(57)【要約】  本発明のセパレータ装置は、空気を吸引する吸引手段と、風力により混合物から投射材を選別する風力式選別機構とを有し、風力式選別機構は、流入口から流出口に至って横方向に延び、吸引手段の吸引力により気流を発生させる空気流路と、空気流路の中流側の上方側に形成された混合物供給口と、混合物供給口から空気流路へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて混合物に対して気流を当てることによって、この気流に乗せられて所定の基準高さ位置を越える物と、基準高さ位置を越えずに落下する物と、に選別する選別部と、を備え、空気流路は、混合物供給口よりも上流側に形成され且つ気流の流通方向に直交する流路断面の面積が一定であり、それにより、気流を整流化すると共に下流側へ向けて供給する風の流路断面における速度分布を均一化させる風速安定部を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射材と粉粒状の異物とを含む混合物から投射材を選別するセパレータ装置であって、
空気を吸引する吸引手段と、風力により混合物から投射材を選別する風力式選別機構とを有し、
上記風力式選別機構は、
流入口から流出口に至って横方向に延び、この流出口側に設けられた上記吸引手段の吸引力により気流を発生させる空気流路と、
この空気流路の中流側の上方側に形成された混合物供給口と、
この混合物供給口から上記空気流路へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて上記混合物に対して上記気流を当てることによって、この気流に乗せられて所定の基準高さ位置を越える物と、前記基準高さ位置を越えずに落下する物と、に選別する選別部と、を備え、
上記空気流路は、前記混合物供給口よりも上流側に形成され且つ筒状とされて上記気流の流通方向に直交する流路断面の面積が一定であり、それにより、上記気流を整流化すると共に下流側へ向けて供給する風の上記流路断面における速度分布を均一化させる風速安定部を備える、セパレータ装置。
【請求項２】
上記空気流路の上記選別部は、下部側が上方側に絞られて前記風速安定部よりも前記気流の流通方向に直交する流路断面の面積が小さくなるように形成された絞り部を備えている、請求項１に記載のセパレータ装置。
【請求項３】
上記空気流路の上記選別部は、上流側へ向けて上方側に傾斜するように形成された傾斜部を備え、
前記絞り部は、上記傾斜部の流路上流側の端部により形成されている、請求項２に記載のセパレータ装置。
【請求項４】
更に、上記混合物供給口の上方側に位置し、互いに間隔をおいて対向する一対の縦壁により形成された排出部と、
これらの一対の縦壁の上端から互いに離反する方向へ向けて上方側に傾斜した一対の傾斜壁により形成され、これらの傾斜壁の上に上記混合物が供給される受け部と、
上記傾斜壁の上記縦壁の側の端部の上面と間隙をあけて配置された縦壁状のゲートと、を有する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のセパレータ装置。
【請求項５】
更に、上記風力式選別機構の上記混合物供給口の上方に設けられ、磁力により混合物から磁性体の投射材を選別する磁力式選別機構を有し、
この磁力式選別機構は、
円筒状であり且その軸周りの一方向に回転駆動される回転ドラムと、
この回転ドラムの一方の側部に上記混合物を供給する混合物供給手段と、
上記回転ドラムの内部の少なくとも上記回転ドラムの前記一方の側部の側から下端部側に対応する範囲に固定配置された磁石と、
上記回転ドラムの前記一方の側部に間隙をあけて対向配置されたガイド部と、
を備え、
上記回転ドラムの下端部側に至る前に上記ガイド部と上記回転ドラムとの間から落下する上記混合物を上記混合物供給口には供給せず、上記磁石の磁力により吸着されて上記投射材の比率が高められた上記混合物を上記混合物供給口に供給する、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のセパレータ装置。
【請求項６】
処理対象物に投射材を投射する投射装置と、
上記投射装置によって投射された上記投射材を回収するための回収経路に設けられた、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のセパレータ装置と、を有する、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、セパレータ装置及びショット処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、気流を用いて粉体を選別するセパレータ装置が開示されている。このセパレータ装置では、本体に気流入口、粗粒出口、細粒出口及び気流出口が形成されている。そして、気流入口は本体の上部開口により形成され、気流入口の内側には原料供給口が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４８−１５１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のセパレータ装置においては、本体内の気流の流通方向に直交する流路断面において風の速度分布が大きくばらついていると、混合物の選別効率に悪影響が出る。【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、混合物の選別効率を向上させることができるセパレータ装置及びショット処理装置を得ることが目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、投射材と粉粒状の異物とを含む混合物から投射材を選別するセパレータ装置であって、空気を吸引する吸引手段と、風力により混合物から投射材を選別する風力式選別機構とを有し、風力式選別機構は、流入口から流出口に至って横方向に延び、この流出口側に設けられた吸引手段の吸引力により気流を発生させる空気流路と、この空気流路の中流側の上方側に形成された混合物供給口と、この混合物供給口から空気流路へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて混合物に対して気流を当てることによって、この気流に乗せられて所定の基準高さ位置を越える物と、基準高さ位置を越えずに落下する物と、に選別する選別部と、を備え、空気流路は、混合物供給口よりも上流側に形成され且つ筒状とされて気流の流通方向に直交する流路断面の面積が一定であり、それにより、気流を整流化すると共に下流側へ向けて供給する風の流路断面における速度分布を均一化させる風速安定部を備える。
