JP4625159B2 - ウェットブラスト用回転ノズルユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉粒体を含む高圧水を被処理面に吹き付けて被処理面の洗浄、錆落とし、塗装膜の剥離などを行うウェットブラスト(ウェット方式のショットブラスティング)用回転ノズルユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
エアーに粒子を混ぜて被処理面に吹き付けるショットブラスティングを洗浄等に応用したウェットブラストは、エアーの代わりに高圧水を使用する。このウェットブラストでは、高圧水の通過によって内部に生じる負圧で粒子を吸引混合して噴射する自吸式のノズルが用いられる。この発明では、砂に限らず、各種の粉粒体を吸引混合して噴射する前述のノズルをサンドノズルと称する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来行われているウェットブラストでは、吹き付け具を手でもって動かすなどの非能率的なことを行っており、そのため、効率の良い処理が望めず、被処理面の面積が広い場合には特に、作業に長い時間を費やしている。
【0004】
なお、サンドノズルを横一列に数多く並べて移動させる方法を採ると、処理幅が広がって作業能率が向上するが、この方法は、ノズルの使用数が増えるため、噴射装置の大能力化、複雑化、大型化が避けられず好ましくない。
【0005】
そこで、この発明は、噴射装置の大型化等を招かずに被処理面の洗浄、錆落とし、塗装膜剥離などを効率良く行えるウェットブラスト用の回転ノズルユニットを提供することを課題としている。
【0006】
また、その回転ノズルユニットを実現するのに必要な粉粒体供給用ロータリージョイントも併せて提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明が提供するウエットブラスト用回転ノズルユニットは、駆動軸に連結して回転させる幹管と、その幹管の先端から径方向外方に延出させる枝管と、この枝管の外端に取付ける自吸式サンドノズルと、前記幹管内に外部から高圧水を導入する高圧水用ロータリージョイントと、中心部に前記幹管を貫通させた粉粒体導入口と粉粒体送出口を有する粉粒体供給用ロータリージョイントと、この粉粒体供給用ロータリージョイントの前記粉粒体送出口から前記サンドノズルの粉粒体吸入口に至る、ホースで構成されて前記枝管の外部に配置された移送管とを有し、前記幹管、枝管、サンドノズル、移送管を一緒に回転させながら高圧水の通過によってノズルの内部に生じる負圧で前記移送管に通した粉粒体を吸引し、この粉粒体を含む高圧水を前記サンドノズルから噴射するようにしたものである。
【0008】
このノズルユニットは、枝管を複数本設け、長さを異ならせた各枝管の外端にそれぞれ自吸式ノズルを設けると好ましい。
【0009】
また、この発明のウエットブラスト用回転ノズルユニット採用する粉粒体供給用ロータリージョイントは、幹管の外周を取り巻く固定部材と、幹管の外周に固定してこの幹管と共に回転させる回転部材を有し、前記固定部材に前記粉粒体導入口を、前記回転部材に前記粉粒体送出口をそれぞれ設け、その固定部材と回転部材との間に接触回避用の隙間と、前記粉粒体導入口を前記粉粒体送出口に連通させる環状中継室を設け、さらに、その環状中継室よりも開放端側において前記隙間にエアーを吹込むエアー通路とそのエアー通路につながるエアー導入口を設けて隙間のエアーシールを行うようにしたものが好ましい。
【0010】
【作用】
この発明の回転ノズルユニットは、幹管を中心にして枝管を回転させながら枝管の外端のサンドノズルから粉粒体を含む高圧水を被処理面に吹き付けるので、ノズルユニットを横移動させたときの処理幅がサンドノズルが周回する円の直径と同程度まで広がり、これによって、ノズル数を極端に増やさずに広い面を効率良く処理することが可能になる。
【0011】
