(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧密状態の研磨材圧送タンク内の研磨材を研磨材供給管を介して圧縮空気により噴射ノズルへ供給し、前記噴射ノズルから被加工物に噴射するブラスト加工において、
圧縮空気を前記研磨材圧送タンクに供給し、且つ該研磨材圧送タンクに同圧管を介して圧密状態で連通する研磨材量調整タンクに前記圧縮空気を供給すると共に、前記研磨材圧送タンク内の研磨材を研磨材量調整タンク内へ給送し、
少なくとも円周の一部を研磨材量調整タンク内に流入した研磨材内へ埋没させた補集回転盤を前記研磨材量調整タンク内で回転させ、この補集回転盤の円周面で研磨材を補集し、前記円周面に端縁を接触し又は端縁を可及的に近接させて臨む研磨材供給管の圧送口から前記研磨材量調整タンク内の圧縮空気により研磨材を圧送して噴射ノズルへ供給すると共に、研磨材量調整管を介して前記研磨材供給管に圧縮空気を導入して前記研磨材量調整タンクと前記研磨材供給管内の相対的圧力差を調整することを特徴とするブラスト加工における研磨材供給方法。
【請求項２】
前記研磨材量調整タンク内の下部に流入した研磨材で形成される研磨材層と、この研磨材層の上部の圧縮空気層にそれぞれ補集回転盤の円周の一部を埋没又は臨ませて回転し、前記圧縮空気層において前記補集回転盤の円周面に臨む研磨材供給管の圧送口から研磨材を圧送して噴射ノズルへ供給することを特徴とする請求項１記載のブラスト加工における研磨材供給方法。
【請求項３】
前記研磨材量調整タンク内で補集回転盤の円周面に形成した補集部により研磨材を補集し、この補集された研磨材を研磨材供給管の圧送口から圧送して噴射ノズルへ供給する請求項１又は２記載のブラスト加工における研磨材供給方法。
【請求項４】
前記補集回転盤を設定回転数において回転し、任意設定量の研磨材を補集回転盤の円周面に臨む研磨材供給管の圧送口から圧送して噴射ノズルへ供給する請求項１〜３いずれか１項に記載のブラスト加工における研磨材供給方法。
【請求項５】
前記研磨材量調整タンクに振動を加える請求項１〜４のいずれか１項に記載のブラスト加工における研磨材供給方法。
【請求項６】
回収タンクに、該回収タンクに開閉自在のバルブ機構を介して連通する研磨材圧送タンクに圧縮空気供給管を介して圧縮空気供給源を連通し、前記研磨材圧送タンクを研磨材供給管を介して連通する噴射ノズルを備えるブラスト加工装置において、
前記研磨材圧送タンクに連通する研磨材量調整タンクを備え、且つ、該研磨材量調整タンクを前記研磨材圧送タンクに同圧管を介して圧密状態で連通し、前記研磨材量調整タンクを研磨材供給管を介して噴射ノズルへ連通すると共に、
前記研磨材量調整タンク内に、補集部を円周面に形成した補集回転盤を回転駆動手段で回転自在に設け、且つ、前記補集回転盤の円周面の少なくとも一部を研磨材量調整タンク内に流入した研磨材内へ埋没させると共に、前記補集回転盤の円周面に前記研磨材供給管の研磨材供給方向後端の圧送口の端縁を可及的に近接し、更に前記研磨材供給管に圧縮空気を導入して前記研磨材量調整タンクと前記研磨材供給管内の相対的圧力差を調整する研磨材量調整管を設けたことを特徴とするブラスト加工における研磨材供給装置。
【請求項７】
前記研磨材圧送タンクの下部に連通する導入管を研磨材量調整タンク内に挿通して前記研磨材量調整タンク内の下部に流入した研磨材で成る研磨材層と該研磨材層の上部に圧縮空気層とを形成すると共に、補集部を円周面に形成した補集回転盤を前記研磨材層と空気層にそれぞれ前記補集回転盤の円周面の一部を埋没又は臨ませて回転自在に設け、前記圧縮空気層に臨む補集回転盤の円周面に前記研磨材供給管の研磨材供給方向後端の圧送口を近接したことを特徴とする請求項６記載のブラスト加工における研磨材供給装置。
【請求項８】
前記補集部は、円周方向に連続する一連の無端条溝を円周面幅方向に平行に複数形成して成る請求項６又は７記載のブラスト加工における研磨材供給装置。
【請求項９】
前記補集部は、平面矩形又は円形を成す多数の凹痕から成る請求項６又は７記載のブラスト加工における研磨材供給装置。
【請求項１０】
前記研磨材供給管の圧送口を補集回転盤の円周面幅方向を被蓋可能に臨ませて設けた請求項６〜９いずれか１項に記載のブラスト加工における研磨材供給装置。
【請求項１１】
前記補集回転盤の円周面に近接又は接触するスクレーパを設けた請求項６〜１０いずれか１項に記載のブラスト加工における研磨材供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラスト加工において研磨材圧送タンクから定量の研磨材を噴射ノズルに供給する研磨材供給方法および装置に関する。研磨材圧送タンク内の研磨材を噴射ノズルから被加工物へ定量的に噴射する、すなわち噴射量を一定に維持することは、良好で安定したブラスト加工を行うための重要なブラスト加工条件の一つであり、本発明は研磨材圧送タンク内の研磨材を定量的に噴射ノズルへ供給するための研磨材供給方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、研磨材供給装置４０としては、図６に示すように、研磨材から粉塵を分級して再使用可能な研磨材を回収する回収タンク７０の底面近傍の下部に、当該回収タンク７０の側壁から内部を通過し前記側壁の反対側の側壁７１を貫通するサクションパイプ５２を設け、前記サクションパイプ５２の上部に小径の導入孔５３を設けている。前記サクションパイプ５２の一端は研磨材供給管１４（図４）を介して噴射ノズル１３に連通し、サクションパイプ５２の他端は回収タンク７０の側壁７１の外方へ臨んでいる。
