(57)【要約】溶接の如き材料処理に使用するために、予測可能で、調整可能で、信頼のある方法で粉末流れを２又はそれ以上のストリームに分割するための粉末送給スプリッタ（１００）。ハウジング（１０２）は、ハウジングに関して半径方向又は横方向に調整できる入口チューブ（１１０）を備えた入口調整器（１０６）好ましくはディスクを有する入口ディスクを包囲する。調整機構（１２０）は、数個の粉末出口ポート（１３０）の間で粉末流れを調整するために入口調整器（１０６）を移動させることができる。ハウジング（１０２）内の漏斗状の空洞は、分離された粉末流れ１０のストリームへの付加的なガスの導入を可能にするために随意のガス入口を有することができる。内部の粉末流れスプリッタと外部のケーシング（１０２）との間に一方向取り付けが存在することができる。装置を通る円滑な内部表面は乱流及び粉末の渋滞を阻止する。
2005533661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末送給スプリッタであって、
２つの開口と、その間の内部表面とを備えたハウジングと；
空洞の一端から他端に向かって狭くなる形状を実質上有する第１の漏斗状の空洞を画定し、ハウジング内に嵌合するように寸法決めされた内部のインサートと；
第１の漏斗状の空洞に連通し、空洞の狭い端部に隣接して位置する第１の出口チューブと；を有し、
それによって、粉末が第１の漏斗状の空洞から第１の出口チューブへ流れることができ、第１の漏斗状の空洞が一層狭い第１の出口チューブへの伝達のために一層広い領域から粉末を収集する粉末送給スプリッタ。
【請求項２】
前記第１の空洞が円錐形状である請求項１の粉末送給スプリッタ。
【請求項３】
前記内部のインサートが内部のインサートの外部から第１の漏斗状の空洞へのガスの流れを可能にする第１のガス流入口を画定し；それによって、第１の漏斗状の空洞から第１の出口チューブへ流れる粉末にガスを付加することができる請求項１の粉末送給スプリッタ。
【請求項４】
前記内部のインサートが第２の漏斗状の空洞を画定し；
第２の漏斗状の空洞に連通する第２の出口チューブが更に設けられ；それによって、
粉末が第２の漏斗状の空洞から第２の出口チューブへ流れることができ、第２の漏斗状の空洞が一層狭い第２の出口チューブへの伝達のために一層広い領域から粉末を収集する請求項１の粉末送給スプリッタ。
【請求項５】
前記内部のインサートが内部のインサートの外部から第２の漏斗状の空洞へのガスの流れを可能にする第２のガス流入口を画定し；それによって第２の漏斗状の空洞から第２の出口チューブへ流れる粉末にガスを付加することができる請求項４の粉末送給スプリッタ。
【発明の詳細な説明】
【関連する出願についてのクロス・リファレンス】
【０００１】
この出願はここに参照として組み込む「手持ち式の粉末送給レーザー融接トーチ」という名称の２００２年２月８日に出願された米国特許出願第１０／０７１，０２５号に関連する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は粉末融接（powder fusion welding）に関し、特に、このような粉末流れの単一のストリームが数個のストリームになるのを可能にする流体及び粉末流れストリームのためのスプリッタ（splitter;分割器）に関する。
【背景技術】
【０００３】
粉末融接を提供するためのレーザーの使用の増大により、最終の形状又はほぼ最終の形状を有する物品を構成することができる。これは、鋳造又は他の構成要素作成方法に比べて、大なる利点を提供する。
【０００４】
