KR101800358B1

KR101800358B1 - 쇼트 블라스트 장치

Info

Publication number: KR101800358B1
Application number: KR1020117005437A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 츠카모토; 츠쿠히토 하야시
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2017-11-22
Also published as: WO2012066687A1; CN102712079A; JPWO2012066687A1; TWI488715B; TW201221299A; CN102712079B; JP5569528B2; KR20130091801A

Abstract

[과제] 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트 제품에 대하여 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것을 실현하는 쇼트 블라스트 장치를 제공한다.
[해결 수단] 피처리물의 반입 및 반출구를 가지며, 상기 피처리물을 포위하도록 수납하는 피처리물 수납체와, 상기 피처리물 수납체에 수납된 상기 피처리물에 대하여 지립을 투사하는 지립 투사기와, 상기 피처리물 수납체 내의 투사 후의 지립을 회수하여 지립 투사기로 보내는 지립 회수 기구와, 상기 피처리물 수납체로부터 도통 배관을 통해 접속된 지립의 투사에 의해 발생한 분진을 포집하는 습식 집진기를 구비한다.

Description

쇼트 블라스트 장치{SHOT BLAST APPARATUS}

본 발명은, 산화 피막이나 버(burr)를 가지는 금속부품 등의 피연마클리닝물(被硏掃物)에 지립을 투사하여, 상기 피연마클리닝물로부터 산화 피막, 버 등을 제거하는 쇼트 블라스트 장치에 관한 것이다.

종래, 피연마클리닝물(이하, 「피처리물」이라 함)에 부착된 산화 피막이나 버 등을 제거하는 쇼트 블라스트 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 장치가 있다. 이 쇼트 블라스트 장치는, 피처리물을 수납체로 반입하고, 쇼트 투사기(지립 투사기)에 의해 지립을 투사하여 연마클리닝(cleaning processing)하며, 수납체로부터 처리 후의 피처리물을 반출하는 장치이다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 소60-23947호

그러나, 상기 장치는 연마클리닝에 의해 발생한 분진의 처리에 대해서는 고려하고 있지 않기 때문에, 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트(die-casting) 제품에 대하여 반드시 충분히 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것은 아니었다. 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트 제품에 대하여 연마클리닝 처리를 행하기 위하여, 안전한 쇼트 블라스트 장치가 요망되고 있다.

본 발명의 목적은, 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트 제품에 대하여 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것을 실현하는 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 쇼트 블라스트 장치는, 피(被)처리물의 반입 및 반출구를 가지며, 상기 피처리물을 포위하도록 수납하는 피처리물 수납체와, 상기 피처리물 수납체에 수납된 상기 피처리물에 대하여 지립(砥粒, abrasive grain)을 투사하는 지립 투사기와, 상기 피처리물 수납체 내의 투사 후의 지립을 회수하여 지립 투사기로 보내는 지립 회수 기구와, 상기 피처리물 수납체로부터 도통(導通) 배관을 통해 접속되어 지립의 투사에 의해 발생한 분진(粉塵)을 포집(捕集)하는 습식 집진기를 구비한다.

본 발명은 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트 제품에 대하여 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것을 실현한다.

도 1은 본 발명이 적용된 쇼트 블라스트 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 쇼트 블라스트 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 쇼트 블라스트 장치의 우측면도이다.
도 4는 상기 쇼트 블라스트 장치에서의 연마클리닝 스테이션(S1) 및 작업 스테이션(S2)을 설명하는 도면으로, 피처리물 수납체의 평단면도이다.
도 5는 연마클리닝 스테이션 및 작업 스테이션을 나누기 위한 칸막이 부재를 설명하기 위한 도면으로, 칸막이 부재의 정면도이다.
도 6은 상기 쇼트 블라스트 장치를 구성하는 지립 투사기의 단면도이다.
도 7은 상기 쇼트 블라스트 장치를 구성하는 지립 회수 기구의 버킷 엘리베이터의 단면도이다.
도 8은 상기 쇼트 블라스트 장치를 구성하는 습식 집진기와, 습식 집진기의 입구측에 설치되는 역류 방지 밸브의 단면도이다.
도 9는 습식 집진기 상부에 설치되는 가스 배출 밸브의 단면도이다.

이하, 본 발명을 적용한 쇼트 브라스트 장치(1)에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 상기 쇼트 블라스트 장치(1)는, 산화 피막이나 버를 가지는 금속부품 등의 피연마클리닝물에 지립을 투사하며 연마클리닝(硏掃, grinding and cleaning)하여, 상기 피연마클리닝물로부터 산화 피막, 버 등을 제거하는 장치이다.

도 1~도 3에 도시하는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 피처리물 수납체(2)와, 지립 투사기(3)와, 지립 회수 기구(4)와, 습식 집진기(5)를 구비한다. 피처리물 수납체(2)는 피처리물(미도시)의 반입 및 반출구(7)를 가지며, 피처리물을 포위하도록 수납한다. 지립 투사기(3)는, 피처리물 수납체(2)에 수납된 피처리물에 대하여 지립을 투사한다. 지립 회수 기구(4)는, 피처리물 수납체(2) 내의 투사 후의 지립을 회수하여 지립 투사기(3)로 보낸다. 습식 집진기(5)는, 피처리물 수납체(2)로부터 도통 배관인 배관(53)을 통해 접속되어, 지립의 투사에 의해 발생된 분진을 포집한다.

