JP4595079B2

JP4595079B2 - 粒子ブラスト装置

Info

Publication number: JP4595079B2
Application number: JP2002524675A
Authority: JP
Inventors: リヴァー、マイケル・イー; ドレスマン、アール・ケヴィン
Original assignee: コールドジェットエルエルシー
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: KR20030048031A; AU2001288804A1; MXPA03002023A; WO2002020217A1; TW586987B; EP1315599A1; CA2422186C; JP2004508210A; CA2422186A1; US6524172B1

Description

【０００１】
［発明の分野］
この発明は、粒子フィーダに係り、特に、粒子ブラストガス流への粒子の改善された輸送を行い、伴出（エントレインド）粒子として加工品または他の標的に最終的に送出するための装置に関している。この発明は、具体的に、改善された粒子流をホッパーの出口に供給し、且つ、例えば輸送ロータへ向かってホッパーを出る粒子の凝集を阻止または低減して粒子ブラスト装置の輸送ガスに送出するための極低温粒子ブラスト装置におけるホッパー／輸送機構に関連して開示される。
【０００２】
［発明の背景］
粒子ブラスト処理装置が出回るようになって数十年になる。通常、ブラスト媒体としても知られている粒子が輸送ガス流に供給され、伴出粒子としてブラストノズルへ輸送され、加工品または他の標的へ送られて、ブラストノズルから粒子が出る。粒子が集塊または団塊となり、輸送ガス流への粒子の送出の妨げになることが知られていなくもない。
【０００３】
粒子のこのような圧密化及び凝集は、二酸化炭素ブラスト処理におけるようにブラスト媒体が極低温粒子である場合に特に問題となる。まだ比較的新興の産業であるが、二酸化炭素ブラスト処理装置は当業界では周知であり、種々の関連した構成部品とともに、米国特許第４，７４４，１８１号、同第４，８４３，７７０号、同第４，９４７，５９２号、同第５，０５０，８０５号、同第５，０１８，６６７号、同第５，１０９，６３６号、同第５，１８８，１５１号、同第５，３０１，５０９号、同第５，５７１，３３５号、同第５，３０１，５０９号、同第５，４７３，９０３号、同第５，６６０，５８０号、及び５，７９５，２１４号において示され、上記特許の全ては参照のため本明細書に添付される。本発明は、二酸化炭素ブラスト処理での使用のための粒子フィーダに関連して本明細書にて説明されるが、二酸化炭素ブラスト処理での使用またはそれへの応用に限定されるものではないことが理解されるであろう。この発明の教示は、任意のタイプの粒子ブラスト媒体の圧密化または凝集があり得る用途において用いることができる。
【０００４】
概して、二酸化炭素粒子のようなブラスト媒体粒子が、粒子供給物を保持するホッパーから輸送ガスへ輸送される。粒子は、ベンチュリ作用または他の真空作用により、あるいはフィーダにより輸送ガスに導入される。米国特許第４，９４７，５９２号に示される半径方向輸送フィーダ等の、ホッパー出口から輸送ガスへ粒子を輸送するように機能する種々のフィーダが存在する。ホッパーは、ブラスト装置の一部であるペレタイザー、またはブラスト装置とは別個の、ホッパー内に装填された供給源のような任意の供給源から粒子を受け取ることができる。
【０００５】
粒子、特に極低温粒子の流れを促進し、ホッパーまたは他の貯蔵／フィーダ構造の出口に向かわせ、出口を通過するようにする、当該技術分野の従来の試みは、粒子を機械的に前進させるためにホッパーの壁上で作動するバイブレータまたはサンパーの使用、及びホッパー内のまたはホッパー出口付近の、垂直に向けた回転オーガ及び攪拌機の使用を含んでいる。通常、ホッパーは、ブラスト装置フレームにかなりしっかり連結されており、このことが、粒子流を作るための十分なエネルギーをホッパー壁に伝達するには大きな支障を来ていることが現時点でわかっている。このような構造では、ホッパーに伝達されるエネルギーのかなりの部分も、ホッパーを介してブラスト装置フレームに伝達される。フレームに伝わったエネルギーにより、装置全体のノイズ、振動、及び動き、ホッパーならびにフレームにおける疲労及び応力、ならびに余分なエネルギー消費として示されるような好ましからざる結果が生じた。
【０００６】
