KR20170020322A - 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법 - Google Patents

Abstract

블라스트 가공 장치는, 노즐 홀더 내부에 흡인된 분사재를 압축 공기와 혼합하여 분사하는 블라스트 가공용 노즐과, 블라스트 가공용 노즐이 수납된 케이스와, 케이스에 연결되는 분급 기구와, 분급 기구에 연결된 흡인 기구와, 분급 기구에서 분급된 재사용 가능한 분사재를 저류하는 저류 호퍼를 구비한다. 또, 저류 호퍼는 블라스트 가공용 노즐의 하부에 위치하므로, 상기 저류 호퍼에 저류된 분사재를 블라스트 가공용 노즐로 이송시키기 위한 분사재 이송 기구를 더 마련함으로써, 안정되게 블라스트 가공용 노즐로 분사재를 이송시킬 수 있다.

Description

블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법{BLASTING DEVICE AND BLASTING METHOD}

본 개시는, 압축 공기와 함께 분사재를 피(被)가공물을 향해 분사하는 건식(乾式)의 블라스트 가공 장치로서, 특히 흡인식의 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법에 관한 것이다.

압축 공기에 분사재를 혼합하여, 노즐로부터 고기(固氣, 고체 및 기체) 2상류(相流)로 하여 피가공물을 향해서 분사함으로써, 피가공물의 표면 처리(예를 들면, 버(burr)나 스케일(scale) 제거, 단면(端面)의 형상의 조정, 면조도(面粗度)의 조정, 피가공물의 모양 형성, 박막층의 제거 등)를 행하는 블라스트 가공 장치가 알려져 있다. 블라스트 가공 장치는, 분사재를 압축 공기와 혼합시키는 방식의 차이에 의해, 흡인식 및 직압식(直壓式)의 2개로 크게 구별된다.

흡인식의 블라스트 가공 장치는, 노즐 내부에 분사된 압축 공기에 의해 노즐 내부에 발생하는 흡인력을 이용하여, 노즐 내부에서 압축 공기와 분사재를 혼합하는 구성이다(예를 들면, 특허 문헌 1). 이 타입의 블라스트 가공 장치는, 직압식과 같은 가압 탱크를 필요로 하지 않으므로, 블라스트 가공 장치 자체가 컴팩트하다.

블라스트 가공 장치는, 통상, 분사된 분사재를 포함하는 분립체를 회수하여 분급(分級)한 후, 재사용 가능한 분사재만을 다시 노즐로부터 분사한다. 흡인식의 블라스트 가공 장치에서는, 분급한 분사재를 노즐의 흡인력에 의해 노즐 내부로 흡인할 필요가 있다. 그 때문에, 특허 문헌 1과 같이, 케이스의 상부에 분급 장치나 분급후의 분사재를 저류(貯留)하는 호퍼(hopper)를 배치하여, 흡인력 외에 중력을 이용하는 것이 일반적이다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평04－087771호 공보

종래의 장치는, 분급 장치나 분급후의 분사재를 저류하는 호퍼가 상부에 배치되어 있기 때문에, 장치 전체의 사이즈가 대형이 된다. 그 때문에, 종래의 장치에서는, 예를 들면, 다른 종류의 분사재로 교체를 행할 때의 이들 기기의 청소나, 이들 기기에 문제점이 생긴 경우의 점검 작업 등의 메인터넌스성(maintenance性)이 양호하다고는 말할 수 없다. 또, 종래의 장치에서는, 블라스트 가공 장치를 공장으로 배치할 때의 설치 스페이스의 조건을 만족시키지 않을 우려가 있다. 그리고, 종래의 장치에서는, 공장 내의 시야가 방해될 우려가 있다. 본 기술 분야에서는, 컴팩트한 흡인식의 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법이 바람직하다.

본 발명의 일측면은, 분사재를 압축 공기와 함께 분사하는 블라스트 가공용 노즐을 구비한 블라스트 가공 장치이다. 일측면에 관한 블라스트 가공 장치는, 케이스, 블라스트 가공용 노즐, 분급(分級) 기구, 흡인 기구, 저류(貯留) 호퍼(hopper), 및 분사재 이송 기구를 각각 포함한다. 케이스는, 내부에 닫혀진 공간인 블라스트 가공실을 형성한다. 블라스트 가공용 노즐은, 블라스트 가공실에 수용되며, 분사재를 압축 공기와 함께 분사한다. 분급 기구는, 블라스트 가공실에 접속되며, 그 내부에서 분사재를 포함하는 분립체(粉粒體)를 분급한다. 흡인 기구는, 분급 기구에 접속되며, 분급 기구의 내부를 흡인한다. 저류 호퍼는, 분급 기구에 접속되며, 분급 기구에 의해 분급된 분사재를 저류한다. 분사재 이송 기구는, 저류 호퍼에 마련되며, 저류 호퍼에 저류된 분사재를 블라스트 가공용 노즐로 이송시킨다. 블라스트 가공용 노즐은, 압축 공기를 공급하는 공기 노즐과, 분사재 및 압축 공기를 분사하는 분사 노즐과, 공기 노즐 및 분사 노즐이 끼워넣어지며, 분사재 이송 기구에 접속된 분사재 흡인구를 가지는 노즐 홀더를 가진다. 그리고, 저류 호퍼는, 블라스트 가공용 노즐보다 하부에 배치된다.

본 발명의 일측면에서는, 종래에 비해 낮은 위치에 분급 기구가 배치되므로, 블라스트 가공 장치 전체가 컴팩트하게 된다. 단, 저류 탱크가 케이스의 하부, 즉 블라스트 가공용 노즐보다 하부에 위치하는 경우, 블라스트 가공용 노즐의 내부에서 발생한 흡인력만에 의해 분사재를 블라스트 가공용 노즐로 안정되게 이송시키는 것은 곤란하다. 본 발명의 일측면에서는, 분사재 이송 기구가 마련되어 있기 때문에, 분사재를 안정되게 블라스트 가공용 노즐로 이송시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 블라스트 가공 장치는 기대(基台)를 더 구비해도 괜찮다. 그리고, 케이스는 상기 블라스트 가공실을 상기 기대로부터 이간시켜 지지하도록 상기 기대에 배치해도 괜찮다. 그리고, 분급 기구 및 저류 호퍼는 상기 케이스의 내부로서 블라스트 가공실과 기대와의 사이에 배치해도 괜찮다. 종래에 비해 보다 낮은 위치에 분급 기구가 배치되므로, 블라스트 가공 장치가 보다 컴팩트하게 된다.

