JPS5943522B2 - 金属粉末製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高速度にて冷却される金属粉末を形成するため
の装置に係る。

金属粉末或は粒子物質は従来より当技術分野に於て製造
されており、種々の装置及び方法を開示している代表的
な特許は、米国特許第１，３５１，８６５号、第２，３
０４，１３０号、第２，３１０，５９０号、第２，６３
０，６２３号、第２，９５６，３０４号、第３，５１０
，５４６号、第３，６４６，１７７号、第３，６９５，
７９５号及び第３，７７１，９２９号等である。

本発明によれば、制御された高速度にて冷却される多量
の金属粉末を製造する装置が開示される。

本発明の一つの目的は、金属粒子を冷却すべく所要の質
量流にて三つの暮秋の冷却流体を導くための効率を改善
された環状ノズル装置を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、注湯口の枢動中心の周りの
動きと、注湯中水半速度成分を変化することによる液体
金属流の水平方向変位とを修正する改善されたるつぼ傾
斜装置を提供することである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好ましい実
施例について詳細に説明する。

第１Ａ図及び第１Ｂ図に示された装置は金属粉末を製造
するための装置を示している。

第１Ａ図に於て、真空の下におかれ得るハウジング１が
頂部４と底部６とを有する中央筒状部２を有している。

以下に説明する目的で頂部４はこれに接続された出入れ
カバー８を有しており、底部６はこれに接続された漏斗
型セクション９を有している。

ハウジング１の内部はノズルプレート装置１０により上
部室と下部室とに分離されている。

ノズルプレート装置１０は三つの環状マニホルド５２，
６２及び７２を含む中央マニホルドセクジョン１１を有
するよう構成されている。

第２図はノズルプレート装置１０の中央セクション１１
の構造を示している。

内側環状マニホルド５２はノズルプレート装置１０内の
中央開孔１２の周りに形成されており、その中に形成さ
れた環状ノズル装置５３を有している。

中間環状マニホルド６２は環状ノズル装置６３より出る
実質的に一定の流れを形成すべく、その周りに隔壁装置
６１を有する環状空間より形成されている。

第三の外側環状マニホルド７２は他の二つのマニホルド
よりも大きな半径距離だけ延在しており、そのノズル装
置を形成している複数個の開孔７３をその中に有してい
る。

内側環状分配箱７５が全ての開孔７３を通る流れを均等
化するのを補助すべく、環状マニホルド７２の上部に固
定されている。

冷却流体供給装置４０が冷却流体供給システムによりノ
ズルプレート装置１０の環状マニホルド５２．６２及び
７２の各々に接続されており、特定の質量流が各環状マ
ニホルドへ導かれる。

この冷却流体供給システムはハウジング１の周りに配置
されている三つの外部環状マニホルド４１．４２及び４
３を含んでいる。

各マニホルド４１，４２及び４３はそれぞれ導管４４，
４６及び４８により制御弁４９に接続されており、この
制御弁４９は冷却流体供給装置４０に接続されている。

各導管４４．４６及び４８はある予め定められた態様に
て三つの環状マニホルド４Ｌ４２及び４３の間に全質量
流を配分する固定絞りをその中に有している。

環状マニホルド４１は導管５４により内側環状マニホル
ド５２に接続されている。

導管５４は環状マニホルド６２内の接続箱内に延在して
おり、環状マニホルド６２は短管部により流れ分配箱５
６に接続されており、この流れ分配箱５６は導管５４か
らの流れを環状マニホルド５２の内面に沿って二つの方
向に向ける。

短管部はかかる位置に於て環状マニホルドの上部にまで
延在されている隔壁の上部により支持されている。

環状マニホルド４２は導管６４により内側環状マニホル
ド６２に接続されている。

導管６４は流れ分配箱６６内に延びており、ここで流れ
が隔壁装置６１と外壁６７との間に配置された環状空間
の内面に沿った方向に向けられる。

環状マニホルド４３は導管７４により外側環状マニホル
ド７２に接続されており、導管７４は内側環状分配箱７
５に向けられている。

流れはこの箱７５から複数個の開孔を通って環状マニホ
ルド７２内へ半径方向内方及び外方に向けられる。

ノズルプレート装置１０は環状プレート３０を有してお
り、この環状プレート３０はノズルプレート装置１０の
中央マニホルドセクション１１の底部の外縁部に溶接さ
れた内縁部を有している。

この環状プレート３０の外縁部は、ハウジング１の筒状
セクション２の側部より隔置されており筒状セクション
２の内壁に向けてこれより下方に延在している偏向シー
ルド装置３１を有している。

