JPH02503166A - ガス爆発溶射装置のバレルに粉末を送入する装置 - 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】 ガス爆発溶射装置のバレルに粉末を送入する装置発明の分野 本発明は一般に、工作物に粉末被覆を被着する装置に関するものであり、特にガ ス爆発溶射装置のバレルに粉末を送入する装置に関するものである。

本発明は、高度に腐食性媒質の中で作動する機械および機構のユニットおよび部 品を強度の摩損から防護するため、ガス爆発によって耐火性、耐蝕性および対摩 性被覆を得るためにもつとも有効に使用される。

発明の背景 ガス爆発によって被覆を被着する工程は本質的に下記のとおりである。一端の開 いたバレルを爆発性ガス混合物によって充填し、被覆を生じるための粉末を送入 し、バレルの閉じた末端において爆発を開始する。爆発生成物の高温（〜４００ ０℃）−高速（〜１５００ｍ／ｓ）流が粉末粒子を加熱し加速して、これらの粒 子がバレルの開放端部の手前に配置された工作物の面に投げつけられて被覆を形 成する。一般に、ガス爆発被覆装置は自動的に制御され、爆発工程は約１０シヨ ツト／秒の頻度で繰り返される。

ガス爆発溶射装置の主要ユニットの１つは、粉末材料特表平２−５０３１［；６ （２） をバレルに送入する構造である。この構造は所定量の粉末をバレルの所定部分に 所定の時点に搬送するように構成される。このような条件が正確に守られるほど 、被覆の安定性、被覆と工作物面との強い接着、被覆の多孔度および１シヨツト 後の被覆の厚さなどの特性によって表される被覆の品質が向上する。

この種の装置の正常な機能を妨げる要因は下記である。

すなわち、爆発生成物がバレルから粉末送入装置の７１ウジングに進入する現象 （バツクファイア）、および爆発性混合物が装置のバレルに送入される原に装置 のノ＼ウジングの中に進入する現象。これら２つの現象は装置の機能停止に導く 場合がある。

従って、装置の長い寿命と５〜５０μｍの粒径の粉末を１〜１０サイクル／秒の 頻度で周期的に安定送入する事、各サイクルについて正確に設定された粉末量、 ／くツクファイアに対する装置の確実な防護、爆発生成物流の中の粉末粒子の均 等な分布、粉末計量凹部を充填する粉末の流動性、種々の量の粉末およびキャリ アガスに対する自動遠隔制御の可能性、およびバレルに入る粉末搬送ガスの量を 最小限に成す事を保証するように、バレルに対する粉末搬送構造を設計しなけれ ばならない。

現在、ガス爆発による被着装置は２つの型、すなわち空気式と機械式の粉末送入 構造を使用する。空気式構造においては、粉末は装置のバレルに対して圧搾空気 によっで連続的に、またはパルス方式で搬送される。バレルに対する粉末の連続 送入の場合、バレルの中において粉末は細長いミスト状に拡散される。この場合 、バレルの軸線に沿った粉末粒子の切位置の差異の結果、これらの粒子がバレル の中において爆発生成物によって加速されまた加熱される際に粒子の速度と加熱 温度の変動を生じる。実験結果によれば、所定量の粉末材料から高品質の被覆を 得るためには、バレルから粉末粒子が脱出する際に、バレルに供給された一定量 の粉末のすべての粒子の速度と温度が近似的に同等となる必要がある。このよう な条件は粉末の連続送入に際しては達成されず、従って粉末の連続送入の結果と して不安定な特性を有する低品質の被覆が得られる。

バレルに対する粉末のパルス送入の場合、装置の作動サイクルに対応して秤量さ れた量の粉末がバレルに対する導入区域において小容量の中に局限されるので、 バレルからの出口および被覆される面の近くの粉末粒子の速度と温度の分散が少 なくなる。このようなバレルに対する粉末のパルス送入は被覆被着工程の制御を 可能とする。

バレルに対して送入される粉末量は、粉末搬送管の直径の変動、または粉末計量 四部を有するロッドを粉末ホッパの中に押し込む深さの変動など、種々の方法で 設定されるが、このような粉末計量構造の本質的な欠点は、粉末の低流動性によ り、または計量凹部の摩損による粉末計量装置の容積の変動の故に、バレルに導 入される粉末量の変動（数１０％に達する変動）を生じて、その結果被覆の特性 が不安定になる事にある。