피처리물 수납체(2)는, 상기 피처리물을 둘러싸도록 수납하는 하우징(11)과, 하우징(11) 내부를 2개 이상의 공간으로 나누는 칸막이 부재(12)와, 칸막이 부재(12)에 의해 나누어진 각 공간의 각각에 설치되어, 피처리물을 매달아 유지하는 행거 부재(13)와, 칸막이 부재(12) 및 행거 부재(13)를 회전 구동하는 구동 수단(14a, 14b)을 가진다. 칸막이 부재(12)가 회전 방향의 소정 위치로 되었을 때, 칸막이 부재(12) 및 하우징(11)은 적어도 지립 투사기(3)에 의해 지립을 투사하는 공간을 밀폐한다. 여기서 밀폐란, 투사에 의해 공간 내에 발생된 분진이 공간의 외부로 유출하지 않을 정도로 밀폐되어 있는 것을 의미한다. 칸막이 부재(12)에 의해 나누어진 공간 내의 하나의 공간(여기서는 밀폐된 공간)에 수납된 피처리물에 대하여 지립 투사기(3)에 의해 지립을 투사하고 있을 때에, 다른 공간(밀폐된 공간 이외의 공간)에 대하여 피처리물의 반입 및 반출을 행하는 위치에 상술한 반입 및 반출구(7)가 설치되어 있다.

구체적으로, 하우징(11)은, 도 1~도 4에 도시한 바와 같이, 정면 벽부(15)와, 배면 벽부(16)와, 좌측 벽부(17)와, 우측 벽부(18)로 이루어진 벽부를 가지는 동시에, 이들 벽부의 상부를 폐색하는 천정판부(19)와, 벽부의 하방에 천정판부(19)에 대향하여 설치되는 바닥판 부재(20)를 가진다. 도 4에 도시한 바와 같이, 배면 벽부(16)의 좌측 절반 부분(16a)이 우측 절반 부분(16b)에 대하여 경사진 상태로 되어 있다. 좌측 절반 부분(16a)과 우측 절반 부분(16b)이 이루는 각도는 90° 보다 크며, 180° 보다 작다. 이 배면 벽부(16)의 좌측 절반 부분(16a)에, 도 2에 도시한 바와 같이 지립 투사기(3)가 배치된다.

지립 투사기(3)를 이와 같이 배치함으로써, 지립 투사기(3)를 피처리물에 정면으로 대향시키는 것이 가능해져(도 4 참조), 피처리물에 대하여 적정한 조사각도로 지립을 투사할 수 있다(우측 절반 부분(16b)을 경사시키는 것도 마찬가지임). 또한, 배면 벽부(16)의 우측 절반 부분(16b) 측에 후술하는 버킷 엘리베이터(32)를 설치하는 공간이 얻어지므로, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.

우측 벽부(18)에는, 도 3에 도시한 바와 같이 점검용 도어(18b)가 설치된다. 정면 벽부(15)에는, 반입 및 반출구(7)가 설치되어 있다. 또한, 반입 및 반출구(7)에는, 하우징(11) 내를 밀폐 가능한 개폐 도어를 설치하도록 구성해도 된다. 그러나, 여기서 설명하는 연마클리닝 스테이션(S1)과 작업 스테이션(S2)으로 이루어진 2개의 스테이션 방식에 있어서는, 후술하는 바와 같이 연마클리닝 스테이션(S1) 측만 밀폐되면 되며, 작업 스테이션(S2) 측은 항상 외기측에 개방되어 있다. 다시 말해, 칸막이 부재(12)가 후술하는 바와 같이 연마클리닝 스테이션(S1)을 밀폐하므로, 반입 및 반출구(7)에 대하여 피처리물의 부착 및 분리를 용이하게 행하도록 작업 스테이션(S2)과 동일한 크기의 개구를 설치하는 것이 가능해진다.

칸막이 부재(12)는, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이 장치의 평단면도에 있어서, 복수(도 4에서는 2개)의 판 형상 부재가 평단면에 대략 직교하는 방향으로 배치되어 구성되어 있다. 각 판 형상 부재는, 중앙 부분(이하, 「제 1 부분(12a)」이라 함)에 대하여 양측 부분(이하, 각각 「제 2 부분(12b)」 및 「제 3 부분(12c)」이라 함)이 V자가 되도록 서로 근접하는 방향으로 벤딩되어 형성되어 있다. 또한, 복수의 판 형상 부재로 구성되는 칸막이 부재(12)는, 주회전축(미도시)에 대하여 대칭이 되도록, 제 1 부분(12a)에서 일체로 되어 있다. 또한, 칸막이 부재(12)에는, 상술한 바와 같이 형성된 제 2 부분(12b)과 제 3 부분(12c)의 부분이 변형되지 않을 정도의 소정 강도를 갖도록 보강 부재(12f)가 설치된다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 칸막이 부재(12)의 양단 부분, 즉 제 2 부분(12b) 및 제 3 부분(12c)의 연직 방향측 가장자리부에는, 외측을 향하여 하우징(11)과 슬라이딩 접촉하는 판 형상 고무 부재(12d)가 부착되어 있다. 하우징(11) 측에는, 회전 방향의 소정 위치에서, 상기 고무 부재(12d)와 접촉하여 하우징(11)의 내벽면과 칸막이 부재(12)의 틈새를 밀폐하는 접촉부(17a, 18a)가 좌측 벽부(17) 및 우측 벽부(18)의 내면으로부터 연장 설치되도록 형성되어 있다.

