JP2015221458A

JP2015221458A - 攪拌フィードシュー及び粉体圧縮成形機

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Publication number: JP2015221458A
Application number: JP2015157020A
Authority: JP
Inventors: 小根田　好次; Yoshiji Oneda; 好次小根田; 秀寛二瓶; Hidehiro Nihei
Original assignee: Kikusui Seisakusho Ltd
Current assignee: Kikusui Seisakusho Ltd
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2015-12-10

Abstract

【課題】攪拌フィードシュー内での粉体の流動性を改善すること、並びに臼孔内への粉体の充填性の改善及び攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間からの粉体漏れを防止することを実現する。【解決手段】臼孔を有する少なくとも一つの臼と、この臼の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューＦにおいて、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根Ｆ１1、Ｆ１２と、この攪拌羽根を収容するハウジングＦ２と、このハウジングＦ２内に気体を流通させるための気体流通手段Ｆ６とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、粉体を圧縮して錠剤、食品、又は電子部品等を成形するための粉体圧縮成形機に用いられ、粉体を攪拌して臼孔内に充填する攪拌フィードシュー、及びこのような攪拌フィードシューを備えた粉体圧縮成形機に関する。

従来より、粉体の臼への充填を均一化するために、粉体を攪拌して臼に供給する攪拌フィードシューを備えた粉体圧縮成形機が知られている。攪拌フィードシューは、互いに反対方向に回転する攪拌羽根をハウジング内に収納し、そのハウジング内で粉体を攪拌しながら、攪拌羽根の下を通過する各臼に粉体を充填して、各臼毎に均等な充填量となるようにするものである。前記攪拌羽根は、回転盤から浮いた状態で回転するように、ハウジング内に取り付けてある（例えば、特許文献１を参照）。

しかして、特に粒子が細かい粉体を臼孔内に充填する際には、粉体が塊になる等して粉体の流動性が低くなる場合があり、そのため、臼孔内に粉体の充填性が悪くなるという問題や、ハウジング内の回転盤の回転方向下流側に粉体がたまり、攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間から粉体が漏れるという問題があった。

登録実用新案公報第３０５２２８３号

本発明は以上の点に着目し、攪拌フィードシュー内での粉体の流動性を改善すること、並びに臼孔内への粉体の充填性の改善及び攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間からの粉体漏れを防止することを目的とする。

すなわち、本発明に係る攪拌フィードシューは、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングと、このハウジング内に気体を流通させるための気体流通手段とを有することを特徴とする。

具体的には、本発明に係る攪拌フィードシューは、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングとを備え、前記ハウジング内の底面から気体を吹き出すための吹出孔部を備え、前記吹出孔部から気体が吹き出されることにより、前記ハウジングの内部空間に気体を流通させることに特徴を有する。

そして、本発明に係る攪拌フィードシューは、前記ハウジング内の気体を前記ハウジング内で循環させるものであってもよい。

そして、前記攪拌フィードシューを備える粉体圧縮成形機であって、前記粉体圧縮成形機が、前記ハウジング内の気体を排出する排出部を備え、前記排出部から排出される気体を前記ハウジング内に戻すことにより、前記ハウジング内の気体を循環させるものであってもよい。

このようなものであれば、前記気体流通手段によってハウジング内に気体を流通させることにより、粉体はハウジング内の気体の流れによっても攪拌される。従って、粉体の流動性がさらに改善し、臼孔内への粉体の充填性を改善でき、また、攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間からの粉体漏れを防止できる。さらに、気体をハウジング内に流通させることにより、攪拌羽根の回転がスムーズになり、攪拌羽根の回転だけでは流動しない粉体をも流動させられる。

ここで、本発明の「テーブル」は、臼孔を備えた臼を配置してなるものでもよく、臼孔として機能する孔を直接穿設するものでもよい。

気体流通手段は、ハウジング内に気体を流通させるものであればどのようなものであってもよいが、ハウジング内、又はハウジング内及び粉体供給機構の領域内で気体を循環さハウジング内に気体を流通させる構成が好ましい。

また、ハウジング内に気体を常に流通させる必要はなく、臼孔内への粉体の充填性を確認しながら、又は所定時間ごとに気体をハウジング内に流通させてもよい。

また、このような攪拌フィードシューを簡単な構成で実現するための構成の一例として、本発明に係る攪拌フィードシューが、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングとを備え、前記ハウジングが、少なくとも、前記ハウジング内に気体を吹き出すための吹出孔部と、前記ハウジング外に気体を排出する第１の空気流通口と、前記第１の空気流通口から排出される気体を流通させる気体経路と、前記気体経路を流通する気体を前記ハウジング内に供給するための第２の空気流通口とを備え、前記第１の空気流通口から排出される気体を前記ハウジング内に戻すことにより、前記ハウジング内の気体を循環させるものが挙げられる。

