CN101407044A - 抛丸机中的磨料回收机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抛丸机中的磨料回收机构。设有用于回收磨料的漏斗的抛丸机的抛丸腔的底壁面形成在可能的最低位置。在预定位置通过允许磨料从中通过的网部件(21，22)将抛丸机(1)的箱室(3)划分为上空间和下空间，以形成具有由所述网部件(21，22)限定的底壁面(20)的抛丸腔(2)。成形为大致倒四棱锥形的漏斗(10)布置在所述网部件(21，22)的下方，使得所述漏斗(10)的顶部朝向所述网部件(21，22)开口，并且使各所述漏斗(10)的底端通过回收管(30)与诸如集尘器的抽吸部件连通。

Description

抛丸机中的磨料回收机构

技术领域

本发明涉及一种抛丸机中的磨料回收机构，更具体地涉及这样一种抛丸机的磨料回收机构，该磨料回收机构用于回收主要在形成于抛丸机的箱室(cabinet)中的抛丸腔中喷射的磨料。

根据本发明的抛丸机包括各种类型的抛丸机，例如有：喷砂机，其用于干喷射或干抛射(下面将称为“喷射”，其包括抛射)由诸如压缩空气的压缩气体和磨料构成的混合流体；以及在喷丸机中使用的抽吸抛丸机或直压式抛丸机。根据本发明的抛丸机还包括通过离心力来喷射磨料的机器，以及通过例如使用旋转叶轮进行轰击来喷射磨料的机器。

待由根据本发明的回收机构回收的磨料不仅包括用于抛光或切削的诸如磨粒的磨料，而且还包括所谓的“丸”(例如，钢球、玻璃珠、塑料珠和陶瓷珠)，为了使待加工的物体或待处理的产品(以下统称为“工件”)具有残余应力或者为了诸如涂覆的表面处理的目的而喷射所谓的“丸”，并且所述磨料还包括为了各种其它目的喷射的粉末或颗粒。另外，待由根据本发明的回收机构回收的磨料包括可再用的磨料以及因喷射磨料产生的灰尘，例如通过轰击导致的工件粉末和粉碎的磨料颗粒。

但是，应注意下面对实施方式的描述着重于磨料的回收过程。上述灰尘经由与磨料相同的回收路径运送，直到其在集尘器中与磨料分离。

当基于原材料进行分类时，上述磨料由陶瓷、玻璃、金属、树脂或植物物质制成。陶瓷类磨料包括人造刚玉、碳化硅、石榴石、锆石珠、锆石丸、锆石砂等。玻璃类磨料包括玻璃珠。当基于材料和形状进行分类时，金属类磨料包括钢丸、钢砂、钢珠、圆切丝、不锈钢丸、不锈钢珠、不锈钢切线等。当基于材料进行分类时，树脂类磨料包括尼龙、聚碳酸酯、Polyplus^TM等。植物类磨料包括胡桃木(胡桃壳)、杏木(杏籽)、桃木(桃籽)等。考虑到形状，磨料可以为多边形、栅格形、球形、珠形、柱形、类似切线形等。

上述磨料用于：表面分层，例如模具清洁、涂覆分层、渗氮；诸如去锈和去尘的清洁；诸如雕刻、布图和镀层的表面处理；用于缎式修整或金属修整的喷丸；以及对机加工品、树脂成型品或模铸品去毛刺。

考虑到颗粒尺寸，可获得多种规格的上述磨料，包括：具有大直径的#30至#280(0.3mm到2.8mm的直径)金属类磨料；以及#20至#220(1000到53μm)微粒及#240至#8000(57到1.2μm)的陶瓷类磨料。

背景技术

如上所述，通过喷砂将磨料喷射到工件上以切削或清洁工件，或者通过喷丸处理使诸如钢珠的丸轰击到工件上，以使工件涂覆有锡、锌和其它金属或者使工件表面具有残余应力。

在以这种方式在工件上喷射粉末或颗粒的过程中，在喷射之后回收的可再用磨料、因在工件上轰击磨料产生的粉碎的磨料颗粒或者诸如工件的切削颗粒的灰尘的任何散布，会污染作业环境。为了再利用已使用一次的磨料，有必要对磨料进行回收。为此，抛丸机包括呈箱形的箱室，在该箱室中喷射并处理磨料，并且将磨料喷射到形成在该箱室中的抛丸腔中的工件上，以防止磨料或灰尘散布到箱室外部。

参照图10，漏斗10′形成箱室3的下部，并且成形为向下渐缩的倒棱锥形从而可以回收抛丸腔2中的磨料、灰尘等。例如通过作为磨料容器的旋流器50使该漏斗10′的底端与集尘器60连通。当为上述集尘器60设置的鼓风机61抽吸集尘器60的内部空气时，由漏斗10′回收的磨料和灰尘就被运送到箱室3外部。可再用的磨料可与其它灰尘分离而被回收(参见日本未审专利公开No.2005-74563的图2)。

上述漏斗10′的顶部开口例如用允许磨料通过的穿孔的金属网22覆盖。该网22例如防止异物落入漏斗10′中。同时，在需要时，在该金属网之上设有其上布置有工件W″的金属格栅21，由此将漏斗10′与抛丸腔2相分离。金属格栅21和金属网22限定了抛丸腔2的底壁面20。

在如上所述构造的抛丸机1中，其中成形为倒四棱锥形的漏斗10′设在箱室3的底部，在抛丸腔2中喷射的磨料、通过喷射该磨料而产生的灰尘等，通过构成抛丸腔2的底壁面20的金属格栅21、金属网22等而落入漏斗10′中。之后，已落入漏斗10′中的磨料被引向漏斗10′的倾斜内壁并聚集在漏斗10′的底部。所聚集的磨料然后通过该漏斗10′的底部被引入抽吸抛丸腔2的内部空气的回收管30中，并被运送到箱室3的外部。

