JP2931258B2 - 粉体成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、粉体成形機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉状の材料を固体状に加圧成形す
る場合には、材料となる粉体にバインダーを添加し、同
バインダーの作用により個々の粉体を連結せしめ固体状
に成形する方法や、材料となる粉体を加熱溶解せしめた
状態で加圧して固体状に成形する方法が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
成形方法にあっては、材料以外にバインダーを必要と
し、その分コストが上昇し、また、成形品中の材料の割
合が減少し、成形品が目的とする作用効果が低下してし
まうといった問題点があった。

【０００４】また、成形装置に材料を加熱するための装
置を別途必要とし、加熱操作を行う必要があり、装置が
大型かつ高価なものとなるとともに、操作が煩雑となる
といった問題点があった。

【０００５】そのため、バインダーを添加せずに、粉体
のみを加圧成形することが望ましいが、粉体のみを金型
で押圧すると、成形品中の金型近傍においては圧力が高
くなるが、成形品の中央部においては圧力が著しく低く
なり、成形品中の位置により異なった状態で加圧成形さ
れてしまうことになる。その対応策として、成形品内部
の空気を逃がしながら加圧成形することも考えられる
が、粉体自体のシール効果により成形品の中央部に空気
が残留してしまい、残留した空気の残圧により成形品が
中央部から割れてしまうという問題点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、粉状
の被成形物を略真空状態下で加圧成形して成形体を形成
することとした。

【０００７】また、下金型収容体に中空部を形成し、同
中空部に下金型を配設し、同下金型に向けて上金型を近
接・離反可能に配設し、しかも、上下金型と下金型収容
体の中空部とで形成される空間に真空ポンプを連通連結
すこととした。

【０００８】また、回動自在のターンテーブルに複数の
下金型収容部を円周方向に間隔を開けて形成し、少なく
ともいずれか一つの下金型収容部の直上方位置に上金型
摺動部を配設し、前記下金型収容部は、下金型収容体に
中空部を形成し、同中空部に下金型を配設し、前記上金
型摺動部は、上金型を前記下金型に向けて近接・離反可
能に構成し、しかも、前記上下金型と下金型収容体の中
空部とで形成される空間に真空ポンプを連通連結するこ
ととした。

【０００９】また、回動自在のターンテーブルに複数の
下金型収容部を円周方向に間隔を開けて形成し、一の下
金型収容部の直上方位置に上金型摺動部を配設するとと
もに、他の下金型収容部の直上方位置に位置決め体摺動
部を配設してなる真空粉体成形機であって、前記下金型
収容部は、中空部を有する下金型収容体内に下金型を収
容し、前記上金型摺動部は、上金型を前記下金型の上部
に向けて移動可能に構成し、前記位置決め体摺動部は、
先鋭状の位置決め体を前記下金型収容体の中空部内に挿
入可能に構成し、しかも、前記一の下金型収容部の下金
型収容体に真空ポンプを連通連結することとした。

【００１０】また、前記位置決め体の先端に連通孔を基
端に向けて形成し、同連通孔に真空ポンプを連通連結す
るとともに、前記下金型収容体の中空部に連通孔を形成
し、前記一の下金型収容部の下金型収容体に形成した連
通孔と、前記他の下金型収容部の下金型収容体に形成し
た連通孔とを連通連結して、前記一の下金型収容部の下
金型収容体に真空ポンプを連通連結すべく構成すること
とした。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る成形機は、下フレー
ムの四隅に連結シャフトを立設するとともに、同連結シ
ャフトの上端部に上フレームを取付けて矩形箱型に形成
しており、下フレームの上部にテーブル部を水平方向に
回動自在に取付けるとともに、上フレームに上金型摺動
部及び位置決め体摺動部を上下方向に摺動自在に取付け
たものである。

【００１２】上金型摺動部は、上フレームに対して水平
方向に移動可能に取付けた成形用油圧シリンダーの先端
に上金型を連動連結しており、上フレームに対して水平
方向に移動できるように構成している。

【００１３】位置決め体摺動部は、上フレームに垂設さ
れた位置決め用油圧シリンダーの先端に位置決め体を連
動連結しており、同位置決め体は、先端に先鋭状のテー
パー面を形成するとともに、断面中央部に連通孔を軸心
に沿って形成し、同連通孔に真空ポンプを連通連結して
いる。

