JPS5894969A - 表面浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研磨材料を処理表面に向って射出し、使用研磨
材料の上記表面上における過度の集積を防止するため上
記材料を取除き、かつ本装置中において再使用するため
回収する可搬式表面浄化装置に関する。

例えば金属、コンクリート等よシなる広い表面の浄化処
理は例えば塗装等に備えて定期的に行われることが望ま
しい。従来これら表面の清浄化は砕石あるいは砂等を圧
縮空気により吹付けることにより実施された。然しなか
らこの様な方法は比較的高価で屡々湿気を含む圧縮空気
を必要とし、このため例えば処理された金属表面は保匪
皮膜が形成される以前に屡々再酸化された。さらに上記
空気吹付法は概して多数の労働力を必要とし、ま九それ
に使用される研磨材料、例えば破砕スラグは処理表面と
の衝突により相当に破壊されて再使用が困−であった。

またこの方法により処理され九表面部分から使用された
研磨材料を取除き清掃するため更に労力を必要とした。

また上記空気吹付法はそれにより生起する多量の塵埃の
ため環境汚染の危険があり、上記作業区域内の安全を確
保するため保饅要具を必要とした。

上記表面処理を実施する他の手段として遠心力により粒
状研磨材料を高速で処理表面に投射し、上記材料を再使
用のため回収する装置が提案され九。例えば遠心力投射
用回転体と使用済研磨材料の回収装置とを有する装置が
米国特許３，６９１，６８９によシ開示されている。こ
の特許において使用済の研磨材料は投射領域の背後にあ
る回転＃１うきによ抄集積容器中に帰込まれる。このよ
５な装置は表面処理の作業費を着るしく低減すると共に
処理領域が密閉しうるため塵埃の漏出が最少限におさえ
られ、これによシ従来の空気吹込法に比べて処理領域内
の安全が増大せしめられる。

表面処理装置に関する他の提案として、研磨材料の保有
する運動エネルギーを利用し上記材料を処理表面から、
重力により上記材料を遠心力投射用回転体に供給する集
積用ホッパーに迄はね返らせる装置が含まれる。例えば
ジェームス・アール・ゴツフに与えられた米国特許３．
９７７．１２８は、研磨材料を遠心力投射器によりある
傾角をもって処理表向上に投射し、一定の反発角度をも
って研磨材を上記表面からはね返らせる研磨材料投射機
を教示している。この投射機において、はね返った研磨
材料を遠心力投射器よシも上方にある貯蔵用ホッパー中
に戻すため回転ブラシが用いられる。

然しなから、上述の研磨材料を使用した表面処理装置は
その装置が比較的大型となシその構造が複雑となる欠点
があった。また表面処理領域が壁等により包囲限定され
ねばならず、このため本装置をある位置から他の位置に
移動することが困難となり、また不使用期間中貯蔵場所
の問題を生じ、あるいはその装置が非常に高価となっ九
。

上述の装置の多くは研磨材料をそれが遠心力回転体を離
れた後再使用の丸めホッパーに帰されるまでに上記回転
体の回転平面から相当に逸脱した回旋状（コンポリコー
ト）径路を推進せしめる投射形式および回収径路を採用
している。この場合研磨材料が上記のように強制されな
い場合たどったであろう自然の飛行径路からの方向変換
が含まれ、このような方向変換はそれを生じるため用い
られた装置の各部分に異常な摩耗を招来する。ま汽研磨
材料を再使用のためホッパー中に帰すために持上装置あ
るいは他の回収装置が必要となる。

ライナーあるいはよシ大きな寸法の部品を用いることに
よシ上記摩耗を補償し、また研磨材料の再使用のために
追加の装置を備えることはこの様な装置の製作費を増大
させまたその運転に必要な経費を増大させる。

従来装置の大部分は研磨材料を処理すべ１１表面に向っ
て投射するため篭−夕により駆動されその中心部から材
料が供給される遠心力１転体を使用する。この臘の装置
は上記遠心力回転体の使用による特定の制限をもってお
ｐｌこの制限は最終的には研磨材料の表面処理能力を減
少せしめる。遠心力回転体の回転速度には制限があシ、
回転速度がよ）高い場合回転体の真は破損し、これによ
シ装置全体な破損するか或いは研磨材料に与えられる推
進力あるいは運動エネルギーを低下させる。

