JP3866252B2

JP3866252B2 - ブラスト装置

Info

Publication number: JP3866252B2
Application number: JP2004161935A
Authority: JP
Inventors: 康雄栗西; 圀宏高尾
Original assignee: 株式会社創和コーポレーション
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2024-05-31
Also published as: JP2005342800A

Description

本発明はブラスト装置、例えば、船や海洋構造物等の研磨に用いられるブラスト装置に関する。

従来のブラスト装置として、下記特許文献１に開示されたものがある。これは、図７に示すように、ブラスト材が収容され且つ内部が圧縮空気により加圧される圧力容器１１１と、圧力容器１１１に設けられたブラスト材Ｂの排出口１１３と、排出口１１３に接続され且つ圧力容器１１１内のブラスト材Ｂを圧縮空気により吹き出す噴出部１１４と、を備えている。

圧力容器１１１は、中心軸線Ｏが垂直に向けられた円筒形であり、下部が下方先細り状に形成されている。圧力容器１１１の下端には排出口１１３を構成するエジェクターが設けられ、エジェクター１１３と圧力容器１１１の間には、ブラスト材Ｂの流量を調整するロータリーバルブＶが設けられている。噴出部１１４は、エジェクター１１３に接続されたフレキシブルチューブ１３１と、フレキシブルチューブ１３１の先端に設けられた噴出ノズル１３２とにより構成されている。

この装置は、圧力容器１１１を圧縮空気により加圧し、さらに、エジェクター１１３に圧縮空気を送り込み、ロータリーバルブＶを開くことによって、圧力容器１１１から自然流下するブラスト材Ｂをフレキシブルチューブ１３１に送り、噴出ノズル１３２からブラスト材Ｂを吹き出して、船や海洋構造物等の研磨対象物Ｗに吹き付けるようになっている。

なお、特許文献１の技術では、ブラスト材Ｂとして塩（食塩粒）が用いられており、これによって、船等を研磨したあとに、ブラスト材Ｂを海水に溶解させることができ、ブラスト材Ｂの回収を不要とするとともに、海を汚すことがない、という利点がある。

特開２００４−１７２１５号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では次のような問題があった。まず、圧力容器１１１内のブラスト材Ｂは、自然流下により排出されるため、ロータリーバルブＶの開度の変化等によって、エジェクター（排出口）１１３で詰まりを生じてしまうという問題があった。

また、ブラスト材Ｂとして塩を用いた場合、雨天等により圧縮空気に含まれる湿気が多くなると、エジェクター１１３部分だけでなく噴出ノズル１３２でも詰まり易くなる。ブラスト材Ｂが詰まった場合、研磨作業を続行できず、詰まりの除去といった余計な作業が必要となる。また、圧力容器１１１は、下方先細りの漏斗状に形成されているため、いわゆるブリッジ現象によって、エジェクター１１３にブラスト材Ｂが自然流下しなくなるという問題があった。

なお、特許文献１では、圧力容器１１１内に撹拌羽根を設ける旨が示されており、このため、圧力容器１１１内でブラスト材Ｂが偏って残った場合等に、撹拌羽根によってブラスト材Ｂを拡散させることが可能となる。しかし、撹拌羽根を設けることによって圧力容器１１１の内部構造が複雑化し、撹拌羽根の駆動機構等が故障すると、修理のために圧力容器全体が利用できなくなるという不都合も生じる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ブラスト材を詰まらせることなく円滑に圧力容器から排出することができ、また、簡単な構造で、圧力容器内のブラスト材をほぼ残らずに排出することができるブラスト装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、ブラスト材が収容され且つ内部が圧縮空気により加圧される圧力容器と、圧力容器からブラスト材を排出するための排出口と、排出口に接続され且つ排出口から排出されたブラスト材を圧縮空気により吹き出す噴出部と、圧力容器に備えられ且つ圧力容器内のブラスト材を単位時間当たり一定量で強制的に排出口へ送出する強制送出機構と、圧力容器を支持する支持部と、を備え、圧力容器が、ブラスト材を収容するとともに中心軸心を水平方向に向けて配置された円筒形状の容器本体を有しており、支持部が、容器本体を中心軸心回りに回動自在に支持するように、容器本体の外周面を下側から支持し且つ当該外周面上を周方向に転動可能な受けローラを有しており、強制送出機構が、容器本体の中心軸心と平行に配置され且つ軸心回りに回転駆動される軸部と、容器本体の中心軸心方向の長さに亘って軸部の周囲に螺旋状に設けられた送出羽根と、を有するスクリューコンベアを備えていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、強制送出機構によりブラスト材を定量的に送出することによって、排出口や噴出部でのブラスト材の詰まりを防止することができる。

