KR20130091251A

KR20130091251A - 쇼트블라스트 장치용 드럼 및 쇼트블라스트 장치

Info

Publication number: KR20130091251A
Application number: KR1020127033081A
Authority: KR
Inventors: 료 타테마츠; 미츠오 이시카와; 츠네토시 스즈키
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2013-08-16
Also published as: US20130090044A1; EP2583791B1; PL2583791T3; US9248548B2; WO2011161841A1; KR101652857B1; JP5288052B2; EP2583791A4; CN102284913A; EP2583791A1; TWI458595B; JPWO2011161841A1; TW201200298A; CN102284913B; KR20160022938A

Abstract

본 발명은, 쇼트블라스트 장치용 드럼의 바닥부에 묻힌 피처리 제품의 교반성을 향상시킴으로써, 피처리 제품 전체에서 연마클리닝 정도를 균일하게 하고, 또한 피처리 제품끼리의 충돌에 의한 타흔도 억제하는 드럼과 이 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치를 제공한다. 드럼은, 중공형상의 바디부와, 원추사다리꼴 형상의 바닥이 있는 하반부와, 상기 하반부 및 상기 바디부에 연이어 접하는 피처리 제품을 교반하기 위한 교반용 돌기부를 구비하며, 상기 교반용 돌기부가 적어도 2면을 가지며, 그 1면은 픽업면이며, 다른 1면은 슬라이드다운면이다. 쇼트블라스트 장치는, 상기 드럼에 추가하여, 캐비넷과, 원심투사기를 구비하며, 상기 캐비넷은 개구부측에, 천장벽, 바닥벽 및 양 측벽으로 구성되는 시일벽부를 가지고, 상기 드럼에는 캐비넷의 개구부를 폐쇄가능한 덮개체를 구비하며, 상기 덮개체는 드럼에 일체로 회동가능하게 부착된다.

Description

쇼트블라스트 장치용 드럼 및 쇼트블라스트 장치{DRUM FOR SHOT BLAST APPARATUS AND SHOT BLAST APPARATUS}

본 발명은, 소형물품(小物)·박형물품(薄品) 제품의 스케일 제거(descaling), 버제거(trimming) 등을 처리하는 장치의 하나로서, 피처리 제품(work to be treated, 워크)이 투입된 드럼을 회전시키면서, 드럼 내에 투사재(쇼트)를 투사함으로써, 피처리 제품에 투사처리를 실시하는 쇼트블라스트 장치에 관한 것이다. 특히, 피처리 제품에 균일한 투사처리를 실시하는 것이 가능한 교반(攪拌)성이 높은 쇼트블라스트 장치용 드럼 및 그 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치에 관한 것이다.

종래, 캐비넷과, 구멍이 있는 회전 드럼과, 원심투사기를 구비한 쇼트블라스트 장치는 공지이다(특허문헌 1 참조). 캐비넷은, 상기 피처리 제품 투입·배출용의 개구부를 폐쇄가능한 덮개체를 구비하고 있다. 드럼은, 드럼의 축심을 통과하는 수평축을 회동(回動)축으로 하여 회동가능하며, 상기 캐비넷의 내부에 있어서 피처리 제품 투입위치·처리위치·배출위치의 각 작업 위치로 회동할 수 있게 되어 있다.

또한, 드럼은, 바닥이 있는(closed bottom, 有底) 원통형상 또는 바닥이 있는 각기둥 중공형상(hollow polygonal pillar)으로 되어 있으며, 드럼의 내주면에는, 막대판 돌기부(plate-like-bar projection)가 나선형상으로 설치되어, 드럼의 회전에 의해 피처리 제품을 교반시키고 있었다.

그러나, 드럼의 개구방향 앞쪽부(the part nearer to the opening, 1), 중앙부(2)에 위치하는 피처리 제품은 교반성이 높은 것에 비해, 바닥부(3)에 위치하는 피처리 제품은 교반성이 매우 나쁘고, 투사에 노출되는 일이 적기 때문에, 피처리 제품 전체에서 연마클리닝(硏掃) 정도에 편차가 생긴다고 하는 문제가 있었다(도 1 참조).

일본 특허공개공보 평08-126959호

본 발명의 목적은, 상기를 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은, 소형물품·박형물품 제품의 스케일 제거, 버제거 등을 처리하는 장치의 하나로서, 피처리 제품이 투입된 드럼을 회전시키면서, 드럼 내에 쇼트를 투사함으로써, 피처리 제품에 투사처리를 실시하는 쇼트블라스트 장치의 드럼으로서, 드럼 바닥부에 묻힌 피처리 제품의 교반성을 향상시킴으로써, 피처리 제품 전체에서 연마클리닝 정도를 균일하게 하며, 더욱이 피처리 제품끼리의 충돌에 의한 타흔(打痕)도 억제할 수 있는 드럼 및 이 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼은, 피처리 제품이 투입된 드럼을 회전시키면서, 드럼 내에 쇼트를 투사함으로써, 피처리 제품에 투사처리를 실시하는 쇼트블라스트 장치용 드럼으로서, 중공형상의 바디부와, 원추형상, 원추사다리꼴형상 혹은 U자형상의 바닥이 있는 하반부와, 상기 하반부에 연이어 접하는 동시에 하반부보다 짧은 높이를 가지는 볼록부분과, 상기 하반부 및 상기 바디부에 연이어 접하는 피처리 제품을 교반하기 위한 교반용 돌기부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼은, 상기 교반용 돌기부가 적어도 2면을 가지고 구성되며, 그 1면은 픽업면(surface for picking up)이며, 다른 1면은 슬라이드다운면(surface for having works slide down)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼에 따르면, 픽업면을 가지는 교반용 돌기부를 설치함으로써, 바닥부에 묻힌 피처리 제품의 교반성 향상이 가능해지고, 또한, 슬라이드다운면을 설치함으로써 피처리 제품끼리의 충돌에 의한 타흔을 방지하는 것이 가능해진다.

