JPH0463124A - 固体粒子同志の固着方法 - 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］ 本発明は、自動車、産業機械、宇宙機器などに使用する
構造部品の成形用原料として、該原料に多機能又は傾斜
型機能をもたせるための固体粒子同志の固着方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来の固体粒子表面への金属の延展固着方法として、特
開昭６２−２５０９４２号公報をあげることができる（
第７図参照）。

この固着方法は、衝撃式打撃手段を用いて行なうように
したものであり、この罰撃式打撃手段はケーシング部内
に回転軸すにより高速回転する回転盤Ｃを設け、この回
転盤Ｃの外周に多数の衝撃ピンｄｔ設け、前記衝撃ピン
ｄの最外周軌道面に沿い、カつそれに対して一定の空間
に置いて周設された衝突リングｅからなる。

なお、ｆは開閉弁、ｑは衝撃室、ｈは循環回路で必る。

そして、開閉弁ｆを閉じた状態で回転盤Ｃを回転させる
と、この回転盤Ｃの回転に伴って気流が生じ、この気流
の遠心力に基づくファン効果によって衝撃室ｑ、循環回
路りを巡って自己循環の流れか形成される。

一方、核となる固体粒子（母粒子）と金属微粒子（子粒
子）をミキナーｉに所定配合比で投入し、ここで強力な
混合を行なって、予め母粒子の表面に子粒子が付着させ
、この子粒子を付着させた母粒子を−・旦貯槽し、計量
フィーダに、ホラパフを経て前記衝撃式粉砕機の気流循
環サイクル中に投入する。

投入された子粒子付着の母粒子は、衝撃ピンｄによって
打撃作用を受け、さらに衝突リングｅに衝突して母粒子
の表面に子粒子が圧縮作用を受ける。

次いて、該母粒子は循環カスとともに循環回路りを循環
して再び衝撃室ｑに戻り、再度打撃作用を受ける。

このような衝撃作用が何回も繰り返されるうちに、子粒
子は母粒子の表面へ固着される。

以上の固着が終了すると、開閉弁ｆを開き、固着化され
た固体粒子（製品）を排出する。

排出された固体粒子は、排ｆｆ１機ｐの吸引力によって
、サイクロンｍ、パックフィルタｎに誘導された後、補
集される。

Ｆ発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記衝撃式打撃手段の回転盤Ｃの周速度
は、機械的強度上からあまり大きくとれない為、母粒子
にその周速度以上の打撃力を加えることができない。こ
のため、母粒子の延展化及び母粒子に対する子粒子の固
着度は十分とは言えない。勿論打撃回数を増やせばある
程度は解決されるが、それだけ時間を要することとなる
。

また、前記した衝撃式打撃手段は、混合作用が大きくな
いので、該混合によって発揮される子粒子の母粒子への
付着が充分期待できないことから、前処理としてのミキ
サーが別途必要となる。

ざらに、１つの気流循環サイクルであるため、１回当た
りの処理量が小さい。

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、粒子同志の対向衝突と強力な撹拌・混
合によって箸しく延展化されかつ均質度の高い製品を得
るとともに前処理機を不要とし、ざらに処理量を著しく
向上することがてきる固体粒子同志の固着方法を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の固体粒子同志の固
着方法は、母材となる固体粒子と金属固体微粒子を、２
つの円形部が並列した筒状ケーシングの円形部内に外周
に複数個の羽根を具備しかつ同一方向に高速回転する一
対の回転ローラを設けた２軸型高速回転固着機に上方か
ら供給して、前記両粒子を高速回転する回転ロータとと
もに回転する羽根により高速周回させ、該高速周回の交
流部おいて対向衝突及び混合・撹拌して前記固体粒子を
延展化するとともに該体粒子の表面に金属固体微粒子を
固着したのち、これを下方から排出するようにしたこと
である。

なお、母材はステンレス、ナイロン、アクリル樹脂等で
あり、金属固体微粒子としてはジルコニア、二酸化チタ
ン、鉄粉、アルミナ等であり、これらを一種類又は複数
種類使用することができる。

［作用］ 母材となる固体粒子と金属固体微粒子とを２軸型高速回
転固着機のケーシング内に投入する。

次いで、投入された両粒子は、同一方向に高速回転する
両回転ロータとともに回転する羽根によって回転ロータ
の外周と円形部の間にそれぞれ発生する渦流（循環気流
）にそれぞれ巻き込まれて高速周回する。そして両粒子
を含む両渦流は両回転ロータの中央で交わる。この交流
部において、粒子同志が激しく対向衝突・摩擦し、この
衝突力によって母材の固体粒子が延展化されるとともに
、この衝突によるメカノケミカル現象により母材となる
固体粒子の表面に金属固体微粒子か強固に固着される。

