WO2016013525A1 - ショット処理装置 - Google Patents

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WO2016013525A1
WO2016013525A1 PCT/JP2015/070592 JP2015070592W WO2016013525A1 WO 2016013525 A1 WO2016013525 A1 WO 2016013525A1 JP 2015070592 W JP2015070592 W JP 2015070592W WO 2016013525 A1 WO2016013525 A1 WO 2016013525A1
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WO
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projection
projection material
control cage
processing apparatus
blade
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/070592
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English (en)
French (fr)
Inventor
加賀　秀明
浩昭 鈴木
翔一 山本
雅人 梅岡
拓哉 神山
Original Assignee
新東工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 新東工業株式会社 filed Critical 新東工業株式会社
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Priority to CN201580005281.2A priority patent/CN105934311A/zh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/08—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces
    • B24C3/10—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces for treating external surfaces
    • B24C3/14—Apparatus using impellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/06—Impeller wheels; Rotor blades therefor

Definitions

  • the present invention relates to a shot processing apparatus, and more particularly, to a shot processing apparatus in which a projection material is projected onto a work in a work stirring unit formed by an endless belt or the like.
  • Patent Document 1 As a shot processing device that projects a projection material onto a workpiece and performs surface treatment, the workpiece is placed in an agitator formed by an apron belt-like endless belt, and the apron belt is driven to rotate to agitate the workpiece in the agitator.
  • Patent Document 1 A so-called apron type shot processing apparatus that performs shot processing is known (Patent Document 1).
  • Such an apron type shot processing apparatus forms a plurality of rotating shaft members arranged in parallel at a predetermined distance, an endless belt which is wound around the rotating shaft member and constitutes an apron belt, and forms a stirring recess in the apron belt.
  • a workpiece agitating unit having a pair of disk-shaped head liners that are in contact with both ends of the apron belt in the width direction, and a centrifugal projector that projects a projection material onto the workpiece in the workpiece agitating unit, ing.
  • the projection material is projected by a rotatable impeller having a plurality of blades extending in the radial direction. Since the projection angle of the material is wide, there is a problem that the projection is performed even in an unnecessary area, and efficient shot processing cannot be performed.
  • the work in the work stirring unit formed by the apron belt or the like is stirred in the apron belt traveling direction. No agitation in the width direction of the apron belt. That is, it is impossible to move the workpieces arranged at both end portions of the agitation recess of the apron belt to the center in the width direction of the agitation recess by agitation. Furthermore, in the projector used with the shot processing apparatus of patent document 1, a projection material is projected mainly on the center of the width direction of a workpiece
  • the workpieces arranged at both end portions of the aproning agitation recess may not be sufficiently exposed to the projection material, and the finished quality may be different from the workpiece arranged in the central portion in the width direction of the agitation recess. There is.
  • the present invention has been made to cope with the above-described problem, and provides a shot processing apparatus capable of realizing efficient projection and reducing variation in finished quality due to the position in the work stirring unit. With the goal.
  • a shot processing apparatus comprising a centrifugal projector that projects a projection material onto a workpiece in the workpiece stirring unit,
  • the projector has a cylindrical shape, a central axis of the cylinder is arranged in a direction perpendicular to the axis of the rotary shaft member, a projection material is supplied inside, and a plurality of openings that serve as discharge ports for the projection material on the side wall
  • the impeller includes a plurality of blades
  • the plurality of openings of the control cage of the projector are in communication with each other in an offset state with respect to the circumferential direction of the control cage and the central axis direction of the control cage.
  • the projection material is discharged from positions spaced apart in the circumferential direction and the axial direction of the control cage, and is projected while being shifted in the width direction and the rotation direction of the impeller while suppressing the dispersion width. Since there are a plurality of portions with a high projection ratio, a range with a high projection ratio is expanded.
  • the projection material is continuously discharged from one opening to the other opening. Therefore, the projection distribution as a whole is obtained by continuously synthesizing the projection distribution of the projection material discharged from one opening and the projection distribution of the projection material discharged from the other opening.
  • a rearward inclined portion that is inclined rearward in the rotational direction with respect to the radial direction of the impeller is formed. For this reason, before the projection material discharged from the control cage first comes into contact with the blade surface, the projection material discharged from the control cage later contacts the blade surface and accelerates toward the tip of the blade. The Thereby, when the projection material discharged
  • the dispersion width (projection angle) along the rotation direction of the impeller is suppressed, and the distribution of the projection material is a fan with a small opening angle along the rotation direction of the impeller. Shaped.
  • the projection ratio at the center of the work stirring unit and the projection ratio at the left and right end portions are approximately While being able to make it equal, it becomes possible to reduce the projection material projected other than a workpiece
  • the opening has a rectangular shape with two sides parallel to the central axis of the control cage.
  • the backward inclined portion is formed on the radially inner side of the blade,
  • the blade is provided with a non-backward tilt portion having a small tilt angle from the rearward tilt portion to the rear side in the rotational direction on the radially outward side of the rearward tilt portion.
  • the projection material is centrifugally accelerated along the non-backward inclined portion until immediately before it is detached from the blade.
  • the projection speed when the projection material is projected is the speed of centrifugal acceleration in the direction along the surface of the blade and the speed of the tangential direction of the circle drawn by the tip of the rotating blade (hereinafter simply referred to as “tangential direction”). It becomes the synthesis speed.
  • tangential direction the speed of the tangential direction of the circle drawn by the tip of the rotating blade.
  • the projection material is in contact with the non-backward inclined portion having a small inclination angle toward the rear side until immediately before the projection, so in the velocity component along the blade surface, The tangential direction component acting in the negative direction with respect to the tangential speed is small, and the degree of reducing the composite speed is small.
  • efficient shot processing can be performed without increasing the rotational speed of the impeller, and consequently the rotational speed of the motor that rotates the impeller, and a reduction in the projection power efficiency can be suppressed.
  • the inclination angle to the rear side in the rotational direction is smaller than that of the rearward inclined portion means that the inclination angle is smaller than the inclination angle to the rearward side in the rotational direction of the rearward inclined portion, and the structure extends in the radial direction. And a configuration that is inclined forward in the rotational direction.
  • the length in the radial direction of the backward inclined portion is set to be longer than the length in the radial direction of the non-backward inclined portion.
  • the backward inclined portion and the non-backward inclined portion are connected by a bending portion.
  • the speed of the projection material can be gradually increased at the curved portion and the non-backward tilt portion.
  • the present invention it is possible to provide a shot processing apparatus that can realize efficient projection and can reduce variations in the finished quality of the work caused by the position in the work stirring unit.
  • FIG. 1 It is a side view of the shot processing apparatus of one Embodiment of this invention. It is a front view of the shot processing apparatus of FIG. It is a top view of the shot processing apparatus of FIG. (A) is the side view which showed typically the projection range of the projector in the shot processing apparatus of FIG. 1, (B) is drawing which looked at (A) from the front. (I) of (A) is a front view of the control cage of the shot processing apparatus of FIG.
  • FIG. (A) is an expanded sectional view of the projector in a proportional shot processing apparatus
  • (B) is a top view of the control cage with which the projector of (A) was equipped.
  • FIG. 1 is a side view of a shot processing apparatus 10 according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of the shot processing apparatus 10
  • FIG. 3 is a plan view of the shot processing apparatus 10.
  • the shot processing apparatus 10 is a shot processing apparatus in which a work stirring unit is configured by an apron belt or the like. As shown in FIG. 1, the cabinet 12, a work stirring unit 14 provided in the cabinet 12, and a work stirring And a projector 18 arranged facing the section 14.
  • the cabinet 12 is provided with an openable / closable loading / unloading port (not shown) for loading and unloading workpieces. By closing the loading / unloading port, the cabinet 12 is sealed, and the projection material does not scatter to the outside of the cabinet 12.
  • the work stirring unit 14 includes three rotary shaft members 20, 22, and 24 arranged in parallel at a predetermined distance, an apron belt 26 that is wound around the rotary shaft members 20, 22, and 24 and is an endless belt,
  • the apron belt 26 includes a pair of left and right disc-shaped head liners 28 rotatably disposed at both ends in the width direction.
  • the rotary shaft members 20, 22, and 24 are rotatable shaft members, and are arranged in parallel to each other so as to extend substantially horizontally in the width direction of the shot processing apparatus 10. Specifically, the rotary shaft member 24 is horizontally disposed at a lower position on the back side of the shot processing apparatus 10.
