JP6234941B2 - 粒子を保管せずに高流量粒子ブラストするための機器および方法 - Google Patents

Description

開示の内容

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１２年３月８日に出願された米国特許出願第６１／６０８，６３９号、および２０１２年２月２日に出願された米国特許出願第６１／５９４，３４７号の優先権を主張するものであり、これらの出願の開示は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

〔技術分野〕
本発明は、概して、低温材料を用いた粒子ブラスト（particle blasting）に関し、特に、高流量の輸送ガスに混入されて運ばれる球粒または粒子などの二酸化炭素ブラスト媒体によるブラストを、二酸化炭素媒体の実質的な保管なしで行うことを伴う方法および装置に関する。

〔発明の背景〕
二酸化炭素ブラストシステムは、周知であり、さまざまな関連構成部品と共に、米国特許第４，７４４，１８１号、第４，８４３，７７０号、第４，９４７，５９２号、第５，０１８，６６７号、第５，０５０，８０５号、第５，０７１，２８９号、第５，１０９，６３６号、第５，１８８，１５１号、第５，２０３，７９４号、第５，２４９，４２６号、第５，２８８，０２８号、第５，３０１，５０９号、第５，４７３，９０３号、第５，５２０，５７２号、第５，５７１，３３５号、第５，６６０，５８０号、第５，７９５，２１４号、第６，０２４，３０４号、第６，０４２，４５８号、第６，３４６，０３５号、第６，４４７，３７７号、第６，６９５，６７９号、第６，６９５，６８５号、第６，８２４，４５０号に示されており、これら特許はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、「PARTICLE BLAST CLEANING APPARATUS WITH PRESSURIZED CONTAINER」として２００６年１月３１日に出願された米国特許出願第１１／３４４，５８３号、「PARTICLE BLAST SYSTEM WITH SYNCHRONIZED FEEDER AND PARTICLE GENERATOR」として２００７年９月１１日に出願された米国特許出願第１１／８５３，１９４号、「PARTICLE BLASTING METHOD AND APPARATUS THEREFOR」として２００８年５月１５日に出願された米国特許出願第１２／１２１，３５６号、「BLAST NOZZLE WITH BLAST MEDIA FRAGMENTER」として２００９年１月５日に出願された米国特許出願第１２／３４８，６４５号、「METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDE PARTICLES INTO BLOCKS」として２０１０年１０月１９日に出願された米国特許仮出願第６１／３９４６８８号、「METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDE PARTICLES」として２０１１年５月１９日に出願された米国特許仮出願第６１／４８７８３７号が、参照により本明細書に組み込まれる。

粒子ブラストシステムでは、典型的には、ブラスト媒体としても知られる粒子が、一般にブラストノズルと呼ばれる粒子加速装置により射出され、工作物または他の対象（本明細書中では、物品とも呼ばれる）のほうへ向けられる。粒子は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，７２６，５４９号に開示されるものなどのフィーダーを通じて輸送ガス流の中へ導入され、輸送ガス中に混入されて、輸送ガスによってフィーダーからブラストノズルまで単一のホースを通じて輸送されることができる（１ホースシステム（one hose system）として知られる）。粒子をブラストノズルのところで高圧ガス中に導入することも知られており、ブラストノズルは、第１のホースを通って少量のガス流に混入されて到達した粒子流を、第２のホースに到達した高圧ガスと組み合わせて、混入流（entrained flow）をそこから射出するように構成される（２ホースシステム（two hose system）として知られる）。

二酸化炭素ブラスト媒体については、球粒および顆粒など、さまざまなサイズが知られており、その選択は、ブラストのニーズに応じて行われる。球粒は、ダイプレートを通じて固体炭酸を押し出すことにより形成され得る。球粒の直径には、さまざまなサイズがあり、例えば、３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲である。顆粒は、任意の適切なプロセスによって、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，５２０，５７２号に開示されるようなシェーバーと呼ばれる、ブロックから二酸化炭素顆粒を生成する機器を使用することにより、形成されてよく、シェーバー内では、ナイフの刃などの作業エッジが、二酸化炭素のブロックに押し付けられて、それを横切って移動する。’５７２号特許に示すように、このように生成された顆粒は、’５７２号特許の図１に示すようなベンチュリ誘導（Venturi induction）によるなどして、少量ガス流内に直接送り込まれ、第１のホースによりブラストノズル１０２（’５７２号特許の図６）まで輸送され、ここで、高圧ガスと組み合わせられて、工作物のほうに向けられる。

二酸化炭素ブラスト媒体の、望ましくない昇華は、環境条件が許せばいつでも、媒体が工作物に到達する前に起きる。顆粒の昇華は、少なくとも一部には、個々の各顆粒の容量および表面積に対する、その非常に小さい質量に起因して、重大な問題となり得る。例えば、’５７２号特許では、ドライアイスブロックを切削することにより生成された顆粒を、２ホースシステムの第１のホース内に直接送達し、高圧ガスと組み合わせられるために輸送されるべき顆粒は実質的に保管されていないことが、教示されている。

本発明までは、昇華に起因して、顆粒を使用したシステムは、低流量の機器に限られていた。二重ホースおよび単一ホースの顆粒システム（Double hose and single hose granule systems）が既知であったが、高流量のシステムは知られていなかった。顆粒状のブラスト媒体を用いる２ホースシステムは、典型的には、低流量に限られており、（顆粒を輸送するための）ホースの最大内径は、１．９１ｃｍ（３／４インチ）であり、最大長は１５．２４ｍ（５０フィート）であった。これまでは、当技術分野で通常以上の技術を有する人が、顆粒の昇華速度は顆粒が混入されたガスの流量に比例するという結論に基づき、大量のガス流を回避するためにこのようなシステムを設計し、ホースの小さなホース直径にわたり低流量を維持する先行技術のシステムをもたらした。単一ホースシステムで大きな直径のホースを使う試みにより、１分当たり２．２７ｋｇ（５ポンド）を送達する２ホースシステムの結果とちょうど同じになる、１分当たり４．５４〜９．０７ｋｇ（１０〜２０ポンド）の顆粒状媒体流速を必要とする昇華速度のシステムがもたらされた。このような結果により、より小さいホース直径の継続使用が強化された。

発明者らは、このような当技術分野で通常以上の技術を有する人々により解決されなかった問題を克服しており、昇華の問題は、顆粒を混入させるガス流の容量の結果ではなく、むしろ粒子が混入されるガス流の速度の結果であるという判断に基づいて、高流量を送達することのできる、単一ホースの顆粒状ブラスト媒体システムを、首尾よく構成した。発明者らは、昇華を結果として生じるのは、ガス流のスピードと顆粒のスピードとの差であると判断した、すなわち、差が大きくなるほど、昇華も多くなる。発明者らの発見を、単一ホースの顆粒状ブラスト媒体システムにおける先行技術の試みに適用すると、当技術分野で通常以上の技術を有する人々に、流量の増大を生じると誤解されていた、断面積が大きいホース（すなわち大きな直径のホース）の使用に伴って起きる昇華の増大が、（断面積の増大と共にスピードを低下させると予測される、ガススピードの低下ではなく）ホース内のガススピードを増大させるノズルの使用により生じる、ガス速度の増大の結果であったことが、いまや理解される。しかしながら、発明者らの本発明は、昇華速度を、機能的に許容可能とするのに十分低く保つために、輸送ガスと混入した顆粒との間のスピード差を十分低く維持するよう構成された、高流量の単一ホースの顆粒状ブラスト媒体システムを提供することによって、先行技術の誤解、誤った解釈、短所を克服するものである。

本発明は、二酸化炭素ブラストと共に使用される粒子フィーダーに関して、本明細書に記載されているが、本発明は、使用または適用が二酸化炭素ブラストに限られないことが理解されるであろう。本発明の教示は、任意の昇華可能な（sublimeable）かつ／または低温の材料の粒子を用いた適用に使用され得る。

本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示しており、前述した発明の概説、および以下に記載する実施形態の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。

本発明の実施形態を以下で詳細に参照するが、実施形態の例は、添付図面に例示されている。

〔説明〕
以下の説明では、同様の参照符号は、いくつかの図面にわたり、同様または対応する部分を指す。また、以下の説明では、前、後ろ、内側、外側などの用語は、便宜上の単語であり、限定的な用語として解釈されるものではないことが、理解される。本特許で使用される用語は、本明細書に記載される装置またはその一部が他の向きで取り付けられるか、または利用されることのできる限りにおいて、限定的とすることを意図していない。図面をさらに詳細に参照して、本発明の実施形態を説明する。

