JP2000063909A - 粉末圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧延ロールの有効噛込み角により決定される
板厚以下の薄板状の粉末圧延素材を、所望の密度で幅方
向に均一厚さで製造できるようにする。 【解決手段】 互いに水平方向に所定の噛込み間隔を保
持して回転駆動される左右一対の圧延ロール１，２間の
粉溜り３に供給される粉末１００を、圧延ロール１，２
の外周面１ａ，２ａ間で薄板状に圧延する。一方の圧延
ロール１の粉溜り３側の上部外周面１ａに、粉溜り３に
供給される粉末１００が堰き止められる堰板６の先端部
６ａを圧延ロール１の軸方向に沿って密接させて設け
る。堰板６の先端部６ａに圧延する薄板２００の板幅寸
法に応じた粉末供給間隙７を形成し、粉溜り３に供給さ
れる粉末１００の供給量を、圧延ロール１，２間の有効
噛込み角に応じて決定される噛込み基準レベルの粉引込
み高さ以下の範囲内に規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば金属、セラ
ミックスあるいは樹脂等からなる薄板の製造に用いられ
る粉末圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の粉末圧延機においては、
例えば図６及び図７に示すように、互いに水平方向に所
定の噛込み間隔ｔを保持して回転駆動される左右一対の
圧延ロール１，２を対峙させて配置し、該圧延ロール
１，２間の粉溜り３の上方に、例えば金属、セラミック
スまたは樹脂等の成形素材としての粉末１００が供給さ
れるホッパ等の粉末供給装置４を配置するとともに、こ
の粉末供給装置４から粉溜り３に自然に落下供給される
粉末１００を圧延ロール１，２の外周面１ａ，２ａ間で
圧延して、板状の粉末圧延素材２００を製造してなる構
成を有するものがあり、この粉末圧延素材２００は、必
要に応じて加熱炉等にて焼結されて薄板成形品として利
用されている。また、一方の圧延ロール１は、粉末圧延
機の外部フレームＧに固定的に配置されているととも
に、他方の圧延ロール２は、例えばピストン・シリンダ
等の荷重付加装置５を介して粉末圧延機の外部フレーム
Ｇに移動可能に配置され、この荷重付加装置５の駆動制
御により、圧延ロール１，２間の噛込み間隔ｔ、すなわ
ち、粉末圧延素材２００の板厚に応じた圧延荷重Ｆの調
整を行っている。

【０００３】ところで、このような粉末圧延機は、図８
に示すように、圧延ロール１，２間で粉末１００を引き
込む有効噛込み角、すなわち、各々の圧延ロール１，２
の回転軸心Ｏ１，Ｏ２間を結ぶ線Ｏ１−Ｏ２に対する開
き角（約７〜１５°）α１，α２が、各々の圧延ロール
１，２のロール径Ｒ１，Ｒ２に関係なく常に略一定であ
ることが知られている。また、このときの粉末１００の
供給量、すなわち、有効圧下量Ｐは、有効噛込み角α
１，α２により決定される各々の圧延ロール１，２のロ
ール径Ｒ１，Ｒ２方向における外周面１ａ，２ａ上の交
点Ｑ１，Ｑ２との相互間隔Ｌと粉末圧延素材２００の厚
さ寸法Ｔ（Ｔ＝ｔ）との差（Ｐ＝Ｌ−Ｔ）で決められ
る。さらに、圧延ロール１，２間の粉溜り３に溜った粉
末１００は、有効噛込み角α１，α２に応じて決定され
る各々の圧延ロール１，２の外周面１ａ，２ａ上の交点
Ｑ１，Ｑ２を結ぶ線Ｑ１−Ｑ２を噛込み基準レベルＶと
する粉引込み高さＨの範囲で引き込まれる。

