JP2010214548A - 遠心投射装置のインペラ - Google Patents

Abstract

【課題】被処理製品に適した投射分布のブレードを容易に、かつ短時間に変更できる遠心投射装置のインペラを提供する。
【解決手段】駆動手段の駆動軸にハブを介して取り付けられる、対向して配置される第１回転板と前記ハブ側の第２回転板とのあいだに複数のブレードを放射状に設けるとともに、該ブレード間に形成される投射領域に放出された投射材をブレードの回転遠心力により被処理製品に投射する遠心投射装置のインペラにおいて、前記第１回転板とブレードとが一体的に製作されている。
【選択図】図２

Description

本発明は遠心投射装置のインペラに関する。さらに詳しくは、被処理製品に合わせて投射密度分布（以下、投射分布という）を容易に変更して投射することができる遠心投射装置のインペラに関する。

従来より、表面処理として微小な剛球などの投射材を被処理製品に向けて投射することによって、被処理製品の表面の錆、バリ、スケールまたは塗料などを剥離除去するショットブラスト処理や、被処理製品の表面に圧縮残留応力を形成させるショットピーニング処理が行なわれている。この表面処理においては、対向して配置される回転板間に複数のブレードを放射状に設けたインペラ（回転ホイール）を電動機で高速回転させて、ブレード間の投射材の流路（投射領域）に放出される投射材をブレードの回転遠心力により連続的に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１参照）。

この遠心投射装置では、ブレードが一定の形状をしていると、投射分布も一定になる。この投射分布には、集中型の狭い投射分布と分散型の広い投射分布とに大きく大別される。投射分布を集中型にすると、被処理製品以外へのムダな投射を低減しつつ表面処理することができる。また、投射分布を分散型にすると、処理面積の広い、大きな被処理製品に対して処理部全体をまんべんなく表面処理することができる。

たとえば、現在使用している広い投射分布を形成するブレードを用いて、小さな被処理製品に投射材を投射すると、無駄な投射、すなわち被処理製品周りまで投射してしまうことになる。このため、ムダうちをなくすために、被処理製品に合わせたブレードの交換をする場合、回転板およびブレードが一体に形成されるインペラごとを交換する作業が行われる。

また、長期使用によりブレードが摩耗した場合、処理条件が同じでも投射分布が均一にならないので、同じくインペラを交換する作業が行われる。

このようなインペラの交換作業は、インペラが鋼製であり、重量が大きいことから大変であるという問題がある。

かかる問題に対して、たとえば幅の広い投射域や幅の狭い投射域が得られるブレードを回転板の放射状位置に取付け自在（着脱自在）にしたインペラとすることができる（たとえば特許文献２参照）。

特開平９−１５０３６９号公報 実開昭６２−３５７０９号公報

前記特許文献２に記載されるブレードを回転板に取付け自在にしたインペラでは、たとえば図３に示されるように、２枚の回転板１０１間に配置した、両端部にネジ孔を有する複数のステーボルト１０２を固定ボルト１０３により組み付けたのち、各ステーボルト１０２の内側（インペラの中央部）から該ステーボルト１０２にブレード１０４がその下部に形成される嵌合部１０４ａを差し込んで放射状に取り付けられている。このため、ブレード１０４の交換作業は、すべてのブレード１０４を1つずつステーボルト１０２の内側から抜き出して、新たなブレードを該ステーボルト１０２に差し込むようにしている。

従来のブレード交換作業は、ブレード１０４をステーボルト１０２に取付けと取外しが必要であるため、交換の作業時間が長くなりやすいという問題を残している。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、被処理製品に適した投射分布のブレードを容易に、かつ短時間に変更できる遠心投射装置のインペラを提供することを目的とする。

本発明の遠心投射装置のインペラは、駆動手段の駆動軸にハブを介して取り付けられる、対向して配置される第１回転板と前記ハブ側の第２回転板とのあいだに複数のブレードを放射状に設けるとともに、該ブレード間に形成される投射領域に放出された投射材をブレードの回転遠心力により被処理製品に投射する遠心投射装置のインペラにおいて、前記第１回転板とブレードとが一体的に製作されてなることを特徴としている。

本発明によれば、インペラにおける第１回転板とブレードとが一体的に製作、すなわち一体構造体であることにより、被処理製品に合わせた投射分布を形成することができる形状のブレードに交換する場合、第１回転板とともにブレードを一緒に交換できるため、複数のブレードを回転板から１つずつ取り外して新たなブレードを取り付ける必要がなくなり、被処理製品に適した投射分布のブレードを容易に変更して投射することができる。

また、ブレードの摩耗によりブレードを交換する場合にも、第１回転板とともにブレードを一緒に交換できるため、交換作業を短時間で行うことができる。

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。 図１に示されるインペラの分解斜視図である。 従来のインペラの縦断面図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の遠心投射装置のインペラを説明する。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（インペラケース）２と、該ハウジング２の側面カバー体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側にカラー４ａとハブ５を介して取り付けられるインペラ６と、前記ハウジング２と駆動手段３とのあいだに該ハブ５の周りに空間を設けて組み付けられる取付フランジ７と、前記インペラ６の内周空間に前記駆動軸３ａと同軸に取り付けられるディストリビュータ８と、前記ハウジング２の側面カバー体２aに対向する側面カバー体２ｂの開口部に取り付けられる円筒状のコントロールケージ９と、前記ハウジング２の側面カバー体２ｂに取付けられる投射材の導入筒１０と、前記取付フランジ７の内周部にOリング１１を介在させて前記ハブ５の外径面に組み込まれる軸受１２を備えている。なお、図１における符号４ｂは、前記カラー４ａとともに使用して前記ハブ５を駆動軸３ａに位置決めするカラーである。また、前記カラー４ａは前記ハブ５の幅を長くして省くことができる。

