JPS62171762A - Method and apparatus for injecting gas suspending particle - Google Patents

Method and apparatus for injecting gas suspending particle

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JPS62171762A
JPS62171762A JP61210832A JP21083286A JPS62171762A JP S62171762 A JPS62171762 A JP S62171762A JP 61210832 A JP61210832 A JP 61210832A JP 21083286 A JP21083286 A JP 21083286A JP S62171762 A JPS62171762 A JP S62171762A
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cracks
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ＋！’６　　女　＋−（Ｒ石＋ｌ　　ｍ　ＩへＩＩＩＫ
本発明は、冷却された微粒子をひび割れや細孔を有する
大きな金属物体の表面に施すための方法及び装置に関す
る。特に、本発明は、静電気を帯びだ粒子を冷却して大
きな金属物体に施す方法に所望の高温に維持する方法、
さらにはこの方法を行なう装置に関する。[Detailed description of the invention] +! '6 Woman +-(R stone +l m I to IIIK
The present invention relates to a method and apparatus for applying cooled particulates to the surface of large metal objects having cracks and pores. In particular, the present invention provides a method for cooling and maintaining electrostatically charged particles at a desired high temperature for application to large metal objects;
Furthermore, it relates to an apparatus for carrying out this method.

従来の技術 １９６１年１０月１８日特許のクラーレンス　ダブリュ
ー　フオレステツク（ｃ１ａｒｅｎｃｅ　Ｌ　Ｐｏｒｅ
ｓｔｅｋ）のアメリカ合衆国特許第３，２７９，９３６
号は、ひび割れとか細孔を有する金属表面をパーフルオ
ロカーボン重合体粒子で処理してこの粒子を細孔内に付
着させて塞ぐことに向けられている。この金属の温度を
高めて細孔を熱膨張させる一方、冷却されｆコ拉子をこ
れに接触ｉｔ　Ｌめると、この粒子と金属とか平衡温度
状態となって、粒子が膨張し細孔か収縮して、粒子は細
孔の中にかこみ込まれるのである。Prior art Clarence L Pore patented October 18, 1961
stek) U.S. Patent No. 3,279,936
The issue is directed to treating metal surfaces with cracks or pores with perfluorocarbon polymer particles that adhere to and plug the pores. The temperature of this metal is raised to cause the pores to expand thermally, and when a cooled particle is brought into contact with it, the particles and the metal reach an equilibrium temperature state, causing the particles to expand and close the pores. Upon contraction, the particles become trapped within the pores.

１９７７年９月２７０特許のアメリカ合衆国特許第４゜
サ ０５１，２７Ｘ号らまたクラーレンスダブリュー、フナ
レスチックに付与されたしので、この特許は、上述の冷
却粒子を、微粒子を担持する流体の流れの形で３０　ｐ
ｓｉ（２，１Ｋｇ／ｃｘ”）ないし１２０　ｐｓｉ（８
，４Ｋｇ／ＣＪＩ２）の圧力で施して、先着の粒子をた
たいて緻密にせしめ、そしてこの圧縮固化によってでき
た隙間すなわち空間に追加の粒子を付着せしめるもので
、この追加の粒子の温度は、少なくとも１００’Ｆ（５
５℃）だけ金属表面の温度よりも低い温度として、これ
ら追加粒子もまた平衡温度に到達した時ひび割れの中に
かこみ込まれて保持されるようにすることに向けられて
いるものである。U.S. Pat. 30p
si (2,1Kg/cx”) to 120 psi (8
, 4Kg/CJI2), the first particles are pounded to make them denser, and additional particles are attached to the gaps or spaces created by this compression solidification, and the temperature of these additional particles is: At least 100'F (5
5° C.) below the temperature of the metal surface, these additional particles are also intended to be trapped and retained within the cracks when the equilibrium temperature is reached.

発明の目的 本発明の目的は、微粒子が金属物体、特に大きな金属物
体の表面のひび割れや細孔の中に沈着するのを、これら
粒子に静電気を帯電せしめて助成することにある。OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to assist the deposition of fine particles into cracks and pores in the surface of metal objects, especially large metal objects, by electrostatically charging these particles.

また、粒子で充満されるように、物体に正反対の静電気
を帯電せしめるよう配置することも本発明の目的のひと
つである。It is also an object of the present invention to arrange the object so that it is charged with an opposite electrostatic charge so that it is filled with particles.

しめることら本発明の目的のひとつである。This is one of the objects of the present invention.

また、静電気を帯びた粒子の激流がすでにひび割れや細
孔の中に存在する粒子を自由空間が増加するように圧縮
固化せしめ、追加粒子が付着する空間を増加せしめるこ
とら本発明の目的のひとつである。Another object of the present invention is that the torrent of electrostatically charged particles compresses and solidifies particles already present in cracks and pores so that free space increases, thereby increasing the space for additional particles to adhere. It is.

また、物体、特に大きな物体を付着した粒子を反復する
圧縮固化にさらすように軸上で回転せしめ、冷却された
粒子を追加付着せしめるための追加の自由空間をもたら
すように回転をくり返すことら本発明の目的のひとつで
ある。It is also possible to rotate an object, especially a large object, on an axis to subject the attached particles to repeated compression solidification, and to repeat the rotation to provide additional free space for the attachment of additional cooled particles. This is one of the objectives of the present invention.

