JPH0310762A - 粒状物の研磨処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋳物砂やその他の用途に利用される砂等の粒
状物の表面を研磨して再生するだめの装置に関する。

〔従来の技術〕

鋳造に利用する鋳物砂の粒子の表面は、鋳造時の粘結剤
又は付着物を除去しガスの発生を止めると共に強度を阻
害しないように研磨処理することが必要である。また、
コンクリートに利用される海砂には塩分が付着している
ため、これらの塩分も研磨処理によって除去されている
。

鋳物砂に利用する原妙の表面は一般に角ばったものが多
く、砂型の成形に障害を伴う。また、用途に応じて原妙
の粒子に粘結剤等を被覆して使われるので、この粒子を
何回も続けて鋳物砂として再利用すると、鋳造品の品質
にも影響を与えてしすう。

このように、各種の砂を利用する産業分野では原砂の表
面処理から再利用まで、粒子の表面を研磨することが必
要である。そして、この研磨処理のために、各種の装置
が既に開発されている。これらの装置は、砂の粒子に機
械的な打撃を与えて表面の付着物を強制剥離させたり、
遠心力を利用して吹き飛ばしたり、又はエアや水によっ
て洗い流す等の手段を基本としたものである。

また、これらの方法に代えて、処理すべき砂の粒子を槽
の中に投入し、回転する研削砥石によって粒子表面を削
り取るようにしたものもある。たとえば、その例として
本出願人が特願昭６１−１１７０００号として提案した
ものや、特公昭６３−１５０５３号公報やその他の公報
に記載されたものがある。これその周囲に粒子を撹拌す
ると共に研削砥石の周面への接触を促進させる回転ドラ
ムを設けたものである。このように研削砥石によって粒
子を研磨する構成では、従来方法に比べると、原妙の角
の面取から付着物の除去までが効率的に行えることがｖ
ｉＫ忍されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、鋳物砂の場合、鋳造した後に離型して回収し
たときの砂の温度は数百度にも達する。

このため、鋳物砂を再利用するときには回収した後直ぐ
にハンドリングできず、放置した状態で冷やす必要があ
る。短時間で冷却するには砂の堆積物の表面積を大きく
したり、撹拌することが有効である。しかし、前者の場
合では工場の中に広いストックヤードを必要とし、後者
では大掛かりな設備を新たに用意しなければならなず、
経済的な面での障害が大きい。

また、自然放熱によって鋳物砂を冷やす場合では、鋳造
型の製作、鋳造、離型回収、冷却及び再利用のサイクル
の中で、冷却期間が最も長くなる傾向にある。このため
、鋳造のサイクルタイムに比べると大幅な時間遅れを伴
いがちであり、鋳物砂を余分に用意してサイクルを合わ
せる必要がある。

このような問題に対して、ストックした鋳物砂をクーラ
ーによって冷却することも考えられる。

しかし、堆積している鋳物砂の内部への空気の浸透は極
めて少なく、撹拌装置等を備えていなければ効率的な冷
却は望めない。また、クーラー自体も大容量のものとし
なければ、短時間での鋳物砂の冷却は不可能であり、設
備費及び稼動費も高くｉ；る。

更に、研削砥石等によって表面を研磨処理された砂の粒
子は、塵埃と分離されてタンクに回収される。この回収
には処理槽からタンクへの送りのためのパケットエレベ
ータやベルトコンベア等力利用されている。この方法に
代えて、最も理想的なものとしては、処理槽とタンクと
の間を管路で接続し外部から圧縮空気を供給することに
より固気二相流として粒子を搬送することが考えられる
。

しかし、圧縮空気の流動エネルギのみを搬送力として利
用するので、タンクへ速やかに送り込むには管路の中途
に補助のノズル等を組み込む必要がある。また、移送管
の摩耗が激しいために保守点検の回数が多くなり、コン
プレッサ自体の能力も高める必要があるので設備全般に
費用が嵩みやすく、経済性の面で改良の余地が残ってい
る。

