KR101462981B1 - 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구 - Google Patents

Abstract

블라스트 가공 장치 1의 캐비넷 3내의 소정의 위치를, 연마재가 통과 가능한 망상체(21, 22)에 의해 상하로 칸막이하여, 상기 망상체(21, 22)를 바닥 벽면 20으로 하는 가공실 2를 형성한다. 그리고, 상기 망상체(21, 22) 밑에, 대략 역사각뿔 형상의 호퍼 10을, 상부가 상기 망상체(21, 22)로 향해 개구하도록 복수개 정렬 배치해, 상기 각 호퍼 10의 하단을, 회수관 30을 개입시켜 집진기 등의 흡인 수단에 연통한다. 본 발명에 따르면, 연마재 회수용의 호퍼를 갖춘 블라스트 가공 장치의 가공실의 바닥 벽면을 가급적으로 낮은 위치에 형성할 수 있다.

Description

블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구{ABRASIVE-RECOVERY MECHANISM IN BLASTING MACHINE}

본 발명은 블라스트(blast) 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 블라스트 가공 장치의 캐비넷 내에 형성된 가공실 내부로부터, 상기 가공실 내부에서 분사된 연마재를 회수하는 연마재의 회수 기구에 관한 것이다.

또한 본 발명에 있어서의 블라스트 가공 장치에는, 압축 공기 등의 압축 가스와 연마재의 혼합 유체를 건식으로 분사 내지 투사 (이하, 투사도 포함해 「분사」라고 한다.) 하는 샌드 블라스트 장치, 샷핀닝 (shot-peening) 장치에 있어서의 흡착(suction)식 혹은 직압(direct-pressure)식 등 각종 형식의 것을 포함한다. 또한, 원심력에 의해 연마재를 분사하는 것, 회전하는 임펠러 등에 의한 타격에 의해 연마재를 분사하는 것 등의 어느 방식에 의하는 것이든 모두 포함한다.

또한, 본 발명의 회수 기구에 의한 회수 대상인 연마재에는, 연마나 절삭을 목적으로 한 연마용 입자, 그 밖에 연마재 이외의 피 가공물 또는 피 처리 대상물 (이하, 「워크피스」(workpieces) 라 한다)에 대한 잔류 응력의 부여 등 혹은 피막 형성 등 표면 처리를 목적으로 해서 분사되는, 강구 비즈(鋼球;steel beads), 유리 비즈(glass beads), 플라스틱 비즈(plastic beads), 세라믹 비즈(ceramic beads) 등의 소위 "샷(shot)", 그 외 각종의 목적으로 분사되는 분체 내지는 입자체를 넓게 포함한다. 또한, 본 발명의 회수 기구에 의한 회수 대상은, 재사용 가능한 연마재 이외에, 연마재의 분사에 부수해서 발생하는 워크피스의 절삭가루나 연마재의 파쇄분 등으로부터 발생되는 분진을 포함한다. 단, 실시예 등의 설명에 있어서는, 연마재를 회수하는 공정을 중심으로 설명하고 있다. 상기 분진은, 집진기에서 연마재와 분리해서 회수될 때까지는, 같은 회수 루트를 거친다.

상기 연마재에는, 원재료로 분류하면, 세라믹계, 유리계, 금속계, 수지계, 식물계가 있고, 각각, 세라믹계로서는 알란담(alundum), 카보란담(carborundum), 석류석(garnet), 지르콘 비즈(zircon beads), 지르콘 샷(zircon shot), 지르콘 그릿(zircon grit) 등 , 유리계에는, 그라스 비드(glass beads), 금속계에는, 재질 및 형상으로부터 스틸 샷(steel shot), 스틸 그릿(steel grit), 스틸 비즈(steel beads), 라운드 컷 와이어(round-cut wires), 스텐레스 스틸 샷(stainless-steel shot), 스텐레스 스틸 비즈 (stainless-steel beads), 스텐레스 스틸 캇트와이어(stainless-steel cut wires) 등이 있으며, 수지계에는, 재료로부터 나일론(nylon), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리 플러스(Polyplus™) 등으로 분류되고, 또한, 식물계에는, 월 너트 (호두껍질; walnut shells), 아프리콧트(살구의 종자; apricot seeds), 피치(복숭아의 종자; peach seeds) 등이 있다. 또한, 형상은, 다각형(polygonal)；그리드(grid), 구상(spherical)；비즈(beads), 원주상(cylindrical)；컷 와이어(cut wire) 등이 있다.

그리고, 상기 연마재의 용도는, 금형 세정, 도장 박리, 질화 처리 등의 표층 박리, 녹잡기·더러움 제거 등의 클리닝, 조각, 모양내기, 도금 등의 표면 처리, 광택 마감, 금속 마감 처리를 실시하는 샷핀닝(shot-peening), 또, 기계 가공품·수지 성형품·다이캐스트 성형품의 바리 잡기(deburring) 등에 이용된다. 또한, 입경에 있어서는, 일례로서 금속계의 큰 직경의 것으로,＃30~＃280 (지름 0.3 mm~지름 2.8 mm), 세라믹계로서, ＃20~＃220 (1000~53μm)~미분　＃240~＃8000 (57~1.2μm) 등의 다양한 사양이 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 샌드 블라스트 가공에 의해, 연마재를 분사해 워크피스와 충돌시켜, 워크피스의 절삭이나 클리닝을 실시하거나, 또는, 샷핀닝 (shot peening)처리에 의해, 강구 등의 샷을 워크피스에 충돌시켜, 주석, 아연 등의 피막 형성을 실시하거나, 혹은, 워크피스 표면에 잔류 응력의 부여 등을 실시한다.

이와같은 분체(粉)나 입자체(粒)를 워크피스에 대해서 분사하는 공정에서, 분사한 후 회수해 재이용 가능한 연마재나, 연마재가 워크피스와 충돌해 생긴 연마재의 파쇄가루, 워크피스의 절삭가루 등의 분진이 비산하면, 작업 환경이 오염된다. 또한, 일단 사용한 연마재를 재사용하기 위하여는 이것을 회수할 필요가 있다. 따라서, 블라스트 가공 장치의 구성에 있어서는, 연마재의 분사를 실시하고, 가공을 실시하는 장소를 구획지우는 상자 형태의 캐비넷을 구비하고, 이 캐비넷 내부에 설치된 가공실 내에서 워크피스에 연마재를 분사함으로써, 캐비넷 밖으로 연마재나 분진이 비산하는 것을 방지하고 있다.

도 10에 나타나있듯이, 호퍼 10＇은, 가공실 2 내의 연마재나 분진 등을 회수할 수 있도록, 캐비넷 3의 하부에 형성되며, 하부로 향해 서서히 폭을 좁히는 뒤집힌 피라미드 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이 호퍼 10＇의 하단을, 예를 들면 연마재 탱크인 사이클론 50을 개재시켜 집진기 60에 연통한다. 상기 집진기 60에 구비된 배풍기(排風機) 61로 집진기 60 내부를 흡인하면, 호퍼 10＇에 의해 회수된 연마재나 분진은 캐비넷 3 밖으로 반출된다. 그 다음에, 재이용 가능한 연마재와 그 외의 분진을 선별, 회수할 수 있도록 구성되어 있다 (일본미심사특허공개 2005－74563호 공보 도 2 참조).

또한 상기 호퍼 10＇의 상부 개구는, 연마재가 통과 가능한 눈구멍이 있는 철망 22 등으로 가려, 이물 등이 호퍼 10＇내에 낙하하는 것을 방지한다. 동시에, 필요에 따라서는 이 철망 상에 워크피스 W”를 재치(載置)하기 위한 금속 격자 21 등을 배치하는 등으로 해서, 호퍼 10＇와 가공실 2가 칸막이되는 형태를 취하고 있어, 이들 금속 격자 21 이나 철망 22가 가공실 2의 바닥 벽면 20을 형성하고 있다.

이상과 같이 구성된 블라스트 가공 장치 1에서, 캐비넷 3의 하부에 역사각뿔 형태의 호퍼 10＇을 설치한 구조에 있어서는, 가공실 2 내에서 분사된 연마재나, 이 연마재의 분사에 의해 생긴 분진 등은, 가공실 2의 바닥 벽면 20을 이루는 그레이팅 (금속 격자) 21 이나 철망 22 등을 통하여 호퍼 10＇내로 낙하한다. 그리고, 호퍼 10＇내로 낙하한 연마재는, 호퍼 10＇의 경사진 내벽에 안내되어 그 저부에 모여, 이 호퍼 10＇의 저부를 통하여 가공실 2 내부를 흡인하는 회수관 30에 의해 흡인, 회수되어 캐비넷 3 밖으로 반출된다.

