JP5183089B2 - 研磨材定量供給装置 - Google Patents

Description

本発明は研磨材定量供給装置に関し，より詳細には，ブラストガンより圧縮空気と共に研磨材を噴射するブラスト加工装置に使用して，前記ブラストガンから噴射する研磨材を一定量に調整するための装置に関する。

圧縮空気と共に研磨材を噴射するブラスト加工装置において，噴射される研磨材の量にばらつきが生じると，加工対象に対する加工量が変化して加工精度にもばらつきが生じることから，噴射される研磨材が常に一定量となるように，ブラストガンより噴射する圧縮空気に対して研磨材を定量ずつ合流させる，研磨材定量供給装置が提案されている。

このような定量供給装置の一例として，図５及び図６を参照してサクション式ブラスト加工装置に使用する研磨材定量供給装置を例にとり説明すると，前述のサクション式ブラスト加工装置１は，図５に示すように，ブラストガン内に圧縮空気流路４１と，この圧縮気体流路４１より分岐した分岐路４２を設け，圧縮空気流路４１内に高圧の圧縮空気を導入すると，この際に生じるサクション力により研磨材が前記分岐路４２を介して吸引されて圧縮空気と共に噴射できるようにしたもので，このようなサクション式ブラスト加工装置に使用される研磨材定量供給装置１は，前述の圧縮空気流路４１と合流する分岐路である研磨材搬送路１１と，この研磨材搬送路１１に連通された研磨材タンク１０，及び前記研磨材搬送路１１に研磨材タンク１０内の研磨材を定量ずつ搬送する手段を備えている。

この，研磨材タンク１０内の研磨材を定量ずつ研磨材搬送路１１に搬送する手段として，図５及び図６に示す研磨材定量供給装置１では，外周面に複数のＶ字状の計量溝２３が形成されたドラム２０’を，その外周面の一部が研磨材上に露出するように研磨材タンク１０内の研磨材に埋没した状態で回転可能に収容しており，前記研磨材搬送路１１の一端１１ａを，前記研磨材上に露出したドラム２０’外周において前記計量溝２３に臨ませて配置することで，前記ドラム２０’の回転により前記計量溝２３内に捕集された研磨材が，前記研磨材搬送路１１内に吸引され，圧縮空気流路４１内を流れる圧縮空気と合流し，ブラストガン（図示せず）の先端より噴射されるように構成されている。

従って，前記ドラム２０’を回転駆動する電動モータ３０の回転数を例えばインバータなどで制御することで，この回転数の変化に応じて噴射する研磨材量の調整が可能である（特許文献１参照）。

また，このような研磨材の定量供給装置を直圧式のブラスト加工装置に適用する場合にあっては，図７に示すように外周に研磨材を定量ずつ計量する有底の計量孔２１’が多数形成されたドラム２０’を研磨材タンク１０内に配置し，このドラム２０’に設けた計量孔２１’に対峙して一端１１ａ’を開口する研磨材搬送路１１’の他端を，ブラストガン（図示せず）の先端より噴射する圧縮空気が流れる圧縮空気導入路４１に連通すると共に，前記研磨材搬送路１１’に圧縮空気を導入する導管４３を更に設け，前記導管４３を介して研磨材搬送路１１’に導入された圧縮空気によって，前記計量孔２１’内に圧縮空気を吹き込み，計量孔２１’内に捕集された研磨材を吹き上げて圧縮空気流路４１内を流れる圧縮空気と合流させることで，圧縮空気と共に研磨材をブラストガンより定量ずつ噴射することができるように構成している。

この直圧式ブラスト加工装置用の研磨材定量供給装置１においても，前述したサクション式ブラスト加工装置用のものと同様に，ドラム２０’を回転するモータの回転数をインバータ等で制御することにより，ブラストガンより噴射される研磨材量が調整可能に構成されている（特許文献２参照）。

なお，研磨材の計量を行う計量孔として，特許文献２における有底孔に代えて，回転ディスクの肉厚方向を貫通する貫通孔を形成し，この貫通孔内に研磨材を捕集可能とした研磨材定量供給装置も提案されている（特許文献３参照）。

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平 ９− ３８８６４号公報 特開平１１−３４７９４６号公報 特開平１０−２４９７３２号公報

以上のように構成された従来の研磨材定量供給装置１において，特許文献１及び２に記載の研磨材定量供給装置１にあっては，いずれも研磨材の計量をドラム２０’の外周に形成した，有底の計量溝２３や計量孔２１’によって行うものであるが，このような計量溝２３や計量孔２１’をドラム２０’の全周に亘っていずれの位置においても均一の深さで形成するには極めて高い加工精度が要求される。そのため，加工の際に生じた計量溝２３や計量孔２１’の形成誤差は，そのまま計量される研磨材量の誤差となる。

しかも，特に特許文献２に示すように計量孔２１’を有底で，しかも比較的深さのある孔として形成する場合，孔の内部に研磨材が入り難く，各計量孔２１’内に捕集される研磨材量にばらつきが生じると共に，一旦計量孔２１’内に研磨材が入り込むと，圧縮空気の吹き付けによって全量取り出すことができない場合もあり，各計量孔２１’内に捕集された研磨材量が定量であること，及び計量孔２１’より取り出された研磨材が定量であること自体の信頼性が低い。

