JP2007302983A - 材料圧縮加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロールの回転周速度の変更に伴い粉末排出ローラの回転周速度を変更する際に、粉末排出ローラの回転数をロールの回転数に連動して変更し得るようにし、粉末排出ローラの独立した個別の回転数の変更を不要とする。
【解決手段】対向配置されたロール１ａ，１ｂ間に粉末を排出するための粉末排出ローラ２ａ，２ｂを備えると共に、モータ６からの回転動力を各ロール１ａ，１ｂに伝達する回転動力伝達系を備えた材料圧縮加工装置であって、前記回転動力伝達系にギヤ２３ａ，２３ｂを設けると共に、粉末排出ローラ２ａ，２ｂを駆動する回転動力を伝達する回転動力伝達系にギヤ２３ａ，２３ｂからの回転動力により駆動されるギヤ２５ａ，２５ｂを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は粉末圧延機や板表面に粉末を圧着する装置のような材料圧縮加工装置に関するものである。

近年、例えば板表面の両面又は片面に、粉末を圧着してクラッド材を製造するアイデアが提案されており、このようなクラッド材を製造する際には、圧延機やロールプレス装置のような材料圧縮加工装置が使用される。

而して、斯かる材料圧縮加工装置の従来の一般的な例は図９に示されている。図９中、１は対向配置されたロール１ａ，１ｂを備えた材料圧縮加工装置本体であり、ロール１ａ，１ｂは対向側が下方へ回転駆動され得るようになっていると共に対向するロール間のギャップ（ロールギャップ）を調整し得るようになっている。２ａ，２ｂはロール１ａ，１ｂの上面に昇降可能に配置された回転駆動可能な粉末排出ローラ、３ａ，３ｂは粉末排出ローラ２ａ，２ｂよりもロール１ａ，１ｂの回転方向上流側で粉末Ｐｍをロール１ａ，１ｂ上面に供給し得るよう、粉末Ｐｍが貯留される粉末ホッパである。又、Ｓは図示してない巻き戻し機によりロール１ａ，１ｂ間に供給される板である。

上記材料圧縮加工装置により板Ｓに粉末Ｐｍを圧着してクラッド材を製造する際には、モータ等の回転駆動装置によりロール１ａ，１ｂが回転駆動されて図９の矢印方向へ回転させられると共に、上方よりロール１ａ，１ｂ間に板Ｓが送給され、粉末ホッパ３ａ，３ｂよりロール１ａ，１ｂ上面に粉末Ｐｍが供給される。

而して、ロール１ａ，１ｂ上面に供給された粉末Ｐｍは、ロール１ａ，１ｂを回転駆動する回転駆動装置とは異なる別のモータ等の回転駆動装置により回転駆動される粉末排出ローラ２ａ，２ｂにより排出量を調整されて板Ｓ側へ送給され、ロール１ａ，１ｂにより板Ｓに圧着されてクラッド材が形成される。

材料圧縮加工装置の技術文献として特許文献１がある。特許文献１に示すものは粉末圧延装置で、粉末を圧延するための一対の圧延ロールと、粉末ホッパから圧延ロール間に排出される粉末を一定の量に調整するための粉末排出ローラを備えている。
特開２００２−２１２６０８号公報

図９に示す材料圧縮加工装置においては、ロール１ａ，１ｂの回転周速度と粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度は所定の関係を保持するように調整して回転駆動を行なう必要がある。すなわち、何等かの理由によりロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更する場合は、ロール１ａ，１ｂの回転周速度に対応して粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度をも変更する必要がある。

しかし、図９の加工装置にあっては、ロール１ａ，１ｂの回転駆動装置と粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転駆動装置は夫々異なっているため、ロール１ａ，１ｂの回転駆動系と粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転駆動系を夫々個別に速度変更する必要があり、従って、板表面に圧着する単位面積当たりの粉末量を一定に保ち、圧着した粉末で形成するクラッド層の厚さを均一にすることが難しいという問題がある。

又、特許文献１の粉末圧延装置の場合も、圧延ロールと粉末排出ロールの回転周速度は、夫々個別に変更する必要があり、このため、図９に示す装置と同様、板表面に圧着する単位面積当たりの粉末量を一定に保ち、圧着した粉末で形成するクラッド層の厚さを均一にすることが難しいという問題がある。

すなわち、従来の材料圧縮加工装置により板表面に粉末を圧着したクラッド材では、粉末を圧着して形成したクラッド層の厚さが板の場所によって不均一であれば、それは製品の品質不良となる。製品品質を一定に保つためには、クラッド層の厚さが板の場所によらず、一定であることが重要である。クラッド層の厚さを一定に保つためには、板表面に圧着される単位面積当りの粉末の量が常に一定であることが必要である。

