JPH0158026B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、粒状物質、特に粉末物質の供給に関
し、限定するものではないが、本発明は、特に加
圧れたガス流中の研摩性粒状物質（abrasine
particulate materials）の供給に適した加圧ガス
状流中にパウダー粒子を供給する装置に関する。

本発明は、この種の用途に特に適しているの
で、本発明を研摩の目的に使用した例について以
下説明する。

本発明は粒子供給機構それ自体のみならず粒子
供給機構と関連した貯留供給容器（reserve
supply container）の特定の配列も含む装置に関
する。更に特定的には、本発明は振動式螺旋状粒
子供給チヤンネル（vibrating helical feed
channel）を有する粒子供給装置の使用に関し、
本発明は新規な方法で粒状物質の貯留供給物
（reserve supply）を供給機構に送るようになつ
ている貯留粒子供給容器の上記供給装置との組合
わせにおける使用にも関する。

従来技術及びその問題点 例えば、研磨作業に使用するため、加圧ガスに
よつて、研磨性粒状物質を搬送することが提案さ
れた。

しかしながら、従来の装置においては、加圧ガ
ス流内に粒状物質を供給する際に、詰まつてしま
つたり、均一に供給することができなかつたりす
ることがあるという問題を有していた。

更に、実用的な供給能力を有する従来の装置
は、その寸法が非常に大きくなるという問題点も
あつた。

問題を解決するための手段 本発明に従うと上記のとおりの問題点を解決す
るために、 直立している円筒状壁とこの円筒状壁の下方端
部に連結された底部壁とを含む供給チヤンバと、 上記底部壁の上方表面上にパウダーの堆積を形
成する手段と、 上記底部壁の上方表面上の上記パウダーの堆積
に隣接し且つ上記パウダーの堆積からパウダーを
受け取る入り口部分、及び上方領域の送出開口を
有する、上記円筒状壁の内側表面に設けられた螺
旋状粒子供給チヤンネルと、 上記底部壁の上方表面上の上記パウダーの堆積
からのパウダーを螺旋状に上方に供給するよう
に、上記円筒状壁及び上記底部壁を振動する手段
とを具備し、 上記底部壁の上方表面上にパウダーの堆積を形
成する上記手段が、 上記供給チヤンバの上に設けられてた貯留供給
容器と、 上記貯留供給容器内のパウダーの量が減少した
ときでさえ、実質的に一定の圧力でパウダーを上
記貯留供給容器から上記供給チヤンバの底部壁上
に供給する手段とを含み、 更に、上記送出開口を介して上記螺旋状粒子供
給チヤンネルに連通する送出ダクトを含む、上記
螺旋状粒子供給チヤンネルから送出されたパウダ
ーを同伴する加圧ガス流手段を具備し、 上記送出ダクトが、上記送出開口を介して上記
螺旋状粒子供給チヤンネルに連通し且つ上記螺旋
状粒子供給チヤンネル内において上方に供給され
るパウダーの総ての送出を行う管状入口端部分を
有する ことを特徴とする加圧ガス流内にパウダー粒子を
供給する装置 が提供される。

本発明の１つの重要な観点に従えば、貯留供給
容器は、大きい容器であるが、貯留供給容器にお
いて利用可能な大量の貯留供給物にもかかわら
ず、粒状物質の詰まり（packing）又はたまり
（backing up）を引起こすことなく供給機構に貯
留物質の流れの均一な導入を与えるような方法で
粒子供給機構と関連して配列されている。

本発明の他の観点に従えば、供給チヤンバ及び
貯留供給物容器の両方を加圧するための提案がな
される。この加圧は貯留供給容器及び供給チヤン
バの両方において同じ圧力を確立するように行な
われる。

本発明の更に他の観点に従えば、貯留供給容器
からの供給のために利用可能な貯留粒状物質の容
量に関して考慮して非常に小さな寸法の粒子供給
機構の使用に対する提案がなされる。これは貯留
供給容器から供給チヤンバへの粒状物質の送出
（delivery）を制御するための供給機構の特定の
配列により達成される。

