JP2010280036A

JP2010280036A - エアブラスト処理方法と装置

Info

Publication number: JP2010280036A
Application number: JP2009135464A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sato; 敬佐藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2010-12-16

Abstract

【課題】ブラスト処理装置の簡易な構成を踏襲しながら、特定箇所に濡れ物質を供給して光沢のあるブラスト処理ができるようにする。
【解決手段】ブラストエア６をブラストエアライン３に導入し研掃材タンク２から供給される研掃材４と共に吹き出しブラスト処理するのに、研掃材供給口２２のブラストエアライン３側への引圧域２２ｃにブラストエアラインと同圧とした研掃材タンクからの研掃材と、エアブラストラインと同圧とした給液手段１１内のからの水や静電気防止液などの液８と、を導入して、研掃材との混合とその表面への濡れを伴いブラストエアに伴走させ、ノズルでの絞り後の大気への開放時の膨張による余剰液の霧化を伴い被処理面に向け噴射させて濡れを図ることにより、研掃材の被処理面での双方表面の濡れによる滑りを促進し、光沢のあるブラスト処理を可能にし、静電気の発生や発塵を防止し、上記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、研掃材を主として低圧のブラストエアとともに吹き付けて処理対象物の被処理面をブラスト処理するエアブラスト処理方法およびその装置に関するものである。

表面処理において、微細バリ除去や梨地処理などにはエアに研掃材を伴送させる乾式エアブラスト、水や液に研掃材を伴送させる湿式ブラスト、インぺラー回転による投射ブラストなどのブラスト処理法はあるが、現状方式では光沢が求められる研磨処理を行うことはできない。これを実現する方法として、バレル処理、バフ研磨処理、化学洗浄処理など非ブラスト方式が採用されている。

一方、本発明者は、研掃材の吹き出しがエアの吹き出し流量に大きく依存していることを知見し、低圧のルーツブロワを使用しても高風速を確保できる方式や、被対象物に合わせてブロワの回転を制御し、あらゆる研磨材の噴射速度を可能とする技術を発案し、噴射の圧力調整、消費電力の低減、省スペース化、装置部品の減少、ブラストノズルの摩耗低減、保守コスト低減など、従来のブラスト方式の問題点を改善できるブラスト装置を先に提案しているが（例えば、特許文献１、２、３参照。）、光沢のあるブラスト処理には未だ至っていない。

特開昭６１−３０３７９号公報特開平１１−３３３７２７号公報特開２００５−２７９７７９号公報

しかし、乾式はもとより実用負荷の大きな湿式ブラストでも実現していない光沢のあるブラスト処理、表面処理を、上記従来からの非ブラスト方式に依存するのでは、処理時間、二次処理コスト、設備の大型化、バフ粉発生、化学洗浄用鍍金材料による処理コスト高、六価クロム発生、などの問題を抱えたままで、未だ解決されていない。

本発明者は、乾式ブラスト方式での研掃材の取り扱い上、永年完全乾燥が原則とされてきたが、それでは、研掃材は被処理面に衝突して跳ね返る際の衝突力で研削することはできても、被処理面に光沢を与える摺擦作用が得られないことに気づき、鋭意研究してきた結果、研掃材と被処理面に濡れ性を与えれば、被処理面に吹き付けた研掃材は被処理面からの跳ね返りを抑えて滑走させられる、つまり摺擦させられることを知見し、さらなる研究の結果、乾式ブラスト方式のある特定点で濡れ物質、つまり水などの液を供与すれば、ブラストエア中に供給する研掃材と共に連続的に分散してブラストエアに伴走されながら、研掃材個々の表面を濡れ面化させて被処理面に吹き付けることで、研掃材の被処理面に対する濡れ性による摺擦作用を得て光沢のあるブラスト処理ができる技術を実現した。

そこで、本発明は、以上の研究結果から、先の提案に係る乾式のブラスト処理装置の簡易な構成を踏襲しながら、特定箇所に濡れ物質を供給して光沢のあるブラスト処理ができるようにしたブラスト方法とその装置、また、必要に応じ濡れ物質の供給を停止する選択操作によって濡れ性の無い研掃材による光沢なしのブラスト処理ができるブラスト装置を提供することを課題としている。

上記のような目的を達成するために、本発明のエアブラスト処理方法は、ルーツブロワを使用したブラストエア源からのブラストエアをブラストエアラインに導入し、このブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とした研掃材タンクから、前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材の供給を受けて、ブラストエア源からのブラストエア中に混合させ、ブラストエアラインの先端に設けられたノズルから研掃材をブラストエアと共に処理対象物に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するエアブラスト処理方法において、ブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とした研掃材タンク下部にある研掃材供給口のブラストエアラインからのブラストエア流によるブラストエアライン側への引圧域に、エアブラストラインから分岐したブラストエアにより同圧とした給液手段内の水や静電気防止液などの液を導入して、研掃材と混合し研掃材表面への濡れを伴いブラストエアに伴走させ、ノズルでの絞り後の大気への開放時の余剰液の膨張による霧化を伴い被処理面に連続的に吹き付けて濡れを図り、研掃材の被処理面での双方表面の濡れによる滑りを促進して光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止することを特徴としている。