일 실시 형태에서는, 분사재 이송 기구는, 노즐 홀더 내로 공기 노즐로부터 압축 공기를 공급함으로써 발생한 흡인력에 의해 외기를 흡인하고, 상기 외기의 흐름을 이용하여 분사재를 이송해도 괜찮다. 분사재를 이송하기 위한 동력원을 별도로 마련하지 않고, 분사재를 안정되게 블라스트 가공용 노즐로 이송시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 저류 호퍼는, 제1 측면 및 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 가져도 괜찮다. 그리고, 분사재 이송 기구는, 제1 측면을 관통하고, 후단이 저류 호퍼의 내부에 배치된 분사재 취출관과, 분사재 취출관에 대향한 제2 측면의 위치를 관통하고, 선단이 저류 호퍼의 내부에 배치된 외기 도입관을 구비해도 괜찮다. 간소한 구성으로 분사재를 블라스트 가공용 노즐로 이송시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 외기 도입관의 선단이 분사재 취출관에 삽입되어 있고, 상기 외기 도입관의 외벽과 상기 분사재 취출관의 내벽과의 간극이 조정 가능한 구성으로 해도 괜찮다. 이 구성에 의해, 블라스트 가공용 노즐로 이송되는 분사재의 양을 임의로 설정할 수 있으므로, 가공 능력을 설정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 외기 도입관은, 그 외경이 분사재 취출관의 내경보다 크고, 또한 상기 외기 도입관의 선단에는 그 외경이 상기 분사재 취출관의 내경보다 작게 되도록 연속적으로 지름이 축소되는 부위를 마련해도 좋다. 외기 도입관의 외벽과 분사재 취출관의 내벽과의 간극을 용이하게 조정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 상기 분급 기구는, 정류 부재, 분급 부재, 흡인 부재 및 투입 부재를 각각 포함해도 괜찮다. 정류 부재는, 원통 형상을 나타내며, 축선이 수평 방향으로 연장되도록 마련되고, 일단면이 폐지판(閉止板)에 의해 폐지된다. 분급 부재는, 정류 부재의 축선에 대해서 직각이 되도록 상기 정류 부재의 타단에 연결되고, 내부에 분사재를 포함하는 분립체를 분급하는 공간을 가진다. 흡인 부재는, 원통 형상을 나타내며, 폐지판을 관통하여 정류 부재의 내부에 배치되고, 정류 부재와 동심(同心) 모양으로 배치된다. 투입 부재는, 분사재를 포함하는 분립체를 상기 분급 기구의 내부로 투입시키기 위한 부재로서, 상기 정류 부재의 상기 폐지판측에 마련된다. 그리고, 흡인 부재는 흡인 기구와 연결되어 있고, 투입 부재는 분사재가 정류 부재의 내벽을 따라서 분급 부재를 향해 이송되도록 배치되어 있다. 이 구성에 의해, 분급 기구를 종래의 사이클론식 분급기보다 소형화할 수 있으므로, 블라스트 가공 장치 전체를 컴팩트하게 할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 정류 부재의 내벽면과, 정류 부재의 내부에 위치하는 흡인 부재의 외벽면에 의해 정류부가 형성되어 있고, 정류부의 단면(端面)에 대향하는 위치에 있는 분급 부재의 벽면이 상기 단면(端面)에 대해서 평행이며, 정류부의 길이에 대한 정류부의 단면(端面)으로부터 상기 단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재의 벽면까지의 길이의 비율을 1.25~1.75로 해도 괜찮다. 일 형태에서는, 정류부에서, 흡인 부재의 지름에 대한 정류 부재의 지름의 비율을 1.5~2.0로 해도 좋다. 이 범위로 함으로써, 분사재를 포함하는 분립체를 정류부에서 양호하게 정류 할 수 있으므로, 재이용 가능한 분사재만을 정밀도 좋게 회수할 수 있다.

이들 구성의 블라스트 가공 장치에 의한 블라스트 가공 방법의 일 실시 형태는, 흡인 기구에 의해 블라스트 가공실 내를 흡인하는 흡인 공정과, 공기 노즐로 압축 공기를 공급하여 분사재를 분사 노즐로부터 피가공물을 향해서 분사하는 분사 공정과, 분사재를 충돌시켜 피가공물의 연마 및 청소를 행하는 공정과, 분사된 분사재를 포함하는 분립체로부터 분사재를 분급 기구에 의해 회수하는 분급 공정을 포함한다. 그리고, 분급 공정은, 흡인 기구의 작동에 의해 분급 기구 내를 부압(負壓)으로 함과 아울러 정류부에서 선회(旋回)하면서 분급 부재를 향하는 기류를 발생시키는 공정과, 분사재를 포함하는 분립체를 투입 부재로부터 상기 분급 기구 내로 투입시키는 공정과, 상기 분립체를 기류에 의해 선회시키면서 상기 분급 부재를 향해 전진시키는 공정과, 상기 분급 부재에 도달한 상기 분사재를 포함하는 분립체로부터 분사재를 상기 분급 부재의 저부를 향해 낙하시킴과 아울러 나머지의 분립체를 흡인 부재로부터 흡인하는 공정을 포함해도 괜찮다. 일 실시 형태에 의하면, 종래의 블라스트 가공 장치와 같은 세로로 긴 풍력 분급기를 이용하지 않아도 재이용 가능한 분사재를 정밀도 좋게 회수할 수 있으므로, 복수의 피가공물의 블라스트 가공을 행해도 가공 정도의 편차가 적은 블라스트 가공을 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 여러 가지의 측면 및 실시 형태에 의하면, 종래의 블라스트 가공 장치보다 컴팩트한 블라스트 가공 장치, 및 상기 장치를 이용한 가공 방법이 제공된다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치의 외관을 나타내는 모식도이다. 도 1의 (A)는 정면도, 도 1의 (B)는 우측면도, 도 1의 (C)는 배면도이다.
도 2는 도 1의 (A)에서의 A－A단면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 블라스트 가공용 노즐을 설명하기 위한 모식도(부분 단면도)이다.
도 4는 도 2에 나타내는 분급(分級) 기구를 설명하기 위한 모식도이다. 도 4의 (A)는 측면도, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)에서의 A－A단면을 나타내는 모식도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 저류(貯留) 호퍼 및 분사재 이송 기구를 설명하는 모식도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치의 블라스트 가공 방법을 설명하는 플로우 차트이다.
도 7은 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치의 분급 공정을 설명하는 플로우 차트이다.

본 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치의 일례를, 도면을 이용하여 설명한다. 본 발명은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 발명의 범위를 일탈하지 않는 한에서, 변경, 수정, 개량을 가할 수 있다. 또, 이하의 설명에서의 「상하 좌우의 방향」은, 특별히 언급이 없는 한 도면 중의 방향을 가리킨다. 「상하」가 도면 중의 Z방향이며, 「좌우」가 도면 중의 X방향, 깊이 방향이 도면 중의 Y축의 정(正)의 방향, 바로 앞 방향이 도면 중의 Y축의 부(負)의 방향이다.

도 1 및 도 2에, 본 실시 형태의 블라스트 가공 장치(1)를 나타낸다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 블라스트 가공 장치(1)의 외관을 나타내는 모식도이다. 도 1의 (A)는 정면도, 도 1의 (B)는 우측면도, 도 1의 (C)는 배면도이다. 도 2는, 도 1의 (A)에서의 A－A단면을 나타내는 모식도이다. 블라스트 가공 장치(1)는, 예를 들면, 블라스트 가공용 노즐(10), 케이스(20), 분급(分級) 기구(30), 흡인 기구(40), 저류(貯留) 호퍼(50), 분사재 이송 기구(60), 및 저면을 형성하는 기대(基台)(70)를 구비하고 있다.

블라스트 가공용 노즐(10)은, 이른바 흡인식이다. 블라스트 가공용 노즐(10)은, 후술하는 블라스트 가공실(R)에 배치되며, 압축 공기와 함께 분사재를 분사한다. 도 3은, 도 2에 나타내는 블라스트 가공용 노즐을 설명하기 위한 모식도(부분 단면도)이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 블라스트 가공용 노즐(10)은, 예를 들면, 노즐 홀더(11), 원통 형상의 공기 노즐(12), 및 원통 형상의 분사 노즐(13)을 구비하고 있다. 노즐 홀더(11)는, 그 내부에 압축 공기와 분사재를 혼합하는 혼합실(11c)이 형성되어 있다. 노즐 홀더(11)는, 혼합실(11c)에 연통하는 3개의 개구를 구비하고 있다. 예를 들면, 노즐 홀더(11)는, 분사재 흡인구(11a), 공기 노즐 삽입구(11d) 및 분사 노즐 삽입구(11e)를 가진다. 공기 노즐 삽입구(11d) 및 분사 노즐 삽입구(11e)는, 그 중심(中心)이 동축(同軸)이다. 분사재 흡인구(11a)는, 공기 노즐 삽입구(11d) 및 분사 노즐 삽입구(11e)가 늘어서는 방향과 교차하는 방향으로 형성되어 있다. 분사재 흡인구(11a)는, 분사재를 노즐 홀더(11) 내부에 투입(흡인)하기 위한 개구이다. 분사재 흡인구(11a)는, 노즐 홀더(11)의 내부에 형성된 경로(11b)에 연통되어 있다. 경로(11b)는, 혼합실(11c)에 연통되어 있다. 공기 노즐(12)은, 공기 노즐 삽입구(11d)(노즐 홀더(11)의 일단측(도 3에서는 상단면측))에 끼워넣어져 고정되어 있다. 분사 노즐(13)은, 분사 노즐 삽입구(11e)(노즐 홀더(11)의 타단측)에 끼워넣어져 고정되어 있다. 공기 노즐(12) 및 분사 노즐(13)은, 각각의 횡단면의 중심선이 대략 동일선상에 위치하도록 배치되어 있다. 노즐 홀더(11) 및 분사 노즐(13)의 내면에 의해서, 노즐 홀더(11)의 내부에는, 혼합실(11c)이 형성된다.

