JPH06132096A - 粉体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘性を有し、粒径の小さい粉体を相互にくっ
つき合うことなくしてインダクションプラズマ溶射装置
に供給して均一厚みの安定した溶射皮膜が得られるよう
にする。 【構成】 円状の粉体貯留溝５を有するターンテーブル
１を固定台７上に回転可能に取り付け、このターンテー
ブル１上を水平摺動する摺動体１０を粉体貯留ホッパー
８と同一軸受９にて支持し、この摺動体１０を通ってホ
ッパー８内からターンテーブル１上に落下した粉体８ａ
を、摺動体１０の水平摺動にてターンテーブル１の粉体
貯留溝５に導き、この粉体貯留溝５に貯まった粉体８ａ
を、固定台７上に設けた挿通孔１５と粉体貯留溝５を合
致せしめることによってキャリアガスとともにキャリア
ガス送通管１４からインダクションプラズマ溶射装置の
キャリアガス導入管に送るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は粉体供給装置に係り、
詳しく述べると粘性を有し、粒径の小さい粉体を、相互
に分離した粉体として効率よくインダクションプラズマ
溶射装置に供給することのできる粉体供給装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、インダクションプラズマ溶射装置
にて粉体を溶融溶射して基板上にその溶射皮膜を形成す
るに際しては、インダクションプラズマ溶射装置に粉体
を定量供給することが必要である。そのような粉体供給
装置としては、例えば図３に示す装置が用いられてい
る。

【０００３】図において、２１は粉体３０を収容する貯
留ホッパーであり、２４はジェットローターである。貯
留ホッパー２１の下方には複数個の開口した計量マス２
２を有する計量板２３が設けられている。また、ジェッ
トローター２４はハウス状の上部２５が貯留ホッパー２
１内に設けられ、その下部２６は貯留ホッパー２１の下
方に伸びていて、その内部は中空である。そして、この
中空内部には計量された粉体を溶射装置のキャリアガス
導入管（図示せず）へ送る送通管２７が設けられてお
り、この送通管２７は貯留ホッパー２１の下方側壁から
計量板２３の中央部を貫いて、ジェットローター２４の
上部２５に導かれているキャリアガス導入路３１と連通
している。貯留ホッパー２１は、その下部においてボデ
ィ軸受２８とジェットローターの下部２６にベアリング
２９にて係止されている。ジェットローター２４は図示
省略したが、外部の回転装置によって回転するようにな
っている。

【０００４】このような構造の粉体供給装置によって、
例えば貯留ホッパー２１に粉体３０を入れ、約５０ｒｐ
ｍの速度でジェットローターを回転させると、粉体３０
は複数個の開口した計量マス２２に入り、ここで貯留ホ
ッパー２１の下方のキャリアガス導入路３１から圧力２
ｋｇ／ｃｍ² で２リッター／分のキャリアガスを注入す
ると、このガスは計量マス２２、送通管２７を流れ、こ
のガスとともに計量マス２２を通過した粉体が運ばれて
送通管２７の下端からプラズマ溶射装置のキャリアガス
導入管へ送られるのである。

【０００５】この粉体供給装置では、１つの計量マスと
次の計量マスとの間で粉体が送通管に供給されない不連
続状態が生じることがあり、このために、得られる溶射
皮膜の厚さにバラツキができるという問題がある。

【０００６】上記の問題を克服できる装置として、図４
に示すような粉体をホッパーに掻き落とすタイプの粉体
供給装置が知られている。この装置を説明すると、図に
おいて、４１はサーボモータ等のモータ４５によって回
転する回転軸４４の上方に設けられた天部が開放されて
いる粉体貯留ホッパーである。この貯留ホッパー４１
は、その下方で回転軸４４に接し、軸受４６と軸受ベア
リング４７、ボルト４８によって固着されている。４３
は回転軸４４により回転するロータであり、このロータ
４３の直上には若干の間隙をもってスキージー４９が設
けられ、その下方に第１粉体受けホッパー５０と第２粉
体受けホッパー５１が連接して設けられており、これら
のホッパーには回転するロータ４３上の粉体がスキージ
ー４９にて掻き落とされて導かれる。

【０００７】５２はこの装置の主要部、即ち貯留ホッパ
ー４１、ロータ４３、スキージー４９、第１および第２
の粉体受けホッパー５０、５１等を外部から遮蔽する外
ケースであり、これらを囲んで気密性を保つように取り
付けられている。５３はキャリアガスを外ケース５２内
に供給するキャリアガス導入管であり、該導入管の外ケ
ース５２内における先端５４は開放されている。また、
５５は第２粉体受けホッパー５１下端の継手であり、こ
の継手５５に送通管５６が接続されている。

