JP2020175965A

JP2020175965A - Powder feeder

Info

Publication number: JP2020175965A
Application number: JP2019077771A
Authority: JP
Inventors: 宍田　佳謙; Yoshikane Shishida; 佳謙宍田; 基畑中; Motoi Hatanaka; 一人福田; Kazuto Fukuda; 俊哉平松; Toshiya Hiramatsu
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-29
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: JP7220393B2

Abstract

To provide a powder feeder improved in the uniformity of a supply quantity of a powder material in a width direction of the powder feeder.SOLUTION: A powder feeder, for feeding a powder material 101 to a pressure-molding mechanism 11 continuously producing a molded body, comprises: a housing 1 that has an introduction port 2 to which the powder material 101 is supplied and a discharge port 3 from which the powder material 101 is discharged; screws 4a, 4b that are arranged within the housing 1 and carry the powder material in a rotary-axis direction by being rotationally driven; motors 5a, 5b that are arranged outside of the housing and rotationally drive the screw 4a, 4b; and one or a plurality of flow-regulating portions 6 that are arranged within the housing 1 between tips 41a, 41b closer to the discharge port 3 of the screws 4a, 4b and the discharge port 3, and regulate the flow of the powder material 101.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、粉体を供給する装置に関する。 The present disclosure relates to an apparatus for supplying powder.

セラミックスまたは金属等の粉体材料を加圧成形した粉末成形体を、その粉末の融点以下の温度で焼結することにより、粉体間に結合を生じさせて焼結体を得ることができる。粉末成形体を製法にはさまざまな方法がある。たとえば、特許文献１に示すように、スクリューフィーダ出口に、フィーダスクリューとともに回転する分散羽根を配置し、出口に滞留した材料を分散羽根で削り出すように排出する。 By sintering a powder molded body obtained by pressure-molding a powder material such as ceramics or metal at a temperature equal to or lower than the melting point of the powder, a bond is formed between the powders to obtain a sintered body. There are various methods for producing a powder molded product. For example, as shown in Patent Document 1, a dispersion blade that rotates together with the feeder screw is arranged at the screw feeder outlet, and the material staying at the outlet is discharged so as to be scraped off by the dispersion blade.

特開２０１３−６３８４９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-63849

特許文献１において、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量の均一性については、未だ改善の余地がある。 In Patent Document 1, there is still room for improvement in the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device.

本開示の粉体供給装置は、
成形体を連続的に生成する加圧成形機構に粉体材料を供給する粉体供給装置であって、
前記粉体材料が供給される導入口と、前記粉体材料が水平方向に排出される排出口とを有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、回転駆動されることにより回転軸方向に前記粉体材料を搬送するスクリューと、
前記筐体の外部に配置され、前記スクリューを回転駆動するモータと、
前記筐体の内部の、前記スクリューの前記排出口側の先端と前記排出口との間に配置され、前記粉体材料の流れを整流する１つまたは複数の整流部と、
を備える。 The powder supply device of the present disclosure is
A powder supply device that supplies powder materials to a pressure molding mechanism that continuously produces compacts.
A housing having an inlet for supplying the powder material and an outlet for discharging the powder material in the horizontal direction.
A screw that is arranged inside the housing and that conveys the powder material in the direction of the rotation axis by being rotationally driven,
A motor that is arranged outside the housing and drives the screw to rotate,
One or more rectifying units arranged inside the housing between the tip of the screw on the discharge port side and the discharge port to rectify the flow of the powder material.
To be equipped.

本開示によれば、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上させた粉体供給装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a powder supply device having improved uniformity of a supply amount of a powder material in the width direction of the powder supply device.

本開示の粉体供給装置を上から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the powder supply apparatus of this disclosure from the top. 図１の粉体供給装置のＡ−Ａ’断面図である。It is sectional drawing of AA'of the powder supply apparatus of FIG. 単一の板状の整流部６００を配置したときの、筐体１の一部を拡大した図である。It is an enlarged view of a part of a housing 1 when a single plate-shaped rectifying part 600 is arranged. 図１および図２の粉体供給装置の整流部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the rectifying part of the powder supply apparatus of FIG. 1 and FIG. 図１および図２の粉体供給装置の整流部の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the rectifying part of the powder supply apparatus of FIG. 1 and FIG. 図５の粉体供給装置の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of the powder supply apparatus of FIG. 5 is seen from the discharge port side. 実施例１の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 1. FIG. 図７の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of FIG. 7 is seen from the discharge port side. 実施例２の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 2. FIG. 実施例３の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 3. FIG. 図１０の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of FIG. 10 is seen from the discharge port side. 実施例４の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 4. 図１２の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of FIG. 12 is seen from the discharge port side. 実施例５の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 5. 図１４の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of FIG. 14 is seen from the discharge port side. 実施例６の整流部の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement of the rectifying part of Example 6. 図１６の整流部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the rectifying part of FIG. 16 is seen from the discharge port side. 各実施例１〜６および比較例の、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。It is a graph which shows the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply apparatus of each Example 1-6 and the comparative example. 各実施例１〜６における、粉体供給装置の幅方向における成形体の密度の分布を示すグラフである。It is a graph which shows the density distribution of the compact in the width direction of the powder supply apparatus in each Example 1-6. 実施例１〜６および比較例の粉体材料の供給量割合および成形体の密度の測定結果を説明するための表である。It is a table for demonstrating the measurement result of the supply amount ratio of the powder material of Examples 1-6 and the comparative example, and the density of a compact.

（本開示に至った経緯）
セラミックスや金属の粉体材料を加圧成形した粉末成形体を、その粉末の融点以下の温度で焼結することにより、粉体間に結合が生じて焼結体を得ることができる。これは、窯業製品、セラミックス、粉末冶金、またはサーメット等を製造する主要な方法である。 (Background to this disclosure)
By sintering a powder molded body obtained by pressure-molding a powder material of ceramics or metal at a temperature equal to or lower than the melting point of the powder, a bond is formed between the powders to obtain a sintered body. This is the main method for manufacturing ceramic products, ceramics, powder metallurgy, cermets and the like.

焼結方法として、常圧焼結法、ガス圧焼結法、ホットプレス法、熱間静水圧（ＨＩＰ）法、通電加圧法、ミリ波法等があり、成形体を加圧状態で加熱することが有効である。ただし、これらの焼結方法は、バッチ処理のため生産性が低いという点で課題がある。そこで、生産性を高める焼結方法として、連続的に処理できるロールタイプによる焼結方法が広く知られている。ロールタイプにおいては、一対のロールの隙間に加圧対象物を挿通することで、加圧処理と、加圧処理後に取り出す工程とを連続して行うことが可能であり、高い生産性を得ることができる。 Sintering methods include normal pressure sintering method, gas pressure sintering method, hot press method, hot hydrostatic pressure (HIP) method, energization pressurization method, millimeter wave method, etc., and heat the molded product in a pressurized state. Is effective. However, these sintering methods have a problem in that the productivity is low because of batch processing. Therefore, as a sintering method for increasing productivity, a roll type sintering method that can be continuously processed is widely known. In the roll type, by inserting the pressurized object into the gap between the pair of rolls, the pressurizing process and the step of taking out after the pressurizing process can be continuously performed, and high productivity can be obtained. Can be done.

また、焼結処理を施す成形体の製法にもいくつかの方法がある。焼結方法と同様に、生産性を高めるためにバッチ処理ではなく連続処理が求められる。連続処理による成形体の製法には、たとえば、粉体材料を、ホッパーからベルトコンベア上に一様にのせた後、曲面を持つ押し型により、粉体材料を加圧しながらベルトコンベアを動作させることによって、連続的に圧縮成形する方法がある。 In addition, there are several methods for producing a molded product to be sintered. Similar to the sintering method, continuous processing is required instead of batch processing in order to increase productivity. In the method of producing a molded product by continuous processing, for example, the powder material is uniformly placed on the belt conveyor from the hopper, and then the belt conveyor is operated while pressurizing the powder material with a stamp having a curved surface. There is a method of continuous compression molding.

成形体中に含まれる気体により焼結後に空隙が発生するのを抑制するため、または焼結時の熱や荷重の伝達にかかわる粉体材料同士の接触面積を増加させるため、成形体の密度は高いことが望ましい。しかし、この方法の場合、粉体材料の逃げのために与えられる荷重が小さく、成形体の密度が低くなってしまうという課題がある。 The density of the molded product is increased in order to suppress the generation of voids after sintering due to the gas contained in the molded product, or to increase the contact area between the powder materials involved in the transfer of heat and load during sintering. High is desirable. However, in the case of this method, there is a problem that the load applied for the escape of the powder material is small and the density of the molded product becomes low.