かかる回転ノズルユニットは、粉粒体供給用のロータリージョイントがあって始めて実現できるものである。しかし、高圧水用も含めた流体用のロータリージョイントはあるが、粉粒体用のロータリージョイントはなかった。流体用のロータリージョイントは、粉粒体を通すと内部が詰まったり、内部のシール材が傷付いたりするので、粉粒体用としては使用できない。
【0012】
そこで、粉粒体をトラブルを生じさせずに円滑に供給できるロータリージョイントも新たに開発した。そのロータリージョイントは、固定部材と回転部材の突き合わせ面間に隙間を有する。その隙間から内部に外気が流入すると、粉粒体の種類によってはその粉粒体が外気中の水分を吸って内部で固まることが考えられる。従って、隙間はエアーシールするのがよく、そのエアーシールを行えば、湿気を嫌う重曹なども高圧水に混入して吹き付けることが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1に、この発明のウェットブラスト用回転ノズルユニットの実施形態を示す。図の1はモータ、2はカップリング、3は高圧水用ロータリージョイント、4は粉粒体供給用ロータリージョイント、5は幹管、6は幹管の先端にT字継手7を介して取付けた枝管、8は枝管6の外端に取付けた自吸式サンドノズル、9は粉粒体移送用のホースである。
【0014】
なお、図示のノズルユニットの幹管5は、カップリング2によってモータ1の出力軸に連結される中空軸3aと、その軸に継がれる中空軸4aを包含して構成される。
【0015】
高圧水用ロータリージョイント3は、支持フレーム10で支えて動き止めする筐体3bを有し、その筐体の中心の軸穴に図2に示すように幹管の一部となる中空軸3aを軸受を介して組込み、導入口3cから送り込まれる高圧水を中空軸3aに設けた径方向小孔から回転する中空軸3aの内部に導入するようにしてある。3dはジョイント内部の液封用シール、3eはドレン抜き口、3fはグリス注入口である。
【0016】
粉粒体供給用ロータリージョイント4は、支持フレーム11で支えて動き止めする固定部材4bを幹管の一部となる中空軸4aの外周に相対回転可能に取付け、その固定部材4bと組合わせる回転部材4cを中空軸4aの外周に固定してその軸と一緒に回転させるようにしてある。
【0017】
また、粉粒体導入口4dを有する固定部材4bと粉粒体送出口4eを有する回転部材4cとの間に、接触回避用の隙間gと、送出口4eを導入口4dに連通させる環状中継室4fを設けてある。
【0018】
このロータリージョイント4は、導入口4dから送出口4eに至る径路が単純であり、粉粒体が滞りなく通過する。また、Oリング4gが粉粒体の移動路から隔離されているため、粉粒体によるOリング4gの傷付きも起こり難い。
【0019】
サンドノズル8は、中心に高圧水通路(図示せず)を設け、さらに、その高圧水通路の途中に粉粒体吐出口(これも図示せず)を開口させ、高圧水の通過によって内部に生じる負圧で吐出口から吸い出した粉粒体を高圧水に混合して先端のノズルチップ8aから噴射する周知のノズルである。
【0020】
ホース9は、サンドノズルの粉粒体吸入口8bにロータリジョイント4の粉粒体送出口4eを接続するための管であり、枝管6と一体になって動く。
【0021】
なお、例示のノズルユニットは、幹管5の一部をロータリージョイント3、4に含まれる中空軸3a、4aで形成してそれ等を継ぎ足しており、組立易くなっているが、組立に支障がなければ一本の連続した幹管を使用してもよい。
【0022】
また、サンドノズルを有する枝管6は、1回転当りの処理能力を高めるために複数本設けるのが好ましい。
【0023】
図3は、粉粒体供給用ロータリージョイント4の好ましい形態を示している。このロータリージョイント4は、中継室4fよりも外側(隙間gの開放端側)において固定部材4bの端面に、隙間gに面した環状溝4hを設け、さらに、固定部材4bに環状溝4hにつながるエアー導入口4iを設けている。このようにしてエアー導入口4iからエアーを供給すると、そのエアーが隙間gから外部に吹き出されて隙間gのエアーシールがなされ、外気を吸入することがなくなる。