如上所述运送的磨料被引入也用作磨料容器的旋流器50中，以回收可再用的磨料。在磨料被回收之后呈剩余物形式的灰尘被引入集尘器60，在此处，通过鼓风机61将不含灰尘的清洁空气喷射到外部。通过上述结构，设置了用于回收磨料和灰尘的回收机构。

但是，如图10所示，如果使箱室3较大，则因为通过使箱室3的下部朝向其底部渐缩而形成漏斗10′，所以漏斗10′也变大。结果，通过用金属网22、金属格栅21等覆盖该漏斗10′的顶部开口而形成的抛丸腔2的底壁面20将布置在较高位置处。

由此，只要抛丸机1较小，则如图10所示的结构在操作方面就没有问题。但是，如果抛丸机具有上述结构并且需要处理较大的工件W，则除了使抛丸机自身较大之外别无选择，由此使得漏斗10′较大。因此，从抛丸腔2的底壁面20到安装有抛丸机的建筑物的地面的距离将变大。这样难以将工件W向上运送到抛丸腔2中以及从抛丸腔2向下运送工件W。

具体而言，当需要处理较大工件W时，如果能在抛丸腔2中确保较大空间，即，足够大使得操作者能将手推车上的工件W运送到抛丸腔2中并且处理抛丸腔2中的工件W的空间，那么会比较方便。为此，需要使漏斗10′非常大。但是，允许手推车和操作者顺畅地进入抛丸腔2产生了矛盾的需求；即，需要使抛丸腔2的底壁面20距上述地面的高度较低，即底壁面20的位置较低。

即使通过抛丸机1的已知结构也可以满足这种需求。更具体地说，可以在安装有抛丸机1的建筑物的地面下方或地基中形成有大到足以容纳漏斗10′的槽或凹部，使得漏斗10′可以容置在该槽中，从而使得抛丸腔2的底壁面20与建筑物的地面基本齐平。

但是，该方案不仅在安装抛丸机1方面费钱费力，而且还需要对现有建筑物的地面、地基等进行大量的修缮。简言之，对于现有建筑物，难以采用该方案。

另外，如果抛丸腔2随着箱室3变大而变大，则需要使得用于抽吸该抛丸腔中的空气的回收管、管道、旋流器、集尘器、鼓风机等较大。这样使得整个机器较大，从而增加了机器的成本。

为了克服现有技术中相关的上述问题而做出本发明。由此，本发明的目的是提供一种抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构使得抛丸腔的底壁面能布置在距上述地面的最低可能位置，而不需要对建筑物的地面、地基等进行大量修缮，同时仍采用其中将用于回收磨料的漏斗布置在抛丸腔的底壁面下方的结构。

本发明的另一目的是提供一种抛丸机中的磨料回收机构，即使在使抛丸腔较大时，该磨料回收机构也可以回收磨料和类似灰尘，而不会增加用于抽吸抛丸腔的内部空气的回收管、管道、旋流器、集尘器、鼓风机等的尺寸，也不会导致诸如阻塞的任何问题。

发明内容

在发明内容的如下描述中，为了易于阅读本发明而对实施方式赋予附图标记，但是这些附图标记并不旨在限制实施方式的发明。

为了实现上述目的，根据本发明的抛丸机中的磨料回收机构包括能够使磨料从中通过的网部件21、22，该网部件将抛丸机1的箱室3分为上空间和下空间，以形成抛丸腔2，该抛丸腔具有由所述网部件21、22限定的底壁面20。

在所述网部件21、22的下方布置有多个漏斗10，所述漏斗大致成形为二维截面为倒梯形或者三维视图中为倒四棱锥形，使得所述多个漏斗10的顶部朝向所述网部件21、22开口，并且使这些漏斗10中每一个的底端通过回收管30与集尘器60的抽吸部件连通。

在具有上述结构的磨料回收机构中，可以单独地形成漏斗10。但是，优选的是，在由诸如45度毗邻V形槽的两个平行槽构成的W形截面沟槽12的各槽中，以45度角度布置有例如大致成形为倒等边三角形形状的分隔板13，以将各槽中的空间分为倒四棱锥形状，由此形成构成一组的两列漏斗10(参见图4A和图4B以及图8)。

在这种情况下，在形成有构成一组的两列漏斗10的上述沟槽12上附接一个与各漏斗10的底端连通的回收管30，以形成回收单元18，使得漏斗10的布置方向限定为长度方向。此外，可以在网部件21、22的下方布置一个或多个回收单元18(参见图4A和图4B以及图8)。

对于回收管30的结构，理想的是，回收管30的截面形状是长边与短边之比至少为1.5、优选为2到3.5的矩形。由此，可以使各漏斗10的底端在截面长边的任一端处与回收管30连通。

在这种情况下，设置用作止动件的管16以延长在各漏斗10与回收管30之间连通的孔15，并且将在各管16的底端处的伸出长度设定为使管16终止于回收管30中的空间。

另外，可以沿回收管30的长度方向以规则的间隔设置多个用于向回收管30中引入外部空气的引入管31，以除去阻塞回收管30的任何磨料。

此外，可以设置例如由螺线管操作的方向控制阀实现的方向控制部件，该方向控制部件对于各回收单元18的回收管30或者预定数量的回收单元18的回收管30将回收管30与上述抽吸部件相继连通。

通过根据本发明的上述结构，根据本发明的抛丸机的磨料回收机构可以具有如下独特的优点。

由于由多个漏斗10回收在抛丸腔2的底壁面20上的磨料，所以即使在箱室3较大时，也可以减少单个漏斗10的尺寸，因此可以尽可能地减少这些漏斗10的高度，因而尽可能地减少从形成在这些漏斗10之上的抛丸腔2的底壁面20到地面的距离。