作 用 まず、本発明の装置は、供給チヤンバの底部壁
の上方表面上にパウダーの堆積を形成する手段を
具備する。

この底部壁の上方表面上にパウダーの堆積を形
成する手段が、上記供給チヤンバの上に設けられ
てた貯留供給容器と、上記貯留供給容器内のパウ
ダーの量が減少したときでさえ、実質的に一定の
圧力でパウダーを上記貯留供給容器から上記供給
チヤンバの底部壁上に供給する手段とを含む。

このようにして、供給チヤンバの底部壁の上方
表面上に所定のパウダーの堆積が形成される。

本発明は、更に、直立している円筒状壁とこの
円筒状壁の下方端部に連結された底部壁とを含む
供給チヤンバと、上記底部壁の上方表面上のパウ
ダーの堆積に隣接し且つ上記パウダーの堆積から
パウダーを受け取る入り口部分、及び上方領域の
送出開口を有する。上記円筒状壁の内側表面に設
けられた螺旋状粒子供給チヤンネルと、上記底部
壁の上方表面上の上記パウダーの堆積からのパウ
ダーを螺旋状に上方に供給するように、上記円筒
状壁及び上記底部壁を振動する手段とを具備す
る。

このように、円筒壁の内側表面に設けられた螺
旋状粒子供給チヤンネルが振動せしめられること
によつて、パウダーは、上方に供給される。この
ように供給することによつて、パウダーの所定時
間当たりの供給量を一定に維持することができ、
且つパウダーが固まつたりすることを防ぐことが
できる。

そして、本発明の装置は、送出開口を介して上
記螺旋状粒子供給チヤンネルに連通する送出ダク
トを含む、上記螺旋状粒子供給チヤンネルから送
出されたパウダーを同伴する加圧ガス流手段を具
備し、この送出ダクトが、上記送出開口を開して
上記螺旋状粒子供給チヤンネルに連通し且つ上記
螺旋状粒子供給チヤンネル内において上方に供給
されるパウダーの総ての送出を行う管状入口端部
分を有する。

このようにして、加圧ガス流がパウダーを同伴
する。

（実施例） 前記した及び他の目的及び利点がいかに達成さ
れるかは添付図を参照する下記説明から更に十分
に明らかとなるであろう。

本発明の装置は中に粒子が分散している加圧さ
れたガス、たとえば空気の流れを送るように作用
しそしてソレノイド１１により制御された常閉弁
１０により制御されるようになつているガス流ダ
クト８を通して粒状物質、たとえば研摩性粉末
（adrasive powder）を供給するようになつてい
る。たとえば９で示された如きノズルを使用して
使用の点、たとえば、制御された研摩
（abrasion）を必要とする機械的又は電子工学的
部品に空気／研摩剤流を送ることができる。

第１図及び第６図に見られる如く、ガス流ダク
ト８は振動式粒子供給装置が組込まれている供給
チヤンバ１２の壁を通つて延びている。ガス流ダ
クト８は流れを促進するために下向きに傾斜する
ことができる。この供給装置は、図面に示された
如く、閉じた端部である底部壁１４を有する供給
チヤンバ１２の内側に頂部で上向きに開口してい
るシリンダ１３を具備する。このシリンダ１３が
直立している円筒状壁を構成する。

第１図及び第４図に示された如く、供給チヤン
バ１２は上部ふた部分１５によつて閉じられ、容
器の２つの部分は第１図及び第４図に示された如
く相互にボルト１６で連結されている。供給装置
のシリンダ１３はその内側表面に螺旋状粒子供給
チヤンネル（helical partical feed channel）１
７を備えており、その下端はその底部壁１４のす
ぐ上のシリンダ１３の底部と連通し、そしてその
上端は送出ダクト１８と連通し、送出ダクト１８
は、供給チヤンネル１７から上向きに開口した濾
斗１９に、供給されるべき粒状物質を送り出し、
濾斗１９の底部はガス流ダクト８に連通してい
る。

シリンダ１３は振動型の供給機構であり、そし
てこの目的に対して、装置は、この場合にシリン
ダ１３に伝達される振動運動を発生するための多
数の周知の装置の何れかの部分を含んで成る基部
２０に取付けられる。