可動物質の大きさが限定要因となるため、往復プランジャ／杵ハンマがホッパーを繰り返し打ちつけるサンパーによって所望のより大きな総エネルギーを得ることは困難であった。大きな重りがホッパーに衝突するごとに、装置全体が急激に動くのは望ましくない。したがって、所要レベルのエネルギーは、高周波数／低質量のバイブレータにより得られることとなった。しかしながら、高周波数は、粒子を圧密化し、流れを妨げる傾向がある。垂直なホッパー壁は、高周波エネルギーにより呈する圧密化の問題に輪をかけるため、ホッパー壁を垂直壁から傾斜壁にさせることが考えられたが、傾斜壁を有するホッパーは、垂直壁を有するホッパーよりも内容積が少なくなってしまう。
【０００７】
極低温粒子の場合には、ホッパーの出口に向けて移動させられる場合であっても、するにその出口を埋めるか、あるいはフィーダ機構が取り込むことができないほどの大きな凝集塊を形成する虞があり、そのことが粒子流を遅くさせたり、遮断することとなる。
【０００８】
したがって、ホッパーからホッパー出口へ、そして輸送ガス上への改善された確実な粒子流を有する粒子ブラスト装置が当該技術分野において必要とされている。
［発明の概要］
【０００９】
この発明の教示によれば、ホッパーアセンブリは、ホッパー摺動アセンブリ上の粒子ブラスト装置残部から分離される。エネルギーがインパルスアセンブリによってホッパーに与えられ、インパルスアセンブリは、例えば離散低周波エネルギーインパルスを生成する往復運動を行う重りであり、例えば側壁上で、ホッパーに取り付けられることが好ましい。ホッパーに与えられるエネルギーがホッパー出口に近いほど、粒子流を促進する際にエネルギーが有効である。ホッパーの分離により、インパルスアセンブリによって生成されるエネルギーのほとんどが、ホッパー内の極低温粒子に直接伝達されることが可能となり、ホッパーは垂直壁を有することができ、傾斜側面を有する従来技術のホッパーに比してホッパーの容積を最大にする。ホッパーを摺動フレーム上に取り付けることにより、ホッパーは、フィーダ機構との整合位置から摺動することが可能となり、目詰まりを解消したり、あるいは不使用または所望しない粒子をなくすことができ、より容易に整備点検あるいは取り外しが可能となる。
【００１０】
分離されたホッパーとは独立した設備を有することで、この発明の別の態様は、ホッパーからフィーダへの粒子流中に選択的に伸張することができる、操作者により制御可能な往復可能部材を含み、それによって凝集粒子を機械的に打ち砕くことができる。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付の図面が、この発明のいくつかの態様を示すとともに、説明と合わせてこの発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１２】
次に、この発明の現時点での好適な実施形態に詳細に言及されるであろう、その一例を添付の図面に示す。
【００１３】
［発明の実施の形態の詳細な説明］
図面を詳細に参照すると、同様の参照符号は同様の要素を示しており、図１及び図２は、ブラストホース及びノズルは図示しないが、全体として２で示された粒子ブラスト装置を示している。粒子ブラスト装置２は、粒子充填領域をカバーする旋回カバー１０を有する４を含み、この粒子充填領域を通して、粒子（この実施形態では二酸化炭素）が粒子ブラスト装置２内に充填される。粒子ブラスト装置２は、粒子ブラスト装置２のハウジング１６で覆われたホッパーアセンブリ１２及びフィーダアセンブリ１４を有している。粒子ブラスト装置２は、このブラスト装置２を構成する構成要素のための構造支持体となるフレーム（独立して示されていない）を有している。ホースコネクタ１８が、ブラストホース（図示せず）を接続するためにハウジング１６に設置される。ハンドル部２０がハウジング１６から延びている。
【００１４】
図３を参照すると、アクセスドア２２が開かれて、ホッパーアセンブリ１２が延出位置にあり、その一部がハウジング１６内に配置されている。ホッパーアセンブリ１２は引き出しと同様に機能する後述のホッパー摺動アセンブリ２４を介してハウジング１６に保持され、ホッパー摺動アセンブリ２４は、ホッパーアセンブリ１２を、図２に示されるようにフィーダアセンブリ１４中へ粒子を送るようにホッパー出口２６がフィーダアセンブリ１４と整合されて配置される第１の位置と、フィーダアセンブリ１４中へ粒子を送らないようにホッパー出口２６がフィーダアセンブリ１４と整合しない第２位置との間で移動自在とする。図３に見られるように、この実施形態では、ホッパー出口２６は、ハウジング１６内から外側に出た位置に配置可能であり、そこではホッパー２８内の粒子は、フィーダアセンブリ１４中に入らずに排出されることができ、ホッパー２８の目詰まりを解消したり、あるいはブラストホース（図示せず）を通して不使用または所望しない粒子を送ることなくそれらの粒子を処理するようになっている。
