JP7300669B2

JP7300669B2 - Powder feeder

Info

Publication number: JP7300669B2
Application number: JP2019089847A
Authority: JP
Inventors: 大輔末次; 佳謙宍田; 佳幾嶋田; 基畑中; 俊哉平松; 一人福田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: JP2020186074A

Description

本開示は、粉体供給装置に関する。 The present disclosure relates to powder feeders.

セラミックスまたは金属等の粉体材料を加圧成形した粉末成形体を、その粉末の融点以下の温度で焼結することにより、粉体間に結合を生じさせて焼結体を得ることができる。粉末成形体の製法にはさまざまな方法がある。たとえば、特許文献１に示すように、スクリューフィーダ出口に、フィーダスクリューとともに回転する分散羽根を配置し、出口に滞留した材料を分散羽根で削り出すように排出する方法が知られている。 By sintering a powder compact obtained by pressure-molding a powder material such as ceramics or metal at a temperature below the melting point of the powder, the powder can be bonded to obtain a sintered body. There are various methods for producing powder compacts. For example, as shown in Patent Document 1, a method is known in which a dispersing blade that rotates together with the feeder screw is arranged at the outlet of a screw feeder, and the material retained at the outlet is scraped out by the dispersing blade and discharged.

特開２０１３－６３８４９号公報JP 2013-63849 A

特許文献１において、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量の均一性については、未だ改善の余地がある。 In Patent Document 1, there is still room for improvement regarding the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device.

本開示の粉体供給装置は、
成形体を連続的に生成する加圧成形機構に粉体材料を供給する粉体供給装置であって、
前記粉体材料が供給される導入口と、前記粉体材料が排出される排出口とを有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、回転駆動されることにより、回転軸方向に前記粉体材料を搬送する第１スクリューと、
前記筐体の内部に前記第１スクリューと並列に配置され、前記第１スクリューと反対方向に回転駆動されることにより、回転軸方向に前記粉体材料を搬送する第２スクリューと、
前記筐体の外部に配置され、前記第１スクリューを回転駆動する第１モータ、および前記第２スクリューを回転駆動する第２モータと、
を備え、
前記筐体の内部において、前記粉体材料の搬送方向から見たときに中央より一方側に前記第１スクリューが配置され、前記搬送方向から見たときに中央より他方側に前記第２スクリューが配置される。 The powder feeder of the present disclosure is
A powder supply device for supplying powder material to a pressure molding mechanism that continuously produces molded bodies,
a housing having an inlet through which the powdery material is supplied and an outlet through which the powdery material is discharged;
a first screw that is arranged inside the casing and is rotationally driven to convey the powder material in the direction of the rotation axis;
a second screw arranged in parallel with the first screw inside the casing and driven to rotate in a direction opposite to the first screw, thereby conveying the powder material in the direction of the rotation axis;
a first motor arranged outside the housing for rotationally driving the first screw and a second motor for rotationally driving the second screw;
with
Inside the casing, the first screw is arranged on one side from the center when viewed from the conveying direction of the powder material, and the second screw is arranged on the other side from the center when viewed from the conveying direction. placed.

本開示によれば、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上させた粉体供給装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a powder supply device that improves the uniformity of the amount of powder material supplied in the width direction of the powder supply device.

本開示の粉体供給装置を上から見た模式図である。1 is a schematic top view of a powder feeder of the present disclosure; FIG. 図１の粉体供給装置のＡ－Ａ’断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the powder feeder of FIG. 1 taken along line A-A'; ２本のスクリューが同じ方向に回転する場合の、筐体内部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the inside of a housing|casing is seen from a discharge port side in case two screws rotate in the same direction. ２本のスクリューが異なる方向に回転する場合の、筐体内部を排出口側から見たときの図である。It is a figure when the inside of a housing|casing is seen from a discharge port side in case two screws rotate in a different direction. 実施例１のスクリューの構成および配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration and arrangement of screws in Example 1; 図５の粉体供給装置の筐体の内部を排出口側から見たときの図である。FIG. 6 is a view of the inside of the housing of the powder feeder of FIG. 5 when viewed from the outlet side; 実施例２のスクリューの構成および配置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the configuration and arrangement of screws in Example 2; 図７の粉体供給装置の筐体の内部を排出口側から見たときの図である。FIG. 8 is a view of the inside of the housing of the powder feeder of FIG. 7 as viewed from the outlet side; 実施例１および比較例１～２の、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。4 is a graph showing the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例１および比較例１～２の、幅方向における成形体密度の分布を示すグラフである。4 is a graph showing the density distribution of compacts in the width direction of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例２および実施例３の、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。10 is a graph showing the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device of Examples 2 and 3. FIG. 実施例２および実施例３の、幅方向における成形体密度の分布を示すグラフである。4 is a graph showing the density distribution of compacts in the width direction of Examples 2 and 3. FIG. 実施例１～３、および比較例１～２の粉体材料の測定結果を集計した表である。1 is a table summarizing measurement results of powder materials of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. FIG.