また、大きな物体を回転せしめる装置を設計して前記静
電気を帯びて冷却された粒子を大きな物体に吹き付ける
のら本発明の目的のひとつである。It is also an object of the present invention to design a device for rotating a large object and to spray the cooled electrostatically charged particles onto the large object.

発明の開示 本発明によれば、パーフルオロカーボン重合体又はグラ
ファイト、硫酸モリブデン、窒化ホウ素又は他の好適な
静電気を帯びた粒子の冷却された微粒子を、表面にひび
割れ又は細孔を有する金属物体、特に大きな物体に適用
することは、冷却されて静電気を帯びたパーフルオロカ
ーボン重合体等の微粒子を金属物体の表面に適用すると
同時に物体を直線上の軸で回転させて高温に維持するこ
とにより容易にすることができるとともに適切に成し遂
げることができることを知ることができた。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, cooled microparticles of perfluorocarbon polymer or graphite, molybdenum sulfate, boron nitride or other suitable electrostatically charged particles are applied to metal objects having cracks or pores on their surface, particularly metal objects having cracks or pores in their surface. Application to large objects is facilitated by applying cooled, electrostatically charged microparticles such as perfluorocarbon polymers to the surface of the metal object while simultaneously rotating the object on a linear axis and maintaining the object at a high temperature. I was able to know that I can do things and accomplish them appropriately.

物体を所望の温度に維持すると同時に、冷却されて静電
気を帯びた微粒子が乾燥空気中又はたとえばヘリウム、
窒素、アルゴン等のような不活性ガス中に浮遊する流れ
を金属表面に向けて導入してこれらの粒子をひび割れや
細孔に付着せしめたり衝突せしめたりして、先にひび割
れや細孔に付着していた粒子を緻密にするのである。While maintaining the object at the desired temperature, the cooled and electrostatically charged particles are exposed to dry air or, for example, helium,
A flow suspended in an inert gas such as nitrogen, argon, etc. is introduced towards the metal surface to cause these particles to adhere to or collide with the cracks and pores, causing them to adhere to the cracks and pores first. This makes the particles that were previously

粒子に適用する静電荷は、５０キロボルト（ｋｖ）ない
し　１５０キロボルト（ｋｖ）の範囲か好都合であるが
、好適であるのは約１００　ｋｖである。好適にはこれ
ら粒子には正電荷を与え、物体には負の電位を与えろ。The electrostatic charge applied to the particles conveniently ranges from 50 kilovolts (kv) to 150 kilovolts (kv), preferably about 100 kv. Preferably, these particles should be given a positive charge and the object should be given a negative potential.

このようにするのが好ましいのであるが、正負を逆転し
て用いられろことらある。どんな適切な方法でしこのよ
うな帯電がなされるであろうが、しかし特に有利な装置
としては、たとえば静電噴射塗料に使用するようなスプ
レーガンがあげられる。このスプレーガンは、噴射媒体
が通過する内部通路を有しており、この場合には粒子の
浮遊体が乾燥空気又は不活性ガスに散乱しており、冷却
ガスと混合されている。液体窒素や固体二酸化炭素のよ
うな冷却媒体は、近隣の容器に保管されており、好都合
なことには浮遊媒体として用いられろガスと同じである
冷却ガスを、静電気を帯びた粒子の浮遊体か冷却装置の
通路を通過ずろ間に導入４“ることによ〜てガス状の浮
遊媒体を冷却ｔ　Ｌめるのである。ガス状の浮遊媒体を
冷却ずろ前に、粒子に静電気を帯電せしめる。これは、
粒子の浮遊体をスプレーガンのチャンバーに位置する電
極により形成されＩこ電界を通過させろこ・とによりな
される。電極に対する適切な通゛Ｉｕは、高圧トランス
とコンデンサとによって保持されろ。Although it is preferable to do it this way, there are cases where it is possible to use it with the positive and negative polarities reversed. Such charging may be accomplished in any suitable manner, but particularly advantageous devices include spray guns, such as those used in electrostatic spray paints. This spray gun has an internal passage through which the propellant medium passes, in which suspensions of particles are scattered in dry air or inert gas and mixed with a cooling gas. A cooling medium, such as liquid nitrogen or solid carbon dioxide, is stored in a nearby container and is conveniently used as a suspension medium. The gaseous suspended medium is cooled by passing it through the passage of the cooling device and introducing it between the holes.Before cooling the gaseous suspended medium, the particles are charged with static electricity. .this is,
This is done by passing a suspension of particles through an electric field formed by an electrode located in the chamber of the spray gun. Adequate current Iu to the electrodes is maintained by a high voltage transformer and capacitor.

１７遊休に導入オろ冷却ガスは一２０°Ｃ（−４°Ｆ）
ないし−１３０６Ｃ（−２０２°Ｆ）に維持するのか望
ましいが、好適なのは一５０℃（−５８°Ｆ）ないし１
２０°Ｃ（−１８４°Ｆ）である。浮遊ガスと浮遊粒子
とを冷却する方法がこの冷却状態をもたらすどんな適当
な手段を包含−一νとも、特に効果的なひとつの手段は
、スプレーガンの曲部に取り付ける付属品となる後述の
冷却装置である。17 Cooling gas introduced during idle time is -20°C (-4°F)
It is preferable to maintain the temperature between -1306C (-202°F) and -1306C (-202°F), but preferably between -50°C (-58°F) and 1
20°C (-184°F). The method of cooling suspended gases and suspended particles includes any suitable means for effecting this cooling condition - one particularly effective means is the cooling described below which is an attachment attached to the bend of the spray gun. It is a device.

