JP5545112B2 - 表面処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、線材等の被処理対象物の表面へ投射材を投射して表面処理をする表面処理装置に関する。

表面処理装置においては、例えば、キャビネット内に線材等を搬入すると共に、搬入された線材等の表面へ投射材を投射してブラスト処理するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３４７５９公報

しかしながら、このような装置では、投射材等が飛散して装置内から漏れてしまう場合がある。

本発明は、上記事実を考慮して、投射材等が装置内から漏れてしまうのを防止又は抑制することができる表面処理装置を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の表面処理装置は、所定の搬送方向へ搬送される被処理対象物に対して投射材を投射する投射装置と、前記投射装置により投射された投射材によって前記被処理対象物の表面加工をなす投射室が内部に形成されると共に、前記被処理対象物の搬入用の搬入口及び搬出用の搬出口が形成されたキャビネットと、前記キャビネットの搬入口側に配置され、前記被処理対象物が内側を通過可能な第一筒状部と、前記第一筒状部の内側に配置されて前記被処理対象物の通過時に前記被処理対象物と前記第一筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用とされた第一シール体と、を備えた第一シール部と、前記キャビネットの搬出口側に配置され、前記被処理対象物が内側を通過可能な第二筒状部と、前記第二筒状部の内側に配置されて前記被処理対象物の通過時に前記被処理対象物と前記第二筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用とされた第二シール体と、を備えた第二シール部と、前記第二シール部よりも前記搬送方向の下流側に気体流出口が配置され、前記キャビネットの内側へ向けた気流を発生させる気流発生装置と、を有し、前記気流発生装置は、前記第二シール部よりも前記搬送方向の下流側に配置されて前記被処理対象物が軸心部を通過可能な筒状体を備えると共に、前記筒状体にはその外周側から軸心部側へ向けて前記搬送方向の上流側に傾斜して前記気流の風向を指向させるための通風孔が形成されている。

請求項１に記載する本発明の表面処理装置によれば、キャビネットの搬入口から搬入された被処理対象物は、キャビネットの投射室に至ると投射装置によって投射材が投射される。投射された被処理対象物は、キャビネットの搬出口から搬出される。また、キャビネットの搬入口側には第一シール部が配置されており、この第一シール部には、被処理対象物が通過可能な第一筒状部の内側に第一シール体が配置されている。第一シール体は、被処理対象物の通過時に被処理対象物と第一筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用となっている。このため、投射された投射材の搬入口側からの漏出が第一シール体によって阻止される。

これに対して、キャビネットの搬出口側には第二シール部が配置されており、この第二シール部には、被処理対象物が通過可能な第二筒状部の内側に第二シール体が配置されている。第二シール体は、被処理対象物の通過時に被処理対象物と第二筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用となっている。このため、基本的には投射された投射材の搬出口側からの漏出が第二シール体によって阻止される。但し、搬出口側からは被処理対象物の搬出に伴って被処理対象物上に残留した投射材が搬出される可能性がある。しかしながら、本願発明では、第二シール部よりも搬送方向の下流側に気流発生装置の気体流出口が配置され、気流発生装置がキャビネットの内側へ向けた気流を発生させるので、被処理対象物上に投射材が残留していても、そのような投射材は、キャビネットの内側へ戻される。

また、この表面処理装置によれば、気流発生装置の筒状体は、第二シール部よりも搬送方向の下流側に配置されて被処理対象物が筒状体の軸心部を通過可能となっており、この筒状体にはその外周側から軸心部側へ向けて搬送方向の上流側に傾斜して気流の風向を指向させるための通風孔が形成されているので、通風孔を流れて筒状体の内側に流出した空気は、被処理対象物及び筒状体の内周面に当たりながら、キャビネットの内側へ向けて流れる。このため、キャビネットの内側へ向けた気流が容易に形成される。

請求項２に記載する本発明の表面処理装置は、請求項１記載の構成において、前記通風孔は、前記筒状体の軸心部周りの全周に亘って形成された通風スリットとされている。

請求項２に記載する本発明の表面処理装置によれば、通風孔は、筒状体の軸心部周りの全周に亘って形成された通風スリットとなっているので、被処理対象物に対してその外周の全方位から空気が吹き付けられる。このため、被処理対象物上に残留した投射材が効率的にキャビネットの内側へ戻される。

請求項３に記載する本発明の表面処理装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記第一シール体及び前記第二シール体が複数の長尺材で構成されてかつラビリンス構造を形成している。

請求項３に記載する本発明の表面処理装置によれば、第一シール体及び第二シール体が複数の長尺材で構成されてかつラビリンス構造を形成しているので、投射された投射材が搬入口側及び搬出口側から漏出しにくい。

請求項４に記載する本発明の表面処理装置は、請求項３記載の構成において、前記第一シール体及び前記第二シール体によるラビリンス構造は、ブラシの毛が複数方向から延出して交差することで形成されている。

請求項４に記載する本発明の表面処理装置によれば、第一シール体及び第二シール体によるラビリンス構造は、ブラシの毛が複数方向から延出して交差することで形成されているので、投射された投射材が搬入口側及び搬出口側から一層漏出しにくい。また、被処理対象物上に残留した投射材は、第二シール体のブラシの毛によってこそがれるように除去される。

請求項５に記載する本発明の表面処理装置は、請求項４記載の構成において、前記第一シール体及び前記第二シール体には、ブラシの毛が単一方向を向いたブラシ部材が複数用いられると共に、前記複数のブラシ部材が前記搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各ブラシ部材のブラシの毛の方向が配列方向に見て交差するように配置されている。

請求項５に記載する本発明の表面処理装置によれば、第一シール体及び第二シール体には、ブラシの毛が単一方向を向いたブラシ部材が複数用いられると共に、複数のブラシ部材が搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各ブラシ部材のブラシの毛の方向が配列方向に見て交差するように配置されているので、簡易にラビリンス構造を形成することができる。