この点，特許文献３に記載の研磨材定量供給装置１にあっては，円盤状のディスクを肉厚方向に貫通する貫通孔を設け，この貫通孔によって研磨材の計量を行う計量孔を形成していることから，ディスクの肉厚が一定であれば，形成する計量孔の深さ（長さ）を一定にでき，しかも前述の有底孔とする場合に比較して，研磨材の流入や取り出しが行い易いものとなっている。

しかし，かりに各計量孔間においてその容量に誤差が生じていないとしても，計量孔内に対する研磨材の入り込みが不十分であったり，また，かりに計量孔内に必要量の研磨材が一旦捕集されたとしても，捕集後，研磨材搬送路１１（１１’）に搬送される迄の間に計量溝２３や計量孔１１ａ’より研磨材が脱落する場合もあり，前記従来技術の構成において，最終的に研磨材搬送路１１（１１’）に搬送された研磨材が定量であることを保障する構成は設けられていない。

なお，前述の従来技術の構成においても，計量溝２３や計量孔２１’に対する研磨材の入り込みが不十分となることを防止するために，研磨材タンク１０やドラム２０’に振動を与えて計量溝２３等に研磨材を入り込み易くすると共に，計量溝２３等からはみ出ている余分な研磨材を振り落とすことができるように構成することも提案されているが（特許文献１「0019」欄他），このようにして研磨材タンク１０を振動させる場合には，研磨材の材質等によっては研磨材タンク１０内で研磨材が締め固められてブリッジを起こし，かえって流動性が低下する場合がある。

また，このように研磨材タンク１０やドラム２０’の振動により，一旦計量溝２３内に入り込んだ研磨材が振り落とされる場合もあり，前述のような振動を与えることによって必ずしも定量供給性を担保することができるものとはなっていない。

さらに，前述のように構成された従来の研磨材定量供給装置１にあっては，研磨材搬送路１１’や圧縮空気流路４１内の圧力が研磨材タンク１０内に漏れ出ることを防止するために，研磨材搬送路１１’の開口端縁に設けたスライダ２７をドラム２０’の外周に摺接させていることから，ドラム２０’，スライダ２７共に摩耗が激しく，頻繁な交換が必要であり，特に前記スライダとしては比較的高価であるボロン材が使用されていることからランニングコストがかかる。

さらに，搬送対象とする研磨材は，タンク１０内に投入する等して多数集合した状態で放置すると，時間の経過と共にブリッジを起こして固まる場合があり，このようにしてブリッジが生じると，著しく流動性が損なわれる。

そのため，このブリッジの発生により研磨材は前述の計量溝２３や計量孔２１’に対して入り込み難くなり，研磨材を正確に計量することがより一層困難となり，その結果，ブラストガンに供給される研磨材量にもばらつきが生じる。

特に研磨材として，砥粒を分散配合した弾性母材を所定の粒径に形成してなる弾性研磨材や，所定の粒径に形成された弾性母材の表面に砥粒を貼着する等して担持させて成る弾性研磨材を使用する場合，このような弾性研磨材では通常の研磨材に比較してブリッジを生じ易く，その結果，比較的長時間タンク内の研磨材を流動させることなく放置した後にブラスト加工を開始乃至は再開すると，ブラスト加工の開始時乃至は再開の初期において研磨材の供給量が一定せずに不安定となる。

なお，研磨材は粒径変化に伴って流動性が変化し，その結果，研磨材の粒径が小さく，流動性が比較的良い場合には研磨材タンク１０内に導入される研磨材量が増加し，研磨材タンク１０内における研磨材レベルが高めになる。一方，それを極力抑えるために，既知の研磨材タンク及び図示せざる回収タンクに振動を加える各バイブレータ（図示省略）が取り付けられているが，ここでは，前記回収タンクに振動を加えるバイブレータの調整を行うのであるが，これが非常に困難で，それにより流動性が低下すれば，研磨材タンク１０内における研磨材レベルが下がる。さらに，供給口４２（１１）においてブリッジ現象がおこり研磨材レベルが著しく不安定になることもある。

このようにして研磨材タンク１０内の研磨材量に増減が生じると，研磨材中に完全に埋没することなく，一部を研磨材より露出した状態で配置されたドラム等を備える前記従来の研磨材定量供給装置にあっては，研磨材タンク１０内の研磨材量の変化に伴って，前記ドラム等の埋没状態が変化し，計量溝２３に対する研磨材の入り込み方が変化したり，例えばドラムが比較的深い位置迄埋没すると，計量溝２３の周辺にも研磨材が付着する等して，このような研磨材が計量溝２３内の研磨材と共に供給されて研磨材の供給量が増える等，供給対象とする研磨材の粒径の変化に伴って，供給される研磨材量に変化が生じる。

