JP5515842B2 - 成形型内混練装置 - Google Patents
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Description
これにより、気泡化の巻き込みの発生を防止することができ、真空注入装置が不要となった。
製品10としては、一例として、リアクトルを例示して説明するが、これに限定されるものではない。この場合、製品10は、コイル12を、注型3(成形型を以下「注型3」ともいう)の内部に中子のようにして挿入した後、混練材を注入し、後述の本発明の一実施形態の混練装置により、混練して成形される。混練材としては、粉末と流体(例えば、鉄粉、樹脂材料等)とを別々に注入して最初から混練してもよく、また、ある程度予備的に混練した材料を注入してもよい。
11は、端子であり、13は、取り付け金具である。
図4に概要を示すように、成形型である注型3に、混練材が注入された状態で、2本の攪拌羽根21(図4ではスクリュー形状、図5ではブラシ形状)が、公転軸(図5、7では、中空軸45)を中心にして、公転すると共に、自転する構造となっている。伝動機構については後述する。(4図では、図2のコイル12が説明のため省略されている。)攪拌羽根21は、本実施形態では2本としたが、これに限定されるものではなく、1本でも2本以上であっても良く、適宜設定すれば良い。
上部ハウジング4’には、公転用モータ41と自転用モータ42がブラケット60を介して固定されている。
まず、公転伝動機構について説明すると、公転用モータ41による回転は、公転駆動ギア43に伝動されて、公転軸45と一体の公転ギア44を回転させる。公転軸45は中空軸となっており、自転軸46が同芯に回転自在に支持されている。自転軸46は自転用モータ42に連結している。自転伝動機構については後述する。公転軸45の下端部の公転軸受け45’は、7図に見られるように、公転プレート47を締結ボルトにて固定している。したがって、公転軸45の回転に伴って、公転プレート47も回転することになる。
図4の右上には、スライダ機構31〜33、47’が示されている。公転プレート47には、直動ガイドレール33の支持板47’が固定されており、直動ガイドレール33に、直動ガイド32がスライド可能に移動する。直動ガイド32にはスライダ31が固定されて、スライダ31は、直動ガイド32を直線方向に摺動して移動可能となっている。
各攪拌羽根21の軸21’端部には、カムフォロア23が取り付けられており、製品形状に合わせたカム軌跡25を有するガイド溝24に、カムフォロア23が案内させられる。この攪拌羽根21の軸21’とカムフォロア23は、スライダに、軸受けで支持されており、スライダ31に設けた軸受けで混練抵抗を受ける。ガイド溝24に、カムフォロア23が案内されると、直動ガイドレール33に沿って、攪拌羽根21の軸21’は、公転軸を中心に放射状に摺動する(直動ガイドレール33は、公転プレート47に取り付けられているので回転している)。公転用モータ41は、1〜20rpm程度で回転する。公転用モータ41の回転は、公転駆動ギア43から、公転ギア44に伝動されて公転軸45を回転させる。
高い粘度(一例として、20〜200Pa・s)の異種材料を、均一に混合する必要がある。これは、部位による混合状態が不均一であると、製品特性の安定性に問題がおきるためである。異形形状の混練の場合には、円形の場合の自・公転一定の速度設定での混練方式とは異なり、公転の速度が、公転中心からの距離により、各部位で異なる為、混練状態が部位で差ができてしまう。
さらに、中子相当部が存在する場合には、図3(c)の左上隅部のように、混練量の多いところでは、より十分な混練が必要であるので、公転速度を遅くするか、攪拌羽根21の自転速度を早くするか、あるいは、この2変数を同時に変化させるかして、部位に応じて均一混練するための制御を行うと良い。すなわち、公転モータ41及び自転モータ42を制御して、成形型(注型)3の各部位ごとの形状に応じて、攪拌羽根21の公転周速と自転速度を適宜設定する。
低粘度材料や付着力の少ない混練材料の場合は、攪拌羽根の形状は任意形状に設定しても良い。図10(c)は、羽根を捻ったものとすれば、成形型(注型3)の入れ替え時の混練材のスクリューへの付着による量を低減させることができ、効果を有するものである。その他の板状の羽根をねじれば、同様の効果が生じる。したがって、攪拌羽根21を、スクリュー羽根を含むねじり羽根とすれば、羽根の正転で、練りの回転力を与え、羽根の反転で、前記混練材の付着を最小限にして注型3から抜くことができる。
図11は、本発明の他の一実施形態の概略を示す斜視図である。この実施形態の上部は、図5の側面図と同様である。(図5の上部を側部から見た図が、図11の上部と同じものとなっている。公転・自転機構は、図5の実施形態と同じなので省略する。)
下部ハウジング4については、大きく異なるものである。本発明の他の一実施形態は、注型3を上下動させて、上部ハウジング4’に密着密閉させるようにしたものである。自動化を目的として、注型3をパレットに装着させて、間歇搬送装置でパレットを供給させるようにできるようにした点が大きな変形箇所である。
4、4’ ハウジング
21 攪拌羽根
22 カムプレート
31 スライダ
41 公転用モータ
42 自転用モータ
45 公転軸
46 自転軸
47 公転プレート
Claims (7)
- ハウジング(4、4’)内で、成形型(3)に注入した混練材を、攪拌羽根(21)を自転及び公転させて、混練させる混練装置であって、
公転用モータ(41)により駆動される公転軸(45)と、
自転用モータ(42)により駆動される自転軸(46)と、
前記公転軸(45)に垂直に固定された公転プレート(47)に対して、該公転プレート(47)上に取り付けられた直動ガイドレール(33)を、直線方向に摺動可能に設置されたスライダ(31)と、
前記スライダ(31)に回転自在に軸支され、かつ、前記自転軸(46)により回転させられる前記攪拌羽根(21)と、
前記攪拌羽根(21)の上端部に設けられたカムフォロア(23)を、カム倣いさせ、前記攪拌羽根(21)を成形型(3)内において移動させるカムプレート(22)と、を具備し、
前記カム倣いに伴って、前記攪拌羽根(21)の軸(21’)の中心が、前記公転軸(45)の中心に対して、半径方向に移動可能となるように、前記スライダ(31)が直動ガイドレール(33)を摺動可能とした混練装置。 - 前記ハウジング(4、4’)内を真空にしたことを特徴とする請求項1に記載の混練装置。
- 前記公転軸(45)を中空軸とし、前記自転軸(46)が、前記公転軸(45)と同軸に前記公転軸(45)内に設けられて、前記自転軸(45)からベルト伝動(51)により前記攪拌羽根(21)に回転が伝動され、前記ベルト伝動(51)には、テンショナー(53)が設置されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の混練装置。
- 前記ハウジング(4’、74)の一部に開口部(75)が設けられており、該開口部(75)は、前記成形型(3)によって密閉されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の混練装置。
- 前記ハウジング(4’、74)に対して、前記成形型(3)を保持したパレットを上下に昇降する昇降装置をさらに具備し、前記昇降装置が上動して、前記成形型(3)が、前記開口部(75)を密閉するように構成したことを特徴とする請求項4に記載の混練装置。
- 前記公転モータ(41)及び前記自転モータ(42)を制御して、前記成形型(3)の各部位ごとの形状に応じて、前記攪拌羽根(21)の公転周速と自転速度を適宜設定したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の混練装置。
- 前記攪拌羽根(21)を、スクリュー羽根を含むねじり羽根として、羽根の正転で、練りの回転力を与え、羽根の反転で、前記混練材の付着を最小限にして前記成形型(3)から抜くことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の混練装置。
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