(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口した有底筒状のドラムと、
前記ドラムの開口側に設けられ、前記ドラム内に投入されたワークに投射材を投射する遠心式の投射機と、を備え、
前記投射機は、
円筒形状を有するコントロールケージであって、側壁に前記投射材の排出口となる開口窓が形成され、前記開口窓は、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状を有し、内部に投射材が供給され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、前記ブレードの回転方向前方側の表面には、回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられ、前記ブレードの表面の両側部には、前記表面から前記ブレードの厚さ方向に延びる側壁部が形成され、前記側壁部の基端側には、前記ブレードの幅方向外方に突出した基端側凸部が形成され、前記側壁部の先端側には、前記ブレードの幅方向外方に突出した先端側凸部が形成され、前記基端側凸部及び先端側凸部は、前記ブレードの背面側から表面側へ向かう方向へ向けて前記基端部側に若干傾斜し、前記側壁部が、前記羽根車の側板の溝部に嵌め込まれる前記ブレードの部位とされ、前記側壁部の基端側凸部及び先端側凸部が、前記側板の溝部底面に当接される、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。
【請求項２】
前記後傾部は、前記回転方向前方側の表面の前記コントロールケージの径方向内方側の部分に形成され、
前記後傾部の先端側に、該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が形成されている、
請求項１に記載のショット処理装置。
【請求項３】
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２に記載のショット処理装置。
【請求項４】
前記ドラムを収容し、前記ワークが搬入出され搬入出口扉によって閉鎖される搬入出口を備えたキャビネットを備え、
前記投射機は、前記キャビネットに取付けられ、
前記ショット処理装置は、さらに、前記ドラムを、前記ワークが投入されるワーク投入位置と、前記ドラムの開口と前記投射機とが対向配置されるショット処理位置と、前記ワークが排出されるワーク排出位置と、に選択的に配置する配置機構と、を備えている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のショット処理装置。
【請求項５】
前記投射機が設置され前記ドラムの開口を閉鎖するドラム蓋と、
前記ドラム蓋を、前記ドラムの開口を閉鎖する閉鎖位置と、前記ワークを前記ドラムの開口を通してドラム内へと投入するワーク投入手段に干渉しない退避位置と、に選択的に配置する移動機構と、
前記ドラムを、前記ワークが投入されると共に前記ドラムの開口と前記投射機とが対向されるワーク投入兼ショット処理位置と、前記ドラムからワークを排出可能なワーク排出位置と、に選択的に配置する回転機構と、を備えている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のショット処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ショット処理装置に関し、詳細には、ワークに投射材を投射することによってショット処理を行うショット処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  ドラム内に被処理対象物（ワーク）を投入し、ドラム内で攪拌しながらショット処理を行ういわゆるドラムタイプのショット処理装置が知られている（特許文献１）。【０００３】  このようなドラムタイプのショット処理装置は、一端が開口した有底円筒状のドラムと、ドラムの開口側に設けられた遠心式の投射機とを備えている。この投射機は、円筒形状を有し、内部に供給された投射材が外周壁に形成された開口窓から排出されるコントロールケージと、このコントロールケージの外方で回転するブレードを備えた羽根車とを有している。【０００４】  ショット処理を行う際には、ドラム内に複数のワークが投入される。そして、中心軸を中心にドラムを回転させドラム内のワークをドラムの底部で攪拌させながら、投射機からドラム内のワークに投射材が投射され、ワークの研掃等が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１に開示された構成の、ワークが投入されるドラムは、攪拌時にワークが開口から飛び出さないようにある程度の深さを有している。この結果、ドラムの開口側に設けられる投射機とドラムの底部で攪拌されているワークとは、離れた位置関係となる。【０００７】  また、投射機の内部に設けられるブレードは、羽根車の回転中心からの径方向外方に向けて延びるように配置されている。このため、コントロールケージの開口窓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略同一タイミングでブレードの異なった位置と接触する。