また、前記気体流通手段が、前記ハウジング内において、気体を上方に送り出すための第１の気体流通用羽根と、この第１の気体流通用羽根を介して送り出された気体を流通させるための気体経路と、この気体経路内を流通した気体を下方に送り出すための第２の気体流通用羽根とを備えるものが挙げられる。このような構成であれば、前記ハウジング内、又は前記ハウジング内及び粉体供給機構の領域内において気体が循環し、粉体の流動性を改善できる。

また、このような攪拌フィードシューにおいて、ハウジング内に外部から気体を導入させるための具体的な構成の一例として、ハウジング内に流通させるための気体を外部から供給するための気体供給路と、この気体供給路から前記ハウジング内に気体を導入するための吹出孔部とを備えるものが挙げられる。

さらに、前記ハウジング内の圧力変化による粉体の臼孔内への充填性への影響を抑制するための構成の一例として、前記ハウジング内の圧力を検知するための圧力センサと、この圧力センサから出力される圧力信号の入力を受け付け前記ハウジング内の圧力を調節するための圧力制御機構とを備えるものが挙げられる。粉体供給部から前記ハウジング内に粉体が供給されると、前記ハウジング内の圧力が変化するが、上述した圧力制御機構により前記ハウジング内の圧力を調節すれば、ハウジング内の圧力を所定範囲内に保つことができる。

そして、上述したような攪拌フィードシューを備えている粉体圧縮成形機であれば、粉体の流動性がさらに改善し、臼孔内への粉体の充填性を改善でき、また、攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間からの粉体漏れを防止できる。さらに、気体をハウジング内に流通させることにより、攪拌羽根の回転がスムーズなものになり、攪拌羽根の回転だけでは流動しない粉体をも流動させられる。

具体的には、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構と、臼孔内に粉体を充填する攪拌フィードシューとを備え、前記攪拌フィードシューが、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングとを備え、前記ハウジングが、少なくとも前記ハウジング内の底面から気体を吹き出すための吹出孔部を備え、前記吹出孔部から気体が吹き出されることにより、前記ハウジングの内部空間に気体を流通させる粉体圧縮成形機であって、当該粉体圧縮成形機が、前記ハウジング内の気体を排出する排出部を備え、前記排出部から排出される気体を前記ハウジング内に戻すことにより、前記ハウジング内の気体を循環させる粉体圧縮成形機が挙げられる。

なお、本発明において、「粉体」とは、微小個体の集合体を示す概念であり、いわゆる顆粒等の粒体の集合体と、粒体より小なる形状の粉末とを含む。

本発明の攪拌フィードシューの構成によれば、ハウジング内部の粉体の流動性がさらに改善されるので、臼孔内への粉体の充填性を改善でき、また、攪拌フィードシューと回転盤の盤面との間からの粉体漏れを防止できる。

本発明の第一の実施形態に係る粉体圧縮成形機の全体構成を示す断面図。同実施形態の攪拌フィードシューの取付状態を拡大して示す一部省略平面図。同実施形態の攪拌フィードシューを示す全体斜視図。同実施形態の攪拌フィードシューを示す平面図。図４におけるｘ−ｘ断面図。同実施形態の攪拌フィードシューの気体流通用羽根を示す斜視図。同実施形態の攪拌フィードシューの容積調整板を示す斜視図。同実施形態の攪拌フィードシューの底板を示す平面図。本発明の第二の実施形態に係る攪拌フィードシューの要部を示す断面図。本発明の他の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図。本発明の他の実施形態に係る制御装置が行う制御の手順を示すフローチャート。

本発明の第一の実施形態について、図１〜図８を参照しつつ以下に述べる。図１及び図２に示す回転式粉体圧縮成形機０は、立シャフト１を介してフレーム２内にテーブルたる回転盤３を水平回転可能に配置し、その回転盤３にそれぞれ臼孔４を有する少なくとも一つの臼を所定のピッチで設けるとともに、各臼孔４の上下に上杵５及び下杵６を上下摺動可能に保持させてある。

また、この回転式粉体圧縮成形機０は、これら上杵５及び下杵６を利用して臼孔４内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構８を備える。