더욱이, 본 발명의 쇼트블라스트 장치는, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼에 추가하여, 캐비넷과, 원심투사기를 구비한 쇼트블라스트 장치로서, 상기 드럼은, 드럼의 축심을 통과하는 수평축을 회동축으로 하여 회동가능하며, 상기 캐비넷의 내부에 있어서 피처리 제품 투입위치·처리위치·배출위치의 각 작업위치로 회동할 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 캐비넷은, 상기 피처리 제품 투입·배출용의 개구부를 폐쇄가능한 덮개체를 구비하고, 상기 캐비넷의 개구부 측에, 천장벽, 바닥벽 및 양 측벽으로 구성되는 시일벽부를 가지며, 상기 덮개체는, 상기 드럼에 일체로 회동가능하게 부착되는 것을 특징으로 한다.

상기를 특징으로 한 쇼트블라스트 장치에 따르면 피처리 제품에 균일한 투사 처리를 실시할 수 있다.

도 1은, 피처리 제품이 투입된 종래 드럼의 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치의 피처리 제품 처리시를 나타내는 일부 생략 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼의 1실시예를 나타내는 일부 생략 단면도이다.
도 4는, 도 3에 있어서의 교반용 돌기부만을 나타내는 도면으로서, 상기 교반용 돌기부를 수평상태로 한 평면도, 정면도, 및 측면도이다.
도 5는, 도 3의 Ａ-Ａ선을 따른 도면(일부 생략)이다.
도 6은, 도 5의 Ｂ-Ｂ선을 따른 단면도(일부 생략)이다.
도 7은, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼의 1실시예를 나타내는 사시도(일부 생략)이다.
도 8은, 비교예의 검증 테스트의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 본 발명의 쇼트블라스트 장치의 1실시예를 나타내는 정면도이다.
도 10은, 본 발명의 쇼트블라스트 장치의 1실시예를 나타내는 좌측면도이다.
도 11은, 본 발명의 쇼트블라스트 장치의 1실시예를 나타내는 평면도이다.
도 12는, 본 발명의 쇼트블라스트 장치의 1실시예를 나타내는 일부 생략 단면도이다.
도 13은, 도 11의 Ｘ부위의 확대 단면도 및 그 하면 화살표를 따른 도면이다.
도 14는, 도 11의 Ｙ부위의 확대 단면도이다.
도 15는, 덮개체 폐쇄시의 캐비넷과, 각 시일재와 덮개체 간의 횡단 위치 관계도이다.
도 16은, 마찬가지로, 도 15의 Ｚ-Ｚ선을 따른 개략 단면도이다.
도 17은, 피처리 제품 투입시의 드럼의 위치를 나타내는 일부 생략 단면도이다.
도 18은, 피처리 제품 처리시의 드럼의 위치를 나타내는 일부 생략 단면도이다.
도 19는, 피처리 제품 배출시의 드럼의 위치를 나타내는 일부 생략 단면도이다.

이하, 본 발명의 1 실시 형태를, 도면 예에 근거해서 설명한다.

본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼(D)은, 도 2에 나타내는 바와 같은 소형물품(小物)·박형물품(薄品) 제품의 스케일 제거, 버제거 등을 처리하는 장치의 하나로서, 피처리 제품이 투입된 드럼을 상기 드럼의 축심(L1)을 중심으로 회전시키면서, 드럼 내에 쇼트를 투사함으로써, 피처리 제품에 투사처리를 실시하는 쇼트블라스트 장치용 드럼이며, 이 드럼(D)은, 도 3과 같은 원통의 바디부(4)와, 바닥이 있는 원추사다리꼴의 하반부(5)와, 하반부(5)보다 짧은 높이를 가지는 원추사다리꼴의 볼록부(6)와, 교반용 돌기부(7)를 가지는 구조로 되어 있다.

교반용 돌기부(7)는 드럼(D)의 회전에 의해 피처리 제품(W)을 회전에 대하여, 회전 방향 및 바닥이 있는 원추사다리꼴의 하반부(5) 방향에서 개구 방향 앞쪽부(1) 방향으로의 교반을 가능하게 하는, 픽업면(8)과 슬라이드다운면(9)을 가지는 형상이다.