因而，可以使工件W和操作者容易地进出抛丸机1的抛丸腔2。另外，可以使布置在手推车上的工件W进出抛丸腔2。

在通过用分隔板13划分W形截面沟槽12而同时形成大量漏斗10的结构中，与单个地形成漏斗的情况相比，可以容易地制造漏斗10。

另外，如果在各沟槽12中形成构成一组的两列漏斗10，则可以仅通过沿宽度方向布置形成有这些漏斗10的沟槽12而形成两列为一组的多组漏斗10。这样在安装多个漏斗10时节省了耗时的作业。

在包括多个回收单元18的结构中，各回收单元18包括形成在沟槽12中的两列漏斗和附接于沟槽12的一个回收管30，在将上述回收单元18布置在箱室3中的抛丸腔2的底壁面20处之后，可以仅通过一个或多个与为各回收单元18设置的回收管30连通的连接管40将回收管30与旋流器和集尘器相连，而构成磨料回收机构。这样例如使布管作业非常容易。

根据上述结构，与为各列漏斗10设置一回收管的情况相比，回收管30的数量减半。为此，布管作业变容易。

如果回收管30的截面形状为矩形，那么与使用其它截面形状的回收管30相比，可以以低的管内风速回收相同量的磨料。这样抑制了回收管30的磨损，因为较低的管内风速就足够了。

此外，即使从漏斗10落入回收管30中的磨料聚集在回收管30中，也通过使漏斗10的底端在回收管30的截面的长边两端处与回收管30连通，而在回收管30的宽度方向中心确保了磨料不易落下或聚集的空间。由于该空间中的空气流，回收管30不容易阻塞。

另外，在其中设置用于延长在回收管30与漏斗10的底端之间连通的孔15的延长管16的结构中，即使从漏斗10落下的磨料聚集在回收管30中，在该聚集的磨料达到延长管16的底端位置时磨料也会停止进一步下落。这样防止了过多的磨料落入回收管30中，从而进一步使回收管30难以阻塞。

此外，在设置有引入管31的结构中，即使在回收管30中出现阻塞，也可以通过预定的操作容易地除去该阻塞。

在对于各回收单元18的回收管或者预定数量的回收单元的回收管进行抽吸的结构中，与对于所有的回收管30同时进行抽吸的情况相比，可以减小管道、旋流器、集尘器、鼓风机等的尺寸。因此，也可以减小整个抛丸机的尺寸。另外，也可以低成本提供这种类型的磨料回收机构。

附图说明

从下面结合附图对优选实施方式的详述中，将明白本发明的目的和优点，在附图中：

图1是根据本发明实施方式的抛丸机的示意图(下面附图中同样适用)；

图2是漏斗的示意性立体图，示出了设在抛丸腔的底壁面下方的相邻组漏斗，每组均由两列漏斗构成；

图3是回收单元的立体图，该回收单元中形成有构成一组的两列漏斗；

图4A和图4B是形成有构成一组的两列漏斗的回收单元的剖视图，其中图4A是沿图3的线A-A剖取的剖视图，图4B是沿图3的线B-B剖取的剖视图；

图5是分隔板的修改例的平面图；

图6A至图6D示出了在假设截面积相同的情况下的各种截面形状及其相应高度，其中图6A表示矩形截面，图6B表示正方形截面，图6C表示圆形截面，图6D表示菱形截面；

图7A和图7B示出了为各列漏斗设置的回收管，其中图7A表示截面为矩形的管，图7B表示截面为圆形的管；

图8是包括用作止动件的管的回收单元的剖视图，所述管从构成一组的两列漏斗向回收管延伸；

图9A和图9B是设有用于除去堵塞回收管30的任何磨料或其它灰尘的空气引入管的回收单元的剖视图，其中图9A是沿宽度方向剖取的剖视图，图9B是沿长度方向剖取的剖视图；以及

图10是典型(已知)的抛丸机的视图。

具体实施方式

下面将参照附图对根据本发明的实施方式进行描述。但是，本发明并不限于图中所示的实施例。

抛丸机的整体结构

参照图1，附图标记1表示包括根据本发明的磨料回收机构的抛丸机。该抛丸机1包括具有空间的箱室3，在该空间中形成有抛丸腔2。

该箱室3成形为其中具有空间的箱形。在箱室3的壁面的一部分处设有可打开/关闭的门和例如覆盖有柔性板的运送入口，从而在需要时，工件W和操作者可以通过该运送入口进入箱室3。

在该箱室3中容纳有诸如喷嘴4的磨料喷射机，用于将磨料喷射在工件W上。当在箱室3中向工件W上喷射磨料时，可以在不会使磨料或灰尘从箱室3泄漏的情况下进行抛丸。

尽管图中的实施例示出了其中操作者进入箱室3并操作喷嘴4以处理工件W的结构，但是该喷嘴4也可以例如附接到布置在箱室3中的机械手的末端上，从而操作者可以在不进入箱室3的情况下处理工件W。

在形成于该箱室3中的空间的下方设有构成回收机构一部分的漏斗10，漏斗10用于将内部喷射的磨料、因该喷射产生的灰尘等回收。这些漏斗10的顶部覆盖有金属网22和/或金属栅(例如格栅21)，从而该金属网22和/或格栅21起到底壁面20的作用。用于进行抛丸的抛丸腔2形成在该底壁面20的上方。

现在参照图2，在抛丸腔2的底壁面20的下方布置有多个紧凑的漏斗10。位于漏斗顶部并限定抛丸腔2的底壁面20的矩形开口，以所谓的栅格图案，即，呈四边彼此相邻的邻接正方形形式布置。

漏斗10的底端部与回收管30连通，回收管30例如通过连接管40而相接合。

尽管图中未示出，但以与参照图10所述的传统技术相同的方式，如上所述用于接合回收管30的连接管40例如通过旋流器而与集尘器连通。当通过设在该集尘器中的鼓风机来抽吸回收管30的内部空气时，磨料被漏斗10回收，并且已落入回收管30中的磨料被引入旋流器而被回收。之后，在除去上述磨料之后产生的灰尘被集尘器回收。

