JPH03501391A - 金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置 - 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】 金属粉末の球状粒子から金属繊維 を製造するための装置 〔技術分野〕 本発明は粉末冶金に関し、より詳細には、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製 造するための装置に関する。

〔発明の背景〕

当今の粉末冶金は、粉末から製造される製品にますます厳しい要求、詳細には、 製品の機械的強さ、多孔性製品の濾過特性、キャピラリー特性、比表面積のよう な要求を絶えず課している。

従って、金属粉末に代わる金属繊維を用いることは非常に有望であると思われる 。しかしながら、金属繊維を製造するための最新の方法はかなりの出費を必要と する。この問題は金属粉末の球状粒子からそれらの変形により金属繊維を製造す ることによって解決することができる。金属粉末の球状粒子から繊維を製造する ための最新の装置は、狭い範囲の断片に分別された粉末の使用を必要とする。こ の結果、粉末の各断片用の特別な設備を使用することが必要であり、繊維の利点 の利用可能性が極度に制限される。

互いに対向して位置決めされ、金属粉末の球状粒子を圧延するための主部分およ び補助部分を有する成形工具と、この成形工具に作動的に連結された回転駆動装 置とを備えた金属粉末の球状粒子を製造するための装置（ＳＬＩ、　Ｂ、　２５ １２７０？）が当業界で知られている。この装置における互いに面した方の成形 工具の主部分および補助部分の表面は互いに間隔をへだでた関係で位置決めされ ている。

この装置で球状金属粒子の広範囲の組成の金属粉末から繊維を小さい直径の粒子 は変形を受けず、この空間より２．３倍大きい直径の粒子はこの空間に入らない ので、変形を受けないか、あるいはもしこの空間に入るならば、平らにされるか のいずれかであり、その結果、金属繊維の収率が低下する。

〔技術的問題〕

本発明は成形工具がこれ使用して異なる組成の球状金属粉末粒子から金属繊維を 得るための手段よりなる金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置 を提供する課題に基づいている。

〔発明の概要〕

本発明によれば、この課題は互いに対向して位置決めされ、金属粉末の球状粒子 を圧延するための主部分および補助部分を有する成形工具と、この成形工具に作 動的に連結された回転駆動装置とを備えた金属粉末の球状粒子から金属繊維を製 造するための装置において、成形工具がまた、その主部分および補助部分に対し て直角に一定の圧力を加えるための少なくとも１つの手段を備えており、この手 段が成形工具の画部分の一方に機械的に連結されており、成形工具の主部分およ び補助部分が互いに係合できることを特徴とする装置により解決される。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、それ自体公知 の成形工具が２つのロールを有し、その一方のロールが工具の主部分であり、他 方のロールが補助部分であり、成形工具の主部分および補助部分に対して直角に 一定の圧力を加えるための手段が工具の円筒形ロールのうちの一方に設けられた 可撓性外層よりなることが好ましい。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造する装置において、それ自体公知の成形 工具がその主部分であるエンドレスベルトを有の形態であり、エンドレスベルト が成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための手 段であることが好ましい。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、それ自体公知 の成形工具は一方が工具の主部分であり、他方が補助部分である２つの円錐形ロ ールを有しており、成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力 を加えるための手段は好ましくは工具の円錐形ロールのうちの一方のシャフトに 機械的に連結されている。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、成形工具の主 部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための手段は好ましくは 工具の夫々の円錐形ロールのシャフトがその長さ方向軸線に沿って往復動するよ うに設けられている。

成形工具がその主部分および補助部分に対して常時、一定な圧力を加えるための ２つの手段を備えている金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置 において、各手段は好ましくは夫々の円錐形ロールのシャフトの夫々の端部に設 けられている。

また、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、成形工 具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための各手段が夫 々の円錐形ロールのシャフトの夫々の端部に、このシャフトをその長さ方向軸線 に対して直角に往復動可能に設けられているのが好ましい。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、成形工程の主 部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるだめの各手段がエラスト マー材料製のスリーブよりなるまた、金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造す るための装置において、それ自体公知の成形工具はその主部分であるディスクを 備え、成形工具の補助部分はディスクの周部分に設けられたシューよりなり、成 形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための手段は ディスクの回転軸線と平行にシューに往復動を与えるためにシューに機械的に連 結されているのが好ましい。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置において、成形工具の主 部分および補助部分に対して直角に一定な圧力を加える手段がばねよりなること が好ましい。