그리고, 이와 같이 해서 반출된 연마재는, 연마재 탱크를 겸한 사이클론 50으로 도입(導入)되어 재사용 가능한 연마재가 회수된다. 또한, 연마재가 회수된 후에 남은 분진은, 집진기 60으로 도입되어 배풍기 61에 의해 분진이 제거된 청정한 공기만이 밖으로 배출되도록 구성되어 있다. 이와같은 구성에 의해, 연마재나 분진을 회수하기 위해 회수 기구가 제공되고 있다.　　

그렇지만, 도 10에 나타나있듯이, 캐비넷 3 내에서 폭을 하부로 향해 좁혀가는 형상으로 형성된 호퍼 10＇에 있어서는, 캐비넷 3이 대형화하면, 이것에 수반해 형성되는 호퍼 10＇도 대형화되어서, 이 호퍼 10＇의 상부 개구 위를 철망 22 및/또는 금속 격자 21 등으로 가리는 방식으로 형성된 가공실 2의 바닥 벽면 20이 비교적 높은 위치에 배치되게 된다.

그 때문에, 도 10에 나타난 구조는, 비교적 소형의 블라스트 가공 장치 1이 면 작업상 특히 문제는 생기지 않는다. 그렇지만, 대형의 워크피스 W를 가공 대상으로 한 블라스트 가공 장치에서도 이와 같은 구조를 채용하면, 블라스트 가공 장치를 설치하는 건물의 옥내에서, 상기 캐비넷 3의 대형화에 의해 호퍼 10＇의 사이즈도 대형화되어서, 결국은 상기 건물의 마루의 면보다, 이로부터의 상기 가공실 2의 바닥 벽면 20의 높이가 보다 높은 곳에 위치하는 상태가 된다. 따라서 가공실 2까지 워크피스 W를 올리고 내리는 반입, 반출 작업이 곤란해진다.

특히, 대형의 워크피스 W를 취급하는 경우, 예를 들면 워크피스 W를 대차(台車)에 태운 채로 가공실 2로 반출입 하고, 또한, 작업자 자신도 가공실 2 내부에 들어가 작업할 수 있는 정도의 스페이스를 확보할 수 있으면 편리하다. 그러나, 이것을 실현하기 위해서는 호퍼 10의 새로운 대형화가 필요하다. 또, 대차(台車) 등의 승차 진입이나 작업자의 출입을 원활히 할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 마루의 면으로부터의 가공실 2의 바닥 벽면 20의 위치 즉, 높이를 낮게 할 필요가 있다고 하는 상반된 요구를 만족시킬 필요가 있다.

이러한 요구는, 종래의 블라스트 가공 장치 1의 구조에 있어서도, 예를 들면 블라스트 가공 장치 1을 설치하는 건물의 마루의 면의 하부나 기초 부분에, 호퍼 10＇에 대응해 이것을 수용할 수 있는 크기의 도랑 내지 홈을 파서, 이 홈 내에 호퍼 10＇를 수용해, 가공실 2의 바닥 벽면 20을 건물의 마루의 면과 동일한 정도의 높이로 하는 것도 가능하다.

그러나, 이 방법에 의하면, 블라스트 가공 장치 1의 설치에 다대한 비용과 노력이 들 뿐만 아니라, 기존의 건물 내에 설치하려고 하는 경우, 건물의 마루의 면이나 기초 등에 대한 대대적인 개수가 필요해, 사후적인 도입이 어렵다는 문제가 있다.

더우기, 캐비넷 3의 대형화에 수반해 가공실 2가 대형화하면, 이 가공실 내의 공기를 흡인하기 위한 회수관, 덕트, 사이클론, 집진기, 배풍기 등도, 이것에 대응해 대형화할 필요가 있어, 장치 전체의 대형화 및 코스트 업(cost-up)도 피할 수 없다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 결점을 해소하기 위한 것을 과제로 하여 개발된 것으로, 가공실의 바닥 벽면 하부에 연마재를 회수하기 위한 호퍼를 배치한 구조이면서도, 건물의 마루의 면이나 기초 등에 대한 대대적인 개수 공사 등을 필요로 하지 않고, 가공실의 바닥 벽면을, 상기 마루의 면으로부터 가급적 낮은 위치에 배치할 수 있는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 가공실을 대형의 것으로 했을 경우에도, 가공실 내부를 흡인하는 회수관, 덕트, 사이클론, 집진기 및 배풍기 등을 대형화하는 일 없이, 더우기 철망 그물의 눈 막힘(clogging) 등의 폐해를 일으키는 일 없이 연마재 등을 회수할 수 있는 블라스트 가공 장치에서의 연마재 회수 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하의 설명에 있어, 실시예의 참조번호는 본 발명을 쉽게 읽고 이해하게 하기 위한 것이며, 실시예의 발명을 한정하려는 의도가 있는 것은 아니다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구는, 블라스트 가공 장치 1의 캐비넷 3 내부가, 연마재가 통과 가능한 망상체 (그레이팅 21과, 철망 22를 통틀어, 본 발명 전체에 걸쳐 '망상체라 한다)에 의해 상하로 나누어지고, 상기 망상체(21, 22)를 바닥 벽면 20으로 하는 가공실 2를 형성한다.

상기 망상체(21, 22) 하부에, 이차원의 단면이 대략 역 사다리꼴, 또한 삼차원으로 대략 역 사각뿔 형상의 호퍼 10을, 상부가 상기 망상체(21, 22)를 향해 개구(開口)되도록 복수 정렬 배치하고, 이들 각 호퍼 10의 하단을, 각각, 회수관 30을 개재하여 집진기 60의 흡인 수단에 연통되게 하며,
상기 블라스트 가공장치에서, 상기 회수관 30을, 2열 1조의 호퍼 10의 정렬 방향을 길이 방향으로 하여 배치하고, 상기 2열 1조의 호퍼 10의 하단을 각각 하나의 상기 회수관에 연통되도록 하며,
상기 회수관 30의 폭 방향에 있어서의 단면 형상을, 높이 방향을 이루는 단변에 대한 폭 방향을 이루는 장변의 비가 1.5 이상, 바람직하게는 2 ~ 3.5인 직사각형으로 하고, 상기 단면에 있어서의 장변의 양단 측에서, 상기 각 호퍼 10의 하단을 상기 회수관 30 내에 연통시킨 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 연마재 회수 기구에 있어, 상기 호퍼 10은, 이들 각각이 개개 독립한 것으로 형성할 수도 있지만, 바람직하게는 두 개의 평행한 도랑을 갖춘 단면, 예를 들면, 45^о의 V자를 연속한 W자 모양의 통 12의 각 홈 내에, 예를 들면, 대략 역 정삼각형의 분할판 13을, 45^о로 삽입해 상기 각 홈 내의 공간을 역 사각뿔 모양으로 구획지어, 분할하도록 삽입해, 상기 2열 1조로 정렬된 상기 호퍼 10을 형성하는 것으로 할 수가 있다. (도 4A, 4B 및 도 8 참조).

이 경우, 상기 2열 1조의 호퍼 10이 형성된 상기 통 12와, 상기 2열 1조의 호퍼 10의 하단과 연통한 1개의 상기 회수관 30에 의하여 회수 유니트 18을 형성해, 상기 망상체(21, 22) 밑에 하나 또는 복수의 상기 회수 유니트 18을 배치할 수도 있다. (도 4A, 4B 및 도 8 참조).

이 경우, 상기 각 호퍼 10과 상기 회수관 30을 연통하는 개공(開孔) 15를, 상기 회수관 30내에서 연장해, 하단에 있어서의 돌출 길이를, 회수관의 도중에서 멈추도록 함으로써 스토퍼(stopper)로서의 파이프 16을 설치해도 좋다.

또한 상기 회수관 30의 길이 방향에는, 회수관 30내에 연마재 등으로 구멍 및 눈막힘 현상이 발생했을 경우에, 이것을 해소하기 위해, 회수관 30 내부에 바깥 공기를 도입하는 도입관 31을 소정 간격 마다 여러개(복수) 설치할 수 있다.　

또한 상기 각 회수 유니트 18의 회수관 30 마다, 또는, 소정 수량의 회수 유니트 18의 회수관 30 마다, 차례차례 상기 회수관 30을 상기 흡인 수단에 연통하는, 전자절환(電磁切換) 밸브 등으로 된 절환 수단을 설치할 수도 있다.

이상 설명한 본 발명의 구성에 의해, 본 발명의 블라스트 가공 장치의 연마재 회수 기구에서는, 이하와 같이 현저한 효과를 얻을 수 있다.

가공실 2의 바닥 벽면에 있어서의 연마재의 회수를, 정렬 배치된 상기 여러개(복수)의 호퍼 10에 의해 실시함으로써, 캐비넷 3이 대형화 되더라도 개개의 호퍼 10의 사이즈를 소형화할 수가 있어 이 호퍼 10의 높이, 따라서, 이 호퍼 10 위에 형성되는 가공실 2의 바닥 벽면 20의 마루의 면으로부터의 높이를 가급적 낮게 할 수 있다.