しかも、強制送出機構としてスクリューコンベアを用いることによって、定量的なブラスト材の送出を容易に実現することができる。

さらに、スクリューコンベアが、円筒形状の容器本体の中心軸心と平行に配置され、送出羽根が容器本体の中心軸心方向の長さに亘って設けられているため、スクリューコンベアに対するブラスト材の流入範囲を大きくすることができる。したがって、ブリッジ現象等を生じることなく確実にブラスト材をスクリューコンベアに流入させることができる。

さらに、圧力容器内でブラスト材が偏って残っているような場合に、圧力容器を水平軸心回りに回動させることによって、ブラスト材を拡散させて強制送出機構へ流入させることができる。

さらに、支持部が、容器本体を中心軸心回りに回動自在に支持するように、容器本体の外周面を下側から支持し且つ当該外周面上を周方向に転動可能な受けローラを有しているので、圧力容器を水平軸心回りに回動自在に支持する構成を、簡素な構造で容易に実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかるブラスト装置１０の概略全体側面図であり、ブラスト装置１０は、ブラスト材が収容され且つ内部が圧縮空気により加圧される圧力容器１１と、圧力容器１１を支持する支持部１２と、圧力容器１１から排出されたブラスト材を圧縮空気により吹き出す噴出部１４等と、を備えている。

図２は、ブラスト装置１０の平面図、図３は、図２のIII矢視図であり、圧力容器１１は、円筒形に形成された容器本体１６を備え、容器本体１６は、中心軸心Ｏ方向の両端部が円弧状に膨出する端板１５によって閉塞されている。容器本体１６は、その直径よりも中心軸心Ｏ方向の長さの方が大きく形成されている。圧力容器１１は、支持部１２によって容器本体１６の中心軸心Ｏを水平に向けた姿勢で支持されている。

なお、以下の説明においては、圧力容器１１（容器本体１６）の中心軸心Ｏ方向（図２の左右方向）を前後方向とし、この前後方向に直交する横方向（図２の上下方向）を左右方向とする。

容器本体１６の上部には、ブラスト材Ｂを供給するためのホッパー１７が設けられ、開閉弁１８を開くことによって、ホッパー１７から容器本体１６内へブラスト材Ｂを供給できるようになっている。

支持部１２は、地面等に設置されるベース部材１９と、このベース部材１９に設けられた複数の支持部材２０とを有している。ベース部材１９は、形鋼等を組み合わせて接合することにより平面視で矩形枠形状を呈している。支持部材２０は、ローラーブラケット２１の上端部に受けローラ２２を回転自在に支持してなり、ベース部材１９の左右側辺にそれぞれに２つずつ設けられている。

支持部１２は、４つの受けローラ２２によって容器本体１６を下側から４点で支持し、受けローラ２２の回転によって、圧力容器１１の水平軸心回りの回動を許容している。すなわち、支持部１２は、圧力容器１１を水平軸心Ｏ回りに回動自在に支持するものとなっている。また、圧力容器１１を回動すると、受けローラ２２は容器本体１６の外周面を周方向に転動する。圧力容器１１の回動操作は、ホッパー１７の上部に設けたハンドル２３により、手動で行うことができるようになっている。

前後一方側に配置された２つの受けローラ２２Ａは、外周面が平坦面の平型ローラとされ、前後他方に配置された２つの受けローラ２２Ｂは、外周面に谷溝を形成した溝型ローラとされている。

