JPH0330854A - 粉末供給装置 - 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］ この発明は、粉末供給装置、特に、溶射器等に用いられ
る粉末供給装置に関する。

［従来の技術］ 従来の溶射器等に用いられる粉末供給装置５１では、第
３図に示すように、容器本体５２は、ガス室５３と、多
孔板５４を介する円筒部５５と、円錐部５６とが下方か
、らこの順序で形成される。ガス室５３には、バルブ５
７を介して高圧（例えば、８気圧）の圧力ガスが挿入さ
れる。容器本体５２の内部には、円筒状の差込み管５８
が設けられる。差込み管５８の下端部には、粉末吹込穴
５９が形成されるとともに、バルブ６０を介する高圧（
例えば、８気圧）の圧力ガスが挿入される。差込み管５
８の上方には、はねかえし板６１が設けられる。はねか
えし１ｉ６１の高さの調節は、高さ調整ハンドル６２で
行なわれる。

圧力ガスは、バルブ５７を通ってガス室５３に送られる
。円筒部５５内の多孔板５４の上には、粉末が満たされ
ている。この多孔板５４には、無数の穴が存在する。し
たがって、これらの穴を通って圧力ガスが上昇し、円筒
部５５に入る。これらよって、粉末は流動される。

この流動された粉末は、差込み管５８の粉末吹込穴５９
から吸い込まれる。この粉末の吸い込みは、バルブ６０
を介する圧力ガスを噴出させることによって行なわれる
。このようにして粉末は、差込み管５８の中を流動し、
差込み管５８の上部から噴出する。このとき、粉末の噴
流は、はねかえし板６１に当たって周囲に飛散する。円
錐部５６中に飛散した粉末のうち、適当量だけを空気流
に乗せて円錐部５６の上部から取り出される。粉末の取
出量の調節は、バルブ６０の調節およびははねかえし板
６１の高さを調節して行なう。

他の従来技術の粉末供給装置７１では、第４図に示すよ
うに、容器本体７２は、円錐部７３と、円筒部７４と、
円錐部７５とが下方からこの順序で形成される。容器本
体７２の内部には、差込み管７６が設けられる。差込み
管７６の下端部には、粉末吹込穴７７が形成されるとと
もに、バルブ７８を介する高圧（例えば、８気圧）の圧
力ガスが挿入される。差込み管７６の上方に、は、はね
かえし板７９が設けられる。

円錐部７３には、バルブ８０を介する圧力ガスで振動す
るバイブレータ８１が設けられる。

この粉末供給装置７１においては、円錐部７３または円
錐部７３および円筒部７４に挿入された粉末を円滑に流
動させるためにバイブレータ８１により、粉末を流動さ
せて、差込み管７６の下部にある粉末吹込穴７７か・ら
粉末が円滑に流入しやすいようになっている。また、差
込み管７６を流動して上昇する粉末は、はねかえし板７
９に当たって四方に散布される。このはねかえし板７９
によって四方に散布される粉末の適当量だけが円錐部７
５から取り出される。

残りの粉末は、容器本体７２内に落下する。このように
粉末が容器本体７２で循環されることにより、粉末は、
常に多量の空気を含み、かさ高くなり、流動しやすい状
態におかれる。

さらに、他の従来技術の粉末供給装置９１では、第５図
に示すように、容器本体９２は、円筒部９３と、円錐部
９４と、円筒部９５とが下方からこの順序で形成される
。円筒部９３には、高圧（例えば、８気圧）の圧力ガス
を吹き出すノズル９６と、ノズル９６に対抗する位置に
粉末吹込穴９７が設けられる。また、円筒部９３には、
振動を起こすための電磁式のバイブレータ９８が設けら
れる。

この粉末供給装置９１においては、容器本体９２に挿入
された粉末は、ノズル９６から吹き出された圧力ガスに
よって粉末吹込穴９７に吸い込まれ、取り出される。こ
の際、容器本体９２に挿入された粉末は流動する。粉末
の流動が適当でない場合には、バイブレータ９８で粉末
を流動させる。

