JP5342175B2 - Powder layer forming equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形型の外周壁面と内周壁面の間に形成した環状キャビティ内又は成形型の外周壁面の内側に成形した円形キャビティ内へ充填した成形用粉体(例えば、焼結用合金の粉体や磁器質粉体)を環状キャビティ内又は円形キャビティ内で分散させて厚みの薄い粉体層(例えば、厚み寸法が3.0〜5.0mm以下)を得るのに適した粉体層成形装置に関するものである。 The present invention relates to a molding powder (for example, a sintered alloy) filled in an annular cavity formed between an outer peripheral wall surface and an inner peripheral wall surface of a mold or a circular cavity formed inside the outer peripheral wall surface of the mold. A powder layer suitable for obtaining a thin powder layer (for example, a thickness dimension of 3.0 to 5.0 mm or less) by dispersing powder or porcelain powder) in an annular cavity or a circular cavity. The present invention relates to a molding apparatus.
粉体加圧成型方法には、環状キャビティ内又は円形キャビティ内に成形用粉体を粉体供給装置で充填して薄い充填層を形成し、この薄い充填層を加圧成型して薄肉のドーナツ状孔あき円板又は薄肉の円板を得るものがある。例えば、焼結用合金の粉体を用いて加圧成型して得たドーナツ状孔あき円板又は円板の素地を焼結して強靱な切断ホイール等とするものがある。 In the powder pressure molding method, a thin filling layer is formed by filling a molding powder in an annular cavity or a circular cavity with a powder feeder, and the thin filling layer is pressure-molded to form a thin donut. Some of them have a perforated disk or a thin disk. For example, there is a doughnut-shaped perforated disk obtained by pressure molding using a powder of a sintering alloy or a base material of a disk to sinter a strong cutting wheel or the like.
従来、粉体供給装置には、底部に開口を有し成形用粉体が供給される成型粉体供給空間を構成する筐体部を、成形型キャビティの上を往復動するように配置し、筐体部の成型粉体供給空間に、往復動の方向と略直交する方向に主面を有する板状部材が固定されているものがある(特許文献1)。この粉体供給装置は、金型キャビテイの深さ寸法が10mm以下のものに適しており、成形型キャビティの上で筐体部を往復動させることで、筐体部内の成形用粉体を重力で落下させて成形型キャビティ内に供給すると共に、筐体部と共に往復動する板状部材で、成形型キャビティに供給されている成形用粉体の表面を、いわゆる擦り切りにより均くして、成形型キャビティ内へ成形用粉体を均一に充填して粉体層を得るようにしている。
しかし、上記粉体供給装置は、筐体部内の成形用粉体を重力で落下させて成形型キャビティ内に供給して、筐体部と共に往復動する板状部材で、供給されている成形用粉体の表面を擦り切るだけであるため、成形型キャビティ内の全域にわたって充填密度を均一とすることが困難であり、充填密度にムラを生じさせることになる。殊に、成形型キャビティが外周円壁面と内周円壁面の間に形成した環状の場合、上記粉体供給装置では、環状キャビティ内の全域にわたって充填密度を均一とすることが非常に困難である。また、円形キャビティが大径(例えば、外径が200mm以上)場合、上記粉体供給装置では、円形キャビティ内の全域にわたって充填密度を均一とすることが非常に困難である。 However, the powder supply device is a plate-shaped member that drops the powder for molding in the casing part by gravity and supplies it into the mold cavity, and reciprocates together with the casing part. Since only the surface of the powder is scraped off, it is difficult to make the packing density uniform over the entire area of the mold cavity, resulting in unevenness in the packing density. In particular, in the case where the mold cavity is an annular shape formed between the outer circumferential wall surface and the inner circumferential wall surface, it is very difficult to make the packing density uniform throughout the entire area of the annular cavity in the powder supply device. . Further, when the circular cavity has a large diameter (for example, an outer diameter of 200 mm or more), it is very difficult to make the packing density uniform over the entire area of the circular cavity in the powder supply device.
更に、粉体層は、その厚み寸法が10mm程度と大きい場合には、加圧成型時の粉体の移動で充填密度のムラをある程度解消させることができることがあるが、その厚み寸法が5〜2mm以下と非常に小さい場合には、加圧成型時の粉体の移動が殆ど無いために充填密度のムラを解消させることがでず、後の焼成工程で焼成品に亀裂等の問題を招くことになる。 Further, when the thickness dimension of the powder layer is as large as about 10 mm, the unevenness of the packing density may be eliminated to some extent by the movement of the powder during pressure molding, but the thickness dimension is 5 to 5 mm. If it is very small, such as 2 mm or less, there is almost no movement of the powder during pressure molding, so the unevenness of the packing density cannot be eliminated, and problems such as cracks occur in the fired product in the subsequent firing process. It will be.
本発明は、上記問題を解決するために、環状キャビティ内又は円形キャビティ内の全域にわたって成形用粉体の充填密度を均一にした薄い粉体層を得るのに適した粉体層成形装置の提供を目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a powder layer molding apparatus suitable for obtaining a thin powder layer in which the packing density of the molding powder is uniform throughout the annular cavity or the entire circular cavity. With the goal.
環状キャビティ内の全域にわたって成形用粉体の充填密度を均一にした薄い環状の粉体層を得ることができるようにするために請求項1記載の本発明が採用した手段は、縦中心線を同芯とする円形の内周壁面及び外周壁面と縦中心線に直交する環状底面とで囲まれ上面開口した環状キャビティを有する成形型と、環状キャビティより上方に配置され、前記縦中心線を回転中心にして正逆回転し、降下位置まで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具と、保持具に保持されて環状キャビティの内側寄り環状領域を公転すると共に上昇する内側ブレードを有する内側掻寄せ具と、保持具に保持されて環状キャビティの中間寄り環状領域を公転すると共に上昇する中間ブレードを有する中間掻寄せ具と、保持具に保持されて環状キャビティの外側寄り環状領域を公転する外側ブレードを有する外側掻寄せ具とを備え、内側ブレードが内側端縁を成形型の内周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を環状キャビティの環状底面に沿わせて外側へ延び、中間ブレードが下端縁を環状キャビティの環状底面に沿わせて延び、外側ブレードが外側端縁を成形型の外周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を環状キャビティの環状底面に沿わせて内側へ延びて、内側ブレードの外側端縁の公転軌跡及び外側ブレードの内側端縁の公転軌跡を中間ブレードの公転軌跡内に入り込ませ、前記縦中心線から延びる半径方向に対して内側ブレード、中間ブレード及び外側ブレードの各ブレード長手方向が交差する角度を、保持具の正逆回転の何れか一方の方向への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ、保持具の他方の方向への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させるように設定したことを特徴する粉体層成形装置である。 In order to obtain a thin annular powder layer in which the packing density of the molding powder is uniform over the entire area of the annular cavity, the means employed by the present invention according to claim 1 A mold having an annular cavity surrounded by a circular inner peripheral wall surface and outer peripheral wall surface that are concentric with each other and an annular bottom surface orthogonal to the longitudinal center line, and an upper surface opened, and disposed above the annular cavity, and rotates the longitudinal center line. A holding tool that rotates forward and backward around the center and rises intermittently or continuously from the lowered state to the lowered position, and has an inner blade that is held by the holder and revolves around the inner annular region of the annular cavity and rises. An inner scraper, an intermediate scraper having an intermediate blade that revolves and rises while being held by the holder and revolves around an intermediate annular region of the annular cavity, and an annular cavity held by the holder An outer scraper having an outer blade that revolves around the outer annular region of the die, and the inner blade causes the inner edge to abut or approach the inner peripheral wall of the mold and the lower edge to the annular bottom surface of the annular cavity. The outer blade extends along the annular bottom surface of the annular cavity, the outer blade causes the outer edge to abut or approach the outer peripheral wall of the mold, and the lower edge is annular to the annular cavity. Extending inward along the bottom surface, the revolution trajectory of the outer edge of the inner blade and the revolution trajectory of the inner edge of the outer blade enter the revolution trajectory of the intermediate blade, and in the radial direction extending from the longitudinal center line. The angle at which the blade longitudinal directions of the inner blade, intermediate blade, and outer blade intersect is revolved when the holder revolves in either forward or reverse rotation. The powder in the cavity is moved outward while moving in the revolving direction, and the powder in the annular cavity is moved inward while moving in the revolving direction when revolving by rotating the holder in the other direction. The powder layer forming apparatus is characterized by being set as described above.
