３の最前端に柔軟で滑りが良い素材を配置する。これにより、シール部３をワークＷと更に密着させ易くなり、処理材の漏れを効果的に防止できる。また、ワークＷの表面を滑らかに移動させることも可能にする。例えば、その前端に、ブラシ状の部材や内部にエアを充填した細い円形のチューブ状の部材を配する等の工夫である。
【0030】
また、このシール部３は、図５のように自由に着脱して、必要に応じて交換可能な仕様にすることができる。
この図５では、細かい毛を円形に多層的に密集させたブラシ状の部材であり、図１のシール部３と同様のものである。このブラシの先端部がワークＷの表面に柔軟に密着して、処理材の漏れを効果的に防ぎつつ、周囲のエアを噴射機筐体２内にスムーズに導入することができる。そして、後方に突出する複数の突起が、噴射機筐体２の開口部に設けられた窪みに嵌合して装着される仕様として図示している。
なお、このような着脱可能なシール部３とすることについては、図３のような円筒状のシール部３に関しても同様である。
この図５では、細かい毛を円形に多層的に密集させたブラシ状の部材であり、図１のシール部３と同様のものである。このブラシの先端部がワークＷの表面に柔軟に密着して、処理材の漏れを効果的に防ぎつつ、周囲のエアを噴射機筐体２内にスムーズに導入することができる。そして、後方に突出する複数の突起が、噴射機筐体２の開口部に設けられた窪みに嵌合して装着される仕様として図示している。
なお、このような着脱可能なシール部３とすることについては、図３のような円筒状のシール部３に関しても同様である。
【0031】
噴射ノズル４は、気体や液体など流体用の噴射装置である。
図４では、右方に図示された噴射ノズル４の後端にあるエアの導入口から、圧縮された高圧エアを外部から連続的に取り入れて、噴射ノズル４内を流動したエアが前方の噴射口から付勢された状態のままで勢い良く噴射される。
図４では、全体的に細長い棒状として図示しているが、概ね中空の管状部品である。その内外の形状や構造も様々であり得るため、この図４の形状も一例である。
エアに混入されて付勢された処理材が、この噴射ノズル４からワークＷの表面に強く連続的に吹き付けられることで、表面研磨等のブラスト処理が行われる。
図４では、右方に図示された噴射ノズル４の後端にあるエアの導入口から、圧縮された高圧エアを外部から連続的に取り入れて、噴射ノズル４内を流動したエアが前方の噴射口から付勢された状態のままで勢い良く噴射される。
図４では、全体的に細長い棒状として図示しているが、概ね中空の管状部品である。その内外の形状や構造も様々であり得るため、この図４の形状も一例である。
エアに混入されて付勢された処理材が、この噴射ノズル４からワークＷの表面に強く連続的に吹き付けられることで、表面研磨等のブラスト処理が行われる。
【0032】
噴射ノズル４の先端側で、処理材の噴射口となる側が細く絞られており、処理材が混入された高圧のエアをワークＷの特定箇所に圧力を維持した状態で集中的に噴射できる形状になっている。そして、図４の噴射ノズル４の後方には、高圧エアとこれに混入された処理材を送り込むための送気管８が図示されており、噴射ノズル４の導入口と送気管８の相対する部位には相互に対応する接続手段が設けられている。
この時、後述する処理材送出回収装置６には、処理材を混入した高圧状態のエアの噴射開始、強さ等の調整、噴射停止等を指示するための操作手段が接続され、作業者が処理状況に応じて、これらを適宜に操作しながらブラスト処理を行えるものとなる。
この時、後述する処理材送出回収装置６には、処理材を混入した高圧状態のエアの噴射開始、強さ等の調整、噴射停止等を指示するための操作手段が接続され、作業者が処理状況に応じて、これらを適宜に操作しながらブラスト処理を行えるものとなる。
【0033】
この噴射ノズル４は、円筒状の噴射機筐体２の中心を前後に貫くように観念される中心軸と同軸化され、噴射口を開口部に向け、送気管８が接続された導入口を後方に向けた状態で、後述のノズル支持部５によって支持され、噴射機筐体２内に格納されている。
そして、そのような噴射ノズル４の態様を表したものが、図４の透視図であった。
そして、そのような噴射ノズル４の態様を表したものが、図４の透視図であった。
【0034】
ノズル支持部５は、噴射ノズル４を噴射機筐体２と同軸化して支持する部品である。また同時に、付勢されたエアが噴射ノズル４内を勢い良く通過する際の圧力によって、噴射機筐体２内で噴射ノズル４が揺動し得る状態に保っている。
これにより、噴射ノズル４は、その先端側、即ち、ワークＷに対向する処理材の噴射口が自律的な旋回運動を行えるように、噴射機筐体２内で支持されている。
