JP4844988B2 - 反転式バレルブラスター - Google Patents

Description

本発明は、バレル内に入れた被加工物に研掃材を投射するバレルブラスターに関するものであって、特に、バレルの開口部を上に向けて被加工物を投入したり該開口部を下に向けて被加工物を排出したりする反転式バレルブラスターに関するものである。

この種のブラスターは一般に、被研掃物を入れて回転させるバレルと、バレル内の被研掃物に研掃材を投射する投射機と、バレル内へ被研掃物を投入する手段と、バレル内から被研掃物を排出する手段とを備え、かつ、バレルの開口方向を上下に反転させる手段が設けられている。
研掃作業に際しては多量の粉塵が発生するので、研掃エリアを遮蔽して外部と隔離しなければならない。
しかし前記の遮蔽を厳重にすると、被研掃物の投入→研掃→排出、という一連の操作を円滑・迅速に遂行することが困難になる。しかし遮蔽が厳重でないと公害を発生したり、バレルブラスターを構成する機器類の損耗を早めたりする。このため、研掃エリアの遮蔽（防塵性）と作業の円滑性とを両立させるべく種々の工夫が為されている。

特開平５−６９３２５号公報 特開平８−１２６９５９号公報

特許文献１に挙げた特開平５−６９３２５号公報に記載のショットブラスト装置は、バレルを覆っているドラムに対して、投射装置を覆っているカバーを開閉可能に密着させた構造であるから防塵性は優れている。しかし被研掃物の投入，排出に際して、前記のカバーとドラムとを離間させなければならないので、作業の円滑性が充分でない。
特許文献２に挙げた特開平８−１２６９５９号公報に記載の回転ドラム型ショットブラスト装置は、スライド蓋で覆われた開口を有するキャビネットの中に主要構成機器類を収納した構造であるから作業の円滑性は優れている。しかし粉塵が舞い散るキャビネットの中に主要構成機器類が収納されているので、各構造機器（例えばバレル駆動回転モータ）の防塵に格別の配慮が必要である。

本発明は前述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的は、研掃エリアの防塵性と作業の円滑性とを両立し得る、コンパクトな反転式バレルブラスターを提供することである。

本発明の基本的な原理について、その一実施形態に対応する図６を参照して説明すると次の通りである。尚、図面との対照が容易なように括弧書きで図面符号を付記してあるが、この括弧付き符号は本発明の構成を図面の通りに限定するものではない。
バレル（７）とバレル駆動回転モータ（１０）との間に隔壁体（４）が設けられ、これらバレルと、バレル駆動回転モータと、隔壁体とから構成されるバレル機構は、バレル機構回動軸（６）の周りに双方向に回動して、隔壁体を回転角位置４Ａ、同４Ｂ、同４Ｃの各位置に位置させる。
図６（Ａ）は、バレルの中へ矢印ＩＮのように被研掃物を投入している状態を示し、
図６（Ｂ）は、バレルの中へ矢印ａ，ｂのように研掃材を投射している状態を示し、
図６（Ｃ）は、バレルの中からへ矢印ＯＵＴのように被研掃物を排出している状態を示している。

図６（Ｂ）のように研掃作業しているとき、キャビネット（５）の開口部は隔壁体（第２の回転角位置４Ｂ）で覆われているから、研掃エリアの密閉性が確実である。
バレル（７）はバレル機構回動軸（６）の周りに双方向に回転自在であり、図６（Ａ）のように隔壁体が第１の回転角位置（４Ａ）になるとバレルが投入姿勢になり、図６（Ｃ）のように隔壁体が第３の回転角位置（４Ｃ）になるとバレルが排出姿勢になる。
このように、隔壁体によるキャビネットの開口の開閉とバレルの姿勢変化とが自動的に連動するので、一連の作業が円滑に遂行される。

