JPH0841501A - 粉体を加熱する方法、装置、および該装置の使用 - Google Patents
粉体を加熱する方法、装置、および該装置の使用Info
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- JPH0841501A JPH0841501A JP7088006A JP8800695A JPH0841501A JP H0841501 A JPH0841501 A JP H0841501A JP 7088006 A JP7088006 A JP 7088006A JP 8800695 A JP8800695 A JP 8800695A JP H0841501 A JPH0841501 A JP H0841501A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- B30B—PRESSES IN GENERAL
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- B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 均一に加熱された粉体を信頼性をもって製造
することを可能にし、粉体を過熱させることのない粉体
過熱の方法と装置を提供する。 【構成】 粉体、特に金属粉体を、後続する凝集工程を
考慮して加熱する方法が開示される。粉体は所定の温度
にまで個別に加熱される多数の部分流に分割される。次
に部分流が合流されて加熱された粉体の共通流出流れを
形成する。部分流は、均一な温度が各部分流のほぼ全断
面にわたって部分流の合流前に得られるように加熱され
る。本方法を実施する装置は、粉体の貯蔵容器（１０）
と、該貯蔵容器（１０）からの粉体を受容し加熱する加
熱ユニット（２０）とを有する。加熱ユニット（２０）
は、複数個の流路（２８）を画定する複数個の互いに隔
置された多数の加熱面（２７）を有する。
することを可能にし、粉体を過熱させることのない粉体
過熱の方法と装置を提供する。 【構成】 粉体、特に金属粉体を、後続する凝集工程を
考慮して加熱する方法が開示される。粉体は所定の温度
にまで個別に加熱される多数の部分流に分割される。次
に部分流が合流されて加熱された粉体の共通流出流れを
形成する。部分流は、均一な温度が各部分流のほぼ全断
面にわたって部分流の合流前に得られるように加熱され
る。本方法を実施する装置は、粉体の貯蔵容器（１０）
と、該貯蔵容器（１０）からの粉体を受容し加熱する加
熱ユニット（２０）とを有する。加熱ユニット（２０）
は、複数個の流路（２８）を画定する複数個の互いに隔
置された多数の加熱面（２７）を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は粉体を加熱する方法、特
に、後続する凝集工程を考慮して金属粉体を加熱する方
法と、該方法を実施する装置に関する。さらに、本発明
は、後続する凝集工程を考慮して金属粉体を加熱する装
置の使用にも関連している。本発明は、専用ではない
が、ほぼばらばらな未固化の粉体にして、次に粉体の塊
へ凝集させる型へ供給される粉体を加熱するのに特に適
している。本発明に内在する複雑な問題と、本装置の使
用に関する以下の説明は、かかる予熱に焦点を当てられ
る。しかし、本発明が、一般に他の種類の粉体の加熱に
も適用可能であり、粉体を後続する凝集工程を考慮して
予熱すること以外の目的にも役にたつことも強調され
る。
に、後続する凝集工程を考慮して金属粉体を加熱する方
法と、該方法を実施する装置に関する。さらに、本発明
は、後続する凝集工程を考慮して金属粉体を加熱する装
置の使用にも関連している。本発明は、専用ではない
が、ほぼばらばらな未固化の粉体にして、次に粉体の塊
へ凝集させる型へ供給される粉体を加熱するのに特に適
している。本発明に内在する複雑な問題と、本装置の使
用に関する以下の説明は、かかる予熱に焦点を当てられ
る。しかし、本発明が、一般に他の種類の粉体の加熱に
も適用可能であり、粉体を後続する凝集工程を考慮して
予熱すること以外の目的にも役にたつことも強調され
る。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】冶金学的粉体凝集におい
て、金属粉体を凝集させ、次に、粉体内に存在する潤滑
材を除去するために凝集された物体を加熱し、また該凝
集物を焼結してより強固にすることはよく知られてい
る。本目的のため、密接に固化された高い熱伝導度をも
つ粉体により満足な加熱成果を与える放射熱炉が従来使
用されてきた。
て、金属粉体を凝集させ、次に、粉体内に存在する潤滑
材を除去するために凝集された物体を加熱し、また該凝
集物を焼結してより強固にすることはよく知られてい
る。本目的のため、密接に固化された高い熱伝導度をも
つ粉体により満足な加熱成果を与える放射熱炉が従来使
用されてきた。
【０００３】この分野で、例えばＥＰ−Ａ２−０５１６
４６７から、充填前の型を予熱したり、および（また
は）型への供給前に粉体を加熱する等により、粉体凝集
前に粉体を予熱することが知られている。本発明は特
に、上記のように、粉体を凝集型に供給する前に粉体を
予熱することに関する問題を解決することを目的にして
いる。粉体は、加熱される粉体の種類、加熱操作の目的