【００１４】テーブル部は、下フレームに円柱状のター
ンテーブルを回動自在に取付け、同ターンテーブルに六
個の下金型収容部を円周方向に向けて等間隔に形成して
いる。

【００１５】下金型収容部は、円筒状の下金型収容体の
断面中央部に段付挿通孔を形成し、同段付挿通孔に下金
型を挿入しており、下金型収容体の先端部には、同下金
型収容体の半径方向に向けて連通孔を形成し、ターンテ
ーブルの対向する位置に形成した一対の下金型収容体の
連通孔間を連通連結している。

【００１６】そして、下金型収容体の段付挿通孔より下
金型の上部に粉状の材料を投入する。

【００１７】次に、ターンテーブルを約1/6 回転させ、
位置決め用油圧シリンダーを作動させて、下金型収容体
の段付挿通孔に位置決め体摺動部の位置決め体を挿入す
る。

【００１８】次に、成形用油圧シリンダーを作動させ
て、下金型収容体の段付挿通孔に上金型摺動部の上金型
を挿入し、上金型によって段付挿通孔の上部開口部を閉
塞した状態で上金型を停止する。

【００１９】次に、真空ポンプを緩やかに作動させて、
段付挿通孔内の上金型及び下金型によって形成される空
間内を略真空状態にする。

【００２０】次に、成形用油圧シリンダーを移動させて
下金型に上金型を押圧し、材料を固形状に加圧成形す
る。

【００２１】次に、下金型収容体より成形品を取り出
す。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２３】図１に示すＡは、本発明に係る成形機とし
ての真空粉体成形機Ａであり、同真空粉体成形機Ａは、
下フレーム26の四隅に連結シャフト25を立設するととも
に、同連結シャフト25の上端部に上フレーム24を取付け
て矩形箱型に形成しており、下フレーム26の上部にテー
ブル部34を水平方向に回動自在に取付けるとともに、上
フレーム24に上金型摺動部１及び位置決め体摺動部３を
上下方向に摺動自在に取付けている。

【００２４】上金型摺動部１は、図１及び図２に示すよ
うに、成形用油圧シリンダー６の先端に上金型５を連動
連結し、同上金型５の基端部に受け金具９を取付けると
ともに、上金型５の先端部にシール金具７をスプリング
８を介して上金型５の軸心に沿って上下方向に摺動自在
に取付けている。図中、5aは上金型５の先端に形成した
先端に向けて緩やかな傾斜を有するテーパー面、16は成
形用油圧シリンダー６のストロークを計測するためのエ
ンコーダ、29,30 はシール部材である。

【００２５】上金型摺動部１は、上フレーム24に対して
水平方向に移動可能に取付けられている。すなわち、成
形用油圧シリンダー６の外周面下部に鍔体6aを形成し、
同鍔体6aを上フレーム24を構成する天板28及び受板11に
よって挟持し、鍔体6aの外周面と受板11の内周面との間
にクッション10を介設し、成形用油圧シリンダー６及び
その先端に形成した上金型摺動部１を上フレーム24に対
して水平方向に移動できるように構成している。

【００２６】位置決め体摺動部３は、図１に示すよう
に、上フレーム24に垂設された位置決め用油圧シリンダ
ー20の先端に位置決め体33を連動連結し、同位置決め体
33の基端に受け金具13を取付けるとともに、位置決め体
33の先端にシール金具12をスプリング14を介して位置決
め体33の軸心に沿って上下方向に摺動自在に取付けてい
る。

【００２７】位置決め体33は、先端に先鋭状のテーパー
面33a を形成するとともに、断面中央部に連通孔33b を
軸心に沿って形成し、同連通孔33b は、位置決め体33の
基端において、連通管22を介して真空ポンプ23と連通連
結している。

【００２８】テーブル部34は、図１及び図３に示すよう
に、下フレーム26に立設した回動軸18に円柱状のターン
テーブル19をスイング装置17を介して回動自在に取付
け、同ターンテーブル19に六個の下金型収容部２を円周
方向に向けて等間隔に形成している。図中、15は成形品
を排出するための排出用油圧シリンダー、27はターンテ
ーブル19の回転角度を計測するエンコーダである。