そこで、本発明は、砂の粒子を冷却しなから研磨処理で
きしかも回収後のタンクへの移送も大きなエネルギを必
要とすることなく効率的に行えるようにすることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の粒状物の研磨処理装置は、以上の目的を達成す
るために、粒状物の表面を研磨する研削ヘッドと、該研
削ヘッドの周りに設けた撹拌用の回転ドラムとを備えた
処理塔と、該処理塔に接続され吸引装置によって硬面時
に発生する粉体を空気と共に吸引する集塵装置と、前記
処理塔に連通接続されて冷却空気を送り込む冷却ユニッ
トとを備え、該冷却ユニットは、大気開放した冷却チャ
ンバと、該冷却チャンバと処理塔との間に設けた給気チ
ャンバとを備え、冷却チャンバは、通過する空気流れに
水を接触させる冷却構造を持ち、前記給気チャンバは水
切り用のインペラを内蔵していることを特徴とする。

また、研磨処理した粒状物を回収する回収装置を備え、
処理塔と回収装置との間を搬送管で接続すると共に移送
用の揚送装置を該搬送管の基端に設け、回収装置に搬送
管の先端を接続した比重分級のための分離塔を備え、分
離塔を還流管によって処理塔に連通接続すれば、搬送管
から分離塔までの流れを集塵装置の吸引力によって引く
こともできる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明の研磨処理装置の全体の系を示す図であ
る。

処理装置の全体の系は、処理する砂の粒子を投を分離す
る処理塔１．この処理塔１に冷却用の空気を送り込む冷
却ユニット２．処理後の粒子を回収する回収タンク３及
び処理塔からの粉体を回収する集席装置４によって構成
されている。集塵装置４は一般に利用されているもので
、粉体を空気と共に吸引するファン等の吸引装置４ａが
設けられている。

処理塔１は、架台１ａによって支持された研削基５と分
離塔６とを一体化したものである。研削基５の内部には
複数枚の研削ディスクを並べた研削ヘッド７及び投入し
た砂の粒子を研削ヘッド７の表面に効率良く接触させる
ための回転ドラム８が収納されている。第２図は第１図
のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、研削ヘッド７の外周に回
転ドラム８が同軸配置され、回転ドラム８０周面に向け
て砂粒子の投入口５ａ及び冷却空気供給口５ｂがそれぞ
れ研削基５に開けられている。また、研削基５の底面に
は処理粒子の回収口５Ｃを設け、分離塔６の上端には粉
体を含む空気を集塵装置４へ排気する排出口６ａを設け
ている。回収口５Ｃの下には、シリンダ５ｄによって移
動するシャッタ５ｅを配置し、ツイツチ式として砂を処
理した後このシャッタ５ｅを開いて粒子を放出する。

研削ヘッド７はその軸７ａを架台１ａに設けた軸受１ｂ
によって片持ち支持され、モータ９ａを駆動源としてチ
エイン９ｂ及びプーリ９Ｃによって回転駆動される。一
方、回転ドラム８も同様に架台１ａに設けて軸受ＩＣに
よってその軸８ａを片持ち支持され、モータ１０ａ、チ
エインｔｏｂ及びプーリＩＯＣを駆動系として回転駆動
される。このように、研削ヘッド７及び回転ドラム８を
それぞれ片持ち支持構造としたことにより、これらを研
削基５に対してそれぞれ別々に分けて着脱でき、組立て
や保守点検が容易になる。

回転ドラム８は軸８ａに連結した面板８ｂを一端に備え
、この面板８ｂに第２図に示すように複数枚のブレード
３Ｃを放射状に固定したものである。これらのブレード
８Ｃは研削へラド７の周面から離れた位置にその基端を
位置させ、投入口５ａからの妙の粒子を隣接するブレー
ド８Ｃの間に装入した後研削ヘッド７の周面に粒子を効
率的に接触させる。また、ブレード８Ｃの基端部には、
研削へラド７の磨滅によって半径が小さくなったときに
、研削ヘッド７の周面との距離を一定に保つスライドプ
レー）８ｄが取り付けられている。このスライドプレー
ト８ｄは長孔を利用して回転ドラム８の中心方向へ移動
可能としたもので、研削ヘッド７の磨滅量に応じて適切
にその位置を決めて固定される。

研削ヘッド７と回転ドラム８とを備えた研削基５内では
、これらの研削ヘッド７及び回転ドラム８は同じ方向又
は互いに逆向きに回転させ、また回転速度も適切に選択
することによって、投入する砂粒子の性状や異物の付着
状況に応じて研削へラド７への接触度を調整する。