基部２０を構成する電気的に操作される装置は
良く知られており、そして以後言及される如く、
適当な回路を介して操作電流を与えることができ
る。

振動発生器は商標名SYNTRON、たとえば
Model EB−00下に市場で入手可能な型のもので
よい。この型の振動装置はシリンダ１３の振動
（vibratory oscilations）を生成する作用をし、
それによりガス流ダクト８に送るためにシリンダ
１３の底部から供給チヤンネル１７を通つて上向
きに粒状物質の供給する。

本発明に従えば、螺旋状粒子供給チヤンネル１
７から送出ダクト１８に供給するための粒状物質
は、貯留供給容器２１から供給チヤンバ１２に供
給される。この貯留供給容器２１は頻繁でない間
隔でのみそれが充填又は再充填を必要とするよう
に相当な容量であることができる。供給貯留供給
容器２１の底部から供給管２２を介して行なわ
れ、供給管２２は貯留供給容器２１の底部と連通
し、そして供給チヤンバ１２の底部壁１４の内側
表面に近接したレベルに下向きに延びている。供
給管２２は、それが容易に取外すことができ且つ
種々のタイプの粒状物質の供給に適合した他の寸
法の管により置換できるように容易に分離可能な
ねじつき取付け部２２ａを有する。供給管２２の
下端と底部壁１４との間の間隔は記号ABにより
示される。間隔ABは供給される物質の特徴、特
に粒径に従つて選ばれる。

貯留供給容器２１の壁は、部分２１ｂにおいて
下向きに収束（conuerges）し、そして容器のこ
の収束する部分２１ｂの傾斜は特に取扱われる粒
状物質の粒径を含めて、その特徴にも依存する。
部分２１ｂの角度は貯留供給チヤンバ２１中の残
りの物質が、貯留供給容器２１中に物質が残つて
いる限り重力によつて下向きに供給機構に供給さ
れるような角度である。故に、この角度は取扱わ
れる物質の“安息角”（angle of repose）に関係
する。換言すれば、容器の部分２１ｂの角度は、
物質が容器の下部壁に静止しないで供給管２２へ
流れ続けそして供給管２２を粒状物質で一杯に保
持するように十分に急であるべきである。50ミク
ロンの平均粒径を有する酸化アルミニウムの如き
粒状物質に対して部２１ｂの壁の傾斜の例とし
て、角度は鉛直方向に対して約60゜であるべきで
ある。10ミクロンの平均粒径を有する酸化アルミ
ニウムの場合に、角度は鉛直に対して約30゜であ
るべきである。

供給管２２の下端とシリンダ１３の底部壁１４
の間の間〓ABは取扱われる粒状物質の安息角に
も関係する。この間〓ABは供給容器の底部壁１
４の上部表面への、従つて供給チヤンネル１７の
入口端への物質の連続した供給を与えるのに十分
であるべきである。しかしながら、間〓ABは供
給容器の底部にあふれ出て（flood）、それにより
供給チヤンネル１７に上向きに供給される粒状物
質の量を過度に増加させる程に大きくすべきでは
ない。

貯留供給容器２１は、ボルト２１ａによつて下
にある供給チヤンバ１２と接続されるようになつ
ている。供給チヤンバ１２とは別々に貯留供給容
器２１を形成することは望ましくない。何故なら
ばこれは種々の異なる寸法の貯留供給容器の取替
えを許容しそれにより装置を種々の異なつた使用
に適合せしめるからである。

貯留供給容器２１に関しては、全体として円錐
形状の装置２３が、望ましくは貯留供給容器２１
の下部部分に位置づけられ、この装置２３の傾斜
した壁は、貯留供給容器の下部部分への、従つて
供給管２２への粒状物質の供給を与えるための孔
２４を有する。この装置２３は貯留供給容器２１
中の物質の供給の重量の一部を引き受ける作用も
する。