そのため，前記構成を備えた従来の研磨材定量供給装置にあっては，研磨材の供給量を正確に制御するために使用する研磨材の粒径をも考慮する必要があり，複雑な調整が必要である。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，計量孔に対する研磨材の導入が容易であると共に計量孔内の研磨材を取り出し易く，研磨材搬送路に対する搬送途中で計量孔内の研磨材量が変化せず，従って計量された研磨材を正確に搬送することができ，しかも，ブリッジが生じやすい研磨材，例えば前述した弾性研磨材を使用した場合であっても良好な流動性を確保して定量供給を行うことができ，さらに，対象とする研磨材の粒径変化に伴う研磨材タンク１０内の研磨材量の変化に影響されることなく，研磨材を定量供給することのできるブラスト加工装置用の研磨材定量供給装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明の研磨材定量供給装置１は，ブラストガン４０から圧縮空気と共に研磨材を噴射するサクション式のブラスト加工装置において使用され，前記ブラストガン４０に研磨材を定量供給する研磨材定量供給装置１において，
研磨材を貯溜する研磨材タンク１０と，前記研磨材タンク１０内において所定の速度で水平回転する回転ディスク２０を備え，前記回転ディスク２０の一方の面（図示の実施形態では下面）に，前記ブラストガン４０に研磨材を搬送する研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部を近接又は接触させて配置すると共に，前記回転ディスク２０の他方の面（図示の実施形態では上面）に，前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部に対向して空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部を近接又は接触させて配置すると共に他端１２該空気導入路１２０内に空気を導入可能な位置で開放し，
前記回転ディスク２０の，前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間を通る回転軌道上に，前記回転ディスク２０の肉厚を貫通して形成した，前記回転ディスク２０の肉厚に対し直径が大きい同一径の複数の計量孔２１を円周方向に等間隔に設けると共に，前記回転ディスク２０の上面より攪拌翼２２を突設し，
前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間に配置された部分を除き，前記回転ディスク２０が前記研磨材タンク１０内に貯溜された研磨材中に埋没するよう配置したことを特徴とする（請求項１；図１参照）。

前記空気導入路１２の他端１２ｂを研磨材タンク１０外で開放することが好ましい（請求項２；図１参照）。

また，本発明の別の研磨材定量供給装置１は，ブラストガン４０’から圧縮空気と共に研磨材を噴射する直圧式のブラスト加工装置において使用され，前記ブラストガン４０’に研磨材を定量供給する研磨材定量供給装置１において，
研磨材を貯溜する研磨材タンク１０と，前記研磨材タンク１０内において所定の速度で水平回転する回転ディスク２０を備え，前記回転ディスク２０の一方の面（図示の実施形態では下面）に，前記ブラストガン４０’に研磨材を搬送する研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部を近接又は接触させて配置すると共に，前記回転ディスク２０の他方の面（図示の実施形態では上面）に，前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部に対向して空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部を近接又は接触させて配置し，
前記回転ディスク２０の，前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間を通る回転軌道上に，前記回転ディスク２０の肉厚を貫通して形成した同一径の複数の計量孔２１を円周方向に等間隔に設けると共に，前記回転ディスク２０の上面より攪拌翼２２を突設し，
前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間に配置された部分を除き，前記回転ディスク２０が前記研磨材タンク１０内に貯溜された研磨材中に埋没するよう配置し，
前記研磨材タンク１０を密閉可能として圧縮空気供給源に連通すると共に，前記空気導入路１２の他端１２ｂを，前記研磨材の充填位置の上限よりも高い位置において研磨材タンク１０内で開口させて，研磨材タンク１０の貯溜空間１３を介して空気導入路１２の他端１２ｂを圧縮空気供給源と連通する構成としたことを特徴とする（請求項３；図２参照）。

なお，上記いずれの構成においても前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部，及び前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部に，前記回転ディスク２０と摺接するフランジ１１ｃ，１２ｃを設けても良い（請求項４；図１，２中の拡大部分参照）。

以上説明した本発明の構成により，本発明の研磨材定量供給装置１によれば，以下のような顕著な効果を得ることができた。

計量孔２１を有する回転ディスク２０を一定速で回転させて，研磨材搬送路１１に搬送することで，計量孔２１内に充填した研磨材を連続的に搬送し，これによりブラストガン４０より定量的に研磨材を噴射することが可能であった。

特に，回転ディスク２０に形成した計量孔２１を，垂直方向に形成された貫通孔としたことで，計量孔２１内に研磨材が流入し易く，しかも，比較的肉薄である回転ディスク２０に形成された計量孔２１は比較的浅いものであり，研磨材が計量孔２１内により一層入りやすい。

さらに，回転ディスク２０は，研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間に挟まれた部分を除き，研磨材内に埋設されていることから，計量孔２１内は常に研磨材で満たされた状態にあり，回転ディスク２０の回転によっても計量孔内に捕集された研磨材量が変化することがなく，その結果，常に一定量の研磨材を研磨材搬送路に搬送することが可能である。

加えて，回転ディスク２０の回転に伴って，計量孔２１が研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部との間に移動する際，計量孔２１内に収まっていない研磨材は，研磨材搬送路１１の開口縁及び空気導入路１２の開口縁によって剥き落とされて除去されることから，研磨材搬送路１１に導入される研磨材量を極めて正確な量とすることができた。