【０００４】したがって、一般的には、粉末圧延素材２
００を製造する場合、粉末圧延素材２００の厚さ寸法Ｔ
と密度が予め設定されると、粉末圧延素材２００の厚さ
寸法Ｔに対しては、圧延ロール１，２間の噛込み間隔
ｔ、すなわち、荷重付加装置５の駆動制御により圧延ロ
ール１，２間の圧延荷重Ｆを調節する一方、密度に対し
ては、各々の圧延ロール１，２のロール径Ｒ１，Ｒ２を
選定することにより行われているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の粉末圧延機にあっては、特に、圧延ロール１，
２の有効噛込み角α１，α２により決定される板厚以下
の粉末圧延素材２００を製造しようとする場合、圧延ロ
ール１，２間の噛込み間隔ｔを小さく調節することによ
り行われるものであるが、単に、圧延ロール１，２間の
噛込み間隔ｔを小さくするだけでは、粉末１００の有効
圧下量Ｐが大きくなって粉末１００が過剰に供給される
ために、密度が異常に増大してしまう。また、圧延荷重
Ｆが異常に増大することにより、これによって、粉末１
００の圧延が不能になってしまうために、圧延ロール
１，２間の噛込み間隔ｔを必然的に大きくしなければな
らず、その結果、溝板状の粉末圧延素材２００を圧延す
ることは不可能であった。

【０００６】また、圧延ロール１，２のロール径Ｒ１，
Ｒ２の小さいものを選定すれば、粉末１００の有効圧下
量Ｐを小さくすることができるために有効ではあるが、
これにより、圧延ロール１，２の強度が低下し、圧延ロ
ール１，２が圧延荷重Ｆに抗し切れずに互いに離間する
方向に反って変形し易いために、幅方向に均一厚さの薄
板状の粉末圧延素材２００を精度良く製造することはで
きない。

【０００７】さらに、粉末圧延素材２００を目的とする
板幅寸法に製造するに際しては、幅寸法の異なる粉末供
給装置４に取換えることにより行っているために、作業
性が悪く、製造コストも大きくなる。

【０００８】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
もので、圧延ロール間の有効噛込み角により決定される
板厚以下の薄板状の粉末圧延素材を所望の密度で幅方向
に均一厚さで製造することができるようにした粉末圧延
機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、粉末圧延機に係るものであって、請
求項１に記載の発明は、互いに水平方向に所定の噛込み
間隔を保持して回転駆動される左右一対の圧延ロールを
対峙させて配置し、該圧延ロール間の粉溜りに供給され
る粉末を、前記圧延ロールの外周面間で薄板状に圧延し
てなる粉末圧延機において、前記一方の圧延ロールの粉
溜り側の上部外周面に、該粉溜りに供給される粉末が堰
き止められる堰板の先端部を前記圧延ロールの軸方向に
沿って密接させて設けるとともに、該堰板の先端部に圧
延する薄板の板幅寸法に応じた粉末供給間隙を形成し
て、前記圧延ロール間の粉溜りに供給される粉末の供給
量を、前記圧延ロール間の有効噛込み角に応じて決定さ
れる噛込み基準レベルの粉引込み高さ以下の範囲内に規
制してなることを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、堰板を取換え可能にしたことを特徴と
するものである。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、堰板にバイブレータを接続し
たことを特徴とするものである。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１または
３に記載の発明において、堰板の先端部に形成される粉
末供給間隙の幅寸法を圧延する薄板の板幅寸法に応じて
調整可能にしたことを特徴とするものである。

【００１３】すなわち、本発明の粉末圧延機は、上記の
構成を採用することにより、請求項１に記載の発明で
は、一方の圧延ロールの粉溜り側の上部外周面に、該粉
溜りに供給される粉末が堰き止められる堰板の先端部を
圧延ロールの軸方向に沿って密接させて設け、堰板の先
端部に圧延する薄板の板幅寸法に応じた粉末供給間隙を
形成して、圧延ロール間の粉溜りに供給される粉末の供
給量を、圧延ロール間の有効噛込み角に応じて決定され
る噛込み基準レベルの粉引込み高さ以下の範囲内に規制
してなるために、圧延ロール間の粉溜りへの粉末の供給
量が圧延する薄板の板幅寸法に応じて規制され、従前の
ような密度の異常な増大が防止される。これにより、圧
延ロール間の有効噛込み角により決定される板厚以下の
所望の幅寸法の薄板状の粉末圧延素材を所望の密度で製
造することが可能になる。