천정판부(19)는, 칸막이 부재(12)와 함께 회전하도록 구성되어도 된다. 여기서는, 천정판부(19)는, 회전하지 않도록 구성한 예에 대하여 설명한다. 칸막이 부재(12)의 상단 가장자리부에는 고무 부재(12e)가 설치되어 있으며, 상기 고무 부재(12e)가 천정판부(19)와 슬라이딩 접촉함으로써, 칸막이 부재(12)와 천정판부(19)의 틈새가 밀폐된다.

또한, 칸막이 부재(12)와 바닥판 부재(20)가 함께 회전하도록 구성되어 있으며, 이 때문에 일체화하도록 구성되어 있어도 되지만, 여기에서는 칸막이 부재(12)의 하부측도 도시하지 않은 고무 부재가 설치되도록 되어 있어, 상기 고무 부재에 의해 하방측도 밀폐되어 있다.

칸막이 부재(12)는, 고무 부재(12d)가 접촉부(17a, 18a)에 접촉하는 회전 방향의 소정 위치에 위치할 때에, 지립 투사기에 의해 지립을 투사 가능한 측의 공간을 밀폐한다. 이하, 도 4 등에 도시한 상기 밀폐된 측의 공간이 위치하는 위치(S1)를 「연마클리닝 스테이션」이라 하고, 반대측의 반입 및 반출구(7) 측의 공간이 위치하는 위치(S2)를 「작업 스테이션」이라 한다. 여기에서는, 칸막이 부재(12)는, 하우징(11) 내부를 연마클리닝 스테이션(S1)이 되는 공간과, 작업 스테이션(S2)이 되는 공간의 2개의 공간으로 나누는 예를 설명하였지만, 하우징(11) 내부를 3개 이상의 공간으로 나누도록 구성해도 된다. 또한, 도 4에서 Rk는, 연마클리닝 범위를 나타내며, D1은 지립 투사기(3)에 의한 지립 투사 방향을 나타낸다.

행거 부재(13)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상술한 칸막이 부재(12)에 의해 나누어진 2개의 공간의 각각에 위치하도록 설치되어 있다. 행거 부재(13)는, 바닥판 부재(20)로부터 세워 형성된 기둥 부재(13a)와, 상기 기둥 부재로부터 수평 방향 혹은 경사 상방으로 연장 설치되도록 형성된 서스펜딩 부재(13b) 등으로 이루어진다. 행거 부재(13)는, 피처리물을 부착하기 위한 지그이며, 피처리물을 유지할 수 있도록 부착 가능한 구조이면 된다.

또한, 여기에서는, 쇼트 블라스트 장치(1)를 구성하는 피처리물 수납체(2)로서 행거 부재(13)를 설치하는 방식에 대하여 설명하였지만, 행거 부재(13)를 설치하지 않도록 구성해도 된다. 행거 부재를 설치하지 않는 경우에는, 피처리물을 올려놓는 테이블 부재를 설치하도록 구성하면 된다. 테이블 부재는 상술한 바닥판 부재(20)여도 되지만, 바닥판 부재(20)와 별도로 추가하여 구성하도록 해도 된다.

구동 수단(14)은, 칸막이 부재(12)를 회전 구동하는 구동 수단(14a)과, 행거 부재(13)를 회전 구동하는 구동 수단(14b)으로 이루어진다. 구동 수단(14a)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기대(21; 基臺)에 설치되는 감속기 부착 모터(23)와, 피처리물 수납체(2)의 주회전축(미도시) 및 감속기 부착 모터(23)를 연결하는 타이밍 벨트(미도시)와, 주회전축이 관통하는 베어링(22)을 가진다. 타이밍 벨트 대신에 롤러 체인을 이용해도 된다. 구동 수단(14a)은, 모터(23)에 의해 타이밍 벨트 및 주회전축을 통해 피처리물 수납체(2)의 바닥판 부재(20), 및 칸막이 부재(12)를 회전 구동한다.

한편, 구동 수단(14b)은, 행거 부재(13)에 접속되는 도시하지 않은 회전축과, 기대(21)에 설치되는 도시하지 않은 감속기 부착 모터와, 회전축 및 감속기 부착 모터를 연결하는 도시하지 않은 롤러 체인을 가진다. 구동 수단(14b)은, 이 모터에 의해 롤러 체인 및 회전축을 통해, 행거 부재(13)를 칸막이 부재(12)로부터 독립하여 회전시킨다.

따라서, 칸막이 부재(12)에 의해 연마클리닝 스테이션을 밀폐한 상태에서, 행거 부재(13)에 부착된 피처리물을 회전시키면서 지립 투사기(3)로 지립을 투사하여, 균일한 연마클리닝 처리를 행할 수 있다.