請求項６に記載する本発明の表面処理装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記第二シール部が前記搬送方向に沿って直列的に複数配置されている。

請求項６に記載する本発明の表面処理装置によれば、第二シール部が搬送方向に沿って直列的に複数配置されているので、投射材の漏出がより効果的に抑えられる。

請求項７に記載する本発明の表面処理装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の構成において、前記投射装置によって投射された投射材を前記キャビネットの上方側へ搬送するバケットエレベータを含んで構成され、前記投射材を前記投射装置へ循環させる循環装置と、前記循環装置の循環経路に設けられ、前記投射材以外の異物及び投射された前記投射材のうち割れた投射材を分離除去するセパレータと、前記セパレータに接続され、粉塵を含む空気を吸引する集塵機と、を有する。

請求項７に記載する本発明の表面処理装置によれば、投射装置によって投射された投射材がバケットエレベータによってキャビネットの上方側へ搬送され、バケットエレベータを含む循環装置によって投射装置へ循環させられる。循環装置の循環経路にはセパレータが設けられ、投射材以外の異物及び投射された投射材のうち割れた投射材がセパレータによって分離除去される。また、セパレータに接続された集塵機によって粉塵を含む空気が吸引される。この集塵機の吸引によってセパレータ等を介してキャビネットの内部が負圧になるので、気流発生装置によって発生したキャビネットの内側へ向けた気流がキャビネットの内部に容易に入り込み、第二シール部を通過してしまった投射材がキャビネットの内側へ効率的に戻される。すなわち、投射材が循環利用されつつ、投射材や異物の装置外への漏出が効果的に防止又は抑制される。

請求項８に記載する本発明の表面処理装置は、請求項７記載の構成において、前記キャビネットの底部には、前記搬送方向に沿った長さ方向の中央部へ向けて下方側に傾斜した一対の傾斜部が形成され、前記一対の傾斜部の下端部間に前記バケットエレベータの下端部が配置されている。

請求項８に記載する本発明の表面処理装置によれば、キャビネットの底部には、搬送方向に沿った長さ方向の中央部へ向けて下方側に傾斜した一対の傾斜部が形成されているので、投射されて落下した投射材が一対の傾斜部に沿って流れ落ちることで、投射材が搬送方向に沿った長さ方向の中央部側へ集められる。また、一対の傾斜部の下端部間にバケットエレベータの下端部が配置されているので、集められた投射材がバケットエレベータによってキャビネットの上方側へ搬送され、バケットエレベータを含む循環装置によって投射装置へ循環させられる。

請求項９に記載する本発明の表面処理装置は、請求項８記載の構成において、前記傾斜部の水平面に対する傾斜角度Ａが２５°≦Ａ≦４５°に設定されている。

請求項９に記載する本発明の表面処理装置によれば、キャビネットの底部に設けられた傾斜部の水平面に対する傾斜角度Ａが２５°≦Ａに設定されることで、傾斜部上に落下した投射材が傾斜部に沿って容易に流れる。また、Ａ≦４５°に設定されることで、装置の高さ寸法が抑えられる。

請求項１０に記載する本発明の表面処理装置は、請求項８又は請求項９に記載の構成において、前記キャビネットの前記搬送方向に沿った長さＬ１と、前記一対の傾斜部の前記搬送方向に沿った長さの和Ｌ２とを、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定している。

請求項１０に記載する本発明の表面処理装置によれば、キャビネットの搬送方向に沿った長さＬ１と、一対の傾斜部の搬送方向に沿った長さの和Ｌ２とを、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定しているので、傾斜部上に落下した投射材は、傾斜部によって狭い限られた範囲に集められ、バケットエレベータによって効率良くキャビネットの上方側へ搬送される。

請求項１１に記載する本発明の表面処理装置は、請求項７記載の構成において、前記キャビネットの内部の底部側には、前記バケットエレベータの下端部側へ投射材を搬送するスクリュウコンベヤが配置されている。

請求項１１に記載する本発明の表面処理装置によれば、キャビネットの内部の底部側には、バケットエレベータの下端部側へ投射材を搬送するスクリュウコンベヤが配置されているので、投射されて落下した投射材はスクリュウコンベヤによってバケットエレベータの下端部側へ搬送されて集められる。このように集められた投射材は、バケットエレベータによってキャビネットの上方側へ搬送され、バケットエレベータを含む循環装置によって投射装置へ循環させられる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の表面処理装置によれば、投射材等が装置内から漏れてしまうのを防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２〜請求項６に記載の表面処理装置によれば、投射材等が装置内から漏れてしまうのを一層効果的に防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項７〜請求項１１に記載の表面処理装置によれば、投射材を循環利用しつつ、投射材や異物の装置外への漏出を一層効果的に防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るショットブラスト装置を示す正面図である。 図１のショットブラスト装置の左側面図である。 図１のショットブラスト装置の搬入口側を拡大して示す部分拡大図である。 図１のショットブラスト装置の搬出口側を拡大して示す部分拡大図である。 図３のブラシを示す断面図である。図５（Ａ）は図３の５Ａ−５Ａ線に沿った拡大断面図である。図５（Ｂ）は図３の５Ｂ−５Ｂ線に沿った拡大断面図である。 図３の矢印６方向視で図示した拡大図である。 図４の気流発生装置の一部を拡大して示す半断面の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るショットブラスト装置を示す正面図である。 図８のショットブラスト装置の左側面図である。 図８のショットブラスト装置の右側面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る表面処理装置としてのショットブラスト装置について図１〜図７を用いて説明する。図１には、ショットブラスト装置１０が正面図にて示されており、図２には、ショットブラスト装置１０が左側面図で示されている。