  • the rotary shaft member 20 is horizontally arranged at a predetermined distance substantially above the rotary shaft member 24.
  • the rotary shaft member 22 is horizontally disposed at a position substantially the same as the rotary shaft member 24 at a predetermined distance in front of the rotary shaft member 24 (front side of the shot processing apparatus). Therefore, as shown in FIG. 1, the rotary shaft members 20, 22, and 24 are arranged so as to be positioned at the vertices of a right-angled isosceles triangle in a side view.
  • the rotary shaft members 20, 22, 24 are arranged so that the oblique sides of the triangle are located on the inclined surface 30 side of the cabinet 12. Moreover, in this embodiment, the rotating shaft member 20 arrange
  • the apron belt 26 is an endless belt formed of a rubber belt, and is wound around the rotary shaft members 20, 22, and 24.
  • the apron belt 26 has a plurality of through holes (not shown).
  • the dimension of this through-hole is set to a size that allows the projection material to pass but not the workpiece.
  • FIG. 4A is a side view schematically showing a projection range of the projector 18 in the shot processing apparatus of FIG. 1, and FIG. 4B is a drawing showing a state in which (A) is viewed from the front.
  • a pair of disk-shaped head liners 28 press both ends in the width direction of the apron belt 26 wound around the rotary shaft members 20, 22, and 24.
  • the diameter of the head liner 28 is set to be approximately equal to the distance between the rotary shaft member 20 and the rotary shaft member 24 or between the rotary shaft member 22 and the rotary shaft member 24.
  • the head liners 28 are arranged in parallel with the side wall 36 of the cabinet 12 and are rotatably supported by the side wall 36 of the cabinet 12.
  • the rotary shaft members 20, 22, 24 are arranged so as to be positioned at the vertices of the right isosceles triangle in a side view, and the apron belt 26 has both end portions in the width direction by the head liner 28. Since it is pressed toward the rotating shaft member 24, the apron belt 26 wound around these rotating shaft members 20, 22, 24 has a substantially L-shaped longitudinal section (inverted L-shaped in FIG. 1). Will be placed.
  • both ends of the apron belt 26 in the width direction are pressed toward the rotary shaft member 24 by the head liner 28, a portion of the apron belt 26 between the rotary shaft member 20 and the rotary shaft member 22 is a pair.
  • the recesses 34 are recessed toward the rotary shaft member 24 between the head liners 28. This dent 34 serves as an agitation area W where a workpiece is placed and shot processing is performed.
  • the workpiece is introduced into the agitation area W of the apron belt 26 through the open area 16 that opens between the rotary shaft member 20 and the rotary shaft member 22 and opens obliquely upward.
  • the rotating shaft members 20, 22, and 24 are arranged so as to be positioned at the vertices of the right-angled isosceles triangle, and therefore, the apron belt wound around these rotating shaft members 20, 22, and 24 is used.
  • the rotary shaft member 20 rotates in the direction of the arrow R2 in FIG. 4A, along the substantially L-shaped (inverse L-shaped in FIG. 1) path in the direction of the arrow R3 in FIG.
  • the work that circulates and is disposed in the stirring area W is stirred in the moving direction (longitudinal direction) of the apron belt 26.
  • a work loading means 38 for carrying a work carried from the outside of the shot processing apparatus 10 into the work stirring unit 14 is provided at an outer position of the inclined surface 30 of the cabinet 12.
  • the workpiece loading means 38 includes a box-shaped loading bucket 40 for storing a workpiece, and a bucket loader 42 for loading the workpiece into the cabinet 12 from the loading bucket 40. Further, a work discharge means (not shown) is provided between the cabinet 12 and the work input means 38.
  • the circulation device 44 includes a screw conveyor 46 provided in the lower part of the cabinet 12 (FIG. 4B), and a bucket elevator 48 to which a bucket (not shown) for lifting the projection material upward from the screw conveyor 46 is attached. , A separator 50 connected to the upper outlet of the bucket elevator 48, a hopper 52 provided below the separator 50, and a projection connected from the hopper 52 to an introduction cylinder 54, which will be described later, attached to the projector 18. And a material charging pipe 56 (see FIGS. 2 and 3).
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the projector 18 provided in the shot processing apparatus 10.
  • the projector 18 includes a main body case 60 having a truncated pyramid shape in a side view, an impeller 62 housed in the main body case 60 and rotatable, and an impeller 62.
  • a control cage 64 provided coaxially with the impeller on the inner peripheral side, and a so-called centrifugal projector that projects a projection material using centrifugal force.
  • the main body case 60 is formed in a rectangular tube shape having an upper side end portion 66 and a lower side end portion 68 opened.
  • a case lid 70 is attached to the upper side end portion 66 via a sealing material 72 on the upper side side. Attached to close the opening of end 66.
  • a liner 74 is attached between the main body case 60 and the case lid 70 and the impeller 62 in order to protect the main body case 60 and the case lid 70.
  • the main body case 60 is attached to the cabinet 12 such that the opening of the lower side end 68 is directed to the inside of the cabinet 12.
  • the control cage 64 has a cylindrical shape and is fixed to the main body case 60 so that the central axis CL of the cylinder extends in a direction perpendicular to the axis of the rotary shaft members 20, 22, 24.
  • An introduction tube 54 (FIGS. 1 and 3) is connected to one end of the control cage 64 in the axial direction. Thereby, the projection material is supplied from the introduction tube 54 to the inside of the control cage 64.
  • a part of the outer peripheral wall 106 of the control cage 64 on the side facing the upper side end 66 of the main body case 60 has an outer peripheral wall 106 so that an opening 108 serving as a discharge part for the projection material opens upward. (FIG. 6).
  • the opening 108 includes two first rectangular openings 110 having the same size and shape, a second rectangular opening 112, and the like. Is included.
  • the first rectangular opening 110 is set between first parallel sides 110 ⁇ / b> A and 110 ⁇ / b> B that are parallel to the central axis CL of the control cage 64 and face each other.
  • the second rectangular opening 112 is set between the second parallel sides 112A and 112B that are parallel to the central axis CL of the control cage 64 and face each other.
  • the first rectangular opening 110 and the second rectangular opening 112 are arranged offset from each other in the circumferential direction and the axial direction of the control cage 64.
  • the first rectangular opening 110 and the second rectangular opening 112 are connected to each other by the communication portion 113 to form a continuous opening 108.
  • the communication unit 113 linearly connects the terminal on the side 110A of the first rectangular opening 110 and the terminal on the side 112B of the second rectangular opening 112, and connects the terminal on the side 110B of the first rectangular opening 110 to the terminal.
  • the terminals of the side 112A of the two rectangular openings 112 are connected in a straight line.
  • a cylindrical distributor 114 is arranged inside the control cage 64 in a coaxial state with the control cage 64.
  • the distributor 114 includes a plurality of blades 116 extending in the radial direction and a plurality of openings arranged at equal intervals in the circumferential direction, and forms a space between the control cage 64 and the control cage 64. It is arranged inside.
  • the distributor 114 having a plurality of blades 116 rotates inside the control cage 64 by the rotation of the rotating shaft 84 (FIG. 3).
  • the projection material supplied from the introduction cylinder 54 to the inside of the control cage 64 is stirred in the distributor 114, and centrifugal force is applied to the distributor 114 and the control cage 64 from the opening of the rotating distributor 114. Supplied to the space between.
  • the projection material supplied to the space moves in the rotation direction along the inner peripheral surface of the control cage 64 and is discharged radially outward from the opening 108 of the control cage 64. Yes.
  • the impeller 62 is disposed on the outer periphery of the distributor 114.
  • the impeller 62 includes a side plate unit 76 and a plurality of blades 78 arranged at intervals in the circumferential direction of the side plate unit 76.
  • the side plate unit 76 is composed of two annular side plates 80 arranged to face each other at intervals, and a plurality of columnar couplings arranged at intervals in the circumferential direction so as to connect the side plates 80 arranged to face each other. Member 82.
  • the impeller 62 is connected to a rotating shaft 84 (FIG. 3) and is driven to rotate about the central axis of the control cage 64.
