JP3367671B2 - 粒状物質供給用振動リングモータ - Google Patents
粒状物質供給用振動リングモータInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモータに関し、このモータの効果は、金属母
材複合材料即ち粒状物質を組み込んだ金属を製造するた
めの装置に重要な用途があるがこれ以外にも用途がある
二つの異なる方法で使用できる。「粒状物質」という用
語は、本明細書中では、粉体状物質及び顆粒状物質の他
に細断された又は短い繊維の形態の物質を含むように使
用される。
材複合材料即ち粒状物質を組み込んだ金属を製造するた
めの装置に重要な用途があるがこれ以外にも用途がある
二つの異なる方法で使用できる。「粒状物質」という用
語は、本明細書中では、粉体状物質及び顆粒状物質の他
に細断された又は短い繊維の形態の物質を含むように使
用される。
非常に微細な粉体は、制御下で流すのが困難であり、
流れをつくりだすための一つの手段は、材料を振動させ
ることである。本発明は、実質的に水平に置かれリング
を好ましくはその固有振動数で半径方向に振動させる
と、リングの上面上に置かれた流動性のある物質がリン
グの中央開口部に移動するという発見、及び、こうした
材料は、リングを通って落下する間に、穴内に存在する
ガスの半径方向圧縮力の作用でリングの軸線に向かって
移動し、リングと同じ振動数で振動する傾向があるとい
う発見に基づいている。
流れをつくりだすための一つの手段は、材料を振動させ
ることである。本発明は、実質的に水平に置かれリング
を好ましくはその固有振動数で半径方向に振動させる
と、リングの上面上に置かれた流動性のある物質がリン
グの中央開口部に移動するという発見、及び、こうした
材料は、リングを通って落下する間に、穴内に存在する
ガスの半径方向圧縮力の作用でリングの軸線に向かって
移動し、リングと同じ振動数で振動する傾向があるとい
う発見に基づいている。
本発明によれば、軸線が上下方向に配置され、上面が
実質的に水平方向に配置されているか或いは前記軸線に
向かって下方に傾斜しているリング、及びリングの軸線
上に節が形成されるように半径方向振動をリングに加え
るための手段からなるモータが提供される。
実質的に水平方向に配置されているか或いは前記軸線に
向かって下方に傾斜しているリング、及びリングの軸線
上に節が形成されるように半径方向振動をリングに加え
るための手段からなるモータが提供される。
モータを粒状物質用供給モータとして使用する場合に
は、物質をリングの上面上に差し向けるための手段が設
けられる。
は、物質をリングの上面上に差し向けるための手段が設
けられる。
材料用のホッパは、便利には、リングとともに振動す
るようにその下端がリングに固定されている。
るようにその下端がリングに固定されている。
リングの上面は、有利には、リングの軸線に向かって
傾斜しており、平滑であるか或いは鋸歯状断面の同心の
溝又は螺旋状の溝が形成されている。一つの構造では、
溝は、勾配の急な面がリングの軸線に向かって面したラ
チェット歯状の断面を持つ。
傾斜しており、平滑であるか或いは鋸歯状断面の同心の
溝又は螺旋状の溝が形成されている。一つの構造では、
溝は、勾配の急な面がリングの軸線に向かって面したラ
チェット歯状の断面を持つ。
金属母材複合材料を製造するための有用な方法は、溶
融状態の母材金属をガス又は他の手段で霧化し、ガス流
中に同伴された金属又は非金属からなる固体粒子又は細
断した繊維の形態であるのがよい第２相を霧化したスプ
レー内に導入する。次いで、金属母材及び第２相粒子か
らなる複合流を基材上に差し向け、ここで凝固させるか
或いは粉体として凝固させる。この方法には多くの利点
があるが、技術上の問題点がない訳ではない。こうした
問題点の一つは、第２相が均等に分布した凝固製品を提
供するように金属スプレーにガス同伴第２相を或る程度
浸透させて第２相が均等に分配されたスプレーをつくり
だすことである。第２相がミクロン以下の粒径を持つ非
常に微細な粉体からなる場合に特に困難が生じる。こう
した場合には、粒子を金属の流れに均等な制御された速
度で加えるのが困難であり、その結果、作動効率が低
い。
融状態の母材金属をガス又は他の手段で霧化し、ガス流
中に同伴された金属又は非金属からなる固体粒子又は細
断した繊維の形態であるのがよい第２相を霧化したスプ
レー内に導入する。次いで、金属母材及び第２相粒子か
らなる複合流を基材上に差し向け、ここで凝固させるか
或いは粉体として凝固させる。この方法には多くの利点
があるが、技術上の問題点がない訳ではない。こうした
問題点の一つは、第２相が均等に分布した凝固製品を提
供するように金属スプレーにガス同伴第２相を或る程度
浸透させて第２相が均等に分配されたスプレーをつくり
だすことである。第２相がミクロン以下の粒径を持つ非
常に微細な粉体からなる場合に特に困難が生じる。こう
した場合には、粒子を金属の流れに均等な制御された速
度で加えるのが困難であり、その結果、作動効率が低
い。
更に、本発明は、軸線が上下方向に配置され且つ上面
が実質的に水平方向に配置されているか或いは軸線に向
かって下方に傾斜したリングを有する粒状物質を加える
ための供給モータと、リングの軸線上に節を形成するよ
うに半径方向振動をリングに加えるための手段と、粒状
物質をリングの上面上に置くための手段と、溶融状態の
金属の流れをリングを通して軸線方向下方に差し向ける
ための手段と、下方に傾けられた霧化ガスの一つ又はそ
れ以上の噴流を溶融金属と粒状材料とからなる複合流に
差し向けるための手段とからなる、粒状物質を母材金属
と混合するための装置を提供する。
が実質的に水平方向に配置されているか或いは軸線に向
かって下方に傾斜したリングを有する粒状物質を加える
