JP3176977B2 - 粉体の成形方法及び成形装置 - Google Patents

粉体の成形方法及び成形装置

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JP3176977B2
JP3176977B2 JP06812192A JP6812192A JP3176977B2 JP 3176977 B2 JP3176977 B2 JP 3176977B2 JP 06812192 A JP06812192 A JP 06812192A JP 6812192 A JP6812192 A JP 6812192A JP 3176977 B2 JP3176977 B2 JP 3176977B2
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義弘 中野
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スプレードライヤーに
よる造粒粉体などの成形方法及び成形装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来から酸化亜鉛を主成分とし、二酸化
ケイ素、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化クロム、
酸化ビスマス、酸化マンガン等の少量の添加物を含有し
た抵抗体は、優れた電圧非直線性を示すことが広く知ら
れており、その性質を利用して避雷器等に使用されてい
る。こうした電圧非直線抵抗体を製造するには、通常、
次のようにする。まず、所定の粒度に調整した酸化ビス
マス、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化アンチモン、
酸化クロム、酸化ニッケル、酸化ホウ素、酸化銀等の添
加物と、酸化亜鉛とを、所定量のバインダー(例えば、
ポリビニルアルコール水溶液)とともに所定の組成にな
るように混合して混合物スラリーを得る。次いで、この
混合物スラリーをスプレードライヤーにより噴霧乾燥
し、造粒粉体とし、この造粒粉体を加圧成形する。そし
て、この成形体を脱脂し、焼成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の加圧成
形工程において、製造上非常に面倒な問題があった。即
ち、スプレードライヤーによる造粒粉体は、完全な中実
の球形ではなく、内部にかなりの空洞を持つ。そして、
この造粒粉体の空洞の大きさは、各バッチ毎に、混合物
スラリーの粘性等の条件に応じてバラつくことが多い。
この結果、造粒粉体を加圧成形する際に、加圧力が一定
値になるまで、上型を押し込むと、各バッチ毎に成形体
の厚さが変動し、不良発生の原因となっていた。
【0004】なお、上型によって造粒粉体を加圧成形す
る際に、上型を一定の位置で常に停止させることも、一
応は考えられる。しかし、これでは、造粒粉体の嵩密度
が変わると、上型を停止させたときの上型の加圧力も変
動するし、成形体の密度も変動するので、不都合であ
る。
【0005】本発明の課題は、粉体を加圧成形する際
に、粉体の性状や嵩密度が変動しても、一定の厚さと密
度とを備えた成形体を得られるようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による造粒粉体の
成形方法は、下型とダイスとによって成形空間を形成
し、この成形空間に粉体を充填し、上型を前記成形空間
に進入させて粉体を圧縮して成形し、上型の加圧力が所
定値に達したところで上型の進入を停止し、上型の進入
が停止したときの下型と上型との間隔を算出し、この算
出値を規定値と比較し、この算出値が規定値よりも小さ
い場合にはダイスを上昇させて成形空間の容積を増加さ
せることで粉体の充填量を増加させ、算出値が規定値よ
りも大きい場合にはダイスを下降させて成形空間の容積
を減少させることで粉体の充填量を減少させることを特
徴とする。
【0007】また、本発明による造粒粉体の成形装置
は、造粒粉体を加圧するための下型と、下型と共に成形
空間を形成するダイスと、ダイスを昇降させるための昇
降機構と、成形空間に粉体を充填する粉体供給装置と、
下型と対向する上下動可能な上型と、上型の加圧力を検
出するための圧力センサーと、上型の位置を検出する位
置検出装置とを備え、成形空間に上型を進入させて粉体
を圧縮して成形し、この際上型の加圧力を圧力センサー