이 픽업면(8)은, 드럼 하부에 묻혀 있는 피처리 제품(W)을 퍼올리며, 비틀림각(angle of twist, 15)(도 5 참조)을 가짐으로써 드럼(D)의 회전에 의해, 피처리 제품(W)을 픽업면(8)을 따라 드럼(D)의 개구 방향으로 흘려 떨어뜨린다(도 2 참조).

한편, 슬라이드다운면(9)은 드럼(D)의 회전에 의해 피처리 제품(W)을 수평방향으로 이동해서 교반을 행할 때, 피처리 제품(Ｗ)끼리의 충돌에 의한 타흔을 감소시키도록, 피처리 제품(W)을 슬라이드다운면(9)을 따라 흘려 떨어뜨리기 위해 설치되어 있다.

상기 교반용 돌기부(7)는, 상기 하반부(5) 및 상기 바디부(4)에 연이어 접한다. 교반용 돌기부(7)의 드럼 하반부 접합 개시점(13)이 바디부 접합 종점(14)보다 회전 방향에 대하여 전방으로 되도록 접합되어 있다.(도 3, 도 5 참조)

그리고, 이 교반용 돌기부(7)는 드럼(D)의 내주면에 2개 설치되어 있다.

본 실시예에서는 교반용 돌기부(7)를 2개로 하고 있지만, 1개 내지, 3, 4개의 복수개로 해도 좋다. 교반용 돌기부(7)를 5개 이상 설치할 수도 있지만, 교반성의 향상은 기대할 수 없기 때문에, 1~4개로 하는 것이 적합하다.

도 4(a)에 나타내는 교반용 돌기부의 길이(10)는 바디부(4)의 모선(母線)길이보다 짧고, 도 4(b)에서 나타내는 높이(11)는 드럼 바디부(4)의 반경의 1/8 이상, 2/3 이하로 하는 것이 적합하다. 교반용 돌기부의 길이(10)를 바디부(4)의 모선길이보다 길게 하면, 교반시에 피처리 제품이 드럼 밖으로 흘러내려 떨어져 버린다. 또한, 교반용 돌기부의 높이(11)가 드럼 바디부(4)의 반경의 1/8 미만이면 픽업면이 작아 피처리 제품을 충분히 퍼올릴 수 없고, 2/3를 초과하면 원추사다리꼴의 볼록부(6)와 교반용 돌기부(7) 사이에 피처리 제품이 박히거나, 교반용 돌기부(7)가 직접 투사재에 투사되어 조기에 마모되거나 한다.

또한, 도 4(c)에 나타내는 픽업면(8)과 슬라이드다운면(9)의 각도(12)는, 60°~ 120°로 하는 것이 적합하다. 각도(12)를 넓게 한 경우, 교반 성능은 떨어지지만 타흔을 기피하는 제품에 유효하다. 한편, 각도(12)를 좁게 한 경우, 교반 성능은 상승하지만 타흔은 커진다. 또한, 픽업면(8)과 슬라이드다운면(9)의 단면은 삼각형상 혹은 사다리꼴 형상이다.

또, 도 5에 나타내는 교반용 돌기부(7)의 드럼 하반부 접합 개시점(13)으로부터 바디부 접합 종점(14)까지의 비틀림각(15)은 50°~ 120°로 하는 것이 적합하다. 비틀림각(15)을 좁힌 경우, 타흔이 커지는데다가, 개구부 앞쪽부(1) 방향으로의 피처리 제품(W)의 이동량이 작아, 교반은 충분하지 않게 된다. 비틀림각(15)을 넓힌 경우, 피처리 제품(W)은 드럼 축방향으로 이동하지 않고, 흘러내릴 뿐 교반되지 않는다.

도 7은, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼의 교반용 돌기부(7)를 나타내는 사시도이다.

더욱이, 드럼(D) 내주면에는, 피처리 제품(W)의 완전배출을 가능하게 하기 위한 막대판 돌기부(16)가, 하반부(5) 및 바디부(4)에 바디부(4)의 모선에 대하여 경사시켜 접합되어 있다(도 6 참조). 이 막대판 돌기부(16)의 바디부(4)의 모선에 대한 경사각도(θ)는 15°~ 60°이며, 바람직하게는, 35°~ 40°이다. 막대판 돌기부(16)의 경사 방향은, 드럼(D)의 회전 방향에 대하여 막대판 돌기부(16)의 하단(드럼 바닥이 있는 측)이 전방에, 상단(드럼 개구측)이 후방이 되도록 접합되어 있다. 또한, 이 막대판 돌기부(16)는, 하반부(5)의 볼록부(6)와의 접합단 근방으로부터 바디부(4)의 교반용 돌기부(7)의 바디부 접합 종점(14)보다 상방(드럼 개구측)까지 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 제작상의 관점에서, 하반부(5)와 바디부(4)의 막대판 돌기부(16)를 분할하고 있지만, 일체로 해도 상관없다. 막대판 돌기부(16)의 단면 형상은, 예컨대, 높이 10~50mm, 폭 5~30mm의 대략 직사각형으로 할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 높이 20~30mm, 폭 10~15mm로 할 수 있다. 또한, 이 막대판 돌기부(16)는, 교반용 돌기부(7)에 간섭하지 않는 부위에, 예컨대, 2~8개의 복수개를 설치할 수 있다.

