JP3552468B2 - 粉末成形プレス装置用の粉末フイーダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダイテーブル面を進退移動してダイキャビティに給粉する粉末成形プレス装置用の粉末フイーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉末成形プレス装置は、ダイ孔付きのダイテーブルとダイ孔に対し上昇または下降される上下パンチを備え、ダイテーブル面に進退移動される粉末フイーダ（粉箱）を用いてダイキャビティへの給粉を行う。この粉末フイーダは、原料粉末が上方のホッパーからホース等を通じて内部に供給される無底の箱形をなし、カム・リンク機構や油圧シリンダ等の駆動手段によりダイテーブル上を進退移動される。前進するときには、粉箱中の粉末をダイキャビティに流入する仕事と、下パンチを上昇してダイ孔からダイテーブル上に抜き出された成形体を前方に押してダイキャビティから遠ざける仕事をする。また、後退のときには、ダイキャビティ上の粉末を擦り切ることで良好な充填状態を得る。
このように粉箱がダイテーブル面を摺動し進退すると、ダイテーブルと粉箱との摺動隙間から粉末が僅かに漏れ出してダイテーブル上に堆積するという問題がある。堆積した粉末は、成形体をダイキャビティ上から押して移送するときに、成形体を転倒させたり、成形体の表面に付着して品質を害することになる。また、漏れ出た粉は装置周辺を汚染することは勿論である。
【０００３】
そこで、この改善策としては、ダイテーブル面の部材繋ぎ部の段差や粉箱の下端摺動面の摩耗等による隙間が原因であることから、摩耗し難いように、或いは凹凸面を吸収することができるように、粉箱の下端に対し青銅合金、ＰＴＦＥ等の樹脂、ゴム等の弾性材、等の摺動部材をネジ止めや接着剤で固定し、粉漏れを減少させるようにした構造がある。他の改善策としては、粉箱の下端摺動部に吸気手段と連結されている溝を設け、この溝を介して電気掃除機のように吸引することにより、粉箱とテーブル面を密着させ、粉漏れを防ぎ、漏れた粉を吸引により除去する構造のものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の摺動部材は粉箱に固定されているため、使用により次第に摩耗したときに新たなものと交換したり、原料粉末等の条件に応じた摺動面精度を持つものと交換したいようなときに容易に対処することができなかった。また、異なる物品を成形するため粉末成形プレス装置が変わると、ダイテーブル面の状態も異なり、粉漏れが多くなることがある。
また、上記したダイテーブル面に漏れた粉を電気掃除機のように吸引する方法は合理的であるが、吹い取った粉末を空気と分離回収するフイルタの保守に煩わしく、時間と手間がかかり、もっと簡単な構造が望まれている。
【０００５】
この発明は以上の問題を解消し、粉漏れ対策として簡易、かつ実用性に優れた粉末成形プレス装置用の粉末フイーダを提供することを目的している。他の目的は以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は以上の課題を解決するため、図６，７に例示されるように、粉箱１内に原料粉末Ｐを入れた状態で、該粉箱１を油圧シリンダ等の駆動手段２５によりダイテーブル面２４ａを進退しダイキャビティ２２に給粉する粉末成形プレス装置用の粉末フイーダにおいて、前記粉箱１の下端面に取り外し可能に結合された弾性材料からなる摺動部材２と、前記粉箱に対応する前記摺動部材の前面両側に突設されて両側の最小隙間Ｌがダイキャビティ２２の孔径と同じか多少小さくかつ前方の開口が広くなっており、前記粉箱が前記ダイキャビティへ向かう前進時に該ダイテーブル面２４ａにこぼれている粉末を集めて、ダイキャビティ上に位置したときにダイキャビティ２２に落とし込み可能にする採取板３と、前記粉箱１に対し前後に移動自在に組み付けられ、かつ前記駆動手段２５に連結されているガイド部材７と、前記ガイド部材７に揺動可能に枢支された状態で前記粉箱の両側に回動可能に配置されている１対の揺動アーム８と、前記両揺動アームの先端間に連結された摺接板９とから構成されて、前記摺接板９が前記粉箱の前進する際に前記ダイテーブル面から離れる態様と、後進する際には前記採取板の前方に位置し、かつ前記ダイテーブル面と摺接してダイテーブル面上にこぼれた粉末を掻き集める態様とに切り換えられるスクレーパ６とを備えている。