［発明が解決しようとする課題１ しかし、これらの従来の粉末供給装置では、高圧の圧力
ガスを使用しているため、粉末が圧力に押され、流動せ
ず、また、粉末が容器本体の壁面に付着してしまう。ま
た、容器本体の形状が適当でないので、粉末の容器への
付着量が多い。また、第３図の粉末供給装置では、多孔
板から吹き出される圧力ガスでは十分な流動が生じず、
ガスホウルができる。また、第４図および第５図の粉末
供給装置では、バイブレータが必要であり、取り出され
る粉末にパイブレークからの振動が伝わってしまう。こ
れによって、粉末が多くでたり少なくでたりする。

したがって、これらの粉末供給装置では、粉末が大量に
噴出したり、ガスのみが出たりし、一定の粉末を放出す
ることができなかった。また、容器の壁面に粉末が付着
し、容器の底部に粉末が残り、容器４こ挿入された粉末
の全量を放出するのが困難であり、粉末の無駄（例えば
、数十％）が多く生じた。

本発明は、上述の技術的課題を解決し、バイブレータを
使用せずに、粉末を一定量取り出すことができ、粉末の
無駄の少ない粉末供給装置を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の粉末供給装置は、容器内に圧力気体を挿
入し、容器内に挿入された粉末を気体に乗せて取出口か
ら取り出すものにおいて、前記容器の内面には、球面状
に形成された球状部、球状部の上方に連通し、上方に開
放する円錐台形状に形成されたテーパー部、および、テ
ーパー部の上方に連通し、円筒状に形成された円筒部が
下方からこの順序で形成され、 球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き出し、
前記粉末を流動させる下方吹出パイプが設けられるもの
である。

請求項（２）の粉末供給装置は、請求項（１）のものに
さらに、前記円筒部の下部には、周方向上方に圧力気体
を吹き出す吹出口が設けられるものである。

請求項（３）の粉末供給装置は、請求項（１）または（
２）のものに、さらに、前記取出口付近には、容器内方
に延び、流動化された粉末を捕手する腕が設けられるも
のである。

請求項（４）の粉末供給装置は、請求項（１）、（２）
または（３）のものにおいて、前記圧力気体は、圧力酸
素であるものである。

［作用］ 容器の内面には、球状部、テーパー部、および円筒部が
下方からこの順序で形成される。球状部は、球面状に形
成される。テーパー部は、球状部の上方に連通し、上方
に開放する円錐台形状に形成される。円筒部は、テーパ
ー部の上方に連通し、円筒状に形成される。

下方吹出バイブは、球状部の開口方向とは反対方向に圧
力気体を吹き出し、粉末を流動させる。

吹出口は、円筒部の下部に設けられ、周方向上方に圧力
気体を吹き出す。

腕は、取出口付近に設けられ、容器内方に延び、流動化
された粉末を捕手する。

圧力気体には、例えば、圧力酸素が用いられる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例の縦断面図である。

粉末供給装置１の容器本体２の内面には、球状部３、テ
ーパー部４、および円筒部５が下方からこの順序で形成
される。球状部３は、球面状に形成される。テーパー部
４は、球状部３の上方に連通し、上方に開放する円錐台
形状に形成される。

円筒部５は、テーパー部４の上方に連通し、円筒状に形
成される。容器本体２は、例えば、ステンレス材料から
なる。球状部３、テーパー部４および円筒部５は、容器
本体２を複数、例えば３つ、に分割し、くり抜くことに
よって形成される。容器本体２の上端には、バッキング
６を介して蓋７が装着される。

円筒部５の下端部には、ジヨイント８が設けられる。こ
のジヨイント８には、球状部３の底部近傍まで屈曲して
延びる下方吹出バイブ９が設けられる。また、ジヨイン
ト８には、図示しないパイプを介して圧力気体としての
圧力酸素を出力するための酸素ボンベが接続される。下
方吹出バイブ９の先端には、絞りが形成される。酸素ボ
ンベから出力される酸素の圧力は、例えば１．８〜３気
圧に選ばれる。したがって、下方吹出バイブ９から、酸
素ボンベからの圧力酸素が球状部３の底部に鉛直方向、
すなわち、球状部３の開口方向とは反対方向に吹き出さ
れる。