また、ｓｌｉｐｃａｓｔｉｎｇ法のように、粉体材料に適当な分散剤（たとえば、アルギン酸アンモン）を加えて泥漿を作り、石膏の型に流し込み、泥漿中の水分を石膏型に吸収させて残った成形体を取り出す方法もある。この方法は、金型やプレスを用いないため設備費を抑制することができるが、成形体の密度の低下や、分散剤の残留による成形体の純度の低下が課題となる。 Further, as in the slipcasting method, an appropriate dispersant (for example, ammon alginate) is added to the powder material to make a slurry, which is poured into a plaster mold to absorb the water in the slurry into the plaster mold and the remaining molding. There is also a way to take out the body. Since this method does not use a mold or a press, the equipment cost can be suppressed, but there are problems that the density of the molded product is lowered and the purity of the molded product is lowered due to the residual dispersant.

密度の高い成形体を連続的に得る方法としては、一対のロールの隙間に粉体材料を押し入れて、連続して圧縮成形する方法が挙げられる。このような方法として、ロールを水平に配置し、このロールの上部にホッパーを配置し、重力を用いてロール間に粉体材料を供給する方法がある。しかし、より成形体の密度を高くするには、重力のみで材料を供給するのでは荷重不足となる場合がある。また、このような配置では、成形体が垂直に排出されるため、成形体の回収に工夫が必要となる。したがって、ロールを上下に配置して、上下のロールの間にスクリューフィーダにより連続して材料を高圧力で供給し、ロールから出てくる成形体をコンベア等で回収する方法が望ましいと考えられる。 As a method for continuously obtaining a high-density molded product, there is a method in which a powder material is pushed into a gap between a pair of rolls and continuously compression-molded. As such a method, there is a method in which the rolls are arranged horizontally, a hopper is arranged on the upper part of the rolls, and the powder material is supplied between the rolls by using gravity. However, in order to increase the density of the molded product, the load may be insufficient if the material is supplied only by gravity. Further, in such an arrangement, the molded body is discharged vertically, so that it is necessary to devise a method for collecting the molded body. Therefore, it is considered desirable to arrange the rolls vertically, supply the material continuously with a screw feeder between the upper and lower rolls at a high pressure, and collect the molded product coming out of the rolls by a conveyor or the like.

上述したような用途で用いられるスクリューフィーダには、ロールに対して均一に材料を供給することが求められている。このため、特許文献１に示す方法が考案されている。 The screw feeder used in the above-mentioned applications is required to uniformly supply the material to the roll. Therefore, the method shown in Patent Document 1 has been devised.

しかしながら、特許文献１に示す方法では、粉体材料を供給する際、スクリューフィーダの筐体壁との摩擦のため、筐体壁近傍を流れる粉体材料は、筐体壁から離れた中央部を流れる粉体材料に比べて流速が低下する。また、スクリューフィーダ出口に分散羽根を配置すると、ロール間に材料を供給する際の圧力損失が生じることがあり、成形体の密度を低下させる要因となる。このように、特許文献１に示す方法において、単位時間あたりの材料供給量の均一性を向上することは可能であるが、粉体供給装置の幅方向の材料供給量の均一性が考慮されていないため、幅方向の材料供給量のばらつきが課題となっている。 However, in the method shown in Patent Document 1, when the powder material is supplied, the powder material flowing in the vicinity of the housing wall has a central portion away from the housing wall due to friction with the housing wall of the screw feeder. The flow velocity is lower than that of the flowing powder material. Further, if the dispersion blades are arranged at the outlet of the screw feeder, a pressure loss may occur when the material is supplied between the rolls, which causes a decrease in the density of the molded product. As described above, in the method shown in Patent Document 1, it is possible to improve the uniformity of the material supply amount per unit time, but the uniformity of the material supply amount in the width direction of the powder supply device is taken into consideration. Therefore, there is a problem of variation in the amount of material supplied in the width direction.

そこで、本発明者らは、粉体材料供給時の大きな圧力損失を生じさせることなく、粉体供給装置の幅方向の材料供給量の均一性を向上させための粉体供給装置を検討し、以下の構成を考案した。 Therefore, the present inventors have studied a powder supply device for improving the uniformity of the material supply amount in the width direction of the powder supply device without causing a large pressure loss during powder material supply. The following configuration was devised.

本開示の一態様にかかる粉体供給装置は、
成形体を連続的に生成する加圧成形機構に粉体材料を供給する粉体供給装置であって、
前記粉体材料が供給される導入口と前記粉体材料が水平方向に排出される排出口とを有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、回転駆動されることにより回転軸方向に前記粉体材料を搬送するスクリューと、
前記筐体の外部に配置され、前記スクリューを回転駆動するモータと、
前記筐体の内部の、前記スクリューの前記排出口側の先端と前記排出口との間に配置され、前記粉体材料の流れを整流する１つまたは複数の整流部と、
を備える。 The powder supply device according to one aspect of the present disclosure is
A powder supply device that supplies powder materials to a pressure molding mechanism that continuously produces compacts.
A housing having an inlet for supplying the powder material and an outlet for discharging the powder material in the horizontal direction.
A screw that is arranged inside the housing and that conveys the powder material in the direction of the rotation axis by being rotationally driven,
A motor that is arranged outside the housing and drives the screw to rotate,
One or more rectifying units arranged inside the housing between the tip of the screw on the discharge port side and the discharge port to rectify the flow of the powder material.
To be equipped.

このような構成により、スクリューの排出口側の先端と排出口との間に整流部を設けて粉体材料の流速を制御することができ、粉体供給装置の幅方向において、粉体材料の供給量の均一性を向上させることができる。 With such a configuration, a rectifying unit can be provided between the tip of the screw on the discharge port side and the discharge port to control the flow velocity of the powder material, and the powder material can be controlled in the width direction of the powder supply device. The uniformity of the supply amount can be improved.

前記整流部は、主面を有する板状部材で形成されており、
前記整流部の前記主面は、前記スクリューの前記回転軸方向に平行かつ鉛直方向に平行に配置されていてもよい。 The rectifying portion is formed of a plate-shaped member having a main surface.
The main surface of the rectifying unit may be arranged parallel to the rotation axis direction of the screw and parallel to the vertical direction.

このような構成により、粉体供給装置の幅方向における中心付近で粉体材料の流速を制御できるため、粉体供給装置の幅方向において、粉体材料の供給量の均一性を向上させることができる。 With such a configuration, the flow velocity of the powder material can be controlled near the center in the width direction of the powder supply device, so that the uniformity of the supply amount of the powder material can be improved in the width direction of the powder supply device. it can.

前記整流部は、円柱状部材で形成されており、
前記整流部の高さ方向は、前記スクリューの前記回転軸方向に垂直かつ鉛直方向に平行に配置されていてもよい。 The rectifying section is formed of a columnar member and has a columnar member.
The height direction of the rectifying unit may be arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screw and parallel to the vertical direction.

このような構成により、同じ形状の整流部を複数用意して、粉体材料の種類等により、整流部の数や配置を調整して、粉体供給装置の幅方向において、粉体材料の供給量の均一性をさらに向上させることができる。 With such a configuration, a plurality of rectifying parts having the same shape are prepared, and the number and arrangement of the rectifying parts are adjusted according to the type of powder material and the like to supply the powder material in the width direction of the powder supply device. The uniformity of the amount can be further improved.

前記複数の整流部は、前記スクリューの前記回転軸方向と垂直な方向に並べて配置されており、
前記複数の整流部うち隣り合う２つの間の距離は、前記複数の整流部のうち前記筐体の内壁に隣接する前記整流部と前記内壁との距離よりも小さくてもよい。 The plurality of rectifying units are arranged side by side in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the screw.
The distance between two adjacent rectifying portions among the plurality of rectifying portions may be smaller than the distance between the rectifying portion adjacent to the inner wall of the housing and the inner wall of the plurality of rectifying portions.

このような構成により、さらに、粉体供給装置の幅方向において粉体材料の供給量のばらつきを低減することができる。 With such a configuration, it is possible to further reduce the variation in the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device.

前記整流部は、前記粉体材料に含まれる粒子のうち最大径を持つ粒子よりも大きい複数の開口部を有する板状部材で形成されるとともに主面を有し、
前記整流部の前記主面は、前記スクリューの前記回転軸方向に対して垂直に配置されていてもよい。 The rectifying portion is formed of a plate-shaped member having a plurality of openings larger than the particles having the maximum diameter among the particles contained in the powder material, and has a main surface.
The main surface of the rectifying unit may be arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screw.

このような構成により、異なる材料を処理する場合に、材料ごとに対応する整流部を用意することで、段取り替えを簡便化することができる。 With such a configuration, when processing different materials, it is possible to simplify the setup change by preparing a rectifying unit corresponding to each material.

