JP2728771B2 - 内径管の供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば高精度な過体として使用する連続
気孔を有する中空円筒状カートリッジ型フィルターの製
造工程において、その中空部を規定寸法に形成させるた
め、中空部に内径管を挿入する挿入装置への内径管供給
装置に関する。

（従来の技術） ポリビニルアセタール系多孔質体（以下PVAt系多孔体
と略す）は、網目状の連続気孔を形成し、その気孔径が
均一であり、その製造途中で適宜な気孔形成剤を選定す
ることによって気孔径の異なった多孔質質体が得られ
る。これらの特徴からPVAt系多孔質体は多種多様な工業
分野に利用されている。その中でPVAt系多孔質体を基幹
とし、これを熱硬化性樹脂で補強したものは、仮比重が
小さく軽量で気孔が均一であるため過精度が良好で、
しかもロングライフで耐薬品性が高い等の特性を保有し
ていることから過材に最適である。近年、ファイン
化，高精度化という方向に進みつつあり、過の重要性
はますます増大しつつある。

現在、過装置としての占有面積の少なさや、取扱い
の簡単さなどから中空円筒状のカートリッジ型フィルタ
ーが広く使用されている。

この中空円筒状カートリッジ型フィルターの製造方法
は、PVAt系多孔質体の反応原液を有底円筒型枠に注型
し、円筒形状に反応固化させる。

そして、得られたこの円筒状フィルターの中心部にド
リル等で穴をあけて中空部を形成させ、中空円筒状カー
トリッジ型フィルターを製造する方法がある。

しかし、ドリルの穴あけにより中空部を作る方法で
は、切削屑が発生し、作業環境を悪くするだけでなく、
切削屑を発生させるため原料の歩留りを悪くしていた。

更に、反応固化後の円筒状フィルターは、軟質状態で
あるため、穴があけにくく、あけた穴も真円はキリ穴に
ならなかった。

そこで、PVAt系多孔質体を成型の段階で中空円筒状に
反応固化させる方法が一般にとられている。

この方法によると、予め、中空部を作った状態で成型
させるため、前述した穴あけの問題、及び原料の歩留り
の問題点が解消できるからである。

この方法では、型枠から取り出した中空円筒形状のPV
At系多孔質体に熱硬化樹脂を含浸させ、棒状の内径管を
その中空部に挿入させた状態で加熱し、熱硬化させた
後、内径管を抜き取り、バイト等で外層を仕上げて得て
いた。

ここにPVAt系多孔質体に熱硬化樹脂を含浸させ、その
中空部に内径管を挿入するのは、中空フィルターの内径
寸法及び中空部の表面状態を製品寸法に形成させるため
に行なうものである。

又、前記内径管を挿入しないで熱硬化樹脂含浸後の軟
質な状態で、立てて熱硬化させると、不規則な歪を生
じ、同一形状で均一な気孔径の製品が得にくいので、中
空部に内径管を挿入して熱硬化させることにより、真す
ぐな形状のフィルターが出来ると共に、中空部の内面を
鏡面状態に仕上げることが出来るからである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、熱硬化樹脂を含浸させた後のPVAt系多孔質体
の内径は、該樹脂の含浸により若干細くなっており、こ
の状態で樹脂含浸前の中空部と同径の内径管を自動的に
挿入するのは困難であった。その為、内径管の挿入は手
作業で行わざるを得なかった。

しかしながら、手作業によって内径管を挿入すると、
PVAt系多孔質体が軟質であるため押圧によって内径管外
周面と多孔質体中空部内径面との摩擦抵抗が大きくな
り、接触している部位付近のPVAt系多孔質体が片寄り所
謂偏肉を起こしていた。

したがって実際の作業では、作業者は手の指先の感触
を頼りに内径管を挿入後、PVAt系多孔質体の表面を揉ん
で偏肉を分散させ、挿入した際に生じた応力の不均衡を
緩和させていた。その為、挿入作業に熟練を要してい
た。又、これらの作業は、１個１個の手作業であるため
生産性が悪く、特に、前記カートリッジ型フィルターに
おいては、気孔の均一性が偏肉で損なわれ、超微細な気
孔を有する高精度フィルターにおいては安定した過性
能が得られないという欠点があった。