ブラスト処理が行われる際、噴射機１のシール部３がワークＷに押し付けられて、ワークＷの表面を図４に示す処理範囲Ａとして囲い込み、噴射機１とワークＷとの間に処理空間Ｂが形成されている。そして、ワークＷに対向する噴射ノズル４の先端側が処理空間Ｂ内を揺動し、噴射口から処理範囲Ａに対して広角的に処理材が噴射される。
これにより、噴射ノズル４は、その先端側、即ち、ワークＷに対向する処理材の噴射口が自律的な旋回運動を行えるように、噴射機筐体２内で支持されている。
ブラスト処理が行われる際、噴射機１のシール部３がワークＷに押し付けられて、ワークＷの表面を図４に示す処理範囲Ａとして囲い込み、噴射機１とワークＷとの間に処理空間Ｂが形成されている。そして、ワークＷに対向する噴射ノズル４の先端側が処理空間Ｂ内を揺動し、噴射口から処理範囲Ａに対して広角的に処理材が噴射される。
【0035】
ノズル支持部５は、このような噴射ノズル４の自律的な揺動、処理空間Ｂ内での噴射口の旋回運動を可能としつつ、噴射ノズル４を保持する。なお、ノズル支持部５の保守管理の観点からは、噴射後の処理材がノズル支持部５の自由な運動を妨げないように、ノズル支持部５の前方に処理材を遮蔽する部位や部材を設けることがある。
なお、ノズル支持部５により噴射ノズル４を揺動可能に支持する構造に関しては、噴射ノズル４を揺動軸とし、これにボールベアリングを転動体として組み合わせて構成するピボット玉軸受の構造とする方法などが、その一案として考えられる。
なお、ノズル支持部５により噴射ノズル４を揺動可能に支持する構造に関しては、噴射ノズル４を揺動軸とし、これにボールベアリングを転動体として組み合わせて構成するピボット玉軸受の構造とする方法などが、その一案として考えられる。
【0036】
図４のノズル支持部５に関しては、その外観が球状のものである。そして、その球状のノズル支持部５に対応して、噴射機筐体２内の一部がこれを包み込むように丸い空洞状の保持部になっている。このような場合、保持部とする噴射機筐体２の内側面には、揺動時の抵抗を低減させて、ノズル支持部５の円滑な動きを可能にする工夫を施す場合がある。ベアリングの組み込みが一例である。
【0037】
図４の噴射機１は、本発明の一形態であるため、ノズル支持部５の形状と、噴射機筐体２内でこれに対応する保持部の形状も、図４に限らず、その他の形態を選択することが考え得る。
しかし、ノズル支持部５と噴射機筐体２を図４のような球状の滑らかな形状の組み合わせとする効果は、複数の部品の組み合わせによる過度に複雑な構成を必要とせずに、非常に簡素な構造で自律的で滑らかな噴射ノズル４の揺動を容易に実現できる利点である。同時に、噴射ノズル４及びノズル支持部５には高い圧力が掛かるが、このような形状の組み合わせによって、ノズル支持部５を噴射機筐体２内に配置する際の安定性も向上するため、噴射機１の保守管理の利便性が向上する点も併せて期待ができる効果の一つである。
しかし、ノズル支持部５と噴射機筐体２を図４のような球状の滑らかな形状の組み合わせとする効果は、複数の部品の組み合わせによる過度に複雑な構成を必要とせずに、非常に簡素な構造で自律的で滑らかな噴射ノズル４の揺動を容易に実現できる利点である。同時に、噴射ノズル４及びノズル支持部５には高い圧力が掛かるが、このような形状の組み合わせによって、ノズル支持部５を噴射機筐体２内に配置する際の安定性も向上するため、噴射機１の保守管理の利便性が向上する点も併せて期待ができる効果の一つである。
【0038】
また、図４の噴射ノズル４は、球状のノズル支持部５の中心近傍を貫くように両者が一体化されたものとして図示されている。そのような噴射ノズル４及びノズル支持部５の内部を、噴射ノズル４の後方にある導入口から前方にある噴射口に向けて付勢された高圧のエアに混入された処理材が勢い良く流動する。このようにして高速で流動するエアの力が球状のノズル支持部５を効果的に揺動させるため、噴射ノズル４は噴射口を広角的に旋回させながらワークＷの広範囲に対して処理材を遍く噴射する。
この際に、噴射ノズル４と球状のノズル支持部５との位置関係については、球状のノズル支持部５の真の中心点から僅かに離れた位置を通過するように一体化させても良く、これによってエアの圧力を更に効果的に利用することが可能である。
この際に、噴射ノズル４と球状のノズル支持部５との位置関係については、球状のノズル支持部５の真の中心点から僅かに離れた位置を通過するように一体化させても良く、これによってエアの圧力を更に効果的に利用することが可能である。
【0039】
これまで説明してきた噴射機１の構成から、これを用いたブラスト処理の流れと噴射機１の機能については、次のようなものになる。