以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本開示の粉体供給装置を上から見た模式図である。図２は、図１の粉体供給装置のＡ−Ａ’断面図である。なお、以下の説明において、各図におけるＸ方向を粉体材料供給方向、Ｙ方向を幅方向、Ｚ方向を鉛直方向と称することもある。 (Embodiment 1)
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic view of the powder supply device of the present disclosure as viewed from above. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA'of the powder supply device of FIG. In the following description, the X direction in each figure may be referred to as a powder material supply direction, the Y direction may be referred to as a width direction, and the Z direction may be referred to as a vertical direction.

粉体供給装置１００は、図１および図２に示すように、成形体を連続に生成する加圧成形機構１１に、矢印１０１で示す粉体材料１０１を供給する。粉体供給装置１００は、粉体材料１０１の導入口２と排出口３とを有する筐体１と、スクリュー４ａ、４ｂと、モータ５ａ、５ｂと、複数の整流部６とを備える。スクリュー４ａ、４ｂは、筐体１の内部に配置され、回転駆動されることにより回転軸方向に粉体材料１０１を搬送する。すなわち、粉体材料１０１は、スクリュー４ａ、４ｂによりＸ方向に搬送される。なお、本実施の形態においては、２本のスクリュー４ａ、４ｂが配置されているが、スクリューの数はこれに限らない。モータ５ａ、５ｂは筐体１の外部に配置され、スクリュー４ａ、４ｂを回転駆動する。整流部６は、筐体１の内部の、スクリュー４ａ、４ｂの排出口３側の先端４１ａ、４１ｂと排出口３との間に配置される。粉体供給装置１００は、加圧成形機構１１に隣接して配置される。加圧成形機構１１は、鉛直方向に並べて配置された２本のロール１２ａ、１２ｂを有する。図２に示すように、２本のロール１２ａ、１２ｂの間に、粉体供給装置１００の排出口３から粉体材料１０１が供給され、成形体１３が形成される。このように、粉体供給装置１００から供給された粉体材料１０１は、加圧成形機構１１によって成形体１３に形作られる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the powder supply device 100 supplies the powder material 101 indicated by the arrow 101 to the pressure molding mechanism 11 that continuously generates the molded product. The powder supply device 100 includes a housing 1 having an introduction port 2 and a discharge port 3 for the powder material 101, screws 4a and 4b, motors 5a and 5b, and a plurality of rectifying units 6. The screws 4a and 4b are arranged inside the housing 1 and are rotationally driven to convey the powder material 101 in the direction of the rotation axis. That is, the powder material 101 is conveyed in the X direction by the screws 4a and 4b. In the present embodiment, two screws 4a and 4b are arranged, but the number of screws is not limited to this. The motors 5a and 5b are arranged outside the housing 1 and rotationally drive the screws 4a and 4b. The rectifying unit 6 is arranged inside the housing 1 between the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b on the discharge port 3 side and the discharge port 3. The powder supply device 100 is arranged adjacent to the pressure molding mechanism 11. The pressure forming mechanism 11 has two rolls 12a and 12b arranged side by side in the vertical direction. As shown in FIG. 2, the powder material 101 is supplied from the discharge port 3 of the powder supply device 100 between the two rolls 12a and 12b to form the molded body 13. In this way, the powder material 101 supplied from the powder supply device 100 is formed into the molded body 13 by the pressure molding mechanism 11.

＜導入口＞
導入口２は、図２に示すように、筐体１の図示上方に設けられ、粉体材料１０１を筐体１の内部へ導入する。また、導入口２には、ホッパー７が設けられており、ホッパー７の開口部より粉体材料１０１が投入される。 <Introduction port>
As shown in FIG. 2, the introduction port 2 is provided above the drawing of the housing 1, and introduces the powder material 101 into the housing 1. Further, a hopper 7 is provided in the introduction port 2, and the powder material 101 is charged through the opening of the hopper 7.

＜排出口＞
排出口３は、筐体１の加圧成形機構１１側の端部に設けられる。排出口３から、加圧成形機構１１のロール１２ａ、１２ｂの間に粉体材料１０１が水平方向に排出される。なお、本実施の形態において、水平方向とはＸ方向であり、材料供給方向と同じ方向である。排出口３は、図２に示すように、ロール１２ａ、１２ｂの間に粉体材料１０１を供給する。また、筐体１は、整流部６が配置されている部分から排出口３に向かって、薄くなるように形成されている。 <Outlet>
The discharge port 3 is provided at the end of the housing 1 on the pressure molding mechanism 11 side. The powder material 101 is horizontally discharged from the discharge port 3 between the rolls 12a and 12b of the pressure forming mechanism 11. In the present embodiment, the horizontal direction is the X direction, which is the same direction as the material supply direction. As shown in FIG. 2, the discharge port 3 supplies the powder material 101 between the rolls 12a and 12b. Further, the housing 1 is formed so as to become thinner from the portion where the rectifying unit 6 is arranged toward the discharge port 3.

＜スクリュー＞
スクリュー４ａ、４ｂは、図１に示すように、筐体１の内部に幅方向に並列に配置され、材料供給方向に粉体材料１０１を搬送する。スクリュー４ａ、４ｂの回転軸はそれぞれ、材料供給方向と平行である。スクリュー４ａ、４ｂはそれぞれ、スクリューシャフト４２ａ、４２ｂと、スクリューシャフト４２ａ、４２ｂの外周面に形成されたフライト４３ａ、４３ｂとを有する。スクリュー４ａ、４ｂはモータ５ａ、５ｂにより回転駆動する。また、モータ５ａ、５ｂの回転数は、制御部８によりそれぞれ独立に制御することができる。 <Screw>
As shown in FIG. 1, the screws 4a and 4b are arranged in parallel in the width direction inside the housing 1, and convey the powder material 101 in the material supply direction. The rotation axes of the screws 4a and 4b are parallel to the material supply direction, respectively. The screws 4a and 4b have screw shafts 42a and 42b, respectively, and flights 43a and 43b formed on the outer peripheral surfaces of the screw shafts 42a and 42b, respectively. The screws 4a and 4b are rotationally driven by the motors 5a and 5b. Further, the rotation speeds of the motors 5a and 5b can be independently controlled by the control unit 8.

＜整流部＞
粉体供給装置１００には、複数の整流部６が設けられている。それぞれの整流部６は、スクリュー４ａ、４ｂの排出口３側の先端４１ａ、４１ｂと排出口３との間に配置され、粉体材料１０１の流れを整流する。また、本実施の形態において、整流部６は主面６０を有する板状部材で形成されている。なお、主面６０とは、整流部６のうち最も表面積の大きい面である。それぞれの整流部６の主面６０は、スクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向に平行かつ鉛直方向に平行に配置されている。整流部６はそれぞれ、可動部のない構造であり、筐体１の内部において粉体材料１０１の流速を低減させることができる。本実施の形態においては、整流部６は、スクリュー４ａ、４ｂの排出口３側の先端４１ａ、４１ｂ近傍に幅方向に並べて配置されている。 <Rectifier>
The powder supply device 100 is provided with a plurality of rectifying units 6. Each rectifying unit 6 is arranged between the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b on the discharge port 3 side and the discharge port 3, and rectifies the flow of the powder material 101. Further, in the present embodiment, the rectifying unit 6 is formed of a plate-shaped member having a main surface 60. The main surface 60 is the surface of the rectifying unit 6 having the largest surface area. The main surface 60 of each rectifying unit 6 is arranged parallel to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b and parallel to the vertical direction. Each of the rectifying portions 6 has a structure without moving portions, and the flow velocity of the powder material 101 can be reduced inside the housing 1. In the present embodiment, the rectifying portions 6 are arranged side by side in the width direction in the vicinity of the tips 41a and 41b on the discharge port 3 side of the screws 4a and 4b.

図１および図２のように板状の整流部６を用いる場合、材料供給方向（Ｘ方向）における長さが長いほど、整流部６近傍における粉体材料１０１の流速を低下させる効果が大きい。したがって、整流部６の材料供給方向における長さを調整することにより、排出口３より排出される粉体材料１０１の流速を制御することができる。また、複数の整流部６を配置して、その幅方向の粗密を調整することによって流速を制御することもできる。たとえば、複数の整流部６が幅方向に等間隔に並べて配置されていてもよい。また、整流部６の配置間隔が異なっていてもよい。整流部６のスクリュー４ａ、４ｂ側の端部６１は、先端に向かって断面積が小さくなるように形成されていてもよい。たとえば、整流部６の端部６１が尖って形成されていたり、端部６１が丸く形成されていたりすると、粉体材料１０１の流れが、整流部６により滞るのを防止することができる。 When the plate-shaped rectifying unit 6 is used as shown in FIGS. 1 and 2, the longer the length in the material supply direction (X direction), the greater the effect of reducing the flow velocity of the powder material 101 in the vicinity of the rectifying unit 6. Therefore, the flow velocity of the powder material 101 discharged from the discharge port 3 can be controlled by adjusting the length of the rectifying unit 6 in the material supply direction. Further, it is also possible to control the flow velocity by arranging a plurality of rectifying units 6 and adjusting the density in the width direction thereof. For example, a plurality of rectifying units 6 may be arranged side by side at equal intervals in the width direction. Further, the arrangement interval of the rectifying unit 6 may be different. The end 61 on the screw 4a and 4b side of the rectifying unit 6 may be formed so that the cross-sectional area becomes smaller toward the tip. For example, if the end portion 61 of the rectifying unit 6 is formed to be sharp or the end portion 61 is formed to be round, it is possible to prevent the flow of the powder material 101 from being blocked by the rectifying unit 6.