によって検出し、この加圧力が所定値に達したところで
上型の進入を停止し、上型の進入が停止したときの位置
を位置検出装置によって検出し、検出位置から下型と上
型との間隔を算出し、算出値を規定値と比較し、算出値
が規定値よりも小さい場合にはダイスを上昇させて成形
空間の容積を増加させることで粉体の充填量を増加さ
せ、算出値が規定値よりも大きい場合にはダイスを下降
させて成形空間の容積を減少させることで粉体の充填量
を減少させるように構成されている。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の実施例に係る成形装置を示
す模式図である。ダイス4の中央に貫通孔4aが設けら
れ、貫通孔4aの下部に下型3の先端が挿入されている。
本例では、下型3が定位置に固定されている。ダイス4
が枠2の上端に固定され、支持されている。枠2の下端
が、ダイス昇降装置1の軸1aに連結され、軸1aが上昇、
下降すると、ダイス4が下型3に沿って上昇、下降す
る。ダイス4の貫通孔4aと、下型3の成形面3aとによっ
て、成形空間14が形成されている。
【0009】図1においてダイス4の右側に、細長い支
持台13が延設されており、支持台13の上に粉体供給装置
6が載置されている。粉体供給装置6の供給口6aから、
矢印Aのように粉体を供給する。図面において粉体供給
装置6の右側にシリンダー7が連結され、シリンダー7
によって、粉体供給装置6を左方向、右方向に動かせる
ようになっている。上型昇降装置10の下部の軸10a に上
型8が固定され、上型が上下動し得るようになってい
る。また、位置検出装置9のメジャー9aが、上型8に対
して連結され、上型8が上下動すると、メジャー9もこ
れと連動する。
【0010】上型昇降装置10に圧力センサー11が連結さ
れており、圧力センサー11によって、上型8の加圧力を
測定する。圧力センサー11、位置検出装置9、ダイス昇
降装置1が制御装置12に接続されている。
【0011】次いで、本実施例の成形装置の動作につい
て説明する。まず、粉体供給装置6を図1において左方
向へと動作させ、貫通孔4a上に位置させ、スリ切り方式
によって、成形空間14へと粉体5を供給する。この方式
によると、成形空間14の全体に粉体5が充填され、粉体
5の表面が平坦になるので、成形空間14の容積によって
粉体5の充填量が決定される。そして、成形空間14の容
積は、ダイス4の高さによって決定される。
【0012】次いで、上型8を下降させ、上型8の成形
面8aを粉体5に当接させ、上型8を更に下降させて粉体
5を加圧成形する。この際、上型8の加圧力を圧力セン
サー11で検出する。この加圧力が、予め設定された規定
の圧力に達すると、制御装置12から上型昇降装置10へと
信号を送り、上型8を停止させる。上型8の上昇端原点
は予め固定しておき、上型8の上昇端原点から下降時の
停止位置までの距離を、位置測定装置9で自動的に計測
する。
【0013】上型8の下降時の停止位置を検出した後、
この信号を制御装置12へと送る。制御装置12内には、予
め成形面3aの位置が入力されており、上型8の成形面8a
の位置についての信号と照合することにより、上型8が
停止したときの成形面3aと8aとの間隔を算出できる。成
形体の厚さは、このときの成形面3aと8aとの間隔に等し
いので、上型8の停止位置が下がると成形体が薄くな
り、上型8の停止位置が上がると成形体が厚くなる。
【0014】成形面3aと8aとの間隔、即ち成形体の厚さ
を算出し、この算出値を、予め設定した規定値と比較す
る。そして、このズレが小さく、しきい値を越えない場
合には、フィードバック制御は不要である。従って、上
型8を上昇させ、ダイス4を下降させ、成形体を取り出
し、次いで再び上述の操作を繰り返す。
【0015】これに対し、成形体の厚さが規定値から外
れ、調節が必要と判断される場合がある。これは、特に
処理バッチが変更される場合に多く起こりうる。例え
ば、電圧非直線抵抗体用の造粒粉末をスプレードライヤ
ーで造粒すると、処理バッチ毎に、造粒粉体の嵩密度に
若干の変動がある。仮に粉体5の嵩密度が、前回処理し
たものより下がったとすると、加圧力が同じであれば、
成形体は規定値よりも薄くなる。
【0016】このように、成形体の厚さが規定値よりも
小さくなると、次回の成形の前に、ダイス4の固定位置
を若干上昇させる。この結果、成形空間14の容積が若干
大きくなり、ここに充填される粉体5の容量が増える。
