JP2007069288A - 遠心投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インペラーの回転バランスによる回転振動を制止して駆動手段の寿命を向上させることができる遠心投射装置を提供する。
【解決手段】ハウジングと、該ハウジングの側部の外側に配設される駆動手段と、該駆動手段の駆動軸側に取り付けられた、複数のブレードを有するインペラーと、該インペラーの内周空間に前記駆動軸と同軸に取り付けられ、前記ブレードの枚数と同一の数の開口を周方向にほぼ等間隔に有するディストリビュータと、後端部が前記ハウジングの側部に対向する側部に形成される吹き込み口の周辺に取り付けられ、分散窓が形成された先端部を前記ディストリビュータと前記ブレードとのあいだに延設されるコントロールケージと、前記吹き込み口へ投射材を供給するように前記ハウジングに取付けられる導入筒とからなる遠心投射装置であって、前記インペラーの側部側に該インペラーの回転を支持する回転支持部材が配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は遠心投射装置に関する。さらに詳しくは、インペラーの回転バランスを安定させることができる遠心投射装置に関する。

従来より、微小な剛球などの投射材を被処理品に向けて投射することによって、被処理品の表面の錆、バリ、スケールまたは塗料などを剥離除去するブラスト加工が行なわれている。このブラスト加工においては、複数のブレードを設けたインペラーを高速回転させて、ブレードが投射材を連続的に遠心力投射するように構成された遠心投射装置が用いられている。たとえば特許文献１には、回転可能に配設した回転体に、円形状の回転板とこの回転板に放射状に配置されかつ内側基端部で直径１３５〜１７０ｍｍのほぼ円柱状の空間を形成して取り付けられた４〜１２枚のブレードとでなるインペラーを装着し、前記回転体における前記空間内に、有底円筒状を成しかつ長手方向へ全長に亘って延びるとともに前記ブレードの枚数と同一の数の開口を周方向にほぼ等間隔をおいて形成したディストリビュータを前記回転体とほぼ同心させて取り付け、前記ブレードの内側基端部と前記ディストリビュータとのあいだに、別途固定配設されたコントロールケージを配置した砥粒遠心投射装置が記載されている。

特開平９−１５０３６９号公報

前記インペラーは駆動手段により片持ち状態で回転駆動されているため、高速回転では、ブレードへの投射材の供給ばらつきや、インペラーの取付誤差および駆動手段の回転部品の摩耗などによりインペラーに回転バランスが発生して、インペラーが回転振動を起こすことがある。長期使用の場合、この回転振動により、駆動手段の回転部品、たとえばインペラーを支持する軸受に変動荷重が生じて寿命を低下させるおそれがある。そこで、軸受を耐荷重の大きな軸受に変更するか、大型の駆動手段を用いることによりインペラーの保持構造の寿命の向上を図ることが考えられる。しかし、装置が大型化になるとともにコストが増大してしまう。また、駆動軸の軸受に耐荷重の大きな軸受をしようする考えは、軸受の許容回転数が低下してしまうことから、高速回転を必要とする小型の遠心投射装置には採用することができない。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、インペラーの回転バランスによる回転振動を制止して駆動手段の寿命を向上させることができる遠心投射装置を提供することを目的とする。

本発明の遠心投射装置は、ハウジングと、該ハウジングの側部の外側に配設される駆動手段と、該駆動手段の駆動軸側に取り付けられた、複数のブレードを有するインペラーと、該インペラーの内周空間に前記駆動軸と同軸に取り付けられ、開口を周方向にほぼ等間隔に有するディストリビュータと、後端部が前記ハウジングの側部に対向する側部に形成される吹き込み口の周辺に取り付けられ、分散窓が形成された先端部を前記ディストリビュータと前記ブレードとのあいだに延設されるコントロールケージと、前記吹き込み口へ投射材を供給するように前記ハウジングに取付けられる導入筒とからなる遠心投射装置であって、前記インペラーの側部側に該インペラーの回転を支持する回転支持部材が配設されてなることを特徴としている。