なお、本実施形態に係るショットブラスト装置１０は、金属製の線材１２を被処理対象物としている。図中において適宜示される矢印Ｘは、線材１２が搬送される搬送方向（以下、「線材搬送方向」という。）を示している。

図１に示されるショットブラスト装置１０に対して線材搬送方向（線材走行方向）の上流側（図中左側）には、図示しない線材供給装置が配置されている。線材供給装置は、ショットブラスト装置１０への線材１２の供給用とされ、ショットブラスト装置１０でブラスト処理される前の線材１２が巻かれた巻出部と、前記巻出部から巻き出された線材１２をショットブラスト装置１０の搬入側ガイドローラ１４に案内するガイドローラと、を含んで構成されている。

また、ショットブラスト装置１０に対して線材搬送方向の下流側（図中右側）には、図示しない巻取装置が配置されている。前記巻取装置は、駆動モータで回転駆動されるリールを備えており、ショットブラスト装置１０でブラスト処理されて搬出側ガイドローラ１６から搬出された線材１２を前記リールによって所定の速度および所定の張力で巻き取る装置である。なお、線材１２の搬送には、前記巻取装置の他、抽伸機（ダイスにより線材１２を規定の太さに引き抜く装置であって往復運動しながら線材１２を挟んで引っ張る動作を繰り返す線材走行駆動手段を備える装置）等が適用される。

図１に示されるように、ショットブラスト装置１０は、キャビネット１８を備えている。キャビネット１８の内部には、線材１２への投射材の投射によって線材１２の表面加工をなす投射室１８Ａ（「加工室」、「研掃室」ともいう。）が形成されている。また、キャビネット１８には、線材搬送方向の上流側（図中左側）に線材１２の搬入用とされた搬入口２０が形成されると共に、線材搬送方向の下流側（図中右側）に線材１２の搬出用とされた搬出口２２が形成されている。

また、キャビネット１８の内部には、複数のガイド筒部材（案内部材）２４が線材１２の搬送通路に沿って所定の間隔を置いて配置されている。ガイド筒部材２４は、キャビネット１８に固定されており、略筒状に形成されている。ガイド筒部材２４に形成されたガイド孔は、線材搬送方向の下流側へ向けて徐々に小径となっており、ガイド孔の軸心は線材１２の搬送通路の中心と一致するように配置されている。

複数のガイド筒部材２４のうち、搬入口２０及び搬出口２２に設けられたガイド筒部材２４には、各々の線材搬送方向の下流側部位に短筒状のガイド筒２５が二個直列的に取り付けられている。ガイド筒２５に形成されたガイド孔は、線材搬送方向の下流側へ向けて徐々に小径となっており、このガイド孔の軸心はガイド筒部材２４のガイド孔の軸心と一致するように配置されている。

また、キャビネット１８には、線材１２の搬送通路を挟んだ上下左右に計四台の投射装置２６が取り付けられている。これら四台の投射装置２６は、線材搬送方向に所定の間隔を置いて配置されている。本実施形態の投射装置２６は、線材搬送方向へ搬送される線材１２に対して投射材（ショット、本実施形態では一例として鋼球）を遠心力で加速して投射する遠心式ショット投射装置（インペラーユニット、遠心投射手段）とされている。すなわち、投射装置２６は、前述のように四台設けられることで、線材１２に向けて上下左右方向から投射材を投射するようになっている。このような投射は、本実施形態では、線材１２の表面に付着するスケール・錆等の付着物を除去するためになされる。投射装置２６は、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、制御手段）に接続されている。

投射装置２６の上方側には、ショット供給装置２８（流量調整装置）が配置されている。ショット供給装置２８は、投射装置２６へ投射材を供給する装置であり、投射材の供給部に開閉可能なショットゲート２８Ａを備えている。ショット供給装置２８は、エアシリンダ２８Ｂのストロークを調整することによりショットゲート２８Ａの開度を変更可能となっており、ショットゲート２８Ａの開度を変更することによって投射装置２６への投射材の供給量を多段階（本実施形態では二段階）で変更可能（調節可能）となっている。ショット供給装置２８はＥＣＵ（図示省略）に接続されている。なお、ショット供給装置２８による投射材の供給量の変更は搬送速度等に応じて無段階でなされてもよい。

投射装置２６には、ショット供給装置２８を介して循環装置３０が連結されている。循環装置３０は、投射装置２６によって投射された投射材を搬送して投射装置２６へ循環させる装置であり、キャビネット１８の内部の底部側に配置されたスクリュウコンベヤ３２及び装置上下方向に延びるバケットエレベータ３４（図２参照）を備えている。

スクリュウコンベヤ３２は、水平に配置されて線材搬送方向を軸方向として延在しており、軸部の両端側がキャビネット１８側に回転可能に支持されている。このスクリュウコンベヤ３２は、駆動モータ３６に接続されて駆動モータ３６の駆動力によって回転するようになっており、キャビネット１８の下部に溜まった投射材を図中の左右両側から中央側へ搬送可能な左右対称のネジ部を備えている。

スクリュウコンベヤ３２の軸線方向における中央部側に対しては、バケットエレベータ３４の収集口３４Ｄが臨むように配置されている。換言すれば、スクリュウコンベヤ３２は、バケットエレベータ３４の下端部側の収集口３４Ｄへ投射材を搬送することができるように配置されている。バケットエレベータ３４は、公知構造であるため詳細説明を省略するが、図２に示されるように、ショットブラスト装置１０の上部及び下部に配置されたプーリ３４Ａ（図中では上側のみ図示）に無端ベルト３４Ｂが巻き掛けられると共に、無端ベルト３４Ｂに多数のバケット３４Ｃが取り付けられている。またプーリ３４Ａはモータに接続されて回転駆動可能とされている。これにより、バケットエレベータ３４は、スクリュウコンベヤ３２（図１参照）で回収した（一時貯留された）投射材をバケット３４Ｃで掬い上げると共に、プーリ３４Ａをモータで回転させることによって、バケット３４Ｃ内の投射材をキャビネット１８の上方側へ向けて搬送するようになっている。

