JPS5959262A - 粉末供給制御装置 - 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】 本発明はプラズマ溶射装置に関し、特にフラズマ溶射環
境下のガス流に粉末を制御の下に導入する装置に関する
。

粉末が流動ガス流に選択的に導入されるプラズマ溶射装
置は周知である。そのような装置は５例えばムーエルベ
ルガ−（Ｍｕｅｈｌｂｅｒｇｅｒ）　　らによる１９ｇ
２年５月４日付は米国特許第４，５２８，２５７号（こ
れは本出願と共通に譲渡されている）に開示されている
。ムーエルベルガーらの特許は、加工片への噴霧を効果
的にするため粉末を含むガス流を高温および超音速の速
度で室内へ導入する装置を開示している。

ムーエルベルガーらの特許に記載されている型式のプラ
ズマ溶射装置において、粉末は種々の設計の粉末供給装
置を使用して流動ガス流に導入される。代表的な先行技
術の粉末供給装置において、粉末は下端部に細孔付きホ
イールを有し１１５°の角度で装着された円筒形キャニ
スタ（小容器）に装填される。そのホイールは、スロッ
トに粉末を充てんするように回転する、そしてそれらの
スロットはスロット内の粉末がガス流内に捕獲されるよ
うにガス流路内へ移動される。この種の粉末供給装置は
主として粉末供給の不均一性を含む多くの欠点を有する
ことがわかっている。

これは１発明の名称「粉末供給装置」で１９８２年６月
１１日付けの前記ムーエルベルガーらの同時係属出願筒
３８７．３５６号に記載されている優れた粉末供給装置
の開発をもたらした。その出願に記載されている粉末供
給装置は粉末キャニスタ全直立（一般に鉛直）に配置し
、キャニスタ底部の第１回転ドライブ・シャフトに取り
付けた供給インペラとかくはん用スピンドルを利用して
、粉末をかくはん混合シ７．そして第１回転ドライブ・
シャフトがモータによって駆動される際にキャニスタ底
部の穴から制御された量の粉末を分与する。

キャニスタ底部の穴を介して分与される制御された量の
粉末は導管によってハウジング上端の穴を経てモータに
よって回転駆動される第２ドライブシヤフトによって回
転駆動されるハウジング内に装着された供給ホイール外
周部の周方向に形成された複数のスロット（細孔）に向
けられる。大きさが均一なスロットは底面と、ガス流を
スロットに向けるべくフィード・ホイールに対して固定
位置に取り付けられた第１中空管とガス流およびスロッ
トに装填される粉末を受ける配置の対向する第２中空管
との間にフィード・ホイール上表面から上方へ伸びる対
向する羽根によって形成された両側面を有する。かくは
んスピンドル、フィードインペラおよびフィード・ホイ
ールの一定の動作が操作条件が変った場合にも比較的一
定で均一な粉末供給を提供する、 前記ムーエルベルガーらの出願特許に記載された粉末供
給装置および前述したもののような他の型式の粉末供給
装置において、ガス流はホース、チューブまたは他の導
管を経て粉末供給装置へ向けられる。そして次に制御さ
れた量の粉末が処理される場所を経て得られたガスと粉
末の混合体全プラズマ流に向けるもう１つの導管へ送ら
れる。

吹付けが始まるとき、加圧ガス源を作動させてガス流を
導管および粉末供給装置へと流し始める。

粉末供給装置内の圧力を溶射を開始することができて粉
末流が一定になるレベルに上げるために、典型的には数
秒以上の期間（時間）を要する。その間に時間と粉末が
浪費される。溶射を終イつるときには、一般に次の溶射
工程に備えて装置から余分の粉末を除去する必要がちる
。粉末供給装置内の導管および粉末供給部分から残留粉
末を一掃することを含むこの操作を行うには１０秒以上
を要し６時間と粉末がむだになる。ある種のプラズマ溶
射工程は、数秒間中にそれぞれ粉末を供給する必要があ
る。現在の粉末供給側＃装置は典型的に、装置が残留粉
末の清掃と次にそれぞれＯ溶射再開始信号が出た後に溶
射圧力ｂ；再び上がる短い１６射間隔の間にかなりの遅
滞がある。そのような溶射工程は実際に過度の時間並び
に浪費粉末をもたらす結果となる。

従って、少しの遅れまたは遅滞時間がなく同時に粉末の
浪費が最小の方法で粉末の供給を開始しよび停止できる
ことが望まれる。また、最適の粉末供給のため粉末供給
装置内の所望圧力を迅速に得てそれを維持できるように
、粉末装填後に粉末キャニスタから余分の捕獲空気を除
去する装置を提供することが望まれる。さらに、粉末供
給制御装置並びに流動する粉末とガスの混合体を迅速か
つ効果的に遮断する必要がある他の用途に使用する優れ
た弁を提供することが望まれる。

これらおよび他の目的は本発明による連１続ガス流を維
持する粉末供給制御装置によって達せられる。プラズマ
溶射工程へ供給するために粉末をガス流へ混合するとき
の間に、ガス流を粉末供給装置に向けるために弁と導管
の装置が使用される。