請求項1記載の粉体層成形装置にあっては、先ず、準備した所定量の粉体を成形型の環状キャビティ内へ投入し、次に、保持具を降下位置まで降下させることで、保持具に保持されている内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具を、環状キャビティ内へ降下させて各寄せ具のブレード下端縁を環状キャビティの環状底面へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向の回転と他方の方向への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、環状キャビティ内の内側寄り粉体、中間寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具の各ブレードで、各ブレードの一方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティ内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態と、各ブレードの他方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティ内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具のブレード下端縁が粉体層の表面から離れたとき、環状キャビティ内に目標厚み寸法の環状の粉体層を得ることができる。
In the powder layer forming apparatus according to
環状キャビティ内の全域にわたって成形用粉体の充填密度を均一にした薄い環状の粉体層を得ることができるようにするために請求項2記載の本発明が採用した手段は、縦中心線を同芯とする円形の内周壁面及び外周壁面と縦中心線に直交する環状底面とで囲まれ上面開口した環状キャビティを有する成形型と、環状キャビティより上方に配置され、前記縦中心線を回転中心にして正逆回転し、降下位置まで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具と、保持具に保持されて環状キャビティの内側寄り環状領域を公転すると共に上昇する内側ブレードを有する内側掻寄せ具と、保持具に保持されて環状キャビティの外側寄り環状領域を公転する外側ブレードを有する外側掻寄せ具とを備え、内側ブレードが内側端縁を成形型の内周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を環状キャビティの環状底面に沿わせて外側へ延び、外側ブレードが外側端縁を成形型の外周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を環状キャビティの環状底面に沿わせて内側へ延びて、内側ブレードの外側端縁の公転軌跡を外側ブレードの公転軌跡内に入り込ませ、前記縦中心線から延びる半径方向に対して内側ブレード及び外側ブレードの各ブレード長手方向が交差する角度を、保持具の正逆回転の何れか一方の方向への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ、保持具の他方の方向への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させるように設定したことを特徴する粉体層成形装置である。 In order to obtain a thin annular powder layer in which the packing density of the molding powder is uniform over the entire area in the annular cavity, the means adopted by the present invention according to claim 2 A mold having an annular cavity surrounded by a circular inner peripheral wall surface and outer peripheral wall surface that are concentric with each other and an annular bottom surface orthogonal to the longitudinal center line, and an upper surface opened, and disposed above the annular cavity, and rotates the longitudinal center line. A holding tool that rotates forward and backward around the center and rises intermittently or continuously from the lowered state to the lowered position, and has an inner blade that is held by the holder and revolves around the inner annular region of the annular cavity and rises. An inner scraping tool, and an outer scraping tool having an outer blade that is held by the holder and revolves around an annular region on the outer side of the annular cavity, and the inner blade has an inner edge on the inner periphery of the mold. The lower edge extends outwardly along the annular bottom surface of the annular cavity while abutting or approaching the surface, and the outer blade causes the outer edge to abut or approach the outer peripheral wall of the mold and the lower edge is annular of the annular cavity. Extending inward along the bottom surface, the revolution trajectory of the outer edge of the inner blade enters the revolution trajectory of the outer blade, and the longitudinal lengths of the inner blade and the outer blade with respect to the radial direction extending from the longitudinal center line. When the angle at which the directions intersect is revolved by rotation in one of the forward and reverse directions of the holder, the powder in the annular cavity is moved outward while moving in the revolution direction, and the other of the holder is moved. It is a powder layer forming apparatus characterized in that it is set so as to move the powder in the annular cavity in the revolving direction while revolving by rotating in the direction of.
請求項2記載の粉体層成形装置にあっては、先ず、準備した所定量の粉体を成形型の環状キャビティ内へ投入し、次に、保持具を降下位置まで降下させることで、保持具に保持されている内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具を、環状キャビティ内へ降下させて各寄せ具のブレード下端縁を環状キャビティの環状底面へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向の回転と他方の方向への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、環状キャビティ内の内側寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具の各ブレードで、各ブレードの一方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティ内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態と、各ブレードの他方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティ内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具のブレード下端縁が粉体層の表面から離れたとき、環状キャビティ内に目標厚み寸法の環状の粉体層を得ることができる。
In the powder layer molding apparatus according to
円形キャビティ内の全域にわたって成形用粉体の充填密度を均一にした薄い円形の粉体層を得ることができるようにするために請求項3記載の本発明が採用した手段は、縦中心線を同芯とする円形の外周壁面と縦中心線に直交する円形底面とで囲まれ上面開口した円形キャビティを有する成形型と、円形キャビティより上方に配置され、前記縦中心線を回転中心にして正逆回転し、降下位置まで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具と、保持具に保持されて円形キャビティの内側寄り円形領域を公転すると共に上昇する内側ブレードを有する内側掻寄せ具と、保持具に保持されて円形キャビティの中間寄り環状領域を公転すると共に上昇する中間ブレードを有する中間掻寄せ具と、保持具に保持されて円形キャビティの外側寄り環状領域を公転する外側ブレードを有する外側掻寄せ具とを備え、内側ブレードが内側端縁又はその近辺に成形型の縦中心線を通過させると共に下端縁を円形キャビティの円形底面に沿わせて外側へ延び、中間ブレードが下端縁を円形キャビティの円形底面に沿わせて延び、外側ブレードが外側端縁を成形型の外周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を円形キャビティの円形底面に沿わせて内側へ延びて、内側ブレードの外側端縁の公転軌跡及び外側ブレードの内側端縁の公転軌跡を中間ブレードの公転軌跡内に入り込ませ、前記縦中心線から延びる半径方向と内側ブレード、中間ブレード及び外側ブレードの各ブレード長手方向との交差する角度を、保持具の正逆回転の何れか一方の方向への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ、保持具の他方の方向への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させるように設定したことを特徴する粉体層成形装置である。 In order to be able to obtain a thin circular powder layer in which the packing density of the molding powder is uniform over the entire area in the circular cavity, the means employed by the present invention according to claim 3 A mold having a circular cavity surrounded by a concentric circular outer peripheral wall surface and a circular bottom surface orthogonal to the vertical center line and having an open top surface, and a mold located above the circular cavity, with the vertical center line as the center of rotation. An inner scraping tool having a holding tool that rotates in a reverse direction and intermittently or continuously rises from a lowered position, and an inner blade that is held by the holding tool and revolves in the circular region closer to the inner side of the circular cavity and rises. An intermediate scraper having an intermediate blade that revolves and rises while being held by the holder and revolves around an intermediate annular region of the circular cavity, and an outer edge of the circular cavity that is held by the holder. An outer scraper having an outer blade that revolves around an annular region, the inner blade passing the longitudinal center line of the mold at or near the inner edge and the lower edge on the outer side along the circular bottom of the circular cavity The intermediate blade extends along the circular bottom surface of the circular cavity, the outer blade causes the outer edge to abut or approach the outer peripheral wall of the mold and the bottom edge along the circular bottom surface of the circular cavity. Extending radially inwardly, causing the revolution trajectory of the outer edge of the inner blade and the revolution trajectory of the inner edge of the outer blade to enter the revolution trajectory of the intermediate blade. And when the angle of the outer blade intersecting with the blade longitudinal direction is revolved by rotating the holder in either the forward or reverse direction, the inside of the circular cavity The powder is moved outward while moving in the revolving direction, and when revolving by rotating the holder in the other direction, the powder in the circular cavity is moved inward while moving in the revolving direction. This is a powder layer forming apparatus characterized by the above.