本発明は、上記実情に鑑み、材料を加工するための対向配置されたロールの回転周速度の変化に伴い、粉末排出ローラ等の回転周速度を対向配置されたロールの回転周速度に対応させて変更し、板表面にクラッド層を形成する粉末の単位面積当たりの圧着量を常に一定に保つように、対向配置されたロールの回転周速度の変化に連動して粉末排出ローラ等の回転周速度が変更され、その結果、粉末の単位時間当たりの排出量が変更され、粉末排出ローラ等の回転周速度の独立した別個の変更、或は、粉末排出ローラ等の回転周速度の変更とは別の手段による粉末の単位時間当たりの排出量の独立した別個の変更を不要とし、以って、対向配置されたロールの回転周速度が変化しても、板表面に圧着される単位面積当たりの粉末の圧着量は常に一定となり、粉末が圧着されて形成されたクラッド層の厚さが均一となるようにした材料圧縮加工装置を提供することを目的としてなしたものである。

本発明の請求項１の材料圧縮加工装置は、対向配置されたロール間に向かって粉末を供給するための粉末排出手段を備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記粉末排出手段から排出される粉末の単位時間当たりの量は、前記ロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成されているものである。

本発明の請求項２の材料圧縮加工装置は、粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール表面上に供給するための粉末供給手段と、該粉末供給手段により前記ロール表面上に供給される粉末を対向配置された当該ロール間に向かって排出するための粉末排出手段とを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、粉末供給手段により供給される粉末の単位時間当たりの量、或は粉末排出手段により排出される粉末の単位時間当たりの量のうち、少なくとも何れか一方の量を、前記ロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成したものである。

本発明の請求項３の材料圧縮加工装置は、対向配置されたロール間に向かって粉末を排出するための粉末排出ローラを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記粉末排出ローラの回転周速度がロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成されているものである。

本発明の請求項４の材料圧縮加工装置は、粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール面上に供給するための粉末供給用の回転体の回転周速度を変化させることにより粉末の単位時間当たりの供給量を変化させるようにした粉末供給手段と、該粉末供給手段によりロール面上に供給される粉末を対向配置されたロール間に向かって排出するための粉末排出ローラとを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記ロールと前記粉末排出ローラの二者の回転周速度、或は、前記ロールと前記回転体の二者の回転周速度、若しくは前記ロールと前記粉末排出ローラと前記回転体の三者の回転周速度が、連動して変更し得るよう構成されているものである。

本発明の請求項５の材料圧縮加工装置は、対向配置されたロール間に向かって粉末を排出するための粉末排出ローラを備えた材料圧縮加工装置において、前記対向配置されたロールの回転周速度と前記粉末排出ローラの回転周速度を、回転動力伝達手段により連結、又は、電気的制御法により連動させたものである。

本発明の請求項６の材料圧縮加工装置は、粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール表面上に供給するための粉末供給用の回転体の回転周速度を変化させることにより粉末の単位時間当たりの供給量を変化させるようにした粉末供給手段と、該粉末供給手段によりロール面上に供給される粉末を対向配置されたロール間に向かって排出するための粉末排出ローラとを備えた材料圧縮加工装置において、前記対向配置されたロールと前記粉末排出ローラの二者の回転周速度、或は、前記対向配置されたロールと前記回転体の二者の回転周速度、若しくは、前記対向配置されたロールと前記粉末排出ローラと前記回転体の三者の回転周速度を、回転動力伝達手段により連結、又は、電気的制御法により連動させたものである。

本発明の請求項７の材料圧縮加工装置は、前記対向配置されたロールの回転動力伝達系に、減速機を設けたものであり、請求項８の材料圧縮加工装置は、前記粉末排出ローラの回転動力伝達系に、減速機を設けたものであり、請求項９の材料圧縮加工装置は、前記粉末供給用の回転体の回転動力伝達系に、減速機を設けたものであり、請求項１０の材料圧縮加工装置においては、前記減速機はバックラッシが０．２度以下である。

本発明の請求項１１の材料圧縮加工装置は、粉末排出ローラの回転動力伝達系に、対向配置されたロールの回転動力伝達系から伝達される回転周速度の変更とは独立して別個に回転周速度比の変更を行なうことができる変速機構を設けたものであり、請求項１２の材料圧縮加工装置は、前記粉末供給用の回転体の回転動力伝達系に、前記対向配置されたロールの回転動力伝達系から伝達される回転周速度の変更とは独立して別個に回転周速度比の変更を行なうことができる変速機構を設けたものである。

本発明の請求項１３の材料圧縮加工装置においては、減速機は、波動歯車機構を備えているものである。

材料圧縮加工装置において対向配置されたロールの回転周速度が変化した場合、粉末排出ローラによる粉末排出手段、或は粉末供給手段から送り出される粉末の単位時間当たりの量は、対向配置されたロールの回転周速度に比例しなければ、均一な厚さのクラッド層を形成することはできないが、本発明の請求項１、請求項２の材料圧縮加工装置によれば、粉末排出手段或は粉末供給手段は、対向配置されたロールの回転周速度変化に連動して自動的にその粉末の送り出される量が変更されるため、対向配置されたロールの回転周速度を変更する際に粉末排出手段、或は粉末供給手段からの粉末の送り出される量を別個に変更する必要がなく、常に一定の厚さのクラッド層を形成することができ、従って、材料の製品品質が向上する。