このような構成では、ブラストエアラン途中で研掃材タンクから供給される研掃材は、ブラストエア源からブラストエアラインに吹き出されてノズルに向け流れるブラストエアに混合しながら持ち運ばれて、ノズルからブラストエアと共に対象物に向け吹き出され、対象物の表面を連続的にブラスト処理するのに、研掃材タンクはブラストエアラインの研掃材供給位置より上流側で分岐して導入されるブラストエアによりブラストエアラインと同圧として収容している研掃材をブラストエアラインに臨む研掃材供給口からの自然落下状態でスムーズに供給できるようにしながら、研掃材供給口のブラストエアライン内のブラストエア流による引圧が及ぶ引圧域に、エアブラストラインから分岐したブラストエアにより同圧とした給液手段内の水や静電気防止液などの液を導入することで、研掃材表面への濡れを伴い研掃材をブラストエアに伴走させてノズルでの絞り後の大気への開放膨張による余剰液の霧化を伴い被処理面に連続的に吹き付けて濡れを図り、研掃材の衝突による研磨に加え、研掃材の被処理面での滑走、摺擦を双方表面の濡れにより促進して光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止することができる。

このような方法を達成するエアブラスト装置としては、ルーツブロワを使用したブラストエア源、このブラストエア源からのブラストエアを導入するブラストエアライン、このブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とされ前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材を供給して、ブラストエア源からのブラストエア中に混合させる研掃材タンク、ブラストエアラインの先端に設けられて研掃材をブラストエアと共に処理対象物に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するノズル、を備えたエアブラスト処理装置において、研掃材タンクのブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材供給口のブラストエアラインからのブラストエア流によるブラストエアライン側への引圧域に、エアブラストラインから分岐したブラストエにより同圧とされて、水や静電気防止液などの液を外部から供与し、研掃材との混合とその表面への濡れを促進しつつ研掃材をブラストエアに伴走させることにより、ノズルでの絞り後の大気への開放膨張による余剰液の霧化を伴い被処理面に連続的に吹き付けて濡れを図り、研掃材の被処理面での双方表面の濡れにより滑りを促進し、光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止する液供給手段を設けたエアブラスト装置によって自動的に安定して達成することができる。

特に、ブラストエアラインは、１つのノズルに接続しているか、あるいは研掃材供給位置の上流で分岐してそれぞれ個別に研掃材の供給を受けかつ複数のノズルに個別に接続され、液供給手段は、研掃材タンクから対応するブラストエアラインに研掃材を供給する１つまたは複数の研掃材供給口の、ブラストエアラインからの吸引域に液を供与するようにしたものであると、複数のノズルによって個別の対象物の処理に同等の、あるいは異なるブラスト処理、あるいは同一の対象物に対し同等の、あるいは異なるブラスト処理を、異なった箇所またはおよび向きにて施すことができる。

上記において、さらに、液供給手段による液供給の停止、停止解除を切り替えてブラストの湿式、乾式を選択する湿、乾選択手段を備えたものとすることができる。

このような構成では、湿、乾選択手段によって液供給手段による液供給を停止しての、光沢のない研磨だけの乾式ブラスト処理と、液供給の停止を解除しての研磨を含めた光沢のある湿式ブラスト処理ができる。

上記において、さらに、ブラストエア源に、２ｋｇ／ｃｍ²以下の低圧のロータリルーツブロワを用いるのが好適である。

このような構成では、上記に加え、さらに、低圧、特に２ｋｇ／ｃｍ²以下のブラストエアを用いると、ブラストエア源であるブロワ類やこれの駆動モータが小容量化し、研掃材タンク等の容器類が圧力容器としての取り扱い基準外の低圧容器にて研掃材の供給ができ、全体の小型化および軽量化が図れる。特に、ルーツブロワを用いることにより、ブラストエアラインに低圧でありながら、研掃材の種類、必要量に応じた十分な風量のエアを安定して吹き出し、加湿した研掃材を低密度で、従って、凝集させることなく、ヘドロ化することなく搬送することができるし、液の供給がブロワの吸引系においてなされると、ルーツブロワのロータとケーシングとの間に必須となっている機械的な隙間を導入する液でシールするシール作用が得られて、ルーツブロワの送風効率をさらに高められるし、前記隙間を液が通過する際にミスト化されて吹き出しエア中への微細化、均等分布率、下流で混合してくる研掃材への均等接触率も高められる。

上記において、さらに、ブラスト処理はブラスト室内に研掃材を吹き出して行い、ブラスト室に吹き出された研掃材はブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材タンクに回収してリサイクル使用し、研掃材タンクの下部に向けた漏斗形状域内にエアを吹き出し、棚吊を解除または防止することを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、ブラスト処理のために吹き出された研掃材は、ブラスト室内から研掃材タンクに回収してリサイクル使用して連続処理でき、研掃材が短期消耗材になったり、それによって環境に影響したりしないし、研掃材が加湿されて研掃材タンク内に回収されいわゆるブリッジと称される棚吊現象が生じやすくなるものの、研掃材タンクの下部に向けた漏斗形状域内にエアを吹き出し、棚吊を解除または防止するので、詰まりにより連続処理が中断することはない。

それには、エアブラスト処理装置は、研掃材を吹き出してブラスト処理を行うブラスト室と、ブラスト室に吹き出された研掃材を、ブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材タンクに戻してリサイクル使用を図る研掃材のリサイクル系と、を備え、研掃材タンクは、その下部に向けた漏斗形状域内にエアを吹き出し、棚吊を解除または防止する棚吊解除・防止手段を備えればよい。