請求項3記載の粉体層成形装置にあっては、先ず、準備した所定量の粉体を成形型の円形キャビティ内へ投入し、次に、保持具を降下位置まで降下させることで、保持具に保持されている内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具を、円形キャビティ内へ降下させて各寄せ具のブレード下端縁を円形キャビティの円形底面へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向の回転と他方の方向への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、円形キャビティ内の内側寄り粉体、中間寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具の各ブレードで、各ブレードの一方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティ内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態と、各ブレードの他方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティ内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具のブレード下端縁が粉体層の表面から離れたとき、円形キャビティ内に目標厚み寸法の円形の粉体層を得ることができる。
In the powder layer forming apparatus according to
円形キャビティ内の全域にわたって成形用粉体の充填密度を均一にした薄い円形の粉体層を得ることができるようにするために請求項4記載の本発明が採用した手段は、縦中心線を同芯とする円形の外周壁面と縦中心線に直交する円形底面とで囲まれ上面開口した円形キャビティを有する成形型と、円形キャビティより上方に配置され、前記縦中心線を回転中心にして正逆回転し、降下位置まで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具と、保持具に保持されて円形キャビティの内側寄り円形領域を公転すると共に上昇する内側ブレードを有する内側掻寄せ具と、保持具に保持されて円形キャビティの外側寄り環状領域を公転する外側ブレードを有する外側掻寄せ具とを備え、内側ブレードが内側端縁又はその近辺に成形型の縦中心線を通過させると共に下端縁を円形キャビティの円形底面に沿わせて外側へ延び、外側ブレードが外側端縁を成形型の外周壁面に当接又は接近させると共に下端縁を円形キャビティの円形底面に沿わせて内側へ延びて、内側ブレードの外側端縁の公転軌跡を外側ブレードの公転軌跡内に入り込ませ、前記縦中心線から延びる半径方向と内側ブレード及び外側ブレードの各ブレード長手方向との交差する角度を、保持具の正逆回転の何れか一方の方向への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ、保持具の他方の方向への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体を公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させるように設定したことを特徴する粉体層成形装置である。
In order to obtain a thin circular powder layer in which the packing density of the molding powder is uniform over the entire area in the circular cavity, the means adopted by the present invention according to
請求項4記載の粉体層成形装置にあっては、先ず、準備した所定量の粉体を成形型の円形キャビティ内へ投入し、次に、保持具を降下位置まで降下させることで、保持具に保持されている内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具を、円形キャビティ内へ降下させて各寄せ具のブレード下端縁を円形キャビティの円形底面へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向の回転と他方の方向への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、円形キャビティ内の内側寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具の各ブレードで、各ブレードの一方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティ内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態と、各ブレードの他方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティ内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具のブレード下端縁が粉体層の表面から離れたとき、円形キャビティ内に目標厚み寸法の円形の粉体層を得ることができる。
In the powder layer forming apparatus according to
請求項5記載の本発明が採用した手段は、前記保持具に対して前記中間掻寄せ具の中間ブレードが自転可能で且つブレード長手方向へ移動可能に保持されている請求項1又は3記載の粉体充填装置である。
Means the present invention is employed according to
請求項6記載の本発明が採用した手段は、前記保持具に対して前記内側掻寄せ具の内側ブレードが自転可能で且つブレード長手方向へ移動可能に保持され、前記保持具に対して前記外側掻寄せ具の外側ブレードが自転可能で且つブレード長手方向へ移動可能に保持されている請求項1〜4のいずれかに記載の粉体充填装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, the inner blade of the inner scraping tool can be rotated with respect to the holder and can be moved in the longitudinal direction of the blade. The powder filling apparatus according to any one of
請求項1記載の本発明に係る粉体層成形装置は、内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具の公転中の内側ブレード、中間ブレード及び外側ブレードに接触する環状キャビティ内の粉体の移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで環状キャビティ内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具を間欠的又は連続的に上昇することで環状キャビティ内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体の充填密度を均一にした薄い環状の粉体層を得るのに適したものとなる。 The powder layer forming apparatus according to the first aspect of the present invention includes a powder in an annular cavity that contacts the inner blade, the intermediate blade, and the outer blade during revolution of the inner scraper, the intermediate scraper, and the outer scraper. As for the movement of the body, it can be dispersed over the entire horizontal direction in the annular cavity by alternately repeating the outer approaching state and the inward approaching state, and each scraper is lifted intermittently or continuously to increase the movement in the annular cavity. Since it can disperse | distribute over the whole shaping | molding area | region of the vertical direction, it becomes suitable for obtaining the thin cyclic | annular powder layer which made the packing density of powder uniform.
請求項2記載の本発明に係る粉体層成形装置は、内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具の公転中の内側ブレード及び外側ブレードに接触する環状キャビティ内の粉体の移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで環状キャビティ内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具を間欠的又は連続的に上昇することで環状キャビティ内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体の充填密度を均一にした薄い環状の粉体層を得るのに適したものとなる。
The powder layer forming apparatus according to the present invention as set forth in
請求項3記載の本発明に係る粉体層成形装置は、内側掻寄せ具、中間掻寄せ具及び外側掻寄せ具の公転中の内側ブレード、中間ブレード及び外側ブレードに接触する円形キャビティ内の粉体の移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで円形キャビティ内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具を間欠的又は連続的に上昇することで円形キャビティ内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体の充填密度を均一にした薄い円形の粉体層を得るのに適したものとなる。 The powder layer forming apparatus according to the third aspect of the present invention includes a powder in a circular cavity that contacts the inner blade, the intermediate blade, and the outer blade during revolution of the inner scraper, the intermediate scraper, and the outer scraper. About the movement of the body, it is possible to disperse the entire horizontal direction in the circular cavity by alternately repeating the externally and inwardly moving states, and at the same time, intermittently or continuously ascending each scraping tool in the circular cavity. Since it can disperse | distribute over the whole shaping | molding area | region of the vertical direction, it becomes suitable for obtaining the thin circular powder layer which made the packing density of powder uniform.
請求項4記載の本発明に係る粉体層成形装置は、内側掻寄せ具及び外側掻寄せ具の公転中の内側ブレード及び外側ブレードに接触する円形キャビティ内の粉体の移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで円形キャビティ内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具を間欠的又は連続的に上昇することで円形キャビティ内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体の充填密度を均一にした薄い円形の粉体層を得るのに適したものとなる。