スプレーガンは、いくつかある市販品のうちで静電気を
帯びた粒子を噴射するのに適したいずれかひとつとなる
であろう。特に適したスプレーガンは、「ＧＥＭＡ」と
いう商標で市販されており、４つの電極と高電圧トラン
スと高電圧コンデンサセットとを包含−露電圧発電ンス
テムとを備えている。The spray gun may be any one of several commercially available products suitable for ejecting electrostatically charged particles. A particularly suitable spray gun is sold under the trademark "GEMA" and is equipped with a four-electrode, high-voltage transformer and high-voltage capacitor set including a dew voltage generator stem.

冷却用付属品をスプレーガンの前端すなイつち噴射端に
取付け、静電気を帯びた浮遊粒子の噴霧がスプレーガン
から噴射されて冷却装置の通路を通過し、そして衝突拡
散円錐を越えて出ていく。A cooling attachment is attached to the front or ejection end of the spray gun and causes a spray of electrostatically charged airborne particles to be ejected from the spray gun, through the passageway of the cooling system, and out beyond the collision-diffusion cone. To go.

この重合体が浮遊する流れは、何利には、スプレーガン
から１５ｐｓｉ（Ｉ気圧）ないし　１５０　ｐｓｉ（１
０気圧）の圧力で噴射される。浮遊媒体中の浮遊粒子は
二何列には、貯蔵槽の中に保存されており、この貯蔵槽
の中で粒子は窒素又は他のガスを供給することによって
激しくかき混ぜられる。この流れを適用しようとする時
には、適宜な弁を開い伊１７遊粒子と共に流出せしめ、
冷却ガス媒体と混合する前にスプレーガンの静電帯電室
にもち来たらず。このガスの中に重合体粒子を供給する
手段としては、ベンチュリ、スクリューフィード、ブロ
ワ、ポンプ等の様々な他の手段を脇用いてもよい。The flow in which this polymer is suspended is conveniently controlled from a spray gun at 15 psi (1 atm) to 150 psi (1 atm).
It is injected at a pressure of 0 atmospheres). The suspended particles in the suspension medium are stored in double rows in storage tanks in which the particles are vigorously agitated by supplying nitrogen or other gases. When applying this flow, open the appropriate valve and let it flow out together with the particles.
Do not bring to the electrostatic charging chamber of the spray gun before mixing with the cooling gas medium. Various other means for feeding the polymer particles into the gas may also be used, such as venturis, screw feeds, blowers, pumps, etc.

また、様々な形状をした大きな物体は、本発明の方法に
よって取り扱われる。特に円筒形の物体でいる。もしも
物体に端部壁、あるいは円筒又は他の形状の両端サポー
トがなかったら、これらは円筒形あるいは他の物体をそ
の直線軸上で回転せしめるために取り付けられるであろ
う。ザボート軸端は直線軸と同心に取り付けられ、この
軸端は望ましくはローラベアリングに載って、有利には
約０．１ｒｐｍないしｌｏｒｐｍの回転数に制御されて
モータ駆動される。Also, large objects of various shapes can be handled by the method of the invention. Especially cylindrical objects. If the object did not have end walls or cylindrical or other shaped end supports, these would be attached to allow the cylindrical or other object to rotate about its linear axis. The axle shaft end is mounted concentrically with the linear shaft, this shaft end preferably resting on roller bearings and advantageously being motor driven with a controlled rotational speed of about 0.1 rpm to lorpm.

前乙って示したように、フード又は他の部分的なカバー
が物体の熱損失をふせぐために用いられている。また、
噴射操作中にも排気吸引力がこのフードの下に適用され
、まだそこに浮遊して残っている粒子と同じように粒子
を運ぶガスを取り除くのである。物体の下に落ちた粒子
は、望むならば集めて再び用いられるであろう。As previously indicated, hoods or other partial covers are used to limit heat loss to objects. Also,
Exhaust suction is also applied under this hood during injection operations to remove particle-carrying gases as well as any particles still suspended there. Particles that fall below the object will be collected and used again if desired.

取り扱う物体の所望温度は、フードの下で回転する物体
に向けて熱い空気を適用することによって達成される。The desired temperature of the object being handled is achieved by applying hot air towards the rotating object under the hood.

赤外線または他の好適な手段による加熱は、所望するな
らば用いられるであろう。Heating by infrared radiation or other suitable means may be used if desired.

フートは、物体の長手方向に沿い物体の軸と平行な溝ま
たは開口部を有しており、この溝または開口部を通過し
て静電噴射がなされるのである。らしし望むのであれば
、噴射がなされない時にこの開口部をおおうための滑走
式またはち上うっ力ぜや式のとびらを設けてもよい。物
体の温度を３８℃（１００，４°Ｆ）に保持していると
はいえ、約１５０°Ｃ（３ｒら　　　　　　　　　　− ３０２°Ｆ）ないし１８０°Ｃ（淋’　Ｆ）に保つのが
何列である。熱い空気または他の加熱手段は噴射操作中
ら５５°Ｃ（１３０，５°　Ｆ）、所望としては少なく
とも１６５’Ｃ（３２９°　Ｆ）低い。The foot has a groove or opening along the length of the object parallel to the axis of the object through which the electrostatic spray is produced. If desired, a sliding or spring-loaded door may be provided to cover this opening when no injection is being made. Although the temperature of the object is maintained at 38°C (100,4°F), how many rows maintain the temperature at about 150°C (3r - 302°F) to 180°C (淋'F)? be. The hot air or other heating means is 55° C. (130.5° F.) cooler, and desirably at least 165° C. (329° F.) cooler during the injection operation.

