JPH0340478Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、粉体の加圧圧縮成形を行う装置に関
し、さらに詳しくは、無定形の原料粉体を粉体充
填加圧成形処理室に充填する工程と粉体の加圧圧
縮成形を行う工程と成形品を装置外に搬出する工
程とを自動的に行う全自動乾式粉体成形装置に関
する。

〔従来の技術〕

無定形の原料粉体を加工して粉体成形品を与え
る乾式粉体成形技術は、粉体充填工程と圧縮成形
工程（昇圧工程および降圧工程を含む）と成形品
搬出工程との３工程から構成される。通常の乾式
粉体成形は、一般にゴム製円筒体である成形用ゴ
ム型とその上下開口部を封止する金属製の蓋体と
から形成される粉体充填圧縮成形処理室に粉体を
充填し、液体圧力媒体を介して成形用ゴム型円筒
体側面部に超高圧をかけて粉体を圧縮成形後に降
圧して常圧まで戻し、処理室から成形品を取り出
して製品としている。このうち圧縮工程は超高圧
を発生し成形用ゴム型に圧力を与え応力を支持す
る機能を備えた１種の自動装置で行われるが、従
来の装置では圧縮工程に前後する粉体充填工程と
成形品搬出工程とは全て手動で行われていた。す
なわち、粉体充填工程においては漏斗状のシユー
タを用いて粉体を手動で圧縮成形処理室に充填
し、成形品搬出工程においては圧縮成形処理室内
の成形品を１回ごとに手動で圧縮成形処理室をゴ
ム型円筒体と上下蓋体とに分解して取出してい
た。

乾式粉体成形の全自動化が困難であつたのは粉
体充填工程の自動化が困難であつたことによる。
成形品搬出工程は従来の技術でもある程度自動化
は可能であつたのであるが、粉体充填工程が自動
化されない限り成形品搬出工程だけ自動化しても
実用上の意義はほとんどなく、また粉体充填工程
の自動化の態様により成形品搬出工程さらには圧
縮成形工程の自動化の態様が異なることもあり、
成形品搬出工程だけの自動化は見送られていた。

粉体充填工程の自動化が困難であつたのは、無
定形で浮遊、飛散しやすい粉体を容器内に移す際
に生ずる流体の乱流を制御することができなかつ
たためである。従来の漏斗による方法等の方法で
粉体を何らかの容器に移すと、微粉体が容器内に
渦まき周囲に飛散し充填工程の自動化が不可能で
あるのはもちろんであるが、さらに粉体飛散のた
め充填工程の迅速化が図れず充填量の把握が困難
となり粉体のロスを招き引いては作業環境の悪化
を招く原因ともなつていた。そればかりか、事実
上は粉体充填時間の方が圧縮成形を行う時間より
も長くかかり無駄が多く製品コスト上昇の原因と
なつていたのみならず、飛散した粉体により装置
摺動部が摩耗し故障の原因ともなつていた。

これらのことから、粉体充填工程の自動化を図
ると共にそれに適合した成形品搬出工程および圧
縮成形工程の自動化を実現し従来の技術の問題点
を解決する全自動乾式粉体成形装置の出現が切望
されていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、原料粉体の供給から成形品の取出し
までを一貫して自動的に行う全自動乾式粉体成形
装置を提供することを目的とし、原料粉体の飛散
による歩止りの低下を防止し作業環境の悪化を招
かない全自動乾式粉体成形装置を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、ピンチバルブを介してホツパ
の下部に接続され、かつ上部円筒部と中部円錐部
と下部円筒部とで中空外筒体を構成し、一方上部
傘部と下部円筒部とで中空内筒体を構成し、外筒
体の円錐部底部を多孔板で仕切ると共にその下部
円筒部にガイドを設け、内筒体の円筒部を前記多
孔板とガイドとを貫通して延在させ、円筒体の上
部傘部底面に少なくとも１個のエア抜孔を穿設し
て構成される粉体供給シユータで粉体を充填する
手段と、中空成形要ゴム型とその上下開口端を開
閉自在に自動嵌封するトツプカバーおよびボトム
カバーとからなる粉体充填圧縮成形処理室に粉体
を充填後自動的に中心軸線方向の圧力を支持する
ヨークフレームで挾持しかつ側面方向から液体圧
力媒体を介して加圧して自動的に圧縮成形処理を
行う手段と、粉体成形品を圧縮成形処理室から装
置外に自動的に搬出する手段とからなり、前記粉
体供給シユータを前記トツプカバーの開閉に調時
して上下方向に移動自在に設けたことを特徴とす
る全自動乾式粉体成形装置が提供される。