本発明によれば、製造された繊維の量は原料金属粉末の球状粒子の量と釣り合い 、すなわち、金属゛繊維の収率が増大する。

また、本発明によれば、金属繊維の延伸度を高めることができる。

〔図面の簡単な説明〕

本発明を添付図面に示す特定の実施例について以下に説明する。

第１図は本発明による金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の （部分断面）運動図を示している。

第２図は第１図の線■−Ｈに沿った断面図である。

第３図は、本発明による、成形工具の弾性部材がエンドレスベルトである場合の 金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の（部分断面）運動図を 示している。

第４図は第３図の矢印Ａに沿った図である。

第５図は、本発明による、成形工具の弾性部材がばねの形態である場合の金属粉 末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の運動図である。

第６図は第５図の線Ｖｌ−Ｖｌに沿った断面図である。

第７図は、本発明による、２つのばねを使用した場合の金属粉末の球状粒子から 金属繊維を製造するための装置の第５図と同様の運動図である。

第８図は第７図の線■−■に沿った断面図である。

第９図は、本発明による、２つのスリーブを使用した場合の金属粉末の球状粒子 から金属繊維を製造するための装置の（長さ方向断面）機能図である。

第１０図は第９図の線Ｘ−Ｘに沿った断面図である。

第１１図は、本発明による、成形工具の主部分がディスクの形態であり、補助部 分がシューの形態である場合の金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するため の装置の第５図と同様な運動図を示している。

第１２図は第１１図の矢印Ｂに沿った図である。

〔発明を実施するための最良の態様〕

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置が２つの円筒形ロール２ ．３を有するそれ自体公知の成形工具ｌ　（第１図）を備えている。ロール２は 成形工具ｌの主部分であり、ロール３は成形工具ｌの補助部分である。

また、この装置における工具ｌは、成形工具の主部分および補助部分に対して直 角に一定の圧力を加えるための手段を備えており、この手段はロール２を取囲む 可撓性外層４の形態であり、金属粉末の球状粒子７は外層の表面５とロール３の 表面６との間に供給される。ロール２．３の夫々のシャフト８．９が回転駆動装 置１０に作動的に連結されている。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の他の実施例では、それ 自体公知の成形工具１がその主部分および補助部分であゆ円筒形ロール１１（第 ３図、第４図）およびエンドレスベルト１２を備えている。ベルト１２は成形工 具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための手段を構成 しており、このベルトはロール１１に係合するようにロール１１から等間隔へだ てられたロール１３．１４に掛けられ、それらのまわりを部分的に延びている。

ロール１１．１４のシャフト１５．１６はそれぞれ回転駆動装置１０に作動的に 連結される。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の他の実施例では、成形 工具ｌは互いに係合するように配置された２つの円錐形ロール１７．１８（第５ 図、第６図）を備えている。ロール１７．１８は夫々成形工具ｌの主部分および 補助部分である。

この成形工具１の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるため の手段はロール１７のシャフト２０に機械的に連結されたばね１９の形態である 。このばね１９はロール１７のシャフト２０をこれと整合された長さ方向軸線に 沿って往復動可能に設けられている。ロール１７のシャフト２０およびロール１ ８のシャフト２１は回転駆動装置１０に作動的に連結されている。

この装置はあらゆる他の点で第１図および第２図に示す装置と同様である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の更らに他の実施例では 、在来の成形工具１（第７図、第８図）はその主表面および補助表面に直角に一 定の圧力を加えるための他の手段を備えており、この手段はばね２２（第７図） よりなる。ばね１９．２２はロール１７のシャフト２０の端部２３．２４に機械 的に連結されている。ばね１９．２２はロール１７のシャフト２０をその長さ方 向軸線と垂直な方向に往復動させることができるように設けられている。それ以 外、この装置の構成は第５図、第６図に示すものと同様である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の更らに他の実施例では 、成形工具１（第９図、第１０図）において、その主部分および補助部分に対し て直角に一定の圧力を加えるための両手段はエラストマー材料製のスリーブ２５ ．２６の形態でている。それ以外、この装置の構成は第７図、第８図に示すもの と同様である。

金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置の最後の実施例では、在 来の成形工具ｌはその主部分であるディスク２９（第１１図、第１２図）と、こ のディスク２９の周部分３０に設けられ、成形工具の補助部分であるシュー３１ とを備えている。ディスク２９のシャフト３２が回転駆動装置ｌＯに作動的に連 結されている。この工具では、成形工具の主部分および補助部分に対して直角に 一定の圧力を加えるための手段はシュー３１をディスク２９のシャフト３２と平 行に往復させるように設けられたばね３３からなる。