한편, 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼(D)에는, 도시하지 않은 쇼트 배출 구멍(holes for discharging the particles for treatment)으로서 피처리 제품이 통과하지 않고 투사재(쇼트)가 통과하는 크기의 구멍이 원통의 바디부(4)와 원추사다리꼴의 하반부(5)의 측면에 다수 형성되어 있다.

평가 시험

본 실시예의 드럼과 종래의 드럼으로 피처리 제품의 교반성에 대해서 비교, 검증을 행하고, 효과를 확인했다.

검증에 이용한 본 실시예의 드럼(D)은, 원통의 바디부(4)의 지름 700mm, 길이 620mm이며, 바닥이 있는 원추사다리꼴 하반부(5)의 바닥이 있는 부분의 지름 345mm, 바닥이 없는 부분의 지름 700mm, 높이 44mm의 크기의 것을 이용하였다. 한편, 검증 테스트에 이용한 본 실시예의 드럼(D)과 비교를 위한 종래 드럼의 형상은 동일하다.

또한, 검증에 이용한 본 실시예의 드럼(D)에는, 교반용 돌기부(7)를 2개 설치하고, 이 교반용 돌기부(7)의 픽업면(8)과 슬라이드다운면(9)의 각도(12)는 92°, 높이(11)는 102mm, 비틀림각(15)은 61°로 했다.

검증은, 피처리 제품으로서 십자구멍이 있는 냄비머리 작은 나사(pan head small screw, M5×20)를 이용하여, 드럼 투입량 80kg, 드럼 자전 회전수 3.65ｒｐｍ/ｍｉｎ으로 행하였다. 한편, 드럼은 수평면에 대하여 드럼 축심이 30°의 각도가 되도록 도 2와 같은 쇼트블라스트 장치에 부착하였다.

검증 방법은, 80kg의 피처리 제품 중 1개의 피처리 제품에 페인트를 칠하고(塗裝), 1분 동안에 표면으로 드러난 회수를 외관검사로 계측했다. 평가는, 상기의 검증 방법으로 계측 데이터를 3회 취하여, 그 평균치에 의해 행하였다.

검증의 결과는 도 8에 나타내는 그래프와 같이 되었다.

문제로 되고 있었던 드럼(D)의 바닥부(3)에 묻힌 피처리 제품의 교반성이, 종래의 드럼에 비해 본 실시예의 드럼에서는, 1.7회/ｍｉｎ으로부터 4.7회/ｍｉｎ으로 약2.8배 교반성이 향상된 결과가 얻어졌다.

한편, 본 실시예의 드럼(D)의 바디부(4)는 원통형으로 했지만, 다각중공형,혹은 원통형과 다각중공형의 복합형이어도 좋다. 또한, 드럼의 하반부(5)는 원추형상 혹은 U자형상으로 해도 좋다.

더욱이, 드럼의 볼록부(6)는, 원추, 4각뿔(square pyramid) 또는 4각뿔사다리꼴(square pyramid of trapezoidal) 형상, 다각뿔(pyramid) 혹은 다각뿔사다리꼴(pyramid of trapezoidal) 형상이어도 좋다.

다음에 본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치에 대하여 설명한다(도 9~11). 한편, 이하의 설명에서, 덮개체의 상·하 및 전·후는, 특히 단정하지 않는 한, 덮개체 폐쇄 위치(처리 작업시)를 기준으로 한다.

본 발명의 쇼트블라스트 장치용 드럼을 이용한 쇼트블라스트 장치(S)는, 상술한 바와 같이, 소형물품, 박형물품 제품 등의 스케일 제거, 버제거 등의 처리 목적으로, 사용되는 것이다.

쇼트블라스트 장치(S)는, 캐비넷(21)과, 드럼(D)과, 원심투사기(25)를 구비하고 있다.

캐비넷(21)은, 쇼트 투사시, 투사재가 외부로 비산하지 않도록 전면(全面) 둘러싸인 밀폐적 구조로 되어 있다.

드럼(D)은, 상술한 교반용 돌기가 설치된 드럼이 이용되어 있다. 이 드럼(D)은, 캐비넷(21) 내부에 피처리 제품을 수납하여 회전시키면서 피처리 제품을 균등하게 투사처리하기 위한 용기이다. 그리고, 이 드럼(D)은, 드럼(D)의 축심(L1)을 통과하는 수평축을 회동축(L2)으로 하여 회동가능하며, 캐비넷(21)의 내부에 있어서 피처리 제품 투입위치·처리위치·배출위치의 각 작업 위치 사이에서 회동할 수 있게 되어 있다.

원심투사기(25)는, 캐비넷(21)의 상부 후방에 배치되며, 쇼트(투사재)를 가속시켜, 드럼(D)의 개구를 향해 투사하는 것이다.

그리고, 쇼트블라스트 장치(캐비넷)(S)의 일측(좌측) 및 후측에 걸쳐 처리 작업시 사용되는 투사재 공급 수단이 부설(付設)되어 있다.