漏斗

参照图10，在作为传统技术描述的抛丸机1中，在箱室3的下方设有从抛丸腔2的内壁延伸的相对较大的单个漏斗10′，以回收抛丸腔2中的磨料和灰尘。另一方面，在根据本发明的回收机构中，在底壁面的下方布置有大量的均呈倒四棱锥形状的漏斗10，因而使各个漏斗10紧凑以降低其高度，从而降低了抛丸腔2的底壁面20相对于地面的垂直位置。

如图2所示，漏斗10的整个结构可以这样构造：将单独形成的漏斗10例如布置在基座(图中未示出)上，该基座例如安装在构成抛丸腔2的底壁框架的钢板上，使得抛丸腔2的底壁面20划分成四边彼此相邻的邻接正方形(即，栅格图案)。但是，参照图3及图4A和图4B，根据该实施方式，具有大致W形截面的沟槽12的各V形槽被沿该槽的纵向对称形成的分隔板13分为倒四棱锥形，从而同时形成以两列为一组布置的多个漏斗10。

漏斗的顶部开口和底壁面的位置

为了降低形成在箱室3中的底壁面20的位置，需要缩减各漏斗10的尺寸以降低各漏斗10的高度。但是，如上所述，如果要单独制造漏斗10，则各漏斗10的尺寸越小，制造起来就越困难。更具体地说，在实践中最小可行的漏斗的顶部开口尺寸为约700×700mm且高度为约550mm。简言之，难以制造小于上述尺寸的漏斗，因此难以将抛丸腔的底壁面的位置降低至上述高度以下。

再次参照图3及图4A和图4B，如果待通过使用呈W形截面成形的沟槽12来形成邻接漏斗10，则可以通过附接分隔板13的相对简单的过程来形成单独的漏斗10。因此，相对容易地使各漏斗10的顶部开口具有200至300mm正方形的尺寸。另外，可以将各漏斗的高度限制为约350mm，从而进一步降低抛丸腔2的底壁面20距地面的高度。

各漏斗10的顶部开口的尺寸并不限于200至300mm的正方形，而可以根据抛丸机1的应用和/或尺寸增加到高于上述数字。例如，根据该实施方式，制备具有数个不同开口尺寸(200mm的正方形，270mm的正方形，330mm的正方形，400mm的正方形，500mm的正方形等)的漏斗，从而可以根据所制造的箱室3的尺寸、应用、待使用的磨料量(回收量)等选择具有最佳尺寸开口的漏斗。根据这些不同尺寸的漏斗开口，也可以获得不同尺寸的上述W形沟槽12。

参照图3和图4A，对于具有W形截面的该沟槽12，用作槽底的部分形成为平坦以具有较小宽度，当附接分隔板13(后面将描述)以形成漏斗10时，漏斗10就具有平坦底部14。

回收管和孔口

底部14的背面与回收管30相连，回收管30的一端与集尘器连通以抽吸回收管30的内部空气。另外，形成穿过上述底部14和回收管30的侧壁的孔口15，使得漏斗10中的磨料落入回收管30中。

该孔口15形成为足够大，以例如允许送入漏斗10中的磨料每次以恒定量落入回收管30中。实际上，孔口15形成为小孔，以使待通过这些孔口15引入回收管30中的总风量相对于在回收管30中流动的风量具有小比率，优选为约1/10。

因此，通过这些孔口15引入的空气不会使回收管30中的风量或风速有很大变化。这确保了能够稳定地回收落入回收管30中的磨料。

例如，如果回收管30的截面形状(流动通道的截面)是例如尺寸为250mm×100mm的矩形，则截面积为25,000mm²。如果共形成十六个直径均为14mm的孔作为上述孔口15，则上述截面积(25,000mm²)与孔的总面积(2,463mm²)的比率为约10比1。该比率水平足以保持风速基本恒定。

此外，由于形成在各漏斗10的底部14中的孔口15较小，因此即使每次有大量磨料送入漏斗10中，每单位时间也可以落下恒定量的磨料。结果，防止了回收管30阻塞。

例如，将成形为倒等边三角形的分隔板13以45度角插入上述各槽中，以划分具有W形截面的沟槽12中的空间，由此形成成形为倒四棱锥形的多个漏斗10，分隔板13的尺寸与构成W形沟槽12的邻接45度V形槽中的一个的尺寸相同。更具体地说，可以通过将成形为倒三角形的成对的上述分隔板13以恒定间隔并以45度的预定倾斜角插入上述槽中的空间内，并且通过将两个彼此接触的邻接侧边焊接，而将槽的内部划分为成形为倒四棱锥形的漏斗10。

参照图5，分隔板13可以呈两个邻接分隔板13的形式，通过在虚中心线处折叠例如大致菱形板而获得所述分隔板13。可以通过将这两个分隔板13插入W形沟槽12的V形槽中并紧固板13而形成漏斗10。

以这种方式，与如上所述单独制造漏斗10的情况相比，通过划分具有W形截面的沟槽12的槽而同时形成多个漏斗10，易于制造漏斗10而且还使漏斗10紧凑。此外，由于同时形成构成一组的两列漏斗10，因此通过布置预定数量的由如上所述制造的漏斗10构成的沟槽12，可以容易地完成漏斗10的安装而不需要耗时作业。

如上所述形成的漏斗10具有布置在水平布置的回收管30上的底端。由漏斗10回收的磨料通过贯穿漏斗10的底部14和回收管30的壁面的孔口15而落入回收管30中。

如上所述，这些回收管30中每一个的一端都通过例如连接管40和旋流器连接到用作抽吸部件的集尘器并与集尘器连通。各回收管30的另一端开口，以向回收管30中引入一定量的空气。由此，当通过集尘器从回收管30的一端抽吸各回收管30中的内部空气时，从回收管30的另一端向回收管30中引入一定量的空气，由此在回收管30中生成具有预定风速的空气流。