に応じて、多くの僅かに相違する方法で加熱され得る。
４６７から、充填前の型を予熱したり、および（また
は）型への供給前に粉体を加熱する等により、粉体凝集
前に粉体を予熱することが知られている。本発明は特
に、上記のように、粉体を凝集型に供給する前に粉体を
予熱することに関する問題を解決することを目的にして
いる。粉体は、加熱される粉体の種類、加熱操作の目的
に応じて、多くの僅かに相違する方法で加熱され得る。
【０００４】ほぼばらばらな未固化の金属粉体を加熱す
る場合には、粉体が互いの間の接触面積が比較的小さい
粒子から成り、従って、粉体が多孔性であり相当程度の
空気を含有しているために、粉体が絶縁材料として作用
するという問題がある。例えば、ばらばらな未固化の粉
体の密度は、緊密に固められた凝集体の密度の僅か１／
３であり、すなわち、粉体は粒子の間の空所に２／３の
空気を含有している。その結果、粒子間の熱伝達は困難
である。かくて、未固化の粉体は凝集粉体に比較して低
い熱伝導率を有している。
る場合には、粉体が互いの間の接触面積が比較的小さい
粒子から成り、従って、粉体が多孔性であり相当程度の
空気を含有しているために、粉体が絶縁材料として作用
するという問題がある。例えば、ばらばらな未固化の粉
体の密度は、緊密に固められた凝集体の密度の僅か１／
３であり、すなわち、粉体は粒子の間の空所に２／３の
空気を含有している。その結果、粒子間の熱伝達は困難
である。かくて、未固化の粉体は凝集粉体に比較して低
い熱伝導率を有している。
【０００５】後続する凝集工程を考慮して金属粉体を加
熱する場合、粉体の不均一な温度は凝集粉体の不均一な
密度を招来するから、凝集前の粉体温度を均一にしてお
くことが重要である。さらに、予熱の際、粉体を過熱し
ないことが大切である、何となれば、過熱は粉体を酸化
させ、粉体を不均一にし、凝集粉体の密度を不均質にす
るからである。さらに、加熱装置は過度に複雑であった
り、嵩張ってはならず、現存の凝集装置と容易に組み合
わせる必要がある。後続する凝集工程を考慮しての金属
粉体を予熱する従来の方法は、上記のＥＰ−Ａ２−０５
１６４６７に記載されている。該ＥＰ明細書は、圧縮凝
集を意図して、ポリマー被覆粉体を予熱し供給するシス
テムを開示している。粉体は加熱されつつ、供給スクリ
ューを囲むハウジングの外側にハウジングに沿って置か
れた螺旋状の加熱要素を備えた水平供給スクリュー内へ
供給される。本システムは設計複雑で、可動部品が多
く、運転上の混乱の危険があり、加えて、供給スクリュ
ーを回転させるエネルギーを必要とする。
熱する場合、粉体の不均一な温度は凝集粉体の不均一な
密度を招来するから、凝集前の粉体温度を均一にしてお
くことが重要である。さらに、予熱の際、粉体を過熱し
ないことが大切である、何となれば、過熱は粉体を酸化
させ、粉体を不均一にし、凝集粉体の密度を不均質にす
るからである。さらに、加熱装置は過度に複雑であった
り、嵩張ってはならず、現存の凝集装置と容易に組み合
わせる必要がある。後続する凝集工程を考慮しての金属
粉体を予熱する従来の方法は、上記のＥＰ−Ａ２−０５
１６４６７に記載されている。該ＥＰ明細書は、圧縮凝
集を意図して、ポリマー被覆粉体を予熱し供給するシス
テムを開示している。粉体は加熱されつつ、供給スクリ
ューを囲むハウジングの外側にハウジングに沿って置か
れた螺旋状の加熱要素を備えた水平供給スクリュー内へ
供給される。本システムは設計複雑で、可動部品が多
く、運転上の混乱の危険があり、加えて、供給スクリュ
ーを回転させるエネルギーを必要とする。
【０００６】
【本発明の目的および目的を達成するための手段】本発
明の基本的目的は、均一な温度を得るように加熱するた
めの、特に、凝集される金属粉体を均一に予熱するため
の、簡単にして信頼性のある方法を提供することであ
る。さらに、本発明の特殊な目的は、粉体が過熱される
ことを防止することである。これらおよび他の目的は、
粉体を一時的に、所定温度まで個別に加熱される部分流
に分割することにより達成される。次に、該部分流が合
流されて、加熱された粉体の共通流出流れを形成する。
部分流は、部分流の合流前に各部分流のほぼ全断面にわ
たって均一な温度が得られるように加熱される。
明の基本的目的は、均一な温度を得るように加熱するた
めの、特に、凝集される金属粉体を均一に予熱するため
の、簡単にして信頼性のある方法を提供することであ
る。さらに、本発明の特殊な目的は、粉体が過熱される
ことを防止することである。これらおよび他の目的は、
粉体を一時的に、所定温度まで個別に加熱される部分流
に分割することにより達成される。次に、該部分流が合
流されて、加熱された粉体の共通流出流れを形成する。
部分流は、部分流の合流前に各部分流のほぼ全断面にわ
たって均一な温度が得られるように加熱される。
【０００７】かくて、本発明は、粉体、特に金属粉体
を、後続する凝集工程を考慮して加熱する方法にして、
粉体が一時的に多数の本質的に分離された多数の部分流
に分割され、該部分流が重量により推進され、それぞれ
に入口と出口とを有し、それぞれ独立に１個の同じ出口
温度まで加熱され、次に合流されて、加熱された粉体の
共通流出流れを形成し、部分流が、部分流の合流前に各
部分流のほぼ全断面にわって所定の出口温度が得られる