【０００３】
回収タンク７０又はこれに連通する研磨材タンク（以下、両者を含め、単に、『回収タンク』ともいう。）内の研磨材がサクションパイプ５２に設けた導入孔５３からサクションパイプ５２内へ徐々にほぼ一定の速度で落下するにつれて、回収タンク７０内の研磨材に図６に一点鎖線に示すようなすり鉢状の穴ができ、このすり鉢状の穴は次第に拡がっていく。一方、導入孔５３から落下した研磨材はサクションパイプ５２内へ円錐体を成すように積み上げられ、この円錐体の研磨材はサクションパイプ５２内を流れる空気流により噴射ノズル１３へ向けて吸引される。このように研磨材は前記すり鉢状の穴と円錐体の傾斜角がほぼ一定の角度を成し、この傾斜角を安息角θという。以上のように導入孔５３からサクションパイプ５２内へ研磨材を徐々に定量的に落下させるためには前記導入孔５３は小径にする必要があった。
【０００４】
上記のような研磨材供給装置４０は図４に示すような重力式のブラスト加工装置６０に装着されている。以下、重力式のブラスト加工装置６０について説明すると、図４及び図５において、６１はキャビネットで、被加工物を出し入れする投入口６３を備え、キャビネット６１内に前記投入口６３から投入した被加工物に研磨材を噴射する噴射ノズル１３を設ける。
【０００５】
また、前記キャビネット６１の下部にはホッパ６８が設けられ、ホッパ６８の最下端は導管６５を介してキャビネット６１の上部に設置された研磨材回収用の回収タンク７０の上部に連通する。
【０００６】
回収タンク７０は所謂サイクロンで、粉塵を研磨材から分離する装置であり、図４に示すように、上部に円筒形状を成す円筒部と、下部に下方に向けて徐々に狭くなる円錐状を成す円錐部とから成り、回収タンク７０の円筒部の上部の側壁に流入口７３を設け、この流入口７３に連通管７５を介して前記導管６５の先端を連結する。前記連通管７５の軸線方向は円筒部の横断面円形を成す内壁面の接線方向に位置しているので、連通管７５から回収タンク７０内へ流入した気流は円筒部の内壁に沿って回りながら降下してゆく。回収タンク７０の円錐部の下端は噴射ノズル１３から噴射する研磨材の噴射量を調整し供給する研磨材供給装置４０を備え、この研磨材供給装置４０を研磨材供給管１４を介して噴射ノズル１３に連通している。なお、噴射ノズル１３には図示せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を供給する管６２を連結している。また、前記回収タンク７０の上端壁面の略中央には連結管７４が設けられ、この連結管７４は排出管６７を介してダストコレクタ６６に連通している。
【０００７】
ダストコレクタ６６は排風機６９を回転しダストコレクタ６６内の空気を外気へ放出している。この排風機６９によりブラスト加工装置６０のキャビネット６１、導管６５、回収タンク７０内の空気を吸引し、各部がそれぞれ負圧になり、また図示せざる圧縮空気供給源から供給された空気が研磨材と共に噴射ノズル１３から噴射されるので、キャビネット６１から順に導管６５、回収タンク７０、ダストコレクタ６６へ気流が流れる。
【０００８】
前記噴射ノズル１３に圧縮空気供給源からの圧縮空気を管６２を介して供給することにより、噴射ノズル１３および研磨材供給管１４内に負圧が生じ、この負圧によりサクションパイプ５２内の研磨材が吸引されて研磨材供給管１４を経て噴射ノズル１３へ給送され、噴射ノズル１３内で研磨材と圧縮空気が混合して噴射ノズル１３から被加工物へ向けて噴射される。
【０００９】
直圧式では、図７に示すように、研磨材回収タンク７０の下方に研磨材圧送タンク１１があり、その中間に前記研磨材回収タンク７０の下方と研磨材圧送タンク１１の連通あるいは遮断する例えばダンプバルブ４１などのバルブ機構が介設され、このバルブ機構を開閉することにより、研磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１を連通・遮断する。研磨材圧送タンク１１内に圧縮空気供給管５４から圧縮空気が充満され、その圧縮空気に押されて、ダンプバルブ４１が押し上げられ研磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１とを遮断すると、圧縮空気供給管５４の圧縮空気が圧縮空気供給管５４とダンプバルブ４１下方の間隙から研磨材圧送タンク１１内に充填され、研磨材と圧縮空気の混合流体が研磨材圧送タンク１１の下部の研磨材量調整管５２内に圧送され、そこで空気と研磨材１５とが適当に混合されて、研磨材と圧縮空気の混合流体が研磨材供給管１４を経て噴射ノズル１３より噴射される。キャビネット内で噴射された研磨材および破砕された研磨材及び被加工物から出た粉塵は、除塵気流に乗って、前述の研磨材回収タンク７０の下部および、ダストコレクタに集積される。