略同一タイミングでブレードの異なった位置に接触した投射材は、それぞれが、ブレードの回転によってブレード先端側に向けて加速されながら移動し、ブレードの先端から異なったタイミングで投射される。【０００８】  このため、コントロールケージの開口窓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では、ブレードの先端から投射されるタイミングが異なり、それぞれの投射方向が大きく異なってしまう。この結果、投射全体では、投射材が、開き角度が大きい扇形状に投射され、投射機から離れるほど投射範囲が広くなる。したがって、投射機から離れたドラムの底部に位置するワークに当たる投射材の割合は少なくなり、ワークの研掃に要する処理時間が長くなる等の問題が生じていた。【０００９】  本発明は上記問題を考慮し、処理時間を短縮することができるドラムタイプのショット処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明によれば、  一端が開口した有底筒状のドラムと、  前記ドラムの開口側に設けられ、前記ドラム内に投入されたワークに投射材を投射する遠心式の投射機と、を備え、  前記投射機は、  円筒形状を有するコントロールケージであって、側壁に前記投射材の排出口となる開口窓が形成され、前記開口窓は、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状を有し、内部に投射材が供給され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、前記ブレードの回転方向前方側の表面には、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。【００１１】  このような構成を有する本発明によれば、コントロールケージの開口窓は、円筒軸心に平行な二辺を含む矩形状に設定され、投射材はコントロールケージの周方向の同じ位置から排出される。開口窓から外方に排出された投射材は、コントロールケージの外方で回転する複数のブレードの表面と接触してブレードの先端部側へ向けて加速されながら移動しブレードの先端から投射される。【００１２】  羽根車のブレードの表面には、羽根車の回転中心からの径方向に対して回転方向後方側に傾斜する後傾部が形成されている。  このため、先に排出された投射材がブレードの表面に接触するときには、後から排出された投射材が、先に排出された投射材が表面に接触する位置近傍で表面に接触するため、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の表面の近い位置に集められる。投射材は、このようにして集められた状態で投射されるので、投射分布は、開き角度が小さい扇形状となる。  開き角度が小さいと、投射機から離れた位置においても投射材が当たる範囲が狭くなる。つまり、投射機から離れて位置するドラム内のワークに衝突する投射材の割合を増加し、無駄な投射が抑制される。【００１３】  本発明の他の好ましい実施形態によれば、  前記後傾部は、前記回転方向前方側の表面の前記コントロールケージの径方向内方側の部分に形成され、  前記後傾部の先端側に、該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が形成されている。【００１４】  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。【００１５】  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。【００１６】  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��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。【００１７】  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。【００１８】  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。【００１９】  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。【００２０】  本発明の他の好ましい態様によれば、    前記ドラムを収容し、前記ワークが搬入出され搬入出口扉によって閉鎖される搬入出口を備えたキャビネットを備え、  前記投射機は、前記キャビネットに取付けられ、  前記ショット処理装置は、さらに、前記ドラムを、前記ワークが投入されるワーク投入位置と、前記ドラムの開口と前記投射機とが対向配置されるショット処理位置と、前記ワークが排出されるワーク排出位置と、に選択的に配置する配置機構と、を備えている。【００２１】  このような構成によれば、ドラム自体がワーク投入位置、ショット処理位置、及びワーク排出位置へ移動するため、投射機を移動させる機構が必要ない。