[0004]粉末融解方法においては、融解材料は一般にレーザー又は他のエネルギ源である溶接工具の活動焦点（active focus point）へ送られる。粉末は粒状の金属及びプラスチックを含む種々の異なる物質を包含していることがある。一般に、融解粉末のリザーバは融解粉末を溶接トーチへ送給するために使用される。ある場合、数個の異なる流れ軌道を通しての溶接トーチへの良好な粉末流れを提供するために、粉末の流れストリームを数個の副ストリームに分割しなければならない。別の方法では、多数の送給粉末ラインが必要な場合、別体で独立した一般に高価な送給粉末リザーバ及び装置が使用される。融解粉末は一般にヘリウムやアルゴンや窒素の如き不活性即ち無反応ガスのような加圧ガス又は流体により溶接トーチへ送給される。
【０００５】
[0005]レーザー溶接トーチのためのノズルを提供する技術は十分に開発されているが、粉末流れスプリッタの技術はそれほど開発されていない。融解粉末流れの分割について生じる問題のいくつかは、粉末を付着させたり粉末の前方進行に抵抗したりすることのある流れライン又は装置デザイン内での軌道逸脱又は傷に関連する。時が経つにつれて、粒子はある地点に集まり、塊となって蓄積する。付加的な問題は粒子間摩擦からの静電気の発生及び粉末流れ分割工程中の下流側圧力の損失から由来することがある。[0006]更に、１つの既知のスプリッタデザインにおいては、種々の出力流れストリーム間で粉末及び流体の流れを変更するために出力流れストリームを調整することができない。
【０００６】
[0007]従来のスプリッタは、チャンネルが外方の形状となって広がるような主要なブロックから区別された内部のくぼみ付き開口を有する。スプリッタは一般にボルト又はネジにより一緒に保持される２つの部品となっており、入来粉末流れキャップと退出するスプリッタ送給チャンネルとの間の緩み嵌合のためある相対運動が生じることがある。
【０００７】
[0008]ある状況の下では、この粉末送給スプリッタは分割粉末送給に頼る任意の方法の作動を著しく妨げる目詰まりを受ける。スプリッタが目詰まりを起こすと、粉末の流れが減少してしまい、あまりにも減少した場合は、全体の作動を停止させて、スプリッタを清掃し、目詰まりを除去しなければならない。このためには、スプリッタを取り外し、分割粉末流れ次第ではレーザー融解工程を中断させねばならないことがある。
【０００８】
[0009]更に、粉末流れを向上させるために上述の従来のスプリッタ形状ではガス圧力を使用しない。重力流れのみがその粉末送給を別個の粉末流れラインに分割する手段として作用する。更に、粉末送給出力ラインが粉末送給スプリッタから真っ直ぐ外方へ延びずに角度をなして外方へ放射するので、付加的な目詰まりが粉末流れライン内に生じることがある。粉末送給スプリットの半部分間の緩い嵌合のため及び粉末分割部分内で入来する粉末流れを信頼して選択的に制御することが不可能なため、このような既知の粉末送給スプリッタを繰り返し整合させ、調整することは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[0010]従来技術に存在する上述の欠点に鑑み、目詰まりを減少させ又は調整を可能とし又は加圧流体及び粉末流れにより重力流れを向上させるか又は克服する改善された粉末流れスプリッタの要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0011]本発明は信頼性があり又は調整可能な粉末流れスプリッタを提供する。特に、本発明のスプリッタは目詰まりを減少させ又は出力流れの調整を可能とし又は重力にも拘わらず流体粉末流れを提供できる。特に、単なる例示ではあるが、スプリッタは粉末が付着したり目詰まりしたりするのを実質上阻止する円滑な内部表面を備えた分配組立体を有することができる。スプリッタはまた退出するライン間の調整可能な粉末流れ分配を可能にすることができ、また、粉末流れスプリッタから下流側の圧力を選択的に制御できる。
【００１１】
