JPH029856B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物品に被覆をつける装置に関し、特に
爆発によつて、物品に被覆をつける爆轟装置に関
する。

ここに記載の装置は、一般工学、機器製造業、
機械工具製造業、航空工学において、それらの作
業で破壊力（浸蝕、摩耗、摩滅、腐蝕）の強い作
用を受ける金属、セラミツク、その他の物品の表
面に保護被覆をつけるため、またつけられた被覆
の品質を監視するために、例えば細孔、剥離、不
連続性のような潜在的欠陥を検出するために用い
ることができる。

点火プラグを有し、弁と関連したガス混合器と
連通したバレル、粉体計量装置及び、混合器の弁
と、計量装置と、点火プラグとに電気的に接続さ
れた主制御装置から成る、物品に被覆をつける爆
轟装置が知られている。（例えば1975年５月20日
付の米国特許第3884415号：国際分類239−79を参
照）。

この装置は単に被覆をつけることが出来るだけ
で、品質を監視することができない。

更に、主制御装置を、電磁リレーの常開の接点
を介して、点火プラグと混合器への作動ガスの供
給を制御する弁と、粉体計量装置とに夫々電気的
に接続し、点火プラグ及び混合器と同様に前記粉
体計量装置を物品用の被覆材料を含む流れを形成
するバレルに連結し、前記バレルを光センサーと
機械的に連結し、前記光センサーを増幅器と装置
の作動態様の選択スイツチを介して電磁リレーの
コイルに電気的に接続して成る、物品に被覆をつ
ける爆轟装置が知られている（1975年５月20日付
の米国特許番号3884415：国際分類239−79参照） 一番最後に挙げた装置では、光センサーは、そ
の光学線が、バレルの出口端面のすぐそばでバレ
ルの長手方向の軸線と交差するようにバレルに対
して設定される。

この装置を操作するにあたつて、主制御装置
は、混合器への作動ガスの供給を調整する弁と、
計量装置と、点火プラグとに対して電気制御パル
スを発生する。作動ガスは燃料ガス、酸化ガスお
よび中性ガスである。主制御装置からの制御パル
スの通過は、電磁リレーに先立つ、積極的な賦勢
に依存する。これは作動態様の選択スイツチを、
供給電圧が直接リレーに供給される位置に設定す
ることによつて行なわれる。パルスがリレーの閉
じた接点を介して来ると、燃料ガスと酸化ガスの
供給を制御する弁は開かれる。ガスは混合器に流
込み、混合されてそこからバレルに供給される。
計量装置は決まつた量の被覆材料の粉体を同じバ
レルに供給する。次いで上述の弁は閉じ中性ガス
の供給を制御する弁が開かれる。この弁を通して
来るガスは、混合器と、混合器からバレルまでの
パイプラインを一掃する。次に点火プラグの放電
で混合物の爆発を引き起し、被覆材料を含む流れ
を形成する。それから、一定の遅延後、中性ガス
の供給を制御する弁が閉じられ、上述の操作サイ
クルが繰返される。

最初の一連の操作サイクル中、作業者は、作動
態様の選択スイツチを、電磁リレーが増幅器に接
続されるようになる位置に確実に再設定する。採
用された技術により要求される十分な量の被覆材
料を収容しているバレルによつて流れが形成され
ると、光線束の強さは、光センサによつて生じた
電気信号が、電磁リレーを賦勢状態のままにして
おくのを保証するようなものである。流れが万一
粉体を含まない、或は被覆技術により要求される
よりも少ない量で粉体を含むならば、センサーか
ら来る信号の大きさが小さくなり、リレーは消勢
状態（オフ状態）になり、常開の接点は開き、被
覆つけが終わる。

最後に説明した装置は、バレルから噴出する流
れに含まれた被覆材料の量の自動監視を行なう。
しかしながら、つけられた被覆の品質の監視を行
なわない。（例えば潜在的欠陥の検出）。

本発明の目的は、細孔、剥離領域、不連続性と
いつた被覆の潜在的欠陥を検出することにより、
物品の被覆の品質を監視することにある。

この目的は次のように構成された、物品に被覆
をつける爆轟装置によつて達成される。即ち、主
制御装置を、電磁リレーの常開の接点を介して、
点火プラグ、混合器への作動ガスの供給を制御す
る弁、および粉体計量装置に電気的に接続し、こ
の粉体計量装置を、点火プラグ及び混合器と同様
に、物品用の被覆材料を含む流れを形成するバレ
ルに連結し、前記バレルに光センサーを機械的に
連結し、前記光センサーを増幅器および装置の作
動態様の選択スイツチを介して電磁リレーのコイ
ルに接続して成る物品に被覆をつける爆轟装置に
おいて、本発明によれば被覆の個々の点を加熱す
るために、高温の連続ガス流の源を、そのノズル
が物品に作られた被覆に差し向けられるように、
バレル１３に設置し、光センサーを、その光学線
が高温の連続ガス流で加熱された物品上の被覆の
各々の点の平面で源の長手方向の軸線と交差する
ような角度で高温の連続ガス流の源に対して配置
したことを特徴とする。