貯留供給容器２１は、所望ならば、カートリツ
ジとして形成することができ、またカートリツジ
を受け入れるようにすることもできる。

後記のとおりの方法において、供給チヤンバ１
２は、接続部２５を通つて圧力下のガスたとえば
空気を供給されることがわかるであろう。同様
に、接続部２６は圧力下のガスを貯留供給容器２
１に供給する作用をしそして供給チヤンバ及び貯
留供給容器は等化された圧力条件下に操作するこ
とが好ましい。この圧力は、ガス流をガス流ダク
ト８に導き、粒子の流れは、振動供給チヤンバを
構成するシリンダ１３において螺旋状粒子供給チ
ヤンネル１７により確立された供給速度に従つて
ガス流ダクト８に送り出される。

前記した配列の故に、使用場所に送り渡すため
ガス流ダクト８に導入される粒状物質の又はガス
の供給の速度に不利に影響を与えることなく、大
容量の粒状物質を全装置に仕込むことが可能とな
る。

別個の上部チヤンバである貯留供給容器２１に
おいて粒状物質の貯留供給物を取扱う故に及び粒
状物質を貯留供給容器２１から供給管２２を通し
て振動供給チヤンバであるシリンダ１３の底部に
供給する方法の故に、種々の他の形態の公知の装
置に関して実施可能であるよりははるかに小さい
寸法の振動装置で所定の供給速度を与えることが
可能となる。換言すれば、これらの特徴は振動供
給チヤンバ及び他の関連した部分の寸法を減じる
ことを可能とする。

これらの特徴は、非常に微細な粒径の粒状物質
ですら、装置の大きい全貯留容量にもかかわらず
容易に取扱うことができ、そして均一に供給する
ことができるという利点を更に有する。

電気的及び空気圧式制御システムを考慮する前
に、貯留供給容器２１の頂部における構造に注意
を向けてみる。貯留供給容器２１の貯部の円形キ
ヤビテイに挿入可能なふた２７が設けられてい
る。ふたは２８で示されたラツチ機構を備えてお
り、ラツチ機構２８は環状リング２９の下に係合
するように半径方向に動かされるようになつてい
る。これらのラツチ機構２８の作用はロートレツ
クを切られたノブ３０によつて又は環状リング２
９とラツチ機構２８の交互の係合及び離脱を与え
る他の適当な機構により制御されるようになつて
いる。第１図において、供給チヤンバ１２及び貯
留供給容器２１のための圧力接続部２５及び２６
がパイプ３１により相互接続され、それにより圧
力が等化されることを確実にすることがわかるで
あろう。システムは圧力下のガス、たとえば空気
を、所望の方法で、たとえば、３２で略図で示さ
れた供給ラインによつて供給されることができ、
そしてこの供給ライン３２は使用されるガスの圧
力調節されたソースと接続することが望ましい。
供給ライン３２は接続部２５及び２６と接続さ
れ、チエツク弁３４及びソレノイド制御弁３５も
有する接続部３３を介してパイプ３１とも接続さ
せるようになつている。ソレノイド制御弁３５は
ソレノイド３６によつて操作されるようになつて
おりそしてこの装置は、装置の主制御装置
（matser control）がオンされるときソレノイド
により開くことができる常閉弁を与える。

研摩剤粉末に関して装置が使用される典型的な
場合に、供給チヤンバ及び貯留供給容器の両方内
の圧力は５〜300psi（約0.35〜21.1Kg／cm²）の程度
であり、たとえば約85psi（約6.0Kg／cm²）である
ことができる。

供給チヤンバ１２及び貯留供給容器２１の両方
から排出接続部３７を介して加圧された空気を排
出するための提案もなされる。この排出接続部３
７は弁３９が開いているとき排気パイプ３８を介
して大気に送り出すことができる。弁３９はソレ
ノイド４０により制御されるようになつておりそ
してこれは、弁３９が主制御装置がオンにされる
ときを除いて開いたままであるように普通は開い
たソレノイド弁である。