また、図１及び図２に示されるように、バケットエレベータ３４の上部側の近傍には、セパレータ４０が配置されている。セパレータ４０は、循環装置３０の循環経路に設けられ、投射材以外の異物（線材表面から脱落した微細スケール等）、及びバケットエレベータ３４で搬送された投射材（すなわち投射装置２６で投射された投射材）のうち割れた投射材を分離除去するようになっており、再利用可能な投射材を落とし込む下端部の下方側に、投射材貯蔵用のショットタンク３８が配置されている。セパレータ４０としては、本実施形態では一例としてサイクロンが適用されている。このサイクロンは、略円筒状のケースを備えると共に、ケースに吸入された投射材を含む空気を案内して前記空気へ旋回流を生じさせる案内部を備えている。なお、サイクロンに代えてセトリングチャンバーを適用することも可能である。また、図１に示されるセパレータ４０には、ダクト４１を介して集塵機４２が接続されている。図１では、集塵機４２をブロック化して図示している。集塵機４２は、粉塵を含む空気を吸引して収集するようになっている。なお、前記粉塵は、キャビネット１８及びセパレータ４０で発生する粉塵である。

ショットブラスト装置１０における線材搬送方向の最下流側（搬出側ガイドローラ１６よりも下流側）には、線材１２の有無を検出する線材検知装置４４が搬送通路の上方側に配置されている。線材検知装置４４は、図示しないＥＣＵに接続されている。なお、本実施形態では、線材検知装置４４がショットブラスト装置１０における線材搬送方向の最下流側にのみ設けられているが、ショットブラスト装置１０における線材搬送方向の最上流側にも同様の線材検知装置が設けられてもよい。

一方、図３に示されるように、キャビネット１８の搬入口２０側には、搬入口２０よりも線材搬送方向の上流側に第一シール構造部５０（第一シール筒）が設けられ、第一シール構造部５０のケース体５１がキャビネット１８に対して取り付けられている。すなわち、第一シール構造部５０は、搬入側ガイドローラ１４とキャビネット１８との間に設けられている。ケース体５１の底板部５１Ｃは、線材搬送方向の下流側へ向けて装置下方側に傾斜しており、投射材がケース体５１内に入ってしまった場合に当該投射材をキャビネット１８側へ向けて落とし込むことが可能な構造になっている。なお、ケース体５１の内部空間の下部とキャビネット１８の内部空間とは、図示しない所定部位で連通している。また、ケース体５１の上端開口部には、蓋体５１Ｄが取り外し可能に装着されている。

第一シール構造部５０のケース体５１には、搬入口２０の対向部に貫通孔５１Ａ、５１Ｂが形成されており、上流側の貫通孔５１Ａにガイド筒部材（案内部材）５２が配置されている。ガイド筒部材５２は、キャビネット１８の搬入口２０に配置されたガイド筒部材２４とほぼ同様の形状とされてガイド筒部材２４と軸心が一致するように配置されている。このガイド筒部材５２は、ガイド孔５２Ａの出口側が絞られることで搬送時における線材１２の揺れ抑制機能も果たしている。

ガイド筒部材５２とガイド筒部材２４との間には、第一シール部５４が設けられている。第一シール部５４は、線材１２が内側を通過可能な第一筒状部５６と、第一筒状部５６の内側に配置された第一シール体５８と、を備えている。第一シール体５８は、線材１２の通過時に線材１２と第一筒状部５６の内面との間で投射材の漏出阻止用として機能する。なお、第一筒状部５６における線材搬送方向の最上流部位及び最下流部部位には、搬送通路用の貫通孔が形成された平板部５６Ｃが設けられている。

これに対して、図４に示されるように、キャビネット１８の搬出口２２側には、搬出口２２よりも線材搬送方向の下流側に第二シール構造部６０（第二シール筒）が設けられ、第二シール構造部６０のケース体６１がキャビネット１８に対して取り付けられている。すなわち、第二シール構造部６０は、キャビネット１８と搬出側ガイドローラ１６との間に設けられている。ケース体６１の底板部６１Ｃは、線材搬送方向の下流側へ向けて装置下方側に傾斜しており、投射材がケース体６１内に入ってしまった場合に当該投射材をキャビネット１８側へ向けて落とし込むことが可能な構造になっている。なお、ケース体６１の内部空間の下部とキャビネット１８の内部空間とは、図示しない所定部位で連通している。また、ケース体６１の上端開口部には、蓋体６１Ｄが取り外し可能に装着されている。

第二シール構造部６０のケース体６１内には、第二シール部６４が設けられている。第二シール部６４が線材搬送方向に沿って直列的に複数（本実施形態では二個）配置されている。第二シール部６４は、線材１２が内側を通過可能な第二筒状部６６と、第二筒状部６６の内側に配置された第二シール体６８と、を備えている。第二シール体６８は、線材１２の通過時に線材１２と第二筒状部６６の内面との間で投射材の漏出阻止用として機能する。なお、第二筒状部６６における線材搬送方向の最上流部位及び最下流部部位には、搬送通路用の貫通孔が形成された平板部６６Ｃが設けられている。

図５には、第一シール部５４が断面図にて示されており、図５（Ａ）は図３の５Ａ−５Ａ線に沿った断面図、図５（Ｂ）は図３の５Ｂ−５Ｂ線に沿った断面図となっている。なお、第二シール部６４（図４参照）は、第一シール部５４と実質的に同様の構造となっているので、その図示及び説明を省略する。