上記において、さらに、ブラストエアラインの研掃材供給位置で研掃材タンク側から突入して傾斜開口が下流側に向く研掃材口をその背部から傾斜開口側に通過させることで傾斜開口部内にブラストエアライン側への引圧域を作ることを特徴とすることができる。

このような構成では、ブラストエアラインからエアを導入して加圧された研掃材タンク、同じく加圧された液体タンクは、全て同圧となり、傾斜開口部内の引圧域内に研掃材と水又は液を同期させることで均等接触率も高められ、ミスト混合流への均等分散を図りやすい。

それには、ブラストエアラインの研掃材供給位置で研掃材タンク側から突入して傾斜開口が下流側に向く研掃材投入口をその背部から傾斜開口側に通過させるようにしたものとすればよい。

上記に加え、さらに、研掃材タンクからブラストエアラインへの研掃材の供給路に、角バネ形状でバネ板高さのあるコイルの回転制御により研掃材の供給量を調節する供給量調節手段を備えていることを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、研掃材の供給量を供給量調節手段により、その時々に必要な所定量に設定して安定供給することができる。特に、供給量はコイルの回転制御によるもので、その搬送量はコイルの回転に比例して精度よく制御できるし、コイルの搬送対象である研掃材の拘束力は一定で、供給路内に詰まらせずに研掃材を切り出すように確実に搬送し制御に応じた供給量を確保できる。

上記において、さらに、ブラスト室に接続した吸引回収経路の途中に分級回収手段を設けてブラスト室内からの回収空気中の研掃材を分離し、回収に供することを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、ブラスト室に吹き出されブラスト処理に供された研掃材は、研掃材の供給圧によるブラスト室からの排出作用に加え、ブラスト室に及ぼす吸引作用によって、吹き出したブラストエア、ブラスト室内の研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉、ミストと共にスムーズに排出して、研掃材をその研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉、ミスト、に対する大きさ、質量の違いなどを利用した分離、あるいは研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉と共の分離に供し、回収されるようにすることができる。

研掃材単独での分離はそのままリサイクルできるし、研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉、ミスト共の分離であると、集塵手段によって研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉、ミストをさらに分離した後リサイクルすることができる。この場合、分離された研掃材が破砕した微粒子や対象物からの研削微粉を分離、集塵し、ミストを除去してから吸引エアを排出することになる。

上記において、さらに、吸引回収経路は、ミストコレクタに繋がり、ミストコレクタが吸引源をなしていることを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、吸引源がミストコレクタであると、吸引作用を研掃材の回収、再利用に併用しながら、研掃材、研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉を分離した後のミストが混合した吸引エアを最終的に吸引し、ミストを研掃材、研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉から独立に捕集して処理でき、回収し再利用する研掃材はもとより、再利用しない研掃材が破砕した微粒子、対象物からの研削微粉をもヘドロ化するようなことはない。

上記において、さらに、分級回収手段で分離された研掃材を分級回収手段下の貯留部に貯留しながら、低速で連結したバケット搬送で持ち上げ、研掃材タンクへの投入系にシュートさせるバケットコンベアを備えていることを特徴とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、分級回収手段で分離された研掃材を分級回収手段より低位の貯留部に重力を利用した自然流下により簡単に回収し貯留することができるし、貯留した研掃材はバケットコンベアにより低速でバケット搬送して持ち上げ、研掃材タンクへの投入系に重力を利用してシュートさせることにより空気回収に比べ、研掃材の破砕は低減し、まわりへの飛散なしに研掃材タンクに戻す事ができるし、集塵機の回収能力も低減できるし、バケットコンベアはその時々で搬送速度を変えることで研掃材のリサイクル量を変更することもできる。

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。これら本発明の各特徴は、可能な範囲で個別に、あるいは互いに複合して適用することができる。

本発明のエアブラスト処理方法、装置によれば、研掃材は、ブラストエア源からブラストエアラインに吹き出されてノズルに向け流れるブラストエアに途中混合して、ノズルからブラストエアと共に対象物に向け吹き出される簡単な系で低コストに取り扱われながら、研掃材タンクとブラストエアラインとの同圧化で研掃材供給口のブラストエアラインからの引圧域に、エアブラストラインから分岐したブラストエアにより同圧として圧力バランスを保って供与した水や静電気防止液などの液の、ブラストエア中への吸引による研掃材表面への濡れを図って、液搬送の場合のようなヘドロ化やメッキや化学洗浄の場合のような環境への汚染の問題なく被処理面に連続して吹き付け、研掃材の被処理面での双方表面の濡れにより滑走、摺擦を促進して光沢のあるブラスト処理が効率よくできるし、静電気の発生や発塵をも防止できる。また、使用できる研掃材は微細粒子に限られないので、研磨を伴う研掃から小さなバリの除去まで幅広いブラスト処理ができる。

上記に加え、さらに、湿、乾選択に応じ、液供給手段による液供給を停止しての、光沢の不要な簡易研磨及び一般の乾式ブラスト処理と、液供給の停止を解除しての研磨を含めた光沢のある湿式ブラスト処理ができ、乾式ブラスト処理の選択では液の無駄な消費や光沢を得るための処理時間の無駄な延長を避けられる。