さらに、この回転式粉体圧縮成形機０は、臼孔４内に粉体を充填する粉体投入機構７を備えている。この粉体投入機構７は、回転盤３の上方から回転盤３の盤面３１に向けて粉体が供給されるように取り付けてある。この粉体投入機構７の下端には、粉体を臼孔４に充填する攪拌フィードシューＦが配置してある。この攪拌フィードシューＦは、回転盤３の盤面３１に対し下方向に押しつけるようにして配置してある。

ここで、フレーム２、立シャフト１、回転盤３、臼孔４、上杵５及び下杵６、さらには上下杵５、６を案内するための機構、成形品を取り出す機構、立シャフト１を回転させるための機構等は、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものであるので、詳細な説明を省略する。

粉体投入機構７は、図１に示すように、ホッパ７１ａに供給された粉体を攪拌フィードシューＦに案内する。粉体投入機構７は、粉体供給機構７１を備える。

粉体供給機構７１は、ホッパ７１ａ内の粉体をシュータ７１ｂに供給する機構である。粉体供給機構７１には、例えば、着脱できるモータ７１ｆを備える定量供給装置７１ｅが挙げられる。

定量供給装置７１ｅはモータ７１ｆにより羽根を回転させて粉体をホッパ７１ａからシュータ７１ｂに供給する装置である。

ホッパ７１ａは、定量供給装置７１ｅを介してシュータ７１ｂに連通し、シュータ７１ｂの上端側に位置する。

シュータ７１ｂは、ホッパ７１ａから排出された粉体を攪拌フィードシューＦまで案内する。ここで、シュータ７１ｂの中間部には、このシュータ７１ｂ内における粉体の流動性を改善すべく、このシュータ７１ｂの外部に連通する第１の空気抜き孔７１ｃを設けている。また、シュータ７１ｂの上方には、このシュータ７１ｂの内部と外部とを連通する第２の空気抜き孔７１ｄを設けている。さらに、シュータ７１ｂの外方には、該シュータ７１ｂの延伸方向に沿って移動可能であり、粉体の通過を検知するためのセンサである通過センサ７２を設けている。

さらに、粉体圧縮機構８も、基本的にはこの分野でよく知られたものと同様のものである。すなわちこの粉体圧縮機構８は、図１に示すように、予圧ロール対を構成する予圧上ロール８１及び予圧下ロール８２と、本圧ロール対を構成する本圧上ロールと本圧下ロール（それぞれ図示しない）とを有し、上杵５と下杵６とのそれぞれの先端を臼孔４に挿入した状態で、予圧上ロール８１と予圧下ロール８２との間、及び前記本圧上ロールと本圧下ロール（それぞれ図示しない）との間をこの順序で通過させることにより、臼孔４内に充填した粉体を圧縮成形する。

この粉体圧縮機構８を構成するそれぞれの上ロール及び下ロールは、立シャフト１を中心として回転盤３の上下位置に配設している。そして、上杵５と下杵６とのそれぞれの先端を臼孔４に挿入した状態で、予圧上ロール８１と予圧下ロール８２との間、及び前記本圧上ロールと本圧下ロールとの間をこの順序で通過させることにより、臼孔４内に充填した粉体を圧縮成形する。

攪拌フィードシューＦは、臼孔４及び下杵６で設けられる空間へ粉体の充填を行う。充填された粉体は、擦り切り板Ｆ５で擦り切られた後、上述のように上杵５と下杵６とで圧縮成形される。

しかして本実施形態では、攪拌フィードシューＦは、図２〜図８に示すように、相互に反対方向に回転して粉体を回転盤３上において攪拌する一対の攪拌羽根Ｆ１と、それらの攪拌羽根Ｆ１を収容するハウジングＦ２とを備える。

攪拌羽根Ｆ１は、図４及び図５に示すように、中央の取付フランジＦ１ａから放射状に例えば１２本の同じ長さの羽根Ｆ１ｂが延出する構造である。それぞれの羽根Ｆ１ｂは、回転方向に向いて上方向に傾斜する攪拌面Ｆ１ｃを有する。したがって、左右の攪拌羽根Ｆ１は、対称形をしている。

これらの攪拌羽根Ｆ１は、図示しないモータから図示しない歯車列を介して駆動力の伝達を受けるギアＦ１ｄにより駆動され、ハウジングＦ２を構成するハウジング本体Ｆ３とハウジング本体Ｆ３の下面に取り付けられる底板部材Ｆ４とで形成される底部空間内に収容してある。

攪拌羽根Ｆ１は、攪拌フィードシューＦの長手方向の略中央部で、回転した場合に互いに衝突しないようにしてその先端部分が重なりあうように配置してある。また、各攪拌羽根Ｆ１は、後述するハウジングＦ２の底板部材Ｆ４の底板Ｆ４ａ上面から浮いた状態、つまり攪拌羽根Ｆ１の下面と底板Ｆ４ａ上面との間に間隙をあけて取り付けてある。