ここで、図３を参照して、整流部６による流速の制御について説明する。図３は、単一の板状の整流部を配置したときの、筐体１の一部を拡大した図である。矢印１０２で示される筐体１の内壁１ａ近傍を流れる粉体材料１０２の流速は、内壁１ａとの摩擦により低下する。一方、矢印１０３で示される整流部６００近傍を流れる粉体材料１０３の流速は、整流部６００との摩擦により低下する。さらに、図３の破線Ｂにおける断面において、整流部６００の断面積により、筐体１内を粉体材料が通過することができる断面積が減少するため、粉体材料１０３の流速が低下する。したがって、整流部６００の構成および配置を調整することにより、整流部６００近傍を流れる粉体材料１０３の流速を、内壁１ａ付近を流れる粉体材料１０２の流速の大きさと同等、もしくは小さくする等の制御が可能になる。 Here, the control of the flow velocity by the rectifying unit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a part of the housing 1 when a single plate-shaped rectifying unit is arranged. The flow velocity of the powder material 102 flowing in the vicinity of the inner wall 1a of the housing 1 indicated by the arrow 102 decreases due to friction with the inner wall 1a. On the other hand, the flow velocity of the powder material 103 flowing in the vicinity of the rectifying section 600 indicated by the arrow 103 decreases due to friction with the rectifying section 600. Further, in the cross section of the broken line B in FIG. 3, the cross-sectional area of the rectifying unit 600 reduces the cross-sectional area through which the powder material can pass through the housing 1, so that the flow velocity of the powder material 103 decreases. Therefore, by adjusting the configuration and arrangement of the rectifying unit 600, the flow velocity of the powder material 103 flowing in the vicinity of the rectifying unit 600 can be made equal to or smaller than the magnitude of the flow velocity of the powder material 102 flowing in the vicinity of the inner wall 1a. Control becomes possible.

［変形例１］
図４は、図１および図２の粉体供給装置の整流部の変形例を示す図である。図４に示すように、整流部６ａは、円柱状部材で形成されている。整流部６ａの高さ方向が、スクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向に垂直かつ鉛直方向に平行に配置されていてもよい。すなわち、整流部６ａは鉛直方向に延びる円柱状部材により形成されている。なお、図４においては複数の整流部６ａが配置されているが、整流部６ａの数および配置は任意に変更することができる。 [Modification 1]
FIG. 4 is a diagram showing a modified example of the rectifying unit of the powder supply device of FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 4, the rectifying unit 6a is formed of a columnar member. The height direction of the rectifying unit 6a may be arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b and parallel to the vertical direction. That is, the rectifying unit 6a is formed of a columnar member extending in the vertical direction. Although a plurality of rectifying units 6a are arranged in FIG. 4, the number and arrangement of the rectifying units 6a can be arbitrarily changed.

円柱状の整流部６ａを用いる場合、幅方向の配置の粗密により粉体材料の流速を制御することができる。たとえば、筐体１において、スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂから排出口３までの間に、整流部６ａを挿入する複数の貫通孔を設けておくことにより、任意の箇所に整流部６ａを配置することができる。このようにすると、粉体材料１０１の流速の制御を容易に行うことができる。 When the columnar rectifying unit 6a is used, the flow velocity of the powder material can be controlled by the density of the arrangement in the width direction. For example, in the housing 1, the rectifying section 6a can be provided at an arbitrary position by providing a plurality of through holes for inserting the rectifying section 6a between the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b and the discharge port 3. Can be placed. In this way, the flow velocity of the powder material 101 can be easily controlled.

［変形例２］
図５は、図１および図２の粉体供給装置の整流部の別の変形例を示す図である。図６は、図５の粉体供給装置１００の整流部を排出口側から見たときの図である。図５および図６に示すように、整流部６ｂは主面を有する板状部材で形成されている。整流部６ｂの主面６０ｂは、スクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向に対して垂直に配置されている。また、整流部６ｂには複数の開口部６１ｂが形成されている。すなわち、整流部６ｂはメッシュ状に開口部が形成された板状部材である。 [Modification 2]
FIG. 5 is a diagram showing another modification of the rectifying unit of the powder supply device of FIGS. 1 and 2. FIG. 6 is a view when the rectifying unit of the powder supply device 100 of FIG. 5 is viewed from the discharge port side. As shown in FIGS. 5 and 6, the rectifying unit 6b is formed of a plate-shaped member having a main surface. The main surface 60b of the rectifying unit 6b is arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b. Further, a plurality of openings 61b are formed in the rectifying unit 6b. That is, the rectifying unit 6b is a plate-shaped member having an opening formed in a mesh shape.

開口部を有する整流部６ｂを用いる場合、幅方向における開口部６１ｂの粗密によって流速を制御することができる。たとえば、筐体１において、スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂから排出口３までの間に、整流部６ｂを挿入するスリットを設けておくことにより、任意の大きさまたは数の開口部６１ｂを有する整流部６ｂを入れ替えて配置することができる。このようにすると、粉体材料１０１の流速の制御を容易に行うことができる。 When the rectifying unit 6b having an opening is used, the flow velocity can be controlled by the density of the opening 61b in the width direction. For example, in the housing 1, a slit for inserting the rectifying portion 6b is provided between the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b and the discharge port 3, so that an opening 61b of an arbitrary size or number can be provided. The rectifying unit 6b having the rectifying unit 6b can be replaced and arranged. In this way, the flow velocity of the powder material 101 can be easily controlled.

［整流部の配置および形状による分布の比較］
ここで、後述する実施例１〜６、および比較例における、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量分布、および粉体供給装置１００の幅方向の成形体の密度分布を比較して検討する。 [Comparison of distribution by arrangement and shape of rectifying part]
Here, the supply amount distribution of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 and the density distribution of the molded body in the width direction of the powder supply device 100 in Examples 1 to 6 and Comparative Example described later are compared. And consider.

各実施例１〜６および比較例では、シリコン酸化物を主材料とする粉体材料を用いるものとする。なお、図７および図８に示す粉体供給装置１００の構成、および粉体材料の構成は、整流部の形状、数、および配置を除き、各実施例１〜６および比較例において共通である。 In Examples 1 to 6 and Comparative Examples, a powder material containing silicon oxide as a main material is used. The configuration of the powder supply device 100 and the configuration of the powder material shown in FIGS. 7 and 8 are common to Examples 1 to 6 and Comparative Examples except for the shape, number, and arrangement of the rectifying portions. ..