（本開示に至った経緯）
セラミックスや金属の粉体材料を加圧成形した粉末成形体を、その粉末の融点以下の温度で焼結することにより、粉体間に結合が生じて焼結体を得ることができる。これは、窯業製品、セラミックス、粉末冶金、またはサーメット等を製造する主要な方法である。 (Circumstances leading to this disclosure)
By sintering a powder compact obtained by pressure-molding a powder material of ceramics or metal at a temperature below the melting point of the powder, bonding occurs between the powders and a sintered compact can be obtained. This is the main method of manufacturing ceramics, ceramics, powder metallurgy, or cermets.

焼結方法として、常圧焼結法、ガス圧焼結法、ホットプレス法、熱間静水圧（ＨＩＰ）法、通電加圧法、ミリ波法等があり、成形体を加圧状態で加熱することが有効である。ただし、これらの焼結方法は、バッチ処理のため生産性が低いという点で課題がある。そこで、生産性を高める焼結方法として、連続的に処理できるロールタイプによる焼結方法が広く知られている。ロールタイプにおいては、一対のロールの隙間に加圧対象物を挿通することで、加圧処理と、加圧処理後に取り出す工程とを連続して行うことが可能であり、高い生産性を得ることができる。 As a sintering method, there are atmospheric pressure sintering method, gas pressure sintering method, hot press method, hot isostatic pressure (HIP) method, electric pressure method, millimeter wave method, etc., and the compact is heated in a pressurized state. is effective. However, these sintering methods have the problem of low productivity due to batch processing. Therefore, as a sintering method for improving productivity, a roll-type sintering method capable of continuous processing is widely known. In the roll type, by inserting the pressurized object into the gap between the pair of rolls, it is possible to continuously perform the pressurizing treatment and the step of removing after the pressurizing treatment, and obtain high productivity. can be done.

また、焼結処理を施す成形体の製法にもいくつかの方法がある。焼結方法と同様に、生産性を高めるためにバッチ処理ではなく連続処理が求められる。連続処理による成形体の製法には、たとえば、粉体材料を、ホッパーからベルトコンベア上に一様にのせた後、曲面を持つ押し型により、粉体材料を加圧しながらベルトコンベアを動作させることによって、連続的に圧縮成形する方法がある。 In addition, there are several methods for manufacturing compacts to be sintered. As with the sintering method, continuous processing rather than batch processing is required to increase productivity. In the method of manufacturing a molded product by continuous processing, for example, after the powder material is uniformly placed on the belt conveyor from the hopper, the belt conveyor is operated while pressurizing the powder material with a stamping die having a curved surface. There is a method of continuous compression molding.

成形体中に含まれる気体により焼結後に空隙が発生するのを抑制するため、または焼結時の熱や荷重の伝達にかかわる粉体材料同士の接触面積を増加させるため、成形体の密度は高いことが望ましい。しかし、この方法の場合、粉体材料の逃げのために与えられる荷重が小さく、成形体の密度が低くなってしまうという課題がある。 In order to suppress the formation of voids after sintering due to the gas contained in the compact, or to increase the contact area between the powder materials involved in the transfer of heat and load during sintering, the density of the compact is High is desirable. However, in the case of this method, there is a problem that the load applied for escape of the powder material is small, and the density of the molded body is lowered.

また、ｓｌｉｐｃａｓｔｉｎｇ法のように、粉体材料に適当な分散剤（たとえば、アルギン酸アンモン）を加えて泥漿を作り、石膏の型に流し込み、泥漿中の水分を石膏型に吸収させて残った成形体を取り出す方法もある。この方法は、金型やプレスを用いないため設備費を抑制することができるが、成形体の密度の低下や、分散剤の残留による成形体の純度の低下が課題となる。 In addition, as in the slip casting method, an appropriate dispersant (eg, ammonium alginate) is added to the powder material to make a slurry, which is poured into a gypsum mold, and the water in the slurry is absorbed into the gypsum mold. There is also a way to remove the body. Since this method does not use a mold or a press, it is possible to reduce equipment costs, but problems arise in that the density of the molded body decreases and the purity of the molded body decreases due to residual dispersant.

密度の高い成形体を連続的に得る方法としては、一対のロールの隙間に粉体材料を押し入れて、連続して圧縮成形する方法が挙げられる。このような方法として、ロールを水平に配置し、このロールの上部にホッパーを配置し、重力を用いてロール間に粉体材料を供給する方法がある。しかし、より成形体の密度を高くするには、重力のみで材料を供給するのでは荷重不足となる場合がある。また、このような配置では、成形体が垂直に排出されるため、成形体の回収に工夫が必要となる。したがって、ロールを上下に配置して、上下のロールの間にスクリューフィーダにより連続して材料を高圧力で供給し、ロールから出てくる成形体をコンベア等で回収する方法が望ましいと考えられる。 As a method of continuously obtaining a compact having a high density, there is a method of continuously compressing a powder material into a gap between a pair of rolls. One such method is to place the rolls horizontally, place a hopper on top of the rolls, and use gravity to feed the powder material between the rolls. However, in order to increase the density of the compact, the load may be insufficient if the material is supplied only by gravity. Moreover, in such an arrangement, the compacts are ejected vertically, so it is necessary to devise ways to recover the compacts. Therefore, it is considered desirable to arrange the rolls one above the other, feed the material continuously at high pressure between the upper and lower rolls by means of a screw feeder, and recover the compacts coming out of the rolls by means of a conveyer or the like.