以下、対をなす攪拌羽根Ｆ１のそれぞれを区別せず示す際には、単に「攪拌羽根Ｆ１」と称する。また、回転盤３の回転方向下流側の攪拌羽根Ｆ１のみを示す際には「第１の攪拌羽根Ｆ１１」、回転盤３の回転方向上流側の攪拌羽根Ｆ１のみを示す際には「第２の攪拌羽根Ｆ１２」とそれぞれ称する。

ハウジングＦ２は、図４及び図５に示すように、ハウジング本体Ｆ３の底部に底板部材Ｆ４を、ボルトＦ２１で着脱可能に固定して組み立ててある。このボルトＦ２１は、ハウジング本体Ｆ３の上側からハウジング本体Ｆ３を貫通して底板部材Ｆ４に達するもので、その先端は底板部材Ｆ４の下面から突出しない。

ハウジング本体Ｆ３は、図３〜図８に示すように、上半部分に駆動用のギアＦ１ｄを収容する第１収容部Ｆ３ａが、下半部分には攪拌羽根Ｆ１を収容する第２収容部Ｆ３ｂがそれぞれ形成してある。また、ハウジング本体Ｆ３には、第２収容部Ｆ３ｂが粉体投入機構７と連通するように、第１収容部Ｆ３ａを回避する上面に粉体投入口Ｆ３ｃが設けてある。

第２収容部Ｆ３ｂは、攪拌羽根Ｆ１の外径より大きい内法をしている。また、第２収容部Ｆ３ｂの内部における攪拌羽根Ｆ１の上方には容積調整板Ｆ３１を設けていて、この容積調整板Ｆ３１と底板部材Ｆ４との間の空間に攪拌羽根Ｆ１、及びこの攪拌羽根Ｆ１により攪拌される粉体が収容される。

一方、底板部材Ｆ４は、図８に示しように、平板な皿形状をしており、第２収容部Ｆ３ｂの下側開口の大部分を閉塞するものである。この底板部材Ｆ４には、攪拌フィードシューＦが所定取付位置に取り付けられた際に臼孔４の通過経路となる部位に、円弧状の溝部Ｆ４ｂが設けてある。また、この溝部Ｆ４ｂには、その終端側に臼孔に充填された粉体を擦り切るための擦り切り板Ｆ５が設けてある。

しかして本実施形態では、図４及び図５に示すように、ハウジングＦ２内に気体を流通させるための気体流通手段Ｆ６をさらに備えている。

気体流通手段Ｆ６は、図４及び図５に示すように、第１の攪拌羽根Ｆ１１を枢支する軸Ｆ１ｅに支持させてなり前記気体、本実施形態では空気を第１の攪拌羽根Ｆ１１の上方に送り出すための第１の気体流通用羽根Ｆ６１と、この第１の気体流通用羽根Ｆ６１を介して送り出された空気を第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍に流通させるための気体経路Ｆ６２と、第２の攪拌羽根Ｆ１２を枢支する軸Ｆ１ｅに支持させてなり気体経路Ｆ６２内を流通した空気を下方に向けて第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍に送り出すための第２の気体流通用羽根Ｆ６３とを備えている。ここで、第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、第１の気体流通用羽根Ｆ６１よりも回転盤３の回転方向上流側に設けている。

第１の気体流通用羽根Ｆ６１は、上述したように第１の攪拌羽根Ｆ１１を枢支する軸Ｆ１ｅに支持させてなる。また、この第１の気体流通用羽根Ｆ６１は、図６に示すように、回転方向に向いて上方向に傾斜する攪拌面Ｆ６１ａと、軸Ｆ１ｅを挿し通すための軸挿通孔Ｆ６１ｂとを有する。この気体流通用羽根Ｆ６１は、第１の攪拌羽根Ｆ１１と同期回転することにより、該第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍に達した空気を第１の攪拌羽根Ｆ１１の上方、より具体的には容積調整板Ｆ３１の上方に導く。

また、図６には第１の気体流通用羽根Ｆ６１のみを示しているが、第２の気体流通用羽根Ｆ６３も、第１の気体流通用羽根Ｆ６１と同一の構成を利用できる。つまり、第２の気体流通用羽根Ｆ６３には、第１の気体流通羽根Ｆ６１の上下反転させたものを利用できる。