ための供給モータと、リングの軸線上に節を形成するよ
うに半径方向振動をリングに加えるための手段と、粒状
物質をリングの上面上に置くための手段と、溶融状態の
金属の流れをリングを通して軸線方向下方に差し向ける
ための手段と、下方に傾けられた霧化ガスの一つ又はそ
れ以上の噴流を溶融金属と粒状材料とからなる複合流に
差し向けるための手段とからなる、粒状物質を母材金属
と混合するための装置を提供する。
かくして、上面が下方に傾斜しているのがよく、内面
は必ずしも平行でなく、中央開口部内にはガスが含ま
れ、高振動数で半径方向に共振しているリングに凝集し
た又は粒状である液体の流れを通し、粒状固体物及び液
体の流れの両方をリングの振動及び中央開口部内に含ま
れたガスの振動でリングの中央節位置に向かって圧送
し、ここでこれらを合一させるように、粒状の固体物を
振動しているリングの上面上に送り、固体物及び液体の
流れは混ぜ合わせられてもよいし混ぜ合わせられなくて
もよく、次いで、複合流をガス又は他の手段で霧化し、
構成成分が均等に分配されたスプレーを形成する、プロ
セスを得ることができる。このようなスプレーは、所定
の表面上に差し向けられてこの表面上で凝固してスプレ
ー付着物を形成するか、飛んでいる間に凝固して粒状材
料を形成するか、或いは固体粒子が分散した液体として
収集されるのがよい。
は必ずしも平行でなく、中央開口部内にはガスが含ま
れ、高振動数で半径方向に共振しているリングに凝集し
た又は粒状である液体の流れを通し、粒状固体物及び液
体の流れの両方をリングの振動及び中央開口部内に含ま
れたガスの振動でリングの中央節位置に向かって圧送
し、ここでこれらを合一させるように、粒状の固体物を
振動しているリングの上面上に送り、固体物及び液体の
流れは混ぜ合わせられてもよいし混ぜ合わせられなくて
もよく、次いで、複合流をガス又は他の手段で霧化し、
構成成分が均等に分配されたスプレーを形成する、プロ
セスを得ることができる。このようなスプレーは、所定
の表面上に差し向けられてこの表面上で凝固してスプレ
ー付着物を形成するか、飛んでいる間に凝固して粒状材
料を形成するか、或いは固体粒子が分散した液体として
収集されるのがよい。
このプロセスは、溶融させることができ且つ霧化させ
て液体粒子からなる流れにすることができる任意の金属
に適用できる。更に、粉体又は細断した繊維がリングの
中央開口部を容易に通過する場合には、任意の粉体又は
細断した繊維を使用できる。
て液体粒子からなる流れにすることができる任意の金属
に適用できる。更に、粉体又は細断した繊維がリングの
中央開口部を容易に通過する場合には、任意の粉体又は
細断した繊維を使用できる。
このプロセスの特別の特徴は、粉体又は細断した繊維
がリングの半径方向振動によってホッパから中央開口部
に向かって強制的に移動されるということである。この
強制的な移動は、リングに機械加工を施すことによっ
て、即ち共振器の上面上に螺旋を付けることによって、
強めることができる。
がリングの半径方向振動によってホッパから中央開口部
に向かって強制的に移動されるということである。この
強制的な移動は、リングに機械加工を施すことによっ
て、即ち共振器の上面上に螺旋を付けることによって、
強めることができる。
このプロセスを実施するための装置への本発明の一つ
の適用では、第２相の粒子及び金属の流れをリングに設
けられた通路の中央節位置即ち超音波モードで振動して
いる位置に移動させる。迅速に振動しているリングには
二つのモータ効果がある。第１の効果には、粒状固体物
を振動しているリングの上面に亘って中央位置に向かっ
て移動させる効果である。この移動は、リングの上面上
に下方への傾斜を付けることによって集中させることが
できる。第２の効果には、振動しているリングが、リン
グ内のガスを、リングの振動と対応して、ガス内に中央
軸線位置で節が形成されるように、振動させる効果であ
る。液体の流れ及び粒状固体物は、リングを通ってこの
通路上をこの節に向かって移動する。セラミック又は酸
化物である粉体及び液体金属の流れから金属母材複合材
料をつくる場合には、粉体をリングの上面を横切って液
体金属の流れに向かって迅速に移動させ、強制的に接触
させる。液体金属の流れ自体は、中央位置まで移動して
あり、未だ中央位置にない場合には、軸線方向に延ばさ
れる。粉体及び液体金属がリングを通過するときに、粉
体及び液体金属の両方が中央節位置内へ移動することに
よって、これに続く霧化で、第２相をスプレー内で均等
に分布させることができ、最終的には凝固されたスプレ
ー付着物をもたらす。
の適用では、第２相の粒子及び金属の流れをリングに設
けられた通路の中央節位置即ち超音波モードで振動して
いる位置に移動させる。迅速に振動しているリングには
二つのモータ効果がある。第１の効果には、粒状固体物
を振動しているリングの上面に亘って中央位置に向かっ
て移動させる効果である。この移動は、リングの上面上
に下方への傾斜を付けることによって集中させることが
できる。第２の効果には、振動しているリングが、リン
グ内のガスを、リングの振動と対応して、ガス内に中央
軸線位置で節が形成されるように、振動させる効果であ
る。液体の流れ及び粒状固体物は、リングを通ってこの
通路上をこの節に向かって移動する。セラミック又は酸
化物である粉体及び液体金属の流れから金属母材複合材
料をつくる場合には、粉体をリングの上面を横切って液
体金属の流れに向かって迅速に移動させ、強制的に接触
させる。液体金属の流れ自体は、中央位置まで移動して
あり、未だ中央位置にない場合には、軸線方向に延ばさ
れる。粉体及び液体金属がリングを通過するときに、粉
体及び液体金属の両方が中央節位置内へ移動することに
よって、これに続く霧化で、第２相をスプレー内で均等