このように構成された本発明においては、流入口から流出口に至って横方向に延びる空気流路に、流出口側に設けられた吸引手段の吸引力で気流を発生させる。そして、空気流路の中流側の上方側に形成された混合物供給口から空気流路へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて混合物に対して気流を当てることによって、選別部が、気流に乗せられて所定の基準高さ位置を越える物と、基準高さ位置を越えずに落下する物と、に選別する。ここで、空気流路の風速安定部により、気流を整流化すると共に流路下流側へ向けて供給する風の流路断面における速度分布を均一化させる。これにより、選別部での混合物の選別効率が向上する。なお、「投射材」とは、投射装置により処理対象物に向けて投射されるためのものをいい、この「投射材」には、例えば、投射材が破砕されたものや投射材が所定量以上摩耗したもの（つまり投射材として使用するのに適さなくなったもの）は含まれない。また、投射材が破砕されたものや投射材が所定量以上摩耗したものは、「粉粒状の異物」の一例とされる。【０００７】
本発明において、好ましくは、空気流路の選別部は、下部側が上方側に絞られて風速安定部よりも気流の流通方向に直交する流路断面の面積が小さくなるように形成された絞り部を備えている。
このように構成された本発明においては、選別部が、下部側が上方側に絞られて風速安定部よりも気流の流通方向に直交する流路断面の面積が小さくなるように形成された絞り部を備えているので、空気流路における気流の風速を速くすることができ、空気流路で混合物を効果的に選別することができる。【０００８】
本発明において、好ましくは、空気流路の選別部は、上流側へ向けて上方側に傾斜するように形成された傾斜部を備え、絞り部は、傾斜部の流路上流側の端部により形成されている。
このように構成された本発明においては、空気流路の選別部が、上流側へ向けて上方側に傾斜するように形成された傾斜部を備え、絞り部が、傾斜部の流路上流側の端部により形成されているので、空気流路における気流の風速を安定的に速くすることができるうえ混合物のうち絞り部を越えたものの一部を傾斜部に沿って流すことができる。【０００９】
本発明は、好ましくは、更に、混合物供給口の上方側に位置し、互いに間隔をおいて対向する一対の縦壁により形成された排出部と、これらの一対の縦壁の上端から互いに離反する方向へ向けて上方側に傾斜した一対の傾斜壁により形成され、これらの傾斜壁の上に混合物が供給される受け部と、傾斜壁の縦壁の側の端部の上面と間隙をあけて配置された縦壁状のゲートと、を有する。
このように構成された本発明においては、混合物供給口の上方側に位置する排出部が、互いに間隔をおいて対向する一対の縦壁により形成され、一対の縦壁の上端側に設けられた受け部は、一対の縦壁の上端から互いに離反する方向へ向けて上方側に傾斜した一対の傾斜壁により形成されている。また、傾斜壁の縦壁の側の端部の上面と間隙をあけて縦壁状のゲートが配置されている。ここで、受け部の傾斜壁の上には混合物が供給される。このため、混合物はゲートの下端と傾斜壁との間から排出部に流れるので、排出部に供給される混合物の量がゲートによって規制される。これにより、混合物は定量的に排出部を介して混合物供給口に供給されるため、選別部での混合物の選別精度を安定化させることができる。【００１０】
本発明は、好ましくは、更に、風力式選別機構の混合物供給口の上方に設けられ、磁力により混合物から磁性体の投射材を選別する磁力式選別機構を有し、この磁力式選別機構は、円筒状であり且その軸周りの一方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの一方の側部に混合物を供給する混合物供給手段と、回転ドラムの内部の少なくとも回転ドラムの一方の側部の側から下端部側に対応する範囲に固定配置された磁石と、回転ドラムの一方の側部に間隙をあけて対向配置されたガイド部と、を備え、回転ドラムの下端部側に至る前にガイド部と回転ドラムとの間から落下する混合物を混合物供給口には供給せず、磁石の磁力により吸着されて投射材の比率が高められた混合物を混合物供給口に供給する。
このように構成された本発明においては、風力式選別機構の混合物供給口の上方に磁力式選別機構が設けられている。この磁力式選別機構では、回転ドラムは、円筒状であり且つその軸周りの一方向に回転駆動される。また、回転ドラムの一方の側部には、磁性体の投射材と粉粒状の異物とを含む混合物が混合物供給手段によって供給される。また、磁石が回転ドラムの内部の少なくとも回転ドラムの一方の側部の側から下端部側に対応する範囲に固定配置されているので、磁性体よりなる投射材は磁石の磁力によって回転ドラム側に引き付けられて少なくとも回転ドラムの下端側までは搬送される。また、ガイド部は、回転ドラムの一方の側部に間隙をあけて対向配置されているので、投射材を含む混合物の飛散が防止されると共に磁石に吸着されない非磁性体の異物を基本的には重力によってガイド部に沿って落下させることができる。そして、磁力式選別機構は、回転ドラムの下端に至る前にガイド部と回転ドラムとの間から落下する混合物、すなわち異物の比率が高められた混合物を混合物供給口には供給せず、磁石の磁力により吸着されて投射材の比率が高められた混合物を混合物供給口に供給する。これにより、異物の比率が低い混合物が風選部に供給されるので、風力式選別機構での負荷を軽減させることができる。【００１１】