一方、容器本体１６の外周面には、受けローラ２２が転動するレール部材２４が設けられている。平型ローラ２２Ａが転動するレール部材２４Ａは、平坦なレール面を有しており、実質的には、帯板材を容器本体１６の外周面に巻き付けて固着したものとなっている。また、溝型ローラ２２Ｂが転動するレール部材２４Ｂは、溝型ローラ２２Ｂの溝に係合可能な山形断面を有しており、実質的には、アングル材の角部を外周側に向けた状態で、当該アングル材を容器本体１６の外周面に巻き付けて固着したものとなっている。

このように、受けローラ２２として溝型ローラ２２Ｂを用い、山形断面のレール部材２４Ｂに係合させることにより、容器本体１６が受けローラ２２から離脱することを防止している。なお、受けローラ２２の全てを溝型ローラ２２Ｂとせずに、前後一方を平型ローラ２２Ａとすることによって、受けローラ２２とレール部材２４との芯合わせをさほど厳密に行わなくてもよくなり、外気温の変動等により容器本体１６に収縮が生じたとしても、溝型ローラ２２Ｂと山形断面のレール部材２４Ｂとの間で芯ズレが生じないようになっている。なお、支持部１２の受けローラ２２、例えば、平形ローラ２２Ａには、容器本体１６内のブラスト材Ｂの偏り等によって、予期せぬ回動が発生しないように、容器本体１６の回動を拘束するためのストッパーが設けられている。

図４は、図２のIV−IV矢視図であり、圧力容器１１は、容器本体１６を前後に貫通する送出受け部２５を有している。送出受け部２５は、パイプ材により構成され、容器本体１６の前後端板１５の下部を前後に貫通している。送出受け部２５の容器本体１６から前後に突出した部分は、円筒状に形成され、容器本体内に配設された部分は、略上半分が切除されて上方に開放されている。

容器本体１６から突出した送出受け部２５の前後一方側の端部には、下方に突出する第１筒部２６と、該第１筒部２６の下端から前後に突出する第２筒部２７とによってＴ字状に形成された排出管２８が接続されている。この排出管２８と送出受け部２５とは相互に連通され、その連通部分が、容器本体１６からブラスト材Ｂを排出するための排出口１３を構成している。

圧力容器１１には、排出口１３へブラスト材Ｂを定量ずつ強制的に送り出す強制送出機構３３が備えられている。この強制送出機構３３は、軸心回りに回転する軸部３４と、軸部３４の周囲に螺旋状に設けられた送出羽根３５とを有したスクリューコンベア３６により構成されている。

スクリューコンベア３６は、その軸心を前後方向に向けた状態で送出受け部２５の内部に配置されており、軸部３４の前後端部は、送出受け部２５の端部に軸受を介して回転自在に支持されている。なお、送出受け部２５の端部では、軸部３４との間でエアシールが施されることによって、圧力容器１１内の気密性が保たれるようになっている。

軸部３４の一方の端部は送出受け部２５から突出し、継手３７を介して電動モーター等よりなる駆動体３８の出力軸に接続されている。駆動体３８は、容器本体１６に、ブラケット３９を介して支持されている。また、駆動体３８は、インバーター制御により、又は、減速機等によってその出力回転数を無段階又は多段階に変更できるようになっている。

スクリューコンベア３６の送出羽根３５は、容器本体１６の中心軸心Ｏ方向の長さに亘って設けられ、実質的に、排出口１３の部分から、反対側の容器本体１６の端板１５Ａまでの範囲で設けられている。

図３に示すように、送出受け部２５は、その内面形状がスクリューコンベア３６の外周形状にほぼ沿った形状とされ、容器本体内に配設された部分（上方に開放した部分）は、左右両側の立壁部４０がスクリューコンベア３６のほぼ上端の高さまで延びている。また、左右立壁部４０の上端には、略水平に配設された底板４１が接続され、該底板４１は、容器本体内において、ブラスト材Ｂの収容空間Ｓの底部を構成している。なお、底板４１は、送出受け部２５側が低くなるように傾斜していてもよい。