ように加熱されることを特徴とする方法を提供する。
を、後続する凝集工程を考慮して加熱する方法にして、
粉体が一時的に多数の本質的に分離された多数の部分流
に分割され、該部分流が重量により推進され、それぞれ
に入口と出口とを有し、それぞれ独立に１個の同じ出口
温度まで加熱され、次に合流されて、加熱された粉体の
共通流出流れを形成し、部分流が、部分流の合流前に各
部分流のほぼ全断面にわって所定の出口温度が得られる
ように加熱されることを特徴とする方法を提供する。
【０００８】さらに本発明は、後続する凝集工程を考慮
して、粉体、特に金属粉体を予熱するため、粉体の貯蔵
容器と、該貯蔵容器からの粉体を受容し加熱する加熱ユ
ニットとを、既知の態様で備えた装置にして、加熱ユニ
ットが、貯蔵容器から粉体を受容する上部入口開口と、
加熱された粉体の流れの一部を排出する下部出口開口と
をそれぞれに有する複数個の流路を画定する複数個の互
いに隔置された加熱面と、加熱された粉体の部分流を集
合させ、加熱された粉体の共通流出流れを形成させる手
段とを有することを特徴とする装置を提供する。
して、粉体、特に金属粉体を予熱するため、粉体の貯蔵
容器と、該貯蔵容器からの粉体を受容し加熱する加熱ユ
ニットとを、既知の態様で備えた装置にして、加熱ユニ
ットが、貯蔵容器から粉体を受容する上部入口開口と、
加熱された粉体の流れの一部を排出する下部出口開口と
をそれぞれに有する複数個の流路を画定する複数個の互
いに隔置された加熱面と、加熱された粉体の部分流を集
合させ、加熱された粉体の共通流出流れを形成させる手
段とを有することを特徴とする装置を提供する。
【０００９】本発明はまた、金属粉体を予熱するための
本発明の装置の使用にして、予熱された粉体を共通流出
流れとして、粉体を凝集させる型へと運ぶようになった
使用に関する。本発明の新規な顕著な特徴は、粉体が多
数の分離された部分流に分割され、それにより、供給さ
れる熱が熱伝導率の低い多量の粉体を介して伝達される
必要がないから、粉体内の全ての粒子が迅速に均一に加
熱され得ることである。「分離された部分流」という表
現は、ある程度互いに接触する、ほぼ分離された部分流
をも包含して使用されている。
本発明の装置の使用にして、予熱された粉体を共通流出
流れとして、粉体を凝集させる型へと運ぶようになった
使用に関する。本発明の新規な顕著な特徴は、粉体が多
数の分離された部分流に分割され、それにより、供給さ
れる熱が熱伝導率の低い多量の粉体を介して伝達される
必要がないから、粉体内の全ての粒子が迅速に均一に加
熱され得ることである。「分離された部分流」という表
現は、ある程度互いに接触する、ほぼ分離された部分流
をも包含して使用されている。
【００１０】本発明の他の顕著な特徴は、部分流が合流
される前に、全ての部分流が、所定の共通温度に均一に
個別に加熱されることである。このことは、共通流出流
れにおける温度の実質的等温度化が、部分流が温度粉体
の低い熱伝導度のために不均一に加熱されることに左右
されないのであるから、重要な特徴である。
される前に、全ての部分流が、所定の共通温度に均一に
個別に加熱されることである。このことは、共通流出流
れにおける温度の実質的等温度化が、部分流が温度粉体
の低い熱伝導度のために不均一に加熱されることに左右
されないのであるから、重要な特徴である。
【００１１】
【実施例】本発明の他の顕著な特徴と利点とは、以下の
記載と特許請求の範囲とから明らかになろう。以下、本
発明の実施例を付図を参照して詳細に説明する。図１、
図２に示した装置は、粉体貯蔵容器１０と、貯蔵容器か
らの金属粉体を受容し加熱するための、貯蔵容器１０の
下方に置かれた加熱ユニット２０とを有している。さら
に、図１は、加熱ユニット２０に関連した凝集装置４０
（詳細には説明せず）の概略を示している。貯蔵容器１
０は、枠１１から吊り下げられており、該枠は、容器に
対向する側に、垂直方向に分布された多数のレベルピン
１２等を有し、該ピンが、上方に開いた溝１６を有する
垂直方向に移動可能なブラケット１５を支持し、容器１
０の外側から側方へ突出した懸吊軸１３を受容してい
る。貯蔵容器１０の底は、煙突形の出口開口１４に開い
ている。
記載と特許請求の範囲とから明らかになろう。以下、本
発明の実施例を付図を参照して詳細に説明する。図１、
図２に示した装置は、粉体貯蔵容器１０と、貯蔵容器か
らの金属粉体を受容し加熱するための、貯蔵容器１０の
下方に置かれた加熱ユニット２０とを有している。さら
に、図１は、加熱ユニット２０に関連した凝集装置４０
（詳細には説明せず）の概略を示している。貯蔵容器１
０は、枠１１から吊り下げられており、該枠は、容器に
対向する側に、垂直方向に分布された多数のレベルピン
１２等を有し、該ピンが、上方に開いた溝１６を有する
垂直方向に移動可能なブラケット１５を支持し、容器１
０の外側から側方へ突出した懸吊軸１３を受容してい
る。貯蔵容器１０の底は、煙突形の出口開口１４に開い
ている。
【００１２】貯蔵容器１０の出口開口１４の真下に置か
れた加熱ユニット２０は、端部が開放され、垂直に延び
るケーシング２１を有し、該ケーシングは上端２２にお
いて貯蔵容器１０の出口開口１４を受容し取り囲み、下
端２３において、以下詳細に説明するように、弁手段２
４を介して排出手段２５に連結されている。ケーシング