【００２２】  本発明の他の好ましい態様によれば、    前記投射機が設置され前記ドラムの開口を閉鎖するドラム蓋と、  前記ドラム蓋を、前記ドラムの開口を閉鎖する閉鎖位置と、前記ワークを前記ドラムの開口を通してドラム内へと投入するワーク投入手段に干渉しない退避位置と、に選択的に配置する移動機構と、  前記ドラムを、前記ワークが投入されると共に前記ドラムの開口と前記投射機とが対向されるワーク投入兼ショット処理位置と、前記ドラムからワークを排出可能なワーク排出位置と、に選択的に配置する回転機構と、を備えている。【００２３】  このような構成によれば、ドラムが、ワーク投入兼ショット処理位置、及びワーク排出位置の２箇所のみに選択的に配置される構成のため、ドラムを選択的に配置する構成を簡略化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】  本発明によれば、処理時間を短縮することができるドラムタイプのショット処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態のショット処理装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態のショット処理装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のショット処理装置を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態のショット処理装置の投射機の投射範囲を模式的に示した拡大断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のショット処理装置の投射機の断面図である。
【図６】図５の投射機のブレードの斜視図である。
【図７】図５の投射機のコントロールケージの側面図である。
【図８】（Ａ）は図１のショット処理装置の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の投射割合と投射位置との関係を示す投射分布図である。
【図９】（Ａ）は、本発明の第２実施形態のショット処理装置の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のドラムの開口が開放された状態を示す側面図であり、（Ｃ）はドラムの開口が閉鎖された状態を示す側面図であり、（Ｄ）はワーク排出時の状態を示す側面図である。
【図１０】対比例のショット処理装置の投射機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】（第１実施形態）  以下、図１乃至図６に沿って、本発明の第１実施形態のショット処理装置１０について説明する。  図１に示されるように、ショット処理装置１０は、キャビネット１２と、キャビネット１２内に収容されたドラム１４と、投射機１８とを備えている。  キャビネット１２は、ワークを搬入出する搬入出口２２（図３参照）が形成された側壁部２４を有している。搬入出口２２は、キャビネットと別体の搬入出口扉２０により閉鎖される（図４参照）。キャビネット１２は、内部空間の全面が壁体で取り囲まれ、投射材の投射時には投射材が外部へ飛散しない閉鎖状態となる構造を備えている。  投射機１８は、キャビネット１２、すなわちキャビネット１２の壁の搬入出口扉２０が設けられている部分以外のキャビネット１２のいずれかの部分に取付けられている。
【００２７】  ドラム１４は、ワークを内部に投入可能とされた開口１６を一端に有し、他端がドラム底２８によって閉鎖された有底の略円筒形状を有している。このドラム１４は、円筒軸心Ｌを中心に駆動モータ３０（図４参照）によって回転可能とされている。また、ドラム１４は、円筒軸心Ｌと直交して水平方向に延びる回動軸Ｌ２を中心に、回転機構２６によって回転可能とされている。この構成によって、ドラム１４は、キャビネット１２内でワーク投入時、ショット処理時、及びワーク排出時のそれぞれの工程における最適な回転方向位置に配置可能とされている。
【００２８】  さらに、ドラム１４は、複数の貫通孔（図示せず）を有している。この貫通孔の大きさは、投射材が通り抜けることができるが、ワークが通り抜けることができない大きさに設定されている。ドラム１４内で投射された投射材は、貫通孔を通して、ドラム１４外に排出される。
【００２９】  ショット処理装置１０のキャビネット１２の側壁部２４の後方には、ワークをドラム１４内へと搬入するワーク投入手段３４が配置されている。ワーク投入手段３４は、ドラム１４に投入するワークを収容する箱状の投入用バケット３６と、投入用バケット３６を搬入出口２２へ上昇させ収容されたワークを搬入出口２２の上方からドラム１４内に投入できるように投入用バケット３６を傾動させるバケットローダ３８と、を備えている。
【００３０】  キャビネット１２の側壁部２４とワーク投入手段３４との間には、ワーク排出手段４０が設けられている。ワーク排出手段４０は、ワーク受けトラフ４２と、搬出振動フィーダ４４とを備えている。ワーク受けトラフ４２は、ショット処理終了後のワーク排出時に、ワーク排出位置Ｐ３に回動されたドラム１４の内部から搬入出口２２を通って排出されるショット処理済みワークを受ける容器である。また、搬出振動フィーダ４４は、ワーク受けトラフ４２内のワークをショット処理装置１０の外部へ搬出する装置である。