第１図、第２図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置は 下記のように機能する。

回転駆動装置ｌＯを作動させ、成形工具１の円筒形ロール２．３を反対方向に回 転させる。金属粉末の球状粒子７を表面５．６とロール３の可撓性外層との係合 帯域に一方の側で供給する。これらの粒子７は移動している表面５．６！こより 係合されて変形される。成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の 圧力を加えるための手段である外層４が一定の圧力をロール２．３に対して直角 にロール３に及ぼす。ロール２とロール３との係合帯域において、ロール２はい くらか変形され、外層４の可撓性により、外層４はロール３の表面６の大部分を 囲み、それにより粒子７の処理帯域を増大させることができる。本発明によれば 、金属粉末のこの処理により各粒子７の一定の変形力を確保することができる・ 従って、粒子７およびそれらの類別組成物の大きさにかかわらず、各粒子７は変 形を受け、製造された金属繊維の量は粒子７の量に等しい。また、加工帯域゛の 増大の結果、粒子７はより長い時間、加工帯域にとどまり、その結果得られる繊 維の伸び度を高める。

第３図、第４図に示す金属粉末の球状粒子から金属粒子を製造するための装置は 下記のように機能する。

回転駆動装置１０を上記のように作動させ、ロール１１．１４を回転させる。ロ ール１４の回転によりエンドレスベルト１２を駆動する。ロール１１およびエン ドレスベルト１２は反対方向に移動する。金属粉末の球状粒子を一方の側でロー ル１１とエンドレスベルト１２の係合帯域に供給する。エンドレスベルト１２は 成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧力を加えるための手段 である。ベルト１２はその可撓性によりロール１１にその大部分にわたって係合 し、その結果、上記のように加工帯域が増大される。それ以外、この装置は上記 装置と同様に機能する。

第５図、第６図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置は 下記のように機能する。

駆動装置ＩＯを上記のように作動させ、成形工具ｌの円錐形ロール１７．１８を 反対方向に回転させる。金属粉末の球状粒子７を一方の側でロール１７．１８の 係合帯域に供給する。成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定の圧 力を加えるための手段であるばね１９はシャフト２０に作用し、それによりロー ル１７をその軸線に沿って移動させる。ロール１７．１８が円錐形であるので、 ロール１７がロール１８に沿って移動していてこれに係合していることにより、 この移動中、ロール１７．１８に対して直角な一定の圧力が生じる。従って、粒 子７の加工中、追加の力が粒子に作用して粒子の延伸を高める。ばね１９の力を 変えることによって、加工帯域における粒子７の滞留時間および粒子の変形度を 変えることができる。この容易性により１つの同じ装置を使用して異なる降伏限 度を存する金属粉末を加工することができ、それでも粒子の伸び度を極限値に近 くすることができる。

その他については、この装置は第１図および第２図に示す装置と同様に機能する 。

第７図、第８図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための装置は 下記のように機能する。

駆動装置ｌＯを上記のように作動させ、成形工具ｌのロール１７．１８を反対方 向に回転させる。金属粉末の球状粒子７を一方の側でロール１７．１８の係合帯 域に供給する。成形工具の主表面および補助表面に対して直角に一定の圧力を加 えるための手段を構成するばね１９．２２はロール１７のシャフト２０にこれと 垂直に向けられた力で作用する。この力によりロール１７．１８に対して直角に 加えられる一定の圧力を確保する。この容易性により、ロール１７．１８の母線 の全長に沿ったより確実な係合を確保し、それにより金属粉末のすべての粒子７ を完全に加工することができる。

また、ロール１７．１８の製造精度があまり高くない（これらのロールに小面が 刻まれていたり、あるいは母線の非直線性が起ったりしている等）の場合、加工 中、ロール１７．１８間のニップが変化してしまう。本発明によれば、ロール１ ７の端部２３．２４に作用するばね１９．２２の力がロール１７．１８の製造不 正確性を補償する。

また、２つのばね１９．２２の使用によりロール１７．１８間の一定圧力のより 正確な調整を行うことができ、高強度を有する金属粉末の球状粒子からの金属繊 維の製造に寄与する。

第９図および第１０図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するための 装置は上記の装置と同様に機能するが、唯一の相違点は成形工具の主部分および 補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための手段である弾性スリーブ２５． ２６が主部分と補助部分との間のニップの変動を補償する半径方向浮動性支持体 として機能して装置の構成を簡単にしかつロール１７．１８の製造精度に課せら れた要求を低減するという点である。その他については、この装置は上記の装置 と同様に機能する。