그 결과, 블라스트 가공 장치 1의 가공실 2에 대한 워크피스 W의 반출입이나, 작업자의 출입이 용이하다. 또, 워크피스 W를 대차(cart) 등에 태운 상태로 가공실 2로 반출입 하는 것도 가능하다.

단면 W자 모양의 통 12를 분할판 13으로 칸막이함으로써 다수의 호퍼 10을 동시에 형성한 구성에 있어서는, 개개 독립한 호퍼를 형성하는 경우와 비교해 호퍼 10의 제조가 용이하다.

또한, 각 통 12에 2열 1조의 복수의 호퍼 10이 형성된 경우에는, 이러한 호퍼 10의 형성된 통 12를 폭 방향으로 늘어놓는 것만으로 호퍼 10이 다수 정렬 배치한 상태를 만들어 낼 수가 있어 설치 작업 등의 노력이 경감된다.

상기 2열의 호퍼가 형성된 통 12에, 1개의 회수관 30을 달아, 1개의 회수 유니트 18로 해, 이 유니트를 연속한 구성에 있어서는, 캐비넷 3내의 가공실 2가 되는 부분의 바닥 벽면에 상기 회수 유니트 18을 배치한 후는, 각 회수유니트 18에 설치된 회수관 30으로 각각 연통하는 하나 또는 여러개(복수)의 접속관 40을 개입시켜 사이클론이나 집진기에 회수관 30(n)을 접속하는 것만으로 연마재의 회수 기구를 구성할 수가 있어 배관 작업 등이 지극히 용이하다.

상기 구성에 의하면, 1열의 호퍼 10 마다 회수관을 설치하는 경우와 비교해, 회수관 30의 갯수가 절반(1/2)으로 되어, 이 점에서도 배관 작업이 용이하다.

회수관 30의 단면 형상을 직사각형으로 했을 경우에는, 다른 단면 형상의 회수관을 사용하는 경우와 비교해, 동량(同量)의 연마재의 회수를 낮은 관내 풍속에 의해 실현할 수가 있어 관내 풍속을 저하시켜 회수관 30의 마모를 방지할 수 있다.

또한, 회수관 30의 단면에 있어서의 장변의 양단 측에서, 상기 호퍼 10의 하단을 연통시킴으로써, 호퍼 10에서 회수관 30내로 낙하한 연마재가 회수관 30내에 퇴적되었을 경우에도, 회수관 30의 폭 방향의 중앙 부분에는 연마재가 낙하 퇴적되기 어려운 공간이 형성되어, 이 공간에 의한 공기의 유동이 확보됨으로써, 회수관 30에서는 클로깅(clogging) 눈막힘 현상 등이 일어나기 어려운 상태로 할 수 있다.

또한 회수관 30과 호퍼 10의 하단을 연통하는 개구 15를 연장하는 연장 파이프 16을 구비한 구성에서는, 호퍼 10에서 낙하한 연마재가 회수관 30내에 퇴적되었을 경우에도, 이 연마재의 퇴적이, 연장 파이프 16의 하단 위치에 이르면, 연마재의 낙하가 정지해 회수관 30 내에 과잉으로 연마재가 낙하하는 것이 방지되어 보다 한층 회수관 30의 클로깅을 일으키기 어렵게 할 수 있다.

또한, 상기 도입관 31을 설치한 구성에 있어서는, 만일 회수관 30내에서 클로깅이 생겼을 경우에도, 소정의 조작에 의해 이 클로깅을 용이하게 해소할 수 있다.

또한 회수 유니트 18의 회수관 마다, 또는 소정 수(數)의 회수 유니트의 회수관 마다 흡인을 실시하는 구성으로 했을 경우에는, 모든 회수관 30을 동시에 흡인하는 경우에 비해, 덕트, 사이클론, 집진기, 배풍기 등을 소형화하는 것이 가능해져, 블라스트 가공 장치 전체의 소형화가 가능하다. 또, 이러한 종류의 연마재의 회수 기구를 염가로 제공할 수 있다.

다음은, 본 발명의 실시예에 대해, 첨부 도면에 근거하여, 이하에서 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 도면에 표현된 예로 한정되는 것은 아니다.

<블라스트 가공 장치의 전체 구조>

도 1에 있어, 1은, 본 발명의 연마재 회수 기구를 갖춘 블라스트 가공 장치이고, 이 블라스트 가공 장치 1은, 내부에 가공실 2가 형성되는 공간을 가지는 캐비넷 3을 갖추고 있다.

이 캐비넷 3은, 내부에 공간이 형성된 상자 모양을 이루어, 동 캐비넷 3의 벽면의 일부에, 개폐문이나, 구부러질 수 있는(可撓性) 시트 등으로 덮인 반출입구를 설치, 이 반출입구를 통해서 내부에 워크피스 W나, 필요에 따라서 작업자가 들어올 수 있도록 구성되고 있다.

이 캐비넷 3내에는, 워크피스 W에 대해서 연마재를 분사하기 위한 분사 노즐 4 등의 연마재 분사 장치가 수용되고 있어, 캐비넷 3내에서 워크피스 W에 연마재를 분사토록 함으로써, 캐비넷 3 밖으로 연마재나 분진 등을 누출시키는 일 없이, 블라스트 가공을 실시할 수 있도록 구성되어 있다.

도시의 예에서는, 캐비넷 3 내로 작업자가 들어가, 수용된 분사 노즐 4를 조작해 워크피스 W를 가공하도록 구성한 예를 나타내고 있지만, 예를 들면 이 분사 노즐 4를, 캐비넷 3내에 배치된 로보트 암의 선단(先端)에 다는 등으로 해서, 작업자가 캐비넷 3내에 들어가는 일 없이, 작업을 실시할 수 있도록 구성해도 좋다.

이 캐비넷 3내에 형성된 공간의 하부에는, 내부에서 분사된 연마재나, 이 연 마재의 분사에 의해 발생한 분진 등을 회수하기 위한 회수 기구의 일부를 이루는 호퍼 10이 설치되어 있다. 또한, 이 호퍼 10의 상부를, 철망 22 및/또는 그레이팅(grating) 21등의 금속 격자에 의해 가리는 것으로, 이 철망 22 및/또는 그레이팅 21을 바닥 벽면 20으로 하고, 그 상부에, 블라스트 가공을 행하기 위한 가공실 2가 형성되고 있다.

가공실 2의 바닥 벽면 하부에는, 도 2에 나타나있듯이, 소형의 호퍼 10이 다수 정렬된 상태로 배치되어 있고, 사각형 모양을 이루는 각 호퍼의 상단 개구부에 의해, 가공실 2의 바닥 벽면 20이 되는 부분이, 정사각형의 4변이 인접해 연속하는 이른바 바둑판의 눈 모양으로 분할되어 있다.

각 호퍼 10의 하단부는, 이것을 회수관 30에 연통해, 이 회수관 30을, 예를 들면 접속관 40 등으로 집합시키고 있다.

이와 같이 해서, 회수관 30을 집합시킨 접속관 40은, 도시는 생략되어 있지만 도 10을 참조해 설명한 종래 기술과 같이, 사이클론 등을 개입시켜 집진기에 연통되고 있고, 이 집진기에 설치된 배풍기에 의해 회수관 30내의 분위기를 흡인하면, 각 호퍼 10으로 회수되어 회수관 30내로 낙하한 연마재가 사이클론으로 도입되어 회수된다. 그리고, 상기, 연마재가 제거된 후의 분진이 집진기에 의해 회수되도록 구성되어 있다.

<호퍼>

종래 기술로서 설명한 블라스트 가공 장치 1에 있어서는, 도 10에 나타나있듯이 캐비넷 3의 하부에, 가공실 2의 내벽으로부터 연속하는 비교적 대형인 단일의 호퍼 10＇을 설치해, 이 호퍼 10＇에 의해 가공실 2내의 연마재나 분진을 회수하는 것이었지만, 본 발명의 회수 기구에 있어서는, 바닥 벽면 하부에 각각 동일 형상의 역 사각뿔 형상으로 형성된 복수의 호퍼 10을 다수 정렬한 상태로 배치하는 것으로, 개개의 호퍼 10을 소형화해 높이를 억제함으로써, 이것에 의해 가공실 2의 바닥 벽면 20의 마루의 면으로부터의 수직 방향의 위치를 낮게 억제하고 있다.

이 호퍼 10은, 각각 개개 독립적으로 형성된 것을, 예를 들면, 가공실 2의 저벽 몸체를 이루는 강판 등에 설치된 도시되지 않은 걸이장치(架台;pedestal)에 정렬 상태로 부착 결합시켜, 전체적으로 도 2에 나타나있는 바와 같이 가공실 2의 바닥 벽면을 정사각형의 4변이 인접해 연속하는 형상 (바둑판의 눈) 으로 구획하는 것으로서 구성해도 좋지만, 본 실시예에 있어서는, 도 3 및 도 4 (A), (B)에 나타나있듯이, 단면이 대략 W자 모양으로 형성된 통 12의, 각 V도랑을, 해당 홈의 긴 방향에 대칭을 이루는 분할판 13에 의해 역 사각뿔 형상으로 분할해, 2열 1조로 정렬된 복수의 호퍼 10을 동시에 형성하고 있다.