ダブルモーターの実施形態
図１および図２は、本発明の教示に従って構成された粒子ブラスト機器の斜視図を示す。概して２で示される、粒子ブラスト機器は、以下で説明するように、ブラスターの個々の構成要素を支えて支持するフレーム４を含む。制御パネル６が、粒子ブラスト機器２の正面に位置し、一連のバルブ、スイッチ、およびタイマーを通じて装置を制御する。バルブ、スイッチ、タイマー、および制御装置（controls）は、空気式、電気式、またはそれらの任意の組み合わせであってよい。

図３を参照すると、概して８で示される粒子発生器、ダクト１０およびフィーダー組立体１２の斜視図が示されている。粒子発生器８は、保管容器（storage bin）１４に隣接して配される。容器１４は、例えば２５．４ｃｍ×２５．４ｃｍ×５０．８ｃｍ（１０インチ×１０インチ×１２インチ）の、標準サイズの市販のドライアイスブロックなどの、固体二酸化炭素のブロックを受容するように、または、予め形成された球粒を受容するように、構成される。圧力プレート１６が、容器１４内部で、粒子発生器８に向かって、また粒子発生器８から離れるように、長さ方向に動くことができる。圧力プレート１６は、図３に描くように、ＵＨＭＷプラスチックなど、容器１４内に配された固体材料に接触するのに適切な材料で作られた裏張り１８を含み得る。圧力プレート１６は、容器１４内に配された任意の材料を、それがブロックであっても複数の個別の球粒であっても、粒子発生器８に向かって押しやるように構成されて、輸送ガス流内に導入される粒子を粒子発生器が生成するよう十分な力で、この材料を粒子発生器８と接触したままにする。圧力プレート１６は、粒子発生器８に向かって弾性的に付勢されてよく、かつ／または、圧力プレート１６を粒子発生器８に向かって、また粒子発生器８から離して動かすように、アクチュエータ１９に接続されてよい。描かれた実施形態では、アクチュエータ１９は、線形アクチュエータであり、輸送部１９ａを含み、輸送部１９ａは、この輸送部から延びるアーム１９ｂ（図５を参照）によって、圧力プレート１６に接続される。容器１４の離間した側面２０は、好ましくは容器１４内部に配される材料が側面２０にくっつくのを阻止する、任意の適切な材料で作られる。ヒンジ付きの蓋２２が、容器１４の上に重なり、ドライアイスなどの材料で容器１４を満たすのを容易にする。さらに、機器２は、描かれた実施形態では水平な、ヒンジを中心に旋回させることで開けることができる後部ドア２３を含む。圧力プレート１６は、邪魔にならないところに動いて、ブロックなどの固体材料を、後部から保管容器１４内に詰め込むことができる。

また図５〜図８を参照すると、粒子発生器８は、ハウジング２４を含み、カバー２６が、ハウジング２４の外向き表面（out facing surface）２４ａに取り付けられる。粒子発生器８は、１つまたは複数の作業エッジ３０および対応するスライド３２を支持する、回転可能なキャリヤ２８を含む。キャリヤ２８は、容器１４に対して動き、容器１４内に配された材料は、キャリヤ２８の内表面２８ｂに押し当てられる。キャリヤ２８は、複数のスペーサ３８と共に、複数の留め具３６によってローター３４に接続され、スペーサ３８は、キャリヤ２８の表面２８ａとローター３４との間に空間を作り出し、生成された粒子は、この空間を通って落ちることができる。描かれた実施形態では、ローター３４は、ローター３４の重量を減らすために複数の穴３４ａを有する。ローター３４は、ハブ３４ｂも含み、ハブ３４ｂは、ローター３４を回転可能に支持する、ベアリング４０の内輪を支える。ベアリング４０の外輪は、フレーム４２により支持され、フレーム４２はハウジング２４により支持される。よって、ベアリング４０およびハブ３４ｂを通じて、ローター３４は、フレーム４２により回転可能に支持される。

ハブ３４ｂはまた、ハブ３４ｂに回転不可能に固定された被駆動要素４４も支える。モーター４６は、機器２により支えられ、駆動要素４８が、モーター４６の出力部に固定される。ベルト５０が、駆動要素４８および被駆動要素４４に係合して、ハブ３４の回転をもたらし、これにより、キャリヤ２８を回転させる。

ハウジング２４は、容器１４に固定され、内表面２４ｂが容器１４に接触する。カバー２６が所定の場所（図５には不図示）にある状態で、収集機チャンバ５２が画定され、回転可能なキャリヤ２８の開口部５４を通過した粒子は、収集機チャンバ５２内へ、また収集機チャンバ５２を通って流れる。ハブ３４より上で生成された粒子は、スペーサ３８によって作られた、ハブ３４とキャリヤ２８との間の空間を通って落ちることができる。粒子は、収集機チャンバ５２を通って落ちてダクト１０に入り、この中を通過して、ダクト出口１０ａから直接フィーダー組立体１２へと出る。カバー１０ｂが所定の場所にある状態で、ダクト１０は、収集機チャンバ５２を組立体フィーダー１２と流体連通させる、内部通路１０ｃを画定する。

図７〜図９を参照すると、回転可能なキャリヤ２８は、それぞれの対の離間した作業エッジ３０とスライド３２ａ、３２ｂとの間に画定された、複数の各開口部５４を含む。複数対の作業エッジ３０およびスライド３２ａは、回転可能なキャリヤ２８の内側部分において形成された第１の複数の内側凹部５６ａ、５６ｂそれぞれに配され、複数対の作業エッジ３０およびスライド３２ｂは、第２の複数の外側凹部５８ａ、５８ｂそれぞれに配される。図９、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃで分かるように、作業エッジ３０は、細長い隆起切断エッジ３０ａを含み、これは、スライド３２ｂに向かい合って配される。作業エッジ３０は、複数の開口部３０ｂを含み、これらの開口部３０ｂの中に、留め具６０が配されて、作業エッジ３０を凹部５８ａの中に固定する。任意の適切な開口部３０ｂおよび留め具６０を使用してよく、描かれた実施形態では、これらは、作業エッジ３０を１つの場所に保持するように、互いにぴったり合っている（confirming）（公差を仮定して（subject to tolerance））。また、図１２を参照すると、外側スライド３２ｂは、切断エッジ３０ａの向かい側に配される、細長い表面３２ｃを含む。スライド３２ｂは、複数の開口部を含み、これらの開口部内に留め具６０が配されて、スライド３２ｂを凹部５８ｂの中に固定する。図１１で分かるように、スライド３２ａは、スライド３２ｂと同様の構造を有しており、内側スライドと外側スライドとの違いは、開口部５６ａ／５６ｂおよび５８ａ／５８ｂの外形に起因することが注目される。

スライド３２ｂは、図９で分かる開口部５４の幅が最大となる第１の位置、および、開口部５４の幅が最小となる第２の位置、に配されるように構成される。スライド３２ｂが第１の位置と第２の位置との間の複数の位置に配されることは、それらの位置が、インデックス付き位置（indexed positions）または無限の位置（infinite positions）のいずれとして構成されているかにかかわらず、本発明の範囲内である。このようなさまざまな位置は、マウント構成（mount configuration）により達成され、これは、描かれた実施形態では、細長いスロットとして構成される開口部６２を含み、これらの内部に留め具６０が配されて、スライド３２ｂを、外側凹部５８ｂ内部に位置付け可能に（positionably）固定する。スライド３２ａは、同じように位置付け可能となるよう構成される。

開口部５４が最大となる第１の位置にスライド３２ａまたは３２ｂがある場合、より大きな粒子が、より大きな隙間を通過することができる。これにより、回転可能なキャリヤ２８が回転する際に、球粒が開口部５４を通過することができ、球粒を使用し、保管容器１４の中に配し、フィーダー組立体１２まで輸送することができる。分配される球粒は、作業エッジとスペーサとの間を通る際に、サイズを小さくされることもできる。

固体材料のブロックでは、スライド３２ａ、３２ｂは、開口部５４が最小となる第２の位置に配される。作業エッジ３０を動かすと、容器１４内に配されたブロックに係合し、この相対運動により、ブロックを切削することによるかどうかにかかわらず（whether by shaving the block）、粒子が生成される（作り出される）。小さい粒子も、スライド３２ａ、３２ｂが第２の位置にあるときに、球粒から生成されることができる。

図１３、図１４Ａ、図１４Ｂを参照すると、フィーダー組立体１２、入口６６および出口６８が形成されたフィーダーブロック６４。フィーダーブロック６４は、壁７０ａおよび底部７０ｂにより画定される空洞７０を含む。フィーダーブロック６４は、プレート７２に固定され、プレート７２は、機器２のフレームに固定され得る。離間した一対のベアリング支持体７４、７６がそれぞれ、軸方向に整列したシールベアリング７８、８０を支持する。