に分布させることができ、最終的には凝固されたスプレ
ー付着物をもたらす。
リングは、変位振幅を最大にするため、その固有共振
振動数で又はその固有共振振動数の近くで振動しなけれ
ばならない。リングの形状及び寸法は、半径方向移動を
最適にし、疲労破損を回避するような形状及び寸法でな
ければならないが、この制限内で、疲労の危険及び振動
エネルギの損失を最小にするように外面及び内面の両方
を賦形することができる。リングを製作する上でステン
レス鋼が優れた材料であることがわかった。
振動数で又はその固有共振振動数の近くで振動しなけれ
ばならない。リングの形状及び寸法は、半径方向移動を
最適にし、疲労破損を回避するような形状及び寸法でな
ければならないが、この制限内で、疲労の危険及び振動
エネルギの損失を最小にするように外面及び内面の両方
を賦形することができる。リングを製作する上でステン
レス鋼が優れた材料であることがわかった。
振動数は、好ましくは、幾つかの判定基準を満たすよ
うに選択される。50Hz乃至5000Hzの比較的低い振動数
は、受入れることのできない設計上の束縛を生じ、重篤
な聴覚障害を引き起こす。これは、高動力では深刻な健
康上の危険となる。18kHz以上では、振動はほとんどの
人間には聞こえない。通常は、18kHz乃至25kHzの範囲で
は、不快さや聴力の損傷が回避される。これよりも高い
振動数を使用してもよいが、所与の動力入力について、
変位振幅がこれに対応して小さくなり、本発明に関する
有利な効果が低下し、動力の有効性が低下する。更に、
この場合にも、使用できる半径方向共振リングの直径が
小さ過ぎるという受入れることのできない設計上の束縛
がある。
うに選択される。50Hz乃至5000Hzの比較的低い振動数
は、受入れることのできない設計上の束縛を生じ、重篤
な聴覚障害を引き起こす。これは、高動力では深刻な健
康上の危険となる。18kHz以上では、振動はほとんどの
人間には聞こえない。通常は、18kHz乃至25kHzの範囲で
は、不快さや聴力の損傷が回避される。これよりも高い
振動数を使用してもよいが、所与の動力入力について、
変位振幅がこれに対応して小さくなり、本発明に関する
有利な効果が低下し、動力の有効性が低下する。更に、
この場合にも、使用できる半径方向共振リングの直径が
小さ過ぎるという受入れることのできない設計上の束縛
がある。
本発明を単なる例として添付図面を参照して以下に詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は、粒状物質を母材金属と混合するための装置
に適用した本発明の第１の実施例の軸線方向断面図であ
り、 第２図は、本発明の装置の変形例の形態の第１図と同
様の図である。
に適用した本発明の第１の実施例の軸線方向断面図であ
り、 第２図は、本発明の装置の変形例の形態の第１図と同
様の図である。
第１図を参照すると、金属用注入ノズル12を底部に備
えたタンディッシュ11内に溶融金属母材10、例えばアル
ミニウム合金が収容されている。粒状材料、この場合に
は10umの粉体13の形体の炭化珪素が、環状ホッパ内に収
容されている。環状ホッパは、タンディッシュ11を取り
囲む内壁14、外壁15、及び底壁16からなる。底壁16には
一連の弁開口部16aが形成され、これらの弁開口部と係
合する弁要素18を支持する環状プレート17を上下させる
ことによってホッパの出口領域を制御できる。ホッパの
側壁15は、ボルト21で互いに固定された上部分20a及び
下部分20bからなるステンレス鋼製のリング20の上端に
固定されている。環状プレナムチャンバ22が部分20aと2
0bとの接合部に形成され、このチャンバには、金属に対
して不活性の窒素ガス又はアルゴンガスであるのがよい
加圧ガスが供給され、この加圧ガスは、リング20に取り
付けられ且つリング20の軸線に向かって下方に傾いたノ
ズル23からなるリングにチャンバから供給される。リン
グ20には、図示していない手段によって、3kWの超音波
発生器からの集中器及びトランスジューサによって、20
kHzの振動が加えられ、リング20は、選択された振動数
で共振するように設計されている。
えたタンディッシュ11内に溶融金属母材10、例えばアル
ミニウム合金が収容されている。粒状材料、この場合に
は10umの粉体13の形体の炭化珪素が、環状ホッパ内に収
容されている。環状ホッパは、タンディッシュ11を取り
囲む内壁14、外壁15、及び底壁16からなる。底壁16には
一連の弁開口部16aが形成され、これらの弁開口部と係
合する弁要素18を支持する環状プレート17を上下させる
ことによってホッパの出口領域を制御できる。ホッパの
側壁15は、ボルト21で互いに固定された上部分20a及び
下部分20bからなるステンレス鋼製のリング20の上端に
固定されている。環状プレナムチャンバ22が部分20aと2
0bとの接合部に形成され、このチャンバには、金属に対
して不活性の窒素ガス又はアルゴンガスであるのがよい
加圧ガスが供給され、この加圧ガスは、リング20に取り
付けられ且つリング20の軸線に向かって下方に傾いたノ
ズル23からなるリングにチャンバから供給される。リン
グ20には、図示していない手段によって、3kWの超音波
発生器からの集中器及びトランスジューサによって、20
kHzの振動が加えられ、リング20は、選択された振動数
で共振するように設計されている。
装置の作動では、ホッパの外壁がリング20とともに振
動し、これよって粉体を弁開口部16aを通してリングの
上面上に流す。リングを半径方向に振動させることによ
って、粉体をリングの上面に沿って中央開口部内に半径
方向内方に移動させると同時に開口部を通して母材金属
10を下方に流す。リングの上面上の粉体の上方の不活性