본 발명의 피처리물 수납체(2)에서는, 연마클리닝 스테이션(S1)에서 지립 투사기(3)로부터 피처리물에 지립을 투사하고, 작업 스테이션(S2)에서 항상 개방된 반입 및 반출구(7)로부터 연마클리닝 완료된 피처리물을 꺼내면, 다음으로 연마클리닝할 피처리물을 부착한다. 즉, 연마클리닝 스테이션(S1)과 작업 스테이션(S2)으로 이루어진 2개의 스테이션 방식에서는, 연마클리닝 스테이션(S1)에서의 연마클리닝 처리와 병행하여, 작업 스테이션(S2)에서 피처리물의 분리 및 부착을 행할 수 있다.

이에 대하여, 하나의 스테이션 방식의 쇼트 블라스트 장치에서는, 도어를 개방하여 연마클리닝 완료된 피처리물을 꺼내고, 다음으로 피처리물을 부착하며, 다시 도어를 밀폐한 후에 연마클리닝을 행하는 동작을 반복할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 2개의 스테이션 방식은, 하나의 스테이션 방식과 비교하여, 사이클 타임을 단축할 수 있는 동시에 작업자의 수고를 저감할 수 있다.

또한, 상기 쇼트 블라스트 장치(1)에는, 칸막이 부재(12)를 회전 구동하는 구동 수단(14a)을 제어하는 제어부(25)가 제어반(26) 내에 설치되어 있으며, 이 제어부(25)는, 타이머 관리에 의해, 칸막이 부재(12)의 회전 동작을 제어하고 있다.

상세하게는, 지립 투사기(3)에 의한 지립의 투사가 종료한 후, 연마클리닝 스테이션(S1) 내에 잔류하는 분진을 습식 집진기(5)에 의해 포집하기 위한 시간이 필요하다. 이 때문에, 투사 완료 직후에 칸막이 부재(12)를 회전시키면 작업 스테이션(S2) 측으로 분진이 누출한다.

따라서, 예를 들면, (i) 지립 투사기(3)와 습식 집진기(5)의 능력(집진 풍량과 연마클리닝 스테이션(S1)의 밀폐 공간의 체적도 포함)으로부터 시뮬레이션에 의해, 투사 종료 후에 습식 집진기(5)에 의한 포집이 충분히 행해지는 시간을 산출하고, (ii) 시뮬레이션한 시간을 근거로 시운전 조정 시에 실제의 대기 시간을 결정하며, (iii) 이 실제의 대기 시간을 제어부(25) 내의 기억부에 입력함으로써, 작업 스테이션(S2)에 대한 분진 누출을 큰 폭으로 감소하는 것을 실현한다. 또한, 이 대기 시간의 설정 대신에 혹은 더하여, 연마클리닝 스테이션(S1) 내에 센서를 설치하여, 이 센서로부터의 출력에 근거하여 제어부(25)가 칸막이 부재(12)의 회전 동작을 제어하도록 해도 된다.

이상과 같이 하여 칸막이 부재(12)의 회전 동작을 타이머 관리에 의해 제어함으로써, 연마클리닝 스테이션(S1)으로부터 작업 스테이션(S2)으로의 분진 누출을 저감할 수 있다.

또한, 하나의 수동 스테이션 방식의 장치인 경우, 개폐 도어를 연마클리닝 작업 중에 잘못하여 개방했을 때 분진이 누출하는 문제가 있었다. 칸막이 부재(12)의 회전 동작을 타이머 관리로 제어함으로써, 이 문제도 해결할 수 있다.

지립 투사기(3)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 임펠러(27; impeller), 디스트리뷰터(28; distributor), 컨트롤 게이지(29; control gauge)를 가진다. 고정부인 컨트롤 게이지(29)는, 베릴륨구리(beryllium copper)로 제조되어, 고정부의 임펠러(27) 및 디스트리뷰터(28)와 접촉해도 불꽃이 발생하지 않는 구성으로 되어 있다. 컨트롤 게이지(29)를 구비하는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 종래의 지립 투사기(3)에서의 금속끼리의 충돌에 의한 불꽃 발생을 방지한다.

지립 회수 기구(4)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 스크류 컨베이어(31; screw conveyor), 버킷 엘리베이터(32; bucket elevator), 풍선식(風選式, wind selection type) 세퍼레이터(33)를 가진다. 스크류 컨베이어(31)는, 작업자가 봤을 때 쇼트 블라스트 장치(1)의 바닥부에 정면측으로부터 배면측을 향하여 설치되어 있다. 버킷 엘리베이터(32)는, 쇼트 블라스트 장치(1)의 배면 벽부(16)를 따라 설치되며, 스크류 컨베이어(31)의 반출구로부터 세워 형성되어 있다. 풍선식 세퍼레이터(33)는, 쇼트 블라스트 장치(1)의 상부에서 버킷 엘리베이터(32)의 반출구에 장착되며, 연마클리닝에 의해 다이캐스트 제품 또는 지립으로부터 발생된 분진, 연마된 지립, 산화 피막, 버 등의 이물질과, 지립을 풍력에 의해 분리하여, 분리 후의 지립을 유도관(미도시)에 의해 지립 투사기(3)로 유도한다.