上述したような用途で用いられるスクリューフィーダには、ロールに対して均一に材料を供給することが求められている。このため、特許文献１に示す方法が考案されている。 A screw feeder used for the above applications is required to uniformly feed a material to a roll. For this reason, a method disclosed in Patent Document 1 has been devised.

しかしながら、特許文献１に示す方法では、粉体材料を供給する際、スクリューフィーダの筐体壁との摩擦のため、筐体壁近傍を流れる粉体材料は、筐体壁から離れた中央部を流れる粉体材料に比べて流速が低下する。また、スクリューフィーダ出口に分散羽根を配置すると、ロール間に材料を供給する際の圧力損失が生じることがあり、成形体の密度を低下させる要因となる。このように、特許文献１に示す方法において、単位時間あたりの材料供給量の均一性を向上することは可能であるが、ロールの幅方向の材料供給量の均一性が考慮されていないため、幅方向の材料供給量のばらつきが課題となっている。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, when supplying the powder material, the powder material flowing near the housing wall moves away from the housing wall due to friction with the housing wall of the screw feeder. Reduced flow rate compared to flowing powder material. In addition, if dispersing blades are arranged at the outlet of the screw feeder, pressure loss may occur when the material is fed between the rolls, which is a factor in lowering the density of the compact. Thus, in the method shown in Patent Document 1, it is possible to improve the uniformity of the material supply amount per unit time, but since the uniformity of the material supply amount in the width direction of the roll is not considered, Variation in the amount of material supplied in the width direction is a problem.

そこで、本発明者らは、粉体材料供給時の大きな圧力損失を生じさせることなく、ロールの幅方向の材料供給量の均一性を向上させための粉体供給装置を検討し、以下の構成を考案した。 Therefore, the present inventors have investigated a powder supply device for improving the uniformity of the material supply amount in the width direction of the roll without causing a large pressure loss when supplying the powder material, and have the following configuration. devised.

本開示の一態様にかかる粉体供給装置は、
成形体を連続的に生成する加圧成形機構に粉体材料を供給する粉体供給装置であって、
前記粉体材料が供給される導入口と、前記粉体材料が排出される排出口とを有する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、回転駆動されることにより、前記排出口に前記粉体材料を搬送する第１スクリューと、
前記筐体の内部に前記第１スクリューと並列に配置され、前記第１スクリューと反対方向に回転駆動されることにより、前記排出口に前記粉体材料を搬送する第２スクリューと、
前記筐体の外部に配置され、前記第１スクリューを回転駆動する第１モータ、および前記第２スクリューを回転駆動する第２モータと、
を備え、
前記筐体の内部において、前記粉体材料の搬送方向から見たときに中央より一方側に前記第１スクリューが配置され、前記搬送方向から見たときに中央より他方側に前記第２スクリューが配置される。 A powder supply device according to an aspect of the present disclosure includes:
A powder supply device for supplying powder material to a pressure molding mechanism that continuously produces molded bodies,
a housing having an inlet through which the powdery material is supplied and an outlet through which the powdery material is discharged;
a first screw arranged inside the casing and driven to rotate to convey the powder material to the discharge port;
a second screw arranged in parallel with the first screw inside the housing and driven to rotate in a direction opposite to the first screw to convey the powder material to the discharge port;
a first motor arranged outside the housing for rotationally driving the first screw and a second motor for rotationally driving the second screw;
with
Inside the casing, the first screw is arranged on one side from the center when viewed from the conveying direction of the powder material, and the second screw is arranged on the other side from the center when viewed from the conveying direction. placed.

このような構成により、粉体供給装置の幅方向において粉体材料の供給量の均一性を向上することができる。また、粉体材料の供給量の均一性が向上することで、成形体の密度の均一性を向上することができる。 With such a configuration, it is possible to improve the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device. In addition, by improving the uniformity of the supply amount of the powder material, the uniformity of the density of the compact can be improved.

前記第１スクリューは、前記搬送方向から見たときに時計回りに回転駆動され、
前記第２スクリューは、前記搬送方向から見たときに反時計回りに回転駆動されていてもよい。 The first screw is rotationally driven clockwise when viewed from the conveying direction,
The second screw may be rotationally driven counterclockwise when viewed from the conveying direction.

このような構成により、筐体内の粉体材料の密度を均一にすることができ、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上することができる。 With such a configuration, the density of the powder material in the housing can be made uniform, and the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction of the powder supply device can be improved.