本発明によれば、高速回転時のインペラーの回転バランスによる回転振動を制止することができるため、駆動手段の回転部品、とくに軸受の寿命を向上させることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の遠心投射装置を説明する。本発明の一実施の形態にかかわる遠心投射装置は、図１に示されるように、装置本体の研掃室の天井に配された上壁１に配置されるハウジング（インペラーケース）２と、該ハウジング２の側部２ａの外側である前記上壁１に配設される駆動手段３と、該駆動手段３の駆動軸３ａ側に取り付けられるインペラー４と、該インペラー４の内周空間Ｓに前記駆動軸３ａと同軸に取り付けられるディストリビュータ５と、前記ハウジング２の側部２ａに対向する側部２ｂに取り付けられるコントロールケージ６と、前記ハウジング２の側部２ｂに取付けられる導入筒７と、前記インペラー４の側部と前記コントロールケージ６の後端部６ｂとのあいだに配設される回転支持部材８とを備えている。なお、本発明において、前記インペラーの側部側で該インペラーの回転を支持することができれば、これに限定されるものではなく、この回転支持部材８とともに、またはこの回転支持部材８に代えては、前記駆動軸側の側板に取り付けられたディストリビュータと前記コントロールケージの先端部とのあいだに回転支持部材８ａを配設することができる。以下、回転支持部材８について説明する。

前記駆動手段３は、とくに限定されるものではないが、前記駆動軸３ａを回転自在に支持する軸受（図示せず）が配された駆動モータを用いることができる。または前記駆動軸３ａが、軸受ユニットの軸受により回転自在に支持される場合、前記駆動手段３としては、該軸受ユニットと、該駆動軸３ａの端部に連結されるプーリーと、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるプーリーと、前記駆動軸３ａのプーリーと駆動モータのプーリーとに巻き回されるベルトとからなる構成とすることもできる。

前記インペラー４は、本実施の形態では、前記駆動軸３ａにハブ１０を介してボルト１１により取り付けられており、前記駆動手段３の駆動軸３ａ側の側板１２ａと、該側板１２ａにより前記導入筒７側に所定幅離れた位置の側板１２ｂと、側板１２ａと側板１２ｂとのあいだに放射状に挾着固定された複数、たとえば４〜１２枚のブレード１３とから構成されている。側板１２ｂは、中央部に前記コントロールケージ６の外周より大きな開口を有し、この側板１２ｂと前記ブレード１３の組付けは、側板１２ｂの内周端とブレード１３の内周端とがほぼ同一になるように行われている。なお、本実施の形態におけるインペラー４の側板１２ａは、ハブ１０と別体に作製されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、側板１２ａとハブ１０を一体に作製することができる。

前記ディストリビュータ５は、投射材を撹拌する部品であってボルト１４により前記側板１２ａに固定されており、前記ブレード１３の枚数と同一の数、該枚数より少ない数または該枚数より多い数の開口（切り欠き）１５を周方向にほぼ等間隔に有している。すなわち、本実施の形態におけるディストリビュータ５は、基部５ａからインペラー４の中心軸に対して平行（図１の紙面左右方向）に前記ブレード１３の枚数と同一の数の爪１６が突出した、いわゆる櫛歯状を呈しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、爪１６の先端を周方向に連結して補強した形状とすることもできる。

前記コントロールケージ６は、先端部６ａの円筒部に形成される分散窓１７により投射方向を規制する部品であって、前記ディストリビュータ５と前記ブレード１３とのあいだに延設されており、後端部６ｂが前記ハウジング２の側部２ａに対向する側部２ｂに形成される吹き込み口１８の周辺に取り付けられている。すなわち、本実施の形態では、このコントロールケージ６の取付構造として、まず前記吹き込み口１８にリンク状のフランジ（環状リング）１９を組み付けて、ボルト２０により側部２ｂに固定したのち、該フランジ１９の内周に沿わせて挿入されたコントロールケージ６の後端部６ｂに形成した段部６ｃを前記回転支持部材８の端面と導入筒７の端面で挟み込み、最後に導入筒押さえ部材２１で押し込んでボルト２２により取り付ける構造にされている。

前記導入筒７は、前記インペラー４に投射材を供給する筒であり、前記吹き込み口１８へ投射材を供給するように前記ハウジング２の側部２ｂに取付けられている。なお、コントロールケージ６の内面とディストリビュータ５の外面との隙間は、７ｍｍ未満では投射効率は最も小さくなり、また１４ｍｍをこえると最も大きくなるとともにその後は増加しないことから、投射効率が良くなるように７〜１４ｍｍとするのが好ましい。

前記回転支持部材８は、前記インペラー４の側部と前記コントロールケージ６の後端部６ｂとのあいだに配設されていれば、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、前記インペラー４の側部である側板１２ｂにおける延長部１２ｃと前記コントロールケージ６の後端部６ｂとのあいだに配設されている。この回転支持部材８は、コントロールケージ６の導入筒７側、すなわち分散窓１７より導入筒７側に配置され、導入筒７側の側板１２ｂの延長部１２ｃに嵌め込まれており、回転するインペラー４を支持している。該回転支持部材８として、コントロールケージ６に対して、インペラー４を回転自在に支持することができるものであれば、本発明において、とくに限定されるものではなく、投射材の材質や、大きさ、回転数、温度などに適した部材を選定することができるが、たとえば鉄板またはゴムシール付転がり軸受や、焼結含油軸受、セラミック軸受などの軸受を用いることができる。また、軸受以外に環状のセラミックス部材や、焼結含油部材、摺動性の硬質樹脂、金属性部材などを用いることができる。さらに、セラミックス部材や、焼結含油部材、硬質樹脂、金属性部材などを環状基部の周方向に複数配設させることもできる。なお、前記軸受や環状部材を用いることにより、径方向のあらゆる振動を受けることができるので、前記軸受や環状部材を用いるのが好ましい。