図５に示されるように、第一筒状部５６は、断面Ｖ字形状の受樋ケース５６Ａと、受樋ケース５６Ａに対応して配置された断面逆Ｖ字形状の蓋体５６Ｂと、によって形成されている。なお、図５には、図示されていないが、受樋ケース５６Ａの内面及び蓋体５６Ｂの内面にゴム等の弾性体が貼り付けられていてもよい。受樋ケース５６Ａには、投射材抜き孔１５６が貫通形成されている。

図３及び図４に示されるように、第一シール体５８及び第二シール体６８は、複数の長尺材としてのブラシの毛１５８、１６８を含んで構成されている。これらの第一シール体５８及び第二シール体６８には、本実施形態では、ブラシの毛１５８、１６８が単一方向を向いた正面視で略四角形状（図５参照）のブラシ部材５８Ａ、６８Ａが複数用いられると共に、複数のブラシ部材５８Ａ、６８Ａが線材搬送方向に沿って直列的に配置されている。また、図５及び図６に示されるように、第一シール体５８は、各ブラシ部材５８Ａのブラシの毛１５８の方向が配列方向に見て交差するように（本実施形態では直交するように）配置されている。図示を省略するが、図４に示される第二シール体６８も、各ブラシ部材６８Ａのブラシの毛１６８の方向が配列方向に見て交差するように（本実施形態では直交するように）配置されている。これにより、図３に示される第一シール体５８及び図４に示される第二シール体６８は、ブラシの毛１５８、１６８が複数方向から延出して交差することでラビリンス構造を形成している。なお、ブラシの毛１５８、１６８は、本実施形態では、一例として樹脂繊維で形成されたものが適用されているが、樹脂製以外のゴム製や金属製であってもよい。

図５に示されるように、ブラシ部材５８Ａは、ブラシの毛１５８を保持するブラシ基部２５８が第一筒状部５６に取り付けられると共に、ブラシの毛１５８の部分が線材搬送方向視で略Ｕ字状になるようにスリット５８Ｂが形成されている。スリット５８Ｂによって短くなったブラシの毛１５８の先端は、線材１２に接するように設定されており、スリット５８Ｂの幅は、線材１２の直径に略等しく設定されている。図示を省略するが、図４に示されるブラシ部材６８Ａも同様の構造となっている。

図４に示されるように、第二シール部６４よりも線材搬送方向の下流側には、気流発生装置７０の気体流出口としての吹出口７２が配置されている。気流発生装置７０は、キャビネット１８の内側へ向けた気流を発生させる構成部であり、第二シール構造部６０のケース体６１の上方側に設けられたブロアファン７４を備えている。ブロアファン７４は、外気導入用とされ、駆動モータの駆動力によって作動可能とされており、排気側がダクト７６に接続されている。図４及び図７に示されるように、ダクト７６の下端部は、略矩形箱状のケース部７８の上端に連結されている。ケース部７８の略高さ方向中央部には、筒状体としてのガイド筒体８０が線材搬送方向に貫通するように一体的に配設されている。なお、ダクト７６及びガイド筒体８０は気流発生装置７０の一部を構成している。

ガイド筒体８０は、第二シール部６４（図４参照）よりも線材搬送方向の下流側に配置されて略筒状に形成されており、その軸心部を線材１２が通過可能とされている。ガイド筒体８０は、搬送通路に沿って貫通したガイド孔８０Ａが線材搬送方向の上流側から線材搬送方向の下流側へ向けて一旦徐々に小径となってから吹出口７２を境にして徐々に大径となっている。ガイド孔８０Ａの軸心は線材１２の搬送通路の中心と一致するように配置されている。

また、ガイド筒体８０には、ケース部７８の内部空間７８Ａとガイド孔８０Ａとを連通する通風孔としての通風スリット８０Ｂが形成されている。通風スリット８０Ｂは、キャビネット１８（図４参照）の内側へ向けた気流の風向を指向させるために形成され、ガイド筒体８０の外周側から軸心部側へ向けて線材搬送方向の上流側に傾斜しており、ガイド筒体８０の軸心部周りの全周に亘って形成されている。前述した吹出口７２は、通風スリット８０Ｂのガイド孔８０Ａ側の開口部に設けられている。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示されるように、線材供給装置（図示省略）から供給された線材１２は、搬入側ガイドローラ１４によって高さ位置が決められた状態で、第一シール部５４を経てキャビネット１８の搬入口２０側から搬入される。この線材１２は、キャビネット１８の投射室１８Ａで投射装置２６によって投射材が投射され、線材１２の表面に付着するスケール・錆等の付着物が除去される。その後、線材１２は、キャビネット１８の搬出口２２側から搬出され、第二シール部６４を経て、搬出側ガイドローラ１６上を通過し、図示しない巻取装置によって巻き取られる。

図３に示されるように、第一シール部５４には、線材１２が通過可能な第一筒状部５６の内側に第一シール体５８が配置されている。第一シール体５８は、線材１２の通過時に線材１２と第一筒状部５６の内面との間で投射材の漏出阻止用となっている。このため、投射された投射材の搬入口２０側からの漏出が第一シール体５８によって阻止される。

また、図４に示されるように、第二シール部６４には、線材１２が通過可能な第二筒状部６６の内側に第二シール体６８が配置されている。第二シール体６８は、線材１２の通過時に線材１２と第二筒状部６６の内面との間で投射材の漏出阻止用となっている。このため、基本的には投射された投射材の搬出口２２側からの漏出が第二シール体６８によって阻止される。