本発明のショット処理装置は、処理対象物に投射材を投射する投射装置と、投射装置によって投射された上記投射材を回収するための回収経路に設けられた上述したセパレータ装置と、を有する。
このように構成された本発明においては、投射装置が処理対象物に投射材を投射する。投射装置によって投射された投射材を回収するための回収経路にはセパレータ装置が設けられており、セパレータ装置の風力式選別機構は、投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を、混合物供給口から空気流路へ自由落下させて混合物に対して気流を当てることによって、気流に乗せられて所定の基準高さ位置を越える物と、基準高さ位置を越えずに落下する物と、に選別する。ここで、風力式選別機構において、空気流路のうち混合物供給口よりも流路上流側を形成する風速安定部は、筒状とされて気流の流通方向に直交する流路断面の面積が一定に設定されるので、気流を整流化すると共に流路下流側へ向けて供給する風の流路断面における速度分布を均一化させる。よって、風力式選別機構での混合物の選別効率が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のセパレータ装置及びショット処理装置によれば、混合物の選別効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るセパレータ装置を備えたショット処理装置を示す構成図である。
【図２】図１のセパレータ装置を示す断面図である。
【図３】図１のセパレータ装置の風力式選別機構を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の一実施形態に係るセパレータ装置及びショット処理装置を説明する。
【００１５】
先ず、図１により、ショット処理装置について説明する。なお、本実施形態に係るショット処理装置の処理対象物は、一例として、砂型を用いて鋳造され表面側に鋳砂が付着した状態の製品である。
【００１６】
図１に示すように、ショット処理装置１０は、キャビネット１２を備えている。キャビネット１２の内部には、処理対象物への投射材の投射によって当該処理対象物のブラスト処理（広義には、ショット処理、表面処理）をなす投射室１２Ａが形成されている。投射室１２Ａの中には、一例として処理対象物が載置される製品載置部（図示省略）が設けられている。キャビネット１２の天井側には、投射装置１４が取り付けられている。投射装置１４は、本実施形態では遠心式投射装置であり、羽根車（インペラ）の回転により投射材（ショット）に遠心力を付与するようになっている。すなわち、投射装置１４は、投射材を遠心力で加速し、投射室１２Ａ内に配置された処理対象物に投射材を投射するようになっている。投射材には、本実施形態では磁性体の投射材（鉄系投射材（一例として鋼球））が適用されている。また、投射装置１４が処理対象物に対して投射材を投射することにより、処理対象物の表面に付着した異物（鋳砂、バリ、スケール等）が落とされるようになっている。
【００１７】
投射装置１４の上方側には、導入管１６が配置され、導入管１６の上端は投射材貯蔵用のショットタンク１８に接続されている。また、投射装置１４は、導入管１６及びショットタンク１８を介して循環装置２０に連結されている。循環装置２０は、投射装置１４によって投射された投射材を搬送して投射装置１４へ循環させるための装置である。すなわち、ショット処理装置１０は、循環装置２０を備え、投射された投射材や処理対象物から剥がれた異物を回収したうえで投射材を再利用するようになっている。
【００１８】
循環装置２０は、キャビネット１２の下部に水平に配置されたスクリュウコンベヤ２２を備えている。スクリュウコンベヤ２２は、投射装置１４から投射されて落下（矢印Ａ１、Ａ２、Ａ３参照）する投射材と、粉粒状の異物と、を所定の搬送方向（矢印Ｂ方向）へ搬送するようになっている。なお、搬送装置であるスクリュウコンベヤ２２の代わりに、オシレーティングコンベヤを用いてもよい。また、スクリュウコンベヤ２２はロータリースクリーン付のコンベヤでもよい。
【００１９】
スクリュウコンベヤ２２の搬送方向下流側（図１の左側）には、上下方向に延びるバケットエレベータ２４の下端部側が配置されている。バケットエレベータ２４は、ショット処理装置１０の上部及び下部に配置されたプーリ（図示省略）に無端ベルト（図示省略）が巻き掛けられると共に、その無端ベルトに多数のバケット（図示省略）が取り付けられている。そして、バケットエレベータ２４は、プーリの回転駆動により、スクリュウコンベヤ２２で回収した投射材等をバケットで掬い上げて上方側へ向けて搬送するようになっている（矢印Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３参照）。
【００２０】
バケットエレベータ２４の上部は、滑り台状のシュート２６を介してセパレータ装置２８に通じている。すなわち、セパレータ装置２８は、投射装置１４によって投射された投射材を回収するための回収経路に設けられている。バケットエレベータ２４は、上部において投射材等をシュート２６に供給するようになっており（矢印Ｄ参照）、シュート２６は、投射材等をセパレータ装置２８に供給するようになっている。なお、バケットエレベータ２４の上部は、図１に示されるようにシュート２６を介してセパレータ装置２８に通じていてもよいし、バケットエレベータ２４の上部とセパレータ装置２８との間に搬送装置（例えばスクリュウ、ロータリースクリーン付スクリュウ等）が設けられてもよい。