公知の粉末送入構造は、粉末搬送ガスパイプを通して伝播するバツクファイアを 防止する手段を有しない。バツクファイア作用を防止するために、粉末搬送管を 延長すれば、粉末搬送の遅れを生じ、従って構造の応答を遅くする。

本発明による構造にもっとも近似した構造は、圧搾ガスによって駆動されるピス トン弁を収容した圧力密封円筒形ハウジングを含む。

このハウジングは粉末を収容しハウジング内部と連通したホッパと、粉末計量凹 部およびドライバを備えた滑り弁とを含み、前記ハウジングは粉末をホッパから 粉末計量凹部に搬送する通路と、圧搾ガスを送入する通路と、粉末を粉末計量凹 部からバレルまで搬送する通路とを有する。

前記滑り弁の中に粉末計量凹部が配備され、前記滑り弁の一方の極端位置におい て、前記凹部がホッパと連通して粉末を装入されるように配置され、滑り弁の他 方の位置においては、前記粉末計量凹部は、粉末をバレルに送入する孔と、粉末 を粉末計量凹部からバレルに搬送する圧搾ガスを送入する孔とに連通する。この 構造においては、バレルに送入される粉末量は粉末計量凹部の容積によって設定 され、前記ピストン弁が粉末計量凹部をバツクファイアから防護する。粉末をバ レルに送入する孔が爆発中にピストン弁によって閉鎖されるからである。

しかしこの粉末計量装置の構造においては、ピストン弁とハウジングの接触面の 間隙の中に、バレルに送入される粉末が進入して、滑り弁を閉塞させ、粉末計量 装置を破損させる可能性がある。また滑り弁とハウジングの接触面の間隙に粉末 の進入する結果、これらの接触面の急速な摩耗を生じ、バレルに送入される粉末 量を低下させる。この故に、粉末の損失は粉末計量凹部によって決定される粉末 量の３０〜４０％にも達し、その結果爆発ごとに被着される被覆の厚さが不安定 となる。

発明の概要 本発明の目的は、滑り弁とハウジングの係合面の間隙に粉末が進入する事による 滑り弁の閉塞と摩耗を防止し、バレルに対する粉末の正確な安定した計量−送入 を保証するガス爆発溶射装置のバレルに粉末を搬送する装置を提供するにある。

ハウジングと、粉末を収容し前記ハウジングの内部と連通したホッパと、前記ハ ウジングの中に配備され粉末計量凹部とドライバとを有する滑り弁とを含み、前 記ノ１ウジングは圧搾室気送人通路と、ホッパから前記粉末計量凹部に粉末を搬 送する通路と、前記粉末計量凹部からバレルに粉末を搬送する通路とを有するガ ス爆発溶射装置のバレルに粉末を送入する装置において、前記滑り弁はハウジン グの上部に配置され、ハウジングの前記通路の排出孔区域に対して爆発され、前 記滑り弁の７１ウジングと接触する前に前記粉末計量凹部が形成され、さらに滑 り弁に連結された締切部材を備え、前記締切部材は前記滑り弁の一方の極端位置 において前記粉末計量凹部からバレルに粉末を搬送する通路の排出孔を閉鎖し、 前記滑り弁の他方の極端位置において、前記粉末計量四部が前記通路の排出孔に 連通するように成された装置によって前記本発明の目的は達成される。

粉末計量装置の本発明による構造は、長寿命を有し、バツクファイアに対して確 実に防護され、小容量のバレルに対して一定量の粉末を送入して、安定的特性を 有する高品質被覆を得る事ができる。これは、滑り弁を粉末計量装置の上部に配 置し、滑り弁の表面の大部分がハウジングと接触せず、滑り弁の自由面の縁に加 えられる圧力がハウジング中の滑り弁の閉塞を防止する事によって構造の作動性 と長寿命とを保証する。ハウジングと滑り弁の接触面の間の間隙中に粉末が侵入 すれば、滑り弁が接触面に対して垂直な線に沿って移動させられ、従って粉末が この間隙を離れてハウジングの底部に落下する。