隔置タブ３２がシールド装置３１を所定の位置に固定的
に配置すべくシールド装置３１の外面とハウジング１の
周りに配置されている。

シールド装置３１の下端部は上部室及び下部室に通路を
与えるべく筒状壁より隔置されている。

金属粒子が下部室より上部室へ通過するのを阻止すべく
環状のバッフルプレートの組合せよりなり全体として符
号３３にて示されたシール装置３３が設けられている。

８個の半径方向支持部材３４がノズルプレート装置１０
を支持すべく４５°隔置された八つの位置に於てノズル
プレート装置１０の上部に固定されている。

これらの支持部材３４の内端部はノズルフレート装置１
０の中央マニホルドセクション１１の上部に溶接されて
おり、一方その外端部はその外縁部に近接して環状プレ
ート３０の上部に固定されている。

各支持部材は環状プレート３０の端部より半径方向外方
に突出しており、筒状セクション２の内壁に固定された
ブラケット３５内に固定的に支持されている。

またこの支持部材は導管５４．６４及び７４を支持して
いる。

ノズルプレート装置１０は支持部材３４の内端部の間に
てその上に配置された環状熱シールド８０を有している
。

この環状熱シールド８０の内側開孔はその寸法がノズル
プレート装置１０の開孔１２と等しく且つその上に配置
されている。

タンディツシュ１４が前記環状熱シールド部材８０上に
固定的に配置されており、熱シールド８０及びノズルプ
レート装置１０内の整合孔上に共軸状に配置された絞り
開孔１８を有している。

タンディツシュ１４はその周りに予熱炉１６を有してお
り、この炉はハウジング１の外部に装着された制御装置
を有する多くの型の炉であってよい。

関連する誘導炉を有するるつぼ２０が枢動的に可動支持
キャリッジ２２内に装着されている。

このキャリッジ２２はその後端部に於てクロスビーム２
４により接続された二つの隔置されたサイドビーム２３
を含んでおり、るつぼ及びこれに関連する誘導炉を含む
装着フレーム２５がその前端部に於て枢動的に筒耳２６
上に装着されている。

筒耳２６の自由端部は筒耳フ冶ツク２７，２８の間に回
転し得るよう装着されている。

この筒耳２６はその他端部に於てベースプレート２９に
より装着フレーム２５に固定されている。

カムプレート３６が筒耳２６の周りの前記装着フレーム
２５の両側上に固定されており、カムプレート３６の適
宜な位置を得るべくスペーサプレート３１が使用されて
いる。

調整可能なストップ装置７８が溶融金属を注湯する以前
の装着フレーム２５の始動位置をプリセットしている。

ロッド７９が各ビーム３９の下に一つずつ作動的に装着
された二つの調整ねじ１８７の間に装着されている。

ブッシング３７Ａがサイドビーム２３の前端部及び後端
部に固定されており且つこれらより下方に延在しており
、サイドビーム２３はそれぞれ固定された支持ビーム３
９上に配置されている。

各ブッシング３７Ａは共働する固定支持ビーム３９に両
端に於て固定されたロッド３８上に摺動可能に装着され
ている。

従ってキャリッジ２２は支持ビーム３９に沿って軸線方
向に移動され得る。

カムローラ８１がアーム８２上に一つずつ装着フレーム
２５の両側上に回転可能に装着されている。

各アーム８２は支持ビーム３９に固定されている。

ばね８３がクロスビーム２４の各端部と支持ビーム３９
に固定されたブラケット８４とに接続されている。

ばね８３は可動キャリッジ２２を右方に（第５図参照）
偏倚し、各カムプレート３６のカム面Ａを関連するロー
ラ８１に当接していることが理解されよう。

カムプレート３６のカム面Ａは、装着フレーム２５が筒
耳２６の中心の周りに回動されるとき注湯口８５の移動
を修正し、また注湯中水半速度成分を変化することによ
る液体金属流の水平方向変位を変化するのを修正するよ
う設計されている。

装着フレーム２５はこの装着フレーム２５上のブラケッ
ト８７に固定的に取付けられたケーブル８６により筒耳
２６の周りに回動されるが、ケーブル８６の他端部はウ
ィンチ８８に接続されている。

回転ディスク或は微粒化ロータ９０がタンディツシュ１
４の下方に配置されており、このディスクの中心はノズ
ル１８の下に配置されている。

この装置は所要の任意の装置により回転され、垂直台座
９１の端部に於て回転し得るよう装着されておりこの台
座９１は漏斗型部材９内の平坦な支柱９２に固定されて
いる。