厚さ２５．４ｉｚ（ｌ　１ｎｃｈ）、外径１，８００ｍ
ｍ（７０，８６ｉｎｃｈ）、長さ２，５００ｘＭ（９８
，４ｉｎｃｈ）のローラーまたは円筒は、一般的に１５
０℃から６０℃まで温度が下がるのに約１２時間を要す
る。噴射操作については、このようなロールを３人のオ
ペレーターが手持ち式スプレーガンを用いて手動で噴射
すると、完全に噴射するのに約３０分かかるであろう。Thickness 25.4iz (l 1nch), outer diameter 1,800m
m (70,86 inch), length 2,500xM (98
,4inch) rollers or cylinders are generally 15
It takes about 12 hours for the temperature to drop from 0°C to 60°C. As for the spraying operation, if such a roll were sprayed manually by three operators using hand-held spray guns, it would take approximately 30 minutes for complete spraying.

ししも所望するならば、複数のスプレーガンをラック上
に固定して乙よい。このラックは物体の軸と平行な径路
を手動または機賊的に動き、このような平行移動の範囲
は噴射された粒子によって物体の表面を完全におおうよ
うに物体の回転数に応じて調整される。If desired, multiple spray guns may be secured on the rack. This rack is moved manually or mechanically in a path parallel to the axis of the object, and the extent of such translation is adjusted according to the rotational speed of the object so that the surface of the object is completely covered by the jetted particles. Ru.

物体の表面に出現しｊコしみは、粒子がひび割れや細孔
に十分にしみ込んでいないことを示している。噴射はし
みかみえなくなるまで続けられる。Stains that appear on the surface of an object indicate that the particles have not penetrated sufficiently into the cracks and pores. Spraying continues until the stain is no longer visible.

ある場合には、完全に５回転することによって満足する
結果を得た。むしろ２０回転以上が所望の結果を生み、
一般には１２０回転を越えても何の有利性らない。In some cases, five complete revolutions gave satisfactory results. Rather, 20 rotations or more produces the desired result,
Generally speaking, there is no advantage in exceeding 120 rpm.

やわらかいローラーを備えたフェルトの布きれ又はブラ
シが噴射域を越えた地点てフードから物体の表面まで下
方に伸びると共に物体の長手方向に沿って広がっており
、ひび割れや細孔の中に粒子を払いのけたり、またひび
割れと細孔との間の物体表面上にある粒子をふき取ると
いったふき取り操作をもたらず。このふき取りは噴射操
作の後に連続して成し遂げられ、あるいは定期的になさ
れるであろう。一般にこのふき取り操作は４〜５回、あ
るいはそれ以上実施すれば十分である。A felt rag or brush with soft rollers extends downward from the hood to the surface of the object beyond the spray zone and extends along the length of the object to sweep particles into cracks and pores. It does not result in wiping operations such as sweeping or wiping off particles on the surface of the object between cracks and pores. This wiping may be accomplished continuously after the jetting operation, or may be done periodically. Generally, it is sufficient to perform this wiping operation four to five times or more.

噴射操作中には、スプレーガンを被噴射物体から約３０
０１１１Ｎ（１２１ｎｃｈ）ないし５００ｍ１（２０１
ｎｃｈ）離して固定するのが有利である。物体が２０な
いし　１００回転する間中噴射すれば一般的には十分で
ある。上述したように、噴射はふき取りした後すぐにじ
みが現れなくなるまで連続して、あるいは繰り返して行
なわれる。During spraying operation, keep the spray gun approximately 30 mm away from the object to be sprayed.
0111N (121nch) to 500m1 (201nch)
nch) are advantageously fixed apart. Firing during 20 to 100 rotations of the object is generally sufficient. As mentioned above, spraying is performed continuously or repeatedly until no smear appears immediately after wiping.

粒子が物体に向かうスピードは、浮遊ガスの圧力や電界
の電圧によって決定される。粒子をガスに供給するのは
ガスがスプレーガンを通過する前にあるいは通過中か望
ましいのであるが、スプレーガンからガスが放射された
後に粒子かガスの流れの中に供給されることらまた期待
される。このスプレーガンでは、粒子が物体の表面に向
かう途中で静電気を帯びるのである。しかしながら、粒
子を冷却する前に静電気を帯電せしめたり、冷却ガスを
静電気を帯びた粒子の浮遊体と混合して粒子を冷却せし
めるのも好ましいことである。The speed at which particles move towards an object is determined by the pressure of the floating gas and the voltage of the electric field. Although it is desirable to feed the particles into the gas before or during the gas's passage through the spray gun, it is also desirable to feed the particles into the gas stream after the gas is emitted from the spray gun. be done. With this spray gun, the particles are charged with static electricity on their way to the surface of the object. However, it is also preferable to electrostatically charge the particles before cooling them or to cool the particles by mixing a cooling gas with the electrostatically charged particle suspension.

