JPH09227902A - 粉末成形用材料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原料粉末を効率的かつ迅速に供給するととも
に、構造の簡素化および小型化を可能にする。 【解決手段】熱風発生部３０からの熱風により原料粉末
１４を加熱するための原料粉末加熱機構３２と、前記熱
風発生部３０からの熱風により成形型１６のキャビテイ
部２４および上パンチ２２を加熱するための成形型加熱
機構３４とを備える。原料粉末加熱機構３２は、粉末加
熱室４０と、この粉末加熱室４０に原料粉末１４を導入
する粉末導入手段４８と、前記原料粉末１４を均一に加
熱するための撹拌手段５６と、前記粉末加熱室４０内の
温度を検出して熱風発生部３０からの熱風の温度を制御
するＣＰＵ６２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原料粉末を所定温
度に加熱して成形型に供給するための粉末成形用材料供
給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、成形材料として原料粉末を用
い、この原料粉末を成形型内のキャビテイに充填して所
定形状の成形体を成形する粉末成形装置が広く知られて
いる。この種の粉末成形装置では、原料粉末および成形
型をそれぞれ所定の温度に加熱した状態で成形を行う温
間成形方が採用されている。

【０００３】従来から、上記原料粉末や金型を加熱する
ための加熱源として、電気ヒータやオイルヒータ等が用
いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、加熱源として電気やオイル等のヒータを用いた
場合、原料粉末を所定の温度に加熱制御するには相当な
時間が必要になるとともに、断線やオイル漏れ等の不具
合が生じた際、保守作業が煩雑なものとなってしまう。
しかも、設備全体が大型化かつ複雑化し易く、さらに原
料粉末を均一加熱するために撹拌機構およびその動力源
が必要となって、前記設備全体が一層大型化かつ複雑化
するという問題が指摘されている。

【０００５】一方、金型側には、原料粉末用加熱源とは
個別の加熱源が備えられており、上記原料粉末側と同様
の問題の他、超硬を用いた金型では電気、オイル等のヒ
ータ回路が加工できないという問題が発生している。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、原料粉末を効率的かつ迅速に加熱して供給すると
ともに、構造の簡素化および小型化が可能な粉末成形用
材料供給装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に係る粉末成形用材料供給装置では、原料
粉末加熱機構を構成する粉末加熱室に原料粉末が導入さ
れると、この原料粉末が熱風発生部から前記粉末加熱室
に供給される熱風により直接加熱されるとともに、該粉
末加熱室内に設けられた撹拌手段によって撹拌される。
これにより、粉末加熱室内に導入された原料粉末は、短
時間で所定温度に均一加熱される。

【０００８】一方、成形型加熱機構では、熱風により成
形型のキャビテイ部および成形パンチが直接加熱されて
おり、粉末加熱室内で所定温度に均一加熱された原料粉
末は、この加熱されたキャビテイ部に供給されて温間成
形が行われる。

【０００９】従って、原料粉末を迅速かつ効率的に加熱
してキャビテイ部に供給することができる。また、煩雑
な保守作業が不要になり、しかも設備の大型化や複雑化
を惹起することがない。

【００１０】また、撹拌手段が、熱風発生部から供給さ
れる熱風により回転駆動される撹拌翼を備えている。こ
のため、撹拌手段専用の駆動源が不要となって、設備全
体の簡素化が一層図られる。

【００１１】また、成形型加熱機構を構成するキャビテ
イ部加熱室に成形パンチが挿入された状態で、熱風発生
部からこのキャビテイ部加熱室に熱風が供給されて前記
パンチおよびダイ等が直接加熱される。その際、キャビ
テイ部加熱室内の温度が温度センサにより検出されるた
め、成形パンチおよびダイ等を含むキャビテイ部が、所
望の温度に確実に制御される。

【００１２】しかも、原料粉末加熱機構と成形型加熱機
構とが、単一の駆動手段により一体的に移動される。従
って、該駆動手段の構成が一挙に簡素化かつ小型化され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
粉末成形用材料供給装置１０の断面概略説明図である。
この材料供給装置１０は、ホッパー１２に充填されてい
る原料粉末１４を所定温度に加熱して成形型１６に供給
するものであり、この成形型１６は、キャビテイ１８が
設けられているダイ２０を含むキャビテイ部２４と上パ
ンチ（成形パンチ）２２とを備えている。キャビテイ１
８内には、下パンチ２６が配置されている。