＜粉体供給装置１００の構成＞
図７は、実施例１の粉体供給装置の各種寸法、および実施例１の整流部の構成および配置を示す図である。図８は、図７の整流部を排出口側から見たときの図である。図８に示すように、筐体１の内部の鉛直方向の高さｈ１が５０ｍｍであり、筐体１の内部の幅方向の大きさｗ１が１００ｍｍである。また、図７に示すように、筐体１の内部には、スクリュー４ａ、４ｂが幅方向に並んで配置されている。スクリュー４ａ、４ｂはスクリューシャフト４２ａ、４２ｂの直径φ１が２０ｍｍであり、粉体材料を搬送するためのフライト４３ａ、４３ｂのスクリューシャフト４２ａ、４２ｂからの高さｈ２が１０ｍｍである。スクリュー４ａ、４ｂは、図７に示すように、スクリューシャフト４２ａ、４２ｂの軸線１５ａ、１５ｂの間の距離ｄ１が５０ｍｍになるよう配置されている。また、図８に示すように、筐体１の内壁１ａからフライト４３ａ、４３ｂまでの距離ｄ２が５ｍｍ、フライト４３ａ、４３ｂ間の距離ｈ３が１０ｍｍになるよう配置されている。スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂから加圧成形機構１１に設けられた２つのロール１２ａ、１２ｂの最小ギャップライン１４までの距離ｄ３が２００ｍｍである。２つのロール１２ａ、１２ｂの半径ｒ１はそれぞれ１５０ｍｍである。図示されていない２つのロール１２ａ、１２ｂの最小ギャップの間隔は４ｍｍである。また、モータ５ａ、５ｂは、排出口３から供給される粉体材料の量が、１８００ｇ／分となるように回転数を調整する。 <Structure of powder supply device 100>
FIG. 7 is a diagram showing various dimensions of the powder supply device of the first embodiment and the configuration and arrangement of the rectifying section of the first embodiment. FIG. 8 is a view when the rectifying unit of FIG. 7 is viewed from the discharge port side. As shown in FIG. 8, the height h1 in the vertical direction inside the housing 1 is 50 mm, and the size w1 in the width direction inside the housing 1 is 100 mm. Further, as shown in FIG. 7, screws 4a and 4b are arranged side by side in the width direction inside the housing 1. The screws 4a and 4b have a diameter φ1 of the screw shafts 42a and 42b of 20 mm, and the height h2 of the flights 43a and 43b for transporting the powder material from the screw shafts 42a and 42b is 10 mm. As shown in FIG. 7, the screws 4a and 4b are arranged so that the distance d1 between the axes 15a and 15b of the screw shafts 42a and 42b is 50 mm. Further, as shown in FIG. 8, the distance d2 from the inner wall 1a of the housing 1 to the flights 43a and 43b is 5 mm, and the distance h3 between the flights 43a and 43b is 10 mm. The distance d3 from the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b to the minimum gap line 14 of the two rolls 12a and 12b provided in the pressure forming mechanism 11 is 200 mm. The radii r1 of the two rolls 12a and 12b are 150 mm, respectively. The distance between the minimum gaps of the two rolls 12a and 12b (not shown) is 4 mm. Further, the motors 5a and 5b adjust the rotation speed so that the amount of the powder material supplied from the discharge port 3 is 1800 g / min.

＜粉体材料の構成＞
粉体材料は、シリコン酸化物を主材料とするものを用いる。また、粉体材料は篩を使用して、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ未満に分級し、かさ密度は０．８ｇ／ｃｃである。 <Composition of powder material>
As the powder material, a material containing silicon oxide as a main material is used. Further, the powder material is classified into 0.1 mm or more and less than 2.0 mm by using a sieve, and the bulk density is 0.8 g / cc.

上述の構成の粉体供給装置１００および粉体材料により、粉体供給装置１００から加圧成形機構１１に供給される直前の、すなわち排出口３から排出される、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量の分布と、粉体供給装置１００の幅方向における加圧成形機構１１を通過した後の成形体１３の密度の分布を測定した。なお、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布は、全供給量に対する幅方向２５ｍｍ毎の供給量割合を測定した。また、粉体供給装置１００の幅方向における成形体１３の密度の分布は、幅方向１０ｍｍ毎に成形体の密度を測定した。 Immediately before being supplied from the powder supply device 100 to the pressure forming mechanism 11, that is, discharged from the discharge port 3 by the powder supply device 100 and the powder material having the above-described configuration, in the width direction of the powder supply device 100. The distribution of the supply amount of the powder material and the distribution of the density of the molded body 13 after passing through the pressure molding mechanism 11 in the width direction of the powder supply device 100 were measured. As for the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100, the supply amount ratio in every 25 mm in the width direction with respect to the total supply amount was measured. As for the distribution of the density of the molded product 13 in the width direction of the powder supply device 100, the density of the molded product was measured every 10 mm in the width direction.

＜実施例１＞
図７に示すように、実施例１では、整流部２６は板状であり、１つの整流部２６が筐体１内に配置されている。また、整流部２６は、スクリューシャフト４２ａ、４２ｂの軸線１５ａ、１５ｂの中間に位置する中心線１６の延長線上に配置され、かつ、スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂから整流部２６の一方の端部２６ａまでの材料供給方向の距離ｄ４が５ｍｍとなるよう配置される。図７および図８に示すように、整流部２６は、材料供給方向の長さＬ１が５０ｍｍ、鉛直方向の高さは、筐体１の内部の高さｈ１と等しい５０ｍｍ、幅方向の大きさｗ２が４ｍｍである。さらに、整流部２６は、鉛直方向からみたときに六角形となるよう、一方の端部２６ａおよび他方の端部２６ｂが尖った構造となっている。なお、端部２６ａ、２６ｂは、６０°の角度となるよう形成されている。 <Example 1>
As shown in FIG. 7, in the first embodiment, the rectifying unit 26 has a plate shape, and one rectifying unit 26 is arranged in the housing 1. The rectifying unit 26 is arranged on an extension of the center line 16 located between the axes 15a and 15b of the screw shafts 42a and 42b, and is one of the rectifying units 26 from the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b. The distance d4 in the material supply direction to the end portion 26a is arranged to be 5 mm. As shown in FIGS. 7 and 8, the rectifying unit 26 has a length L1 in the material supply direction of 50 mm, a height in the vertical direction of 50 mm equal to the height h1 inside the housing 1, and a size in the width direction. w2 is 4 mm. Further, the rectifying unit 26 has a structure in which one end 26a and the other end 26b are sharp so as to form a hexagon when viewed from the vertical direction. The ends 26a and 26b are formed so as to have an angle of 60 °.

＜実施例２＞
図９は、実施例２の整流部の構成および配置を示す図である。図９に示すように、実施例２では、整流部３６は、材料供給方向の長さＬ２が３０ｍｍである。その他の構成および配置は、実施例１の整流部２６と同様である。 <Example 2>
FIG. 9 is a diagram showing the configuration and arrangement of the rectifying unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the rectifying unit 36 has a length L2 in the material supply direction of 30 mm. Other configurations and arrangements are the same as those of the rectifying unit 26 of the first embodiment.

＜実施例３＞
図１０は、実施例３の整流部の構成および配置を示す図である。図１１は、図１０の整流部を排出口側から見たときの図である。図１０に示すように、実施例３では、実施例２の整流部３６と同じ形状の３つの整流部４６ａ、４６ｂ、４６ｃが配置されている。整流部４６ｂが幅方向におけるスクリュー４ａ、４ｂの中心線１６の延長線上に配置されている。すなわち、整流部４６ｂは、実施例２の整流部３６と同じ位置に配置されている。また、整流部４６ａは、スクリューシャフト４２ａの軸線１５ａの延長線上に配置されている。さらに、整流部４６ｃは、スクリューシャフト４２ｂの軸線１５ｂの延長線上に配置されている。すなわち、整流部４６ａと整流部４６ｂとは幅方向の間隔ｗ３が２５ｍｍとなるように配置され、整流部４６ｂと整流部４６ｃとは幅方向の間隔ｗ４が２５ｍｍとなるように配置される。したがって、図１１に示すように、排出口３側からみたときに、３つの整流部４６ａ〜４６ｃが幅方向に並ぶように配置されている。その他の構成および配置は、実施例１の整流部２６と同様である。 <Example 3>
FIG. 10 is a diagram showing the configuration and arrangement of the rectifying unit according to the third embodiment. FIG. 11 is a view when the rectifying unit of FIG. 10 is viewed from the discharge port side. As shown in FIG. 10, in the third embodiment, three rectifying portions 46a, 46b, 46c having the same shape as the rectifying portion 36 of the second embodiment are arranged. The rectifying unit 46b is arranged on an extension of the center line 16 of the screws 4a and 4b in the width direction. That is, the rectifying unit 46b is arranged at the same position as the rectifying unit 36 of the second embodiment. Further, the rectifying unit 46a is arranged on an extension line of the axis line 15a of the screw shaft 42a. Further, the rectifying unit 46c is arranged on an extension of the axis 15b of the screw shaft 42b. That is, the rectifying unit 46a and the rectifying unit 46b are arranged so that the distance w3 in the width direction is 25 mm, and the rectifying unit 46b and the rectifying unit 46c are arranged so that the distance w4 in the width direction is 25 mm. Therefore, as shown in FIG. 11, the three straightening vanes 46a to 46c are arranged so as to be arranged in the width direction when viewed from the discharge port 3 side. Other configurations and arrangements are the same as those of the rectifying unit 26 of the first embodiment.