【００３１】  キャビネット１２内の側壁部２４と反対側の位置には、循環装置４６が設けられている。循環装置４６は、投射材が投入される投射材供給ボックス４８と、投射材供給ボックス４８から投射材を上方に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５０と、バケットエレベータ５０の上部排出口と連結されるセパレータ５２と、セパレータ５２の下方に設けられたホッパ５４と、ホッパ５４と投射機１８に取り付けられた導入筒５６とを接続する投射材投入パイプ５８と、ホッパ５４からショット処理装置１０外に延びる破砕物排出パイプ６０と、を有している。
【００３２】  キャビネット１２の下部には、投射材をバケットエレベータ５０側に回収するスクリューコンベア６２が設けられている（図２参照）。さらに、ホッパ５４の下部には、ホッパ５４と投射材供給ボックス４８とを接続する投射材溢流パイプ６４が配置されている。
【００３３】  バケットエレベータ５０及びセパレータ５２は、ダクト接続部６６に接続されたダクト６８を介して集塵装置７０と接続されている。この集塵装置７０は、吸引ファン７２を備えており（図２参照）、吸引ファン７２によってキャビネット１２の下部に集まらない軽い粉塵等が吸引排出される。
【００３４】  図５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７４と、本体ケース７４の内部に収容されて回転可能とされた羽根車７６と、羽根車７６の内周側に設けられたコントロールケージ７８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。
【００３５】  本体ケース７４は、上辺側端部８０と下辺側端部８２とが開口された角筒状に形成されており、上辺側端部８０には、ケース蓋８４がシール材８６を介して上辺側端部８０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７４及びケース蓋８４と羽根車７６との間には、本体ケース７４及びケース蓋８４を保護するためにライナ８８が取り付けられている。また、本体ケース７４は、下辺側端部８２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（図１参照）。
【００３６】  羽根車７６は、側板ユニット９０と、側板ユニット９０の周方向に間隔をおいて配置された複数のブレード９２と、を備えている。側板ユニット９０は、間隔を置いて対向配置された円環状の２枚の側板９４と、対向配置された側板９４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９６とを備えている。
【００３７】  羽根車７６は、回転軸９８に連結され（図２参照）、回転駆動される。回転軸９８は、駆動モータ１２４に連結されたベルト（図示せず）により駆動される。
【００３８】  ブレード９２の回転方向前方に向いた表面１０２には、羽根車７６の径方向（径方向線Ｌ３参照）に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜した後傾部１０８が形成されている。後傾部１０８は、ブレード９２の基端部側（径方向内方側）に形成され、羽根車７６の径方向（径方向線Ｌ３参照）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５ではθ＝４０°となっている。
【００３９】  これに対して、ブレード９２の表面１０２の先端部側（径方向外方側）部分には、羽根車７６の回転中心Ｃからの径方向（径方向線Ｌ４参照）に延びる非後傾部１１０が形成されている。即ち、非後傾部１１０は、後傾部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。
【００４０】  羽根車７６の後傾部１０８の径方向長さは、非後傾部１１０の径方向長さよりも長く設定されている。また、ブレード９２の表面１０２には、後傾部１０８と非後傾部１１０とをなだらかに繋ぐ湾曲部１２２が形成されている。
【００４１】  ブレード９２の表面１０２と回転方向反対側の背面１０６は、基端部（径方向内方部）に、径方向に対して後傾部１０８より大きく回転方向後方側に傾斜した傾斜部１２８が形成されている。また、ブレード９２の背面１０６には、長手方向中間部に隆起部１１２が突出形成されている。この隆起部１１２は、羽根車７６の半径方向外側の凹湾曲部が結合部材９６に当接している。
【００４２】  図６に示されるように、ブレード９２の表面１０２の両側部には、表面１０２からブレード９２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９２の幅方向外方に突出した基端側凸部１３２が形成され、側壁部１００の先端側には、ブレード９２の幅方向外方に突出した先端側凸部１３４が形成されている。基端側凸部１３２及び先端側凸部１３４は、背面１０６側から表面１０２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。
【００４３】  側壁部１００が、図５に示される側板９４の溝部に嵌め込まれるブレード９２の部位とされている。また、図６に示される側壁部１００の基端側凸部１３２及び先端側凸部１３４は、図５に示される側板９４の溝部底面に当接される部位となる。