２１の内部には、カバー２１のほぼ全体の高さにわたっ
て垂直に延びる、互いに隔置された複数個の流体加熱要
素２６が搭載されている。強調さるべきは、加熱要素２
６の数が実際には、単に概要を示したに過ぎない実施例
のそれとは相当相違していることである。加熱要素２６
は実質的には互いに平行な板状の壁要素の形状を有して
いる。互いに対向した加熱要素２６の表面は、複数個の
垂直な板状の面平行の流路２８をその間に画定する加熱
面２７を形成している。
れた加熱ユニット２０は、端部が開放され、垂直に延び
るケーシング２１を有し、該ケーシングは上端２２にお
いて貯蔵容器１０の出口開口１４を受容し取り囲み、下
端２３において、以下詳細に説明するように、弁手段２
４を介して排出手段２５に連結されている。ケーシング
２１の内部には、カバー２１のほぼ全体の高さにわたっ
て垂直に延びる、互いに隔置された複数個の流体加熱要
素２６が搭載されている。強調さるべきは、加熱要素２
６の数が実際には、単に概要を示したに過ぎない実施例
のそれとは相当相違していることである。加熱要素２６
は実質的には互いに平行な板状の壁要素の形状を有して
いる。互いに対向した加熱要素２６の表面は、複数個の
垂直な板状の面平行の流路２８をその間に画定する加熱
面２７を形成している。
【００１３】好適には加熱面２７は、特に粉体材料、流
体速度、加熱温度に対応して、１〜３０ｍｍ、好ましく
は５〜２０ｍｍ互いに隔置されている。各流路２８は、
貯蔵容器１０からの金属粉体を受容する上部入口開口２
８ａと、加熱された粉体の部分流を排出手段２５へと排
出する下部出口開口２８ｂとを有している。加熱要素２
６の上部水平縁２６ｃは、貯蔵容器１０からの粉体を下
方へ、それぞれの流路２８へと導くために、尾根状にさ
れている。図１、図２に示した実施例において、加熱面
２７が油のような流体を用いて加熱され、該流体は、加
熱状態において加熱ユニット２０へ導かれ、各加熱要素
２６の入口２６ａを通り供給され、加熱要素２６の内部
流路（図示せず）に沿って流れ、出口２６ｂを通り排出
される。入口２６ａと出口２６ｂとは、図２の実施例と
比較されるように、互いに場所を変えてもよい。
体速度、加熱温度に対応して、１〜３０ｍｍ、好ましく
は５〜２０ｍｍ互いに隔置されている。各流路２８は、
貯蔵容器１０からの金属粉体を受容する上部入口開口２
８ａと、加熱された粉体の部分流を排出手段２５へと排
出する下部出口開口２８ｂとを有している。加熱要素２
６の上部水平縁２６ｃは、貯蔵容器１０からの粉体を下
方へ、それぞれの流路２８へと導くために、尾根状にさ
れている。図１、図２に示した実施例において、加熱面
２７が油のような流体を用いて加熱され、該流体は、加
熱状態において加熱ユニット２０へ導かれ、各加熱要素
２６の入口２６ａを通り供給され、加熱要素２６の内部
流路（図示せず）に沿って流れ、出口２６ｂを通り排出
される。入口２６ａと出口２６ｂとは、図２の実施例と
比較されるように、互いに場所を変えてもよい。
【００１４】流路２８内の部分流の流速を制御する弁手
段２４は、頂部をケーシング２１に、底部を排出手段２
５に連結されたケーシング２９と、ケーシング２９のほ
ぼ全断面を覆って延びる弁部材３０とを有している。弁
部材３０は、数において出口開口２８ｂに等しい多数の
独立した流通開口３１を有し、２方向矢印Ｐで示す方向
に、平行流を横切って、多くの平行流を同時に制御する
ために往復運動可能である。さらに、図１は、弁部材３
０を横方向に移動させるのに適したピストン・シリンダ
組立体３２を概略的に示している。熱を他の方法で加熱
面２７に供給することも可能である。例えば、加熱ユニ
ットは、流路２８から離れ、加熱面２７に隣接して加熱
面を覆うように配置された電気抵抗加熱要素を有しても
よい。さらに、電気抵抗加熱要素を、加熱面２７が、流
れの方向に見て、違った電力を供給される複数個の領域
に分割されるように構成することも可能である。かかる
抵抗加熱要素は、独立の電気加熱体または加熱面全体を
覆って延びる箔から成っていてよい。
段２４は、頂部をケーシング２１に、底部を排出手段２
５に連結されたケーシング２９と、ケーシング２９のほ
ぼ全断面を覆って延びる弁部材３０とを有している。弁
部材３０は、数において出口開口２８ｂに等しい多数の
独立した流通開口３１を有し、２方向矢印Ｐで示す方向
に、平行流を横切って、多くの平行流を同時に制御する
ために往復運動可能である。さらに、図１は、弁部材３
０を横方向に移動させるのに適したピストン・シリンダ
組立体３２を概略的に示している。熱を他の方法で加熱
面２７に供給することも可能である。例えば、加熱ユニ
ットは、流路２８から離れ、加熱面２７に隣接して加熱
面を覆うように配置された電気抵抗加熱要素を有しても
よい。さらに、電気抵抗加熱要素を、加熱面２７が、流
れの方向に見て、違った電力を供給される複数個の領域
に分割されるように構成することも可能である。かかる
抵抗加熱要素は、独立の電気加熱体または加熱面全体を
覆って延びる箔から成っていてよい。
【００１５】上述の装置は下記のように作動する。重力
の作用の下で、貯蔵容器１０内の粉体が下方へ加熱ユニ
ット２０の上部入り口開口２８ａを通り流れ、重力によ
り押される多数の垂直部分流（図示せず）に分割され
る。流路２８を完全に充填している部分流が、加熱面２