[0012]後で一層詳細に説明する１つの実施の形態においては、融解粉末流れスプリッタが提供され、このスプリッタは、必要に応じて、作動により、融解粉末の１つのストリームを数個のストリームに選択的に分割できる。本発明の粉末スプリッタを含む粉末融解機械がまた提供される。[0013]１つの実施の形態においては、スプリッタのハウジングはハウジング組立体の一部を形成し、内部のスプリッタ領域内へ粉末流れを送給する粉末送給ディスクのための中央の開口を有する。スプリッタのハウジングは長手方向の軸線を実質上画定し、整合ダウエルピンにより主要な外部のシリンダの内部の適所にユニークに嵌合するインサートを受け入れる。スプリッタ領域はインサート上で覆われ、粉末流れディスクからスプリッタを出る別個の出力ライン内へ伝達される粉末を運ぶために漏斗状の流れ経路を使用する。
【００１２】
[0014]スプリッタのハウジングは加圧下の不活性即ち無反応流れガスを融解粉末の分離流れへ伝達するために内部のスプリッタの側における穴又は開口に連通するガス入口を有することができる。[0015]粉末流れ送給調整器はスプリッタのシリンダの広がる流れライン間で中央に位置することができる。蝶ネジ又はコンピュータ制御サーボとすることができる調整機構は、１又はそれ以上の退出粉末流れチャンネルが入来する粉末流れのあらましを受け取ることができるように、（ハウジングの長手方向軸線に関しての）粉末入口ディスクの半径方向の調整を可能にする。この調整能力は、溶接工程又は溶接者の選択に従って粉末流れが偏倚されるのを可能にする。[0016]粉末送給スプリッタの内部の円滑な表面及び遷移表面間の調停表面は、妨害又は目詰まりの危険性が一層少ない状態で、粉末が円滑に流れるのを可能にする。
【００１３】
[0017]更に、分割態様での粉末送給により処理すべき材料はまた材料を処理できる粉末又は流体のような材料のリザーバを提供することにより達成することができる。次いで、粉末又は流体リザーバは入来する統合された粉末又は流体流れを２又はそれ以上の退出する送給ラインに分割する粉末送給又は流体送給スプリッタに伝達される。次いで、処理すべき材料を、粉末送給スプリッタから出てくる別個のラインを介して粉末又は流体流れに従属させることができる。[0018]本発明の他の特徴及び利点は例として本発明の原理を示す添付図面に関連して行う好ましい実施の形態の以下の説明から明らかとなろう。
【好ましい実施例の説明】
【００１４】
[0040]添付図面に関連する以下の詳細な説明は、本発明の現時点で好ましい実施の形態のであることを意図するものであり、本発明を構成又は利用する形のみを表すことを意図するものではない。説明は図示の実施の形態に関連して本発明を構成し作動させるための機能及び工程順序を明らかにするものである。しかし、同じ又は等価の機能及び順序は本発明の精神及び範囲内に包含されることをも意図する別の実施の形態により達成できることを理解すべきである。
【００１５】
[0041]図１に示すように、本発明は手持ち式（hand held）の又は床に装着したレーザー粉末融接トーチ装置等のための粉末送給スプリッタ１００として具体化される。スプリッタは単一の入来するラインからの粉末の流れを２又はそれ以上の、この場合は４個の退出即ち流出ラインに分割するために使用される。このようにする場合、退出する一層大きな累積する流出横断面により単一の入来するラインの横断面積を達成する必要があるときには、粉末流れを加圧するために付加的なガスを使用することができる。その上、退出するラインの間の粉末流れの分配は、手持ち式のレーザートーチが下方の粉末流れラインを通る粉末流れを増大させることのある角度で傾斜した場合のようなときに、最終的に粉末流れを使用する装置を適用させるような態様で調整することができる。粉末送給スプリッタ１００が手持ち式のレーザートーチ装置又は静止の床装着式のレーザー粉末融解機械に使用できることを認識すべきである。
【００１６】