  • the rotary shaft 84 is driven by a belt (not shown) connected to a drive motor 86 (FIG. 3). Since the control cage 64 is arranged such that the central axis CL extends in a direction perpendicular to the axis of the rotary shaft members 20, 22, 24, the impeller 62 is connected to the axis of the rotary shaft members 20, 22, 24. It will rotate around an orthogonal axis.
  • a rearwardly inclined portion 90 is inclined rearward in the rotational direction (arrow R direction) with respect to the radial direction (radial line L3) of the impeller 62. Is formed.
  • a non-backward inclined portion 91 extending in the radial direction (radial line L4) from the rotation center C of the impeller 62 is formed on the tip end side (radially outward side) portion of the surface 88 of the blade 78. That is, the non-backward tilting portion 91 is set to have a smaller tilt angle toward the rear side in the rotational direction than the rearward tilting portion 90.
  • the radial length of the backward inclined portion 90 of the blade 78 is set longer than the radial length of the non-backward inclined portion 91.
  • a curved portion 92 that gently connects the backward inclined portion 90 and the non-backward inclined portion 91 is formed on the surface 88 of the blade 78.
  • the rear surface 94 opposite to the front surface 88 of the blade 78 and the rotational direction is formed with an inclined portion 96 inclined at the rear side in the rotational direction larger than the rearward inclined portion 90 with respect to the radial direction at the proximal end portion (radially inward portion).
  • a raised portion 98 is formed to project in the middle portion in the longitudinal direction. In the raised portion 98, the concave curved portion on the radially outer side of the impeller 62 is in contact with the coupling member 82.
  • side wall portions 100 extending from the surface 88 in the thickness direction of the blade 78 are formed on both sides of the surface 88 of the blade 78.
  • a proximal-side convex portion 102 that protrudes outward in the width direction of the blade 78 is formed on the proximal end side of the sidewall portion 100, and a distal end that protrudes outward in the width direction of the blade 78 is formed on the distal end side of the sidewall portion 100.
  • Side convex portions 104 are formed.
  • the proximal-side convex portion 102 and the distal-side convex portion 104 are slightly inclined toward the proximal end side (lower side in the figure) in the direction from the back 94 side toward the front surface 88 side.
  • the side wall portion 100 is a portion of the blade 78 that is fitted into the groove portion of the side plate 80 shown in FIG. Moreover, the base end side convex part 102 and the front end side convex part 104 of the side wall part 100 shown by FIG. 7 become a site
  • the surface of the blade 78 of the impeller 62 on the front side in the rotational direction is inclined rearward in the rotational direction (arrow R direction) with respect to the radial direction.
  • a rearwardly inclined portion 90 is formed.
  • the projection material discharged first is a surface 88 in the vicinity of the position where the projection material that has been discharged later and has already moved along the surface of the blade 78 is present. Therefore, the projection material discharged first and the projection material discharged later are collected at a position close to the surface 88 of the blade 78.
  • the projection distribution can be concentrated. That is, the distribution of the projection material projected from the projector 18 has a fan shape with a small opening angle in the rotation direction of the impeller 62.
  • the first rectangular opening 110 and the second rectangular opening 112 are communicated with each other by the communication portion 113.
  • the second rectangular opening 112 is continuously discharged.
  • a rearwardly inclined portion 90 is formed on the blade 78 of the present embodiment. For this reason, the timing at which the projection material previously discharged from the control cage 64 contacts the surface 88 of the blade 78 is delayed. As a result, when the projection material discharged first comes into contact with the surface 88 of the blade 78, the projection material discharged later and the projection material discharged earlier are collected at a position close to the surface 88 of the blade 78. It is done. For this reason, the projection material is projected in a fan shape with a small opening angle, and the transition portion between the portion with a high projection rate and the portion with a low projection rate is short, that is, the projection material has a sharp rise in the projection distribution curve. A state will be obtained.
  • the width HR when the projection ratio is high specifically, the width when the projection ratio HR reaches the stirring area W is set substantially the same as the width of the stirring area W, the central portion CP of the workpiece stirring section 14 is set.
  • the projection ratio at and the projection ratio at the left and right end portions EP are substantially the same, and the projection material projected to other than the work stirring section 14 is reduced (FIG. 4B).
  • the projector 18 and the workpiece agitating are set so that the spread in the width direction of the range HR where the projection ratio is high at the position of the agitating area W is substantially equal to the width of the agitating area W.
  • the configuration and relative arrangement of the unit 14 are set.
  • the loading / unloading opening is opened, and a plurality of workpieces are arranged in the recess 34 (stirring area W) of the workpiece stirring unit 14 by the workpiece loading means 38.
  • the loading / unloading port is closed, and the cabinet 12 is sealed.
  • the rotary shaft member 20 is rotated in the arrow R2 direction by the drive motor 32, and the apron belt 26 is rotated (runs) in the arrow R3 direction.
  • the workpiece in the stirring area W is stirred in the traveling direction of the apron belt 26.
  • the projector 18, the bucket elevator 48, and the screw conveyor 46 are operated, and the projection material enters the projector 18 from the bucket elevator 48 through the separator 50 and the hopper 52 through the projection material introduction pipe 56 and the introduction cylinder 54. Is done.
  • the projection material passing through the inside of the introduction tube 54 is guided to the distributor 114 of the projector 18. Since the distributor 114 is rotated by the driving force from the driving motor 86, the projection material moves to the outer peripheral side of the distributor 114 by the centrifugal force and moves along the inner peripheral surface of the control cage 64.
  • the projection material projected into the workpiece agitating unit 14 is discharged to the outside of the apron belt 26 through the through-holes of the apron belt 26 together with dust and crushed material (scale) generated during the shot processing.
  • the discharged projection material and the like are collected at the lower part of the cabinet 12 and collected at the lower part of the bucket elevator 48 by the screw conveyor 46. Then, it is carried to the separator 50 by the bucket elevator 48, and the reusable projection material, dust, crushed material, and the like are separated by the separator 50.
  • the separated projection material is stored in the hopper 52 and supplied to the projector 18 through the projection material charging pipe 56 to be reused.
  • the operation of the projector 18 is stopped and the carry-in / out port of the cabinet 12 is opened.
  • the work is ejected to the outside of the shot processing apparatus 10 by the work discharging means, and a series of work is completed.
  • the surface on the front side in the rotation direction of the blade 204 of the impeller 202 provided inside the projector 200 is from the rotation center C of the impeller 202. It extends in the radial direction (radial line L3).
  • the projection material discharged first from the opening 205 of the control cage 203 and the projection material discharged later are substantially simultaneously contacted with the blade 204 at different positions in the radial direction and accelerated in the distal direction.
  • the projection material is projected by detaching from the tip of the blade 204. Therefore, since the projection material discharged first and the projection material discharged later have different timings of projection from the tip of the blade 204 of the projection material, the projection directions of the respective projection materials are different. 200 is projected into a fan shape with a large opening angle.
  • the projection ratio is large at the central portion CP in the work stirring section 14, and the projection ratio is decreased at the left and right end portions EP.
  • the apron belt 26 travels in the longitudinal direction (arrow R3 direction)
  • the work is stirred in the longitudinal direction of the apron belt 26 by the rotation of the apron belt 26, but moves in the width direction of the apron belt 26. Hateful. Therefore, there is a possibility that the finished quality of the work varies between the central part CP and the left and right end parts EP in the work stirring part 14.
  • the surface on the front side in the rotational direction of the blade 78 of the impeller 62 is rotated in the radial direction (arrow R direction).
  • a rearwardly inclined portion 90 that is inclined rearward is formed.
  • the projection material that has been discharged first is on the surface 88 in the vicinity of the position where the projection material that has been discharged later and has already moved along the surface of the blade 78 is present. In order to come into contact, the projection material discharged first and the projection material discharged later are collected at a position close to the surface 88 of the blade 78.
  • the projection distribution can be concentrated. That is, the distribution of the projection material projected from the projector 18 has a fan shape with a small opening angle in the rotation direction of the impeller 62.
  • the opening 108 of the control cage 64 from which the projection material is discharged includes a first rectangular opening 110 including two sides parallel to the central axis CL of the control cage 64 and a second rectangular opening 112, the projection material is provided. Are discharged from the respective rectangular openings 110 and 112 and the communication portion 113. Moreover, since the 1st rectangular opening 110 and the 2nd rectangular opening 112 are mutually connected by the communication part 113, a projection material is a projection material from the 1st rectangular opening 110 to the 2nd rectangular opening 112 continuously. Is discharged.