前記ハウジング２は、インペラ６を包囲して外部へ投射材が飛散しないように、内側カバーと外側カバーとからなる側面カバー体２ａ、２ｂおよび逆Ｕ字形状の本体カバー２ｃから構成されている。そして、この本体カバー２ｃの内壁には、投射された投射材による摩耗などの損傷を防止するために、上端部分で２分割可能に構成される本体ライナ１３が着脱可能に取り付けられている。また、前記側面カバー体２ａ、２ｂの内壁にも側面ライナ１４ａ、１４ｂが着脱可能に取り付けられている。

前記インペラ６は、図１〜２に示されるように、対向して配置される円盤状の第１回転板２１ａと前記ハブ５側の第２回転板２２と、両回転板２１ａ、２２のあいだに等間隔をおいて放射状に設けられる複数のブレード２１ｂとから構成されている。そして、前記第１回転板２１ａとブレード２１ｂは一体的に製作されたブレード構造体２１を呈している。このブレード構造体２１と第２回転板２２は、中央部に前記コントロールケージ９の外周より大きな開口を有している。このインペラ６の外径寸法は、たとえば最大２００ｍｍとすることができる。

また、このブレード構造体（第１回転板２１ａとブレード２１ｂ）２１および第２回転板２２からなるインペラ６を、該ブレード構造体２１の外側から前記ハブ５のネジ孔５ａに着脱自在に取り付けるボルト２３を通すために、ブレード構造体２１と第２回転体２２にそれぞれ貫通孔２４、２５が形成されている。

さらに、前記第２回転板２２には、ブレード２１ｂを位置決めするための溝２６が放射状に形成されているとともに、ハブ５の側面に形成される凹部５ｂに位置決めするための段部２７が形成されている。

前記ブレード２１ｂの数としては、たとえば４〜１２枚とすることができるが、本実施の形態では、８枚に設定されている。

また、本実施の形態では、ブレード２１ｂの形状は、矩形をしているが、投射分布の形状により適宜選択することができる。
本実施の形態にかかわるインペラにおいては、ブレードとして矩形の８枚のブレード２１ｂが第１回転板２１ａの周方向に設けられているため、ブレード２１ｂ間の投射領域Ｓは広くなり、投射分布は分散型になる。このブレード２１ｂに代えて集中型の投射分布を達成できるブレードとしては、たとえばブレードの表面を幅方向に湾曲させた凹形状とすることができる。

本実施の形態では、図２に示されるように、インペラ６の回転が回転方向Ｒである場合、前記ブレード２３間に形成される投射領域Ｓに放出された投射材をブレード２１ｂの回転遠心力により被処理製品に投射する。

また、被処理製品に適した投射分布のブレード（または新品のブレード）に変更する場合には、まず、側面カバー体２ｂおよび本体カバー２ｃを取り付けているボルトを緩めて側面カバー体２ｂおよび本体カバー２ｃを取り外すとともに、本体ライナ１３と側面ライナ１４ａを抜き出す。そして、導入筒１０とコントロールケージ９を取り外す。ついで、ブレード構造体２１をすべてのボルト２３を緩めて引き抜くことで、ハブ５に支持されている第２回転体２２から取り外す。そして、被処理製品に適した投射分布が望めるブレードが一体的に製作された、新たなブレード構造体と交換する。そののち、このブレード構造体と第２回転体２２にボルト２３を挿入しハブ５に固着し、前述の取り外した側面カバー体２ｂや、コントロールケージ９などを逆の手順で組み立てることにより、一連のインペラの交換作業は終了する。

本実施の形態では、この交換作業において、ブレード構造体である第１回転板とブレードを一緒に交換できるため、ブレードを容易に変更できるとともに、交換作業が短時間で行うことができる。

また、本実施の形態では、インペラ６をハブ５に取り付けて使用できる遠心投射装置であれば、この遠心投射装置に用いられる前記駆動手段３、ディストリビュータ８およびコントロールケージ９は、とくに限定されるものではない。

前記駆動手段３として、前記駆動軸３ａを回転自在に支持する軸受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。

前記ディストリビュータ８は、投射材を攪拌する部品であってボルト３１により前記駆動軸３ａ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３２を周方向にほぼ等間隔に有する構成とすることができる。

前記コントロールケージ９は、先端部の円筒部に形成される四角形状の分散窓３３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８と前記ブレード２３とのあいだに延設されており、前記ハウジング２の側面カバー体２ｂ側に環状リング３４を介して取り付けられる構成とすることができる。

１ 上壁
２ ハウジング
２ａ、２ｂ 側面カバー体
３ 駆動手段
３ａ 駆動軸
５ ハブ
５ａ ネジ孔
５ｂ 凹部
６ インペラ
７ 取付フランジ
８ ディストリビュータ
９ コントロールケージ
１０ 導入筒
１１ Oリング
１２ 軸受
２１ ブレード構造体
２１ａ 第１回転板
２１ｂ ブレード
２２ 第２回転板
２３ ボルト
２４、２５ 貫通孔

Claims (1)

1. 駆動手段の駆動軸にハブを介して取り付けられる、対向して配置される第１回転板と前記ハブ側の第２回転板とのあいだに複数のブレードを放射状に設けるとともに、該ブレード間に形成される投射領域に放出された投射材をブレードの回転遠心力により被処理製品に投射する遠心投射装置のインペラにおいて、
   前記第１回転板とブレードとが一体的に製作されてなる遠心投射装置のインペラ。