〔作用〕

本考案の全自動乾式粉体成形装置は粉体充填工
程にあつては独特な粉体供給シュータの作用によ
り、粉体と空気の落下方向と上昇方向の流路が分
離されていない従来の充填装置とは異なり、粉体
と空気が落下する際は外筒体と内筒体との間の中
空部を通過し、粉体と空気が上昇する際は内筒体
内を通過するよう落下方向と上昇方向の流路を区
分することにより流体の流れを所定の方向に規定
し渦による粉体の飛散を抑えると共に、内筒体上
部傘部内部空間内に粉体と空気を一時的に滞留さ
せ粉体と空気を分離し上昇微粉体の再落下とエア
抜孔よりの空気の放出を図り、粉体の飛散を防止
し粉体を定量的に粉体充填圧縮成形処理室に充填
することができる。処理室への充填を終了すると
粉体供給シユータの上方への移動とトツプカバー
による処理室の封止が調時して動作し粉体成形の
進行が途中で中断することは全くない。トツプカ
バーの開閉手段は種々の機構が周知であるが、前
記充填工程と連動して始めて具体的態様として実
施の実現が可能となる。所定の圧縮成形処理の後
成形品は搬出手段により搬出されるが、搬出工程
は前記充填工程および圧縮成形工程と連動し、一
貫した粉体成形の進行が途中で中断しないものと
すべきである。ボトムカバーの開閉手段、成形品
の把持移動手段並びに装置外への搬出手段は種々
の機構が周知であるが、前記充填工程および圧縮
成形工程と連動して始めて具体的態様として特定
の全自動乾式粉体成形装置の提供が可能となる。

〔実施例〕

以下に実施例により本考案の具体的構成例を説
明するが、本考案はこの例にのみ限定されるもの
ではない。

第１図および第２図に示すように粉体を貯蔵す
るホツパ１０の下部にピンチバルブ１２を介して
フレキシブルホース１４を接続する。粉体供給シ
ユータ１６は上下方向の移動を支持するリニアウ
エイ１８に接続し、粉体充填時には粉体供給シユ
ータ１６の上部開口部をフレキシブルホース１４
の開口端直下に配置し、第３図に示すように、下
部開口部を粉体充填圧縮成形処理室２０内に挿入
する。粉体充填圧縮成形処理室２０は通常は円筒
形の成形用ゴム型２２とトツプカバー２４とボト
ムカバー２６とから形成され、シール用ゴム型２
８および液体圧力媒体が通過する通し穴を備える
保護筒３０を介して圧力容器３２により囲繞さ
れ、圧力容器３２の上下開口部はトツプカバー２
４およびボトムカバー２６と嵌合するトツプパン
チ３４およびボトムパンチ３６を備える。粉体供
給用シユータは、中空外筒体３８の内部に中空内
筒体４０を延在させて構成し、外筒体と内筒体は
多孔板４２およびガイド４４により連接され、内
筒体上部傘部は案内板４６を形成し、内筒体上部
傘部底面に少なくとも１個のエア抜孔４８を設け
る。多孔板は網目の口径が一定均一なパンチング
メタル板が好適であり、ガイドは外筒体と内筒体
とを連接支持する少なくとも３本の架橋構造から
なる。必要に応じて外筒体には振動が与えられ
る。トツプカバー２４は水平方向の移動を支持す
るロータリーアクチユエータ５０を介して上下方
向の移動を支持するリニアウエイ５２に接続さ
れ、ボトムカバー２６は上下方向の移動を支持す
るリニアウエイ５４に接続される。トツプカバー
２４およびボトムカバー２６を介して粉体充填圧
縮成形処理室２０を挾持するヨークフレーム５６
は水平方向の移動を支持するリニアウエイ５８に
接続される。粉体供給シユータ１６をヨークフレ
ーム５６に接続すれば、ヨークフレームの移動と
共に粉体供給シユータを水平方向に移動できる。
上下方向もしくは水平方向への部材の駆動は好適
には圧縮空気を駆動源とする駆動装置を用い、粉
体供給シユータ１６はロツドレスシリンダ６０に
より、トツプカバー２４はエアシリンダ６２によ
り、ボトムカバー２６はフアインロツクエアシリ
ンダ６４により、ヨークフレーム５６はヨーク用
エアシリンダ６６によりそれぞれ駆動させること
ができる。少なくとも粉体充填圧縮成形処理室の
中心軸線位置まで伸縮自在でかつ上下方向に移動
自在の自在把持手段を装置下部に設ける。自在把
持手段が、上下方向の移動を支持するリニアウエ
イ６８に接続されスイングシリンダ７０により駆
動するエアハンド７２であれば好適である。エア
ハンド７２の伸縮ストローク内に、好ましくは5°
〜45°の下方傾斜を持つシユート７４を装置外に
至るまで設ければ、エアハンド７２が開放した物
体を重力を利用して装置外に搬出することができ
る。