【００１０】
前記バルブ機構の開閉手段例えばフットスイッチまたはマイクロスイッチを作動し、圧縮空気供給管５４への圧縮空気の供給を断つと、ダンプバルブ４１が自重で下方に下がり、研磨材圧送タンク１１とダストコレクタを介して大気に連通する研磨材回収タンク７０が連通し、研磨材圧送タンク１１内の圧縮空気が研磨材回収タンク１１の中に逃げて、研磨材圧送タンク１１内は大気圧になる。圧縮空気供給管５４への圧縮空気の供給を断つと同時に研磨材の噴射は止まり研磨材回収タンク１１とダンプバルブ４１との間隙から、研磨材回収タンク１１の底部に集積されている研磨材１５が一気に研磨材圧送タンク内に落下する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の研磨材供給手段においては、前述した回収タンク７０及び研磨材を貯溜する単なる研磨材の貯溜タンク等を含む研磨材タンクからサクションパイプ５２へ落下する研磨材の量は、導入孔５３の大きさ、研磨材の材質、粒径、比重等の違いにより大きく左右されていた。さらに、研磨材タンク内の研磨材の量が多いときと少ないときでは研磨材タンクからサクションパイプ５２へ落下する研磨材の量や速度が異なる場合があった。研磨材を噴射ノズルから被加工物へ向けて噴射すると、被加工物へ衝突して破損した再使用不可能な研磨材は研磨材タンクで分級されてダストコトレクタ６６へ送られ廃棄される。したがって、ブラスト加工を行なうに連れて研磨材タンク内の研磨材の量が減少するため、サクションパイプ５２内への研磨材の落下量は必ずしも一定量にならないという問題点があった。
【００１２】
また、サクションパイプ５２への研磨材の落下量を安定させるために、導入孔５３を小さくしているので、研磨材内の異物が前記導入孔５３を塞いで研磨材の落下を遮断したり、あるいは設定量の研磨材が落下しないという問題点があった。
【００１３】
また、研磨材には微粉性質を示すものと微粉性質を示すさないものがある。微粉性質とは、研磨材タンク内の底部に集積した研磨材の安息角θが一定にならないほどの微粉状態を示す性質をいう。なお、研磨材が微粉性質を示す要因は、研磨材の材質、比重、粒径、及び研磨材タンク内の圧力等によって異なる。例えば、タンク内の圧力が常圧のときの微粉性質を有する研磨材の一例として、（１）アランダム系の研磨材材質で、みかけ比重が２〜３、研磨材粒径が約＃２４０以下の場合、（２）研磨材材質がスチールビーズで、みかけ比重が４、研磨材粒径が約＃６００以下の場合がある。しかし、研磨材タンク内の圧力が常圧以上になると、微粉性質を示す研磨材の比重と粒径は変化する。例えば、研磨材タンク内の圧力が５kg/cm のとき、アランダム系の研磨材材質では、研磨材粒径が＃１５０でも微粉性質を示すが、スチールビーズの研磨材材質では、研磨材粒径が＃３００で微粉性質を示さない。
【００１４】
以上のような微粉性質を示す研磨材は、従来の研磨材供給装置４０を用いると、微粉特有の相互の付着力のために互いに吸着したり研磨材タンクの壁面に付着するなどして安息角θが一定にならず、図８に示すように研磨材タンク内の研磨材は導入孔５３の直上方に穴が開いた状態になり、あるいは図９に示すように導入孔５３の上部に空洞４４を形成して研磨材が落下しなくなることがあった。
【００１５】
また、前記従来の直圧式は、エネルギー効率は、高いが、研磨材圧送タンクへの回収タンクからの研磨材導入に際して、研磨材の供給が止まり、連続噴射ができない。
【００１６】
以上のように、従来の研磨材供給方法および装置においては、研磨材タンクから常に一定量の研磨材を噴射ノズルへ供給することが難しいという問題点があった。
【００１７】
本発明は叙上の問題点を解決するために開発されたもので、研磨材圧送タンクから噴射ノズルへ定量の研磨材を安定した状態で供給するための研磨材供給方法および装置を提供し、さらに、研磨材の種類に応じて所望の研磨材供給量を容易に設定できる研磨材供給方法および装置を提供することを目的とする。
【００１８】
上記課題を解決すべく、出願人は、すでに特許第２８３１９５０号をもって、図１０に示すように、研磨材タンク１１の下部に連通し、空気取り入れ口３２を有する研磨材量調整タンク１２を備え、この研磨材量調整タンク１２を圧縮空気供給源に連通する噴射ノズル１３に研磨材供給管１４を介して連通すると共に、前記圧縮空気供給源の圧縮空気を噴射ノズル１３から噴射して生じる研磨材供給管１４内の負圧により研磨材量調整タンク１２から研磨材を吸引して噴射ノズル１３へ供給するブラスト加工装置の前記研磨材量調整タンク１２内に、例えば、凹部２２から成る補集部を円周面に形成した補集回転盤２１を回転駆動手段で回転自在に設け、且つ、前記補集回転盤２１の円周面の少なくとも一部を研磨材量調整タンク１２内に流入した研磨材内へ埋没させると共に、前記補集回転盤２１の円周面に前記研磨材供給管１４の研磨材供給方向後端の吸込口２４を近接した研磨材供給装置１０を提案しており、本願発明は直圧式の利点をさらに発展させるべく上記先行特許のさらなる改良に係るものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の研磨材供給方法にあっては、
