KR102023341B1

KR102023341B1 - 축류 투사식 쇼트 블라스트

Info

Publication number: KR102023341B1
Application number: KR1020170132222A
Authority: KR
Inventors: 제일성
Original assignee: 주식회사 다인에스티
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-09-23
Also published as: KR20190041556A

Abstract

본 발명은 축류 투사식 쇼트 블라스트에 관한 것으로서, 구동축(101) 중심부의 중공부(102)를 통해 쇼트볼이 자연 낙하 방식으로 공급되는 중공축형모터(10)와; 상기 중공축형모터(10)에 의해 고속 회전하는 회전체(20)와; 상기 회전체(20)의 중심부에 설치되어 상기 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼을 타격하여 회전체(20)의 내경부 상측으로 분산하는 디스트리뷰터(30)와; 상기 분산된 후 회전체(20)의 내경부 하측으로 굴절된 쇼트볼과 접촉하면서 회전체(20)의 원심력을 쇼트볼에 가하여 회전체(20) 하방으로 가속 투사하는 블레이드(50)를 포함하여 구성함으로써, 블레이드(50)의 축 방향으로 쇼트볼의 투사가 가능케 되어 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포가 균일해지면서 쇼트 블라스팅 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

축류 투사식 쇼트 블라스트{Axial Flow Shot Blast}

본 발명은 축류 투사식 쇼트 블라스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블레이드의 축 방향으로 쇼트볼이 투사되게 함으로써, 쇼트볼이 피가공물 이외의 물체에 충돌되지 않도록 하는 한편, 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포를 균일하게 하여 쇼트 블라스팅 작업의 효율성과 생산성을 향상시킨 축류 투사식 쇼트 블라스트에 관한 것이다.

블라스팅(blasting)이란, 제품이나 재료의 표면에 모래, 강(鋼) 쇼트, 그릿, 모래나 규석 입자 등의 연마재를 첨가한 물 등을 압축 공기 또는 기타의 방법으로 강력하게 분사하여 스케일, 녹, 도막(塗膜) 등을 제거하는 것을 말하며, 이러한 블라스팅 가공에 사용되는 기계를 블라스트 머신이라 한다.

이러한 블라스트 머신은 압축공기를 이용하여 투사재를 투사하는 에어 블라스트와 원심력을 이용해 쇼트볼을 투사하는 쇼트 블라스트로 구분된다.

특히, 쇼트볼을 투사하는 쇼트 블라스트는 일반적으로 금속 제품의 생산 공정인 주조, 다이케스팅, 압연 등의 후처리 및 금속 표면의 스케일을 제거하고, 압축잔류응력의 부여하는데 사용된다.

일반적인 쇼트 블라스트의 구조는 첨부도면 도 1과 같이 투입구(12)를 통해 임펠러(10)의 중심으로 쇼트볼(11)을 공급하면, 모터에 의해 고속 회전하는 임펠러의 중심부에 설치되는 컨트롤게이지(13)와 분배기(14)를 거쳐 회전하는 임펠러의 중심에서 외곽 방향으로 쇼트볼이 배출되면서 임펠러에 방사형으로 설치된 블레이드에 의해 원심력이 더해져 블레이드 표면을 빠른 속도로 슬라이딩하며 가속 투사된다.

그리하여 임펠러에 의해 투사된 쇼트볼은 케이스 하부의 개구부를 통해 투사됨으로써 케이스의 개구부 하부에 피가공물이 위치하면, 피가공물의 가공면에 쇼트볼이 가격되어 쇼트 블라스팅 가공이 이루어지게 된다.

그런데 종래기술의 쇼트 블라스트는 첨부도면 도 2와 같이 쇼트볼(11)이 케이스(15) 하부의 개구부로 투사되는 과정에서 임펠러의 일측 가장자리에서 임펠러의 회전축(10a)과 직각 방향으로 쇼트볼이 투사된다.

따라서 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포가 균일하지 않아 작업 효율성이 저하되는 단점이 있다.