上記に加え、さらに、低圧、特に２ｋｇ／ｃｍ²以下のブラストエアの使用により、ブラストエア源、その駆動モータが小容量化し、研掃材タンク等の容器類の非圧力容器化にて全体の小型化および軽量化が図って設備コストを低減できる。

本発明の代表的な１つの実施の形態としての、ブラスト処理方法およびその装置を示す全体構成図である。図１の装置の、ブラスト供給口の吸引域への吸水部を示す断面図、ブラストエア源まわりの平面図である。図１の装置の研掃材タンにおける棚吊解除・防止手段を示す設置状態図、単独斜視図、同横断面図。図１の装置の研掃材タンクの供給口から、ブラストエアラインへの研掃材投入口への研掃材供給機構を示す断面図である。図１の装置の分級回収手段を示す側面図である。図１の装置のバケットコンベアを示す正面図、側面図、作用状態図である。

以下、本発明の代表的な実施の形態について図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載の内容を限定するものではない。

本実施の形態のエアブラスト処理方法は、図１に示すエアブラスト処理装置１００を参照して、ルーツブロワを使用したブラストエア源１からのブラストエア６をブラストエアライン３に導入し、このブラストエアライン３から分岐したブラストエアを導入して同圧とした研掃材タンク２から、前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材４の供給を受けて、ブラストエア源１からのブラストエア６中に混合させ、ブラストエアライン３の先端に設けられたノズル５から研掃材４をブラストエア６と共に処理対象物７に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するのに、研掃材タンク２のブラストエアライン３に研掃材４を供給する研掃材供給口２２ｂのブラストエアライン３からのブラストエア流による図２（ａ）に示すブラストエアライン３側への引圧域２２ｃに、エアブラストラインから分岐したブラストエにより同圧とした給液手段１１内の水や静電気防止液などの液８をブラストエアライン３側への引圧域２２ｃに導入して研掃材４表面への濡れを伴い研掃材４をブラストエア６に伴走させ、ノズル５での絞り後の大気への開放時の膨張による余剰液の霧化を伴い処理対象物７に向け吹き付けてその表面への濡れを図ることにより、研掃材４の被処理面での双方表面の濡れによる滑りを促進し、光沢のあるブラスト処理ができると共に、静電気の発生や発塵を防止するようにしている。

これを必須とすることにより、ブラストエアラン３の途中で研掃材タンク２から研掃材供給口２２ｂを通じ供給される研掃材４は、ブラストエア源１からブラストエアライン３に吹き出されてノズル５に向け流れるブラストエア６に水や静電気防止液などの液８と混合して表面への濡れを受けながら持ち運ばれる。この持ち運ばれる研掃材４は、ノズル５からブラストエア６と共に対象物７に向け吹き出されて、対象物７の表面を連続的にブラスト処理するのに、研掃材タンク２はブラストエアライン３の研掃材供給位置Ａより上流側で分岐して導入されるブラストエアによりブラストエアライン３と同圧として収容している研掃材４をブラストエアライン３に臨む研掃材供給口２２ｂからの自然落下状態でスムーズに供給できるようにしながら、研掃材供給口２２ｂのブラストエアライン３内のブラストエア流による引圧が及ぶ引圧域２２ｃに、エアブラストラインから分岐したブラストエにより同圧とした給液手段１１内の水や静電気防止液などの液８を外部から導入することで、研掃材４表面への濡れを伴い研掃材４をブラストエア６に伴走させて、ノズル５での絞り後の大気への開放時の膨張による霧化をともない被処理面に連続的に吹き付けて濡れを図り、研掃材４の衝突による研磨に加え、研掃材４の被処理面での双方表面の濡れにより滑走、摺擦を促進して光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止することができるし、使用できる研掃材は微細粒子に限られない。

この結果、研掃材４は、ブラストエア源１からブラストエアライン３に吹き出されてノズル５に向け流れるブラストエア６に途中混合して、ノズル５からブラストエアと共に対象物７に向け吹き出される簡単な系で低コストに取り扱われながら、研掃材タンク３とブラストエアライン３と給液手段１１の同圧化で、研掃材供給口２２ｂのブラストエアライン３からの引圧域２２ｃにブラストエアライン３と同圧とした給液手段１１から供与した水や静電気防止液などの液８の、研掃材４と共のブラストエア６中への吸引混合時に、研掃材４表面への濡れを図って、液搬送式の場合のようなヘドロ化やメッキや化学洗浄の場合のような環境への汚染の問題なく、しかも、ノズル５での絞り後の大気への開放時の膨張による霧化を伴い被処理面に連続して吹き付け、研掃材４の被処理面での双方表面の濡れによる滑走、摺擦を促進して光沢のあるブラスト処理が効率よくできるし、静電気の発生や発塵をも防止できる。また、使用できる研掃材４は微細粒子に限られないので、研磨を伴う研掃から小さなバリの除去まで幅広いブラスト処理ができる。