【００１４】しかも、圧延ロール間の有効噛込み角によ
り決定される板厚以下の粉末圧延素材を製造する際、圧
延ロールのロール径を小さくする必要がない。

【００１５】請求項２に記載の発明では、堰板を取換え
可能にしてなるために、圧延する薄板の板幅寸法に応じ
て堰板を容易に取換えることができる。

【００１６】請求項３に記載の発明では、堰板にバイブ
レータを接続してなるために、堰板を振動させることに
より、粉末供給間隙からの圧延ロール間の粉溜りへの粉
末の供給が円滑となり、粉末の供給ムラが防止される。

【００１７】請求項４に記載の発明では、堰板の先端部
に形成される粉末供給間隙を圧延する薄板の板幅寸法に
応じて調整可能にしてなるために、圧延する薄板の板幅
寸法に応じた粉末供給間隙の調整が堰板を取換えること
なく行える。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
から図５に示す図面に基づいて詳細に説明する。なお、
本発明に係る図示の実施形態において、図６から図８に
示す従来構造の粉末圧延機と構成が重複する部分は同一
符号を用い、その説明は省略する。

【００１９】図１から図３は、本発明に係る粉末圧延機
の第１の実施形態を示す。この粉末圧延機は、図示しな
い駆動系により回転駆動される左右一対の圧延ロール
１，２が互いに水平方向に所定の噛込み間隔ｔを保持し
て対峙するように配置されている。

【００２０】そして、これら圧延ロール１，２の左右両
側部には、粉溜り３を形成する一対の側板３１，３１が
配置され、これら両側板３１，３１で形成される粉溜り
３の上方には、粉末供給装置４が配置されている。この
粉末供給装置４は、例えば図示しない駆動系により駆動
されるベルトコンベヤ４１からなり、このベルトコンベ
ヤ４１のスチールベルト４２上に落下供給される成形素
材としての粉末、例えば金属、セラミックスまたは樹脂
等の成形素材としての粉末１００（図示の実施形態では
金属粉末）を圧延ロール１，２間の粉溜り３に定量供給
し、回転する圧延ロール１，２の外周面１ａ，２ａ間で
薄板状に圧延して、所定の厚さの粉末圧延素材２００を
製造するようにした構成を有する。

【００２１】また、一方の圧延ロール１は、粉末圧延機
の外部フレームＧに固定的に配置され、他方の圧延ロー
ル２は、例えばピストン・シリンダ等の圧延荷重付加装
置５を介して粉末圧延機の外部フレームＧに移動可能に
配置されているとともに、この圧延荷重付加装置５の駆
動制御による圧延ロール２の移動調整により、圧延ロー
ル１，２間の噛込み間隔ｔ、すなわち、粉末圧延素材２
００の板厚に応じた圧延荷重Ｆの調整が行われるように
なっている。

【００２２】さらに、圧延ロール１の粉溜り３側の上部
外周面１ａには、粉末供給装置４から圧延ロール１，２
間の粉溜り３に供給される粉末１００を堰き止めるよう
にした堰板６の下端側先端部６ａが圧延ロール１の軸方
向Ｘに沿って密接して設けてあり、この堰板６は、粉末
圧延機の外部フレームＧに吊支状態で取換え可能に固定
されている。そして、堰板６の先端部６ａの中央部に
は、粉末供給間隙７が形成されていて、この粉末供給間
隙７は、圧延する薄板状の粉末圧延素材２００の板幅寸
法Ｗに応じた幅寸法Ｗ１に形成されている。