台座９１の底部より延在しているチューブは回転装置を
作動させる際の動力及び回転ディスク或は微粒化ロータ
９０を冷却するための冷却液を供給する。

漏斗型部材９は中央排屈ダクト９４に接続されており、
このダクトは導管９６によりサイクロン分離機９５に接
続されている。

粉末粒子はコンテナ９８，９９内に収集されるが、コン
テナ９８．９９はそれぞれ開閉弁１００，１０１により
このシステムに取付けられている。

かかる装置に於てはサイクロン分離機が大気に排気する
。

以上に於ては本発明をその好ましい実施例について詳細
に説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるもの
ではなく、種々の修正並びに省略が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は金属粉末を製造するための装置
の断面図である。 第２図はノズルプレート装置の拡大断面図である。 第３図は第１Ａ図に於る線３−３に沿った断面図である
。 第４図は第１Ａ図に示された注湯制御装置の拡大図であ
る。 第５図は第４図の平面図である。 １・・・・・・ハウジング、２・・・・・・中央筒状セ
クション、４・・・・・・頂部、６・・・・・・底部、
８・・・・・・出入れカバー、１０・・・・・・ノズル
プレート装置、１１・・・・・・中央マニホルドセクシ
ョン、１２・・・・・・中央開孔、１４・・・・・・タ
ンディツシュ、１６・・・・・・予熱炉、１８・・・・
・・絞り開孔、２０・・・・・・るつぼ、２２・・・・
・・可動支持キャリティ、２３・・・・・・サイドビー
ム、２４・・・・・・クロスビーム、２５・・・・・・
装着フレーム、２６・・・・・・筒耳、２７ 、２８・
・・・・・筒耳ブロック、２９・・・・・・ベースプレ
ート、３０・・・・・・環状プレート、３２・・・・・
・離隔タブ、３３・・・・・ウール装置、３４・・・・
・・半径方向支持部材、３５・・・・・・ブラケット、
３６・・・・・・カムプレート、３７・・・・・・スペ
ーサプレート、３７Ａ・・・・・・ブッシング、３８・
・・・・・ロッド、３９・・・・・・支持ヒーム、４０
・・・・・・冷却流体供給装置、４Ｌ４２，４３・・・
・・・外部環状マニホルド、４４，４６，４８・・・・
・・導管、４９・・・・・・制御弁、５２・・・・・・
内側環状マニホルド、５３・・・・・・環状ノズル装置
、５４・・・・・・導管、５６・・・・・・流れ分配箱
、６１・・・・・・隔壁装置、６２・・・・・・中間環
状マニホルド、６３・・・・・・環状ノズル装置、６４
・・・・・・導管、６６・・・・・・流れ分配箱、６７
・・・・・・外壁、γ２・・・・・・外側環状マニホル
ド、７３・・・・・・複数個の開孔、７４・・・・・・
導管、７５・・・・・・内側環状分配箱、７８・・・・
・・調整可能なストップ装置、γ９・・・・・・ロッド
、８０・・・・・・環状熱シールド、８１・・・・・・
熱シールド、８３・・・・・・ばね、８４・・・・・・
ブラケット、８５・・・・・・注湯口、８６・・・・・
・ケーブル、８７・・・・・・ブラケット、８８・・・
・・・ウィンチ、９０・・・・・・回転ディスク、９１
・・・・・・垂直台座、９２・・・・・・平坦な支柱、
９４・・・・・・中央排出ダクト、９５・・・・・・サ
イクロン分離機、９６・・・・・・導管、９８，９９・
・・・・・コンテナ、１００．１０１・・・・・・開閉
弁、１８１・・・・・・カムローラ、１８２・・・・・
・アーム、１８７・・・・・・調整ねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング１と、前記ハウジング内にて回転するよ
   う装着された回転ディスク９０と、前記回転ディスク上
   へ溶融金属を注ぐ装置２０と、前記回転ディスクの回転
   により該回転ディスクより投射された溶融金属粒を冷却
   するための冷却手段とを有し、前記冷却手段は前記ハウ
   ジング内にあって前記回転ディスクより上方に配置され
   前記回転ディスクの周りに下方へ向けて冷却流体の環状
   幕を形成すべぐ冷却流体を導くノズルプレート装置１０
   を含み、前記ノズルプレート装置は前記回転ディスク上
   へ注がれるべき溶融金属を通すための開孔１２と、前記
   開孔の周りに配置され冷却流体の第一の噴流を放射すべ
   く前記開孔の周りに配置された第一の環状ノズル５３を
   有する第一の環状マニホルド５２と、前記第一の環状マ
   ニホルドの周りに配置され冷却流体の第二の噴流を放射
   すべく前記第一の環状ノズルの周りに配置された第二の
   環状ノズル６３を有する第二の環状マニホルド６２と、
   前記第二の環状マニホルドの周りに配置され複数個の冷
   却流体放射開孔１３を有する第三の環状マニホルド７２
   とを有し、前記第二の環状マニホルドは前記第二の環状