【００１５】
次に、図４、図５及び図６を参照すると、ホッパーアセンブリ１２は、ホッパー出口２６、ホッパー摺動アセンブリ２４及びインパルスアセンブリ３０を備えたホッパー２８を有している。ホッパー２８は、上から見ると略矩形状を有しているが、任意の適した形状を用いてもよいことを理解されたい。ホッパーは、傾斜下壁部３４につながる垂直壁部３２を有し、ホッパー出口２６で終端している。シール３６は、図示のようにホッパー出口２６の周りに配置され、後述するように、ホッパー出口２６とフィーダアセンブリ１４との間をシールする。傾斜下壁部３４の角度は、粒子流を促進するように選択される。図４に示すように、傾斜下壁部３４は、シーム３４ａを重ねて継ぎ合わせることによりその両縁に沿って互いに接合されるが、隣接した下壁部または隣接した側壁部との接続部に直角にシームを形成するような、任意の接合構造を用いることができる。少なくとも下壁部３４の内面は、テフロンのような非粘着性または低摩擦の表面でコーティングすることにより粒子の移動を促進することができる。テフロンの接着シートを内面に接合することもできる。
【００１６】
図示のように、ホッパー２８にエネルギーを与えるインパルスアセンブリ３０が、傾斜下壁部３４に取り付けられている。図４Ａに示す他の実施形態では、インパルスアセンブリ３０は、ホッパー２８が保持するブラケット２９に取り付けられている。この構成は、ホッパー２８が低温になる場合に、インパルスアセンブリ３０の空気圧式動作への有害作用を有し得る低温のホッパー２８からインパルスアセンブリ３０を離間させることとなる。
【００１７】
図７、図８及び図９も参照すると、インパルスアセンブリ３０は、アクチュエータ３８を備えており、往復ロッド４０がアクチュエータ３８の一端から延出している。重り４２ａ及び４２ｂがそれぞれロッド４０の両端部に保持されている。重り４２ａ及び４２ｂは、重り４２ａ及び４２ｂの孔を通して挿入される、ロッド４０の端部に形成されるねじ穴（図示されているが符号はついていない）に係合する固定具によるような、任意の方法でロッド４０に固定される。
【００１８】
アクチュエータ３８は、任意の方法で傾斜下壁部３４に取り付けられ且つ固定具４６ａ及び４６ｂによって保持されるブラケット４４ａ及び４４ｂにより支持される。この実施形態では、アクチュエータ３８は、ポート４８ａ及び４８ｂを有する複動式空気圧シリンダである。加圧ガスをポート４８ａ及び４８ｂに交互に加えることでロッド４０が往復運動することにより、重り４２ａ及び４２ｂを加速及び減速させてホッパー２８にエネルギーを与える。この実施形態では、重り４２ａ及び４２ｂは、２．５ポンドであり、１Ｈｚで往復運動した。圧力調整器を用いて、６０ｐｓｉｇ〜１４０ｐｓｉｇ及び最大３００ｐｓｉｇまでの供給圧力範囲に関してアクチュエータ３８に６０ｐｓｉｇの一定圧力を送って、供給圧力範囲にわたってインパルスアセンブリ３０の一定エネルギー出力が送られるようにした。金属間の接触を回避するため、ワッシャ５０ａ及び５０ｂを、重り４２ａとブラケット４４ａの間及び重り４２ｂとブラケット４４ｂとの間のロッド４０の周りに配置した。この実施形態では、ワッシャ５０ａ及び５０ｂは、繊維強化ゴムから製造したが、大きなエネルギーを吸収することなく、重り４２ａ及び４２ｂの衝突に耐えるのに十分である任意の材料を用いてもよい。
【００１９】
ブラケット４４ａ及び４４ｂは固定具４６ａ及び４６ｂによって保持されてアクチュエータ３８を挟んでおり、所要の構造的な一体性と強度を提供している。さらに、この構成により、より小さく、より軽量なアクチュエータの使用が可能となる。インパルスアセンブリ３０を含むホッパー２８の質量が小さいほど、より大きなエネルギーが、（より効率的に）ホッパー２８内の粒子に伝達される。また、特に、図４Ａに示したブラケット２９を用いれば、ブラケット４４ａ及び４４ｂはブラケット２９で一体とされる。
【００２０】