즉, 종래기술은 쇼트볼이 임펠러(10)의 회전에 의해 블레이드(10b) 표면을 타고 슬라이딩되면서 원심력이 가해져 가속이 이루어지기 때문에 블레이드의 폭과, 블레이드의 외측 단부 형상에 따라 평면상 사각형의 형태로 피가공물의 가공면에 투사가 이루어지게 된다.

이때, 모터에 의해 고속 회전하는 임펠러의 블레이드 외측 단부와 상기 평면상 사각형의 투사면 간의 거리는 첨부도면 도 2와 같이 균등하지 않고, 일측으로 갈수록 멀어지기 때문에 평면상 사각형의 형태로 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포가 도 2의 하단에 도시한 바와 같이 사각형의 투사면 전체에 균일하게 분포되지 않게 되고, 그로 인해 피가공물의 위치에 따라서 쇼트 블라스팅 가공이 균일하지 않아 작업 효율성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 종래기술의 쇼트 블라스트는 쇼트볼이 투사되는 과정에서 균일하지 않은 투사량 분포로 인해 쇼트볼의 비산이 많이 발생함으로써 피가공물 주변으로 쇼트볼이 비산되는 것을 방지하기 위해서 설치되는 커버가 비산되는 쇼트볼에 의해 쉽게 손상되어, 커버의 잦은 교체로 인한 비용 부담이 가중되는 등 여러 가지 단점이 있다.

등록특허공보 제10-0585623호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 쇼트볼을 블레이드의 축 방향으로 투사할 수 있도록 함으로써, 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포를 균일하게 하여 쇼트 블라스팅 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있게 한 축류 투사식 쇼트 블라스트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 쇼트볼이 피가공물의 가공면에 대하여 직각에 가깝게 투사되게 함으로써 쇼트볼의 비산을 억제하여 쇼트볼 비산에 따른 주변장치의 손상을 방지할 수 있게 한 축류 투사식 쇼트 블라스트를 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트는 구동축(101) 중심부에 중공부(102)를 형성하여 상기 중공부(102)를 통해 쇼트볼이 공급되는 중공축형모터(10)와;

상기 중공부(102)와 연통되는 내경부(203)를 형성하고, 상기 구동축(101) 하단부에 탈부착 가능케 결합되어 상기 중공축형모터(10)에 의해 고속 회전하는 회전체(20)와;

상기 회전체(20)의 중심부에 설치되어 회전체(20)와 함께 회전하면서, 상기 중공부(102)를 통해 공급되는 쇼트볼을 타격하여 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산하는 디스트리뷰터(30)와;

상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에서 하방으로 튕긴 쇼트볼을 가이드하는 가속투사면(504)을 구비하고, 상기 회전체(20)의 내경부(203) 하측에 방사형으로 형성되어 쇼트볼을 회전체(20) 하방으로 가속 투사하는 블레이드(50)를 포함하여 구성한다.

상기 회전체(20)는 상부가 좁고 하부가 넓은 상협하광 형태로 형성하되, 상단부에는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 하단부가 삽입되어 착탈 가능케 결합되는 결합홈(201)을 형성하고, 상기 결합홈(201) 중심에는 상기 중공부(102)와 연통되는 중심공(202)을 형성하며, 회전체(20) 내부에는 상기 중심공(202)과 연통되는 내경부(203)를 형성하고, 내경부(204) 하단에는 쇼트볼이 투사되는 개구부(204)를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에는 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상방으로 분산된 쇼트볼을 내경부(203) 하방으로 타격하는 회전가이드(40)를 방사형으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전가이드(40)는 상기 회전체(20)의 내경부(203)에서 평면상 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102) 내경을 침범하지 않게 회전체(20) 중심 방향으로 돌출 형성하되, 회전가이드(40)의 내측 단부의 평면 단면은 볼록한 곡면으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전가이드(40)는 상단부에서 하단부로 갈수록 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 형성하여 회전 방향 측에 상기 디스트리뷰터(30)와 대향하는 제2타격면(401)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스트리뷰터(30)는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 중심축선과 중심이 일치하도록 상기 블레이드(50)의 중심축(501) 상단부에 탈부착 가능케 설치하되, 측면상 외곽선이 중심에서 외측 하방으로 갈수록 하향 경사진 원뿔형으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스트리뷰터(30)는 회전 방향 측에 제1타격면(301a)을 형성한 분산날개(301)를 상면에 방사형으로 형성하여 상기 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼을 상기 제1타격면(301a)으로 타격하여 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산하는 것을 특징으로 한다.