공기 노즐(12)은, 노즐 홀더(11) 내부에 압축 공기를 분사하기 위한 노즐이다. 압축 공기의 경로(12a)에는, 압축 공기의 유속을 가속시키기 위한 가속부(12b)를 가지고 있다. 공기 노즐(12)은 도시하지 않은 컴프레서(compressor)에 접속되어 있다.

분사 노즐(13)은, 혼합실(11c)에서 혼합된 압축 공기와 분사재를 고기(固氣, 고체 및 기체) 2상류(相流)로 하여 분사구(13a)로부터 분사하기 위한 노즐이다. 고기 2상류의 경로는, 노즐 홀더(11)측 단면(端面)으로부터, 선단을 향해 연속하여 지름이 축소되어 있는 가속부(13c)와, 가속부(13c)를 통과한 고기 2상류의 흐름을 정류(整流)하는 정류부(13d)로 형성되어 있다.

공기 노즐(12)에 의해 노즐 내부에 압축 공기가 분사되면, 노즐 홀더(11)의 내부, 즉 혼합실(11c)에서 흡인력이 발생한다. 이 흡인력은 공기 노즐(12)의 선단과 분사 노즐(13)의 내벽면과의 거리에 의해서 크기가 변하므로, 최적인 흡인력이 되도록 공기 노즐(12)을 상하 방향으로 조정하고, 도시하지 않은 볼트 등에 의해 노즐 홀더(11)에 고정한다. 분사재 흡인구(11a)로부터 투입(흡인)된 분사재는, 경로(11b)를 통과하고, 혼합실(11c)로 이송된다. 혼합실(11c)에 도달한 분사재는, 압축 공기와 혼합된다. 혼합된 압축 공기와 분사재는, 경로(13b)를 통과하여, 분사구(13a)로부터 분사된다.

분사 노즐(13)로부터의 분사 압력의 조정은, 후술의 외부 프레임(23)의 전면(前面)에 배치된 압력 조정 밸브(V)에 의해서 행한다. 압력 조정 밸브(V)는, 외부의 에어 컴프레서(air compressor)(도시하지 않음)로부터 공기 노즐(12)로의 경로에 마련되어 있다. 분사 노즐(13)로부터 분사하고 있을 때에, 압력 조정 밸브(V)에 연결된 압력계의 수치가 소정의 압력을 가리키도록 압력 조정 밸브(V)에 의해서 압축 공기의 압력이 조정된다. 또, 이 경로의 도중(道中)에는, 전자 밸브(E) 및 전자 밸브(E)에 연결된 풋 스위치(foot switch)(도시하지 않음)가 더 마련되어 있고, 상기 풋 스위치에 의해서 전자 밸브(E)의 ON·OFF, 즉 공기 노즐(12)로의 압축 공기의 공급의 유무를 전환할 수 있다.

케이스(20)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 상부 케이싱(21), 하부 케이싱(22), 및 하부 케이싱(22)에 고정된 외부 프레임(23)을 구비한다. 케이스(20)는, 그 내부에 블라스트 가공실(R)을 형성한다. 구체적으로는, 상부 케이싱(21) 및 하부 케이싱(22)의 내부에 블라스트 가공실(R)이 형성되어 있다.

상부 케이싱(21)은, 예를 들면, 저면이 개구된 상자 모양을 나타낸다. 개구의 형상은, 예를 들면, 사각형이다. 상부 케이싱(21)은, 블라스트 가공실(R)을 형성하는 부재 중 하나이다. 구체적으로는, 상부 케이싱(21)은, 기대(70)에 대해서 각각 평행하게 대향하는 천면(天面) 및 저면, 저면에 대해서 수직으로 세워 마련된 4개의 측면(각각 평행하게 대향하는 좌우 측면, 전면 및 배면), 그리고 천면과 전면 및 배면을 연결하도록 마련된 경사면을 가진다. 상부 케이싱(21)의 전면측의 경사면에는, 블라스트 가공실(R)의 내부를 관찰할 수 있는 관찰창(투시창)(21a)이 마련되어 있다. 또, 상부 케이싱(21)의 천면에는 외부의 광을 블라스트 가공실(R)의 내부에 넣기 위한 채광창(採光窓)(21b)이 마련되어 있다. 관찰창(21a) 및 채광창(21b)은, 예를 들면, 석영 유리 등으로 형성된 가시성(可視性)을 가지는 판 부재를 창틀 부재에 끼워넣어 형성된다. 또, 상부 케이싱(21)의 전면에는, 작업부(21c)가 마련되어 있다. 작업부(21c)는, 블라스트 가공실(R)에 연통되는 개구이다. 작업부(21c)는, 블라스트 가공실(R) 내를 흡인했을 때에 외기를 넣기 위한 흡기구와, 블라스트 가공시에 작업자가 블라스트 가공실(R) 내에 손을 넣기 위한 개구부를 겸하고 있다. 본 실시 형태에서는, 작업부(21c)에는, 중심부로부터 방사상(放射狀)의 복수개의 절입부(切入部)를 마련한 고무판이 고정되어 있다.

하부 케이싱(22)은, 예를 들면, 상단면이 개구된 역원추(逆圓錐) 사다리꼴 모양을 나타낸다. 하부 케이싱(22)은, 블라스트 가공실(R)을 형성하는 부재 중 하나이다. 하부 케이싱(22)은, 상부 케이싱(21)의 저면 보다 약간 큰 상단면을 가지며, 저면을 향해 횡단면의 면적이 연속하여 축소되는 형상이다. 하부 케이싱(22)의 상단에는, 상부 케이싱(21)의 하단이 끼워 장착되는 프레임체(22a)가 세워 마련되어 있다. 또, 하부 케이싱(22)의 하단에는, 후술의 투입 부재(34)가 접속되어 있고, 블라스트 가공실(R)과 분급 기구(30)가 투입 부재(34)를 매개로 하여 연결되어 있다.

외부 프레임(23)은, 예를 들면, 상하 단면(端面)이 개구된 상자 모양을 나타낸다. 개구의 형상은, 예를 들면, 사각형이다. 외부 프레임(23)은, 기대(70)에 세워 마련되어 있다. 외부 프레임(23)의 상단은, 하부 케이싱(22)의 프레임(22a)에 고정되어 있다. 즉, 외부 프레임(23)은, 하부 케이싱(22)을 기대(70)로부터 이간시켜 지지하고 있다. 외부 프레임(23)은, 하부 케이싱(22)을 기대(70)에 대해서 소정의 높이가 되도록 고정할 수 있다. 외부 프레임(23)의 전면 및 배면의 하부에는, 개구부(노치)(23a, 23b)가 각각 마련되어 있다. 외부 프레임(23)의 전면측의 개구부(23a)는, 후술하는 바와 같이, 분급 기구(30), 흡인 기구(40), 저류 호퍼(50), 또는, 분사재 이송 기구(60)의 메인터넌스를 행할 때에, 작업원이 이들 구성요소에 액세스하기 위해서 이용될 수 있다. 외부 프레임(23)의 배면측의 개구부(23b)는, 흡인 기구(40)에 의해 흡인한 공기의 배기 및 흡인 기구(40)에 의해 발생한 열의 방열을 행할 수 있다.