[0042]図１に示すように、粉末送給スプリッタ１００は、取り外し可能な内部のスプリッタシリンダ１０４を円筒状に取り囲む外部の包囲シリンダ１０２を有する。この例ではディスクの形をしたシール粉末入口調整器即ち板は中央の粉末流れ入口１０８を有し、この入口を通って、粉末が内部のスプリッタシリンダ１０４上に流れる。粉末入口チューブ１１０は中央の入口開口１０８内及び内部のスプリッタシリンダ１４０上への粉末流れの射出を許容する。幾何学形状及びスプリッタ１００のための応用に応じて、種々の形式及び形状の入口調整器を使用することができる。[0043]外部の包囲シリンダ１０２は内部のスプリッタシリンダ１０４のための外部のケースを提供する。外部のシリンダ１０４は内部のスプリッタシリンダ１０４に対するガス流れの整合、調整及び結合を可能にする。
【００１７】
[0044] 図１に示すように、スプリッタは調整機構を有する。特に、２組の対向して向き合う蝶ネジ１２０は、後部の蝶ネジ１２２に螺旋合するか又は他の方法でこれを貫通し、シール入口ディスク１０６の平坦な円筒状側部１２４に係合する。蝶ネジを制御するためのサーボモータを含む、運動を提供するために電気的又は機械的な係合を使用する他の調整機構を使用することができる。図３に示すように、外部のシリンダ１０２は、後部の座１２６を有し、入口ディスク１０６の後側がこの座に着座する。後に一層詳細に説明するが、入口ディスク１０６は防ガスシールをほぼ提供するように後部のシリンダ座１２６に対して着座する。しかし、入口ディスク１０６の外径は外部のシリンダ１０２の内径よりもかなり小さい。入口ディスク１０６の平坦な円筒状側部１２４は一般に外部のシリンダ１０２の内部の円筒状側部１２４に対して同一面で着座しない。これは、内部のスプリッタシリンダ１０４の中心から片寄ることができるように、中央の粉末流れ入口開口１０８の位置の調整を許容する。これは、内部のスプリッタシリンダ１０４の４つの出口チューブ１３０の間での粉末流れの選択的な偏倚を可能にする。
【００１８】
[0045]シール入口ディスク１０６の調整は、内部のスプリッタシリンダ１０４に関してそれを調整自在に配置するために入口ディスク１０６の側部１２４に近い方のその端部１４０がディスク側部１２４に係合するような蝶ネジ１２０の使用により達成される。蝶ネジ１２０を図１に示すが、本発明はコンピュータ又は蝶ネジ１２０を作動させる他の制御サーボモータ又は同様の調整装置により入口ディスク１０６の自動的な調整又は電子的な調整を提供するために修正が可能である。[0046]外部の包囲シリンダ１０２は、また内部のスプリッタ１０４に係合して外部のシリンダ１０２の内部内でスプリッタシリンダ１０４を矛盾なくユニークに位置決めするのに役立つ整合穴１５２内に嵌合する整合ダウエル１５０を有する。
【００１９】
[0047]図１に示すように、スプリッタシリンダ１０４は、スプリッタシリンダ１０４の後部１５８において整合溝穴１５６を有する。図３に示すように、整合ダウエル１５０は、外部のシリンダ１０２に関してスプリッタシリンダ１０４をいつでも同じ位置に位置決めするために整合溝穴１５６内へ延びる。一旦適所にくると、スプリッタシリンダ１０４は、ネジ部又は他の圧縮ピン開口１６２を介してシリンダ１０２にネジ係合できかつ図３に示すようにスプリッタシリンダ１０４を適所に保持できる圧縮ピン１６０により、入口ディスク１０６に対して保持することができる。
【００２０】
[0048]スプリッタシリンダ１０４への不活性ガス又は他のガスの伝達を許容するために、外部のシリンダ１０２は内部１２８を取り囲む内部の溝１７０を有する。内部の溝１７０は、スプリッタシリンダ１０４のガス入口穴１７２に対応する。内部のスプリッタシリンダ１０４の構成及び作動を以下に一層詳細に説明する。しかし、図４は内部の溝１７０に連通するガス流れチャンネル即ちガス入口１７４を破線で示す。スプリッタシリンダ１０４が外部のシリンダ１０２の範囲内で適所にあるとき、加圧ガスは内部のガス溝１７０内へ流入し、そのガス入口穴１７２を介してスプリッタシリンダ１０４内へ流れることができる。必要があってのガス流れ入口１７２を通してのこのようなガスの付加はスプリッタシリンダ１０４を通って流れる粉末を希釈する。