インパルスアセンブリ３０は、エネルギーの効率的な伝達のために、ホッパー２８に直接取り付けられたブラケット２９により保持されることを含め、ホッパー２８によって直接保持されることが好ましい。しかしながら、インパルスアセンブリ３０は、ホッパー２８に取り付けずに、例えばフレームに取り付けることもできる。これは、ホッパー２８に取り付けることほど好ましくはないと考えられるが、それでも十分なエネルギーを送出することができる。ホッパー出口２６のできる限り近くでホッパー２８にエネルギーを送出することにより、粒子流を促進させるために最も重要な領域においてエネルギーが最大となる。エネルギーは、１Ｈｚの低周波数のインパルスとして略水平方向に送出され、この低周波数が、各インパルスに先だって減衰する時間を与える。略水平方向に送出される１Ｈｚのエネルギーパルスが特に有利であるように考えられるが、ホッパーに送出されるエネルギーが実質的にホッパーからブラスト装置のフレーム構造または他の構成要素に伝達されないようにホッパーが分離されている場合には、任意の方法でエネルギーを送出することもこの発明の教示内にある。
【００２１】
また、インパルスアセンブリ３０は、操作者の指令により作動することができる。インパルスアセンブリ３０は、装置を作動させるブラストノズルのブラストスイッチにより粒子流を作動させた際にインパルスを送出するように、且つブラストスイッチの解除時に（すなわち粒子流を停止した際に）インパルスを送出するように構成することができる。さらに、インパルスアセンブリ３０の周期的な往復またはサイクルを、ブラストスイッチのオン／オフ・サイクルと組み合わせることができる。例えば、そのようなブラストスイッチの作動時に、周期タイマを開始させることができる。所定時間の各経過時に、インパルスアセンブリ３０は、装置が作動した状態のままでインパルスを送出するであろう。ブラストスイッチの解除時もなお、インパルスが送出されるであろう。周期タイマは、装置がブラストスイッチによって作動される次の時間にゼロから開始する。１Ｈｚの例では、インパルスは、ブラストスイッチの押下時に送出され、毎分の連続動作ごとに周期タイマは、インパルスアセンブリにインパルスを送出させ、最終（連続動作のその期間についての最終）インパルスが、ブラストスイッチの解除時に送出される。
【００２２】
ホッパーアセンブリ１２は、ホッパー摺動アセンブリ２４を介してハウジング１６によって摺動可能に保持されている。図１０において、また図１〜６に示されるように、ホッパー２８の上縁はフランジ５２として形成されている。アイソレータ５８にホッパー２８を取り付けるための剛性ベースとなる、相補的な形状の補強フランジ５４が、フランジ５２の上に重ねて配置され、各アイソレータ５８の上面から延出する複数のねじ山付き固定具５６によってフランジ５２に固定される。ねじ山付きロッドとして示したダボ５６ｂがアイソレータ５８の底面からホッパー支持体６０の開口部（図示せず）まで延出している。この実施形態において示すように、ホッパー支持体６０は、ホッパー２８の両縁（図６を参照）に沿って延出する角部材であり、アイソレータ５８がホッパー２８の各端部に配置されている。各ホッパー支持体６０は、適当な固定具６４によって個々の摺動バー６２に２箇所で固定され、各固定箇所は個々のアイソレータ５８に隣接または略整合している。
【００２３】
任意の形状を用いることができるが、この実施形態では、各摺動バー６２は略Ｘ状の断面を有して４つのばち形状溝路を形成し、この溝路のそれぞれは溝路開口部６８を有する。各摺動バー６２は、４つの略平坦な外面７０を有し、外面７０の長手方向のほぼ中間部に沿って溝路開口部６８が配置されている。図５及び図６において分かるように、クロスバー７２が互いに離間した摺動バー６２の端部間に延在し、摺動バーに固定されている。クロスバー７２は、ホッパー摺動アセンブリ２４のラッキング（振り）及び結合を防止するように機能し、且つ図３に示すようにホッパーアセンブリ１２を引き出すハンドル部として機能する。アクセスドア２２は、ホッパーアセンブリ１２を適所に保持するようにクロスバー７２に対して閉じる。
【００２４】
図１１を参照すると、ホッパー摺動アセンブリ２４の対応する摺動フレーム７４は、摺動バー６２と相補的な形状を有している。図２及び図４において見られるように、ハウジング１６の両側に、各摺動バー６２に関して２つの離間した摺動フレーム７４が配置されている。摺動フレーム７４は、ブラケット７６を介してハウジング１６の内部に固定される。各摺動フレームは、３つの同一のベアリング７８を保持し、各ベアリングは延出部７８ａ及び表面７８ｂをその片側に有する。ベアリング７８はＵＨＭＷ−ＰＥから製造される。各延出部７８ａは延出して個々の溝路開口部６８と係合し、各表面７８ｂは個々の外面７０と係合する。このようにして、摺動バー６２は、摺動フレーム７４により摺動可能に保持される。ホッパー摺動アセンブリ２４は、図示した構成に限定されるものではなく、摺動構成要素の任意の構成を含むことができる。