상기 블레이드(50)는 내측단부가 상기 회전체(20)의 중심부에 수직 방향으로 형성된 중심축(501)에 일체로 형성되고, 외측단부는 상기 회전체(20)의 내주면에 일체로 형성되어 회전체(20)와 일체로 회전하는 것을 특징으로 한다.

상기 블레이드(50)의 평면은 상기 중심축(501)에서 상기 회전체(20)의 내주면까지 일직선으로 연결 형성하고, 상기 블레이드(50)의 저면은 상기 중심축(501)에는 하나의 연결부(502a)로 연결하되, 상기 내주면에는 갈라진 두 개의 연결부(502b)로 연결하여 블레이드(50)의 하부에 오목한 공간부(503)를 형성하면서, 외측면은 하단으로 갈수록 경사지게 형성되어 쇼트볼을 가이드하는 가속투사면(504)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트는 블레이드의 축 방향으로 쇼트볼이 투사되게 함으로써, 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포를 균일하게 하여 쇼트 블라스팅 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 쇼트볼이 피가공물의 가공면에 대하여 직각에 가깝게 투사되게 함으로써 쇼트볼의 비산을 억제하여 쇼트볼 비산에 따른 주변장치의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 쇼트 블라스트를 나타낸 분해도.
도 2는 종래기술의 쇼트 블라스트에 의한 쇼트볼 투사 방향과 투사량 분포를 나타낸 측면 예시도.
도 3은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 정면 단면도.
도 4는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 회전체 부분 파절 사시도.
도 5의 (가)는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 디스트리뷰터 사시도이고, (나)는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 또 다른 실시 예에 따른 디스트리뷰터 사시도.
도 6은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 회전가이드 평면 단면도.
도 7은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 또 다른 실시 예에 따른 정면 단면도.
도 8은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 블레이드 사시도.
도 9는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 블레이드 저면 예시도.
도 10은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 쇼트볼 투사 형태와 투사량 분포를 나타낸 평면 예시도.
도 11은 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 직선 이동하는 피가공물의 가공면에 쇼트볼이 투사되어 쇼트 블라스팅이 이루어지는 형태를 나타낸 예시도.
도 12는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 바람직한 실시 예에 따른 회전하는 피가공물의 가공면에 쇼트볼이 투사되어 쇼트 블라스팅이 이루어지는 형태를 나타낸 예시도.

이하, 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트의 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부도면에 의하여 더욱 상세히 설명함에 있어서, 다음의 설명은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있으며, 본 발명에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.

예를 들면, '제1부분'과 '제2부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없음은 물론이다.

본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트는 구동축(101) 중심부의 중공부(102)를 통해 쇼트볼이 자연 낙하 방식으로 공급되는 중공축형모터(10)와; 상기 중공축형모터(10)에 의해 고속 회전하는 회전체(20)와; 상기 회전체(20)의 중심부에 설치되어 상기 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼을 타격하여 회전체(20)의 내경부 상측으로 분산하는 디스트리뷰터(30)와; 상기 분산된 후 회전체(20)의 내경부 하측으로 굴절된 쇼트볼과 접촉하면서 회전체(20)의 원심력을 쇼트볼에 가하여 회전체(20) 하방으로 가속 투사하는 블레이드(50)를 포함하여 구성함으로써, 블레이드(50)의 축 방향으로 쇼트볼의 투사가 가능케 되고, 그로 인해 피가공물의 가공면에 투사되는 쇼트볼의 투사량 분포가 균일해지면서 쇼트 블라스팅 작업의 효율성과 생산성을 향상시킬 수 있게 되는데, 이러한 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트를 각 구성부별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 중공축형모터(10)는 구동축(101)의 중심부에 축 방향으로 중공부(102)를 형성한 것으로서 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 구동축(101) 중심부의 중공부(102)에는 쇼트볼을 공급할 수 있도록 상기 중공부(102)를 쇼트볼 공급장치(도시하지 않음)와 연결한다.