粉末計量装置を凹部状に構成する事により、粉末の正確な計量を保証しまた計量 凹部からの粉末の漏れを防止する事ができる。

バツクファイアに対する粉末計量装置の防護は、滑り弁とドライバに接続された 締切部材によって保証される。

この締切部材は滑り弁と同期的に移動して、粉末を粉末計量凹部からバレルに搬 送する通路の出口を確実に閉塞する。

本発明の好ましい実施態様においては、ハウジングと接触する滑り弁の面に第２ 凹部が配置され、またハウジングは、滑り弁の一方の極端位置において、前記第 ２凹部を通して圧搾ガスを送入する通路をホッパの内部と連通する通路を有する 。一定量の圧搾空気がホッパの底部から粉末を持ち上げて、粉末のブリッジング を防止する。

本発明の他の実施態様においては１．締切部材はクサビ状を有する。

この締切部材の形状は、粉末計量装置をバツクファイアに対して防護すると共に 、粉末計量凹部をホッパの排出孔の下方にロックする事ができる。

好ましくは滑り弁は角柱状を有する。

この滑り弁の構造は最も簡単である。

図面の簡単な説明 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明する。付図において、 第１図は滑り弁の左端位置における本発明の装置の長手勇断面図、 第２図は滑り弁の右端位置における第１図と同様の図、第３図は第２図の■−■ 線に沿った断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、また第５図 は本発明の装置のガス流回路図である。

本発明を実施する最良の実施態様 本発明による装置は圧力密封ハウジング１を含み（第１図および第２図）、この ハウジング１上にホッパ２が搭載され、このホッパ２は、ハウジング１のカバー プレート３′の中に形成された通路３を通して／１ウジング１の内部と連通する 。

ハウジング１は、そのカバープレート３′の内側面に排出孔５．６を有する圧搾 室気送人通路４（第３図、第４図）と、同じくカバープレート３′の内側面に排 出孔８を有する通り通路７（第４図）とを含む。またノ１ウジング１に対して空 気ドライバ９（第１図と第２図）が連結され、この空気ドライバの加圧キャビテ ィ１０は通路７と連通する（第１図および第３図）。

ハウジング１の内部には滑り弁１１が収容され、この滑り弁１１は、その上縁が 排出孔３．５．６．８を有するハウジングのカバープレート３′の内側面と連続 的に接触し、またその一方の縁面のみによってハウジング１の側壁と接触するよ うに配置されている。滑り弁１１はドライブ９に連結されてハウジングｌに沿つ て往復運動を成す。滑り弁１１の上縁に凹部１２および１３の形の容積構成され た粉末計量キャビティが配置されている。

滑り弁１１は円筒形コイルバネ１４によってハウジング１に対して弾発されてい る。

ハウジング１は、ホッパ２から粉末を搬送するため通路３の中に開く開口１６を 有する通り通路１５（第２図）と、ハウジングのカバープレート３′の内側面に 形成された孔１７（第４図および第５図）を有する。滑り弁１１の一方の末端位 置において、通路１５は、圧搾空気を追加凹部１３を通して送入する通路４を、 ホッパ２の内部と連通ずる。

通路７の排出孔８の側において、滑り弁１１は締切部材１８に固着され（第１図 ）、またハウジング１はクサビ状レッジ１９を備える。締切部材１８は滑り弁１ １と共に移動して、その左端位置（第１図）において、そのベベル下側面がレッ ジ１９に当接して、粉末をバレル１９′に送る開口８（第３図）にクサビ連結し てこの開口８を密封的に閉塞する。

滑り弁１１は任意公知の適当構造とする事ができる。

しかし、最も好ましい実施態様においては、この滑り弁１１は角柱状をなし、こ れはハウジング１の面との接触が角柱の上側滑り面に沿っているので、これらの 角柱上側面の共通縁に沿って滑り弁の走行が可能であるので最も簡単確実な構造 だからである。