粉末の供給を止めるときは、そのガス流は粉末供給装置
を迂回するバイパスを通される。同時に。

ガス流への粉末供給開始に備えて最適の圧力を維持する
ために、導管および弁の装置が粉末供給装置を密閉する
。粉末の供給を再開するときは、弁および導管の装置が
ガス流路をバイパスから粉末供給装置内へと迅速にスイ
ッチして、殆んど遅滞なく所望の体積および圧力で粉末
の供給を開始する、溶射の終りには、ガス流は再び迅速
に粉末供給装置からバイパスへ向けられる。

弁および導管の装置は粉末供給装置の直ぐ下流側に配置
され加圧ガスによって作動される粉末遮断弁を含む。粉
末の供給を止めるため流入ガス流が粉末供給装置からバ
イパスへ向けられるときと同時に、粉末供給装置から溶
射環境へ粉末がさらに供給されるのを防ぐために粉末遮
断弁が閉鎖される。その粉末遮断弁は、弁・・ウジング
内の穴に装着されて粉末が通過する中心穴を有するゴム
のような弾性材料の円筒形部材を含む。加圧空気または
他のガスをハウジングの側壁の穴を経てハウジング内り
穴と弾性部材の壁間の小空間内へ付加すると１弾性部材
と圧縮してその貫通中心穴を閉鎖する。

粉末再充てん工程中に粉末供給装置のキャニスタへ導入
される粉末に捕獲される空気は、加圧空気源へ接続され
た人口、大気中へ接続された第１の出口および遮断弁を
制御するために接続された第２の出口衾有する二方弁を
含む装置によって迅速に一掃される。遮断弁は二方弁の
第２出口の制御下で真空源を粉末供給装置の内部へ接続
する。

二方弁は通常、遮断弁を閉鎖保持して真空源を粉末供給
装置内部から遮断するために、加圧空気源を遮断弁へ接
続する位置にある。キャニスタ内に粉末を補充する際に
、二方弁は加圧空気源を遮断弁でなくて大気中へ接続す
るように作動する。これは、遮断弁を開口して真空源を
キャニスタ内部に接続し、それによって粉末にトラップ
された空気を全て排除する。二方弁の動作によって遮断
弁を再閉鎖した後、粉末供給装置へガスを瞬間的に付加
することによってキャニスタ内のガス圧は迅速に所望の
動作値に上昇される。

本発明による粉末供給制御装置の望ましい実施態様にお
けるニガソレノイド作動弁は流入ガス流を逆止め弁を経
て粉末供給装置内へ向けるかまたは供給バイパス管路へ
向けるように配列される。

粉末供給装置の出口は粉末遮断弁および共同する空気バ
イパスおよび逆止め弁を経てプラズマ溶射環境へ接続さ
れる。接続された供給バイパス管路の下流端部を有する
空気バイパスおよび逆止め弁は供給バイパス管路のガス
流を自由に出口通し同時にその流れが上流の粉末遮断弁
へ逆流するのを防ぐ働きをする。粉末遮断弁は２つの異
なる一方ソレノイド作動弁によって作動される。その１
つは通常、加圧空気を粉末遮断弁へ付加するように位置
決めされる、そしてその第２のものは粉末遮断弁が開口
されるとき加圧空気を粉末遮断弁からシャントするよう
に接続される。粉末遮断弁を制御する別の装置は、粉末
遮断弁を閉鎖または開口するかによってそれぞれ加圧空
気ケ粉末：ａ断弁へ交互に通すかまたは加圧空気を粉末
遮断弁からシャントするように配列されたニガソレノイ
ド作動弁を含む。

第１図は本発明による粉末供給制御装置１を示す。制御
装置ｌは前記ムエールベルガーらの出願特許に記載され
ている型式の粉末供給装置１０と連結して示されている
。粉末供給装置１０ば、ムエールベルガーらの特許にか
なり詳しく記載さｎているので、以下簡単に記載する。

才り、他の型式の粉末供給装置も本発明による粉末供給
制御装置１に連結して使用−できることを理解すべきで
ある。

粉末供給装置１０は、下ホッパ・アセンブリー１６と電
子駆動制御アセンブリー１８を囲む主シャシｉｌｌの上
に装着された上ホッパ・アセンブリ−１２を含む。

上ホッパ・アセンブリー１２は、ガス流に供給する一定
量の粉末を含むため中空、一般に円筒形。

鉛直配置の粉末キャニスタ（小容器）２０を含む。

キャニスタ２０は、そのベース２６を主板２２へ固定す
る複数のキャニスタ取付は金具２ヰによって主板２２の
上表面に収り付けられる。粉末を充てんするためのキャ
ニスタ２０へのアクセスは上部に圧力計３０を装着して
いるキャニスタ窓サブアセンブリー（小組立部品）２８
によって提供される。普通、キャニスタ２０の上部に取
り付けられるキャニスタ窓サブアセンブリー２８はキャ
ニスタ２０が粉−末を充てんできるように複数の掛は金
３２をはずすことによって取り外すことができる。掛は
金５２によってキャニスタ２０の上部適所に保持された
キャニスタ窓サブアセンブリー２８で、粉末はキャニス
タ２０内の密閉されて、キャニスタ２０の内部に圧力が
加えられそれが維持される。圧力計３０はキャニスタ２
０の上部およびキャニスタ２０内の粉末上の圧力量を示
す。