투사재 공급수단은, 투사재 공급박스(31)로부터 캐비넷(21)에 투입된 투사재를 상방으로 들어올리는 버킷 엘리베이터(bucket elevator, 32)와, 상기 버킷 엘리베이터(32)의 상부 배출구와 연이어 접하는 세퍼레이터(separator, 33)와, 상기 세퍼레이터(33)의 하방에 배치된 호퍼(hopper, 34), 투사재 투입파이프(35) 및 파쇄물 배출파이프(36) 등등으로 구성되어 있다. 또한, 캐비넷(21)의 하부(바닥부)에 투사재 회수용의 스크류 컨베이어(27)가 배치되어, 상기 스크류 컨베이어(27)의 반출구가 상기 버킷 엘리베이터(32)에 연이어 접하여 투사후의 투사재를, 처리 공정에 의해 발생한 분진(粉塵)이나 스케일(scales) 등과 함께 회수한다. 상기 회수물로부터 재사용가능한 투사재를 세퍼레이터(33)에 의해 분리(풍력분급, 風力分級) 해서 원심투사기(25)로 순환(되돌림)가능하게 되어 있다.

한편, 세퍼레이터(33)에 의해 풍력분급된 투사재 등의 파쇄물은 파쇄물 배출파이프(36)로 배출가능하게 되어 있다.

또한, 버킷 엘리베이터(32) 및 세퍼레이터(33)는, 캐비넷(21)과 연통하여, 연속된 밀폐실 구조로 되며, 덕트접속부(41, 42)로부터 집진 장치(미도시됨)에 덕트를 통하여 접속되어 있다.

버킷 엘리베이터(32) 측의 집진 장치와의 접속은, 주로 캐비넷(21) 내에서 발생하는 분진을 흡인 배출하기 위함이다.

세퍼레이터(33) 측의 집진 장치와의 접속은, 세퍼레이터(33)에 의해 회수 투사재로부터 사용가능한 투사재를 분리해서 원심투사기(25)에 재투입하기에 앞서, 분진, 스케일, 및 재사용할 수 없는 투사재와 같은 가벼운 것을 제외하기 위함이다.

또한, 세퍼레이터(33)로 풍력분급된, 분진보다 무겁지만 재사용가능한 투사재보다 가벼운 투사재(마모나 파쇄에 따름)나 스케일 등은 세퍼레이터(33)에 접속된 파쇄물 배출파이프(36)를 통하여 쇼트블라스트 장치(S)의 외부로 배출된다.

한편, 세퍼레이터(33)로 풍력분급된 재이용가능한 투사재는, 호퍼(34)에 접속되어 있는 투사재 투입파이프(35)에 의해 투사재 투입구(39)로 보내진다. 호퍼(34)의 저류(貯留) 가능량을 초과한 투사재는 투사재 오버플로우 파이프(pipe for transporting the surplus particles for treatment, 37)로부터 투사재 공급박스(31)에 보내져, 스크류 컨베이어(27), 버킷 엘리베이터(32)에 의해 원심투사기(25)로 순환된다.

드럼(D)은, 드럼 회전(자전)용의 구동모터(M2)에 의해 회전축(81)을 통하여 회전되게 되어 있다. 한편, 회전축(81)의 드럼측 선단에는 볼록형상 돌기(82)가 설치되어 있으며, 이 볼록형상 돌기를 드럼 바닥 중심에 설치된 위치결정 구멍에 끼움결합시켜 위치결정하고, 드럼(Ｄ) 측의 플랜지와 회전축 측의 플랜지를 나사고정하여 접합시킨다. 회전축(82)에 볼록형상 돌기를 설치함으로써, 마모 등에 의해 드럼(D)을 교환할 때, 드럼(D)의 위치결정이 용이하게 행해져, 교체 시간을 단축시키는 효과를 나타낸다.

더욱이, 드럼(D)의 외주에는 드럼 바디부를 둘러싸는 외부통(85)이 설치되어 있다. 이 외부통(85)에는, 드럼(D)의 축심(L1)을 통과하는 수평축이 회동축(L2)과 일치하고 있으며, 구동모터(M1)에 의해 드럼(D) 및 드럼 회전(자전)용의 구동모터(M2)과 함께 회동(공전)된다.

또한, 상기 외부통(85)에는, 드럼(D)이 피처리 제품 배출시의 위치에 있어서의 하측에 오는 위치(도 19 참조)에 있어서, 피처리 제품 배출을 위한 안내 플랩(77)이 부착되어 있다. 상기 안내 플랩(77)은, 드럼(D)으로부터 처리 후의 피처리 제품(W)을 배출할 때, 배출된 피처리 제품(W)을 받아들이기 위한 받이수단(receiving container, 90)으로 원활하게 배출하는 작용을 나타낸다(도 19 참조).

원심투사기(25)는, 구동모터(M3)에 의해 벨트 전동(傳動)에 의해 구동되게 되어 있다.

또한, 버킷 엘리베이터(32) 및 스크류 컨베이어(27)는, 각각 구동모터(M4, M5)에 의해 구동되게 되어 있다.

그 다음에, 본 발명의 쇼트블라스트 장치의 특징적 구성에 대응하는 실시 양태에 대해서 설명한다.