この結果、次回の成形時には、成形体が少し厚くなる。
一方、成形体の厚さが規定値よりも大きくなると、次回
の成形の前にダイス4の固定位置を若干下降させ、成形
空間14に充填される粉体5の容量を減らす。この結果、
次回の成形の際、成形体が少し薄くなる。粉体5の容量
と成形体の厚さとは比例するから、ダイス4の上昇又は
下降の寸法は、制御装置12で演算できる。
【0017】以上延べたように、本実施例によれば、成
形体の密度を一定に保ちつつ、粉体5の性状や嵩密度が
変動しても、これに合わせて粉体5の供給量を適切に変
更し、成形体の厚さを常に一定範囲に保つことができ
る。これにより、成形体の厚さ寸法の変動や、不良品の
発生を防止することができる。
【0018】本発明においては、上記のように、ダイス
4の固定位置を変えることによって成形空間14の容積を
変え、これによって粉体5の供給量を変える。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、上型の加圧力が所定値
に達したところで、上型の成形空間への進入を停止させ
ているので、成形体の密度を一定にできる。また、上型
の進入が停止したときの下型と上型との間隔を算出し、
この算出値を規定値と比較し、この算出値と規定値との
差に応じて成形空間への粉体の充填量を調節できるよう
に構成されているので、粉体の性状や嵩密度が変動して
も、これに合わせて粉体の供給量を適切に変更し、成形
体の厚さを常に一定範囲に保つことができる。これによ
り、成形体の厚さ寸法の変動や、不良品の発生を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る成形装置を示す模式図で
ある。
【符号の説明】
1 ダイス昇降装置 3 下型 3a, 8a 成形面 4 ダイス 5 粉体 6 粉体供給装置 8 上型 9 位置測定装置 10 上型昇降装置 11 圧力センサー 12 制御装置

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下型とダイスとによって成形空間を形成
    し、この成形空間に造粒粉体を充填し、上型を前記成形
    空間に進入させて前記粉体を圧縮して成形し、上型の加
    圧力が所定値に達したところで上型の進入を停止し、上
    型の進入が停止したときの下型と上型との間隔を算出
    し、この算出値を規定値と比較し、この算出値が前記規
    定値よりも小さい場合には前記ダイスを上昇させて前記
    成形空間の容積を増加させることで前記粉体の充填量を
    増加させ、前記算出値が前記規定値よりも大きい場合に
    は前記ダイスを下降させて前記成形空間の容積を減少さ
    せることで前記粉体の充填量を減少させることを特徴と
    する、造粒粉体の成形方法。
  2. 【請求項2】 造粒粉体を加圧するための下型と、この
    下型と共に成形空間を形成するダイスと、このダイスを
    昇降させるための昇降機構と、前記成形空間に前記粉体
    を充填する粉体供給装置と、前記下型と対向する上下動
    可能な上型と、この上型の加圧力を検出するための圧力
    センサーと、前記上型の位置を検出する位置検出装置と
    を備え、前記成形空間に上型を進入させて前記粉体を圧
    縮して成形し、この際上型の加圧力を前記圧力センサー
    によって検出し、この加圧力が所定値に達したところで
    上型の進入を停止し、上型の進入が停止したときの位置
    を前記位置検出装置によって検出し、この検出位置から
    下型と上型との間隔を算出し、この算出値を規定値と比
    較し、この算出値が前記規定値よりも小さい場合には前
    記ダイスを上昇させて前記成形空間の容積を増加させる
    ことで前記粉体の充填量を増加させ、前記算出値が前記
    規定値よりも大きい場合には前記ダイスを下降させて前
    記成形空間の容積を減少させることで前記粉体の充填量
    を減少させるように構成された、造粒粉体の成形装置。
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JP5280745B2 (ja) * 2008-06-25 2013-09-04 パナソニック株式会社 セラミック造粒体用圧縮成形装置
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