【００２３】堰板６には、振動を付与するバイブレータ
８が接続され、このバイブレータ８は、粉末圧延機の外
部フレームＧに取り付けられているとともに、振動数及
び振幅を調節する振動調節器９に接続されている。

【００２４】また、圧延ロール１，２間には、必要に応
じて直流又は交流の電源１０を接続し、圧延ロール１，
２による加熱圧延を行えるようにしても良い。

【００２５】ところで、バイブレータ８は、圧延ロール
２との干渉を避けるために、堰板６の上端側の高い位置
に接続され、堰板６が薄板である場合には、バイブレー
タ８による振動が堰板６の先端部６ａ側に正確に伝達で
きなくなる可能性がある。このため、堰板６は、厚板か
らなるとともに、その上端部６ｂ側に溝状の薄肉部Ｕを
圧延ロール１，２の軸方向Ｘに沿う幅方向に設けること
により、堰板６の先端部６ａ側に円滑な振動が伝達され
るような形態を有する。

【００２６】図４及び図５は、本発明に係る粉末圧延機
の第２の実施形態を示し、上記第１の実施形態における
堰板６に改良を施してなるものである。この堰板６は、
圧延ロール１，２の左右両側部に設けられる一対の側板
３１，３１間の軸方向Ｘの全長に亘って配置される基板
６１と、この基板６１の左右両側部に軸方向Ｘに沿って
スライド自在に配置される一対の幅調整板６２，６２と
で構成されている。そして、基板６１の下端側先端部６
１ａには、粉末供給間隙７１が軸方向Ｘの全長に亘って
形成されている一方、各々の幅調整板６２の下端側先端
部６２ａは、圧延ロール１の外周面１ａに密接させて配
置されている。そして、各々の幅調整板６２は、図４及
び図５に２点鎖線及び矢印Ｙで示すように、軸方向Ｘに
沿ってスライドさせることにより、基板６１の粉末供給
間隙７１を目的とする粉末圧延素材２００の板幅寸法Ｗ
に応じた幅寸法Ｗ１に調整可能にしてなるものである。

【００２７】次に、上記形態例の作用を説明する。上記
した本発明に係る粉末圧延機によれば、圧延ロール１，
２間の有効噛込み角α１，α２により決定される板厚以
上の粉末圧延素材２００を製造する場合には、堰板６を
取り除いた状態で行われる。

【００２８】一方、圧延ロール１，２間の有効噛込み角
α１，α２により決定される板厚以下の粉末圧延素材２
００を製造する場合には、堰板６を目的とする粉末圧延
素材２００の板幅寸法Ｗに応じた幅寸法Ｗ１からなる粉
末供給間隙７に選定し、この堰板６を圧延ロール１の外
周面１ａに密接させて配置するとともに、その先端部６
ａに形成した粉末供給間隙７を通して、粉末供給装置４
からの粉末１００を圧延ロール１，２間の粉溜り３に供
給することにより行われる。これにより、粉末１００の
供給量を、圧延ロール１，２間の有効噛込み角α１，α
２に応じて決定される噛込み基準レベルＶの粉引込み高
さＨ以下の範囲内に規制することにより、従来では圧延
が不可能であった薄板を、所望の密度と所望の板幅寸法
Ｗで圧延することができる。

【００２９】なお、本発明は、上記の実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変更を加え得ることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る粉末
圧延機は、請求項１に記載の発明において、一方の圧延
ロールの粉溜り側の上部外周面に、粉溜りに供給される
粉末が堰き止められる堰板の先端部を圧延ロールの軸方
向に沿って密接させて設け、堰板の先端部に圧延する薄
板の板幅寸法に応じた粉末供給間隙を形成して、圧延ロ
ール間の粉溜りに供給される粉末の供給量を、圧延ロー
ル間の有効噛込み角に応じて決定される噛込み基準レベ
ルの粉引込み高さ以下の範囲内に規制してなることか
ら、圧延ロール間の粉溜りへの粉末の供給量が圧延する
薄板の板幅寸法に応じて規制され、従前のような密度の
異常な増大を防止することができ、これにより、圧延ロ
ールの有効噛込み角により決定される板厚以下の薄板状
の粉末圧延素材を製造することができるという効果があ
る。