ここで、図３及び図４に示される第一シール体５８及び第二シール体６８が複数のブラシの毛１５８、１６８で構成されてかつラビリンス構造を形成しているので、投射された投射材の搬入口２０側及び搬出口２２側からの漏出が効果的に抑えられる。より具体的には、前述したように、第一シール体５８及び第二シール体６８には、ブラシの毛１５８、１６８が単一方向を向いたブラシ部材５８Ａ、６８Ａが複数用いられると共に、複数のブラシ部材５８Ａ、６８Ａが線材搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各ブラシ部材５８Ａ、６８Ａのブラシの毛１５８、１６８の方向が配列方向に見て交差するように配置されている（図５参照）ので、簡易にラビリンス構造が形成される。このように、第一シール体５８及び第二シール体６８によるラビリンス構造は、ブラシの毛１５８、１６８が複数方向から延出して交差することで形成されているので、投射された投射材が搬入口２０側及び搬出口２２側から漏出しにくい。

また、ショットブラスト処理によって線材１２の表面の摩擦抵抗が高くなると、そのような表面に残留した投射材は、除去しにくくなるが、本実施形態では、図４に示される第二シール体６８のブラシの毛１６８によって、投射材がこそがれるように除去される。

さらに、搬出口２２側の第二シール部６４が線材搬送方向に沿って直列的に複数（本実施形態では二個）配置されているので、投射材の漏出がより効果的に抑えられる。但し、線材１２の搬出に伴って線材１２上に残留した投射材や粉塵が、線材１２と共に搬出される可能性も考えられる。しかしながら、本実施形態では、第二シール部６４よりも線材搬送方向の下流側に気流発生装置７０の吹出口７２が配置され、気流発生装置７０がキャビネット１８の内側へ向けた気流を発生させるので、線材１２上に投射材や粉塵が残留していても、そのような投射材や粉塵は、気流と共にキャビネット１８の内側へ戻される。

ここで、気流発生装置７０による気流についてより具体的に説明する。気流発生装置７０は、ケース部７８及びダクト７６を介してブロアファン７４に接続されたガイド筒体８０が第二シール部６４よりも線材搬送方向の下流側に配置され、ガイド筒体８０の軸心部を線材１２が通過可能となっており、このガイド筒体８０にはその外周側から軸心部側へ向けて線材搬送方向の上流側に傾斜して気流の風向を指向させるための通風スリット８０Ｂが形成されている。

このため、空気（外気）は、ブロアファン７４によって導入されてダクト７６及びケース部７８を経て通風スリット８０Ｂを流れてガイド筒体８０の内側に流出した後、線材１２及びガイド筒体８０の内周面に当たりながら、キャビネット１８の内側へ向けて流れる。このようにして、キャビネット１８の内側へ向けた気流が容易に形成される。

また、通風スリット８０Ｂは、ガイド筒体８０の軸心部周りの全周に亘って形成されているので、線材１２に対してその外周の全方位から空気が噴出して吹き付けられる。このため、線材１２上に残留した投射材が効率的にキャビネット１８の内側へ戻される。

一方、図１に示されるキャビネット１８の内部では、投射装置２６によって投射されて落下した投射材が、キャビネット１８の内部の底部側でスクリュウコンベヤ３２によって線材搬送方向に沿った長さ方向の両側（図中の左右両側）から中央部側へ搬送されて集められる。スクリュウコンベヤ３２による投射材の搬送先にはバケットエレベータ３４の下端部が配置されているので、集められた投射材がバケットエレベータ３４によってキャビネット１８の上方側へ搬送され、バケットエレベータ３４を含む循環装置３０によって投射装置２６へ循環させられる。循環装置３０の循環経路にはセパレータ４０が設けられ、投射材以外の異物及び投射された投射材のうち割れた投射材がセパレータ４０によって分離除去される。また、セパレータ４０に接続された集塵機４２によって粉塵を含む空気が吸引される。この集塵機４２の吸引によってセパレータ４０等を介してキャビネット１８の内部が負圧になるので、気流発生装置７０によって発生したキャビネット１８の内側へ向けた気流がキャビネット１８の内部に容易に入り込み、投射材がキャビネット１８の内側へ効率的に戻される。

以上説明したように、本実施形態に係るショットブラスト装置１０によれば、投射材等が装置内から漏れてしまうのを防止又は抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る表面処理装置としてのショットブラスト装置について、図８〜図１０を用いて説明する。図８には、本発明の第２の実施形態に係るショットブラスト装置９０が正面図にて示され、図９には、ショットブラスト装置９０が左側面図にて示され、図１０には、ショットブラスト装置９０が右側面図にて示されている。これらの図に示されるように、ショットブラスト装置９０は、スクリュウコンベヤ３２（図１参照）に代えて、キャビネット１８の底部に傾斜部９２が形成されている点で、第１の実施形態に係るショットブラスト装置１０（図１参照）とは異なる。他の構成は、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図８に示されるように、キャビネット１８の底部には、線材搬送方向に沿った長さ方向の中央部へ向けて下方側に傾斜した一対の傾斜部９２が形成されている。傾斜部９２の水平面に対する傾斜角度Ａは、２５°≦Ａ≦４５°に設定されていることが好ましく、本実施形態では、一例として、Ａ＝２８°に設定されている。また、キャビネット１８の線材搬送方向に沿った長さＬ１と、一対の傾斜部９２の線材搬送方向に沿った長さの和Ｌ２（図中のＬ２１とＬ２２との和）とは、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定されている。また、一対の傾斜部９２の下端部間にバケットエレベータ３４の下端部（収集口３４Ｄ側）が配置されている。

（作用・効果）
以上説明した第２の実施形態に係るショットブラスト装置９０によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用によって、投射材等が装置内から漏れてしまうのを防止又は抑制することができる。

また、本実施形態に係るショットブラスト装置９０によれば、投射されて落下した投射材が一対の傾斜部９２に沿って流れ落ちることで、投射材が線材搬送方向に沿った長さ方向の中央部側へ集められる。集められた投射材は、バケットエレベータ３４によってキャビネット１８の上方側へ搬送され、バケットエレベータ３４を含む循環装置３０によって投射装置２６へ循環させられる。

