JPH029862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属粉末等の粉末材を導入管を介して
搬送する際に、所定量の粉末材が搬送されている
か否かを確認する装置に関する。

カムシヤフト等の鋳鉄部材の表層の一部に耐摩
耗性、耐ピツチング性等の特性に優れた硬化層を
形成する手段として、該表層の一部をプラズマト
ーチで再溶融し、この溶融部に高硬度金属粉末を
導入管を介して添加し、その後急冷して耐摩耗性
等に優れた再溶融硬化処理層を形成する方法を本
出願人は先に提案した。

斯る再溶融硬化処理において、硬化層の硬度を
一定としバラツキのない処理品を得るには、常に
一定の割合で金属粉末を溶融部に供給しなければ
ならず、その為には、導入管中を搬送される金属
粉末の供給量を確認する必要がある。

このための装置として、導入管を透明材料にて
構成し、この導入管に光を当て透光量又は反射量
を測定する装置。磁気センサーによつて導入管内
の粉末材の量を検出する装置。或いは導入管内を
流通する粉末材による振動を測定することで粉末
材の量を測定する装置などが考えられる。

しかしながら、前記導入管を透明材料にて構成
する装置の場合には、経時的に導入管内面に粉末
材が付着し、実際の粉末材の供給量と透光量又は
反射量とが大きく相違する欠点がある。また、磁
気センサーを用いる装置は搬送する粉末材が限定
されるという問題があり、更に振動を測定する装
置にあつては、粉末の粒径に左右され有効な振動
レベルが得られない。

本発明は上述した点に鑑み成したものであり、
その目的とする処は、導入管を用いて粉末材を搬
送するにあたり、粉末材の種類に関係なく、しか
も経時的な誤差を生じることなく正確に粉末材の
供給量（搬送量）を測定し得る粉末材の供給量確
認装置を提供するにある。

この目的を達成すべく本発明は、粉末材の導入
管に一対の窓部を形成し、この窓部が供給量確認
装置本体に形成される密閉空間に臨むようにして
本体内に導入管を挿通し、また、該本体に前記窓
部の一方に対向する発光部材及び前記窓部の他方
に対向する受光部材を設け、更に該密閉空間内は
導入管よりも高圧となるようにしたことをその要
旨としている。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明に係る粉末材の供給量確認装置
を適用した再溶融硬化処理装置の一部を示す断面
図であり、図中１は粉末材の搬出装置であり、こ
の搬出装置１は密閉箱体２の底板３にアルゴンガ
ス等の不活性ガスを箱体２内に供給する導入パイ
プ４を取付けるとともに、箱体２内に粉末材５を
貯留するホツパ６を配置している。ここで粉末材
５としては例えば、Cr、Mo、Ni、Ｗ、Ｖ或いは
Nb等の高硬度金属の単体又は化合物を粉末状態
にしたものとする。

そして、ホツパ６の漏斗状下部の出口６ａ下方
には粉末材の計量装置７を配設している。この計
量装置７はモータ８箱体２内に臨む回転軸９の上
端にターンテーブル１０を取付け、ターンテーブ
ル１０の周縁部上方に昇降可能且つ水平方向に位
置調整可能な計量板１１を設け、ターンテーブル
１０の水平方向の回動でターンテーブル１０上に
堆積した粉末材５を一定量だけ掻き落し、受部材
１２内に落下供給する。また、計量板１１と対向
するターンテーブル１０の上方には上下位置調整
可能な計量板１１１を配設し、この計量板１１１
により出口６ａからターンテーブル１０上に供給
堆積される粉末材５の上面をならすようにしてい
る。ここで、粉末材５の供給量の調整は計量板１
１を昇降動させ、計量板１１とターンテーブル１
０上面との間のクリアランスを調整することによ
り行うか、又は計量板１１或いは１１１を移動さ
せてターンテーブル１０との位置関係を調整する
ことにより行う。

前記受部材１２の下半部は底板３に縦通保持さ
れ、底板３から下方に突出した受部材１２の下端
部は超音波振動装置１３の振動子１４に嵌着して
いる。すなわち、振動子１４には通路１５が縦設
され、この通路１５の上端に形成した大径凹部に
受部材１２の下端部が嵌め込まれる。また通路１
５の下端に形成した大径凹部には逆Ｙ字状をなす
ジヨイント１６が嵌着される。ここで通路１５の
内径と受部材１２の下半部の内径及びジヨイント
１６内に形成される通路の内径は等しく設定して
おく。

また、ジヨイント１６の二股状に枝分れした各
管部１６ａ，１６ａには、粉末材の導入管１７，
１７の一端が接続される。この導入管１７はステ
ンレス或いはセラミツク系の材料からなり、他端
部はプラズマトーチ１８のシールドキヤツプ１９
に貫通保持される。ここでシールドキヤツプ１９
に保持された状態で導入管１７の延長線とノズル
チツプ２０に形成したプラズマガス吹付用の通路
２１の延長線とが下方位置において略々交叉する
ように設定する。

更に、前記導入管１７の中間部には本発明に係
る粉末材の供給量確認装置２２を付設している。
この供給量確認装置２２は縦断面図である第２
図、第２図の一部を拡大した第３図及び第３図の
Ａ−Ａ線断面図である第４図に詳細を示すように
本体２３は中間部に一対の外方への突部２４，２
４を形成した筒状をなし、本体２３内の上部及び
下部には大径孔２５，２６を縦設し、これら大径
孔２５，２６を小径孔２７で連通している。また
突部２４，２４内には一端が小径孔２７に開口し
他端が外部に開口する水平孔２８，２８を穿設し
ている。更に上方の大径孔２５の上端部及び下方
の大径孔２６の下端部は外側に向つて拡径するテ
ーパー部２５ａ，２６ａとし、小径孔２７の上端
部にも同様のテーパー部２７ａを形成している。