冷却ユニット２は、外気を吸い込んで水等によって直接
空気を冷やしこれを処理塔１の中に給気するもので、給
水タンク１１．冷却チャンバ１２及び給気チャンバ１３
を備えている。給水タンク１１は外部の供給配管１１ａ
に接続したボールタップｌｌｂを内蔵し、常に一定量の
水が溜められている。そして、冷却チャンバ１２に水を
送り込む給水ポンプ１１Ｃを備えている。

第４図は冷却チャンバ１２の縦断面図、第５図は平面図
である。

冷却チャンバ１２は、通過する空気を水に直接接触させ
て冷却するもので、一端に空気の流入口１２ａを備える
と共に他端には冷却された空気を給気チャンバ１３に送
り出す排気口１２ｂをそれぞれ設けている。また、上部
には給水ポンプＩＩＣからの配管に接続される給水ヘッ
ダ１２Ｃが取り付けられ、冷却チャンバ１２の全体に水
を噴射する多数のノズル１２ｄがこの給水へラダ１２ｃ
に接続されている。

また、冷却チャンバ１２の下部には、ノズル１２ｄから
噴射されて底部に溜まった水を給水タンク１１に戻す還
流管１２ｅが接続されている。

更に、冷却チャンバ１２の内部には、ノズル１２ｄから
の散水を受ける複数のネット１４が収納されている。こ
れらのネット１４は第６図に示すようにたとえば合成樹
脂等の線材を利用してフィルタ状に形成したもので、上
端と下端に設けたホルダ１４ａによって冷却チャンバ１
２の内壁に支持される。下端のホルダ１４ａは還流管１
２ｅの下端レベルよりも低い位置に固定され、ネット１
４の下端が常に水に浸るようになっている。更に、ネッ
ト１４は第７図に示すように流入口１２ａから排気口１
２ｂへ向かう空気の流れ（図中の矢印方向）に直交する
ように配置したり、または同図（ハ）のように格子状に
配置して空気との接触面積を増やすこともできる。また
、ノズル１２ｄとネット１４とは、第４図に示すように
ノズル１２ｄが隣接するネット１４のほぼ中間となる位
置関係を持っている。このような配置により、ノズル１
２ｄから噴射された水は隣接した２枚のネット１４に降
りかかり、並んでいるネット１４の表裏両面に−様に水
を吹き掛ける。

冷却チャンバ１２においては、流入口１２ａから排気口
１２ｂに向けて空気を流すと、ノズル１２ｄから噴射さ
れた水が付着したネット１４によって濾過されるように
空気が通過する。そして、ネット１４に付着した水によ
って空気は抜熱され、排気口１２ｂに至るまでに温度降
下し、空気が冷却される。また、ネット１４に付着して
いる水だけでなく、ノズル１２ｄから連続的に噴霧され
る水によっても空気の冷却が促進される。そして、ネッ
ト１４を鉛直の姿勢に立ち上げてその上方のノズル１２
ｄから水を送り込むので、ネット１４を伝って水が底部
へ移動しやすい。このため、水の循環も比較的速く空気
との熱交換も促進されるので、効率的な空気の冷却が行
われる。

給気チャンバ１３は冷却チャンバ１２から湿気を含んだ
冷却空気を水切りして処理塔１へ送り込むもので、第８
図にその縦断面図を示す。

給気チャンバ１３は下端側を先細り状としたサイクロン
式のものであり、上端部に冷却チャンバ１２との連結管
１２ｆを接続している。内部の上端にはモータ１３ａに
よって回転するインペラ１３ｂが設けられ、流れ込む空
気に対してこのインペラ１３ｂが遠心分離機能を果たす
。また、給気チャンバ１３の内周壁には、スポンジ等の
ように水を吸い込みやすい吸水材１３Ｃが−様な厚さで
貼り着けられている。更に、下端には水溜り１３ｄが形
成され、水切りした水を給水タンク１１に戻す還流管１
３ｅがこの水溜り１３ｄに接続されている。

なお、還流管１３ｅは給水タンク１１に接続するほか、
第１図に示すように冷却チャンバ１２に連結してもよい
。また、連結管１２ｆは第９図の平面図に示すようにタ
ンジェンシャル式として給気チャンバ１３の周壁に接続
することもできる。この場合では、インペラＨｂの回転
による流入空気に与える遠心力を上げることができる。