翼の破損を防止するため遠心力回転体の回転速度を低下
せしめると研磨材料に与えられる推進力あるいは運動エ
ネルギーをそれに応じて低下せしめ、これによシその投
射装置の全体的効率を低下せしめる。さらにまたこれら
の量の装置は本発明装置では省略されるインペラーおよ
び制御用のかと（ケージ）ｔｔ通常使用する。

本発明による装置によシ上述された従来装置の６穐の欠
点および制限が克服され、よシ有効で高効率かつ小型で
摩耗しない表面清浄化装置がえられた。

本発明の一形態として急速に回転せしめられるドラムと
、このドラムの周囲に等しい間隔を保って設けられその
半径方向に延びる比較的少数の翼とよりなる回転体（又
はホイール）を含む清浄化装置が設けられる。研磨用材
料がホッパーからスロットを通じて排出され、上記急速
に回転する円筒上の翼により捕捉され、非常に高い運動
エネルギーをもって清浄化さるべき表面上に排出される
。

本装置はさらに上記清浄化されるべき表面から回収され
る研磨材料の回収径路および上記清浄化されるべき表面
に対する上記研磨材料の排出径路が共に上記回転体の回
転平面上にあるよう構成される。上記研磨材料の回収径
路はほぼ上記ドラムのハウジングと隣接しておシ、従っ
て回収される研磨材料の通常の移動径路を利用した小型
化された装置が与えられる。研磨材料の排出径路と回収
径路とが共にほぼ上記回転体の回転平面上に持来たされ
るよう構成することにより装置の寸法が減少せしめられ
、装置の構成部分の摩耗が着るしく減少せしめられ、か
つ装置の構造は簡単化されその製作費が減少せしめられ
る。

第１図に示されるように１引用数字１０で示される本発
明による清浄化装置は４個のキャスタ１４をもつ支持枠
１２によシ支持され、従って清浄化されるべ色水平表面
に沿って容易に移動可能である。上記支持枠１２上には
電動機１・およびノ・ウジフグ１８が互いに近接して設
けられる。電動機１・は上記ハウジング１８中に延びる
軸２０と結合される。第２図により明らかに示されるよ
うに軸２０には回転しうるドラム２２と、このドラム２
２の周囲に等間隔に設けられ、その半径方向く延びる複
数の翼２４とよりなる回転体（またはホイール）が結合
される。図示の実施例では４枚の翼２４が設けられてい
るが必要に応じて４枚よシ多い、あるいは少ない数の翼
が用いられてもよい。

翼２４は上記ドラム２２と一体に作られていてもよく、
あるいはそれと別個に作られ適尚な方法によりドラムス
２に取付られていてもよい、後者の構造の方が翼が摩耗
した場合取替えるのに便利であり、これによシ上記回転
体を全体的に取替える必要がなくなる。

本発明の着るしい特徴である研磨材料の排出径路および
回収径路の配置が第２図に示される。第２図においてド
ラム２２は、その周囲に設けられた翼２４の自由な回転
を障げないよう上記ドラムの半径方向・に僅かくそれら
の翼２４から離れて上記ドラム２２０大部分を取囲むよ
う設けられたドラムハウジング２６中に部分的に収容さ
れている。

ドラムハウジング２６には開放部分あるいは開口２８が
設けられ、この開口２８はドラムハウジング２６の周長
のほぼＶ４を占め第２図に示すようにその右下の象限中
に位置する。すなわち上記ドラムハウジング２６は上記
ドラム２２の周長のほぼＶ４にわたって延びている。清
浄化されるべき表面に供給される研磨材料を含むホッパ
ー３０は第２図に示すよう上記ハウジング１８の右上方
の象限中に設けられる。ホッパー３０の一部分はドラム
ハウジング２６の一部分によシ形成され、ホッパー３０
の他の部分はハウジング１８の壁部分３２によ如形成さ
れる。上記壁部分３２およびドラムハウジング２ｅの一
端３４は互いに離隔されて長い開口あるいはスロット３
６が設けられ、このスロット３６はドラ＾の横断方向す
なわちドラムの軸に平行な方向に延びている。上記スロ
ットあるいは開口８６はドラムの幅、従って翼２４の幅
よシ僅かに短い長さをもっている０例えば、８０４、８
ミリ（１２インチ）幅のドラムが使用された場合、上記
スロット３６の長さは約２５４にす（１０インチ）に選
ばれる。