  • the projection distribution as a whole includes a plurality of portions (peaks) with a high projection ratio, and a range with a high projection ratio spreads.
  • the range HR where the projection ratio is high is set to be substantially the same as the width of the stirring area W, the variation in the finished quality of the work due to the position in the work stirring unit 14 is reduced.
  • the shot process at a position with a low projection ratio takes a longer time for the shot process than the shot process at a position with a high projection ratio of the projection material.
  • the time required for the shot processing in the projector is the time until the shot processing on the workpiece at a position where the projection ratio of the projection material is low is completed. Therefore, in the present embodiment, since the position where the projection ratio is high is set in a range equivalent to the width of the apron belt 26, the projection ratio in the range where the workpiece exists is increased as a whole. It is possible to shorten the time until the processing is completed.
  • the non-backward inclined portion 91 is formed on the tip end side of the blade 78, when the projection material is detached from the blade 78, centrifugal acceleration is performed along the non-backward inclined portion 91.
  • the projecting speed at which the projecting material is projected is determined by the speed in the direction of centrifugal acceleration acting along the surface 88 of the blade 78 and the tangential direction of the circle drawn by the tip of the rotating blade 78 (hereinafter simply referred to as the tangential direction). It is determined by the combined speed with the speed of “tangential direction”.
  • the projection material is in contact with the non-backward inclined portion 91 having a small rearward inclination angle until immediately before the projection, and thus the velocity along the surface of the blade 78.
  • the degree of lowering the combined velocity is small.
  • the radial direction length of the rearwardly inclined portion 90 of the impeller 62 is set to be longer than the length of the non-backwardly inclined portion 91, the rearwardly inclined portion 90 of the blade 78 can sufficiently collect the projection material. As a result, the processing time can be further shortened.
  • a curved portion 92 that gently connects the backward inclined portion 90 and the non-backward inclined portion 91 is formed on the surface 88 of the blade 78, after collecting the projection material by the backward inclined portion 90 of the blade, The speed of the projection material can be gradually increased by the curved portion 92 and the non-backward inclined portion 91. Thereby, a projection material can be projected smoothly.
  • the opening 108 is a communication in which the first and second rectangular openings 110 and 112 are inclined with respect to the central axis CL as shown in (i) and (ii) of FIG. Communication is made via the section 113.
  • the shape of the opening end 120 in the longitudinal direction of one rectangular opening 122A and the other rectangular opening 122B is viewed in the direction of the central axis CL. It is good also as the opening 124 made into the shape inclined to the rotation direction side. As a result, the projection material discharged from the distributor 114 in the direction inclined toward the rotation direction of the impeller 62 (the direction of the arrow R in FIG. 6) is discharged more smoothly from the opening 124.
  • the tilt angle to the rear side in the rotational direction is smaller than the rear tilt part means that the tilt angle is smaller than the tilt angle to the rear side in the rotational direction of the rear tilt part, a configuration extending in the radial direction, and the front side in the rotational direction Therefore, the non-backward tilted part is tilted to the rear side in the rotational direction, but the tilt angle is smaller than the tilt angle of the rearward tilted part, and tilted forward in the rotational direction with respect to the radial direction. It may be configured to. Moreover, the structure which does not provide a non-back inclination part may be sufficient.

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Abstract