ローター８２は、任意の適切な材料でできていてよく、円筒体として描かれているが、円錐台など、さまざまな他の形状を使用することができる。ねじ孔８２ａが、ローター８２の端部に形成される。ローター８２は、周囲面８４を含み、この周囲面８４に、離間した複数のポケット８６が形成される。図示する実施形態では、円周方向の４列のポケット８６があり、円周方向の列はそれぞれ、６個のポケット８６を有する。ポケット８６は、軸方向の列においても整列され、この軸方向の列はそれぞれ、２つのポケット８６を有する。軸方向および円周方向の列は、ポケット８６の軸方向幅と円周方向幅とが重なるが、互いに交差しないように、配列される。

この実施形態では、ローター８６は、モーター８８により回転するように、ベアリング７８、８０により回転可能に支持される（図２〜図４を参照）。駆動部材９０が、ローター８６に接続されており、モーター８８により支持される駆動部材９４により駆動される、駆動要素９２を介して駆動される。スラストベアリングプレート９６および保持プレート９８が、一端部に配される。スラストベアリングプレート９６は、ＵＨＭＷプラスチックなど、任意の適切な材料で作られてよい。ローターハブ８２ｂが、スラストベアリングプレート９６および保持プレート９８の開口部１００を通って延び、保持器ベアリングディスク１０２に係合し、保持器ベアリングディスク１０２は、保持器１０４の中を延びてねじ孔８２ａにねじ係合しローター８６を保持する留め具１０６によって保持器１０４で裏打ちされる。ベアリング７４、７６とローター８２との間の嵌合により、ローター８２は、留め具１０６をねじって緩め、ベアリング７６を通してローターを外へスライドさせることによって、フィーダー組立体１２から容易に引っ張り出される。

下方シールパッド１０８は、シール１１０が溝１１２の中に位置する状態で、空洞７０内に部分的に配され、溝１１２および壁７０ａを密封係合させる。下方シールパッド１０８は、表面１１４を含み、この表面１１４は、組み立てられたときに、以下で説明するように、ローター８２の周囲面８４に接触し、この周囲面８４とシールを形成する。ブラケット１１６が、留め具（不図示）によりブロック６４に取り付けられており、下方シール１０８をブロック６４に対して保持するように下方シール１０８の上面に重なる（overly）部分１１６ａを有している。本明細書で使用される「パッド」は、限定的なものとして使用されておらず、「シールパッド」は、シールを形成するあらゆる構成要素を指す。

上方シールパッド１１８が、表面１２０を含み、この表面１２０は、組み立てられたときに、ローター８２の周囲面８４に接触する。表面１２０によってローター８２に対して有意な力が及ぼされることなく、上方シールパッド１１８を所定の場所に保持するために、留め具１２２が、上方シールパッド１１８の穴を通して配される。

上方シールパッド１１８および下方シールパッド１０８は、ＵＨＭＷ材料などの任意の適切な材料で作られてよい。ベアリング８０に隣接する表面１１４および１２０の端部は、ローター８２を挿入しやすくするために、面取りされてよい。

また、図１５を参照すると、下方パッドシール１０８は、空洞７０の中に配されて図示されており、シール１１０が壁７０ａに係合しており、上方パッドシール１１８は、下方パッドシール１０８の上に重なっているが、これに係合しておらず、表面１２０はローター８２に係合している。表面１１４は、上流チャンバ１２８を通じて入口６６と流体連通している２つの開口部１２４と、下流チャンバ１３０を通じて出口６８と流体連通している２つの開口部１２６と、を含む。例示された実施形態では２つの開口部１２４および２つの開口部１２６が存在するが、開口部１２４および開口部１２６の数は、フィーダー組立体１２のデザインに応じて変化してよいことが注目される。例えば、それぞれについて単一の開口部が使用されてよい。さらに、それぞれについて３つ以上の開口部が使用されてもよい。

フィーダー組立体１２は、入口６６から出口６８まで輸送ガス流路を有する。描かれた実施形態では、通路１３２および１３４が、フィーダーブロック６４に形成される。下方シールパッド１０８は、凹部１３６を含み、凹部１３６は、入口６６と整列され、通路１３２と共に、上流チャンバ１２８を入口６６と流体連通させる。下方シールパッド１１８も、凹部１３８を含み、凹部１３８は、出口６８と整列され、通路１３４と共に、下流チャンバ１３０を出口６８と流体連通させる。

上流チャンバ１２８は、下方シールパッド１０８にわたり横に延びる壁１４０によって下流チャンバ１３０から隔てられている。壁１４０の下面１４０ａは、空洞７０の底部７０ｂに対して密封されており、上流チャンバ１２８を、下流チャンバ１３０と隔てた状態に保つ。壁１４２が、壁１４０に垂直に配され、下面１４０ａが底部７０ｂに係合する。

例示されたように、描かれた実施形態では、入口６６は、実質的に個々のポケット８６を通じてのみ出口６８と流体連通し、これは、単一のポケットが最初に開口部１２４および１２６にまたがる第１の位置と、その単一のポケットが最後に開口部１２４および１２６にまたがる第２の位置との間で、ポケットがローター８２の回転により循環的に配されるためである。この構成により、入口６８に入る輸送ガスのほぼすべてが、ポケット８６を通過させられ、これにより、ブラスト媒体がポケット８６から押し出されて、輸送ガス流に混入される。乱流が、下流チャンバ１３０で生じ、媒体が輸送ガスと混合されるのを促進する。このような媒体の混合により、媒体が輸送ガス中に混入され、ポケットの下流における媒体とフィーダー構成要素との間の衝突が最小限になる。各ポケット８６を通る有意な流れの輸送ガスは、各ポケット８６からすべての媒体を有効に除去するように作用する。

壁１４０の上部１４０ｂおよび壁１４２の上部１４２ｂおよびローター８２の周囲面８４の上に隙間があることが注目される。一部の輸送ガスは、上流チャンバ１２８から下流チャンバ１３０へ、上部１４０ｂおよび１４２ｂを横切って流れる。

保管容器１４内に配されたブロックもしくは複数の球粒を横切る作業エッジ３０の作用により生じた粒子、または開口部５４を通過した粒子は、収集機チャンバ５２および内部通路１０ｃを通ってフィーダー組立体１２内へ直接移動する。モーター４６およびモーター８８のスピードは、ポケット８６の転置される容積率（displaced volumetric rate）が、最大スピードにおける回転可能なキャリヤ２８および関連部品の粒子容量より大きくなるように、制御される。よって、このような粒子は、任意のかなりの期間にわたり保持または保管されることなく、フィーダー組立体１２に到達する。

単一モーターの実施形態
図１６および図１７は、本発明の教示に従って構成された粒子ブラスト機器の斜視図を示す。概して５２１で示される粒子ブラスト機器は、以下で説明するように個々の構成要素を支えて支持する、フレーム５４１を含む。コントロールパネル５６１が、粒子ブラスト機器５２１の後部に位置しており、バルブ、スイッチ、およびタイマーにより粒子ブラスト機器を制御するために使用者がこれを使用する。バルブ、スイッチ、タイマー、および制御装置は、空気式、電気式、またはこれらの任意の組み合わせであってよい。

図１８〜図２０を参照すると、供給容器５８１、粒子発生器５１０およびフィーダー組立体５１２を含む組立体の斜視図が示されている。容器５８１は、具体的には標準的な市販のドライアイスブロック、例えば２５．４ｃｍ×２５．４ｃｍ×５０．８ｃｍ（１０インチ×１０インチ×１２インチ）であるがこれに限定されない、任意の適切なサイズの固体二酸化炭素のブロックを受容するか、または、予め形成された球粒などの遊離粒子（loose particles）を受容するように構成される。遊離粒子は、上部開口部５１４を通じて供給容器８内に入れられてよく、上部開口部５１４は、描かれた実施形態では、開口部５１４を囲み、かつ開口部５１８と整列して上方に延びる、シュラウド５１６を含んでよく、開口部５１８は、蓋５２０により、選択的に覆われるか、または覆いを取られることができる。固体二酸化炭素のブロックは、上部開口部５１４を通じて供給容器８内に詰め込まれるか、または、側面開口部５２２を通じて詰め込まれることができる。

可動のドア組立体５２４が、側面開口部５２２が覆われる第１の位置に配されてよく、遊離粒子であるか固体ブロックであるかにかかわらず、固体二酸化炭素を供給容器５８１内に保持するように機能し、供給容器５８１の側面を形成する。可動のドア組立体５２４は、第２の位置へと移動することができ、第２の位置では、二酸化炭素を供給容器５８１内に詰め込むために、側面開口部５２２への十分なアクセスが存在する。二酸化炭素の遊離粒子は、可動のドア組立体５２４が適切な構成にある状態で、側面開口部５２２を通して詰め込まれ得ることが注目される。