圧密状態の研磨材圧送タンク１１内の研磨材を研磨材供給管１４を介して圧縮空気により噴射ノズル１３へ供給し、前記噴射ノズルから被加工物に噴射するブラスト加工において、
圧縮空気を前記研磨材圧送タンク１１に供給し、且つ該研磨材圧送タンクに同圧管４５を介して圧密状態で連通する研磨材量調整タンク１２に前記圧縮空気を供給すると共に、前記研磨材圧送タンク内の研磨材を研磨材量調整タンク１２内へ給送し、少なくとも円周の一部を研磨材量調整タンク１２内に流入した研磨材内へ埋没させた補集回転盤２１の円周面で研磨材を補集し、前記円周面に端縁を接触し又は端縁を可及的に近接させて臨む研磨材供給管１４の圧送口２４から前記研磨材量調整タンク内の圧縮空気により研磨材を圧送して噴射ノズル１３へ供給すると共に、研磨材量調整管５２を介して前記研磨材供給管１４に圧縮空気を導入して前記研磨材量調整タンク１２と前記研磨材供給管１４内の相対的圧力差を調整するものである。
【００２０】
また、本発明の他の研磨材供給方法にあっては、前記研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で形成される研磨材層１７と、この研磨材層１７の上部の空気層１８にそれぞれ補集回転盤２１の円周の一部を埋没又は臨ませて回転させる。前記空気層１８において前記補集回転盤２１の円周面に臨む研磨材供給管１４の圧送口２４から研磨材を圧送して噴射ノズル１３へ供給するものである。
【００２１】
なお、前記研磨材量調整タンク１２内で補集回転盤２１の円周面に形成した補集部により研磨材を補集し、この補集された研磨材を研磨材供給管１４の圧送口２４から圧送して噴射ノズル１３へ供給することができる。
【００２２】
また、  前記補集回転盤２１を設定回転数において回転し、任意設定量の研磨材を補集回転盤２１の円周面に臨む研磨材供給管１４の圧送口２４から圧送して噴射ノズル１３へ供給することができる。
【００２３】
さらに、前記研磨材量調整タンク１２に振動を加えて補集回転盤２１の円周面による研磨材の補集量を設定量に維持し、あるいは振動量により捕集量を調整可能とする。
【００２４】
本発明の研磨材供給装置１０にあっては、回収タンク７０に、該回収タンクに開閉自在のバルブ機構を介して連通する研磨材圧送タンク１１に圧縮空気供給管を介して圧縮空気供給源を連通し、前記研磨材圧送タンク１１を研磨材供給管１４を介して連通する噴射ノズルを備えるブラスト加工装置において、
前記研磨材圧送タンク１１に連通する研磨材量調整タンク１２を備え、且つ、該研磨材量調整タンク１２を前記研磨材圧送タンク１１に同圧管４５を介して圧密状態で連通し、前記研磨材量調整タンク１２を研磨材供給管１４を介して噴射ノズルへ連通すると共に、
前記研磨材量調整タンク１２内に、例えば、凹部（２２）から成る補集部を円周面に形成した補集回転盤２１を回転駆動手段で回転自在に設け、且つ、前記補集回転盤２１の円周面の少なくとも一部を研磨材量調整タンク１２内に流入した研磨材内へ埋没させると共に、前記補集回転盤２１の円周面に前記研磨材供給管１４の研磨材供給方向後端の圧送口２４の端縁を可及的に近接し、更に前記研磨材供給管１４に圧縮空気を導入して前記研磨材量調整タンク１２と前記研磨材供給管１４内の相対的圧力差を調整する研磨材量調整管５２を設けたものである。
【００２５】
本発明の他の研磨材供給装置１０にあっては、前記研磨材タンク１１の下部に連通する導入管１６を研磨材量調整タンク１２内に挿通して前記研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で成る研磨材層１７と該研磨材層１７の上部に空気層１８とを形成すると共に、例えば、凹部から成る補集部を円周面に形成した補集回転盤２１を前記研磨材層１７と空気層１８にそれぞれ前記補集回転盤２１の円周面の一部を埋没又は臨ませて回転自在に設け、前記空気層１８に臨む補集回転盤２１の円周面に前記研磨材供給管１４の研磨材供給方向後端の圧送口２４を近接したものである。
【００２６】
なお、前記補集部は、平面矩形又は円形を成す多数の凹痕から成るものでよい。
【００２７】
さらに、前記補集部は、円周方向に連続する一連の無端条溝を円周面幅方向に平行に複数形成して成るものでよい。
【００２８】
また、前記補集回転盤２１の回転速度を調整することにより、研磨材量調整タンク１２内の研磨材を設定量噴射ノズル１３へ供給する。
【００２９】
また、前記補集回転盤２１の回転速度を調整自在に設けることは、補集回転盤２１の回転速度を変えて回転数を増減させることにより噴射ノズル１３への研磨材供給量を容易に所望量に設定できるという点で望ましい。
【００３０】