　効率的な投射を実現するとともに、ワーク攪拌部内での位置に起因する仕上がり品質のばらつきを低減することができるショット処理装置を提供すること。　本発明によれば、複数の回転軸部材（２０、２２、２４）と、回転軸部材に巻回された無端のエプロンベルト（２６）と、エプロンベルトに当接する一対の円板状のヘッドライナ（２８）とを有しているワーク攪拌部（１４）と、投射機と、を備えたショット処理装置（１０）であって、投射機が、円筒形状を有し中心軸線が回転軸部材の軸線と直交する方向に配置され内部に投射材が供給され側壁に投射材の排出口となる複数の開口（１１０、１１２）が形成されたコントロールケージ（６４）であって、複数の開口はコントロールケージの周方向およびコントロールケージの中心軸線方向に互いにオフセットした状態で互いに連通しているコントロールケージと、コントロールケージの外方でコントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレード（７８）を備えコントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車（６２）であって、ブレードが回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部（９０）が設けられている羽根車と、を備えているショット処理装置が提供される。

Description

ショット処理装置
　本発明はショット処理装置に関し、詳細には、エンドレスベルト等によって形成されたワーク攪拌部内のワークに投射材が投射されるショット処理装置に関する。
　ワークに投射材を投射して表面処理加工するショット処理装置として、エプロンベルト状のエンドレスベルトによって形成された攪拌部内にワークを投入し、エプロンベルトを回転駆動させることによって攪拌部内のワークを攪拌しながらショット処理を行う、いわゆるエプロンタイプのショット処理装置が知られている(特許文献１）。
　このようなエプロンタイプのショット処理装置は、所定距離だけ離間して並列配置された複数の回転軸部材と回転軸部材に巻回されエプロンベルトを構成するエンドレスベルトとエプロンベルトに攪拌用凹みを形成するようにエプロンベルトの幅方向両端部に当接した一対の円板状のヘッドライナとを有するワーク攪拌部と、ワーク攪拌部のワークに投射材を投射する遠心式の投射機とを、備えている。
　ショット処理を行う際は、ワーク攪拌部に複数のワークを配置する。そして、回転軸部材を回転させることでエプロンベルトを長手方向に走行(回転)させ、ワーク攪拌部に配置された複数のワークを攪拌しながら、投射材を投射機からワークに投射し、ワークの研掃等のショット処理を行う。
特開２０１１－７９１２０号公報
　しかしながら、特許文献１のショット処理装置等で使用されている投射機では、径方向に延びる複数のブレードを備え回転可能な羽根車によって投射材を投射しているが、羽根車の回転方向における投射材の投射角度が広くなるため、不要な領域にも投射が行われ、効率的なショット処理を行うことができないという問題があった。
　また、特許文献１のショット処理装置では、エプロンベルトは回転軸部材によって長手方向に走行するため、エプロンベルト等によって形成されるワーク攪拌部内のワークは、エプロンベルト走行方向には攪拌されるが、エプロンベルトの幅方向には攪拌されない。即ち、エプロンベルトの攪拌用凹みの両側端部に配置されたワークを、攪拌によって、攪拌用凹みの幅方向中央に移動させることはできない。
　さらに、特許文献１のショット処理装置で使用される投射機では、ワーク攪拌部の幅方向中央に重点的に投射材が投射される。
　このため、エプロンベルトの攪拌用凹みの両側端部に配置されたワークは、投射材が十分に当たらず、攪拌用凹みの幅方向中央部に配置されたワークと、仕上がり品質が異なってしまうおそれがある。
　本発明は上記問題に対処すべくなされたものであり、効率的な投射を実現するとともに、ワーク攪拌部内での位置に起因する仕上がり品質のばらつきを低減することができるショット処理装置を提供することを目的とする。
　本発明によれば、
　所定距離だけ離間して並列配置された複数の回転軸部材と、該回転軸部材に巻回され該回転軸部材によって回転駆動される無端のエプロンベルトと、該エプロンベルトの幅方向端部に当接する一対の円板状のヘッドライナと、を有しているワーク攪拌部と、
　前記ワーク攪拌部内のワークに投射材を投射する遠心式の投射機とを備えたショット処理装置であって、
　前記投射機が、円筒形状を有し、円筒の中心軸線が前記回転軸部材の軸線と直交する方向に配置され、内部に投射材が供給され、側壁に投射材の排出口となる複数の開口が形成されたコントロールケージであって、該複数の開口が前記コントロールケージの周方向および前記コントロールケージの中心軸線方向に互いにオフセットした状態で互いに連通しているコントロールケージと、前記コントロールケージの外方で前記コントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレードを備え前記コントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車であって、前記ブレードが回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備えている、
　ことを特徴とするショット処理装置が提供される。
　このような構成によれば、投射機のコントロールケージの複数の開口は、コントロールケージの周方向およびコントロールケージの中心軸線方向に互いにオフセットした状態で互いに連通している。これにより、投射材は、コントロールケージの周方向および軸方向に離間した位置から排出され、分散幅が抑えられながら、羽根車の幅方向および回転方向にずれて投射される。投射割合が高い複数の部分が存在するので、投射割合の高い範囲が広がる。
　また、複数の開口は相互に連通されていることから、投射材は、一方の開口から他の開口まで連続的に排出される。したがって、全体としての投射分布は、一方の開口から排出された投射材の投射分布と他の開口から排出された投射材の投射分布とが連続的に合成されたものとなる。
　さらに、羽根車のブレードの表面には、羽根車の径方向に対して回転方向後方側に傾倒した後傾部が形成されている。このため、コントロールケージから先に排出された投射材がブレードの表面に接触する前に、コントロールケージから後から排出された投射材がブレードの表面に接触してブレードの先端側へ向けて加速される。これにより、先に排出された投射材がブレードの表面に接触する時点では、後から排出された投射材と先に排出された投射材とがブレードの表面の近接した位置に集められる。この結果、羽根車からの投射材の投射では、羽根車の回転方向に沿った分散幅(投射角度)が抑えられ、投射材の分布は、羽根車の回転方向に沿った開き角度が小さい扇形状とされる。
　即ち、後傾部の作用により、投射割合の高い部分と投射割合の低い部分との移行部分が短い、即ち投射分布曲線の立ち上がりが急な投射状態が得られることになる。
　この投射割合が高い範囲を、処理すべきワークが収容されるワーク攪拌部の幅と同等に設定することで、ワーク攪拌部の中央部での投射割合と左右端部での投射割合とをほぼ等しくすることができると共に、ワーク攪拌部以外に投射される投射材を少なくすることが可能となる。
　本発明の他の好ましい態様によれば、
　前記開口は、二辺が前記コントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有している。
　本発明の他の好ましい態様によれば、
　前記後傾部は、前記ブレードの径方向内方側に形成され、
　前記ブレードは、前記後傾部の径方向外方側に、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな非後傾部を備えている。
　このような構成によれば、ブレードの先端部側に非後傾部が形成されているので、投射材はブレードから離脱する直前まで非後傾部に沿って遠心加速される。
　投射材が投射される際の投射速度は、ブレードの表面に沿った方向の遠心加速による速度と回転するブレードの先端が描く円の接線方向（以下、単に「接線方向」という）の速度との合成速度となる。ブレードが回転方向後方側に後傾していると、ブレードの表面に沿った方向の速度の接線方向成分が、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する。この結果、ブレードの回転外径及び回転周速が同一である場合、ブレードが後傾している場合の合成速度は、ブレードが後傾していない場合の合成速度より低くなる。
　上述のように、本実施形態のショット処理装置では、投射材は、投射直前まで、後方側への傾斜角度が小さな非後傾部と接触しているので、ブレード表面に沿った速度成分において、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する接線方向成分が少なく、合成速度を低下させる度合いが小さい。この結果、羽根車の回転数、ひいては羽根車を回転させるモータの回転数を増大させることなく、効率的なショット処理を行うことができ、投射電力効率の低下を抑制することができる。
　尚、本明細書では、「後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな」とは、傾斜角度が後傾部の回転方向後方側への傾斜角より小さい構成、径方向に延びる構成、および回転方向前方側に傾斜している構成を包含する。
　本発明の他の好ましい態様によれば、
　前記後傾部の径方向長さが、前記非後傾部の径方向長さよりも長く設定されている。
　このような構成によれば、ブレードの後傾部で投射材を十分に集め、その後、非後傾部で投射材を加速させることができる。
　本発明の他の好ましい態様によれば、
　前記後傾部と前記非後傾部とが湾曲部によって接続されている。
　このような構成によれば、ブレードの後傾部で投射材を集めた後、投射材の速度を湾曲部、及び非後傾部で徐々に増すことができる。
　本発明によれば、効率的な投射を実現するとともに、ワーク攪拌部内での位置に起因するワークの仕上がり品質のばらつきを軽減することができるショット処理装置を提供できる。