【００２１】
図２は、セパレータ装置２８の縦断面図である。セパレータ装置２８は、本実施形態では、一例として、大量の砂と投射材とを効率的に少ないエネルギで選別することが可能な装置となっている。図２に示すように、セパレータ装置２８は、その上部に設けられる磁力式選別機構３０と、磁力式選別機構３０の下方側に設けられる風力式選別機構６０と、を備えている。
【００２２】
磁力式選別機構３０は、磁石４４の力を用いて、磁性体の（鉄系の）投射材と非磁性体の（非鉄系の）鋳砂とに選別するための機構であり、投射材と大量の鋳砂とを含む混合物を分けるのに有利な機構である。また、風力式選別機構６０は、風の力を用いて、再利用可能な投射材と、磁力式選別機構３０で選別し切ることができなかった異物と、に選別するための機構であり、投射材と少量の鋳砂や鉄粉等とを含む混合物を分けるのに有利な機構である。なお、磁力式選別機構３０で選別し切ることができなかった異物（投射に不要な物）には、一例として、再利用可能な投射材に比べて少量とされた鋳砂の他、処理対象物から除去されたスケールやバリ等の鉄粉（広義には粉状物）、投射材が破砕されたり所定量以上摩耗したりしたもの（つまり投射材として使用するのに適さなくなったもの）が含まれている。
【００２３】
そして、磁力式選別機構３０と風力式選別機構６０とを備えたセパレータ装置２８は、再利用に適した投射材を、投射装置１４に繋がる経路に送り込むようになっている。以下、磁力式選別機構３０及び風力式選別機構６０について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、図２の紙面に垂直な方向をセパレータ幅方向という。
【００２４】
磁力式選別機構３０は、空間を形成するハウジング部３２を備えている。このハウジング部３２は、後述する風力式選別機構６０の混合物供給口６８の上方側に配置されている。ハウジング部３２の図中左側の側壁３２Ａの上部には、供給用開口部３４Ａが貫通形成されている。この供給用開口部３４Ａの下端縁には前述したシュート２６の下端側が配置されている。また、シュート２６の下端の下側に隣接して傾斜板３６Ａが設けられている。傾斜板３６Ａは、ハウジング部３２の内側へ向けて下方側に傾斜している。
【００２５】
傾斜板３６Ａの下端よりも図中右側には、調整ゲート３６Ｂが配設されている。調整ゲート３６Ｂは、投射材を含む混合物をセパレータ幅方向（図２の紙面に垂直な方向）に均一的に広げるために設けられ、セパレータ幅方向に長い板状部材である。この調整ゲート３６Ｂは、上端部がリング３６Ｃ及び縦壁状のブラケット３６Ｄを介してハウジング部３２に支持されると共に、下端部が自由端とされて図中の左右に揺動可能とされている。また、調整ゲート３６Ｂの図中右側には調整ゲート３６Ｂの揺動量を規制するためのストッパ３６Ｅが配設されている。ストッパ３６Ｅは、縦壁状の介在板３６Ｆを介してブラケット３６Ｄの下端部に固定されている。また、このストッパ３６Ｅは、ネジ構造を備え、調整ゲート３６Ｂの側への突出量を調整できるようになっている。
【００２６】
傾斜板３６Ａ及び調整ゲート３６Ｂの下方側には、ガイド板３８の供給用傾斜部３８Ａが離間して配置されている。混合物供給手段としての供給用傾斜部３８Ａは、平面視で（装置上方側から見て）傾斜板３６Ａの図中右側の約半分と重なるように配置されると共に、ハウジング部３２の内側（図中右側）へ向けて下方側に傾斜している。また、供給用傾斜部３８Ａの傾斜方向中間部と調整ゲート３６Ｂの下端との間には間隙が設定されている。ハウジング部３２の内部において、ガイド板３８よりも中央部側には、磁力式選別機構本体３０Ｍ（マグネットセパレータ）が配置されている。
【００２７】
磁力式選別機構本体３０Ｍは、セパレータ幅方向（図２の紙面に垂直な方向）を軸方向として配置された円筒状の回転ドラム４０を備えている。回転ドラム４０は、駆動力伝達機構（図示省略）を介して電動機（駆動モータ、図示省略）の回転軸に連結されている。すなわち、回転ドラム４０は、電動機の回転によって、自らの軸周りの一方向（矢印Ｒ方向参照）に回転駆動させられるようになっている。なお、回転ドラム４０の回転中心（回転軸）は、後述する風力式選別機構６０の混合物供給口６８の直上側に配置されている。
【００２８】
回転ドラム４０の側部のうち回転ドラム４０が回転駆動された場合に回転ドラム４０の頂部４０Ｔに位置していた部分が向かう側となる一方の側部４０Ｓに、ガイド板３８の供給用傾斜部３８Ａが混合物を斜め上方側から供給するようになっている。また、ガイド板３８は、供給用傾斜部３８Ａの下端部から下方側へ曲げられたガイド部３８Ｂを備えている。ガイド部３８Ｂは、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓに間隙をあけて対向配置され、投射材を含む混合物を飛散させず均一的に回転ドラム４０に押し当てる機能を有する。
【００２９】
また、回転ドラム４０の外表面側には、ドラム軸方向に延在する角棒状のリード４２が複数個（本実施形態では計十六個）取り付けられている。これらのリード４２は、ドラム周方向に等間隔で設定され、供給された投射材を含む混合物の送り出し用として機能する。
【００３０】
この回転ドラム４０の内部には、磁石４４（マグネット）が固定配置されている。磁石４４は、永久磁石であり、回転ドラム４０の上端（頂部４０Ｔ）に対応する位置から回転ドラム４０の内周に沿って図中左回りの所定の角度範囲（回転ドラム４０の図中左半分及び図中右下側に対応する範囲）に亘って配置されている。つまり、磁石４４は、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓ側から下端部側に対応する範囲を含む範囲に設定されている。
【００３１】