７との接触の結果として、流路２８内の１個の同一な所
定温度Ｔout まで個別に加熱され、加熱面２７からの電
力供給と弁手段２４とが電力により加熱される粉体の温
度を制御している。
の作用の下で、貯蔵容器１０内の粉体が下方へ加熱ユニ
ット２０の上部入り口開口２８ａを通り流れ、重力によ
り押される多数の垂直部分流（図示せず）に分割され
る。流路２８を完全に充填している部分流が、加熱面２
７との接触の結果として、流路２８内の１個の同一な所
定温度Ｔout まで個別に加熱され、加熱面２７からの電
力供給と弁手段２４とが電力により加熱される粉体の温
度を制御している。
【００１６】粉体の温度が所定の温度Ｔout に達する
と、加熱された部分流が合流され、煙突状の排出手段２
５により共通流出流れ３３を形成する。弁手段２４は、
排出手段２５内の加熱された粉体が、部分流の不均一な
減速を起こさせることがないことを保証している。弁手
段２４のおかげで、部分流は全て同じ流速を有する。弁
手段２４無しでは、中央の部分流は、図示の実施例にお
いては、周辺部の部分流よりも速く流れ、不均一な加熱
を生じさせよう。前述したように、部分流が合流して共
通流出流れを形成した後では、実質的熱伝達または等温
度化は起こらないから、部分流が合流する前に、それぞ
れの部分流のほぼ全断面わたり同一温度Ｔout が得られ
るように、粉体が加熱されることが重要である。
と、加熱された部分流が合流され、煙突状の排出手段２
５により共通流出流れ３３を形成する。弁手段２４は、
排出手段２５内の加熱された粉体が、部分流の不均一な
減速を起こさせることがないことを保証している。弁手
段２４のおかげで、部分流は全て同じ流速を有する。弁
手段２４無しでは、中央の部分流は、図示の実施例にお
いては、周辺部の部分流よりも速く流れ、不均一な加熱
を生じさせよう。前述したように、部分流が合流して共
通流出流れを形成した後では、実質的熱伝達または等温
度化は起こらないから、部分流が合流する前に、それぞ
れの部分流のほぼ全断面わたり同一温度Ｔout が得られ
るように、粉体が加熱されることが重要である。
【００１７】さらに、粉体を過熱すると酸化が生じ、粉
体密度が不均一になり、その結果、凝集粉体の不均質が
生じるから、粉体を過熱しないことが大切である。過熱
を防ぐために、加熱面２７の温度が種々の方法で制御さ
れ、選択された表面温度も変化し得る。出口開口２８ｂ
における表面温度が、粉体の所定出口温度Ｔout を決し
て越えないことが好ましい。かくて、プラントの運転上
の擾乱が加熱ユニット２０内の部分流の一時的静止を起
こさせたような場合においても、粉体が過熱されないこ
とが保証される。最適の条件下では、出口開口２８ｂに
おける表面温度が、粉体の所定出口温度にほぼ等しい。
体密度が不均一になり、その結果、凝集粉体の不均質が
生じるから、粉体を過熱しないことが大切である。過熱
を防ぐために、加熱面２７の温度が種々の方法で制御さ
れ、選択された表面温度も変化し得る。出口開口２８ｂ
における表面温度が、粉体の所定出口温度Ｔout を決し
て越えないことが好ましい。かくて、プラントの運転上
の擾乱が加熱ユニット２０内の部分流の一時的静止を起
こさせたような場合においても、粉体が過熱されないこ
とが保証される。最適の条件下では、出口開口２８ｂに
おける表面温度が、粉体の所定出口温度にほぼ等しい。
【００１８】流路２８の入り口開口２８ａにおける加熱
面２７の表面温度は、所定の温度Ｔ out を越えるよう
に、または、該温度以下になるように制御される。この
選択は、使用される粉体、流路２８内の許容される滞留
時間に大きく依存する。上記のように、粉体が予熱され
た後で、加熱された共通流出流れ３３が、往復動可能な
押圧シュー４１により、凝集装置の一部を形成し、粉体
を凝集させる型へと運ばれる。加熱される粉体は種々の
種類であってよく、通常、金属基礎粉体、好ましくは鉄
粉体である。粉体の所定出口温度は、使用される粉体の
種類に大きく依存する。鉄粉体の場合、本温度は５０〜
２５０℃の範囲にある。
面２７の表面温度は、所定の温度Ｔ out を越えるよう
に、または、該温度以下になるように制御される。この
選択は、使用される粉体、流路２８内の許容される滞留
時間に大きく依存する。上記のように、粉体が予熱され
た後で、加熱された共通流出流れ３３が、往復動可能な
押圧シュー４１により、凝集装置の一部を形成し、粉体
を凝集させる型へと運ばれる。加熱される粉体は種々の
種類であってよく、通常、金属基礎粉体、好ましくは鉄
粉体である。粉体の所定出口温度は、使用される粉体の
種類に大きく依存する。鉄粉体の場合、本温度は５０〜
２５０℃の範囲にある。
【００１９】粉体の流路２８はさらに、四角形または円
形の、上記から判るような螺旋形または折り畳んだ葉形
状の管から成っている。代わりに、流路２８は同心、ま
たは環状の部品として設計されてもよい。本発明の種々
の加熱ユニットの粉体温度のプロフィールを説明するた
めに、コンピュータ・シミュレーションがなされたが、
その３種のシミュレーションの結果が図３〜５に示され
ている。図３〜５の３次元ダイアグラムにおいて、座標
軸の方向はそれぞれ、粉体温度、流路内の滞留時間、１
０ｍｍ幅の流路内の粉体位置である。図３は、約２００
℃の温度を有する油の形態の加熱された流体による、加