또, 외부 프레임(23)의 배면에는, 상부 케이싱(21)의 배면의 하단과 외부 프레임(23)(즉 하부 케이싱(22))의 배면의 상단이 연결되도록 경첩(24)이 마련되어 있다. 이것에 의해, 상부 케이싱(21)은, 그 배면의 하단을 중심으로 하여 회동 가능하게 마련되어 있다. 보다 구체적으로는, 상부 케이싱(21)은 경첩(24)을 중심으로 회동 가능하게 되어 있다. 상부 케이싱(21)이 회동함으로써, 블라스트 가공실(R)을 블라스트 가공 장치(1)의 전면에서 개폐할 수 있다. 또, 외부 프레임(23)의 전면에는 래치 자물쇠(25)가 마련되어 있다. 래치 자물쇠(25)에 의해서, 상부 케이싱(21)과 외부 프레임(23)(즉 하부 케이싱(22))이 고정된다.

외부 프레임(23)의 측면에는, 상부 케이싱(21)이 닫혀 있는 것을 검지하는 센서(S)가 마련되어 있다. 이 센서(S)에 의해서 상부 케이싱(21)이 닫혀 있는 것을 검지하지 않은 경우, 블라스트 가공 장치(1)는 작동하지 않는다. 즉, 블라스트 가공실(R)이 열려 있는 상태에서는 분사재를 블라스트 가공용 노즐(10)로부터 분사할 수 없다. 이 때문에, 작업자의 안전성이 향상된다.

블라스트 가공실(R)에는, 블라스트 가공을 행할 때에 워크를 재치(載置)할 수 있는 가공판(26)이 고정되어 있다. 가공판(26)에는, 분사재를 포함하는 분립체(粉粒體)가 저부를 향해 통과할 수 있는 복수의 개구가 마련되어 있다.

분급 기구(30)는, 종형(縱型)의 사이클론 분급기를, 블라스트 가공용 노즐(10)의 하부에 위치하도록 배치해도 괜찮지만, 본 실시 형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같은 구성의 분급 기구(30)를 이용한다. 도 4는, 도 2에 나타내는 분급 기구(30)를 설명하기 위한 모식도이다. 도 4의 (A)는 측면도, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)에서의 A－A단면을 나타내는 모식도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 분급 기구(30)에는, 하부 케이싱(22)으로부터 분사재를 포함하는 분립체가 공급된다. 분급 기구(30)는, 예를 들면, 양단이 개구된 원통 모양의 정류 부재(31), 대략 상자 모양의 분급 부재(32), 원통 모양의 흡인 부재(33) 및 직사각형 통 모양의 투입 부재(34)를 구비한다.

원통 모양의 정류 부재(31)는, 그 축선(중심축)이 수평 방향(X방향)으로 연장되어 있다. 정류 부재(31)의 일단면(도 4의 (B)에서는 우측의 단면(端面))은, 링 모양의 폐지판(閉止板)(31a) 및 후술하는 흡인 부재(33)에 의해 폐지되어 있다. 정류 부재(31)의 하단에는, 투입 부재(34)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 투입 부재(34)를 매개로 하여 분립체가 정류 부재(31)의 내부에 공급된다. 정류 부재(31)의 타단(도 4의 (B)에서는 좌측의 단면(端面))은, 분급 부재(32)의 상부에 접속되어 있다. 이것에 의해, 정류 부재(31)의 내부와 분급 부재(32)의 내부는 연통되어 있다.

상자 모양의 분급 부재(32)는, 정면 방향(Y축의 정(正)의 방향)으로부터 보아 세로로 긴 사각형을 나타내며, 측면 방향(X방향)으로부터 보아, 원형이 되는 상부 및 상부 보다도 폭이 짧은 하부를 가진다. 보다 상세하게는, 분급 부재(32)의 상부는, 장치 측면 방향(도 4의 (A)의 시점(X방향))으로부터 본 종단면이 정류 부재(31)의 지름 이상인 원형이다. 분급 부재(32)는, 정류 부재(31)의 축선에 대해서 직각이 되도록 상기 정류 부재(31)의 타단에 연결되어 있다. 분급 부재(32)의 하부는, 상단으로부터 하단을 향해 간격이 좁아지도록 신장되어 있다. 즉, 분급 부재(32)의 하부는, 하단을 향해 횡단면의 면적이 연속하여 축소되어 있다. 분급 부재(32)의 측면 하단부는, 개구되어 있다. 분급 부재(32)의 저부에는 저류 호퍼(50)가 고정되어 있다.

원통 형상의 흡인 부재(33)는, 그 축선(중심축)이 수평 방향(X방향)으로 연장되어 있다. 흡인 부재(33)의 외경은, 정류 부재(31)의 내경 보다도 작다. 흡인 부재(33)는, 정류 부재(31)의 내부에 배치된다. 흡인 부재(33)는, 정류 부재(31)와 동심 모양으로 배치된다. 이와 같이, 정류 부재(31) 및 흡인 부재(33)에 의해서, 이중 원통 구조로 되어 있다. 흡인 부재(33)의 일단부(도 4의 (B)에서는 우측의 단부)는, 링 모양의 폐지판(31a)의 개구부에 접속되어 있다. 흡인 부재(33)의 일단부는, 흡인 기구(40)에 접속되어 있다.

흡인 기구(40)를 작동시키면, 흡인 부재(33)로부터 정류 부재(31) 및 분급 부재(32)의 공간이 흡인되므로, 투입 부재(34)로부터 외기 및 분사재를 포함하는 분립체가 분급 기구(30) 내에 흡인된다. 투입된 외기는 흡인 부재(33)로부터의 흡인력에 의해서 분급 부재(32)를 향한다. 여기서, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 투입 부재(34)는, 그 하단면(34a)이 정류 부재(31)의 원주 내벽면에 대해서 접선이 되도록 마련되어 있다. 이것에 의해, 흡인된 외기는, 정류 부재(31)의 내벽면 및 흡인 부재(33)의 외벽면에 의해 형성되는 유로(정류부(31b))를, 정류 부재(31)의 내벽을 따라서 분급 부재(32)를 향하도록 나선 모양으로 흐른다. 분사재를 포함하는 분립체는, 이 기류를 타고 분급 부재(32)를 향해 이송된다. 또, 투입 부재(34)는, 그 상단면(34b)의 연장 가상선이 흡인 부재(33)의 원주(圓周) 외벽면에 대해서 접선이 되도록 마련해도 좋다. 이 경우라도, 흡인된 외기는 정류부(31b)에서 흡인 부재(33)의 외벽을 따라서 분급 부재(32)를 향하도록 나선 모양으로 흐르고, 분사재를 포함하는 분립체는 이 기류를 타고 이송된다.

정류부(31b)를 통과한 분사재를 포함하는 분립체는, 더 선회하면서 전진을 계속하여 분급 부재(32)에 도달한다. 그리고, 선회를 계속하면서 감속하면서 전진을 더 계속한다(도 4의 (B)에서의 화살표 「a」). 감속할 때에, 무거운 입자인 재사용 가능한 분사재는 중력에 의해 분급 부재(32)의 저부로 낙하하여, 저류 호퍼(50)에 퇴적된다(도 4의 (B)에서의 화살표 「b」). 한편, 가벼운 입자인 재사용할 수 없는 분사재나 블라스트 가공에 의해 생긴 절삭분(切削粉)(이들을 총칭하여, 이후 「분진」이라고 기재함)은, 흡인 부재(33)로부터 흡인 기구(40)로 흡인된다(도 4의 (B)에서의 화살표 「c」).

