JP4488920B2 - 乾式冷間等方圧加圧装置及び処理体の排出方法 - Google Patents
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Description
この種の乾式CIP装置は、上下に開口部を有する圧力容器と、この圧力容器に内装されて圧力容器の上下開口部に連通する成形ゴム型と、前記圧力容器の上開口部を覆い且つ、成形ゴム型内へ処理体を入れるための入口を有する上蓋と、前記圧力容器の下開口部を覆い且つ、成形ゴム型内の処理体を取り出すための出口を有する下蓋と、前記入口を閉鎖可能にすべく該入口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された上パンチと、前記出口を閉鎖可能にすべく該出口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された下パンチとを備えている。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、成形した処理体を処理室から確実に取り出すことができる乾式冷間等方圧加圧装置を提供することを目的とする。
に押し出し可能にすべく上パンチを出口側に移動させる昇降装置を有している点にある。
前記昇降装置は、下パンチを出口から引き抜いて処理体を取り出した後に該処理室内に残存してしまった残存処理体を出口側に押し出すべく上パンチを成形位置よりもさらに出口側に移動させる昇降シリンダを有していることが好ましい。
これによれば、下パンチを引き抜いたときに、処理体にクラックや破損などが生じて該処理体の一部が処理室に残ったとしても、その残存した処理体を出口側から確実に取り出すことができる。
前記上パンチが前記成形位置にあるときに、蓋体に挿通された上パンチと蓋体の入口内壁との間には、前記上パンチを押し出す方向に移動可能にするための移動スペースを形成していることが好ましい。
本発明の他の技術的手段は、上下に開口部を有する圧力容器と、この圧力容器に内装されて圧力容器の上下開口部に連通する成形ゴム型と、前記圧力容器の上開口部を覆い且つ、成形ゴム型内へ処理体を入れるための入口を有する上蓋と、前記圧力容器の下開口部を覆い且つ、成形ゴム型内の処理体を取り出すための出口を有する下蓋と、前記入口を閉鎖可能にすべく該入口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された上パンチと、前記出口を閉鎖可能にすべく該出口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された下パンチとを備えた乾式冷間等方圧加圧装置で、上パンチ及び下パンチによる閉鎖により成形ゴム型の内部に形成される処理室での処理体を、下パンチを出口から引き抜くことにより処理体を外部へ取り出すようにした処理体の排出方法において、前記下パンチを出口から引き抜いて処理体を取り出した後に、処理室に残存している残存処理体があるときは、上パンチを出口側に移動させて前記残存処理体を出口側に押し出すようにした点にある。
図1,2に示すように、乾式冷間等方圧加圧装置(乾式CIP装置)1は、上下に開口部2,3を有する圧力容器4と、この圧力容器4に内装されて圧力容器4の上下開口部2,3に連通する成形ゴム型5と、圧力容器4の上開口部2を覆うと共に、成形ゴム型5内へ処理体Hを入れるための入口6を有する上蓋7と、成形ゴム型5内の処理体Hを取り出すための出口8を有する下蓋9とを備えている。
また、乾式冷間等方圧加圧装置1は、上蓋7の入口6及び成形ゴム型5に挿脱自在に挿通された上パンチ10と、下蓋9の出口8及び成形ゴム型5に挿脱自在に挿通された下パンチ11と、成形ゴム型5に圧力を加えるための加圧ゴム型12とを備えている。
成形した処理体Hは、下パンチ11を上限レベル(上限位置)Dから搬出レベル(搬出位置)Eまで下降させて下パンチ11を出口8から引き抜くことにより処理室13から外部へ取り出すことができる。処理体Hを取り出す際には、上パンチ10を成形レベルBよりも下方の押出レベル(押出位置)Cまで移動させることで上パンチ10で処理体Hを出口8側に押し出すことができるようになっている。
以下、乾式冷間等方圧加圧装置1について詳しく説明する。
図2に示すように、圧力容器4は、筒状に形成されてその開口部2,3が上下に向くように縦型に配置されている。
