WO2010067822A1 - 砥粒の遠心投射装置 - Google Patents

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abrasive
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centrifugal projection
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将克 伊藤
恭一 岩田
雅治 志賀
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新東工業株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
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    • B24C5/06Impeller wheels; Rotor blades therefor
    • B24C5/066Housings; Accessories therefor, e.g. liners

Definitions

  • the present invention relates to an abrasive centrifugal projection device, and more specifically, a plurality of impeller blades are radially attached between a pair of disk-shaped side plates facing each other at a required interval to constitute an impeller,
  • the present invention relates to a centrifugal projection device for abrasive grains, in which the impeller is mounted on a hub fitted to an output shaft of an electric motor, and further, the impeller is surrounded by an impeller cover, and abrasive grains are centrifugally projected by rotation of the impeller.
  • an impeller cover that is composed of two first and second impeller side plates and a plurality of impeller blades and surrounds the impeller attached to the tip of the rotating shaft is protected by a plurality of divided liners.
  • the liner has a trapezoidal plate shape, and is screwed and fastened to the inner surface of the impeller cover on the rotary shaft side, and has a through hole through which the first and second impeller side plates can pass.
  • Assembling frame liner and an opening formed by the upper projections of the first and second side liners and the front and rear side liners are inserted into the upper end portion of the assembling frame liner in a detachable manner.
  • a ceiling side liner that can be closed to facilitate the replacement work of each liner protecting the impeller cover.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an abrasive centrifugal projection device capable of easily exchanging a side liner and an impeller blade.
  • a centrifugal projection device for abrasive grains comprises an impeller having a plurality of impeller blades mounted radially between a pair of disk-shaped side plates facing each other at a predetermined interval.
  • the impeller is attached to a hub fitted to the output shaft of the electric motor, and further, the impeller is surrounded by an impeller cover, and the abrasive centrifugal projection device centrifugally projects abrasive grains by rotating the impeller.
  • a U-shaped cross section that is formed in a U-shape that is spread backward and is divided into two at the upper end portion, and protects the side wall of the impeller cover from abrasive grains projected by the impeller.
  • a side liner having a shape is detachably attached, and the impeller is fastened to the hub by screwing the bolt inserted from the inside of the side plate to the hub. Characterized in that the dimensions up to 200 mm.
  • the abrasive centrifugal projection device is configured such that a plurality of impeller blades are radially attached between a pair of disk-shaped side plates facing each other at a predetermined interval.
  • the impeller cover is attached to a hub fitted to the output shaft of the electric motor, and the impeller cover is surrounded by the impeller cover, and the impeller cover is centrifugally projected by rotating the impeller.
  • the impeller is fastened to the hub by screwing the bolt inserted from the inside of the side plate to the hub, and the outer diameter of the impeller is set to a maximum of 200 mm.
  • Et al. It exhibits an excellent practical effect of such it is possible to easily perform replacement of side liner and the impeller blades.
  • FIG. 2 is a partially cutaway sectional front view of FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged detail view of a main part of FIG. 1.
  • the abrasive grain centrifugal projection apparatus rotates an impeller 1 that centrifugally projects abrasive grains, and an impeller that surrounds the impeller 1 and prevents the abrasive grains from scattering outside.
  • the impeller 1 is attached via a cover 2, a side liner 3 that protects the radial side wall of the impeller 1 in the impeller cover 2 from projection of abrasive grains, and a hub 4 that is fixedly disposed and fitted to the output shaft thereof.
  • the motor 5 is attached to the impeller cover 2 to guide abrasive grains into the impeller 1 and is detachably fastened to the center of a second side plate 11 (described later) of the impeller 1 by a hexagon socket bolt 7.
  • a distributor 8 for dispersing the induced abrasive grains and a control cage 9 for controlling the dispersed abrasive grains and supplying them to the impeller 1 are configured.
  • the doughnut-shaped first side plate 10 and the disk-shaped second side plate 11 provided with an opening having a size through which the impeller blade 14 can pass are formed in the center portion.