また、前記ガイド部材７は前記粉箱の両側から後面側に所定間隔を保って配置されるコ形状をなし、コ形両側の各片部には前側に位置して上下に長い小判状の貫通孔１０と、略中間部分に位置して横に長い貫通孔１１とを有し、前記粉箱の側面に突設した案内軸１２を前記横に長い貫通孔１１に挿通した状態で当該粉箱に対し組み付けられ、かつ前記駆動手段２５がコ形の中間片部に連結されており、前記揺動アーム８は略く字形に折り曲げられており、前記粉箱の対応する側面に枢軸１４を介し回動可能に取り付けられ、かつ下端部に突設したローラ１３を前記ガイド部材７の小判状の貫通孔１０に嵌合することにより、前記ガイド部材の動きに連動し前記枢軸を支点として回動されることを特徴としている。
この構造では、摺動部材２が必要に応じて交換可能になるため、例えば、材質や摺動面の荒さ精度等の異なる摺動部材２を予め作製しておくことにより、同じ粉箱１を別の粉末成形プレス装置（ダイテーブル面２４ａの状態や原料粉末Ｐの粒径等が異なるケース）に使用する場合に最適な摺動部材２を選択し、それを適用することができる。また、以上の発明では、摺動部材２が粉箱１に対応する前面両側に突設されて前方の開口を広くした略逆ハ字形を形成している採取板３を有していると、粉箱１の前進過程において、ダイテーブル面２４ａにこぼれている粉末Ｐ1が採取板３により中央寄りに掻き集められ、ダイキャビティ２２に効率的に落とし込むことができる。
【０００７】
また、前記した前進過程における採取板３の回収作用に加え、粉箱１の後進過程において、ダイテーブル面２４ａにこぼれている粉末Ｐ1、及びダイキャビティ２２上の余分な粉末をスクレーパ６によりダイキャビティ２２の後方まで掻き集める。集められた粉末は次の前進過程において、採取板３の回収作用によりダイキャビティ２２に落とし込まれる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に例示した形態を参照しつつこの発明を詳細に説明する。
まず、図６は粉末フイーダの構成を示し、図７は粉末成形プレス装置と粉末フイーダを縦断面して示す模式構成図である。図７の粉末成形プレス装置において、ダイケース２１には、キャビティ２２を形成する孔付きのダイ２３が装着されていると共に、上面側にダイテーブル２４が固定されてテーブル面２４ａを形成している。テーブル面２４ａには、粉末フィーダである粉箱１が油圧シリンダ等の駆動手段２５により進退移動可能に配置されている。そして、粉箱１は、前進して同図のようにダイ２３上に位置するとキャビティ２２に粉末Ｐを落とし込みにより充填し、図７の右側に後退する。続いて、キャビティ２２の粉末Ｐは、上パンチ２６と下パンチ２７との両押し方式、或いは下パンチ２７を固定し上パンチ２６だけで圧縮する片押し方式にて圧粉される。その後、上パンチ２６が上昇されると共に下パンチ２７も上昇されると、圧粉された成形体はキャビティ２から押し上げられ、また粉末フイーダである粉箱１の前進によりキャビティ２２上から遠ざけられる。このような成形手順は従来と同様である。
【０００９】
ここで、粉箱１は、無底の所定大の箱形をなし、下端面１ａに取り外し自在に装着された摺動部材２を有している。粉箱１の内部には、後面側に設けられた供給筒１Ａからホース等を通じて原料である粉末が供給される。