【００２５】
摺動アセンブリは、摺動動作によってホッパーアセンブリ２４を第１の位置から第２の位置に移動自在とするものとして示されたが、これは、この発明の教示にしたがって可動ホッパーを得る一つの実施形態にすぎない。例えば、ホッパー２８は、フィーダアセンブリの入口と整合する位置と、フィーダアセンブリの入口と整合しない位置との間を平行回転枠組みによる移動により旋回または並進することもできる。この機能性により、ホッパーを空にするための逸らしシュートを省くことができる。
【００２６】
図１０を参照すると、ダボ５６ｂは、ホッパー支持体６０に保持されていないことが分かる。摺動バー６２は、水平移動に制限されているため、ホッパーアセンブリ１２の重量がホッパー１２を適所に維持する。この実施形態では、空重量が約２０ポンド、充填重量が７０ポンドであるホッパーアセンブリ１２の重量は、アイソレータ５８に圧縮荷重を加える。アイソレータ５８は、３５ポンドの静的定格荷重及び３２５ポンド／インチのばね定数を有する。アイソレータ５８に垂直に静的荷重を加えることによって、インパルスエネルギーの大半が水平方向に印加され、インパルスアセンブリ３０の各サイクルの間に送出されるエネルギーに対して、より大きな範囲のホッパー偏位運動を得ることができる。また、アイソレータ５８を圧縮状態にすることは、水平移動を著しく妨げることなくホッパーアセンブリ１２の垂直運動を最小にする。これにより、ホッパー２８を垂直面に正確に配置するのに非常に柔軟なデュロメータを有するアイソレータ５８を用いることが可能になるとともに、ホッパー２８が水平面内で容易に移動することが可能になり、ホッパー２８に与えられるエネルギーの効率を最大にする。ホッパーアセンブリ１２のこのような分離により、例えばフレームすなわちハウジング１６を介して、ホッパーアセンブリ１２に与えられるエネルギーの略全てまたはほとんどがホッパーアセンブリ１２から装置２の全体に伝達されることが妨げられ、エネルギーの略全てまたはほとんどがホッパー２８内の粒子に与えられるが、これはホッパー出口２６に向かう粒子流を維持するのに望ましい。
【００２７】
ホッパー支持体６０は、摺動アセンブリ２４を介してブラスト装置２のフレームすなわちハウジング１６によって支持され、それによりホッパー２８が摺動式に可動となることができるものとして示されているが、フレームすなわちハウジング１６に直接固定することもでき、あるいは、フィーダアセンブリ１４に直接固定するといったような粒子ブラスト装置２の任意の他の構成要素にも直接固定することができる。
【００２８】
本明細書で用いられるように、ホッパー支持体は、ホッパー支持体自体がどのように支持されるかに関わらず、ホッパーアセンブリ１２、したがってホッパー２８の支持体となる任意の構造を含む。本明細書で用いられるように、粒子ブラスト装置２のフレームすなわちハウジングによって、あるいは粒子ブラスト装置２の構成要素によって直接支持されるホッパー支持体は、粒子ブラスト装置２によって保持されるか、粒子ブラスト装置２に取り付けられるか、あるいは粒子ブラスト装置２によって支持される。ホッパー支持体は、ホッパー２８／ホッパーアセンブリ１２をホッパー支持体６０から、ひいては粒子ブラスト装置２の残部から機械的に分離するアイソレータ５８により、ホッパーアセンブリ１２、したがってホッパー２８を保持または支持し、ホッパー２８と粒子ブラスト装置２の残部との間に、ホッパー２８に与えられる機械的エネルギーのかなりの部分をホッパー２８から粒子ブラスト装置２に伝達または伝導する頑強な連結がないことを意味する。
【００２９】
次に図１２を参照すると、フィーダアセンブリ１４は、モータ８２により駆動されるロータ８０を含む。ロータ８０は、円周方向に離間した複数の粒子輸送空隙８４を有し、粒子輸送空隙８４は、受取ステーション８６から排出ステーション８８に向けて円周方向に粒子を運ぶ。ＵＨＭＷ材料からなるシール８９は、ロータ８０に対し密閉的に配置される。任意のフィーダ構成がこの発明のいずれもの態様で用いられることを留意されたい。
【００３０】