【００４４】  コントロールケージ７８は、円筒形状を有している。コントロールケージ７８の軸方向一端に導入筒５６（図１、図２参照）が接続されている。これにより、導入筒５６からコントロールケージ７８の内部に投射材が供給される。
【００４５】  コントロールケージ７８の外周壁１１６の本体ケース７４の上辺側端部８０と対向する側の一部には、投射材の排出部となる開口窓１１８が、外周壁１１６を貫通して形成されている（図７参照）。  この開口窓１１８は、コントロールケージ７８の円筒軸心ＣＬに平行な二辺を含む矩形状に設定されている。コントロールケージ７８は、本体ケース７４に対して回転しないように固定されている。
【００４６】  図５に示されるように、ディストリビュータ１２０は、コントロールケージ７８の内側に配置されている。ディストリビュータ１２０は、内部に径方向に延びる複数の羽根１３６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７８との間に間隙を形成するように、コントロールケージ７８の内側に配置されている。  ディストリビュータ１２０は、回転軸９８（図２参照）によって、コントロールケージ７８の内側で回転するようになっている。
【００４７】  ディストリビュータ１２０が回転することで、コントロールケージ７８内に供給された投射材が、ディストリビュータ１２０内でかき混ぜられ、回転するディストリビュータ１２０の開口から遠心力で、ディストリビュータ１２０の開口を通して、ディストリビュータ１２０とコントロールケージ７８の間の間隙に供給される。  この間隙に供給された投射材は、この間隙の中を、コントロールケージ７８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７８の開口窓１１８から径方向外方に排出される。  このとき、コントロールケージ７８の開口窓１１８からの投射材の排出方向が、ディストリビュータ１２０の回転中心からの径方向に対して羽根車７６の回転方向（矢印Ｒ方向）に傾斜した方向となる。
【００４８】  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。  ワークをドラム１４内に搬入する際には、搬入出口２２を閉鎖している搬入出口扉２０が開放され、図１に示されるように、ドラム１４は、開口１６が搬入出口２２と対向するように、回動軸Ｌ２を中心にワーク投入位置Ｐ１へ回動される。この状態で、ワーク投入手段３４によってショット処理装置１０の外部から搬入されたワークがドラム１４の内部へと投入される。
【００４９】  ドラム１４内にワークの投入が完了すると、ドラム１４は回動軸Ｌ２を中心にショット処理位置Ｐ２へ回動される。さらに、搬入出口扉２０が閉鎖されてキャビネット１２が閉鎖状態となる。ドラム１４がショット処理位置Ｐ２に配置されると、ドラム１４は円筒軸心Ｌを中心に回転され、ドラム１４内のワークが攪拌される。
【００５０】  円筒軸心Ｌを中心にドラム１４を回転させながら、投射機１８、バケットエレベータ５０、スクリューコンベア６２、集塵装置７０を作動させる。これにより、投射材がバケットエレベータ５０からセパレータ５２及びホッパ５４を経て投射材投入パイプ５８及び導入筒５６を通って投射機１８に投入される。具体的には、導入筒５６の内部を通る投射材が投射機１８のディストリビュータ１２０へと導かれる。ディストリビュータ１２０は駆動モータ１２４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１２０の外周側へと移動して、コントロールケージ７８の内周面に沿って流動する。
【００５１】  コントロールケージ７８の内周面に沿って流動する投射材は、コントロールケージ７８の開口窓１１８から径方向に対して羽根車７６の回転方向（矢印Ｒ方向）に傾斜した方向にコントロールケージ７８から排出される。排出された投射材は、コントロールケージ７８の外方で回転している羽根車７６のブレード９２の表面１０２の後傾部１０８と接触し、加速されながら遠心力によって非後傾部１１０へと送られる。そして、ブレード９２の先端から離脱し、本体ケース７４の下辺側端部８２側からドラム１４内のワークへ投射されて、ワークに衝突する。
【００５２】  ドラム１４内でワークに衝突した投射材は、ドラム１４の回転によって、ショット処理時に発生した粉塵や破砕物（スケール）等と共に貫通孔を通してドラム１４から排出される。排出された投射材等は、キャビネット１２の下部で、スクリューコンベア６２によってバケットエレベータ５０の下部に集められる。そして、バケットエレベータ５０によってセパレータ５２に運ばれ、セパレータ５２で、再使用可能な投射材と粉塵及び破砕物等とに分離される。
【００５３】  分離された再使用可能な投射材はホッパ５４に貯留され、さらに、投射材投入パイプ５８を通って投射機１８へ供給されて再使用される。なお、ホッパ５４の貯留可能量を超えた投射材は、ホッパ５４の下部に接続されて投射材供給ボックス４８に延びる投射材溢流パイプ６４を通って投射材供給ボックス４８へ送られる。一方、粉塵及び破砕物等は破砕物排出パイプ６０を通ってショット処理装置１０外に排出される。さらに、キャビネット１２の下部に集まらない軽い粉塵等は集塵装置７０によって吸引排出される。