여기서, 버킷 엘리베이터(32)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 도전성 나일론으로 제조된 버킷(34)과, 상기 버킷(34)을 구동하는 벨트(35)를 가지고 있다. 지립 회수 기구(4)는, 도전성 나일론으로 제조된 버킷(34)을 이용하므로, 벨트(35)가 느슨해져 버킷(34)이 철제의 케이싱(36)에 접촉해도 불꽃이 발생하지 않는 구조로 되어 있다. 이에 따라, 연마클리닝에 의해 다이캐스트 제품 또는 지립으로부터 발생된 분진에 기인하는 분진 폭발이 방지된다.

습식 집진기(5)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 출구 노즐(41)에 송풍기(42)가 설치되는 동시에, 수절판(43; 水切板, 일리미네이터(eliminator))과, S자 임펠러부(44)를 가진다. 송풍기(42)에 의해 습식 집진기(5)로 유입된 분진을 포함하는 공기는, S자 임펠러부(44)의 수막(44a; 水膜)을 통과하여, 세정 작용과 원심력에 의해 집진된다.

S자 임펠러부(44)는, 공기에 포함되는 분진이 물과 격렬하게 교합할 때의 충돌과, 원심력에 의해, 효율 좋은 집진부로서 기능한다. S자 임펠러부(44)에서 포집된 분진은, 슬러리로서 집진기 본체(45) 하부의 수조에 침전된다. 한편, S자 임펠러부(44)에서 세정된 공기는, 수절판(43)에 의해 수절되어 출구 노즐(41)로부터 배출된다.

또한, 도 8에서, 집진기 본체(45)의 중심 부분 근방에 설치된 노즐(45a, 45b)에는, 점검반(45c, 45d)이 설치된다. 또한, 화살표는 공기의 유동 방향을 나타낸다.

습식 집진기(5)의 송풍기(42)를 구성하는 팬 임펠러(날개 부분)는, 알루미늄으로 제조된 것이다. 알루미늄으로 제조된 팬 임펠러를 가지는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 금속끼리의 충돌에 의한 불꽃 발생을 방지한다. 이에 따라, 연마클리닝에 의해 다이캐스트 제품 또는 지립으로부터 발생된 분진에 기인하는 분진 폭발이나, 분진과 물의 반응에 의해 발생하는 수소 가스의 폭발이 방지된다.

또한, 습식 집진기(5)는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 집진기 본체(45)의 상부에 설치되는 가스 배출 밸브(46)를 가진다. 이 가스 배출 밸브(46)는, 밸브체(48)를 습식 집진기(5)의 외측(가스 배출 밸브(46)를 개방 상태로 한 측)을 향해 가압하는 스프링 부재(47)를 가지며, 송풍기(42)의 운전 중에는 그 음압에 의해 스프링 부재(47)의 가압력에 저항하여 밸브체(48)를 폐쇄하고, 송풍기(42)의 정지 중에는 밸브체(48)를 개방한다. 이에 따라, 송풍기(42)가 정지하고 있을 때에 수소 가스가 발생한 경우에도, 가스 배출 밸브(46)는, 수소를 장치 밖으로 확실하게 배출하여, 습식 집진기(5) 내에 수소가 충만되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스프링 부재(47)는, 집진기 본체(45)의 상부 노즐 부분(46a) 내부에 걸쳐진 부착 부재(46b)에 부착되어, 밸브체(48)를 습식 집진기(5)의 외측을 향하여 가압하고 있다.

가스 배출 밸브(46)를 가지는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 연마클리닝 처리시에 분진 폭발이 발생할 가능성이 높으며, 또한 이 분진이 물과 반응함으로써 수소 가스가 발생하는 다이캐스트 제품, 예를 들면 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금으로 제조된 다이캐스트 제품을 안전하게 연마클리닝 처리할 수 있다. 또한, 쇼트 블라스트 장치(1)의 습식 집진기(5)는, 실외에 배치되어 있어, 가스 배출 밸브(46)로부터 배출된 수소 가스가 실내에 충만되는 것을 방지하고 있다.

또한, 습식 집진기(5)는, 집진기 본체(45) 상부에 설치되며, 집진기 본체(45) 내의 압력이 일정 이상이 되었을 때에 작동하여 개방하는 폭발 방산 기구로서 파열판(49)을 가진다. 파열판(49)은, 예를 들어 SUS로 제조되며, 만일 폭발 시에는 상기 판이 파열함으로써 폭풍을 방산하여 습식 집진기(5)가 파괴되는 것을 방지한다. 파열판(49)의 강도는, 장치 본체의 설계 내압 강도의 1/4 이하로 되어 있다.

가스 배출 밸브(46)에 더하여 파열판(49)을 가지는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 연마클리닝 처리 시에 분진 폭발이 발생할 가능성이 높으며, 또한 이 분진이 물과 반응함으로써 수소 가스가 발생하는 다이캐스트 제품, 예를 들면 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금으로 제조된 다이캐스트 제품을 안전하게 연마클리닝 처리할 수 있다.