ガスの流れがリングの中央開口部に進入するとき、この
不活性ガスの流れを半径方向に振動させ、粉体をこの振
動によって金属の流れと強制的にぴったりと接触させ、
場合によっては、下方に加速して細長くなる際に金属の
流れの中に部分的に浸透させる。粒子及び溶融金属から
なる複合流をノズル23からのガスの噴流によって霧化
し、粉体粒子が均等に分布したスプレーを構成する。こ
の複合流は、低温の基材上に差し向けられ、炭化珪素粉
がアルミニウム合金内に均等に分散した金属母材複合材
料からなる付着物を形成する。
動し、これよって粉体を弁開口部16aを通してリングの
上面上に流す。リングを半径方向に振動させることによ
って、粉体をリングの上面に沿って中央開口部内に半径
方向内方に移動させると同時に開口部を通して母材金属
10を下方に流す。リングの上面上の粉体の上方の不活性
ガスの流れがリングの中央開口部に進入するとき、この
不活性ガスの流れを半径方向に振動させ、粉体をこの振
動によって金属の流れと強制的にぴったりと接触させ、
場合によっては、下方に加速して細長くなる際に金属の
流れの中に部分的に浸透させる。粒子及び溶融金属から
なる複合流をノズル23からのガスの噴流によって霧化
し、粉体粒子が均等に分布したスプレーを構成する。こ
の複合流は、低温の基材上に差し向けられ、炭化珪素粉
がアルミニウム合金内に均等に分散した金属母材複合材
料からなる付着物を形成する。
母材として任意の金属又は合金を使用でき、添加層と
して任意の粉体又は粉体混合物、又は短い又は細断され
た繊維を使用できるということは理解されよう。
して任意の粉体又は粉体混合物、又は短い又は細断され
た繊維を使用できるということは理解されよう。
共振リング20は、金属の流れを一点に集中させ、側方
に流れることを阻止するか或いは少なくする。これは、
金属の流れが僅かにずれただけでの霧化に及ぼされる挙
動が大きく変化してしまうため、非常に有用な特徴であ
る。
に流れることを阻止するか或いは少なくする。これは、
金属の流れが僅かにずれただけでの霧化に及ぼされる挙
動が大きく変化してしまうため、非常に有用な特徴であ
る。
リングに形成された通路を通って流れる適当なクーラ
ントによって共振リング20を冷却するための設備が設け
られているのがよい。
ントによって共振リング20を冷却するための設備が設け
られているのがよい。
中央開口部内に移動を集中させる機構は、ガスの振動
パターンと関連している。中央開口部内のガス分子は所
定の振動数で振動し、中央位置に節を形成する。この開
口部内の任意の固体又は液体は節に向かって押され、駆
動力は節位置に近づくに連れて漸減する。これによっ
て、液体金属の流れ及び任意の懸濁粒子の流れが絞られ
る。このように絞られることにより、液体金属の流れは
直径が小さくなり、通常は重力の助けで下方に向かって
細長くなり、更にこのように絞られることには、細長く
なる液体流れに粒子を打ち込む効果がある。こうした効
果は、ミクロン以下の粒子を含む広範な粒径の粒子につ
いて起こる。本発明のこの用途は、ミクロン以下の粒子
について特に有用である。これは、ミクロン以下の粒子
が凝集して顆粒にならない場合には、その取り扱いが困
難であるためであり、及びこれらの粒子を従来の手段で
ホッパから液体金属流に向って推進させるのが困難であ
るためである。
パターンと関連している。中央開口部内のガス分子は所
定の振動数で振動し、中央位置に節を形成する。この開
口部内の任意の固体又は液体は節に向かって押され、駆
動力は節位置に近づくに連れて漸減する。これによっ
て、液体金属の流れ及び任意の懸濁粒子の流れが絞られ
る。このように絞られることにより、液体金属の流れは
直径が小さくなり、通常は重力の助けで下方に向かって
細長くなり、更にこのように絞られることには、細長く
なる液体流れに粒子を打ち込む効果がある。こうした効
果は、ミクロン以下の粒子を含む広範な粒径の粒子につ
いて起こる。本発明のこの用途は、ミクロン以下の粒子
について特に有用である。これは、ミクロン以下の粒子
が凝集して顆粒にならない場合には、その取り扱いが困
難であるためであり、及びこれらの粒子を従来の手段で
ホッパから液体金属流に向って推進させるのが困難であ
るためである。
振動リング20の中央開口部内のガスの速度は、高速で
ない場合には、重要でない。高速である場合には、中央
オリフィスを通して粒子を非常に迅速に推進させるた
め、一点に集中させる力を効果的に作用させるには時間
が短か過ぎる。しかしながら、ガスが低速である場合に
は、小さな粒子の同伴を維持し霧化中の吹き戻しを回避
する上で非常に有用である。
ない場合には、重要でない。高速である場合には、中央
オリフィスを通して粒子を非常に迅速に推進させるた
め、一点に集中させる力を効果的に作用させるには時間
が短か過ぎる。しかしながら、ガスが低速である場合に
は、小さな粒子の同伴を維持し霧化中の吹き戻しを回避
する上で非常に有用である。
着目されるべき更に重要な点は、粒状材料を半径方向
内方に駆動するモータの作用が水平方向の場合でも得ら
れるため、リングの上面を軸線に向かって下方に傾斜さ
せる必要がなく、水平であってもよいという点である。
更に、リングは、必ずしも円形でなくてもよく、リング
の断面は、振動効果を中央部分に集中させるように賦形
されているか、或いは外部の必要条件に合わせて賦形さ
れているか、又はこれらの二つを折衷させるように賦形
されているのがよい。しかしながら、全ての場合におい
て、エネルギ効率に優れた作動を行うため、加えられた
振動数がリングの共振振動数と一致することが必要であ
る。
内方に駆動するモータの作用が水平方向の場合でも得ら
れるため、リングの上面を軸線に向かって下方に傾斜さ
せる必要がなく、水平であってもよいという点である。
更に、リングは、必ずしも円形でなくてもよく、リング