＜実施例４＞
図１２は、実施例４の整流部の構成および配置を示す図である。図１３は、図１２の整流部を排出口側から見たときの図である。図１２に示すように、実施例４では、実施例２の整流部３６と同じ形状の３つの整流部５６ａ、５６ｂ、５６ｃが配置されている。整流部５６ｂが幅方向におけるスクリュー４ａ、４ｂの中心線１６の延長線上に配置されている。すなわち、整流部５６ｂは、実施例２の整流部３６と同じ位置に配置されている。また、整流部５６ａは、スクリューシャフト４２ａの軸線１５ａと中心線１６との中間に位置する中間線１７ａの延長線上に配置されている。さらに、整流部５６ｃは、スクリューシャフト４２ｂの軸線１５ａと中心線１６との中間に位置する中間線１７ｂの延長線上に配置されている。すなわち、整流部５６ａと整流部５６ｂとは幅方向の間隔ｗ５が１２．５ｍｍとなるように配置され、整流部５６ｂと整流部５６ｃとは幅方向の間隔ｗ６が１２．５ｍｍとなるように配置される。したがって、図１３に示すように、排出口３側からみたときに、３つの整流部５６ａ〜５６ｃが幅方向に並ぶように配置されているが、実施例３と比較して、整流部５６ａと５６ｂとの間の距離、および整流部５６ｂと５６ｃとの間の距離が小さい。その他の構成および配置は、実施例１の整流部２６と同様である。 <Example 4>
FIG. 12 is a diagram showing the configuration and arrangement of the rectifying unit according to the fourth embodiment. FIG. 13 is a view when the rectifying unit of FIG. 12 is viewed from the discharge port side. As shown in FIG. 12, in the fourth embodiment, three rectifying portions 56a, 56b, and 56c having the same shape as the rectifying portion 36 of the second embodiment are arranged. The rectifying unit 56b is arranged on an extension of the center line 16 of the screws 4a and 4b in the width direction. That is, the rectifying unit 56b is arranged at the same position as the rectifying unit 36 of the second embodiment. Further, the rectifying unit 56a is arranged on an extension line of the intermediate line 17a located between the axis line 15a and the center line 16 of the screw shaft 42a. Further, the rectifying unit 56c is arranged on an extension line of the intermediate line 17b located between the axis line 15a and the center line 16 of the screw shaft 42b. That is, the rectifying unit 56a and the rectifying unit 56b are arranged so that the distance w5 in the width direction is 12.5 mm, and the rectifying unit 56b and the rectifying unit 56c are arranged so that the distance w6 in the width direction is 12.5 mm. Will be done. Therefore, as shown in FIG. 13, the three rectifying units 56a to 56c are arranged so as to be arranged in the width direction when viewed from the discharge port 3 side, but the rectifying unit 56a and the rectifying unit 56a are compared with the third embodiment. The distance between the 56b and the rectifying section 56b and 56c is small. Other configurations and arrangements are the same as those of the rectifying unit 26 of the first embodiment.

＜実施例５＞
図１４は、実施例５の整流部の構成および配置を示す図である。図１５は、図１４の整流部を排出口側から見たときの図である。図１４に示すように、実施例５では、６つの整流部６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃが配置されている。また、図１４および図１５に示すように、各整流部６６ａ〜６６ｃ、６７ａ〜６７ｃは、直径φ２が４ｍｍの円柱状であり、鉛直方向の高さｈ４が、筐体１の内壁１ａの高さｈ１と等しい５０ｍｍである。整流部６６ａ、６７ａ、整流部６６ｂ、６７ｂ、および、整流部６６ｃ、６７ｃをそれぞれペアとして、各整流部６６ａ〜６６ｃ、６７ａ〜６７ｃが配置される。整流部６６ｂ、６７ｂのペアは、それぞれ中心線１６上に配置される。また、整流部６６ａ、６７ａのペアは、それぞれ中間線１７ａ上に配置される。さらに、整流部６６ｃ、６７ｃのペアは、それぞれ中間線１７ｂ上に配置される。すなわち、整流部６６ａと整流部６６ｂとは幅方向の間隔ｗ７が１２．５ｍｍとなるよう配置され、整流部６６ｂと整流部６６ｃとは幅方向の間隔ｗ８が１２．５ｍｍとなるように配置される。同様に、整流部６７ａと整流部６７ｂの幅方向の間隔もｗ７となり、整流部６７ｂと整流部６７ｃとの幅方向の間隔もｗ８となるように、それぞれの整流部が配置される。整流部６６ａ、６７ａ、整流部６６ｂ、６７ｂ、および整流部６６ｃ、６７ｃのそれぞれのペアの距離ｄ５は２０ｍｍである。また、整流部６６ａ〜６６ｃは、スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂからの距離ｄ６が５ｍｍの位置に配置されている。図１５に示すように、排出口３側から見たときに、整流部６６ａ〜６６ｃが幅方向に並ぶように配置されている。また、図示されていないが、整流部６７ａ〜６７ｃも同様に、幅方向に並ぶように配置されている。 <Example 5>
FIG. 14 is a diagram showing the configuration and arrangement of the rectifying unit according to the fifth embodiment. FIG. 15 is a view when the rectifying unit of FIG. 14 is viewed from the discharge port side. As shown in FIG. 14, in the fifth embodiment, six rectifying units 66a, 66b, 66c, 67a, 67b, 67c are arranged. Further, as shown in FIGS. 14 and 15, each of the rectifying portions 66a to 66c and 67a to 67c is a columnar shape having a diameter of φ2 of 4 mm, and the height h4 in the vertical direction is the height of the inner wall 1a of the housing 1. It is 50 mm, which is equal to h1. The rectifying units 66a and 67a, the rectifying units 66b and 67b, and the rectifying units 66c and 67c are paired, and the rectifying units 66a to 66c and 67a to 67c are arranged. The pairs of the rectifying portions 66b and 67b are arranged on the center line 16, respectively. Further, the pair of the rectifying portions 66a and 67a are arranged on the intermediate line 17a, respectively. Further, the pair of the rectifying portions 66c and 67c are arranged on the intermediate line 17b, respectively. That is, the rectifying unit 66a and the rectifying unit 66b are arranged so that the distance w7 in the width direction is 12.5 mm, and the rectifying unit 66b and the rectifying unit 66c are arranged so that the distance w8 in the width direction is 12.5 mm. To. Similarly, the respective rectifying units are arranged so that the distance between the rectifying unit 67a and the rectifying unit 67b in the width direction is also w7, and the distance between the rectifying unit 67b and the rectifying unit 67c in the width direction is also w8. The distance d5 of each pair of the rectifying units 66a and 67a, the rectifying units 66b and 67b, and the rectifying units 66c and 67c is 20 mm. Further, the rectifying portions 66a to 66c are arranged at positions where the distance d6 from the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b is 5 mm. As shown in FIG. 15, the rectifying portions 66a to 66c are arranged so as to be arranged in the width direction when viewed from the discharge port 3 side. Further, although not shown, the rectifying units 67a to 67c are also arranged so as to be arranged in the width direction.

＜実施例６＞
図１６は、実施例６の整流部の構成および配置を示す図である。図１７は、図１６の整流部を排出口側から見たときの図である。図１６および図１７に示すように、実施例６では、整流部７６は、複数の正方形の開口部７６ａを有する板状であり、１つの整流部７６が配置されている。整流部７６は、鉛直方向の高さｈ５が５０ｍｍであり、幅方向の大きさｗ９が３０ｍｍである。また、整流部７６は、図１７に示すように、直径０．６ｍｍの針金を用いた平織により形成されており、開口部７６ａの一辺の大きさｄ７が３ｍｍのメッシュ構造である。なお、開口部７６ａの一辺の大きさｄ７は、粉体材料に含まれる粒子のうち最大径を持つ粒子よりも大きくなっている。整流部７６を、スクリュー４ａ、４ｂの先端４１ａ、４１ｂからの距離ｄ８が５ｍｍとなり、開口部７６ａが材料供給方向を向くように配置した。すなわち、整流部７６の主面は、スクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向に対して垂直に配置されている。なお、整流部７６の幅方向の中心が中心線１６の延長線上に位置するように、整流部７６が配置されている。 <Example 6>
FIG. 16 is a diagram showing the configuration and arrangement of the rectifying unit according to the sixth embodiment. FIG. 17 is a view when the rectifying unit of FIG. 16 is viewed from the discharge port side. As shown in FIGS. 16 and 17, in the sixth embodiment, the rectifying unit 76 has a plate shape having a plurality of square openings 76a, and one rectifying unit 76 is arranged. The height h5 in the vertical direction of the rectifying unit 76 is 50 mm, and the size w9 in the width direction is 30 mm. Further, as shown in FIG. 17, the rectifying unit 76 is formed of a plain weave using a wire having a diameter of 0.6 mm, and has a mesh structure in which the size d7 on one side of the opening 76a is 3 mm. The size d7 of one side of the opening 76a is larger than the particles having the maximum diameter among the particles contained in the powder material. The rectifying section 76 is arranged so that the distance d8 from the tips 41a and 41b of the screws 4a and 4b is 5 mm and the opening 76a faces the material supply direction. That is, the main surface of the rectifying unit 76 is arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b. The rectifying unit 76 is arranged so that the center of the rectifying unit 76 in the width direction is located on the extension line of the center line 16.

＜比較例＞
比較例は、整流部を配置しない構成である。 <Comparison example>
In the comparative example, the rectifying unit is not arranged.