乾式粉体成形の原料粉体をホツパ１０に入れた
後に本考案の全自動乾式粉体成形装置を起動すれ
ば成形品の搬出まで一貫した乾式粉体成形処理を
行うことができる。ホツパ１０内の原料粉体はピ
ンチバルブ１２により、例えば設定した開閉時間
に対応する一定量ずつフレキシブルホース１４を
通過して粉体供給シユータ１６に配送される。粉
体供給シユータ１６に達した粉体は案内板４６に
より流路を規定され、外筒体３８と内筒体４２と
の間の空間を通過し多孔板４２により篩を受け外
筒体下部開口端より粉体充填圧縮成形処理室２０
内へと落下する（第３図）。このとき同時にシユ
ータ内および処理室内の空気も粉体と同じ方向に
動くが、処理室の底面で反射された後は空気のみ
が内筒体４０の内部中空部を上昇しエア抜孔４８
より放出される。微粉体が空気と共に内筒体４０
の内部を上昇した場合は、内筒体上部傘部内の空
間で一時的に滞留している間に再落下し処理室外
に充填粉体が飛散することはほとんどなく、例え
ばピンチバルブの開閉時間で設定した一定量の粉
体は、定量的に粉体充填圧縮成形処理室２０に充
填される。粉体充填時にはボトムカバー２６は閉
じトツプカバー２４は開いているが、粉体充填後
は粉体供給シユータ１６が上昇すると共にトツプ
カバー２４が移動し粉体充填室２０を封止する。
トツプカバー２４はリニアウエイ５２により移動
自在に支持されエアシリンダ６２の駆動で上下に
移動しロータリーアクチユエータ５０の駆動で水
平方向に90°回転移動する。トツプカバー２４に
よる封止が終了するとヨーク用エアシリンダ６６
の駆動でリニアウエイ５８により移動自在に支持
されたヨークフレーム５６が第１図実線の位置か
ら点線の位置まで移動し、トツプカバー２４とボ
トムカバー２６との上下から挾持し圧力容器中心
軸線方向の圧力を支持する。保護筒３０に設けた
通し穴を介して液体圧力媒体によりシール用ゴム
型２８に圧力を加えると成形用ゴム型２２に面圧
が伝えられ粉体充填圧縮成形処理室２０内に充填
された粉体の圧縮成形が進行する。側面方向の圧
力は圧力容器３２で支持する。所定圧力で所定時
間圧縮成形を行つた後降圧しヨークフレーム５６
による挾持を解いた後にボトムカバー２６を下方
向に移動させると圧縮成形品はボトムカバー２６
上に載置されたまま粉体充填圧縮成形処理室２０
より外に出てくる。ボトムカバー２６上の成形品
をエアハンド７２等の自在把持手段で把持し所定
の位置まで移動させシユート７４等の搬出手段に
より装置外に搬出して本考案による全自動乾式粉
体成形装置の１周期の工程が終了する。この工程
を繰返せば原料から製品までの全工程を一貫して
自動的に実施することができる。なお、本実施例
においては、ピンチバルブ１２の開閉、シユータ
の上下動、トツプカバーの開閉、ヨークの移動、
圧縮成形処理、ボトムカバーの開閉並びにエアハ
ンドの動作の開始と終了はあらかじめタイマによ
り所定の時間を設定しておくことにより調時する
よう制御した。