结果，通过上述孔口15落入回收管30中的磨料与在回收管30中流动的空气一起被吸入集尘器中，并被运送到箱室3的外部。

尽管这些回收管30可以为各种形状，但是各回收管30的截面形状可以是椭圆形或矩形，水平宽度与垂直宽度之比优选为1.5以上，且优选为2到3.5。更优选的是，回收管30应为矩形截面，如图3及图4A和图4B所示。

回收管的回收能力

发明人对于回收能力进行了如下实验，以确定根据本发明的回收管的最合适结构。

分别使用截面为正方形、圆形和菱形(正方形旋转45度)的回收管，代替矩形截面的回收管30。假设所有的回收管都具有相同的截面积，测量回收能力(以相同的管内风速回收的磨料量)之比。结果为：对于垂直水平之比为1∶2.5的矩形截面的回收管为2.5；对于方形截面的回收管为2；对于圆形截面的回收管为1.5；而对于菱形截面的回收管为1。结果，矩形截面的回收管表现出最大值。

将形成在各沟槽12中的构成一组的两列漏斗10的布置方向限定为上述回收管30的长度方向。使各列中的漏斗10的底部14通过布置在沿宽度方向剖的截面的长边两端处的孔口15与回收管30连通。使回收在漏斗10中的磨料通过上述孔口15落入回收管30中。

如上所述，由于各列中的漏斗10的底端在回收管30的截面的长边两端处与回收管30连通，因此即使从一列漏斗10和另一列漏斗10同时落下磨料，也可以在回收管30的宽度方向的中心部处形成有没有磨料落下的空间，如图4A所示。因此，即使在没有对回收管30的内部空气进行抽吸的时期内(更不用说在因为例如采用间歇抽吸方式来抽吸回收管30中的内部空气的时期内)，磨料落入回收管30中，回收管30也不容易阻塞。

另外，由于如上所述对于每两列漏斗10使用单个共用的回收管30，因此可以容易地进行回收管30的安装。

回收管中的风速

当回收管30中的风速增加时，由于磨料而使回收管30内壁的磨损增加。因此，需要对回收管30进行更频繁地更换、维修等。但是，如上所述，根据该实施方式的结构(其中回收管30为矩形截面)与其它形状相比表现出更优异的回收能力。因此，即使当回收管30中的风速比其它形状的回收管中的风速低时，也可以回收足够量的磨料。

因而，通过采用相对较低的风速并同时仍保持令人满意的磨料回收效率，防止了回收管30被严重磨损。这节省了劳动力，并降低了与回收管30的更换、维修等有关的成本。

参照图6，假设截面积相同，则矩形截面的回收管比上述其它形状的回收管具有较低的高度。结果，使用矩形截面的回收管在降低抛丸腔2的底壁面20的高度方面也是有利的。

参照图7，为了降低回收管的高度，对于各列漏斗10均可以设置回收管30′。但是，如果采用该结构，则所采用的回收管30′的数量加倍，并且安装作业和配管作业变得复杂。

其中构成一组的两列漏斗共用一个矩形截面的回收管30的结构的优点在于，可以降低回收管的高度，而不需要任何费时的配管作业和安装作业。

回收管30中不具有突起。另外，假设将两列为一组的漏斗10的列方向限定为长度方向，则各回收管30可以是直管。在例如为了接合回收管30而形成弯曲部时，可以通过例如经由与回收管30分开设置的连接管40建立连接，而使回收管30几乎不会被磨损。也就是说，一旦安装，回收管30就几乎不用维修并且可以半永久地使用。

因而，例如，可以例如通过更换例如设在箱室3的壁面附近的上述连接管40而完成维修，从而可相对容易地进行作业。这样提供了较高的可维修性。

沟槽的宽度(顶部开口的面积)与回收管的截面积之间的关系

尽管可以不管底壁面的尺寸或各漏斗10的尺寸使回收管30的尺寸恒定，但是优选地应根据底壁面的尺寸和各漏斗10的尺寸来改变回收管的尺寸。

例如，对于回收管30的尺寸与漏斗列的长度(抛丸腔的深度)之间的关系，假设回收管30的截面基本尺寸为100mm×250mm，如果漏斗列的长度(抛丸腔的深度)为6m以上或者喷射的磨料量(即，回收的磨料量)较大，则可以使用110mm×320mm矩形截面的回收管。

此外，对于该实施方式，在宽度为400mm、540mm、660mm、800mm和1000mm的W形沟槽12中，分别形成有顶部开口尺寸为200mm的正方形、270mm的正方形、330mm的正方形、400mm的正方形和500mm的正方形的两列漏斗10。这些漏斗与例如具有如下尺寸的矩形回收管30组合使用。

[表1]W形沟槽的宽度和所用回收管的截面形状的实施例

例如可以基于与形成在漏斗10的底部14中的孔口15的总面积之比来确定回收管30的长度，因而确定可以与一个回收管30连通的漏斗10的数量。形成在一个回收管30中的孔口15的总面积需要是回收管30的截面积的15％以下。

更具体地说，如果孔口15的总面积是回收管30的截面积的15％以下，则可以将回收管30中的风速增加限制为15％以下。对于在回收管30的空气入口附近例如15m/s的风速，可以将出口附近的风速限制为约17.3m/s。对于在入口附近例如18m/s的风速，可以将出口附近的风速限制为约20.7m/s。由此，可以防止因风速的极度增大而导致回收管30的磨损增加。