上記研掃材供給口２２ｂ内にブラストエアライン３からの吸引域２２ｃが、ブラストエアライン３内への開口２２ａ近くに確実かつ安定に生じるようにすべく、研掃材供給口２２ｂは、図２（ａ）に示すように開口２２ａが円筒をブラストエア６の下流側で、上部から下端に向け先細りとなる斜めカット形状で、ブラストエアライン３内に突出するようにしてある。これにより、ブラストエア６はブラストエアライン３内を、研掃材供給口２２ｂの上流に向く開口２２ａの背部から両側隘路に流速を増しながら回り込んで、開口２２ａの前部へと抜けて急激に膨張することで、斜めカット状態による大きな開口２２ａの全域に対応して負圧化した引圧源８ａをなし、これが研掃材供給口２２ｂ内に及んでブラスト装置で唯一の引圧域２２ｃを形成して供与される液８をブラストエアライン３内に研掃材４と共に引圧源８ａ側に吸引して開口２２ａからブラストエアライン３内に出た吸引源８ａにて双方は確実に混合させられ、液８の霧粒子が分散される研掃材４の表面に濡れ移る。

このような方法を達成するエアブラスト装置１００としては、図１に示すように、ルーツブロワを使用したブラストエア源１、このブラストエア源１からのブラストエア６を導入するブラストエアライン３、このブラストエアライン３から分岐したブラストエア６を導入して同圧とされ前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材４を供給して、ブラストエア源１からのブラストエア６中に混合させる研掃材タンク２、ブラストエアライン３の先端に設けられて研掃材４をブラストエア６と共に処理対象物７に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するノズル５、を備え、研掃材タンク２のブラストエアライン３に研掃材４を供給する研掃材供給口２２ｂのブラストエアライン３からのブラストエア流による引圧域２２ｃに、エアブラストラインから分岐したブラストエアにより同圧とした給液手段１１内の水や静電気防止液などの液８を外部から圧力バランスを保って供与し、ブラストエア６中への吸引を図って、研掃材４表面への濡れを伴い、研掃材４をブラストエアに伴走させることにより、研掃材４の被処理面での滑りを促進し、静電気の発生や発塵を防止する液供給手段１１を設けた点を基本構成として、さらに、ブラストエアライン３は、選択事項として、１つのノズル５に接続しているか、あるいは図１から図２（ｂ）に示すように、研掃材供給位置Ａの上流でブラストエアライン３に直角な向きのパイプ形状内にブラストエア６を分流させる分岐ヘッダ９などを通じ分岐してそれぞれ個別に研掃材４の供給を受けかつ複数のノズル５に個別に接続され、液供給手段１１は、研掃材タンク２から対応するブラストエアライン３に研掃材を供給する１つまたは複数の研掃材供給口２２ｂの、ブラストエアライン３からの吸引域２２ｃに液８を供与するようにしたものとしている。

これにより、既述のブラスト処理方法を自動的に安定して達成することができる。特に、ブラストエアライン３が複数のノズル５に分岐接続されて個別の研掃材供給口２２ｂを通じ個別に研掃材４および液８の供給を受けるものであると、複数の吹き出しノズル５によって個別の対象物７の処理に同等の、あるいは異なるブラスト処理、あるいは同一の対象物７に対し同等の、あるいは異なるブラスト処理を、異なった箇所またはおよび向きにて施すことができる。ノズル５を単独で取り扱う場合は、特に、手持ちにて処理作業ができ、取り扱いが作業者の自由になる。同一の対象物７に複数働かせるには、ノズル５を予め設定した所定の位置および向きに固定設置し、あるいは首振りや移動を自動制御できるようにしておくのが、対象物７別の所定のブラスト処理を安定して達成するのに好適である。

なお、分岐ヘッダ９には、図１に示すようにドレンバルブ１２を設けておけば、分岐構造上の器械的な気液分離作用にて分離水が溜まるようなことがあっても、これを、ドレンバルブ１２を適時に排出することで、ブラストエアライン３での研掃材４の加湿が部分的にも過剰になって、研掃材４が凝集してしまいブラスト不良の原因になるようなことを回避することができる。

ここで、選択事項として、ブラストエア源１は、２ｋｇ／ｃｍ²以下の低圧のロータリルーツブロワを用いている。このように、低圧、特に２ｋｇ／ｃｍ²以下のブラストエアを用いると、ブラストエア源１であるブロワ類やこれの駆動モータが小容量化し、研掃材タンク２等の容器類が圧力容器としての取り扱い基準外の低圧容器にて研掃材の供給ができ、全体の小型化および軽量化が図れる。特に、ルーツブロワを用いることにより、ブラストエアライン３に低圧でありながら、研掃材４の種類、必要量に応じた十分な風量のエアを安定して吹き出し研掃材４を確実に安定して搬送することができる。

また、選択事項として、ルーツブロワとしたブラストエア源１に液８がより安定して供給されるように、液供給手段１１は上下限の水位センサ１３、１４が検出する水位情報のもとに、外部からの水道給水などを自動制御して、水位を上下限水位の間に常に維持できる。液供給手段１１からブラストエアライン３側への引圧域２２ｃに直結する接続口２２ｄへの吸引路１６の途中に絞り弁１５を設けて、さらに供給量が所定量に絞られ安定するようにしている。