本実施の形態では、投射材は導入筒７より供給され、コントロールケージ６を通り、回転するディストリビュータ５にて撹拌される。コントロールケージ６の中で撹拌された投射材は、コントロールケージ６の分散窓１７から排出され、回転するブレード１３の内周側へ供給される。そして、供給された投射材は、回転するブレード１３によって徐々に加速され、ブレード１３の外周端から飛び出して被処理品の表面の錆、バリ、スケールまたは塗料などを剥離除去する。

以上説明したように、本実施の形態では、前記回転支持部材８により、高速回転時のインペラー４の回転バランスによる回転振動を制止することができるため、駆動手段３の回転部品、とくに軸受の寿命を向上させることができる。

したがって、本発明では、回転支持部材８により、振動により駆動手段３の軸受にかかる荷重を受けるようにすると、メンテナンス時には回転支持部材８の交換で済むため、メンテナンスにかかるコストおよび工数が大きい軸受交換または軸受ユニット（駆動モータ）交換の頻度が少なくなり、メンテナンスが容易となり、コスト削減ができる。

本発明の一実施の形態にかかわる遠心投射装置の要部断面図である。

符号の説明

１ 上壁
２ ハウジング
２ａ、２ｂ 側部
３ 駆動手段
３ａ 駆動軸
４ インペラー
５ ディストリビュータ
５ａ 基部
６ コントロールケージ
６ａ 先端部
６ｂ 後端部
６ｃ 段部
７ 導入筒
８、８ａ 回転支持部材
９ 駆動モータ
１０ ハブ
１１、１４、
２０、２２ ボルト
１２ａ、１２ｂ 側板
１２ｃ 延長部
１３ ブレード
１５ 開口
１６ 爪
１７ 分散窓
１８ 吹き込み口
１９ フランジ
２１ 導入筒押さえ部材

Claims (10)

1. ハウジングと、
   該ハウジングの側部の外側に取り付けられた駆動手段と、
   該駆動手段の駆動軸側に取り付けられた、複数のブレードを有するインペラーと、
   該インペラーの内周空間に前記駆動軸と同軸に取り付けられ、開口を周方向にほぼ等間隔に有するディストリビュータと、
   後端部が前記ハウジングの側部に対向する側部に形成される吹き込み口の周辺に取り付けられ、分散窓が形成された先端部を前記ディストリビュータと前記ブレードとのあいだに延設されるコントロールケージと、
   前記吹き込み口へ投射材を供給するように前記ハウジングに取付けられる導入筒とからなる遠心投射装置であって、
   前記インペラーの側部側に該インペラーの回転を支持する回転支持部材が配設されてなる遠心投射装置。
2. 前記インペラーが、駆動手段の駆動軸側の側板と、該側板により前記導入筒側に所定幅離れた位置に、中央部に前記コントロールケージの外周より大きな開口を有する導入筒側の側板と、該導入筒側の側板と前記駆動軸側の側板とのあいだに放射状に挾着固定された複数のブレードとからなり、前記回転支持部材が、前記導入筒側の側板と前記コントロールケージの後端部とのあいだおよび前記駆動軸側の側板に取り付けられたディストリビュータと前記コントロールケージの先端部とのあいだのうち、少なくとも前記導入筒側の側板と前記コントロールケージの後端部とのあいだに配設されている請求項1記載の遠心投射装置。
3. 前記回転支持部材が軸受である請求項1または２記載の遠心投射装置。
4. 前記軸受が転がり軸受である請求項３記載の遠心投射装置。
5. 前記軸受が焼結含油軸受である請求項３記載の遠心投射装置。
6. 前記軸受がセラミック軸受である請求項３記載の遠心投射装置。
7. 前記回転支持部材がセラミックス部材である請求項1または２記載の遠心投射装置。
8. 前記回転支持部材が硬質樹脂である請求項1または２記載の遠心投射装置。
9. 前記回転支持部材が焼結含油部材である請求項1または２記載の遠心投射装置。
10. 前記回転支持部材が周方向に複数配設されている請求項７、８または９記載の遠心投射装置。