第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、第２の攪拌羽根Ｆ１２を枢支する軸Ｆ１ｅに支持させてなる。また、この第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、第２の攪拌羽根Ｆ１２と同期回転する。換言すれば、この第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、第１の気体流通用羽根Ｆ６１と同一の速度で逆方向に回転する。すなわち、この第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、回転方向に向いて下方向に傾斜する攪拌面Ｆ６３ａと、軸Ｆ１ｅを挿し通すための軸挿通孔Ｆ６３ｂとを有する。

この第２の気体流通用羽根Ｆ６３は、第１の気体流通用羽根Ｆ６１と同一の回転速度で逆方向に回転することにより、第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍に達した後気体経路Ｆ６２内を回転盤３の回転方向と逆方向に向けて流通した空気を下方に向けて第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍に導く。

なお、第１の攪拌羽根Ｆ１１と第２の攪拌羽根Ｆ１２は、回転速度が異なっていてもよく、また、回転方向が同一であってもよい。第１の攪拌羽根Ｆ１１と第２の攪拌羽根Ｆ１２が同一方向に回転する場合は、第１の気体流通用羽根Ｆ６１と第２の気体流通用羽根Ｆ６３の形状は同一ではなく、同様の作用効果を奏する形状となる。

気体経路Ｆ６２は、図４、図５及び図７に示すように、本実施形態では容積調整板Ｆ３１を利用して形成している。さらに詳述すると、容積調整板Ｆ３１には、図７に示すように、一対の攪拌羽根Ｆ１を枢支する軸Ｆ１ｅを挿通させるための孔Ｆ３１ａを設け、これらの孔Ｆ３１ａ間の部位に上方に開口する凹溝Ｆ３１ｂを備える。そして、この凹溝Ｆ３１ｂの溝底とハウジング本体Ｆ３との間の空間を気体経路Ｆ６２とする。

また、本実施形態では、ハウジングＦ２内に空気を導入するための空気導入部Ｆ８１、及びハウジングＦ２内から空気を排出するための空気排出部Ｆ８２をさらに備える。

空気導入部Ｆ８１は、図８に示すように、底板部材Ｆ４の第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍の部位に空気を下方から吹き出すための吹出孔部Ｆ８１ａと、吹出孔部Ｆ８１ａに向けて空気を外部から供給するための空気供給路Ｆ８１ｂとを備える。

吹出孔部Ｆ８１ａは、多孔質の板状部材を利用して形成していて、この吹出孔部のＦ８１ａ下方から上方に向けて空気が流通できる。

気体供給路Ｆ８１ｂは、本実施形態では図示しない空気ポンプから気体注入口Ｆ８１ｃを介して空気の供給を受け、供給を受けた空気を吹出孔部Ｆ８１ａ下方に導入する管路である。

一方、空気排出部Ｆ８２は、シュータ７１ｂ、及び該シュータ７１ｂに設けた第１の空気抜き孔７１ｃを利用して形成している。なお、空気排出部Ｆ８２の設ける位置は、どの位置であってもよい。また、空気排出部Ｆ８２は、ハウジング本体Ｆ３の上面に設けてもよく、底板部材Ｆ４より上方に設けることが好ましい。

そして、本実施形態では、第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍は第２の気体流通用羽根Ｆ６３による気流の影響により正圧となるのに対して、第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍は第１の気体流通用羽根Ｆ６１による気流の影響により負圧となるので、気体経路Ｆ６２において、第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍から第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍への回転盤３の回転方向と逆方向に向かう気体の流れが発生する。すなわち、本実施形態の気体流通手段Ｆ６が作動することにより、第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍→第１の気体流通用羽根Ｆ６１→気体経路Ｆ６２→第２の気体流通用羽根Ｆ６３→第２の攪拌羽根Ｆ１２近傍→第１の攪拌羽根Ｆ１１近傍の順に空気が流れる。換言すれば、ハウジングＦ２内を空気が循環する。

以上に述べたように、本実施形態によれば、気体流通手段Ｆ６によってハウジングＦ２内に空気を流通させることにより、粉体は攪拌羽根Ｆ１の回転に加えてハウジングＦ２内の空気の流れによっても攪拌される。

従って、粉体の流動性がさらに改善し、臼孔４内への粉体の充填性を改善でき、また攪拌フィードシューＦと回転盤３の盤面３１との間からの粉体漏れを防止できる。さらに、気体をハウジングＦ２内に流通させることにより、攪拌羽根Ｆ１の回転がスムーズになり、攪拌羽根Ｆ１の回転だけでは流動しない粉体をも流動させられる。

また、気体流通手段Ｆ６が、ハウジングＦ２内において気体を循環させるものであるので、フィードシューＦ内の粉体の流動性がさらに向上し、臼孔４内への粉体の充填性を改善でき、また攪拌フィードシューＦと回転盤３の盤面３１との間からの粉体漏れを防止できる。