本発明の一実施形態のショット処理装置の側面図である。 図１のショット処理装置の正面図である。 図１のショット処理装置の平面図である。 （Ａ）は図１のショット処理装置における投射機の投射範囲を模式的に示した側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）を正面から見た図面である。 （Ａ）の（ｉ）は、図１のショット処理装置のコントロールケージの正面図であり、（ｉｉ）は（ｉ）のコントロールケージの側面図であり、（Ｂ）の（ｉ）は（Ａ）の（ｉ）のコントロールケージの変形例の正面図であり、（ｉｉ）は（Ｂ）の（ｉ）の側面図であり、（Ｃ）の（ｉ）は（Ｂ）の（ｉ）のコントロールケージのもう一つの変形例の正面図であり、（ｉｉ）は（Ｃ）の（ｉ）の側面図である。 図１のショット処理装置の投射機の拡大断面図である。 図１のショット処理装置のブレードの斜視図である。 （Ａ）は図１のショット処理装置による投射割合と投射位置との関係を示す投射分布図であり、（Ｂ）は対比例のショット処理装置による投射割合と投射位置との関係を示す投射分布図である。 （Ａ）は対比例のショット処理装置における投射機の拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の投射機に備えられたコントロールケージの平面図である。
　以下、図１～図７に沿って、本発明の好ましい実施形態のショット処理装置１０について詳細に説明する。
　図１は、本発明の好ましい実施形態のショット処理装置１０の側面図であり、図２は、ショット処理装置１０の正面図であり、図３はショット処理装置１０の平面図である。
　ショット処理装置１０は、エプロンベルト等によってワーク攪拌部が構成されるショット処理装置であり、図１に示されるように、キャビネット１２と、キャビネット１２内に設けられたワーク攪拌部１４と、ワーク攪拌部１４に臨んで配置された投射機１８とを備えている。
　キャビネット１２には、ワーク搬入出用の開閉可能な搬入出口(図示せず)が設けられている。この搬入出口を閉鎖することでキャビネット１２は密閉され、投射材がキャビネット１２の外部へ飛散しない構造とされている。
　ワーク攪拌部１４は、所定距離だけ離間して並列配置された３本の回転軸部材２０、２２、２４と、回転軸部材２０、２２、２４に巻回され無端ベルトからなるエプロンベルト２６と、エプロンベルト２６の幅方向両端に回転可能に配設された左右一対の円板状のヘッドライナ２８とを備えている。
　回転軸部材２０、２２、２４は、回転可能なシャフト部材であり、ショット処理装置１０の幅方向に略水平に延びるように互いに平行に配置されている。詳細には、回転軸部材２４が、ショット処理装置１０の奥側下方位置に水平配置されている。回転軸部材２０は、回転軸部材２４の略真上に所定距離だけ離れて水平配置されている。回転軸部材２２は、回転軸部材２４の前方(ショット処理装置の正面側)に所定距離だけ離れて回転軸部材２４と略同一の高さ位置で水平配置されている。したがって、回転軸部材２０、２２、２４は、図１に示されているように、側面視で、直角二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されている。
　回転軸部材２０、２２、２４は、上記三角形の斜辺がキャビネット１２の斜面３０側に位置するように配置されている。また、本実施形態では、上方に配置された回転軸部材２０が、駆動モータ３２により回転される駆動軸とされ、他の回転軸部材２２、２４は、従動軸である。
　エプロンベルト２６は、ゴムベルトによって形成された無端ベルトであり、回転軸部材２０、２２、２４に巻回されている。
　エプロンベルト２６には、複数の貫通孔(図示せず)が形成されている。この貫通孔の寸法は、投射材は通過可能であるがワークは通過できない大きさに設定されている。
　図４（Ａ）は図１のショット処理装置における投射機１８の投射範囲を模式的に示した側面図であり、図４（Ｂ）は（Ａ）を正面から見た状態を示す図面である。
　図１および図４（Ａ）に示されているように、一対の円板状のヘッドライナ２８が、回転軸部材２０、２２、２４に巻回されたエプロンベルト２６の幅方向両端を押圧するように取付けられている。ヘッドライナ２８は、直径が、回転軸部材２０と回転軸部材２４との間、または、回転軸部材２２と回転軸部材２４との間の距離に略等しく設定されている。また、図４（Ｂ）に示されるように、ヘッドライナ２８は、それぞれ、キャビネット１２の側面壁３６と平行に配置され、キャビネット１２の側面壁３６に回転可能に支持されている。
　上述したように、回転軸部材２０、２２、２４は、側面視で、直角二等辺三角形の各頂点に位置するように配置され、エプロンベルト２６は幅方向両側端部が、ヘッドライナ２８によって、回転軸部材２４に向かって押圧されるので、これらの回転軸部材２０、２２、２４に巻回されたエプロンベルト２６は、縦断面が、略Ｌ字状(図１では逆Ｌ字状)に配置されることになる。
　さらに、エプロンベルト２６は幅方向両側端部が、ヘッドライナ２８によって、回転軸部材２４に向かって押圧されるので、エプロンベルト２６の回転軸部材２０と回転軸部材２２の間の部分は、一対のヘッドライナ２８間で回転軸部材２４に向かって凹んだ凹み部３４とされる。この凹み部３４が、ワークが配置され、ショット処理が行われる攪拌エリアＷとなる。
　ワークは、回転軸部材２０と回転軸部材２２の間に位置する斜め上方に向かって開口した開放領域１６を通して、エプロンベルト２６の攪拌エリアＷに導入される。
　上述したように、回転軸部材２０、２２、２４は、直角二等辺三角形の各頂点に位置するように配置されているので、これらの回転軸部材２０、２２、２４に巻回されたエプロンベルト２６は、回転軸部材２０が図４（Ａ）の矢印Ｒ２方向に回転すると、略Ｌ字状(図１では逆Ｌ字状)の経路に沿って、図４（Ａ）の矢印Ｒ３方向に循環し、攪拌エリアＷに配置されたワークは、エプロンベルト２６の移動方向(長手方向)に攪拌されることになる。
　図１に示されるように、キャビネット１２の斜面３０の外方位置には、ショット処理装置１０の外部から運ばれたワークをワーク攪拌部１４に搬入するワーク投入手段３８が設けられている。ワーク投入手段３８は、ワークを収容する箱状の投入用バケット４０と、この投入用バケット４０からワークをキャビネット１２内に投入するためのバケットローダ４２とを備えている。さらに、キャビネット１２とワーク投入手段３８との間には、ワーク排出手段（図示せず）が設けられている。
　キャビネット１２の後方側には、投射済みの投射材を回収するための循環装置４４が設けられている。この循環装置４４は、キャビネット１２の下部に設けられたスクリューコンベア４６と（図４（Ｂ））、スクリューコンベア４６から投射材を上方へ持ち上げるバケット（図示せず）が取り付けられたバケットエレベータ４８と、バケットエレベータ４８の上部排出口と連結されるセパレータ５０と、セパレータ５０の下方に設けられたホッパ５２と、ホッパ５２から投射機１８に取り付けられている後述する導入筒５４へと接続される投射材投入パイプ５６と、を有している（図２、３参照）。
　図６は、ショット処理装置１０に設けられた投射機１８の拡大断面図である。
　図６に示されるように、投射機１８は、側面視で角錐台の外形を有する本体ケース６０と、本体ケース６０の内部に収容されて回転可能とされた羽根車６２と、羽根車６２の内周側に羽根車と同軸に設けられたコントロールケージ６４と、を備え、遠心力を利用して投射材を投射するいわゆる遠心式投射機である。
　本体ケース６０は、上辺側端部６６と下辺側端部６８とが開口された角筒状に形成されており、上辺側端部６６には、ケース蓋７０がシール材７２を介して上辺側端部６６の開口を閉鎖するように取り付けられる。なお、本体ケース６０及びケース蓋７０と羽根車６２との間には、本体ケース６０及びケース蓋７０を保護するためにライナ７４が取り付けられている。また、本体ケース６０は、下辺側端部６８の開口がキャビネット１２の内部へ向けられるように、キャビネット１２に取付けられている。
　コントロールケージ６４は、円筒形状を有し、円筒の中心軸線ＣＬが回転軸部材２０、２２、２４の軸線と直交する方向に延びる向きで本体ケース６０に回転しないように固定されている。コントロールケージ６４の軸方向一端に導入筒５４（図１、図３）が接続されている。これにより、導入筒５４からコントロールケージ６４の内部に投射材が供給される。
　コントロールケージ６４の外周壁１０６の本体ケース６０の上辺側端部６６と対向する側の一部には、投射材の排出部となる開口１０８が、上方に向かって開口するように、外周壁１０６を貫通して形成されている（図６）。
　コントロールケージ６４の側面図である図５（Ａ）に示されているように、開口１０８は、同一の寸法形状を備えている２つの第１矩形開口部１１０と、第２矩形開口部１１２とを含んでいる。第１矩形開口部１１０は、コントロールケージ６４の中心軸線ＣＬに平行で且つ互いに対向する第１の平行二辺１１０Ａ、１１０Ｂの間に設定されている。また、第２矩形開口部１１２は、コントロールケージ６４の中心軸線ＣＬに平行で且つ互いに対向する第２の平行二辺１１２Ａ、１１２Ｂの間に設定されている。
　第１矩形開口部１１０と第２矩形開口部１１２とは、コントロールケージ６４の周方向および軸線方向に互いにオフセットして配置されている。
　第１矩形開口部１１０と第２矩形開口部１１２とは、連通部１１３によって連通され連続した開口１０８とされている。連通部１１３は、第１矩形開口部１１０の辺１１０Ａの端末と第２矩形開口部１１２の辺１１２Ｂの端末とを直線状に連結すると共に、第１矩形開口部１１０の辺１１０Ｂの端末と第２矩形開口部１１２の辺１１２Ａの端末とを直線状に連結している。
　図６に示されるように、円筒状のディストリビュータ１１４が、コントロールケージ６４と同軸状態でコントロールケージ６４の内側に配置されている。ディストリビュータ１１４は、内部に、径方向に延びる複数の羽根１１６と、周方向に等間隔に配置された複数の開口とを備え、コントロールケージ６４との間に空間を形成するように、コントロールケージ６４の内側に配置されている。
　複数の羽根１１６を備えたディストリビュータ１１４は、回転軸８４（図３）の回転によって、コントロールケージ６４の内側で回転する。ディストリビュータ１１４が回転することで、導入筒５４からコントロールケージ６４の内側に供給された投射材が、ディストリビュータ１１４内でかき混ぜられ、回転するディストリビュータ１１４の開口から遠心力で、ディストリビュータ１１４とコントロールケージ６４の間の空間に供給される。この空間に供給された投射材は、空間中を、コントロールケージ６４の内周面に沿って回転方向に移動し、コントロールケージ６４の開口１０８から径方向外方に排出されるように構成されている。