第１１図および第１２図に示す金属粉末の球状粒子から金属繊維を製造するため の装置は下記のように機能する。

ディスク２９を回転するための回転駆動装置ｌＯを作動させる。

金属粉末の球状粒子７をディスク２９とシュー３１との係合帯域に一方の側で供 給する。成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加えるため の手段であるばね３３が金属粉末の粒子７に一定の変形力を及ぼす。シュー３１ の形状を選択することによって力をシュー３１に加えてディスク２９とシュー３ １との間に一定圧を生じる。これによりディスク２９とシュー３１との確実な係 合を行い、それにより金属粉末の粒子７すべてを完全に加工する。シュー３１の 形状およびばね３３の力を選択することにより、異なる材料および異なる大きさ の球状粒子７の変形のための最適な条件を与えることができる。

また、ディスク２９とシュー３１との間に法延な加工帯域（周部分３０）を設け ることにより、得られる金属繊維の横断面形状およびそれらの長さ方向の機械的 特性を安定化させることができる。その他については、この装置は上記装置と同 様に機能する。

本発明によれば、異なる大きさの金属粉末の球状粒子から一様な直径の金属繊維 を製造することができる。

また、本発明によれば、金属繊維の形状および一体性をゆがめることなしに金属 繊維の収率が高められる。

〔産業上の適用性〕

本発明は液体および気体用フィルタ、触媒、ヒートパイプのキャピラリー多孔性 構造体、機械的および音響振動のダンパ等の製造に有利に使用することができる 。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．互いに対向して位置決めされ、金属粉末の球状粒子（７）を圧延するための 主部分および補助部分を有する成形工具（１）と、該成形工具に作動的に連結さ れた回転駆動装置（１０）とを備えた金属粉末の球状粒子（７）から金属繊維を 製造するための装置において、成形工具（１）はその主部分および補助部分に対 して直角に一定圧力を加えるための少なくとも１つの手段を備えており、この手 段は工具の両部分の一方に機械的に連結されており、成形工具（１）の主部分お よび補助部分は互いに係合できることを特徴とする装置。 ２．一方が主部分であり、他方が補助部分である２つの円筒形ロール（２、３） を有するそれ自体公知の成形工具（１）において、成形工具の主部分および補助 部分に対して直角に一定圧力を加えるための手段は成形工具の円筒形ロールの一 方（２）に設けられた可撓性外層（４）よりなることを特徴とする請求項１記載 の装置。 ３．主部分であるエンドレスベルト（１２）を有するそれ自体公知の成形工具（ １）において、補助部分がエンドレスベルト（１２）と係合できる円筒形ロール （１１）の形態であり、エンドレスベルトが成形工具の主部分および補助部分に 対して直角に一定圧力を加えるための手段であることを特徴とする請求項１記載 の装置。 ４．一方が主部分であり、他方が補助部分である２つの円錐形ロール（１７、１ ８）を有するそれ自体公知の成形工具（１）において、成形工具の主部分および 補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための手段が円錐形ロールの一方（１ ７）のシャフト（２０）に機械的に連結されていることを特徴とする請求項１記 載の装置。 ５．成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための手 段は夫々の円錐形ロール（１７）のシャフト（２０）をその長さ方向軸線に沿っ て往復動させるように設けられていることを特徴とする請求項４記載の装置。 ６．成形工具（１）がその主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加え るための２つの手段を有している場合、各手段は夫々の円錐形ロール（１７）の シャフト（２０）の夫々の端部（２３、２４）に設けられていることを特徴とす る請求項１記載の装置。 ７．成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための各 手段は夫々の円錐形ロール（１７）のシャフト（２０）の夫々の端部（２３、２ ４）にシャフト（２０）をその長さ方向軸線に対して垂直の方向に往復動可能に 設けられていることを特徴とする請求項６記載の装置。 ８．成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための各 手段はエラストマー材料製のスリーブ（２５、２６）よりなることを特徴とする 請求項７記載の装置。 ９．主部分であるディスク（２９）を有するそれ自体公知の成形工具（１）にお いて、その補助部分はディスク（２９）の周部分（３０）に設けられたシュー（ ３１）の形態であり、成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力 を加えるための手段（３３）はシュー（３１）をディスク（２９）のシャフト（ ３２）と平行に往復動させるためにシュー（３１）に機械的に連結されているこ とを特徴とする請求項１記載の装置。 １０．成形工具の主部分および補助部分に対して直角に一定圧力を加えるための 手段はばね（１９、２２、２３）よりなることを特徴とする請求項５ないし７の うちのいずれかに記載の装置。