噴射機１の使用に際し、作業者は、図２のように送気管８と還気管９を噴射機１に接続する。図４において、噴射ノズル４の導入口に接続された送気管８からは、ワークＷに対して噴射する処理材が高圧のエアに混入されて連続的に噴射ノズル４に供給される。
一方では、使用済みの処理材を回収するために噴射機筐体２の排気口に接続された還気管９には、ワークＷと噴射機筐体２との間に形成された処理空間Ｂからエアと共に処理材を吸い出して回収するため、負圧による吸引力が効いている。
噴射機１の使用に際し、作業者は、図２のように送気管８と還気管９を噴射機１に接続する。図４において、噴射ノズル４の導入口に接続された送気管８からは、ワークＷに対して噴射する処理材が高圧のエアに混入されて連続的に噴射ノズル４に供給される。
一方では、使用済みの処理材を回収するために噴射機筐体２の排気口に接続された還気管９には、ワークＷと噴射機筐体２との間に形成された処理空間Ｂからエアと共に処理材を吸い出して回収するため、負圧による吸引力が効いている。
【0040】
送気管８から噴射ノズル４に連続して供給される処理材は、外部から供給される高圧状態のエアに混入されて付勢された状態になっている。そして、噴射ノズル４の内部を後方の導入口から前方の噴射口に向けて勢い良く流動し続ける。この時に、高圧のエアが高速で流動する際に生じる反力によって、噴射機筐体２内では、ノズル支持部５に支持された噴射ノズル４が、その先端にある噴射口をワークＷに対向させながら、旋回するように揺動し続ける。そのため、処理材が混入されたエアがワークＷの処理範囲Ａに向けて広角かつ広範囲に強力に噴射される。これによって、ワークＷの汚れや錆などを効果的に除去することが可能になる。
【0041】
その後、処理空間Ｂに連続的に噴射される処理材は、使用済みの処理材として順次速やかに回収される必要がある。噴射機筐体２の内部には、還気管９から処理材を回収するための負圧が掛けられており、噴射機筐体２の排気口からエアと共に処理材を外部に排出させる効果がある。これと同時に、処理材が速やかに噴射機筐体２の外部に排出されるように、ワークＷに密着したシール部３のブラシの隙間や通気口を通じて、必要量のエアが噴射機１の周辺から噴射機筐体２内の処理空間Ｂに取り込まれる。これにより、噴射ノズル４からワークＷに向けて噴射された処理材は、噴射機筐体２の外部に漏れることがないようにシール部３によって遮蔽され、噴射機筐体２の排気口に接続された還気管９によって噴射機１の外へと運ばれて回収される。
【0042】
次に、この噴射機１を用いてブラスト処理を行う際に、これと併せて使用される処理材送出回収装置６について説明する。
図６は、噴射機１と処理材送出回収装置６とで構成されるブラスト処理装置の全体構成を概略化して図示したものである。
始めに、処理材送出回収装置６の全体的な構成であるが、この処理材送出回収装置６は、これまで説明した噴射機１と共に用いられ、送気管８と還気管９によって噴射機１と接続される。
図６の中央から下方に、大きな四角形で図示したものが処理材送出回収装置６である。
そして、左上に図示した噴射機１に送気管８と還気管９が接続されている。
更に、装置筐体７の内部には、貯留庫１０、エア源１１、吸引機１２、分離機１３、回収庫１４が格納されている。
図６は、噴射機１と処理材送出回収装置６とで構成されるブラスト処理装置の全体構成を概略化して図示したものである。
始めに、処理材送出回収装置６の全体的な構成であるが、この処理材送出回収装置６は、これまで説明した噴射機１と共に用いられ、送気管８と還気管９によって噴射機１と接続される。
図６の中央から下方に、大きな四角形で図示したものが処理材送出回収装置６である。
そして、左上に図示した噴射機１に送気管８と還気管９が接続されている。
更に、装置筐体７の内部には、貯留庫１０、エア源１１、吸引機１２、分離機１３、回収庫１４が格納されている。
【0043】
処理材送出回収装置６のエア源１１については、電力で駆動されるコンプレッサや、電力を要しないで使用可能な高圧エアボンベ等を用いる。そして、これに接続された送気管８を通じて、貯留庫１０を経由して噴射機１の導入口に接続される。また、高圧状態のエアを噴射機１の噴射口からワークＷに対して、そのまま強力な圧力を維持したままの状態で噴射させることが可能な高圧エア送出機能を有している。
ブラスト処理のため、噴射機１を操作してワークＷに処理材を吹き付ける際には、貯留庫１０に貯蔵された処理材が使用される。そして、処理材をワークＷに対して噴射する際には、エア源１１から連続的に供給される高圧のエアを利用する。そのために、貯留庫１０の処理材が送気管８の高圧エアに混入される。