  • a plurality of stays 12 and 12 arranged at equal intervals along the circumferential direction between the two first and second side plates 10 and 11, and the two first and second side plates 10 and 11. Are fastened and integrated with a plurality of hexagon socket bolts 13 screwed to the stay 12 from the outside of each of the first and second side plates 10 and 11.
  • a plurality of impeller blades 14 and 14 in which lower halves of both side portions are fitted in a groove (not shown) formed in a carved shape are attached radially at equal intervals.
  • the impeller 1 is attached by fastening the second side plate 11 to the hub 4 with a hexagon socket bolt 15 inserted from the inside of the second side plate 11.
  • the outer diameter of the impeller 1 is a maximum of 200 mm. If the outer diameter of the impeller 1 is larger than 200 mm, the weight becomes heavy and it becomes difficult to handle the impeller with one hand. For this reason, in order to easily replace the impeller, the outer diameter needs to be 200 mm at the maximum. Moreover, if the impeller 1 is large, a drive source will also become large and the structure of a centrifugal projection apparatus will also become large. Therefore, if handling is considered, it is better that the outer diameter of the impeller is small. Naturally, the larger the cost, the higher the material cost.
  • the projection speed is 61 to 81 m / s.
  • the projection speed is generally about 73 m / s.
  • the outer diameter of the impeller 1 is set to a minimum of 100 mm, preferably 120 mm or more, and more preferably 160 mm or more. Therefore, the outer diameter of the impeller 1 of the present invention is a minimum of 100 mm and a maximum of 200 mm, preferably 120 mm to 200 mm, and more preferably 160 mm to 200 mm.
  • the rotation speed of the impeller at this time is 5000 rpm to 10,000 rpm, preferably 5800 rpm to 10,000 rpm, and more preferably 5800 rpm to 7200 rpm. Table 1 summarizes the handling quality, whether the projection amount is secured, and the impeller rotation speed when the outer diameter of the impeller is changed variously.
  • a lid member 17 that closes the upper end opening is formed at the upper end of the cover body 16 that has a trapezoidal cross section and opens the upper end and the lower end. It is fastened by a plurality of bolts and nuts 18 and 19 and is detachably attached. Note that the upper end opening of the cover body 16 has a size that allows the impeller 1 to enter and exit.
  • the side liner 3 has a U-shape that is widened upside down and has an upper end portion that is arcuate, and can be divided into two at the center of the upper end portion. Has a U-shape.
  • the side liner 3 is attached to the inner surfaces of the front wall and the rear wall of the impeller cover 2, and the upper end portion and the side end portion of the two trapezoidal plate-like auxiliary liners 20 and 21 each having an arcuate upper end portion. These are arranged so as to be stacked on each other (see FIG. 1).
  • rectangular bolt mounting members 22, 22 extending in the front-rear direction are detachably attached to the left and right outer surfaces of the impeller cover 2 via bolts (not shown).
  • Two bolts 23, 23 are screwed through the left and right side walls of the impeller cover 2 to the mounting members 22, 22, and the two bolts 23, 23 press the side liner 3. Yes.
  • the side liner 3 can be removed from the state shown in FIG. 2 by extracting the side liner 3 from the upper end opening of the cover body 16. Moreover, the side liner 3 can be assembled in the state shown in FIG. 2 by performing the above operations in reverse.
  • the guide pipe 6 and the control cage 9 are removed, and after removing the side liner 3 as described above, the plurality of hexagon socket head bolts 15 and 15 are loosened and taken out, whereby the impeller in the state shown in FIG. 1 can be separated from the hub 4 and taken out from the upper end opening of the cover body 16. Further, by performing the above operations in reverse, the impeller 1 can be assembled to the hub 4 in the state shown in FIG.
  • the hexagon socket head bolt 7 is loosened to separate the distributor 8 from the second side plate 11, and then the impeller blade 14 is moved to the center of the impeller 1, thereby Removal can be performed. Further, by performing the above operations in reverse, the impeller 1 can be assembled and the distributor 8 can be assembled to the second side plate 11.
  • the impeller blade 14, with the impeller 1 attached to the hub 4, is removed by removing the guide tube 6, the control cage 9 and the distributor 8, and moving the impeller blade 14 to the center between the first and second side plates 10, 11. Can be removed from the first and second side plates 10 and 11.
  • the impeller side plate and the impeller are 10 to 40 mm in total in the right and left (X + Y in FIG. 2) in the cross section of the impeller rotation center (AA cross section in FIG. 2). Preferably, it has a margin of about 30 mm.