の断面は、振動効果を中央部分に集中させるように賦形
されているか、或いは外部の必要条件に合わせて賦形さ
れているか、又はこれらの二つを折衷させるように賦形
されているのがよい。しかしながら、全ての場合におい
て、エネルギ効率に優れた作動を行うため、加えられた
振動数がリングの共振振動数と一致することが必要であ
る。
第２図に示す変形例の構造では、リング20は一部品で
形成されており、ガスノズル23は、リングの直ぐ下にこ
れと同心に置かれた別体の中空リング部材24に形成され
ている。上述の構造と同様に、ガスの噴流は下方にリン
グの軸線に向かって傾けられている。この構造には、リ
ングの製造が二部品リングよりも容易であるという利
点、及びリングを必要な振動数に合わせてチューニング
するのが更に容易であり且つ更に効果的に共振するとい
う利点がある。更に、リングの疲労破損の可能性を低く
するが、金属及び粉体の霧化前の自由落下距離が大きい
という欠点がある。
形成されており、ガスノズル23は、リングの直ぐ下にこ
れと同心に置かれた別体の中空リング部材24に形成され
ている。上述の構造と同様に、ガスの噴流は下方にリン
グの軸線に向かって傾けられている。この構造には、リ
ングの製造が二部品リングよりも容易であるという利
点、及びリングを必要な振動数に合わせてチューニング
するのが更に容易であり且つ更に効果的に共振するとい
う利点がある。更に、リングの疲労破損の可能性を低く
するが、金属及び粉体の霧化前の自由落下距離が大きい
という欠点がある。
更に、第２図の構成では、リングの上面には、幾分鋸
歯状をなした、又は好ましくは、歯の勾配の急な面がリ
ングの軸線に向かって面したラチェット歯の形態をなし
た一連の同心の溝が形成されている。所望であれば、同
心の溝の代わりに同様の断面を持つ螺旋溝を形成しても
よい。これらの溝は、水平モードの表面振動により、粉
体を中央開口部に向かって更に効果的に駆動する。振動
の垂直方向成分には、リングの上面に亘って流れる粉体
を流動化し、粒子の均等な分布を促す補足的効果があ
る。
歯状をなした、又は好ましくは、歯の勾配の急な面がリ
ングの軸線に向かって面したラチェット歯の形態をなし
た一連の同心の溝が形成されている。所望であれば、同
心の溝の代わりに同様の断面を持つ螺旋溝を形成しても
よい。これらの溝は、水平モードの表面振動により、粉
体を中央開口部に向かって更に効果的に駆動する。振動
の垂直方向成分には、リングの上面に亘って流れる粉体
を流動化し、粒子の均等な分布を促す補足的効果があ
る。
本発明の別の用途では、半径方向に振動するリングが
構成する供給モータを使用してホッパからリングの中央
開口部を通る微粉の均等な流れをつくりだす。このよう
な実施例では、ホッパの外壁は、リングの周囲で又はリ
ングの周囲近くでリングに固定される。容易には流れな
い微粉をリング及びホッパの振動でリングの上面上に付
着させ、中央開口部に向かって定常的な流れをなして流
す。振動が停止すると、粉体の流れがほとんど瞬間的に
停止する。このような装置は、容器を所定重量の粉体で
満たすため、重量検出装置と関連して作動するのがよ
い。粉体の流動性が高い場合には、ホッパには、リング
の上面上への粉体の流れを制御するための弁が設けられ
ているのがよい。
構成する供給モータを使用してホッパからリングの中央
開口部を通る微粉の均等な流れをつくりだす。このよう
な実施例では、ホッパの外壁は、リングの周囲で又はリ
ングの周囲近くでリングに固定される。容易には流れな
い微粉をリング及びホッパの振動でリングの上面上に付
着させ、中央開口部に向かって定常的な流れをなして流
す。振動が停止すると、粉体の流れがほとんど瞬間的に
停止する。このような装置は、容器を所定重量の粉体で
満たすため、重量検出装置と関連して作動するのがよ
い。粉体の流動性が高い場合には、ホッパには、リング
の上面上への粉体の流れを制御するための弁が設けられ
ているのがよい。
供給モータの別の用途では、リングは、リングの中央
を下方に同心に通る流れをなして流れるように構成され
た溶融金属10のタンディッシュ11と関連して使用され
る。更に、溶融金属の流れの周りでリングの中央を通る
空気又は他のガスの流れを提供するための手段が設けら
れる。リングを共振振動数で振動させると、リングの中
央開口部内での溶融金属の周りのガス流の半径方向振動
により、溶融金属の流れが一点に集中し、金属流が側方
に逸れることを回避するか或いは少なくする。上文中に
説明したように、これは、溶融金属の流れを霧化して粉
体製品又はスプレー形成製品のいずれかをつくる場合に
有利である。
を下方に同心に通る流れをなして流れるように構成され
た溶融金属10のタンディッシュ11と関連して使用され
る。更に、溶融金属の流れの周りでリングの中央を通る
空気又は他のガスの流れを提供するための手段が設けら
れる。リングを共振振動数で振動させると、リングの中
央開口部内での溶融金属の周りのガス流の半径方向振動
により、溶融金属の流れが一点に集中し、金属流が側方
に逸れることを回避するか或いは少なくする。上文中に
説明したように、これは、溶融金属の流れを霧化して粉
体製品又はスプレー形成製品のいずれかをつくる場合に
有利である。
リングの半径方向振動は、トランスジューサシステム
によってそれ自体周知の方法で行われ、本明細書には説
明しない。必要な振動エネルギの量は重要な要因であ
る。これは、半径方向内方への駆動力が振動の振幅と比
例し、振動の振幅が、多くの場合、入力エネルギと比例
し、その結果、入力動力及び従って振動の振幅を調節す
ることによって流速を或る程度制御できるためである。
実際には、多くの場合において、入力を少なくとも1kW
にする必要があるということがわかっている。大量の材