摺動部材２は、テーブル面２４ａの凹凸を弾性能にて吸収でき、かつ滑動し易い弾性材料で作られている。具体的には、ゴム質のものが適しており、特に天然ゴムが好適である。また、各種の試験からは、摺動部材２を単一のゴムで構成する場合に対し、薄目の天然ゴムを摺動側にし、この天然ゴムと粉箱１の下端面１ａとの間に、天然ゴムと全く異材質の比較的柔らかいポリウレタン材のような弾性体を介在させると、粉漏れがより起き難くなる。この異材質の組合せを採用する場合、各部材の厚さや堅さは粉箱１の重量や移送速さ等を考慮して決定される。
【００１０】
また、摺動部材２は、粉箱１の下部横断面とほぼ同形の枠状をなし、枠を構成している前辺部２ａの両側に突出している採取板３を有している。摺動部材２の取付けは、粉箱１の下端面１ａに複数のピン等の凸部４を突設し、この凸部４を摺動部材２の上面に設けられた凹部５に係合ないしは嵌合する構成である。この構造では、凸部４と凹部５とを逆に設けたり、凸部４と凹部５とを比較的幅の広い片と溝状に形成するようにしてもよい。要は、摺動部材２の組み付けや取り外しが容易に行える構造であればよい。このように、粉末フイーダの摺動部材２が取り外し容易であれば、各成形金型（この成形金型は成形物品ごとにそれぞれ吟味した精度で作られて成形プレス装置に取り付け取り外しされるが、それぞれの成形金型には隙間や段差が異なっている。このため、共有の粉末フイーダを用いれば精度上無理が生じることになる。弾性体の摺動部材が用いられても、ある成形金型にはアンマッチなものもあり、その場合は粉漏れが多くなる。）に最適な摺動部材を選択し、それを個々の成形金型とセットにして管理することができるようになる。換言すると、本発明は成形金型の成形プレス装置への取り付けと取り外しのとき、その成形金型とセットで管理されている摺動部材を使用粉末フイーダに取り付けと取り外しを行うことを可能にし、これにより成形金型毎に最良な摺動作用を得ることができ、粉漏れを合理的に減少することができる。
また、採取板３は、摺動部材２に一体に形成されているが、別部材を接着等により前辺部２ａの対応部（前面両側）に取り付けるようにしてもよい。また、採取板３を形成している突起形状は、直角三角形をなし、摺動部材２を粉箱１に取り付けた状態で、前方の開口幅を広くした略逆ハ字形ないしはＶ字形を形成するよう設けられている。採取板３の最小隙間Ｌは、粉箱１の前進時にテーブル面２４ａにこぼれている粉末Ｐ1を集めてキャビティ２２に入れ易くするために、キャビテイ２２の孔径と同じか、多少小さくすることが好ましい。
【００１１】
次に、図１から図５は上記した採取板３と共にテーブル面２４ａ上の粉末Ｐ1を効率よく回収するスクレーパを粉箱１に組み付けた粉末フイーダの構造例を示している。図１は全体の外観を模式的に示し、図２と図３は前進時と後進時の側面を示し、図４と図５は図２と図３の状態でのそれぞれの横断面を示している。なお、摺動部材２及び採取板３の構造は図６と同様である。
この粉末フイーダは、粉箱１の進退移動に連動して、粉箱１が前進する際にテーブル面２４ａから離れ、後進する際にテーブル面２４ａと摺接してテーブル面２４ａの上にこぼれた粉末Ｐ1を掻き集めるスクレーパ６を備えている。このスクレーパ６は、粉箱１に対し所定距離だけ前後に移動自在に組み付けられているガイド部材７と、各下端側がガイド部材７に揺動可能に枢支された状態で、粉箱１の両側に回動可能に配置されている１対の揺動アーム８と、両揺動アーム８の先端間に連結された摺接板９とから概略構成されている。
【００１２】