【００５４】  ショット処理が終了すると、投射機１８が停止され、ドラム１４は回動軸Ｌ２を中心にワーク排出位置Ｐ３へ回動され、キャビネット１２の搬入出口２２が開放される。これにより、ドラム１４内のワークがワーク排出手段４０のワーク受けトラフ４２へ移され、搬出振動フィーダ４４でショット処理装置１０の外部へ搬出され、一連の作業が終了する。
【００５５】（第１実施形態の作用・効果）  次に、図１０に示される対比例を用いながら、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。
【００５６】  図１０に示される対比例の投射機２００では、羽根車２０２のブレード２０４の表面が、径方向（径方向線Ｌ３参照）に延びているため、コントロールケージ７８の開口窓１１８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に略同時に接触して先端方向に加速されて、ブレードの先端から離脱することで投射材が投射される。
【００５７】  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、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り、それぞれの投射材の投射方向が異なってしまう。この結果、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、投射機２００から離れるほど投射材が当たる範囲が広くなる。
【００５８】  すなわち、図４に示されるように、投射機２００から投射された投射材は、ドラム１４の底部のワークに対応する有効投射範囲Ａ１のみならず、ドラム１４の内壁に直接投射される範囲であるドラム内壁投射範囲Ａ２、キャビネット１２の内面に直接投射される範囲であるキャビネット投射範囲Ａ３、および投射機２００のライナ８８に直接投射される範囲である羽根車内投射範囲Ａ４にも到達する。
【００５９】  このため、図８（Ｂ）の投射分布図に示されるように、有効投射範囲Ａ１に投射される投射材の投射割合が少なくなり、ドラム内壁投射範囲Ａ２、キャビネット投射範囲Ａ３及び羽根車内投射範囲Ａ４への投射材の投射割合が増える。したがって、ワークの研掃に掛かる処理時間が長くなると共に、投射材が当たるドラム１４やキャビネット１２等の摩耗が促進される。
【００６０】  本実施形態のショット処理装置では、図７に示されるように、コントロールケージ７８の開口窓１１８は、円筒軸心ＣＬに平行な二辺を含む矩形状に設定されているので、投射材はコントロールケージ７８の周方向の同じ位置から排出される。  開口窓１１８から外側に排出された投射材は、コントロールケージ７８の周方向に回転する複数のブレード９２の表面１０２と接触してブレード９２の先端部側へ向けて加速されながら移動し、ブレード９２の先端から投射される。
【００６１】  本実施形態のショット処理装置では、羽根車７６のブレード９２の表面１０２には、径方向に対して回転方向後方側に傾斜する後傾部１０８が形成されている。  このため、コントロールケージ７８の開口窓１１８から先に排出された投射材がブレード９２の表面１０２に接触する前に、コントロールケージ７８の開口窓１１８から後から排出された投射材がブレード９２の表面１０２に接触してブレード９２の先端側へ向けて加速されながら移動する。
【００６２】  本実施形態のショット処理装置では、先に排出された投射材は、後から排出され既にブレード９２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１０２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９２の表面１０２の近い位置に集められる。  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、開き角度が小さい扇形状となる。
【００６３】  このように開き角度が小さいと、投射機から離れた位置においても投射材が当たる範囲が狭くなる。このため、ワークに投射材が投射される有効投射範囲Ａ１（図４参照）では、図８（Ａ）の投射分布図に示されるように、投射材の投射割合が増える。有効投射範囲Ａ１以外の範囲であるドラム内壁投射範囲Ａ２、キャビネット投射範囲Ａ３及び羽根車内投射範囲Ａ４（図４参照）では、投射材の投射割合が少なくなる。つまり、ワーク以外に対する無駄な投射を抑制し、ワークに対して投射される投射材の割合を増やすことができる。これにより、処理時間を短縮することができる。
【００６４】  そして、ワーク以外、すなわちドラム１４やキャビネット１２等に投射される投射材の割合が減少するので、ドラム１４、キャビネット１２の内面の摩耗を抑制でき、メンテナンス頻度を少なくすることが可能となる。
【００６５】  さらに、投射材の総投射量が減少するので、ショット処理装置１０内を循環する投射材の総量が減少し、投射材を循環させる循環装置４６を小型化することが可能となる。
【００６６】  また、本実施形態のショット処理装置では、ブレード９２の先端部に非後傾部１１０が形成されているので、投射材は、ブレード９２から投射される際、非後傾部１１０から離脱することになる。