ハウジング１は着脱自在のトレー２０を含み、通路７がガス爆発溶射装置のバレ ル１９′の中に延在する（第２図と第３図）。

前記の装置は下記のように作動する。

操作を開始する前に粉末をホッパ２の中に装入する。

初位置において、ドライバ９が滑り弁１１を左端位置（第１図）に設定する。バ ネ１４が滑り弁１１の上面と側面をハウジング１に対して弾発し、滑り弁の上側 面が孔６と１７を閉塞するが、計量凹部１２は孔３を通して粉末を充填される。

この位置において、締切部材１８がレッジ１９に当接して、孔５と８を閉塞する 。圧搾空気が加圧キャビティ１０と通路４の中に導入されるに従って、ドライバ ９が滑り弁１１を一定量の粉末と共に第２図において左から右に移動させ、滑り 弁１１が右端位置に達した時、通路４の孔５を通して送入される圧搾ガスによっ て一定量の粉末が凹部１２から孔８と通路７とを通してバレル１９′の中に排出 される。同時に、圧搾ガスが通路４から孔６と第２凹部１３とを通して通路１５ に流入し、高速で孔１６を通ってホッパ２の底部に脱出し、ホッパ２の内部に形 成された粉末ブリッジを破断して粉末を滑り弁１１の上側面に落下させる。つぎ にドライバ９が滑り弁１１を初位置に戻す。この初位置はクサビレッジ１９が締 切部材１８と滑り弁１１の行程を制限する事によって設定されるが、締切部材１ ８のクサビ形状とクサビレッジ１９の対応の傾斜接触面の故に、ドライバ９の力 は閉鎖力に変換され、従って締切部材１８が孔８を確実に閉鎖して、爆発に際し てバレル１９′の作動区域から爆発生成物が通路７に沿ってハウジング１の内部 に進入する事を防止する。滑り弁１１の運動中に、バネ１４が滑り弁１１を確実 に弾発し、ハウジング１から滑り弁１１が離間する事を防止し、粉末粒子がその 間隙に進入して滑り弁１１を閉塞させる事を避ける。

バネ１４の弾発力を最小限になす事によって、装置の寿命を延長し滑り弁１１の 摩耗を低減させる事ができる。

また他方、このバネの弾発力は滑り弁１１の運動中に滑り弁１１をハウジング１ に対して確実に押圧するに十分でなければならない。

工業的用途 本発明は、高摩損条件において腐食媒質中で作動する機械部品の耐熱性、耐蝕性 、耐摩性被覆を得るためにガス爆発溶射装置について使用する事ができる。

手続補正書（方式） 平成　２年　７月２３日 ＰＣＴ／Ｓ０８９１００００ｇ ３　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 発送日　　平成　２年　６月　２６日 ６　補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ハウジング（１）と、粉末を収容し前記ハウジング（１）の内部と連通した ホッパ（２）と、前記ハウジング（１）の中に配備され粉末計量凹部（１２）と ドライバ（９）とを有する滑り弁（１１）とを含み、前記ハウジングは圧搾空気 送入通路（４）と、ホッパ（２）から前記粉末計量凹部（１２）に粉末を搬送す る通路（３）と、前記粉末計量凹部（１２）からバレル（１９′）に粉末を搬送 する通路（７）とを有するガス爆発溶射装置のバレルに粉末を選入する装置にお いて、前記滑り弁（１１）のハウジング（１）と接触する面に前記粉末計量凹部 （１２）が形成され、さらに滑り弁（１１）に連通された締切部材（１８）を備 え、前記締切部材（１８）は前記滑り弁（１１）の一方の極端位置において前記 粉末計量凹部（１２）からバレル（１９′）に粉末を搬送する通路（７）の排出 孔（８）を閉鎖し、前記滑り弁（１１）の他方の極端位置において、前記粉末計 量凹部（１２）が前記通路（７）の排出孔（８）に連通する事を特徴とする装置 。 ２．ハウジング（１）と接触する滑り弁（１１）の面に第２凹部（１３が配置さ れ、またハウジング（１）は、滑り弁（１１）の一方の極端位置において前記第 ２凹部（１３）を通して圧搾ガスを送入する通路（４）をホッパ（２）の内部と 連通する通路（１５）を有する事を特徴とする請求項１に記載の装置。 ３．前記滑り弁（１１）は角柱形を有する事を特徴とする請求項１または２のい ずれかに記載の装置。