여기서, 정류부(31b)의 길이 또는 정류부(31b)의 선단면(先端面)(즉, 흡인 부재(33)의 선단면으로서, 도 4의 (B)에서의 좌측 단면)으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이가 너무 짧으면 분급 효율이 저하된다. 정류부(31b)의 길이가 필요 이상으로 너무 짧으면, 분사재를 포함하는 분립체는 선회(旋回)하는 힘을 충분히 얻을 수 없으므로, 정류부(31b)를 통과한 직후에 정류 부재(31)의 선단면으로부터 흡인되게 된다. 그 때, 재이용 가능한 분사재도 흡인되므로, 분급 효율이 저하된다. 또, 정류부(31b)의 선단면으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이가 필요 이상으로 너무 짧으면, 분사재가 충분히 감속되지 않고 벽면에 충돌하여 튀어 되돌아오고, 흡인 부재(33) 근방까지 도달한 재이용 가능한 분사재는, 흡인 부재(33)의 선단면으로부터 흡인되므로, 분급 효율이 저하된다. 한편, 정류부(31b)의 길이 또는 정류부(31b)의 선단면으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이가 필요 이상으로 너무 길면 분급 기구(30) 자체가 대형화된다. 따라서, 양호한 분급 효율이 얻어지고, 또한 분급 기구(30)가 필요 이상으로 대형화하지 않도록 하기 위해서, 정류부(31b)의 길이 L1에 대한 정류부(31b)의 선단면으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이 L2의 비(比)(L2/L1)를 1.25~1.75의 범위에서 설정해도 괜찮다.

정류부(31b)에서, 흡인 부재(33)의 지름에 대한 정류 부재(31)의 지름이 너무 작으면 정류부(31b)의 공간이 너무 좁아 분사재를 포함하는 분립체의 통과가 저해된다. 그 결과, 정류부(31b)에서, 분사재를 포함하는 분립체는 분급 부재(32)를 향해 전진하는 속도가 느려져, 정류부(31b)를 통과한 직후에 흡인 부재(33)의 선단면으로부터 흡인되게 된다. 그 때, 재이용 가능한 분사재도 흡인되므로, 분급 효율이 저하된다. 그 때문에, 분사재를 포함하는 분립체가 양호하게 통과할 수 있는 크기가 되도록 정류 부재(31)의 지름을 크게 할 필요가 있지만, 너무 크면 분급 기구(30)가 대형화된다. 또, 흡인 부재(33)의 지름이 너무 작으면 흡인 속도가 너무 빨라져, 재사용 가능한 분사재도 흡인되므로, 분급 효율이 저하된다. 흡인 부재(33)의 지름이 너무 큰 경우는, 앞에서 설명한 바와 같이 정류 부재(31)의 지름을 크게 할 필요가 있으므로, 분급 기구(30)가 대형화된다. 따라서, 양호한 분급 효율이 얻어지고, 또한 분급 기구(30)가 필요 이상으로 대형화하지 않도록 하기 위해서, 흡인 부재(33)의 지름 D1에 대한 정류 부재(31)의 지름 D2의 비(比)(D2/D1)를 1.5~2.0의 범위에서 설정해도 괜찮다.

정류부(31b)에서의 풍량이 너무 느리면 분사재를 포함하는 분립체의 속도가 너무 느려져, 정류부(31b)를 통과한 직후에 흡인 부재(33)의 선단면으로부터 흡인되게 된다. 풍량이 너무 빠르면 분사재를 포함하는 분립체의 속도가 너무 빨라져, 분급 부재(32)의 벽면에 충돌하여 튀어 되돌아온 분사재를 포함하는 분립체가 흡인 부재(33)의 선단 근방까지 이동한다. 어느 경우도, 재이용 가능한 분사재도 흡인되므로, 분급 효율이 저하된다. 따라서, 양호한 분급 효율을 얻기 위해서, 정류부(31b)의 선단에서의 풍량을 2.1~3.6m³/min가 되도록 조정해도 괜찮다.

본 실시 형태의 분급 기구(30)에서는, 블라스트 가공에서 일반적으로 이용되는 분사재를 양호하게 분급할 수 있다. 분사재는, 철계(鐵系) 및 비철(非鐵) 금속계의 쇼트(shot) 및 컷 와이어(cut wire) 및 그리드(grid), 세라믹스의 입자(예를 들면, 알루미나나 탄화 규소나 지르곤 등), 유리의 입자, 수지(樹脂)의 입자(예를 들면, 나일론 수지나 멜라민 수지나 우레아(Urea) 수지 등), 식물 종자(種子)의 입자(예를 들면, 호두나 피치(peach) 등) 등을 들 수 있다. 이들 분사재의 비중(比重)에 맞추어, 그 입자 지름을 적절히 선택한다. 예를 들면, 비중이 1.1~4.0인 분사재(알루미나질(質)의 입자, 유리 비즈(beads), 나일론, 호두 등)의 경우는 입자 지름을 45~850㎛, 비중이 7.2~7.9인 분사재(철계의 쇼트 등)의 경우는 45~500㎛의 범위로부터 선택할 수 있다.

분급 부재(32)는, 본 실시 형태의 형상에 한정되지 않고, 원통 형상이나 다각형의 통 형상으로 해도 좋다. 또, 본 실시 형태와 같이 하단을 향해 횡단면의 면적을 연속하여 축소한 부분을 가져도 괜찮다.

본 실시 형태의 분급 기구(30)는, 종형(縱型)의 사이클론형 분급기와 같은 종래의 블라스트 가공 장치에서 사용되고 있던 분급기 보다도 소형이다. 이 때문에, 블라스트 가공 장치 전체를 컴팩트하게 할 수 있다.

흡인 기구(40)는, 밀폐된 상자체인 흡인 기구 본체(41)와, 흡인 기구 본체(41)에 연결되는 흡인력 발생원(42)을 구비한다. 흡인 기구 본체(41)는 분급 기구(30)에 연결되어 있고, 흡인 부재(33)와 흡인력 발생원(42)과의 경로에 있는 흡인 기구 본체(41) 내에는, 분진을 포집하기 위한 필터(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 흡인력 발생원(42)을 작동시키면, 분급 기구(30) 내의 분진이 공기와 함께 흡인 기구 본체(41)에 흡인된다. 흡인된 분진은 흡인력 발생원(42)을 향해 더 이송될 때에 필터에 의해서 포집되고, 공기만이 흡인력 발생원(42)으로 이송된다. 포집된 분진은, 작업원이 개구부(23a)를 매개로 하여 흡인 기구 본체(41)의 전면에 마련된 개폐문(41a)에 액세스하고, 개폐문(41a)을 열어, 필터를 떼어냄으로써 회수할 수 있다. 또, 흡인력 발생원(42)의 작동의 전환은, 외부 프레임(23)의 전면에 배치된 조작 패널(P)의 조작에 의해 행한다.

도 5는, 도 2에 나타내는 저류 호퍼 및 분사재 이송 기구를 설명하는 모식도이다. 저류 호퍼(50)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상단이 분급 기구(30)의 분급 부재(32)의 저부에 고정된다. 저류 호퍼(50)는, 그 내부의 공간이 분급 기구(30)와 연통되어 있는 상자 모양이다. 저류 호퍼(50)의 저부는, 분사재 배출 부재(51)가 마련되어 있고, 분사재 배출 부재(51)의 하단에는 저류 호퍼(50) 내의 분사재를 배출하기 위한 개구가 마련되어 있다. 이 개구에는, 폐지(閉止) 마개(52)가 끼워 장착되어 있다. 본 실시 형태의 폐지 마개(52)는, 고무로 구성되는 원추(圓錐) 사다리꼴 모양을 나타낸다. 블라스트 가공에서 사용하는 분사재를 교환할 때에는, 이 폐지 마개(52)를 떼어내어 분사재를 취출한 후, 다시 폐지 마개(52)를 끼워 장착하면 된다.