一方、ワークＷに噴射された使用後の処理材は、吸引機１２で発生させた吸引力により噴射機１から分離機１３に導き込まれる。そして、エアと共に分離機１３に導き入れられた処理材は、分離機１３でエアとの混合状態から選別されて分離される。処理材を除去した分離処理後のエアは分離機１３から装置筐体７の外部に排出され、分離された処理材は回収庫１４に送られて貯蔵される。
ブラスト処理のため、噴射機１を操作してワークＷに処理材を吹き付ける際には、貯留庫１０に貯蔵された処理材が使用される。そして、処理材をワークＷに対して噴射する際には、エア源１１から連続的に供給される高圧のエアを利用する。そのために、貯留庫１０の処理材が送気管８の高圧エアに混入される。
一方、ワークＷに噴射された使用後の処理材は、吸引機１２で発生させた吸引力により噴射機１から分離機１３に導き込まれる。そして、エアと共に分離機１３に導き入れられた処理材は、分離機１３でエアとの混合状態から選別されて分離される。処理材を除去した分離処理後のエアは分離機１３から装置筐体７の外部に排出され、分離された処理材は回収庫１４に送られて貯蔵される。
【0044】
以下、噴射機１の説明と同様に、本発明の処理材送出回収装置６を構成する個別の要素部品について説明する。
装置筐体７は、噴射機筐体２と同じく、処理材送出回収装置６の各構成要素を取り纏めて保護する外装部品である。強度が要求されるため、多くの場合に軽金属や硬質プラスチック等の素材を用いた装置筐体７であり、内部に各部品の格納空間を備える。但し、その素材や形状及び大きさについては適宜に最適なものを選択すれば良い。
なお、本装置は可搬性を一つの利点とし得るため、これを容易にするために、持ち手を備えて運搬可能な大きさとすることで利便性が更に向上する。その一例として、軽量なアルミニウム製アタッシュケースのような装置筐体７とし、これに処理材送出回収装置６の構成要素に加え、噴射機１も併せて格納することを可能とする。そして、使用時には蓋を開けて噴射機１を取り出し、送気管８等に接続して使用する。作業後は噴射機１と送気管８等との接続を解き、それらを格納して蓋を閉め、持ち手を握って容易に運搬できる仕様にすることが可能である。
装置筐体７は、噴射機筐体２と同じく、処理材送出回収装置６の各構成要素を取り纏めて保護する外装部品である。強度が要求されるため、多くの場合に軽金属や硬質プラスチック等の素材を用いた装置筐体７であり、内部に各部品の格納空間を備える。但し、その素材や形状及び大きさについては適宜に最適なものを選択すれば良い。
なお、本装置は可搬性を一つの利点とし得るため、これを容易にするために、持ち手を備えて運搬可能な大きさとすることで利便性が更に向上する。その一例として、軽量なアルミニウム製アタッシュケースのような装置筐体７とし、これに処理材送出回収装置６の構成要素に加え、噴射機１も併せて格納することを可能とする。そして、使用時には蓋を開けて噴射機１を取り出し、送気管８等に接続して使用する。作業後は噴射機１と送気管８等との接続を解き、それらを格納して蓋を閉め、持ち手を握って容易に運搬できる仕様にすることが可能である。
【0045】
送気管８は、噴射機１の説明でも述べたように、エア源１１から連続的に送り込まれる高圧状態のエアに貯留庫１０に貯蔵された処理材を混入させて噴射機１に送り込むための経路になる。具体的には、エア源１１から貯留庫１０を経由して噴射機１に至る中空の長管である。
これについては、説明等の便宜上から、貯留庫１０を分岐点として上流又は下流に分けて考えることができる。以下の説明では、エア源１１から貯留庫１０までを送気管上流部８ｕとし、貯留庫１０から噴射機１の導入口までを送気管下流部８ｄとする。
これについては、説明等の便宜上から、貯留庫１０を分岐点として上流又は下流に分けて考えることができる。以下の説明では、エア源１１から貯留庫１０までを送気管上流部８ｕとし、貯留庫１０から噴射機１の導入口までを送気管下流部８ｄとする。
【0046】
還気管９は、噴射機１からワークＷに対して噴射した後の使用済み処理材をエアと共に吸引し、分離機１３で処理材のみに分離して回収庫１４まで送るための経路になる。具体的には、噴射機１から分離機１３を経由して回収庫１４に至る中空の長管である。
これも、送気管８と同様に便宜上の観点から、分離機１３を分岐点にして上流又は下流に分けて考えることが可能である。噴射機１の排気口から分離機１３までを還気管上流部９ｕとし、分離機１３から回収庫１４までを還気管下流部９ｄとする。但し、還気管下流部９ｄに関しては、装置筐体７内で分離機１３と回収庫１４を直接に結ぶものであるため、その長さを短縮化したり、場合によってはこれを省略することがあり得る。
