專利名稱：用于手持激光粉末熔焊焊槍的粉末給料分離器的制作方法
相關(guān)申請的交互參考本申請涉及2002年2月8日申請的題為“Hand-Held Powder-FedLaser Fusion Welding Torch”的美國專利申請10/071025，這里作為參考對其進(jìn)行引用。
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末熔焊，更具體的是涉及一種可將單個(gè)粉末流變?yōu)槎鄠€(gè)粉末流的流體粉末流分離器。
背景技術(shù)：
人們?nèi)找鎻V泛地利用激光進(jìn)行粉末熔焊來制造網(wǎng)狀或近似網(wǎng)狀的物品。這比鑄造或其它部件制作工藝具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
在粉末熔焊過程中，將熔焊材料輸送給焊接工具的有源聚焦點(diǎn)，通常是激光或其它能量源。粉末可包含包括金屬微粒和塑料微粒在內(nèi)的各種不同物質(zhì)。通常，利用熔焊粉末貯罐將熔焊粉末輸送到焊槍。在有些情況下，必須將粉末流分離成多個(gè)子流，以便通過多個(gè)不同的流動路徑更好地將粉末流輸送給焊槍。但如果需要使用多條粉末供應(yīng)管線，就得使用單獨(dú)的、相互獨(dú)立的且通常是價(jià)格昂貴的粉末供應(yīng)貯罐和系統(tǒng)。熔焊粉末通常通過加壓氣體或流體例如氦、氬或氮這樣的惰性或不起反應(yīng)的氣體來輸送到焊槍。
盡管激光焊槍噴嘴技術(shù)已有了長足的進(jìn)步，但粉末流分離器技術(shù)還發(fā)展不足。由熔焊粉末流分離所引起的一些問題會使流動管線或系統(tǒng)發(fā)生失?；虍a(chǎn)生缺陷，從而使粉末發(fā)生粘結(jié)并阻礙粉末向前流動。長時(shí)間后，微粒會積聚在某一點(diǎn)處并形成阻塞。另外的問題是在粉末流分離過程中微粒內(nèi)部摩擦?xí)a(chǎn)生靜電并且形成下游壓力損失。
另外，在一種已知的分離器設(shè)計(jì)中，輸出流不可調(diào)節(jié)，從而不能改變各個(gè)輸出流之間的粉末和流體的流動。
傳統(tǒng)的分離器具有與主缸體分離開的內(nèi)凹孔，通道以向外的結(jié)構(gòu)形式分叉開。分離器通常分成兩個(gè)部件，并由螺栓或螺釘固定在一起，由于輸入粉末流蓋與輸出分離器給料通道之間是松配合，因此這兩個(gè)部件可相對運(yùn)動。
在特定的情況下，該粉末給料分離器出現(xiàn)阻塞，從而對依賴于分離粉末供應(yīng)的工藝過程造成顯著的影響。當(dāng)分離器發(fā)生阻塞時(shí)，粉末流減小，如果減小得過大，整個(gè)過程就必須停止，對分離器進(jìn)行清潔并清除阻塞。這就要拆卸分離器，并中斷依賴于分離粉末流的激光熔焊過程。
另外，在上述的傳統(tǒng)分離器結(jié)構(gòu)中未使用氣體壓力來增大粉末流。重力流只用于將粉末輸送分離成單獨(dú)的粉末流動路線。而且，由于粉末供應(yīng)輸出管線不是從粉末給料分離器直線向外延伸，而是以一定的角度向外發(fā)散，在粉末流線中會發(fā)生額外的阻塞。由于粉末給料分離器的兩個(gè)組成部件之間是松配合，而且不能可靠地和有選擇地來控制粉末分離部件內(nèi)的輸入粉末流，因此很難重新對準(zhǔn)和調(diào)節(jié)這種已有的粉末給料分離器。
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的前述缺陷，需要提供一種改進(jìn)的粉末流分離器，以減小阻塞和/或可進(jìn)行調(diào)節(jié)和/或增大或克服加壓流體和粉末流的重力流。本發(fā)明就是為了克服一個(gè)或多個(gè)這些缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種可靠和/或可調(diào)的粉末流分離器。具體地說，本發(fā)明的分離器減小了阻塞和/或可調(diào)節(jié)輸出流和/或可在不管重力的情況下提供流體粉末流。更具體地說，僅僅作為示例，分離器可包括具有光滑內(nèi)表面的分配組件，光滑內(nèi)表面可避免粉末發(fā)生粘結(jié)或阻塞。分離器還可調(diào)節(jié)輸出管道之間的粉末流分布，并有選擇地控制粉末流分離器下游的壓力。