描かれた実施形態では、可動のドア組立体５２４は、内側ドア５２６を含み、内側ドア５２６は、供給容器５８１にヒンジで接続されて、供給容器５８１の壁を本質的に形成する垂直位置から、ドライアイスのブロックを上に支持してその後で供給容器５８１内へスライドさせ得る棚を形成する、水平位置まで、水平軸を中心として回転する。可動のドア組立体５２４は、内側ドア５２６により支持され、内側ドア５２６に固定されたスペーサ５３０により内側ドア５２６から離間する、外側ドア５２８を含む。よって、外側ドア５２８は、粒子ブラスト機器５２１の外殻５３２と整列され得る。可動のドア組立体５２４のこの構成は、外殻５３２の相補的な形状の開口部と協働して、外側ドア５２８がその下方エッジではなくオフセット軸を中心として旋回することにより回転および並進運動を生じるという事実に適応する。したがって、外側ドア５２８の下方エッジは、おおよそスペーサ５３０により定められる外側ドア５２８と内側ドア５２６との間の距離だけ、旋回軸より低く、可動のドア組立体が回転する際に外側ドア５２８の下方エッジが外殻５３２の内側で動く。当然、任意の適切な構成を使用して、可動のドア組立体の機能を達成することができる。

ラッチ５３４が、可動のドア組立体５２４を垂直位置に保持するために含まれ得る。支持アーム５３６ａおよび５３６ｂが、可動のドア組立体５２４とフレーム５４１（図１９〜図２１では見えない）との間に延びて、可動のドア組立体５２４を水平位置に支持する。支持アーム５３６ａおよび５３６ｂは、各部材の端部を中心に旋回する各折り畳み式組立体として描かれているが、支持アーム５３６ａおよび５３６ｂは、後退可能または後退不可能なケーブルなど、任意の適切な構成を有し得る。

供給容器５８１の後壁は、可動の圧力プレート５３８により画定され、可動の圧力プレート５３８は、ブロックであるか複数の個々の粒子であるかにかかわらず、供給容器５８１内に配された任意の材料を、粒子発生器５１０の回転可能なキャリヤ５４０に向かって押しやるように構成されて、以下に記載するように、輸送ガス流内に導入される粒子を粒子発生器が生成するよう十分な力で、その材料を回転可能なキャリヤ５４０と接触したままにする。圧力プレート５３８は、回転可能なキャリヤ５４０に向けて弾性的に付勢されてよく、かつ／または回転可能なキャリヤ５４０に向けて積極的に押されて動かされてよく、また、描かれたように、複数の突出部５３８ｂを含み得る。アクチュエータ５４２が、供給容器５８１に隣接して配され、粒子発生器５８１の回転可能なキャリヤ５４０に向けて、またこれから離れるように、圧力プレート５３８を動かすように構成されることができる。描かれた実施形態では、アクチュエータ５４２は、線形アクチュエータであり、輸送部５４４を含み、輸送部５４４は、輸送部５４４から延びるアーム５４６により圧力プレート５３８に接続される。非移動部材５４８が設けられてよく、描かれた実施形態ではアクチュエータ５４２に取り付けられている。

回転可能なキャリヤ５４０を除き、供給容器５８１の離間した内部表面は、好ましくは容器５１４内部に配された材料が側面５２０にくっつくのを阻止する、任意の適切な材料で作られてよい。内側ドア５２６は、ライナー５２６ａを含み、圧力プレート５３８は、ライナー５３８ａを含み、これは、ＵＨＭＷプラスチックで作られてよい。描かれたようなライナー５３８ａは、複数の開口部を含み、これらの開口部を通って、突出部５３８ｂが延びる。同様に、底部５５０は、ＵＨＭＷで作られたライナーであってよい。滑らかなステンレス鋼など、他の適切な材料を使用することができる。

供給容器５８１の構成は、描かれた実施形態に限定されず、粒子発生器５１０への媒体の供給を示すのに適切な任意の構成を有し得ることが注目される。例えば、供給容器５８１は、側面なしで構成されてよく、これは、二酸化炭素の事前形成ブロックと共に使用されるのに適切である。

また、図２１〜図２３を参照すると、粒子発生器５１０は、供給容器５８１に固定されたハウジング５５２を含む。ハウジング５５２は、前部上方カバー５５４、後部上方カバー５５６、および後部サイドカバー５５８、５６０を含み、これらは、集合的に、コレクターチャンバ５６２を画定する。ハウジング５５２は、前部下方カバー５６４を含み、これは集合的にダクト５６６を画定し、ダクト５６６は、コレクターチャンバ５６２をフィーダー組立体５１２と流体連通させる、内部通路５６８を画定する。回転可能なキャリヤ５４０の（以下に記載するような）開口部を通過する粒子は、コレクターチャンバ５６２内へ、かつこれを通って、また、内部通路５６８内へ、かつこれを通って、フィーダー組立体５１２まで流れる。

回転可能なキャリヤ５４０は、可動であり、動作中に供給容器５８１に対して動いて、供給容器５８１内に配された材料が、回転可能なキャリヤ５４０の内表面５４０ａに押しつけられる。回転可能なキャリヤ５４０の回転により、コレクターチャンバ５６２内への粒子の生成（または供給）が結果として生じる。したがって、回転可能なキャリヤ５４０の回転速度により、コレクターチャンバ５６２内の内部通路５６８内へ、そしてフィーダー組立体５１２へと粒子が生成（または供給）される速度が決まる。回転可能なキャリヤ５４０は、複数の留め具５７４によりローター５７０に接続され、複数のスペーサ５７６が、回転可能なキャリヤ５４０の表面５４０ａとローター５７０との間に空間を確立させており、生成された粒子は、この空間を通って落ちることができる。描かれた実施形態では、ローター５７０は、ローター５７０の重量を低減させるために、複数の穴５７０ａを有する。ローター５７０は、ローター５７０を回転可能に支持するベアリング５７８の内輪を支えるハブ５７２も含む。ベアリング５７８の外輪は、複数の留め具５８２によってカバー５５２に固定されたベアリングブロック５８０により、支持される。

ハブ５７２はまた、ハブ５７２に回転不可能に固定される、被駆動要素５８４も支える。駆動要素５８６が、エンドレス駆動要素５８８を通じて被駆動要素５８４を駆動し、エンドレス駆動要素５８８は、被駆動要素５８４および駆動要素５８６と相補的に構成されている。描かれた実施形態では、被駆動要素５８４および駆動要素５８６は、スプロケットなどの歯付き要素として描かれており、エンドレス駆動要素５８８は、歯付きベルトまたはチェーンである。よって、被駆動要素５８４の回転は、駆動要素５８６の回転と同時に起こる。回転可能なキャリヤ５４０の回転が被駆動要素５８４の回転と同時に起こるので（描かれた実施形態では１：１）、かつ、以下に記載するように、駆動要素５８６の回転がフィーダー組立体５１２のフィーダーローターの回転と同時に起こるので、粒子が生成される速度は、フィーダーローターの回転速度と同調する。

図２４〜図２８を参照すると、回転可能なキャリヤ５４０は、複数の固定開口部５９０および調節可能開口部５９２を含む。また、図３２を参照すると、描かれた実施形態では、複数の固定インサート５９４が、対応する凹型開口部５９６内に配される。各凹型開口部の構成は、回転可能なキャリヤ５４０の表面５４０ａにおける凹型部分５９６ａ、回転可能なキャリヤ５４０の表面５４０ａから表面５４０ｂへの方向にそれる凹型スロット５９６ｂ、およびエッジ５９６ｃを含む。各固定インサート５９４は、作業エッジ５９８を有し、固定開口部５９０は、凹型開口部５９６のエッジ５９６ｃと作業エッジ５９８との間に画定される隙間である。インサート５９４は、複数の留め具６００によって回転可能なキャリヤ５４０に固定される。作業エッジ５９８は、回転可能なキャリヤ５４０の内表面５４０ａに押し付けられている二酸化炭素ブロックの隣接面にわたって動くことによる切削作用を通じて、顆粒などの粒子を生成するように構成される。描かれた実施形態では、作業エッジ５９８は、内表面５４０ａの上に延びるナイフエッジとして構成される。切削作用により生成されている粒子のサイズおよび量は、作業エッジ５９８および固定開口部５９０の構成の関数である。作業エッジ５９８とドライアイスブロックの隣接面との間の相対運動の速度により、特定の作業エッジ／固定開口部構成について粒子が生成される速度が決まる。

描かれた実施形態では、内側の複数の固定開口部５９０が、回転可能なキャリヤ５４０の中心から概ね半径方向外側に延びている。外側の複数の固定開口部５９０は、回転可能なキャリヤ５４０の中心から離間して配され、非半径方向に向けられている。描かれた実施形態では、外側の複数の固定開口部５９０は、内側の複数の固定開口部５９０のうちの対応するものに概ね垂直に向けられているようである。固定開口部５９０の任意の適切な構成、例えば場所および向きを使用することができる。さらに、これらの図面には示していないが、固定インサート５９４は、非固定開口部を画定するため可動であるように構成されてよく、作業エッジ５９８は切削するように機能する。