これも、送気管８と同様に便宜上の観点から、分離機１３を分岐点にして上流又は下流に分けて考えることが可能である。噴射機１の排気口から分離機１３までを還気管上流部９ｕとし、分離機１３から回収庫１４までを還気管下流部９ｄとする。但し、還気管下流部９ｄに関しては、装置筐体７内で分離機１３と回収庫１４を直接に結ぶものであるため、その長さを短縮化したり、場合によってはこれを省略することがあり得る。
【0047】
なお、図４で図示した送気管８及び還気管９の内径の大きさは一例であるが、エア源１１から送出されたエアを高圧状態のままで噴射機１に送り込む送気管８の内径は一般的に細い。これに対して、使用済みの処理材が混入しているエアを効率的に吸引して回収する還気管９は送気管８よりも太い内径であることが多い。
送気管８と還気管９は共にパイプ状の部品であるが、それらは各々に噴射機１の導入口又は排気口との接続手段を備えている。この接続手段としては、ネジ構造やカップリングプラグ等の継手を利用して必要な時に容易かつ速やかに接続や解除が可能なものとする。これは噴射機１の使い易さを向上させるため、噴射機１と処理材送出回収装置６の送気管８等との間に延長用の配管部品を介在させたり、メンテナンス時にこれらを自在に分離し易くするためである。
送気管８と還気管９は共にパイプ状の部品であるが、それらは各々に噴射機１の導入口又は排気口との接続手段を備えている。この接続手段としては、ネジ構造やカップリングプラグ等の継手を利用して必要な時に容易かつ速やかに接続や解除が可能なものとする。これは噴射機１の使い易さを向上させるため、噴射機１と処理材送出回収装置６の送気管８等との間に延長用の配管部品を介在させたり、メンテナンス時にこれらを自在に分離し易くするためである。
【0048】
また、作業者が噴射機１を自由に操作し易いように、特に送気管８や還気管９の噴射機１側、即ち、作業者が噴射機１を手にする側となる送気管下流部８ｄ及び還気管上流部９ｕにおいては可撓性を備える素材を選択する。
なお、図６に図示した他の配管部材として、エア源１１から吸引機１２に繋がる取込管１５がある。これは、後ほど吸引機１２の説明を行う際に、エア源１１と吸引機１２の協働によって負圧を発生させるため、吸引機１２がエア源１１から高圧エアを取り込む経路になるものである。
なお、図６に図示した他の配管部材として、エア源１１から吸引機１２に繋がる取込管１５がある。これは、後ほど吸引機１２の説明を行う際に、エア源１１と吸引機１２の協働によって負圧を発生させるため、吸引機１２がエア源１１から高圧エアを取り込む経路になるものである。
【0049】
貯留庫１０は、ブラスト処理に使用する前の処理材を蓄えて保管する容器である。処理材が意図に反して漏れ出さないように密閉性が高く、内部が中空となった保存庫である。
送気管８を介してエア源１１及び噴射機１の導入口に接続される。また、送気管８内を噴射機１に向けて流動するエアに、内部に貯蔵する処理材を混入する処理材混入機能を有している。そのため、エア源１１から高圧で送出された圧縮エアを取り込む入口と、貯蔵する処理材をこれに適量混入させて噴射機１に送り出すため、送気管８に繋がる出口を備えている。
送気管８を介してエア源１１及び噴射機１の導入口に接続される。また、送気管８内を噴射機１に向けて流動するエアに、内部に貯蔵する処理材を混入する処理材混入機能を有している。そのため、エア源１１から高圧で送出された圧縮エアを取り込む入口と、貯蔵する処理材をこれに適量混入させて噴射機１に送り出すため、送気管８に繋がる出口を備えている。
【0050】
これに用いる素材の選択は、プラスチックや金属など適宜に判断されるものだが、処理材の残量やエアへの混入状態を確認するため、その全部又は一部を透明なものとし、処理材送出回収装置６の装置筐体７の外から容易に確認が可能なものにしても良い。
また、処理材混入機能を実現する装置に関しては、ホッパ状の貯留庫１０とし、前述したエアの入口と出口を集約化した混合器とし、これの内部を高速で流動して通過するエアに処理材を連続的に投入して混入させることも考えられる。
更には、貯留庫１０やこれに接続される送気管８等には、安全管理のための圧力計、減圧や排気のための弁装置等を適宜に設けても良い。
また、処理材混入機能を実現する装置に関しては、ホッパ状の貯留庫１０とし、前述したエアの入口と出口を集約化した混合器とし、これの内部を高速で流動して通過するエアに処理材を連続的に投入して混入させることも考えられる。
更には、貯留庫１０やこれに接続される送気管８等には、安全管理のための圧力計、減圧や排気のための弁装置等を適宜に設けても良い。
【0051】
エア源１１は、圧縮されて加圧された高圧状態のエアを、これに繋がる送気管８を通じて貯留庫１０に送出する。そして、貯留庫１０において処理材が混入されたエアは噴射機１まで至り、ワークＷに勢い良く吹き付けられてブラスト処理が行われる。従って、このエア源１１は、高圧のエアを送気管８から噴射機１まで付勢された状態のまま送り込むことが可能な高圧エア送出機能を有している。