【００６７】  投射材が投射される際の投射速度は、遠心加速によるブレードの表面に沿った方向の速度と、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逆方向に作用することから、合成速度が低くなる。つまり、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。
【００６８】  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、投射直前まで径方向に延びる非後傾部１１０と接触しているので、投射時の遠心加速によるブレード９２の表面１０２に沿った方向の速度は、径方向成分のみを有し、接線方向の速度に対しマイナス方向に作用する成分は有さない。このため、遠心加速によるブレードの表面に沿った方向の速度が、合成速度を低下させることがない。この結果、羽根車７６の回転数、すなわち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が可能となり、投射電力効率の低下を抑制することができる。
【００６９】  さらに、羽根車７６の後傾部１０８の径方向長さが非後傾部１１０の長さよりも長く設定されているので、ブレード９２の後傾部１０８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。
【００７０】  さらにまた、ドラム１４自体がワーク投入位置Ｐ１、ショット処理位置Ｐ２及びワーク排出位置Ｐ３へ移動可能であるため、投射機１８を移動させる必要がない。
【００７１】  キャビネット１２の搬入出口扉２０が設けられている場所以外の場所に投射機１８が設けられているので、投射機１８を移動させることなく、ドラム１４だけをワーク投入位置Ｐ１、ショット処理位置Ｐ２及びワーク排出位置Ｐ３へ移動させショット処理を行うことが可能となる。このため、投射機１８の移動機構等が不要となり、ショット処理装置１０を小型化することができる。
【００７２】  （第２実施形態）  次に、図９に沿って、本発明の第２実施形態のショット処理装置１４０について説明する。なお、第１実施形態等のショット処理装置と同一構成部分については、同一番号を付し、その説明を省略する。
【００７３】  第２実施形態のショット処理装置１４０は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるが、図９（Ａ）に示されるように、ドラム１４が開口１６を閉鎖するドラム蓋１４２を備え、投射機１８がこのドラム蓋１４２に取り付けられている点で第１実施形態のショット処理装置と異なる。
【００７４】  ショット処理装置１４０では、ドラム１４は、円筒軸心Ｌと直交しかつ水平方向に延びる回動軸Ｌ２を中心に回転機構２６（図１参照）によって回動させられ、ワーク投入、ショット処理及びワーク排出に適した位置に選択的に配置される。  ワークをドラム１４内に投入する際は、図９（Ｂ）に示されるように、ドラム１４を回転機構２６によってワークが投入されるワーク投入兼ショット処理位置Ｐ４に配置した状態で、ドラム蓋１４２を図示しないモータを備えた移動機構１４４によって装置上方の退避位置Ｐ６へと移動させてドラム１４の開口１６を開放させる。ワーク投入兼ショット処理位置Ｐ４では、ドラム１４にワークが投入可能であり且つドラム１４の開口１４と投射機１８とが対向して配置される。
【００７５】  この状態では、ワーク投入手段３４は、ドラム蓋１４２と干渉しない。そして、ワーク投入手段３４によってショット処理装置１４０の外部から搬入されたワークが、ドラム１４の内部へと投入される。
【００７６】  ドラム１４内にワークの投入が完了すると、図９（Ｃ）に示されるように、ドラム蓋１４２が移動機構１４４によってドラム１４の開口１６を閉鎖する閉鎖位置Ｐ７に移動される。次いで、ドラム１４が円筒軸心Ｌを中心に回転され、ドラム１４内のワークが攪拌される。この状態で、ドラム蓋１４２に取付けられた投射機１８から投射材がドラム１４内のワークへと投射されることでワークにショット処理が施される。
【００７７】  ショット処理が終了すると、投射機１８が停止され、図９（Ｂ）に示されるように、ドラム蓋１４２が移動機構１４４によって装置上方の退避位置Ｐ６へと移動されてドラム１４の開口１６を開放させる。そして、図９（Ｄ）に示されるように、ドラム１４は回転機構２６によって回動軸Ｌ２を中心にワーク排出位置Ｐ５へ回動される。これにより、ドラム１４内のワークがワーク排出手段４０（図９（Ａ）参照）でショット処理装置１４０の外部へ搬出されることで一連の作業が終了する。
【００７８】（第２実施形態の作用・効果）  次に、第２実施形態の作用並びに効果を説明する。  本実施形態のショット処理装置においても、第１実施形態のショット処理装置と同様に、コントロールケージ７８の開口窓１１８は、コントロールケージ７８の円筒軸心ＣＬに平行な二辺を含む矩形状に設定されており、投射材はコントロールケージ７８の周方向の同じ位置から排出される。開口窓１１８から排出された投射材は、羽根車７６のブレード９２の表面１０２と接触して加速されブレード９２の先端から投射される。