前記ムーエルベルガーらの出願特許に記載されているよ
うに、上ホッパ・アセンブリー１２は、主板２２の直上
のキャニスタ２０ベースに配置されてキャニスタ２０内
の粉末を混合、かくはんし、′制御された量の粉末を土
板２２の直下に装着された第２のアセンブリーへ分配（
分与）する第１のアセンブリーヲ含む。第２のアセンブ
リーは第１のアセンブリーからの粉末が充てんされてそ
れをガス流内べ供給する複数のスロット（細孔）を含む
。ガス流は主導管５６の一部分からなるホース部５１を
介して粉末供給装置１０に入る。粉末を供給されたガス
流はホース部３８から粉末供給装置１０を噴出し、そこ
からフラズマ溶射装置や他の利用装置へ向けられる。

主シャシ１１１は対向する前、後の板ｌｌ０１４２、両
側板４４および制御板１Ｉ６ｉ含む。対向する側板１１
４の各々は粉末供給装置１０の運搬を容易にするために
取シ付けたハンドル１１８を有する。

生シャシｉｌｌは上ホッパ・アセンブリー１２の領域に
おける下ホッパ・アセンプ！Ｊ−１６に囲んテイル。ｍ
１記ムーエルベルガーらの出願特許に記載されているよ
うに、下ホッパ・アセンブリー１６は上ホッパ・アセン
ブリー１２内の第１および第２のアセンブリーを駆動さ
すため各種のンヤフトおよび歯車を介して接続されたモ
ータを含む。そのモータ並びに粉末供給装置ｌＯの種々
の他の部分は電子駆動制御アセンブリー　１　ｇによっ
て制御される、電子駆動制御アセンブリー１８の部分は
制御盤１１６上に収り付けられかつ土シャシｌｉｔ内に
含まれる。制御盤１６はフユーズ、表示燈およびトグル
・スイッチを含む。キャニスタ２０の外側に装着した加
熱体（図示せず）によってキャニスタ２０内に貯えられ
た粉末に加えられる熱のようなものを制御するために種
々の制御装置が使用される。特に、制御盤１１６上に示
す制御装置はガス流に導入される粉末の量を正確、精密
に制御するサーボ・システム（機構）を利用する。ホー
ス部３ｇを介して噴出するガス流内の粉末の量は測定さ
れ、サーボ機構に送られて、キャニスタ２０のベースに
ある第１および第２のアセンブリーを駆動するモータの
速度を制御する。

曲板ｌｌＯには一対の止めブロック５０．５２が収り付
けられている。止めブロック５０．５２の上表面はそれ
ぞれ上ホッパ・アセンブリー１２が粉末ダンピング姿勢
（位置）ヘビボットされるときに一対のストッパー５１
１．５６”、ｒ受ける。上水ソバ・アセンブリー１２の
ダンピング位置への移動はキャニスタ２０の側部へ結合
されそこから外側へ伸びるダンプ用ハンドル５８によっ
て助けられる。粉末ダンピング位置は粉末供給装置１０
全体全さかさまにすることなくキャニスタ２０内の粉末
を空にすることができる。

ガス流は、加圧ガス源（図示せず）と三方ルノイド作動
弁６２との間に接続されたホース部６０を介して粉末供
給制御装置１へ導入される。三方ソレノイド作動弁６２
はホース部６０に接続された人口６４と一対の出口６６
．６８を有する。出口６６は主導管５６の一部分を形成
し、そしてホース部７０と逆止め弁７２を介してホース
部う４へ接続される。出口６８は供給装置バイパス導管
７６からなるホース部７１４へ接続される。

三方ソレノイド作動弁６２は、その人口６１１′（Ｉ−
その出口６６か６ｇのいずれかに接続するために電気的
に作動される。従って、ホース部６０内のガス流は弁６
２によって決まるように主導管う６か供給装置バイパス
導管７６のいずれかに向けられる。三方ソレノイド作動
弁６２が作動して入口６＋＋’（ｉ＝出口６６へ接続す
る場合、ホース部６０からのガス流はホース部７０、逆
止め弁７２およびホース部うＩＩを経て粉末供給装置１
０内へ向けられる。逆止め弁７２は粉末供給装置１０内
の粉末が三方ソレノイド作動弁６２へ逆行するのを防ぐ
、ホース部３１１からのガス流が粉末供給装置１０へ入
る際に、ガス流はホース部３ｓを介して粉末供給装置１
．０から出る前に所望量の粉末をピックアップするため
に回転ホイールの羽根の間に向けられる。この操作は前
記ムーエルベルガーらの出願特許に詳細に記載されてい
る。ホース部５８を介して粉末供給装置１０を吐出する
粉末とガスの混合体は粉末遮断弁７８および空気バイパ
スおよびる。出口ホース部８２は粉末とガスの混合体を
前記ムーエルベルガーらの米国特許第１＋、　５２　ｇ
、　２５　？れる、 粉末遮断弁７８は一対の一方ソレノイド作動弁８４と８
６によって制御される。−万〕Ｖノイド作動弁８１１は
ホース部ｇ８と一対のホース部９０゜９２によって加圧
空気源（図示せず）と粉末遮断弁７ｇとの間に接続され
る。ホース部９０と９２はそれらを接続しｉＴ−型継手
９１Ｉｔ＝する。Ｔ−型継手９１＋は、一方ルノイド作
動弁８６をホース部９０と９２によって形成される一方
ソレノイド作動弁８１１と粉末遮断弁７８間の導管へ接
続する。加圧空気ｉＴ型縦継手４へ付加すべく通常は開
口している一方ンレノイド作動弁８１Ｉ−は加圧空気源
を粉末遮断弁７８から遮断したいときは閉鎖することが
できる。Ｔ−型継手９１Ｉにおける加圧空気はホース部
９２を介して粉末遮断弁７８へ選択的に付加されるか或
いは一方ソレノイド作動弁８６の作用によって粉末遮断
弁７８からシャントされる。