このときの衝突力はほぼ倍加されるため、固体粒子は延
展化および固着度がさらに高まるとともに、この交流部
では渦流同志の衝突によって乱流状態となるため、前記
両粒子は強力に撹拌・混合されることとなって、母材と
なる固体粒子の表面に金属固体微粒子がムラなく確実に
付着する。

前記延展とは、偏平な形状の固体粒子が衝突によって変
形して丸味を帯びること、また固体粒子かへこみやあば
た状のみぞを有する場合、このみぞに金属固体微粒子か
固着した状態で固体粒子が包み込むことをいう。

次いて、この交流部で衝突及び撹拌・混合された粒子は
、何れかの回転ロータに巻き込まれ、それぞれの渦流に
乗って一周した後、再び粒子同志の衝突及び撹拌・混合
が行われるのである。

このような衡突及び撹拌・混合を繰り返し一定時間処理
すると、母材である固体粒子は、延展化されて丸味を帯
びたものとなるとともに母材となる固体粒子の全表面に
金属固体微粒子が固着されるのである。

金属固体微粒子が固着された固体粒子は該固着機の下方
から排出される。

［実施例］ 以下、本発明の固着方法に用いる装置の実施例を図面を
参照して説明する。

第１図〜第２図において、母材となる固体粒子（母粒子
という）をピン１から定量フィーダ２にて、また母材の
表面に被着する金属固体微粒子（子粒子という）をピン
３から定量フィーダ４にてそれぞれ所定の？Ｊ合で切り
出し、供給シュート５を経て２軸型高速回転固着機６に
投入する。ここで所定時間処理した後、製品を排風機９
の吸引力により排出シュート７を経て集塵機８にて捕集
し、製品ピン１０に貯蔵する。

前記２軸型高速回転固着機６の詳細を述へると、次のよ
ってある。

１１は筒状ケーシングで、その断面は２つの円形部１２
．１３が連通する如く並列したひようたん形であり、そ
の中央部の上下にそれぞれ供給口１４および排出口１５
を設ける。

１６．１７はそれぞれ円形部１２．１３に配設した回転
ロータで、外周に複数個の羽根１８，１９が設けられ、
軸２０．２１．により高速回転するようになっている。

２２は円形部１２．１３と回転ロータ１６．１７の間の
隙間である。

２３は供給口１４を塞ぐ着脱自在の上栓体で、この上栓
体に円形部１２．１３に突出する内向きの凸部３２ａを
形成する。凸部２３ａは両側部か円形部１２．１３の円
弧と同一円弧面２４．２５であり、頂部が平面２６であ
る。

このようにしてなる上栓体２３は、供給シート５の壁の
後方を利用して固定し、＠脱するようになっている。

２７は排出口１５を塞ぐ着脱自在の下栓体で、この下栓
体に円形部１２．１３内に突出する内向きの凸部２７ａ
を形成する。凸部２７ａは前記上栓体２３と同様に両側
部が円形部１２．１３の円弧と同一円弧面２８．２９で
あり、頂部が平面３０である。

このようにしてなる下栓体２７は、該下栓体に固定した
レバー３１をケーシング１１に固定したブラケット３２
にピン３３を介して支承され、該ピン３３を支点として
回動するようになっている。

３４は加熱又は冷却ジャケットであり、必要により設け
ることができる。

次に実施例の作用を説明する。

下栓体２７を閉じたまま、上栓体２３を取り出して供給
口１４を開く（第３図参照）。

この状態から、前記した如く、母材となる固体粒子（母
粒子）と金属固体微粒子（子粒子）を供給口１４を経て
一定量ケーシング１１内に投入した後、上栓体２３を嵌
めて供給口１４を閉じる。

次いで、両回転ロータ１６，１７を同一方向に高速回転
させる。

この回転ロータ１６，１７とともに回転する羽根１８．
１９によって回転ロータ１６の外周と円形部１２の間に
第１渦流３５及び回転ロータ１７の外周と円形部１３の
間に第２渦流３６が発生する。

両渦流３５．３６の発生によって、投入された両粒子は
前記両渦流にそれぞれ巻き込まれて高速周回する。そし
て両粒子を含む両渦流は両回転ロータ１６．１７の中央
で交わり、この交流部３７において、粒子同志が激しく
対向衝突・摩擦する。