加えて、ハウジングＦ２内で粉体は回転盤３の回転の下流方向にたまるのに対し、この気体流通手段６により、気体経路Ｆ６２において、空気を回転盤３の回転の逆方向、すなわち回転盤３の回転の下流側から上流側に向かう方向に流通させることで、さらに効果的に粉体の流通性を改善できる。なお、上述とは逆方向に循環させることによっても粉体の流動性を改善できる。

さらに、気体流通手段Ｆ６が、空気をハウジングＦ２内における攪拌羽根Ｆ１の上方に送り出すための第１の気体流通用羽根Ｆ６１と、この第１の気体流通用羽根Ｆ６１を介して送り出された空気を流通させるための気体経路Ｆ６２と、気体経路Ｆ６２内を流通した空気を下方に送り出し攪拌羽根Ｆ１近傍に導くための第２の気体流通用羽根Ｆ６３とを備えているので、このような攪拌フィードシューＦを簡単な構成で実現できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限らず、種々に変形してよい。

例えば、第二の実施形態として、以下に述べるものが考えられる。この実施形態では、第一の実施形態における容積調整板Ｆ３１を省略し、以下に述べるような気体流通手段Ｆ６を設ける。なお、以下の説明において、第一の実施形態におけるものに対応する部位には、同一の名称及び符号を付している。

すなわち、図９に示すように、ハウジングＦ２の内部と外部とを連通する第１及び第２の空気流通口Ｆ９１、Ｆ９２を設けるとともに、これら第１及び第２の空気流通口Ｆ９１、Ｆ９２を図示しないチューブ等を利用して形成した気体経路Ｆ６４により連通させ、この気体経路Ｆ６４内において、回転盤３の回転方向下流側に位置する第１の空気流通口Ｆ９１から回転盤３の回転方向上流側に位置する第２の空気流通口Ｆ９２に向けて空気を流通させる構成の気体流通手段Ｆ６を形成する。

この気体流通手段Ｆ６は、第一の実施形態における第１の気体流通用羽根Ｆ６１を利用してハウジングＦ２内から第１の空気流通孔Ｆ９１を経て気体経路Ｆ６４に空気を導くとともに、第一の実施形態における第２の気体流通用羽根Ｆ６３を利用して気体経路Ｆ６４から第２の空気流通孔Ｆ９２を経てハウジングＦ２内に空気を導き、空気を循環させる。

なお、気体経路Ｆ６４中に、モータにより駆動される気体流通促進羽根等の気体流通促進手段を設けてハウジングＦ２内における空気の流通を促進するようにしてもよい。また、上述とは逆方向に空気を循環させることによっても粉体の流動性を改善できる。

その他、第１又は第２の空気流通口Ｆ９１、Ｆ９２に替えて上述した実施形態における空気排出部Ｆ８２を用いて、空気排出部Ｆ８２から排出される空気をハウジングＦ２内に戻すようにして空気を循環させるようにしてもよい。これにより、空気排出部Ｆ８２から粉体が漏れることも防止できる。

さらに、上述したような攪拌フィードシューＦ内での気体循環を利用したもの以外に、攪拌フィードシューのハウジング内に空気等の気体を導入するための気体導入手段と、攪拌フィードシューのハウジング内から空気等の気体を排出するための気体排出手段とを備え、前記気体導入手段の気体吹き出し口から前記気体排出手段の気体排出口への気体の流れを利用する気体流通手段を採用してもよい。

このようなものの一例として、第一の実施形態における容積調整板Ｆ３１を省略し、気体導入手段として上述した実施形態における空気導入部Ｆ８１、気体排出手段として上述した実施形態における空気排出部Ｆ８２を利用したものが挙げられる。

また、このような攪拌フィードシューＦにおいて内部の粉体の状態を安定させるための構成として、ハウジングＦ２内の圧力を検知するための圧力センサＦ７と、この圧力センサＦ７から出力される圧力信号の入力を受け付けハウジングＦ２内の圧力を調節する圧力制御機構Ｆ８とを備える構成のものがある。