さらに、前記研磨材供給管１４の圧送口２４を補集回転盤２１の幅方向を被蓋可能に臨ませて設けることは、研磨材を効率よく補集できるという点で望ましく、又、研磨材供給管１４の圧送口２４を補集回転盤２１の幅方向に細長に形成することは幅広に設けた補集回転盤２１の円周面の研磨材を全て効率よく圧送するという点で望ましい。
【００３１】
また、前記研磨材量調整タンク１２を振動するバイブレータ２８等の振動発生手段を設けることが、補集回転盤２１の円周面の凹部に研磨材を十分に入り込ませ、補集回転盤２１による研磨材補集量を定量にするという点で望ましい。
【００３２】
さらに、前記補集回転盤２１の円周面に近接又は接触するスクレーパを設けることが、補集回転盤２１の円周上の研磨材補集量を一定にするという点で望ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨材供給方法および装置の実施の形態について、以下に図を参照して説明する。なお、上述した従来例と同一の部材等については同一の符号を用い、従来例で説明した点と同一の構成については、省略して説明する。
【００３４】
本発明の研磨材供給装置１０を設置するブラスト加工装置は、前記被加工物へ研磨材と圧縮空気の混合流体を研磨材供給管１４を介して噴射する噴射ノズル１３を備え、且つ、被加工物を収納するキャビネットと、噴射ノズル１３から噴射された研磨材から粉塵を分離して再使用可能な研磨材を回収し貯溜する回収タンク７０にダンプバルブ４１等のバルブ機構を介して前記回収タンクを連通・遮断する研磨材圧送タンク１１とを備え、このような所謂直圧式ブラスト加工装置に送風機や排風機、圧縮機等の気流発生手段を連通して、気流を発生させ、この気流に研磨材或いは粉塵を載せてキャビネットから研磨材圧送タンク１１ないしはダストコレクタへ移送する。
【００３５】
前記研磨材圧送タンク１１の下部に研磨材圧送タンク１１と同様ダンプバルブ４１により圧密状態で研磨材量調整タンク１２を連通し、研磨材圧送タンク１１内の研磨材を研磨材量調整タンク１２へ流入させ、研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で形成される研磨材層１７を成し、前記研磨材圧送タンク１１と、前記研磨材量調整タンク１２内上方を同圧管４５を介して連通して、この研磨材層１７の上部にも前記研磨材圧送タンク１１内の研磨材１５上方と同圧の圧縮空気層３７が形成されるよう構成される。
【００３６】
さらに、モータ等の回転駆動手段の回転力で等速度に回転する補集回転盤２１を研磨材量調整タンク１２内の研磨材層１７に円周の一部を埋設して設け、且つ、前記補集回転盤２１の円周面の一部を前記圧縮空気層３７に露出させる。なお、前記補集回転盤２１の回転速度を調整して、噴射ノズル１３に供給する研磨材の量を容易に増減して所望の設定量に調整できる。
【００３７】
補集回転盤２１は、当該補集回転盤２１の円周面に、研磨材を補集する補集部を形成している。例えば、前記補集部は断面形状がＶ字状、四角形、Ｕ字状の凹部でもよく、この凹部の配列は補集回転盤２１の円周方向に連続する一連の無端条溝を円周面幅方向に平行に複数形成してもよい。或いは前記凹部は補集回転盤２１の幅方向に長い溝で、この溝複数を補集回転盤２１の円周方向に平行に形成することもできる。例えば、補集回転盤２１の円周面幅方向に長い板状の羽根複数枚を適宜均等間隔を介して円周面円周方向に平行に突設したものでもよい。
【００３８】
前記溝幅が研磨材の粒径より数倍の広い間隔である場合は、研磨材が前記溝の両端から落下しないようにするために前記各溝の両端を閉塞することが望ましいが、溝幅が研磨材の粒径より僅かに大きい程度の狭い間隔である場合は、研磨材が前記溝の両端から落下することが少ないので前記溝の両端を閉塞しなくともよい。また、補集部は補集回転盤２１の円周方向および幅方向に斜めに交差する溝を補集回転盤２１の円周面に形成することもできる。又、補集部は補集回転盤２１の円周面に平面矩形又は円形を成す多数の凹痕を形成したものでもよい。なお、各凹部は規則正しく配列することが、研磨材を定量的に補集するという点で望ましい。凹部としては、以上のように種々の形状を掲げることができるが、いずれにしても、凹部は研磨材を載置あるいは嵌入可能に形成して研磨材を補集できる形状であればよく、前述した形状に限定されない。
【００３９】
なお、本実施例では図２に示すように補集回転盤２１は研磨材量調整タンク２１の幅の約３分の１程度の幅にしてもよい、圧送口２４に作用する圧送力によって研磨材を圧送可能な範囲内でできるだけ幅広く形成する方が、円周面の面積が大きくなるためにより多くの研磨材を効率よく補集できるという点で望ましい。
【００４０】
さらに、前記研磨材量調整タンク１２にバイブレータ２８等の振動発生手段を連結することは、補集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の補集量を一定にするという点で望ましい。つまり、前記振動発生手段で研磨材量調整タンク１２を振動させることにより、補集回転盤２１の円周面の凹部内に研磨材が十分に且つある程度凝集固化した状態で填め込まれるので、補集される研磨材は常に一定量となると言える。したがって、前記振動量で、捕集量が設定可能である。又、補集回転盤２１も振動することにより、凹部内に入り込む研磨材以外の余分な研磨材は振るい落とされるので研磨材補集量を均一に維持できる。