各单元的安装和回收管中的抽吸

构成一组的两列漏斗10和为构成一组的这两列漏斗10设置的一个回收管30构成了一个回收单元18，该回收单元安装在基座上以在用作抛丸腔2的底壁面20的部分处布置大量漏斗10。

上述基座例如具有2.2m的深度作为基本尺寸。可以按作为上述2.2m基本尺寸的一半的1.1m的倍数来调整该深度。

考虑到运输和安装作业的方便性，将基座的基本深度设为2.2m。但是，基座的深度并不具体限于该尺寸。可以不管待形成的抛丸机1的尺寸，通过以这种方式对于该深度设定预定的基本尺寸而共用基座的构成材料。另外，可以节省与抛丸机的设计有关的劳动力和成本。

沿基座的用于安装的宽度方向布置所需数量的上述回收单元18，并覆盖底壁面的所需区域。另外，通过在这些漏斗10的顶部开口上叠置金属网22和/或格栅21而形成抛丸腔2的底壁面20。

根据该实施方式，其中上述回收单元18可用于多个宽度(W形沟槽12的宽度)，包括400mm(各漏斗的顶部开口为200mm的正方形)、540mm(各漏斗的顶部开口为270mm的正方形)、660mm(各漏斗的顶部开口为330mm的正方形)、800mm(各漏斗的顶部开口为400mm的正方形)和1000mm(各漏斗的顶部开口为500mm的正方形)，通过向各回收单元18的宽度增加用作基座的正方形管的宽度(即100mm)而确定基本尺寸，并且根据沿用于安装的宽度方向布置的回收单元18的数量，以上述基本尺寸成倍地确定待形成的底壁面的宽度。

对于每个回收单元18，用作基座的正方形管的数量并不必为一个。所述尺寸可以增加或减少上述基本值的倍数的约10％。

在表2中示出了待使用的回收单元18的宽度与由回收单元18形成的底壁面的宽度之间关系的一个实施例。

[表2]回收单元的宽度与待形成的底壁面的宽度之间的关系

该实施方式采用了双层结构，其中金属网22布置在漏斗10的顶部开口之上，另外设有具有预定宽度的狭缝状开口的格栅21。例如，如果在底壁面20上存在不能通过形成在漏斗10的底部14中的孔口15的大块异物，那么通过格栅21和/或金属网22防止了该异物落入布置在底壁面下方的漏斗10中，由此防止漏斗10被阻塞。

可以按以下方式实现金属网22和/或格栅21在漏斗10上的布置。将抛丸腔2的底壁面20例如划分成约500至600mm的正方形。之后，在各隔室上叠置尺寸对应于抛丸腔2的底壁面20的划分尺寸的金属网22，然后在各金属网22上叠置尺寸与金属网22的尺寸相同的格栅21。

通过如上所述为尺寸约为500至600mm的正方形的各隔室设置金属网22和/或格栅21，在待检查布置在底壁面下方的各漏斗10时，可以对于各500至600mm的正方形分别移除格栅21和/或金属网22。

如果各漏斗的顶部开口例如形成为200至300mm的正方形，则一个隔室包含2行2列至2行3列的漏斗。可以通过移除各隔室的金属网22和/或格栅21，一次露出上述单元中的漏斗10。

将底壁面的隔室尺寸设定为500至600mm的正方形是因为，在移除覆盖一个隔室的底壁面的格栅和/或金属网时，该尺寸允许位于其它隔室的底壁面上的操作者触及所有漏斗(进行所有漏斗的维修)。

另外，例如当布置有工件W的手推车的轨道待延伸到形成在箱室3中的抛丸腔2的底壁面20上时，通过在拉出轨道所需部分处移除格栅21以及在需要时移除金属网22，然后将安装有轨道的格栅21和形成底壁面的部件装配到该部分中，甚至可以从箱室3的外部容易地拉出轨道。

通过如上所述用诸如金属网22和/或格栅21的穿孔板覆盖漏斗10的顶部开口以形成底壁面20，可以通过形成在构成底壁面20的格栅21和/或金属网22中的孔，将喷射到布置在该抛丸腔2中任何位置的底壁面上的工件W上的磨料、由于喷射该磨料而生成的灰尘等回收到漏斗10中(各漏斗10中)。

另外，例如通过设在集尘器中的鼓风机来抽吸与各漏斗10的底部14连通的回收管30中的空气。由此，被各漏斗10回收并通过孔口15落入回收管30中的磨料由于回收管中的负压而被抽吸，并与回收管中的空气一起被传送。之后，磨料被引入用于回收磨料的旋流器(图中未示出)中，以回收可再用的磨料。随后，将因在旋流器中过滤可再用磨料而产生的灰尘例如引入集尘器(图中未示出)中，除去由灰尘和空气组成的混合气体中的灰尘，然后仅将净化空气排放到抛丸机的外部。

在根据该实施方式的结构中，其中，如上所述使矩形截面的回收管30与构成一组的两列漏斗10连通，如图4A所示，在回收管30的宽度方向的两侧将磨料引入回收管30中。因此，即使已落入回收管30中的某些磨料由于例如对回收管30中空气的抽吸暂时故障因而没有被回收而是留在回收管30中，每次也仅有少量的磨料通过形成在各漏斗10的底面14处的小孔口15落入回收管30中。以这种方式，可以在短时间内防止回收管30被磨料阻塞。另外，在回收管30的宽度方向的中心附近形成有可用作空气通道的相对较大空间。

为此，通过如上所述使回收管30具有矩形截面的结构，即使没有恒定地抽吸而是仅间歇地抽吸回收管30的内部空气，也可以防止出现阻塞。例如通过在将一组回收管30各自的一端相接合的连接管40中设置诸如切换阀的切换部件，可以在预定组中，例如在各单元的成组的回收管30中或预定数量的回收管30中，以时间间隔相继进行抽吸。