ホッパー３０から供給される研磨材料は矢印３８の方向
に沿って処理されるべき表面４０へ排出される。上記研
磨材料の排出は高速で回転する翼２４により高い運動エ
ネルギーが与えられて実施される。すなわち上記翼２４
はスロット又は開口３６を横切って高速で通過せしめら
れてホッパー３０の底部にある研磨材料から例えば約１
．５８＜１７（１／１６インチ）厚の細長い切片を掻取
シ、それを非常な高運動エネルギー下に上述の径路に沿
って処理されるべき表面４０に向って排出する。ハウジ
ング１＠は上記表面を上記回転ドラム２２によシ推進さ
れた研磨材料の衝撃力にさらすためこの表面４０に対応
する下方開口をもっておシ、この下方の開口の周辺に可
撓性スカート４２が設けられてこの開口をそれを取囲む
外界から遮断し、これにより研磨材料および上記表面か
ら生じた塵埃の外界への漏出が防止される。

上述の矢印３８によシ示された研磨材料の排出径路はド
ラム２２０回転子間内にあることは明らかである。また
本発明により清浄化される表面からはね返った研磨材料
の回収径路も上記ドラム２２０回転子面内に持来九され
る。換言すれば研磨材料の排出径路およびそのホッパー
への復帰径路が共に上記ドラム２２０回転子面内に持来
たされる。

この復帰径路は第２図中矢印４４で示される。上記復帰
径路はハウジング１１の一部４６とドラムハウジング２
６の壁部分４８との間のほぼ障害物のない空所中に形成
される。研磨材料の上記処理表面への排出はドラム２２
０回転により充分な運動エネルギーが与えられて実施さ
れ、これによりはね返った研磨材料は例えばブラソフ等
のような追加の駆動力を必要としないで上記復帰径路中
をホッパー３０に向って復帰せしめられる。

復帰せしめられた研磨材料はハウジング１１１中第２図
において右上隅に配置された横方向に延びる円弧状断面
をもつ九偏向部材ＢＯＫ指向される。

偏向部材５０は半円筒よシは僅かに大きく、その表面は
約１９０°に亘って円弧状に砥びる。偏向部材ｒｊＯに
近接して集塵機５２が設けられる。集塵機ｓ２は任意の
標準的な型式のものが用い見られその詳細は本発明にと
って重要ではない、、ｌ！するにこの集塵機は復帰径路
４４に沿って復帰せしめられる研磨材料から軽量の塵埃
、特に浄化表面カーらえられた塵埃を取除くため設けら
れる。研磨材料は通常重い材料からなり集塵機６２中に
吸込まれない。

偏向部材！ＳＯは復帰せしめられる研磨材料を捕捉する
ため設けられ、当初捕捉された材料は部材５０中に設け
られた領域！＄４中に集められる。従ってその後捕捉さ
れた材料は当初捕捉された材料により形成された傾斜表
面に沿ってホッパー３０中に転落せしめられる。ホッパ
ー３０もま九前述の排出径路および復帰径路と同様に前
記回転体の回転平面上に配置される。

ホッパー３０から矢印３８で示される排出径路に到る研
磨材料の流れは単に前記開口３ｅの大きさを希望の寸法
に選ぶことにょシ制御される。研磨材料の排出は然しな
から上記開口３６の近傍に調節可能の枢止羽根または蝶
形弁５６を設けることによシさらによく制御される。

本発明による表面処理装置はさらに容易に補修しうるよ
う構成される。この目的のためにドラム２２および軸２
０は単一の組立体に構成される。

軸２０の両端はドラム２２の側壁を越えて延び、その一
端はハウジング１ａのモータ側においてハウジングに固
定された軸受５１１により支承される軸の他端はハウジ
ングの他の側に設けられた蓋板６２に固定された軸受６
０によシ支見られる。上記蓋板６２はその周辺上に配置
された任意の型の複数の取付部材によダハクジング１８
の側壁に堰外し可能に壜付けられている。第１図にこれ
ら取付部材中の２個のみが数字６４ＫｊＤ示される。

ドラム２２な修理あるいは職替えることが希望される場
合、上記複数の堆付部材６４が緩められあるいは取除か
れ、ついで蓋板６２が堆外される。

これＫよりドラムが収容されている空所が露出され、ド
ラム２２と軸２０とよシなる単一の組立体がこの空所か
ら容易に取出される。新らしいあるいは修理されたドラ
ムと軸とよシなる単一組立体がついで容易に上記空所中
に挿入され軸の一端は軸受５８中を通過せしめられる。