ガイド部材７は、粉箱１の下部両側から後面側を所定の間隔を保って覆うように配置されるコ字形をなしている。両側の各片部７ａには、前側に上下に長い小判状の貫通孔１０と、略中間部分に設けられて比較的横に長い貫通孔１１とが設けられている。中間片部７ｂには油圧シリンダ等の駆動手段２５が連結されている。そして、このガイド部材７は、両側の貫通孔１１から粉箱１の下部側面に突設された案内軸１２を介して粉箱１に組み付けられることにより、その前後移動量が貫通孔１１の長さで規制される。つまり、ガイド部材７は、駆動手段２５にて前方へ移動された際に案内軸１２が貫通孔１１の後内面に当たるまで、粉箱１に対し独自に移動し、後内面に当たった状態から粉箱１を前進移動する。逆に、駆動手段２５にて後方へ移動された際に案内軸１２が貫通孔１１の前内面に当たるまで、粉箱１に対し独自に移動し、前内面に当たった状態から粉箱１を後退移動する。揺動アーム８は、直線アーム部８ａの下側が逆く字形に折り曲げられており、その折り曲げられたアーム部８ｂの下端部にローラ１３を突設している。ローラ１３は貫通孔１０に遊嵌されるもので、アーム部８ｂの外面側に突出している。そして、両揺動アーム８は、アーム部８ａとアーム部８ｂとの連結部分を枢軸１４にて粉箱１の対応する側面に回動可能に取り付けられると共に、ローラ１３が対応する貫通孔１０に嵌合されることにより、ガイド部材７の前後の動きに連動し枢軸１４を支点に回動されて、直線アーム部８ａを図２に示す起立状態と図３に示す水平状態とに切り換え可能となっている。このような揺動アーム８は、ガイド部材７と連動して動くリンク機構を構成し、両揺動アーム８の先端間を連結している摺接板９を、駆動手段２５の駆動力を利用してテーブル面２４ａに接した状態と離れた状態とに切り換える。
【００１３】
次に、以上のような構造の粉末フイーダの運転ないしは作動を説明する。
図２と図４は粉末フイーダが駆動手段２５を介して図中左方向に前進されている状態である。この前進する過程では、上記したように、まずガイド部材７が駆動手段２５にて前方へ移動されると、ローラ１３もそれに伴って前側へ移動される結果、両揺動アーム８が枢軸１４を支点として起立方向へ回動されて摺接板９を持ち上げた状態にする。そして、粉箱１は案内軸１２が貫通孔１１の後（図の右側）内面に当接した後、前進移動される。前進過程では、テーブル面２４ａ上にこぼれている粉末Ｐ1が採取板３により中央寄りに掻き集められ、採取板３がキャビティ２２上に位置した際にキャビティ２２に落とし込まれる。
【００１４】
粉箱１がキャビティ２２の上に達し、粉箱１内の粉末Ｐがキャビティ２２に落とし込まれた後、図３と図５に示すように、駆動手段２５を図中右方向に後進させると、まずガイド部材７が駆動手段２５にて後方へ移動され、ローラ１３もそれに伴って後側へ移動される結果、両揺動アーム８が枢軸１４を支点として水平方向へ回動されて摺接板９をテーブル面２４ａに当接する。更に後退されると、粉箱１は案内軸１２が貫通孔１１の前（図の左側）内面に当接した後、後退される。この後退の過程では、キャビティ２２に充填された余分な粉末（キャビティ２２からはみ出た粉末上部）が擦り切られ、続いて、摺接板９によって同様に擦り切りが行われる。つまり、スクレーパ６の摺接板９は、キャビティ２２の前方にある粉末Ｐ1を掻き集め、キャビティ２２上の余分な粉末を擦り切り、それらの粉末をキャビティ２２の後方まで掻き集めていく。なお、キャビティ２２内の充填粉末は圧縮成形され、その圧粉された圧粉体は下パンチ２７の上昇によりキャビティ２２から抜き出される。その後、前述と同様に駆動手段２５が図中左方向へと前進させる操作が繰り返される。前記したスクレーパ６で集められた粉末は別途に回収してもよいが、次の前進過程で採取板３の作用にてキャビティ２２に落とし込まれる。
【００１５】
このように、スクレーパ６は、テーブル面２４ａにこぼれている粉末Ｐ1及びキャビティ２２上の余分な粉末をキャビティ２２の後方まで掻き集めるので、キャビティ２２から抜き出された圧粉体はきれいなテーブル面２４ａ上を前方へ移送される。採取板３は、スクレーパ６で集められた粉末を中心側に集めながら前方へ移送し、キャビティ２２に落とし込むので、テーブル面２４ａにこぼれた粉末のリサイクルが自動的に行われ、従来の吸引方式のような厄介なリサイクル処理が不要になる。