又、この挿入を自動的に行う場合、１回の機械操作で
１本のみした処理できない、いわゆる単発式装置では問
題はないが、一度に複数の内径管の挿入を同時に行う装
置に於いては、並列に配設した多連の挿入装置の各挿入
待機位置に、内径管をそれぞれセットし、一回の挿入動
作で該内径管を同時に挿入しなければならない。

そして、この自動化レベルを上げるため、大量の内径
管をホッパに投入し、これを前述した挿入装置の所定の
挿入待機位置へ内径管をセットするには前記ホッパを動
かして内径管を挿入装置のそれぞれの挿入待機位置へ切
出すか、又は、ホッパを固定とし、挿入装置本体を動か
して内径管を挿入装置の各待機位置へセットする必要が
ある。

しかし、これでは装置が複雑かつ重装備となり高価な
ものとなった。

又、ホッパから直接挿入装置へ内径管を供給する方法
では、ホッパから切出れた内径管が挿入装置の各位置へ
セットされてからでないと挿入作業が出来ないため、処
理時間がかかり、生産能力の低い装置しか出来なかっ
た。

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたもの
で、中空軟質多孔体の中空部に内径管を自動挿入する多
連式挿入装置への内径管の供給を高速に行なう内径管の
供給装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的は内径管を収容しその下方出口から内径管
を１本宛切り出すため底面が出口に向けて下り勾配とな
っているホッパと、このホッパの底面上に設けられて前
記内径管を載置し、その載置面を上下動させる整列装置
と、前記ホッパ出口を開閉させると共にその出口から内
径管を１本宛下方へ切出す切出装置と、往復動可能に設
けられ前記切出装置から切出れた内径管を１本づつ受取
る受取り皿を有すると共に、その受取り皿が反転可能に
設けられた受取り装置と、この受取り装置を往復駆動さ
せる駆動装置と、前記受取り装置の受取り皿を反転させ
る反転駆動装置とから構成されることを特徴とする内径
管の供給装置によって達成される。

（作用） 本発明に係る内径管の供給装置においては、ホッパの
中にその傾斜方向に向って転がる姿勢で内径管を投入す
ると、ホッパ底面はその出口に向けて下り勾配となって
いるため、出口側に貯っていく。

この状態で出口の下方に設けられた切出装置を間欠運
転すると、ホッパ出口と切出装置の内径管を受取る凹部
とが一致した所で、ホッパ出口の最下段の内径管がその
凹部へ落下し、内径管が１本切出装置側へ切出される。

次に切出装置を一送り回転させると、次の凹部がくる
までその間ホッパ出口は閉塞され、次の凹部がホッパ出
口と一致した所で２番目の内径管が切出される。

この様にして、ホッパ内の内径管が１本づつ切出装置
へ切出されていく。

又、切出装置の下方を往復動可能に設けられた受取り
装置は、前記切出装置と同期して動く様構成されている
ため、切出装置の間欠回転運動と同期して、該受取り装
置も間欠送りされ、順次受取り装置の端の受取り皿から
内径管が載置されていく。そして、受取り装置の受取り
皿に所定数の内径管が載置されると、その位置の垂直下
が丁度挿入装置の挿入待機位置となっているため、その
位置で反転駆動装置を駆動させると該受取り皿が180°
反転し、載置されている内径管を下方の挿入待機位置へ
脱荷される。

以上で、内径管の１サイクルの切出しが完了する。
又、ホッパ内に設けた整列装置は、切出装置の間欠送り
と同期して、その内径管の載置面を上下動させるため、
ホッパ出口近傍で生じるブリッジを解除する作用をな
す。