〔考案の効果〕

以上のように構成した本考案の全自動乾式粉体
成形装置を提供することにより、従来バツチ処理
の代名詞のような感があつた乾式粉体成形処理を
粉体の供給から成形品の搬出まで一貫して自動化
することができた。特に独特のシユータの採用に
より粉体の供給量が一定し製品の品質が均一にな
つたばかりでなく、粉体の飛散がなくなつたため
作業環境が改善されると共に粉体のロスによるコ
スト上昇が抑えられさらに飛散粉体が摩耗の原因
となる装置摺動部の寿命が伸びた。従来は、充填
工程、圧縮成形工程並びに搬出工程の各工程でそ
れぞれ人手が必要であつた上に随伴する準備操作
等にさらに人手が必要であつたため圧縮成形処理
を行うに際しては常に複数の作業者で各工程をそ
れぞれ行つていたが、本考案の全自動乾式粉体成
形装置は作業員１人で運転できるため、作業量が
大幅に減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全自動乾式粉体成形装置の正
面図である。第２図は本考案の全自動乾式粉体成
形装置の側面図である。第３図は本考案の全自動
乾式粉体成形装置が備える粉体供給シユータと粉
体充填圧縮成形処理室との粉体充填時における要
部断面図である。 １０……ホツパ、１２……ピンチバルブ、１４
……フレキシブルホース、１６……粉体供給シユ
ータ、１８……リニアウエイ、２０……粉体充填
圧縮成形処理室、２２……成形用ゴム型、２４…
…トツプカバー、２６……ボトムカバー、２８…
…シール用ゴム型、３０……保護筒、３２……圧
力容器、３４……トツプパンチ、３６……ボトム
パンチ、３８……外筒体、４０……内筒体、４２
……多孔板、４４……ガイド、４６……案内板、
４８……エア抜孔、５０……ロータリーアクチユ
エータ、５２……リニアウエイ、５４……リニア
ウエイ、５６……ヨークフレーム、５８……リニ
アウエイ、６０……ロツドレスシリンダ、６２…
…エアシリンダ、６４……フアインロツクエアシ
リンダ、６６……ヨーク用エアシリンダ、６８…
…リニアウエイ、７０……スイングシリンダ、７
２……エアハンド、７４……シユート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピンチバルブを介してホツパの下部に接続さ
   れ、かつ上部円筒部と中部円錐部と下部円筒部と
   で中空外筒体を構成し、一方上部傘部と下部円筒
   部とで中空内筒体を構成し、外筒体の円錐部底部
   を多孔板で仕切ると共にその下部円筒部にガイド
   を設け、内筒体の円筒部を前記多孔板とガイドと
   を貫通して延在させ、円筒体の上部傘部底面に少
   なくとも１個のエア抜孔を穿設して構成される粉
   体供給シユータで粉体を充填する手段と、中空成
   形用ゴム型とその上下開口端を開閉自在に自動嵌
   封するトツプカバーおよびボトムカバーとからな
   る粉体充填圧縮成形処理室に粉体を充填後自動的
   に中心軸線方向の圧力を支持するヨークフレーム
   で挾持しかつ側面方向から液体圧力媒体を介して
   加圧して自動的に圧縮成形処理を行う手段と、粉
   体成形品を圧縮成形処理室から装置外に自動的に
   搬出する手段とからなり、前記粉体供給シユータ
   を前記トツプカバーの開閉に調時して上下方向に
   移動自在に設けたことを特徴とする全自動乾式粉
   体成形装置。