【００２１】
[0049]外部のシリンダ１０２は、前方の開口１８０を有し、スプリッタシリンダ１０４及び入口ディスク１０６がこの開口に嵌合する。後方の開口１８２は前方の開口よりも小さく、その上に入口ディスク１０６が着座する後方の座１２６を提供する。後方の座１２６は、上述のように後方の開口１８２よりも大きいが外部のシリンダ１０２の内部１５４よりも小さい直径を有する入口ディスク１０６の更なる進行を阻止する。外部のシリンダ１０２からのガスの逃避を阻止するため、内部のスプリッタシリンダ１０４は一般に、スプリッタシリンダ１０４がシリンダ１０２内へ摺動できるがスプリッタシリンダ１０４と外部のシリンダ１０２との間でのガスの通過を阻止又は禁止するように、外部のシリンダの内部１５４の直径よりも極小の外径を有する。
【００２２】
[0050]図４−１０は外部のシリンダ１０２の代わりの視覚的に描写した図を示す。[0051]図１１において、シール入口ディスク１０６は、側部分断面図として示す。本発明の他の素子のように、入口ディスクは弾性的又は機械加工可能な金属のような適当な材料で作ることができる。流れる粉末が研磨特性を有することがあるので、本発明に使用される材料はこのような摩滅に耐えることができる材料か又は摩滅がここで述べる粉末送給スプリッタに重大な有害効果を与えた後に容易に交換できる材料を含むことができる。入口ディスク１９６は中央の開口１０８を有し、外側の入口チューブ１１０をこの開口内に嵌合するか又は取付けることができる。
【００２３】
[0052]図１２に示すように、入口ディスク１０６の後方表面２００は、中央の開口１０８上でセンタリングされた一連の同心の円２０２で印をつけることができる。これらの同心の円は、外部のシリンダ１０２の後方開口１８２を介して粉末送給スプリッタ１００の後部から見ることができる。同心的に印をつけられた円２０２は、１インチ即ち約２５．４ｍｍのほぼ１０００分の１０の深さとすることができ、１インチ即ち約２５．４ｍｍのほぼ１０００分の１の距離だけ離間される。同心の円２０２はスプリッタシリンダ１０４に関する入口ディスク１０６の整合を表示する。入口ディスクが中心からずれる度合いは、入口ディスク１０６が中心からずれていなかったら見ることができる後方の座１２６により塞がれた円の数によって表示される。溝２０２の深さは視覚的な検査にとって十分なものであり、印をつけられた円２０２間の距離は粉末送給スプリッタ１００に関する選択及び一般的な利用の１つである。
【００２４】
[0053]一般に、入口ディスク１０６がスプリッタシリンダ１０４上でセンタリングされると、粉末流れは出口チューブ１３０間で等しく分配される。入口ディスクが中心からずれた場合、数個のチューブ１３０間の粉末流れの分配は一般に偏倚された量の入来する粉末流れを受け取るチューブに従って偏倚される。更なる詳細は図１７−２１に関するスプリッタシリンダ１０４に関して以下に説明する。
【００２５】
[0054]図１３−１６は、粉末送給スプリッタ１００内への流れる粉末の導入のために粉末流れラインを取付ける入口チューブ１１０の関連図を示す。入口チューブ１１０は面取りした入口２１０及び出口２１２を備えた銅製のチューブとすることができる。チューブ１１０は粉末の流れに対して最大の横断面を利用できるのを保証するために流れる粉末の固まり、目詰まり又は妨害を阻止するように構成される。面取りした入口２１０及び出口２１２は一般にこのような固まり防止、目詰まり防止又は妨害防止の特性に寄与する。図１４は入口チューブ１１０の態様を中心から見下ろした図として示し、一方、図１５、１６はそれぞれ入口２１０及び出口２１２を示す。チューブ１１０の面取りは、入来する粉末が内部の通路２１４の方へ向けられるのを可能にし、一方、出口チューブ２１２の面取りは、スプリッタシリンダ１０４に係合する前に粉末が一層良好で一層円滑に分配されるのを許容する。