本発明の請求項３〜請求項６の材料圧縮加工装置によれば、対向配置されたロールの回転周速度が変化した場合、粉末排出ローラや粉末供給用の回転体の回転周速度を変化させることにより、粉末の単位時間当たりの供給量を変化させることができるフィーダの回転周速度は、前記ロールの回転周速度に連動して変更されるため、粉末排出ローラや粉末供給用の回転体の回転周速度を前記ロールとは別個に変更する必要がなく、常に一定の厚さのクラッド層を形成することができ、従って、材料の製品品質が向上する。

又、請求項７〜請求項１３の材料圧縮加工装置においては、回転周速度の変動原因となる回転動力伝達系にギヤのバックラッシや継手の連結部、嵌合部等におけるクリアランスにより、回転方向に対するガタ（回転位相差の変動）が生じても、それらのガタ量は減速機において減速比分だけ減少して出力されるため、対向配置されたロールや粉末排出ローラ、粉末供給用の回転体の回転周速度の変動は微小となり、従って、常に一定の厚さのクラッド層を形成することができ、材料の製品品質が向上する。

因みに、例えば、回転動力伝達系のガタ（回転位相差の変動）が２度の場合、減速機の減速比が１／２００であれば、減速された後の回転位相差の変動は、０．０１度となり粉末の送り出し量の変動としては無視できるほど微小なものとなる。又、この場合、当該減速機のバックラッシは、そのまま粉末の送り出し量の変動に影響するので、バックラッシは、０．２度以下でなければならない。対向配置されたロールの直径が３００ｍｍの場合、０．２度の回転角度は、ロール表面における周方向の距離で表すと約０．５ｍｍであるので、当該減速機のバックラッシュが０．２度以下であれば、直径３００ｍｍのロール表面上で約０．５ｍｍ以下範囲でのずれであり、製品品質に影響を与えるものではない。更に、粉末排出ローラの回転動力伝達系や粉末供給用の回転体の回転動力伝達系に、対向配置されたロールの回転周速度とは独立した変速機構を設ければ、板表面に圧着される単位面積当たりの粉末の圧着量を変更することができる。よって、本発明では、板表面に粉末が圧着され形成されたクラッド層の厚さを均一に保つことができ、材料の製品品質が向上する。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明の材料圧縮加工装置を実施する形態の一例であり、図中、図９に示す符号と同一のものには同一の符号が付してある。

ロール１ａ，１ｂはその左右両端に一体的に設けたロール軸部４ａ，４ｂを介して軸受５ａ，５ｂに回転自在に支持されており、左右のロール軸部４ａ，４ａのうち一方のロール軸部４ａ、左右のロール軸部４ｂ，４ｂのうち一方のロール軸部４ｂは、夫々軸受５ａ，５ｂから軸線方向一側へ突出している。

一方、モータ６には継手７を介してピニオンスタンド８が接続されている。ピニオンスタンド８は、平行配置された２本の軸９ａ，９ｂに外嵌、固設されて相互に噛み合う歯数の同一なギヤ１０ａ，１０ｂを備えており、軸９ａの入側は継手７を介してモータ６に接続されている。又、軸９ａ，９ｂのモータ６に面した側とは反対側の端部は、ピニオンスタンド８におけるケーシング１１の外方へ突出している。１２ａ，１２ｂは、軸９ａ，９ｂに外嵌、固設されたギヤ１０ａ，１０ｂを回転自在に支持する軸受である。

ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂには、ユニバーサルジョイント等の継手１４ａ，１４ｂを介して回転動力伝達軸１５ａ，１５ｂが接続され、回転動力伝達軸１５ａ，１５ｂにはユニバーサルジョイント等の継手１６ａ，１６ｂを介して所謂波動歯車機構を有する減速機１７ａ，１７ｂが接続され、減速機１７ａ，１７ｂはロール１ａ，１ｂのロール軸部４ａ，４ｂが接続されている。

ここで、減速機１７ａ，１７ｂの波動歯車機構は図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、外周が楕円形状のウエブジェネレータ１８と、外周に多数の外歯が形成されると共に軸受１９を介しウエブジェネレータ１８に外嵌され、且つウエブジェネレータ１８が回転することにより、図４（ｂ），図４（ｃ）に示すように順次円周方向へ撓まされる位置が変化するようにした弾性変形可能なフレクスプライン２０と、フレクスプライン２０の外周側に位置して、フレクスプライン２０の外歯と嵌合する多数の内歯を備え、フレクスプライン２０の撓む位置が変化することにより、内歯の外歯に対する噛み合い位置が変化するようにした回転しないサーキュラスプライン２１を備えており、ウエブジェネレータ１８の軸孔１８ａに、継手１６ａ，１６ｂが取付けられた軸５０ａ，５０ｂが嵌合され（図１参照）、フレクスプライン２０にはロール１ａ，１ｂの軸部４ａ，４ｂが接続されるようになっている。なお、フレクスプライン２０の外歯の歯数は、サーキュラスプライン２１の内歯の歯数よりも数枚すくない。