【００１４】材料供給装置１０は、熱風発生部３０から
の熱風により原料粉末１４を加熱するための原料粉末加
熱機構３２と、前記熱風発生部３０からの熱風により成
形型１６のキャビテイ部２４および上パンチ２２を加熱
するための成形型加熱機構３４とを備える。原料粉末加
熱機構３２と成形型加熱機構３４とは、断熱材で形成さ
れた単一の筐体３６を有しており、この筐体３６内に配
設された隔壁３８を介して粉末加熱室４０とキャビテイ
部加熱室４２とが分割形成される。

【００１５】粉末加熱室４０の上部には、熱風発生部３
０に連通する第１吐出口４４と、排気口４６と、粉末導
入手段４８とが設けられ、この排気口４６には、原料粉
末１４が外部に導出されることを阻止するためにメッシ
ュフィルタ５０が装着されている。粉末導入手段４８
は、ホッパー１２に連通する管路５２を備え、この管路
５２内には、該管路５２を開閉自在なシャッター部材５
４が配設されている。

【００１６】粉末加熱室４０内には、原料粉末１４を均
一に加熱するための撹拌手段５６が配設される。この撹
拌手段５６は、筐体３６に支持されて熱風発生部３０か
ら供給される熱風により回転駆動される撹拌翼５８を備
える。筐体３６の側部には、粉末加熱室４０内の温度を
検出するための第１温度センサ６０が固定され、この第
１温度センサ６０は、該第１温度センサ６０により検出
された温度信号に基づいて熱風発生部３０からの熱風の
温度を制御するＣＰＵ（制御手段）６２が接続されてい
る。

【００１７】筐体３６の下部には、例えば、合成皮革
（または天然皮革）で形成されたスクレーパ６４が固着
される。このスクレーパ６４には、粉末加熱室４０をダ
イ２０のキャビテイ１８に連通自在な第１開口部６６
と、キャビテイ部加熱室４２を前記キャビテイ１８に連
通可能な第２開口部６８とが形成される。

【００１８】キャビテイ部加熱室４２の上部には、熱風
発生部３０に連通する第２吐出口７０と、上パンチ２２
をこのキャビテイ部加熱室４２に挿入および離脱させる
ための孔部７２とが設けられる。筐体３６の側部には、
キャビテイ部加熱室４２内の温度を検出するための第２
温度センサ７４が固着され、この第２温度センサ７４が
ＣＰＵ６２に接続されている。

【００１９】筐体３６には、原料粉末加熱機構３２と成
形型加熱機構３４とを成形型１６に対して一体的に移動
させるための駆動手段、例えば、シリンダ７６から延在
するロッド７８が固着されている。

【００２０】このように構成される材料供給装置１０の
動作について、以下に説明する。

【００２１】先ず、図１に示すように、キャビテイ部加
熱室４２側の第２開口部６８がダイ２０のキャビテイ１
８に一致する位置に対応して筐体３６が位置決めされた
後、上パンチ２２が下降されてこの上パンチ２２が孔部
７２から前記キャビテイ部加熱室４２内に挿入する（図
２参照）。この状態で、熱風発生部３０から第１および
第２吐出口４４、７０を介して粉末加熱室４０およびキ
ャビテイ部加熱室４２に熱風が吹きこまれる。

【００２２】粉末加熱室４０では、粉末導入手段４８を
構成するシャッター部材５４が開放されて、ホッパー１
２から管路５２を介して原料粉末１４がこの粉末加熱室
４０内に所定量だけ導入される。ここで、図１に示すよ
うに、第１吐出口４４から矢印Ｃ方向に指向して熱風が
吐出されるため、撹拌手段５６を構成する撹拌翼５８が
前記熱風により矢印方向に回転駆動される。このため、
粉末加熱室４０内の原料粉末１４は、直接、熱風により
迅速かつ均一に加熱される。

【００２３】その際、粉末加熱室４０内の温度が第１温
度センサ６０により検出され、その検出信号がＣＰＵ６
２に送られる。これにより、熱風発生部３０が駆動制御
され、粉末加熱室４０内が所定温度に正確に維持され
る。