【００７９】  本実施形態のショット処理装置でも、羽根車７６のブレード９２の表面１０２には、径方向に対して回転方向後方側に傾斜する後傾部１０８が形成されている。  このため、コントロールケージ７８の開口窓１１８から先に排出された投射材がブレード９２の表面１０２に接触する前に、コントロールケージ７８の開口窓１１８から後から排出された投射材がブレード９２の表面１０２に接触してブレード９２の先端側へ向けて加速されながら移動する。
【００８０】  本実施形態のショット処理装置では、先に排出された投射材は、後から排出され既にブレード９２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１０２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９２の表面１０２の近い位置に集められる。  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、開き角度が小さい扇形状となる。
【００８１】  このように開き角度が小さいと、投射機１８から離れた位置においても投射材が当たる範囲が狭くなる。このため、ワークに投射材が投射される有効投射範囲Ａ１（図４参照）では、図８（Ａ）の投射分布図に示されるように、投射材の投射割合が増える。有効投射範囲Ａ１以外の範囲であるドラム内壁投射範囲Ａ２、キャビネット投射範囲Ａ３及び羽根車内投射範囲Ａ４（図４参照）では、投射材の投射割合が少なくなる。つまり、ワーク以外に対する無駄な投射を抑制し、ワークに対して投射される投射材の割合を増やすことができる。これにより、処理時間を短縮することができる。
【００８２】  また、本実施形態のショット処理装置では、ブレード９２の先端部に非後傾部１１０が形成されているので、投射材は、ブレード９２から投射される際、非後傾部１１０から離脱することになる。
【００８３】  投射材が投射される際の投射速度は、遠心加速によるブレードの表面に沿った方向の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逆方向に作用することから、合成速度が低くなる。つまり、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。
【００８４】  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、投射直前まで径方向に延びる非後傾部１１０と接触しているので、投射時の遠心加速によるブレード９２の表面１０２に沿った方向の速度は、径方向成分のみを有し、接線方向の速度に対しマイナス方向に作用する成分は有さない。このため、遠心加速によるブレードの表面に沿った方向の速度が、合成速度を低下させることがない。この結果、羽根車７６の回転数、すなわち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が可能となり、投射電力効率の低下を抑制することができる。
【００８５】  さらに、羽根車７６の後傾部１０８の径方向長さが非後傾部１１０の径方向長さよりも長く設定されているので、ブレード９２の後傾部１０８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。
【００８６】  さらに、ドラム１４を、ワーク投入兼ショット処理位置Ｐ４と、ワーク排出位置Ｐ５の２箇所のみに配置すればよい構成であるため、ドラム１４を回転させる構成を簡素化し、コストを抑制することができる。
【００８７】  投射機１８から離れた位置において投射材が当たる範囲が狭くなり、ドラム１４内のワークに対して無駄な投射を抑え、ワーク以外に投射される投射材、すなわちドラム１４やキャビネット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。これにより、ドラム１４やキャビネット１２等のショット処理装置１４０自体の摩耗が抑制され、ショット処理装置１４０のメンテナンス頻度を少なくすることが可能となる。
【００８８】  さらにまた、投射材の総投射量が減少するので、ショット処理装置１４０内を循環する投射材の総量が減少し、投射材を循環させる循環装置４６を小型化することが可能となる。
【００８９】  本発明の上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。
【００９０】  上述したように、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。
【符号の説明】
【００９１】１０：ショット処理装置（第１実施形態）１２：キャビネット１４：ドラム１６：開口１８：投射機２０：搬入出口扉２２：搬入出口２６：回転機構３４：ワーク投入手段７６：羽根車７８：コントロールケージ９２：ブレード１０２：表面１０８：後傾部１１０：非後傾部１１６：外周壁１１８：開口窓１４０：ショット処理装置（第２実施形態）１４２：ドラム蓋１４４：移動機構Ｃ：回転中心ＣＬ：円筒軸心Ｐ１：ワーク投入位置Ｐ２：ショット処理位置Ｐ３：ワーク排出位置Ｐ４：ワーク投入兼ショット処理位置Ｐ５：ワーク排出位置Ｐ６：退避位置Ｐ７：閉鎖位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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