更に、給気チャンバ１３の上端には、処理塔１へ空気を
送り込む排出口１３　ｆが設けられる。第１０図（ａ）
は第８図の■−■線矢視位置の断面をインペラ１３ｂ回
転時の圧力分布とともに示している。図示のように、イ
ンペラ１３ｂが高速回転すると、給気チャンバ１３の内
圧は、中心側が最も低く半径が大きくなるにつれ高くな
る。これは、インペラ１３ｂの回転による勤王の増加が
生じるためであり、インペラ１３ｂの中心側では負圧に
なることもある。

そして、排出口１３　ｆは、圧力分布線と照らしてみる
と、内圧が低くなる位置に設けられている。このように
排出口１３ｆが、内圧の低い部分に設けることによって
、−気に空気が排出口１３ｆから外部に出てしまうこと
が防止される。このため、湿気を含んだ空気がそのまま
流れ去ることはなく、砂の粒子に湿気を与えることが防
止される。また、排出口１３ｆと処理塔１との間には給
気管１３ｇが設けられ、その配管中には３方型の切換弁
１３ｈが組み込まれている（第１図）。

なお、第１０図Ｃｂ）のように、吸水材１３ｃと給気チ
ャンバ１３の内壁との間にスペーサ１３ｉを設けて空間
１３ｊを持たせてもよい。この場合では、遠心力による
脱水が吸水材１３ｃを通り抜けて内壁に達しやすく、効
率的な水の排出が可能となる。

給気チャンバ１３においては、冷却された空気が連結管
１２　ｆから流れ込むと、インペラ１３ｂの回転によっ
て空気流れに遠心力が与えられる。このため、冷却チャ
ンバ１２を通過するとき水に直接触れさせて冷却した空
気に含まれた水滴や湿気等は、遠心分離によって吸水材
１３Ｃに向けて吹き飛ばされる。このため、排出口１３
ｆから流れ去る空気から水滴や湿気を取り除く水切りが
給気チャンバ１３の中で行われ、砂の粒子の研磨処理に
好ましくない水分が処理塔１へ流れ込むことが防止され
る。

また、水切りされて吸水材１３Ｃの中に滲み込んだ水分
は、次第に水溜り１３ｄへ下降してゆき還流管１３ｅか
ら吸水タンク１１へ戻される。このとき、水分は吸水材
１３Ｃの中に浸透するので、インペラ１３ｂが高速で回
転しても水分が巻き上がるようなことはない。そして、
吸水チャンバ１３の内周壁は下に向けて先細り状となっ
ているので、インペラ１３ｂによる遠心力は吸水材１３
ｃに含んだ水分を下に押しやる分力に分解され、水分を
外側へ押さえ付けながら水溜り１３ｄに排除することが
できる。

なお、冷却チャンバ１２への吸引及び給気チャンバ１３
から処理塔１への空気供給は、集磨装置４による吸引力
を利用して行う。このことは、回収タンク３の作動とと
もに詳しく後述する。

回収装置３は、研磨処理後の粒子を空気搬送によって送
り込み、粒子を搬送時に発生した粉体から分離回収する
機能を持つ。そして、このような機能のために、回収タ
ンク１５及び分離塔１６を備えた構成となっている。

回収クンク１５は架台１５ａによって支持され、分離塔
１６から切り出した処理後の粒子を受は入れる流入口１
５ｂを上端に開けている。また、下端は切り出し用のシ
ャッタ（図示せず）等を備え、ベルトコンベア１５ｃに
よって粒子を回収する。

分離塔１６は回収タンク１５の上に固定され、下端を先
細り状として回収タンク１５の流入口１５ｂ側を向く放
出口１６ａを設けている。また、上端の周壁には処理塔
１に連絡する投入口１６ｂが開けられ、更に上端には発
生した粉体を処理塔１に戻すための還流口１６Ｃを設け
ている。第３図は第１図の■−ＩＩ線矢視による分離塔
１６の横断面図であり、分離塔１６の内部には隔壁１７
が設けられている。この隔壁１７は投入口１６ｂ側に偏
って分離塔１６の上端から鉛直の姿勢に固定され、下端
は中途まで延びて投入口１６ｂ側に小さい第１チヤンバ
１７ａ及び還流口１６Ｃ側に大きな第２チヤンバ１７ｂ
がそれぞれ形成されている。