熱面２７へのシミュレートされた熱供給を示している。
ダイアグラムから、加熱面に直接接触している粉体が比
較的迅速に所定温度Ｔout （２００℃）にまで加熱され
た。次いで、流路の横方向の温度プロフィールが水準化
され、粉体が流路内に滞留している間に、全ての粉体粒
子が所定出口温度に達した。
形の、上記から判るような螺旋形または折り畳んだ葉形
状の管から成っている。代わりに、流路２８は同心、ま
たは環状の部品として設計されてもよい。本発明の種々
の加熱ユニットの粉体温度のプロフィールを説明するた
めに、コンピュータ・シミュレーションがなされたが、
その３種のシミュレーションの結果が図３〜５に示され
ている。図３〜５の３次元ダイアグラムにおいて、座標
軸の方向はそれぞれ、粉体温度、流路内の滞留時間、１
０ｍｍ幅の流路内の粉体位置である。図３は、約２００
℃の温度を有する油の形態の加熱された流体による、加
熱面２７へのシミュレートされた熱供給を示している。
ダイアグラムから、加熱面に直接接触している粉体が比
較的迅速に所定温度Ｔout （２００℃）にまで加熱され
た。次いで、流路の横方向の温度プロフィールが水準化
され、粉体が流路内に滞留している間に、全ての粉体粒
子が所定出口温度に達した。
【００２０】図４に示したコンピュータ・シミュレーシ
ョンにおいては、熱は電気抵抗加熱要素により供給さ
れ、該電力は加熱面の全てに供給された。図から判るよ
うに、粉体は、全加熱工程を通して断面上でほぼ均一に
加熱され、初期の粉体は、粉体内の温度が上昇し始める
前には、加熱面への強い冷却効果を有していた。
ョンにおいては、熱は電気抵抗加熱要素により供給さ
れ、該電力は加熱面の全てに供給された。図から判るよ
うに、粉体は、全加熱工程を通して断面上でほぼ均一に
加熱され、初期の粉体は、粉体内の温度が上昇し始める
前には、加熱面への強い冷却効果を有していた。
【００２１】図５に示したコンピュータ・シミュレーシ
ョンにおいては、熱は同様に電気抵抗加熱要素により供
給されたが、加熱面が、流れの方向に見て、違った電力
供給を有する３領域に分割されていた。電力供給は流路
の入口開口で最大であり、流路の出口開口に向かって続
く２個の領域において段階的に減少していた。かくて、
加熱効果は初期において強く、粉体はより迅速に所定出
口温度Ｔout に達した。出口開口における電力供給は、
所定出口温度を正確に与える加熱効果に対応していた。
しかし、入口開口における電力供給は、所定出口温度Ｔ
out より高い温度を与える加熱効果に対応していた。
ョンにおいては、熱は同様に電気抵抗加熱要素により供
給されたが、加熱面が、流れの方向に見て、違った電力
供給を有する３領域に分割されていた。電力供給は流路
の入口開口で最大であり、流路の出口開口に向かって続
く２個の領域において段階的に減少していた。かくて、
加熱効果は初期において強く、粉体はより迅速に所定出
口温度Ｔout に達した。出口開口における電力供給は、
所定出口温度を正確に与える加熱効果に対応していた。
しかし、入口開口における電力供給は、所定出口温度Ｔ
out より高い温度を与える加熱効果に対応していた。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、均一に加熱された粉体を信頼
性をもって製造することを可能にする利点を有する。さ
らに、鉄粉体の場合、好ましくない酸化へと導きかねな
い粉体の過熱の危険が存在しない。
性をもって製造することを可能にする利点を有する。さ
らに、鉄粉体の場合、好ましくない酸化へと導きかねな
い粉体の過熱の危険が存在しない。
【図１】凝集装置と組み合わされた本発明の装置の好適
実施例の概要図。
実施例の概要図。
【図２】図１の加熱ユニットの拡大図。
【図３】図１、図２の加熱ユニットにおけるコンピュー
タ・シミュレートされた温度プロフィールを示す。
タ・シミュレートされた温度プロフィールを示す。
【図４】加熱ユニットの他の実施例におけるコンピュー
タ・シミュレートされた温度プロフィールを示す。
タ・シミュレートされた温度プロフィールを示す。
【図５】３個の過熱領域をもつ加熱ユニットにおけるコ
ンピュータ・シミュレートされた温度プロフィールを示
す。
ンピュータ・シミュレートされた温度プロフィールを示
す。
１０ 貯蔵容器 １４ 出口開口 ２０ 加熱ユニット ２４ 弁手段 ２５ 排出手段 ２６ 加熱要素 ２７ 加熱面 ２８ 流路 ３０ 弁部材
Claims (18)
- 【請求項１】 粉体、特に金属粉体を、後続する凝集工
程を考慮して加熱する方法において、 前記粉体が一時的に多数の本質的に分離された部分流に
分割され、該部分流が重量により推進され、それぞれに
入口と出口とを有し、それぞれ独立に１個の同じ出口温
度（Ｔout ）にまで加熱され、ついで、合流されて加熱
された粉体の共通流出流れ（３３）を形成し、前記部分
流が、部分流の合流前に各部分流のほぼ全断面にわたっ
て所定の出口温度（Ｔout ）が得られるように、加熱さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記部
分流が、部分流を画定し、部分流出口（２８ｂ）におけ
る温度が所定の出口温度（Ｔout ）を越えないように制
御される加熱面に、粉体を接触させることにより加熱さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記加