ついで軸の他端が蓋板６２中の軸受６ｏ中に挿入され、
蓋板６２はハウジング上の原位置に復帰され、複数の取
付部材６４によってその位置に固定される。

本発明の一実施例においてドラム２２は約５２０Ｏｒｐ
ｍで回転せしめられ、従って翼の速度は従来の遠心力装
置の周速よシも約５０１増大せしめられる。この結果研
磨材料は浄化されるべき表面に対し非常に高い運動エネ
ルギーをもって排出され、これによりその清浄化効率が
高められる。

上述の装置は次のように動作せしめられる。適当な研磨
材料がホッパー３０中に供給される。高速回転するドラ
ム上の翼２４にょシホッパー３０中の研磨材料から均等
な量の研磨材料が掻取られて高い運動エネルギーで清浄
化されるべき表面４゜に嗜って排出される。上述された
ように夫々の翼２４によシホッパー３０中の研磨材料の
中から等しい量の材料が翼２４のほぼ全長に亘シ均一に
分布するよう掻取られるので清浄化されるべき表面４０
に対する研磨材料の排出も均等に行われる。

上記表面からはね返った研磨材料および上記表面の清浄
処理によシ生じた塵埃は矢印４４で示される復帰径路に
沿って移動せしめられる。上記復帰径路は研磨材料の排
出径路と同一平面上にあり、従って上記表面以外では研
磨材料はその運動方向を急激に変化せしめられない。従
来の装置においては回収される研磨材料の運動方向を急
激に変化させる必要があり、そのため装置の摩耗が激し
がったが、本装置においては上述のように研磨材料の運
動方向の変化は−やかであシ、従って装置の摩粍亀著る
しく減少せしめられる。清浄化表面からはね返った研磨
材料およびこの表面の浄化処理により生じた塵埃は上述
のように復帰径路に沿って円弧状の偏向部材６０に向っ
て移動せしめられ、研磨材料の一部分は部材６０の領域
６４中に集積される。その後到来する研磨材料は偏向部
材６ＯＫ到達した後上記領域６４に集積された前述の材
料の上を通過してホッパー３０中に転落せしめられ再び
表面の浄化処理のために使用される。一方上記表面４０
の浄化の結果化じた比較的軽い塵埃は集塵装置８２によ
シ捕集され本装置中から堆除かれる。本発明による装置
において研磨材料の排出径路および復帰径路は同一平面
内にあり、この同一平面はまた回転体の回転平面内にあ
り、従って研磨材料は同一平面内の連続した径路に沿っ
て移動せしめられ、る、ま九研磨材料は回転ドラムの表
面に設けられ九翼上に円滑にかつ均等に排出され、つい
で清浄化されるべき表面に向う径路およびこの表面から
復帰せしめられる径路をその方向を急激に変化すること
なく連続して移動せしめられるため従来装置のように著
るしい摩耗を生じることなく装置の動作寿命は従来装置
に比べて瘉かに延長される。さらに上述のように研磨材
料の径路が同一平面内に設けられるため装置の容積をよ
シ小さく作ることができ、ま九研磨材料が高い運動エネ
ルギーをもって排出されるため清浄化効果もよシ改善さ
れる。最後に本装置はその連続使用の結果例え摩耗が生
じた一合で４それらの補修が容易に行えるよう構成され
ている。本発明による装置は従来装置のようにインペラ
ーや制御ケージを必要とせず、従って従来の遠心力を利
用する装置に比べてその構造はよシ簡単化される。