又、切出装置と受取り装置は同期して動くが受取り装
置が脱荷処理中でも、切出装置は独立して作動させるこ
とが出来るため、次に切出すべき内径管を予め切出装置
側へ切出しておくことができる。

これにより装置の処理能力を高めることが出来る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は、本発明に係る内径管供給装置の一部破断説明
図、第２図は、その動作工程図を示す。

これらの図に於いて（51）は棒状の内径管（５）を多
数収容するホッパで上面が投入口として開口され作業員
が投入し易い様機台（図示せず）の上部に固設される。
また、底面の一端部には前記内径管（５）が１本通過で
きるスリット状の出口が穿設され、該底面はこの出口に
向けて下り勾配となっている。

したがって、投入された内径管（５）は全て出口側へ
転がっていく。（52）はホッパ（51）内の内径管（５）
のブリッジを解除する整列装置で、ホッパ（51）内の底
面上に設けられ、内径管を載置する載置面が長方形状の
枠体で構成され、ホッパ（51）の上流側を支点とし、下
流側の自由端にはこの枠体を上下動するシリンダ（53）
が固設される。そして、このシリンダ（53）を駆動する
ことによってホッパ（51）内に収容された内径管（５）
全体に上下振動が与えられ、出口付近に形成されたブリ
ッジを解除すると共に、内径管（５）を転がり方向に整
列させる役割を果たす。また、（57）は出口側の側板
（58）に設けた衝撃装置で、この側板（58）に衝撃を付
与することによって更なるブリッジ現象を解除させるこ
とが出来る。

次に、（56）は前記ホッパ（51）内の内径管（５）を
１本づつ出口から切出す切出装置で、ホッパ出口の下方
に設けられ、この出口と並行に設けた回転軸（58）に、
円周上に前記内径管（５）を１本収容する凹部（59）
を、等間隔に形成した切欠円板（54）を内径管（５）が
保持できる間隔で複数個固着されてなる。

そして、この切出装置（56）が、図示しないが、公知
の間欠送り機構により、凹部（59）間隔ごと回転する。
又、（60）は、この切欠円板（54）に収容された内径管
（５）を下方出口で落下する様、該内径管の飛出しを防
止するガイドで切欠円板（54）の外周に沿って設けられ
る。

次に（６）は、前記切出装置（56）の内径管（５）を
受取り、その内径管（５）を下方の挿入装置（15）へ一
括して供給する受取り装置で、切出装置（56）の下方出
口から順次落下する内径管（５）を受け取る略半円弧状
の受取り皿（10）を挿入装置（15）の内径管載置ブロッ
ク（63）間隔に合せて、その内径管載置ブロック（63）
の数だけ回動自在に取付けた受取り台（12）と、この受
取り台（12）を図示方向に移送させるシリンダ（61）
と、前記受取り台（12）を水平面上で案内するスライド
ガイド（11）と、前記受取り皿（10）を180°反転させ
る反転駆動装置（図示せず）とから構成される。

次に、（15）は挿入装置で、中空軟質多孔体の中空部
に、本発明に係る供給装置から供給される内径管を一括
して複数本自動挿入するもので、本発明に係る供給装置
と挿入装置間の内径管の受渡しは、内径管（５）の芯出
しが容易に出来るＶブロック形状をなす内径管載置ブロ
ック（63）を介して行なわれる。

この挿入装置（15）は、後述するように前記内径管載
置ブロック（63）上に載置された内径管（５）を、挿入
ヘッド（７）によりその後方から押していき、中空軟質
多孔体の中空部へ挿入させるものである。

第３図は挿入装置の要部斜視図を示すもので、（26）
は、中空軟質多孔体（20）の下側外周面を閉塞する下型
（27）を一定間隔毎にチェーン上に取付けた下型コンベ
ア、（25）は、該多孔体（20）の上側外周面を閉塞する
押圧装置で、上型（32）を前記下型コンベア（26）の下
型（27）取付ピッチと同一のピッチ間隔で複数個取付け
ると共に、上型シリンダ（24）にてこの上型（32）群を
昇降させ、下降時にこの上型（32）と下型（27）とを衝
合させ、下型（27）に載置されてきた多孔体（20）の外
周全面の空気漏れを防止する。