料を取り扱う場合には、3kW乃至10kWのエネルギが必要
とされる。更に、必要なエネルギの量は共振器の設計に
よって決まる。優れた設計の共振器は、最小のエネルギ
消費で共振するが、設計が悪い、即ち適合性に欠ける共
振器は非効率的である。連続的に作動させるためには、
音響特性を変化させる温度の上昇を回避するため、リン
グを冷却する必要がある。
によってそれ自体周知の方法で行われ、本明細書には説
明しない。必要な振動エネルギの量は重要な要因であ
る。これは、半径方向内方への駆動力が振動の振幅と比
例し、振動の振幅が、多くの場合、入力エネルギと比例
し、その結果、入力動力及び従って振動の振幅を調節す
ることによって流速を或る程度制御できるためである。
実際には、多くの場合において、入力を少なくとも1kW
にする必要があるということがわかっている。大量の材
料を取り扱う場合には、3kW乃至10kWのエネルギが必要
とされる。更に、必要なエネルギの量は共振器の設計に
よって決まる。優れた設計の共振器は、最小のエネルギ
消費で共振するが、設計が悪い、即ち適合性に欠ける共
振器は非効率的である。連続的に作動させるためには、
音響特性を変化させる温度の上昇を回避するため、リン
グを冷却する必要がある。
冷却は外部から行ってもよいし内部から行ってもよい
が、内部冷却の場合には空冷又は液冷のいずれかについ
て必要とされる冷却チャンネルをリングの音響性能に及
ぼされる有害な影響を最小にするように設計しなければ
ならない。
が、内部冷却の場合には空冷又は液冷のいずれかについ
て必要とされる冷却チャンネルをリングの音響性能に及
ぼされる有害な影響を最小にするように設計しなければ
ならない。
この装置は完全に垂直な姿勢で使用する必要はない。
これは、一点に集中させる効果は重力と関わりなく作用
し、これが金属の流れを小さな所望の角度で偏向させる
有用な方法であるためである。勿論、重力の効果は、金
属の流れを偏向させ、粒子を非対称に分布させる。これ
は、多くの場合、望ましからぬことである。
これは、一点に集中させる効果は重力と関わりなく作用
し、これが金属の流れを小さな所望の角度で偏向させる
有用な方法であるためである。勿論、重力の効果は、金
属の流れを偏向させ、粒子を非対称に分布させる。これ
は、多くの場合、望ましからぬことである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 サンソム，デニス・ヒュー
イギリス国ウエスト・ミッドランズ ビ
ー74 ３ビーエル，リトル・アストン,
ザ・ スピニー ５
(56)参考文献 特開 昭64−11664（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−182236（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B65G 65/30 - 65/48
B22F 9/08
B65D 88/66
C22C 1/10
B05B 1/00 - 3/18
B05B 7/00 - 9/08
Claims (3)
- 【請求項１】軸線が上下方向に配置されたリングと、前
記リングの軸線上に節を形成するように半径方向振動を
前記リングに加えるための手段とを有し、前記リングの
上面は実質的に水平に配置され、又は、前記リングの前
記軸線に向かって下方に傾斜が設けられ、更に、粒状物
質を前記リングの前記上面上に向けるための手段が設け
られていることを特徴とする、粒状物質供給用モータ。 - 【請求項２】前記粒状物質を前記リングの前記上面上に
向けるための前記手段は、ホッパからなり、前記ホッパ
は、前記リングの振動を共有するようにその下端が前記
リングに固定されている、請求項１に記載の粒状物質供
給用モータ。 - 【請求項３】粒状物質を母材金属と混合するための装置
において、粒状物質を加えるため、請求項１又は２に記
載の粒状物質供給用モータを有し、溶融状態の金属の流
れをリングを通して軸線方向下方に向けるための手段
と、一つ又はそれ以上の下方に向けられた噴霧ガスの噴
流を溶融金属と粒状物質からなる複合流上に向けるため
の手段とを更に有することを特徴とする、粒状物質を母
材金属と混合するための装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9207940.9 | 1992-04-10 | ||
| GB929207940A GB9207940D0 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Motors |
| PCT/GB1993/000637 WO1993021353A1 (en) | 1992-04-10 | 1993-03-29 | Vibrating ring motor for feeding particular substances |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07505851A JPH07505851A (ja) | 1995-06-29 |
| JP3367671B2 true JP3367671B2 (ja) | 2003-01-14 |
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ID=10713837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51807993A Expired - Fee Related JP3367671B2 (ja) | 1992-04-10 | 1993-03-29 | 粒状物質供給用振動リングモータ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0638130B1 (ja) |