在后面將要詳細(xì)描述的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種熔焊粉末流分離器，其可將一個(gè)熔焊粉末流按照操作需要有選擇地分離成多個(gè)粉末流。該實(shí)施例還提供了一種包括本發(fā)明粉末分離器的粉末熔焊機(jī)。
在一個(gè)實(shí)施例中，分離器外殼形成部分外殼組件，并包括一個(gè)粉末供應(yīng)盤中心孔，用于將粉末流輸送到內(nèi)部分離區(qū)域。分離器外殼基本上限定了一個(gè)縱向軸線，并接納一個(gè)插入件，插入件通過定位銷唯一地在主外殼缸體內(nèi)安裝定位。分離區(qū)域覆蓋在插入件上，并利用漏斗狀流動通道將粉末流動盤輸送的粉末導(dǎo)入到用于流出分離器的相互分離的輸出管道中。
分離器外殼可具有與內(nèi)部分離器側(cè)部中的孔或開口相通的氣體進(jìn)入孔，以便將具有壓力的惰性或不起反應(yīng)的氣流傳送給單獨(dú)的熔焊粉末流。
粉末流給料調(diào)節(jié)器可設(shè)置在分離器缸體分支流線之間的中心位置處。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以是指旋螺釘或計(jì)算機(jī)控制的伺服機(jī)構(gòu)，可便于使粉末入口盤(相對于外殼的縱向軸線)進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)，從而使一個(gè)或多個(gè)輸出粉末流通道可接納更多或更少的輸入粉末流。這種可調(diào)節(jié)的能力可按照焊接工藝或焊接機(jī)的性能使粉末流進(jìn)行偏移。
粉末給料分離器內(nèi)的光滑表面和在過渡表面之間的中間表面可使粉末平穩(wěn)流動而降低發(fā)生阻塞或堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
另外，還可通過設(shè)置要對材料進(jìn)行處理的粉末或其它流體狀材料的貯罐來獲得要由以分離方式供應(yīng)的粉末進(jìn)行處理的材料。然后，將粉末或流體貯罐輸送給粉末給料或流體給料分離器，將輸入的整體粉末或流體流分離到兩個(gè)或更多個(gè)輸出供應(yīng)管道中。然后，待處理的材料可通過從粉末給料分離器伸出的分離管道接受粉末和/或流體流?？稍趶姆蛛x器伸出的輸出管道中調(diào)節(jié)或分配該輸出粉末流。
本發(fā)明其它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)可從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所進(jìn)行的描述中清楚地得出，其中，附圖只是通過具體例子來表示和反映出本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明粉末流分離器的正面?zhèn)纫暦纸馔敢晥D。
圖2是組裝在一起的圖1所示粉末流分離器的側(cè)視圖。
圖3是組裝在一起的圖2所示粉末流分離器沿線3-3的橫截面圖。
圖4是圖1所示粉末流分離器的外部主缸體的側(cè)視圖，其中，內(nèi)部的元件和表面由虛線表示。
圖5是圖4所示外部主缸體沿線5-5的后視橫截面圖。
圖6是圖1所示粉末流分離器的外部主缸體的前視平面圖。
圖7是圖6所示外部主缸體沿線7-7的側(cè)視橫截面圖。
圖8是圖6所示外部主缸體沿線8-8的側(cè)視橫截面圖。
圖9是圖1所示粉末流分離器的外部主缸體的側(cè)視平面圖，其示出了位于氣體入口相對兩側(cè)的指旋螺釘孔。
圖10是與圖9類似的外部主缸體的側(cè)視平面圖，其以虛線示出了位于外部主缸體內(nèi)部的元件和表面。
圖11是圖1所示的粉末入口調(diào)節(jié)盤內(nèi)部的表面和元件的側(cè)視圖。
圖12是沿圖11的圓圈12截取的圖1中所示的粉末入口盤的后表面的放大圖。
圖13是圖11所示的粉末入口盤的入口管的側(cè)視圖，其中，內(nèi)部的表面和元件由虛線示出。