［各実施例および比較例の比較検討］
図１８〜図２０を参照して、各実施例１〜６および比較例における粉体材料の供給量割合の分布、および成形体の密度の分布について検討する。図１８は、各実施例１〜６および比較例の、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。粉体材料の供給量割合の測定方法は、次のとおりである。粉体供給装置１００を加圧成形機構１１から離した状態で、排出口３から排出される粉体材料を受けられる位置に、開口部の幅が２５ｍｍである４つの容器を幅方向に隙間なく並べる。この状態で、一定時間粉体材料を排出する。排出された粉体材料はすべて４つの容器に回収されているので、粉体材料の全排出重量および各容器内に回収された粉体材料の重量を測定することにより、粉体材料の供給量割合の分布を計算している。なお、図１８において、横軸は中心線１６を０としたときの幅方向における位置を表し、各容器の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は粉体材料の供給量割合を単位ｗｔ％で表している。 [Comparison study of each example and comparative example]
With reference to FIGS. 18 to 20, the distribution of the supply amount ratio of the powder material and the distribution of the density of the molded product in Examples 1 to 6 and Comparative Examples will be examined. FIG. 18 is a graph showing the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 in Examples 1 to 6 and Comparative Example. The method for measuring the supply amount ratio of the powder material is as follows. With the powder supply device 100 separated from the pressure molding mechanism 11, four containers having an opening width of 25 mm are placed at positions where the powder material discharged from the discharge port 3 can be received without any gap in the width direction. Line up. In this state, the powder material is discharged for a certain period of time. Since all the discharged powder materials are collected in four containers, the supply amount of the powder materials is measured by measuring the total discharged weight of the powder materials and the weight of the powder materials collected in each container. The distribution of proportions is calculated. In FIG. 18, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 16 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each container. The vertical axis represents the supply amount ratio of the powder material in the unit wt%.

図１９は、各実施例１〜６の、幅方向における成形体の密度の分布を示すグラフである。成形体の密度の測定方法は、次のとおりである。成形体を材料供給方向に１０ｍｍの長さの短冊状に切り出し、さらにこの短冊状の成形体を幅方向における中心から順に両端に向かって１０ｍｍ毎に切断する。これにより得られた１０ｍｍ角の成形体の小片の密度を測定する。なお、両端部は幅が１０ｍｍに至らない場合があるが測定に影響はない。密度の測定にはアルキメデスの原理を用いる。具体的には、ｍｅｔｒａ−ｔｏｒｅｄｏ製の電子天秤および比重測定用キットを使用した。なお、他社製の同様の測定ツールを使用することもできる。また、置換液として流動パラフィンを用いて測定した。なお、図１９において、横軸は中心線１６を０としたときの幅方向における位置を表し、各小片の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は成形体の密度を単位ｇ／ｃｃで表している。図２０は、実施例１〜６および比較例の粉体材料の供給量割合および成形体の密度の測定結果を説明するための表である。 FIG. 19 is a graph showing the distribution of the density of the molded product in the width direction of Examples 1 to 6. The method for measuring the density of the molded product is as follows. The molded body is cut into strips having a length of 10 mm in the material supply direction, and the strip-shaped molded bodies are further cut every 10 mm from the center in the width direction toward both ends. The density of small pieces of the 10 mm square molded product thus obtained is measured. The width of both ends may not reach 10 mm, but this does not affect the measurement. Archimedes' principle is used to measure the density. Specifically, an electronic balance and a specific gravity measurement kit manufactured by metra-toledo were used. It is also possible to use a similar measurement tool made by another company. Moreover, the measurement was performed using liquid paraffin as a replacement liquid. In FIG. 19, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 16 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each small piece. The vertical axis represents the density of the molded product in units of g / cc. FIG. 20 is a table for explaining the measurement results of the supply amount ratio of the powder materials and the density of the molded product of Examples 1 to 6 and Comparative Examples.

図１８のグラフによると、各実施例１〜６は、比較例と比べると、中心線１６の付近、すなわち幅方向位置が０ｍｍ付近では粉体材料の供給量割合が小さく、中心線１６から離れると粉体材料の供給量割合が大きくなる。これは、整流部を配置することにより、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量の均一性が向上しているためであると考えられる。 According to the graph of FIG. 18, each of Examples 1 to 6 has a smaller supply amount ratio of the powder material in the vicinity of the center line 16, that is, in the vicinity of the width direction position of 0 mm, and is separated from the center line 16. And the supply amount ratio of the powder material becomes large. It is considered that this is because the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 is improved by arranging the rectifying unit.

図１８によると、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合のレンジは、比較例が２３．７ｗｔ％であるのに対し、実施例１では８．５ｗｔ％である。これは、整流部２６の配置により均一性が向上しているためであると考えられる。一方、図１８および図１９によると、実施例１において、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体密度は、中心線１６付近での値が、中心線１６から離れた部分に比べて小さくなっており、局所的に強く効果が表れていると考えられる。なお、粉体材料の供給量割合のレンジとは、各実施例１〜６および比較例における測定値の最大値と最小値との差である。同様に、成形体密度のレンジは、各実施例１〜６および比較例における測定値の最大値と最小値との差である。 According to FIG. 18, the range of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 is 8.5 wt% in Example 1 while it is 23.7 wt% in Comparative Example. It is considered that this is because the uniformity is improved by the arrangement of the rectifying unit 26. On the other hand, according to FIGS. 18 and 19, in the first embodiment, the values of the supply amount ratio of the powder material and the density of the molded body in the width direction of the powder supply device 100 are values near the center line 16 from the center line 16. It is smaller than the distant part, and it is considered that the effect is strong locally. The range of the supply amount ratio of the powder material is the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values in Examples 1 to 6 and Comparative Examples. Similarly, the range of the molded body density is the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values in Examples 1 to 6 and Comparative Examples.

実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１のほうが供給量割合のレンジ、および成形体密度のレンジがともに小さい。これは、実施例２の整流部３６に比べて、実施例１の整流部２６のほうが材料供給方向の長さが長いため、排出口における粉体材料の流速のばらつきを抑制することができており、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体密度の均一性が向上していると考えられる。 Comparing Example 1 and Example 2, the range of the supply amount ratio and the range of the molded product density are both smaller in Example 1. This is because the rectifying unit 26 of the first embodiment has a longer length in the material supply direction than the rectifying unit 36 of the second embodiment, so that the variation in the flow velocity of the powder material at the discharge port can be suppressed. Therefore, it is considered that the supply amount ratio of the powder material and the uniformity of the density of the molded body in the width direction of the powder supply device 100 are improved.

また、実施例２と実施例３とを比較すると、実施例３のほうが成形体密度のレンジが小さい。実施例２では１つの整流部３６を配置しているのに対して、実施例３で３つの整流部４６ａ〜４６ｃを配置している。複数の整流部を配置することで、粉体供給装置１００の幅方向における成形体密度のばらつきを低減することができると考えられる。 Further, when comparing Example 2 and Example 3, the range of the molded body density is smaller in Example 3. In the second embodiment, one rectifying unit 36 is arranged, whereas in the third embodiment, three rectifying units 46a to 46c are arranged. It is considered that the variation in the density of the molded product in the width direction of the powder supply device 100 can be reduced by arranging the plurality of rectifying units.

また、実施例３と実施例４とを比較すると、実施例４のほうが成形体密度のレンジが小さい。実施例３の整流部４６ａ〜４６ｃはそれぞれ、幅方向に２５ｍｍの間隔で配置されている。これは、中心線１６と軸線１５ａまたは１５ｂとの距離であり、整流部４６ａおよび４６ｃと筐体１の内壁１ａとの距離もそれぞれ２５ｍｍである。一方、実施例４では、整流部５６ａ〜５６ｃはそれぞれ、幅方向に１２．５ｍｍの間隔で配置されており、整流部５６ａおよび整流部５６ｃと筐体１の内壁１ａとの距離はそれぞれ３７．５ｍｍである。このように、整流部５６ａ〜５６ｃを中心線１６側に寄せて配置し、整流部５６ａ〜５６ｃのそれぞれの間隔が、整流部５６ａまたは５６ｃと筐体１の内壁１ａとの距離よりも小さくなるようにすることで、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量のばらつきを低減することができると考えられる。すなわち、実施例４では、複数の整流部５６ａ〜５６ｃが、スクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向と垂直な方向に並べて配置されている。実施例４では、さらに、複数の整流部５６ａ〜５６ｃのうち隣り合う２つの間の距離は、複数の整流部５６ａ〜５６ｃのうち、筐体１の内壁１ａに隣接するものと内壁１ａとの距離よりも小さくなるように配置されている。このように配置されていると、成形体密度の均一性を向上させることができる。 Further, when comparing Example 3 and Example 4, the range of the molded body density is smaller in Example 4. The rectifying portions 46a to 46c of the third embodiment are arranged at intervals of 25 mm in the width direction, respectively. This is the distance between the center line 16 and the axis line 15a or 15b, and the distance between the rectifying portions 46a and 46c and the inner wall 1a of the housing 1 is also 25 mm, respectively. On the other hand, in the fourth embodiment, the rectifying units 56a to 56c are arranged at intervals of 12.5 mm in the width direction, and the distance between the rectifying unit 56a and the rectifying unit 56c and the inner wall 1a of the housing 1 is 37. It is 5 mm. In this way, the rectifying portions 56a to 56c are arranged closer to the center line 16 side, and the distance between the rectifying portions 56a to 56c is smaller than the distance between the rectifying portion 56a or 56c and the inner wall 1a of the housing 1. By doing so, it is considered that the variation in the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 can be reduced. That is, in the fourth embodiment, the plurality of rectifying portions 56a to 56c are arranged side by side in the direction perpendicular to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b. In the fourth embodiment, the distance between two adjacent rectifying units 56a to 56c is set between the plurality of rectifying units 56a to 56c adjacent to the inner wall 1a of the housing 1 and the inner wall 1a. It is arranged so that it is smaller than the distance. When arranged in this way, the uniformity of the molded body density can be improved.