상기 쇼트볼 공급장치는 사용한 쇼트볼을 수집한 후, 재사용할 수 있도록 순환 공급하는 장치로서, 본 발명의 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 회전체(20)는 상부가 좁고 하부가 넓은 상협하광 형태로 형성하되, 상기 중공축형모터(10)에 의해 고속 회전하도록 상단부에는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 하단부가 삽입되어 착탈 가능케 결합되는 결합홈(201)을 형성하고, 상기 결합홈(201) 중심에는 상기 중공부(102)와 연통되는 중심공(202)을 형성한다.

이때, 중공축형모터(10)의 구동축(101) 하단부는 다각형의 평면 단면으로 형성하고, 상기 결합홈(201)은 상기 구동축(101) 하단부의 다각형 단면 형상에 대응하는 형상으로 형성하여, 체결나사나 체결볼트를 이용하여 상기 결합홈(201)에 상기 구동축(101)을 나사 결합함으로써, 구동축(101)과 회전체(20)의 보다 견고한 결합이 가능케 된다.

또한, 회전체(20) 내부에는 상기 중심공(202)과 연통되면서 하단부에 개구부(204)가 형성된 내경부(203)를 형성하되, 내경부(203) 내주면에는 쇼트볼의 충돌 충격에 대응하기 위하여 초경코팅층(203a)을 형성할 수 있다.

초경코팅(Tungsten Carbide Coating)은 1980년 개발된 고속화염 용사법 (H.V.O.F High Velocity Oxygen-Fuel Spraying)으로 연료가스(프로판, 메틸아세틸렌, 헵탄, 수소)를 산소와 함께 고압에서 연소시켜 고속의 제트를 발생시키고, 그 고속 제트를 이용해 분말을 용융 분사하여 모재에 초경코팅층(203a)을 형성하는 것으로서, 코팅 조직이 치밀하고 경도가 우수하여 내마모성, 내식성, 내산화성 및 피로 특성과 충격 저항성이 우수하여 쇼트볼의 고속 충격에 대한 내구성을 보장할 수 있게 된다.

상기 디스트리뷰터(30)는 첨부도면 도 3 내지 도 5와 같이 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼을 상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 타격하여 환상으로 분산하기 위해 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 중심축선과 중심이 일치하도록 상기 회전체(20)의 내경부(203) 중심에 탈부착 가능케 설치한다.

즉, 상기 회전체(20)의 내경부(203) 하측에는 회전체(20)의 내주면과 일체로 되는 블레이드(50)가 형성되는데, 상기 블레이드(50)의 중심축(501) 상단부에 디스트리뷰터(30)를 탈부착 가능케 나사 결합한다.

이때, 상기 블레이드(50)의 중심축(501) 상단부와, 상기 디스트리뷰터(30)의 견고한 결합을 위하여 디스트리뷰터(30)의 저면에는 다각형으로 된 결합돌부(302)를 형성하고, 상기 중심축(501) 상단부에는 상기 결합돌부의 형상에 대응하는 결합홈부(501a)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스트리뷰터(30)는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 중심축선과 중심이 일치하도록 상기 블레이드(50)의 중심축(501) 상단부에 탈부착 가능케 설치하되, 측면상 외곽선이 중심에서 외측 하방으로 갈수록 하향 경사진 원뿔형으로 형성한다.