また、キャビネット１８の底部に設けられた傾斜部９２の水平面に対する傾斜角度Ａが２５°≦Ａに設定されることで、傾斜部９２上に落下した投射材が傾斜部９２に沿って容易に流れる。一方、ショットブラスト装置９０の高さが高くなると、作業者の操作位置を高くするための嵩上げ手段が必要になったりピットを掘ってピット内にショットブラスト装置９０の下部を配置することでショットブラスト装置９０を低い位置に設置したりする必要が生じてしまうが、本実施形態では、Ａ≦４５°に設定されることで、ショットブラスト装置９０の高さ寸法が抑えられる。

また、キャビネット１８の線材搬送方向に沿った長さＬ１と、一対の傾斜部９２の線材搬送方向に沿った長さの和Ｌ２とを、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定しているので、傾斜部９２上に落下した投射材は、傾斜部９２によって狭い限られた範囲に集められる。本実施形態では、バケットエレベータ３４が一台で処理できる範囲に投射材が集められており、投射材は、一台のバケットエレベータ３４によって効率良くキャビネット１８の上方側へ搬送される。

［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、図１等に示されるショットブラスト装置１０、９０には、投射材を遠心力で加速して投射する遠心式ショット投射装置が投射装置２６として適用されているが、表面処理装置に適用される投射装置は、例えば、圧縮空気とともに投射材を圧送しノズルから噴射するエアノズル式の投射装置等のような他の投射装置であってもよい。

また、上記実施形態では、気流発生装置７０が外気導入用のブロアファン７４を含んで構成されているが、本発明の実施形態ではない参考例として、気流発生装置は、例えば、圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置を含んで構成されると共に、圧縮空気供給装置に接続されたノズルの先端に気体流出口としての噴射口を備えた気流発生装置であってもよい。

また、上記実施形態では、気流発生装置７０は、通風スリット８０Ｂが形成されたガイド筒体８０を備えているが、本発明の実施形態ではない参考例として、気流発生装置は、このような筒状体を備えずにノズルが搬送通路側へ向けてキャビネットの搬出口側に傾斜して向けられた構造を備えた気流発生装置であってもよい。

また、上記実施形態では、ガイド筒体８０の軸心部周りの全周に亘って通風スリット８０Ｂが形成された構成となっているが、通風孔は、例えば、筒状体の軸心部周りに間隔をおいて複数形成されてもよい。

また、上記実施形態では、第一シール体５８及び第二シール体６８がラビリンス構造を形成しており、投射材の漏れを防止するためにはこのような構造がより好ましいが、第一シール体や第二シール体は、例えば、単一方向に延出されたブラシの毛のみで構成されたもの等のようなラビリンス構造を形成しない第一シール体や第二シール体であってもよい。

また、上記実施形態では、第一シール体５８及び第二シール体６８がブラシの毛１５８、１６８によってラビリンス構造を形成しているが、第一シール体や第二シール体は、例えば、弾性変形可能な複数のゴム製の線状体又は細帯状体が複数方向から延出して交差することで形成されてラビリンス構造を形成するもの等のような他の第一シール体や第二シール体であってもよい。また、第一シール体及び第二シール体には、前記複数のゴム製の線状体又は細帯状体の延出方向が単一方向を向いた部材が複数用いられると共に、前記複数の部材が前記搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各部材の延出方向が配列方向に見て交差するように配置されてもよい。

また、上記実施形態では、第一シール体５８及び第二シール体６８には、ブラシの毛１５８、１６８が単一方向を向いたブラシ部材５８Ａ、６８Ａが複数用いられると共に、複数のブラシ部材５８Ａ、６８Ａが搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各ブラシ部材５８Ａ、６８Ａのブラシの毛１５８、１６８の方向が配列方向に見て交差するように配置されているが、第一シール体や第二シール体には、例えば、単一のブラシ部材が適用されると共にそのブラシの毛が複数方向から延出して交差することでラビリンス構造が形成されたものを適用してもよい。

また、上記実施形態では、ブラシの毛１５８を保持するブラシ基部２５８が直線状に形成されているが、ブラシの毛を保持するブラシ基部は、円形状や螺旋形状等のような他の形状に形成されたものであってもよい。

また、上記実施形態では、第二シール部６４が搬送方向に沿って直列的に複数（二個）配置されており、投射材の漏れを防止する観点からはこのような構成がより好ましいが、第二シール部が一個配置される構成でもよい。また、第二シール部６４が搬送方向に沿って直列的に三個以上配置されてもよい。

また、上記実施形態では、第一シール部５４を含む第一シール構造部５０が、キャビネット１８の搬入口２０に対して線材搬送方向の上流側に隣接して設けられているが、第一シール部を含む構造部は、キャビネットの搬入口に対して線材搬送方向（被処理対象物の搬送方向）の下流側に隣接して設けられてもよい。

また、上記実施形態では、第二シール部６４を含む第二シール構造部６０が、キャビネット１８の搬出口２２に対して線材搬送方向の下流側に隣接して設けられているが、第二シール部を含む構造部は、キャビネットの搬出口に対して線材搬送方向（被処理対象物の搬送方向）の上流側に隣接して設けられてもよい。

また、上記実施形態では、循環装置３０が設けられており、投射材を循環させて再利用する観点からは循環装置３０が設けられる構成が好ましいが、循環装置がない表面処理装置であってもよい。

また、上記第２の実施形態では、傾斜部９２の水平面に対する傾斜角度Ａが２５°≦Ａ≦４５°に設定されており、装置の高さ寸法を抑えながら投射材を容易に流し落とす観点からは、このような構成がより好ましいが、傾斜部の水平面に対する傾斜角度ＡがＡ＜２５°やＡ＞４５°に設定されたものとすることも可能である。