<호퍼의 상단 개구와 바닥 벽면 위치>

캐비넷 3내에 있어서의 바닥 벽면 20의 형성 위치를 낮게 하려고 하면, 개개의 호퍼 10의 사이즈를 작게 해, 각 호퍼 10의 높이를 낮게 억제할 필요가 있지만, 전술한 것처럼, 각 호퍼 10을 개개 독립적으로 제조하는 경우, 호퍼 10이 소형화하면 할수록, 제조가 곤란해지기 때문에, 상부 개구(開口)가 700×700 mm, 높이 550 mm 정도의 호퍼가 실용상 최소가 되고, 그 이상의 소형화에 따른 가공실의 바닥 벽면 위치의 저하는 곤란해진다.

이것에 대해, 도 3및 도 4A, 4B에 나타나있듯이, 단면 형상이 W자 모양인 통 12를 사용해 연속한 호퍼 10을 형성하는 경우에는, 분할판 13의 부착이라고 하는 비교적 간단한 작업에 의해 개개의 호퍼 10을 형성할 수 있다. 따라서, 각 호퍼 10의 상단 개구부를 한 변 200~300 평방(square) mm 로 하는 것도 비교적 용이하다. 또, 각 호퍼의 높이도 350 mm정도로 억제하는 것이 가능하고, 가공실 2의 바닥 벽면 20의 마루면으로부터의 높이를, 보다 한층 낮게 하는 것이 가능해진다.

무엇보다, 각 호퍼 10의 상단 개구 사이즈는, 200~300 평방mm 로 한정되지 않고, 블라스트 가공 장치 1의 용도나 규모에 대응해, 보다 대형의 것으로 하는 것도 가능하고, 일례로서 본 실시예에 있어서는, 200 평방mm, 270 평방mm, 330 평방mm, 400 평방mm, 500 평방mm 등 , 여러 종류의 사이즈의 것을 준비해, 제조하는 캐비넷 3의 사이즈, 용도, 사용하는 연마재량(회수량) 등에 맞추어 최적인 사이즈의 것을 선택할 수 있도록 구성하고 있어, 이것에 대응해 전술의 W자 모양의 통 12도 여러 종류의 사이즈의 것을 준비하고 있다.

이 단면 W자 모양의 통 12는, 도 3 및 도 4(A)에 나타나있듯이, 도랑 바닥(溝底)을 이루는 부분이 자그마한 폭으로 평탄하게 형성되어 있어, 후술 하는 분할판 13을 부착하여 호퍼 10을 형성했을 때에, 각 호퍼 10에 평탄한 저부 14가 형성되도록 구성하고 있다.

<회수관과 개공>

이 저부 14의 이면을, 일단측이 집진기에 연통되어 내부의 분위기가 흡인되는 회수관 30위에 재치(載置)한다. 또, 상기 각 호퍼 10내의 연마재가, 상기 회수 관 30내로 낙하하도록, 상기 저부 14와 회수관 30의 측벽을 관통하는 개공(開孔) 15를 형성하고 있다.

이 개공 15는, 호퍼 10내에 투입된 연마재 등을, 상기 회수관 30내로 정량씩 낙하시킬 수 있는 크기로 형성되고 있어, 회수관 30내를 통과하는 풍량에 대해서, 상기 개공 15를 통해서 회수관 30내에 도입되는 풍량의 총화(總和)가 작은 비율이 되도록, 바람직하게는 1/10 정도가 되도록 비교적 작은 구멍으로 형성한다.

따라서, 이 개공 15를 통해서 도입되는 공기에 의해서는, 회수관 30내에 큰 풍량 변화나 풍속 변화가 생기지 않고, 이것에 의해 안정된 회수 능력으로 회수관 30내에 낙하한 연마재를 회수할 수 있게 된다.

일례로서, 회수관 30의 단면 형상 (유로의 단면)이 250 mm×100 mm의 직사각형인 경우, 그 면적은 25, 000 mm²이고, 상기 개공 15로서 φ14 mm의 구멍을 합계 16개 열었을 때의 총면적 (2, 463 mm²)에 대한 비율은 약 10대 1이고, 이 정도면, 풍속을 대략 일정하게 유지할 수 있다.

또, 각 호퍼 10의 저부 14에 작은 개공 15를 형성하고 있을 뿐이기 때문에, 연마재를 단번에 호퍼 10내로 투입해도 일정량씩 밖에 낙하하지 않고, 그 결과, 회수관 30에 클로깅이 생기는 것이 방지되고 있다.

예를 들면, 45^о의 V자를 연속한 W자 모양의 통 12의 각 홈 내에, 예를 들면, 상기 V자와 동치수의 역 정삼각형의 분할판 13을, 45^о로 삽입해 단면 W자 모양 의 통 12의 공간 내를 각각 칸막이해 다수의 역 사각뿔 모양의 호퍼 10을 형성하는 경우, 전술한 분할판 13은, 대략 역 삼각형을 이루는 판을 2매1조로서 소정간격, 45^о의 소정 경사각으로 상기 홈 내의 공간에 삽입하고, 서로 접하는 2변을 용착(溶着)시키는 등으로, 홈 내를 역 사각뿔인 호퍼 10의 형상으로 칸막이 할 수가 있다.

이 분할판 13은, 예를 들면 도 5에 나타나있듯이 대략 능형으로 형성된 판체(rhombic plate)를, 중앙의 파선을 따라 바깥쪽으로 접어서 2매의 분할판 13이 연속해 형성된 형상으로 해도 좋다. 이것을 W자 모양의 통 12의 각 V자 홈내에 삽입, 고착하는 것으로 각 호퍼 10을 형성할 수 있다.

이와 같이, 단면이 W자 모양을 이루는 통 12의 홈 내를 분할해 호퍼 10을 복수로 동시에 형성하는 것으로, 전술한 것처럼 호퍼 10을 개개로 제조하는 경우와 비교해 각 호퍼 10의 형성 작업이 용이하고, 한편, 개개 독립적으로 호퍼 10을 제조하는 경우와 비교해 소형의 호퍼 10을 제조하는 것이 용이할 뿐만 아니라, 2열 1조의 상태로 호퍼 10이 동시에 형성되기 때문에, 이와 같이 해서 호퍼 10이 형성된 통 12를 소정의 수량만큼 늘어놓는 것으로서, 용이하게 호퍼 10의 설치 작업을 완료시킬 수가 있어, 설치 등의 수고도 경감된다.

상기와 같이 형성된 각 호퍼 10은, 그 하단이 옆 끝으로 배치되도록 회수관 30상에 재치시켜, 각 호퍼 10의 저부 14 및 회수관 30의 벽면을 모두 관통하는 개공 15를 개입시켜 호퍼 10으로 회수된 연마재가, 회수관 30내로 낙하하도록 구성되고 있다.

이 회수관 30은, 전술한 것처럼 일단을 접속관 40 및 사이클론 등을 개입시켜 흡인 수단인 집진기에 접속 연통되고 있다. 또, 타단을, 소정량의 공기가 도입될 수 있도록 개방하고 있어, 이것에 의해, 집진기에 의해 일단측에서 회수관 30내의 분위기를 흡인하면, 타단측으로부터 소정량의 공기가 도입되어 회수관 30내에 소정의 풍속의 공기류가 생기도록 구성되고 있다.

따라서, 상기 개공 15를 통해서 회수관 30내에 낙하한 연마재는, 회수관 30내를 흐르는 공기류와 함께 집진기로 흡인되어 캐비넷 3 밖으로 반출되도록 구성되어 있다.

이 회수관 30으로서는 각종 형상의 것을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 세로 방향의 폭에 대한 횡방향의 폭의 비가 1. 5이상, 바람직하게는 2~3. 5인 타원형이나 직사각형의 단면 형상, 보다 바람직하게는 도 3, 도 4A, 4b에 나타나있듯이 직사각형의 단면 형상으로 형성된 회수관 30을 사용한다.

<회수관의 회수 능력>

본 발명자들은, 본 발명과 관련되는 회수관의 구조를 결정하기 위해, 그 회수 능력에 대해서, 이하의 실험을 실시했다.

단면 직사각형의 회수관 30에 대신해, 단면이 정사각형, 원형, 능형 (정사각형을 45^о회전한 것)의 회수관을 사용하는 경우를 생각하면, 어느 회수관이든 모두 단면적을 동일하게 하는 경우, 회수 능력 (동일한 관내 풍속으로 연마재를 회수할 수 있는 양)의 비는, 단면의 종횡비가 1：2. 5인 직사각형의 회수관이 2. 5, 단면 정사각형의 회수관이 2, 원형의 회수관이 1. 5, 능형의 회수관이 1로써, 단면 직사각형의 회수관이 가장 높은 수치가 되는 것이 확인되고 있다.