しかも，従来技術として説明したボロン材等からなるスライダを摺接する構造に比較して安価であり，ランニングコストの低減を果たすことができた。

回転ディスク２０の上面に，上方に向かって突出する攪拌翼２２を設けたことから，研磨材にブリッジが生じて固まっている場合であっても，回転ディスク２０上方の研磨材をこの攪拌翼２２によって攪拌してほぐすことで，流動性を得ることができ，これにより研磨材を下方に落下させて回転ディスク２０に設けた計量孔２１内に好適に流入させることができた。

このように，研磨材搬送路１１に搬送される研磨材量を正確に計量することができたことから，従来技術として説明した研磨材定量供給装置１に比較して，より理論値に近い研磨材の噴射量を得ることができ，研磨材供給量の制御が容易である。

回転ディスク２０が研磨材タンク１０内において研磨材中に全体的に埋没した状態にあることから，使用する研磨材の粒径変化に伴う流動性の変化によって研磨材タンク１０内の研磨材量が増減した場合であっても，このような研磨材タンク１０内の研磨材量の変化によって，研磨材の供給量が変化しない研磨材定量供給装置を提供することができた。

研磨材搬送路１１の一端開口部，及び空気導入路１２の一端開口部周縁にフランジ１１ｃ，１２ｃを設けた構成にあっては，計量孔２１の孔径を，研磨材搬送路１１や空気導入路１２を画成する壁面の肉厚（例えば，研磨材搬送路１１や空気導入路１２を管路によって形成した場合には，この管の肉厚）よりも大きくした場合であっても，計量孔２１を介して研磨材搬送路１１が研磨材タンク１０内の貯溜空間１３と連通して研磨材が漏出することを好適に防止することができた。

次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。

〔サクション式ブラスト加工装置用の研磨材定量供給装置〕
１．全体構成
図１に，サクション式のブラスト加工装置に適用される本発明の研磨材定量供給装置１を示す。

この研磨材定量供給装置１は，研磨材が貯溜された研磨材タンク１０と，この研磨材タンク１０内の研磨材をブラスト加工装置のブラストガンに搬送する研磨材搬送路１１，及び研磨材を計量してこの研磨材搬送路１１に定量ずつ導入する回転ディスク２０を備えている。

２．回転ディスク
前述の回転ディスク２０は，後述する研磨材タンク１０内に，水平方向に回転することができるように設けられたものであり，この回転ディスク２０には，このディスク２０の肉厚を貫通する貫通孔を所定間隔で円周方向に並べて配置し，この貫通孔によって搬送する研磨材を計量する計量孔２１を形成している。

すなわち，前記各計量孔２１を同一の容積に形成することで，各計量孔２１内に同一量の研磨材を捕集することができ，各計量孔２１に捕集された研磨材を，回転ディスク２０の回転数を一定とすることにより，一定の速度で研磨材搬送路１１に搬送することで，ブラストガン４０より噴射される研磨材量を定量としている。

図１に示す実施形態にあっては，この計量孔２１を二列並べて配置しているが，計量孔２１の列は一列であっても良く，又は３列，乃至はそれ以上で設けても良い。

以上のように形成された回転ディスク２０の中心には，研磨材タンク１０外より，研磨材タンク１０の天板部分（もしくは底板部分でも良い）を貫通して内部に挿入された回転シャフト２５が固着され，後述する電動モータ３０等の回転手段によって回転される回転シャフト２５の回転に伴って研磨材タンク１０内を所定の速度で水平方向に回転することができるように構成されている。

また，回転ディスク２０の上面には，上方に向かって突出する攪拌翼２２が設けられており，この攪拌翼２２によって，回転ディスク２０の回転時，回転ディスク２０の上方にある研磨材を攪拌することができるように構成されている。

図示の実施形態にあっては，この攪拌翼２２を板状のものとして構成しているが，回転ディスク２０の上方にある研磨材を攪拌し得るものであれば，攪拌翼２２の形状は板状に限定されず，例えば棒状，その他の形状であっても良い。

本実施形態にあっては，この攪拌翼を，１８０°の等間隔で対称の位置に配置して，計２枚の攪拌翼を設けたが，攪拌翼２２の配置個数は二枚以上であっても良い。

３．研磨材タンク
前述の回転ディスク２０が収容される研磨材タンク１０は，前述の回転ディスク２０を回転可能に収容すると共に，ブラストガンに対して供給する研磨材を貯溜する貯溜空間１３を内部に備えている。

この研磨材タンク１０内の前記貯溜空間１３には，回転ディスク２０に設けた前述の攪拌翼２２と干渉しない位置に，後述するブラストガンに連通される研磨材搬送路１１が配置されていると共に，この研磨材搬送路の一端１１ａ開口部を，前記回転ディスク２０と近接又は接触するように，計量孔２１に臨ませて配置している。

この研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部が近接乃至は接触配置された回転ディスク２０の面（図示の例では回転ディスク２０の下面）とは反対側の面（図示の例では上面）には，回転ディスク２０を介して前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と対峙するように，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部を近接乃至は接触状態に配置しており，これにより，研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部１２ａ間に，前述の回転ディスク２０が挟まれた状態に配置される。