前記第１スクリューは、第１スクリューシャフトと前記第１スクリューシャフトの外周に右ねじの螺旋状に形成された第１フライトとを有し、
前記第２スクリューは、第２スクリューシャフトと前記第２スクリューシャフトの外周に左ねじの螺旋状に形成された第２フライトとを有していてもよい。 The first screw has a first screw shaft and a first flight formed in a right-hand helical shape on the outer periphery of the first screw shaft,
The second screw may have a second screw shaft and a second flight formed in a left-hand spiral on the outer circumference of the second screw shaft.

このような構成により、粉体供給装置の幅方向において、粉体材料の供給量および成形体の密度の均一性をさらに向上することができる。 With such a configuration, it is possible to further improve the uniformity of the supply amount of the powder material and the density of the compact in the width direction of the powder supply device.

さらに、
前記筐体の内部の前記一方側において、前記第１スクリューの内側に配置され、前記第１スクリューと同じ方向に回転駆動されることにより、前記排出口に前記粉体材料を搬送する第３スクリューと、
前記筐体の内部の前記他方側において、前記第２スクリューの内側に配置され、前記第２スクリューと同じ方向に回転駆動されることにより、前記排出口に前記粉体材料を搬送する第４スクリューと、
を備えていてもよい。 moreover,
A third screw disposed inside the first screw on the one side inside the housing and driven to rotate in the same direction as the first screw, thereby conveying the powder material to the discharge port. and,
A fourth screw arranged inside the second screw on the other side inside the housing and driven to rotate in the same direction as the second screw, thereby conveying the powder material to the discharge port and,
may be provided.

さらに、
前記第３スクリューを回転駆動する第３モータと、
前記第４スクリューを回転駆動する第４モータと、
を備え、
前記第３モータおよび前記第４モータの回転数は、前記第１モータおよび前記第２モータの回転数よりも小さくてもよい。 moreover,
a third motor that rotationally drives the third screw;
a fourth motor that rotationally drives the fourth screw;
with
The rotation speeds of the third motor and the fourth motor may be smaller than the rotation speeds of the first motor and the second motor.

（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本開示の粉体供給装置を上から見た模式図である。図２は、図１の粉体供給装置のＡ－Ａ’断面図である。なお、以下の説明において、各図におけるＸ方向を幅方向、Ｙ方向を鉛直方向、Ｚ方向を粉体材料供給方向と称することもある。 (Embodiment 1)
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic top view of the powder feeder of the present disclosure. FIG. 2 is a cross-sectional view of the powder feeder of FIG. 1 taken along the line AA'. In the following description, the X direction in each drawing may be referred to as the width direction, the Y direction as the vertical direction, and the Z direction as the powder material supply direction.

粉体供給装置１００は、図１および図２に示すように、成形体を連続的に生成する加圧成形機構１１に、矢印２で示す粉体材料２を供給する。粉体供給装置１００は、粉体材料２の導入口３と排出口４とを有する筐体１と、第１スクリュー５と、第２スクリュー６と、第１モータ７と、第２モータ８とを備える。第１スクリュー５および第２スクリュー６は、筐体１の内部に幅方向に並列に配置され、回転駆動されることにより回転軸方向（Ｚ方向）に粉体材料２を搬送する。すなわち、粉体材料２は、第１スクリュー５および第２スクリュー６によりＺ方向に搬送される。第１モータ７は筐体１の外部に配置され、第１スクリュー５を回転駆動する。同様に、第２モータ８は筐体１の外部に配置され、第２スクリュー６を回転駆動する。また、粉体供給装置１００は、加圧成形機構１１に隣接して配置される。加圧成形機構１１は、鉛直方向に並べて配置された２本のロール１２、１３を有する。図２に示すように、２本のロール１２、１３の間に粉体供給装置１００の排出口４から粉体材料２が供給され、成形体１４が形成される。このように、粉体供給装置１００から供給された粉体材料２は、加圧成形機構１１によって成形体１４に形作られる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the powder supply device 100 supplies a powder material 2 indicated by an arrow 2 to a pressure molding mechanism 11 that continuously forms compacts. The powder supply device 100 includes a housing 1 having an inlet 3 and an outlet 4 for the powder material 2, a first screw 5, a second screw 6, a first motor 7, and a second motor 8. Prepare. The first screw 5 and the second screw 6 are arranged in parallel in the width direction inside the housing 1, and convey the powder material 2 in the rotation axis direction (Z direction) by being rotationally driven. That is, the powder material 2 is conveyed in the Z direction by the first screw 5 and the second screw 6. As shown in FIG. A first motor 7 is arranged outside the housing 1 and drives the first screw 5 to rotate. Similarly, the second motor 8 is arranged outside the housing 1 and drives the second screw 6 to rotate. Also, the powder supply device 100 is arranged adjacent to the pressure molding mechanism 11 . The pressure molding mechanism 11 has two rolls 12 and 13 arranged vertically side by side. As shown in FIG. 2, the powder material 2 is supplied from the outlet 4 of the powder supply device 100 between the two rolls 12 and 13 to form the compact 14. As shown in FIG. Thus, the powder material 2 supplied from the powder supply device 100 is shaped into the compact 14 by the pressure molding mechanism 11 .