また、円筒部５の下端部には、ジヨイント１０が設けら
れる。このジヨイント１０には、円筒部５周方向上方に
向けて開口する吹出口１１が設けられる。

ジヨイント１０には、図示しないパイプを介して前述し
た酸素ボンベが接続される。吹出口１１の仰角は、５〜
１５度に選ばれる。したがって、吹出口１１から、酸素
ボンベからの圧力酸素が円筒部５の周方向上方に吹き出
される。

円筒部・５の上部および中程には、ジヨイント１２１３
がそれぞれ設けられる。ジヨイント１２．１３には、取
出口１４．１５がそれぞれ形成される。取出口１４゜１
５には、この取出口１４．１５に連通して円筒部５の内
方に延びる腕１６．１７がそれぞれ設けられる。腕１６
、１７の横断面は、半円弧状に形成される。また、ジヨ
イント１２．１３には、図示しないパイプをそれぞれ介
して溶射ガンが接続される。なお、ジヨイント１２とジ
ヨイント１３との円周状の位置は、第２図に示すように
、変えられている。したがって、腕１６と腕１７とは、
互いに交差するように配置される。

この容器本体２内に挿入される粉末には、６０メツシユ
以下の重量粉末（金属、セラミック、ガラス等）から超
軽量粉末（ポリエチレン、ナイロン、テフロン、エポキ
シ樹脂等）を用いることができる。

なお、球状部３等の寸法（球状部３の直径を１００％で
表わす。）は、下記のもので実施した。

球状部３の直径　３０ｍ　（１００％）球状部３とテー
パー部４とが連通ずる喉１８の直径４０ｍｍ　（４３％
） 球状部３の中心からテーパー部４の上端までの距離　４
９論（１６３％） 円筒部５の内径　４１ｍｍ　（１３７％）腕１６．　１
７の長さ　４０ｍｎ＋　（１３３％）腕１６．１７の幅
　１０ｍｍ　（３３％）下方吹出パイプ９の外径　７ｍ
ｍ（２３％）吹出口１１の直径　０．７ｍｍ 球状部３の中心から円筒部５の上端までの長さ２１５ｍ
ｍ　（７１７％） 取出口１４の直径　８ｍｍ（２６％） このように構成された粉末供給装置１においては、溶射
ガンを操作して取出口１４．１５が負圧にされると、ジ
ヨイント８から入力された圧縮酸素は、下方吹出パイプ
９を通って、球状部３の底部に鉛直に吹き出される。

この吹き出された酸素の流れの１つは、波線に示すよう
に、球状部３の面に沿って上昇し、喉部１８で球状部３
の面と逆方向に屈曲し、テーパー部４から円筒部５の上
止点にあるバッキング６まで延びる巻上げ流１９となる
。なお、この巻上げ流１９は、地球の自転の影響によっ
て、左回転または右回転する。

他の酸素の流れの１つは、波線に示すように、鉛直上方
に上昇し、上止点にあるバッキング６の所まで上昇し、
バッキング６に当たって円筒部４の側面に沿って下降す
る垂直流２０となる。

また、ジヨイント１０から人力された圧縮酸素は、吹出
口１１を通って円筒部５の側面に沿って、吹き出される
。この吹き出された酸素の流れは、波線に示すように、
円筒部５の面の周方向上方に沿って上昇し、円筒部５の
上止点にあるバッキング６まで延びるスパイラルｉ２１
となる。

したがって、容器本体２内に挿入された粉末は、この巻
上げ流１９、垂直流２０およびスパイラル流２１に乗っ
て流動される。上止点に当たって落下する粉末は、再び
巻上げ流１９、垂直流２０およびスパイラルａ２１に巻
き込まれて上昇する。これによって、粉末は、酸素の流
れに乗り、腕１６．１７を介してまたは直接に、一定量
、取出口１４．１５から取り出される。また、円筒部５
の周壁面に付着した粉末も巻上げ流１９およびスパイラ
ル流２１に巻き込まれて流動する。ここで、粉末が一定
量取り出されるのは、流動する粉末の量が少なくなるに
したがって、粉末を含まない部分が下部の球状部３の方
から増大し、粉末が希釈化されないからである。球状部
３の底部には、粉末は残らず、また、球状部３およびテ
ーパー部４の壁面には、粉末が付着して残らない。最後
に残った流動された粉末は、腕１６゜１７で効率よく捕
手される。