저류 호퍼(50)에 저류된 분사재를 블라스트 가공용 노즐(10)로 이송하기 위해서, 저류 호퍼(50)에는, 분사재의 분사재 이송 기구(60)가 배치되어 있다. 분사재 이송 기구(60)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 원관(圓管) 모양의 분사재 취출관(61), 원관 모양의 외기 도입관 장착부재(62) 및 외기 도입관(63)을 구비하고 있다. 분사재 취출관(61)은, 그 후단(61a)이 저류 호퍼(50)의 측벽(50a)(제1 측면)(도 5에서는 좌측벽, Y축의 부(負)의 방향)을 관통하도록 고정되어 있다. 외기 도입관 장착부재(62)는, 저류 호퍼(50)에서의 분사재 취출관(61)과 대향하는 측벽(50b)(제2 측면)(도 5에서는 우측벽, Y축의 정(正)의 방향)을 관통하도록 고정되어 있다. 외기 도입관(63)은, 외기 도입관 장착부재(62)에 삽입 통과하여 고정되어 있다.

외기 도입관(63)은, 그 선단(63a)이 분사재 취출관(61) 안에 위치하도록 고정된다. 분사재 취출관(61)은, 블라스트 가공용 노즐(10)의 분사재 흡인구(11a)에 연결되어 있다. 블라스트 가공용 노즐(10)의 내부에서 발생한 흡인력에 의해, 분사재 취출관(61) 내에는 상기 블라스트 가공용 노즐(10)을 향하는 기류가 발생한다. 그 때, 외기 도입관(63)으로부터 외기가 흡인된다. 즉, 외기 도입관(63)의 선단에서는 외기류가 분사된 상태가 된다. 이 기류에 의해서 분사재 취출관(61)의 우측 단부 근방에서는 분사재 흡인구(11a)를 향하는 기류가 발생한다. 이 기류를 타고, 저류 호퍼(50) 내의 분사재는 분사재 취출관(61)에 흡인되어, 블라스트 가공용 노즐(10)로 이송된다.

외기 도입관(63)은, 적어도 선단(63a)이 분사재 취출관(61) 안에 위치하면 좋다. 이 때문에, 외기 도입관(63)은, 그 외경이 분사재 취출관(61)의 내경보다 작은 원관으로 해도 좋다. 혹은, 외기 도입관(63)은, 그 외경이 분사재 취출관(61)의 내경보다 크고, 또한 그 선단(63a)이 분사재 취출관(61)의 내경보다 작게 되도록 연속적으로 지름이 축소되는 부위를 마련한 형상으로 해도 괜찮다. 후자의 구성에서는, 외기 도입관(63)의 좌우 위치를 조정함으로써, 외기 도입관(63)의 외벽과 분사재 취출관(61)의 내벽과의 간극을 조정할 수 있다. 이 간극의 크기를 변경함으로써 분사재 취출관(61)으로 흡인되는 분사재의 양을 변경할 수 있다. 이 간극이 너무 넓으면 안정되게 분사재를 분사재 취출관(61)으로 흡인될 수 없으므로, 블라스트 가공용 노즐(10)로부터의 분사량이 안정되지 않는다. 즉 안정된 블라스트 가공을 행할 수 없다. 또, 이 간극이 너무 좁으면, 분사재가 이 간극을 통과하는 것이 저해된다. 이 간극의 조정에 의해서, 블라스트 가공용 노즐(10)로 이송되는 분사재의 양(압축 공기에 대한 분사재의 혼합비)을 조정할 수 있으므로, 외기 도입관(63)을 조작함으로써 블라스트 가공의 능력을 조정할 수 있다.

이상과 같이, 분급 기구(30), 흡인 기구(40), 저류 호퍼(50)는 종래의 블라스트 가공 장치에 비해 소형이므로, 외부 프레임(23)에 내포되도록 기대(70) 상에 배치할 수 있다. 또, 분사재 이송 기구(60)에 의해서 블라스트 가공용 노즐(10)로 안정되게 이송될 수 있으므로, 안정된 블라스트 가공을 행할 수 있다. 그 결과, 컴팩트하고 또한 안정되게 블라스트 가공을 행할 수 있는 구성으로 되었다.

또, 기대(70)에는, 도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 종단면이 コ자 모양의 높임 베이스(71)를 고정할 수 있다. 블라스트 가공 장치를 설치할 때, 높임 베이스(71)에 의해서 포크리프트(forklift) 등에 의해 용이하게 이동시킬 수 있다.

(블라스트 가공 방법)

다음으로, 본 실시 형태의 블라스트 가공 장치(1)에 의한 블라스트 가공 방법에 대해 설명한다. 도 6은, 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치의 블라스트 가공 방법을 설명하는 플로우 차트이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 조작 패널(P)을 조작하고, 흡인 기구(40)를 작동하여, 블라스트 가공실(R) 내를 흡인한다(S10：흡인 공정). 다음으로, 래치 자물쇠(25)를 개정(開錠)하고, 상부 케이싱(21)을 연다(S12). 다음으로, 소정량의 분사재를 블라스트 가공실(R)에 투입하고, 분사재를 분급 기구(30)를 매개로 하여 저류 호퍼(50)로 이송시킨다(S14). 그 후, 상부 케이싱(21)을 닫고, 래치 자물쇠(25)에의해 시정(施政)하여 상부 케이싱(21)과 하부 케이싱(22)을 고정한다(S16). 이것에 의해, 닫혀진 공간인 블라스트 가공실(R)을 형성한다. 블라스트 가공실(R)은 흡인 기구(40)에 의해 흡인되고 있으므로 부압이 되어, 외기가 작업부(21c)로부터 블라스트 가공실(R) 내로 유입된다.

작업자가 장갑을 장착하고, 작업부(21c)로부터 손을 넣어, 블라스트 가공용 노즐(10)을 파지한다. 다음으로, 상기 풋 스위치를 「ON」으로 하여 분사재를 포함하는 고기 2상류를 분사구(13a)로부터 분사한다. 그 때, 블라스트 가공 장치(1)의 전면에 배치되어 있는 압력 조정 밸브(V)를 조작하여, 소정의 분사 압력이 되도록 블라스트 가공 장치(1)의 전면에 배치되어 있는 압력계에서 확인하면서 조정한 후, 상기 풋 스위치를 「OFF」로 하여 분사재의 분사를 정지하고, 손을 빼낸다(S18).

다음으로, 래치 자물쇠(25)를 개정하고, 상부 케이싱(21)을 열어(S20), 가공판(26) 상에 워크(피가공물)를 재치(載置)한다(S22). 그 후, 상부 케이싱(21)을 닫고, 래치 자물쇠(25)에 의해 시정하여 상부 케이싱(21)과 하부 케이싱(22)을 고정한다(S24).

조작 패널(P)을 조작하고 작업자가 작업부(21c)로부터 손을 넣어 블라스트 가공용 노즐(10) 및 워크를 파지한 후, 풋 스위치를 「ON」으로 하여 고기 2상류를 분사구(13a)로부터 분사한다(S26：분사 공정). 그리고, 장갑을 매개로 하여 작업자 자신에 의해 워크를 분사구(13a)에 대해서 주사함으로써, 워크의 연마 및 청소가 행하여진다(S28：연마 및 청소 공정). 이 때, 블라스트 가공실(R) 내는 부압으로 되어 있으므로, 분사재를 포함하는 분립체(분사재 및 분진(粉塵))가 블라스트 가공실(R)로부터 외부로 누출되지는 않는다.