圖14是圖13和11中所示的入口管的頂部視圖。
圖15和16示出了分別沿圓圈15和16截取的圖13所示入口管的頂部和底部入口和出口端。
圖17是圖1所示的內(nèi)部分離缸的前視平面圖。
圖18是內(nèi)部分離缸的側(cè)視平面圖。
圖19是圖18所示內(nèi)部分離缸沿線19-19的側(cè)視橫截面圖。
圖20是圖18所示的內(nèi)部分離缸的后視平面圖。
圖21是圖18所示的內(nèi)部分離缸沿圖20中的線21-21的側(cè)視局部橫截面圖。
圖22是圖18所示內(nèi)部分離缸的后部透視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述是對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說明，但并不表示是構(gòu)成和/或使用本發(fā)明的唯一方式。說明書結(jié)合圖示的實(shí)施例描述了本發(fā)明的功能以及構(gòu)成和實(shí)施本發(fā)明的步驟工序。但是，應(yīng)當(dāng)理解，也可通過符合本發(fā)明宗旨并位于本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的不同實(shí)施例來獲得相同或等效的功能和結(jié)果。
如圖1所示，本發(fā)明具體是一種用于手持或安裝在地面上的激光粉末熔焊焊槍系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的粉末給料分離器100。該分離器用于將來自單一輸入管路的粉末流分離到兩個(gè)或多個(gè)輸出或流出管路中，在此實(shí)施例中是四個(gè)輸出管路或流出管路。這時(shí)，由于單一輸入管路的橫截面面積需要與輸出管路較大的累計(jì)流出橫截面相適應(yīng)，因此，可利用另外的氣體對粉末流加壓。另外，例如在手持激光焊槍以一個(gè)可使粉末流增大并通過較低的粉末流管路的角度傾斜時(shí)，可以一定的方式來調(diào)節(jié)輸出管路中的粉末流分布以適應(yīng)最終使用該粉末流的裝置。應(yīng)當(dāng)理解，粉末給料分離器100可用于手持激光焊槍系統(tǒng)或固定安裝在地面上的激光粉末熔焊機(jī)。
如圖1所示，粉末給料分離器100具有外殼缸體102，外殼缸體102圓柱狀圍繞著一個(gè)可拆卸的內(nèi)部分離缸104。密封粉末入口調(diào)節(jié)器或板106具有一個(gè)中心粉末流入口108，粉末通過該流入口流到內(nèi)部分離缸104中，在該實(shí)施例中，密封粉末入口調(diào)節(jié)器或板為盤形。粉末流入管110可使粉末流噴入中心流入口108和內(nèi)部分離缸104中。根據(jù)分離器100的幾何形狀和作用，可采用各種形狀和結(jié)構(gòu)的入口調(diào)節(jié)器。
外殼缸體102形成內(nèi)部分離缸104的外殼。外殼缸體102使氣流對準(zhǔn)內(nèi)部分離缸104，而且可進(jìn)行調(diào)節(jié)并將氣流連通到內(nèi)部分離缸104上。
如圖1所示，分離器具有一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。具體地說，兩組相互對置布置的指旋螺釘120螺旋或相反地穿過后部指旋螺釘孔122以與密封入口盤106的平滑圓柱側(cè)面124相嚙合。也可采用通過電或機(jī)械嚙合而產(chǎn)生運(yùn)動的其它調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括伺服馬達(dá)來控制指旋螺釘。如圖3所示，外殼缸體102具有后座126，入口盤106的后側(cè)貼靠在后座上。正如下面所詳細(xì)描述的那樣，入口盤106貼靠著缸體后座126，從而大致形成氣密的密封。但是，入口盤106的外徑遠(yuǎn)小于外殼缸體102的內(nèi)徑。入口盤106的平滑圓柱側(cè)面124并不是基本平齊無縫地貼靠著外殼缸體102的內(nèi)部圓柱側(cè)面128。這就可允許調(diào)節(jié)中心粉末流入口108的位置，從而使其偏離內(nèi)部分離缸104的中心。因此，這樣使得粉末有選擇地偏移到內(nèi)部分離缸104的四個(gè)流出管130中。