スパイラル流２１は、円筒部５壁面に沿って周方向上方
に流れる。したがって、この円筒部５の周壁面には、ス
パイラル流２１がない場合には、挿入された粉末の１０
％程度粉末が付着して残ったが、スパイラル流２１もあ
る場合には、挿入された粉末の２％しか残らなかった。

したがって、粉末供給装置１では、バイブレータを使用
せずに、粉末を一定量取り出すことができ、粉末の無駄
を少なくすることができる。

なお１．上述の実施例の寸法通りでなくても、球状部３
の直径を１００％として、球状部３とテーパー部４とが
連通ずる喉１８の直径を４３％、球状部３の中心からテ
ーパー部４の上端までの距離を１６３％、円筒部５の内
径を１３７％等とすれば、同様に実施することができる
。

また、本発明の他の実施例として、それぞれの寸法の比
率を他の比率で実施するようにしてもよい。

また、取出口は、１つであっても、他の複数であっても
よく、円筒部のどの位置に設けてもよく、蓋に設けるよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、請求項（１）の粉末供給
装置では、容器の内面に、球面状に形成された球状部、
球状部の上方に連通し、上方に開放する円錐台形状に形
成されたテーパー部、および、テーパー部の上方に連通
し、円筒状に形成された円筒部が下方からこの順序で形
成し、球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き
出し、前記粉末を流動させる下方吹出パイプを設けるよ
うにしている。

これによって、容器内に巻上げ流および垂直流が形成さ
れる。

したがって、粉末が十分に流動され、一定量の粉末を取
り出すことができる。さらに、巻上げ流および垂直流に
よって、容器の底部である球状部の底部に残る粉末をな
くすことができる。また、巻上げ流によって、球状部お
よびテーパー部の壁面に付着する粉末をなくすことがで
き、円筒部の壁面に付着する粉末を少なくすることがで
きる。

請求項（２）の粉末供給装置では、さらに、円筒部の下
部に、周方向上方に圧力気体を吹き出す吹出口を設ける
ようにしている。

これによって、スパイラル流が形成される。

したがって、円筒部の壁面に付着する粉末をさらに少な
くすることができる。

請求項（３）の粉末供給装置では、さらに、取出口付近
に、容器内方に延び、流動化された粉末を捕手する腕を
設けるようにしている。

したがって、流動化された粉体を効率よく捕手すること
ができる。

請求項（４）の粉末供給装置では、さらに、圧力気体と
して、圧力酸素を用いるようにしている。

したがって、溶射を高温で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
の切断面線ｎ−ｎから見た断面図、第３図〜第５図は従
来の粉末供給装置の縦断面図である。 １・・・粉末供給装置 ２・・・容器本体 ３・・・球状部 ４・・・テーパー部 ５・・・円筒部 ９・・・下方吹出バイブ １１・・・吹出口 １４、１５・・・取出口 １６、１７・・・腕 第２図 第 ３ 図 ７ 第 図 がス＋粉末

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内に圧力気体を挿入し、容器内に挿入された
   粉末を気体に乗せて取出口から取り出す粉末供給装置に
   おいて、 前記容器の内面には、球面状に形成された球状部、球状
   部の上方に連通し、上方に開放する円錐台形状に形成さ
   れたテーパー部、および、テーパー部の上方に連通し、
   円筒状に形成された円筒部が下方からこの順序で形成さ
   れ、 球状部の開口方向とは反対方向に圧力気体を吹き出し、
   前記粉末を流動させる下方吹出パイプが設けられること
   を特徴とする粉末供給装置。
2. （２）前記円筒部の下部には、周方向上方に圧力気体を
   吹き出す吹出口が設けられることを特徴とする請求項（
   １）の粉末供給装置。
3. （３）前記取出口付近には、容器内方に延び、流動化さ
   れた粉末を捕手する腕が設けられることを特徴とする請
   求項（１）または（２）の粉末供給装置。
4. （４）前記圧力気体は、圧力酸素であることを特徴とす
   る請求項（１）、（２）または（３）の粉末供給装置。