The powder layer forming apparatus according to the present invention as set forth in
請求項5記載の粉体層成形装置は、粉体の流動性等の特性に応じて、公転中の内側ブレード、中間ブレード及び/又は外側ブレードが粉体を押し進める角度を最適な状態へ調整することができる。
The powder layer forming apparatus according to
請求項6記載の粉体層成形装置は、粉体の流動性等の特性に応じて、公転中の内側ブレード及び/又は外側ブレードが押し進める角度を最適な状態へ調整することができる。 According to the powder layer forming apparatus of the sixth aspect, the angle of the inner blade and / or the outer blade being pushed forward can be adjusted to an optimum state according to the characteristics such as the fluidity of the powder.
本発明に係る粉体層成形装置(以下、「本発明成形装置」と言う。)を図面に示す実施形態に基づいて説明する。 A powder layer forming apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as “the present invention forming apparatus”) will be described based on an embodiment shown in the drawings.
(第1の実施の形態)
図1乃至図6は本発明成形装置の第1の実施の形態を示すものであり、図1は本発明成形装置1の全体を示すものであって、図(A)は平面図、(B)は正面図である。図2は環状キャビティKへ降下した内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6を示すものであって、図(A)は保持具3の一部を破断した平面図、図(B)は成形型2の一部を断面した正面図である。図3は保持具3に各掻寄せ具4(5,6)を保持させた状態を拡大したものてあって、図(A)は正面図、図(B)は縦断面した側面図である。図4は準備した所定量の粉体eを環状キャビティKへ投入した状態を示すものであって、図(A)は平面図、図(B)は断面した正面図である。図5は環状キャビティKの粉体eを公転する内側、中間及び外側の各掻寄せ具4,5,6で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向(時計回転方向)Fへ公転させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向(反時計回転方向)Gへ公転させて粉体を外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。図6は成形型2の環状キャビティKに粉体層Eを成形した状態を示すものであって、図(A)は平面図、図(B)は成形型2を断面した正面図である。
(First embodiment)
1 to 6 show a first embodiment of the molding apparatus of the present invention. FIG. 1 shows the
本発明成形装置1は、図1及び図2に示す如く、上面開口した環状キャビティKを有する成形型2と、成形型2より上方に配置され、正逆回転すると共に降下位置Dまで降下した状態から上昇して上昇位置U(図1(B)参照)で停止する保持具3と、保持具3に保持させた内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6とを備え、成形型2の環状キャビティKに投入された粉体e(例えば、焼結用合金の粉体)(図4参照)を、保持具3の正逆回転で公転すると共に環状キャビティKを上昇する掻寄せ具4、5及び6の内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12で掻寄せて環状キャビティKに分散させ、充填密度と充填厚みを均一にした粉体層E(図6参照)を得るようにしてある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記成形型2は、図4に示す如く、基盤7の所定位置に固定状態で設置され、縦中心線Cが同芯で円形の内周壁面2a及び外周壁面2b並びに縦中心線Cに直交する環状底面2cで囲まれ、上面開口した平面ドーナツ状で凹状の環状キャビティKが形成されている。成形型2は、内周壁面2aを形成する内側部2d−1及び外周壁面2bを形成する外側部2d−2からなる周壁面形成枠体2dと、環状底面2cを形成する底面形成下型2eとを一体に形成してあるが、これ以外に図示は省略したが、これら周壁面形成枠体2dと底面形成下型2eとを別体に形成して上下方向へ相対的に移動できるようにし、環状キャビティKに投入された粉体eが後述の如く粉体層Eに成形され、その後に粉体層Eを加圧成型して得た成型品(図示略)を環状底面2c上に載置したまま環状キャビティKから外へ露出させて脱型し易くすることもある。環状キャビティKは、図2(A)に示す如く、公転する内側ブレード10が通過する内側寄り環状領域Kaと、公転する中間ブレード11が通過する中間寄り環状領域Kb及び公転する外側ブレード12が通過する外側寄り環状領域Kcとに区画され、内側寄り環状領域Kaの外側寄り周縁及び外側寄り環状領域Kcの内側寄り周縁が中間寄り環状領域Kbに入り込むようになっている。
As shown in FIG. 4, the
前記保持具3は、図1及び図2に示す如く、基盤7から立設した支柱8に水平揺動自在に取付けた回転・昇降装置9の出力部9aに取着され、環状キャビティKより上方に配置されている。保持具3は、回転・昇降装置9の出力部9aの回転動作と昇降動作により、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転すると共に、降下位置Uから上昇位置Dまでの間を昇降するようになっている。保持具3は、保持した内側、中間及び外側の各掻寄せ具4、5及び6の各ブレード10、11及び12が環状キャビティKで正逆回転方向へ公転して粉体層Eを成形するときに、粉体層Eを成形するための各ブレード10、11及び12を縦方向の成形領域で降下位置から間欠的又は連続的に上昇させるようになっている。保持具3は、縦方向の成形領域以外の領域における昇降について、成形領域での昇降速度よりも迅速となるようして、本発明成形装置1の稼働効率の向上させるようにしてある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記保持具3に保持された内側、中間及び外側の各掻寄せ具4、5及び6は、保持具3が降下位置Dまで降下すると、各ブレード10、11及び12の各下端縁(刃先)10b ,11b,12bを環状キャビティKの環状底面2cから初期高さ寸法(後述する持上げピッチ寸法Pと同等)だけ離れた初期下方位置に停止させ、その後に保持具3の間欠的又は連続的な上昇により、縦方向の成形領域内で各ブレード10、11及び12を上昇させて、各下端縁(刃先)10b,11b,12bを環状キャビティKの環状底面2cから間欠的又は連続的に離反させるようになっている。
The inner, intermediate, and
前記回転・昇降装置9は、保持具3を間欠的に上昇させる態様のときには、粉体層E(図6参照)の目標の厚み(粉体の充填厚み)寸法T(例えば、T=3.0〜5.0mm)より小さい持上げピッチ寸法P(例えば、P=0.5〜1.0mm)だけ保持具3を上昇させた後に停止を行う上昇・停止を繰り繰り返し、停止中に保持具3を正逆回転させるようにしてある。また、保持具3を連続的に上昇させつつ正逆回転させる態様のときには、保持具3の一回転当たりの持上げ寸法を1/10〜1/100mmの範囲内で選択できるようにして上昇速度を調整できるようにしてある。回転・昇降装置9は、保持具3の持上げピッチ寸法P又は保持具3の上昇速度を、粉体eの種類及び充填厚みTに対応して調整できるようにしてある。更に、回転・昇降装置9は、保持具3の回転数を60〜100rpmの範囲で調整でき、正逆回転の切替間隔を15〜20秒の範囲で選択できるようにしてある。
When the rotating /
前記内側掻寄せ具4は、図2に示す如く、保持具3に調節具13を介して保持された内側ブレード10を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、内側ブレード10が環状キャビティKの内側寄り環状領域Kaで公転と上昇を行うようにしてある。内側ブレード10は、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、内側端縁10aを成形型2の内周壁面2aに当接又は接近させると共に下端縁(刃先)10bを環状キャビティKの環状底面2cに沿わせて外側へ延びている。内側ブレード10は、長手方向の途中の一箇所又は複数箇所を折り曲げて成形するか、または折り曲げることなく直線状に成形すること(図示略)もある。内側ブレード10は、縦中心線Cから延びる半径方向Rに対してブレード長手方向の交差する角度θ1a,θ1bを、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では時計回転方向となる矢符F方向)への回転で公転するときに環状キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図5(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では反時計回転方向となる矢符G方向)への回転で公転するときに環状キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図5(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 2, the
前記中間掻寄せ具5は、図2に示す如く、前記内側掻寄せ具4と同様に、保持具3に調節具13を介して保持された中間ブレード11を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、中間ブレード11が環状キャビティkの中間寄り環状領域Kbで公転と上昇を行うようにしてある。中間ブレード11は、前記内側ブレード10と同様に、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、下端縁(刃先)11bを環状キャビティKの環状底面2cに沿わせて延びている。中間ブレード11は、長手方向の途中を折り曲げることなく直線状に成形するか、長手方向の途中の一箇所又は複数箇所を折り曲げて成形すること(図示略)もある。中間ブレード11は、縦中心線Cから延びる半径方向Rに対してブレード長手方向の交差する角度θ2を、保持具3の一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに環状キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図5(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図5(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 2, the
前記外側掻寄せ具6は、図2に示す如く、前記内側掻寄せ具4と同様に、保持具3に調節具13を介して保持された外側ブレード12を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、外側ブレード12が環状キャビティkの外側寄り環状領域Kcで公転と上昇を行うようにしてある。外側ブレード12は、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、外側端縁12fを成形型2の外周壁面2bに当接又は接近させると共に下端縁(刃先)12bを環状キャビティKの環状底面2cに沿わせて内側へ延びている。外側ブレード12は、長手方向の途中の一箇所又は複数箇所を折り曲げて成形するか、または折り曲げることなく直線状に成形すること(図示略)もある。外側ブレード12は、縦中心線Cから延びる半径方向Rに対してブレード長手方向の交差する角度θ3a,θ3bを、保持具3の一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに環状キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図5(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに環状キャビティ内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図5(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 2, the