実施例１〜４の結果の比較により、板状の整流部の、材料供給方向の長さ、数、配置位置を調整することにより、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体密度の均一性を向上させることが可能であることがわかる。 By comparing the results of Examples 1 to 4, the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 is adjusted by adjusting the length, number, and arrangement position of the plate-shaped rectifying unit in the material supply direction. It can be seen that it is possible to improve the uniformity of the proportion and the density of the compact.

実施例５では、円柱状の整流部６６ａ〜６６ｃ、６７ａ〜６７ｃが用いられている。実施例１〜４で使用された板状の整流部のように、長さの異なる整流部を用意しなくてもよく、同じ形状の整流部の、数および配置位置を調整することにより、粉体材料の流速を制御することができる。このため、板状の整流部よりも、円柱状の整流部を使用するほうが調整の自由度が高く、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体密度の均一性をさらに向上させることができる。 In Example 5, columnar rectifying portions 66a to 66c and 67a to 67c are used. Unlike the plate-shaped rectifying parts used in Examples 1 to 4, it is not necessary to prepare rectifying parts having different lengths, and by adjusting the number and arrangement positions of the rectifying parts having the same shape, the powder is powdered. The flow velocity of the body material can be controlled. Therefore, the degree of freedom of adjustment is higher when the columnar rectifying section is used than when the plate-shaped rectifying section is used, and the supply amount ratio of the powder material and the uniformity of the molded material density in the width direction of the powder supply device 100 are higher. Can be further improved.

実施例６では、粉体材料に含まれる粒子のうち最大径を持つ粒子よりも大きい複数の開口部を有する板状の整流部７６が用いられている。実施例６では、１つの板状の整流部をスクリュー４ａ、４ｂの回転軸方向に平行に配置した実施例１および２よりも、供給量割合および成形体密度のレンジが小さい。したがって、実施例１および２の場合よりも、供給量割合の均一性が向上していると考えられる。実施例６では、開口部の大きさを変化させることにより、粉体材料の流速を制御することができるため、複数の整流部を用意しなくてもよい。たとえば、異なる粉体材料を処理する場合に、材料ごとに開口部の数や大きさを変えた整流部を用意することにより、整流部を入れ替えるだけでさまざまな材料に対応させることができる。 In Example 6, a plate-shaped rectifying unit 76 having a plurality of openings larger than the particles having the maximum diameter among the particles contained in the powder material is used. In the sixth embodiment, the supply amount ratio and the range of the molded body density are smaller than those in the first and second embodiments in which one plate-shaped rectifying unit is arranged parallel to the rotation axis direction of the screws 4a and 4b. Therefore, it is considered that the uniformity of the supply amount ratio is improved as compared with the cases of Examples 1 and 2. In the sixth embodiment, since the flow velocity of the powder material can be controlled by changing the size of the opening, it is not necessary to prepare a plurality of rectifying portions. For example, when processing different powder materials, by preparing a rectifying unit having a different number and size of openings for each material, it is possible to correspond to various materials simply by exchanging the rectifying unit.

［効果］
上述した実施の形態によると、スクリューの排出口側の先端と排出口との間に整流部を設けることにより、粉体材料の流速を制御することができ、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上させることができる。 [effect]
According to the above-described embodiment, the flow velocity of the powder material can be controlled by providing a rectifying unit between the tip of the screw on the discharge port side and the discharge port, and the flow velocity of the powder material can be controlled in the width direction of the powder supply device 100. The uniformity of the supply amount of the powder material can be improved.

なお、本実施の形態に示す装置の構成や寸法は一例であり、本実施の形態によって限定されるものではない。たとえば、本実施の形態では、２本のスクリューを用いた粉体供給装置を例に説明をしたが、１本のスクリュー、または３本以上のスクリューを用いた粉体供給装置に整流部を配置しても、同様の効果を得ることができる。 The configuration and dimensions of the device shown in the present embodiment are examples, and are not limited to the present embodiment. For example, in the present embodiment, the powder supply device using two screws has been described as an example, but the rectifying unit is arranged in the powder supply device using one screw or three or more screws. However, the same effect can be obtained.

このように、本開示の粉体供給装置を用いることにより、粉体供給装置１００の幅方向において均一な密度分布を持つ成形体を得ることができる。 As described above, by using the powder supply device of the present disclosure, it is possible to obtain a molded body having a uniform density distribution in the width direction of the powder supply device 100.

本開示の粉体供給装置は、粉体材料を加圧成形した後に、その粉末の融点以下の温度で熱処理した焼結体を必要とする各種工業製品の高性能化に寄与する。特に、絶縁部品や電池材料の高性能化に有効である。 The powder supply device of the present disclosure contributes to improving the performance of various industrial products that require a sintered body obtained by pressure-molding a powder material and then heat-treating it at a temperature equal to or lower than the melting point of the powder. In particular, it is effective for improving the performance of insulating parts and battery materials.

１筐体
１ａ内壁
２導入口
３排出口
４ａ、４ｂスクリュー
５ａ、５ｂモータ
６整流部
６ａ整流部
６ｂ整流部
１１加圧成形機構
２６整流部
３６整流部
４６ａ〜４６ｃ整流部
５６ａ〜５６ｃ整流部
６０、６０ｂ主面
６１ｂ開口部
６６ａ〜６６ｃ、６７ａ〜６７ｃ整流部
７６ａ開口部
１００粉体供給装置
１０１、１０２、１０３粉体材料 1 Housing 1a Inner wall 2 Introduction port 3 Discharge port 4a, 4b Screw 5a, 5b Motor 6 Rectifier 6a Rectifier 6b Rectifier 11 Pressurization molding mechanism 26 Rectifier 36 Rectifier 46a to 46c Rectifier 56a to 56c Rectifier 60 , 60b Main surface 61b Opening 66a-66c, 67a-67c Rectifier 76a Opening 100 Powder supply device 101, 102, 103 Powder material

Claims

A powder supply device that supplies powder materials to a pressure molding mechanism that continuously produces compacts.
A housing having an inlet for supplying the powder material and an outlet for discharging the powder material in the horizontal direction.
A screw that is arranged inside the housing and that conveys the powder material in the direction of the rotation axis by being rotationally driven,
A motor that is arranged outside the housing and drives the screw to rotate,
One or more rectifying units arranged inside the housing between the tip of the screw on the discharge port side and the discharge port to rectify the flow of the powder material.
A powder feeder equipped with.

The rectifying portion is formed of a plate-shaped member having a main surface.
The powder supply device according to claim 1, wherein the main surface of the rectifying unit is arranged parallel to the rotation axis direction of the screw and parallel to the vertical direction.

The rectifying section is formed of a columnar member and has a columnar member.
The powder supply device according to claim 1, wherein the height direction of the rectifying unit is perpendicular to the rotation axis direction of the screw and parallel to the vertical direction.

The plurality of rectifying units are arranged side by side in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the screw.
Any one of claims 1 to 3, wherein the distance between two adjacent rectifying units among the plurality of rectifying units is smaller than the distance between the rectifying unit adjacent to the inner wall of the housing and the inner wall of the plurality of rectifying units. The powder supply device according to item 1.

The rectifying portion is formed of a plate-shaped member having a plurality of openings larger than the particles having the maximum diameter among the particles contained in the powder material, and has a main surface.
The powder supply device according to claim 1, wherein the main surface of the rectifying unit is arranged perpendicular to the rotation axis direction of the screw.