三方ソレノイド作動弁６２がガス流を主導管３６を介し
て粉末供給装置ｌＯを流通するように位置決めされてい
るとき、粉末遮断弁７８はＴ−型継手における加圧空気
をシャントすべく開口位置に保持されている一方ソレノ
イド作動弁８６の作用によって開口保持される。粉末の
ガス流への供給を止めたいときは、三方ソレノイド作動
弁６２を作動させて人口６１１ｆ：ｆ：出口６８へ接続
し、それによってガス流全流入ホース部６０からバイパ
ス導管７６へそらす（向ける）。三方ソレノイド作動弁
６２の切換えと実質的に同時に、一方ソレノイド作動弁
８６は閉鎖され、そして一方ソレノイド作動弁８１１（
閉鎖している場合）は開口される。

この動作は加圧空気をＴ−型継手９’ｌｌ経てホース部
９２を介して粉末遮断弁７８へ付加する。第５図〜第７
図に関して後述するように、粉末遮断弁７８への加圧空
気の付加は内部の弾性材料全収縮させて中心孔を閉鎖し
粉末供給装置１０からの粉末流がそれ以上出口ホース部
８２へ流れるのを止める作用を有する。粉末遮断弁７８
は、粉末供給装置１０からの極めて高い粉末供給圧力に
もかかわらず粉末流を効果的にかつ粉末の研磨性にもか
かわらず余り摩耗することなく遮断することができるよ
うに設計されている。三方ソンノイド作動弁６２が再び
スイッチングされてガス流を主導管５６そして粉末供給
装置１０へ向けるとき、一方ルノイド作動弁８６はＴ　
−Ｈ２継手９１１における加圧空気を粉末遮断弁７８か
らンヤントすべく実質的に同時に開口され、それによっ
てガスおよび粉末混合体の詐れに対して粉末遮断弁７ｇ
’ｌ開口する。同時に、一方ソレノイド作動弁ｇｌｌが
閉鎖されて加圧空気の′ｒ−型継手９１１への供給を遮
断する。

ガスと粉末の混合体を出口ホース部ｇ２へ供給すべくガ
ス流が主導管５６および粉末供給装置１０全通されると
き、空気バイパスおよび逆止め弁８０はそのガスと粉末
の混合体を粉末遮断弁７８から出口ホース部８２に流し
、同時にその混合体がホ−ス部７１１　’、！？介して
三方ソレノイド作動弁６２へ流れるのを防ぐ。逆に言え
ば、流入ガス流が三方ソレノイド作動弁６２によってホ
ース部７４に向けられるとき、空気バイパスおよび逆止
め弁８０はガス全出口ホース部８２へ自由に流入させる
。

同時に、粉末遮断弁７８が閉鎖されて、ガスがホース部
５ｇへ流入するのを防ぐ。空気バイパスおよび逆止め弁
ｇｏの例は第５図〜第７図に関連して後述する。

本発明による粉末供給制御装置１の利点は第２図および
第５図を参照することによってさらによく理解すること
ができる。第２図は粉末供給装置１０に関連した先行技
術による代表的な粉末供給間隔装＠を示す。加圧ガスは
流入ホース部９６によって粉末供給装置１０へ供給され
る。流出ホース部９ｇは粉末供給装置１０ｉプラズマ溶
射環境へ接続する。粉末を供給する場合、粉末をガス流
を導入するために、ガス源を作動してガス全ホース部９
６から粉末供給装置１０へ流入させる。得られた粉末と
ガスの混合体は次にホース部９８を経てプラズマ溶射環
境へ流れる。ガスと粉末の混合体の供給を止める場合は
、ガス流がホース部９６を経て粉末供給装置１０へ流入
するのを終わらせるべく、ガス源を単に止める。ガスと
粉末の混合体を再び供給したい場合は、ガス諒全再び作
動させてガス流出ホース部９６から粉末供給装置１０へ
流入させる。粉末供給装置１０内のガス圧がガスと粉末
の混合体をプラズマ溶射環境へ最適に供給するのに必要
なレベルになるのに典型的には数秒以上かかる。そうし
ている間に、痕跡刊の粉末が減圧下で供給されて、プラ
ズマ溶射工程の制御を困難にする。

第２図に示す先行技術の配置は粉末の供給が数秒毎の間
隔で断続的に行う必要がある点において特に不利である
。粉末の供給を止め次に再び供給を始めるのに必要な時
間は各粉末供給間隔よりも数倍長い、これは比較的遅く
効率の悪い溶射操作をもたらす。その問題は、粉末の供
給が終わる時毎に残留粉末全系（装置）から−掃する必
要がある場合にさらに倍加される。残留粉末の一掃には
ある装置においては１０秒以上もかかる。