４　、７−１０グラム又は５ミクロンのサイズの粒子が
スプレーガンと物体との間でおおよそ８０ｋｖないし１
００　ｋｖの電圧を受けるとした場合には、粒子の初速
が約１１メ一トル／秒となり、披作用片の付近では０．
０９ないし０．１０メ一トル／秒になると見込まれろ。4, 7-10 grams or 5 micron size particles are transferred between the spray gun and the object at approximately 80 kV to 1
If a voltage of 0.00 kV is applied, the initial velocity of the particles will be about 11 m/sec, and the velocity will be about 0.0 m/sec near the aryl piece.
It is expected to be between 0.09 and 0.10 meters/second.

より小さなサイズの５ｉ子、たとえば１ミクロン以下の
粒子では、通電による最終速度が大きな粒子の場合より
も速くなるのでより好都合である。Smaller size particles, eg, 1 micron or less, are more advantageous because the final velocity due to energization is faster than for larger particles.

静電荷の帯電において、浮遊粒子の通路に沿って対をな
す間を隔てた一群の電極を設け、各対の電極間にガスの
流れ方向を横切って約２０ｋｖの電圧を印加することが
有利である。In electrostatic charging, it is advantageous to provide a group of spaced electrodes in pairs along the path of the suspended particles and to apply a voltage of about 20 kV across the direction of gas flow between each pair of electrodes. be.

実施例 第１図において、ロール１は軸２によって支持されてい
る。この軸２はベアリング３に載って回転し、ベアリン
グ３は脚７′、クロスパー６及びベースプレート７を有
する支持台５に留められた支持ピン４上を回る。軸２は
図示されていない動力源によって駆動されるベルトまた
はヂエーン８によって回され、所望の回転数をロール１
に与えろ。フート９はロール１の上に設けられ、排気孔
１０を有している。もし望むならば、フードはロールｌ
のより大きな部分をとり囲むようにさらに下方に伸ばし
てもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, a roll 1 is supported by a shaft 2. In FIG. This shaft 2 rotates on a bearing 3, which rotates on a support pin 4 fastened to a support 5 having a leg 7', a crossbar 6 and a base plate 7. The shaft 2 is rotated by a belt or chain 8 driven by a power source (not shown), and rotates the roll 1 at a desired speed.
Give it to. The foot 9 is provided on the roll 1 and has an exhaust hole 10. If desired, the hood can be rolled
It may extend further down to encompass a larger portion of the.

第２図は、第１図に示した装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the apparatus shown in FIG. 1.

加熱装置１１が加熱装置支持部ｌｌ′　と共にロールｌ
の一方の側面（又は後部）に位置して示されている。The heating device 11 is attached to the roll l together with the heating device support ll'
is shown located on one side (or rear) of the

−ルｌの反対側の側面（又は前面）に位置している。- located on the opposite side (or front) of the door.

フェルト又はソフトブラシ１３は、ロール１の近くで噴
射域の上部に位置しており、ソフトブラシ支持部１４に
よって固定されている。A felt or soft brush 13 is located near the roll 1 and above the spray area and is fixed by a soft brush support 14 .

第３図はスプレーガンアタッチメント１９の側面図であ
る。このスプレーガンアタッチメント１９は、ガスの流
れに浮遊する粒子に静電気を帯電した後のガスの流れを
冷却せしめるために設計されたものである。冷却ノズル
１５はポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）で製作さ
れるのが望ましい。金属リングあるいはバンド１６はス
プレーガンアタッチメント１９の外周部を滑動してガス
入口ダクト２０を定位値に保持する。窒素のような冷却
ガスは、冷却タンク２１からスプレーガンに供給されろ
。この冷却タンク２１は、固い発泡ポリウレタン製で、
内部には熱交換コイル２２が冷却室２３の中に配置され
ている。この熱交換コイル２２は４０＋ｘｘ程度の直径
を有する銅管で製作ずろのか望ましい。カバー２４は冷
却室２３をふさいて入熱を減らしている。冷却室２３酸
化炭素）又は液体窒素が望ましい。ガス入口ライン２５
が開かれている時、窒素ガス又は他の好適なガスは冷却
コイル２２を通って流れ、冷却されたガス（−７０９Ｃ
ないし一１４０°Ｃが望ましい）はホースコネクター２
６を通ってガス人口ダクト２０に流れる。FIG. 3 is a side view of the spray gun attachment 19. The spray gun attachment 19 is designed to cool the gas flow after electrostatically charging particles suspended in the gas flow. Preferably, the cooling nozzle 15 is made of polytetrafluoroethylene (PTFE). A metal ring or band 16 slides around the perimeter of the spray gun attachment 19 to hold the gas inlet duct 20 in position. A cooling gas, such as nitrogen, is supplied to the spray gun from a cooling tank 21. This cooling tank 21 is made of hard polyurethane foam.
Inside, a heat exchange coil 22 is arranged in a cooling chamber 23 . Preferably, the heat exchange coil 22 is made of a copper tube having a diameter of about 40+xx. The cover 24 closes the cooling chamber 23 to reduce heat input. A cooling chamber (carbon oxide) or liquid nitrogen is preferable. Gas inlet line 25
is open, nitrogen gas or other suitable gas flows through the cooling coil 22, causing the cooled gas (-709C
(preferably between 140°C and 140°C) is hose connector 2.
6 into the gas population duct 20.