따라서 상기 중공축형모터(10)에 의해 회전체(20)가 고속으로 회전할 때, 디스트리뷰터(30)는 회전체(20)와 일체로 회전함으로써, 중공축형모터(10)의 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼이 회전하는 디스트리뷰터(30)의 경사진 상면과 충돌하여 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산된다.

이때, 상기 디스트리뷰터(30)와 쇼트볼의 충돌에 의한 쇼트볼의 가속도 향상을 위해서 회전 방향 측에 제1타격면(301a)을 형성한 분산날개(301)를 디스트리뷰터(30)의 상면에 방사형으로 형성함으로써 상기 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼은 상기 제1타격면(301a)에 의해 타격되어 제1타격면(301a)의 형성 각도와 형상에 의해 보다 빠른 속도로 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산된다.

아울러, 상기 분산날개(301)는 방사형으로 다수가 형성됨으로써, 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102)를 통해 수직 하방으로 자연 낙하하는 쇼트볼이 디스트리뷰터(30)에 방사형으로 형성된 분산날개(301)의 제1타격면(301a)에 의해 타격되어 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산되는 과정에서 쇼트볼은 어느 일측으로 다량의 쏠림이 없이 평면상 환상으로 고르게 분산된다.

첨부도면 도 5는 상기 분산날개(301)의 다양한 실시 예를 타나낸 것으로서, (가)와 같이 분산날개(301) 간에 공간부를 두는 형태로 형성하거나, (나)와 같이 공간부 없이 분산날개(301)가 방사형으로 형성되는 형태로도 형성할 수 있다.

아울러, 쇼트볼의 환상으로 된 고른 분산을 위해서 상기 분산날개(301)의 수는 한정하지 않으며, 다만 쇼트볼이 공급되는 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102) 단면적 또는 중공부(102)로 공급되는 쇼트볼의 공급량에 따라서 가감할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산된 쇼트볼은 상협하광 형태로 된 회전체(20)의 내경부(203) 상측에 충돌하면서 굴절되어 회전체(20)의 하방으로 튕기게 된다.

이때, 회전체(20)의 하방으로 튕기는 쇼트볼의 속도 향상을 위하여 상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에는 회전가이드(40)를 더 구비할 수 있다.

상기 회전가이드(40)는 첨부도면 도 3 또는 도 6과 같이 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상방으로 타격되어 환상으로 분산된 쇼트볼을 하방으로 타격하기 위하여 상기 회전체(20)의 내경부(203)에서 회전체(20) 중심 방향으로 돌출 형성하되, 상기 회전체(20)의 중심 쪽에 위치하는 내측 단부는 평면상 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102) 내경을 침범하지 않으면서 상기 디스트리뷰터(30)의 분산날개(301)와 이격되게 만곡형으로 돌출 형성한다.

상기 회전가이드(40)의 내측 단부의 평면 단면은 각진 모서리가 없는 볼록한 곡면으로 형성함으로써, 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상방으로 타격된 쇼트볼을 다시 하방으로 타격할 때, 쇼트볼의 손상을 방지한다.

상기 회전가이드(40)의 수나 회전가이드(40)의 두께는 한정하지 않으며, 다만 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102)로 공급되는 쇼트볼의 공급량에 따라 회전가이드(40)의 수는 가감할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

따라서 상기 중공축형모터(10)에 의해 회전체(20)가 고속으로 회전할 때 회전가이드(40)가 회전체(20)와 일체로 회전하면서, 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 타격된 쇼트볼을 회전가이드(40)의 하방으로 타격함으로써, 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 1차 가속된 쇼트볼의 2차 가속이 이루어진다.

아울러, 상기 회전하는 디스트리뷰터(30)에 의해 타격되어 환상으로 분산된 쇼트볼은 상기 회전하는 회전가이드(40)에 의해 하방으로 타격됨으로써 평면상 환상으로 고르게 반사된다.