さらに、選択事項として、ブラスト処理は図１、図３に示す例のように、ブラスト室２１内に研掃材４を吹き出して行い、ブラスト室２１に吹き出された研掃材４はブラストエアライン３に研掃材４を供給する研掃材タンク２に回収してリサイクル使用し、研掃材タンク２の下端部の研掃材供給口２２に向けた漏斗形状域２３内にエア２４ａを吹き出し、棚吊を解除または防止するようにしている。これにより、ブラスト処理のために吹き出された研掃材４は、ブラスト室２１内に拘束して研掃材タンク２に回収してリサイクル使用して連続処理でき、研掃材４が短期消耗材になったり、それによって環境に影響したりしないし、研掃材４が加湿されて研掃材タンク２内に回収されいわゆるブリッジと称される棚吊現象が生じやすくなるものの、研掃材タンク２の下部に向けた漏斗形状域内にエア２４ａを吹き出し、棚吊を解除または防止するので、詰まりにより連続処理が中断することはない。従って、生産性が低下することはない。このために、図１、図３に示すエアブラスト処理装置１００は、選択事項として、研掃材４吹き出してブラスト処理を行うブラスト室２１と、ブラスト室２１に吹き出された研掃材４を、ブラストエアライン３に研掃材４を供給する研掃材タンク２に戻してリサイクル使用を図る研掃材４のリサイクル系２６と、を備え、研掃材タンク２は、その下部に向けた漏斗形状域２３内にエア２４ａを吹き出し、棚吊を解除または防止する棚吊解除・防止手段２４を備えたものとしている。

さらに、具体的には、エア２４ａは棚吊解除・防止手段２４にブラストエア源１からの吹き出しブラストエア６を分岐供給して噴出させており、その噴き出しが分岐ヘッダ９を介して複数に分岐された各ブラストエアライン３への供給口２２に亘って行えるように、横設した管路の下半周の多数の噴出穴２４ｂを設けたものとしてあるが、これに限られることはない。

本実施の形態のエアブラスト処理装置１００は、選択事項として、さらに、図３、図４に示すように、研掃材タンク２からブラストエアライン３への研掃材４の供給路３２、具体的には、研掃材タンク２の供給口２２から研掃材投入口２２ｂまでの供給路３２に、横断面円形または角形のコイル３３の回転制御により研掃材４の供給量を調節する供給量調節手段３１を備えたものとしている。これにより、研掃材４の供給量を供給量調節手段３１により、その時々に必要な所定量に設定して安定供給することができる。特に、供給量はコイル３３の回転制御によるもので、その搬送量はコイル３３の回転に比例して精度よく制御できるし、コイル３２の搬送対象である研掃材４の拘束力が弱く、供給路３２内に詰まらせずに研掃材を切り出すように確実に搬送し制御に応じた供給量を確保できる。コイル３３はさらに、研掃材タンク２側からの研掃材４の流入位置３３ａ、研掃材投入口２２ｂ側への流出域３３ｂでピッチが大きく、それらの間の搬送域３３ｃでピッチが小さくなるようにしてある。

さらに具体的には、例えば、コイル３３の線径は４〜６ｍｍ程度、流入域３３ａ、流出域３３ｂでのピッチは２０ｍｍ、搬送域３３ｃでのピッチは１５ｍｍ程度として好適であり、搬送路３２との間には研掃材４が噛み込まないだけのクリアランスが必要である。
従って、このクリアランスは研掃材４の大きさ以上が必要となる。これによって、コイル３３は研掃材タンク２からの供給口２２を通じた研掃材４の供給路３２へのスムーズな流入、供給路３２から研掃材投入口２２ｂへのスムーズな流出を大きなピッチにて可能にしながら、流入した研掃材４はコイル３３のピッチのやや小さな搬送域３３ｃにてやや圧縮気味に拘束して、しかも、詰まりなく確実に流出域３３ｂ側に搬送し、設定回転数に見合った供給量にて供給することができる。

また、研掃材４の必要供給量は、その種類や用途によって多様であることに対応して、コイル３３の駆動をインバータ制御できるインバータモータ３４により行うことで、きめの細かな回転制御ができるようにしている。なお、コイル３３のその他の非搬送域３３ｄは最もピッチを小さくして研掃材の流入がないようにする。この場合、横断面が角形のコイル３３を採用すると、研掃材４のコイル３に対する逃げを抑えられる分だけ、コイル３の研掃材４に対する切り出し拘束作用を高められるので、見込み通りの研掃材４の供給ができる。

また、本実施の形態のエアブラスト装置１００は、選択事項として、図１、図５に示すように、既述のリサイクル系２６において、ブラスト室２１に接続した吸引回収経路４１の途中に分級回収手段４２を設けてブラスト室２１内からの回収空気中の研掃材４を分離し、回収に供するようにしている。従って、ブラスト室２１に吹き出されブラスト処理に供された研掃材４は、研掃材４の供給圧によるブラスト室２１からの排出作用に加え、ブラスト室２１に及ぼす吸引作用によって、吹き出したブラストエア６、ブラスト室２１内の研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３、液８ないしはそのミストと共にスムーズに排出して、研掃材４をその研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３、ミスト８、に対する大きさ、質量の違いなどを利用した分離、あるいは研掃材４破砕した微粒子、対象物からの研削微粉４３と共の分離に供し、回収されるようにすることができる。

この場合分離した研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３を図１、図６の例に示すような集塵手段５１などにより分離、集塵し、ミスト８を除去してから吸引エア６を排出することになる。