＜導入口＞
導入口３は、図２に示すように、鉛直方向において筐体１の上側に設けられ、粉体材料２を筐体１の内部へ導入する。また、導入口３には、ホッパー３ａが設けられており、ホッパー３ａの開口部より粉体材料２が投入される。 <Inlet>
As shown in FIG. 2 , the introduction port 3 is provided on the upper side of the housing 1 in the vertical direction, and introduces the powder material 2 into the housing 1 . A hopper 3a is provided at the introduction port 3, and the powder material 2 is introduced through the opening of the hopper 3a.

＜排出口＞
排出口４は、筐体１の加圧成形機構１１側の端部に設けられる。排出口４から、加圧成形機構１１のロール１２、１３の間に粉体材料２が水平方向に排出される。排出口４は、図２に示すように、ロール１２、１３の間に粉体材料２を供給する。また、筐体１は排出口４に向かって薄くなるように形成されている。 <Outlet>
The discharge port 4 is provided at the end of the housing 1 on the pressure molding mechanism 11 side. The powder material 2 is discharged horizontally between the rolls 12 and 13 of the pressure molding mechanism 11 from the discharge port 4 . Discharge port 4 feeds powder material 2 between rolls 12, 13, as shown in FIG. Moreover, the housing 1 is formed so as to become thinner toward the discharge port 4 .

＜スクリュー＞
図１に示すように、第１スクリュー５は、筐体１の内部に配置され、回転駆動されることにより、回転軸方向（Ｚ方向）に粉体材料２を搬送する。また、第２スクリュー６は、筐体１の内部に第１スクリュー５と並列に配置され、第１スクリューと反対方向に回転駆動されることにより、回転軸方向（Ｚ方向）に粉体材料２を搬送する。第１スクリュー５および第２スクリュー６はそれぞれ、回転軸が材料供給方向と平行になるよう配置されている。筐体１の内部において、粉体材料２の搬送方向から見たときに中央より一方側、すなわち、筐体１の内部の幅方向における中心線２０より下側の部分に第１スクリュー５が配置されている。また、粉体材料２の搬送方向から見たときに中央より他方側、すなわち、筐体１の内部の中心線２０より上側の部分に第２スクリュー６が配置されている。 <Screw>
As shown in FIG. 1, the first screw 5 is arranged inside the housing 1 and is rotationally driven to convey the powder material 2 in the rotation axis direction (Z direction). Further, the second screw 6 is arranged in parallel with the first screw 5 inside the housing 1, and is driven to rotate in the opposite direction to the first screw, thereby rotating the powder material 2 in the rotation axis direction (Z direction). to convey. The 1st screw 5 and the 2nd screw 6 are each arrange|positioned so that a rotating shaft may become parallel to a material supply direction. Inside the housing 1, the first screw 5 is arranged on one side of the center when viewed from the conveying direction of the powder material 2, that is, at a portion below the center line 20 in the width direction inside the housing 1. It is In addition, the second screw 6 is arranged on the other side of the center when viewed from the conveying direction of the powder material 2 , that is, in a portion above the center line 20 inside the housing 1 .

第１スクリュー５と第２スクリュー６は、それぞれ反対の方向に回転することにより、粉体材料２を材料供給方向に搬送する。たとえば、第１スクリュー５は、第１スクリューシャフト５ａおよび第１フライト５ｂを有し、排出口４から材料供給方向に向かって見たときに、時計回りに回転駆動することにより、粉体材料２を材料供給方向に搬送する。第２スクリュー６は、第２スクリューシャフト６ａおよび第２フライト６ｂを有し、排出口４から材料供給方向に向かって見たときに、反時計回り、すなわち第１スクリュー５と反対方向に回転駆動することにより、粉体材料２を材料供給方向に搬送する。 The first screw 5 and the second screw 6 convey the powder material 2 in the material supply direction by rotating in opposite directions. For example, the first screw 5 has a first screw shaft 5a and a first flight 5b, and is driven to rotate clockwise when viewed from the discharge port 4 in the material supply direction, so that the powder material 2 is conveyed in the material supply direction. The second screw 6 has a second screw shaft 6a and a second flight 6b, and is driven to rotate counterclockwise, i.e., in the opposite direction to the first screw 5 when viewed from the discharge port 4 in the direction of material supply. By doing so, the powder material 2 is conveyed in the material supply direction.