そして、このときの衝突力はほぼ倍加されるため、母粒
子の延展化がさらに高まるとともに、この衝突によるメ
カノケミカル現象により母粒子の表面に子粒子が一層強
く固着されるとともに、交流部３７では渦流同志の衝突
によって乱流状態となるため、前記両粒子は強力に撹拌
・混合されることとなって、母粒子の表面に子粒子が確
実に付着する。

次いで、この交流部３７で衝突及び撹拌・混合された両
粒子は、第１渦流３５から第２渦流３６へ、また第２渦
流３６から第１渦流３５へと巻き込まれ、それぞれの渦
流３５．３６ｋｍのって一周した後、再び粒子同志の衝
突及び撹拌・混合が行われるのである。

このような衝突及び撹拌・混合を繰り返すことによって
、母粒子表面の延展化と母粒子の表面に子粒子が逐次付
着するのである。

一定時間処理して母粒子の全表面に子粒子が固着される
と、下栓体２７を回動して排出口１５を開くとともに回
転ロータ１６．１７を逆方向に低速回転させて製品を排
出する（第４図参照）。これで−回の固着処理を終える
。

なお、前記実施例では、向回転ロータ１６，１７の直径
を同一としたが、例えば回転ロータ１６の直径に対して
回転ロータ１７のそれを小径とするとともに、該回転ロ
ータ１７の回転数を増速することにより、粒子の保有空
間が広くなり、これによって１回当りの処理量を大きく
することかできる。

第５図は他の実施例を示し、上栓体２３の凸部２３ａの
円弧面２５及び下栓体２７の凸部２７ａの円弧面２８を
斜めに切り落として切落部３８゜３９を形成したもので
ある。

これによって交流部３７の空間が広くなり、それだけ粒
子の撹拌・混合効果が増すとともに両粒子の衝突点が偏
よることから、渦流への子粒子の巻き込みが確実に行わ
れる。この場合、切落部３８．３９と回転ロータ１６，
１７の回転方向は図示に限定されるものではなく、逆回
転させてもよい。

ざらに、第６図は他の実施例を示し、この場合、上栓体
２３の凸部２３ａの円弧面２４．２５を斜めに切り落し
て直線面４０．４１となし、両面により略Ｖ字形とした
ものである。同様に、下栓体２７の凸部２７ａの円弧面
２８．２９を切り落して直線面４２．４３となし、両面
により略Ｖ字形としたものである。この場合も交流部３
７の空間がさらに広くなる。

「発明の効果］ 本発明は、以上のように構成されるので、以下に記載さ
れるような効果を奏する。

母材となる固体粒子と金属固体微粒子を、２つの円形部
が並列した筒状ケーシングの円形部内に外周に複数個の
羽根を具備しかつ同一方向に高速回転する一対の回転ロ
ーラを設けた２軸型高速回転固着機に上方から供給して
、前記両粒子を高速回転する回転ロータとともに回転す
る羽根により高速周回させ、該高速周回の交流部おいて
対向衝突及び混合・撹拌するようにしたから、固体粒子
は延展化されて丸味を帯びるとともに該交流部における
強力な撹拌・混合作用により金属固体微粒子の固体粒子
の表面への固着がムラなく確実に行われる。このことに
よって前処理機を用いること無く、極めて均質度の高い
製品をｊｍることができ、かつ１回当たりの処理量も大
巾に増大する。

また、粒子同志の衝突により固着するものであるから、
固着機は従来のものに比べて、磨耗が極めて少なく長寿
命となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体粒子同志の固着方法の一実施例に
係る固着装置を示す全体概略図、第２図は同実施例に係
る固着機を示す縦断面図、第３図は同実施例に係る固着
機への投入状態を示す縦断面図、第４図は同実施例に係
る固着機からの排出状態を示す縦断面図、第５図〜第６
図は本発明の他の実施例に係る固着機の縦断面図、第７
図は従来例を示す概略図である。 ６・・・・・・２軸型高速回転固着機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）母材となる固体粒子と金属固体微粒子を、２つの
   円形部が並列した筒状ケーシングの円形部内に外周に複
   数個の羽根を具備しかつ同一方向に高速回転する一対の
   回転ローラを設けた２軸型高速回転固着機に上方から供
   給して、前記両粒子を高速回転する回転ロータとともに
   回転する羽根により高速周回させ、該高速周回の交流部
   おいて対向衝突及び混合・撹拌して前記固体粒子を延展
   化するとともに該体粒子の表面に金属固体微粒子を固着
   したのち、これを下方から排出するようにしたことを特
   徴とする固体粒子同志の固着方法。