【００３１】しかも、圧延ロール間の有効噛込み角によ
り決定される板厚以下の薄板状の粉末圧延素材を製造す
る際、圧延ロールのロール径を小さくする必要がないた
め、ロール径の大きな圧延ロールを使用することができ
る。これにより、幅方向に均一厚さの粉末圧延素材を所
望の密度で製造することができるという効果がある。

【００３２】請求項２に記載の発明は、堰板を取換え可
能にしてなるために、圧延する薄板の板幅寸法に応じて
堰板を容易に取換えることができるという効果がある。

【００３３】請求項３に記載の発明は、堰板にバイブレ
ータを接続してなるために、堰板を振動させることによ
り、粉末供給間隙からの圧延ロール間の粉溜りへの粉末
の供給が円滑となり、粉末の供給ムラを防止することが
できるという効果がある。

【００３４】請求項４に記載の発明では、堰板の先端部
に形成される粉末供給間隙の幅寸法を圧延する薄板の板
幅寸法に応じて調整可能にしてなるために、圧延する薄
板の板幅寸法に応じた粉末供給間隙の調整が堰板を取換
えることなく行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉末圧延機における第１の実施形
態の全体構成を示す概略的側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向から見た概略的要部平
面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線矢視方向から見た概略的要部説
明図である。

【図４】本発明に係る粉末圧延機における第２の実施形
態を示す概略的説明図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ線矢視方向から見た概略的要部平
面図である。

【図６】従来の粉末圧延機の全体構成を示す概略的側面
図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ線矢視方向から見た概略的平面図
である。

【図８】圧延ロール間の有効噛込み角に応じて決定され
る噛込み基準レベル及び粉引込み高さの関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 圧延ロール １ａ 外周面 ２ 圧延ロール ２ａ 外周面 ３ 粉溜り ４ 粉末供給装置 ６ 堰板 ６ａ 先端部 ７ 粉末供給間隙 ８ バイブレータ １００ 粉末 ２００ 粉末圧延素材 Ｈ 粉引込み高さ ｔ 噛込み間隔 Ｖ 噛込み基準レベル Ｗ 粉末圧延素材の板幅寸法 Ｗ１ 粉末供給間隙の幅寸法 α１ 有効噛込み角 α２ 有効噛込み角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 智俊 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K018 CA02 CA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに水平方向に所定の噛込み間隔を保
   持して回転駆動される左右一対の圧延ロールを対峙させ
   て配置し、該圧延ロール間の粉溜りに供給される粉末
   を、前記圧延ロールの外周面間で薄板状に圧延してなる
   粉末圧延機において、前記一方の圧延ロールの粉溜り側
   の上部外周面に、該粉溜りに供給される粉末が堰き止め
   られる堰板の先端部を前記圧延ロールの軸方向に沿って
   密接させて設けるとともに、該堰板の先端部に圧延する
   薄板の板幅寸法に応じた粉末供給間隙を形成して、前記
   圧延ロール間の粉溜りに供給される粉末の供給量を、前
   記圧延ロール間の有効噛込み角に応じて決定される噛込
   み基準レベルの粉引込み高さ以下の範囲内に規制してな
   ることを特徴とする粉末圧延機。
2. 【請求項２】 堰板を取換え可能にしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の粉末圧延機。
3. 【請求項３】 堰板にバイブレータを接続したことを特
   徴とする請求項１または２に記載の粉末圧延機。
4. 【請求項４】 堰板の先端部に形成される粉末供給間隙
   の幅寸法を圧延する薄板の板幅寸法に応じて調整可能に
   したことを特徴とする請求項１または３に記載の粉末圧
   延機。