（21）は、第３図左端側（図示せず）にある多孔質体
（20）の供給口と、下型コンベア（26）間を往復動する
台車で、この台車（21）上には複数の多孔体（20）を載
置する載置台を設けると共に、その載置台が180°反転
する機構を備え、台車（21）が下型コンベア（26）上へ
到達したとき、該載置台を反転させ載置台上の多孔体
（20）を下型（27）上へ切り出す。

（31）は、全体がシリンダ（22）にて図示方向に進退
可能に設けられコンプレッサ（図示せず）との接続によ
り多孔体（20）の中空部（20a）に圧縮空気を流入させ
ると共に、該多孔体（20）の一端部の空気漏れを防止さ
せる空気流入フランジ（23）を備えた空気流入装置であ
る。

又、（33）は、挿入装置の内径管載置ブロックで（図
面上Ｖブロックは省略してある）前述した様に本発明に
係る内径管供給装置により、ホッパ内の内径管が順次供
給される。

そして、この所定位置に載置された内径管（５）は、
後方に設けた内径管挿入シリンダ（71）の挿入ヘッド
（７）に押されて、上型（32）と下型（27）で把持され
た多孔体（20）の中空部（20a）へ挿入される。この内
径管（５）を挿入するときは、多孔体（20）を上型（3
2）と下型（27）間で把持すると共に、空気流入装置（3
1）のシリンダ（22）を伸長させ、空気流入フランジ（2
3）を該多孔体（20）の端面に当接させた後、コンプレ
ッサのバルブ（図示せず）を開き多孔体（20）の中空部
（20a）内に圧縮空気を流しながら挿入させる。

多孔体（20）は一端面を除いて全て閉塞されているた
め、その一端面から内径管（５）を挿入すると、多孔体
（20）の中空部（20a）の内圧が上昇し、これにより中
空部が膨らむ為、内径管（５）と非接触状態で、しかも
円滑に挿入させることが出来る。

内径管（５）が挿入された後は、押圧装置を作動させ
て上型（32）を上昇させ、下型コンベア（26）をタクト
運転して内径管が挿入された多孔体を排出台（30）へ排
出させる。挿入装置は以上の様に構成される。

次に、ホッパ内の内径管をこの挿入装置の内径管載置
ブロックに供給させる内径管の供給装置の作動につい
て、第２図に基づいて説明する。

第２図（Ａ）は、ホッパ（51）内の内径管（５）を切
出装置（56）に１個切出した状態を示す。切出装置（5
6）の切欠凹部（59）がホッパ出口の真下に来たとき、
ホッパ（51）内の最下段にある内径管（５）が切出され
る。

又、この時受取り装置（６）は、端の受取り皿（10）
から切出していくため、図示の位置に待機している。

次に、切出装置（56）が１ピッチ図示方向に回転し、
次の内径管（５）が、次の切欠凹部（59）へ切出される
（第２図（Ｂ））。

更に、切出装置（56）が１ピッチ回転すると、次の内
径管（５）が切出装置（56）へ切出されると共に、最初
に切出された内径管（５）は、図示のように真下の位置
にくるためガイド（60）の規制を離れ、待機している受
取り装置（６）の受取り皿（10）上へ落下する。

この受取り皿（10）は、半円形状のため、それから飛
び出すことなくその中心部で安定する（第２図
（Ｃ））。

次に、受取り皿（10）は１ピッチ左方向にシフトする
（第２図（Ｄ））。

以上の様に、切出装置（56）の回転に従って内径管
（５）がホッパ（51）出口から１個ずつ切出されこの切
出装置（56）へ切出された内径管（５）がその下方から
受取り装置（６）へ落下されていくと、該受取り装置
（６）を１ピッチづつ左へシフトしていき、受取り装置
（６）の受取り皿（10）に順次内径管（５）を載置して
いく（第２図（Ｅ）〜（Ｉ））。