回転ドラム４０の図中左下方側には、選別用の傾斜板４６が配置されている。傾斜板４６は、ハウジング部３２の外側（図中左側）へ向けて下方側に傾斜しており、上端と下端との間の中間部分がガイド部３８Ｂの下端の直下となるように配置されている。傾斜板４６は、屈曲仕切板４８の傾斜部４８Ｃに面接触状態で固定されており、屈曲仕切板４８を介してハウジング部３２に固定されている。屈曲仕切板４８の傾斜部４８Ｃは、傾斜板４６と同様の方向に傾斜している。
【００３２】
また、ハウジング部３２の図中左側の側壁３２Ａの下部には、非磁性体排出口３４Ｂが貫通形成されており、傾斜部４８Ｃの下端部は、非磁性体排出口３４Ｂの下端上方側に隣接配置されている。そして、ハウジング部３２の内部は、非磁性体排出口３４Ｂを介して非磁性体排出路５０に連通している。図１に示すように、非磁性体排出路５０は、ハウジング部３２に接続された管接続部５０Ａと、管接続部５０Ａに接続された排出管５０Ｂと、によって形成され、排出管５０Ｂの先端（下端）側は、一例として、回収ホッパー（図示省略）の上側又は内側に配置されている。これらにより、図２に示される磁力式選別機構３０は、回転ドラム４０の下端に至る前にガイド部３８Ｂと回転ドラム４０との間から落下する混合物（非磁性体を主とした混合物）を混合物供給口６８には供給しないようになっている。
【００３３】
また、ハウジング部３２の内側下部において、風力式選別機構６０の混合物供給口６８の直上側（上方側）には、混合物供給口６８に隣接するように排出部５４が形成されている。排出部５４は、互いに間隔をおいて対向する一対の縦壁４８Ａ、５２Ａにより形成されている。一方の縦壁４８Ａは、前述した屈曲仕切板４８の一部であり、他方の縦壁５２Ａは、図中右側の屈曲仕切板５２の一部である。また、ハウジング部３２の内側下部においては、一対の縦壁４８Ａ、５２Ａの上端から互いに離反する方向へ向けて上方側に傾斜した一対の傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂが形成され、この一対の傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂで受け部５６が形成されている。受け部５６は、傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂの上に混合物が供給されるようになっている。一方の傾斜壁４８Ｂは、屈曲仕切板４８の一部を形成し、縦壁４８Ａと傾斜部４８Ｃとを繋いでいる。また、他方の傾斜壁５２Ｂは、屈曲仕切板５２の一部を形成している。
【００３４】
さらに、ハウジング部３２の内側下部においては、傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂにおける縦壁４８Ａ、５２Ａの側の端部の上面と間隙をあけて配置された縦壁状のゲート５８Ａ、５８Ｂが形成されている。ゲート５８Ａ、５８Ｂは、磁力式選別機構３０で分けられた鉄系の投射材を主とした混合物における風力式選別機構６０への投入量を調整するために設けられている。図３に示されるように、ゲート５８Ａ、５８Ｂには、上下方向を長手方向とする長孔５８Ｈが貫通形成されている。そして、ゲート５８Ａ、５８Ｂは、長孔５８Ｈ（ゲート５８Ａの長孔は図示省略）を貫通するネジ部材５８Ｃ、５８Ｄ（図２参照）によって固定板５８Ｅ、５８Ｆに固定されている。詳細図示を省略するが、固定板５８Ｅ、５８Ｆは、ハウジング部３２に固定されている。これにより、ネジ部材５８Ｃ、５８Ｄ（図２参照）に対する長孔５８Ｈの相対位置を変えることにより、ゲート５８Ａ、５８Ｂの高さを調整することが可能となっている。なお、図１では、固定板５８Ｅ、５８Ｆ及びネジ部材５８Ｃ、５８Ｄの図示を省略している。
【００３５】
以上説明したように、図２に示される磁力式選別機構３０は、磁石４４の磁力により吸着されて投射材の比率が高められた混合物を、受け部５６及び排出部５４を経由して混合物供給口６８に供給するようになっている。
【００３６】
次に、風力式選別機構６０は、図中右端のダクト接続用の部位６０Ｆを除いて基本的には図２に示される断面形状が図２の紙面に垂直な方向に延在すると共に紙面手前側及び奥側に側壁が設けられて略筒状とされたパネル体６０Ｐによって形成されている。風力式選別機構６０のパネル体６０Ｐの上面は磁力式選別機構３０のハウジング部３２の下面と重なる部位を含んでいる。そして、風力式選別機構６０には、流入口６２から流出口６４に至って横方向に延びる空気流路６６が形成されている。
【００３７】
この空気流路６６の流路中流側の上方側に混合物供給口６８が形成されている。また、図１に示すように、空気流路６６の流出口６４側には、ダクト部９０を介して集塵機９２の吸気側が接続されている。集塵機９２は、空気を吸引する吸引手段であるファン９１を備え、ファン９１が作動することによって、ファン９１の吸引力で風力式選別機構６０の空気流路６６に気流ＦＬ（図２参照）を発生させるようになっている。
【００３８】
図２に示すように、風力式選別機構６０は、混合物供給口６８から空気流路６６へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて（矢印Ｎ参照）当該混合物に対して気流ＦＬを当てることによって、気流ＦＬに乗せられて所定の基準高さ位置（後述する選別部８２の上端８２Ｘの設定高さ位置）を越える物と、前記基準高さ位置を越えずに落下する物（使用可能な投射材）と、に選別するようになっている。なお、以下の説明では、風力式選別機構６０において、空気流路６６のうち混合物供給口６８の下方側及び混合物供給口６８よりも流路下流側で混合物を選別している領域を風選式セパレート領域７０という。
【００３９】