【００２４】また、第１吐出口４４から粉末加熱室４０
内に熱風が吐出される一方、この粉末加熱室４０内の空
気が、排気口４６からメッシュフィルタ５０を介して外
部に排出される。従って、粉末加熱室４０内の内部圧力
を一定に保つことができ、例えば、筐体３６が成形型１
６のダイ２０上から浮き上がることを阻止することが可
能になる。

【００２５】キャビテイ部加熱室４２では、第２吐出口
７０から吐出される熱風を介して上パンチ２２およびダ
イ２０を含むキャビテイ部２４が直接加熱される。そし
て、キャビテイ部加熱室４２内の温度が第２温度センサ
７４により検出され、その検出信号がＣＰＵ６２に送ら
れる。

【００２６】原料粉末１４、上パンチ２２およびキャビ
テイ部２４が所定温度に加熱されると、この上パンチ２
２が上昇してキャビテイ部加熱室４２から離脱する。次
いで、シリンダ７６の作用下に、筐体３６が矢印Ａ方向
に移動し、粉末加熱室４０に連通する第１開口部６６が
ダイ２０のキャビテイ１８に対応して配置される（図３
参照）。

【００２７】その際、スクレーパ６４は、成形型１６の
ダイ２０に摺接した状態で、矢印Ａ方向に摺動する。こ
のため、粉末加熱室４０内の原料粉末１４が第１開口部
６６から外部に排出されることがなく、この原料粉末１
４を前記第１開口部６６から前記キャビテイ１８に確実
に充填することができる。なお、この充填時には、熱風
発生部３０の駆動が停止されている。

【００２８】キャビテイ１８に原料粉末１４が充填され
た後、シリンダ７６を介して筐体３６が矢印Ｂ方向に移
動され、キャビテイ部加熱室４２に連通する第２開口部
６８がキャビテイ１８に対応する位置に配置される。そ
こで、図４に示すように、上パンチ２２が下降して孔部
７２および第２開口部６８を通ってキャビテイ１８内に
進入する。これにより、ダイ２０、下パンチ２６および
上パンチ２２を介して粉末成形加工が開始される。

【００２９】この粉末成形工程中、粉末加熱室４０で
は、ホッパー１２から原料粉末１４が導入されるととも
に、第１吐出口４４から熱風が吐出されており、この原
料粉末１４の加熱および保温処理が継続されている。

【００３０】成形型１６による粉末成形処理が終了する
と、上パンチ２２が上昇してキャビテイ部加熱室４２か
ら離脱した後、シリンダ７６を介して筐体３６が成形品
取出位置（図５参照）に移動される。そして、ダイ２０
が下降され、成形品８０がダイ２０上に露呈された状態
で、シリンダ７６が駆動されて筐体３６が矢印Ａ方向に
移動される。これにより、成形品８０は、筐体３６に押
し出されて成形型１６から取り出されることになる。

【００３１】この場合、本実施形態では、粉末加熱室４
０に原料粉末１４が所定量ずつ供給されるとともに、熱
風発生部３０から第１吐出口４４を介してこの粉末加熱
室４０に熱風が吐出される。このため、原料粉末１４
は、熱風により直接加熱され、従来の電気ヒータやオイ
ルヒータを用いるものに比べ、前記原料粉末１４を所定
温度に短時間で加熱することが可能になる。

【００３２】その際、粉末加熱室４０内の温度が第１温
度センサ６０で検出され、その検出結果に基づいてＣＰ
Ｕ６２が熱風発生部３０を駆動制御することにより、前
記粉末加熱室４０内の原料粉末１４を所望の温度に正確
に加熱および保温することができる。従って、簡単な構
成で、原料粉末１４を迅速かつ高精度に加熱して成形型
１６に供給することが可能になり、粉末成形作業全体の
効率化が容易に遂行されるという効果が得られる。

【００３３】さらに、粉末加熱室４０内に設けられてい
る撹拌手段５６は、第１吐出口４４から吐出される熱風
により回転駆動される撹拌翼５８を備えている。このた
め、撹拌翼５８を回転駆動するための専用の駆動源を設
ける必要がなく、原料粉末１４を均一加熱することがで
きるとともに、材料供給装置１０全体の構成が簡素化か
つ小型化されるという利点がある。