爆轟装置の構造により、本装置を、被覆をつけ
たり、被覆の品質を監視して潜在的欠陥を検出
し、欠陥のある領域上に被覆の色と違つた色の標
点或は標線をつけたりするのに用いることができ
る。必要な時はいつでも、欠陥被覆或はその部分
を除去するために、同じ装置を操作する事が出来
る。これは研磨粉をバレルに装填し、流れを形成
することによつてなされ、被覆の欠陥領域に加え
られる流れの作用により被覆の欠陥を除去する。

このように、ここに記載の爆轟装置は、欠陥の
検出費用を削減し、潜在的欠陥の検出と除去に要
する時間を短くする。

本発明のこれらの目的およびその他の目的は、
添付図面を参照してなされている実施例の以下の
説明によつて明らかにされよう。

図面において、本発明による、物品に被覆をつ
ける爆轟装置は、電磁リレー６の常開の接点２，
３，４，５を介して点火プラグ７、混合器１１へ
の作動ガス、すなわち燃料ガス（H₂）、酸化ガス
（O₂）および中性ガス（N₂）の供給を制御する弁
８，９，１０、および粉体計量装置１２に夫々電
気的に接続されている主制御装置を有している。

点火プラグ７、混合器１１および粉体計量装置
１２は、物品１５上に被覆材料１４の流れを形成
するバレル１３に連結されている。説明している
実施例において、物品１５はポンプの端密封体の
部品である。しかしながら、物品１５は滑り接触
ベアリングであつても、非金属材料を機械加工す
るフライスカツターの切削要素であつても、また
他の種々の物品であつてもよい。

バレル１３には、高温の連続ガス流（望ましく
は同じ酸化ガス（O₂）と、燃料ガス（H₂）との
混合物から成る）の源１６が取付けられており、
被覆１４の個々の点１８を加熱するために、源１
６の噴出ノズル１７が物品１５上に作られた被覆
１４に差し向けられている。（図面においては、
ガス流と、対応する点１８が便宜上鎖線で構成さ
れている。） 本発明による装置の実施例において、バレル１
３長手方向軸線１９と源１６の長さ方向軸線２０
は互いに平行に延びている。しかしながら、バレ
ルと源の他の相対的な位置も可能である。

物品上の被覆の加熱された個々の点１８から来
る光線束に応答するように光センサー２１が源１
６に一定の角度で設置されている（この光線束は
図面において点線により条件付きで示される。）
このことを保障するために、光センサー２１は、
その光学線２２が源１６により加熱された物品１
５上の被覆１４の個々の点１８の平面で高温の連
続ガス流の源１６の長手方向軸線２０と交差する
ような角度に源１６に対して配置される。

本発明による装置の実施例において、光センサ
ー２１は源１６に設置される。しかしながら、こ
の光センサーは直接バレルに設置されてもよく、
いずれにせよ、光センサーはバレルに機械的に連
結されなければならない。

光センサー２１は、増幅器２３と装置の作動態
様の選択スイツチ２４を介して、電磁リレー６の
コイル２５に電気的に接続される。選択スイツチ
は、図面に端子として示されている直流電源２６
に接続される。

図面において、番号２７は、物品１５の被覆１
４の個々の点をバレル１３によつて形成された被
覆物質１４の流れを示す点線によつてバレル１３
と離して示している。

本発明を実施する時、物品に被覆をつける爆轟
装置の操作方法は次の通りである。

装置の作動態様の選択スイツチ２４を第位置
に設定し、主制御装置１と物品１５を移動させる
駆動装置（図示せず）を作動する。

選択スイツチ２４を第位置に設定すると、直
流電圧が直流電源２６から電磁リレー６のコイル
２５に供給される。このためリレー６は賦勢され
リレーの常開の接点２，３，４及び５を介して、
完全な電気回路にする。このことによつて、主制
御装置１が発した電気制御パルスは予め定められ
た順序で、そして要求されたタイミングで、混合
器１１への作動ガスの供給を制御する弁８，９，
および１０と、粉体計量装置１２と、点火プラグ
７とに供給され、それらを操作する。まず最初に
燃料ガス及び酸化ガスの供給を制御する弁８及び
９が開かれ、ガスは、混合器１１に流入しここで
混合され、それからバレル１３に供給される。粉
体計量装置１２は、弁８と９の操作後一定の遅延
をもつて作動し、規定量の被覆物質１４をバレル
１３に供給する。次に、粉体計量装置は停止され
燃料ガスと酸化ガスを供給していた弁８及び９は
閉じられ、中性ガスの供給を制御する弁１０が開
かれる。これにより燃料ガスと酸化ガスの爆発性
の混合物を混合器１１から又、混合器をバレル１
３に連結するパイプラインから除去する。

バレル１３での混合物の爆発は、点火プラグ７
の放電を生じさせることにより引き起こされ、そ
れによつて、被覆物質１４を含む混合物の爆轟に
よる生成物の流れがバレル１３の中に形成される
ようになる。混合物の爆轟による生成物の流れの
中で加熱された粉体粒子の衝撃相互作用によつ
て、物品１５に被覆１４が生成する。次に中性ガ
スの供給を制御する弁１０が閉じられ、そして上
記の装置の操作周期が繰り返される。この操作に
より被覆１４が物品１５の表面に形成されるよう
になる。