블라스트 가공의 모습은, 전면측 경사면에 마련된 관찰창(21a)으로부터 확인할 수 있다. 또, 천면에 채광창(21b)이 마련되어 있으므로, 블라스트 가공실(R) 내에 투광기를 마련하지 않아도 블라스트 가공실(R)을 관찰할 수 있다.

S26 및 S28의 처리를 실행중에, 분급 공정이 행하여진다. 도 7은, 도 1에 나타내는 블라스트 가공 장치의 분급 공정을 설명하는 플로우 차트이다. 분사구(13a)로부터 분사된 분사재를 포함하는 분립체는 흡인 기구(40)의 흡인력에 의해서 분급 기구(30)로 이송된다. 분급 기구(30)에 의해, 재사용 가능한 분사재와 분진으로 분리된다. 상세하게는, 흡인 기구(40)의 흡인력에 의해 분급 기구(30) 내는 부압으로 되어 있고, 또 정류부(31b)에서는 선회하면서 분급 부재(32)를 향하는 기류가 발생하고 있다(S40). 먼저, 이 부압에 의해 분사재를 포함하는 분립체는 투입 부재(34)로부터 분급 기구(30) 내로 투입된다(S42). 정류부(31b)에 도달한 분사재를 포함하는 분립체는, 정류부(31b)에 의해 발생하고 있는 기류에 의해 선회하면서 분급 부재(32)를 향해 전진한다(S44). 그리고, 분급 부재(32)에 도달한 분사재 중, 중량이 무거운 재사용 가능한 분사재는, 중력에 의해 낙하하여, 하부에 위치하는 저류 호퍼(50)에 저류된다(S46). 저류 호퍼(50)로 이송된 재사용 가능한 분사재는, 분사재 이송 기구(60)에 의해 블라스트 가공용 노즐(10)로 이송되고, 다시 분사구(13a)로부터 분사된다. 한편, 중량이 가벼운 분진은, 흡인 기구(40)로 흡인되고, 흡인 기구 본체(41) 내의 필터에 포집된다(S48). 이상에서 도 7에 나타내는 플로우 차트를 종료한다.

도 6으로 되돌아와, 고기 2상류를 워크를 향해서 소정의 시간 분사하면, 상기 풋 스위치를 「OFF」로 하여 고기 2상류의 분사를 정지하고, 손을 빼낸다. 그 후, 래치 자물쇠(25)를 개정하고, 상부 케이싱(21)을 열어, 워크를 회수한다(S30, S32). 이 워크에 부착된 분사재나 분진을 제거하여 도 6에 나타내는 일련의 블라스트 가공이 완료된다.

흡인 기구 본체(41) 내의 필터에 포집된 분진이 소정량 퇴적하여 흡인 능력이 저하되면, 고기 2상류의 분사 및 흡인 기구(40)의 작동을 정지한 후, 작업원이 외부 프레임(23)의 개구부(23a)를 매개로 하여 블라스트 가공 장치(1)의 전면에 위치하는 개폐문(41a)에 액세스하고, 개폐문(41a)을 열고 필터를 떼어내어 필터의 청소를 행한다. 분진의 퇴적 상태는, 흡인 기구 본체(41)에 차압계를 장착하여, 이 값에 의해 관리해도 괜찮지만, 1일의 작업이 종료하면 필터의 청소를 행하는 정도의 관리로 해도 좋다.

분사재를 변경하거나, 블라스트 가공 장치(1)를 청소하거나 하기 위해서 분사재를 블라스트 가공 장치(1)로부터 배출할 필요가 있는 경우는, 상부 케이싱(21)및 하부 케이싱(22)이 고정된 상태에서, 작업원이 외부 프레임(23)의 개구부(23a)를 매개로 하여 폐지 마개(52)에 액세스하고, 폐지 마개(52)를 떼어, 저류 호퍼(50) 내의 분사재를 배출한 후, 다시 폐지 마개(52)를 분사재 배출 부재(51)의 개구에 끼워 장착한다. 그리고, 압축 공기를 분사하는 노즐(도시하지 않음)을 작업부(21c)로부터 삽입하고, 에어 블로우에 의한 블라스트 가공실(R) 내에 부착된 분사재나 분진의 제거, 및 상기 풋 스위치에 의한 블라스트 가공용 노즐(10)로부터의 분사에 의한 분사재의 경로로부터의 분사재의 제거를 행한다. 이 작업을 반복함으로써, 블라스트 가공 장치(1) 내의 분사재를 완전히 배출시킬 수 있다.

다음으로, 본 형태의 블라스트 가공 장치(1)를 검증한 결과에 대해 설명한다.

분사재로서, 알루미나계의 입자(신토고교 주식회사제：AF24), 의사(擬似, 유사) 분진으로서 알루미나계의 미립자(微粒子)(신토고교 주식회사제：WA＃800)를 사용했다. 초기의 분립체로서, 분사재가 98%, 의사 분진이 2%가 되도록 칭량하여 혼합한 분립체를 저류 호퍼(50)에 수용한 후, 블라스트 가공 장치(1)를 10min 작동시켜 이 분립체를 분사했다.

블라스트 가공 장치(1)의 작동을 정지한 후, 저류 호퍼(50) 내의 분립체를 회수했다. 회수한 분립체를 체눈 0.500mm인 체에 의해 분급한 후, 대경(大徑) 입자 및 미립자의 각각의 중량을 측정하여, 이하를 산출하여 평가했다.

(1) 초기의 분립체의 중량에 대한 시험후의 대경 입자의 중량의 비율

(2) 시험후의 분립체의 전(全)중량에 대한 시험후의 미립자의 중량의 비율

평가 기준은 하기와 같다.

○ … (1)이 95% 이상이고, 또한 (2)가 1% 미만이다.

△ … (1)이 95% 이상이고, (2)가 1%보다 많고 5% 미만이다.

× … (1)이 95% 미만, 또는 (2)가 5% 이상이다.

시험은, 정류부(31b)의 길이 L1에 대한 정류부(31b)의 선단면으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이 L2의 비(L2/L1), 및 흡인 부재(33)의 지름 D1에 대한 정류 부재(31)의 지름 D2의 비(D2/D1), 및 정류부(31b)에서의 풍량을 각각 변화시켰다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

정류부(31b)의 길이 L1에 대한 정류부(31b)의 선단면으로부터 상기 선단면에 대향하는 위치에 있는 분급 부재(32)의 벽면까지의 길이 L2의 비(L2/L1)가 1.25~1.75, 및 흡인 부재(33)의 지름 D1에 대한 정류 부재(31)의 지름 D2의 비(D2/D1)가 1.50~2.00, 및 정류부(31b)에서의 풍량이 2.1~3.6m³/min인 경우, 모두 「△」또는 「○」평가가 되었다(실시예 1~8). L2/L1 또는 D2/D1가 비교적 낮은 실시예 1 및 4는 「△」평가이었는데, 이 평가는 약간 분급 성능이 떨어지지만 조건을 최적화하면 「○」평가가 될 정도인 것을 나타내고 있다. 따라서, 블라스트 가공 장치에 충분히 적용할 수 있는 것이 시사되었다. 한편, 풍량이 2.1~3.6m3/min를 일탈하고 있던 경우는, 모두 「×」가 되어, 분급 성능이 떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 1, 2).

[산업상의 이용 가능성]

이상과 같이, 컴팩트하고 또한 안정되게 블라스트 가공이 가능하며, 조작성이 뛰어난 블라스트 가공 장치 및 블라스트 가공 방법을 제공할 수 있다.