而して、減速機１７ａ，１７ｂにおいては、回転動力伝達軸１５ａ，１５ｂから伝達された動力により回転駆動される継手１６ａ，１６ｂを介してウエブジェネレータ１８が、例えば図４（ａ）において、時計方向へ回転すると、フレクスプライン２０は弾性変形してウエブジェネレータ１８の楕円の長軸部分でフレクスプライン２０の外歯はサーキュラスプライン２１の内歯に噛み合い、ウエブジェネレータ１８の楕円の短軸の部分では、フレクスプライン２０の外歯はサーキュラスプライン２１の内歯から完全に離脱するようになっている。

その結果、ウエブジェネレータ１８の回転に伴い、フレクスプライン２０の外歯とサーキュラスプライン２１の内歯の噛み合い位置が円周方向（時計方向）へ順次移動して行き（図４（ｂ）参照）、ウエブジェネレータ１８が１回転したときに、フレクスプライン２０の外歯とサーキュラスプライン２１の内歯の噛み合い位置は回転開始時の位置から移動する（図４（ｂ）参照）。このため、フレクスプライン２０はサーキュラスプライン２１の内歯よりも少ない外歯の歯数の分だけ回転開始時の噛み合い位置の手前にあり（図４（ｃ）参照４）、従って、フレクスプライン２０はウエブジェネレータ１８の回転方向とは逆方向（図４（ｃ）では反時計方向）へ歯数差分だけ移動し、これが回転出力としてロール１ａ，１ｂのロール軸部４ａ，４ｂに取り出されるようになっている。

ロール１ａ，１ｂの上面部にロール１ａ，１ｂと平行に配置した粉末排出ローラ２ａ，２ｂは軸受２２ａ，２２ｂに回転可能に支持されている。

ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの出力側には夫々、ギヤ２３ａ，２３ｂが外嵌、固定されており、床面から支持された無段変速機２４ａ，２４ｂの入力軸にはギヤ２５ａ，２５ｂが外嵌、固定されている。而して、ギヤ２３ａとギヤ２５ａとの間には、アイドルギヤ２６ａ，２７ａが介在し、ギヤ２３ｂとギヤ２５ｂとの間には、アイドルギヤ２６ｂ，２７ｂが介在している。無段変速機２４ａ，２４ｂとしては従来公知のものが使用される。

無段変速機２４ａ，２４ｂには、図４に示す減速機１７ａ，１７ｂと同一構成の波動歯車機構を備えた減速機２８ａ，２８ｂが接続されている。又、減速機２８ａ，２８ｂと粉末排出ローラ２ａ，２ｂとの間には、回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂが配設されており、減速機２８ａ，２８ｂの出力側と回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂの一端とはユニバーサルジョイント等の継手３０ａ，３０ｂにより接続され、回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂの他端と粉末排出ローラ２ａ，２ｂの端部とは、ユニバーサルジョイント等の継手３１ａ，３１ｂにより接続されている。

本実施の形態においては、対向配置されたロール１ａ、１ｂと粉末排出ローラ２ａ，２ｂの駆動源が同一のモータ６の場合を図示しているが、異なる駆動源であっても良く、又、電気的制御手段により、対向配置されたロールの回転周速度と粉末の単位時間当たりの送り出し量を連動させるようにしたものであっても良い。

次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
材料圧縮加工装置により板Ｓに粉末Ｐｍを圧着してクラッド材を製造する際にモータ６が回転駆動されると、モータ６の回転動力は継手７からピニオンスタンド８の軸９ａに伝達され、回転動力の一部は、軸９ａから継手１４ａ、回転動力伝達軸１５ａ、継手１６ａを介して減速機１７ａに伝達され、減速されて減速機１７ａからロール１ａのロール軸部４ａに伝達され、その結果、ロール１ａが回転される。

又、ピニオンスタンド８の軸９ａに伝達された回転動力の一部は、ギヤ１０ａからギヤ１０ｂを介して軸９ｂに伝達され、軸９ｂに伝達された回転動力は継手１４ｂ、回転動力伝達軸１５ｂ、継手１６ｂを介して減速機１７ｂに伝達され、減速されて減速機１７ｂからロール１ｂのロール軸部４ｂに伝達され、その結果、ロール１ｂが回転される。このため、ロール１ａ，１ｂは所定の回転周速度で図２の矢印方向へ回転する。