図２９〜図３１を参照すると、本明細書ではスライド６０２とも呼ばれる、複数の可動インサート６０２が、対応する凹型開口部６０４内に配される。各スライド６０２は、概ねＴ字型の構成を有し、アーム部分６０６ａおよび６０６ｂが、中心部分６０８から概ね垂直に、中心部分６０８から外側に延びている。凹型開口部６０４は、凹型中心部分６１０、ならびに凹型アーム部分６１２および６１４を含む。凹型アーム部分６１２は、先端部６１２ａを含み、凹型アーム部分６１４は、凹型先端部６１４ａを含む。

エッジ６１６は、開口部５９２の固定された境界を定め、スライド６０２の可動エッジ６０６ｃが、残りの境界を定める。エッジ６０６ｃには凹部６０６ｄが形成され、凹部６０６ｄは、エッジ６０６ｃがエッジ６１６の近位にある場合にエッジ６１６から離間した表面を提供する。

凹型アーム部分６１２および６１４は、アーム部分６０６ａおよび６０６ｂの同じ厚さを有するものとして描かれているが、全体的な幅は、アーム部分６０６ａおよび６０６ｂの遠位端部がそれらに支持を提供する先端部６１２ａおよび６１４ａにそれぞれ重なった状態で、開口部５９２の幅より大きい。

中心部分６０８は、６０８ａで見て、アーム部分６０６ａおよび６０６ｂより厚い。凹型開口部６０４の凹型中心部分６１０は、中心部分６０８に対して相補的に成形されるが、中心部分６０８の厚さよりも深く、細長いスロット６１８を含んでいる。凹型中心部分６１０の内部には、相補的に成形されたステム部分インサート６２０が配され、ステム部分インサート６２０は、細長いスロット６１８内に延びる壁６２０ｂにより画定された細長いスロット６２０ａを有する。インサート６２０は、ＵＨＭＷなど、任意の適切な材料で作られてよい。

開口部６０４は、外表面５４０ｂに向かう方向にそれて延びる傾斜表面６２２を含む。

中心部分６０８は、回転可能なオーバーセンターレバー６２６を受容するように構成された凹部６２４を含む。レバー６２６のヘッド部分６２８およびアーム６３０。ヘッド部分６２８は、ヘッド部分６２８の穴６３６および概して保持部材６３２の軸上に配されるものとして描かれた穴６３８を通って延びるピン６３４によって、保持部材６３２に旋回可能に接続される。ヘッド部分はまた、中心部分６０８の穴６４２ａおよび６４２ｂをそれぞれ通ってヘッド部分６２８の穴６４４ａおよび６４４ｂの中へ延びる２つのピン６４０ａおよび６４０ｂによって、中心部分６０８に旋回可能に接続される。

保持部材６３２は、オーバーセンターレバー６２６に遠位の端部においてねじを切られており、スロット６１８を通って、回転可能なキャリヤ５４０の外表面５４０ｂの向こうへ延びる。複数のバネ座金６４４が、ベアリング座金６４６とナット６４８との間に配される。ナット６４８が回転するのを防ぐために、コッタピン６５０を使用する。よって、オーバーセンターレバーは、保持部材６３２によって内表面５４０ａから外表面５４０ｂに向かう方向に、弾性的に付勢される。穴６４４ａおよび６４４ｂは、穴６３６および６３８に対してオフセットしており、オーバーセンター構造をもたらす。スライド６０２は、開口部５９２がその最大のサイズになる、図３１に示す完全に開いた位置と、５９２がその最小のサイズになり、描かれた実施形態では完全に閉じている、エッジ６１６がエッジ６０６ｃに隣接した閉位置との間で、凹型開口部内部において移動され得る。

１つの様式では、開口部５９２は、固体二酸化炭素ブロックが供給容器５８１内に配されて、作業エッジ５９８が隣接する面から粒子を切削している場合に、最小に設定され得る。別の様式では、球粒などの遊離粒子が供給容器５８１内に配されると、開口部５９２は、その最小サイズと最大サイズとの間、かつ最大サイズまで（between and up to its minimum and maximum size）で設定されて、フィーダー組立体５１２に対し、遊離粒子を計量して提供する（meter）ことができる。開口部５９２のサイズ、ならびに回転可能なキャリヤ５４０の回転スピードによって、粒子の流量が決まる。任意の所与の回転スピードでは、開口部５９２が大きいほど、粒子の流量が高くなる。

図３３〜図３８を参照すると、フィーダー組立体５１２は、入口６５４および出口６５６が形成されたフィーダーブロック６５２を含む。入口６５４は、入口付属品２０２を含む。フィーダーブロック６５２は、壁６５８ａおよび底部６５８ｂにより画定された空洞６５８を含む。フィーダーブロック６５２は、プレート６６０に固定され、プレート６６０は、機器５２１のフレームに固定され得る。一対の離間した支持体６６２および６６４が、フィーダーブロック６５２に固定される。シールされたベアリング６６６は、支持体６６２により支持される。

ローター６６８は、任意の適切な材料で作られていてよく、円筒体として描かれているが、円錐台など、さまざまな他の形状を使用することができる。シャフト６７０が、ローター６６８から延びていて、駆動要素５８６がその上に配される。ローター６６８は、複数の離間したポケット６７４が形成された周囲面６７２を含む。図示する実施形態では、円周方向の４列のポケット６７４があり、円周方向の各列は、６個のポケット６７４を有している。ポケット６７４は、軸方向の列においても整列されており、軸方向の各列は、２つのポケット６７４を有している。軸方向および円周方向の列は、ポケット６７４の軸方向の幅および円周方向の幅が互いに重なりはするが、交差しないように、配列されている。

この実施形態では、ローター６６８は、連結部６８０の脚部６７８により係合される脚部６７６を含む。連結部６８０は、モーター６８２に固定されることができ、ローター６６８は、モーター６８２により駆動され得、これにより、駆動要素５８６を駆動し、今度は、エンドレス駆動要素５８８を通じて被駆動要素５８４を駆動する。この構成では、適切に整列されると、ローター６６８は、有意な軸方向負荷を経験しない。保持プレート６８４および６８６が、ローター６６８の一端部に配されており、これらは、ＵＨＭＷプラスチックなど、任意の適切な材料で作られていてよい。ベアリング６６６とローター６６８との嵌合により、ローター６６８は、保持プレート６８４および６８６を取り除いて、ベアリング６６６を通じてローター６６８をスライドさせて出すことによって、フィーダー組立体５１２から容易に引き抜かれることができる。

下方シールパッド６８８は、シール６９０が溝６９２に位置する状態で、空洞６５８内に部分的に配され、溝６９２および壁６５８ａを密封係合させる。下方シールパッド６８８は、表面６９４を含み、表面６９４は、組み立てられると、以下で説明するように、ローター６６８の周囲面６７２に接触して、周囲面６７２とシールを形成する。ブラケット６９６が、留め具（不図示）によりブロック６５２に取り付けられ、下方シール６８８をブロック６５２に対して保持するために下方シール６８８の上面に重なる部分６９６ａを有している。本明細書で使用される「パッド」は、限定的なものとして使用されておらず、「シールパッド」は、シールを形成する任意の構成要素を指す。

上方シールパッド６９８が、表面２００を含み、表面２００は、組み立てられると、ローター６６８の周囲面６７２に接触する。上方シールパッド６９８および下方シールパッド６８８は、ＵＨＭＷ材料など、任意の適切な材料で作られ得る。表面６９４および２００の端部は、ローター６６８を挿入しやすくするために、面取りされていてよい。

図３８で分かるように、下方パッドシール６８８は、空洞６５８内に配され、シール６９０は壁６５８ａに係合し、上方パッドシール６９８は、下方パッドシール６８８に重なるが、これに係合せず、表面２００はローター６６８に係合する。表面６９４は、上流チャンバ２０８を通じて入口６５４と流体連通している２つの開口部２０４と、下流チャンバ２１０を通じて出口６５６と流体連通している２つの開口部２０６と、を含む。２つの開口部２０４および２つの開口部２０６が、示された実施形態には存在しているが、開口部２０４および開口部２０６の数は、フィーダー組立体５１２のデザインに応じて変化してよいことが注目される。例えば、それぞれについて単一の開口部が使用され得る。さらに、それぞれについて３つ以上の開口部が使用され得る。

フィーダー組立体５１２は、入口６５４から出口６５６まで輸送ガス流路を有する。描かれた実施形態では、通路２１２および２１４が、フィーダーブロック６５２に形成されている。下方シールパッド６８８は、凹部２１６を含み、凹部２１６は、入口６５４と整列され、通路２１２と共に、上流チャンバ２０８を入口６５４と流体連通させる。下方シールパッド６８８はまた、凹部２１８を含み、凹部２１８は、出口６５６と整列され、通路２１４と共に、下流チャンバ２１０を出口６５６と流体連通させる。