この圧力制御機構Ｆ８は、図１０に示すように、空気導入部Ｆ８１と、この空気導入部Ｆ８１を介してハウジングＦ２内へ導入する空気の流量を制御するための流量制御弁Ｆ８３と、空気排出部Ｆ８２と、この空気排出部Ｆ８２によりハウジングＦ２から空気を排出するための吸引装置Ｆ８４と、空気導入部Ｆ８１からハウジングＦ２内に導入する空気の量を制御する導入量制御手段及び第１の空気抜き孔７１ｃからハウジングＦ２内の雰囲気を吸い込む吸引力を制御する吸引力制御手段を備えた制御装置Ｆ８５と、この制御装置Ｆ８５からハウジングＦ２内の内部圧力が異常であることを示す作動停止信号が出力された際にこの作動停止信号を受け付けてハウジングＦ２内の内部圧力が異常であることを視認可能に表示する表示装置Ｆ８６とを有し、前記圧力センサＦ７により測定したハウジングＦ２内の内部圧力に基づいて、導入量制御手段及び吸引力制御手段により導入量及び吸引力を制御することにより、ハウジングＦ２内の内部圧力を制御する。

なお、この構成において用いられる気体は、空気に限定されず、窒素、酸素、不活性ガスなどどのような気体であってもよい。

前記制御装置Ｆ８５は、図示は省略するが、中央演算処理装置と、記憶装置と、入力インターフェースと、出力インターフェースとを備えるコンピュータシステムを主体に構成される。中央演算処理装置は、記憶装置に格納された圧力制御プログラムを実行して、前記吸引力測定手段及び吸引力制御手段として機能することによりハウジングＦ２内の圧力を調節するための制御を行う。具体的には、圧力センサＦ７からの信号を入力インターフェースを介して中央演算処理装置に受け付けるとともに、中央演算処理装置は出力インターフェースを介して制御のための信号を前記流量制御弁Ｆ８３及び吸引装置Ｆ８４に出力する。

圧力制御プログラムを実行することにより制御装置Ｆ８５が行う制御の手順を、フローチャートである図１１を参照しつつ、以下に説明する。なお、圧力制御プログラムは、粉体圧縮成形機０が運転中に常時実行される。

まず、ステップＳ１では、ハウジングＦ２内の内部圧力を測定する。すなわち、圧力センサＦ８５からハウジングＦ２内の内部圧力を示す入力信号を受け付ける。次に、ステップＳ２では、ハウジングＦ２内の内部圧力が第一の所定範囲に含まれる値か否かを制御装置が判定する。ステップＳ２において、ハウジングＦ２内の内部圧力が第一の所定範囲に含まれる値であると判定した場合は、ハウジングＦ２内の内部圧力が正常であるので、ステップＳ１に戻る。

これに対して、ステップＳ２において、ハウジングＦ２内の内部圧力が第一の所定範囲に含まれないと判定した場合は、ステップＳ３において、ハウジングＦ２内の内部圧力が第二の所定範囲に含まれる値か否かを判定する。

ここで、第二の所定範囲は、その上限が第一の所定範囲の上限より高圧側、その下限が第一の所定範囲の下限より低圧側であり、第一の所定範囲、及び第一の所定範囲へ修正可能な範囲を含む。その範囲は任意に設定する値により決定できる。

ステップＳ３において、ハウジングＦ２内の内部圧力が第一の所定範囲に含まれず第二の所定範囲に含まれると判定した場合、ステップＳ４において、導入量制御手段及び吸引力制御手段が流量制御弁Ｆ８３及び吸引装置Ｆ８４を制御して、ハウジングＦ２内の内部圧力が第一の所定範囲に含まれる値になるようにハウジングＦ２内部への空気流量及び吸引装置の吸引力を調整する。

一方、ステップＳ３において、ハウジングＦ２内の内部圧力が第二の所定範囲に含まれないと判定した場合は、ステップＳ５において、制御装置Ｆ８５は、ハウジングＦ２内の内部圧力が異常であるとして作動停止信号を出力する。

粉体供給部７からハウジングＦ２内に粉体が供給されると、ハウジングＦ２内の圧力が変化する。攪拌フィードシューＦが、このような構成であれば、ハウジングＦ２内の圧力を検知するための圧力センサＦ７と、この圧力センサＦ７から出力される圧力信号の入力を受け付けハウジングＦ２内の圧力を調節するための圧力制御機構Ｆ８とを備えているので、この圧力制御機構Ｆ８によりハウジングＦ２内の圧力を調節し、ハウジングＦ２内の圧力を所定範囲内に保つことができる。従って、ハウジングＦ２内の圧力変化による粉体の臼孔内への充填性への影響が抑制できる。

ここで、上述した態様の攪拌フィードシューにおいて、気体排出手段たる空気排出部Ｆ８２の第１の空気抜き孔７１ｃと、気体導入手段たる空気導入部Ｆ８１の気体注入口Ｆ８１ｃとの間を接続することで、粉体投入口Ｆ３ｃを経てハウジングＦ２外に排出された空気が、シュータ７１ｂ内から第１の空気抜き孔７１ｃを経て気体注入口Ｆ８１ｃに還流するようにしてもよい。