前記内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12は、図2(B)に示す如く、下端縁(刃先)10b(11b、12b)から10mm程度上方の位置に内径が5〜8mm程度の複数個の貫通した逃がし孔10e(11e、12e)を必要に応じて穿設して、公転中の公転方向へ向くブレード面に沿ってせり上がる粉体を逃がし孔10e(11e、12e)で公転方向へ逆方向へ逃がすようにすることもある。内側ブレード10は、下端縁(刃先)10bに、外側へ向かって上昇する5/100〜10/100程度の勾配を形成することもある。外側ブレード12は、下端縁(刃先)12bに、内側へ向かって上昇する5/100〜10/100程度の勾配を形成することもある。
As shown in FIG. 2B, the
前記調節具13は、図3に示す如く、保持具3の凹部3aへ回転調節可能に内嵌してボルト14で固定した支持部材15と、支持部材15とで各ブレード10(11、12)を挟持する押え部材16及び挟持用ボルト17とを備えている。各ブレード10(11、12)は、粉体の流動性等の特性に応じて、前記角度θ1a,θ1b(θ2、θ3a,θ3b)(図2(A)参照)を変更して公転中に粉体を押し進める角度を最適な状態へ調整することができるようにするために、挟持用ボルト17が挿通する取付孔10d(11d、12d)をブレード長手方向に沿った長孔とすることで、保持具3に対する調節具13の角度を調整するときに、調節具13に対する挟持位置をブレード長手方向へ移動調整できるようにしてある。
As shown in FIG. 3, the adjusting
前記内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6は、図2(A)に示す如く、内側ブレード10の外側端縁10fの公転軌跡M及び外側ブレード12の内側端縁12aの公転軌跡Nを中間ブレード11の公転軌跡Kb内に入り込ませてある。これにより、保持具3が一方の方向(本例では矢符F方向)へ回転するときには、図5(A)に示す如く、環状キャビティKの内側寄り環状領域Ka内の粉体eを内側ブレード10で公転方向及び外側方向へ掻き寄せて内側ブレード10から出して中間ブレード11の公転軌跡である中間寄り環状領域Kbへ渡し、また環状キャビティKの中間寄り環状領域Kb内の粉体eを中間ブレード11で公転方向及び外側方向へ掻き寄せて中間ブレード11から出して外側ブレード12の公転軌跡である外側寄り領域kcへ渡し、更に環状キャビティKの外側寄り環状領域Kc内の粉体eを外側ブレード12で公転方向及び外側方向へ掻き寄せてせるので、粉体eを環状キャビティKの内側から外側へ向かう外向き方向へ移動させることができ、逆に、保持具3が他方の方向(本例では矢符G方向)へ回転するときには、図5(B)に示す如く、環状キャビティKの外側寄り環状領域Kc内の粉体eを外側ブレード12で公転方向及び内側方向へ掻き寄せて外側ブレード12から出して中間ブレード11の公転軌跡である中間寄り環状領域Kbへ渡し、また環状キャビティKの中間寄り環状領域Kb内の粉体eを中間ブレード11で公転方向及び内側方向へ掻き寄せて中間ブレード11から出して内側ブレード10の公転軌跡である内側寄り領域kaへ渡し、更に環状キャビティKの内側寄り環状領域Ka内の粉体eを粉体を内側ブレード10で公転方向及び内側方向へ掻き寄せるので、粉体eを環状キャビティKの外側から内側へ向かう内向き方向へ移動させることができ、環状キャビティKの粉体eを各ブレード10,11,12の公転方向である一方及び他方の方向へ交互に移動させると共に外向き方向及び内向き方向へ交互に移動させて、粉体eを環状キャビティKの全域へ分散させることができる。
As shown in FIG. 2 (A), the
本実施の形態においては、前記内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6を各一組ずつ備えているが、これに限定するものであはなく、環状キャビティKの半径方向の大きさに応じて、各掻寄せ具4,5,6の一つ又は全部について環状キャビティKの周方向へ分散させて複数組を備えることもある。また、中間掻寄せ具5は、環状キャビティKが半径方向へ大きいときに、該半径方向に複数個を備えることもある。
In the present embodiment, each of the
本発明成形装置1を用いて環状キャビティに投入した粉体を粉体層に成形する方法は、下記手順で行われる。
The method of forming the powder charged into the annular cavity into the powder layer using the forming
第1工程:
先ず、図4に示す如く、準備した所定量の粉体eを成形型2の環状キャビティKへ投入する。
First step:
First, as shown in FIG. 4, a prepared predetermined amount of powder e is put into the annular cavity K of the
第2工程:
次に、図2に示す如く、保持具3を降下位置Dまで降下させることで、保持具3に保持されている内側掻寄せ具5、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6の内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12を環状キャビティK内へ降下させ、各ブレード下端縁10b,11b,12bを環状キャビティKの環状底面2cへ接近させる初期下方位置に停止させた状態にセットする。
Second step:
Next, as shown in FIG. 2, the inner blades of the
第3工程:
続けて、図5に示す如く、保持具3を間欠的又は連続的に上昇させると共に適宜回転速度で正逆回転させて一方の方向(本例では矢符F方向)の回転と他方の方向(本例では矢符G方向)への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、環状キャビティKの内側寄り環状領域Kaの粉体e、中間寄り環状領域Kbの粉体e及び外側寄り環状領域Kcの粉体eを対応する内側掻寄せ具5、中間掻寄せ具6及び外側掻寄せ具7の各ブレード10,11,12で、各ブレード10,11,12の一方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティKの内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態(同図(A)参照)と、各ブレード10,11,12の他方の方向となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティKの外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態(同図(B)参照)とを交互に行う。
Third step:
Subsequently, as shown in FIG. 5, the
前記回転・昇降装置9は、保持具3を間欠的に上昇させる態様のときには、前記持上げピッチ寸法P(例えば、P=0.5〜1.0mmの範囲で選択)だけ保持具3を上昇させた後に停止を行う上昇・停止を繰り繰り返し、停止中に保持具3を正逆回転させるようにしてある。また、保持具3を連続的に上昇させつつ正逆回転させる態様のときには、保持具3の一回転当たりの持上げ寸法を1/10〜1/100mmの範囲で選択されて上昇速度が調整される。保持具3は、回転数を60〜100rpmの範囲で選択され、正逆回転の切替間隔を15〜20秒の範囲で選択される。各掻寄せ具5,6,7の各ブレード10,11,12は、接触する環状キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで環状キャビティKの水平方向全域にわたって分散できる共に、間欠的又は連続的に上昇することで環状キャビティKの縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした薄い粉体層Eを得ることができる。
The rotating /
第4工程
最後に、各掻寄せ具5,6,7の各ブレード10,11,12のブレード下端縁10b,11b,12bが粉体層Eの表面から離れたとき、各ブレード10,11,12で掻き寄せる粉体Eが無くなり、図6に示す如く、環状キャビティK内に目標厚み寸法Tの粉体層Eを得る。なお、粉体層Eは、次の加圧成型工程で加圧成型されて成型品(図示略)となる。
Fourth Step Finally, when the blade
(第2の実施の形態)
図7及び図8は本発明成形装置の第2の実施の形態を示すものであり、図7は環状キャビティ内へ降下した内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を示すものであって、図(A)は保持具3の一部を破断した平面図、図(B)は成形型2の一部を断面した正面図である。図8は環状キャビティKの粉体eを公転する内側及び外側の各掻寄せ具4,6で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向Fへ公転させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向Gへ公転させて粉体を外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。
(Second Embodiment)
FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the molding apparatus of the present invention, and FIG. 7 shows the
本実施の形態に係る本発明成形装置21は、掻寄せ具について中間掻寄せ具を省略して内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を備えた点で前記第1の実施の形態と大きく異なり、その他の部分については第1の実施の形態と実質的に同一であり、図7及び図8において図1乃至図6と同一符号は相当部分を示す。
The
本発明成形装置21は、図7に示す如く、縦中心線Cを同芯とする円形の内周壁面2a及び外周壁面2bと縦中心線Cに直交する環状底面2cとで囲まれ上面開口した環状キャビティKを有する成形型2と、環状キャビティKより上方に配置され、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転し、降下位置Dまで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具3と、保持具3に保持され環状キャビティKの内側寄り環状領域Kaを公転すると共に上昇する内側ブレード10を有する内側掻寄せ具4と、保持具3に保持され環状キャビティKの外側寄り環状領域Kcを公転する外側ブレード12を有する外側掻寄せ具6とを備えている。
As shown in FIG. 7, the
そして、本発明成形装置21は、図7に示す如く、内側ブレード10が内側端縁10aを成形型2の内周壁面2aに当接又は接近させると共に下端縁10bを環状キャビティKの環状底面Kd(成形型2の環状底面2c)に沿わせて外側へ延び、外側ブレード12が外側端縁12fを成形型2の外周壁面2bに当接又は接近させると共に下端縁12bを環状キャビティKの環状底面Kd(環状底面2c)に沿わせて内側へ延びて、内側ブレード10の外側端縁10fの公転軌跡Mを外側ブレード12の公転軌跡(環状キャビティKの環状領域Kc)内に入り込ませ、縦中心線Cから延びる半径方向に対して内側ブレード10及び外側ブレード12の各ブレード長手方向が交差する角度θ1a,θ1b(θ3a,θ3b)を、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに環状キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図8(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに環状キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図8(B)参照)ように設定してある。
In the
本発明成形装置21は、先ず、準備した所定量の粉体eを成形型2の環状キャビティK内へ投入し、次に、保持具3を降下位置まで降下させることで、保持具3に保持されている内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を、環状キャビティK内へ降下させて各寄せ具4,6のブレード下端縁10b,12bを環状キャビティKの環状底面Kd(環状底面2c)へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具3を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向(本例では矢符F方向)の回転と他方の方向(本例では矢符G方向)への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、環状キャビティK内の内側寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6の各ブレード10,12で、各ブレード10,12の一方の方向(本例では矢符F方向)となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティK内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態(図8(A)参照)と、各ブレード10,12の他方の方向(本例では矢符G方向)となる公転方向へ移動させつつ環状キャビティK内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態(図8(B)参照)とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具4,6のブレード下端縁1 10b,12bが粉体層(図示略)の表面から離れたとき、環状キャビティK内に目標厚み寸法の粉体層を得ることができる。