【０００８】このような構造の粉体供給装置において、
天部が開放している貯留ホッパー４１に粘性のある粉体
４２を充填し、モータ４５に接続した回転軸４４を作動
してロータ４３を定速回転させる。そして回転するロー
タ４３上の粉体をスキージー４９にて掻き落として第１
粉体受けホッパー５０、第２粉体受けホッパー５１へと
収容する。この時に外ケースの外部から内部へ設けたキ
ャリアガス導入管５３からキャリアガスとしてアルゴン
ガスを供給すると、該ガスは外ケース内の空間を自由に
動き、貯留ホッパー４１内の粉体４２と第１および第２
粉体受けホッパー５０、５１内に溜まっている粉体とに
加わるガス圧力と同圧とすることができる。従って、ス
キージーによって掻き落とされたロータ上の粉体は自然
落下の形で粉体受けホッパーに投入される。そして、投
入された粉体はキャリアガスとともに一定の粉体量とし
て第２粉体受けホッパー下端の継手５５に接続された送
通管５６に送られ、溶射装置のキャリアガス導入管（図
示せず）に導かれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな粉体供給装置では、ロータ上の粉体がスキージーで
掻き落とされて自重でホッパーに落下させるものであ
り、その粉体が粒径が小さい超電導用粉体などにあって
は、静電気を帯びて互いにくっつき合う粘性を有してい
るため、送通管や溶射装置のキャリアガス導入管内を送
通する粉体が相互にくっつきあって大きな粒状になって
被溶射体上に溶融、溶射される結果、全体に均一な厚み
の皮膜を得ることができず、また超電導用粉体を用いな
がら温度や安定性など超電導で要求される性能を備えた
皮膜が得られないという欠点があった。

【００１０】この発明は、上記したような従来の粉体供
給装置における粘性のある粉体をプラズマ溶射装置に送
通する場合の問題点を解消するべく検討の結果、得られ
たものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、この発明は減圧室
内に載置された被溶射物上に溶融粉体を溶射して皮膜を
形成するインダクションプラズマ溶射装置に定量の粉体
を供給する粉体供給装置であって、モータにより低速回
転するターンテーブルに円状の粉体貯留溝を設け、この
ターンテーブル上を水平摺動して該粉体貯留溝にホッパ
ー内の粉体を導く摺動体をホッパーと同一の軸受にて支
持するとともに、上記ターンテーブルの粉体貯留溝に導
かれた粉体をキャリアガス送通管に送る送通孔を上記タ
ーンテーブル下方の固定台に設けてなる粉体供給装置を
提供するものである。

【００１２】

【作用】この発明の装置は、モータによって低速回転す
るターンテーブルを固定台上に設け、このターンテーブ
ルの中程に設けた円状の粉体貯留溝に、ホッパーから落
下する粉体を、ホッパーと同一軸受にて支持されていて
ターンテーブル上を水平摺動する摺動体にて導き、この
円状の粉体貯留溝に入った粉体を固定台上部に設けた上
記粉体貯留溝に係合する送通孔からキャリアガス送通管
を通じて溶射装置のキャリアガス導入管に送るようにし
たことによって、粉体貯留溝に連続して粉体が貯めら
れ、この貯められた粉体がキャリアガスによってキャリ
アガス送通管に引き込まれるので、ホッパーからの粉体
の落下と貯留溝内の粉体のキャリアガスによるキャリア
ガス送通管への引き込みとの圧力差によって、粘性を有
し、粒径の小さい粉体であっても、相互にくっつき合う
ことなくして溶射装置に送ることができて、均一厚みの
安定した溶射皮膜を得ることができるのである。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の粉体供給装置を図１及び図
２に基づいて詳細に説明する。図において１は軸受３を
介してサーボモータ等のモータ２の回転軸４に接続され
たターンテーブルであって、固定台７に接してその上方
に位置するように設けられている。そして、このターン
テーブル１には、図２のようにその内方に同心円状に粉
体貯留溝５が形成されており、該溝５の数カ所には薄い
バリア層６が設けられている。８は粉体原料８ａを収容
するホッパーであって、ターンテーブル１の上方に位置
するように軸受９に支持され、この軸受９の下方にはバ
ネ１６を介して４フッ化エチレン樹脂などの合成樹脂よ
りなる摺動体１０がその下面がターンテーブル１の上面
に接するように設けられている。