指旋螺釘靠近入口盤106的側(cè)面124的端部140與盤的側(cè)面124嚙合，因此，可通過使用指旋螺釘120來調(diào)節(jié)密封入口盤106，從而使其可調(diào)節(jié)地相對于內(nèi)部分離缸104布置。雖然圖1中示出了指旋螺釘120，但本發(fā)明也易改進(jìn)為通過可操縱指旋螺釘120的計(jì)算機(jī)或其它可控伺服馬達(dá)或類似的調(diào)節(jié)裝置對入口盤106進(jìn)行自動調(diào)節(jié)和/或電動調(diào)節(jié)。
外殼缸體102還具有安裝在定位孔152中的定位銷釘150，定位孔152用于連接內(nèi)部分離缸104并始終和唯一地將分離缸104定位在外殼缸體102的內(nèi)部154中。
如圖1所示，分離缸104在其后部158處設(shè)有定位槽156。如圖3所示，定位銷釘150插入到定位槽156中，以便使分離缸104相對于外殼缸體102每次都定位在相同的位置上。一旦定位，如圖3所示，分離缸104就在壓銷160的作用下貼靠在入口盤106上，壓銷160通過螺紋或其它壓銷孔162螺紋連接在缸體102上并將分離缸104固定就位。
為將惰性氣體或其它氣體輸送到分離缸104中，外殼缸體102具有環(huán)繞其內(nèi)部128的內(nèi)槽170。該內(nèi)槽170與分離缸104的氣體進(jìn)入孔172相對應(yīng)。下面將進(jìn)一步詳細(xì)地描述內(nèi)部分離缸104的結(jié)構(gòu)和工作過程。但圖4通過虛線示出了與內(nèi)槽170連通的氣體流動通道或氣體入口174。在將分離缸104定位在外殼缸體102的范圍之內(nèi)時(shí)，加壓氣體可進(jìn)入氣體內(nèi)槽170中并通過其氣體進(jìn)入孔172流入到分離缸104中。必需另外通過氣體進(jìn)入孔172加入的氣體稀釋流過分離缸104的粉末。
外殼缸體102具有前孔180，分離缸104和入口盤106安裝在前孔180內(nèi)。后孔182小于前孔并形成后支承座126，入口盤106支承在后支承座126上。后支承座126可防止入口盤106進(jìn)一步移動，如上所述，入口盤106的直徑大于后孔182的直徑但小于外殼缸體102的內(nèi)部154的直徑。為防止氣體漏出外殼缸體102，內(nèi)部分離缸104的外徑通常只是最小限度地小于外殼缸體內(nèi)部154的直徑，因此，分離缸104可滑入缸體102中，但又可防止或避免氣體從分離缸104和外殼缸體102之間流過。
圖4-10是外殼缸體102可供選擇的可視視圖。
圖11是密封入口盤106的局部側(cè)視橫截面圖。如同本發(fā)明的其它部件一樣，入口盤可由適當(dāng)?shù)牟牧侠鐝椥院涂汕邢骷庸さ慕饘僦瞥?。由于流動粉末可具有磨蝕性，因此，本發(fā)明所用的材料可包括可承受這種磨蝕或一旦磨蝕對這里的粉末給料分離器造成較大傷害時(shí)便于進(jìn)行更換的材料。入口盤106具有中心孔108，外進(jìn)入管110可安裝或固定在中心孔108中。
如圖12所示，入口盤106的后表面200可刻劃有一系列以中心孔108為中心的同心圓202。這些同心圓可從粉末給料分離器100的后部透過外殼缸體102的后孔182觀察到。同心的刻劃圓202大約為萬分之一英寸深，并相互間隔大約千分之一英寸的距離。同心圓202指示出入口盤106和分離缸104相互對中。入口盤偏離中心的程度由后支承座126所遮斷的圓圈數(shù)來表示，如果不是入口盤106偏離中心，將會觀察到這種遮斷現(xiàn)象。槽202的深度足以供人進(jìn)行視覺觀察，且對于粉末給料分離器100而言，在刻劃圓202之間的距離是一種可選擇的和通用的結(jié)構(gòu)。