空気流路６６のうち混合物供給口６８よりも流路上流側は、筒状（本実施形態では矩形筒状）とされた風速安定部７２によって形成されている。風速安定部７２は、気流ＦＬの流通方向に直交する流路断面の面積が一定に設定されることで、気流ＦＬを整流化すると共に流路下流側へ向けて供給する風の流路断面（気流の流通方向に直交する流路断面）における速度分布を均一化させるようになっている。すなわち、風速安定部７２は、ダクトにより形成され、空気の流れを規制することにより風選式セパレート領域７０に略均一の風速分布の風を送るためのものである。
【００４０】
風力式選別機構６０において混合物供給口６８の直下を含む下方側には、投射材の排出用とされた第一排出口７４が形成されている。第一排出口７４は、軸方向を鉛直方向とする角筒状部８０の下端開口に設けられている。角筒状部８０の図中左側の縦壁８０Ａは、風速安定部７２の下壁７２Ａの流路下流側の端末から垂下されて形成されている。空気流路６６は、角筒状部８０の内部を介してショットタンク１８（図１参照）の内部と連通している。
【００４１】
また、風力式選別機構６０において空気流路６６の流路下流側の下部には、鋳砂や鉄粉等の排出用とされた第二排出口７６が形成されている。そして、空気流路６６は、第二排出口７６を介して図１に示される排出路７８に連通している。排出路７８は、空気流路６６に連接された管接続部７８Ａと、管接続部７８Ａに接続された排出管７８Ｂと、によって形成され、排出管７８Ｂの先端（下端）側は、一例として回収ホッパー（図示省略）の上側又は内側に配置されている。
【００４２】
図２に示されるように、風力式選別機構６０において第一排出口７４の側と第二排出口７６の側との間には、風力式選別機構６０における選別用の選別部８２が設けられている。選別部８２の上端８２Ｘの設定位置は、気流ＦＬを受けた混合物の各構成物が越えるか否かの基準となる基準高さ位置とされ、第一排出口７４から排出させたい投射材（つまり再利用したい投射材）の重さ等の基準に応じて設定されている。より具体的に言えば、選別部８２の上端８２Ｘの設定位置となる基準高さ位置は、混合物供給口６８（空気通路６６の上壁でもある）から下方に延びる高さＨに相当する高さであり、投射材の重さ（＝大きさ×比重）等により決定される。選別部８２は、角筒状部８０の図中右側の縦壁を兼ねる縦壁８２Ａと、縦壁８２Ａの上端側から第二排出口７６の側へ延びる傾斜部８２Ｂと、を備えている。選別部８２の上端８２Ｘを含む上端側部分には、空気流路６６の流路中流側でかつ混合物供給口６８よりも流路下流側に絞り部８４が形成されている。絞り部８４は、空気流路６６の下部側が上方側に僅かに絞られて風速安定部７２よりも気流ＦＬの流通方向に直交する流路断面の面積を小さくしている。言い換えれば、絞り部８４の上下方向の高さ位置は、風速安定部７２の下壁７２Ａの上下方向の高さ位置よりも、僅かに上方側に位置している。
【００４３】
傾斜部８２Ｂは、空気流路６６の流路中流側でかつ混合物供給口６８よりも流路下流側の下部側に形成され、流路上流側へ向けて上方側に傾斜している。そして、前述した絞り部８４は、この傾斜部８２Ｂの流路上流側の端部を含んでいる。また、傾斜部８２Ｂの下端は、第二排出口７６の図中左側の端縁に隣接して配置されている。
【００４４】
また、風力式選別機構６０において空気流路６６の流路下流側の上部には、流路下流側へ向けて上方側に傾斜した上側傾斜部８６が形成されている。上側傾斜部８６は、第二排出口７６の上方側に設定されている。空気流路６６の流路最下流側の角筒状の部位８８は、気流ＦＬの流通方向に直交する流路断面の面積が一定に設定されている。
【００４５】
次に、上述した本発明の実施形態のセパレータ装置における作用及び効果について説明する。
【００４６】
図１に示すように、投射装置１４が処理対象物に投射材を投射すると、投射された投射材は循環装置２０によって回収される。具体的には、投射材及び粉粒状の異物を含む混合物（つまり、再利用可能な投射材、鋳砂、スケールやバリ等の鉄粉、投射材が破砕されたり所定量以上摩耗したりしたものを含む混合物）は、スクリュウコンベヤ２２及びバケットエレベータ２４によって搬送され、シュート２６を介してセパレータ装置２８に供給される。
【００４７】
図２に示すように、本実施形態のセパレータ装置２８においては、風力式選別機構６０の混合物供給口６８の上方側に磁力式選別機構３０が設けられている。この磁力式選別機構３０においては、回転ドラム４０は、円筒状とされてその軸周りの一方向（矢印Ｒ方向参照）に回転駆動される。また、回転ドラム４０の側部のうち回転ドラム４０が回転駆動された場合に回転ドラム４０の頂部４０Ｔに位置していた部分が向かう側となる一方の側部４０Ｓには、磁性体よりなる投射材と粉粒状の異物とを含む混合物がガイド板３８の供給用傾斜部３８Ａによって供給される。このとき、混合物は、調整ゲート３６Ｂによって回転ドラム４０に均一的に流される。
【００４８】
また、回転ドラム４０の内部に固定配置された磁石４４は、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓ側から下端部側に対応する範囲を含む範囲に設定されている。したがって、そのように設定された磁石４４の磁力によって磁性体よりなる投射材は回転ドラム４０側に引き付けられる。ここで、回転ドラム４０の外表面側には複数個のリード４２が取り付けられているので、磁石４４の磁力によって回転ドラム４０に吸着された投射材は、回転ドラム４０が回転すると、リード４２によって強制的に搬送（輸送）され、基本的には磁石４４の配置範囲に対応するように回転ドラム４０の図中右下側まで搬送される。
【００４９】
なお、従来においては、回転ドラムに組み付けられるリードの個数は１個又は２個である場合が多かったが、本実施形態では、リード４２の個数を１６個である。これにより、回転ドラム４０に吸着された投射材が短いインターバルでリード４２によって順次強制的に搬送されるので、鋳砂が投射材の間から抜け落ちる確率が上がる。言い換えれば、リード４２によって所定位置まで搬送（図１の矢印Ｇ参照）された投射材を含む混合物における鋳砂の混入率を下げることができる。ちなみに、本実施形態では、回転ドラムの単位時間当たりの回転数も従来よりも多くしており、これによっても、回転ドラム４０において所定位置まで搬送された投射材を含む混合物における鋳砂の混入率が下げられている。