更に、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂに伝達された回転動力の一部は、ギヤ２３ａ，２３ｂからアイドルギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂを介してギヤ２５ａ，２５ｂに伝達され、ギヤ２５ａ，２５ｂから無段変速機２４ａ，２４ｂに伝達され、無段変速機２４ａ，２４ｂで所定の速度に調整されたうえ減速機２８ａ，２８ｂに伝達され、減速されて減速機２８ａ，２８ｂから継手３０ａ，３０ｂ、回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂ、継手３１ａ，３１ｂを介して粉末排出ローラ２ａ，２ｂに伝達され、粉末排出ローラ２ａ，２ｂはロール１ａ，１ｂの回転周速度に対応した所定の回転周速度で図２の矢印方向へ回転する。

このため、ロール１ａ，１ｂ間に板Ｓが送給され、粉末ホッパ３ａ，３ｂからロール１ａ，１ｂ上面に粉末Ｐｍが供給される。而して、ロール１ａ，１ｂ上面に供給された粉末Ｐｍは、粉末排出ローラ２ａ，２ｂにより排出量を所定の状態に調整されて板Ｓ側へ送給され、ロール１ａ，１ｂにより板Ｓに圧着され、クラッド材が形成される。

上記材料圧縮加工装置においては、例えばロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更するためにモータ６の回転数等が変更されると、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転数が変更される。而して、この場合、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転は、ギヤ２３ａ，２３ｂ、アイドルギヤ２６ａ，２７ａ，２６ｂ，２７ｂ、ギヤ２５ａ，２５ｂを介して無段変速機２４ａ，２４ｂに伝達されるため、無段変速機２４ａ，２４ｂ、減速機２８ａ，２８ｂ、回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂ、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転数は、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂ延いてはモータ６の回転数に連動し、同時に自動的に変更される。例えば、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が増加すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度は自動的に増加し、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が減少すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度は自動的に減少する。

このため、ロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更する際に、ロール１ａ，１ｂの回転周速度の変更とは別個に粉末排出ローラ２ａ，２ｂを回転駆動する系統の回転周速度の変更を行なう必要がなく、従って、ロール１ａ，１ｂ及び粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転数の変更を容易且つ迅速に行うことができる。

無段変速機２４ａ，２４ｂによる回転数の調整を行なうのは、板Ｓに圧着する粉末Ｐｍにより形成されるクラッド層を厚くする場合、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度を対向配置されたロール１ａ，１ｂの回転周速度で除算した速度比が増加するよう回転駆動を行い、板Ｓに圧着する粉末Ｐｍにより形成されるクラッド層を薄くする場合、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度を対向配置されたロール１ａ，１ｂの回転周速度で除算した速度比が減少するよう回転駆動を行なう必要があるためである。

又、本図示例によれば、ロール１ａ，１ｂの起動停止時にピニオンスタンド８のギヤ１０ａ，１０ｂのバックラッシにより回転動力伝達軸１５ａ，１５ｂの回転方向へずれが生じても、又、継手１４ａ，１６ａ及び継手１４ｂ，１６ｂの連結部、嵌合部等のクリアランスにより継手１４ａ，１６ａ間及び継手１４ｂ，１６ｂ間において回転動力伝達軸１５ａ，１５ｂに回転方向へずれが生じても、それらのずれ量は減速機１７ａ，１７ｂにおいて減速比分だけ減少してロール１ａ，１ｂ側に出力されるため、ロール１ａ，１ｂの起動停止時における回転のずれは微小となる。

同様に、回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂの系統において、ピニオンスタンド８のギヤ１０ａ，１０ｂのバックラッシにより回転動力伝達軸２９ａ，２９ｂの回転方向へずれが生じても、ずれ量は減速機２８ａ，２８ｂにおいて減速比分だけ減少して粉末排出ローラ２ａ，２ｂ側に出力されるため、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転のずれは微小となる。なお、継手３０ａ，３０ｂ及び継手３１ａ，３１ｂとしては、ずれの生じない形式の継手を用いる。

このため、板Ｓに粉末が圧着されたクラッド層を形成するような場合、クラッド層の厚さが不均一となる原因が改善され、その結果、クラッド材として製造された板Ｓの製品品質が向上する。

図５〜図７は本発明の材料圧縮加工装置を実施する形態の他の例である。
而して、本図示例においては、ロール１ａ，１ｂに供給する粉末Ｐｍが貯留された粉末ホッパ３ａ，３ｂの下端出口部に粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂ（請求項中では回転体と称呼している。）を配置し、ロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更するためにモータ６の回転数を変更した場合には、粉末排出ローラ２ａ，２ｂのみならず、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転周速度もロール１ａ，１ｂの回転数に連動して同時に自動的に変更するようにした例である。図５〜図７中、図１〜図３に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。

而して、ロール１ａ，１ｂの上面部において粉末ホッパ３ａ，３ｂの出口部に位置するよう、ロール１ａ，１ｂと平行に配置した粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂは軸受３３ａ，３３ｂに回転可能に支持されている。

ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの出力側には夫々、ギヤ２３ａ，２３ｂと並んでギヤ３４ａ，３４ｂが外嵌、固定されている。又、床面から支持された無段変速機３５ａ，３５ｂの入力軸にはギヤ３６ａ，３６ｂが外嵌、固定され、ギヤ３４ａ，３６ａ間にはアイドルギヤ３７ａ，３８ａが介在し、ギヤ３６ｂ，４６ｂ間にはギヤ３７ｂ，３８ｂが介在している。無段変速機３５ａ，３５ｂとしては従来公知のものが使用される。