또한, 폭발 방산 기구는, 파열판(49)에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 소정 중량이 부가되거나 그 자중(自重)에 의해 통상시는 폐쇄되는 도어 부재와, 상기 도어 부재를 회전 가능하게 유지하는 힌지 부재를 가지며, 폭발시에는, 도어 부재가 폭풍에 의해 개방 동작되는 소위 힌지 도어식 방산 기구여도 된다. 또한, 폭발 방산 기구는, 예를 들어, 패널 부재와, 통상시는 상기 패널 부재를 끼워 넣어 유지하는 끼움결합 노즐부를 가지며, 폭풍시에는, 패널 부재가 폭풍에 의해 끼워 넣어짐이 해제되어 이 노즐 부분이 개방 동작되는 소위 이탈 패널식 방산 기구여도 된다. 또한, 이 파열판(49) 등의 폭발 방산 기구는, 집진기 본체(45) 상부에 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 측면부에 설치되도록 해도 된다. 즉, 측면부의 노즐 또는 그 노즐에 접속되는 동시에 상방을 향하는 배관 중에 설치하여, 거기서부터 상방을 향해 폭풍을 방산하도록 해도 된다.

이 습식 집진기(5)의 입구 노즐(50) 내부에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 역류 방지 밸브인 폭풍 완충 댐퍼(51)가 설치되어 있다. 폭풍 완충 댐퍼(51)는, 통상은 개방되며, 폭풍 등의 역류가 있을 때에 폐쇄되는 댐퍼 부재(52)를 가지고 있다. 폭풍 완충 댐퍼(51)는, 만일의 폭발 시에, 댐퍼 부재(52)가 폐지하여, 습식 집진기(5)로부터 피처리물 수납체(2) 측에 폭풍이 유입하는 것을 방지한다.

역류 방지 밸브인 폭풍 완충 댐퍼(51)를 가지는 쇼트 블라스트 장치(1)는, 피처리물 수납체(2) 측이 폭풍에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있으므로, 연마클리닝 처리시에 분진 폭발이 발생할 가능성이 높고, 또한 그 분진이 물과 반응함으로써 수소 가스가 발생하는 다이캐스트 제품, 예를 들어 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금으로 제조된 다이캐스트 제품을 안전하게 연마클리닝 처리할 수 있다.

또한, 폭풍 완충 댐퍼(51)의 설치 장소는, 습식 집진기(5)의 입구 노즐(50) 내부로 한정되지 않는다. 예를 들면, 습식 집진기(5)와 피처리물 수납체(2) 사이에 설치하면, 피처리물 수납체(2)를 보호할 수 있다. 습식 집진기(5)와 후술하는 센터링 챔버(55; centering chamber) 사이에 설치하면, 센터링 챔버(55)도 보호할 수 있다.

쇼트 블라스트 장치(1)는, 가스 배출 밸브(46), 파열판(49), 폭풍 완충 댐퍼(51)를 구비함으로써, 마그네슘 합금 다이캐스트나 알루미늄 합금 다이캐스트인 피처리물에 지립을 투사하여, 이 피처리물의 표면 처리를 하는 경우에 특히 유효하다. 마그네슘 합금 다이캐스트인 경우는, 지립 투사기(3)로부터 투사되는 지립은 아연계 투사재이며, 알루미늄 합금 다이캐스트인 경우는, 지립 투사기(3)로부터 투사되는 지립은 알루미늄계 투사재이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 피처리물 수납체(2)로부터 습식 집진기(5)에 이르는 배관(53) 도중에, 센터링 챔버(55)가 설치되어 있다. 또한, 도 3에 도시한 화살표는, 분진이 포함되는 공기의 유동 방향을 나타내고 있다.

센터링 챔버(55) 상부에는, 피처리물 수납체(2)에 근접한 측, 및 습식 집진기(2)에 근접한 측 각각에, 입구(55a), 및 출구(55b)가 설치되어 있다. 또한, 센터링 챔버(55) 내부에는, 천정판(55c)으로부터 하방을 향해 연장되는 장벽 부재(56)가 설치되어 있다. 장벽 부재(56)는, 입구(55a)로부터 유입된 분진을 포함하는 공기의 흐름을 하방측으로 우회시켜, 출구측으로 유도함으로써, 체류 시간을 확보하는 기능이 있다. 또한, 장벽 부재(56)는, 입구(55a)와 출구(55b) 중간보다 입구(55a)에 근접한 위치에 설치되어 있다. 이에 따라, 출구(55b)를 향하는 상승류의 유속이, 입구(55a)로부터의 하강류의 유속보다 느려진다. 그 결과, 습식 집진기(5)로 유입되는 분진을 포함하는 공기로부터, 분진보다 중량이 큰 버 등이 분리되어 낙하하여, 하방측의 배출구(55d)로부터 배출된다.

또한, 쇼트 블라스트 장치(1)에 있어서, 모터는 모두 안전증방폭형(安全增防爆型)으로 하고 있을 뿐만 아니라, 2차측 배선도 안전증방폭 배선으로 하고 있다. 또한, 쇼트 블라스트 장치(1)에 있어서, 리미트 스위치, 근접 센서 등은, 베리어 릴레이(barrier relay)를 경유하는 구성으로 되어 있어, 본질적인 안전 방폭 구조로 하고 있다. 여기서, 본질적인 안전 방폭 구조란, 정상시 및 사고시에 발생하는 불꽃 또는 고온부에 의해 폭발성 가스에 점화하지 않는다는 것이, 공적 기관에서 점화 시험 그 외에 의해 확인된 구조임을 의미하는 것이다. 또한, 쇼트 블라스트 장치(1)에 있어서, 제어반(26)은 방진 구조로 하고, 제어반 내를 공기에 의해 가압(에어 퍼지; air purge)하도록 구성하는 동시에, 장치 본체(연마클리닝 스테이션 등)로부터 분리하여 배치함으로써, 안전한 연마클리닝 처리를 실현한다.