このガス人口ダクト２０は、スプレーガンアタッチメン
ト１９の円周に沿って広がる凹部２０′　と接続して連
通しており、冷却ガスを通路２７を通してスプレーガン
アタッチメント１９の混合室１５′の内部に供給する。This gas duct 20 connects and communicates with a recess 20' extending along the circumference of the spray gun attachment 19, and supplies cooling gas through a passage 27 into the mixing chamber 15' of the spray gun attachment 19. .

第４図は、第２図に示されたスプレーガンアタッチメン
ト１９の平面図である。FIG. 4 is a top view of the spray gun attachment 19 shown in FIG.

第５図は、第４図の５−５線に沿う断面図である。スプ
レーガンアタッチメント１９は、定位置に固定されバン
ド１６によって密封されるガス入口ダクト２０を有して
いる。第３図に示されろホースコネクター２６は、冷却
されたガスをガス人口ダクト２０に供給する。冷却され
たガスは、ガス入口ダクト２０から通路２７を通って混
合室１５′に入り、この混合室１５′で静電気を帯びた
粒子は所望の低温、好適には約−１２０°Ｃ（−１８４
°Ｆ）に冷却されてスプレーガンの前面で回転するロー
ル又は他の大きな物体に噴射される。そして物体は、静
電気を帯びた粒子を引き付けて保持するようにアースさ
れる。FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 4. The spray gun attachment 19 has a gas inlet duct 20 which is fixed in place and sealed by the band 16. A hose connector 26, shown in FIG. 3, supplies cooled gas to the gas manifold duct 20. The cooled gas enters the mixing chamber 15' from the gas inlet duct 20 through the passage 27, where the electrostatically charged particles are brought to a desired low temperature, preferably about -120°C (-184°C).
°F) and sprayed onto a rotating roll or other large object in front of the spray gun. The object is then grounded in a way that attracts and retains the electrostatically charged particles.

円錐形衝突板２９は冷却ノズル１５の出口端３０に設け
られており、ロッド３１を長手方向に動かして円錐形衝
突板２９を適切な位置に定めることで粒子群を所望の大
きさに調整することができる。７０ｋｖないし１２０　
ｋｖの範囲にあることが望ましい高電圧が発電機３２で
発生し、電線３３を介してスプレーガンの内部に送られ
、スイッチ３４を介して高電圧の直列コンデンサ３５に
送られる。そして高電圧トランス３６を介して電極３７
に送られる。望ましいサイズとタイプの粒子は、貯蔵槽
３８の底部にライン３９から導入されたガスによる浮遊
状態で貯蔵槽３８に貯蔵されている。このガスの流れが
、この貯蔵槽３８からホース４０を介して電極３７の間
を通過して静電気を帯電させるスプレーガンに浮遊粒子
を迂び、そして人口ダクト２０から導入された冷たいガ
スと混合して粒子を好適な低温に冷却する混合室＋５’
に運ぶ。A conical impingement plate 29 is provided at the outlet end 30 of the cooling nozzle 15, and the rod 31 is moved longitudinally to properly position the conical impingement plate 29, thereby adjusting the particle population to the desired size. be able to. 70kv to 120
A high voltage, preferably in the kv range, is generated in a generator 32 and sent to the interior of the spray gun via a wire 33 and via a switch 34 to a high voltage series capacitor 35. Then, the electrode 37 is connected via a high voltage transformer 36.
sent to. Particles of the desired size and type are stored in storage tank 38 in suspension by gas introduced from line 39 to the bottom of storage tank 38. This flow of gas passes from this reservoir 38 via a hose 40 between the electrodes 37 to divert the airborne particles to a spray gun that charges them with an electrostatic charge and mixes with the cold gas introduced from the artificial duct 20. Mixing chamber +5' to cool the particles to a suitable low temperature
carry it to.

第６図は、第２図に示した装置に、ロールの回りに伸び
るフード延長部９′を加えた装置の側面図である。第２
図に示した過熱装置に代えて、加熱装置１１と加熱装置
支持部１１’は車輪４１を支持部４２を介して加熱装置
支持部１１”に留める手段を用いて移動式としである。FIG. 6 is a side view of the apparatus shown in FIG. 2 with the addition of a hood extension 9' extending around the roll. Second
Instead of the heating device shown in the figure, the heating device 11 and the heating device support 11' are movable using means for fastening wheels 41 to the heating device support 11'' via the supports 42.

過熱源は示されていないが、電気的な方法、たとえばホ
ットワイヤ又は加熱ランプ、あるいは加熱装置１１に導
いた柔軟性のあるダクトで供給される熱い空気を用いる
方法がある。ロールが適切に配置されている時には、図
示されていない移動式のスプレーガンは加熱装置が引き
払った位置に移動し、ソフトブラシ１３がスプレーガン
の上部に移動して位置ずろ。ロールの反対側に位置する
回転可能なスプレーガンにとって、ロールを湿２図に示
されｆ二方向とは反対側に回転せしめることは望ましい
ことである。The source of heating is not shown, but there are electrical methods, such as hot wires or heat lamps, or hot air supplied by flexible ducts leading to the heating device 11. When the rolls are properly positioned, a movable spray gun (not shown) is moved to a position where the heating device is withdrawn and the soft brush 13 is moved to the top of the spray gun and displaced. For a rotatable spray gun located on the opposite side of the roll, it is desirable to have the roll rotate in the direction opposite to that shown in Figure 2.