【００４１】
また、前記補集回転盤２１の円周面に、金属や樹脂等の板状もしくは棒状のスクレーパの側縁を近接又は接触させることにより、補集回転盤２１の円周面の凹部で補集される研磨材のうち一定量以外の研磨材をスクレーパの側縁で払い落として補集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の量を一定にするという点で望ましい。なお、圧送口２４の端縁を補集回転盤２１の円周面から一定の間隔で近接させることにより当該圧送口２４をスクレーパとして用いることができる。
【００４２】
噴射ノズル１３に連通する研磨材供給管１４の研磨材供給方向後方端の圧送口２４は、前記圧縮空気層３７に露出した補集回転盤２１の円周面に近接する位置に設ける。
【００４３】
圧縮空気供給源から研磨材圧送タンク１１および研磨材量調整タンク１２へ圧縮空気を供給すると、研磨材供給管１４が低、研磨材量調整タンク１２が高という圧力差が生まれ、等速度で回転する補集回転盤２１の円周面の補集部で補集された研磨材が前記圧送口２４から圧送されて研磨材供給管１４を経て噴射ノズル１３へ供給され、常時、一定量の研磨材が噴射ノズル１３から被加工物へ噴射される。
【００４４】
なお、前述した実施の形態では、補集回転盤２１の上部が研磨材量調整タンク１２内の圧縮空気層３７に露出する場合について説明したが、本発明においては、補集回転盤２１の全体が研磨材層１７内に没している場合においても、もしくは研磨材量調整タンク１２内が研磨材で充満し、所謂研磨材量調整タンク１２内に圧縮空気層３７が形成されない場合においても適用できる。この場合、研磨材供給管１４の圧送口２４の端縁を補集回転盤２１の円周面に接触あるいはできる限り近接させることは、補集回転盤２１の円周面の凹部で補集された研磨材のみを圧送口２４から圧送するという点で望ましい。つまり、圧送口２４と補集回転盤２１の円周面との間隔が大きいと、圧送口２４の周囲の研磨材が前記間隔から圧送ないし吸引される率が多くなるために研磨材の圧送量ないしは、研磨材量調整タンク１２内の圧縮空気層３７と研磨材量調整管５２ないし研磨材供給管１４内との相対的圧力差の大小（研磨材量調整タンク１２＞研磨材量調整管５２）による吸引量とも言えるが、研磨材供給量が不安定になる要素が多くなるからである。
【００４５】
以下に、前述した本発明の研磨材供給方法および装置の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００４６】
図１において、７０は回収タンクで、所謂サイクロンであり、粉塵を研磨材から分離する装置である。回収タンク７０の底部には粉塵を分離した後の再使用可能な研磨材１５が貯溜する。前述したように、前記回収タンク７０の底部に研磨材圧送タンク１１をダンプバルブ４１を介して連結し、この研磨材圧送タンク１１内に回収タンク７０内の研磨材１５が落下し貯溜する。
【００４７】
１２は研磨材量調整タンクで、略直方体を成す密閉型タンクである。前記研磨材圧送タンク１１の底面に連通する導入管１６を研磨材量調整タンク１２の上壁面から内部に挿通し、前記導入管１６の先端の導入口１９の面を研磨材量調整タンク１２の底面からの高さ方向で３分の２程度の位置に設けている。したがって、研磨材圧送タンク１１内の研磨材１５は導入管１６を経て下方の研磨材量調整タンク１２内へ落下流入し、研磨材量調整タンク１２内の下部に流入した研磨材で成る研磨材層１７が導入口１９の下方に形成され、当該研磨材層１７の上方に圧縮空気層３７が形成される。研磨材圧送タンク１１内の研磨材１５が研磨材量調整タンク１２内へ流入することにより研磨材層１７の上面が上昇し導入管１６の導入口１９と略同一の高さで停止する。つまり、研磨材層１７の上面が導入口１９まで上昇すると研磨材圧送タンク１１内の研磨材１５は研磨材量調整タンク１２へ流入しない。
【００４８】
したがって、研磨材量調整タンク１２内は常時、高さ方向で上方の約２分の１〜３分の１に圧縮空気層３７を形成し、下方の約２分の１〜３分の２に研磨材層１７を形成することが好ましい。
【００４９】
２１は補集回転盤で、本実施例では図２に示すように、補集回転盤２１の円周面に円周方向に連続する一連のＶ字状の無端条溝で成る溝部２２を円周面幅方向に平行に複数形成している。補集回転盤２１は研磨材量調整タンク１２内の研磨材層１７中で縦方向に回転自在に回転軸２５で軸承され、しかも前記回転軸２５は研磨材層１７の上面より下方に位置し、且つ補集回転盤２１の上部又は上部の一部分が圧縮空気層３７に露出する位置に設けている。なお、補集回転盤２１の上部とは補集回転盤２１の回転軸の中心を通過する水平線より上方に位置する部分の範囲をいう。したがって、本実施例では補集回転盤２１の円周の下半部全体は研磨材層１７内に確実に没し、且つ補集回転盤２１の円周の上半部の一部が圧縮空気層３７に露出している。したがって、補集回転盤２１が回転する時、補集回転盤２１の円周の上半部の一部分が研磨材層１７内に没しているので研磨材が溝部２２内に入り込み易くなり、研磨材層１７の研磨材が確実に圧縮空気層３７へ移送される。