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Abstract

 所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに取り付け、さらに、インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置において、側面ライナおよびインペラブレードの交換を容易に行うことが可能な砥粒の遠心投射装置を提供する。インペラカバー2の内部に、全体的には逆置末広がりU字形状を成しかつ上端部分で2分割可能に構成されてインペラ1によって投射される砥粒からインペラカバー2の側壁を保護する断面U字形状の側面ライナ3を、着脱可能に取付け、側板11の内側から入れたボルト15のハブ4への螺着によりインペラ1をハブ4に締結し、インペラ1の外径寸法を最大200mmとする。

Description

砥粒の遠心投射装置
 本発明は、砥粒の遠心投射装置に係り、より詳しくは、所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに装着し、さらに、前記インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置に関する。
 従来、この種の装置の一つとして、特許第4085353号公報に開示されたものがある。その装置では、2枚の第1・第2インペラ側板と複数のインペラブレードとによって構成されかつ回転軸の先端に取り付けられたインペラを包囲するインペラカバーを、複数に分割されたライナによって保護するようにし、ライナは;台形の板状を成し、インペラカバーの回転軸側の内面に着脱可能にしてネジ止め締結され、第1・第2インペラ側板が通過可能な貫通穴を有する第1側面ライナと;台形の板状を成し、インペラカバーにおける回転軸の反対側の内面に着脱可能にしてネジ止め締結され、第1・第2インペラ側板が通過可能な貫通穴を有する第2側面ライナと;これら第1・第2側面ライナの前端部の間に着脱可能に装架され、かつ断面U字形の傾斜樋状を成す前側面ライナと;第1・第2側面ライナの後端部の間に着脱可能に装架され、かつ断面U字形の傾斜樋状を成す後側面ライナと;無端の帯状を成し、第1・第2側面ライナおよび前・後側面ライナの上端部分に着脱可能に環装された組付枠ライナと、下面に突設された環状突起が組付枠ライナの上端部分に着脱可能に挿入されて、第1・第2側面ライナおよび前・後側面ライナの上端部が形成する開口を閉鎖可能な天井側面ライナと;で構成して、インペラカバーを保護する各ライナの交換作業を容易にする。
 しかし、このように構成された従来の砥粒の遠心投射装置では、側面ライナの交換にまだ手間隙がかかる上に、インペラが大型でその重量も重いため、インペラブレードの交換にも非常に手間隙がかかる問題があった。
 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、側面ライナおよびインペラブレードの交換を容易に行うことが可能な砥粒の遠心投射装置を提供することにある。
 上記の目的を達成するために本発明における砥粒の遠心投射装置は、所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに取り付け、さらに、前記インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置において、前記インペラカバーの内部に、全体的には逆置末広がりU字形状を成しかつ上端部分で2分割可能に構成されて前記インペラによって投射される砥粒から前記インペラカバーの側壁を保護する断面U字形状の側面ライナを、着脱可能に取付け、前記側板の内側から入れたボルトのハブへの螺着により前記インペラをハブに締結し、前記インペラの外径寸法を最大200mmにしたことを特徴とする。
 この出願は、日本国で2008年12月12日に出願された特願2008-316334号および2009年11月5日に出願された特願2009-253725号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
 また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
 出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
 本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
以上の説明から明らかなように本発明における砥粒の遠心投射装置は、所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに取り付け、さらに、インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置において、インペラカバーの内部に、全体的には逆置末広がりU字形状を成しかつ上端部分で2分割可能に構成されてインペラによって投射される砥粒からインペラカバーの側壁を保護する断面U字形状の側面ライナを、着脱可能に取付け、側板の内側から入れたボルトのハブへの螺着によりインペラをハブに締結し、インペラの外径寸法を最大200mmにしたから、側面ライナおよびインペラブレードの交換を容易に行うことが可能になるなどの優れた実用的効果を奏する。
本発明の一実施例を示す一部切欠き断面側面図である。 図1の一部切り欠き断面正面図である。 図1の主要部の拡大詳細図である。
 以下、本発明を適用した砥粒の遠心投射装置の一実施例について図1~図3に基づき詳細に説明する。本砥粒の遠心投射装置は、図1および図2に示すように、回転して砥粒を遠心投射するインペラ1と、このインペラ1を包囲して砥粒の外部への飛散を阻止するインペラカバー2と、インペラカバー2におけるインペラ1の半径方向の側壁を砥粒の投射から保護する側面ライナ3と、固定配置されかつその出力軸に嵌着されたハブ4を介してインペラ1が取り付けられた電動機5と、インペラカバー2に取り付けられて砥粒をインペラ1内に誘導する誘導管6と、インペラ1における後述の第2側板11の中心に六角穴つきボルト7によって着脱可能に締結されて誘導された砥粒を分散するディストリビュータ8と、分散された砥粒を制御してインペラ1に供給するコントロールケージ9と、で構成してある。