【００１６】
以上の形態において、摺動板９は前進中はテーブル面２４ａから適当量だけ離れ、後退中にはテーブル面２４ａに摺接していればよい。摺接板９はゴムべらや刷毛のようなもの、回転駆動するもの等、設置スペースや給粉状況に応じて選択可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の粉末フイーダは、粉箱の摺動部材が取り外し容易であることから、粉末成形プレス装置の個々に適した摺動部材を粉箱に適用することができ、粉漏れを減少することができる。また、粉箱の前進過程で漏れ出た粉末を採取板にて中央寄りに集めてダイキャビティに効率的に入れることができ、後進時にスクレーパでそれぞれ漏れ出た粉末を掻き集めて逐次再利用することができ、圧粉体の通路に粉末が無くなるので、圧粉体の転倒や汚れが無くなり、品質を安定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用した粉末フイーダの外観斜視図である。
【図２】図１の粉末フイーダを前進時の状態で示す側面図である。
【図３】図１の粉末フイーダを後進時の状態で示す側面図である。
【図４】図２の粉末フイーダをＡ−Ａ線に沿って断面した図である。
【図５】図３の粉末フイーダをＢ−Ｂ線に沿って断面した図である。
【図６】この発明を適用した粉末フイーダを分解した図である。
【図７】図６の粉末フイーダ及び粉末成形プレス装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 粉箱
２ 摺動部材
３ 採取板
４，５ 凸部と凹部
６ スクレーパ
７ ガイド部材
８ 揺動アーム
９ 摺接板
２２ キャビティ（ダイキャビティ）
２４ ダイテーブル
２４ａ テーブル面（ダイテーブル面）
２５ 駆動手段

Claims (1)

1. 粉箱内に原料粉末を入れた状態で、該粉箱を油圧シリンダ等の駆動手段によりダイテーブル面を進退しダイキャビティに給粉する粉末成形プレス装置用の粉末フイーダにおいて、
   前記粉箱の下端面に取り外し可能に結合された弾性材料からなる摺動部材と、 前記粉箱に対応する前記摺動部材の前面両側に突設されて両側の最小隙間がダイキャビティの孔径と同じか多少小さくかつ前方の開口が広くなっており、前記粉箱が前記ダイキャビティへ向かう前進時に該ダイテーブル面にこぼれている粉末を集めて、ダイキャビティ上に位置したときにダイキャビティに落とし込み可能にする採取板と、
   前記粉箱に対し前後に移動自在に組み付けられ、かつ前記駆動手段に連結されているガイド部材と、前記ガイド部材に揺動可能に枢支された状態で前記粉箱の両側に回動可能に配置されている１対の揺動アームと、前記両揺動アームの先端間に連結された摺接板とから構成されて、前記摺接板が前記粉箱の前進する際に前記ダイテーブル面から離れる態様と、後進する際には前記採取板の前方に位置し、かつ前記ダイテーブル面と摺接してダイテーブル面上にこぼれた粉末を掻き集める態様とに切り換えられるスクレーパとを備え、
   また、前記ガイド部材は前記粉箱の両側から後面側に所定間隔を保って配置されるコ形状をなし、コ形両側の各片部には前側に位置して上下に長い小判状の貫通孔と、略中間部分に位置して横に長い貫通孔とを有し、前記粉箱の側面に突設した案内軸を前記横に長い貫通孔に挿通した状態で当該粉箱に対し組み付けられ、かつ前記駆動手段がコ形の中間片部に連結されており、前記揺動アームは略く字形に折り曲げられており、前記粉箱の対応する側面に枢軸を介し回動可能に取り付けられ、かつ下端部に突設したローラを前記ガイド部材の小判状の貫通孔に嵌合することにより、前記ガイド部材の動きに連動し前記枢軸を支点として回動されることを特徴とする粉末成形プレス装置用の粉末フイーダ。

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