２つのソレノイド３６及び４０は、制御スイツ
チ４１を介して電流を供給される。制御スイツチ
４１は４２で全体を示された主電力スイツチを介
して電流を受け取る。制御スイツチ４１からソレ
ノイド３６及び４０に延びている回路は自動遮断
装置４３によつても制御され、自動遮断装置４３
は貯留供給容器２１のふた部分に配置されそして
ラツチ機構２８の１つの影響下にシフト可能に動
くことができる。ノブ３０がラツチ機構２８に係
合するように操作されると、自動遮断装置４３と
関連しているラツチ機構はソレノイド３６及び４
０に操作電流を与えるように、制御スイツチ４１
を通る回路が完成される位置にシフトされる。ラ
ツチ機構２８がノブ３０の作用によつて引き退げ
られると、自動遮断装置４３は電流がソレノイド
３６及び４０に送られるのを防止する。これによ
つて、ふた及びのラツチが閉じられていないとき
加圧ガスの導入を自動的に防止する。

上記のとおりの制御装置によつて、主電力スイ
ツチ４２の閉は供給チヤンバ１２及び貯留供給容
器２１の両方の加圧を与えることがわかるであろ
う。主電力スイツチ４２が開かれると、NCソレ
ノイド３６はソレノイド制御弁３５を閉じ、それ
により圧縮空気の供給を遮断しそしてNOソレノ
イド４０は弁３９を開き、それにより供給チヤン
バ１２及び貯留供給容器２１の両方からの圧力の
放出（bleeding off）を可能にする。

主電力スイツチ４２は、ガス流ダクト８を介し
て空気／研摩剤流れの送りを制御するNCソレノ
イド１１を含む或る他の装置への電流の送りも制
御する。この作用は手動で操作できるスイツチ４
４の制御下にある。スイツチ４４は振動調節装置
４５への電流の送りも制御し、振動調節装置４５
を介して電流は振動機構４６に供給され、振動機
構４６には振動シリンダ１３のための基部２０が
取付けられている。振動調節装置４５は振動シリ
ンダ１３に伝達される振動の強度を調節し、した
がつてガス流ダクト８への粉末状物質の供給速度
を調節する制御ボツクスと似ている。この装置の
故に、振動作用はガス流ダクト８が開いていると
きのみ起こる。

供給チヤンバ１２及び貯留供給容器２１の加圧
は空気／研摩剤流れの実際の送りとは無関係に達
成されることは更に留意されるべきであり、これ
は望ましい。何故ならば、所望の圧力は研摩剤粒
子が実際の研摩操作に使用される時の前に予め確
立されるのが好ましいからである。時間間隔は、
もちろん、貯留供給容器及び供給チヤンバ内に圧
力を発生させるのに必要であり、そしてこれが確
立されると、研摩剤流の送りの実質的に瞬間の作
用はスイツチ４４の操作により随意に行なうこと
ができる。

本明細書に開示された装置は種々の粒状物質の
何れの取扱いにも適合しており、そして特に微細
な又は小さな粒径の研摩剤物質の取扱いに対して
好適である。供給チヤンバ１２との組合せにおけ
る貯留供給容器２１の使用の故に、相対的に大き
い容量の取扱われるべき物質を、装置に仕込むこ
とが可能であるとともに、同時に、振動装置及び
振動シリンダ１３の小型化を可能とする。

貯留供給容器２１の底部における部分２１ｂの
傾斜の故に、そして貯留供給容器の下部部分にお
ける円錐形状の装置２３の配列の故に、更にシリ
ンダ１３の底部壁１４に対する供給管２２の近接
した間〓の故に、粒状物質の連続し且つ制御され
た供給が、大容量貯留容器からですら保証され、
シリンダ１３の内側を含めてシステムにおけるい
かなる点においても過剰の付着（build−up）を
伴なうことがない。例示しそして説明した種類の
装置を用いると、たとえば平均して約0.3ミクロ
ン乃至100ミクロンの範囲にある研摩剤粒状物質
を取扱うとき、シリンダ１３は分配される粉末に
依存して寸法を直径１インチ（約2.54cm）に減じ
ることすらできる。

（効果） 上記のとおりであるので、本発明に従うと、円
筒状壁及び底部壁を振動させることによつて、パ
ウダーを螺旋状に上方に供給し、パウダーを加圧
ガス流に同伴せしめることができる。供給される
パウダーの量は振動の態様を調整することによつ
て、正確に制御することができる。