前述したように、電力で駆動され、外部から導入したエアを圧縮して排出するコンプレッサや、電力を要せずに予め圧縮済みのエアを保管する高圧エアボンベ等の利用が考えられる。
エア源１１がコンプレッサである場合、このブラスト処理装置を使用する作業者は、エア源１１を始動又は停止させるスイッチを適時に操作しながらブラスト処理を行う。このような操作用スイッチは、処理材送出回収装置６の装置筐体７上に配置しても良いし、エア源１１に接続されて装置筐体７外に配置される足踏式フットスイッチ等であっても良い。これは、エアボンベを使用する場合も同様である。
前述したように、電力で駆動され、外部から導入したエアを圧縮して排出するコンプレッサや、電力を要せずに予め圧縮済みのエアを保管する高圧エアボンベ等の利用が考えられる。
エア源１１がコンプレッサである場合、このブラスト処理装置を使用する作業者は、エア源１１を始動又は停止させるスイッチを適時に操作しながらブラスト処理を行う。このような操作用スイッチは、処理材送出回収装置６の装置筐体７上に配置しても良いし、エア源１１に接続されて装置筐体７外に配置される足踏式フットスイッチ等であっても良い。これは、エアボンベを使用する場合も同様である。
【0052】
また、エア源１１や貯留庫１０に繋がる送気管８には、必要に応じて、安全を保持するための弁装置を設けることがある。更に、エア源１１から、粒子状の処理材が貯蔵される貯留庫１０に向けて高圧エアを送り出すに際し、エアに含有される可能性がある水分を除去して乾燥状態にするため、ミストセパレータなどを配置することがある。
【0053】
吸引機１２は、噴射機１の排気口に還気管９を介して接続される分離機１３に繋がっている。そして、ブラスト処理で使用された後の処理材を噴射機筐体２から分離機１３に引き込むための吸引力を分離機１３に付与する負圧発生機能を備えている。
この吸引機１２としては、外部電源や内蔵バッテリーから供給される電力で駆動されるエアバキュームポンプ等を使用することができる。また、電力供給に依存しない自立型の吸引機１２としては、エア源１１から供給される圧縮済みで管内を高速流動するエアにより、真空状態を発生させて負圧を生み出す真空発生機を用いることができる。
この吸引機１２としては、外部電源や内蔵バッテリーから供給される電力で駆動されるエアバキュームポンプ等を使用することができる。また、電力供給に依存しない自立型の吸引機１２としては、エア源１１から供給される圧縮済みで管内を高速流動するエアにより、真空状態を発生させて負圧を生み出す真空発生機を用いることができる。
【0054】
本発明において、エア源１１から送出される高圧エアによって真空発生機で負圧を生み出し、これを分離機１３の吸引力にする仕様は、エネルギーの有効活用という利点の他にも、ブラスト処理装置の可搬性を向上させる意味において非常に有効なものと考える。
この真空発生機の基本的構成、そして、エア源１１と吸引機１２の協働は、次のようなものである。
この真空発生機の基本的構成、そして、エア源１１と吸引機１２の協働は、次のようなものである。
【0055】
図６に図示したように、エア源１１と真空発生機である吸引機１２とが取込管１５で結ばれている。そして、吸引機１２には、この取込管１５を通じてエア源１１が送出するエアを取り入れる取込口１２ａがある。また、分離機１３内からエアを吸い出す吸出管１６が繋がる吸出口１２ｂがあり、更に、取込口１２ａから取り込んだエアと、分離機１３から吸い出したエアを吸引機１２外に排出する排出口１２ｃがある。
この時、ノズルとディフューザの組み合わせにより、取込口１２ａから取り込まれたエアはノズルで絞られて流動速度を増加させてディフューザに流入する。そして、吸出管１６により分離機１３内から吸い出されたエアを巻き込みながら、排出口１２ｃの外部に排出される。
このようにして、真空発生機により、分離機１３内のエアが吸い出されて負圧が生じ、噴射機１からエアとこれに混入された処理材を分離機１３に引き込むための吸引力が発生する。
この時、ノズルとディフューザの組み合わせにより、取込口１２ａから取り込まれたエアはノズルで絞られて流動速度を増加させてディフューザに流入する。そして、吸出管１６により分離機１３内から吸い出されたエアを巻き込みながら、排出口１２ｃの外部に排出される。
このようにして、真空発生機により、分離機１３内のエアが吸い出されて負圧が生じ、噴射機１からエアとこれに混入された処理材を分離機１３に引き込むための吸引力が発生する。
【0056】