| JP (1) | JP3367671B2 (ja) |
| AU (1) | AU3894893A (ja) |
| CA (1) | CA2133729A1 (ja) |
| DE (1) | DE69312484T2 (ja) |
| GB (1) | GB9207940D0 (ja) |
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| US7628339B2 (en) | 1991-04-24 | 2009-12-08 | Novartis Pharma Ag | Systems and methods for controlling fluid feed to an aerosol generator |
| US6085740A (en) | 1996-02-21 | 2000-07-11 | Aerogen, Inc. | Liquid dispensing apparatus and methods |
| US5758637A (en) | 1995-08-31 | 1998-06-02 | Aerogen, Inc. | Liquid dispensing apparatus and methods |
| US6155330A (en) * | 1998-11-04 | 2000-12-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of spray forming metal deposits using a metallic spray forming pattern |
| US6257309B1 (en) | 1998-11-04 | 2001-07-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of spray forming readily weldable and machinable metal deposits |
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| US6235177B1 (en) | 1999-09-09 | 2001-05-22 | Aerogen, Inc. | Method for the construction of an aperture plate for dispensing liquid droplets |
| US7971588B2 (en) | 2000-05-05 | 2011-07-05 | Novartis Ag | Methods and systems for operating an aerosol generator |
| US8336545B2 (en) | 2000-05-05 | 2012-12-25 | Novartis Pharma Ag | Methods and systems for operating an aerosol generator |
| US7100600B2 (en) | 2001-03-20 | 2006-09-05 | Aerogen, Inc. | Fluid filled ampoules and methods for their use in aerosolizers |
| MXPA02010884A (es) | 2000-05-05 | 2003-03-27 | Aerogen Ireland Ltd | Aparato y metodo para el suministro de medicamentos al sistema respiratorio. |
| US6948491B2 (en) | 2001-03-20 | 2005-09-27 | Aerogen, Inc. | Convertible fluid feed system with comformable reservoir and methods |
| US7600511B2 (en) | 2001-11-01 | 2009-10-13 | Novartis Pharma Ag | Apparatus and methods for delivery of medicament to a respiratory system |
| US6732944B2 (en) | 2001-05-02 | 2004-05-11 | Aerogen, Inc. | Base isolated nebulizing device and methods |
| US7677467B2 (en) | 2002-01-07 | 2010-03-16 | Novartis Pharma Ag | Methods and devices for aerosolizing medicament |
| AU2003202925B2 (en) | 2002-01-07 | 2008-12-18 | Aerogen, Inc. | Devices and methods for nebulizing fluids for inhalation |
| EP1474196B1 (en) | 2002-01-15 | 2016-08-17 | Novartis AG | Methods and systems for operating an aerosol generator |
| ES2572770T3 (es) | 2002-05-20 | 2016-06-02 | Novartis Ag | Aparato para proporcionar pulverización para tratamiento médico y métodos |