上流チャンバ２０８は、下方シールパッド６８８にわたり横方向に延びる壁２１６により、下流チャンバ２１０から隔てられる。壁２１６の下面２１６ａは、空洞６５８の底部６５８ｂに対して密封されており、上流チャンバ２０８を下流チャンバ２１０から隔てた状態に保つ。壁２１８は、壁２１６に垂直に配され、下面２１８ａは底部６５８ｂに係合する。

例示するように、描かれた実施形態では、入口６５４は、実質的に個々のポケット６７４を通じてのみ出口６５６と流体連通し、これは、単一のポケットが最初に開口部２０４および２０６にまたがる第１の位置と、その単一のポケットが最後に開口部２０４および２０６にまたがる第２の位置との間で、ポケット６７４がローター６６８の回転により循環的に配されるためである。この構成により、入口６５４に入る輸送ガスのほぼすべてが、ポケット６７４を通過させられ、これにより、ブラスト媒体がポケット６７４から押し出されて、輸送ガス流に混入されることになる。乱流が下流チャンバ２１０で生じ、輸送ガスと媒体の混合を促進する。このような媒体の混合により、媒体が輸送ガス中に混入し、ポケットの下流での、媒体とフィーダー構成要素との衝突を最小限に抑える。各ポケット６７４を通る有意な流れの輸送ガスが、各ポケット６７４からすべての媒体を有効に除去するように作用する。

壁２１６の上部２１６ｂおよび壁２１８の上部２１８ｂおよびローター６６８の周囲面６７２の上に隙間があることが注目される。一部の輸送ガスは、上流チャンバ２０８から下流チャンバ２１０まで上部２１６ｂおよび２１８ｂを横切って流れる。

供給容器５８１内に配されたブロックまたは複数の球粒を横切る作業エッジの作用により生成された粒子、あるいは開口部５９２を通過した粒子は、コレクターチャンバ５６２および内部通路５６８を通ってフィーダー組立体５１２内へと直接移動する。回転可能な輸送部５４０およびローター６６８の相対速度は、ポケット５７４の転置される容積率が、最大スピードでの回転可能なキャリヤ５４０および関連部品の粒子容量より大きくなるように設定される。よって、このような粒子は、任意のかなりの期間にわたり保持または保管されることなく、フィーダー組立体５１２に到達する。

代替的なスライドの実施形態
図３９〜図４３を参照すると、本明細書ではスライド７０２とも呼ばれる複数の可動インサート７０２が、前述した開口部６０４に類似した、対応する凹型開口部７０４内に配されている。凹型開口部７０４のエッジ７１６は、開口部５９２の固定された境界を定め、スライド７０２の可動エッジ７０６は、残りの境界を定める。各スライド７０２は、前述したスライド６０２と同じような、概ねＴ字型の構成を有する。

図３９〜図４０は、開位置において開口部７０４内に配されたインサート７０２を示しており、開口部５９２は最大サイズになっている。図４０に示すように、中心部分７０８の端部７０９は、凹型開口部７０４を画定し、エッジ７１６から離間したエッジ７１７で終端する、表面７１５より上に配されている。図４１は、インサート７０２を矢印（Ｂ）の方向に動かすことができる位置まで矢印（Ａ）の方向に回転された、レバー７２６を示す。以下でさらに説明するように、レバー７２６は、その後、矢印（Ｃ）の方向に回転され、図４２〜図４３に示すように、インサート７０２を確実に（positively）位置させ、開口部６０４が閉位置となる。閉位置では、開口部５９２は閉じて、最小サイズとなっている。さらに、閉位置では、表面７１５の一部が、図４３に表面７１５ａとして示すように、露出される。

図４０、図４１、図４３に示すように、インサート７０２は、ピン７３０を含み、ピン７３０は、インサート７０２の下面から突出しており、凹型開口部７０４の表面７１５における２つの開口部７３２または７３４のうちの一方に受容されるように構成される。図４０に示すようにインサート７０２が開位置にあるとき、ピン７３０の十分な部分が、第１の開口部７３２内部に配されて、移動に抵抗するのに十分な、開口部７０４内部におけるインサート７０２の確実な位置付けをもたらす。インサート７０２を調節するため、図４１に示すように、レバー７２６は、矢印（Ａ）の方向に回転され、スライド７０２を表面７１５から遠ざけ、ピン７３０は第１の開口部７３２内にもはや配されなくなる。インサート７０２はその後、ピン７３０が第２の開口部７３４と整列する場所まで、矢印（Ｂ）の方向に動かされ、また、表面７１５に向かって動かされて、ピン７３０を第２の開口部７３４内に配することができる。レバー７２６は、矢印（Ｃ）の方向に回転されて、スライド７０２を表面７１５に隣接して、または少なくとも十分にその近位に保持し、ピン７３０の少なくとも一部が、第２の開口部７３４内に配されたままとなって、図４３に示すような閉位置からのスライド７０２の移動に耐えるのに十分なように、インサート７０２を開口部７０４内部に確実に位置させる。あるいは、ピン７３０、ならびに第１および第２の開口部７３２、７３４は、弾性戻り止め構成（resilient detent configuration）に取って代わられてよく、例えば、第１および第２の開口部７３２、７３４の代わりの表面７１５の浅い開口部に係合する、スライド７０２を所望の場所に保持するのに十分強力な、スライド７０２により支持されるバネおよびボール止め（spring and ball detent）に取って代わられてよい。開位置および閉位置のみを示したが、完全な開位置と完全な閉位置との中間に、スライド７０２のための１つまたは複数の追加の確実な設置位置を設けることは、本開示の範囲内である。

本発明の１つまたは複数の実施形態の前記説明は、例示および説明の目的で提示されたものである。網羅的とすること、または開示された厳密な形態に発明を限定することは意図していない。前記の教示を考慮すれば、明白な改変または変形が可能である。実施形態は、発明の原理およびその実際的な適用を最もよく例示し、それにより当業者がさまざまな実施形態において、かつ企図される特定の用途に適したさまざまな改変と共に、発明を最もよく活用することができるように、選択され記載されたものである。本発明の限られた数の実施形態のみが詳細に説明されているが、本発明の範囲が、前述の説明に記載されるか、または図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細に限定されないことが、理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、かつ、さまざまな方法で実行または実施されることが可能である。また、好適な実施形態を説明する上では、明確にする目的で特定の用語を使用した。それぞれの特定の用語は、同様の目的を達成するために同様に作用する、すべての技術的等価物を含むことが理解される。本発明の範囲は、請求項によって定められることが意図される。

本発明の別の実施形態が、「APPARATUS AND METHOD FOR HIGH FLOW PARTICLE BLASTING WITHOUT PARTICLE STORAGE」の名称で、２０１２年２月２日に出願された米国仮特許出願第６１／５９４，３４７号に記載されており、これは、参照により本明細書に組み込まれ、また、本出願の付表Ａに記載されている。

前記の説明は、例示および解説の目的で提示されたものである。網羅的とすること、または、発明を開示された厳密な形態に限定することは意図していない。前記の教示を考慮すれば、明らかな改変または変形が可能である。実施形態は、本発明およびその適用の原理を説明することにより、当業者がさまざまな実施形態において、また、企図される特定の用途に適切なさまざまな改変と共に、本発明を利用することができるように、選択され説明された。本発明の限られた数の実施形態のみが詳細に説明されているが、本発明の範囲が、前述の説明に記載されるか、または図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細に限定されないことが、理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、かつ、さまざまな方法で実行または実施されることが可能である。また、明確にする目的で特定の用語を本明細書で使用した。それぞれの特定の用語は、同様の目的を達成するために同様に作用する、すべての技術的等価物を含むことが理解される。本発明の範囲は、請求項によって定められることが意図される。

〔実施の態様〕
（１） 固体二酸化炭素のブロックまたは別々の粒子を圧縮するための機器において、
ａ．粒子発生器と、
ｂ．前記ブロックまたは前記別々の粒子を受容するように構成された保管容器と、
ｃ．前記粒子発生器に向かって、また前記粒子発生器から離れるように前記保管容器内部で長さ方向に移動可能な圧力プレートであって、前記粒子発生器が粒子を生成するのに十分な力で、前記ブロックまたは別々の粒子を前記粒子発生器に向けて押しやるように構成された、圧力プレートと、
を含む、機器。
（２） 実施態様１に記載の機器において、
前記粒子発生器に隣接した前記保管容器の側面上に配される、ドア組立体を含み、
前記ドア組立体は、垂直な閉位置から水平な開位置へと移動するように、水平軸を中心として回転可能である、機器。
（３） 実施態様２に記載の機器において、
前記ブロックまたは別々の粒子は、前記ドア組立体が前記水平な開位置にあるときに前記ドア組立体を介して前記保管容器内に詰め込まれるように構成される、機器。
（４） 実施態様２に記載の機器において、
前記ドア組立体は、内側ドアおよび外側ドアを含み、前記外側ドアは、オフセット軸を中心として旋回可能である、機器。
（５） 実施態様２に記載の機器において、
一対の支持アームが、前記ドア組立体を前記水平な開位置に支持する、機器。