【００５０】
前記回転軸２５は研磨材量調整タンク１２の外部で軸受２７により軸支され、回転軸２５の軸端にプーリ２６を設け、このプーリ２６に図示せざるモータ等の回転駆動手段に回転力を伝達するＶベルトを介して連結する。なお、前記回転駆動手段の回転速度は既知の手段により容易に調整自在に構成されている。
【００５１】
２３は圧送管で、噴射ノズル１３に連通する研磨材供給管１４の研磨材供給方向後方端に連結しており、圧送管２３の後端面は前記補集回転盤２１の円周面の幅とほぼ同じ長さに細長の圧送口２４を形成し、この圧送口２４から研磨材供給方向前方に向けて狭くなるよう形成されている。前記圧送口２４は図２に示すように、箱状、あるいは台形ないし漏斗状を成し、圧送口２４の長手方向の全長が補集回転盤２１の全幅を被蓋可能に臨ませて設け補集回転盤２１の頂点の円周面に近接している。
【００５２】
補集回転盤２１が回転駆動手段により等速度で図１の紙面上反時計回り方向に回転すると、補集回転盤２１の円周面の溝部２２内に入り込んで補集された研磨材層１７の研磨材が圧縮空気層３７へ移送される。
【００５３】
前述したように、圧縮空気供給管５４の圧縮空気が圧縮空気供給管５４とダンプバルブ４１下方の間隙から研磨材圧送タンク１１内に充填され、同時に前記研磨材量調整タンク１２内へも同圧管４５を介して圧縮空気が充填され、回転している補集回転盤２１の前記溝部２２内の研磨材が補集回転盤２１の頂点で圧送口２４から吸引ないし圧送され、研磨材と圧縮空気の混合流体が圧送口２４から圧送管２３を介して圧送され、研磨材供給管１４を経て噴射ノズル１３より噴射される。
【００５４】
尚、前記研磨材量調整管５２の末端に示す矢印は、前記圧縮空気供給管５４に流量調整弁等を介して連通し、圧縮空気を導入して、噴射量などの微調整を図るようにしても良いことを示したものであり、噴射ノズルの噴射口径など設計に応じ、研磨材圧送タンク１１内と同圧もしくは、やや低い圧力を補助圧としてかけるものであるが、当然、前記研磨材量調整管５２の末端は、これを常時閉鎖してもよい。
【００５５】
前記補集回転盤２１を等速度で回転し、補集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の量は定量となるので、圧送口２４から吸引され噴射ノズル１３へ供給される研磨材の量が定量になる。なお、圧送口２４の端縁は前述したようにスクレーバの機能を果たし、一定量以外の研磨材を補集回転盤２１の円周面から払い落とすのでより一層確実に研磨材を定量にすることに寄与する。
【００５６】
さらに、前記研磨材量調整タンク１２の底面にバイブレータ２８を連結し、このバイブレータ２８で研磨材量調整タンク１２に振動を与えることにより、研磨材が補集回転盤２１の円周面の溝部２２内に十分に入り込み、又補集回転盤２１も振動することにより溝部２２内に入り込んだ研磨材以外の研磨材は振るい落とされるので、補集回転盤２１の円周面で補集される研磨材の量は常時、定量になり、より一層安定した状態で一定量の研磨材が補集される。したがって、噴射ノズル１３へ供給される研磨材は確実に一定量に維持される。
【００５７】
なお、補集回転盤２１の回転速度を調整することにより回転数の増減を図り、噴射ノズル１３への研磨材供給量を調整することができる。例えば、補集回転盤２１の回転速度を速くすることにより研磨材が多く供給され、補集回転盤２１の回転速度を遅くすることにより研磨材が少なく供給される。なお、補集回転盤２１の回転速度が何れの場合であっても回転速度を一定に維持することにより、常時安定した状態で一定量の研磨材が噴射ノズル１３へ供給され、定量の研磨材が噴射ノズル１３から被加工物へ噴射される。したがって、補集回転盤２１の回転速度と研磨材供給量とは相関関係にあるので、この関係式を求めて研磨材供給量を補集回転盤２１の回転速度でデジタル化することにより所望の研磨材供給量に容易に調整できる。
【００５８】
図３は、前記研磨材回収タンク７０の下方と研磨材圧送タンク１１の連通あるいは遮断するバルブ機構として、それぞれ開閉動作を交互に行う一対のピンチバルブ３８、３８を前記研磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１間に設けたもので、ピンチバルブ３８，３８はそれぞれ膨張時断面半円状中空ゴム体から成り、切欠き端面を前記研磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１間の補助タンク３５に所定間隔を介して固着し、中空部３６，３６には、それぞれピンチバルブ３８，３８作動用の圧縮空気導入管３４，３３が挿設されている。この圧縮空気導入管３４，３３に電磁弁により交互に圧縮空気を供給して前記研磨材回収タンク７０と研磨材圧送タンク１１間を圧密状態で連通遮断し、研磨材回収タンク７０内の研磨材を補助タンク３５に収納する。この構成においては、研磨材の補助タンク３５に収納されている研磨材により、研磨材圧送タンク１１内の圧力を維持したまま、研磨材を研磨材圧送タンク１１内に供給し、連続噴射ができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００６０】