　羽根車６２は、ディストリビュータ１１４の外周に配置されている。羽根車６２は、側板ユニット７６と、側板ユニット７６の周方向に間隔をおいて配置された複数のブレード７８と、を備えている。側板ユニット７６は、間隔をおいて対向配置された円環状の２枚の側板８０と、対向配置された側板８０を連結するように周方向に間隔をおいて配置された複数の円柱状の結合部材８２とを備えている。
　羽根車６２は、回転軸８４と連結され（図３）、コントロールケージ６４の中心軸線を中心に回転駆動される。回転軸８４は、駆動モータ８６（図３）に連結されたベルト（図示せず）により駆動される。コントロールケージ６４は、中心軸線ＣＬが、回転軸部材２０、２２、２４の軸線と直交する方向に延びるように配置されているので、羽根車６２は、回転軸部材２０、２２、２４の軸線と直交する軸を中心に回転することになる。
　ブレード７８の回転方向（矢印Ｒ方向）前方に向いた表面８８には、羽根車６２の径方向（径方向線Ｌ３）に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜した後傾部９０が形成されている。後傾部９０は、ブレード７８の基端部側（径方向内方側）に形成され、羽根車６２の径方向（径方向線Ｌ３）に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に３０°～５０°傾斜するのが好ましい。本実施形態では、後方側に４０°傾斜している。すなわち、図６ではθ＝４０°となっている。
　ブレード７８の表面８８の先端部側（径方向外方側）部分には、羽根車６２の回転中心Ｃからの径方向（径方向線Ｌ４）に延びる非後傾部９１が形成されている。即ち、非後傾部９１は、後傾部９０より回転方向後方側への傾斜角度が小さく設定されている。
　ブレード７８の後傾部９０の径方向長さは、非後傾部９１の径方向長さよりも長く設定されている。また、ブレード７８の表面８８には、後傾部９０と非後傾部９１とをなだらかに繋ぐ湾曲部９２が形成されている。
　ブレード７８の表面８８と回転方向反対側の背面９４は、基端部（径方向内方部）に、径方向に対して後傾部９０より大きく回転方向後方側に傾斜した傾斜部９６が形成されている。また、ブレード７８の背面９４には、長手方向中間部に隆起部９８が突出形成されている。この隆起部９８は、羽根車６２の半径方向外側の凹湾曲部が結合部材８２に当接している。
　図７に示されるように、ブレード７８の表面８８の両側部には、表面８８からブレード７８の厚さ方向に延びる側壁部１００が形成されている。側壁部１００の基端側には、ブレード７８の幅方向外方に突出した基端側凸部１０２が形成され、側壁部１００の先端側には、ブレード７８の幅方向外方に突出した先端側凸部１０４が形成されている。基端側凸部１０２及び先端側凸部１０４は、背面９４側から表面８８側へ向かう方向へ向けて基端部側（図中下側）に若干傾斜している。
　側壁部１００が、図６に示される側板８０の溝部に嵌め込まれるブレード７８の部位とされている。また、図７に示される側壁部１００の基端側凸部１０２及び先端側凸部１０４は、図６に示される側板８０の溝部底面に当接される部位となる。
　本実施形態のショット処理装置１０では、図６に示されるように、羽根車６２のブレード７８の回転方向前方側の表面には、径方向に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜する後傾部９０が形成されている。このため、コントロールケージ６４の開口１０８から先に排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触する前に、コントロールケージ６４の開口１０８から後から排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触してブレード７８の先端側へ向けて加速されながら移動する。
　本実施形態のショット処理装置１０では、先に排出された投射材は、後から排出され既にブレード７８の表面に沿って移動している投射材が存在している位置の位置近傍で、表面８８に接触するため、先に排出された投射材と後から排出された投射材とがブレード７８の表面８８の近接した位置に集められる。
　投射材は、このように集められた状態でブレード７８を離脱して投射されるので、投射分布を集中させることができる。すなわち、投射機１８から投射される投射材の分布は、羽根車６２の回転方向への開き角度が小さい扇形状となる。
　投射材が排出されるコントロールケージ６４の開口１０８において、第１矩形開口１１０、および第２矩形開口１１２は、連通部１１３によって相互に連通されていることから、投射材は第１矩形開口１１０から第２矩形開口１１２まで連続して排出される。
　投射機１８による投射材の投射分布では、複数の投射割合が高い部分（ピーク）が合成された結果、投射割合の高い範囲が連続することになる。
　さらに、本実施形態のブレード７８には後傾部９０が形成されている。このため、コントロールケージ６４から先に排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触するタイミングが遅れる。これにより、先に排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触する時点では、後から排出された投射材と先に排出された投射材とがブレード７８の表面８８の近接した位置に集められる。このため、投射材は、開き角度の小さい扇形状に投射され、投射割合の高い部分と、投射割合の低い部分との移行部分が短い、即ち、投射材の投射分布曲線の立ち上がりが急な投射状態が得られることになる。
　投射機１８による投射材の投射分布は、複数の投射割合が高い部分（ピーク）が合成された結果、投射割合の高い範囲ＨＲが台地状に連続した形状となる（図８（Ａ））。
　この投射割合が高い範囲ＨＲ、詳細には、この投射割合が高い範囲ＨＲが攪拌エリアＷに達するときの幅を、攪拌エリアＷの幅と略同しく設定すると、ワーク攪拌部１４の中央部ＣＰでの投射割合と左右端部ＥＰでの投射割合とがほぼ同一になり、さらに、ワーク攪拌部１４以外に投射される投射材が減少する（図４（Ｂ））。
　このため、本実施形態のショット処理装置１０では、攪拌エリアＷの位置における、投射割合が高い範囲ＨＲの幅方向の拡がりが攪拌エリアＷの幅と略等しくなるように、投射機１８およびワーク攪拌部１４の構成、相対配置等が設定されている。
　次に、上述のショット処理装置１０の動作について説明する。
　まず、搬入出口が開放され、ワーク投入手段３８によって複数のワークがワーク攪拌部１４の凹み部３４（攪拌エリアＷ）に配置される。
　次いで、搬入出口が閉鎖され、キャビネット１２が密閉状態となる。そして、回転軸部材２０が、駆動モータ３２によって矢印Ｒ２方向へ回転させられ、エプロンベルト２６が矢印Ｒ３方向に回転(走行)される。これにより、攪拌エリアＷのワークはエプロンベルト２６走行方向に攪拌される。
　さらに、投射機１８とバケットエレベータ４８とスクリューコンベア４６とが作動させられ、投射材がバケットエレベータ４８からセパレータ５０及びホッパ５２を経て投射材投入パイプ５６及び導入筒５４を通って投射機１８に投入される。
　具体的には、導入筒５４の内部を通る投射材が投射機１８のディストリビュータ１１４へと導かれる。ディストリビュータ１１４は駆動モータ８６からの駆動力により回転されているため、投射材は遠心力によりディストリビュータ１１４の外周側へと移動して、コントロールケージ６４の内周面に沿って移動する。
　図６に示されるコントロールケージ６４の内周面に沿って移動する投射材は、コントロールケージ６４の開口１０８から羽根車６２の回転方向（矢印Ｒ方向）前側に傾いた方向に排出される。排出された投射材は、コントロールケージ６４の外周で駆動モータ８６からの駆動力により回転されている羽根車６２のブレード７８と接触する。
　具体的には、ブレード７８の表面８８の後傾部９０と接触する。後傾部９０と接触した投射材は、遠心力によって加速されながら非後傾部９１に移動し、ブレード７８の先端部から離脱されることで投射される。そして、図４（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、本体ケース６０の下辺側端部６８側からワーク攪拌部１４の攪拌エリアＷ内のワークへ投射されることで、ワークにショット処理が施される。
　ワーク攪拌部１４内に投射された投射材は、ショット処理時に発生した粉塵や破砕物（スケール）等と共にエプロンベルト２６の貫通孔からエプロンベルト２６の外部に排出される。排出された投射材等は、キャビネット１２の下部に集められて、スクリューコンベア４６によってバケットエレベータ４８の下部に集約される。そして、バケットエレベータ４８によってセパレータ５０に運ばれ、セパレータ５０にて再使用可能な投射材と粉塵及び破砕物等が分離される。この分離された投射材はホッパ５２に貯留されると共に投射材投入パイプ５６を通って投射機１８へ供給されて再使用される。
　所定時間が経過し、ショット処理が完了すると、投射機１８の作動が停止され、キャビネット１２の搬入出口が開放される。次いで、ワーク排出手段によってワークがショット処理装置１０の外部に搬出され、一連の作業が終了する。
　次に、図９に示される構成（対比例）と対比しながら、本実施形態のショット処理装置の作用並びに効果を説明する。なお、対比例において、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
　対比例のショット処理装置では、図９（Ａ）に示されるように、投射機２００の内部に設けられる羽根車２０２のブレード２０４の回転方向前方側の表面が、羽根車２０２の回転中心Ｃから径方向（径方向線Ｌ３）に延びている。
　このため、コントロールケージ２０３の開口２０５から先に排出された投射材と後から排出された投射材とは、それぞれが、径方向の異なる位置でブレード２０４に略同時に接触して先端方向に加速されて、ブレード２０４の先端から離脱することで投射材が投射される。したがって、先に排出された投射材と後から排出された投射材とでは、投射材のブレード２０４の先端から投射されるタイミングが異なるためそれぞれの投射材の投射方向が異なり、投射材は投射機２００から開き角度が大きい扇形状に投射される。