本発明の実施態様に関して詳述したが、本発明の精神や
範囲から逸脱することなく変更すること請求の範囲にお
いて限定した以外は、その特定の実施態様に制約される
ものではない。Although embodiments of the present invention have been described in detail, it is not intended that the invention be limited to the specific embodiments thereof, except that changes may be made without departing from the spirit or scope of the invention and as defined in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図は第１図
の側面図、第３図はスプレーガンアタッチメントを示す
側面図、第４図は第３図の平面図、第５図は第４図の５
−５線に沿う断面図、第６図は本発明の他の実施例を示
す側面図である。 ｌ・・ロール、２・・軸、３・・ベアリング、４・・支
持ピン、５・・支持台、６・・クロスバ−１７・・ベー
スプレート、７′　・・脚、８・・ヂエーン、９・・フ
ード、９′　・・フード延長部、１０・・排気孔、Ｕ・
・加熱装置４１’　　・・倉加熱装置支持部４３・・ソ
フトブラン４４・・ソフトブラシ支持部４５・・冷却ノ
ズル４５’　　・・混合室４６・・バンド４９・・スプ
レーガンアタッチメント、２０・・ガス人口ダクト、２
０′　　・・凹部、’２１・・冷却タンク、２２・・熱
交換コイル、２３・・冷却室、２６・・ホースコネクタ
ー、２７・・通路、ド、３２・・発電機、３３・・電線
、３４・・スイッチ、３５・・直列コンデンサ、３６・
・高電圧トランス、３７・・電極、３８・・貯蔵槽、３
９・・ライン、４０・・ホース、４１・・車輪、４２・
・支持部。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a side view of the spray gun attachment, FIG. 4 is a plan view of FIG. 3, and FIG. The figure is 5 in Figure 4.
A sectional view taken along line -5 and FIG. 6 are side views showing another embodiment of the present invention. L... Roll, 2... Shaft, 3... Bearing, 4... Support pin, 5... Support stand, 6... Crossbar 17... Base plate, 7'... Leg, 8... Jane, 9...・Hood, 9′ ・・Hood extension, 10・Exhaust hole, U・
- Heating device 41' - Warehouse heating device support part 43 - Soft bran 44 - Soft brush support part 45 - Cooling nozzle 45' - Mixing chamber 46 - Band 49 - Spray gun attachment, 20 - Gas Population duct, 2
0'... recess, '21... cooling tank, 22... heat exchange coil, 23... cooling chamber, 26... hose connector, 27... passage, de, 32... generator, 33... electric wire, 34...Switch, 35...Series capacitor, 36...
・High voltage transformer, 37... Electrode, 38... Storage tank, 3
9. Line, 40. Hose, 41. Wheel, 42.
・Support part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　大きな物体の金属表面にある細孔やひび割れに冷却
された微粒子を施して圧縮固化する装置において、 （ａ）前記の大きな物体を支持してその直線軸の回りを
制御された回転数で回転せしめる装 置と、 （ｂ）前記金属表面の温度が、微粒子を受け入れる前記
細孔及びひび割れの寸法に所望の増 分を与えるのに十分な温度になるまで、前 記の大きな物体を加熱せしめる加熱装置と、（ｃ）ガス
状の媒体に浮遊する微粒子に静電気を帯電せしめる装置
と、 （ｄ）前記静電気を帯びた粒子を冷却せしめる冷却装置
と、 （ｅ）前記大きな物体の加熱された表面に前記の冷却さ
れて静電気を帯びたガス浮遊粒子を 噴射し、前記粒子を前記大きな物体の金属 表面にある細孔やひび割れに付着せしめる 装置とを組み合わせて構成されるガス浮遊 粒子噴射装置。 ２　特許請求の範囲第１項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記加熱装置が前記物体の表面に向けて加熱
されたガスを直射するための装置を包含する噴射装置。 ３　特許請求の範囲第２項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記回転可能な大きな物体が、前記物体上部
の重要な部分を前記物体からの熱損失を減少させるため
に取り付けたフードによって囲まれた噴射装置。 ４　特許請求の範囲第３項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記フードが接続する排気ダクトを有し、前
記加熱ガスが前記大きな物体の一部を充満した後にこの
排気ダクトを通過して流出する噴射装置。 ５　特許請求の範囲第１項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記回転可能な大きな物体が、前記物体上部
の重要な部分を前記物体からの熱損失を減少させるため
に取り付けたフードによって囲まれた噴射装置。 ６　特許請求の範囲第５項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記回転可能な大きな物体は、前記物体の表
面から落下した粒子を受け止めかつ前記物体を熱損失か
らなお一層保護するために適合されたキャッチベイスン
によって、前記物体下部の重要部分を囲まれた噴射装置
。 ７　特許請求の範囲第６項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、前記加熱装置と前記噴射装置とは共に移動式
であり、各々の装置が前記物体の近くまで移動し、その
機能を果たした後に前記物体から移動して離れ、続いて
他の装置がその機能を果たすために同じように近隣位置
に移動する噴射装置。 ８　特許請求の範囲第６項記載のガス浮遊粒子噴射装置
において、噴射された粒子が前記物体の表面に位置した
後にブラシ装置が前記物体と接触する位置をしめ、そこ
で前記ブラシ装置と前記物体との接触が前記ひび割れや
細孔の中に粒子を払い込み、かつ前記物体の前記ひび割
れや細孔の間の表面から粒子をふきとる働きをする噴射
装置。 ９　大きな物体の金属表面にある細孔やひび割れに冷却
された微粒子を施して圧縮固化する方法において、 （ａ）前記物体をその直線軸を中心として回転せしめ、 （ｂ）同時に前記表面を加熱して前記細孔やひび割れの
大きさを膨張せしめ、 （ｃ）その後、前記表面温度を少なくとも３８℃とし、
前記物体の回転を続けて前記表面上に 冷却されてガス状媒体に浮遊する微粒子を 噴射し、前記粒子の温度は前記表面より少 なくとも５５℃低くし、前記噴射を少なくとも前記物体
が５回転する間続ける、 工程によって構成されるガス浮遊粒子噴射法。 １０　特許請求の範囲第９項記載ののガス浮遊粒子噴射
法において、前記表面の温度を１５０℃ないし１８０℃
の範囲とし、前記粒子の温度を−５０℃ないし−１２０
℃の範囲とする噴射法。 １１　特許請求の範囲第９項記載のガス浮遊粒子噴射法
において、前記粒子が付着する前記表面域が、前記細孔
やひび割れに追加粒子が付着するようにブラシをかけ、
かつ前記細孔とひび割れとの間の前記表面から粒子をふ
きとるようにブラシをかける噴射法。 １２　特許請求の範囲第１０項記載のガス浮遊粒子噴射
法において、少なくとも前記物体が２０回転する間噴射
を続ける噴射法。 １３　特許請求の範囲第９項記載のガス浮遊粒子噴射法
において、前記表面の温度が少なくとも１５０℃で、前
記粒子の温度が前記表面の温度よりも少なくとも１６５
℃低い噴射法。 １４　特許請求の範囲第１３項記載のガス浮遊粒子噴射
法において、前記物体が少なくとも２０回転する間噴射