第１スクリュー５は、第１スクリューシャフト５ａに右ねじの螺旋状に形成された第１フライト５ｂを有し、第２スクリュー６は、第２スクリューシャフト６ａに左ねじの螺旋状に形成された第２フライト６ｂを有する。より具体的には、第１フライト５ｂは、第１スクリューシャフト５ａの周囲を先端５ｃに向かって時計回りに巻回するように設けられている。第２フライト６ｂは、第２スクリューシャフト６ａの周囲を先端６ｃに向かって反時計回りに巻回するように設けられている。また、フライト５ｂ、６ｂはそれぞれ、材料供給方向に略等間隔になるようにスクリューシャフト５ａ、６ａに巻回されているとよい。 The first screw 5 has a first flight 5b formed in a right-hand helical shape on a first screw shaft 5a, and the second screw 6 is formed in a left-hand helical shape on a second screw shaft 6a. It has a second flight 6b. More specifically, the first flight 5b is provided so as to wind clockwise around the first screw shaft 5a toward the tip 5c. The second flight 6b is provided so as to wind counterclockwise around the second screw shaft 6a toward the tip 6c. Moreover, the flights 5b and 6b are preferably wound around the screw shafts 5a and 6a so as to be substantially evenly spaced in the material supply direction.

このような構成により、第１スクリュー５は、左ねじの回転方向に回転させると粉体材料２を左ねじの進む方向に搬送し、第２スクリュー６は、右ねじの回転方向に回転させると粉体材料２を右ねじの進む方向に搬送する。本実施の形態において、第１スクリュー５の形状のスクリューの種類を左ねじ、第２スクリュー６の形状のスクリューの種類を右ねじと称する。 With such a configuration, when the first screw 5 is rotated in the left-handed rotation direction, the powder material 2 is conveyed in the direction in which the left-handed screw advances, and when the second screw 6 is rotated in the right-handed rotation direction, The powder material 2 is conveyed in the direction in which the right-hand thread advances. In this embodiment, the type of screw having the shape of the first screw 5 is referred to as a left-handed screw, and the type of screw having the shape of the second screw 6 is referred to as a right-handed screw.

なお、本実施の形態において、粉体供給装置１００は、第１スクリュー５および第２スクリュー６の２つのスクリューを有するが、スクリューの数はこれに限らず、３つ以上であってもよい。 In addition, in the present embodiment, the powder supply device 100 has two screws, the first screw 5 and the second screw 6, but the number of screws is not limited to this, and may be three or more.

＜モータ＞
第１モータ７は、第１スクリュー５を回転駆動させる。また、第２モータ８は、第２スクリュー６を回転駆動させる。第１モータ７および第２モータ８の回転数は、制御部１０によりそれぞれ独立に制御することができる。 <Motor>
The first motor 7 rotates the first screw 5 . Also, the second motor 8 rotates the second screw 6 . The rotation speeds of the first motor 7 and the second motor 8 can be independently controlled by the controller 10 .

ここで、図３および図４を参照して、並列に配置された２本のスクリューの回転方向による、幅方向における粉体材料供給量の分布の変化について説明する。図３は、２本のスクリューが同じ方向に回転する場合の、筐体内部を排出口側から見たときの図である。図４は、２本のスクリューが異なる方向に回転する場合の、筐体内部を排出口側から見たときの図である。 Here, with reference to FIGS. 3 and 4, the change in the distribution of the powder material supply amount in the width direction due to the rotational direction of the two screws arranged in parallel will be described. FIG. 3 is a view of the inside of the housing when viewed from the outlet side when two screws rotate in the same direction. FIG. 4 is a view of the inside of the housing when viewed from the outlet side when two screws rotate in different directions.

筐体１の内壁１５近傍を流れる粉体材料２は、内壁１５との摩擦を受けるため、内壁１５から離れた位置に比べて流速が低下する。また、重力Ｇの影響を受けるため、粉体材料２は、筐体１の内部において下層に比べ上層は密度が低い傾向にある。すなわち、図３および図４において、下層の粉体材料２ｃの密度に比べて、中層の粉体材料２ｂの密度は小さくなり、上層の粉体材料２ａの密度はさらに小さくなる。 The powder material 2 flowing in the vicinity of the inner wall 15 of the housing 1 is subjected to friction with the inner wall 15 , so that the flow velocity is lower than at a position away from the inner wall 15 . In addition, since the powder material 2 is affected by the gravity G, the density of the powder material 2 tends to be lower in the upper layer than in the lower layer inside the housing 1 . That is, in FIGS. 3 and 4, the density of the powder material 2b in the middle layer is lower than that of the powder material 2c in the lower layer, and the density of the powder material 2a in the upper layer is even lower.