【００２６】
[0055]図１７に示すように、スプリッタシリンダ１０４は好ましくは本質的にほぼ円筒状であり、そこから出口チューブ１３０が出現するスプリッタシリンダ１０４の一層狭い前面に関して主要な本体部分の一層大きな直径を推測する傾斜した肩部２２０を有することができる。出口チューブ１３０は入口チューブ１１０と同様の構成とすることができる。スプリッタシリンダ１０４の内部の範囲は図１９の断面図に示す。スプリッタシリンダ１０４の後端２２２においては、一連の４つの漏斗状又は円錐状の空洞即ちホッパ２２４が存在し、スプリッタシリンダ１０４の内側の仲介する内部チャンネル２２６を介して入口ディスクの開口１０８から出口チューブ１３０へ粉末を案内する。漏斗状の空洞２２４の各々はガス入口１７２に結合される。ガス入口チューブ１７２の各々は、ガス流れに対して方向性を提供し、ガス入口１７２内へ戻る粉末流れを禁止するために、出口チューブ１３０の方へ傾斜することができる。
【００２７】
円錐状の空洞２２４はその上に粉末を収集できる最小の平坦表面を提供するのに役立つ中央の地点２２８で交差する。これはまた、入来する単一の粉末流れストリームを仲介する内部チャンネル２２６の１つ内へ良好に分割するのに役立つ。入口ディスク１０６が外部のシリンダ１０２に関してセンタリングされたとき、中央の開口１８０は好ましくは中央の地点と整合する。空洞２２４の円錐形状は、粉末が空洞を通って進行するときに、粉末のためのガイドを提供する。空洞２２４の円錐特性は流れる粉末の良好な漏斗注入又はチャンネル運搬を提供するためにほぼ直円錐である。空洞２２４の直円特性は空洞２２４間に等しい横断面積を実質上提供するために円錐の交差部で変更することができる。[0056]任意の２つの空洞即ちホッパ２２４間に厳格な分離が存在するかもしれないが、２つの隣接する空洞２２４間での粉末の良好な分配を許容するため空洞２２４間に空洞間谷間２３０（図２１）を存在させることができる。
【００２８】
[0057]上述のように、本発明の粉末送給スプリッタ１００を構成するために種々の材料を使用することができる。しかし、内部のスプリッタシリンダ１０４及び外部の包囲シリンダ１０２のための本実施の形態にとってはステンレス鋼が妥当であると思われる。スチール又は他の材料は蝶ネジ１２０又は圧縮ピン１６０のために使用することができ、銅は入口１１０及び出口１３０チューブのために使用するのに適するように思える。しかし、（正方形や三角形等を含む）シリンダ以外の他の形状を本発明の外部１０２及び内部１０４の部分のために使用することができるのと同様、本発明にとって必要な構造及び幾何学形状を提供するのに適し、有用な限り、異なる材料も使用することができる。
【００２９】
[0058]更に、内部のスプリッタシリンダ１０４は、外部の包囲シリンダ１０２の質、特徴及び様相を有する外部のケーシングのための内部のインサートとして種々の形状又は幾何学形状をとることができる。シール入口ディスク１０８も、ここに示したように機能する限り、板、他の平坦な構造又はその他の形をとることができる。また、１つの実施の形態において、ガス流れ入口１０７は共面形状として示したが、他の形状も達成できる。
【００３０】
[0059]組立てたとき、入口ディスク１０６は外部のシリンダ１０２の後方の座１２６に対して同一面で着座する。入口チューブ１１０は後方の開口１８２から離れるように外部のシリンダ１０２から後方へ突出する。入口ディスク１０６は蝶ネジ１２０と入口ディスク１０６の平坦な円筒状側に係合するその基端部１４０との間で中央に位置することができる。内部のスプリッタシリンダ１０４は入口ディスク１０６及び外部のシリンダ１０２の内部側１２８の双方に対して同一面で着座する。このようにして、内部のスプリッタシリンダ１０４は円錐状の空洞２２４をシールし、仲介する内部チャンネル２２６及び出口チューブ１３０を通る進行によるものを除いて粉末の伝達を阻止する。