図１３を参照すると、選択的に粒子流の中に延伸し、それにより粒子の固まりを機械的に打ち砕くように構成された伸縮部材すなわちラムロッド９０が、受取ステーション８６に隣接し且つホッパー２８の出口２６（図１２または図１３には図示せず）に円周方向に隣接して配置されている。伸縮部材９０は、第１の後退位置（図１５を参照）と第２の伸張位置（図１４を参照）との間で可動である。伸縮部材９０は、アクチュエータ９２により作動され、アクチュエータ９２は、この実施形態では３／４インチ×３インチストロークを有する空気圧シリンダである。図１２に明確に示されるように、伸縮部材９０は、ロータ８０の真上に配置され、ロータの中心と位置合わせされている。伸縮部材９０は、ロータ８０からさらに離して配置されてもよいが、効果がないほど高くに配置されるべきではない。伸縮部材９０は、伸張時に、受取ステーション８６付近にある流れを遮断する程度に大きいか、または輸送空隙８４に入ることができないほど過度に大きい任意の粒子の固まりに打ち当たるように配置される。伸張時に、伸縮部材９０は、シール８９の対向側面と接触することが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。
【００３１】
伸縮部材９０の伸張は、種々の方法で制御され得る。好ましくは、ブラスト装置２の吐出ノズル（図示せず）に配置されたブラストトリガが最初に押下され、ペレットが吐出ノズルから流出されると、伸縮部材９０は、伸張及び後退を一回行う。作動中、操作者は、粒子流の途絶または減少に気付いた場合、ブラストトリガを解除及び押下して伸縮部材９０に反復させる。種々の代替的な制御装置が可能である。例えば、ブラストトリガの押下時に伸縮部材９０を２回以上反復させ、流れの遮断または流れの欠乏／減少した流れの検出時に自動的に一回以上反復させ、ブラストトリガとは別個のブラストノズルの付加的な作動スイッチにより、一定の間隔で、または動作パラメータに基づいた間隔で反復させるように構成することができる。
【００３２】
図１４及び図１５を参照すると、伸縮部材９０が、それぞれ伸張位置及び後退位置にある状態で示されている。この実施形態では、往復可能な部材９０は、粒子の経路中へ横方向に伸張可能である。しかしながら、粒子の凝集塊を打ち砕く機能を果たすのであれば、種々の向きの伸縮部材９０を使用することができる。同一方向、反対方向、または垂直方向に伸張する複数の伸縮部材を使用してもよい。伸縮部材は、図示のように、粒子流に対し垂直に、あるいは粒子経路中への伸張を行って固まりに衝突するように選択され得る別の角度で配置することができる。
【００３３】
図１４及び図１５はまた、ホッパー出口２６とフィーダアセンブリ１４とのシールされた連結の迅速な解除を示し、それぞれ、旋回クランプ９４が開いた位置及び閉じた位置にある状態で示されている。クランプアセンブリ９６が、受取ステーション８６に隣接したフィーダアセンブリ１４に固定され、受取ステーションとの間にシールを形成する。クランプアセンブリ９６は、３つの側面９８ａ、９８ｂ及び９８ｃを有するフレーム９８を含み、これらの側面が、ホッパー出口２６と相補的な形状の、受取ステーション８６の上にわたる開口部を形成する。クランプ９４は、クランプアセンブリ９６の第４の可動側面を構成する。
【００３４】
図２及び図３を参照すると、フレーム９８の開放側が図面の右側に向けられており、ホッパーアセンブリ１２が、図２及び図３に示した位置の間を摺動することが可能となっている。シール３６は、図４において分かるようにホッパー出口２６の周りに配置される。ホッパーが作動位置にある場合、シール３６の３つの側面が、側面９８ａ、９８ｂ及び９８ｃと密接して係合する。クランプ９４は、図１５に示すように、適所に固定されてオーバセンタラッチ１００により第４の側面を形成する。したがって、シール３６は、クランプ９４と密接して係合し、ホッパー２８と、受取ステーションに隣接したフィーダアセンブリ１４との間に完全なシールを形成する。ホッパー２８がその作動位置から摺動すると、クランプ９４が、オーバセンタクランプ１００を外すことによって開き、第４の側面を開放して、ホッパー出口２６及びシール３６が自由に動くようになっている。
【００３５】
シール３６は、フィーダアセンブリ１４からホッパー２８を分離し、且つホッパー２８とフィーダアセンブリ１４との間に厳密でない整合を許容するが、湿り空気及び湿分がホッパー内の極低温粒子と接触するのを妨げるのに必要なシールを維持する程度に可撓性である。この実施形態では、シール３６は、製品番号Ｓ７４４２、Parker JBL（Toledo, Ohio所在）より入手可能な４０デュロメータシリコンゴムであった。
【００３６】