The
本発明成形装置21は、内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6の公転中の内側ブレード10及び外側ブレード12に接触する環状キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで環状キャビティK内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具4,6を間欠的又は連続的に上昇することで環状キャビティK内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした薄い粉体層(図示略)を得るのに適したものとなる。
The
(参考形態1)
図9及び図10は参考形態1の成形装置を示すものであり、図9は参考形態1の成形装置31の全体を示すものであって、図(A)は平面図、(B)は正面図である。図10は環状キャビティKの粉体eを公転する掻寄せ具34で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向Fへ公転させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向Gへ公転させて粉体eを外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。
( Reference form 1 )
9 and 10 show the molding apparatus of
参考形態1の成形装置31は、掻寄せ具34を一つ備えた点で前記第1の実施の形態と大きく異なり、その他の部分については第1の実施の形態と実質的に同一であり、図8において図1乃至図6と同一符号は相当部分を示す。
The
参考形態1の成形装置31は、図9に示す如く、縦中心線Cを同芯とする円形の内周壁面2a及び外周壁面2bと縦中心線Cに直交する環状底面2cとで囲まれ上面開口した環状キャビティKを有する成形型2と、環状キャビティKより上方に配置され、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転し、降下位置Dまで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具3と、保持具3に調節具13を介して保持されて環状キャビティK内を公転するブレード40を有する掻寄せ具34を備えている。
As shown in FIG. 9, the
そして成形装置31は、図9に示す如く、ブレード40が、内側端縁40aを成形型2の内周壁面2aに当接又は接近させると共に外側端縁40fを成形型2の外周壁面2bに当接又は接近させて下端縁40bを環状キャビティKの環状底面Kd(成形型2の環状底面2c)に沿わせて延び、縦中心線Cから延びる半径方向とブレード長手方向との交差する角度θa,θb,θcを、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに環状キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図10(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに環状キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図10(B)参照)ように設定してある。
Forming
前記ブレード40は、二枚のブレードを重ね合わせたものであり、重ね合わせ箇所を調節具13の支持部材15(図3参照)と押え部材16(図3参照)で挟持されて保持具3に保持されている。ブレード40は、粉体の流動性等の特性に応じて、角度θa,θb,θcを変更して公転中に粉体を押し進める角度を最適な状態へ調整することができるようにするために、挟持用ボルト17(図3参照)が挿通する取付孔40dをブレード長手方向に沿った長孔とすることで、保持具3に対する調節具13の角度を調整するときに、調節具13に対する重ね合わせ箇所をブレード長手方向へ移動調整できるようにしてある。なお、角度θa,θb,θcを変更しないときには、ブレード40を一枚で形成することもある。ブレード40は、内側寄り及び/又は外側寄りを折り曲げることも、折り曲げることなく長手方向に沿って直線状とすることも、または長手方向に沿って湾曲状(図示略)とすることもある。
The
参考形態1の成形装置31は、先ず、準備した所定量の粉体eを成形型2の環状キャビティK内へ投入し、次に、保持具3を降下位置まで降下させることで、保持具3に保持されている掻寄せ具34を、環状キャビティK内へ降下させてブレード下端縁40bを環状キャビティKの環状底面Kd(環状底面2c)へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具3を適宜回転速度で正回転(本例では矢符F方向)と逆回転(本例では矢符G方向)とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、環状キャビティK内の粉体eを掻寄せ具34のブレード40で、ブレード40の正回転する公転方向へ移動させつつ環状キャビティK内の内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態と、ブレードの逆回転する公転方向へ移動させつつ環状キャビティK内の外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態とを交互に行い、最後に、掻寄せ具34のブレード下端縁40bが粉体層(図示略)の表面から離れたとき、環状キャビティK内に目標厚み寸法の粉体層(図示略)を得ることができる。
The
参考形態1の成形装置31は、掻寄せ具34の公転中の内側ブレード40に接触する環状キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで環状キャビティK内の水平方向全域にわたって分散できる共に、掻寄せ具34を間欠的又は連続的に上昇することで環状キャビティK内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした薄い粉体層(図示略)を得るのに適したものとなる。
The
(第3の実施の形態)
図11乃至図15は本発明成形装置の第3の実施の形態を示すものであり、図11は本発明成形装置51の全体を示すものであって、図(A)は平面図、(B)は正面図である。図12は円形キャビティKへ降下した内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6を示すものであって、図(A)は保持具3の一部を破断した平面図、図(B)は成形型52を断面した正面図である。図13は準備した所定量の粉体eを円形キャビティKへ投入した状態を示すものであって、図(A)は平面図、図(B)は断面した正面図である。図14は円形キャビティKの粉体eを公転する内側、中間及び外側の各掻寄せ具4,5,6で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向Fへ公転させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向Gへ公転させて粉体を外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。図15は成形型の円形キャビティKに粉体層Eを成形した状態を示すものであって、図(A)は平面図、図(B)は成形型52を断面した正面図である。
( Third embodiment)
11 to 15 show a third embodiment of the molding apparatus of the present invention. FIG. 11 shows the
本発明成形装置51は、前記第1の実施の形態(図1乃至図6)の本発明成形装置1と大きく相違する点が、成形型52のキャビティKを円形にすると共に内側掻寄せ具4の内側ブレード10を成形型52の縦中心線Cまで延設して内側端縁10a又はその近辺に成形型52の縦中心線Cを通過させたことであり、本発明成形装置1と共通する点が、保持具3、中間掻寄せ具5、外側掻寄せ具6及び回転・昇降装置9である。
The
本発明成形装置51は、図11及び図12に示す如く、上面開口した円形キャビティKを有する成形型52と、成形型52より上方に配置され、正逆回転すると共に降下位置Dまで降下した状態から上昇して上昇位置U(図11(B)参照)で停止する保持具3と、保持具3に保持させた内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6とを備え、成形型52の円形キャビティKに投入された粉体e(例えば、焼結用合金の粉体)(図14参照)を、保持具3の正逆回転で公転すると共に円形キャビティKを上昇する掻寄せ具4、5及び6の内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12で掻寄せて円形キャビティKに分散させ、充填密度と充填厚みを均一にした円形の粉体層E(図15参照)を得るようにしてある。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
前記成形型2は、図14に示す如く、基盤7の所定位置に固定状態で設置され、縦中心線Cが同芯で円形の外周壁面52b並びに縦中心線Cに直交する円形底面52cで囲まれ、上面開口した平面円形状で凹状の円形キャビティKが形成されている。成形型52は、外周壁面52bを形成する枠体と、円形底面52cを形成する下型とを一体に形成してあるが、これ以外に図示は省略したが、これら枠体と下型とを別体に形成して上下方向へ相対的に移動できるようにし、円形キャビティKに投入された粉体eが後述の如く粉体層Eに成形され、その後に粉体層Eを加圧成型して得た成型品(図示略)を円形底面52c上に載置したまま円形キャビティKから外へ露出させて脱型し易くすることもある。円形キャビティKは、図12(A)に示す如く、公転する内側ブレード10が通過する内側寄り円形領域Kaと、公転する中間ブレード11が通過する中間寄り環状領域Kb及び公転する外側ブレード12が通過する外側寄り環状領域Kcとに区画され、内側寄り円形領域Kaの外側寄り周縁及び外側寄り環状領域Kcの内側寄り周縁が中間寄り環状領域Kbに入り込むようになっている。
As shown in FIG. 14, the
前記保持具3は、図11及び図12に示す如く、基盤7から立設した支柱8に水平揺動自在に取付けた回転・昇降装置9の出力部9aに取着され、円形キャビティKより上方に配置されている。保持具3は、回転・昇降装置9の出力部9aの回転動作と昇降動作により、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転すると共に、降下位置Uから上昇位置Dまでの間を昇降するようになっている。保持具3は、保持した内側、中間及び外側の各掻寄せ具4、5及び6の各ブレード10、11及び12が円形キャビティKで正逆回転方向へ公転して粉体層Eを成形するときに、粉体層Eを成形するための各ブレード10、11及び12を縦方向の成形領域で降下位置から間欠的又は連続的に上昇させるようになっている。保持具3は、縦方向の成形領域以外の領域における昇降について、成形領域での昇降速度よりも迅速となるようして、本発明成形装置51の稼働効率の向上させるようにしてある。
11 and 12, the
前記保持具3に保持された内側、中間及び外側の各掻寄せ具4、5及び6は、保持具3が降下位置Dまで降下すると、各ブレード10、11及び12の各下端縁(刃先)10b ,11b,12bを円形キャビティKの円形底面52cから初期高さ寸法(後述する持上げピッチ寸法Pと同等)だけ離れた初期下方位置に停止させ、その後に保持具3の間欠的又は連続的な上昇により、縦方向の成形領域内で各ブレード10、11及び12を上昇させて、各下端縁(刃先)10b,11b,12bを円形キャビティKの円形底面52cから間欠的又は連続的に離反させるようになっている。
The inner, intermediate, and
前記回転・昇降装置9は、保持具3を間欠的に上昇させる態様のときには、粉体層E(図15参照)の目標の厚み(粉体の充填厚み)寸法T(例えば、T=3.0〜5.0mm)より小さい持上げピッチ寸法P(例えば、P=0.5〜1.0mm)だけ保持具3を上昇させた後に停止を行う上昇・停止を繰り繰り返し、停止中に保持具3を正逆回転させるようにしてある。また、保持具3を連続的に上昇させつつ正逆回転させる態様のときには、保持具3の一回転当たりの持上げ寸法を1/10〜1/100mmの範囲内で選択できるようにして上昇速度を調整できるようにしてある。回転・昇降装置9は、保持具3の持上げピッチ寸法P又は保持具3の上昇速度を、粉体eの種類及び充填厚みTに対応して調整できるようにしてある。更に、回転・昇降装置9は、保持具3の回転数を60〜100rpmの範囲で調整でき、正逆回転の切替間隔を15〜20秒の範囲で選択できるようにしてある。