無段変速機３５ａ，３５ｂには、図４に示す減速機１７ａ，１７ｂと同一構成の波動歯車機構を備えた減速機３９ａ，３９ｂが接続されている。又、減速機３９ａ，３９ｂと粉末排出ローラ３２ａ，３２ｂとの間には、回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂが配設されており、減速機３９ａ，３９ｂの出力側と回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂの一端とはユニバーサルジョイント等の継手４１ａ，４１ｂにより接続され、回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂの他端と粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの端部とは、ユニバーサルジョイント等の継手４２ａ，４２ｂにより接続されている。

なお、図６中、４３ａ，４３ｂは粉末ホッパ３ａ，３ｂから粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂにより切出されてロール１ａ，１ｂの上面に供給される粉末Ｐｍを案内するための案内板である。

本図示例においても、材料圧縮加工装置により板Ｓに粉末Ｐｍを圧着してクラッド材を製造する際にモータ６が回転駆動されると、前記図示例と同様にしてロール１ａ，１ｂ及び粉末排出ローラ２ａ，２ｂが回転駆動されて回転する。又ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂに伝達されたモータ６の回転動力の一部は、ギヤ３４ａ，３４ｂ、アイドルギヤ３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを介してギヤ３６ａ，３６ｂに伝達され、ギヤ３６ａ，３６ｂから無段変速機３５ａ，３５ｂに伝達され、無段変速機３５ａ，３５ｂで所定の速度に調整されたうえ減速機３９ａ，３９ｂに伝達され、減速されて減速機３９ａ，３９ｂから継手４１ａ，４１ｂ、回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂ、継手４２ａ，４２ｂを介して粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂに伝達され、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂはロール１ａ，１ｂの回転周速度に連動した所定の回転周速度で図６の矢印方向へ回転する。粉末排出ローラ２ａ，２ｂについては前述の図示例と同様である。

このため、上方よりロール１ａ，１ｂ間に板Ｓが送給されると共に、粉末ホッパ３ａ，３ｂから粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転により切出された粉末Ｐｍはロール１ａ，１ｂ上面に供給される。而して、ロール１ａ，１ｂ上面に供給された粉末Ｐｍは、前述の図示例で詳述した粉末排出ローラ２ａ，２ｂにより排出量を所定の状態に調整されて板Ｓ側へ送給され、ロール１ａ，１ｂにより板Ｓに圧着されて、クラッド材が形成される。

本図示例の材料圧縮加工装置においては、例えばロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更するためにモータ６の回転数等が変更される等すると、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転数が変更され、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転周速度は前記図示例と同様にしてロール１ａ，１ｂの回転周速度に連動して変更される。

又、同時にピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転はギヤ３４ａ，３４ｂからアイドルギヤ３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，ギヤ３６ａ，３６ｂを介して無段変速機３５ａ，３５ｂに伝達されるため、無段変速機３５ａ，３５ｂ、減速機３９ａ，３９ｂ、回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂ、粉末排出ローラ３２ａ，３２ｂの回転数は、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転数、延いてはモータ６の回転数に連動して同時に自動的に変更される。例えば、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が増加すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂ及び粉末供給ローラ３２ａ,３２ｂの回転周速度は自動的に増加し、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が減少すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂ及び粉末供給ローラ３２ａ,３２ｂの回転周速度は自動的に減少する。

このため、ロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更する際に、ロール１ａ，１ｂの回転周速度の変更とは別個に粉末排出ローラ２ａ，２ｂを回転駆動する系統や粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂを回転駆動する系統の回転数の変更を行なう必要がなく、従って、ロール１ａ，１ｂ及び粉末排出ローラ２ａ，２ｂ並びに粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転数の変更を容易且つ迅速に行うことができる。

無段変速機３５ａ，３５ｂによる回転数の変更を行なうのは、無段変速機２４ａ，２４ｂの場合と同様、板Ｓに圧着する粉末Ｐｍによるクラッド層を厚くする場合、粉末Ｐｍの排出量を多くするため、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転周速度をロール１ａ，１ｂの回転周速度で除算した速度比が増加するよう回転駆動を行い、板Ｓに圧着する粉末Ｐｍによるクラッド層を薄くする場合、粉末Ｐｍの供給量を少なくするため、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転周速度をロール１ａ，１ｂの回転周速度で除算した速度比が減少するよう回転駆動を行なう必要があるためである。

又、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂを回転駆動する系統においても、モータ６の起動停止時にピニオンスタンド８におけるギヤ１０ａ，１０ｂのバックラッシにより、回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂに回転方向に対するずれが生じても、ずれ量は減速機３９ａ，３９ｂにおいて減速比分だけ減少して回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂ側に出力されるため、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転のずれは微小となり、粉末ホッパ３ａ，３ｂから切出される粉末Ｐｍの量の誤差が少なくなる。なお、継手４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂはずれを生じない形式の継手を用いる。