（６） 実施態様１に記載の機器において、
前記圧力プレートは、ＵＨＭＷプラスチックを含む、機器。
（７） 実施態様１に記載の機器において、
前記圧力プレートは、前記粒子発生器に向けて弾性的に付勢される、機器。
（８） 実施態様１に記載の機器において、
アクチュエータをさらに含み、
前記圧力プレートは、前記圧力プレートを長さ方向に動かすように構成されたアクチュエータに接続される、機器。
（９） 実施態様１に記載の機器において、
前記機器は、高容量ガス流または低容量ガス流のうちの少なくとも一方を有する単一ホース接続で動作可能である、機器。
（１０） 輸送ガス流システム内に導入される固体二酸化炭素の粒子を生成するために回転可能なキャリヤを利用する方法において、
ａ．複数の第１および第２の凹型開口部を含む粒子発生器を提供する工程であって、各第１の凹型開口部は、第１の開口部を画定するために固定位置で第１のインサートを受容するように構成され、各第２の凹型開口部は、第１の位置と第２の位置との間で調節可能な第２のインサートを受容するように構成される、工程と、
ｂ．前記粒子発生器の第１の側面に対して、固体二酸化炭素のブロックまたは別々の粒子のうちの一方を圧縮する工程と、
ｃ．第１または第２の方向のうちの一方に、前記粒子発生器を回転させる工程と、
ｄ．前記粒子発生器の前記第１の側面の反対側にある、前記粒子発生器の第２の側面から、粒子を生成する工程と、
を含む、方法。

（１１） 実施態様１０に記載の方法において、
前記第１のインサートは、粒子を切削し、かつ前記粒子を前記第１の開口部に通して前記粒子発生器の前記第２の側面の方に向けるように構成された、作業エッジを含む、方法。
（１２） 実施態様１０に記載の方法において、
各第２の凹型開口部は、Ｔ字型であり、前記第２のインサートを受容するように構成され、前記第２のインサートは、Ｔ字型である、方法。
（１３） 実施態様１１に記載の方法において、
前記第２のインサートは、中心部分、前記中心部分の端部から延びる一対のアーム、前記中心部分の凹部内部に受容されるレバー、延長部材、および、前記レバーを回転可能に受容し、かつ前記レバーを前記延長部材に接続するように構成された、１組の保持ピンを含む、方法。
（１４） 実施態様１０に記載の方法において、
前記第２の凹型開口部は、開いた孔部分を画定する壁、および前記第２のインサートの少なくとも一部を受容するように構成された底面を有する、凹型部分を含む、方法。
（１５） 実施態様１４に記載の方法において、
ａ．前記第２のインサートが前記第１の位置において前記第２の凹型開口部内に配されると、前記第２のインサートは、前記底面の全体を覆い、かつ、前記開いた孔の少なくとも一部を露出し、前記第１の位置は、圧縮された前記ブロックまたは別々の粒子から粒子を生成するように構成された孔を提供する開位置となり、
ｂ．前記第２のインサートが前記第２の位置において前記第２の凹型開口部内に配されると、前記第２のインサートは、前記底面の一部および前記開いた孔の全体を覆い、前記第２の位置は、圧縮された前記ブロックまたは別々の粒子に対し閉じた表面をもたらす閉位置となる、方法。

（１６） 実施態様１４に記載の方法において、
前記第２のインサートは、ピン、および下面を含み、
前記ピンは、前記下面から突出し、
前記底面は、第３および第４の開口部を含む、方法。
（１７） 実施態様１６に記載の方法において、
ａ．前記第２のインサートが前記第１の位置において前記第２の凹型開口部内に配されると、前記ピンは、前記第３および第４の開口部のうちの一方に配されるように構成され、
ｂ．前記第２のインサートが前記第２の位置において前記第２の凹型開口部内に配されると、前記ピンは、前記第３および第４の開口部のうちのもう一方に受容されるように構成される、方法。
（１８） 実施態様１７に記載の方法において、
前記レバーは、前記ピンが前記第３および第４の開口部のうちの一方に配されるように前記下面が前記底面に隣接して保持されるロック位置から、前記ピンが前記第３および第４の開口部のいずれにも配されないように前記下面が前記底面から離間して配され得る非ロック位置へと、調節可能である、方法。
（１９） 固体二酸化炭素のブロックまたは別々の粒子を圧縮するための機器において、
ａ．少なくとも第１のインサートおよび第２のインサートと、
ｂ．複数の第１および第２の凹型開口部を含む回転可能なプレートを含む粒子発生器であって、各第１の凹型開口部は、第１の開口部を画定するために固定位置で前記第１のインサートを受容するように構成され、各第２の凹型開口部は、第２の開口部を画定する第１の開位置と、第２の閉位置との間で調節可能である、前記第２のインサートを受容するように構成される、粒子発生器と、
ｃ．前記ブロックまたは前記別々の粒子を受容するように構成された保管容器と、
ｄ．前記粒子発生器に向かって、また、前記粒子発生器から離れるように、前記保管容器内部を長さ方向に移動可能な圧力プレートであって、前記粒子発生器が粒子を生成するのに十分な力で、前記ブロックまたは別々の粒子を前記粒子発生器に向けて押しやるように構成される、圧力プレートと、
を含む、機器。
（２０） 実施態様１９に記載の機器において、
ａ．前記第１のインサートは、粒子を切削し、かつ、前記粒子を前記第１の開口部に通して前記粒子発生器の第２の側面の方に向けるように構成された、作業エッジを含み、
ｂ．各第２の凹型開口部は、Ｔ字型であり、前記第２のインサートを受容するように構成され、前記第２のインサートは、Ｔ字型であり、
前記第２のインサートは、中心部分、前記中心部分の端部から延びる一対のアーム、前記中心部分の凹部内部に受容されるレバー、延長部材、および、前記レバーを回転可能に受容し、前記レバーを前記延長部材に接続するように構成された１組の保持ピンを含み、前記レバーは、前記第２のインサートを、前記第２の凹型開口部に対して、前記第１の開位置と前記第２の閉位置との間で調節するように構成される、機器。

本発明の教示に従って構成された粒子ブラスト機器の斜視図である。 カバーが省略された、図１の粒子ブラスト機器の斜視図である。 図１の粒子ブラスト機器の粒子発生器およびフィーダー組立体を示す、上方左前からの斜視図である。 図１の粒子ブラスト機器の粒子発生器およびフィーダー組立体を示す、下方右前からの斜視図である。 図１の粒子ブラスト機器の粒子発生器およびフィーダー組立体の中線に沿った側面断面図である。 図１の粒子ブラスト機器の粒子発生器およびフィーダー組立体の中線に沿った正面断面図である。 図１の粒子ブラスト機器の粒子発生器の回転可能なキャリヤおよびハウジングの斜視図である。 図７の回転可能なキャリヤの分解組立図である。 図７の回転可能なキャリヤのブレードおよび調節可能なスライドの断面斜視図である。 図１０Ａは図７の回転可能なキャリヤのブレードの側面図、図１０Ｂは図７の回転可能なキャリヤのブレードの斜視図、１０Ｃは図７の回転可能なキャリヤのブレードの端面図である。 図７の回転可能なキャリヤの、内側の調節可能なスライドの斜視図である。 図７の回転可能なキャリヤの、外側の調節可能なスライドの斜視図である。 図１の粒子ブラスト機器のフィーダー組立体の分解組立斜視図である。 図１３のフィーダー組立体の下方シールの斜視図である。 図１３のフィーダー組立体の下方シールの上面図である。 図１の粒子ブラスト機器のフィーダー組立体の断面図である。 本発明の教示に従って構成された粒子ブラスト機器の、左前からの斜視図である。 図１６の粒子ブラスト機器の、左後ろからの斜視図である。 図１６の粒子ブラスト機器の供給容器を示す、左前からの斜視図である。 ドアが下方位置にある、図１８と同様の斜視図である。 図５と同様の斜視図であり、線形アクチュエータ、圧力プレート、およびリアカバーが、粒子発生器およびフィーダー組立体の残部から分解されている。 ドアが省略された粒子発生器およびフィーダー組立体を示す、右前からの斜視図である。 図２１の線２２−２２に沿った断面図である。 被駆動要素および回転可能なキャリヤの分解組立図である。 図１６の粒子ブラスト機器の粒子発生器の回転可能なキャリヤの外表面の平面図である。 図１６の粒子ブラスト機器の粒子発生器の回転可能なキャリヤの内表面の平面図である。 部分的に断面図の、回転可能なキャリヤの斜視図である。 部分的に断面図の、回転可能なキャリヤの斜視図である。 回転可能なキャリヤ、作業エッジ、およびスライドを示す分解組立図である。 回転可能なキャリヤのスライドを示す分解組立図である。 図２５の線３０−３０に沿った断面図である。 回転可能なキャリヤの調節可能なスライドのオーバーセンター調節機構（over center adjustment mechanism）を示す、図３０と同様の断面斜視図である。 回転可能なキャリヤの作業エッジの断片的な斜視図および図２５の線３２−３２に沿った断面図である。 図１６の粒子ブラスト機器のフィーダー組立体の分解組立斜視図である。 図３３に示すフィーダーブロックに取り付けられる入口付属品の断面斜視図である。 図３３のフィーダー組立体の下方シールの底面斜視図である。 図３３のフィーダー組立体の下方シールの上面図である。 フィーダー組立体を断面で示した、粒子発生器およびフィーダー組立体の、左からの斜視図である。 図１６の粒子ブラスト機器のフィーダー組立体の断面斜視図である。 開位置に配された回転可能なキャリヤに受容された代替的な可動インサートの断片的な斜視図である。 図３９の線４０−４０に沿った断片的な断面斜視図である。 図３９の線４０−４０に沿ったインサートの断片的な断面側面図であり、インサートのレバーが、開位置と閉位置との間でのインサートの調節を可能にする回転位置にある。 閉位置にある図３９のインサートの断片的な斜視図である。 図４２の線４３−４３に沿った断面図である。