When the rotating / elevating
前記内側掻寄せ具4は、図12に示す如く、保持具3に調節具13を介して保持された内側ブレード10を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、内側ブレード10が円形キャビティKの内側寄り円形領域Kaで公転と上昇を行うようにしてある。内側ブレード10は、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、内側端縁10a又はその近辺に成形型52の縦中心線Cを通過させて半径方向Rへ延びる短尺の内側縁片10gと、内側縁片10gから外側へ延びる長尺の本体片10cとを備え、内側縁片10g及び本体片10cが、これらの下端縁(刃先)10bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)に沿わせて外側へ延びている。内側ブレード10は、本体片10dの途中の一箇所又は複数箇所(本例では二箇所)を折り曲げて成形するか、または折り曲げることなく直線状に成形すること(図示略)もある。内側ブレード10の本体片10dは、縦中心線Cから延びる半径方向Rとブレード長手方向との交差する角度θ1a,θ1b,θ1cを、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図14(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図14(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 12, the
前記中間掻寄せ具5は、図12に示す如く、前記内側掻寄せ具4と同様に、保持具3に調節具13を介して保持された中間ブレード11を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、中間ブレード11が円形キャビティkの中間寄り環状領域Kbで公転と上昇を行うようにしてある。中間ブレード11は、前記内側ブレード10と同様に、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、下端縁(刃先)11bを円形キャビティKの円形底面52cに沿わせて延びている。中間ブレード11は、長手方向の途中を折り曲げることなく直線状に成形するか、長手方向の途中の一箇所又は複数箇所を折り曲げて成形すること(図示略)もある。中間ブレード11は、縦中心線Cから延びる半径方向Rに対してブレード長手方向の交差する角度θ2を、保持具3の一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図14(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図14(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 12, the
前記外側掻寄せ具6は、図12に示す如く、前記内側掻寄せ具4と同様に、保持具3に調節具13を介して保持された外側ブレード12を有し、保持具3の正逆回転と上昇により、外側ブレード12が円形キャビティkの外側寄り環状領域Kcで公転と上昇を行うようにしてある。外側ブレード12は、板厚が0.5mm程度のステンレス帯板鋼等から成形され、外側端縁12fを成形型52の外周壁面52bに当接又は接近させると共に下端縁(刃先)12bを円形キャビティKの円形底面52cに沿わせて内側へ延びている。外側ブレード12は、長手方向の途中の一箇所又は複数箇所を折り曲げて成形するか、または折り曲げることなく直線状に成形すること(図示略)もある。外側ブレード12は、縦中心線Cから延びる半径方向Rに対してブレード長手方向の交差する角度θ3a,θ3bを、保持具3の一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図14(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに円形キャビティ内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図14(B)参照)ように設定してある。
As shown in FIG. 12, the
前記内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12は、図12(B)に示す如く、下端縁(刃先)10b(11b、12b)から10mm程度上方の位置に内径が5〜8mm程度の複数個の貫通した逃がし孔10e(11e、12e)を必要に応じて穿設して、公転中の公転方向へ向くブレード面に沿ってせり上がる粉体を逃がし孔10e(11e、12e)で公転方向へ逆方向へ逃がすようにすることもある。内側ブレード10は、下端縁(刃先)10bに、外側へ向かって上昇する5/100〜10/100程度の勾配を形成することもある。外側ブレード12は、下端縁(刃先)12bに、内側へ向かって上昇する5/100〜10/100程度の勾配を形成することもある。
As shown in FIG. 12 (B), the
前記調節具13は、図3に示す如く、保持具3の凹部3aへ回転調節可能に内嵌してボルト14で固定した支持部材15と、支持部材15とで各ブレード10(11、12)を挟持する押え部材16及び挟持用ボルト17とを備えている。各ブレード10(11、12)は、粉体の流動性等の特性に応じて、前記角度θ1a,θ1b,θ1c(θ2、θ3a,θ3b)(図12(A)参照)を変更して公転中に粉体を押し進める角度を最適な状態へ調整することができるようにするために、挟持用ボルト17が挿通する取付孔10d(11d、12d)をブレード長手方向に沿った長孔とすることで、保持具3に対する調節具13の角度を調整するときに、調節具13に対する挟持位置をブレード長手方向へ移動調整できるようにしてある。
As shown in FIG. 3, the adjusting
前記内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6は、図12(A)に示す如く、内側ブレード10の外側端縁10fの公転軌跡M及び外側ブレード12の内側端縁12aの公転軌跡Nを中間ブレード11の公転軌跡Kb内に入り込ませてある。これにより、保持具3が一方の方向(本例では矢符F方向)へ回転するときには、図14(A)に示す如く、円形キャビティKの内側寄り円形領域Ka内の粉体eを内側ブレード10で公転方向及び外側方向へ掻き寄せて内側ブレード10から出して中間ブレード11の公転軌跡である中間寄り環状領域Kbへ渡し、また円形キャビティKの中間寄り環状領域Kb内の粉体eを中間ブレード11で公転方向及び外側方向へ掻き寄せて中間ブレード11から出して外側ブレード12の公転軌跡である外側寄り領域kcへ渡し、更に円形キャビティKの外側寄り環状領域Kc内の粉体eを外側ブレード12で公転方向及び外側方向へ掻き寄せてせるので、粉体eを円形キャビティKの内側から外側へ向かう外向き方向へ移動させることができ、逆に、保持具3が他方の方向(本例では矢符G方向)へ回転するときには、図14(B)に示す如く、円形キャビティKの外側寄り環状領域Kc内の粉体eを外側ブレード12で公転方向及び内側方向へ掻き寄せて外側ブレード12から出して中間ブレード11の公転軌跡である中間寄り環状領域Kbへ渡し、また円形キャビティKの中間寄り環状領域Kb内の粉体eを中間ブレード11で公転方向及び内側方向へ掻き寄せて中間ブレード11から出して内側ブレード10の公転軌跡である内側寄り領域kaへ渡し、更に円形キャビティKの内側寄り円形領域Ka内の粉体eを粉体を内側ブレード10で公転方向及び内側方向へ掻き寄せるので、粉体eを円形キャビティKの外側から内側へ向かう内向き方向へ移動させることができ、円形キャビティKの粉体eを各ブレード10,11,12の公転方向である一方及び他方の方向へ交互に移動させると共に外向き方向及び内向き方向へ交互に移動させて、粉体eを円形キャビティKの全域へ分散させることができる。
As shown in FIG. 12A, the
本実施の形態においては、前記内側掻寄せ具4、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6を各一組ずつ備えているが、これに限定するものであはなく、円形キャビティKの半径方向の大きさに応じて、各掻寄せ具4,5,6の一つ又は全部について環状キャビティKの周方向へ分散させて複数組を備えることもある。また、中間掻寄せ具5は、環状キャビティKが半径方向へ大きいときに、該半径方向に複数個を備えることもある。
In the present embodiment, each of the
本発明成形装置51を用いて円形キャビティに投入した粉体を粉体層に成形する方法は、下記手順で行われる。
A method of forming the powder charged into the circular cavity into the powder layer using the forming
第1工程:
先ず、図13に示す如く、準備した所定量の粉体eを成形型52の円形キャビティKへ投入する。
First step:
First, as shown in FIG. 13, the prepared predetermined amount of powder e is put into the circular cavity K of the
第2工程:
次に、図12に示す如く、保持具3を降下位置Dまで降下させることで、保持具3に保持されている内側掻寄せ具5、中間掻寄せ具5及び外側掻寄せ具6の内側ブレード10、中間ブレード11及び外側ブレード12を円形キャビティK内へ降下させ、各ブレード下端縁10b,11b,12bを円形キャビティKの円形底面52cへ接近させる初期下方位置に停止させた状態にセットする。
Second step:
Next, as shown in FIG. 12, the inner blades of the
第3工程:
続けて、図14に示す如く、保持具3を間欠的又は連続的に上昇させると共に適宜回転速度で正逆回転させて一方の方向(本例では矢符F方向)の回転と他方の方向(本例では矢符G方向)への回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、円形キャビティKの内側寄り円形領域Kaの粉体e、中間寄り環状領域Kbの粉体e及び外側寄り環状領域Kcの粉体eを対応する内側掻寄せ具5、中間掻寄せ具6及び外側掻寄せ具7の各ブレード10,11,12で、各ブレード10,11,12の一方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティKの内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態(同図(A)参照)と、各ブレード10,11,12の他方の方向となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティKの外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態(同図(B)参照)とを交互に行う。
Third step:
Subsequently, as shown in FIG. 14, the
前記回転・昇降装置9は、保持具3を間欠的に上昇させる態様のときには、前記持上げピッチ寸法P(例えば、P=0.5〜1.0mmの範囲で選択)だけ保持具3を上昇させた後に停止を行う上昇・停止を繰り繰り返し、停止中に保持具3を正逆回転させるようにしてある。また、保持具3を連続的に上昇させつつ正逆回転させる態様のときには、保持具3の一回転当たりの持上げ寸法を1/10〜1/100mmの範囲で選択されて上昇速度が調整される。保持具3は、回転数を60〜100rpmの範囲で選択され、正逆回転の切替間隔を15〜20秒の範囲で選択される。各掻寄せ具5,6,7の各ブレード10,11,12は、接触する円形キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで円形キャビティKの水平方向全域にわたって分散できる共に、間欠的又は連続的に上昇することで円形キャビティKの縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした薄い粉体層Eを得ることができる。
The rotating /
第4工程
最後に、各掻寄せ具5,6,7の各ブレード10,11,12のブレード下端縁10b,11b,12bが粉体層Eの表面から離れたとき、各ブレード10,11,12で掻き寄せる粉体Eが無くなり、図15に示す如く、円形キャビティK内に目標厚み寸法Tの円形の粉体層Eを得る。なお、粉体層Eは、次の加圧成型工程で加圧成型されて成型品(図示略)となる。
Fourth Step Finally, when the blade
(第4の実施の形態)
図16及び図17は本発明成形装置の第4の実施の形態を示すものであり、図16は本発明成形装置61の円形キャビティ内へ降下した内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を示すものであって、図(A)は保持具3の一部を破断した平面図、図(B)は成形型52を断面した正面図である。図17は円形キャビティKの粉体eを公転する内側及び外側の各掻寄せ具4,6で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向(時計回転方向)Fへ公転させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向(反時計回転方向)Gへ公転させて粉体を外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。