【００２９】下金型収容部２は、図１及び図２に示すよ
うに、円筒状の下金型収容体32の断面中央部に段付挿通
孔32b を形成し、同段付挿通孔32b に下金型４を挿入し
ている。図中、31はシール部材である。

【００３０】下金型収容体32の先端部には、同下金型収
容体32の半径方向に向けて連通孔32a を形成し、図３に
示すように、ターンテーブル19の対向する位置に形成し
た一対の下金型収容体32,32 の連通孔32a,32a 間を連通
管21を介して連通連結している。

【００３１】真空粉体成形機Ａは、以上のように構成さ
れており、次に説明するようにして粉体を固形状に成形
するものである。

【００３２】まず、図３に示す位置T1において、下金型
収容体32の段付挿通孔32b より下金型４の上部に粉状の
材料35を投入する（図２参照）。材料35としては、例え
ば、塩石鹸を形成する場合には、粒状の塩及び石鹸を用
いる。そして、材料35は下金型収容体32への投入前に、
水分及び温度の調整をしておくとともに、成形時の成形
圧力に応じ粉状に粉砕して粒を揃えておく。

【００３３】次に、ターンテーブル19をスイング装置に
より約1/6 回転させ、さらに、位置決め体摺動部３によ
りターンテーブル19の位置決めを行う。すなわち、図３
に示す位置T3において、位置決め用油圧シリンダー20を
作動させて、下金型収容体32の段付挿通孔32b に位置決
め体摺動部３の位置決め体33を挿入する。この際に位置
決め体33の先端に先鋭状のテーパー面33a を形成してい
るため、段付挿通孔32b の中心と位置決め体33の中心と
が多少ずれていても、段付挿通孔32b に位置決め体33を
挿入することができ、しかも、位置決め体33挿入後は、
段付挿通孔32bの中心と位置決め体33の中心とをほぼ一
致させることができ、ターンテーブル19の位置決めを容
易かつ精度良く行うことができる。

【００３４】次に、図３に示す位置T2において、成形用
油圧シリンダー６を作動させて、下金型収容体32の段付
挿通孔32b に上金型摺動部１の上金型５を挿入し、上金
型５によって段付挿通孔32b の上部開口部を閉塞した状
態で上金型５を停止する（図２において想像線で示
す。）。この際に、上金型５の先端に先鋭状のテーパー
面5aを形成するとともに、上フレーム24に上金型摺動部
１を水平方向に移動可能に取付けているため、段付挿通
孔32b の中心と上金型５の中心とがわずかにずれていて
も、段付挿通孔32b に上金型５を挿入することができ、
しかも、上金型５挿入後は、段付挿通孔32b の中心と上
金型５の中心とを完全に一致させることができ、上金型
５と下金型収容体32中の下金型４との位置決めを極めて
精度良く行うことができる。

【００３５】次に、図３に示す位置T2において、真空ポ
ンプ23を緩やかに作動させて、段付挿通孔32b 内の上金
型５及び下金型４によって形成される空間36内を略真空
状態にする。この際に、空間36内の空気は、下金型収容
体32の連通孔32a →連通管21→位置決め体33の連通孔33
b →連通管22→真空ポンプ23へと流れる。従って、空間
36内を真空状態にするために、前述したターンテーブル
19の位置決めを行う位置決め体摺動部３を利用している
ため、ターンテーブル19を1/6 回転させる毎に下金型収
容体32と真空ポンプ23とを連通連結する必要がなく、そ
のため、特別の連結装置や位置決め装置等が不要とな
る。

【００３６】次に、図３に示す位置T2において、成形用
油圧シリンダー６を移動させて下金型４に上金型５を押
圧し、材料35を固形状に加圧成形する。この際に、段付
挿通孔32b 内の上金型５及び下金型４によって形成され
る空間36内を略真空状態にしているため、固形状の成形
品内に空気が殆ど残留せず、成形品の強度を良好に保持
することができる。

【００３７】次に、図３に示す位置T4において、排出用
油圧シリンダー15を作動させて、下金型収容体32より成
形品を取り出す。従って、図３に示す位置T3において
は、下金型収容体32内に成形品が入ったままの状態とな
っている。そのため、空間36内を略真空状態にする際
に、図３に示す位置T3において、下金型４の上部が成形
品によって閉塞された状態となっており、同成形品は、
高圧で成形されているため、成形時の半径方向の分圧に
より下金型収容体32の段付挿通孔32b 内に保持されてお
り、真空ポンプ23を作動させても、真空ポンプ23の吸引
力により下金型４が上方に吸引されてしまうのを防止し
ている。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３９】下金型収容体に真空ポンプを連通連結して
いるため、成形時に上金型及び下金型によって形成され
る空間内を略真空状態にすることができ、成形品内に空
気が殆ど残留せず、強度が良好に保持された成形品を製
造することができる。