그리고, 전술한 바와 같이 통 12에 2열 1조로 형성된 호퍼 10의 배열 방향을 상기 회수관 30의 길이 방향과 맞추고, 폭 방향의 단면에 있어서의 장변의 양단 측에 각 열의 호퍼 10의 저부 14를 개공 15를 개재해 연통시켜, 각 호퍼 10내에 회수된 연마재를, 상기 개공 15를 통해서 회수관 30내에 낙하시키고 있다.

이와 같이, 회수관 30의 단면에 있어서의 장변의 양단 측에, 전술과 같이 각 열의 호퍼 10의 하단을 연결함으로써, 도 4(A)에 나타나있듯이, 한편의 열의 호퍼 10과 다른 한편의 열의 호퍼 10으로부터 동시에 연마재가 낙하했을 경우에도, 회수관 30의 폭방향 중앙 부분에는, 연마재가 낙하하지 않는 공간이 형성되고 있다. 따라서, 회수관 30내의 분위기가 흡인되고 있을 때는 물론, 흡인을 간헐적으로 실시하는 등으로 해서 회수관 30내의 분위기의 흡인을 하고 있지 않은 기간에 연마재가 낙하했다고 해도 회수관 30이 차서 메워지기는 어렵게 되어 있다.

또, 이와 같이, 2열의 호퍼 10에 공통의 단일의 회수관 30을 사용함으로써, 회수관 30의 부착 작업이 용이하다.

<회수관 내의 풍속>

여기서, 회수관 30내의 풍속이 증가하면, 연마재에 의한 회수관 30 내벽의 마모가 촉진되기 때문에 회수관 30의 교환, 유지보수 등의 빈도가 증가하게 되지만, 회수관 30의 형상을 단면 직사각형으로 한 본 실시예의 구조에 있어서는, 전술과 같이 다른 형상과 비교해 뛰어난 회수 능력을 발휘하기 때문에, 다른 형상의 회 수관과 비교해, 회수관 30내의 풍속을 낮게 했을 경우에 있어서도 필요량의 연마재를 회수하는 것이 가능하다.

그 결과, 연마재의 회수 효율을 저하 시키는 일 없이, 상대적으로 낮은 풍속에 의해 회수관 30의 마모를 억제해, 회수관 30의 교환 등에 필요로 하는 유지보수의 노력이나 비용을 경감할 수 있다.

게다가, 도 6에 나타나있듯이, 단면 직사각형으로 형성한 회수관은, 단면적을 동일로 한, 상기 어느 형상의 회수관에 비해서도 회수관의 높이를 낮게 할 수가 있으므로, 단면 직사각형의 회수관의 사용은, 작업실 2의 바닥 벽면 20의 높이를 낮게 하는데 있어서도 유리하다.

여기서, 회수관의 높이를 낮게 하려고 하는 경우, 회수관 30＇을 도 7에 나타나있듯이, 각 열의 호퍼 10 마다 설치할 수도 있지만, 이와 같이 구성하는 경우에는, 회수관 30＇의 사용 갯수가 배가 되어, 설치나 배관 작업이 번잡하게 된다.

단면 직사각형의 1개의 회수관 30을, 2열 1조의 호퍼에 공통의 것으로 해서 설치하는 구성은, 번잡한 배관, 설치 작업을 실시하는 일 없이, 회수관의 높이를 낮게 억제할 수 있는 점에서 유리하다.

또한 회수관 30은, 내부에 돌기를 형성하지 않는 형상으로 한다. 또, 이것을 2열 1조의 호퍼 10의 열(列) 방향을 길이 방향으로 한 직관으로 해서, 각 회수관 30의 집합 등, 곡선부의 형성이 필요한 경우에 있어서는, 회수관 30과는 별도로 설치된 접속관 40 등에 의해 접속하게 함으로써, 회수관 30에 대해서는 마모가 대략 발생하지 않도록 하여, 한 번 설치하면 반영구적으로 사용할 수 있는 구조가 되어, 유지보수(maintenance)가 거의 불필요하다.

그 결과, 비교적 작업이 쉽고, 캐비넷 3의 벽면 근처에 설치된 상기 접속관 40 등의 교환 등에 의해 유지보수를 완료할 수가 있어 유지보수의 작업성이 뛰어나다.

<통의 폭(상단 개구부의 면적)과 회수관의 단면적의 관계>

회수관 30의 사이즈는, 형성하는 바닥 벽면의 사이즈나 각 호퍼 10의 사이즈에 관련없이 이것을 일정하게 할 수도 있지만, 바람직하게는, 형성하는 바닥 벽면의 사이즈나 호퍼 10의 사이즈에 대응해 변경한다.

일례로서 회수관 30의 사이즈와 호퍼 열의 길이 (가공실의 깊이)와의 관계에서는, 회수관 30의 기본 사이즈를 단면 100 mm × 250 mm의 직사각형의 회수관 30으로 했을 경우, 호퍼 열의 길이 (가공실의 깊이)가 6 m 이상일 때나, 연마재의 분사량 (따라서, 회수하는 연마재량)이 많을 때에는, 단면 110 mm×320 mm의 직사각형의 회수관을 사용하도록 해도 좋다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 폭 400 mm, 540 mm, 660 mm, 800 mm, 1000 mm의 W자 모양의 통 12에, 상단 개구부의 사이즈가 200 평방mm, 270 평방mm, 330 평방mm, 400 평방mm, 500 평방mm의 호퍼 10을 2열씩 형성한 것을 만들어서, 일례로서 아래와 같은 사이즈의 회수관 30과 조합해 사용했다.

<W자 모양 통의 폭과 사용하는 회수관의 단면 형상의 예>

W자 모양 통의 폭(mm)	회수관의 단면 사이즈(mm)
400(호퍼:200 평방mm)	160× 70 (φ120 상당)
540(호퍼:270 평방mm)	250×100 (φ180 상당)
660(호퍼:330 평방mm)	320×115 (φ216 상당)
800(호퍼:400 평방mm)	400×140 (φ267 상당)
1000(호퍼:500 평방mm)	500×160 (φ318 상당)

회수관 30의 길이, 따라서, 1개의 회수관 30에 연통 가능한 호퍼 10의 수는, 일례로서 호퍼 10의 저부 14에 형성된 개공 15의 총면적과의 비율에 의해 결정할 수가 있으며, 1개의 회수관 30에 형성되는 개공 15의 총면적이, 회수관 30의 단면적의 15%이하가 되도록 형성한다.

즉, 개공 15의 총면적이, 회수관 30의 단면적의 15% 이하이면, 회수관 30 내에 있어서의 풍속의 상승을 15% 이하로 억제할 수가 있으며, 일례로서 회수관 30의 공기 도입구 부근에서 15 m/sec의 풍속이면, 출구 부근에서 17. 3 m/sec 정도, 도입구 부근에서 18 m/sec의 풍속이면, 출구 부근에서 20. 7 m/sec 정도로 머물도록 할 수가 있어, 과도하게 풍속이 상승함으로 인하여 회수관 30의 마모가 가속화하는 것을 방지할 수 있다.

<각 유니트의 설치 및 회수 관내의 흡인>

이와 같이 해서, 2열 1조의 호퍼 10과, 이 2열 1조의 호퍼 10에 대해서 각 1개씩 설치된 회수관 30으로 1개의 회수 유니트 18을 구성해, 이 회수 유니트 18을 가대(架臺) 위에 다는 것으로, 가공실 2의 바닥 벽면이 되는 부분에 호퍼 10이 다수 정렬 배치된다.

상기 가대는, 일례로서 깊이 2. 2 m의 사이즈를 기본으로 해서, 이의 반(半)인 1. 1 m의 배수(倍數)로 깊이의 사이즈를 조정 가능하게 할 수 있다.

또한 가대의 깊이를 2. 2 m를 기본으로 한 것은, 운반 고정 및 설치 작업의 편리성을 고려한 것이고, 특히 이 사이즈로 한정되는 것은 아니지만, 깊이에 기본으로 하는 소정의 사이즈를 설정함으로써, 구성되는 블라스트 가공 장치 1의 대소에 관계없이, 가대를 구성하는 자재를 공용할 수가 있다. 또는, 블라스트 가공 장치의 설계에 필요한 노력, 비용을 경감하는 것이 가능하다.

그리고, 전술한 필요수의 회수 유니트 18을 가대의 폭 방향으로 늘어놓아 고정시켜 필요한 면적의 바닥 벽면을 커버 한다. 또는, 이 호퍼 10의 상부 개구상에 철망 22 및/또는 그레이팅 금속격자 21을 부설함으로써, 가공실 2의 바닥 벽면 20이 형성된다.