   ノズルに対し冷却流体を適当に分配するための隔壁装置
   ６１を有し、前記第三の環状マニホルドは前記冷却流体
   噴射開孔のすべてに対し冷却流体の流れを均一化するこ
   とを助ける分配箱をその内部に有していることを特徴と
   する金属粉末製造装置。 ２、特許請求の範囲第１項の金属粉末製造装置にして、
   前記第三の環状マニホルドγ２は前記第−及び第二の環
   状マニホルドより大きい半径方向寸法を有していること
   を特徴とする金属粉末製造装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項の金属粉末製造装
   置にして、前記ノズルプレート装置１０は環状プレート
   ３０を含み、前記環状プレートの外周部は下方へ向けて
   延びる偏向シールド装置３１を含んでおり、前記偏向シ
   ールド装置は前記回転ディスクより半径方向外方に位置
   して前記ハウジングに接続されていることを特徴とする
   金属粉末製造装置。 ４ ハウジング１と、前記ハウジング内にて回転するよ
   う装着された回転ディスク９０と、前記回転ディスク上
   へ溶融金属を注ぐ装置２０と、前記回転ディスクの回転
   により該回転ディスクより投射された溶融金属粒を冷却
   するための冷却手段とを有し、前記冷却手段は前記ハウ
   ジング内にあって前記回転ディスクより下方に配置され
   前記回転ディスクの周りに下方へ向けて冷却流体の環状
   幕を形成すべく冷却流体を導くノズルプレート装置１０
   を含み、前記ノズルプレート装置は前記回転ディスク上
   へ注がれるべき溶融金属を通すための開孔１２と、前記
   開孔の周りに配置され冷却流体の第一の噴流を放射すべ
   く前記開孔の周りに配置された第一の環状ノズル５３を
   有する第一の環状マニホルド５２と、前記第一の環状マ
   ニホルドの周りに配置され冷却流体の第二の噴流を放射
   すべく前記第一の環状ノズルの周りに配置された第二の
   環状ノズル６３を有する第二の環状マニホルド６２と、
   前記第二の環状マニホルドの周りに配置され複数個の冷
   却流体放射開孔７３を有する第三の環状マニホルド７２
   とを有し、前記第二の環状マニホルドは前記第二の環状
   ノズルに対し冷却流体を適当に分配するための隔壁装置
   ６１を有し、前記第三の環状マニホルドは前記冷却流体
   噴射開孔のすべてに対し冷却流体の流れを均一化するこ
   とを助ける分配箱をその内部に有し、前記ノズルプレー
   ト装置は環状プレート３０を含み、前記環状プレートの
   外周部は下方へ向けて延びる偏向シールド装置３１を含
   んでおり、前記偏向シールド装置は前記回転ディスクよ
   り半径方向外方に位置して前記ハウジングに接続されて
   おり、更に前記偏向シールド装置３１と前記ハウジング
   の間にはその間を前記回転ディスクより投射された溶融
   金属粒が通過することを阻止するシール装置３３が設け
   られていることを特徴とする金属粉末製造装置。 ５ ハウジング１と、前記ハウジング内にて回転するよ
   う装着された回転ディスク９０と、前記回転ディスク上
   へ溶融金属を注ぐ装置２０と、前記回転ディスクの回転
   により該回転ディスクより投射された溶融金属粒を冷却
   するための冷却手段とを有し、前記冷却手段は前記ハウ
   ジング内にあって前記回転ディスクより上方に配置され
   前記回転ディスクの周りに下方へ向けて冷却流体の環状
   基を形成すべく冷却流体を導くノズルプレート装置１０
   を含み、前記ノズルプレート装置は前記回転ディスク上
   へ注がれるべき溶融金属を通すための開孔１２と、前記
   開孔の周りに配置され冷却流体の第一の噴流を放射すべ
   く前記開孔の周りに配置された第一の環状ノズル５３を
   有する第一の環状マニホルド５２と、前記第一の環状マ
   ニホルドの周りに配置され冷却流体の第二の噴流を放射
   すべく前記第一の環状ノズルの周りに配置された第二の
   環状ノズル６３を有する第二の環状マニホルド６２と、
   前記第二の環状マニホルドの周りに配置され複数個の冷
   却流体放射開孔７３を有する第三の環状マニホルド７２
   とを有し、前記第二の環状マニホルドは前記第二の環状
   ノズルに対し冷却流体を適当に分配するための隔壁装置
   ６１を有し、前記第三の環状マニホルドは前記冷却流体
   噴射開孔のすべてに対し冷却流体の流れを均一化するこ
   とを助ける分配箱をその内部に有し、前記開孔１２は前
   記ノズルプレート装置１０の中央に位置しており、前記
   開孔にはタンディツシュ１４が設けられており、前記タ
   ンディツシュは前記回転ディスクへ向けて前記開孔を通
   る溶融金属を通過させるための絞り開孔１８を有してい
   ることを特徴とする粉末金属製造装置。