【００４０】しかも、ターンテーブルの位置決めを行う
際に、下金型収容体を利用し、同下金型収容体に位置決
め体を挿入しているため、ターンテーブルの位置決めを
容易かつ精度良く行うことができるとともに、ターンテ
ーブルの位置決めのために別途部材を設ける必要がな
く、装置の小型軽量化、更には、コストダウンを図るこ
とができる。

【００４１】また、成形時に上金型及び下金型によって
形成される空間内を略真空状態にするために、ターンテ
ーブルの位置決めを行う位置決め体摺動部を利用してい
るため、ターンテーブルを回転させる毎に下金型収容体
と真空ポンプとを連通連結する必要がなくなり、特別の
連結装置や位置決め装置等を設ける必要がなく、この点
からも装置の小型軽量化、更には、コストダウンを図る
ことができる。

【００４２】しかも、成形時の半径方向の分圧により下
金型収容体内に保持された成形品を下金型収容体内に入
れたまま成形時に上金型及び下金型によって形成される
空間内を略真空状態にすることにより、真空ポンプを作
動させても、真空ポンプの吸引力により下金型が真空ポ
ンプ側に吸引されてしまうのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空粉体成形機の側面を示す説明
図。

【図２】上金型摺動部の断面を示す説明図。

【図３】ターンテーブルの平面を示す説明図。

【符号の説明】

Ａ 真空粉体成形機 １ 上金型摺動部 ２ 下金型収容部 ３ 位置決め体摺動部 ４ 下金型 ５ 上金型 ６ 成形用油圧シリンダー 15 排出用油圧シリンダー 17 スイング装置 18 回動軸 19 ターンテーブル 20 位置決め用油圧シリンダー 21,22 連通管 23 真空ポンプ 24 上フレーム 26 下フレーム 32 下金型収容体 32a 連通孔 32b 段付挿通孔 33 位置決め体 33a テーパー面 33b 連通孔 34 テーブル部 35 材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B30B 11/00 - 11/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回動自在のターンテーブル(19)に複数の下
   金型収容部(2) を円周方向に間隔を開けて設け、少なく
   ともいずれか一つの下金型収容部(2) の直上方位置に上
   金型摺動部(1) を配設するとともに、他の下金型収容部
   (2) の直上方位置に位置決め体摺動部(3) を配設し、 各下金型収容部(2) に下金型収容体(32)を設け、同下金
   型収容体(32)の中空部に下金型 (4)を収容する一方、上
   金型摺動部(1) に上金型(5) を下金型(4) に向けて上下
   摺動自在に設け、上下金型(4)(5)と下金型収容体(32)の
   中空部とで形成される空間(36)に真空ポンプ(23)を連通
   連結して、上金型(5) を下金型(4) に向けて摺動させる
   ことにより、空間(36)内の紛状の材料(35)を略真空状態
   で成形可能とし、 しかも、位置決め体摺動部(3) は、先鋭状の位置決め体
   (33)を上下摺動自在に配設し、同位置決め体(33)の先端
   を下金型収容体(32)の中空部に挿入することにより、下
   金型収容部(2) の位置決めを行えるべく構成したことを
   特徴とする粉体成形機。
2. 【請求項２】上金型(5) が挿入される下金型収容体(32)
   と、位置決め体(33)が挿入される下金型収容体(32)とを
   連通連結する一方、位置決め体(33)に連通孔(33b) を穿
   設し、同連通孔(33b) に真空ポンプ(23)を連通連結し、
   しかも、位置決め時に下金型収容体(32)に位置決め体(3
   3)を挿入することにより、位置決め体(33)の連通孔(33
   b) と下金型収容体(32)とが連通連結して、上下金型(4)
   (5)と下金型収容体(32)の中空部とで形成される空間(3
   6)と真空ポンプ(23)とを連通連結すべく構成したことを
   特徴とする請求項１記載の粉体成形機。