【００５０】
さらに、ガイド板３８のガイド部３８Ｂは、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓに間隙をあけて対向配置されているので、投射材を含む混合物の飛散が防止されて回転ドラム４０に投射材を均一的に吸着（付着）させることができると共に、磁石４４に吸着されない非鉄系の鋳砂を基本的には重力によってガイド部３８Ｂに沿って落下させることができる。
【００５１】
そして、磁力式選別機構３０では、回転ドラム４０の下端に至る前に当該ガイド部３８Ｂと回転ドラム４０との間から落下する混合物、すなわち異物の比率が高められた混合物を混合物供給口６８には供給せず、傾斜板４６等を用いて非磁性体排出路５０へ排出する（図１の矢印Ｅ及び矢印Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４参照）。一方、磁力式選別機構３０は、磁石４４の磁力により吸着されて投射材の比率が高められた混合物を混合物供給口６８に供給する。
【００５２】
ここで、ガイド板３８のガイド部３８Ｂに関連して補足説明する。例えば、回転ドラムの側部から下部にかけての範囲に対して間隔をあけてガイド用プレート（例えば、特開２０１４−７９８０９号公報に開示された図５のインナプレート７４参照）が対向配置されている対比構造の装置では、回転ドラムに吸着された磁性体よりなる投射材が、ガイド用プレートに支持された鋳砂を掻き出そうとする際に、投射材が取れてしまう比率が必ずしも低くない。このため、このような構造の装置では、投射材の廃棄率が比較的高くなってしまう。これに対して、本実施形態では、鋳砂は、回転ドラム４０に吸着された投射材で掻き出すまでもなく概ね重力によって落下していくので、回転ドラム４０に吸着された投射材が取れてしまう比率も抑えられる。
【００５３】
上述したように、磁力式選別機構３０による選別により、異物の比率が低い混合物が風力式選別機構６０に供給される。したがって、次工程の風力式選別機構６０での負荷を軽減させることができ、風力式選別機構６０で効率的に混合物を選別することができる。
【００５４】
また、磁力式選別機構３０に関して別の観点から付言すると、従来においては、磁力式選別機構に供給される混合物に大量の鋳砂が含まれることが前提となる装置では、磁力式選別機構における最終的な鋳砂の混入率を下げるために磁選機を上下二台配置する構造が採られていた。これに対して、本実施形態では、リード４２の個数及び回転ドラム４０の単位時間当たりの回転数を多くすること、並びに、磁力式選別機構本体３０Ｍへの混合物の供給の仕方やガイド部３８Ｂ等の配置を工夫することにより、混合物の選別効率を上げ、磁力式選別機構本体を上下二台配置する場合と同等の処理能力を一台の磁力式選別機構本体３０Ｍに持たせることが可能となっている。その結果として、動力の低減に加えて装置全体のコンパクト化を実現することも可能となる。
【００５５】
また、本実施形態では、磁力式選別機構本体３０Ｍの下方側で受け部５６となる傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂの上（主として傾斜壁５２Ｂの上）に、投射材の比率が高められた混合物が供給され、混合物はゲート５８Ａ、５８Ｂの下端と傾斜壁４８Ｂ、５２Ｂとの間から排出部５４に流れる。このため、排出部５４に供給される混合物の量がゲート５８Ａ、５８Ｂによって規制される。これにより、混合物は均一的かつ定量的に排出部５４を介して混合物供給口６８（つまり風力式選別機構６０）に供給されるため、風力式選別機構６０での混合物の選別精度を安定化させることができる。
【００５６】
また、本実施形態の風力式選別機構６０においては、流入口６２から流出口６４に至って横方向に延びる空気流路６６に、流出口６４側に設けられた集塵機９２（図１参照、吸引手段）の吸引力で、流入口６２から流出口６４に至る気流ＦＬを発生させる。そして、この風力式選別機構６０では、空気流路６６の流路中流側の上方側に形成された混合物供給口６８から空気流路６６へ投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自由落下させて（矢印Ｈ参照）混合物に対して気流ＦＬを当てることによって、気流ＦＬに乗せられて選別部８２の上端８２Ｘ（所定の基準高さ位置）を越える物と、選別部８２の上端８２Ｘ（所定の基準高さ位置）を越えずに落下する物と、に選別する。再利用可能な投射材は角筒状部８０の内側を通って第一排出口７４から排出されて（矢印Ｊ参照）、図１に示されるショットタンク１８側に流されて投射装置１４に供給される（矢印Ｋ参照）。これに対して、鋳砂、スケールやバリ等の鉄粉、投射材が破砕されたり所定量以上摩耗したりしたものは、図２に示される傾斜部８２Ｂ等を通って（矢印Ｌ参照）第二排出口７６から廃棄用として排出される（図１の矢印Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４参照）。
【００５７】
ここで、図２に示される空気流路６６のうち混合物供給口６８よりも流路上流側を形成する風速安定部７２は、筒状とされて気流ＦＬの流通方向に直交する流路断面の面積が一定に設定されることで、気流ＦＬを整流化すると共に流路下流側へ向けて供給する風の流路断面における速度分布を均一化させる。すなわち、風力式選別機構６０では、風速安定部７２から風選式セパレート部７０に略均一な速度分布の風が流れ込むので、投射材を含む混合物に対して風が略均等に当たり、風選式セパレート部７０での混合物の選別効率（セパレート効率）が向上する。