図３では、排出口４側から見たときに、スクリュー５１、５２はそれぞれ、矢印５１ａ、５２ａで示す時計回りに回転するよう配置されている。この場合、破線で囲まれた領域Ｂは、内壁１５の近傍であるため、摩擦によって粉体材料２の流速は小さくなっており、スクリュー５１によって下層の粉体材料２ｃが上方に押し上げられるため、粉体材料２の密度が高くなっている。一方、破線で囲まれた領域Ｃは、内壁１５の近傍であるため、摩擦によって粉体材料２の流速は小さくなっており、スクリュー５２によって上層の粉体材料２ａが下方に押し下げられるため、粉体材料２の密度が小さくなっている。このように、筐体１の内部において粉体材料２の密度が均一とならないため、幅方向における粉体材料の供給量の均一性も低下する。 In FIG. 3, the screws 51 and 52 are arranged to rotate clockwise as indicated by arrows 51a and 52a, respectively, when viewed from the discharge port 4 side. In this case, since the region B surrounded by the broken line is near the inner wall 15, the flow velocity of the powder material 2 is reduced due to friction, and the lower layer powder material 2c is pushed upward by the screw 51. The density of the powder material 2 is high. On the other hand, since the area C surrounded by the broken line is in the vicinity of the inner wall 15, the flow velocity of the powder material 2 is reduced due to friction, and the upper layer of the powder material 2a is pushed downward by the screw 52. The density of the body material 2 is reduced. As described above, since the density of the powder material 2 is not uniform inside the housing 1, the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction is also reduced.

一方、図４では、排出口４側から見たときに、スクリュー５３は矢印５３ａで示す時計回りに回転し、スクリュー５４は矢印５４ａで示す反時計回りに回転するよう配置されている。この場合、破線で囲まれた領域Ｄは、内壁１５の近傍であるため、摩擦によって粉体材料２の流速は小さくなっており、スクリュー５３によって下層の粉体材料２ｃが上方に押し上げられるため粉体材料２の密度が高くなっている。また、破線で囲まれた領域Ｅは、内壁１５の近傍であるため、摩擦によって粉体材料２の流速は小さくなっており、スクリュー５４によって下層の粉体材料２ｃが上方に押し上げられるため粉体材料２の密度が高くなっている。このように、スクリュー５３、５４の回転方向を調整することにより、筐体１の内部における粉体材料２の密度が均一になる。このため、幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上することができる。 On the other hand, in FIG. 4, when viewed from the discharge port 4 side, the screw 53 is arranged to rotate clockwise as indicated by an arrow 53a, and the screw 54 is arranged to rotate counterclockwise as indicated by an arrow 54a. In this case, since the region D surrounded by the broken line is near the inner wall 15, the flow velocity of the powder material 2 is reduced due to friction, and the lower layer powder material 2c is pushed upward by the screw 53. The density of the body material 2 is increased. Further, since the region E surrounded by the broken line is near the inner wall 15, the flow velocity of the powder material 2 is reduced due to friction, and the lower layer powder material 2c is pushed upward by the screw 54. Material 2 has a higher density. By adjusting the rotation directions of the screws 53 and 54 in this way, the density of the powder material 2 inside the housing 1 becomes uniform. Therefore, it is possible to improve the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction.

［スクリューの配置および形状による粉体材料の供給量分布の比較］
実施例１～３、および比較例１～２における、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量分布、および粉体供給装置１００の幅方向の成形体の密度分布を比較して検討する。 [Comparison of supply amount distribution of powder material depending on screw arrangement and shape]
Comparison of the supply amount distribution of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 and the density distribution of the compact in the width direction of the powder supply device 100 in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 think about.

実施例１～３および比較例１～２では、シリコン酸化物を主材料とする粉体材料を用いるものとする。なお、粉体供給装置１００の構成、および粉体材料の構成は、一部を除き実施例１～３および比較例１～２において共通である。 In Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, a powder material containing silicon oxide as a main material is used. The configuration of the powder supply device 100 and the configuration of the powder material are common to Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2 except for some.

＜粉体供給装置１００の構成＞
図５は、実施例１のスクリューの構成および配置を示す図である。図６は、図５の粉体供給装置の筐体の内部を排出口側から見たときの図である。図６に示すように、筐体１の内部の鉛直方向の高さｈ１が５０ｍｍであり、筐体１の内部の幅方向の大きさｗ１が１００ｍｍである。また、図５に示すように、筐体１の内部には、第１スクリュー５および第２スクリュー６が幅方向に並んで配置されている。第１スクリュー５および第２スクリュー６のスクリューシャフト５ａ、６ａの直径φ１が２０ｍｍであり、粉体材料を搬送するためのフライト５ｂ、６ｂのスクリューシャフト５ａ、６ａからの高さｈ２が１０ｍｍである。第１スクリュー５および第２スクリュー６は、図５に示すように、スクリューシャフト５ａ、６ａの軸線２３、２４の間の距離ｄ１が５０ｍｍになるよう配置されている。また、図６に示すように、筐体１の内壁１５からフライト５ｂ、６ｂまでの距離ｄ２が５ｍｍ、フライト５ｂ、６ｂ間の距離ｈ３が１０ｍｍになるよう配置されている。第１スクリュー５および第２スクリュー６の先端５ｃ、６ｃから加圧成形機構１１に設けられた２つのロール１２、１３の最小ギャップライン１８までの距離ｄ３が２００ｍｍである。２つのロール１２、１３の半径ｒ１はそれぞれ１５０ｍｍである。図示されていない２つのロール１２、１３の最小ギャップの間隔は４ｍｍである。 <Configuration of powder supply device 100>
FIG. 5 is a diagram showing the configuration and arrangement of screws in Example 1. FIG. FIG. 6 is a diagram of the inside of the housing of the powder feeder of FIG. 5 as viewed from the outlet side. As shown in FIG. 6, the vertical height h1 inside the housing 1 is 50 mm, and the width w1 inside the housing 1 is 100 mm. Further, as shown in FIG. 5, inside the housing 1, a first screw 5 and a second screw 6 are arranged side by side in the width direction. The diameter φ1 of the screw shafts 5a and 6a of the first screw 5 and the second screw 6 is 20 mm, and the height h2 of the flights 5b and 6b for conveying the powder material from the screw shafts 5a and 6a is 10 mm. . As shown in FIG. 5, the first screw 5 and the second screw 6 are arranged such that the distance d1 between the axes 23, 24 of the screw shafts 5a, 6a is 50 mm. Further, as shown in FIG. 6, the distance d2 from the inner wall 15 of the housing 1 to the flights 5b and 6b is 5 mm, and the distance h3 between the flights 5b and 6b is 10 mm. A distance d3 from the tips 5c and 6c of the first screw 5 and the second screw 6 to the minimum gap line 18 between the two rolls 12 and 13 provided in the pressure molding mechanism 11 is 200 mm. The radii r1 of the two rolls 12, 13 are each 150 mm. The minimum gap distance between the two rolls 12, 13, not shown, is 4 mm.