한편, 첨부도면 도 7은 상기 회전가이드(40)의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로서, 도면과 같이 상기 회전가이드(40)는 상단부에서 하단부로 갈수록 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 형성하여 회전 방향 측에 상기 디스트리뷰터(30)와 대향하는 제2타격면(401)을 형성함으로써, 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상방으로 타격된 쇼트볼이 제2타격면(401)에 의해 타격된다.

회전가이드(40)의 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 형성된 제2타격면(401)의 각도에 의해 쇼트볼은 회전가이드(40)의 하방, 즉 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101)과 평행하는 수직에 가까운 각도로 반사각이 형성되면서 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 1차 가속된 쇼트볼의 2차 가속이 이루어진다.

상기 블레이드(50)는 첨부도면 도 8 내지 도 9와 같이 상기 회전가이드(40)에 의해 하방으로 타격된 쇼트볼에 회전체(20)의 회전력을 가해 회전체(20) 하방으로 가속 투사하기 위하여 내측단부는 상기 회전체(20)의 중심부에 위치하는 중심축(501)에 일체로 형성하고, 외측단부는 회전체(20)의 내주면에 일체로 형성하며, 일측면에는 상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에서 하방으로 튕긴 쇼트볼과 접촉하는 쇼트볼을 가이드하는 가속투사면(504)을 형성하여 상기 회전체(20)의 내경부(203) 하측에 방사형으로 형성한다.

상기 회전체(20)의 내경부(203) 하측에 방사형으로 형성되는 블레이드(50)의 수는 한정하지 않으나, 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102)로 공급되는 쇼트볼의 공급량에 따라서 가감할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

또한, 상기 중심축(501)에서 회전체(20)의 내주면까지 이어지는 블레이드(50)의 평면은 일직선으로 연결 형성하되, 블레이드(50)의 저면은 상기 중심축(501)과는 하나의 연결부(502a)로 연결하고, 회전체(20)의 내주면과는 갈라진 두 개의 연결부(502b)로 연결함으로써 블레이드(50)의 저면 형상은 "Y"자 형상으로 되며, 회전체(20)의 외측면에서 보는 블레이드(50)의 외측 단면 형상은 "人"자 형상으로 되어 블레이드(50)의 하부에 오목한 공간부(503)가 형성된다.

또한, 상기 블레이드(50)의 상단면은 각진 모서리가 없도록 곡면으로 형성하되, 블레이드(50)의 회전 방향 측에 위치하는 가속투사면(504)의 상단 곡면의 곡률을 크게 형성함으로써, 상기 회전가이드(40)에 의해 하방으로 타격된 쇼트볼이 블레이드(50)의 회전 방향 측에 위치하는 가속투사면(504)과 용이하게 접촉된다.

따라서 상기 블레이드(50)는 상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측 내주면 또는 회전가이드(40)에 의해 하방으로 타격되어 2차 가속되는 쇼트볼에 블레이드(50)의 회전 운동 에너지를 전달하여 쇼트볼을 3차 가속시켜 회전체(20)의 하방으로 투사한다.

즉, 상기 쇼트볼은 상기 디스트리뷰터(30)의 타격에 의한 1차 가속에 이어, 회전가이드(40)의 타격에 의한 2차 가속이 이루어진 상태이다.

반면, 블레이드(50)의 회전 속도는 상기 쇼트볼의 이동 속도보다 빠르면서 중량에 따른 운동 에너지도 더 크기 때문에 쇼트볼이 블레이드(50)의 회전 방향 측에 위치하는 가속투사면(504)과 접촉하는 과정에서 블레이드(50)의 운동 에너지가 쇼트볼에 전달된다.

따라서 블레이드(50)의 가속투사면(504)에 접촉한 쇼트볼은 블레이드(50)의 회전에 따른 운동 에너지가 더해져 3차 가속이 이루어짐과 동시에 회전체(20)의 하방으로 최종 투사가 이루어지게 된다.

