JPH11114831A - 噴射量を少量に制御可能な直圧式ブラスト加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の直圧式ブラスト加工装置において噴
射量調節バルブを絞って噴射量を少量に制御しようとす
れば、加圧タンク内が過剰に加圧され、研磨材が押し付
けられ、研磨材の流動性が低下して噴射量調節バルブか
ら気体のみが流出する息継ぎ現象を生ずる。噴射量を少
量に制限することなしに細い噴射ノズルを使用すれば詰
り現象を生ずる。 【解決手段】 一端を加圧タンク内空間部に開口させ
他端を第１の流路の川下に合流させた第３の流路と、加
圧タンク底部貯溜部と第３の流路を連結する第４の流路
を設け、噴射量を絞った場合にも加圧タンク内の圧力を
低く保つ。第３の流路にはバルブを設け、広範な噴射量
を設定して使用することができる。バルブの一部または
全部は加圧タンクの外に設け、運転中の調節を可能とす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨材を装入した
タンク（「加圧タンク」とよぶ）の内部を加圧し、加圧
タンク内より流出させた研磨材を圧縮気体と加圧下に混
合させ、該混合流を噴射ノズルより噴射させ、被加工物
表面に作用させるように構成した所謂直圧式ブラスト加
工装置に関し、特には、精密加工分野等に求められる高
度に制御された限定的な加工を行なうための噴射量を少
量に制御可能な直圧式ブラスト加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直圧式ブラスト加工装置はピ−ニング、
バリ取り、表面粗し（塗装やめっきの前処理）或いは被
膜除去などに慣用的に広く使用されていて、例えば図５
に示すように構成される。このような既存の直圧式ブラ
スト加工装置（５０１）は、高圧気体供給源（５０２）
と噴射ノズル（５０３）を噴射制御バルブ（５０４）を
介して連結する第１の流路（５０５）と、該第１の流路
（５０５）から分岐させて加圧タンク（５０６）の上方
空間部（５０７）に開口させた第２の流路（５０８）
と、一端を加圧タンク底部貯溜部（５０９）に開口さ
せ、噴射量制御バルブ（５１０）を介して他端を前記分
岐させた位置よりも下流側において第１の流路（５０
５）と合流させた第３の流路（５１１）を設けてなる。

【０００３】このように構成された既存の直圧式ブラス
ト加工装置（５０１）において、噴射制御バルブ（５０
４）を開けば、第１の流路（５０５）を流れる第１の気
流（５１２）と、第３の流路（５１１）を流れる第３の
気流（５１３）を生じ、それらは合流して噴射ノズル
（５０３）より噴射され、加圧タンク（５０６）より流
出した気体は第２の流路（５０８）を流れる第２の気流
（５１４）により補充される。ここにおいて、加圧タン
ク（５０６）に装入した研磨材は前記第３の気流（５１
３）に搬送されて前記合流した気流中に分散する。従っ
て、噴射量を少量に調節しようとすれば、噴射量制御バ
ルブ（５１０）を調節し、第３の気流（５１３）の流量
を減少させて行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな既存の直圧式ブラスト加工装置（５０１）において
は、第３の気流（５１３）の流量を制限すれば加圧タン
ク（５０６）内の圧力は高く保持されることとなって、
研磨材は互いに強く押し付けられてその流動性が低下
し、気体のみが噴射量制御バルブ（５１０）を通過する
状態（「息継ぎ現象」とよぶ）を生じ易いから、加工を
安定に継続させるためには、噴射量を十分に少なく設定
することができない問題があった。

【０００５】ここにおいて、このような問題の解決を求
められているのは、例えば、精密加工分野への直圧式ブ
ラスト加工装置の利用においてであって、高度に制御さ
れた限定的な加工を行なう目的で選択される口径の小さ
な（例えば、１ｍｍ程度以下の口径である）噴射ノズル
においては、既存の直圧式ブラスト加工装置の噴射量下
限（例えば、毎秒１０ｇ程度）のさらに１０％以下に制
限しなくては、噴射ノズルに研磨材が詰って噴射を継続
させることのできない状態（「詰り現象」とよぶ）を生
じ易く、この問題の解決が求められてきたのである。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決するために、
口径の小さな噴射ノズルを採用するとしても詰り現象及
び息継ぎ現象を生ずることが少なく、その構造が簡単で
あって、更に、噴射量を広い範囲に渡って調節可能な新
規な直圧式ブラスト加工装置を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、噴射量制限バルブを迂回させて加圧タンクから第
１の流路へ至る気体の流れを生ずるように構成すること
が効果的であり、そのために、一端を加圧タンク内空間
部に開口させ他端を第１の流路と第２の流路の分岐位置
よりも下流側において第１の流路と連結させた第３の流
路、及び、加圧タンク底部貯溜部と前記第３の流路とを
連結する第４の流路を設ける。