熱面（２７）の出口（２８ｂ）における表面温度が、所
定の出口温度（Ｔout ）にほぼ等しくなるように制御さ
れていることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の方法におい
て、加熱面（２７）の入口（２８ａ）における表面温度
が、所定の出口温度（Ｔout ）を越えるように制御され
ていることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項２または３に記載の方法におい
て、加熱面（２７）の入口（２８ａ）における表面温度
が、所定の出口温度（Ｔout ）より低くなるように制御
されていることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項２から５のいずれか１項に記載の
方法において、前記加熱面（２７）が、部分流の流れ方
向に次々に続き、部分流を加熱するために異なる電力を
供給される複数個の領域に分割されていることを特徴と
する方法。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
方法において、前記出口（３３）における加熱された粉
体が、粉体が凝集される型へと運ばれることを特徴とす
る方法。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
方法において、前記所定の出口温度が５０〜２５０℃の
範囲内にあることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の
方法において、前記粉体が金属粉体、好ましくは鉄粉体
を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 後続する凝集工程を考慮して、粉体、
特に金属粉体を予熱する装置にして、粉体の貯蔵容器
（１０）と、該貯蔵容器（１０）からの粉体を受容し加
熱する加熱ユニット（２０）とを有する装置において、 前記加熱ユニット（２０）が、貯蔵容器（１０）から粉
体を受容する上部入口開口（２８ａ）と、加熱された粉
体の流れの一部を排出する下部出口開口（２８ｂ）とを
それぞれに有する複数個の流路（２８）を画定する複数
個の互いに隔置された加熱面（２７）と、加熱された粉
体の部分流を集合させ共通流出流れ（３３）を形成する
手段（２５）とを有することを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置において、部
分流を制御する役をなし、流路（２８）の下部出口開口
（２８ｂ）と、加熱された粉体の部分流を集合させる手
段（２５）との間に置かれた弁手段（２４）が、所定の
出口温度（Ｔ out ）が各部分流の断面のほぼ全体にわた
って、部分流が集合される前に得られるように、部分流
を制御するようになっていることを特徴とする装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の装置において、前
記弁手段（２４）が、流路（２８）の出口開口（２８
ｂ）を覆って延び、部分流を同時に制御するために部分
流の横方向に往復可能である弁部材（３０）を有するこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１３】 請求項１０から１２のいずれか１項に
記載の装置において、前記加熱面（２７）がほぼ面平行
であり、従って、貯蔵容器（１０）からの粉体が流路
（２８）内のほぼシート状の部分流に分割されているこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１４】 請求項１０から１３のいずれか１項に
記載の装置において、前記加熱面（２７）が互いに１〜
３０ｍｍ、好ましくは、５〜２０ｍｍだけ隔置されてい
ることを特徴とする装置。 - 【請求項１５】 請求項１０から１４のいずれか１項に
記載の装置において、前記加熱面を加熱する加熱ユニッ
ト（２０）が、流路（２８）から離され、加熱面（２
７）に隣接し加熱面を覆うように分布された電気抵抗加
熱要素を有していることを特徴とする装置。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の装置において、前
記電気抵抗加熱要素が、加熱面（２７）が流れ方向に見
てそれぞれ相違した電力を供給される複数個の領域に分
割されるように、群をなして配置されていることを特徴
とする装置。 - 【請求項１７】 請求項１０から１４のいずれか１項に
記載の装置において、前記加熱面（２７）を加熱する加
熱ユニット（２０）が、流路（２８）から離れ、加熱面
（２７）と熱接触して流れる加熱された流体を有するこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項１８】 請求項１０から１７のいずれか１項に
記載の粉体を予熱する装置の使用にして、共通流出流れ
内の加熱された粉体が、粉体を凝集する型へと運ばれる
ようになった使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9401239-0 | 1994-04-13 | ||