分級回収手段４２は、選択事項として、図１、図５に示すような可動部分のないサイクロン方式とし、メンテナンスフリーにて高い分級機能を発揮させられるようにしているが、特に図示例のように、縦置きの分級ボックス４５の一側に上流の吸引回収経路４１をラッパ型に拡張した拡張部４１ａにて接続することで、吸引エア６を旋回流として例えば、研掃材４を、研掃材４の破砕粒子や対象物７からの研削微粉４３と共の遠心分離、反対壁４５ａ側への突入による衝突分離を図って、エア６およびミスト８だけが反対壁４５ａ側から分級ボックス４５内に先細り形状をなして突出した下流の吸引回収経路４１の絞り流出部４１ｂの突出端絞り口４１ｃに回り込む流れを呈して、ここでの分離物である研掃材４、研掃材４の破砕粒子や対象物７からの研削微粉４３の随伴なく下流の吸引回収経路４１に分級効率よく流出されるようにしている。なお、反対壁４５ａの内側には研掃材４等の衝突による摩耗を防止するゴムなどの耐摩耗板４５ｂを設けてある。

ここで、選択事項として、吸引回収経路４１は図１に示すように、分級回収手段４２の下流でミストコレクタ４４に繋がり、ミストコレクタ４４が吸引源をなしているようにすると、ミストコレクタ４４での吸引作用を研掃材４の回収、再利用に併用しながら、研掃材４、研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３を分離した後のミスト８が混合した吸引エア６を最終的に吸引し、ミスト８を研掃材４、研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３から独立に捕集して処理でき、回収し再利用する研掃材４はもとより、再利用しない研掃材４が破砕した微粒子や対象物７からの研削微粉４３をもヘドロ化するようなことはない。従って、取扱いやすく環境上問題になることはなく、いずれも低コストで処理することができる。

また、本実施の形態では、分級回収手段４２によって回収される研掃材４、ここでは、研掃材４等、具体的には研掃材４の破砕粒子や対象物７からの研削微粉４３と共に分離された研掃材４等を再利用するのに、選択事項として、分級回収手段４２で分離された研掃材４等を図１に示す分級回収手段４２下の貯留部４６ｃに貯留しながら、図１、図６に示すバケットコンベア４６により低速で図６（ｃ）に示すようにバケット搬送して持ち上げ、研掃材タンク２への投入系４７にバケット４６ａのガイド面４６ｂの案内の基にシュートさせるようにしている。これにより、分級回収手段４２で分離された研掃材４等を分級回収手段２６より低位の貯留部４６ｃに重力を利用した自然流下により簡単に回収し貯留することができるし、貯留した研掃材４等はバケットコンベア４６により低速でバケット搬送して持ち上げ、研掃材タンク２への投入系４７に重力を利用してシュートさせることによりまわりへの飛散なしに研掃材タンク２に戻すことができるし、バケットコンベア４６はその時々で搬送速度を変えることで研掃材４のリサイクル量を変更することもできる。そのためには、インバータモータ４８で駆動するのが好適である。

さらに、既述の集塵手段５１は投入系４７におけるバケットコンベア４６によりバケット搬送されてきた研掃材４等を受け入れて、分級回収手段４３と同様な分級機能により研掃材４に混合している研掃材４の破砕粒子や対象物７からの研削微粉４３を分離して排出し、研掃材４だけを回収タンク５２に戻して回収し、研掃材タンク２に投入されるようにする。

本実施の形態の投入系４７では、選択事項として、回収タンク５２と研掃材タンク２との間に電磁開閉弁５３、５４を介し接続したバタフライ弁と、電磁弁５３ａ、５４ａを介して接続したボールバルブの開閉により、回収タンク５２側と同圧にされるか、研掃材タンク２側と同圧にされる中間タンク５５を設け、それら回収タンク５２、中間タンク５５、研掃材タンク２にブラストエアライン３から分岐ヘッダ９を介し分岐した分岐路３ａを並列に接続して、相互間を同一圧力に保つようにするのに併せ、回収タンク５２と中間タンク５５だけを通じさせた状態で回収タンク５２内の研掃材４を中間タンク５５内に落下させることと、研掃材タンク２と中間タンク５５だけを通じさせた状態で中間タンク５５内の研掃材４を研掃材タンク２に落下させることとを、交互に繰り返し行いながら、前記ブラスト処理を連続に行うことになる。

なお、前記ブラスト室２１からのリサイクル系２６におけるバケットコンベア４６の貯留部４６ｃなどに図示しない補給タンクから研掃材４の補給を行うようにすると、研掃材４の繰り返し使用において研掃材４の１００％の回収ができず減量していく場合でも、前記補給によってそれを補うので、連続的なブラスト処理を必要な間続けることができる。

また、回収タンク５２、中間タンク５５、研掃材タンク２のそれぞれは、ブラストエアライン３からの低圧ブラストエアを利用した低圧状態と吸引回収経路４１を利用した負圧状態をバタフライ弁、ボール弁の交互作動による圧力調整により、夫々の圧力同調で自然落下させる。

本発明は、エアブラスト処理技術として実用し、研掃材への加湿によって静電気を防止して安定した処理を可能にし、ヘドロ化や化学物質による環境問題なしに研磨効果も得られる。