【００３１】
[0060]スプリッタシリンダ１０４は、スプリッタシリンダ１０４が実質上外部のシリンダ１０２に関して１つのユニークな作動係合形状を有するように、その整合溝穴１５６でダウエルピン１５０と係合する。スプリッタシリンダ１０４が外部のシリンダ１０２に関して適正に位置し、ダウエル１５０が整合溝穴１５６内に着座したとき、スプリッタシリンダ１０４のガス入口開口１７２は外部のシリンダ１０２の内部のガス溝１７０に整合し、これにより取り巻かれる。内部のスプリッタシリンダ１０４と外部のシリンダ１０２の内部１２８との間の同一面着座は一般に内部のガス溝１７０をシールし、ガス溝１７０を越えるガスの流れを阻止するのに役立つ。
【００３２】
次いで、圧縮ピン１６０が傾斜肩部２２０において又はその近傍でスプリッタシリンダ１０４に係合し、入口ディスク１０６に対してスプリッタシリンダ１０４を圧縮するのに役立つ。次いで、出口チューブ１３０が圧縮ピン１６０を通って突出し、付加的な粉末流れラインとの係合のために利用できる。このような粉末流れラインは本質的に撓むことができ、粉末流れスプリッタ１００への初期の粉末流れストリームを提供するために入口チューブ１１０に係合するものと同様である。
【００３３】
[0061]粉末流れスプリッタ１００を組立ててしまうと、外部のシリンダ１０２（図４、９）のガス入口１７４を介して装置内へ不活性ガス、希ガス又は適当なガスを導入することができる。このようなガスは一般に高温の又は溶融した粉末の酸化を阻止するように選択される。次いで、ガスはガス溝１７０内へ流れ、スプリッタシリンダのガス入口１７２を介して出口チューブ１３０へ伝達される。次いで、ガスは出口チューブ１３０を介して出る前に円錐状の漏斗空洞２２４を通り、仲介する内部のチャンネル２２６を通って進行する。１つの実施の形態においては、スプリッタシリンダのガス入口１７２はガス流れ上にある背圧を提供するように本質的に先細りとすることができる。使用され外部のシリンダのガス入口１７４を介して導入されるガス流れは主要な粉末リザーバ（図示せず）から粉末を輸送するために使用されるものと同じにすることができる。
【００３４】
付加的なガスは、送給スプリッタを通して、粉末送給を必要とするレーザー溶接トーチ又はレーザー融解装置の如き主要な工具上へ粉末を推進させるために使用される。付加的なガスの導入は粉末流れの良好な制御を可能にし、単一の入口チューブ１１０に比べて数個の出口チューブ１３０のなかで利用できる可能な一層大なる累積横断面に拘わらず、圧力の損失が無いことを保証する。
【００３５】
[0062]次いで、ガスで駆動される粉末は入口１１０内へ送られ、スプリッタシリンダ１０４上へ流れる。入口ディスク１０６がスプリッタシリンダ１０４の中央地点２２８上で中央に位置する場合、粉末は数個の円錐状の漏斗空洞２２４間でほぼ均一に分配される。流れ入口開口１０８が中央地点２２８から片寄っている場合、粉末流れは、一般に、円錐状の漏斗空洞２２４が一層多くの入来する粉末流れを受け取るように入口開口１０８の下に位置する円錐状の漏斗空洞２２４に関連する出口チューブ１３０に一層大きな粉末流れが伝達されるように、偏倚される。空洞間谷間２３０は有力な粉末流れを体験している空洞２２４に対して出入りする粉末のある移動を許容することができる。このような移動はすべての空洞２２４に対して生じることができる。
【００３６】
[0063]次いで、ガスで駆動される粉末は仲介するチャンネル２２６に伝達され、そこで、粉末はスプリッタシリンダのガス入口１７２から入来するガスによって更に加圧される。次いで、粉末流れは出口チューブ１３０上へ伝達され、本発明の粉末送給スプリッタ１００を出る。[0064]粉末流れを向上させるためにある調節を行うことができ、本発明は一般に、メンテナンスを減少させまた性能を向上させるように、乱流を減少させ、粉末流れの固まり、目詰まり又は阻害を減少させるために円滑な表面を組み込む。粉末流れスプリッタ１００は粉末その他の自己研磨から生じる静電気を緩和するために接地することができる。細かく分散された耐火金属、細かく砕かれたスチール又はスチール屑、プラスチック微粒子及び微細な粒子等が少しもない多くの異なる形式の粉末をスプリッタ１００と一緒に使用できる。