| SE9401239A SE502701C2 (sv) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | Sätt och anordning för uppvärmning av pulver samt användning av anordningen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841501A true JPH0841501A (ja) | 1996-02-13 |
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Family
ID=20393629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08800695A Expired - Fee Related JP3626530B2 (ja) | 1994-04-13 | 1995-04-13 | 粉体を加熱する方法、装置、および該装置の使用 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3626530B2 (ja) |
| BR (1) | BR9501572A (ja) |
| CA (1) | CA2146913C (ja) |
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| SE0002318D0 (sv) * | 2000-06-21 | 2000-06-21 | Hoeganaes Ab | Anordning för förvärmning av pulver |
| KR101463897B1 (ko) * | 2008-05-23 | 2014-11-21 | 주성엔지니어링(주) | 원료 공급 장치 및 이를 구비하는 박막 증착 장치 |
| KR100990557B1 (ko) * | 2008-10-24 | 2010-10-29 | 삼성전기주식회사 | 초박형 스핀들모터용 회전축 |
| CN114054679B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-04-07 | 南丹县正华有色金属有限公司 | 一种冶金用低熔点金属粉末热熔成型设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3832107A (en) * | 1973-06-29 | 1974-08-27 | United Aircraft Corp | Apparatus for making articles from particulate matter |
| US4209320A (en) * | 1976-03-12 | 1980-06-24 | Kawasaki Steel Corporation | Process for producing low-oxygen iron-base metallic powder |
| DD132999A1 (de) * | 1977-07-01 | 1978-11-22 | Gerhard Teichler | Verfahren und vorrichtung zum waermetausch von schuettguetern |
| JPS5442313A (en) * | 1977-09-10 | 1979-04-04 | Kawasaki Steel Co | Shaft furnace for metallurgy |
| AU7279981A (en) * | 1980-08-21 | 1982-02-25 | Koppers Company, Inc. | Method + apparatus for cooling pellets |
| US4725227A (en) * | 1985-03-11 | 1988-02-16 | Hailey Robert W | Heating and handling system for metal consolidation process |
| US4874312A (en) * | 1985-03-11 | 1989-10-17 | Hailey Robert W | Heating and handling system for objects |
| AT392932B (de) * | 1987-10-12 | 1991-07-10 | Plastronica Ag | Vorwaerm- und dosiervorrichtung |
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- 1994-04-13 SE SE9401239A patent/SE502701C2/sv not_active IP Right Cessation
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- 1995-04-11 US US08/419,987 patent/US5574955A/en not_active Expired - Lifetime
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