図１６及び図１７は、ホッパーとフィーダアセンブリとの間のシールの代替の実施形態を示す。この実施形態では、クランプ９４、クランプアセンブリ９６、３つの側面付きフレーム９８、及びオーバセンタラッチ１００は不要である。図１６を参照すると、ホッパー２８ａは、出口２６ａがフィーダアセンブリ１４ａと整合していない伸張位置にある状態で示されている。ホッパー２８は、図示のように、出口２６ａから外向きに延出するフランジ１０２を含む。シール３６ａは、複数の固定具１０４によりフランジ１０２に結合される。固定具１０４は、フランジ１０２に形成された穴にねじ込まれ、シール３６ａが固定具１０４に沿って軸方向に移動し得るような大きさに形成されたシール３６ａの穴を通る。固定具１０４の端部１０６は、シール３６ａを固定具１０４に押しつけるように形成されている。ばね１０８等の弾性部材が各締結部１０４の周りに配置されて、シール３６ａをフランジ１０２から離間させて弾性的に付勢する。
【００３７】
シール３６ａには、シールを貫通するための開口部１１０が形成されており、この開口部は出口２６ａと相補的な形状を有している。図１６に示したシール３６ａの位置では、出口２６ａの底面２６ｂが開口部１１０中に延出している。この垂直方向の重なりは、少なくとも１／１６インチであることが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。フィーダアセンブリ１４ａに最も近いシール３６ａの端部に、傾斜面１１２あるいはランプが形成されている。
【００３８】
図１７を参照すると、出口２６ａがフィーダアセンブリ１４ａと整合されている。この位置に達するには、ホッパー２８ａが（図１６及び図１７に関して）左側に移動する際に、傾斜面１１２がフィーダアセンブリ１４ａと係合することで、ばね１０８を圧縮させながらシール３６ａを固定具１０４に沿って垂直に移動させる。傾斜面１１２の角度は、かかる移動が得られるであろう任意の角度とすることができる。一実施形態では、この角度は約２５度である。図１７は、ばね１０８が完全に圧縮されているものとして示しているが、ばね１０８は、完全に圧縮されている必要はないことを理解されたい。
【００３９】
シール３６ａは、ＵＨＭＷ、ナイロン、テフロン、あるいは同様または適度な温度特性及び摩耗特性を有する他のプラスチックのような任意の材料からなる。図１７の位置では、シール３６ａは十分な力によりフィーダアセンブリ１４ａの上面に向かって付勢され、フィーダアセンブリ１４ａとの間にシールを形成する。一実施形態では、シール３６ａとフィーダアセンブリ１４ａとの間のシーリング力は約５ポンドであった。
【００４０】
図１７に示すように、底面２６ｂとフィーダアセンブリ１４ａの上面との間に間隙が形成されている。シール３６ａの上面と底面２６ｂとの間の測定された垂直方向距離（すなわち重なり部分）は、下記に説明するように、シール３６ａと出口２６ａとの適度なシーリングを可能にするのに十分な距離とされる。一実施形態では、この重なり部分は少なくとも約１／８インチである。
【００４１】
図１８を参照すると、出口２６ａの外側と開口部１１０との間に間隙が形成されている。作動中、低温により、出口２６ａと開口部１１０との間に氷が形成されて、出口２６ａと開口部１１０との間にシールを形成する。一実施形態によれば、出口２６ａの外側と開口部１１０との間隙は、最大値が３／３２インチであり、最小値が１／１６インチである。いずれの場合においても、間隙は、そのような氷のシールの形成を促進させる程度に小さい必要があるが、出口２６ａの周りのシール３６ａの所望の動きを阻むほど小さすぎてはならない。
【００４２】
図１９を参照すると、傾斜下壁部３４に略平行に向けられた、回転軸線１６を有するバイブレータ１１４が示されている。軸線１１６は、出口２６に対して可能な限り垂直であることが好ましい。バイブレータ１１４は、ブラケット１１８を介して傾斜下壁部３４に直接接続される。バイブレータのサイズは、ホッパーのサイズにより決定され、インパルスアセンブリ３０とともにホッパー中へエネルギーを与えるように選択される。例えば、最大３２００振動／分のバイブレータ１１４の連続速度及び可変速度動作が、インパルスアセンブリ３０と組み合わさって架橋及び粒子の有害な現象を最小にする所望の成果を生む。
【００４３】