容器本体１６内のブラスト材Ｂは、底板４１よりも上側で貯留され、送出受け部２５内に流入したブラスト材Ｂがスクリューコンベア３６によって送り出される。

図１に示すように、排出管２８の第２筒部２７の一端には、ホース等を介してコンプレッサー３０が接続され、他端には、流動ホース３１を介して噴出ノズル３２が接続されており、この流動ホース３１及び噴出ノズル３２によって噴出部１４が構成されている。

以下、図１等を参照して本実施形態に係るブラスト装置１０の作用について説明する。

まず、容器本体１６の内部に、ホッパー１７を介してブラスト材Ｂを供給する。このブラスト材Ｂとしては、砂、塩等の粒体を用いることができるが、特に、船や海洋構造物等を研磨対象物Ｗとする場合は、研磨後の回収が不要であり且つ海を汚すことがほとんどない塩が用いられる。その他の場合、例えば、陸上の構造物等の汚れ除去等にも当然塩を用いることができ、砂や塩以外の粒体を用いることもできる。ブラスト材の粒径は、例えば、塩の場合には約３ｍｍとされる。

次に、コンプレッサー３０を作動することによって圧力容器１１に圧縮空気を供給し、圧力容器内を加圧する。更に、駆動体３８を作動することによってスクリューコンベア３６を駆動し、送出受け部２５内に入り込んだブラスト材Ｂを送出羽根３５（図４）によって排出口１３へと送り出す。この際、スクリューコンベア３６を一定の回転数で駆動することによって、排出口１３に送り出されるブラスト材Ｂの単位時間あたりの量を一定とすることができ、これによって、排出口１３におけるブラスト材Ｂの詰まりを防止することが可能となる。

排出口１３に送られたブラスト材Ｂは、排出管２８からコンプレッサー３０の圧縮空気によって噴出部１４へ送られるとともに、噴出ノズル３２から吹き出され、研磨対象物Ｗに吹き付けられる。この噴出ノズル３２においても、送られるブラスト材Ｂが一定量であることから詰まることはほとんどなく、円滑なブラスト材Ｂの吹き出しを安定して行うことができるようになっている。

しばらくの間作業を続けると、図３に示すように、スクリューコンベア３６の上側でブラスト材Ｂが少なくなり、その両側にブラスト材Ｂが偏った状態になる。そのまま作業を続けると、スクリューコンベア３６にブラスト材Ｂが流入し難くなるので、ハンドル２３を介して容器本体１６を中心軸心Ｏ回りに回動させ、偏ったブラスト材Ｂをスクリューコンベア３６の上方へ流動させる。これによって、従来のように容器内部に撹拌羽根等を設ける必要もなく、圧力容器１１内のブラスト材Ｂをほぼすべて使い切ることができるようになっている。

なお、容器本体１６を円筒形とし、その中心軸心Ｏを水平方向に向けて配置することによって、容器本体１６の回動を、受けローラ２２等による簡単な支持構造で行うことが可能となっている。また、スクリューコンベア３６を容器本体１６の中心軸心Ｏ方向と平行に配置し、容器本体１６の中心軸心Ｏ方向の長さに亘ってスクリューコンベア３６の送出羽根３５を設けているため、スクリューコンベア３６に対するブラスト材Ｂの流入範囲を大きくすることができ、ブリッジ現象等を防止できるようになっている。

駆動体３８は、その出力回転数を無段階又は多段階に変更できるように構成されているため、スクリューコンベア３６を介して送出されるブラスト材Ｂの単位時間あたりの量を、研磨対象物Ｗの状態等に応じて変更できるようになっている。本実施形態では、ブラスト材Ｂの送出量を、例えば、約１．７〜６．８リットル／ｍｉｎの間で可変としている。ブラスト材Ｂとして塩を用いる場合は、重量で示すと２〜８ｋｇ／ｍｉｎの間で可変となっている。