기본적으로는, 캐비넷(21)은, 상기 피처리 제품 투입·배출용의 개구부(2lb)를 폐쇄가능한 덮개체(61)를 구비하고, 캐비넷(21)의 개구부(2lb) 측에, 천장벽(69a), 바닥벽(69b) 및 양 측벽(69c, 69c)으로 구성되는 시일벽부(69)를 가지고 있다(주로 도 12·15·16 참조).

상기 캐비넷(21)은, 전방으로 돌출하는 활형(弓形) 돌출벽(21a, 21a)이 형성되어 전면측이, 하측폭이 넓은 개구부(2lb)를 구비한 상하 원호형상으로 되어 있다. 그리고, 캐비넷(21)의 바닥부에는 스크류 컨베이어(27)가 폭방향으로 배치되며, 상기 스크류 컨베이어(27)에 투사 후의 투사재가 집합하도록 양측이 대향하는 경사바닥벽(21d, 21e)으로 된 구성이다.

덮개체(61)는, 회전 드럼(D)에, 프레임(60, 60)(도 15 참조)을 통하여 일체로 회동가능하게 부착되는 동시에, 시일벽부(69)에 끼움결합가능한 상·하 원호벽부(61a, 6lb) 및 상기 원호벽부(61a, 6lb)의 전단측을 접속하는 스트링형상 벽부(61c) 및 상기 스트링형상 벽부(61c)와 상·하 원호벽부(61a, 6lb) 사이를 막는 양 측벽부(61d, 61d)로 형성된 보트형상이다.

그리고, 덮개체(61)의 상기 상·하 원호벽부(61a, 6lb) 및 양 측벽부(61d, 61d)와 시일벽부(69)간의 틈새가 적어도 1열의 립형상(the shape of a lip)의 시일재가 배치되어 시일되어 있다.

도면 예에서는, 시일재는, 제작 조립상의 견지로부터, 개구부 시일벽부(69)의 천장벽(69a) 및 양 측벽(69c, 69c)에 3열 구성의 제 1 시일재(71)를 배치하는 동시에, 바닥벽(69b)에 2열 구성의 제 2 시일재(73)가 배치되며, 또한, 캐비넷(21)의 개구부(2lb) 하단의 벤딩벽(bent wall, 21f)을 따라 1열 구성의 제 3 시일재(74)가 배치되어 있다.

제1·제2 시일재(71, 73)는, 립형상의 시일재로 되어 있다. 즉, 시일벽부(69)에 나사고정되는 베이스부(base parts, 71a, 73a)로부터 소요 열(列)수의 부착 핀부(fins for fastening, 7lb, 73b)를 돌출시키고, 각 부착 핀부(7lb, 73b)에 시일 립부(71c, 73c)를 나사고정하여 형성한 것이다.

그리고, 제 1 시일재(71)의 시일 립부(71c)는, 소정 피치(예를 들면 20~100mm)로 투사재 배출구멍(72)이 형성된 띠판(band in the shape of a strip)을 접어 구부려 링형상으로 하고 선단부 U자형 단면으로 되어 있다. 선단부 U자형 단면으로 함으로써 시일성 및 1열째의 투사재 차단작용이 증대한다. 또한, 제 1 시일재(71)의 시일 립부(71c)의 투사재 배출구멍(72)은, 제 1 시일재(71)가 굴곡부를 구비한 일체 형상(정면도 역U자형)으로 하지 않고, 제작상 및 부착상의 견지로부터, 시일재(71)를, 예를 들면 천장벽(69a)에 유지되는 천장측과 양 측벽(69c)에 유지되는 측벽측을 별체 구성으로 하였기 때문에 필요한 것이다.

즉, 시일재(71)의 천장측과 측벽측과의 부착 틈새로부터 투사재가 빠져나가 천장측의 시일 립부(71c)의 내부(71d)에 들어간 경우, 피처리 제품 배출시(도 19), 이 투사재를 천장측의 시일 립부(71c)의 외부로 배출시키기 위한 것이다.

제 2 시일재(73)의 시일 립부(73c)는, 띠판이 본래대로의 핀 형상이다. 제 2 시일재(73)를 핀 형상(fin-shape)으로 한 것은, 캐비넷(21)의 앞측 경사바닥벽(21d) 위치, 즉, 제 2 시일재(73)의 부착 위치에는, 실질적으로 거의 투사재가 도달하지 않아, 제 1 시일재(71)와 같은 구성으로 할 필연성은 없으며, 단지 발생 분진의 누출을 방지하는 것만으로 좋기 때문이다.

제 3 시일재(74)는, 띠판을 만곡시켜 형성되며, 분진 누출의 ２중 방지 구조로 되어 있다. 이 때문에, 제2·제3 시일재는, 일방만이어도 된다.

그 다음에, 상기 구성의 쇼트블라스트 장치(S)의 공정은 하기와 같이 된다(주로, 도 17 ~ 19 참조).

준비로서, 투사재(쇼트)를, 버킷 엘리베이터(32)의 투사재 공급박스(31)로부터 캐비넷(21) 내에 투입해둔다.