【００５８】
補足説明すると、例えば、特開２０１４−７９８０９号公報に開示された風力選別機構のように風速安定部が設けられていない対比構造では、風速が安定しにくく、風速を安定させるためには風量を上げる必要があった。これに対して、本実施形態では、風速安定部７２を設置することで、風選式セパレート領域７０の風速を安定させて略均一な気流ＦＬを発生させることで、混合物の選別効率が上昇するうえ、風速を安定させるのに強い吸引力も不要となるため風量の低減も可能となった。また、風量の低減が可能となることで、集塵機９２（図１参照）のファン９１のダウンサイジングが可能となるので、省エネ効果も見込まれる。
【００５９】
また、本実施形態では、空気流路６６の流路中流側でかつ混合物供給口６８よりも流路下流側に絞り部８４が形成されており、この絞り部８４は、風力式選別機構６０における選別部８２の一部であると共に空気流路６６の下部側が上方側に絞られて風速安定部７２よりも気流ＦＬの流通方向に直交する流路断面の面積を小さくしている。これにより、空気流路６６における気流ＦＬの風速を速くすることができ、空気流路６６で混合物を効果的に選別することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、空気流路６６の流路中流側でかつ混合物供給口６８よりも流路下流側の下部側に風力式選別機構６０における選別部８２の一部である傾斜部８２Ｂが形成されており、この傾斜部８２Ｂは、流路上流側へ向けて上方側に傾斜している。そして、絞り部８４は、傾斜部８２Ｂの流路上流側の端部を含んでいるので、空気流路６６における気流ＦＬの風速を安定的に速くすることができるうえ混合物のうち絞り部８４を越えたものの一部である鋳砂等を傾斜部８２Ｂに沿って流すことができる（矢印Ｌ参照）。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、セパレータ装置２８における混合物の選別効率を向上させることができる。また、図１に示される投射装置１４に流れ込む異物（鋳砂、鉄粉等）が効果的に抑えられることで、投射装置１４の消耗品の無用な摩耗等が抑えられるので投射装置１４の消耗品の寿命を延ばすことが可能となるうえ、適正な投射材で適量投射することができるのでショット処理された製品の仕上がりが安定する。
【００６２】
次に、上述した実施形態の変形例を説明する。上記実施形態では、図２に示される空気流路６６に絞り部８４が形成されており、このような構造が好ましいが、空気流路に絞り部が形成されない構造であってもよい。また、上記実施形態では、絞り部８４の一部である傾斜部８２Ｂが形成されているが、このような傾斜部８２Ｂを備えない構造であってもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、混合物供給口６８の上方側に、排出部５４、受け部５６及びゲート５８Ａ、５８Ｂが形成されているが、ゲート５８Ａ、５８Ｂの一方又は両方が形成されない構造であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、投射材が磁性体よりなる場合に適用されるセパレータ装置２８とされて混合物供給口６８の上方側に磁力式選別機構３０が設けられているが、セパレータ装置は、例えば、投射材が非磁性体よりなる場合に適用されて磁力式選別機構を備えずに風力式選別機構のみを備えたセパレータ装置であってもよい。
【００６５】
また、上記実施形態の変形例として、磁石は、例えば、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓ側から下端部側に対応する範囲に設定されてもよい。すなわち、磁石は、回転ドラム４０の一方の側部４０Ｓ側から下端部側に対応する範囲を含む種々の範囲に設定し得る。
【００６６】
また、上記実施形態では、ショット処理装置は、図１に示すように、ショット処理装置１０とされているが、ショット処理装置は、例えばショットピーニング装置であってもよいし、ショット処理装置兼ショットピーニング装置であってもよい。また、上記実施形態では、投射装置１４は、遠心式投射装置であるが、投射装置は、例えば、投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射するエアノズル式の噴射装置等のような他の投射装置であってもよい。
【００６７】
なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
【００６８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    ショット処理装置
１４    投射装置
２８    セパレータ装置
３０    磁力式選別機構
３８Ａ  供給用傾斜部（混合物供給手段）
３８Ｂ  ガイド部
４０    回転ドラム
４０Ｓ  一方の側部
４０Ｔ  頂部
４４    磁石
４８Ａ  縦壁
４８Ｂ  傾斜壁
５２Ａ  縦壁
５２Ｂ  傾斜壁
５４    排出部
５６    受け部
５８Ａ  ゲート
５８Ｂ  ゲート
６０    風力式選別機構
６２    流入口
６４    流出口
６６    空気流路
６８    混合物供給口
７２    風速安定部
８２    選別部
８２Ｂ  傾斜部
８４    絞り部
９１    ファン（吸引手段）
９２    集塵機
【図１】
2017212898.tif 000003
【図２】
2017212898.tif 000004
【図３】
2017212898.tif 000005
【国際調査報告】
2017212898.tif 000006
2017212898.tif 000007
2017212898.tif 000008
2017212898.tif 000009