상기 회수 유니트 18의 폭 (W자 모양의 통 12의 폭)이 400 mm (각 호퍼의 상부 개구가 200 평방mm), 540 mm (각 호퍼의 상부 개구가 270 평방mm), 660 mm (각 호퍼의 상부 개구가 330 평방mm), 800 mm (각 호퍼의 상부 개구가 400 평방mm), 1000 mm (각 호퍼의 상부 개구부가 500 평방mm)의 복수 종류를 준비한 본 실시예에 있어서는, 각 회수유니트 18의 폭에, 가대로서 사용하는 모퉁이 파이프의 폭 (예를들면 100 mm) 을 더한 사이즈를 기본으로 해서, 폭방향으로 늘어놓아 설치하는 회수 유니트 18의 수량에 따라, 상기 기본으로 하는 사이즈의 배수(倍數)가, 형성코자 하는 바닥 벽면의 폭이 된다.

무엇보다, 가대로서 사용하는 모퉁이 파이프는, 반드시 하나의 회수유니트 18에 대해 1개 필요한 것은 아니고, 상기 기본으로 한 수치의 배수에 대해서 10%정도의 사이즈 증감이 가능하다.

사용하는 회수 유니트 18과 이것에 의해 형성되는 바닥 벽면의 폭과의 대응 관계를 일례로서 나타내면, 아래의 표 2와 같다.

<회수 유니트와 형성되는 마루면의 폭과의 대응 관계> 　　

유니트폭 (mm) 약	회수관사이즈 (mm)	유니트수	가 대용파이프 폭합계　(mm)	바닥벽면 폭 (mm)
540	250×100 φ180 상당	3	200	1800
		4	300	2460
		5	400	3140
		6	500	3740
660	320×115 φ216 상당	3	200	2180
		4	300	2940
		5	400	3700
		6	500	4460
800	400×140 φ267 상당	3	200	2600
		4	300	3500
		5	400	4400
		6	500	5300
1000	500×160　　　 φ318 상당	3	200	3200
		4	300	4300
		5	400	5400
		6	500	6500

본 실시예에 있어서는, 호퍼 10의 상부 개구상에 철망 22를 부설하고 그 위에, 다시 소정폭의 슬릿 모양의 개구가 형성된 그레이팅 21을 부설하는 이중구조로 했다. 예를 들면 호퍼 10의 저부 14에 형성된 개공 15를 통과할 수 없는 대형의 이물 등이 바닥 벽면 20 상에 존재하는 경우, 그레이팅 21 또는 철망 22에 의해, 이 이물이 그 하부에 배치된 호퍼 10으로 낙하하는 것이 방지되어 호퍼 10에 클로깅이 생기는 것이 방지되고 있다.

상술한 호퍼 10 상부에 대한 철망 22 및/또는 그레이팅 21의 설치는, 가공실 2의 바닥 벽면을 일례로서 500~600 평방mm 정도로 분할해, 각 분할된 구획마다 이 구획 사이즈에 대응한 철망 22와 이 철망 22상에 다시 동(同)사이즈의 그레이팅 21을 부설하는 것도 좋다.

이와 같이, 철망 22 및/또는 그레이팅 21을 500~600 평방mm 정도의 구획마다 부설함으로써, 바닥 벽면 하부에 설치된 각 호퍼 10의 점검 등에 필요한 경우에는, 500~600 평방mm 마다 그레이팅 21이나 철망 22를 떼어내는 것이 가능하다.

일례로서 각 호퍼의 상부 개구부를 200~300 평방mm에 형성했을 경우에는, 1구획 내에 2행 2열에서 3행 3열정도의 호퍼가 수용되고 있어, 각 구획의 철망 22 및/또는 그레이팅 21을 떼어내는 것으로, 상기한 단위마다 호퍼 10을 노출시킬 수가 있다.

또한 바닥 벽면의 분할 사이즈를 500~600 평방mm으로 한 것은, 1구획의 바닥 벽면을 가리는 그레이팅 및/또는 철망을 떼어냈을 때에, 타 구획의 바닥 벽면 위에 올라 탄 작업자가 어느 호퍼에 대해서도 손이 닿는 (유지보수 할 수 있는) 사이즈로 한 것이다.

또한, 예를 들면 워크피스 W를 싣는 대차용의 레일을 캐비넷 3내에 형성된 가공실 2의 바닥 벽면 20 위로 끌어들이는 경우, 이 레일을 끌어들이는 데 필요한 부분의 그레이팅 21, 필요에 따라서는 철망 22도 제거하고, 레일이 장착된 그레이팅 21이나 바닥 벽면을 형성하는 부재를 이 부분에 감합함으로써, 캐비넷 3 밖으로부터 레일을 끌어들이는 것도 용이하게 실시할 수 있다.

이와 같이, 호퍼 10의 상부 개구 위를 철망 22 및/또는 그레이팅 21 등의 개공판으로 가려 바닥 벽면 20으로 함으로써, 이 가공실 2내의 어느 위치의 바닥 벽면 상에 워크피스 W를 배치해 연마재의 분사를 실시하는 경우에도, 분사된 연마재나, 연마재의 분사에 의해 발생한 분진 등을, 바닥 벽면 20을 구성하는 그레이팅 21이나 철망 22에 형성된 개공을 통하여 호퍼 10 (각 호퍼 10) 내로 회수할 수가 있다.

게다가, 각 호퍼 10의 저부 14와 연통된 회수관 30 내부는, 집진기에 설치한 배풍기 등에 의해 내부의 공기가 흡인되고 있다. 따라서 각 호퍼 10으로 회수되어 개공 15를 통해 회수관 30내로 낙하한 연마재는, 회수관 내의 부압(負壓)에 끌려 회수관 내의 공기와 함께 반송된다. 그리고, 도시하지 않은 연마재 회수용의 사이클론으로 도입(導入)되어 재사용 가능한 연마재가 회수되며 또한, 사이클론에서 재사용 가능한 연마재가 제거된 후의 분진은, 도시되지 않은 집진기 등으로 유입되어 분진과 공기와의 혼합기체 속에서 분진이 제거된 후, 청정한 공기만이 기외(機外)로 배출되도록 구성되어 있다.

전술한 바와 같이, 2열 1조로 형성된 호퍼 10에, 단면 직사각형의 회수관 30을 연통시킨 본 실시예의 구조에 있어서는, 회수관 30으로의 연마재의 도입은, 도 4(A)에 나타나있듯이, 회수관 30의 폭방향에 있어서의 양단으로부터 행해진다. 따라서, 예를 들면 일시적으로 회수관 30내의 공기의 흡인을 하지 않고 회수관 30내에 낙하한 연마재가 회수되지 않고 퇴적했다고 해도, 각 호퍼 10의 저면 14에 형성된 개공 15는 미소한 것이어서, 회수관 30 내부로의 연마재의 낙하는, 근소한 양으로 실행된다. 따라서, 회수관 30 내부가 연마재에 의해 즉시 클로깅을 일으키는 일이 없으며, 회수관 30의 폭 방향의 중앙 부근에는, 공기의 통로가 될 수 있는 비교적 큰 공간이 남아 있다.

그 때문에, 회수관 30을 상술한 바와 같이 단면 직사각형으로 한 구성 있어서는, 회수관 30 내의 분위기를 상시 흡인하도록 하지 않고 간헐적으로 흡인하도록 구성해도 클로깅이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면 회수관 30의 일단측을 서로 연결하여 집합시키는 접속관 40에 전환 밸브 등의 전환 수단을 설치하는 등으로 해서, 소정의 그룹마다, 예를 들면 각 유니트의 회수관 30 마다, 또는 소정수의 회수관 30 마다 시간차이를 두고 차례차례 흡인하도록 구성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 각 회수관 30, 또는 소정수 마다의 회수관 30 내부의 분위기의 흡인을, 시간차이를 두고 차례차례 실시하는 구성으로 하는 경우에는, 모든 회수관 30의 분위기를 동시에 흡인하는 경우와 비교해, 흡인에 필요한 집진기 (집진기에 설치한 배풍기)나 사이클론, 덕트 등을 소형화할 수가 있어 장치 전체도 소형화가 가능하다.

<회수 관내의 풍량>

일례로서 10 cm×20 cm의 각 파이프에 15 m/min의 바람을 통하면, 1분간 당의 풍량 (회수관의 단면을 통과하는 공기량)은,

0. 1×0. 2×15×60=18 m³/min 이다.

이 회수관을, 예를 들면 6개 동시에 흡인하는 경우를 생각하면, 배풍기가 1분간에 흡입하는 공기량은, 108 m³/min의 많은 바람량이 된다.

이 흡인을, 회수관 3개씩, 2회로 나누어 실시하는 경우에는, 배풍기의 1분 당의 흡인량은, 반의 풍량, 즉, 54 m³/min가 되어, 회수관 2개씩, 3회로 나누어 실시하는 경우에는, 1/3의 풍량, 즉 36 m³/min로 해도 좋다.