이상과 같은 쇼트 블라스트 장치(1)를 이용한 쇼트 블라스트 방법에 대하여, 도 2~도 4 및 도 8을 참조하여 설명한다. 우선, 작업 스테이션(S2)에서 행거 부재(13)에 피처리물을 부착한다. 다음으로, 칸막이 부재(12) 및 행거 부재(13)를 주회전축 주위로 회전시킴으로써, 부착된 피처리물을 연마클리닝 스테이션(S1) 측에 위치시키는 동시에, 연마클리닝 스테이션(S1) 측의 공간을 밀폐한다. 다음으로, 연마클리닝 스테이션(S1)에서, 피처리물에 지립 투사기(3)에 의해 지립을 투사하여 연마클리닝을 행한다. 이때, 작업 스테이션(S2)에서 피처리물의 부착·분리를 병행하여 행한다. 투사 정지 후, 칸막이 부재(12)를 소정 시간(환기 시간) 대기시킨다. 소정 시간 경과 후, 칸막이 부재(12)와 행거 부재(13)를 주회전축 주위로 회전시켜 연마클리닝 처리 후의 피처리물을 작업 스테이션(S2)으로 보낸다. 투사 후의 지립을, 지립 회수 기구(4)에 의해 지립 투사기(3)로 보내고, 이 지립에 혼입된 분진이 포함된 공기를, 배관(53)을 통해 습식 집진기(5)로 운반한다. 습식 집진기(5)에서는, 수막(44a)에 의해 공기 중의 분진을 포집하며, 포집된 분진을 슬러리 형상으로 하여 침전시켜, 집진 후의 공기를 송풍기(42)에 의해 출구 노즐(41)로부터 배출한다.

또한, 습식 집진기(5)에 의한 집진은, 연마클리닝 및 환기 시간 중에만 행해도 되며, 쇼트 블라스트 장치(1)의 가동중 연속하여 행해도 된다.

본 발명을 적용한 쇼트 블라스트 장치(1)는, 상술한 피처리물 수납체(2), 지립 투사기(3), 지립 회수 기구(4), 습식 집진기(5)를 구비하는 구성으로 되어 있으므로, 분진 폭발이 발생할 가능성이 높은 다이캐스트 제품에 대하여 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것을 실현한다.

또한, 쇼트 블라스트 장치(1)는, 습식 집진기(5)가 가스 배출 밸브(46)와, 방산 기구로서의 파열판(49)과, 역류 방지 밸브로서의 폭풍 완충 댐퍼(51)를 구비함으로써, 분진 폭발이 발생할 가능성이 높으며, 또한 이 분진이 물과 반응함으로써 수소 가스가 발생하는 다이캐스트 제품, 예를 들어 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금으로 제조된 다이캐스트 제품에 대하여 안전하게 연마클리닝 처리를 행하는 것을 실현한다.

또한, 쇼트 블라스트 장치(1)의 피처리물 수납체(2)가, 하우징(11), 칸막이 부재(12), 행거 부재(13), 구동 수단(14) 등을 가지며, 칸막이 부재(12)를 회전 방향의 소정 위치로 했을 때, 칸막이 부재(12)와 하우징(11)에 의해 둘러싸인 적어도 하나의 밀폐된 공간이 형성되는, 소위 복수 스테이션 방식(상술한 바에서는, 2개의 스테이션 방식)이므로, 하나의 스테이션에서 연마클리닝 처리 중에, 다른 스테이션에서 피처리물의 분리 및 부착을 행할 수 있기 때문에, 사이클 타임이 단축된다. 또한, 하나의 스테이션 방식과 동일한 사이클 타임에서 비교했을 때에, 2개 이상의 스테이션을 설치함으로써, 연마클리닝 처리를 행하는 스테이션에서 충분한 집진 시간을 설정하는 것이 가능해져, 결과적으로 분진 제거율을 높일 수 있다. 즉, 쇼트 블라스트 장치(1)는, 하나의 스테이션 연마클리닝 장치보다 생산 능력이 높으며, 꼼꼼한 표면 마무리를 가능하게 한다. 또한, 쇼트 블라스트 장치(1)는, 칸막이 부재(12)의 회전을 제어부에 의해 관리하는 구성으로 하였으므로, 연마클리닝 스테이션으로부터 작업 스테이션으로의 분진 누출을 저감할 수 있다.

또한, 쇼트 블라스트 장치(1)에서는, 철끼리의 충돌이나 마찰에 의한 발열을 방지하기 위하여, 적절한 비(非)철재를 선정하였다. 예를 들면, 컨트롤 게이지(29)나, 버킷 엘리베이터(32)의 버킷(34)이나, 송풍기(42)의 팬 임펠러에 불꽃 발생 방지용 재료를 이용하였으므로, 장치로서의 기능을 손상하지 않으면서, 안전한 연마클리닝 처리를 행할 수 있다. 또한, 습식 집진기(5)에 의해 만일의 폭발 피해를 최소로 억제하는 것이 가능하므로, 작업자의 작업 환경이 개선되는 동시에, 안전하게 연마클리닝 처리를 행할 수 있다.