概して、この発明の概念を用いることから得られる多数の利点を説明してきた。この発明の好適な実施形態の上記の説明は、図示または説明の目的のために提示されたものである。網羅的であることを意図するものではなく、または開示される形態にこの発明を厳密に限定することを意図するものではない。上記の教示に鑑みて、改変または変形が可能であることは明らかである。この発明の原理ならびにその実用的な適用例を最もよく説明し、それにより当業者が種々の実施形態において、及び意図される特定な用途に適した種々の改変により、この発明を最もよく利用することができるようにするために、実施形態を選択し、且つ説明してきた。この発明の範囲は、併記の特許請求の範囲により定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１】破線で示されたホッパーアセンブリ、ホッパー摺動アセンブリ、及びフィーダ機構を有する、この発明の教示にしたがって構成された粒子ブラスト装置の側面図である。
【図２】図１の粒子ブラスト装置の正面図である。
【図３】アクセスパネルが開かれ、ホッパーが伸張した、図１の粒子ブラスト装置の正面図である。
【図４】ホッパーにエネルギーを与えるインパルスアセンブリを示す、図１のホッパーの正面図である。
【図４Ａ】図４のホッパーの変形例を示す側面図である。
【図５】図４のホッパーの側面図である。
【図６】図４のホッパーの上面図である。
【図７】図５の矢印６に沿って見た、図４のホッパーのインパルスアセンブリの平面図である。
【図８】図７の矢印８に沿って見た、図７のインパルスアセンブリの側面図である。
【図９】図８の矢印９に沿って見た、図７のインパルスアセンブリの側面図である。
【図１０】ホッパー摺動アセンブリの拡大破断端面図である。
【図１１】ホッパー摺動アセンブリを受容する線形ベアリングの拡大破断端面図である。
【図１２】部分断面で示された粒子フィーダアセンブリの側面図である。
【図１３】図１２の矢印１３に沿って見た、図１２の粒子フィーダアセンブリの破断端面図である。
【図１４】フィーダ喉部を示した、図１２の粒子フィーダアセンブリの上面図である。
【図１５】旋回ゲートまたはラッチ開架、及び伸張してフィーダ喉部になる伸縮部材を示した、図１２の粒子フィーダアセンブリの上面図である。
【図１６】ホッパーが伸張位置にある、ホッパーとフィーダアセンブリとの間のシールの変形例を示す側面図である。
【図１７】ホッパー出口がフィーダアセンブリと整合している、図１６の変形例の側面図である。
【図１８】図１６の矢印１８に沿って見た、シールの変形例を示す図である。
【図１９】バイブレータを示した、ホッパーの変形例の側面図である。

Claims

（ａ）少なくとも１つのホッパー支持体と、
（ｂ）前記少なくとも１つのホッパー支持体によって保持され且つ該少なくとも１つのホッパー支持体から機械的に分離されると共に粒子を受容するホッパーと
を備えることを特徴とする粒子ブラスト装置。
前記ホッパーと前記少なくとも１つのホッパー支持体との間に配置される少なくとも１つの機械的アイソレータを含む請求項１に記載の粒子ブラスト装置。
前記少なくとも１つの機械的アイソレータは圧縮状態にある請求項２に記載の粒子ブラスト装置。
前記ホッパーは出口を有し、前記粒子を受け入れる入口を有したフィーダをさらに備え、前記ホッパーは、前記出口が前記入口と略整合する第１の位置から、前記出口が前記入口と整合しない第２の位置まで移動自在である請求項１に記載の粒子ブラスト装置。
摺動アセンブリをさらに備え、前記少なくとも１つのホッパー支持体は該摺動アセンブリに連結される請求項４に記載の粒子ブラスト装置。
前記ホッパーにエネルギーを送出するインパルスアセンブリを備える請求項１に記載の粒子ブラスト装置。
前記インパルスアセンブリは、前記ホッパーによって保持される請求項６に記載の粒子ブラスト装置。
前記インパルスアセンブリは、前記第１の位置と前記第２の位置との間を往復運動する少なくとも１つの部材を含む請求項６に記載の粒子ブラスト装置。
前記粒子は極低温粒子である請求項１〜８のいずれか一項に記載の粒子ブラスト装置。
（ａ）出口を有し且つ粒子を受容するホッパーと、
（ｂ）前記粒子を受け入れる入口を有するフィーダと
を備え、
（ｃ）前記ホッパーは、前記出口が前記入口と略整合する第１の位置から、前記出口が前記入口と整合しない第２の位置まで移動自在であることを特徴とする粒子ブラスト装置。
前記ホッパーを保持する摺動アセンブリをさらに含む請求項１０に記載の粒子ブラスト装置。
前記ホッパーは、前記摺動アセンブリに固定連結される請求項１１に記載の粒子ブラスト装置。
前記ホッパーは、前記摺動アセンブリから機械的に分離される請求項１１に記載の粒子ブラスト装置。
前記摺動アセンブリによって保持される少なくとも１つのホッパー支持体を含み、前記ホッパーは、該少なくとも１つのホッパー支持体によって保持され、少なくとも１つの機械的アイソレータが前記ホッパーと前記少なくとも１つのホッパー支持体との間に配置される請求項１１に記載の粒子ブラスト装置。