本発明は、従来の直圧式における欠点を除去し、連続した定量噴射が可能なブラスト加工手段を提供し、いわゆる直圧式の長所である噴射圧力を高くして、したがって、高い噴射エネルギーを得ることができ、サクション式と異なり断面円形以外であっても噴射ノズルの形状を問わないため種種の加工形状に対応できると共に以下の効果を奏するものである。
【００６１】
（１）従来、研磨材は研磨材タンクから小さな導入孔を経て研磨材量調整タンクへ供給されていたので異物によるトラブルが発生しやすかったが、本発明は研磨材圧送タンクと研磨材量調整タンク間を連通する導入管の内径を小さくする必要がないので異物によるトラブルが発生しない。
【００６２】
（２）従来、研磨材圧送タンクから研磨材量調整タンク内へ落下する研磨材の量が安定しないものであったが、本発明は研磨材量調整タンク内で補集回転盤を回転させ、この補集回転盤の円周面で研磨材量調整タンク内の研磨材を定量的に補集し、この補集した研磨材を研磨材供給管の圧送口から圧送するので、研磨材圧送タンクから噴射ノズルへ確実に定量の研磨材を安定した状態で供給することができた。
【００６３】
（３）本発明は補集回転盤の回転速度を変化させて回転数を増減させることにより研磨材供給量の増減を図ることができ、また補集回転盤の回転速度に応じて研磨材を安定した状態で一定量に供給することができる。したがって、補集回転盤の回転速度を自在に調整することにより、研磨材の種類に応じて所望の研磨材供給量に確実且つ容易に調整できる。しかも、研磨材供給量に対応する補集回転盤の回転速度をデジタル化することにより所望の研磨材供給量、したがって、噴射量を容易に設定できる。
【００６４】
（４）本発明は、たとえ微粉性質を示す研磨材であっても、上記の（１）項の理由で、研磨材圧送タンクと研磨材量調整タンクとを連通する導入管の内径を大きく形成することができるので、従来のように定量に落下しないというトラブルがなく、さらに上記の（２）項の理由で、微粉性質を示す研磨材に対しても補集回転盤の円周面の補集部で研磨材を定量に補集でき、一定量の研磨材を確実に噴射ノズルへ供給できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の研磨材供給装置の要部断面を示す正面図である。
【図２】本発明実施形態の研磨材量調整タンク内の要部断面を示す側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態の研磨材量調整タンク内を示す斜視図である。
【図４】重力式のブラスト加工装置を示す正面図である。
【図５】重力式のブラスト加工装置を示す側面図である。
【図６】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特に微粉性質を示さない研磨材がサクションパイプ内に落下するときの研磨材の状態を示すものである。
【図７】従来の直圧式ブラスト装置を示す要部断面図である。
【図８】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下するときの研磨材の状態を示すものである。
【図９】従来の研磨材供給装置の要部断面図を示し、特に微粉性質を示す研磨材がサクションパイプ内に落下するときの研磨材の状態を示すものである。
【図１０】本願発明に先行する研磨材量調整タンクを有する研磨材供給装置の要部断面図を示すものである。
【符号の説明】
１０ 研磨材供給装置
１１ 研磨材（圧送）タンク
１２ 研磨材量調整タンク
１３ 噴射ノズル
１４ 研磨材供給管
１５ 研磨材
１６ 導入管
１７ 研磨材層
１８ 空気層
１９ 導入口
２１ 補集回転盤
２２ 溝部（凹部）
２３ 圧送管
２４ 圧送口
２５ 回転軸
２６ プーリ
２７ 軸受
２８ バイブレータ（振動発生手段）
３２ 外気取入口
３３ 圧縮空気導入管
３４ 圧縮空気導入管
３５ 補助タンク
３７ 圧縮空気層
３８ ピンチバルブ
４０ 研磨材供給装置
４１ バルブ機構（ダンプバルブ）
４４ 空洞
４５ 同圧管
５２ サクションパイプ
５３ 導入孔
５４ 圧縮空気供給管（研磨材圧送タンク１１へ）
６０ ブラスト加工装置
６１ キャビネット
６２ 管
６３ 投入口
６５ 導管
６６ ダストコレクタ
６７ 排出管
６８ ホッパ
６９ 排風機
７０ 回収タンク
７３ 流入口
７４ 連結管
７５ 連通管
【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】
0004313893.tif 000008
【図８】
0004313893.tif 000009
【図９】
0004313893.tif 000010
【図１０】
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