通常，當(dāng)入口盤106在分離缸104的范圍內(nèi)對中時(shí)，粉末流就均勻地分布到出口管130內(nèi)。當(dāng)入口盤偏離中心時(shí)，分布在多個(gè)管130內(nèi)的粉末流通常根據(jù)與接受偏移量的輸入粉末流的那些管而發(fā)生偏移。下面將結(jié)合附圖17-21對分離缸104進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖13-16是進(jìn)入管110的相關(guān)視圖，粉末流線與進(jìn)入管相連以將流動粉末輸入到粉末給料分離器100中。進(jìn)入管110可以是帶有倒角入口210和出口212的銅管。管110構(gòu)造成可防止粉末流發(fā)生結(jié)塊、堵塞或阻塞，以保證有最大的橫截面供粉末流動之用。倒角入口210和出口212通常有助于抗結(jié)塊、抗堵塞和/或抗阻塞性能。圖14示出了沿進(jìn)入管110中心截取的進(jìn)入管110的形狀。而圖15和16分別示出了入口210和出口212。管110的倒角可將輸入的粉末引導(dǎo)向內(nèi)部通道214，而出口管212的倒角使粉末在接觸分離缸104之前更平穩(wěn)和良好地進(jìn)行分散。
實(shí)際上如圖17所示，分離缸104最好大致為圓筒形，并可具有傾斜的肩部220，該肩部介于具有較大直徑的主體部分和分離缸104的較窄的前面之間，出口管130從該前面露出。出口管130的結(jié)構(gòu)與進(jìn)入管110類似。圖19是分離缸104內(nèi)部結(jié)構(gòu)的橫截面圖。在分離缸104的后端222設(shè)有一系列的四個(gè)漏斗狀或錐狀的腔體或斗倉224，用于將粉末從入口盤孔108經(jīng)過分離缸104內(nèi)的中間內(nèi)部通道226引導(dǎo)到出口管130。每個(gè)漏斗狀腔體224與氣體進(jìn)入孔172相連。每個(gè)氣體進(jìn)入管172可向出口管130傾斜，以便于為氣流進(jìn)行導(dǎo)向并防止粉末流回流到氣體進(jìn)入孔172中。錐狀腔體224相交于中心點(diǎn)228，中心點(diǎn)228形成一個(gè)最小的平表面，粉末可聚集在其上。而且還較好地將輸入的單個(gè)粉末流分離到其中一個(gè)中間內(nèi)部通道226中。當(dāng)入口盤106相對于外殼缸體102對中時(shí)，中心孔180最好對準(zhǔn)該中心點(diǎn)。當(dāng)粉末經(jīng)過腔體224時(shí)，腔體224的錐形形狀可用于引導(dǎo)粉末。腔體224的錐形外形大致為正圓錐形，以便為流動粉末提供良好的漏斗形或引導(dǎo)作用。可在圓錐的相交點(diǎn)處改變腔體224的正圓形性質(zhì)，以便在腔體224之間形成大致相等的橫截面面積。
雖然可在任意兩個(gè)腔體或斗倉224之間嚴(yán)格地進(jìn)行分隔，但也可在腔體224之間設(shè)置內(nèi)凹腔230(圖21)，以便使粉末較好地分散到兩個(gè)相鄰的腔體224之間。
正如前面所述，可采用各種材料來制造本發(fā)明的粉末流分離器100。但不銹鋼看起來更適合于制造該實(shí)施例的內(nèi)部分離缸104和外殼缸體102?？刹捎娩摶蚱渌牧蟻碇圃熘感葆?20或壓銷160，而銅看起來更適合于制造入口110和出口130的管。但是，正如除了圓筒形形狀以外的其它形狀也可用于本發(fā)明的外部102和內(nèi)部104部分(包括方形、三角形及類似的形狀)那樣，本發(fā)明也可采用不同的材料，只要它們適合且可有效地形成本發(fā)明所必需的結(jié)構(gòu)和幾何形狀即可。
另外，作為一個(gè)具有外殼缸體102的質(zhì)量、特點(diǎn)和外形的外部殼體的內(nèi)部插入件，內(nèi)部分離缸104可具有各種的結(jié)構(gòu)和/或幾何形狀。密封入口盤108也可采取板、其它平面結(jié)構(gòu)或另外結(jié)構(gòu)的型式，只要其可按照這里所描述的那樣進(jìn)行工作即可。而且，雖然在一個(gè)實(shí)施例中圖示的氣體流入口107為共面結(jié)構(gòu)，但也可采用其它的結(jié)構(gòu)型式。
組裝時(shí)，入口盤106支承平靠在外殼缸體102的后支承座126上。進(jìn)入管110從外殼缸體102向后伸出并離開后孔182。入口盤106可設(shè)置在指旋螺釘120和它們與入口盤106的平圓柱側(cè)面124相接觸的近端140的中間。內(nèi)部分離缸104支承平靠在入口盤106和外殼缸體102的內(nèi)側(cè)面128上。在此情況下，內(nèi)部分離缸104密封錐狀腔體224，并且可防止粉末除了穿過中間內(nèi)部通道226和出口管130以外進(jìn)行其它的流動。