以上に述べた作用効果を得るため、本発明は、回転するバレル内に入れた被研掃物に研掃材を投射する研掃材投射機を備えるバレルブラスターにおいて、研掃材投射機を外側に備え研掃時にバレルを回転自在に収納するキャビネットと、研掃時にバレルを回転させるバレル駆動回転モータを備えたバレルと、前記バレルと前記バレル駆動回転モータとの間に設けられ、研掃時に前記キャビネット内に位置するバレルとキャビネット外に位置する前記バレル駆動回転モータとを隔てるべく前記キャビネットの開口を覆う隔壁体と、を備え、前記バレルとバレル駆動回転モータと隔壁体とから構成されるバレル機構を、前記キャビネットに設けられたバレル機構回動軸に対して双方向に回動自在とし、前記バレルを前記バレル機構回動軸に対して双方向に回動して前記バレルにおける被研掃物の投入・排出を行うことを特徴とする。
これにより、隔壁体とバレルとがバレル機構回動軸を中心として一体的に回動するので、バレルの傾斜を順次に変化させて被研掃物を投入・研掃・排出する一連の動作と、キャビネットの開口を覆う隔壁体の開閉動作とが連動する。このため、研掃作業の工程進行が円滑に行われ、しかも研掃エリアで発生する粉塵の飛散が確実に防止され、また研掃材投射機及びバレル駆動回転モータが、研掃材の投射エリアから隔離されることにより、研掃材投射機及びバレル駆動回転モータを適宜に空冷することも可能であって、早期に損耗する虞もない。

本発明に係るバレルブラスターの構成は、バレル駆動回転モータを研掃時にキャビネットの外側に位置させることを特徴とする。
これにより、研掃時に、バレル駆動回転モータがキャビネットの外部に位置し、研掃材の投射から隔離されることから、バレル駆動回転モータを格別の防塵構造にする必要がなく、早期に損耗する虞がない。

本発明に係るバレルブラスターの構成は、前記バレル機構が、バレルと隔壁体をバレル機構回動軸に沿って左右から狭持する一対の側板を備えることを特徴とする。
これにより、隔壁体の両側に一対の側板が備えられるので、隔壁体とバレル機構回動軸とバレルとを含む一体的構造部分の剛性が高く、作動が確実で、特にキャビネット開口部の密閉性が向上する。

本発明に係るバレルブラスターの構成は、バレルを、その開口部に向かって徐々に径を小さくするテーパー状とすることを特徴とする。
これにより、バレルを水平にした状態で研掃してもバレル内に入れた被研掃物は開口部から飛び出る虞がない。

本発明に係るバレルブラスターの構成は、バレルは、開口部と反対の底部が中央から外周に向かって徐々に開口部からの深さを大きくするテーパー状とすることを特徴とする。
これにより、バレルの有効内容積を大きくして、バレル内に大量の被研掃物を収納して研掃加工することができる。

本発明に係るバレルブラスターの研掃方法は、研掃時にバレルの筒状部であるトラフを水平にして該バレルを回転させることを特徴とする。
これにより、研掃時にバレルを水平にして、トラフに被研掃物を均一な厚さに収納して均一に撹拌することができるので、高能率で高品質の研掃作業を遂行することができる。

本発明に係る反転式バレルブラスターの一実施形態を示し、要部を切断して描いた正面図である。 本発明に係る反転式バレルブラスターの基本的構成を説明するためのイメージ図であって、図２（Ａ）は回転円板と隔壁体とを抽出して描いた斜視図、図２（Ｂ）は前記隔壁体の回転角位置説明図、図２（Ｃ）は主要構成部材の模式的な配置図である。 本発明に係るバレルの形状を示し、図３（Ａ）は開口部付近を錐面状に細くした円筒の斜視図、図３（Ｂ）は同じく角筒の斜視図、図３（Ｃ）はバレルの断面図である。 本発明に係る反転式バレルブラスターの一実施形態を示し、要部を切断して描いた全体的な側面図である。 図４に示した実施形態を模式化して描いた正面図である。 本発明に係る反転式バレルブラスターのバレルが反転する様子を説明する図であって、図６（Ａ）は被研掃物の投入姿勢、図６（Ｂ）は同じく研掃姿勢、図６（Ｃ）は同じく排出姿勢を表している。

図２（Ａ）は本発明におけるバレルの支持構造を説明するために示した模式図である。キャビネット５に水平に取り付けられたバレル機構回動軸６に対して同心かつ直角に、２枚の回転円板３が対向離間して配置され、該２枚の回転円板３の間に隔壁体４が介装固着されている。さらに、本発明における隔壁体４はバレル機構回動軸６に対して平行であり、かつ該バレル機構回動軸から離間している（両者の間隔をゼロにすることは、不可能ではないが望ましくない）。