대형의 블라스트 가공 장치로 하는 경우에는, 회수관 10개~20개, 또는 그 이상 더 갯수를 늘리는 경우도 있어서, 이것을 동시에 흡인하는 경우에는, 한층 더 많은 바람 량이 필요하기 때문에, 전술한 바와 같이, 회수관을 간헐적으로 흡인토록 하면서도 클로깅을 일으키지 않는 구성으로 해서, 소정의 갯수마다 차례차례 흡인 가능하게 함으로써, 사용하는 집진기 (배풍기)나 사이클론, 덕트 등의 소형화가 가능하다.

또한, 동시에 흡인하는 회수관 30을 정해진 갯수로 함으로써, 집진기 등에 요구되는 흡입량에 변동이 없고, 바닥 벽면 하부에 설치하는 호퍼수가 증가하는 경우에도, 흡인에 사용하는 배풍기나 사이클론, 덕트 등을 공용할 수가 있어 장치의 제조 코스트 저하에 공헌한다.

또한, 각 호퍼 10은, 저부 14가 비교적 좁게 형성되어 있다. 따라서, 낙하하지 않고 호퍼 10 내에서 멈추는 연마재 (소위 「사사(死砂」)가 매우 적고, 게다가, 회수관 30내에 낙하한 연마재는, 회수 효율이 좋은 단면 직사각형의 회수관 30을 사용하는, 풍속 15 m/s이상의 분위기에 놓인다. 따라서, 회수관 30내의 분위기를 흡인하고 있을 때에는 회수관 30 내의 연마재는 단기간에 사이클론 등을 통해 회수 탱크로 회수되어 순환 사용된다.

그 때문에, 일반적으로 연마재를 순환 사용하는 경우에는, 장치 내에 체류 하는 연마재량을 예측해 여분의 연마재를 순환시킬 필요가 있어, 그 때문에 연마재의 사용량이 증가하지만, 전술한 본 발명의 구성에 의해, 본 발명의 바닥 벽면 구조를 갖춘 블라스트 가공 장치 1에 있어서는, 장치 내에서 체류 하는 연마재량이 매우 적기 때문에, 연마재의 사용량을 감소시키는 것도 가능해지고 있다.

또한 이상에서 설명한 구성에 있어서는, 가공실 2의 바닥 벽면 하부의 전면(全面)에 호퍼 10이 형성된 유니트를 배치하는 것으로서 설명했지만, 상기 호퍼 10이 형성된 유니트는, 가공실 2의 바닥 벽면 20이 되는 부분의 일부, 예를 들면 폭 방향에 있어서의 일단측, 혹은 양단측, 내지는 중앙에만 배치해, 이 부분을 통해서 연마재의 회수 등을 실시하도록 구성해도 좋고, 이 경우에는, 가공실 2의 바닥 벽면 20의 다른 부분은, 개공되지 않은 금속판 등으로 막는다.

<스토퍼 파이프>

상기 각 호퍼 10과 그 하부에 배치된 회수관 30과의 연통은, 호퍼 10의 저부 14와 회수관 30의 표면을 모두 관통하는 개공 15를 형성해서, 이 개공 15를 통해 연마재가 회수관 30 내부로 낙하하도록 구성하는 것으로서 설명했지만, 바람직하게는, 도 8에 나타나있듯이, 호퍼 10의 저부 14 및 회수관 30의 표면을 관통하는 상기 개공 15에 상단을 연통해, 하단을 상기 회수관 30의 저면에 대해서 소정의 간격을 갖도록 돌출시킨 파이프 16을 설치하는 것으로 해도 좋다.

전술한 바와 같이 각 회수관 30 마다 차례차례, 또는 소정수의 회수관 30 마다 차례차례, 회수관 30 내부의 분위기를 흡인하는 경우, 각 회수관 30에는 내부의 분위기의 흡인을 하고 있지 않은 기간이 발생해, 이 흡인을 하고 있지 않는 동안, 호퍼 10으로부터 회수관 30 내부로 낙하한 연마재는, 이 회수관 30 내부에 퇴적하게 된다.

그러나, 상기와 같이 파이프 16을 설치함으로써, 회수관 30 내부에 연마재의 퇴적이 발생했을 경우, 이 연마재의 퇴적이 파이프 16의 하단 위치에까지 달하면, 퇴적한 연마재에 의해 파이프 16의 하단이 막혀 호퍼 10내에 아직 연마재 등이 존재하는 경우에도, 이 연마재는 회수관 30내로 낙하하지 하지 못하고 각 호퍼 10내에 체류한다. 따라서 이것에 의해 회수관 30 내부에 과잉의 연마재가 도입되는 것이 방지되어 클로깅이 생기기 어렵게 하는 것이다.

회수관 30 내부에 연마재가 퇴적되었을 경우에도, 회수관 내에 60%정도의 공간이 생겨 있으면, 퇴적된 연마재로 인하여 클로깅되는 일 없이 회수하는 것이 가능하고, 사용하는 연마재의 종류, 입경 등에 의한 연마재의 안식각(安息角)을 고려해, 회수관 내의 공간이 40% 이상 메워지는 일이 없도록, 파이프의 돌출 길이, 관의 직경(管徑) 등을 조정한다.

또한 이 파이프 16은, 한 번에 대량으로 연마재가 낙하하지 않게 내경(內徑)을 10~20 mm 정도로 억제하는 것이 바람직하고, 또한, 전술한 개공 15와같이, 호퍼 10으로부터의 공기류입량이 과잉이 되지 않게, 그 내경을 설정한다.

일례로서 발명자들이 실험으로 발견한, 사용하는 회수관 30의 사이즈와 각 회수관 30에 대응한 파이프 16의 내경, 및, 이 파이프 16을 통한 연마재의 낙하량은 아래의 표 3에 나타난 바와 같다.

<회수관의 사이즈와 이것에 대응한 연장 파이프 내경, 및 연마재의 낙하량의 일례>

회수관의 사이즈	연장 파이프의 내경	연마재(알란 댐)의 자연 낙하량
250×100mm (φ180 상당)	12mm	3　kg/min
320×115mm (φ216 상당)	13mm	3.5　kg/min
400×140mm (φ267 상당)	14mm	4　kg/min
500×160mm (φ318 상당)	16mm	5.2　kg/min

또한, 전술한 바와 같이 파이프 16의 하단에서의 돌출 길이 (파이프 16으로부터 회수관 저면까지의 거리)를, 회수관 30의 도중까지로 멈추어 두는 것 (저부와의 사이에 간격을 설치하는 것)은, 회수관 30내의 분위기의 흡인을 하고 있지 않을 때에는, 상기와 같이 호퍼 10 내의 연마재가 과잉으로 낙하하는 것을 방지하는 작용을 할 뿐만 아니라, 회수관 30 내부의 분위기의 흡인을 하고 있을 때에는, 상기 파이프 16에 의해 회수관 내에 발생하는 난류(亂流)에 의해, 연마재가 바람을 타기 쉽게 하는 효과가 있다.

연마재를 좋은 효율로 회수하기 위해서는, 연마재가 회수관 30 내부로 낙하하고 있는 도중에 횡풍(橫風)을 받아 회수관 30의 저면에 도착하기 전에 수평 방향으로 흐름을 바꾸어, 연마재를 흩어지게 하는 것이 필요하다. 그처럼 구성하지 않으면 연마재는, 일단, 회수관의 저면에서 멈추게 되어, 속도 에너지를 주지 않으면 이것을 이동시키지 못하고, 특히 연마재가 기밀(dense)한 경우, 아래의 설명에 기재된 풍속의 배(倍) 정도의 공기 속도가 없으면 부유하기 어렵다.

일례로서 약A＃60의 연마재를 사용하는 경우에는, 통상은 12~25 m/sec의 풍속으로 50~100 mm의 높이가 있으면 연마재를 수평 방향의 흐름에 태울 수 있는 바, 상기 파이프 16의 돌출 길이는, 회수관 30이 클로깅을 일으키기 전에 연마재의 낙하를 정지하는 위치로 하거나, 또는, 회수관 30 내의 분위기의 흡인시에는, 연마재를 회수관 30 내의 흐름에 태울 수 있는 위치가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

<공기 도입관>

또한, 상기 회수관 30에는, 회수관 30 내부에 연마재 등이 클로깅되었을 경우에 이를 해소하기 위한 구성으로서 바람직하게는 길이 방향의 소정간격 마다, 이 회수관 30 내부로 바깥 공기를 도입 가능하게 하는 바깥 공기 등 공기의 도입관 31을 설치하는 것이 바람직하다.

이 도입관 31은, 회수관 30이 클로깅등으로 막히는 일 없이 정상적으로 기능하고 있을 때에는 캡 32에 의해 닫혀 있어, 이 도입관 31을 통한 바깥 공기의 도입은 실행하지 않으나, 회수관 30 내부에 연마재 등의 클로깅이 생겼을 경우에만 개방해, 이 부분에서 회수관 30 내부로 바깥 공기를 끌어들이도록 구성되어 있다.