【０００８】また、前記第３の流路には流れる気体の流
量を制限するためのバルブ手段を設けると好ましく、さ
らに、前記バルブ手段の一部又は全部を圧力タンクの外
に設けて、加圧タンクを開閉することなしにバルブ手段
の設定を変えることができるように構成すれば好まし
い。

【０００９】上記のように構成した直圧式ブラスト加工
装置を作動させれば、次の４種類の気流を生じる。即
ち、高圧気体供給源より噴射ノズルに至る第１の気流、
第１の気流から分岐して加圧タンクに至る第２の気流、
加圧タンク内空間部（加圧タンク内上部の研磨材の存在
しない部位を差す）より第１の気流に至る第２の気流と
の分岐位置より下流で第１の気流と合流する第３の気流
及び加圧タンク底部貯溜部（加圧タンク内下部の研磨材
の貯溜部位を差す）から第３の気流に合流する第４の気
流である。このように４種類の気流を生じさせるように
構成したから、第４の気流を減少させて噴射量を少なく
調節し、そのために加圧タンク内の圧力が上昇したとし
ても、第３の気流が増加して加圧タンク内の圧力を低く
保つことができて、息継ぎ現象を生じるといった問題を
解決することができるのである。

【００１０】ここにおいて、第４の流路の断面積は所定
の噴射量が得られるように実験的に決定すれば足りる
が、既存の直圧式ブラスト加工装置に比べて加圧タンク
内の圧力を低く保って運転することができるから、噴射
量を減少させるとしても第４の流路の断面積をその場合
よりの大きくすることができて、これは研磨材が安定的
に第４の流路を通過するために好都合である。

【００１１】また、第３の流路に設けたバルブ手段を調
節して気体の移動量を制限すれば、その分加圧タンク内
は高圧に保たれ、第４の流路の流量が増加し、それに伴
って噴射量は増加する。さらに、バルブ手段を完全に閉
じて加圧タンク内空間部より第３の流路への気体の侵入
を完全に遮断すれば研磨材の噴射量を最大とすることも
できるのであって、この場合の流路構成は従来より慣用
的に使用されている既に説明した直圧式ブラスト加工装
置と等価となる。即ち、このバルブ手段の操作により、
極少の研磨材噴射量から従来並の研磨材噴射量までを容
易に選定して使用できるのである。

【００１２】更に、前記バルブ手段の一部又は全部、即
ち、少なくとも調節手段を加圧タンクの外部に設けると
すれば、運転中であっても研磨材の噴射量を変えること
ができるから、例えば、加工条件を変えて複数の異なる
物品を連続的に加工しようとする場合にも、加工条件の
変更の度に加圧タンクを減圧する手間を省くことができ
て作業効率を高めることができるのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１において、高圧気体供
給源（１０１）と噴射ノズル（１０２）とを噴射制御バ
ルブ（１０３）を介して連結する第１の流路（１０４）
を設け、その途中である分岐点（１０５）から第２の流
路（１０６）を分岐させて加圧タンク内空間部（１０
７）に連結し、第３の流路（１０８）は一端を加圧タン
ク内空間部（１０７）に開口させ他端を前記分岐点（１
０５）よりも下流側において第１の流路（１０４）と合
流させ、第４の流路（１０９）は加圧タンク底部貯溜部
（１１０）において加圧タンク（１１１）内と第３の流
路（１０８）とを連結するように設ける。

【００１４】図２の実施例においては、第３の流路（２
０１）は噴射量制限バルブ（２０２）を介して加圧タン
ク内空間部（２０３）に開口させる。

【００１５】図３の実施例においては、加圧タンク内空
間部（３０１）に開口させた第３の流路（３０２）は一
旦加圧タンク（３０３）の外に引き出し、噴射量制限バ
ルブ（３０４）を通過させて、再び加圧タンク（３０
３）内に戻し、加圧タンク底部貯溜部（３０５）に加圧
タンク（３０３）内部と連結させるための第４の流路
（３０６）を設ける。