分離缸104使定位銷釘150與其定位槽156相接合，因此，分離缸104相對于外殼缸體102通常具有唯一的一種操作接合構(gòu)造。當(dāng)分離缸104相對于外殼缸體102已適當(dāng)定位且定位銷釘150位于定位槽156中時(shí)，分離缸104的氣體進(jìn)入孔172與外殼缸體102的內(nèi)部氣槽170相對準(zhǔn)并由其環(huán)繞。內(nèi)部分離缸104和外殼缸體102的內(nèi)部128之間相互平貼，從而基本上可密封內(nèi)部氣槽170并避免氣體流出氣槽170。然后，壓銷160在傾斜肩部220處或其周圍與分離缸104相接合并將分離缸104壓靠在入口盤106上。然后，出口管130伸過壓銷160并與另外的粉末流管道相連。這種粉末流管道實(shí)際上可以是柔性的，類似于與進(jìn)入管110相連的管道，從而可向粉末流分離器100提供初始粉末流。
在組裝好粉末流分離器100之后，可將惰性氣體流、稀有氣體流和/或適當(dāng)?shù)臍怏w流經(jīng)外殼缸體102的氣體進(jìn)入孔174(圖4和9)通入到該裝置中。該氣體通常選擇成可避免熱的和/或熔態(tài)粉末發(fā)生氧化。然后，氣體流入氣槽170并通過分離缸氣體進(jìn)入孔172流入到出口管130中。然后，氣體流經(jīng)錐形漏斗形腔體224，并在通過出口管130流出之前流經(jīng)中間內(nèi)部通道226。在一個(gè)實(shí)施例中，分離缸氣體進(jìn)入孔172實(shí)際上可以是傾斜的，以便為氣流提供一些背壓。所用的通過外殼缸體氣體進(jìn)入孔174流入的氣流可以與用于從主粉末貯罐(未示出)輸送粉末的氣流相同。另外的氣體用于促使粉末通過給料分離器并進(jìn)入需要粉末料的主體工具例如激光焊槍或其它激光熔焊裝置中。輸入另外的氣體可更好地控制粉末流，并保證即使在多個(gè)出口管130中有效的總橫截面面積可能比單個(gè)進(jìn)入管110的橫截面面積大的情況下也不會有壓力損失。
然后，由氣體驅(qū)動的粉末進(jìn)入入口110并流入分離缸104中。如果入口盤106位于分離缸104的中心點(diǎn)228的中央范圍，粉末就會基本上均勻地分布到多個(gè)錐形漏斗形腔體224中。如果流動進(jìn)入孔108偏離中心點(diǎn)228，粉末流就基本上是偏移的，從而更多的粉末流被輸送到與布置在進(jìn)入孔108下方的錐形漏斗形腔體224相連的出口管130中，從而使錐形漏斗形腔體224接收更多的輸入粉末流。內(nèi)凹腔230可允許一些粉末遷移入和遷移出用于接受主要粉末流的腔體224。對于所有的腔體224也都可以發(fā)生這種遷移。
然后，由氣體驅(qū)動的粉末傳輸?shù)街虚g通道226，并在中間通道226中又被從分離缸氣體進(jìn)入孔172流入的氣體加壓。然后，粉末流傳輸?shù)匠隹诠?30中并流出本發(fā)明的粉末給料分離器100。
本發(fā)明可進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)來增大粉末流，且本發(fā)明通?？稍O(shè)置光滑表面來減小紊流并減小粉末流的結(jié)塊、堵塞或阻塞，從而降低維護(hù)成本并增強(qiáng)其性能。粉末流分離器100可接地以減輕由于粉末自身的摩擦或其它因素而產(chǎn)生的靜電。分離器100可適用于多種不同類型的粉末，并不限于是細(xì)散的高熔點(diǎn)金屬、磨細(xì)的鋼料或鋼屑、塑料顆粒和細(xì)小微粒及類似的粉粒。
由于該分離器具有可調(diào)節(jié)的性能，并且可以可預(yù)知和可靠的方式對部件進(jìn)行拆卸和重新組裝，因此，該分離器與現(xiàn)有技術(shù)的粉末給料分離器相比，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明利用光滑表面和光滑表面過渡可減小紊流的發(fā)生，并防止流動粉末產(chǎn)生結(jié)塊、堵塞或堆積?？稍诔跏挤勰┝鲃臃e蓄階段或在將更多的氣體引入氣體進(jìn)入孔172和174時(shí)來調(diào)節(jié)粉末的密度。