図２（Ｂ）において、隔壁体４は垂直に位置して、キャビネット５の開口５ａに嵌まり合って該開口を閉塞している。この隔壁体の状態を第２の回転角位置４Ｂと名付ける。図６を参照して後述するように、この状態で研掃材の投射を行う。
破線で示した４Ａを隔壁体の第１の回転角位置と名付け、この状態でバレルの中に被研掃物の投入を行う。点線で示した４Ｃを隔壁体の第３の回転角位置と名付け、この状態でバレルから被研掃物の排出を行う。

図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に示す隔壁体４にバレル７を装着した状態である。
バレル７は多孔板製で、その底部７ｂに対して同心に固着されたバレル回転軸８が、軸受９に支持されて隔壁体４に直交している。バレル７はバレル駆動回転モータ１０により、バレル回転軸８を介して回転する。そして、隔壁体４がバレル機構回動軸６周りに回動すると、キャビネット５の開口５ａが開閉され、これに伴ってバレル７が一体的に回動する。バレルが双方向に回動すると、その開口部７ａが上を向いたり下を向いたり、被研掃物の投入・排出操作に応じて反転する（詳細は図６を参照して後述する）。
以上に述べたように回転円板３は、隔壁体４を支持してこれを回動させる役目を受け持っている。従って、文字どおりの円板でなくても、機構学的にこれと等価であれば足り、例えば図２（Ｂ）のブラケット１９で代替することもできる。

本発明におけるバレルの形状につき、図３を参照して以下に説明する。
本発明に係るバレル７は、開口部７ａと底部７ｂと筒状部のトラフ７ｃとを備えた有底筒状体であり、図３（Ａ）のように開口部７ａの付近をテーパー状に細くして、錐面状部７ｄを形成する。また、バレルは円筒状に限らず、図３（Ｂ）のように角筒状であってもよく、例えば六角筒状でも八角筒状でも良い。

図３（Ｃ）は本発明の一実施形態におけるバレル７の断面図である。
バレル７は、その開口部７ａに向かって徐々に径を小さくするテーパー状の錐面状部７ｄが形成されている。これにより、バレル７内に投入された被研掃物が研掃時に開口部７ａから飛び出ることを防ぐ。トラフ７ｃは、バレルが水平な姿勢のとき、バレル内に投入する被研掃物を収納するための凹面となる。底部７ｂは、底面の中央付近に比して外周部がバレル駆動回転モータ１０方向（図３（Ｃ）の右方向）に膨出している。これにより、トラフ７ｃを水平にしたとき、収納した被研掃物に研掃材を投射する研掃エリアＢの面積が広くなり、大量の研掃物を効率良く研掃加工することができるとともに、水平なトラフ７ｃに被研掃物をほぼ均一な厚さで収納載置して研掃することにより、均一な研掃加工を行うことができる。

図３（Ｃ）に示す構成部分に周辺機器を追加すると図１の通りである。
隔壁体４は、支持構造物としては平板の役目を果たしている部材であるが、キャビネット内にバレル７を収納するための空間の容積を大きくするため、中央部がバレル駆動回転モータ１０方向（図１の右方向）に膨出している。キャビネット５の開口部には、シールゴム１１が装着されるとともに、隔壁体４がシールゴム１１に対向接触する箇所には円筒状部４ｂが形成されている。これによりシールゴム１１の接触面積が広くなって、優れたシール性が得られる。

図１のようにバレル回転軸８が水平になり、バレル７の筒状部７ｃが水平をなしている状態で、バレルの開口部７ａに対向して研掃材投射機１２が設置されている。この研掃材投射機１２から、バレル７内に研掃材が矢印ａ，ｂのように投射される、
投射されて研掃作用を果たした研掃材は、バレルの孔を通って下部ホッパー１４に落下し、スクリューコンベア１５で回収されて循環する。

前掲の図１に描かれた構成部分を含む全体を図４及び図５に示す。符号１３を付して示したのはモータであって、バレル機構回動軸６を介して隔壁体４及びバレル７を回動させる。スクリューコンベア１５で集められた研掃材はバケット式のエレベータ１６で掬い上げられ、上部ホッパー１７を経て研掃材投射機１２に供給される。
符号１８を付して示したのは集塵機キャビネットである。ファンモータ１８ａで駆動されるファン１８ｂが空気を吸い出して内部を負圧にする。研掃作業で発生した粉塵を含む空気は吸入管１８ｃを経て吸入され、フィルター作用で粉塵を分離する。粉塵が分離除去された清浄な空気はファン１８ｂから大気中へ放出され、分離された粉塵は集塵室１８ｄに蓄えられて定期的に搬出される。
図５は、図４に示した実施形態の正面図である。