【００３４】さらにまた、筐体３６内を隔壁３８で仕切
ることにより、粉末加熱室４０とキャビテイ部加熱室４
２とが分割形成されている。従って、熱風発生部３０を
介して原料粉末１４、上パンチ２２およびキャビテイ部
２４の加熱および保温処理を遂行することができ、材料
供給装置１０全体の構成が一層簡素化かつ小型化される
ことになる。また、従来の電気ヒータやオイルヒータ等
のように、電気回路の断線やオイル漏れ等がなく、保守
作業が一挙に簡素化するという効果が得られる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る粉末成形用材料供給装置で
は、粉末加熱室に原料粉末が導入されると、熱風発生部
からの熱風により前記原料粉末が直接加熱されるととも
に、制御手段により前記熱風の温度が制御される。これ
により、原料粉末を所定の温度に短時間で加熱すること
ができ、さらに撹拌手段により前記原料粉末の均熱化が
遂行される。従って、成形型に対し所望の温度の原料粉
末を効率的に供給することが可能になる。

【００３６】しかも、熱風による直接加熱を行うため、
従来の電気ヒータやオイルヒータ等を用いるものに比
べ、保守作業が簡素化し、かつ設備全体の大型化や複雑
化を招来することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る材料供給装置の概略断
面説明図である。

【図２】前記材料供給装置を構成するキャビテイ部加熱
室に上パンチが挿入された状態の説明図である。

【図３】前記材料供給装置を構成する粉末加熱室からキ
ャビテイに原料粉末を供給する際の説明図である。

【図４】前記キャビテイに前記原料粉末が供給された
後、成形型により成形を行う際の説明図である。

【図５】前記成形型による成形終了後に成形品を取り出
す際の説明図である。

【符号の説明】

１０…材料供給装置 １２…ホッパー １４…原料粉末 １６…成形型 １８…キャビテイ ２０…ダイ ２２…上パンチ ２４…キャビテイ
部 ２６…下パンチ ３０…熱風発生部 ３２…原料粉末加熱機構 ３４…成形型加熱
機構 ３６…筐体 ４０…粉末加熱室 ４２…キャビテイ部加熱室 ４４、７０…吐出
口 ４６…排気口 ４８…粉末導入手
段 ５０…メッシュフィルタ ５６…撹拌手段 ５８…撹拌翼 ６０、７４…温度
センサ ６２…ＣＰＵ ６４…スクレーパ ７２…孔部 ７６…シリンダ ８０…成形品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料粉末を所定温度に加熱して成形型に供
   給するための粉末成形用材料供給装置であって、 熱風発生部からの熱風により前記原料粉末を加熱するた
   めの原料粉末加熱機構と、 前記熱風発生部からの熱風により前記成形型のキャビテ
   イ部および成形パンチを加熱するための成形型加熱機構
   と、 を備え、 前記原料粉末加熱機構は、前記熱風発生部に連通しかつ
   前記キャビテイ部に開放自在な粉末加熱室と、 前記粉末加熱室内に前記原料粉末を導入する粉末導入手
   段と、 前記粉末加熱室内で前記原料粉末を均一に加熱するため
   の撹拌手段と、 前記粉末加熱室内の温度を検出して前記熱風発生部から
   の熱風の温度を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする粉末成形用材料供給装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の材料供給装置において、前
   記撹拌手段は、前記熱風発生部から供給される熱風によ
   り回転駆動される撹拌翼を備えることを特徴とする粉末
   成形用材料供給装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の測定装置において、前記成
   形型加熱機構は、前記熱風発生部に連通するとともに、
   前記キャビテイ部を構成するパンチが挿入・離脱自在な
   キャビテイ部加熱室と、 前記キャビテイ部加熱室内の温度を検出する温度センサ
   と、 を備えることを特徴とする粉末成形用材料供給装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の材料供給装置において、前
   記原料粉末加熱機構と前記成形型加熱機構とを、前記成
   形型に対して一体的に移動させるための単一の駆動手段
   を備えることを特徴とする粉末成形用材料供給装置。