상기와 같이 블레이드(50)에 의한 쇼트볼의 3차 가속과 투사 과정에서 블레이드(50)의 가속투사면(504)과 쇼트볼 간의 마찰에 의해 발생하는 마찰열은 블레이드(50)의 회전에 따른 공기와의 접촉으로 인해 공랭식으로 냉각되는데 블레이드(50) 하부에는 공간부(503)를 형성함으로써 블레이드(50)의 표면적 확대를 통해 공랭식 냉각 효율성을 높여 마찰열에 의한 블레이드(50)의 손상을 방지할 뿐만 아니라, 상기 공간부(503)는 블레이드(50)의 중량 감소에 의한 회전력 향상에도 도움이 된다.

한편, 블레이드(50)에 의해 쇼트볼의 3차 가속이 이루어지면서 회전체(20) 하방으로의 최종 투사가 이루어질 때, 상기 블레이드(50)의 가속투사면(504) 곡률에 의해 쇼트볼은 회전체(20)의 외경보다 작은 환상으로 투사된다.

즉, 상기 블레이드(50)는 저면에서 볼 때, 블레이드(50)의 중심축(501)과는 하나의 연결부(502a)로 연결되고, 회전체(20)의 내주면과는 갈라진 두 개의 연결부(502b)로 연결됨과 동시에 회전체(20)의 외측면에서 보는 블레이드(50)의 외측 단면 형상은 "人"자 형상으로 되어 블레이드(50)는 하단부로 갈수록, 그리고 회전체(20)의 내주면 쪽으로 갈수록 두께가 두꺼운 형상으로 된다.

따라서 블레이드(50)의 회전 방향 측에 형성된 가속투사면(504)과 접촉하면서 쇼트볼은 블레이드(50)의 가속투사면(504) 곡률에 의해 회전체(20)의 중심 쪽으로 이동하는 동안에 블레이드(50)의 회전력이 가해져 가속이 이루어지면서 최종 투사되기 때문에 첨부도면 도 10과 같이 쇼트볼(A)은 평면상 환상형으로 투사가 이루어지되, 환상형으로 된 쇼트볼 투사면(B)의 쇼트볼 투사량 분포가 전체적으로 균일하게 된다.

그로 인해 쇼트볼의 투사를 환상의 투사면으로 고르게 집중시킬 수 있게 되어 쇼트볼에 의한 피가공물의 가공면 타격력이 향상됨으로써 쇼트 블라스팅 가공 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 회전체(20) 하부에 위치하게 될 피가공물의 가공면에 대하여 수직에 가깝게 쇼트볼의 투사가 이루어짐으로써, 쇼트볼 투사 과정에서 쇼트볼의 비산을 방지하여 쇼트볼 비산에 따른 주변장치의 손상을 방지할 수 있게 된다.

첨부도면 도 11 내지 도 12는 본 발명의 축류 투사식 쇼트 블라스트에 의해 피가공물의 가공면에 투사가 이루어지는 형태를 예시한 것으로서, 도 11과 같이 피가공물(C)이 직선 이동하는 경우에 환상으로 투사되는 쇼트볼의 균일한 투사량 분포가 피가공물이 직선 이동하는 동안 피가공물의 가공면에 균일하게 작용함으로써 피가공물에 대한 쇼트 블라스팅 가공의 균일성과 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 도 12와 같이 피가공물(D)이 회전테이블 상부에 고정되어 회전하는 경우에, 환상으로 투사되는 쇼트볼의 균일한 투사량 분포가 피가공물의 회전하는 동안 피가공물의 가공면에 균일하게 작용함으로써 피가공물에 대한 쇼트 블라스팅 가공의 균일성과 효율성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

10: 중공축형모터 101: 구동축
102: 중공부 20: 회전체
201: 결합홈 202: 중심공
203: 내경부 203a: 초경코팅층
30: 디스트리뷰터 301: 분산날개
301a: 제1타격면 40: 회전가이드
401: 제2타격면 50: 블레이드
501: 중심축 502a, 502b: 연결부
503: 공간부 504: 가속투사면