如果采用这样的结构，其中如上所述对于各回收管30或者对于预定数量的回收管30以时间间隔相继进行空气的抽吸，则与同时抽吸所有回收管30中的空气的情况相比，可以减少抽吸所需的集尘器(设在集尘器中的鼓风机)、旋流器、管道等的尺寸，从而减小整个机器的尺寸。

回收管中的风量

当使例如15m/s速度的风在10cm×20cm的方形管中流动时，每分钟的风量(通过回收管的截面的空气量)由下式给出。

0.1×0.2×15×60＝18m³/min

如果例如同时六个管地对该回收管进行抽吸，则每分钟由鼓风机抽吸的空气量计算为108m³/min，这是很大的风量。

如果每次对三个回收管进行该抽吸，即，对于六个回收管分两次进行这样的抽吸，则每分钟鼓风机中的抽吸空气量是上述风量的一半，即54m³/min。如果每次对两个回收管进行该抽吸，即，对于六个回收管分三次进行抽吸，则抽吸空气量减少到三分之一，即36m³/min。

由于对于较大的抛丸机可以制备10到20个以上的回收管，因此需要更大量的风以同时对所有这些回收管进行抽吸。即使在这种情况下，通过设置上述结构，其中即使采用间歇抽吸方式在回收管中也不会出现阻塞，并且通过每次顺序地抽吸预定数量的回收管，可以使待使用的集尘器(鼓风机)、旋流器、管道等紧凑。

如果将同时抽吸的回收管30的数量设为预定值，则例如集尘器所需的抽吸量不会改变。由此，即使布置在底壁面下方的漏斗的数量增加，也可以共用用于抽吸的鼓风机、旋流器、管道等，从而降低了机器的制造成本。

各漏斗10的底部14的宽度相对较小。因此，仅有极少量的磨料落入并留在漏斗10中(所谓的“死沙”)，另外对于落入回收管30中的磨料，使用具有优异回收效率的矩形截面的回收管30以实现15m/s以上的风速。结果，在抽吸回收管30中的空气的同时，通过例如用于再循环的旋流器在短时间内将回收管30中的磨料回收到回收容器内。

为此，通常为了使磨料再循环，需要使某些额外的磨料循环，以使所述量的磨料留在机器中。为此，尽管待使用的磨料量增加，但由于仅有极少量的磨料留在根据本发明的包括底壁面的抛丸机1中，因此可以减少待使用的磨料量。

在布置有一单元(在该单元中，在抛丸腔2的底壁面20下方的整个表面上形成有漏斗10)的前提下，对上述结构进行了描述。但是，其中形成有上述漏斗10的单元可以仅布置在用作抛丸腔2的底壁面20的区域的一部分处，例如一端处、两端处或者沿宽度方向的中心，从而可以通过该部分回收磨料。在这种情况下，例如用不具有孔口的金属板覆盖抛丸腔2的底壁面20的其它部分。

止动管

对于上述漏斗10与布置在漏斗10下方的回收管30之间的连通，描述了使磨料通过孔口15落入回收管30中的结构，孔口15形成为穿过漏斗10的底部14和回收管30的顶面。但是，如图8所示，优选设置管16，使管16的顶端与穿过漏斗10的底部14和回收管30的顶面的上述孔口15连通，使管16的底端从上述回收管30的底面伸出预定距离。

如果如上所述对于各回收管30或者对于预定数量的回收管30中的每一个相继抽吸空气，则在回收管30中会出现不进行空气抽吸的时期。在该非抽吸时期，从漏斗10落入回收管30中的磨料聚集在这些回收管30中。

但是，由于如上所述设置的这些管16，当聚集在回收管30中的磨料到达管16的底端位置时，管16的底端被聚集的磨料阻挡。以这种方式，防止了漏斗10中的任何磨料落入回收管30中，而是继续留在各漏斗10中。因此，防止了过多的磨料引入回收管30中，从而难以出现阻塞。

即使磨料聚集在回收管30中，如果在回收管30中确保约60％的空间，则可以防止聚集的磨料阻塞回收管30并且可以成功地将其回收。为此，基于磨料的种类、颗粒尺寸等考虑到待使用的磨料的静态角度，而调整管伸出长度、管径等，使得磨料不会占据回收管中的空间的40％以上。

优选的是，这些管16具有小到约10至20mm的内径，以防止一次同时落下大量的磨料。另外，如上述孔口15那样，内径需要设为使得从漏斗10不会有过多量的空气在孔口15中流动。

表3例举了由本发明人通过试验发现的，待使用的回收管30的尺寸、对应于各回收管30的管16的内径和通过这些管16落下的磨料量的一个实施例。

[表3]回收管的尺寸、对应于回收管的延长管的内径和落下的磨料量的一个实施例

如上所述，将各管16底端处的伸出长度(从管16到回收管底面的距离)设为，使管16终止于回收管30中的空间(以在管16与底部之间提供间隙)。这样的优点在于，如上所述，防止了在回收管30中没有进行空气抽吸时漏斗10中的过量的磨料落下。另一方面，在回收管30中进行空气抽吸的同时，由于上述管16在回收管中出现的湍流使得可更容易地吹送磨料。

为了有效地回收磨料，需要在使磨料到达回收管30的底面之前，在磨料朝向回收管30落下的同时经受横向空气流，以对水平方向的磨料流动重新定向，由此使磨料铺展开。如果不采用这种方式，则磨料会暂时留在回收管的底面上而不能在没有速度能的情况下运动。具体而言，为了吹走密集的磨料，可能需要后面段落中所述的风速的约两倍的空气速度。

对于50至100mm的高度，通常需要12到25m/s的风速以用水平风吹送例如约A#60的磨料。优选的是，上述管16的伸出高度设定为：在回收管30阻塞之前使磨料的下落停止，并且在回收管30中进行空气抽吸的同时，回收管30中的气流可以吹送磨料。