そして、インペラ1においては、図3に示すように、インペラブレード14が通過可能な大きさの開口を中央部に設けたドーナツ盤状の第1側板10および円盤状の第2側板11を、これら2枚の第1・第2側板10・11間にこれらの円周方向に沿い等間隔をおいて配置された複数個のステー12・12と、2枚の第1・第2側板10・11の各外側からステー12に螺着された複数個の六角穴つきボルト13とによって締結して一体化し、さらに、2枚の第1・第2側板10・11間には、これらの各内面に刻設された溝(図示せず)にその両側部の下半分を嵌合させた複数のインペラブレード14・14が等間隔をおいて放射状に取り付けてある。
また、インペラ1は、図3に示すように、第2側板11の内側から入れた六角穴つきボルト15によって第2側板11をハブ4に締結して取り付けてある。そして、インペラ1の外径寸法は最大200mmである。
インペラ1の外径寸法が200mmより大きいと重量が重くなって、片手でインペラをハンドリングすることが困難になる。このため、インペラの交換を簡単にするためには、外径寸法は最大200mmである必要がある。
また、インペラ1が大きければ、駆動源も大きくなり、遠心投射装置の構成も大きくなる。したがって、ハンドリングを考えればインペラ外径寸法は小さいほうが良い。
当然ながら大きくなればそれだけ材料費がかかることにもなる。
しかしながら、遠心投射装置において砥粒の投射速度を確保することを前提として、インペラ外径寸法を小さくすると、インペラの回転速度を高くする必要がある。そして、インペラが高速回転すると振動・騒音が発生し、これらの制御のために別の機構が必要になり却って複雑な装置となりかねない。したがって、遠心投射装置において、インペラ1のハンドリングの良さと砥粒の投射量を確保するためには、適正なインペラ外径寸法とインペラ回転速度を選択する必要がある。なお、通常、鋳物品の後処理工程での砂落しや、鍛造品、製缶品のスケール落し、バリ取りなどのスチールショットでは、61~81m/sの投射速度とする。特に、投射速度を約73m/sとするのが一般的である。
本発明は、これらのパラメータを最適にするために、インペラ1の外径寸法は最小100mm、好ましくは120mm以上、更に好ましくは160mm以上とした。したがって、本発明のインペラ1の外径寸法は最小100mmで最大200mmであり、好ましくは120mmから200mmであり、更に好ましくは、160mmから200mmである。
そして、このときのインペラの回転速度は、5000rpmから10000rpmであり、好ましくは、5800rpmから10000rpmであり、更に好ましくは、5800rpmから7200rpmである。表1にインペラ外径を種々変化させたときのハンドリングの良し悪し、投射量の確保の良し悪し、および、インペラ回転速度をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 また、インペラカバー2においては、図2に示すように、断面形状が台形状を成すとともに上端部および下端部を開口したカバー本体16の上端部に、この上端開口部を閉鎖する蓋部材17が複数個のボルト・ナット18・19によって締結して着脱可能に取り付けてある。
なお、カバー本体16の上端開口部はインペラ1が入出可能な広さを有している。
 また、側面ライナ3は、図2に示すように、全体的には逆置末広がりU字形状を成すとともに上端部分が円弧状を成し、さらに上端部分の中央で2分割可能に構成されかつ断面がU字形状を成している。そして、側面ライナ3は、インペラカバー2の前壁および後壁の内面にそれぞれ取り付けられかつ上端部分が円弧状を成す台形板状の2枚の補助ライナ20・21における上端間および側端間に、これらに積み重ねるように架装して配置してある(図1参照)。
さらに、図2に示すように、インペラカバー2の左右両外側面には、前後方向に延びる長方体状のボルト取付け部材22・22が図示しないボルトを介して着脱可能に取り付けてあり、ボルト取付け部材22・22には、2本のボルト23・23がインペラカバー2の左右両側壁をそれぞれ貫通して螺着してあって、2本のボルト23・23は側面ライナ3を押圧している。
 このように構成したものは、複数個のナット19・19を緩めてボルト18・18を抜き、蓋部材17をカバー本体16の上端部から取り外してカバー本体16の上端開口部を開放し、かつ、ボルト取付け部材22・22をインペラカバー2から取り外して2本のボルト23・23を引き出す。次いで、側面ライナ3をカバー本体16の上端開口部から抜き出すことにより、図2に示す状態から側面ライナ3を取り外すことができる。また、以上の操作を逆に行うことにより、図2に示す状態に側面ライナ3を組付けることができる。
 また、誘導管6およびコントロールケージ9を取り外すとともに、上述したようにして側面ライナ3を取り外したのち、複数個の六角穴つきボルト15・15を緩めて取り出すことにより、図3に示す状態のインペラ1をハブ4から分離してカバー本体16の上端開口部から取り出すことができる。また、以上の操作を逆に行うことにより、図3に示す状態にインペラ1をハブ4に組付けることができる。
そして、カバー本体16から取り出したインペラ1において、六角穴つきボルト7を緩めてディストリビュータ8を第2側板11から分離したのち、インペラブレード14をインペラ1の中心に移動させることにより、インペラブレード14の取外しを行うことが可能になる。また、以上の操作を逆に行うことにより、インペラ1を組み立てるとともにディストリビュータ8を第2側板11に組付けることができる。
なお、誘導管6、コントロールケージ9およびディストリビュータ8を取り外し、インペラブレード14を第1・第2側板10・11間の中央に移動させることにより、インペラ1をハブ4に取り付けた状態でインペラブレード14を第1・第2側板10・11から取り外すことができる。
ただし、インペラの大きさに比例させて遠心投射装置全体を小さくすると、インペラカバー2内に手や工具を入れることが困難になり、却ってインペラの取り外し及び組付けが困難になる。そこで、インペラの取り外し及び組付けを良好にするためには、インペラの回転中心の断面(図2のA-A断面)でインペラ側板とインペラを左右合計(図2のX+Y)で10~40mm、好ましくは約30mmの余裕を有すると良い。