成形ゴム型5は、処理室13内の処理体Hに等方圧力を加えるもので、圧力容器4と同じく筒状に形成されて上下開口15,16を有している。この成形ゴム型5は、それぞれの上下開口15,16が圧力容器4の上下開口部2,3と同じ向きになるように圧力容器4内に設けられている。
上蓋7は、下方にいくに従って径小となる段付き軸形に形成されており、段付きの最も上位側の露出部分が圧力容器4の上部でその上周端面に気密的に当接し、中間の中込め部分が圧力容器4の上開口部2内及び加圧ゴム型12の上開口部内に対して気密的に内嵌され、最も下位側の先端部分が加圧ゴム型12の上周端面に当接しつつその上部開口にも所定量内嵌されて気密性を保持している。
下蓋9は、上方にいくほど径小となる段付き軸形に形成されており、段付きの最も下位側の露出部分が圧力容器4の下部でその下周端面に気密的に当接し、中間の中込め部分が圧力容器4の下開口部3内及び加圧ゴム型12の下開口部内に対して気密的に内嵌され、最も上位側の先端部分が成形ゴム型5の下周端面に当接しつつその下部開口にも所定量内嵌されて気密性を保持している。
上パンチ10は、入口6の小径部分と外径が略同じ小径部18と、入口6の中径部分と外径が略同じ中径部19と、入口6の大径部分と外径が略同じ大径部20とから構成されている。小径部18は、上パンチ10が材料供給レベルAにあるときに上蓋7の入口6や成形ゴム型5の上開口15を非密封状態にしており、処理体Hを入口6から処理室13内へ供給できるようにしている。
中径部19の外周面は、下方から上方にいくに従って径外方向に拡開するテーパ状とされている。中径部19の外周面は、上パンチ10が成形レベルBよりさらに下方に下げて押出レベルCにしたときに入口6を構成する中径部分の内壁6aに当接するようになっている。
即ち、前記上パンチ10の中径部19の外周面と,入口6を構成する中径部分の内壁6aとを傾斜状にすることで、上パンチ10が成形レベルBにあるときにこれらの間にスペースSが形成するようにしており、このスペースSは、上パンチ10が成形レベルBからさらに出口8側に移動可能にするための移動スペースである。
したがって、この実施の形態では、押出レベルCは上パンチ10の下面10aが成形ゴム型5における真ん中レベルFよりも下方側に設定されている。
また、入口6の内壁6aよりも下方側にはシール部材30が設けられており、シール部材30によって上パンチ10と上蓋7とのシールが確実に行えるようになっている。
下パンチ11は、該下パンチ11の下方に設けられたシリンダ(図示省略)などにより昇降自在となっていて、上限レベルDのときに下蓋9の下面に当接する当接部21と、この当接部21から上方に起立していて出口8に挿入される挿入部22とから構成されている。この挿入部22は、下パンチ11が上限レベルDにあるときに成形ゴム型5内に挿通していて下蓋9の出口8や成形ゴム型5の下開口16を密封状態にしている。
この昇降装置14は、上パンチ10の上方に設けられた昇降シリンダ23と、上パンチ10を所定位置に止めるための位置検出具24とを有している。
昇降シリンダ23は、下パンチ11が出口8から引き抜かれた後に、上パンチ10が成形レベルBよりもさらに出口側に移動するように、上パンチ10を成形レベルBから押出レベルCに押し出すように構成されている。この実施の形態では、昇降シリンダ23は、下パンチ11を出口8から引き抜いて処理体Hを取り出した後に、処理室13内で残存してしまった残存処理体(以降、残存処理体)があるときに、該残存処理体を出口8側に押し出すべく上パンチ10を成形レベルBよりもさらに下方の押出レベルCに移動させる。
即ち、第1電気接点式スイッチ24aは、昇降シリンダ23で上パンチ10を昇降させているときに、上パンチ10が成形レベルBに達すると該上パンチ10との接触により作動して昇降シリンダ23の昇降を停止させる。
また、第2電気接点式スイッチ24bは、昇降シリンダ23で上パンチ10が下降しているときに、上パンチ10が押出レベルCに達すると該上パンチ10との接触により作動して昇降シリンダ23の下降を停止させる。
センサ25は、下蓋9よりも下方に設けられたセンサ移動装置26(例えば、シリンダ)により処理室13の直下に移動可能とされている。