また、上記第２の実施形態では、キャビネット１８の線材搬送方向に沿った長さＬ１と、傾斜部９２の線材搬送方向に沿った長さの和Ｌ２（図８のＬ２１とＬ２２との和）とが、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定されており、傾斜部９２上に落下した投射材を狭い限られた範囲に集める観点からは、このような設定がより好ましいが、Ｌ２＜（３／４）×Ｌ１となるような設定にすることも可能である。

さらに、上記実施形態では、表面処理装置は、ショットブラスト装置１０、９０とされているが、表面処理装置は、例えば、ショットピーニング装置であってもよい。

さらにまた、上記実施形態では、被処理対象物が線材１２とされたショットブラスト装置１０、９０について説明したが、表面処理装置は、例えば、被処理対象物が表面処理装置の上流側から巻き出されて下流側で巻き取られる帯鋼や、棒状部材、板状部材等のような他の被処理対象物を処理するための表面処理装置であってもよい。

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

１０ ショットブラスト装置（表面処理装置）
１２ 線材（被処理対象物）
１８ キャビネット
１８Ａ 投射室
２０ 搬入口
２２ 搬出口
２６ 投射装置
３０ 循環装置
３２ スクリュウコンベヤ
３４ バケットエレベータ
４０ セパレータ
４２ 集塵機
５４ 第一シール部
５６ 第一筒状部
５８ 第一シール体
５８Ａ ブラシ部材
６４ 第二シール部
６６ 第二筒状部
６８ 第二シール体
６８Ａ ブラシ部材
７０ 気流発生装置
７２ 吹出口（気体流出口）
８０ ガイド筒体（筒状体）
８０Ｂ 通風スリット（通風孔）
９０ ショットブラスト装置（表面処理装置）
９２ 傾斜部
Ｘ 線材搬送方向（搬送方向）
１５８ ブラシの毛（長尺材）
１６８ ブラシの毛（長尺材）

Claims (11)

1. 所定の搬送方向へ搬送される被処理対象物に対して投射材を投射する投射装置と、
   前記投射装置により投射された投射材によって前記被処理対象物の表面加工をなす投射室が内部に形成されると共に、前記被処理対象物の搬入用の搬入口及び搬出用の搬出口が形成されたキャビネットと、
   前記キャビネットの搬入口側に配置され、前記被処理対象物が内側を通過可能な第一筒状部と、前記第一筒状部の内側に配置されて前記被処理対象物の通過時に前記被処理対象物と前記第一筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用とされた第一シール体と、を備えた第一シール部と、
   前記キャビネットの搬出口側に配置され、前記被処理対象物が内側を通過可能な第二筒状部と、前記第二筒状部の内側に配置されて前記被処理対象物の通過時に前記被処理対象物と前記第二筒状部の内面との間で投射材の漏出阻止用とされた第二シール体と、を備えた第二シール部と、
   前記第二シール部よりも前記搬送方向の下流側に気体流出口が配置され、前記キャビネットの内側へ向けた気流を発生させる気流発生装置と、
   を有し、前記気流発生装置は、前記第二シール部よりも前記搬送方向の下流側に配置されて前記被処理対象物が軸心部を通過可能な筒状体を備えると共に、前記筒状体にはその外周側から軸心部側へ向けて前記搬送方向の上流側に傾斜して前記気流の風向を指向させるための通風孔が形成されている表面処理装置。
2. 前記通風孔は、前記筒状体の軸心部周りの全周に亘って形成された通風スリットとされている請求項１記載の表面処理装置。
3. 前記第一シール体及び前記第二シール体が複数の長尺材で構成されてかつラビリンス構造を形成している請求項１又は請求項２に記載の表面処理装置。
4. 前記第一シール体及び前記第二シール体によるラビリンス構造は、ブラシの毛が複数方向から延出して交差することで形成されている請求項３記載の表面処理装置。
5. 前記第一シール体及び前記第二シール体には、ブラシの毛が単一方向を向いたブラシ部材が複数用いられると共に、前記複数のブラシ部材が前記搬送方向に沿って直列的に配置されかつ各ブラシ部材のブラシの毛の方向が配列方向に見て交差するように配置されている請求項４記載の表面処理装置。
6. 前記第二シール部が前記搬送方向に沿って直列的に複数配置されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
7. 前記投射装置によって投射された投射材を前記キャビネットの上方側へ搬送するバケットエレベータを含んで構成され、前記投射材を前記投射装置へ循環させる循環装置と、
   前記循環装置の循環経路に設けられ、前記投射材以外の異物及び投射された前記投射材のうち割れた投射材を分離除去するセパレータと、
   前記セパレータに接続され、粉塵を含む空気を吸引する集塵機と、
   を有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の表面処理装置。
8. 前記キャビネットの底部には、前記搬送方向に沿った長さ方向の中央部へ向けて下方側に傾斜した一対の傾斜部が形成され、前記一対の傾斜部の下端部間に前記バケットエレベータの下端部が配置されている請求項７記載の表面処理装置。
9. 前記傾斜部の水平面に対する傾斜角度Ａが２５°≦Ａ≦４５°に設定されている請求項８記載の表面処理装置。
10. 前記キャビネットの前記搬送方向に沿った長さＬ１と、前記一対の傾斜部の前記搬送方向に沿った長さの和Ｌ２とを、Ｌ２≧（３／４）×Ｌ１の関係が成り立つように設定している請求項８又は請求項９に記載の表面処理装置。
11. 前記キャビネットの内部の底部側には、前記バケットエレベータの下端部側へ投射材を搬送するスクリュウコンベヤが配置されている請求項７記載の表面処理装置。