図８は本発明の材料圧縮加工装置の実施の形態の又他の例で、粉末ホッパに貯留されている粉末を粉末供給フィーダにより切出してロールに供給するようにした例である。而して、本図示例においては、図６に示す粉末供給ローラの代わりに、ベルトコンベヤ状の粉末供給フィーダを用いた例である。図中、４４ａ，４４ｂは粉末供給フィーダであり、前後に配置したプーリ４５ａ，４６ａ，４５ｂ，４６ｂには無端状のコンベヤベルト４７ａ，４７ｂが掛渡されている。又、プーリ４５ａ，４５ｂ（請求項中では回転体と称呼している）には、図５、図７に示す回転動力伝達軸４０ａ，４０ｂが連結されている。

本図示例においては、プーリ４５ａ，４５ｂが回転駆動されることにより、ベルト４７ａ，４７ｂが回動し、粉末ホッパ３ａ，３ｂに貯留されている粉末Ｐｍは切出されてロール１ａ，１ｂに供給される。

本図示例においても、ロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更するために、図５、図７に示すモータ６の回転数等が変更される等すると、ピニオンスタンド８の軸９ａ，９ｂの回転数が変更され、粉末排出ローラ２ａ，２ｂの回転数は前記図示例と同様にしてロール１ａ，１ｂの回転数に連動して変更され、又、粉末供給フィーダ４４ａ，４４ｂのプーリ４５ａ，４５ｂの回転周速度、延いてはベルト４７ａ，４７ｂの速度もロール１ａ，１ｂの回転数に連動して変更される。例えば、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が増加すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂ及びプーリ４５ａ,４５ｂの回転周速度は自動的に増加し、ロール１ａ，１ｂの回転周速度が減少すれば、粉末排出ローラ２ａ，２ｂ及びプーリ４５ａ,３２ｂの回転周速度は自動的に減少する。

このため、ロール１ａ，１ｂの回転周速度を変更する際に、ロール１ａ，１ｂの回転周速度の変更とは別個に、粉末排出ローラ２ａ，２ｂや粉末供給フィーダ４４ａ，４４ｂのプーリ４５ａ，４５ｂの回転数の変更を行なう必要がなく、従って、プーリ４５ａ，４５ｂの回転数の変更、延いてはコンベヤベルト速度の変更を容易且つ迅速に行うことができる。

なお、本発明の図示例においては、請求項２における粉末供給手段として、回転体を備えた粉末供給ローラやプーリを備えた粉末供給フィーダを用いる場合について説明したが、回転体を備えていない振動フィーダを用いることもできる。振動フィーダを用いる場合、対向配置されたロールの回転周速度が変更された際には、その電気信号を基にして振動フィーダの振動力をロールの回転周速度に連動させて変更する。例えば、対向配置されたロールの回転周速度が上昇した場合は、振動フィーダからの粉末の単位時間当たりの供給量が増加するよう、振動フィーダの振動力はロールの回転周速度に連動して大きくなり、又、対向配置されたロールの回転周速度が下降した場合は、振動フィーダからの粉末の単位時間当たりの供給量が減少するよう、振動フィーダの振動力はロールの回転周速度に連動して小さくなる。

又、本発明の図示例では、波動歯車機構を備えた減速機を用いる場合について説明したが、波動歯車機構を有しない減速機を用いることも可能であり、モータから対向配置されたロールに回転動力を伝達する回転動力伝達軸から、粉末排出ローラや粉末供給ローラ、粉末切出フィーダへ回転動力を伝達する回転動力伝達軸へは、ギヤ及びアイドルギヤを用いて回転動力を伝達する場合について説明したが、タイミングギヤとタイミングベルトにより行なうようにすることもできる。