第５図は本発明による粉末供給制御装置１全ソレノイド
制御装置１００に関係したブロック図で示す、ソレノイ
ド制御装置１００は三方ソレノイド作動弁６２と一方ソ
レノイド作動弁８１１と８６を作動するために接続され
る。粉末をプラズマ溶射環境へ供給する場合、ソレノイ
ド制御装置１．　ＯＯはホース部６０ｉホース一部−７
０へ接続するように三方ソレノイド作動弁６２を位置決
めする。ガスは逆止め弁７２を経て粉末供給装置１０へ
流入する。粉末供給装置１ｏからの得られたガスと粉末
の混合体は粉末遮断弁７８と空気バイパスおよび逆止め
弁ｇｏ’ｌ経て出口ホース部８２へ流れそこからプラズ
マ溶射環境へ供給される。粉末遮断弁７８は、Ｔ−型継
手９１１における加圧空気を粉末ｍ新井７８からシャン
トすべく一方ルノイド作動弁８６を開口位置に保つソレ
ノイド制御装置１００によって開口保持される。丑た。

ソレノイド制御装置１００は、粉末遮断弁７８が開口保
持されているときに一方ソレノイド作動弁８耳全通常は
閉鎖する。粉末の供給を止めるときは、ソレノイド制御
装置１００は三方ソレノイド作動弁６２および一方ソレ
ノイド作動弁８６，８１Ｉの位ａｔはソ同時に変える。

この動作は、流入ガス流を供給バイパス導管７６に向け
るべくホース部６０（５供給バイパス導管７６からなる
ホース部７１Ｉへ接続する。一方ルノイド作動弁８Ｇと
とｌｌの同時閉鎖は加圧空気全粉末遮断弁７８内へ向け
て弁７８を閉じ、さらに粉末の出口ホース部８２への供
給を防ぐ。そうしている間に、供給バイパス導管７６内
のガス流は自由に空気バイパスおよび逆止め弁８０を経
て出口ホース部８２へ流入する。プラズマ溶射環境への
粉末供給を再び始めるとき、ノンノイド制御装置１００
が再び三方ソンノイド作動弁６２と一方ソレノイド作動
弁８６，８１１の位置をはｙ同時に変える。従って、流
入ガスは再び粉末供給装置１０内へ向けられ、粉末遮１
１）？弁７８ははソ同時に開口して得られたガスと粉末
の混合体をプラズマ溶射環境へ供給すべく出口ホース部
８２へ流す。− 第２図に示す先行技術の粉末供給制御装置は圧力を粉末
供給に最適のレベルに再び上げるのにかなりの時間を要
するが、第５図に示す本発明の装置は粉末を公称圧力で
殆んど瞬間的に供給することができる。三方ソレノイド
作動弁６２がガス流を供給バイパス導管７６に向けるべ
く作動している時に、粉末供給装置１０Ｆｉ二方ソレノ
イド作動弁６２と粉末遮断弁７ｇによって殆んど瞬間的
に密閉される。これは、粉末供給装置１０を次の粉末供
給再開に備えて実質的に公称圧力に保つ。三方ルノイド
作動弁６２が再びガス流を粉末供給装置１０に向けるべ
く位置決めされると、ガスと粉末の混合体は殆んど瞬間
的に公称圧力で出口ホース部８２へ向けられる。均一、
な粉末流およびガス流を得るために公称圧力を維持する
能力は大量の粉末を保持するために大型またはスタック
・キャニスタが使用される多くの工業的用途において特
に重要である、 第１図および第５図に示す粉末供給制御装置ｌの特殊な
配置における粉末遮断弁７ｇは前述のように２つの異な
る一方ソレノイド作動弁８１１と８６によって制御され
る。第４図は単一の三方ソレノイド作動弁１０２を利用
する粉末遮断弁７８制御用の別な配置を示す。その三方
ソレノイド作動弁１０２はホース部１０６を介して加圧
空気源へ接続された人口１Ｏ１ｌを有する。三方ソレノ
イド作動弁１０２はホース部１１０を介して粉末遮断弁
７ｇへ接続された第１の出口通路１０８と、ホース１ｌ
ｌｉ部を介して大気中へ接続した第２の出口通路１１２
を有する。第う図に示したルノイド制御装置１００は出
口Ｌｏｌｌを出口通路１０８へ接続するかまたは出口通
路１０ｇを出口通路１１２へ接続すべく三方ソレノイド
作動弁１０２を制御するだめに用いられる。粉末遮断弁
７８は加圧空気全入口１０１１に通す三方ソレノイド作
動弁１０２を位置決めすることによって閉鎖される、従
って加圧空気は第１の出口通路１０８を経て、ホース部
１１０を介して粉末遮断弁７８へ付加される。

粉末遮断弁７８は、入口１０Ｉ４を閉じるべく三方ソレ
ノイド作動弁１０２を位置決めすることによって加圧空
気源へ開口される。まだ、この動作は、ホース部１１０
内の圧力を解放するだめに第１の出口通路１０ｇを第２
の出口通路１１２へ接続する。