【００３７】
[0065]本発明のスプリッタは、その調整可能な性質、及び、予測可能で信頼ある方法で構成部品を取り外し及び再組立てする能力のため、従来の粉末送給スプリッタよりも優れた利点を提供することができる。本発明の円滑な表面及び円滑な表面遷移部の使用は乱流を減少させ、流れる粉末の固まり、目詰まり又は渋滞（buildup）を阻止する。粉末密度は初期の粉末流れリザーバ段階において又はガス入口１７２、１７４での一層多くのガスの導入により調整することができる。
【００３８】
[0066]好ましい実施の形態又は特定の実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明の範囲又はその発明的な概念から逸脱することなく、種々の変更及び付加的な変形を行うことができ、その素子を等価物に交換することができることを理解されたい。更に、その本質的な範囲から逸脱することなく本発明の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるように、多くの修正を行うことができる。それ故、本発明は実施するためにここに開示された特定の実施の形態に限定されず、本発明は特許請求の範囲内に入るすべての実施の形態を含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の粉末流れスプリッタの前方側面からの分解部品斜視図である。
【図２】図１の組立てられた粉末流れスプリッタの側立面図である。
【図３】図２の３−３線における図２の組立てられた粉末流れスプリッタの断面図である。
【図４】内部の素子及び表面を破線で示す、図１に示す粉末流れスプリッタの主要な外部のシリンダの側立面図である。
【図５】図４の５−５線における図４の主要な外部のシリンダの後方断面図である。
【図６】図１の粉末流れスプリッタの主要な外部のシリンダの前平面図である。
【図７】図６の７−７線における主要な外部のシリンダの側断面図である。
【図８】図６の８−８線における主要な外部のシリンダの側断面図である。
【図９】ガス入口穴の両側における蝶ネジ穴を示す、図１の粉末流れスプリッタの主要な外部のシリンダの側平面図である。
【図１０】主要な外部のシリンダの内部の素子及び表面を破線で示す、図９のものと同様の主要な外部のシリンダの側平面図である。
【図１１】図１に示す粉末入口調整ディスクの内部表面及び素子の側立面図である。
【図１２】図１１の円１２に沿って見た図１１に示す粉末入口ディスクの後部表面の拡大図である。
【図１３】破線で示す内部の表面及び素子を備えた図１１の粉末入口ディスクの入口チューブの側平面図である。
【図１４】図１３、１１に示す入口チューブの頂面図である。
【図１５】その円１５沿った図１３に示す入口チューブの頂部入口端部を示す図である。
【図１６】その円１６沿った図１３に示す入口チューブの底部出口端部を示す図である。
【図１７】図１の内部のスプリッタシリンダの前平面図である。
【図１８】内部のスプリッタシリンダの側平面図である。
【図１９】その線１９−１９における図１８の内部のスプリッタシリンダの側断面図である。
【図２０】図１８の内部のスプリッタシリンダの後方平面図である。
【図２１】図２０の断面線２１−２１における図１８の内部のスプリッタシリンダ部分側断面図である。
【図２２】図１８の内部のスプリッタシリンダの後方斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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