　また、図９（Ｂ）に示されるように、比較例の投射機２００では、コントロールケージ２０３の開口２０５が単一であるため、図８（Ｂ）の投射分布図に示されるように、投射材の分布は投射割合が高い部分（ピーク）も単一である。
　このため、図４（Ｂ）に二点鎖線で示されるように、ワーク攪拌部１４における中央部ＣＰで投射割合が多く、左右端部ＥＰで投射割合が少なくなる。さらに、エプロンベルト２６は、長手方向（矢印Ｒ３方向）に走行するため、ワークはエプロンベルト２６の回転によりエプロンベルト２６の長手方向には攪拌されるが、エプロンベルト２６の幅方向には移動しにくい。したがって、ワーク攪拌部１４における中央部ＣＰと左右端部ＥＰとで、ワークの仕上がり品質にばらつきが生じる可能性がある。
　これに対し、本実施形態のショット処理装置１０では、図６に示されるように、羽根車６２のブレード７８の回転方向前方側の表面には、径方向に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜する後傾部９０が形成されている。このため、コントロールケージ６４の開口１０８から先に排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触する前に、コントロールケージ６４の開口１０８から後から排出された投射材がブレード７８の表面８８に接触してブレード７８の先端側へ向けて加速されながら移動する。
　本実施形態のショット処理装置１０では、先に排出された投射材は、後から排出され既にブレード７８の表面に沿って移動している投射材が存在している位置の近傍で、表面８８に接触するため、先に排出された投射材と後から排出された投射材とがブレード７８の表面８８の近接した位置に集められる。
　投射材は、このように集められた状態でブレード７８を離脱して投射されるので、投射分布を集中させることができる。すなわち、投射機１８から投射される投射材の分布は、羽根車６２の回転方向への開き角度が小さい扇形状となる。
　さらに、投射材が排出されるコントロールケージ６４の開口１０８は、コントロールケージ６４の中心軸線ＣＬに平行な二辺を含む第１矩形開口１１０、および第２矩形開口１１２を備えているので、投射材はそれぞれの矩形開口１１０、１１２、および連通部１１３から排出される。また、第１矩形開口１１０、および第２矩形開口１１２は、連通部１１３によって相互に連通されていることから、投射材は、第１矩形開口１１０から第２矩形開口１１２まで連続して投射材が排出される。
　したがって、全体としての投射分布には、図８（Ａ）に示されるように、複数の投射割合が高い部分（ピーク）が含まれ、投射割合の高い範囲が広がる。
　さらに、本実施形態のブレード７８には後傾部９０が形成されているので、上述のように、投射分布曲線の立ち上がりが急な投射状態が得られることになる。
　そして、本実施形態では、投射割合が高い範囲ＨＲを、攪拌エリアＷの幅と略同しく設定しているので、ワーク攪拌部１４内での位置に起因するワークの仕上がり品質のばらつきを軽減することができると共に、ワーク以外に投射される投射材、すなわちキャビネット１２等に投射される投射材の割合を減少させることができる。したがって、ショット処理装置１０自体の摩耗を抑制できることでショット処理装置１０のメンテナンス頻度を少なくすることが可能となる。
　また、一般的に、投射材の投射割合の高い位置でのショット処理より投射割合の低い位置でのショット処理の方が、ショット処理に要する時間は長くなる。
　このため、投射機におけるショット処理に要する時間は、投射材の投射割合の低い位置でのワークへのショット処理が完了するまでの時間となる。したがって、本実施形態では、投射割合が高い位置がエプロンベルト２６の幅と同等の範囲に設定されていることでワークが存在する範囲の投射割合が全体的に高くなることから、ワークへのショット処理が完了するまでの時間を短縮することが可能となる。
　さらに、ブレード７８の先端部側に非後傾部９１が形成されていることで、投射材がブレード７８から離脱する際は非後傾部９１に沿って遠心加速される。一般的に、投射材が投射される際の投射速度は、ブレード７８の表面８８に沿って作用する遠心加速される方向の速度と回転するブレード７８の先端が描く円の接線方向（以下、単に「接線方向」という）の速度との合成速度で決定される。
　ブレードが後傾していると、ブレードの表面に沿った方向の速度の接線方向成分が、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する。この結果、ブレードの回転外径及び回転周速が同一である場合、ブレードが後傾している場合の合成速度は、ブレードが後傾していない場合の合成速度より低くなる。
　上述のように、本実施形態のショット処理装置では、投射材は、投射直前まで、後方側への傾斜角度が小さな非後傾部９１と接触しているので、ブレード７８の表面に沿った速度成分において、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する接線方向成分が少なく、合成速度を低下させる度合いが小さい。この結果、羽根車の回転数、ひいては羽根車を回転させるモータの回転数を増大させることなく、効率的なショット処理を行うことができ、投射電力効率の低下を抑制することができる。
　さらに、羽根車６２の後傾部９０の径方向長さが非後傾部９１の長さよりも長く設定されているので、ブレード７８の後傾部９０で投射材を十分に集めることができる。この結果、より一層処理時間を短縮することができる。
　また、ブレード７８の表面８８には、後傾部９０と非後傾部９１とをなだらかに繋ぐ湾曲部９２が形成されていることから、ブレードの後傾部９０で投射材を集めた後、投射材の速度を湾曲部９２及び非後傾部９１で徐々に増すことができる。これにより、投射材を円滑に投射することができる。
　本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
　上記実施形態では、開口１０８は、図５（Ａ）の（ｉ）、（ｉｉ）に示されるように第１および第２の矩形開口１１０、１１２が、中心軸線ＣＬに対して傾けられた連通部１１３を介して連通されている。
　しかしながら、本発明は、これに限定されず、図５（Ｂ）の（ｉ）、（ｉｉ）に示されるように一方の矩形開口１１９Ａと他方の矩形開口１１９Ｂとを直接、連通した形状の開口１１８としてもよい。
　また、図５（Ｃ）の（ｉ）、（ｉｉ）に示されるように、一方の矩形開口１２２Ａ及び他方の矩形開口１２２Ｂの長手方向における開口端部１２０の形状を、中心軸線ＣＬ方向視で回転方向側に傾斜させた形状とした開口１２４としてもよい。これにより、ディストリビュータ１１４から羽根車６２の回転方向（図６の矢印Ｒ方向）の側に傾く方向に排出された投射材がよりスムーズに開口１２４から排出される。
　「後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな」とは、傾斜角度が、後傾部の回転方向後方側への傾斜角より小さい構成、径方向に延びる構成、および回転方向前方側に傾斜している構成も包含するので、非後傾部は、回転方向後方側に傾斜するがその傾斜角が後傾部の傾斜角より小さい構成、径方向に対して回転方向前方側に傾斜する構成であってもよい。また、非後傾部を設けない構成でも良い。
１０：ショット処理装置
１４：ワーク攪拌部
１６：開放領域
１８：投射機
２０：回転軸部材
２２：回転軸部材
２４：回転軸部材
２６：エプロンベルト
２８：ヘッドライナ
６２：羽根車
６４：コントロールケージ
７８：ブレード
８８：表面
９０：後傾部
１０６：外周壁
１０８：開口
１１０：第１矩形開口
１１２：第２矩形開口
１１３：連通部
１１８：開口
１１９Ａ：矩形開口
１１９Ｂ：矩形開口
１２２Ａ：矩形開口
１２２Ｂ：矩形開口
１２４：開口
Ｃ：回転中心
ＣＬ：中心軸線

Claims (5)

  1. 　所定距離だけ離間して並列配置された複数の回転軸部材と、該回転軸部材に巻回され該回転軸部材によって回転駆動される無端のエプロンベルトと、該エプロンベルトの幅方向端部に当接する一対の円板状のヘッドライナと、を有しているワーク攪拌部と、
    　前記ワーク攪拌部内のワークに投射材を投射する遠心式の投射機と、を備えたショット処理装置であって、
    　前記投射機が、円筒形状を有し、円筒の中心軸線が前記回転軸部材の軸線と直交する方向に配置され、内部に投射材が供給され、側壁に投射材の排出口となる複数の開口が形成されたコントロールケージであって、該複数の開口が前記コントロールケージの周方向および前記コントロールケージの中心軸線方向に互いにオフセットした状態で互いに連通しているコントロールケージと、前記コントロールケージの外方で前記コントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレードを備え前記コントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車であって、前記ブレードが回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備えている、
    　ことを特徴とするショット処理装置。
  2. 　前記開口は、二辺が前記コントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有している、
    　請求項１に記載のショット処理装置。
  3. 　前記後傾部は、前記ブレードの径方向内方側に形成され、
    　前記ブレードは、前記後傾部の径方向外方側に、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな非後傾部を備えている、
    　請求項１または２に記載のショット処理装置。
  4. 　前記後傾部の径方向長さが、前記非後傾部の径方向長さよりも長く設定されている、
    　請求項３に記載のショット処理装置。
  5. 　前記後傾部と前記非後傾部とが湾曲部によって接続されている、
    　請求項３または４に記載のショット処理装置。
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