【0024】
なお、エアー導入口4iを図のように固定部材4bに設けると、回転部材4c側に設ける場合に必要なエアー用のロータリジョイントを設けずに済む。
【0025】
以上の如く構成した回転ノズルユニットは、洗浄、錆落とし、塗装膜の剥離などに好適に利用できる。このノズルユニットを用いて高圧水と共に吹き付ける粉粒体は、粒径が100μm〜2mm程度のものが考えられ、好ましいものの一例として安価な砂やセラミックス粒子、洗浄効果を高める重曹などが挙げられる。重曹などの水溶性粉粒体は湿気を含むと流動性が悪くなってスムーズに供給できなくなるので、そのような粉粒体を用いるときには特に、隙間のエアーシールがなされる図3のロータリージョイントを使用するのが望ましい。
【0026】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のノズルユニットは、幹管を中心にして枝管を回転させながら枝管の外端に取付けたノズルから粉粒体を含む高圧水を被処理面に吹き付けるので、広い面の洗浄等をノズル数の少ない小型、安価な装置を用いて能率良く行うことが可能になる。
【0027】
また、エアーシール型の粉粒体供給用ロータリージョイントを用いたものは、湿気を嫌う粉粒体も安定して供給でき、処理能力の高い回転ノズルを用いて洗浄効果を高める重曹などを高圧水に混ぜて吹き付けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の回転ノズルユニットの実施形態を示す断面図
【図2】ロータリージョイント取付け部の拡大断面図
【図3】粉粒体供給用ロータリージョイントの好ましい例を示す断面図
【符号の説明】
1 モータ
3 高圧水用ロータリージョイント
3a 中空軸
3b 筐体
4 粉粒体供給用ロータリージョイント
4a 中空軸
4b 固定部材
4c 回転部材
4d 粉粒体導入口
4e 粉粒体送出口
4f 中継室
g 隙間
5 幹管
6 枝管
8 サンドノズル
9 ホース
Claims (4)
- 駆動軸に連結して回転させる幹管と、その幹管の先端から径方向外方に延出させる枝管と、この枝管の外端に取付ける自吸式サンドノズルと、
前記幹管内に外部から高圧水を導入する高圧水用ロータリージョイントと、中心部に前記幹管を貫通させた粉粒体導入口と粉粒体送出口を有する粉粒体供給用ロータリージョイントと、この粉粒体供給用ロータリージョイントの前記粉粒体送出口から前記サンドノズルの粉粒体吸入口に至る、ホースで構成されて前記枝管の外部に配置された移送管とを有し、前記幹管、枝管、サンドノズル、移送管を一緒に回転させながら高圧水の通過によってノズルの内部に生じる負圧で前記移送管に通した粉粒体を吸引し、この粉粒体を含む高圧水を前記サンドノズルから噴射するようにしたウエットブラスト用回転ノズルユニット。 - 前記枝管を複数本設け、各枝管の長さを異ならせ、各枝管の外端にそれぞれ前記自吸式ノズルを設けた請求項1に記載のウエットブラスト用回転ノズルユニット。
- 前記粉粒体供給用ロータリージョイントとして、前記幹管の外周を取り巻く固定部材と、前記幹管の外周に固定してこの幹管と共に回転させる回転部材を有し、前記固定部材に前記粉粒体導入口を、前記回転部材に前記粉粒体送出口をそれぞれ設け、その固定部材と回転部材との間に接触回避用の隙間と、前記粉粒体導入口を前記粉粒体送出口に連通させる環状中継室を設け、さらに、その環状中継室よりも開放端側において前記隙間にエアーを吹込むエアー通路とそのエアー通路につながるエアー導入口を設けて隙間のエアーシールを行うものを用いた請求項1又は2記載のウエットブラスト用回転ノズルユニット。
- 前記エアー導入口を前記固定部材に設けた請求項3に記載のウエットブラスト用回転ノズルユニット。
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