| US8616195B2 (en) | 2003-07-18 | 2013-12-31 | Novartis Ag | Nebuliser for the production of aerosolized medication |
| US7946291B2 (en) | 2004-04-20 | 2011-05-24 | Novartis Ag | Ventilation systems and methods employing aerosol generators |
| US7267121B2 (en) | 2004-04-20 | 2007-09-11 | Aerogen, Inc. | Aerosol delivery apparatus and method for pressure-assisted breathing systems |
| US7290541B2 (en) | 2004-04-20 | 2007-11-06 | Aerogen, Inc. | Aerosol delivery apparatus and method for pressure-assisted breathing systems |
| AU2006249574B2 (en) | 2005-05-25 | 2012-01-19 | Novartis Ag | Vibration systems and methods |
| AU2008251016A1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Vibration Technology Solutions Pty Limited | Discharging material from hoppers and the like |
| CN105665728B (zh) * | 2016-01-23 | 2018-07-31 | 山东理工大学 | 自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基碳化钛磁性磨料制备方法 |
| CN105665721B (zh) * | 2016-01-23 | 2018-07-31 | 山东理工大学 | 自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基氧化铬磁性磨料制备方法 |
| CN114408609B (zh) * | 2021-12-20 | 2024-03-15 | 湛江港（集团）股份有限公司 | 一种带推料功能的装车漏斗振动器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR784125A (fr) * | 1934-04-07 | 1935-07-22 | Perfectionnements aux têtes de remplissage pour boissons gazeuses | |
| US3941284A (en) | 1969-05-23 | 1976-03-02 | Mclean Reuben Fraser | Apparatus for discharging materials from hoppers |
| JPS59162972A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | Hitachi Ltd | アトマイザ− |
| DE8530303U1 (de) * | 1985-10-25 | 1986-11-13 | Waeschle Maschinenfabrik Gmbh, 7980 Ravensburg | Auslauftrichter für Schüttgut enthaltende Silos |
| DE3721258A1 (de) * | 1987-06-27 | 1988-04-28 | Krupp Gmbh | Verfahren zur herstellung von dispersionswerkstoffen |
| DE3939178A1 (de) * | 1989-11-27 | 1991-05-29 | Branson Ultraschall | Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigen und festen stoffen, vorzugsweise geschmolzenen metalls |
-
1992
- 1992-04-10 GB GB929207940A patent/GB9207940D0/en active Pending
-
1993
- 1993-03-29 DE DE69312484T patent/DE69312484T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-29 CA CA002133729A patent/CA2133729A1/en not_active Abandoned
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- 1993-03-29 JP JP51807993A patent/JP3367671B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1993-03-29 EP EP93907934A patent/EP0638130B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-29 US US08/318,648 patent/US5635096A/en not_active Expired - Fee Related
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