分離機１３は、図６のように、噴射機１に接続されて使用済みの処理材をエアと共に回収する還気管上流部９ｕ、エアから分離した処理材を貯蔵する回収庫１４に繋がる還気管下流部９ｄ、吸引機１２に負圧を生じさせる吸出管１６の３種の配管と接続されている。
分離機１３は、還気管９により上流側で噴射機１の排気口に、下流側で回収庫１４に接続されている。そして、負圧による吸引力で自己の内部に噴射機１からエアを導入し、これに混入している粒子をエアから分離する分離機能を有している。
この分離機１３は、サイクロン式の集塵装置を用いることが可能である。そして、還気管上流部９ｕを通り分離機１３に導かれた処理材を含有するエアは、分離機１３の円筒状の内壁を接線方向に高速旋回するように取り込まれる。その旋回時の遠心力でエア中の処理材が分離され、エアのみが分離機１３外に排出される構造になっている。また、分離された処理材は還気管下流部９ｄを通って回収庫１４に送られる。
分離機１３は、還気管９により上流側で噴射機１の排気口に、下流側で回収庫１４に接続されている。そして、負圧による吸引力で自己の内部に噴射機１からエアを導入し、これに混入している粒子をエアから分離する分離機能を有している。
この分離機１３は、サイクロン式の集塵装置を用いることが可能である。そして、還気管上流部９ｕを通り分離機１３に導かれた処理材を含有するエアは、分離機１３の円筒状の内壁を接線方向に高速旋回するように取り込まれる。その旋回時の遠心力でエア中の処理材が分離され、エアのみが分離機１３外に排出される構造になっている。また、分離された処理材は還気管下流部９ｄを通って回収庫１４に送られる。
【0057】
噴射機１でワークＷの表面処理を行うブラスト処理に使用された後、分離機１３でエアから分離された処理材は、最終的に回収庫１４に貯蔵されて回収される。
回収庫１４は内部が空洞のタンク状であり、必要に応じて、回収時に処理材と共に取り込まれる余剰のエアを外部に排出する弁装置等が設けられる。
貯蔵された処理材を取り出すために、その取出口が設けられ、又は、還気管９から必要に応じて容易に分離可能なものとされ、処理材が回収庫１４から取り出される。
また、貯留庫１０と同じく、その全部又は一部を透明なものとし、処理材送出回収装置６の装置筐体７の外から、処理材の量を容易に確認できるものにしても良い。
回収庫１４は内部が空洞のタンク状であり、必要に応じて、回収時に処理材と共に取り込まれる余剰のエアを外部に排出する弁装置等が設けられる。
貯蔵された処理材を取り出すために、その取出口が設けられ、又は、還気管９から必要に応じて容易に分離可能なものとされ、処理材が回収庫１４から取り出される。
また、貯留庫１０と同じく、その全部又は一部を透明なものとし、処理材送出回収装置６の装置筐体７の外から、処理材の量を容易に確認できるものにしても良い。
【0058】
処理材送出回収装置６がこのような構成を有することから、処理材送出回収装置６の機能、そして、噴射機１と処理材送出回収装置６を使用したブラスト処理の流れは、次のようなものとなる。
噴射機１は、送気管８と還気管９によって処理材送出回収装置６に接続される。この時、処理材送出回収装置６において、噴射機１の機能を実現するために働く機器は、送気管８と還気管９の他に次のようなものがあった。
使用前の処理材を貯蔵する貯留庫１０があり、貯留庫１０内の処理材を高圧のエアに混入させて噴射機１から噴射させるため、エア源１１が噴射機１まで高圧のエアを送り込む。この貯留庫１０とエア源１１における協働が処理材送出回収装置６における前半の工程である。
一方、噴射機１内の使用済み処理材を分離機１３に引き込むための吸引力を発生させる吸引機１２、引き込んだエアから処理材を分離する分離機１３、分離した処理材を保管する回収庫１４の協働によって、処理材送出回収装置６における後半の工程が終了する。
なお、これらの前後半の両工程は連続的に行われるものであり、噴射機１によるブラスト処理はこれと同時進行的なものである。
噴射機１は、送気管８と還気管９によって処理材送出回収装置６に接続される。この時、処理材送出回収装置６において、噴射機１の機能を実現するために働く機器は、送気管８と還気管９の他に次のようなものがあった。
使用前の処理材を貯蔵する貯留庫１０があり、貯留庫１０内の処理材を高圧のエアに混入させて噴射機１から噴射させるため、エア源１１が噴射機１まで高圧のエアを送り込む。この貯留庫１０とエア源１１における協働が処理材送出回収装置６における前半の工程である。
一方、噴射機１内の使用済み処理材を分離機１３に引き込むための吸引力を発生させる吸引機１２、引き込んだエアから処理材を分離する分離機１３、分離した処理材を保管する回収庫１４の協働によって、処理材送出回収装置６における後半の工程が終了する。