を続ける噴射法。[Scope of Claims] 1. An apparatus for applying cooled fine particles to pores and cracks in the metal surface of a large object and compressing and solidifying the same, comprising: (a) supporting the large object and controlling its rotation around a linear axis; (b) the large object until the temperature of the metal surface is sufficient to provide the desired increment in the size of the pores and cracks that accept particulates; (c) a device that charges particles suspended in a gaseous medium with static electricity; (d) a cooling device that cools the electrostatically charged particles; and (e) a heating device that charges the particles suspended in a gaseous medium with static electricity. A gas suspended particle injection device configured by combining a device that injects the cooled and electrostatically charged gas suspended particles onto the surface of the large object and causes the particles to adhere to the pores and cracks on the metal surface of the large object. . 2. The gas suspended particle injection device according to claim 1, wherein the heating device includes a device for directing heated gas toward the surface of the object. 3. The gas suspended particle injection device according to claim 2, wherein the large rotatable object is surrounded by a hood attached to a significant part of the upper part of the object to reduce heat loss from the object. injection device. 4. The gas suspended particle injection device according to claim 3, wherein the hood has an exhaust duct connected to the heated gas, and after the heated gas fills a part of the large object, it passes through the exhaust duct and flows out. injection device. 5. The gas suspended particle injection device according to claim 1, wherein the large rotatable object is surrounded by a hood attached to a significant part of the upper part of the object to reduce heat loss from the object. injection device. 6. A gas suspended particle injector according to claim 5, wherein the large rotatable object is adapted to catch particles falling from the surface of the object and to further protect the object from heat loss. An injector surrounded by a critical part of the lower part of the object by a catch basin. 7. In the gas suspended particle injection device according to claim 6, both the heating device and the injection device are mobile, and after each device moves close to the object and fulfills its function, An injector that moves away from said object and then similarly moves to a nearby location for other devices to perform their functions. 8. In the gas suspended particle injection device according to claim 6, after the injected particles are located on the surface of the object, the brush device brings the brush device into contact with the object, and then the brush device and the object are brought into contact with each other. an injector whose contact serves to sweep particles into said cracks and pores and to wipe particles from the surface of said object between said cracks and pores. 9 A method of compressing and solidifying cooled particles by applying them to pores and cracks on the metal surface of a large object, which method comprises: (a) rotating said object around its linear axis; and (b) simultaneously heating said surface. (c) then increasing the surface temperature to at least 38°C;
continuing the rotation of the object to inject cooled particles suspended in a gaseous medium onto the surface, the temperature of the particles being at least 55° C. lower than the surface, and continuing the injection for at least 5 revolutions of the object; Next, the gas suspended particle injection method consists of several steps. 10 In the gas suspended particle injection method according to claim 9, the temperature of the surface is 150°C to 180°C.
and the temperature of the particles is between -50°C and -120°C.
Injection method in the range of °C. 11. In the gas suspended particle injection method according to claim 9, the surface area to which the particles adhere is brushed so that additional particles adhere to the pores and cracks;
and an injection method in which a brush is applied to wipe off particles from the surface between the pores and cracks. 12. The gas suspended particle injection method according to claim 10, in which the injection continues for at least 20 rotations of the object. 13. The gas suspended particle injection method according to claim 9, wherein the temperature of the surface is at least 150°C, and the temperature of the particles is at least 165°C lower than the temperature of the surface.
℃low injection method. 14. The gas suspended particle injection method according to claim 13, wherein the injection continues while the object rotates at least 20 times.
JP61210832A 1986-01-23 1986-09-09 A device for spraying cooled electrostatically charged particles onto the surface of a large object. Expired - Lifetime JPH0685896B2 (en)

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