第５図〜第７図に粉末遮断弁７８と空気バイパスおよび
逆止め弁８０の望捷しい配置を示す。粉末遮断弁７８は
一般に円筒形の穴１１８を内蔵した一般に矩形のハウジ
ング１１６を有する。ノ１ウジング１１６の両端＠１２
０と１２２の間に伸びる穴１１８ｉｄ一定の直径を有す
る。ノ・ウジング１１６の端部１２２上に端部取付物１
２８が固定される。端部取付物１２８はホース部５８を
粉末遮断弁７ｇへ接続するために使用される。取付物（
部品）１３０を装着する。部品１う０は、端部取付物１
２ｇの穴１う４の中にあって穴１１ｇ内へ伸びるニップ
ル１′５２を有する。

ハウジング１１６内の穴、１１８は中心軸１５８を有す
る。端部取付物１２８内の穴１う４は中心軸１３８と共
軸である。同様に、取付物１２８はその内部に中心軸１
３８と共軸である中心穴１嶋２を有する。粉末遮断弁７
ｇを通り中心穴１４２によって形成される導管はゴムの
ような弾性材料のはソ円筒形部材１１Ｇの間に入る中心
・穴１１１１によって延長される。ノ・ウジング１１６
の円筒穴１１８内に装着される部材１１１６は端部取付
物１２８と弁７８の反対側端部１２０間に伸びて。

円筒穴１１８の直径より少し小さい長手方向に沿って均
一な外径を有する。その結果、比較的小さな空間ｌ１１
８が部材１１１６の外表面と円筒穴１１８の内壁間に部
材１４６の長さのかなりの部分に渡って画定される、部
材１１ｉ６の第１端部１５０はニップル１５２にぴった
りはまる。部材１１１６の反対側の第２端部１５２は／
・ウジング１１６の端部１２０に配置された全屈シール
・リング１５１１の片側によって形成されたニップル１
５５にぴったりはまる。部材ｌＩ４６の両端１５０，１
５２と、円筒穴１１８の両端間の密封低合は円筒穴１．
１８の両端におけるその壁内のスロット１５８と１６０
の内にそれぞれ配置されたＱ　−ＩＪソング５５と１５
６によって保証される。０−リング１５５は。

Ｑ　−リング１５５と端部取付物１２ｇ間のスロット１
２８に配置されたアルミニウム支えリング１６１によっ
て部材ｌＩ４６の端部１５０ヘプレスされる。同様に、
０−リング１５６は、０−リング１５６と金属密封リン
グ１５＋＋の円板状中心部１６５間のスロット１６０に
配置されたアルミニウム支えリング１６２によって部材
１１１６の端部１５２ヘプレスされる。

空間ＩＬ１ｇはハウジング１１６の側壁内ノねじ付人１
６１Ｉと穴１６５を介して通じている。ねじ付人１６４
は粉末遮断弁７ｇを第う図の装置におけるホース部９２
へ、または第４図の装置におけるホース部９２へ接続す
るだめに使用される。第５図の一方ソレノイド作動弁８
６と８１１．または第４図のニガソレノイド作動弁１０
２の作用によって加圧空気が穴１６４へ提供されるとき
、圧力が穴１６１１によって空間１４ｇへ接続される。

その結果、中心穴１１１１ｊを閉鎖しそれによって粉末
遮断弁７８を閉鎖するために１部材ｌ１１６はその長さ
のかなシの部分に渡って収縮する（つぶれる）。

その圧力は１部材の両端のシールを保証するシール・リ
ング１５５と１５６の作用のため空間内ｌ１１８に限定
される。粉末遮断弁７ｇを開口するために、第５図の一
方ソレノイド作動弁８６と釧の作用まだは第４図の三方
ソレノイド作動弁１０２０作用によって加圧空気は穴１
６１１からンヤントされる。これは１弾性部材１１ｔ６
を第５図に示す自然の無変形状態に戻す。この作用が中
心穴１１１１１を開けて、粉末供給装置１０からの粉末
とガスの混合体を流動さす。

第５図〜第７図に示す粉末遮断弁７ｇの配列は多くの利
点を有する。弾性部材１１１６ｕその長さのかなりの部
分に渡って収縮することによって加圧空気の付加に対応
するので、粉末の研磨作用が分散されて１つの局部に集
中しない。これは弁７８の使用寿命を著しく長くする効
果を有する。取付物１６２に付加される空気の圧力は取
付物１つ０における圧力に関係する。従って、取付物１
３０における流入ガスおよび粉末の混合体の圧力にもか
かわらず、取付物１５０における流入圧に打勝つて、中
心穴１１ｉ１１を閉鎖するために穴１６１Ｉにおける空
気の圧力をより大きくすることだけが必要である。弾性
部材１１１６ｆｄ単に収縮して圧力の増加と共に犬きく
圧縮されるので、過剰の空気圧力による粉末遮断弁７８
を傷つける危険は少ししかない。