Claims (22)

1. 固体二酸化炭素のブロックまたは別々の粒子を圧縮するための機器において、
   ａ．複数の第１および第２の凹型開口部を備える回転可能なプレートを含む粒子発生器であって、各第１の凹型開口部は、第１の開口部を画定するために固定位置で第１のインサートを受容するように構成され、各第２の凹型開口部は、第２の開口部を画定する第１の開位置と、第２の閉位置との間で調節可能である第２のインサートを受容するように構成される、粒子発生器と、
   ｂ．前記ブロックまたは前記別々の粒子を受容するように構成された保管容器と、
   ｃ．前記粒子発生器に向かって、また前記粒子発生器から離れるように前記保管容器内部で長さ方向に移動可能な圧力プレートであって、前記粒子発生器が粒子を生成するのに十分な力で、前記ブロックまたは別々の粒子を前記粒子発生器に向けて押しやるように構成された、圧力プレートと、
   を含む、機器。
2. 輸送ガス流システム内に導入される固体二酸化炭素の粒子を生成するために回転可能なキャリヤを利用する方法において、
   ａ．複数の第１および第２の凹型開口部を含む回転可能なキャリヤを提供する工程であって、各第１の凹型開口部は、第１の開口部を画定するために固定位置で第１のインサートを受容するように構成され、各第２の凹型開口部は、第１の位置と第２の位置との間で調節可能な第２のインサートを受容するように構成される、工程と、
   ｂ．前記回転可能なキャリヤの第１の側面に対して、固体二酸化炭素のブロックまたは別々の粒子のうちの一方を圧縮する工程と、
   ｃ．第１または第２の方向のうちの一方に、前記回転可能なキャリヤを回転させる工程と、
   ｄ．前記回転可能なキャリヤの前記第１の側面の反対側にある、前記回転可能なキャリヤの第２の側面から、粒子を生成する工程と、
   を含む、方法。
3. 二酸化炭素の別々の粒子を計量して提供するための機器において、
   ａ．別々の粒子を受容するように構成された、第一の端部を備える保管容器と、
   ｂ．内部通路と、
   ｃ．前記内部通路と前記保管容器の前記第一の端部との間に置かれたキャリヤであって、当該キャリヤは、前記保管容器に対して動くことが可能であり、複数の開口部であって当該複数の開口部を通って前記保管容器から前記内部通路へ、前記別々の粒子をある流速で通過させるように構成された複数の開口部を有し、前記複数の開口部の少なくとも一つの第１の開口部が、第１のサイズと第２のサイズとを含む当該第１のサイズと当該第２のサイズとの間で設定可能であるサイズを持っており、前記流速は、少なくも一部が、前記複数の開口部の前記少なくとも一つの第１の開口部の前記サイズによって決定される、キャリヤと、
   ｄ．前記保管容器内部で動くように配されたプレートであって、前記保管容器内部に配された前記別々の粒子を前記キャリヤに向けて押しやるように構成された、プレートと、
   を含む、機器。
4. 請求項３に記載の機器において、更に、
   ａ．前記保管容器が、二酸化炭素のブロックを受容するようにも構成されており、
   ｂ．前記プレートが、前記ブロックを前記キャリヤに向けて押しやるようにも構成されており、
   ｃ．前記複数の開口部の少なくとも一つの第２の開口部が、前記ブロックから粒子を切削し、当該切削した粒子を、前記複数の開口部の前記少なくとも一つの第２の開口部を通って前記内部通路に通過させるように構成された作業エッジを含む、
   ことを含む、機器。
5. 請求項４に記載の機器において、
   前記複数の開口部の前記少なくとも一つの第１の開口部は、第１の位置と第２の位置とを含む当該第１の位置と当該第２の位置との間で移動可能なインサートを含み、当該インサートが前記第１の位置に配されているとき前記少なくとも一つの第１の開口部は前記第１のサイズを有し、当該インサートが前記第２の位置に配されているとき前記少なくとも一つの第１の開口部は前記第２のサイズを有する、
   機器。
6. 請求項４に記載の機器において、
   前記インサートがオーバーセンターレバーを備える、機器。
7. 請求項４に記載の機器において、
   前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は半径方向に配されている、機器。
8. 請求項７に記載の機器において、
   前記複数の開口部の前記少なくとも一つの半径方向に配されている開口部は、前記少なくとも一つの第２の開口部を含む、機器。
9. 請求項４に記載の機器において、
   前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は非半径方向に配されている、機器。
10. 請求項４に記載の機器において、
    前記プレートは、前記キャリヤに向かって弾性的に付勢されている、機器。
11. 請求項３に記載の機器において、
    前記複数の開口部の前記少なくとも一つの第１の開口部が、第１の位置と第２の位置とを含む当該第１の位置と当該第２の位置との間で移動可能なインサートを含み、当該インサートが前記第１の位置に配されているとき前記少なくとも一つの第１の開口部は前記第１のサイズを有し、当該インサートが前記第２の位置に配されているとき前記少なくとも一つの第１の開口部は前記第２のサイズを有する、機器。
12. 請求項１１に記載の機器において、
    前記インサートがオーバーセンターレバーを備える、機器。
13. 請求項１１に記載の機器において、
    前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は半径方向に配されている、機器。
14. 請求項１３に記載の機器において、
    前記複数の開口部の前記少なくとも一つの半径方向に配されている開口部は、前記少なくとも一つの第２の開口部を含む、機器。
15. 請求項１１に記載の機器において、
    前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は非半径方向に配されている、機器。
16. 請求項３に記載の機器において、
    前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は半径方向に配されている、機器。
17. 請求項１６に記載の機器において、
    前記複数の開口部の前記少なくとも一つの半径方向に配されている開口部は、前記少なくとも一つの第２の開口部を含む、機器。
18. 請求項３に記載の機器において、
    前記複数の開口部の少なくとも一つの開口部は非半径方向に配されている、機器。
19. 請求項３に記載の機器において、
    前記プレートは、前記キャリヤに向かって弾性的に付勢されている、機器。
20. 所望の流速の別々の二酸化炭素粒子を計量して提供するための方法において、
    ａ．キャリヤを通して形成される複数の開口部の少なくとも一つの開口部の各サイズを設定することであって、前記少なくとも一つの開口部は、第１のサイズと第２のサイズとを含む当該第１のサイズと当該第２のサイズとの間の複数のサイズで設定可能であり，前記各サイズは、前記所望の流速と関連している、各サイズを設定することと、
    ｂ．前記別々の二酸化炭素粒子に対して、前記キャリヤを動かすことと、
    ｃ．前記キャリヤが動く間に、前記別々の二酸化炭素粒子を前記キャリヤに向けて押しやることと、
    ｄ．前記別々の二酸化炭素粒子を、前記少なくとも一つの開口部を通して内部通路中に通過させることと、
    を含む，方法。
21. 請求項２０に記載の方法において、
    前記各サイズを設定することが、オーバーセンターレバーを作動させることを含む、方法。
22. 請求項２１に記載の方法において、
    前記オーバーセンターレバーを作動させることが、前記オーバーセンターレバーを非ロック位置からロック位置に移動させることを含む、方法。

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