空气引入管

还优选的是，在上述回收管30中优选沿长度方向以预定的间隔设有用于将外部空气引入这些回收管30中的空气引入管31，以除去阻塞回收管30的任何磨料。

在回收管30正常动作而没有阻塞时，这些空气引入管31被帽32关闭，即，通过这些引入管31不能引入外部空气。仅在回收管30例如被磨料阻塞时，引入管31才打开以通过引入管将外部空气引入回收管30中。

引入管31优选地布置在沿回收管30的长度方向形成的每两个相邻的漏斗10之间。参照图9A和图9B，例如在由于沿回收管30的长度方向连续出现磨料阻塞而通过鼓风机的抽吸不能回收回收管30中的磨料的情况下，采用引入管31。

如果这些阻塞越过回收管30延伸到将这些回收管30相接合的连接管40，则可能需要除去引入管的一部分以露出连接端，可从该连接端排放连接管40中的磨料以使连接管40变空。

之后，移除关闭设在回收管30中的上述引入管31当中的、最靠近鼓风机的引入管(例如，引入管31a)的帽32，以打开该引入管。使用鼓风机来抽吸这些回收管30的内部空气。对于阻塞回收管30的磨料，首先回收该打开的引入管31的下游的那些磨料。

当如上所述已回收了最靠近鼓风机的引入管31a下游的磨料时，再次用帽关闭该打开的引入管31a。随后，将靠近上述引入管的引入管31b(即，位于引入管31a上游的引入管)的帽32打开。然后，使用上述鼓风机抽吸回收管的内部空气。通过重复该过程，可以回收阻塞回收管30的包括磨料在内的所有物质，以除去阻塞。

加强部件

可以通过沿回收管30的长度方向插入板状的加强部件以覆盖回收管30中的将与磨料接触的部分(例如，底面)，从而对将与磨料接触的这些部分进行加强。此外，可以对由于磨料磨损而在回收管30中形成的任何孔进行修复。

由此，最宽泛的如下权利要求并不在于以特定方式构成的机器。所述最宽泛的权利要求旨在保护本突破性发明的核心内容或本质。本发明显然是新颖并有用的。另外，在做出本发明时，整体考虑现有技术，本发明对于本领域普通技术人员也不是显而易见的。

另外，鉴于本发明的革命性实质，本发明显然是开拓性发明。这样，依据法律，应在非常广泛的解释范围内给所附权利要求授权以保护本发明的核心内容。

由此可知，可有效地实现上面阐述的目的以及从前面描述明显的目的，并且由于可以在不脱离本发明的范围的情况下对上述结构进行一定改变，因此前面描述中包含或者附图中所示的所有内容应解释为示例性且非限制性的。

还应理解，如下权利要求旨在覆盖这里描述的本发明的上位和下位特征、以及在语言方面可能视为落在二者之间的本发明范围的所有表述。

已对本发明进行了描述。

Claims (12)

1、一种抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构包括：

所述抛丸机中的箱室；

将所述箱室分为上空间和下空间的网部件，该网部件能够使磨料从中通过；

抛丸腔，该抛丸腔具有由所述网部件限定的底壁面；以及

多个漏斗，每个所述漏斗成形为大致倒四棱锥形，所述多个漏斗布置在所述网部件的下方，

其中，所述多个漏斗的顶部朝向所述网部件开口，并且所述多个漏斗的底端通过回收管与抽吸部件连通。

2、根据权利要求1所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括：

大致W形截面的沟槽，该沟槽由两个平行槽构成；以及

多个分隔板，每个分隔板成形为大致倒三角形，

其中，所述分隔板布置在所述两个平行槽中，通过将所述两个平行槽每一个中的空间限定并分为倒四棱锥形，而形成两列为一组的所述多个漏斗。

3、根据权利要求2所述的抛丸机中的磨料回收机构，其中，形成在所述沟槽中的所述两列为一组的所述多个漏斗、以及附接于所述沟槽并与所述多个漏斗中每一个的底端连通的回收管构成了回收单元，使得将所述多个漏斗的布置方向限定为长度方向，并且

其中，所述回收单元包括至少一个布置在所述网部件下方的回收单元。

4、根据权利要求3所述的抛丸机中的磨料回收机构，其中，所述回收管的截面是长边与短边之比至少为1.5的矩形，并且使所述多个漏斗中每一个的底端在所述截面的长边任一端处与所述回收管的内部连通。

5、根据权利要求4所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括用于延长在所述多个漏斗中每一个与所述回收管之间连通的孔口的管，其中将在所述管的底端处的伸出长度设为使所述管终止于所述回收管中的空间处。

6、根据权利要求2所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括多个用于将外部空气引入所述回收管中的空气引入管，所述多个空气引入管沿所述回收管的长度方向以规则的间隔布置。

7、根据权利要求3所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括多个用于将外部空气引入所述回收管中的空气引入管，所述多个空气引入管沿所述回收管的长度方向以规则的间隔布置。

8、根据权利要求4所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括多个用于将外部空气引入所述回收管中的空气引入管，所述多个空气引入管沿所述回收管的长度方向以规则的间隔布置。

9、根据权利要求5所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括多个用于将外部空气引入所述回收管中的空气引入管，所述多个空气引入管沿所述回收管的长度方向以规则的间隔布置。

10、根据权利要求3所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括切换部件，该切换部件对于各回收单元的回收管或者预定数量的回收单元的回收管将所述回收管相继连接至所述抽吸部件。

11、根据权利要求4所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括切换部件，该切换部件对于各回收单元的回收管或者预定数量的回收单元的回收管将所述回收管相继连接至所述抽吸部件。

12、根据权利要求5所述的抛丸机中的磨料回收机构，该磨料回收机构还包括切换部件，该切换部件对于各回收单元的回收管或者预定数量的回收单元的回收管将所述回收管相继连接至所述抽吸部件。

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