この空気導入路１２の他端１２ｂは，研磨材搬送路１１内が負圧となった際に空気の導入を可能と成す位置で開口されており，本実施形態では研磨材タンク１０外で開放している。

もっとも，この空気導入路１２の他端１２ｂは，空気導入路１２内に空気を導入可能な位置であればいずれの位置で開放していても良く，例えば研磨材タンク１０内において，研磨材充填位置の上限よりも高所において開放するようにしても良い。

前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部の周縁と，前記空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部の周縁には，それぞれの開口部周縁より外周方向に突出するフランジ１１ｃ，１２ｃを設け，このフランジ１１ｃ，１２ｃを回転ディスク２０の表裏面にそれぞれ摺接させている。

このフランジ１１ｃ，１２ｃは，研磨材搬送路１１や空気導入路１２を管路によって形成する場合等，回転ディスク２０に形成した計量孔２１の径が，研磨材搬送路１１や空気導入路１２を画成する壁面の肉厚に対して大きく形成されている場合に特に有効であり，計量孔２１が研磨材搬送路１１の肉厚と空気導入路１２の肉厚間を通過する際に，研磨材搬送路１１が計量孔２１を介して研磨材タンク１０内の空間と直接連通することを防止すると共に，フランジ１１ｃ，１２ｃ間を回転ディスク２０が通過する際，回転ディスク２０に設けられた計量孔２１の上下開口部よりはみ出す研磨材を除去して，正確に計量された研磨材が，前記研磨材搬送路１１と空気導入路１２の開口部１１ａ，１２ａ間に導入されるよう構成されている。

なお，図示の実施形態にあっては，研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部に設けた前述のフランジ１１ｃと，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部に設けた前述のフランジ１２ｃとを，回転ディスク２０の外周側において連結して，断面コ字状に形成しているが，前記２枚のフランジ１１ｃ，１２ｃはこれを連結することなく上下に分離したものとして構成しても良い。

なお，図１中，符号１４は，研磨材タンク１０に対して研磨材を導入するための研磨材供給口であり，例えば，ブラストガン４０より噴射された研磨材を回収する回収タンク（図示せず）の下端に連通して，該研磨材供給口１４に設けた開閉弁１５を開閉することにより，前記回収タンクに回収された研磨材を，研磨材タンク１０内に導入することができるように構成している。

なお，研磨材タンク１０内には，常に前述の回転ディスク２０が攪拌翼２２を含めて完全に埋設する量の研磨材を貯溜し，好ましくは常に一定量の研磨材が貯溜するように構成する。

このように研磨材タンク１０内の研磨材量を常に一定量とするために，本実施形態にあっては研磨材供給口１４の下端を研磨材タンク１０内に突設して，研磨材の貯溜位置の上限に配置するように構成した。

このように構成することで，開閉弁１５を開放して研磨材タンク１０内に研磨材を導入し，前記研磨材供給口１４の下端位置迄研磨材を貯溜すると，開閉弁１５を操作する迄もなく研磨材の落下が停止する。従って，本発明の研磨材定量供給装置１の作動中，前記開閉弁１５を開いたままの状態としておくことにより，ブラスト加工装置に対して研磨材が供給されて貯溜された研磨材の上限位置が下降すると，この下降分，研磨材供給口１４を介して研磨材が導入されて研磨材タンク１０内の研磨材を常に一定量に維持することができる。

なお，研磨材タンク１０内の研磨材量を一定量とする構成としては，図示の例のように研磨材導入口１４の下端を延長することなく，例えば研磨材タンク１０内の貯溜空間内に貯溜されている研磨材の上限位置を検知するセンサを設け，このセンサの検知信号に従って前記開閉弁１５の開閉動作を制御するように構成しても良い。

４．回転手段（電動モータ）
前述の回転ディスク２０を回転させる回転手段は，本実施形態にあっては研磨材タンク１０上に配置された電動モータ３０であり，この電動モータ３０に，研磨材タンク１０の天板を貫通して設けられた回転シャフト２５の上端を連結すると共に，この回転シャフト２５の下端に，前述した回転ディスク２０に連結することで，この電動モータ３０の回転によって研磨材タンク１０内の回転ディスク２０を回転させることができるように構成されている。

この電動モータ３０は，前記回転ディスク２０の回転数を制御することが可能であれば，各種型式のモータを使用することができ，例えば直流モータを使用して入力する電圧の変化によって回転数を可変としても良く，又は，三相交流電動機を使用すると共に，インバータによって入力する電流の周波数を可変とすることで，回転数を制御するものとしても良い。

このように電動モータ３０の回転数を制御することにより，回転ディスク２０の回転数を制御して，所定時間内に前記研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と空気導入路１２の一端１２ａにおける開口間を通過する計量孔２１の数を変化させることで，ブラストガン４０に供給される研磨材量を正確に制御することができるように構成している。

５．使用方法及び作用等
以上のように構成された本発明の研磨材定量供給装置１は，研磨材搬送路１１の他端１１ｂを，高圧の圧縮空気が流れる圧縮空気流路に合流させて使用する。