ここに説明した爆轟装置を用いてつけられた被
覆は一般に支持面に対してよい付着性を有し、欠
陥を有しない。しかしながら、被覆された物品が
ロツクウエル硬度５５を超える時、または物品の
表面が厚い酸化物の被膜、或は他の種類の被覆で
おおわれている時は爆轟装置によつてつけられる
被覆の連続性は影響を受けるかもしれない。そう
した場合、被覆の質を監視することが重要なこと
になる。このことは、説明されてきた実施例にお
いて装置の作動態様の選択スイツチを第位置に
設定することによつてなされ、それによつて燃料
ガスと酸化ガスが高温の連続ガス流の源１６に供
給され、ノズル１７から噴出する混合物を点火す
ることにより最後に挙げた流れを作る。

更に、被覆１４のついた物品１５は、図面に矢
印Ａで示す方向に一様な速度で移動され、前につ
けた被覆１４の色と異なる色の被覆を形成する粉
体が計量装置１２に装填される。

今、被覆１４の無欠陥部分が高温のガス流の源
１６の作用領域へ移動する時、被覆１４のこの部
分は熱が物品１５の本体に受容されて強力に回収
されるため、過度に加熱されることはない。他
方、欠陥（例えば物品１５の表面からの剥離、被
覆１４の良くない接触層の不連続性）を有する被
覆１４の一部が高温のガス流の源１６の作用領域
へ移動するならば、被覆１４の表面から物品１５
への熱の回収状態は強く妨げられ、被覆１４の欠
陥上の部分は、かなり加熱される。

この場合、この部分は輻射光線の源になり、光
センサー２１を反応させる。光センサー２１から
の電気信号は増幅器２３によつて増幅され、電磁
リレー６のコイルに供給され、それによつて電磁
リレー６は賦勢され、電磁リレー６の接点２，
３，４、及び５を閉じ、混合器１１への作動ガス
の供給を制御する弁８，９、及び１０と、計量装
置１２と、スパークプラグ７とを上述の順序で操
作する。バレル１３を、酸化ガスと燃料ガスを含
む気体状の混合物で満たし、計量装置からバレル
１３に一定量の粉体を供給し、中性ガスで混合器
１１を一掃し、点火プラグ７によつて爆発を引き
起こす時間が終ると、被覆１４の欠陥部分は高温
の連続ガス流の作用領域からバレル１３によつて
形成される被覆物質１４の流れの作用領域へ移動
する。このようにして、色の異なつた材料の当て
物のように見える新しい被覆が、被覆１４の欠陥
部分上につけられる。

物品に被覆をつける爆轟装置は、その主要機能
に加えて、被覆（装置そのものによつてばかりで
なく、他の被覆手段によつてもつけられる）の潜
在的欠陥を探知するために、欠陥部分を区画し、
欠陥被覆を除去し、無欠陥被覆をその場所につけ
ることが出来る。爆轟装置のこれらの拡張能力
は、爆轟装置がつける被覆の高品質を保証する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は物品に被覆をつける爆轟装置の概略
図である。 説明に用いた、装置の要素を示す番号の説明、
１……主制御装置、２，３，４，５……常開の接
点、６……電磁リレー、７……点火プラグ、８，
９，１０……弁、１１……混合器、１２……粉体
計量装置、１３……バレル、１４……被覆、１５
……被覆をつけた物品、１６……高温の連続ガス
流の源、１７……ノズル、１８……被覆１４の
個々の点、１９……バレル１３の長手方向の軸
線、２０……源１６の長手方向の軸線、２１……
光センサー、２２……光センサーの光学線、２３
……増幅器、２４……選択スイツチ、２５……電
磁リレー６のコイル、２６……直流電源、２７…
…物品１５の被覆１４の個々の部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主制御装置１を電磁リレー６の常開の接点
   ２，３，４、及び５を介して、点火プラグ７、混
   合器１１への作動ガスの供給を制御する弁８，
   ９、及び１０、および粉体計量装置１２に夫々電
   気的に接続し、点火プラグ７及び混合器１１と同
   様に前記粉体計量装置１２を、物品用の被覆材料
   を含む流れを形成するバレル１３に連結し、前記
   バレル１３に光センサー２１を機械的に連結し、
   前記光センサー２１を増幅器２３および装置の作
   動態様の選択スイツチ２４を介して電磁リレー６
   のコイル２５に接続して成る、物品に被覆をつけ
   る爆轟装置において、被覆１４の個々の点１８を
   加熱するために、高温の連続ガス流の源１６を、
   そのノズル１７が物品１５に作られた被覆１４に
   差し向けられるようにバレル１３に設置し、光セ
   ンサーを、その光学線２２が高温の連続ガス流で
   加熱された物品１５の被覆１４の各々の点１８の
   平面で源１６の長手方向の軸線２０と交差するよ
   うな角度で高温の連続ガス流の源１６に対して配
   置して成ることを特徴とする、物品に被覆をつけ
   る爆轟装置。