本発明の特徴的な作用効果は、バレル式研掃作業における粉塵の遮蔽と、被加工物の投入→研掃→排出という一連の工程の円滑な遂行と、の両立である。
次に、図６を参照して前記の作用効果を説明する。
図２（Ｂ）に示した隔壁体に関する３種類の回転角位置、すなわち第１の回転角位置４Ａ、第２の回転角位置４Ｂ、及び第３の回転角位置４Ｃを参照されたい。
図６（Ａ）は、隔壁体が第１の回転角位置４Ａになった状態を示し、図６（Ｂ）は、隔壁体が第２の回転角位置４Ｂになった状態を示し、図６（Ｃ）は、隔壁体が第３の回転角位置４Ｃになった状態を示している。隔壁体が回転角位置を変化すると、これに伴って自動的にバレル７の姿勢（開口部７ａの向き）が回転する。

図６（Ａ）のように隔壁体が第１の回転角位置４Ａになると、バレルの開口部７ａがキャビネット５の外側に位置して斜め上方を向く。これにより、被加工物を矢印ＩＮのごとく容易に投入できる状態（投入姿勢）になる。
図６（Ｂ）のように隔壁体が第２の回転角位置４Ｂになると、バレルの開口部７ａがキャビネット５の内部に位置して研掃材投射機１２に対向する、これにより研掃材を矢印ａ，ｂのように投射するに適した状態（研掃姿勢）になり。同時に、第２の回転角位置４Ｂの隔壁体４がキャビネット５の開口部を覆って粉塵の飛散を防止する。
図６（Ｃ）のように隔壁体が第３の回転角位置４Ｃになると、バレルの開口部７ａがキャビネット５の外側に位置して斜め下方を向く（排出姿勢）。このときバレル７を回転軸８周りに回転（円弧矢印θ）させると、研掃済み被加工物の排出が迅速かつ完全に行われる。

３…回転円板 ４…隔壁体 ４Ａ…隔壁体の第１の回転角位置 ４Ｂ…隔壁体の第２の回転角位置 ４Ｃ…隔壁体の第３の回転角位置 ４ａ…隔壁体の板状部 ４ｂ…隔壁体の円筒状部 ５…キャビネット ５ａ…開口 ６…バレル機構回動軸 ７…バレル ７ａ…開口部 ７ｂ…底部 ７ｃ…トラフ ７ｄ…錐面状部 １０…バレル駆動回転モータ １１…シールゴム １２…研掃材投射機 １３…モータ １４…下部ホッパー １５…スクリューコンベア １６…エレベータ １７…上部ホッパー １８…集塵機キャビネット １８ａ…ファンモータ １８ｂ…ファン １８ｃ…吸入管 １８ｄ…集塵室 １９…ブラケット Ｂ…研削エリア ａ，ｂ…研掃材の投射方向 ＩＮ…被研掃物の投入方向 ０ＵＴ…被研掃物の排出方向 Ｖ…垂直軸 θ…バレルの回転方向

Claims (3)

1. 回転するバレル内に入れた被研掃物に研掃材を投射する研掃材投射機を備えるバレルブラスターにおいて、
   研掃材投射機を外側に備え研掃時にバレルを回転自在に収納するキャビネットと、
   研掃時にバレルを回転させるバレル駆動回転モータを備えたバレルと、
   前記バレルと前記バレル駆動回転モータとの間に設けられ、研掃時に前記キャビネット内に位置するバレルとキャビネット外に位置する前記バレル駆動回転モータとを隔てるべく前記キャビネットの開口を覆う隔壁体と、を備え、
   前記バレルとバレル駆動回転モータと隔壁体とから構成されるバレル機構を、前記キャビネットに水平方向に設けられたバレル機構回動軸を中心として上下方向に回動自在とし、
   前記バレルを前記バレル機構回動軸を中心として上下方向に回動し、研掃時にバレル駆動回転モータをキャビネットの外側に位置させるとともに、被研掃物の投入・排出を行う際に前記バレルをキャビネットの外側に位置させることを特徴とする反転式バレルブラスター。
2. バレルは、その開口部に向かって徐々に径を小さくするテーパー状とすることを特徴とする請求項１に記載の反転式バレルブラスター。
3. バレルは、開口部と反対の底部が中央から外周に向かって徐々に開口部からの深さを大きくするテーパー状とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反転式バレルブラスター。