本発明はその特定の実施例について記載されたが本発明
の精神およびその範囲を逸脱することなく種々の変形が
なされうろことはその道の専門家に取って明らかであり
、例えば図示の実施例に使用されたように翼をドラムの
周囲に設ける代りにそれを中心のハブから延長して設け
ること４可能である。さらに本装置は水平表両を処理す
るよう図示ならびに記載されたがこれは本装置の最も一
般的な使用法を示したに過ぎず、本発明装置はま九例え
ば船の舷側のようなほぼ働直な表面の清浄化に４使用し
見られ、従ってこれらの変形はすべて本発明の請求範囲
中に含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面処理装置の側面図で、第２図
は第１図のほぼ２−２線に沿った断面図である。 １０・・・表面処理装置、　１２・・・支持枠、　１４
・・・キャスタ、　　１６・・・電動機、　　１８・・
・ハウジング、　　２０・・・軸、　　２２・・・ドラ
ム、　　２４・・・翼、２６・・・ドラムハウジング、
　　２Ｂ−・・開口、３０・・・ホッパー、　　３２・
・・６１１分、　　３４・・・ドラムハウジングの１端
、　　３６・・・スロット、　　３８・・・矢印、　　
４０・・・処理される表面、　　４２・・・スカート、
４４・・・矢印、　４６・・・ハウジングの１部、４８
・・・壁部分、　　６０・・・偏向部材、　　６２・・
・集塵機、６４・・・領域、　　５６・・・枢止羽根、
　　５８．６０・・・軸受、　　６２・・・蓋板、　６
４・・・取付部材。 特許出願人　　　ロバート・ティー・ネルソン−３７′
；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　研磨材料を使用して表面を浄化処理する装置におい
   て、 （ａ）　ｆ記処理されるべき表面の１部を研磨材料に４
   出せしめる開口を備えた閉鎖部材よ）なるハウジングと
   、 ［有］）上記研磨材料をその排出径路に沿って上記表面
   に向つそ推進するため上記ハウジング中に設けられた回
   転体と、 （Ｃ）上記研磨材料を貯蔵するポツパーと、（ｃｏ上記
   研磨材料を上記開口に向は推進するため同材料を上記ホ
   ッパーから上記回転体に排゛出する装置とよりなシ、 （ｅ）上記ハウジングは浄化処理されるべき表面からは
   ね返った研磨材料を受入れ、その材料を上記ホッパ７に
   帰すために殆ど障害のなニ復帰径路を有し、 に充分な一運動エネルギーを与え、さらにＱ上記研磨材
   料の排出径路および復帰径路が共に上記回転体の回転平
   面内に持来たされたことを特徴とする表面浄化装置。 ２上記ホツパーもまた上記排出径路および上δ己復帰径
   路と同様に上記回転体の回転平面内にある特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３　上記復帰径路が上記回転体の外方に接して設けられ
   た特許請求の範囲第１項記載の装置４上記装置を水平表
   面上に支持する支持装置がさらに設けられ、この装置中
   で上記回転平面は処理されるべき表面に対しほぼ垂直と
   なされた丑許上記研磨材料は上記ホッパーから上記真に
   向って排供されて上記開口に向、って推進される特許請
   求の範囲；４１項記載の装置。 ６　上記ドラムの外方にほぼ接してドラムハウジングが
   さらに設けられ、このドラムハウジングの一部に開口が
   設けられて上記ホッパーから研磨材料を上記翼に向って
   排出せしめ、上記ホッパーは更にその底部において上記
   ドラムハウジングの開口と一致する細長い開口を有し、
   この開口を通じて研磨材料の常に勢しい少量が上記翼に
   ょ如ホッパーから継続的に取出されて上記排出径路に沿
   って推進せしめられる特許請求の範囲第５項記載の装置
   。 ７上記ホツパーの開口に近接して制御部材が更に設けら
   れて上記回転体に向って排出される研磨材料の量を制御
   する特許請求の範囲第６項記載の装置。 口　上記制御部材が調整可能な枢止羽根である特許請求
   の範囲第７項記軟の装置。 ９　上記復帰径路の端部に偏向部材が設けられて受入れ
   られた研磨材料から表面処理に伴う塵埃を分別し、この
   偏向部材に近接して集塵装置が設けられて上記塵埃を取
   除くようになされた％ｌｔ’Ｆｉｌｌ求の範囲第１項記
   載の装置。 １０上記偏向部材が上記ハウジングの横断方向に延びる
   長い半円筒部材よシなシ、上記復帰径路に沿って移動す
   る研磨材料は先づ上記偏向部材の底部に集められ、その
   後到来する研磨材料は上記当初集められ丸材料を越えて
   上記ホッパー中に復帰せしめられる特許請求の範囲第９
   項記載の装置。−１１上記ハウジングには上記回転体を
   受入れるための開口が設けられ、ま九この開口を閉止す
   るための取外可能な覆板が設けられてこの覆板が取外さ
   れたとき上記回転体が上記開口を通じて修理あるいは取
   替のため取出される特許請求の範囲第１項記載の装置。 １２上記取外可能な覆板によシ支持される第１の軸受と
   、この第１の軸受と反対側において上記ノ・ウジングに
   よ〉支持される第２の軸受がさらに設けられ、上記回転
   体はこれら軸受により支持される回転体と一体の軸を有
   し、上記覆板が取外され九と會上記回転体および軸が修
   理あるいは堆替のため一体として除去されうる特許請求
   の範囲第１１項記載の装置。