1 - 블라스트 가공 장치 10 - 블라스트 가공용 노즐
11 - 노즐 홀더 11a - 분사재 흡인구
11b - 경로(분사재) 11c - 혼합실
11d - 공기 노즐 삽입구 11e - 분사 노즐 삽입구
12 - 공기 노즐 12a - 경로(압축 공기)
12b - 가속부(압축 공기) 13 - 분사 노즐
13a - 분사구 13b - 경로(고기 2상류)
13c - 가속부 13d - 정류부(고기 2상류)
20 - 케이스 21 - 상부 케이싱
21a - 관찰창 21b - 채광창
21c - 작업부 22 - 하부 케이싱
22a - 프레임체 23 - 외부 프레임
23a - 개구부 24 - 경첩
25 - 래치 자물쇠 26 - 가공판
30 - 분급 기구 31 - 정류 부재
31a - 폐지판 31b - 정류부
32 - 분급 부재 33 - 흡인 부재
34 - 투입 부재 40 - 흡인 기구
41 - 흡인 기구 본체 41a - 개폐문
42 - 흡인력 발생원 50 - 저류 호퍼
51 - 분사재 배출 부재 52 - 폐지 마개
60 - 분사재 이송 기구 61 - 분사재 취출관
62 - 외기 도입관 장착부재 63 - 외기 도입관
70 - 기대 71 - 높임 베이스
a, b, c - 분급 기구 내에서의 기류 및 분사재 및 분진의 흐름
E - 전자 밸브 P - 조작 패널
S - 센서 V - 압력 조정 밸브

Claims (10)

1. 내부에 닫혀진 공간인 블라스트 가공실을 형성하는 케이스와,
   상기 블라스트 가공실에 수용되며, 분사재를 압축 공기와 함께 분사하는 블라스트 가공용 노즐과,
   상기 블라스트 가공실에 접속되며, 그 내부에서 분사재를 포함하는 분립체(粉粒體)를 분급(分級)하는 분급 기구와,
   상기 분급 기구에 접속되며, 상기 분급 기구의 내부를 흡인하는 흡인 기구와,
   상기 분급 기구에 접속되며, 상기 분급 기구에 의해 분급된 분사재를 저류(貯留)하는 저류 호퍼(hopper)와,
   상기 저류 호퍼에 마련되며, 상기 저류 호퍼에 저류된 분사재를 상기 블라스트 가공용 노즐로 이송시키는 분사재 이송 기구를 구비하며,
   상기 블라스트 가공용 노즐은,
   압축 공기를 공급하는 공기 노즐과,
   분사재 및 압축 공기를 분사하는 분사 노즐과,
   상기 공기 노즐 및 상기 분사 노즐이 끼워넣어지며, 상기 분사재 이송 기구에 접속된 분사재 흡인구를 가지는 노즐 홀더를 가지고,
   상기 저류 호퍼는, 상기 블라스트 가공용 노즐보다 하부에 배치되어 있는 블라스트 가공 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 블라스트 가공 장치는 기대(基台)를 더 구비하며,
   상기 케이스는 상기 블라스트 가공실을 상기 기대로부터 이간시켜 지지하도록 상기 기대에 배치되고,
   상기 분급 기구 및 상기 저류 호퍼는 상기 케이스의 내부로서 상기 블라스트 가공실과 상기 기대와의 사이에 배치되는 블라스트 가공 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 분사재 이송 기구는, 상기 노즐 홀더 내로 상기 공기 노즐로부터 압축 공기를 공급함으로써 발생한 흡인력에 의해 외기를 흡인하고, 상기 외기의 흐름을 이용하여 분사재를 이송하는 블라스트 가공 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 저류 호퍼는, 제1 측면 및 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 가지며,
   상기 분사재 이송 기구는,
   상기 제1 측면을 관통하고, 후단이 상기 저류 호퍼의 내부에 배치된 분사재 취출관과,
   상기 분사재 취출관에 대향한 상기 제2 측면의 위치를 관통하고, 선단이 상기 저류 호퍼의 내부에 배치된 외기 도입관을 구비하는 블라스트 가공 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 외기 도입관의 선단이 상기 분사재 취출관에 삽입되어 있고, 상기 외기 도입관의 외벽과 상기 분사재 취출관의 내벽과의 간극이 조정 가능한 구성인 블라스트 가공 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 외기 도입관은, 그 외경이 상기 분사재 취출관의 내경보다 크고, 또한 상기 외기 도입관의 선단은, 그 외경이 상기 분사재 취출관의 내경보다 작게 되도록 연속적으로 지름이 축소되어 있는 블라스트 가공 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분급 기구는,
   원통 형상을 나타내며, 축선이 수평 방향으로 연장되도록 마련되고, 일단면이 폐지판(閉止板)에 의해 폐지된 정류(整流) 부재와,
   상기 정류 부재의 축선에 대해서 직각이 되도록 상기 정류 부재의 타단에 연결되고, 내부에 분사재를 포함하는 분립체를 분급하는 공간을 가지는 분급 부재와,
   상기 폐지판을 관통하여 상기 정류 부재의 내부에 배치되며, 상기 정류 부재와 동심(同心) 모양으로 배치된 원통 형상의 흡인 부재와,
   분사재를 포함하는 분립체를 상기 분급 기구의 내부로 투입시키기 위한 부재 로서, 상기 정류 부재의 상기 폐지판측에 마련된 투입 부재를 구비하며,
   상기 흡인 부재는 상기 흡인 기구와 연결되어 있고,
   상기 투입 부재는 분사재가 상기 정류 부재의 내벽을 따라서 상기 분급 부재를 향해 이송되도록 배치되어 있는 블라스트 가공 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 정류 부재의 내벽면과, 상기 정류 부재의 내부에 위치하는 상기 흡인 부재의 외벽면에 의해 정류부가 형성되어 있고,
   상기 정류부의 단면(端面)에 대향하는 위치에 있는 상기 분급 부재의 벽면이 상기 단면(端面)에 대해서 평행이고,
   상기 정류부의 길이에 대한 상기 정류부의 단면(端面)으로부터 상기 단면에 대향하는 위치에 있는 상기 분급 부재의 벽면까지의 길이의 비율이 1.25~1.75인 블라스트 가공 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 정류부에서, 상기 흡인 부재의 지름에 대한 상기 정류 부재의 지름의 비율이 1.5~2.0인 것을 특징으로 하는 블라스트 가공 장치.
10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 블라스트 가공 장치에 의한 블라스트 가공 방법으로서,
    상기 흡인 기구에 의해 상기 블라스트 가공실 내를 흡인하는 흡인 공정과,
    상기 공기 노즐에 압축 공기를 공급하여 상기 분사재를 상기 분사 노즐로부터 피(避)가공물을 향해서 분사하는 분사 공정과,
    상기 분사재를 충돌시켜 상기 피가공물의 연마 및 청소를 행하는 공정과,
    상기 분사된 분사재를 포함하는 분립체로부터 분사재를 상기 분급 기구에 의해 회수하는 분급 공정을 포함하며,
    상기 분급 공정은,
    상기 흡인 기구의 작동에 의해 상기 분급 기구 내를 부압(負壓)으로 함과 아울러 상기 정류부에서 선회(旋回)하면서 상기 분급 부재를 향하는 기류를 발생시키는 공정과,
    상기 분립체를 상기 투입 부재로부터 상기 분급 기구 내로 투입시키는 공정과,
    상기 분사재를 포함하는 분립체를 상기 기류에 의해 선회시키면서 상기 분급 부재를 향해 전진시키는 공정과,
    상기 분급 부재에 도달한 상기 분사재를 포함하는 분립체로부터 분사재를 상기 분급 부재의 저부를 향해 낙하시킴과 아울러 나머지의 분립체를 상기 흡인 부재로부터 흡인하는 공정을 포함하는 블라스트 가공 방법.

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