１ブラストエア源
２研掃材タンク
３ブラストエアライン
４研掃材
５ノズル
６ブラストエア
７対象物
８液
８ａ吸引源
９分岐ヘッダ
１１液供給手段
２２ブラスト室
２２ｂ供給口
２２ｃ引圧域
２３漏斗状形状域
２４棚吊解除・防止手段
２６リサイクル系
３１ノズル
３２供給路
３３コイル
３４インバータモータ
３５流化路
３６センサ
４１吸引回収経路
４２分級回収手段
４３研掃材破砕粒子や対象物からの研削微粉
４４ミストコレクタ
４６バケットコンベア
４６ｃ貯留部
４７投入系
５１集塵手段

Claims

ルーツブロワを使用したブラストエア源からのブラストエアをブラストエアラインに導入し、このブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とした研掃材タンクから、前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材の供給を受けて、ブラストエア源からのブラストエア中に混合させ、ブラストエアラインの先端に設けられたノズルから研掃材をブラストエアと共に処理対象物に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するエアブラスト処理方法において、
研掃材タンクのブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材供給口のブラストエアラインからのブラストエア流によるブラストエアライン側への引圧域に、ブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とした研掃材タンクからの研掃材と、エアブラストラインから分岐したブラストエアにより同圧とした給液手段内から水や静電気防止液などの液を導入して、研掃材表面への濡れを伴い研掃材をブラストエアに伴走させ、ノズルでの絞り後の大気への開放時の膨張による余剰液の霧化を伴い被処理面に向け噴射させて濡れを図ることにより、研掃材の被処理面での双方表面の濡れによる滑りを促進し、光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止することを特徴とするエアブラスト処理方法。
ブラストエア源に、２ｋｇ／ｃｍ²以下の低圧のロータリルーツブロワを用いる請求項１に記載のエアブラスト処理方法。
ブラスト処理はブラスト室内に研掃材を吹き出して行い、ブラスト室に吹き出された研掃材はブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材タンクに回収してリサイクル使用し、研掃材タンクの下部の研掃材供給口に向けた漏斗形状域内にエアを吹き出し、棚吊を解除または防止する請求項１、２のいずれか１項に記載のエアブラスト処理方法。
ルーツブロワを使用したブラストエア源、このブラストエア源からのブラストエアを導入するブラストエアライン、このブラストエアラインから分岐したブラストエアを導入して同圧とされ前記ブラストエア分岐点よりも下流に研掃材を供給して、ブラストエア源からのブラストエア中に混合させる研掃材タンク、ブラストエアラインの先端に設けられて研掃材をブラストエアと共に処理対象物に向け吹き付けその被処理面をブラスト処理するノズル、を備えたエアブラスト処理装置において、
研掃材タンクのブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材供給口のブラストエアラインからのブラストエア流によるブラストエアライン側への引圧域に、エアブラストラインから分岐したブラストエにより同圧とされて、水や静電気防止液などの液を外部から供与し、研掃材との混合とその表面への濡れを伴い研掃材をブラストエアに伴走させて、ノズルでの絞り後の大気への開放時の膨張による余剰液の霧化を図って、研掃材の被処理面での双方表面の濡れによる滑りを促進し、光沢のあるブラスト処理ができ、静電気の発生や発塵を防止する液供給手段を設けたことを特徴とするエアブラスト処理装置。
ブラストエアラインは、１つのノズルに接続しているか、あるいは研掃材供給位置の上流で分岐してそれぞれ個別に研掃材の供給を受けかつ複数のノズルに個別に接続され、液供給手段は、研掃材タンクから対応するブラストエアラインに研掃材を供給する１つまたは複数の研掃材供給口の、ブラストエアラインからの吸引域に液を供与するようにした請求項４に記載のエアブラスト処理装置。
液供給手段による液供給の停止、停止解除を切り替えてブラストの湿式、乾式を選択する湿、乾選択手段を備えた請求項４、５のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。
研掃材を吹き出してブラスト処理を行うブラスト室と、ブラスト室に吹き出された研掃材を、ブラストエアラインに研掃材を供給する研掃材タンクに戻してリサイクル使用を図る研掃材のリサイクル系と、を備え、研掃材タンクは、その下部の研掃材供給口に向けた漏斗形状域内にエアを吹き出し、棚吊を解除または防止する棚吊解除・防止手段を備える請求項４〜６のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。
ブラストエアラインの研掃材供給位置で研掃材タンク側から突入して傾斜開口が下流側に向く研掃材投入口をその背部から傾斜開口側に通過させるようにした請求項４〜７のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。
研掃材タンクからブラストエアラインへの研掃材の供給路に、横断面が円形、角型のいずれかであるコイルの回転制御により研掃材の供給量を調節する供給量調節手段を備えている請求項４〜８のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。
ノズルが設置されてブラスト処理を行うブラスト室に接続した吸引回収経路の途中に分級回収手段を設けてブラスト室内からの回収空気中の研掃材を分離し、回収に供する請求項４〜９のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。
吸引回収経路は、ミストコレクタに繋がり、ミストコレクタが吸引源をなしている請求項１０に記載のエアブラスト処理装置。
分級回収手段で分離された研掃材を分級回収手段下の貯留部に貯留しながら、低速でバケット搬送して持ち上げ研掃材タンクへの投入系にシュートさせるバケットコンベアを備えている請求項１０、１１のいずれか１項に記載のエアブラスト処理装置。