そして、テーパー部２５ａ，２６ａには外側か
ら密封用栓２９，３０を押し込み、更に本体２３
の上端部及び下端部の外周に刻設したネジ部に蓋
部材３１，３２を螺着し、これら蓋部材３１，３
２で密封用栓２９，３０を本体２３に押し込んだ
状態で保持する。ここで密封用栓２９，３０には
導入管１７を圧入保持する貫通孔２９ａ，３０ａ
が、また蓋部材３１，３２には導入管１７よりも
大径の孔３１ａ，３２ａが形成されており、密封
用栓２９，３０の貫通孔２９ａ，３０ａに導入管
１７を貫通保持せしめた状態で蓋部材３１，３２
を螺着することで、本体２３内に形成される密閉
空間Ｓ内に導入管１７が保持される。尚、本体２
３内に導入管１７を挿入するにあたつては、導入
管１７に形成した一対の窓部１７ａ，１７ａが突
部２４，２４に形成した水平孔２８，２８に臨む
ようにする。

また、水平孔２８，２８には管状の密封用栓３
３，３３を押し込み、更にこの外側から蓋部材３
４，３４を螺着し、一方の密封用栓３３に形成し
た貫通孔３３ａには発光部材である発光素子３５
から導出される光フアイバー３６を圧入し、他方
の密封用栓３３に形成した貫通孔３３ａには受光
部材である受光素子３７から導出される光フアイ
バー３８を圧入し、これら光フアイバー３６，３
８の密封用栓３３から突出する端部が前記導入管
１７の窓１７ａ，１７ａに若干の隙間をあけて対
面するようにしている。

更に、前記本体２３の側壁上部には大径孔２５
に臨む背圧用ガス供給パイプ３９を取付け、側壁
下部には大径孔２６に臨む漏れ粉末材の搬出用パ
イプ４０を取付けている。

次に上記の如き構成からなる装置の作用を説明
する。先ずホツパ６から計量装置７によつて、受
部材１２に供給された粉末材５は、超音波振動装
置１３の超音波エネルギーで振動せしめられつつ
導入管１７に入り、前記底板３に取付けたパイプ
４からの不活性ガスの搬送作用と重力作用で導入
管１７内を通り、プラズマトーチ１８まで搬送さ
れ、プラズマアーク４１中に供給される。する
と、高硬度金属等の粉末材５はプラズマアーク４
１中に封じ込められ、高温、高速にて鋳鉄部材４
２の表層に形成された溶融部４３にたたき込ま
れ、溶融部４３中に均一に分散又は溶融する。

一方、粉末材の供給量確認装置２２にあつて
は、本体２３内に挿入された導入管１７の一部に
一対の対向する窓１７ａ，１７ａを形成し、これ
ら窓１７ａ，１７ａを介して発光素子３５からの
光フアイバー３６と受光素子３７からの光フアイ
バー３８とが対面しているため、窓部１７ａ，１
７ａを通過した光量を測定することで粉末材５の
供給量を知ることができる。ここで、本体２３内
の密閉空間Ｓと導入管１７内は窓部１７ａ，１７
ａを介して連通しているが、密閉空間Ｓ内には、
背圧用ガス供給パイプ３９を介してアルゴンガス
等の不活性ガスを供給し、密閉空間Ｓ内が導入管
１７内よりも高圧となるようにしているため窓部
１７ａ，１７ａから漏出する粉末材５は極めて少
量であり、漏出した粉末材５は排出用パイプ４０
を介して外部に排出され、回収される。

ここで、排出用パイプ４０を設けずに、供給パ
イプ３９より供給された背圧用ガスを導入管１７
の窓１７ａ，１７ａから導入管１７内に合流させ
ることにより、窓１７ａ，１７ａから粉末材を漏
出させないようにする方法も可能である。

更に、光フアイバー３６，３８の端面は窓部１
７ａ，１７ａと離間せしめているため、光フアイ
バー３６，３８の端面に粉末材５が付着すること
がなく、経時的に測定値が狂うことがない。

尚、実施例では本発明に係る供給量確認装置を
プラズマアークによる鋳鉄部材の再溶融硬化処理
装置に適用した例を示したが、本発明の装置はこ
れに限らず粉末材を搬送する各種装置に付設する
ことができる。また光フアイバー３６，３８の代
りに直接発光素子及び受光素子を配設してもよ
い。

以上に説明した如く本発明によれば、導入管中
を搬送される粉末材の供給量を、粉末材の種類に
関係なく、経時的な誤差を生ずることなく正確に
測定でき、且つ装置自体としても構造が簡単でス
ペース的にも有利である等多くの効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る粉末材の供給量確認装置
を適用した再溶融硬化処理装置の一部を示す断面
図、第２図は同粉末材の供給量確認装置の縦断面
図、第３図は要部拡大断面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ線断面図である。 尚、図面中１は粉末材の搬出装置、５は粉末
材、１７は導入管、１７ａは窓部、２２は粉末材
の供給量確認装置、３３は本体、２５，２６は大
径孔、２７は小径孔、２８は水平孔、２９，３
０，３３は密封用栓、３６は発光部材、３８は受
光部材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属粉末等の粉末材を搬送する導入管の一部
   に一対の窓部を形成し、この窓部を形成した部分
   を筒状本体内の密閉空間に臨ませるとともに、筒
   状本体内に前記一対の窓部の一方と対向する発光
   部材及び前記一対の窓部の他方と対向する受光部
   材を配設し、更に前記筒状本体に密閉空間内の圧
   を導入管内の圧よりも高く保持するための背圧ガ
   ス供給管を接続したことを特徴とする粉末材の供
   給量確認装置。