【００１６】図４の実施例においては、加圧タンク内空
間部（４０１）に開口させた第３の流路（４０２）を一
旦加圧タンク（４０３）の外に引き出し、噴射量制限バ
ルブ（４０４）を介して第１の流路（４０５）に合流さ
せる。第４の流路（４０６）は一端を加圧タンク底部貯
溜部（４０７）に開口させ、ニ−ドルバルブ（４０８）
を介して第３の流路（４０２）に合流させるように設け
る。

【００１７】ここにおいて、前記ニ−ドルバルブ（４０
８）は噴射量の調整を目的としたものではなく、研磨材
の粒径に応じた調節を可能とする。即ち、噴射量を所定
の少量に制限するためには、第４の流路の直径は安定に
噴射させることのできる最少の直径を選定すべきである
が、ニ−ドルバルブ（４０８）により実質的にこの直径
を変えることを可能としておけば、大きく粒径の異なる
研磨材を最適な条件で噴射させることができるのであ
る。実験的には、研磨材の粒径の１０倍程度に第４の流
路の直径を選定すればよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１９】一端を加圧タンク内空間部に開口させ他端
を第１の流路と第２の流路の分岐位置よりも下流側にお
いて第１の流路と連結させた第３の流路、及び、加圧タ
ンク底部貯溜部と前記第３の流路とを連結する第４の流
路を設けたから、少量の噴射量であっても安定に運転を
継続させることができて、細い噴射ノズルを採用した限
定的な加工に直圧式ブラスト加工装置を採用することが
可能となるとともに、マスキングを利用した限定的な加
工に採用しても、マスキングに向けた無駄な噴射を少な
くすることができて、噴射のエネルギー、研磨材回収の
エネルギー、マスキング材の損耗、機器の損耗等の無駄
を低減させることができる。

【００２０】そして、そのための新しい構造は主に配管
により構成されるものであるから、構造が簡単であって
小型、安価に製造できると共に故障の原因が少ないとい
った生産現場に適した特徴を持っているのである。

【００２１】また、前記第３の流路にバルブ手段を設け
るとすれば、少量の噴射から既存の直圧式ブラスト加工
装置並の多量の噴射までを簡単、広範に選定して使用で
きるて、直圧式ブラスト加工装置の利用範囲を広げるこ
とができ、少量多品種の生産現場においても装置の稼働
率を高めることができるのである。

【００２２】また、前記バルブ手段の一部又は全部を圧
力タンクの外に設けるとすれば、運転中に噴射量を調節
することができて、調整の度に加圧タンクの圧力を開放
して調整用の扉をあけるといった手間を省くことができ
ると共に、加工結果をオンラインに計測し、その結果を
フィ−ドバックさせて自動的に噴射量を調節するといっ
た使い方も可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】直圧式ブラスト加工装置の実施例を示す概念図
である。

【図２】直圧式ブラスト加工装置の実施例を示す概念図
である。

【図３】直圧式ブラスト加工装置の実施例を示す概念図
である。

【図４】直圧式ブラスト加工装置の実施例を示す概念図
である。

【図５】既存の直圧式ブラスト加工装置の比較例を示す
概念図である。

【符号の説明】

１０１ 高圧気体供給源 １０２ 噴射ノズル １０４ 第１の流路 １０６ 第２の流路 １０８ 第３の流路 １０９ 第４の流路 １１１ 加圧タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 哲夫 愛知県西春日井郡西春町大字宇福寺字神明 51番地 新東ブレ−タ−株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧気体供給源（１０１）と噴射ノズル
   （１０２）を連結する第１の流路（１０４）と、第１の
   流路（１０４）から分岐させて加圧タンク内空間部（１
   ０７）に開口させた第２の流路（１０６）と、一端を加
   圧タンク内空間部（１０７）に開口させ、他端を前記分
   岐させた位置よりも下流側において第１の流路（１０
   ４）と合流させた第３の流路（１０８）と、加圧タンク
   底部貯溜部（１１０）と第３の流路（１０８）とを連結
   する第４の流路（１０９）を設けたことを特徴とする噴
   射量を少量に制御可能な直圧式ブラスト加工装置。
2. 【請求項２】 第３の流路（２０１）には、内部を通過
   して流れる気体の流量を調節することのできるバルブ手
   段（２０２）を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   噴射量を少量に制御可能な直圧式ブラスト加工装置。
3. 【請求項３】 バルブ手段（３０４）の一部又は全部を
   圧力タンクの外に設けたことを特徴とする請求項２記載
   の噴射量を少量に制御可能な直圧式ブラスト加工装置。