図１に示す実施形態にあっては，内部に圧縮空気流路４１と，この圧縮空気流路４１より分岐した分岐路４２とを備えたブラストガン４０を使用し，このブラストガン４０の前記分岐路４２に研磨材搬送路１１の他端開口部１１ｂを連通している。

なお，前述の電動モータ３０は，好ましくはブラストガン４０に対する圧縮空気の導入時においてのみ，設定された回転数で回転するように構成することが好ましく，これにより研磨材の噴射が行われていないときに回転ディスク２０が回転して，研磨材搬送路１１内に研磨材が落下して溜まり，ブラスト作業の開始時に多量の研磨材が噴射されることを防止できる。

以上のように本発明の研磨材定量供給装置１の研磨材搬送路１１の他端開口部１１ｂを，ブラストガン４０の分岐路４２に連通した状態で，ブラストガン４０の後端より図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入すると，この圧縮空気の導入によって分岐路４２を介して研磨材搬送路１１内が吸引され，他端開口部１２ｂを研磨材タンク１０外で開口する空気導入路１２より導入された外気が，研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間に挟まれた部分の回転ディスク２０に形成された計量孔２１を通過する。

この計量孔２１を通過する空気流により，計量孔２１内に捕集されていた研磨材が搬送されて研磨材搬送路１１内に導入され，ブラストガン４０内に設けた圧縮空気流路４１内で圧縮空気供給源からの圧縮空気と合流してブラストガン４０の先端より噴射される。

前述の回転ディスク２０は，研磨材タンク１０内に水平方向に回転可能に設けられていると共に，この回転ディスク２０の肉厚を貫通して垂直方向に前述の計量孔２１が設けられていることから，この計量孔２１に対して研磨材は円滑に流入する。

しかも，前記計量孔２１に流入する，回転ディスク２０の上面に存在する研磨材は，回転ディスク２０の上面より上方に向かって突出した攪拌翼２２によって攪拌されていることから，研磨材にブリッジ等が生じて固まっている場合であっても攪拌翼２２による攪拌によりほぐされて，計量孔２１内に好適に流入することができる。

しかも，この回転ディスク２０は，研磨材搬送路１１の一端１１ａにおける開口部と，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部間に挟まれている部分を除き研磨材タンク１０の貯溜空間１３内に貯溜された研磨材中に埋没されていることから，回転ディスク２０が研磨材内を回転する過程で，一旦，計量孔２１内に流入した研磨材が孔内より流出したとしても，回転ディスク２０周囲に存在する研磨材が計量孔２１内に入り込んでこの流出した研磨材を補い，計量孔２１内には常に一定量の研磨材が充填された状態となる。

また，このように研磨材中に埋没された回転ディスク２０は，研磨材中に完全に埋没することなく，一部露出した状態で使用されるドラムやディスクを備えた従来技術の研磨材定量供給装置とは異なり，研磨材タンク１０内の研磨材量が変化してもこれにより供給する研磨材量が変化しない。

このようにして，回転ディスク２０の計量孔２１内に捕集された研磨材は，回転ディスク２０の回転に伴って移動し，研磨材搬送路１１の一端開口部１１ａと空気導入路１２の一端開口部１２ａ間による挟持部分を通過するときに余分な研磨材が除去されて，計量孔２１の容積に対応した量の研磨材のみが研磨材搬送路１１の一端開口部１１ａと空気導入路１２の一端開口部１２ａ間に搬送される。

このようにして搬送された研磨材は，計量孔２１内を通過する気流と共に研磨材搬送路１１内に吸引されることから，従来技術として説明した有底の計量溝や計量孔を使用する場合とは異なり，計量孔２１内に研磨材を残すことなく，全量を研磨材搬送路１１に搬送可能である。

従って，ブラストガン４０より噴射される研磨材は，この回転ディスク２０によって計量された正確な量がブラストガン４０に供給され，噴射される。

このようにして，研磨材タンク１０内の研磨材がブラストガン４０より噴射され，研磨材タンク１０内に貯溜されている研磨材量が減少すると，この減少分の研磨材が研磨材供給口１４を介して研磨材タンク１０内に導入されて，研磨材タンク１０内の研磨材が常に一定量となるように調整される。

従って，研磨材タンク１０内に貯溜されている研磨材の重量変化により，貯溜された研磨材の密集度（各粒体間の詰まり具合）も一定となり，このような密集度の変化に伴う研磨材供給量の変化が生じることも防止されている。

〔直圧式ブラスト加工装置用研磨材定量供給装置〕
次に，直圧式ブラスト加工装置に対して適用される本発明の研磨材定量供給装置を図２を参照して説明する。

図１を参照して説明したサクション式のブラスト加工装置用研磨材定量供給装置１にあっては，ブラストガン４０に設けた圧縮空気流路４１内に圧縮空気を導入した際に生じた分岐路４２内の負圧により，分岐路４２に連通された研磨材搬送路１１内を吸引し，これにより研磨材搬送路１１の一端開口部１１ａが臨む計量孔２１内の研磨材を吸引してブラストガン４０に搬送可能としていたが，本実施形態にあっては，回転ディスク２０の前記研磨材搬送路１１の一端開口部１１ａが臨む面とは反対側から圧縮空気を計量孔２１内に吹き込み，この圧縮空気によって計量孔２１内の研磨材をブラストガン４０に搬送することができるように構成している。