一方、処理塔１の底部には処理後の粒子を回収装置３に
送り込むための揚送装置１８が設置され、これと分離塔
１６との間を搬送管１９によって接続している。第１１
図に揚送装置１８の縦断面図を示す。

揚送装置１８は架台１８ａの上にケーシング１８ｂ及び
ブロワ−１８Ｃを固定し、ケーシング１８ｂの中に切り
出された粒子をブロワ−１８ｃによって搬送管１９の中
に吹き上げる構成を持つ。ケーシング１８ｂの上端には
、処理塔１の回収口５Ｃを向くホッパ１８ｄが設けられ
、このホッパ１８ｄから処理済み粒子がケーシング１８
ｂの中に切り出される。搬送管１９はケーシング１８ｂ
に対して傾斜角を持って接続され、ブロワ−１８Ｃに連
結した噴出ヘッド１８ｅも搬送管１９の軸線に一致する
ように傾斜している。また、ホッパ１８ｄから流れ込む
粒子を噴出ヘッド１８ｅの先端部に導くガイド１８「も
ケーシング１８ｂの中に組み込まれている。なお、第１
図のものはホッパ１８ｄを設けずにケーシング１８ｂの
中に回収口５ｃを差し込むタイプであり、高さを低くす
るために作業床に一部を埋設している。

揚送装置１８はブロワ−１８Ｃからの送風によって処理
塔１から切り出した粒子を搬送管１９へ送り込み、固気
二相流として分離塔１６へ粒子を吹き上げるようにして
移送する。そして、ブロワ−１８Ｃのみによる移送力に
加え、集塵装置４による処理塔ｌ内の空気吸引を利用し
て搬送管１９の管内流れを促進させる。このことは、冷
却空気の供給と同様に後述する。

分離塔１６の還流口１６ｃには、回収した粒子以外の粉
体及び空気を再び処理塔１へ戻すための還流管２０が接
続されている。この還流管２０は分離塔６部分に接続さ
れ、粉体は集塵袋＠４の吸引力によって引き出される。

そして、集塵装置４の吸引力は分離塔１６内にも伝播し
、回収している粒子から発生した粉体は流れにのって処
理塔１に排出される。なお、還流管２０は処理塔ｌに直
結するのに代えて、第１図の一点鎖線で示すように切換
弁１３ｈに接続してもよい。

また、分離塔１６の放出口１６ａには粒子の重ｌによっ
て自動開閉する切出し弁２１が設けられる。この切出し
弁２１は、第１２図の斜視図に示すように、ゴム等を素
材とした円筒状のスリーブ２１ａを弁体として備え、負
荷が加わらないときに流路を閉じるようにアンカー２１
ｂによって引っ張りが与えられている。アンカー２１ｂ
は２本を１組として円筒状のスリーブ２１ａの半径方向
に対向した位置に連結されている。そして、第１２図の
ようにスリーブ２１ａの下端を半径方向へ引っ張ると、
図示のようにスリーブ２１ａの下端が偏平となり、切出
し流路を閉じる。第１３図と第１４図はスリーブ２１ａ
の開閉動作を示す概略図であり、アンカー２１ｂの他端
は回収タンク１５ａの上面に設けたベースブロック２１
Ｃに回転自在に連接されている。そして、第１３図にお
いては、アンカー２１ｂによる引っ張りによって前述の
ようにスリーブ２１ａが偏平となって流路を閉じている
。

ここで、分離塔１６内に処理済みの粒子が供給されて堆
積すると、その重量が下端の切出し弁２１に加わる。こ
のため、重量が次第に増してゆくと、弾性体を素材とし
たスリーブ２１ａは膨らみ始め、臨界点以上の重量とな
ると第１４図のようにスリーブ２１ａが中空状に開く。

したがって分離塔Ｉ６内の粒子が切り出され、回収タン
ク１５に放出される。

そして、切出しが進むにつれて分離塔１６内の粒子が減
り、重量が軽くなるとスリーブ２１ａの復元力によって
第１３図のように切出し流路を閉じる。このように、弾
性素材のスリーブ２１ａを弁体として利用することによ
り、分離塔１６に溜まった粒子の重量に応じて自動的に
切出し及び停止が行える。