また、上述した各実施形態において、攪拌羽根は１枚のみ設けてもよく、逆に３枚以上設けてもよい。加えて、攪拌羽根の形状もどのような形状であってもよい。

さらに、気体流通手段により流通させる気体は、空気に限らず、窒素ガス等、他の気体であってもよい。気体は粉体の種類、作用効果に応じて適宜選択できる。また、上述した第一の実施形態における通過センサ７２に替えて、粉体の流量を検知する流量センサを設けてもよい。

そして、上述した実施形態のように気体を循環させる態様の気体流通手段に替えて、ハウジング内部に空気を導入する気体導入口から気体をハウジング外部に排出する気体排出口へ向かう気体の流れのみを利用した気体流通手段を採用してもよい。このような気体流通手段として、例えば、送風機、冷風機、又は温風機等が挙げられる。

加えて、上述した実施形態のような回転盤に臼を配した回転式粉体圧縮成形機だけでなく、回転式でない粉体圧縮成形機に本発明を適用してももちろんよい。その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。

０…粉体圧縮成形機
Ｆ…攪拌フィードシュー
Ｆ１…攪拌羽根
Ｆ２…ハウジング
Ｆ３…ハウジング本体
Ｆ３ｃ…粉体投入口
Ｆ４…底板部材
Ｆ４ｂ…溝部
Ｆ６…気体流通手段
Ｆ７…圧力センサ
Ｆ８…圧力制御機構
Ｆ８１ａ…吹出孔部

すなわち、本発明に係る攪拌フィードシューは、臼孔を有する少なくとも一つの臼又はテーブルと、この臼の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングと、このハウジング内に気体を流通させるための気体流通手段とを有することを特徴とする。具体的には、本発明に係る攪拌フィードシューは、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、回転して粉体を攪拌する攪拌羽根と、前記攪拌羽根を収容するハウジングとを備え、前記ハウジングが、少なくとも前記ハウジングの内部空間を構成する底面から気体を吹き出すための吹出孔部を備え、前記吹出孔部から気体が吹き出されることにより、前記ハウジングの内部空間に気体を流通させることに特徴を有する。そして、本発明に係る攪拌フィードシューは、前記ハウジング内の気体を前記ハウジング内で循環させるものであってもよい。そして、前記攪拌フィードシューを備える粉体圧縮成形機であって、前記粉体圧縮成形機が、前記ハウジング内の気体を排出する排出部を備え、前記排出部から排出される気体を前記ハウジング内に戻すことにより、前記ハウジング内の気体を循環させるものであってもよい。

そして、前記攪拌フィードシューの例として、前記ハウジングの内部空間を構成する上面が、前記ハウジング内に粉体を供給する粉体投入口を備えるものが挙げられる。さらに、前記攪拌フィードシューの例として、前記臼孔内に粉体を充填するため、前記ハウジングの内部空間を構成する底面が溝部を備え、前記内部空間が、前記粉体投入口及び前記溝部以外閉ざされた空間であるものが挙げられる。そして、本発明に係る攪拌フィードシューは、前記ハウジング内の気体を前記ハウジング内で循環させるものであってもよい。

このような攪拌フィードシューを備える粉体圧縮成形機として、臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備えるものが挙げられる。また、このような粉体圧縮成形機には、前記ハウジング内の内部圧力を検知するための圧力センサと、この圧力センサから出力される圧力信号の入力を受け付け前記ハウジング内の圧力を調節するための圧力制御機構とを備えるものが挙げられる。ここで、本発明の「テーブル」は、臼孔を備えた臼を配置してなるものでもよく、臼孔として機能する孔を直接穿設するものでもよい。

Claims

臼孔を有する少なくとも一つの臼又は少なくとも一つの孔を備えるテーブルと、当該テーブルの孔又は臼の臼孔の上下にそれぞれ上下摺動可能に保持された上杵及び下杵と、これら上杵及び下杵を利用して臼孔内に充填された粉体を圧縮成形する粉体圧縮機構とを備える粉体圧縮成形機に備えられる攪拌フィードシューであって、
回転して粉体を攪拌する攪拌羽根（Ｆ１）と、
前記攪拌羽根を収容するハウジング（Ｆ２）とを備え、
前記ハウジング内の底面から気体を吹き出すための吹出孔部（Ｆ８１ａ）を備え、
前記吹出孔部から気体が吹き出されることにより、前記ハウジングの内部空間に気体を流通させる攪拌フィードシュー。