このように，研磨材搬送路１１に対して圧縮空気を導入可能とするために，本実施形態にあっては研磨材タンク１０内を密閉可能に構成すると共に，この研磨材タンク１０内に圧縮空気を導入するタンク加圧管１６を連通した。

そして，図１を参照して説明した研磨材定量供給装置１では研磨材タンク１０外に開放していた空気導入路１２の他端１２ｂを，研磨材の貯溜位置上限よりも高所において研磨材タンク１０内で開口させ，タンク加圧管１６を介して研磨材タンク１０内に導入された圧縮空気を，空気導入路１２を介して計量孔２１内に吹き込み可能に構成した。

その他の構成については，図１を参照して説明した研磨材定量供給装置１の構成と同様である。

以上のように構成された研磨材定量供給装置１において，前述の研磨材搬送路１１の他端開口部１１ｂを直圧式ブラスト加工装置用のブラストガン４０’に連通する。

この直圧式ブラスト加工装置において使用するブラストガンは，後端より導入された圧縮空気と研磨材との混合流体を先端より噴射するノズルであり，研磨材搬送路１１を介して導入された研磨材入りの圧縮空気がこのブラストガン４０’を介して噴射される。

空気導入路１２に導入された圧縮空気は，空気導入路１２の一端１２ａにおける開口部より吐出されて回転ディスク２０に設けた計量孔２１内にその一端側より吹き込まれ，この計量孔２１内に捕集された研磨材と共に，他端側より吐出されて研磨材搬送路１１の一端開口部１１ａを介して研磨材搬送路１１内に導入される。その後，研磨材は圧縮空気と共に噴射ノズル４０’内に搬送されてその先端より噴射される。

このようにして，計量孔２１内の研磨材は，計量孔２１内に吹き込まれた圧縮空気と共に吐出されることから，計量孔２１内に研磨材を余すことなく，全量を正確にブラストガン４０’に搬送することが可能である。

そして，図１を参照して説明したサクション式のブラスト加工装置に適用される研磨材定量供給装置１と同様，回転ディスク２０の回転数を調整することによりブラストガン４０’に対して導入する研磨材量を正確に調整することが可能である。

次に，本発明の研磨材定量供給装置（実施例）と，従来の研磨材定量供給装置（比較例）を使用して行った比較試験の結果を示す。

１．試験条件
（１）ブラスト加工装置
ブラスト加工装置として，実施例及び比較例共に，圧縮空気圧力０．４MPaのサクション式ブラスト加工装置を使用した。

（２）本願の研磨材定量供給装置
本発明の研磨材定量供給装置は，ディスク直径２２０mm，ディスク肉厚１．５mmで，このディスクに直径５mmの貫通孔を形成して計量孔とした。
計量孔は，前記ディスクに１列（直径１８５mmの円周上に８０個）設け，研磨材搬送路の開口を直径１０mmとした。

（３）比較例の研磨材定量供給装置
比較例である従来技術の研磨材定量供給装置は，ドラム直径１５０mm，厚さ３０mmであり，このドラムの外周に溝を設けたものを使用した。
溝のサイズは，幅１mm，深さ１mmであり，これを２０列設けたものを使用した。

（４）その他
なお，両研磨材定量供給装置とも，前記ディスク乃至はドラムの回転駆動機構として三相交流モータを備えると共に，インバータ制御によってモータの回転数が可変である。

２．実験方法
実施例の研磨材定量供給装置の回転ディスクに設けられた各計量孔の容積，及び比較例の研磨材定量供給装置のドラムに設けられた各溝の容積と，回転数から，噴射される研磨材量の理論値をそれぞれ求め，実測値と比較した。

測定は，インバータより出力される電流の周波数２０Hz〜６０Hzの範囲で変化させて行った。

なお，実験に使用した研磨材は，♯１０００のＷＡ（ホワイトアランダム）砥粒である。

３．実験結果
実施例の研磨材定量供給装置を使用した場合における噴射量の理論値と実測値とを示したグラフを図３に，比較例の研磨材定量供給装置を使用した場合における噴射量の理論値と実測値とを示したグラフを図４にそれぞれ示す。

図３から明らかなように，実施例の研磨材定量供給装置によれば，理論値に略等しい量で研磨材を噴射できることが確認された。

このことから，実施例の研磨材定量供給装置にあっては，比較例のものに比べて形成された各計量孔の容積に誤差がなく，かつ，計量孔に対する研磨材の流入出が円滑に行われていることが明らかであり，より正確に研磨材の噴射量を制御することのできる研磨材定量供給装置であることが確認できた。

なお，研磨材として♯１０００という比較的微細な粒径のものを使用した実験結果にあっては，比較例の研磨材定量供給装置では，理論値に比較して実測値が上回るという結果が得られた。