그 다음에, 드럼(D)을 경사이동시켜 도 17의 피처리 제품 투입위치로 한다. 피처리 제품 투입위치에서는, 덮개체(61)는 드럼(D)과 일체로 경사이동해서 개방(開)위치가 되어, 캐비넷(21)의 전면측에 위치하는 개구부(2lb)로부터 피처리 제품의 투입이 가능해진다. 피처리 제품 투입위치가 된 드럼(D)에 피처리 제품을 투입한다. 피처리 제품의 투입수단은 특히 문제삼지 않는다.

계속해서, 드럼(D)을 경사이동시켜 처리작업 위치로 한다(도 18). 이 위치에서는 덮개체(61)가 폐쇄(閉)위치가 되어 캐비넷(21)이 밀폐 상태가 된다. 이 상태로, 각 구동모터(M1, M3, M4, M5)를 구동시켜, 드럼(D)을 자전시킴과 동시에, 원심투사기(25), 버킷 엘리베이터(32), 스크류 컨베이어(27), 집진 장치(도시 생략)를 가동시킨다.

그러면, 투사재가 버킷 엘리베이터(32)로부터 세퍼레이터(33), 호퍼(34)를 거치며, 투입파이프(35)를 거쳐 투사기(25)에 투입된다. 상기 투사기(25)로부터 드럼(Ｄ) 내의 피처리 제품을 향해서 투사재가 투사된다. 자전을 하고 있는 드럼(Ｄ) 내의 피처리 제품(W)은, 드럼(D)에 설치된 교반용 돌기부(7)에 의해 빈틈없이 교반되어, 균일한 투사처리가 행해진다.

투사재가 덮개체(61)와 캐비넷의 시일벽부(69) 간의 틈새에 이르러도, 상기 틈새에는 제1·제2 시일재(71, 73)로 밀봉되어 있기 때문에 캐비넷(21) 밖으로 누출될 일은 없다.

또한, 제 1 시일재(71)의 천장측과 측벽측의 접속부 틈새로부터 빠져나간 투사재가 시일 립부(71c)의 내부(71d)에 들어갔다고 해도, 도어체(cover) 개방시(피처리 제품 배출시)에, U자형 단면의 선단의 투사재 배출구멍(72)으로부터 낙하하여 시일 립부(71c)의 외부, 즉 캐비넷(21) 내로 되돌려진다.

캐비넷(21) 내로 되돌려진 투사재는, 앞측 경사바닥벽(21d)을 낙하해서 스크류 컨베이어(27)에 이르며, 다른 투사 후 투사재와 마찬가지로 하여, 순환 사용된다.

처리 작업이 종료하면, 구동모터(M3)를 멈추고, 투사기(25)의 가동을 멈춘다. 이때, 드럼(D)의 자전은 계속되고 있으므로, 드럼(Ｄ) 내의 투사재는 상술한 쇼트배출구멍을 통하여 드럼(D)의 외부에 배출된다(캐비넷(21) 내를 낙하한다.). 한편, 드럼(Ｄ) 내의 투사재가 모두 배출되는데 필요한 시간은, 피처리 제품 및 투사재의 양이나 형상이나 크기에 따라 다르다. 따라서, 짧은 시간에 드럼(Ｄ) 내의 투사재의 배출이 완료하는 경우도 있지만, 투사후의 캐비넷(21) 내는 분진이 흩날리고 있어, 그 상태로 덮개체(61)를 개방위치로 했을 경우, 캐비넷(21) 내의 분진이 외부로 누출되므로 작업 환경상 바람직하지 못하다. 캐비넷(21) 내의 분진농도가 외기(外氣)와 같은 정도가 되도록 집진 장치에 의해 환기하기 위해서는, 캐비넷(21)의 용적의 3배의 용적을 흡인할 시간이 필요하다. 상기 투사재의 배출시에도, 집진 장치는 가동하고 있으므로, 상기 투사재의 배출 시간을 집진 장치가 캐비넷의 3배의 용적을 흡인하는 집진 장치에 의해 환기할 수 있는 시간 이상으로 하면, 캐비넷(21) 내의 분진도 제거할 수 있기 때문에 바람직하다.

상술한 바와 같이 드럼(Ｄ) 내의 전체 투사재의 배출 시간이 경과, 혹은, 캐비넷(21) 내의 분진농도가 외기와 같은 정도가 되는 집진 시간이 경과하면, 또한, 구동모터(M1)를 구동시켜 드럼(D)을 피처리 제품 배출위치까지 경사이동시켜, 피처리 제품을 배출시킨다(도 19). 이때, 드럼(D)의 외부통(85)에 부착되어 있는 안내 플랩(77)이 드럼(D)의 하측 피처리 제품 배출위치로 온다. 피처리 제품을 받기 위한 받이수단(90)을 이 안내 플랩(77)이 받이수단(90)의 내측에 오는 위치에 배치함으로써, 원활하게 피처리 제품이 배출된다. 더욱이, 드럼(Ｄ) 내에는, 상술한 막대판 돌기부(16)가 설치되어 있기 때문에, 드럼(D)의 자전에 의해 피처리 제품을 완전히 배출시킬 수 있다. 피처리 제품의 배출이 완료하면 구동모터(M2)를 정지한다.