センサ移動装置26は、下パンチ11の昇降時に干渉しない位置に設けられている。このセンサ移動装置26は、下パンチ11が搬出レベルEよりもさらに下降して下限レベル(下限位置)にあるときには、センサ25を下パンチ11の上方、即ち、処理室13の直下に位置させる。また、センサ移動装置26は、下パンチ11が上限レベルDや搬出レベルEのときは、センサ25が下パンチ11の昇降に邪魔にならないようにセンサ25を下パンチ11の側方に待避する。
次に、乾式冷間等方圧加圧装置1を使用して処理体Hを成形する方法と処理された処理体Hの排出方法について詳しく説明する。
図1に示すように、処理体Hを成形するには、下パンチ11を上限レベルDに位置させて下パンチ11で出口8を塞いだ状態とする。この状態で、上パンチ10を材料供給レベルAで待機させ、上蓋7の入口6に設けられた材料供給路Pから粉末などの処理体Hを一定量供給する。
図3(a)に示すように、前記空間部17に圧力媒体(例えば、液体)を供給して加圧ゴム型12を介して、成形ゴム型5で処理体Hを成形し、成形処理が終わった段階で空間部17内の圧力を徐々に下げる。
例えば、処理体Hが下パンチ11上になく処理体Hが正常に処理室13内から引き抜かれていない場合や処理体Hが割れていたり欠損している場合など、引き抜いた処理体Hに異常が認められたときは、図3(c)に示すように、下パンチ11を搬出レベルEよりもさらに下降させた後、センサ移動装置26を作動させて、センサ25を処理室13の直下まで移動させる。このセンサ25で、処理室13に処理体Hが残っていないか検知する。
図3(d)に示すように、センサ25が、処理室13内に残存処理体H1があるのを検出した場合、上パンチ10を成形レベルBよりも下方の押出レベルCまで下降させる。
上パンチ10が成形レベルBからさらに下降する際は、上パンチ10の下面10aが押出レベルCと一致するところで第2電気接点式スイッチ24bが作動し、昇降シリンダ23の降下が停止して上パンチ10が押出レベルCで停止する。
その後、上パンチ10は、材料供給レベルAまで上昇すると共に、下パンチ11は上限レベルDまで上昇し、上述したように、図1〜図3までのサイクルを繰り返す。
また、実施の形態では、上記で説明したように、第2電気接点式スイッチ24bの作動によって上パンチ10が押圧レベルCで停止するとしているが、第2電気接点式スイッチ24bを用いずに上パンチ10の中径部19と入口6の内壁6aとが当接したときのレベルを押圧レベルCとし、中径部19と内壁6aとが当接した(言い換えれば、移動スペースSが無くなった)時点で、昇降シリンダ23の下降を自動的に停止するようにしてもよい。
これにより、処理体Hが処理室13に残ってしまったことによる該処理体Hの二重成形をすることもないし、処理体Hの二重成形による上下パンチ10,11や成形ゴム型5の破損を防止することができる。
また、上パンチ10の中径部19の外周面を傾斜状としたので、粉末などの処理体Hを入口6から供給するときは、入口6の壁面に粉体などが溜まることがなく、上パンチ10を成形レベルBにしたとき上パンチ10と上蓋7とのシールが確実に行える。
昇降装置14の位置検出具24は、上パンチ10の上部に設けられた突起部材27と、この突起部材27に当接可能な当接部材28とで構成されている。
突起部材27は、上パンチ10の上方に設けられて径外方向に突出しており、この実施の形態では上パンチ10の大径部20に挿入された円形状の鍔体で構成されている。なお、突起部材27の形状はこれに限定されず角形のものであってもその他のものであってもよい。
以上、第2の実施の形態によれば、図4の(a)に示すように、当接部材28を上パンチ10の大径部20に嵌合して該当接部材28と突起部材27とを当接させれば、上パンチ10は成形レベルBで停止するようになる。
図4の(c)に示すように、センサ25で処理室13に残存処理体H1が残っていないか確認し、残存処理体H1を検出すると当接部材28をシリンダ29の収縮により上パンチ10の側方に移動させて、当接部材28と突起部材27との当接を解除する。
図4の(d)に示すように、上パンチ10を成形レベルBからさらに下降させて、突起部材27を上蓋7の上面に当接すれば、上パンチ10は押出レベルCに達し、残存処理体H1を外部へ取り出すことができる。
なお、センサ25で残存処理体H1の有無を検知し、残存処理体H1が無いときは、当接部材28と突起部材27との当接は解除されず維持状態となり、この状態で上パンチ10は材料供給レベルAまで上昇する。一方で、センサ25は下パンチ11の昇降に邪魔にならない位置まで待避すると共に、下パンチ11は上限レベルEまで上昇し、通常のサイクルに復帰する。