1 : 쇼트 블라스트 장치
2 : 피처리물 수납체
3 : 지립 투사기
4 : 지립 회수 기구
5 : 습식 집진기

Claims

피(被)처리물의 반입 및 반출구를 가지며, 상기 피처리물을 포위하도록 수납하는 피처리물 수납체와,
상기 피처리물 수납체에 수납된 상기 피처리물에 대하여 지립(砥粒, abrasive grain)을 투사하는 지립 투사기와,
상기 피처리물 수납체 내의 투사 후의 지립을 회수하여 지립 투사기로 보내는 지립 회수 기구와,
상기 피처리물 수납체로부터 도통(導通) 배관을 통해 접속되어 지립의 투사에 의해 발생한 분진(粉塵)을 포집(捕集)하는 습식 집진기를 구비하는 쇼트 블라스트 장치에 있어서,
상기 습식 집진기의 입구측에는 폭풍 완충 댐퍼가 설치되어 있고,
상기 쇼트 블라스트 장치는, 마그네슘 합금 다이캐스트인 피처리물에 지립을 투사하여, 상기 마그네슘 합금 다이캐스트의 표면 처리를 하는 장치이며,
상기 지립 투사기로부터 투사되는 지립은, 아연계 투사재인, 쇼트 블라스트 장치.
피(被)처리물의 반입 및 반출구를 가지며, 상기 피처리물을 포위하도록 수납하는 피처리물 수납체와,
상기 피처리물 수납체에 수납된 상기 피처리물에 대하여 지립(砥粒, abrasive grain)을 투사하는 지립 투사기와,
상기 피처리물 수납체 내의 투사 후의 지립을 회수하여 지립 투사기로 보내는 지립 회수 기구와,
상기 피처리물 수납체로부터 도통(導通) 배관을 통해 접속되어 지립의 투사에 의해 발생한 분진(粉塵)을 포집(捕集)하는 습식 집진기를 구비하는 쇼트 블라스트 장치에 있어서,
상기 습식 집진기의 입구측에는 폭풍 완충 댐퍼가 설치되어 있고,
상기 쇼트 블라스트 장치는, 알루미늄 합금 다이캐스트인 피처리물에 지립을 투사하여, 상기 알루미늄 합금 다이캐스트의 표면 처리를 하는 장치이며,
상기 지립 투사기로부터 투사되는 지립은, 알루미늄계 투사재인, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 지립 투사기를 구성하는 컨트롤 게이지(control gauge)는 베릴륨구리(beryllium copper)로 제조된, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 지립 회수 기구를 구성하는 버킷 엘리베이터(bucket elevator)는 도전성 나일론으로 제조된 버킷을 이용하고 있는, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 습식 집진기를 구성하는 팬 임펠러(fan impeller)는, 알루미늄으로 제조된 것인, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 습식 집진기는 집진기 본체의 상부에 설치되며, 송풍기 운전 중에는 폐쇄되고, 송풍기 정지 중에는 개방되는 가스 배출 밸브를 가지는, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 습식 집진기는 집진기 본체에 부착되며, 집진기 본체 내의 압력이 일정 이상이 되었을 때에 작동하여 개방하는 방산(放散) 기구를 가지는, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피처리물 수납체는 상기 피처리물을 둘러싸도록 수납하는 하우징과,
상기 하우징 내부를 2개 이상의 공간으로 나누는 칸막이 부재와,
상기 칸막이 부재에 의해 나누어진 각 공간의 각각에 설치되며, 피처리물을 매달아 유지하는 행거 부재와,
상기 칸막이 부재 및 상기 행거 부재를 회전 구동하는 구동 수단을 가지며,
상기 칸막이 부재가 회전 방향의 소정 위치로 되었을 때, 상기 칸막이 부재와 상기 하우징은 적어도 상기 지립 투사기에 의해 지립을 투사하는 공간을 밀폐하고,
상기 칸막이 부재에 의해 나누어진 공간 내의 상기 밀폐된 공간에 수납된 피처리물에 대하여 상기 지립 투사기에 의해 지립을 투사하고 있을 때에, 상기 밀폐된 공간 이외의 공간에 대하여 피처리물의 반입 및 반출을 행하는 위치에 상기 반입 및 반출구가 설치되어 있는, 쇼트 블라스트 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피처리물 수납체는 상기 피처리물을 둘러싸도록 수납하는 하우징과,
상기 하우징 내부를 2개 이상의 공간으로 나누는 칸막이 부재와,
상기 하우징과 일체(一體)로 또는 별체(別體)로 설치되며, 피처리물을 올려놓는 테이블 부재와,
상기 칸막이 부재 및 테이블 부재를 회전 구동하는 구동 수단을 가지며,
상기 칸막이 부재가 회전 방향의 소정 위치로 되었을 때, 상기 칸막이 부재와 상기 하우징은 적어도 상기 지립 투사기에 의해 지립을 투사하는 공간을 밀폐하고,
상기 칸막이 부재에 의해 나누어진 공간 내의 상기 밀폐된 공간에 수납된 피처리물에 대하여 상기 지립 투사기에 의해 지립을 투사하고 있을 때에, 상기 밀폐된 공간 이외의 공간에 대하여 피처리물의 반입 및 반출을 행하는 위치에 상기 반입 및 반출구가 설치되어 있는, 쇼트 블라스트 장치.
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