【００１４】そして、この摺動体１０にはその下面まで
ホッパー８からホッパー８内の粉体８ａをターンテーブ
ル１上に落下させる送通孔１３が穿設されている。ま
た、同一軸受９の上下面に支持されているホッパー８と
摺動体１０とは、サーボモータ等の水平摺動用モータ１
１によって回転する回転軸１７をガイド１２で水平摺動
させることによって、一体となってターンテーブル１上
を摺動する。上記固定台７には粉体貯留溝５に貯った粉
体をプラズマ溶射装置のキャリアガス導入管（図示せ
ず）に一方端が接続されているキャリアガス送通管１４
に導くための挿通孔１５が穿設されている。

【００１５】このような構造の粉体供給装置にて、ター
ンテーブル１の直径を１４０ｍｍとし、このターンテー
ブル１に直径６０ｍｍで、溝幅３ｍｍの粉体貯留溝５を
設け、摺動体１０の摺動スピード２０〜２５回／秒、キ
ャリアガス送通管１４の内径５ｍｍとして、ホッパー８
内の粉体８ａを送通孔１３から摺動体１０を通ってター
ンテーブル１上に導く。そしてターンテーブル１をモー
タ２の駆動による回転軸４の回転によって回転させつ
つ、モータ１１によりターンテーブル１上の摺動体１０
をターンテーブル１の中心に向かってターンテーブル１
上の粉体を押さえるように水平摺動させて、粉体８ａを
ターンテーブル１に形成されている粉体貯留溝５に導入
していく。これによって粉体が貯められた溝の長さは長
くなり、粉体貯留溝５中の粉体の先端が固定台７上に設
けた挿通孔１５の位置にくると、粉体は該挿通孔１５に
接続されているキャリアガス導入管への送通管１４にキ
ャリアガスによって引き込まれ、粉体相互にくっつき合
うことなく、キャリアガス導入管からプラズマ溶射装置
に送られる。

【００１６】なお、粉体貯留溝５に設けたバリア層６
は、粉体貯留溝５内の粉体の先端が一定量の粉体を確保
できるようにして、溶射装置に定量の粉体を供給して溶
射皮膜の厚みを一定とできるように設けたものである。
また、上記において摺動体１０がターンテーブル１の粉
体上を水平摺動する際の粉体押さえは軸受９下方のバネ
１６により調整される。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の粉体供
給装置によれば、ターンテーブルの粉体貯留溝に導かれ
た粉体は、キャリアガス導入管に導かれるキャリアガス
の強い圧力によって挿通孔１５からキャリアガス送通管
に引き込まれることになるため、それに応じた量を逐次
ホッパーからターンテーブル上へ導いてやればよく、こ
れによって定量の粉体をインダクションプラズマトーチ
に供給することができるのであって、粉体の供給されな
い不連続期間を生ずることなく、また粉体相互にくっつ
き合って大きな粒状となることもなく、トーチに安定し
て粉体を送ることができるので、安定した均一の皮膜を
与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の粉体供給装置の縦断面図である。

【図２】この発明の粉体供給装置中のターンテーブルの
平面図である。

【図３】従来の粉体供給装置の一例を示す縦断面図であ
る。

【図４】従来の粉体供給装置の他の例を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ターンテーブル ２ モータ ５ 粉体貯留溝 ６ バリア層 ７ 固定台 ８ 粉体貯留ホッパー ８ａ 粉体 １０ 摺動体 １１ モータ １２ ガイド １３ 粉体送通孔 １４ キャリアガス送通管 １５ 挿通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エミリオ 藤原 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 橘 秀久 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 村田 裕康 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧室内に載置された被溶射物上に溶融
   粉体を溶射して皮膜を形成するインダクションプラズマ
   溶射装置に定量の粉体を供給する粉体供給装置であっ
   て、モータにより低速回転するターンテーブルに円状の
   粉体貯留溝を設け、このターンテーブル上を水平摺動し
   て該粉体貯留溝にホッパー内の粉体を導く摺動体をホッ
   パーと同一の軸受にて支持するとともに、上記ターンテ
   ーブルの粉体貯留溝に導かれた粉体をキャリアガス送通
   管に送る送通孔を上記ターンテーブル下方の固定台に設
   けてなる粉体供給装置。