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
上記の実施の形態では、下パンチ11を出口8から引き抜いて処理体Hを取り出した後に上パンチ10を押出レベルCまで下降させていたが、これに代え、下パンチ11が上限レベルDから搬出レベルEまで移動する際に、下パンチ11の下降と略同時に上パンチ10を成形レベルBから押出レベルCまで移動させてもよい。
また、上パンチ10の位置を昇降装置14に設けられた第1及び第2電気接点式スイッチ24a,24bで構成されていたが、下方から非接点式の光学式センサで検知するようにしてもよい。
上記の実施の形態では、引き抜いた処理体Hに異常が認められたときに、センサ25を処理室13の直下まで移動させ、処理室13に処理体Hが残っていないか検知していたが、引き抜いた処理体Hの異常の有無に関係なく、処理体Hを引き抜く毎にセンサ25を処理室13の直下まで移動させて、センサ25で処理室13に処理体Hが残っていないか検知してもよい。
2,3 圧力容器の開口部
4 圧力容器
5 成形ゴム型
6 入口
7 上蓋
8 出口
9 下蓋
10 上パンチ
11 下パンチ
14 昇降装置
H 処理体
Claims (5)
- 上下に開口部を有する圧力容器と、この圧力容器に内装されて圧力容器の上下開口部に連通する成形ゴム型と、前記圧力容器の上開口部を覆い且つ、成形ゴム型内へ処理体を入れるための入口を有する上蓋と、前記圧力容器の下開口部を覆い且つ、成形ゴム型内の処理体を取り出すための出口を有する下蓋と、前記入口を閉鎖可能にすべく該入口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された上パンチと、前記出口を閉鎖可能にすべく該出口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された下パンチとを備え、上パンチ及び下パンチで閉鎖された成形ゴム型の内部が処理体の処理室とされ、下パンチを出口から引き抜くことにより処理室で処理された処理体を外部へ取り出すようにした乾式冷間等方圧加圧装置において、
前記処理体の取り出し時に、前記上パンチで該前記処理体を出口側に押し出し可能にすべく上パンチを出口側に移動させる昇降装置を有していることを特徴とする乾式冷間等方圧加圧装置。 - 前記昇降装置は、下パンチを出口から引き抜いて処理体を取り出した後に該処理室内に残存してしまった残存処理体を出口側に押し出すべく上パンチを成形位置よりもさらに出口側に移動させる昇降シリンダを有していることを特徴とする請求項1に記載の乾式冷間等方圧加圧装置。
- 前記残存処理体の有無を検知するセンサを有し、前記昇降シリンダは、前記センサが残存処理体を検出したときに上パンチで前記残存処理体を押すように作動するものであることを特徴とする請求項2に記載の乾式冷間等方圧加圧装置。
- 前記上パンチが前記成形位置にあるときに、蓋体に挿通された上パンチと蓋体の入口内壁との間には、前記上パンチを押し出す方向に移動可能にするための移動スペースを形成していることを特徴とする請求項2又は3に記載の乾式冷間等方圧加圧装置。
- 上下に開口部を有する圧力容器と、この圧力容器に内装されて圧力容器の上下開口部に連通する成形ゴム型と、前記圧力容器の上開口部を覆い且つ、成形ゴム型内へ処理体を入れるための入口を有する上蓋と、前記圧力容器の下開口部を覆い且つ、成形ゴム型内の処理体を取り出すための出口を有する下蓋と、前記入口を閉鎖可能にすべく該入口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された上パンチと、前記出口を閉鎖可能にすべく該出口及び成形ゴム型に挿脱自在に挿通された下パンチとを備えた乾式冷間等方圧加圧装置で、上パンチ及び下パンチによる閉鎖により成形ゴム型の内部に形成される処理室での処理体を、下パンチを出口から引き抜くことにより処理体を外部へ取り出すようにした処理体の排出方法において、前記下パンチを出口から引き抜いて処理体を取り出した後に、処理室に残存している残存処理体があるときは、上パンチを出口側に移動させて前記残存処理体を出口側に押し出すようにしたことを特徴とする処理体の排出方法。
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