JPH09239596A - 粉末充填方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原料粉末を成形型内に効率的かつ確実に供給す
るとともに、振動による装置自体への影響を回避するこ
とを可能にする。 【解決手段】粉末充填装置１０は、原料粉末加熱機構３
２側に設けられており、成形型１６のキャビテイ１８内
で原料粉末１４を直接振動させるための振動針群６０
と、この振動針群６０を上下動させるための移動手段６
２と、前記振動針群６０に振動を付与するための振動源
６４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、原料粉末を成形型
に充填して成形するための粉末充填方法および装置に関
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、成形後に焼結処理を
施す場合が多く、このため、密度の均一な粉末成形体を
得ることが望まれている。

【０００３】そこで、特開平７−１６４１９３号公報に
開示されているように、原料粉末供給装置である粉末シ
ューボックスに振動を与える状態で、この粉末シューボ
ックスから金型のキャビテイに粉末を供給するようにし
た粉末成形体の製造方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、粉末シューボックス自体を振動させるた
め、この粉末シューボックス内の原料粉末を確実に振動
させることができず、前記原料粉末の振動効率が低いと
いう問題が指摘されている。しかも、キャビテイ形状、
すなわち製品形状によっては、局部的に原料粉末が充填
し難いおそれがあるが、この原料粉末を間接的に振動さ
せる上記粉末シューボックス振動構造では、十分に対応
することができない。

【０００５】さらに、粉末シューボックスが金型上で摺
動する際、原料粉末が不要に外部に排出されることを阻
止するために、通常、スクレーパを用いているが、前記
粉末シューボックス自体を振動させることにより、前記
スクレーパにずれが生じたり、カジリによる磨耗が発生
するという不具合がある。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、原料粉末を成形型内に効率的かつ確実に供給する
とともに、振動による装置自体への影響を回避すること
が可能な粉末充填方法および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、本発明は、原料粉末供給装置から成形型内に原料
粉末を供給する際に、この成形型内に振動部材を配置し
た状態で、前記振動部材の振動作用下に該原料粉末を直
接振動させる。このため、成形型内に原料粉末が充填し
難い部位が局部的に存在しても、この成形型内に前記原
料粉末を確実かつ均等に充填して高品質な粉末成形体を
得ることができる。また、この振動時に、振動部材を上
下動させることにより、原料粉末の充填作業が一層効率
的に遂行される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
粉末充填装置１０を組み込む原料粉末供給装置１１の断
面概略説明図である。この原料粉末供給装置１１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２２とを備えている。キ
ャビテイ１８内には、下パンチ２６が配置されている。

【０００９】原料粉末供給装置１１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。

【００１０】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
（図示せず）が配設されている。

【００１１】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。

【００１２】粉末充填装置１０は、原料粉末加熱機構３
２側に設けられており、成形型１６のキャビテイ１８内
で原料粉末１４を直接振動させるための振動針群（振動
部材）６０と、この振動針群６０を上下動させるための
移動手段６２と、前記振動針群６０に振動を付与するた
めの振動源（振動発生部）６４とを備える。

【００１３】図１および図２に示すように、移動手段６
２は、筐体３６上に固着されるシリンダ６６を備え、こ
のシリンダ６６から延在するロッド６６ａが振動源６４
内に挿入される。振動源６４内には、揺動部材６８が軸
７０を中心に揺動自在に配設されており、この揺動部材
６８の一片７２にロッド６６ａの先端が係合するととも
に、この揺動部材６８の他片７４にロッド、例えば鋼管
７６が連結される。

【００１４】鋼管７６の下端には、支持台７７が固定さ
れる。この支持台７７には、振動針群６０を構成する複
数の振動針６０ａが設けられており、前記振動針６０ａ
は、キャビテイ１８の形状に対応して長さや配置状態等
が設定されている。

【００１５】筐体３６の下部には、例えば、合成皮革や
天然皮革で形成されたスクレーパ７８が固着される。こ
のスクレーパ７８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８０ａ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８０ｂとが形成される。キャビテイ部加熱室４
２の上部には、熱風発生部３０に連通する第２吐出口８
２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８４とが設けられる。

【００１６】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８６から延在
するロッド８８が固着されている。

【００１７】次に、粉末充填装置１０の動作について、
原料粉末供給装置１１との関連で以下に説明する。

【００１８】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８０ｂがダイ２０のキャビテイ
１８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８４から前記キャビテイ部加熱室４２内に挿入される
（図３参照）。この状態で、熱風発生部３０から第１お
よび第２吐出口４４、８２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。

【００１９】粉末加熱室４０では、ホッパー１２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、熱風により迅速かつ均一に
直接加熱される。