Claims

구동축(101) 중심부에 중공부(102)를 형성하여 상기 중공부(102)를 통해 쇼트볼이 공급되는 중공축형모터(10)와;
상기 중공부(102)와 연통되는 내경부(203)를 형성하고, 상기 구동축(101) 하단부에 탈부착 가능케 결합되어 상기 중공축형모터(10)에 의해 고속 회전하는 회전체(20)와;
상기 회전체(20)의 중심부에 설치되어 회전체(20)와 함께 회전하면서, 상기 중공부(102)를 통해 공급되는 쇼트볼을 타격하여 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산하는 디스트리뷰터(30)와;
상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에서 하방으로 튕긴 쇼트볼을 가이드하는 가속투사면(504)을 구비하고, 상기 회전체(20)의 내경부(203) 하측에 방사형으로 형성되어 쇼트볼을 회전체(20) 하방으로 가속 투사하는 블레이드(50)를 포함하며,
상기 블레이드(50)는 내측단부가 상기 회전체(20)의 중심부에 수직 방향으로 형성된 중심축(501)에 일체로 형성되고, 외측단부는 상기 회전체(20)의 내주면에 일체로 형성되어 회전체(20)와 일체로 회전하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제1항에 있어서,
상기 회전체(20)는 상부가 좁고 하부가 넓은 상협하광 형태로 형성하되,
상단부에는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 하단부가 삽입되어 착탈 가능케 결합되는 결합홈(201)을 형성하고, 상기 결합홈(201) 중심에는 상기 중공부(102)와 연통되는 중심공(202)을 형성하며, 회전체(20) 내부에는 상기 중심공(202)과 연통되는 내경부(203)를 형성하고, 내경부(204) 하단에는 쇼트볼이 투사되는 개구부(204)를 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제1항 또는 제2항에
상기 회전체(20)의 내경부(203) 상측에는 상기 디스트리뷰터(30)에 의해 상방으로 분산된 쇼트볼을 내경부(203) 하방으로 타격하는 회전가이드(40)를 방사형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제3항에 있어서,
상기 회전가이드(40)는 상기 회전체(20)의 내경부(203)에서 평면상 상기 중공축형모터(10)의 중공부(102) 내경을 침범하지 않게 회전체(20) 중심 방향으로 돌출 형성하되, 회전가이드(40)의 내측 단부의 평면 단면은 볼록한 곡면으로 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제4항에 있어서,
상기 회전가이드(40)는 상단부에서 하단부로 갈수록 회전 방향의 반대 방향으로 경사지게 형성하여 회전 방향 측에 상기 디스트리뷰터(30)와 대향하는 제2타격면(401)을 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제1항에 있어서,
상기 디스트리뷰터(30)는 상기 중공축형모터(10)의 구동축(101) 중심축선과 중심이 일치하도록 상기 블레이드(50)의 중심축(501) 상단부에 탈부착 가능케 설치하되, 측면상 외곽선이 중심에서 외측 하방으로 갈수록 하향 경사진 원뿔형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
제6항에 있어서,
상기 디스트리뷰터(30)는 회전 방향 측에 제1타격면(301a)을 형성한 분산날개(301)를 상면에 방사형으로 형성하여 상기 중공부(102)를 통해 자연 낙하하는 쇼트볼을 상기 제1타격면(301a)으로 타격하여 회전체(20)의 내경부(203) 상측으로 분산하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.
삭제
제1항에 있어서,
상기 블레이드(50)의 평면은 상기 중심축(501)에서 상기 회전체(20)의 내주면까지 일직선으로 연결 형성하고, 상기 블레이드(50)의 저면은 상기 중심축(501)에는 하나의 연결부(502a)로 연결하되, 상기 내주면에는 갈라진 두 개의 연결부(502b)로 연결하여 블레이드(50)의 하부에 오목한 공간부(503)를 형성하면서, 외측면은 하단으로 갈수록 경사지게 형성되어 쇼트볼을 가이드하는 가속투사면(504)을 형성하는 것을 특징으로 하는 축류 투사식 쇼트 블라스트.