이상으로부터, 피처리 제품 투입, 처리 작업, 피처리 제품 배출의 일련의 공정이 완료한다. 연속해서 피처리 제품의 배치처리(batch treatment)를 행할 경우에는, 구동모터(M1)를 구동시켜, 피제품 투입 위치로 하고, 피처리 제품 투입, 처리 작업, 피처리 제품 배출의 공정을 되풀이한다.

D 드럼
W 피처리 제품
4 바디부
5 하반부
6 볼록부
7 교반용 돌기부
8 픽업면(surface for picking up)
9 슬라이드다운면(surface for having works slide down)
10 교반용 돌기부 길이
11 교반용 돌기부 높이
13 하반부 접합 개시점(始點)
14 바디부 접합 종점
15 비틀림각(angle of twist)
16 막대판 돌기부(plate-like-bar projection)
21 캐비넷
25 원심투사기
61 덮개체
61a 상부 원호벽부
6lb 하부 원호벽부
61c 스트링형상 벽부(string-like wall member)
61d 양 측벽부
69 시일벽부
69a 천장벽
69b 바닥벽
69c 양 측벽
71 제 1 시일재
71c 시일 립부
73 제 2 시일재
73c 시일 립부
77 안내 플랩(guide-flap)
85 외부통(external cylinder)
L1 축심(axis for rotation)
L2 회동축(axis for turning)

Claims

피처리 제품이 투입된 드럼을 회전시키면서, 드럼 내에 쇼트를 투사함으로써, 피처리 제품에 투사처리를 실시하는 쇼트블라스트 장치용 드럼으로서,
중공형상의 바디부와,
원추(圓錐) 형상, 원추사다리꼴 형상 혹은 U자형상의 바닥이 있는 하반부와,
상기 하반부에 연이어 접하는(連接) 동시에 상기 하반부보다 짧은 높이를 가지는 볼록부와,
상기 하반부 및 상기 바디부에 연이어 접하는 피처리 제품을 교반하기 위한 교반용 돌기부를 구비한 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 바디부는, 원통형, 다각중공형, 혹은 이들의 복합형인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제2항에 있어서,
상기 볼록부는, 원추, 원추사다리꼴, 4각뿔 또는 4각뿔사다리꼴 형상, 다각뿔 또는 다각뿔사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부가 적어도 2면을 가지고 구성되며, 그 1면은 픽업면이며, 다른 1면은 슬라이드다운면인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제4항에 있어서,
상기 픽업면과 슬라이드다운면은 60°~ 120°의 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부가 1개인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부가 복수개인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부는, 길이가 바디부의 모선(母線)길이보다 짧고, 또한 높이가 드럼 반경 1/8 이상, 2/3 이하인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부는 단면이 삼각형상 혹은 사다리꼴 형상인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부는, 하반부 접합 개시점으로부터 바디부 접합 종점까지의 비틀림각이 50°~ 120°를 설치하고 있는 구조인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 교반용 돌기부는, 길이가 바디부의 모선길이보다 짧고, 또한 높이가 드럼 반경 1/8 이상, 2/3 이하의 높이를 가지며, 단면이 삼각형상 혹은 사다리꼴형상의 것으로, 픽업면과 슬라이드다운면이 60°~ 120°의 각도를 가지고, 하반부 접합 개시점으로부터 바디부 접합 종점까지의 비틀림각이 50°~ 120°를 설치하고 있는 구조인 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항에 있어서,
상기 하반부 및 상기 바디부의 내주면에 상기 바디부 모선에 대하여 경사시킨 막대판 돌기부를 더 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치용 드럼.
제1항 내지 제12항에 기재된 드럼에 추가하여, 캐비넷과, 원심투사기를 구비한 쇼트블라스트 장치로서,
상기 드럼은, 드럼의 축심을 통과하는 수평축을 회동축으로 하여 회동가능하며, 상기 캐비넷의 내부에 있어서 피처리 제품 투입위치·처리위치·배출위치의 각 작업위치로 회동할 수 있게 되어 있으며,
상기 캐비넷은, 상기 피처리 제품 투입·배출용의 개구부를 폐쇄가능한 덮개체를 구비하고,
상기 캐비넷의 개구부 측에, 천장벽, 바닥벽 및 양 측벽으로 구성되는 시일벽부를 가지고,
상기 덮개체는, 상기 드럼에 일체로 회동가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치.
제13항에 있어서,
상기 덮개체는, 상기 시일벽부에 끼움결합 가능한 상·하 원호벽부 및 상기 상·하 원호벽부의 전단(前端)측을 접속하는 스트링형상 벽부 및 상기 스트링형상 벽부와 상기 상·하 원호벽부의 사이를 가로막는 양 측벽부로 형성되고, 또한, 상기 덮개체의 상기 한 쌍의 원호벽부 및 양 측벽부와 상기 시일벽부 간의 틈새가, 적어도 1열의 립형상의 시일재가 배치되어 시일되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치.
제13항에 있어서,
상기 드럼을 둘러싸는 외부통에 피처리 제품 배출용의 안내 플랩이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 쇼트블라스트 장치.