本発明の材料圧縮加工装置の実施の形態の一例の正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。 図１の平面図である。 本発明の材料圧縮加工装置に用いる減速機に適用する波動歯車機構の正面図で、図４（ａ）はウエブジェネレータが回転を開始する前の状態を示し、図４（ｂ）はウエブジェネレータが時計方向へ９０度回転した状態を示し、図４（ｃ）ウエブジェネレータが時計方向へ３６０度回転した状態を示す正面図である。 本発明の材料圧縮加工装置の実施の形態の他の例の正面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図である。 図５の平面図である。 本発明の材料圧縮加工装置の実施の形態の又他の例で、粉末ホッパから粉末を切出すために粉末供給フィーダを用いるようにした例である。 材料圧縮加工装置がクラッド材を製造する装置である従来の一例の側面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ ロール
２ａ，２ｂ 粉末排出ローラ（粉末排出手段）
３ａ，３ｂ 粉末ホッパ
６ モータ（回転駆動手段）
９ａ，９ｂ 軸（回転動力伝達系）
１５ａ，１５ｂ 回転動力伝達軸（回転動力伝達系）
１７ａ，１７ｂ 減速機
２３ａ，２３ｂ ギヤ（回転動力伝達手段）
２４ａ，２４ｂ 無段変速機
２５ａ，２５ｂ ギヤ（回転動力伝達手段）
２６ａ，２６ｂ アイドルギヤ（回転動力伝達手段）
２７ａ，２７ｂ アイドルギヤ（回転動力伝達手段）
２８ａ，２８ｂ 減速機
２９ａ，２９ｂ 回転動力伝達軸（回転動力伝達系）
３２ａ、３２ｂ 粉末供給ローラ（粉末供給手段）
３４ａ，３４ｂ ギヤ（回転動力伝達手段）
３５ａ，３５ｂ 無段変速機
３６ａ，３６ｂ ギヤ（回転動力伝達手段）
３７ａ，３７ｂ アイドルギヤ（回転動力伝達手段）
３８ａ，３８ｂ アイドルギヤ（回転動力伝達手段）
３９ａ，３９ｂ 減速機
４０ａ，４０ｂ 回転動力伝達軸（回転動力伝達系）
４４ａ，４４ｂ 粉末供給フィーダ（粉末供給手段）
４５ａ，４５ｂ プーリ（回転体）
Ｐｍ 粉末

Claims (13)

1. 対向配置されたロール間に向かって粉末を供給するための粉末排出手段を備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記粉末排出手段から排出される粉末の単位時間当たりの量は、前記ロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成されていることを特徴とする材料圧縮加工装置。
2. 粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール面上に供給するための粉末供給手段と、該粉末供給手段により前記ロール表面上に供給される粉末を対向配置された当該ロール間に向かって排出するための粉末排出手段とを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、粉末供給手段により供給される粉末の単位時間当たりの量、或いは粉末排出手段により排出される粉末の単位時間当たりの量のうち、少なくとも何れか一方の量を、前記ロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成したことを特徴とする材料圧縮加工装置。
3. 対向配置されたロール間に向かって粉末を排出するための粉末排出ローラを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記粉末排出ローラの回転周速度がロールの回転周速度に連動して変更し得るよう構成されていることを特徴とする材料圧縮加工装置。
4. 粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール面上に供給するための粉末供給用の回転体の回転周速度を変化させることにより粉末の単位時間当たりの供給量を変化させるようにした粉末供給手段と、該粉末供給手段によりロール面上に供給される粉末を対向配置されたロール間に向かって排出するための粉末排出ローラとを備えた材料圧縮加工装置において、前記ロールの回転周速度を変更した際には、前記ロールと前記粉末排出ローラの二者の回転周速度、或いは、前記ロールと前記回転体の二者の回転周速度、若しくは前記ロールと前記粉末排出ローラと前記回転体の三者の回転周速度が、連動して変更し得るよう構成されていることを特徴とする材料圧縮加工装置。
5. 対向配置されたロール間に向かって粉末を排出するための粉末排出ローラを備えた材料圧縮加工装置において、前記対向配置されたロールの回転周速度と前記粉末排出ローラの回転周速度を、回転動力伝達手段により連結、又は、電気的制御法により連動させたことを特徴とする材料圧縮加工装置。
6. 粉末ホッパからの粉末を対向配置されたロール表面上に供給するための粉末供給用の回転体の回転周速度を変化させることにより粉末の単位時間当たりの供給量を変化させるようにした粉末供給手段と、該粉末供給手段によりロール面上に供給される粉末を対向配置されたロール間に向かって排出するための粉末排出ローラとを備えた材料圧縮加工装置において、前記対向配置されたロールと前記粉末排出ローラの二者の回転周速度、或いは、前記対向配置されたロールと前記回転体の二者の回転周速度、若しくは、前記対向配置されたロールと前記粉末排出ローラと前記回転体の三者の回転周速度を、回転動力伝達手段により連結、又は、電気的制御法により連動させたことを特徴とする材料圧縮加工装置。
7. 前記対向配置されたロールの回転動力伝達系に、減速機を設けた請求項５又は６の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
8. 前記粉末排出ローラの回転動力伝達系に、減速機を設けた請求項５乃至７の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
9. 前記粉末供給用の回転体の回転動力伝達系に、減速機を設けた請求項６乃至８の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
10. 前記減速機はバックラッシが０．２度以下である請求項７乃至９の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
11. 粉末排出ローラの回転動力伝達系に、対向配置されたロールの回転動力伝達系から伝達される回転周速度の変更とは独立して別個に回転周速度比の変更を行なうことができる変速機構を設けた請求項８乃至１０の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
12. 前記粉末供給用の回転体の回転動力伝達系に、前記対向配置されたロールの回転動力伝達系から伝達される回転周速度の変更とは独立して別個に回転周速度比の変更を行なうことができる変速機構を設けた請求項９乃至１１の何れかに記載の材料圧縮加工装置。
13. 減速機は、波動歯車機構を備えている請求項７乃至１２の何れかに記載の材料圧縮加工装置。

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