なお、これらの前後半の両工程は連続的に行われるものであり、噴射機１によるブラスト処理はこれと同時進行的なものである。
【0059】
噴射機１の機能の詳細については前述したとおりだが、このブラスト処理装置においては、処理材送出回収装置６のエア源１１から送気管上流部８ｕを通じて高圧状態で送出されるエアに対し、貯留庫１０内の処理材が混入される。そして、処理材が混入されたエアは送気管下流部８ｄを通り、高圧状態を維持したままで噴射機１に送り込まれる。
前述のとおり、噴射機１では、高圧エアによって生み出される力でノズル支持部５と共に揺動する噴射ノズル４から、ワークＷに向けて広角に処理材が噴射されてブラスト処理が実行される。作業者は噴射機１を適宜に操作してワークＷの広範囲をブラスト処理することが可能である。
前述のとおり、噴射機１では、高圧エアによって生み出される力でノズル支持部５と共に揺動する噴射ノズル４から、ワークＷに向けて広角に処理材が噴射されてブラスト処理が実行される。作業者は噴射機１を適宜に操作してワークＷの広範囲をブラスト処理することが可能である。
【0060】
この時、噴射機１と処理材送出回収装置６は、共に可搬性が高く、ワークＷを被覆するカバー等を必要としないので、金型を射出成形機から取り外すことなく、作業者は容易にブラスト処理を行うことができる。
使用後の処理材は、噴射機１から処理材送出回収装置６によって自動的に回収される。この時、噴射機１では、処理材を効率的に回収するためにシール部３から周囲のエアを取り込みながらも、処理材の漏洩が防がれている。
使用後の処理材は、噴射機１から処理材送出回収装置６によって自動的に回収される。この時、噴射機１では、処理材を効率的に回収するためにシール部３から周囲のエアを取り込みながらも、処理材の漏洩が防がれている。
【0061】
処理材送出回収装置６により、噴射機筐体２の排気口に接続された還気管９により噴射機１から回収される使用済み処理材は、吸引機１２で生み出される吸引力によって分離機１３に引き込まれる。そして、分離機１３は、処理材が混合されたエアから処理材のみを分離して回収庫１４に送り込むと同時に、分離後のエアを外部に放出する。
【0062】
なお、本発明のブラスト処理装置における処理材の回収率について、次のような方法による実証試験を実施した。
始めに貯留庫１０に一定量（例えば、１ｋｇ等）の処理材を投入する。その後、ワークＷに処理材を噴射して、実際にブラスト処理を行う。この時に、噴射機１から噴射される処理材は、同時並行的に処理材送出回収装置６の回収庫１４に回収される。そして、ブラスト処理の終了後、貯留庫１０内の残量を計測して処理材の使用量を把握し、同時に、回収庫１４内の回収量を計測し、これらの数値を比較した。
このような実証試験を繰り返したところ、噴射機１及び処理材送出回収装置６による使用済み処理材の平均回収率は９６．９％と概ね良好であり、当初に想定した回収効果を確実に得ることができた。
始めに貯留庫１０に一定量（例えば、１ｋｇ等）の処理材を投入する。その後、ワークＷに処理材を噴射して、実際にブラスト処理を行う。この時に、噴射機１から噴射される処理材は、同時並行的に処理材送出回収装置６の回収庫１４に回収される。そして、ブラスト処理の終了後、貯留庫１０内の残量を計測して処理材の使用量を把握し、同時に、回収庫１４内の回収量を計測し、これらの数値を比較した。
このような実証試験を繰り返したところ、噴射機１及び処理材送出回収装置６による使用済み処理材の平均回収率は９６．９％と概ね良好であり、当初に想定した回収効果を確実に得ることができた。
【符号の説明】
【0063】
１ 噴射機
２ 噴射機筐体
３ シール部
４ 噴射ノズル
５ ノズル支持部
６ 処理材送出回収装置
７ 装置筐体
８ 送気管
８ｕ 送気管上流部
８ｄ 送気管下流部
９ 還気管
９ｕ 還気管上流部
９ｄ 還気管下流部
１０ 貯留庫
１１ エア源
１２ 吸引機
１２ａ 取込口
１２ｂ 吸出口
１２ｃ 排出口
１３ 分離機
１４ 回収庫
１５ 取込管
１６ 吸出管
Ａ 処理範囲
Ｂ 処理空間
Ｗ ワーク
２ 噴射機筐体
３ シール部
４ 噴射ノズル
５ ノズル支持部
６ 処理材送出回収装置
７ 装置筐体
８ 送気管
８ｕ 送気管上流部
８ｄ 送気管下流部
９ 還気管
９ｕ 還気管上流部
９ｄ 還気管下流部
１０ 貯留庫
１１ エア源
１２ 吸引機
１２ａ 取込口
１２ｂ 吸出口
１２ｃ 排出口
１３ 分離機
１４ 回収庫
１５ 取込管
１６ 吸出管
Ａ 処理範囲
Ｂ 処理空間
Ｗ ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