このように振動によつてパウダーの供給する
と、パウダーを好適に加圧ガス流に同伴せしめる
ことができる。パウダーの供給量は、加圧ガス流
の圧力等に実質的に影響されない。

更に、貯留供給容器内のパウダーの量が減少し
たときでさえ、実質的に一定の圧力でパウダーを
上記貯留供給容器から上記供給チヤンバの底部壁
上に供給する手段を含み、このため、パウダーの
供給量は、貯留供給容器内のパウダーの量の影響
も受けない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う装置の１つの例の鉛直
断面図であり、好ましい電気的及び圧力制御シス
テムも略図で示す。第２図は、第１図に示された
装置の頂面図であり、第１図のライン２−２にお
ける断面図及び１部分の水平断面図も示す。第３
図は、第１図の断面ライン３−３における貯留供
給容器の水平断面図である。第４図は、第１図の
ライン４−４における供給チヤンバの水平断面図
である。第５図は、貯留供給容器のふた閉鎖機構
の部分を示す拡大部分図であり、いくらかの要素
は鉛直断面で示されている。第６図は、供給チヤ
ンバ内に配列されている螺旋状供給チヤンネルの
拡大鉛直断面図である。第７図は、第６図のライ
ン７−７−における装置の水平断面図である。 ８……ガス流ダクト、９……ノズル、１０……
常閉弁、１２……供給チヤンバ、１３……シリン
ダ、１７……螺旋状粒子供給チヤンネル、２０…
…基部、２１……貯留供給容器、２２……供給
管、２３……円錐の装置、２５，２６……接続
部、２７……ふた、２８……ラツチ機構、３１…
…パイプ、３２……ガス供給ライン、３５……ソ
レノイド制御弁、４１……制御スイツチ、４２…
…主電力スイツチ、４３……自動遮断装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直立している円筒状壁１３とこの円筒状壁１
   ３の下方端部に連結された底部壁１４とを含む供
   給チヤンバと、 上記底部壁１４の上方表面上にパウダーの堆積
   を形成する手段２１，２１ｂ，２２，２３，２４
   と、 上記底部壁１４の上方表面上の上記パウダーの
   堆積に隣接し且つ上記パウダーの堆積からパウダ
   ーを受け取る入り口部分、及び上方領域の送出開
   口を有する、上記円筒状壁の内側表面に設けられ
   た螺旋状粒子供給チヤンネル１７と、 上記底部壁１４の上方表面上の上記パウダーの
   堆積からのパウダーを螺旋状に上方に供給するよ
   うに、上記円筒状壁１３及び上記底部壁１４を振
   動する手段２０とを具備し、 上記底部壁１４の上方表面上にパウダーの堆積
   を形成する上記手段２１，２１ｂ，２２，２３，
   ２４が、 上記供給チヤンバの上に設けられてた貯留供給
   容器２１と、 上記貯留供給容器２１内のパウダーの量が減少
   したときでさえ、実質的に一定の圧力でパウダー
   を上記貯留供給容器２１から上記供給チヤンバの
   底部壁上に供給する手段２１ｂ，２２，２３とを
   含み、 更に、上記送出開口を介して上記螺旋状粒子供
   給チヤンネルに連通する送出ダクト１８を含む、
   上記螺旋状粒子供給チヤンネル１７から送出され
   たパウダーを同伴する加圧ガス流手段１８，１
   ９，８を具備し、 上記送出ダクト１８が、上記送出開口を介して
   上記螺旋状粒子供給チヤンネル１７に連通し且つ
   上記螺旋状粒子供給チヤンネル１７内において上
   方に供給されるパウダーの総ての送出を行う管状
   入口端部分を有する ことを特徴とする加圧ガス流内にパウダー粒子を
   供給する装置。 ２ 上記送出ダクト１８の管状入口端部が、上記
   螺旋状粒子供給チヤンネル１７から実質的に接線
   方向に延びている特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ３ 上記送出ダクト１８の管状入口端部が、上記
   螺旋状粒子供給チヤンネル１７から実質的に水平
   方向に延びている特許請求の範囲第１項記載の装
   置。