第１５図は分離塔１６の切出し機構の他の例を示すもの
である。すなわち、同図（ａ）の縦断面図に示すように
、分離塔工６の底部に傾斜壁１６ｄを設け、その反対側
の縦壁に開けた放出口１６ａから粒子を流し落とす構造
となっている。そして、放出口１６ａには蓋２２がヒン
ジ２３によって開閉自在に取り付けられている。蓋２２
は分離塔１６の内部の粒子が傾斜壁１６ｄに沿って流れ
落ちるときの力によって自然に開き、力が小さくなると
自動的に閉じるような姿勢及び重量を持たせておく。こ
のような構成であっても、第１３図及び第１４図に示し
た切出し弁と同様に、分離塔１６の中に溜まった粒子の
重量に応じてこれを自動的に切り出すことができる。

第１６図は研削ヘッド７と回転ドラム８の別の取付は構
造例を示す要部の断面図である。なお、第１図及び第２
図で示したものと同じ部材については共通の符番で指示
し、その詳細な説明は省略する。

研削ヘッド８は、架台１ａに対して左右に移動可能なベ
ース５０によって片持ち支持されている。すなわち、ベ
ース５０にはモータ９ａが収納されると共に軸受１ｂが
固定され、適切な摺動構造によって架台１ａに連接され
ている。研削基５の側面には研削へラド８を出し入れす
るための半円形状のカバープレー）５１．５２が着脱自
在に取り付けられ、保守点検の際にはこれらを取り外し
て簡単に研削ヘッド３に対する作業が行える。また、研
削ヘッド７は複数の研削ディスクを配列したものなので
、これらを締め上げる機能を兼４ａでバランスウェイト
５３、５４が軸７ａに取り付けられている。すなわち、
左側のバランスウェイト５３は研削ヘッド７の一端を受
圧支持し、右側のバランスウェイト５４にはネジ要素を
設けて研削ヘッド７を締め上げる構成となっている。そ
して、このバランスウェイト５４は研削ヘッド７の締め
上げ調整だけでなく、バランス調整も同時に行う機能を
持っている。

一方、回転ドラム８の面板５５は外側に膨れ出た形状を
持ち、この中にバランスウェイト５４が収納される組立
て構造となっている。そして、面板５５には作業孔５６
が開けられると共に、開閉自在なカバー５７が取り付け
られている。この作業孔５６を利用すれば、研削へラド
７を研削塔５に組み込んだ後にバランス調整でき、組み
付は時に発生する部材のずれ等によるバランス狂いを再
調整できる。

また、稼動後に研削へラド７の周面が１滅したときには
、研削へブト７を引き抜くことなく作業孔５６から調整
作業できる。したがって、研削ヘッド７の１滅の度に必
要であった調整作業が簡単に行え、稼動率の向上及び再
生ｉ°イクルタイムも短縮が可能となる。

以上の構成において、砂の粒子の再生研磨処理は次のよ
うにして行われる。

まず、処理塔１の下端のシャッタ５ｅを閉じておき、投
入口５ａから処理する一定量の砂粒子を装入し、この投
入口５ａをカバー（図示せず）等によって閉じる。次い
で、集塵装置４を作動させて処理塔１内の粉度を吸引で
きる態勢としておき、モータ９ａ、１０ａを駆動して研
削ヘッド７及び回転ドラム８を回転させる。これらの研
削ヘッド７及び回転ドラム８の回転によって、装入され
ている砂の粒子は回転ドラム８によって撹拌されながら
研削ヘッド７０周面に接触する。第１７図は研磨状況を
示すもので、投入された粒子Ａは研削ヘッド７の周面に
接触した後研磨されて粉度Ｂを残し、自らは球状に近い
形状となるように処理される。