すなわち，前述したように使用した研磨材が♯１０００と比較的微細であったため，研磨材の流動性が増し，研磨材タンク内に供給される研磨材量が増えた結果，研磨材溝内のみならずその周辺に付着等した研磨材が，計量溝内の研磨材と共にブラストガン内に吸引されたために，理論値に比較して実測値の研磨材量が増大したものと考えられる。

一方，実施例の研磨材供給装置では，同様に♯１０００の研磨材を使用するも，前述した通り略理論値に等しい量の研磨材を供給することができており，供給対象とする研磨材の粒径変化に伴う流動性変化，及びこの流動性変化に伴う研磨材タンク内の研磨材量の増減等に影響されることなく，研磨材の供給が行われていることが確認できた。

本発明の研磨材定量供給装置の概略説明図（サクション式）。 本発明の研磨材定量供給装置の概略説明図（直圧式）。 実施例（本願研磨材定量供給装置）の研磨材噴射量（理論値及び実測値）を示すグラフ。 比較例（従来の研磨材定量供給装置）の研磨材噴射量（理論値及び実測値）を示すグラフ。 従来の研磨材定量供給装置（サクション式）の概略説明図（正面図）。 図５の右側面図。 従来の研磨材定量供給装置（直圧式）の概略説明図。

符号の説明

１ 研磨材定量供給装置
１０ 研磨材タンク
１１ 研磨材搬送路
１１ａ 一端（研磨材搬送路１１の）
１１ｂ 他端（研磨材搬送路１１の）
１１ｃ フランジ
１２ 空気導入路
１２ａ 一端（空気導入路１２の）
１２ｂ 他端（空気導入路１２の）
１２ｃ フランジ
１３ 貯溜空間
１４ 研磨材供給口
１５ 開閉弁
１６ タンク加圧管
２０ 回転ディスク
２０’ ドラム
２１ 計量孔（貫通孔）
２１’ 計量孔（有底孔）
２２ 攪拌翼
２３ 計量溝
２５ 回転シャフト
２７ スライダ
３０ 電動モータ
４０，４０’ ブラストガン
４１ 圧縮空気流路
４２ 分岐路
４３ 導管

Claims (4)

1. ブラストガンから圧縮空気と共に研磨材を噴射するサクション式のブラスト加工装置において使用され，前記ブラストガンに研磨材を定量供給する研磨材定量供給装置において，
   研磨材を貯溜する研磨材タンクと，前記研磨材タンク内において所定の速度で水平回転する回転ディスクを備え，前記回転ディスクの一方の面に，前記ブラストガンに研磨材を搬送する研磨材搬送路の一端開口部を近接又は接触させて配置すると共に，前記回転ディスクの他方の面に，前記研磨材搬送路の一端開口部に対向して空気導入路の一端開口部を近接又は接触させて配置すると共に他端を該空気導入路内に空気を導入可能な位置で開放し，
   前記回転ディスクの，前記研磨材搬送路の一端開口部と前記空気導入路の一端開口部間を通る回転軌道上に，前記回転ディスクの肉厚を貫通して形成した，前記回転ディスクの肉厚に対し直径が大きい同一径の複数の計量孔を円周方向に等間隔に設けると共に，前記回転ディスクの上面より攪拌翼を突設し，
   前記研磨材搬送路の一端開口部と，前記空気導入路の一端開口部間に配置された部分を除き，前記回転ディスクが前記研磨材タンク内に貯溜された研磨材中に埋没するように配置したことを特徴とする研磨材定量供給装置。
2. 前記空気導入路の他端を，研磨材タンク外で開放したことを特徴とする請求項１記載の研磨材定量供給装置。
3. ブラストガンから圧縮空気と共に研磨材を噴射する直圧式のブラスト加工装置において使用され，前記ブラストガンに研磨材を定量供給する研磨材定量供給装置において，
   研磨材を貯溜する研磨材タンクと，前記研磨材タンク内において所定の速度で水平回転する回転ディスクを備え，前記回転ディスクの一方の面に，前記ブラストガンに研磨材を搬送する研磨材搬送路の一端開口部を近接又は接触させて配置すると共に，前記回転ディスクの他方の面に，前記研磨材搬送路の一端開口部に対向して，空気導入路の一端開口部を近接又は接触させて配置し，
   前記回転ディスクの，前記研磨材搬送路の一端開口部と前記空気導入路の一端開口部間を通る回転軌道上に，前記回転ディスクの肉厚を貫通して形成した同一径の複数の計量孔を円周方向に等間隔に設けると共に，前記回転ディスクの上面より攪拌翼を突設し，
   前記研磨材搬送路の一端開口部と，前記空気導入路の一端開口部間に配置された部分を除き，前記回転ディスクが前記研磨材タンク内に貯溜された研磨材中に埋没するように配置し，
   前記研磨材タンクを密閉可能として圧縮空気供給源に連通すると共に，前記空気導入路の他端を，前記研磨材の充填位置の上限よりも高い位置において研磨材タンク内で開口させたことを特徴とするブラスト加工用研磨材定量供給装置。
4. 前記研磨材搬送路の一端開口部，及び前記空気導入路の一端開口部に，前記回転ディスクと摺接するフランジを設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のブラスト加工用研磨材定量供給装置。

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