이 도입관 31은, 회수관 30의 길이 방향으로 형성된 각 호퍼 10 사이의 간격마다 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들면 도 9(A), (B)에 나타나있듯이 회수관 30 내의 길이 방향으로 연속해서 연마재의 클로깅이 생김으로 해서, 배풍기 등에 의한 흡인에 의해서는 회수관 30 내의 연마재를 회수할 수 없게 되었을 경우 등에 사용한다.

이러한 클로깅이, 회수관 30을 넘어 이 회수관 30을 집합시키고 있는 접속관 40 내부에까지 미치고 있는 경우에는, 배관의 일부를 떼어내는 등으로 해서, 막힘이 생긴 연결단(連結端)이 노출되도록 하고 여기로부터 접속관 40 내부의 연마재를 배출해서 접속관 40을 비워 둔다.

그 다음에, 회수관 30에 설치한 상기 도입관 31 가운데, 배풍기 측에 가장 가까운 상기 도입관 (일례로서 31a)을 닫고 있는 캡 32를 벗겨서 개방한다. 또한, 배풍기에 의해 이 회수관 30 내부의 분위기를 흡인하여, 회수관 30에 클로깅을 일으키게 하고 있는 연마재 가운데, 이 개방한 도입관 31a의 하류측의 연마재를 우선 회수한다.

이와 같이 해서, 가장 배풍기 측에 가까이 있는 도입관 31a의 하류 측에 있는 연마재의 회수가 완료되면, 이 개방하고 있던 상기 도입관 31a를 재차 캡으로 닫는다. 그리고, 상기 도입관과 인접하는 1개 상류측의 도입관 31b의 캡 32를 개방한다. 그리고, 상기, 배풍기에 의해 회수관 내의 분위기를 흡인해, 이 작업을 차례차례 반복함으로써, 회수관 30을 메우고 있는 연마재 등을 모두 회수하여, 클로깅을 해소할 수 있도록 구성한 것이다.

<보강재>

또한 회수관 30에는, 그 길이 방향으로 시트 모양의 보강재를 삽입하여, 연마재와 접촉하는 회수관 30의 내부 저면 등을 덮음으로써, 이 부분을 보강할 수도 있고, 또한, 연마재에 의한 마모에 의해 구멍이 뚫린 회수관 30을 보수해도 좋다.

이하에 기술된 최대한 넓은 특허청구범위는 특정 목적을 위해 구성된 기계장치를 지향하고 있지 않다. 대신에, 본 혁신적 발명의 핵심과 요점의 보호를 지향하고 있다. 본 발명은 분명 새롭고 유용한 것이다. 또한 전체적으로 선행기술에 비추어 볼 때, 본 발명은 발명시점에 이 분야의 통상의 기술을 가진 자에게 자명한 것이 아니다.

또한 본 발명의 혁명적 성격으로 볼 때, 본 발명은 선구적인 것이다. 따라서, 이하의 특허청구범위는 법에 따라서 대단히 넓게 해석되어야만 한다.

상기에 기술된 목적, 상기 명세서에 명백히 기술된 사항은 효율적으로 정리된 결과로 보아야하고, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 해석에 있어 변경도 있을 수 있는 것이므로, 상기 명세서에 기술된 모든 사항이나 첨부된 도면에 표현된 내용은 예시로서 해석되어야 하고, 제한적인 의미로 해석되어서는 안된다.

이하의 특허청구범위는 여기 기술된 발명의 포괄적이고 또한 구체적인 특징을 모두 카버하는 것을 의도하고 있으며, 발명의 범위에 관한 모든 기술은 언어상 행간에 속할 수 있다고 이해되어야 한다.

도 1은　본 발명의 실시예에 있어서의 (이하의 각 도에서도 같음) 블라스트 가공 장치의 개략도이다.

도 2는 가공실의 바닥 벽면 하부에 설치한 2열 1조의 호퍼를 인접 형성한 호퍼의 개략 사시도이다.

도 3은　2열 1조의 호퍼를 형성한 회수 유니트의 사시도이다.

도 4는 2열 1조의 호퍼를 형성한 회수 유니트의 단면도이고, (A)는 도 3의 A－A방향, (B)는 도 3의 B－B방향의 단면이다.

도 5는 분할판의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 6은　단면을 동(同) 면적으로 했을 경우에 있어서의 단면 형상과 높이와의 차이의 설명도로서, (A)는 단면 직사각형, (B)는 단면 정 사각형, (C)는 단면 원형, (D)는 단면 능형이다.

도 7은　호퍼의 각 열 마다 회수관을 설치하는 경우의 설명도이고, (A)는 단면 사각형관, (B)는 단면 원형관을 사용한 예이다.

도 8은　2열 1조의 호퍼로부터 회수관에 도달하는 스토퍼로서의 파이프를 갖춘 회수 유니트의 단면도이다.

도 9는　회수관 30내에 연마재 등이 클로깅 되었을 경우에 이것을 해소하는 공기 도입관을 갖춘 회수 유니트의 단면도이고, (A)는 폭방향, (B)는 길이 방향의 단면이다.

도 10은　일반적인(known) 블라스트 가공 장치의 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 블라스트 가공장치 　2: 가공실 3: 캐비넷

10, 10': 호퍼 13: 분할판 16: 파이프

18: 회수 유니트　 20: 바닥벽면 21: 그레이팅

22: 철망 30: 회수관 31: 도입관

32: 캡 50: 사이클론 60: 집진기

61: 배풍기

Claims (12)

1. 블라스트 가공 장치의 캐비넷 내부를 연마재가 통과 가능한 망상체에 의하여 상부공간과 하부공간으로 구분되도록 하여, 상기 망상체를 바닥 벽면으로 하는 가공실을 형성하고,

   상기 망상체 하부에는, 역 사각뿔 형상으로 생기고, 상부가 상기 망상체를 향하여 개구된 2열 1조의 다수의 호퍼가 배치되고, 상기 다수의 호퍼의 하단은 회수관을 통하여 흡인 수단에 연통된 블라스트 가공장치에 있어서,

   상기 회수관은, 상기 2열 1조의 호퍼의 정렬 방향을 길이 방향으로 하여 배치되고, 상기 2열 1조의 다수의 호퍼의 하단 각각은 하나의 상기 회수관에 연통되며,

   상기 회수관의 폭 방향에 있어서의 단면 형상은, 단변에 대한 장변의 비가 1.5 이상인 단면의 직사각형이고, 상기 단면에 있어서의 장변의 양단 측에서, 상기 각 호퍼의 하단을 상기 회수관 내에 연통시킨 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   2개의 평행한 도랑을 갖춘 단면 W자 모양의 통; 및

   각각 역 삼각형 모양으로 생긴 분할판으로서, 상기 통의 각 홈 내에, 상기 역 삼각형의 분할판을 상기 각 홈 내 공간이 역 사각뿔 모양으로 구획, 분할되도록 삽입하여, 2열 1조로 정렬된 상기 호퍼를 형성한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   상기 2열 1조의 호퍼가 형성된 상기 통과, 상기 2열 1조의 호퍼의 하단과 연통한 하나의 회수관에 의하여 회수 유니트를 형성하고,

   상기 망상체 밑에 하나 또는 다수의 상기 회수 유니트를 배치한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
4. 삭제
5. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   상기 각 호퍼와 상기 회수관을 연통하는 개공을, 상기 회수관내로 연장하여, 하단에 있어서의 돌출 길이를, 상기 회수관의 중도에서 멈추도록 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
6. 청구항 2에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   상기 회수관의 길이 방향으로, 동 회수관 내에 바깥 공기를 도입하는 공기 도입관을 소정간격 마다 다수 설치한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있 어서의 연마재 회수 기구.
7. 청구항 3에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   상기 회수관의 길이 방향으로, 동 회수관 내에 바깥 공기를 도입하는 공기 도입관을 소정간격 마다 다수 설치한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
8. 삭제
9. 청구항 5에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

   상기 회수관의 길이 방향으로, 동 회수관 내에 바깥 공기를 도입하는 공기 도입관을 소정간격 마다 다수 설치한 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
10. 청구항 3에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

    상기 각 회수유니트의 회수관마다, 또는, 소정수의 회수 유니트의 회수관 마다, 차례차례 상기 회수관을 흡인 수단에 접속하는 전환 수단을 갖춘 것을 특징으 로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.
11. 삭제
12. 청구항 5에 있어서, 상기 연마재 회수 기구는,

    상기 각 회수유니트의 회수관마다, 또는, 소정수의 회수 유니트의 회수관 마다, 차례차례 상기 회수관을 흡인 수단에 접속하는 전환 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치에 있어서의 연마재 회수 기구.

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