ここで、処理する砂の粒子の温度が高くしかも大気温度
も３０℃以上のような場合には、冷却ユニット２から冷
却用の空気を処理塔１へ供給する。

すなわち、既に説明したように、冷却チャンバ１２によ
って外部から送り込んだ空気を水に直接接触させて冷却
し、給気チャンバ１３によって水切りしたものが、給気
￥ｌ１３ｇから処理塔１に送り込まれる。この冷却空気
の給気は、集塵装置４による処理塔ｌ内の掃気を利用し
て行われる。つまり、集摩装置４は、研磨の際に分離塔
６内に舞い上がる微細な粉度を回収するための吸引装置
４ａを備えているので、冷却ユニット２を処理塔１に連
通接続させておけば、この吸引装置４ａにょる掃引効果
を受けて、空気が処理塔１の中へ吸い込まれるように流
れる。このため、冷却ユニット２に吸気用のファンやブ
ロワ−等を設けていなくても、冷却チャンバＩ２の流入
口１２ａによって大気開放しておけば、自動的に空気が
吸引されて処理塔１内へ冷却空気が送り込まれる。した
がって、冷却に必要な送風機等は一切不要であり、大型
のクーラーを利用する場合に比べて格段にコストを下げ
ることができる。なお、砂の温度が外気の温度差が１０
℃程度であれば、効率的な冷却が行えることが実験によ
って確認されている。

このように、処理塔ｌの中へ冷却空気を供給できるので
、鋳物砂等のように高い温度のまま処理しなければなら
ない場合でも、砂の粒子を研磨と同時に冷却することが
できる。そして、処理塔１内では回転ドラム８の回転に
よって砂の粒子は撹拌されているので、送り込んだ冷却
空気との接触が促進され、効率的な冷却が可能となる。

したがって、砂の粒子を予め冷却して処理塔１に装入す
る従来方法では冷却時間によって処理サイクルタイムが
変動していたが、冷却と研磨処理とを同時進行で行える
ので、稼動率及び生産性の向上が可能となる。

研削へラド７による砂の粒子の研磨処理が終了したら、
冷却空気の供給を切換弁１３ｈによって止め、シャッタ
５ｅを開いて粒子を回収装置３へと回収する。この回収
過程では、揚送装置１８のブロワ−１８ｃが作動し、前
述のように搬送管１９内を固気二相流で粒子を移送する
。一方、分離塔１６は還流管２０によって処理塔１内に
連通しているので、冷却空気の供給の場合と同様に分離
塔１６内の空気は処理塔ｌ側へ引かれる。したがって、
ブロワ−１８Ｃによる粒子の吹き上げ移送に加えて、集
塵装置４の吸引力が粒子の移送を援助する。このため、
ブロワ−１８ｃの能力を大きくしたり、搬送管１９に補
助のノズル等を備えたりする必要がなく、集塵装置４の
吸引力を有効に利用して設備を簡単にすることができる
。

搬送管１９を出て投入口１６ｂから分離塔１６に流れ込
む空気と砂の粒子は、まず狭い第１チヤンバ１７ａに流
れ込んで下に進み、その後空気は上側に流線を曲げ第２
チヤンバ１７ｂへ流入する。このとき第１チヤンバ１７
ａ内では流れは真下を向くので、重量のある粒子はその
まま下に流れ落ち、比重分級が行われる。一方、第１ヂ
ヤンバ１７ａの中の流路面積は小さいので、搬送管１９
を出た流れの流速は流路抵抗による影響を除いて余り小
さくはならない。そして、広い第２チヤンバ１７ｂへ流
入すると、流路面積が広がるため流速が低下し内圧は高
くなる。このため、第１チヤンバ１７ａを出た後に更に
空気の流れに乗って粒子が還流口１６ｃへ向かおうとし
ても、流速が小さくなって還流口１６ｃまでの時間が長
くなり、この間に粒子は下に落下してゆく。

このように、分離塔１６の中を２個の第１．第２チャン
バ１７ａ、１７ｂに分け、第２チヤンバ１７ｂ内の流れ
を遅くすることによって、粒子のみを効率的に回収タン
ク１５側に回収できる。

分離塔１６に溜まった粒子は、既に説明したように重量
が増えたときに自動的に開弁する切出し弁２１によって
回収タンク１５に切り出される。すなわち、弾性材を利
用したスリーブ２１ａを弁体としているので、粒子の重
量が増えるとスリーブ２１ａが膨らんで流路を開き、重
量が減れば復元力によって流路が閉じる。このように、
分離塔１６に溜まった粒子の重量に応じて自動的に回収
タンク１５に切り出されるので、手動式の開閉弁又は電
磁弁等を備える必要がなく、設備が簡略なものとなる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の研磨処理装置では、集
塵装置の吸引力によって外気を取り込んで水に直接接触
させて冷却した空気を研磨の処理塔に吹き込むようにし
ている。このため、従来のように粒状物が冷えてからハ
ンドリングしていたのに比べ、研磨と同時に粒状物の冷
却が行えるので作業効率が向上する。また、冷却設備と
して専用の大型クーラー等を備える場合に比べると、送
風用のブロワ−等が不要となり、簡単な設備で稼動させ
ることができる。