そして、全ての受取り皿（10）に内径管（５）が載置
されると、該受取り皿（10）を180°反転させ、受取り
皿（10）に収容されている内径管（５）をそれぞれの内
径管載置ブロック（63）上に載置する。

内径管載置ブロック（63）はＶブロック形状をしてい
るため、内径管（５）が中心からズレて落下しても必ず
Ｖブロックの真中にセンタリングされる（第２図
（Ｊ））。

そして、この内径管載置ブロック（63）上の内径管
（５）は、前述した挿入装置の動作により、多孔体（2
0）の中空部（20a）内へ挿入される。

又、受取り皿（10）は内径管（５）を脱荷した後は、
再度反転して元の位置へ戻ると共に（第２図（Ｋ））、
次の準備をするため受取り装置（６）は右側端部まで移
送される（第２図（Ｌ））。

以上の動作で、ホッパから内径管４本の一括切出し処
理が完了する。この内径管の切出し動作においては、挿
入装置の挿入動作中、受取り装置は次に挿入すべき内径
管の処理が並行してできるため、挿入装置への内径管の
供給を高速に行なうことが出来る。

又、ホッパ（51）から内径管（５）を切出す時、すな
わち、切出装置（56）を１ピッチ回転させるごとに整列
装置（52）を駆動させるため、ホッパ（51）内で形成さ
れたブリッジも解除され、下方出口より内径管（５）を
確実に１個づつ切出すことが出来る。

（発明の効果） 以上の様に本発明は、ホッパ底面を、その出口に向け
て下り勾配とすると共に、該ホッパの底面に整列装置を
設け、ホッパ内に集積した内径管に上下振動を与えるよ
うにしたから、内径管が一本切出されるスリット状の出
口に生じ易いブリッジ現象を解消させると共に、底面が
傾斜しているため収容された全ての内径管は、出口側か
ら確実に切出される。

又、ホッパと挿入装置の間に、内径管の切出し時には
同期して作動し、次の切出し動作の準備中には非同期で
独立して動作できる様内径管をホッパから１本ずつ切出
す切出装置と、この切出装置から落下する内径管を受取
り、挿入装置の各内径管挿入待機位置へ、内径管を複数
本一括して脱荷する受取り装置を設けたから、ホッパか
らの内径管の切出しと、多孔体中空部への該内径管の挿
入処理が並行して出来るため、処理能力の高い装置を実
現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る内径管供給装置の一部破断説明
図、第２図（Ａ）〜（Ｌ）は、その動作工程図、第３図
は内径管挿入装置の要部斜視図を示す。 ５……内径管、６……受取り装置、10……受取り皿、15
……挿入装置、20……多孔体、21……台車、25……押圧
装置、26……下型コンベア、27……下型、31……空気流
入装置、32……上型、33……内径管載置ブロック、51…
…ホッパ、52……整列装置、53……シリンダ、56……切
出装置、57……衝撃装置、63……内径管載置ブロック。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空軟質多孔体の中空部にその中空部と同
   径の内径管を挿入する挿入装置の挿入待機位置へ内径管
   を供給する供給装置であって、前記内径管を収容しその
   下方出口から内径管を１本宛切り出すため底面が出口に
   向けて下り勾配となっているホッパと、このホッパの底
   面上に設けられて前記内径管を載置し、その載置面を上
   下動させる整列装置と、前記ホッパ出口を開閉させると
   共にその出口から内径管を１本宛下方へ切出す切出装置
   と、往復動可能に設けられ前記切出装置から切出れた内
   径管を１本づつ受取る受取り皿を有すると共に、その受
   取り皿が反転可能に設けられた受取り装置と、この受取
   り装置を往復駆動させる駆動装置と、前記受取り装置の
   受取り皿を反転させる反転駆動装置とから構成されるこ
   とを特徴とする内径管の供給装置。