Claims (11)

  1. 所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに取り付け、さらに、前記インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置において、
    前記インペラカバーの内部に、全体的には逆置末広がりU字形状を成しかつ上端部分で2分割可能に構成されて前記インペラによって投射される砥粒から前記インペラカバーの側壁を保護する断面U字形状の側面ライナを、着脱可能に取付け、
    前記側板の内側から入れたボルトのハブへの螺着により前記インペラをハブに締結し、
    前記インペラの外径寸法を最大200mmにしたことを特徴とする砥粒の遠心投射装置。
  2. 請求項1に記載の砥粒の遠心投射装置において、
    1対の前記側板を、これら側板の間にこれらの円周方向へ等間隔をおいて配置された複数のステーと前記側板の外側から前記ステーに螺着された複数のボルトとの締結によって一体化したことを特徴とする砥粒の遠心投射装置。
  3. 所要の間隔をおいて相対向する1対の円盤状の側板間に、複数のインペラブレードを放射状に取り付けてインペラを構成し、このインペラを、電動機の出力軸に嵌着されたハブに取り付け、さらに、前記インペラをインペラカバーによって包囲して、インペラの回転により砥粒を遠心投射する砥粒の遠心投射装置において、
    前記インペラカバーの内部に、全体的には逆置末広がりU字形状を成しかつ上端部分で2分割可能に構成されて前記インペラによって投射される砥粒から前記インペラカバーの側壁を保護する断面U字形状の側面ライナを、着脱可能に取付け、
    前記側板の内側から入れたボルトのハブへの螺着により前記インペラをハブに締結し、
    前記インペラの外径寸法を100mmから200mmにしたことを特徴とする砥粒の遠心投射装置。
  4. 前記インペラの外径寸法を120mmから200mmにしたことを特徴とする請求項3に記載の砥粒の遠心投射装置。
  5. 前記インペラの外径寸法を160mmから200mmにしたことを特徴とする請求項4に記載の砥粒の遠心投射装置。
  6. 前記インペラの回転速度を5000rpmから10000rpmにしたことを特徴とする請求項3、4、5に記載の砥粒の遠心投射装置。
  7. 前記インペラの回転速度を5800rpmから10000rpmにしたことを特徴とする請求項3、4、5に記載の砥粒の遠心投射装置。
  8. 前記インペラの回転速度を5800rpmから7200rpmにしたことを特徴とする請求項3、4、5に記載の砥粒の遠心投射装置。
  9. 前記インペラカバーは、断面形状が台形状を成すとともに上端部および下端部を開口したカバー本体の上端部に、この上端開口部を閉鎖する蓋部材が複数個のボルト・ナットによって締結して着脱可能に取り付けてあることを特徴とする請求項1、2、3、4、5に記載の砥粒の遠心投射装置。
  10. 前記インペラ側板とインペラは、インペラの回転中心の断面で左右合計10~40mmの余裕を有することを特徴とする請求項9に記載の砥粒の遠心投射装置。
  11. 前記カバー本体の上端開口部はインペラが入出可能な広さを有することを特徴とする請求項10に記載の砥粒の遠心投射装置。
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