空気バイパスおよび逆止め弁８０は円筒形の穴１６８を
内蔵する一般に矩形のハウジング１６６を含む。ハウジ
ング１６６は粉末遮断弁７８のハウジング１１６の端部
１２０へ接続される。が〈接続されたハウジング１６６
で、その内部の穴１６ｇは遮断弁７８の円筒穴１１８の
中心軸１５８と共軸である。穴１６８は、その一端にあ
る金属シール・リング１５１１に隣接したスロッ）１７
０とその反対側の端部にあるねじ付人１７２を除いて、
その長さに沿って一定である直径を有する。

ねじ付人１７２は空気バイパスおよび逆止め弁８゜を出
口ホース部８２へ接続する取付物１７４を受は入れる。

穴１６８は、ハウジング１６６の側壁にある穴１７６と
ねじ付人１７８によって供給バイパス導管７６を形成す
るホース部７１１に接続される。

可撓性のプラスチック状材料製の中空２円筒体１８０が
ハウジング１６６の穴１６８内に装着されるので、その
外表面は穴１６８の壁にある。中空、円筒体１８０はそ
の一端１８２をニップル１５うから金属／−ル・リング
１５＋１の反対側のニップル１８４にびっだシ嵌合させ
ている。中空円筒体ｉｇｏは粉末遮断弁７８のハウジン
グ１１６へ中心軸１５８と共軸の円穴１ｇ５を有する。

穴１６８に対する中空円筒体ｉ８ｏの端部１８１Ｉのシ
ールはスロット１７０内に配置された。−リング１８８
によって提供される。○−リングＩｇｇは、０−リング
１８ｇと金属シール・リングの円板状中心部１６５間の
スロノ）７０内に配置されたアルミニウム支えリング１
９０によって中空円筒体ＩＦ５０の端部１ｇ＋１上へ押
し付けられる。

中空円筒体１８０の端部１８０は粉末供給装置１０から
のガスと粉末の混合体を受は入れるだめに空気バイパス
および逆止め弁８ｏの第１人口を形成する。ねじ付人１
７８は供給バイパス導管７６からのガス流を受は入れる
ために空気バイパスおよび逆止め弁８０の第・２人口を
形成する。取付物１７１１は空気バイパスおよび逆止め
弁８０の出口を形成して、弁８０をホース部＆２を介し
てプラズマ溶射環境へ接続する働きをする。空気バイパ
スおよび逆止め弁ｇｏはその２つの入口のいずれかを出
口に接続し、同時にねじ付人１７８によって形ｊ戊され
た入口を中空円筒体１８０の端部１８１１によって形成
された入口から隔離する働きをする。

ガスと粉末の混合体が粉末供給装置１０から出口ホース
部８２へ提供されるとき、その混合体は中空円筒体１ｇ
Ｏの穴１ｇ５内に限定され、それによって取付物１７１
Ｉへ向けられ、同時に穴１７６を経て供給バイパス導管
７６へ流入することが防止される。換言すると、ガス流
が供給バイパス導管７６に向けられるとき、そのガス流
はねじ付１７ｇおよび穴１７６へ流入し１次に中空円筒
体１８０の外表面上へ流れる。中空円筒体ｉｇｏは。

ガスが穴１７６から取付物１７４へ流れて出口ホース部
８２から吐出するのに十分な量まで変形する。

再び第１図を参照して、キャニスタ２０に粉末を充てん
するだめに掛は金５２がキャニスタ窓サブアセンブリ２
８のキャニスタ２０からの取外しを可能にすることを前
に述へた。キャニスタ２０に粉末を充てんするとき、一
定量の空気をキャニスタ２０に導入することは珍しくな
い。その空気は粉末にトランスされるようになり、キャ
ニスタ２０の内部空所に存在する。その後、装置を作動
して粉末を選択的に供給する除に、粉末およびキャニス
タ２０内の湿った空気の存在は粉末の均一流および粉末
のガス流への飛来同伴を妨げる。空気の存在はまた熱ス
プレーコーティング工程中に酸化物の生成をもたらす。

有害な空気をキャニスタ２ｏから一掃する装置を第１図
にそしてそのブロック図を第８図に示す。

該装置はホース部１つ１１によって加圧空気源（第１図
には示さず、それはホース部８ｇを介し、て一方ルノイ
ド作動弁ｇｑに接続される源と同一である）へ接続され
た入口を有する三方ソレノイド作動弁１９２を含む。三
方ソレノイド作動弁１９２はホース部１９６を介して大
気中へ接続された第１の出口とホース部１９ｇを介して
遮断弁２００へ接続された＄２の出口を有する。遮断弁
２００はその一端をホース部２０２を介して真空源また
は他の減圧源（図示せず）へ接続し、他端をホース部２
０１１を介してＴ−型継手２０６へ接続してイル。１゛
−型継手２０６はキャニスタ２ｏの内部並びに圧力ＩＪ
　ＩＪ−フ弁２０８へ接続される。

遮断弁２００は、粉末遮断弁７８のハウジング１１６の
端部１２０がその反対側端部１２２の取付物１３０のよ
うな取付物を備えることを除いて。

第５図および第６図に示す粉末遮断弁７８の構造と同一
である。遮断弁２００の場合には金属シール・リング１
５１１と空気バイパスおよび逆止め弁８０は存在しない
。三方ソレノイド作動弁１９２からのホース部１９８は
、ホース部１９１を内の加圧空気が部材１１１６を囲む
空間１）↓８へ三方ソレノイド作動弁１９２によって選
択的に付加されるように、ねじ付人１６１１へ接続され
る。端部取付物１２８内に収り付けた取付物１３０はホ
ース部２０２によって真空源へ接続される。弁ハウジン
グ１１６の取付は端およびその反対側端部はホース部２
０１１によってＴ−型継手２０６へ接続される。