また、処理後の粒状物を回収する系でも、集塵装置の吸
引力を利用するので、吹き上げ用の揚送装置の能力を大
きくしたり搬送路に補助のノズル等を設ける必要はない
。このため、回収のための駆動装置を増設しなくても効
率的な回収が行え、設備の簡略化及び設備投資の低減が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研磨処理装置の全体の系を示す図、第
２図は第１図のＩ−Ｉ線矢視断面図、第３図は第１図の
ｆｆ−ＩＩ線矢視断面図、第４図は冷却チャンバの（概
略断面図、第５図は平面図、第６図はネットの断面図、
第７図はネットの配列を示す概略図、第８図は給気チャ
ンバの概略断面図、第９図は給気チャンバの別の例の平
面図、第１０図（ａ）は第８図のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面
図であって内圧分布と共に示す図、第１Ｏ図ら）は吸水
材と給気チャンバの内壁に隙間を設ける例を示す横断面
図、第１１図は揚送装置の断面図、第１２図は切出し弁
の斜視図、第１３図は切出し弁が閉じた状態及び第１４
図は開いた状態を示す概略図、第１５図は切出し弁の他
の例を示す概略図、第１６図は研削ヘッドと回転ドラム
の別の取付は例の断面図、第１７図は研削ヘッドによる
粒子の研削状況を示す図である。 １：処理塔　　　　　２：冷却ユニット３：回収装置　
　　　４：集塵装置 ４ａ：吸引装置　　　　５：研削基 ６：分離塔　　　　　７：研削ヘッド ８；回転ドラム　　　１１：給水タンク１２：冷却チャ
ンバ　　１２ｄ：ノズル１３：給気チャンバ　　１３ｂ
：インペラ１３Ｃ：吸水材　　　　１４：ネット １５：回収タンク　　　１６：分離塔 １７：隔壁　　　　　　１７ａ；第１チャンバ１７ｂ：
第２チヤンバ　１８：揚送装置１９：搬送管　　　　　
２０：還流管 ２１：切出し弁　　　　２１：蓋 ５０：ベース　　　　　５１．５２　：カバープレート
５３、５４　：バランスウェイト ５５：面板　　　　　　５６二作業孔 ５７：カバー 第 ４ 図 第 図 第 図 第 図 第 ０ 図 （０） （ｂ） 第 １ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒状物の表面を研磨する研削ヘッドと、該研削ヘッ
   ドの周りに設けた撹拌用の回転ドラムとを備えた処理塔
   と、該処理塔に接続され吸引装置によって研磨時に発生
   する粉体を空気と共に吸引する集塵装置と、前記処理塔
   に連通接続されて冷却空気を送り込む冷却ユニットとを
   備え、該冷却ユニットは、大気開放した冷却チャンバと
   、該冷却チャンバと処理塔との間に設けた給気チャンバ
   とを備え、冷却チャンバは、通過する空気流れに水を接
   触させる冷却構造を持ち、前記給気チャンバは水切り用
   のインペラを内蔵していることを特徴とする粒状物の研
   磨処理装置。 ２、粒状物の表面を研磨する研削ヘッドと、該研削ヘッ
   ドの周りに設けた撹拌用の回転ドラムとを備えた処理塔
   と、該処理塔に接続され吸引装置によって研磨時に発生
   する粉体を空気と共に吸引する集塵装置と、研磨処理し
   た粒状物を回収する回収装置とを備え、前記処理塔と回
   収装置との間を搬送管で接続すると共に移送用の揚送装
   置を該搬送管の基端に設け、更に前記回収装置は、搬送
   管の先端を接続した比重分級のための分離塔を備え、該
   分離塔を還流管によって前記処理塔に連通接続したこと
   を特徴とする粒状物の研磨処理装置。