【００２０】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。

【００２１】一方、キャビテイ部加熱室４２では、第２
吐出口８２から吐出される熱風を介して上パンチ２２と
ダイ２０を含むキャビテイ部２４とが直接加熱される。
そして、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２２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８６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８０ａが
ダイ２０のキャビテイ１８に対応して配置される（図４
参照）。

【００２２】その際、移動手段６２を構成するシリンダ
６６が駆動され、ロッド６６ａが、図２中、矢印Ｘ１方
向に移動すると、このロッド６６ａに係合する揺動部材
６８が軸７０を中心に矢印Ｙ１方向に揺動する。このた
め、他片７４に連結された鋼管７６が下方に変位し、支
持台７７と一体的に振動針群６０が下降して前記振動針
群６０が成形型１６のキャビテイ１８内に配置される
（図４参照）。そこで、振動源６４が駆動されると、振
動針群６０は、成形型１６のキャビテイ１８内で原料粉
末１４を直接振動させる。

【００２３】この場合、本実施形態では、原料粉末１４
が、キャビテイ１８内で直接振動されてこのキャビテイ
１８内に充填されることになる。このため、原料粉末１
４の振動効率が向上するとともに、特にキャビテイ１８
内に前記原料粉末１４が充填し難い部位が局部的に存在
しても、該原料粉末１４を前記キャビテイ１８内に確実
かつ均等に充填することができる。これにより、高品質
な粉末成形体を効率的に成形することが可能になるとい
う効果が得られる。

【００２４】しかも、粉末充填装置１０は、キャビテイ
１８内の原料粉末１４を直接振動させるため、筐体３６
全体を振動させるものに比べ、原料粉末供給装置１１に
振動の影響を与えることがない。特に、スクレーパ７８
にずれが生じたり、このスクレーパ７８にカジリによる
磨耗が発生することを阻止することができる。

【００２５】また、振動針群６０をキャビテイ１８内で
振動させる時に、移動手段６２を構成するシリンダ６６
の作用下に前記振動針群６０を上下動させることが可能
になる。これによって、キャビテイ１８内への原料粉末
１４の充填作業が、一層効率的かつ確実に遂行されると
いう利点がある。

【００２６】キャビテイ１８に原料粉末１４が充填され
た後、シリンダ６６の作用下に振動針群６０が上昇され
てキャビテイ１８から離脱する。そして、シリンダ８６
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８０ｂがキャビテイ
１８に対応する位置に配置される。そこで、図５に示す
ように、上パンチ２２が下降して孔部８４および第２開
口部８０ｂ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（図５参照）。

【００２７】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。

【００２８】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８６を介して筐体３６が成形品
取出位置（図６参照）に移動される。そして、ダイ２０
が下降され、成形品９０がダイ２０上に露呈された状態
で、シリンダ８６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９０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。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る粉末充填方法および装置で
は、原料粉末供給装置から成形型内に原料粉末を供給す
る際に、この成形型内に配置された振動部材の振動作用
下に該原料粉末が直接振動される。このため、成形型内
に原料粉末が充填し難い部位が局部的に存在しても、こ
の成形型内に前記原料粉末を確実かつ均等に充填するこ
とができる。これにより、例えば、スクレーパ等にずれ
が生じたり、カジリによる磨耗が発生することを阻止す
るとともに、簡単な構成で、高品質な粉末成形体を効率
的に得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る粉末充填装置を組み込
む原料粉末供給装置の概略断面説明図である。

【図２】前記粉末充填装置の概略斜視説明図である。

【図３】前記原料粉末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４】前記粉末充填装置を構成する振動針群がキャビ
テイ内に配置されて原料粉末を充填する際の説明図であ
る。

【図５】前記キャビテイ内に前記原料粉末が充填された
後、成形型により成形を行う際の説明図である。

【図６】前記成形型による成形加工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…粉末充填装置 １１…原料粉末供
給装置 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、８２…吐出
口 ６０…振動針群 ６２…移動手段 ６４…振動源 ６６…シリンダ ６８…揺動部材 ７６…鋼管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料粉末供給装置から成形型内に原料粉末
   を充填して成形するための粉末充填方法であって、 前記成形型内に前記原料粉末を供給する際に、該成形型
   内に振動部材を配置して前記振動部材の振動作用下に該
   原料粉末を直接振動させて充填することを特徴とする粉
   末充填方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の粉末充填方法において、前
   記振動部材は、上下動しながら振動することを特徴とす
   る粉末充填方法。
3. 【請求項３】原料粉末供給装置から成形型内に原料粉末
   を充填して成形するための粉末充填装置であって、 前記成形型内で前記原料粉末を直接振動させるための振
   動部材と、 前記振動部材を上下動させるための移動手段と、 前記振動部材に振動を付与するための振動発生部と、 を備えることを特徴とする粉末充填装置。