操作において、三方ソレノイド作動弁１９２は通常、ホ
ース部１９１ｉ内の加圧空気をホース部１９８を介して
遮断弁２００へ接ｈツｃシて遮１１Ｊｉ弁２００を閉鎖
位１６に保つ。これ（グ真空諒をキャニスタ２０の内側
から遮断する作ハ＝＋’ｌもつ。キャニスタに粉末を充
てんした後、加圧空気の遮目）１弁２００への流れを遮
断するために三方ソレノイド作動弁１９２を遮断弁２０
０に切換え、同時にホース部１９ｇをホース部１９６へ
接続して遮断弁２００からの圧力を解放するこ−とによ
って内部の有害な空気を一掃する。これは、遮断弁２０
０を開けて真空源を承１当な時間の間キャニスタ２０の
内部へ接続させる。次に三方ソレノイド作動弁１９２を
もとの位置に戻す、その位置において遮新井２００を閉
じそれによって真空源をキャニスタ２０内部から遮断す
るために加圧空気が付加される。

圧力リリーフ弁２０８は所望の安全性を提供する。なん
らかの理由でキャニスタ２０の内部に圧力が増加したら
、その過剰の圧力はす１７−７弁２０ｇによって出され
る。

キャニスタ２０に粉末を充てんし、真空源をキャニスタ
２０の内部に数秒間または必要に応じてそれ以上の時間
接続することによって有害な空気を粉末から除去または
一掃した後、流入ガス流を逆止め弁７２を介して粉末供
給装置１０へ接続するため第１図および第５図に示す三
方ソレノイド作動弁６２の位置を望ましくは瞬間的に変
える。

これはガスをキャニスタ２０に充てんさせてキャニスタ
２０内のガス圧を作動圧力にする。次に三方ンレノイド
作動弁６２を作動して、粉末供給を始める時間まで流入
ガス流を供給バイパス導管７６へ付加する、 第５図および第６図に示す粉末遮断弁γｇは摩耗、耐久
性並びに他のファクターの視点から有利であることを１
１１に述べた。これは弁７ｇを通過する粉末の研磨作用
が弾性材料の円筒部材１１１６のはｙ全長に渡って分散
することから得られる。同様のことが遮断弁２００と同
じ構造の弁の使用にあてはまる。男児てん後、キャニス
タ２０の内部から一掃される空気は異なる量の混合粉末
を有する。従って、遮断弁２００は粉末の研磨作用に抵
抗することができる。

以上、望ましい実施態様について本発明を記載。

説明したが、本発明の意図および範囲から逸脱すること
なく形状および詳細において神々の変化がありうること
を理Ｍされたい８

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による粉末供給制御装置の斜視図；第２
図は代表的な先行技術による粉末供給制御装置のブロッ
ク図；第う図は本発明による第１図の粉末供給制御装置
のブロック図、第４図は第５図の装置の一部分の別な配
列を示すブロック図；第５図は第１図および第５図の装
置に使甲される遮断弁と、空気バイパスおよび逆止め弁
を組合せたものの断面図；第６図は第５図の線６−６に
ついての断面図；第７図は第５図の線７−７についての
断面図；そして第８図は第１図の粉末供給制御装置内に
設けた。有害空気を粉末貯蔵用キャニスタから一掃する
装置のブロック図である、ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　スプレー装置において、ガス流を提供する手段、出
   口、粉末源、粉末源を含む第１の管路を介してガス流を
   出口へ選択的に接続する手段、および粉末源を迂回する
   第２の管路を介してガス流を出口へ交互に接続する手段
   からなることを特徴とする粉末供給制御装置。 ２、　前記スプレー装置がプラズマ溶射装置からなり；
   前記粉末源が密封可能な粉末含有キャニスタを有する粉
   末供給装置からなり；そして前記選択的に接続する手段
   および交互に接続する手段が共にガス流を受は入れるべ
   く接続された入口導管と、該人口導管に接続された人口
   と一対の出口を有してその入口を該一対の出口のいずれ
   か１つに接続する動作をする三方ソレノイド作動弁と、
   加圧空気の付加に対応して出口端を入口端から閉鎖する
   動作をする粉末遮断弁と、前記三方ソレノイド作動弁の
   対の出口の１つと前記粉末遮断弁の入口との間に前記粉
   末供給装置を直列に接続する主導管と、一対の入口と出
   口を有し該出口が該一対の人口の各々に接続され該一対
   の人口が互に隔離されかつその一対の人口の１つが前記
   粉末遮断弁の出口端へ接続される構成の空気バイパスお
   よび逆止め弁と、前駆三方ルノイド作動弁の一対の出口
   の第２の出口ｋ　ｎ’Ｊ　記空気バイパスおよび逆止め
   弁の一対の人口の第２の入口へ接続するバイバ″ス導管
   と。 加圧空気を前記粉末遮断弁へ選択的に付加する手段から
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。