図５は、本発明の第２実施形態にかかる圧力容器１１下部の側断面図、図６は、圧力容器下部の正面断面図である。

この第２実施形態の圧力容器１１は、送出受け部２５が、容器本体１６の下部に、正面視略３角形状に張り出した形態とされ、この送出受け部２５の下部に、スクリューコンベア３６を配設したものとなっている。

第１実施形態の場合、図３に示すように、スクリューコンベア３６は、容器本体１６の直径範囲内に配設され、容器本体１６内の一部（下部）をブラスト材Ｂの収納空間Ｓとして利用できなかったが、本実施形態では、スクリューコンベア３６が、容器本体１６の直径範囲外に配設され、容器本体１６の容積全体をブラスト材Ｂの収納空間Ｓとして利用でき、収納能力が増大されている。

ただし、本実施形態の場合、送出受け部２５を設けるにあたって、容器本体１６の加工や送出受け部２５との接合範囲が多くなるのに対し、第１実施形態の場合は、容器本体１６にパイプ状の送出受け部２５を貫通させて接合しているだけであり、製作性や構造の簡素化の面で、第１実施形態の方が有利である。

本実施形態では、圧力容器１１を回動させるための機構として、容器本体１６の外周面に周方向に沿ってチェーン４３を設け、ベース部材１９に立設したブラケット４４に、チェーン４３に噛み合うスプロケット４５を回転自在に支持し、このスプロケット４５をハンドル４６によって回転させるようにしている。その他の構成及び作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で適宜設計変更可能である。

例えば、容器本体１６の形状を円筒形に限らず角筒形とすることができる。また、容器本体１６の中心軸線を上下方向に向けて配置することができる。

強制送出機構３３は、１軸形式のスクリューコンベア３６により構成しているが、左右２つのスクリューコンベア３６を並設した２軸形式とすることができる。また、強制送出機構３３として、スクリューコンベア３６以外の構成（ベルトコンベア等）を採用することも可能である。

容器本体１６の回動は、手動に限らずモーター等によって自動的に行うことができる。支持部１２としては、受けローラ２２によって圧力容器１１を支持するもののほか、例えば、圧縮容器１１に水平な軸を設け、当該軸を軸受等により回動自在に支持する構成等を採用することができる。

船や海洋構造物等の表面に付着した貝等の付着物除去、建築構造物の汚損した外壁面の汚損物除去・清掃、航空機滑走路等の路面に固着したタイヤゴムの溶着汚損物の除去など、あらゆる研磨作業に有効に利用できる。

本発明の第１実施形態にかかるブラスト装置１０の概略全体側面図である。ブラスト装置１０の平面図である。図２のIII矢視図（一部断面図）である。図２のIV−IV矢視図である。本発明の第２実施形態にかかる圧力容器下部の側断面図である。同圧力容器の正面断面図である。従来技術を示す概略全体図である。

符号の説明

１０ブラスト装置
１１圧力容器
１２支持部
１３排出口
１４噴出部
１６容器本体
２２受けローラ
３３強制送出機構
３４軸部
３５送出羽根
３６スクリューコンベア

Claims

ブラスト材が収容され且つ内部が圧縮空気により加圧される圧力容器と、圧力容器からブラスト材を排出するための排出口と、排出口に接続され且つ排出口から排出されたブラスト材を圧縮空気により吹き出す噴出部と、圧力容器に備えられ且つ圧力容器内のブラスト材を単位時間当たり一定量で強制的に排出口へ送出する強制送出機構と、圧力容器を支持する支持部と、を備え、
圧力容器が、ブラスト材を収容するとともに中心軸心を水平方向に向けて配置された円筒形状の容器本体を有しており、
支持部が、容器本体を中心軸心回りに回動自在に支持するように、容器本体の外周面を下側から支持し且つ当該外周面上を周方向に転動可能な受けローラを有しており、
強制送出機構が、容器本体の中心軸心と平行に配置され且つ軸心回りに回転駆動される軸部と、容器本体の中心軸心方向の長さに亘って軸部の周囲に螺旋状に設けられた送出羽根と、を有するスクリューコンベアを備えていることを特徴とするブラスト装置。