盡管上面已結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例或特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍或本發(fā)明宗旨的情況下，還可對本發(fā)明作出各種的變化和變型，并且還可對本發(fā)明的部件進(jìn)行等效的替代。另外，在不脫離本發(fā)明根本范圍的情況下，可作出多種變化使特定的情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明所給出的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并不局限于這里所公開的特定實(shí)施例，本發(fā)明應(yīng)包括落在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種粉末給料分離器，其包括外殼，該外殼具有兩個(gè)開口和一個(gè)位于兩開口之間的內(nèi)部表面；內(nèi)部插入件，該內(nèi)部插入件限定一個(gè)第一漏斗形腔體，該腔體的形狀大致從其一端到另一端變窄，該插入件的尺寸設(shè)計(jì)得可安裝到外殼中；與第一漏斗形腔體相連通的第一出口管，該管設(shè)置在腔體的窄端附近；第一漏斗形腔體從較寬的區(qū)域收集粉末，以便將其輸送到較窄的第一出口管中，由此，粉末可從第一漏斗形腔體流入到第一出口管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末給料分離器，其中，第一腔體呈錐形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末給料分離器，其中，該內(nèi)部插入件限定第一氣體流入口，使氣體從內(nèi)部插入件的外部流入到第一漏斗形腔體中；從而可將氣體添加到從第一漏斗形腔體向第一出口管流動的粉末中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末給料分離器，其還包括該內(nèi)部插入件限定第二漏斗形腔體；與第二漏斗形腔體相通的第二出口管；第二漏斗形腔體從較寬的區(qū)域收集粉末，以便將其輸送到較窄的第二出口管中，由此，粉末可從第二漏斗形腔體流入到第二出口管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉末給料分離器，其還包括該內(nèi)部插入件具有第二氣體流入口，使氣體從內(nèi)部插入件的外部流入到第二漏斗形腔體中；從而可將氣體添加到從第二漏斗形腔體向第二出口管流動的粉末中。
全文摘要
一種粉末給料分離器(100)，其可將粉末流以可預(yù)知、可調(diào)節(jié)和可靠的方式分離成兩個(gè)或更多個(gè)粉末流，用于如焊接這樣的材料加工過程中。外殼(102)包圍著入口盤(106)，入口盤具有入口調(diào)節(jié)器(106)，該調(diào)節(jié)器最好是一個(gè)盤(106)，其具有進(jìn)入管(110)，進(jìn)入管(110)可相對于外殼(102)進(jìn)行徑向或橫向調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(120)可有選擇地移動入口調(diào)節(jié)器(106)，以便對在多個(gè)粉末出口(130)內(nèi)的粉末流進(jìn)行調(diào)節(jié)。外殼(102)內(nèi)的漏斗形腔體可具有可供選擇的氣體進(jìn)入口，以便將另外的氣體輸送到分離的粉末流(10)中。可在內(nèi)部粉末流分離器和外殼(102)之間形成單路配合。穿過該裝置的光滑內(nèi)表面可防止粉末發(fā)生紊流和產(chǎn)生阻塞。
文檔編號B23K26/00GK1684791SQ03822917
公開日2005年10月19日 申請日期2003年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者F·倫特里亞, W·F·赫曼 申請人:霍尼韋爾國際公司