( Fourth embodiment)
FIGS. 16 and 17 show a fourth embodiment of the molding apparatus of the present invention. FIG. 16 shows the
本実施の形態に係る本発明成形装置61は、掻寄せ具について中間掻寄せ具を省略して内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を備えた点で前記第3の実施の形態(図11乃至図15参照)と大きく異なり、その他の部分については第3の実施の形態と実質的に同一であり、図16及び図17において図11乃至図15と同一符号は相当部分を示す。
The
本発明成形装置61は、図16に示す如く、縦中心線Cを同芯とする円形の内周壁面2a及び外周壁面2bと縦中心線Cに直交する環状底面2cとで囲まれ上面開口した円形キャビティKを有する成形型52と、円形キャビティKより上方に配置され、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転し、降下位置Dまで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具3と、保持具3に保持され円形キャビティKの内側寄り環状領域Kaを公転すると共に上昇する内側ブレード10を有する内側掻寄せ具4と、保持具3に保持され円形キャビティKの外側寄り環状領域Kcを公転する外側ブレード12を有する外側掻寄せ具6とを備えている。
As shown in FIG. 16, the
そして、本発明成形装置61は、図16に示す如く、内側ブレード10が内側縁片10gの内側端縁10a又はその近辺に成形型52の縦中心線Cを通過させると共に内側縁片10g及び本体片10cの下端縁10bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)に沿わせて外側へ延び、外側ブレード12が外側端縁12fを成形型52の外周壁面2bに当接又は接近させると共に下端縁12bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)に沿わせて内側へ延びて、内側ブレード10の外側端縁10fの公転軌跡Mを外側ブレード12の公転軌跡(円形キャビティKの環状領域Kc)内に入り込ませ、縦中心線Cから延びる半径方向と内側ブレード10及び外側ブレード12の各ブレード長手方向との交差する角度θ1a,θ1b,θ1c(θ3a,θ3b)を、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに円形キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図14(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに円形キャビティK内の粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図14(B)参照)ように設定してある。
In the
本発明成形装置61は、先ず、準備した所定量の粉体eを成形型52の円形キャビティK内へ投入し、次に、保持具3を降下位置まで降下させることで、保持具3に保持されている内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6を、円形キャビティK内へ降下させて各寄せ具4,6のブレード下端縁10b,12bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具3を適宜回転速度で正逆回転となる一方の方向(本例では矢符F方向)の回転と他方の方向(本例では矢符G方向)の回転とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、円形キャビティK内の内側寄り粉体及び外側寄り粉体を対応する内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6の各ブレード10,12で、各ブレード10,12の一方の方向(本例では矢符F方向)となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティK内の内側から外側方向へ移動させる外向き掻寄せ状態(図17(A)参照)と、各ブレード10,12の他方の方向(本例では矢符G方向)となる公転方向へ移動させつつ円形キャビティK内の外側から内側方向へ移動させる内向き掻寄せ状態(図17(B)参照)とを交互に行い、最後に、各掻寄せ具4,6のブレード下端縁1 10b,12bが粉体層(図示略)の表面から離れたとき、円形キャビティK内に目標厚み寸法の粉体層を得ることができる。
The
本発明成形装置61は、内側掻寄せ具4及び外側掻寄せ具6の公転中の内側ブレード10及び外側ブレード12に接触する円形キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで円形キャビティK内の水平方向全域にわたって分散できる共に、各掻寄せ具4,6を間欠的又は連続的に上昇することで円形キャビティK内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした円形の薄い粉体層(図示略)を得るのに適したものとなる。
The
(参考形態2)
図18及び図19は参考形態2の成形装置71を示すものであり、図18は参考形態2の成形装置71の円形キャビティ内へ降下した掻寄せ具34を示すものであって、図(A)は保持具3の一部を破断した平面図、図(B)は成形型52を断面した正面図である。図19は円形キャビティKの粉体eを公転する掻寄せ具34で掻寄せている状態を示すものであって、図(A)は正回転方向(時計回転方向)Fへ公転方向させて粉体eを内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態を示す平面図、図(B)は逆回転方向(反時計回転方向)Gへ公転させて粉体を外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態を示す平面図である。
( Reference form 2 )
18 and 19 show the
参考形態2の成形装置71は、掻寄せ具34を一つ備えた点で前記第3の実施の形態と大きく異なり、その他の部分については第3の実施の形態(図11乃至図15参照)と実質的に同一であり、図18及び図19において図11乃至図15と同一符号は相当部分を示す。
The
参考形態2の成形装置71は、図18に示す如く、縦中心線Cを同芯とする円形の内周壁面2a及び外周壁面2bと縦中心線Cに直交する円形底面52cとで囲まれ上面開口した円形キャビティKを有する成形型52と、円形キャビティKより上方に配置され、縦中心線Cを回転中心にして正逆回転し、降下位置Dまで降下した状態から間欠的又は連続的に上昇する保持具3と、保持具3に調節具13を介して保持されて円形キャビティK内を公転するブレード40を有する掻寄せ具34を備え、保持具3の正逆回転と上昇により、ブレード40が円形キャビティKの円形領域Kaで公転と上昇を行うようにしてある。
As shown in FIG. 18, the
掻寄せ具34のブレード40は、内側端縁40a又はその近辺に成形型52の縦中心線Cを通過させて半径方向Rへ延びる短尺の内側縁片40gと、内側縁片40gから外側へ延び、外側端縁40fを成形型52の外周壁面2bに当接又は接近させてる長尺の本体片40cとを備え、内側縁片40g及び本体片40cが、これらの下端縁(刃先)40bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)に沿わせて外側へ延びている。ブレード40は、本体片40dの途中の一箇所又は複数箇所(本例では二箇所)を折り曲げて成形し、縦中心線Cから延びる半径方向Rと本体片40dのブレード長手方向との交差する角度θ3a,θ3b,θ3cを、保持具3の正逆回転の何れか一方の方向(本例では矢符F方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ外側方向へ移動させ(図19(A)参照)、保持具3の他方の方向(本例では矢符G方向)への回転で公転するときに円形キャビティKの粉体eを公転方向へ移動させつつ内側方向へ移動させる(図19(B)参照)ように設定してある。
The
前記ブレード40は、二枚のブレードを重ね合わせたものであり、重ね合わせ箇所を調節具13の支持部材15(図3参照)と押え部材16(図3参照)で挟持されて保持具3に保持されている。ブレード40は、粉体の流動性等の特性に応じて、角度θ3a,θ3b,θ3cを変更して公転中に粉体を押し進める角度を最適な状態へ調整することができるようにするために、挟持用ボルト17(図3参照)が挿通する取付孔40dをブレード長手方向に沿った長孔とすることで、保持具3に対する調節具13の角度を調整するときに、調節具13に対する重ね合わせ箇所をブレード長手方向へ移動調整できるようにしてある。なお、角度θ3a,θ3b,θ3cを変更しないときには、ブレード40を一枚で形成することもある。ブレード40は、内側寄り及び/又は外側寄りを折り曲げることも、折り曲げることなく長手方向に沿って直線状(図示略)とすることもある。
The
参考形態2の成形装置71は、先ず、準備した所定量の粉体eを成形型52の円形キャビティK内へ投入し、次に、保持具3を降下位置まで降下させることで、保持具3に保持されている掻寄せ具34を、円形キャビティK内へ降下させてブレード下端縁40bを円形キャビティKの円形底面Kd(成形型52の円形底面52c)へ接近させた状態にセットし、続けて、間欠的又は連続的に上昇する保持具3を適宜回転速度で正回転(本例では矢符F方向)と逆回転(本例では矢符G方向)とを交互に適宜時間毎に繰り返すことで、円形キャビティK内の粉体eを掻寄せ具34のブレード40で、ブレード40の正回転する公転方向へ移動させつつ円形キャビティK内の内側から外側方向へ移動させる外寄せ状態と、ブレードの逆回転する公転方向へ移動させつつ円形キャビティK内の外側から内側方向へ移動させる内寄せ状態とを交互に行い、最後に、掻寄せ具34のブレード下端縁40bが粉体層(図示略)の表面から離れたとき、円形キャビティK内に目標厚み寸法の円形の粉体層を得ることができる。
The
参考形態2の成形装置71は、掻寄せ具34の公転中の内側ブレード40に接触する円形キャビティK内の粉体eの移動について、外寄せ状態と内寄せ状態を交互に繰り繰り返すことで円形キャビティK内の水平方向全域にわたって分散できる共に、掻寄せ具34を間欠的又は連続的に上昇することで円形キャビティK内の縦方向の成形領域の全域にわたって分散できるため、粉体eの充填密度を均一にした円形の薄い粉体層(図示略)を得るのに適したものとなる。
The
2(52)…成形型、2a…内周壁面、2b(52b)…外周壁面、2c(52c)…環状底面、3…保持具、4…内側掻寄せ具、5…中間掻寄せ具、6…外側掻寄せ具、9…回転・昇降装置、0…内側ブレード、10a…内側端縁、10b…下端縁、10d…取付孔、10e…逃がし孔、10f…外側端縁、11…中間ブレード、11b…下端縁、11d…取付孔、11e…逃がし孔、12…外側ブレード、12a…内側端縁、12b…下端縁、12d…取付孔、12e…逃がし孔、12f…外側端縁、13…調節具、34…掻寄せ具、40…内側ブレード、40a…内側端縁、40b…下端縁、40d…取付孔、40e…逃がし孔、40f…外側端縁、34…掻寄せ具、40…内側ブレード、40a…内側端縁、40b…下端縁、40f…外側端縁、
2 (52) ... Mold, 2a ... Inner peripheral wall surface, 2b (52b) ... Outer peripheral wall surface, 2c (52c) ... Annular bottom surface, 3 ... Holding tool, 4 ... Inner scraper, 5 ... Intermediate scraper, 6 DESCRIPTION OF SYMBOLS Outer scraping tool, 9 ... Rotation / lifting device, 0 ... Inner blade, 10a ... Inner edge, 10b ... Lower edge, 10d ... Mounting hole, 10e ... Relief hole, 10f ... Outer edge, 11 ... Intermediate blade, 11b: Lower edge, 11d: Mounting hole, 11e: Relief hole, 12 ... Outer blade, 12a ... Inner edge, 12b ... Lower edge, 12d ... Mounting hole, 12e ... Escape hole, 12f ... Outer edge, 13 ...
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