＜粉体材料＞
粉体材料は、シリコン酸化物を主材料とするものを用いる。また、粉体材料は篩を使用して、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ未満に分級し、かさ密度は０．８ｇ／ｃｃである。 <Powder material>
A powder material containing silicon oxide as a main material is used. The powder material is sieved to a size of 0.1 mm or more and less than 2.0 mm, and has a bulk density of 0.8 g/cc.

上述の構成の粉体供給装置１００および粉体材料により、粉体供給装置１００から加圧成形機構１１に供給される直前の、すなわち排出口４から排出される、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量の分布と、粉体供給装置１００の幅方向における加圧成形機構１１を通過した後の成形体１４の密度の分布を測定した。 The width direction of the powder supply device 100 immediately before being supplied from the powder supply device 100 to the pressure molding mechanism 11, that is, discharged from the discharge port 4 by the powder supply device 100 and the powder material configured as described above. , and the density distribution of the molded body 14 after passing through the pressure molding mechanism 11 in the width direction of the powder supply device 100 were measured.

＜実施例１＞
図６に示すように、実施例１では、矢印５０のように排出口４から材料供給方向に見たときに、時計回りの方向に回転駆動する第１スクリュー５と、矢印６０のように排出口４から材料供給方向に見たときに反時計回りの方向に回転する第２スクリュー６との２本のスクリューが幅方向に並列に配置されている。第１スクリュー５の種類は左ねじであり、第２スクリュー６の種類は右ねじである。また、第１モータ７は、排出口４から供給される粉体材料の量が、１８００ｇ／分となるように第１スクリュー５の回転数を調整する。同様に、第２モータ８は、排出口４から供給される粉体材料の量が、１８００ｇ／分となるように第２スクリュー６の回転数を調整する。すなわち、第１モータ７および第２モータ８の回転数は、それぞれ４８０ｒｐｍに設定されている。なお、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布は、全供給量に対する幅方向２５ｍｍ毎の供給量割合を測定した。また、粉体供給装置１００の幅方向における成形体１４の密度の分布は、幅方向１０ｍｍ毎に成形体の密度を測定した。 <Example 1>
As shown in FIG. 6, in Example 1, when viewed from the discharge port 4 in the direction of material supply as indicated by an arrow 50, the first screw 5 is rotationally driven in the clockwise direction, and the discharge member as indicated by an arrow 60. Two screws, a second screw 6 rotating counterclockwise when viewed from the outlet 4 in the material supply direction, are arranged in parallel in the width direction. The type of the first screw 5 is left-handed, and the type of the second screw 6 is right-handed. Also, the first motor 7 adjusts the rotation speed of the first screw 5 so that the amount of powder material supplied from the discharge port 4 is 1800 g/min. Similarly, the second motor 8 adjusts the rotation speed of the second screw 6 so that the amount of powder material supplied from the discharge port 4 is 1800 g/min. That is, the rotation speeds of the first motor 7 and the second motor 8 are each set to 480 rpm. In addition, the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 was obtained by measuring the supply amount ratio for every 25 mm in the width direction with respect to the total supply amount. In addition, the density distribution of the compact 14 in the width direction of the powder supply device 100 was obtained by measuring the density of the compact every 10 mm in the width direction.

＜比較例１＞
比較例１では、材料供給方向に向かって反時計回りに回転する２本のスクリューが並列に配置され、実施例１と同様の評価を行った。比較例１のスクリューの種類はどちらも左ねじである。粉体供給装置におけるその他の寸法、配置およびモータの回転数は、実施例１と同様である。 <Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, two screws rotating counterclockwise toward the material supply direction were arranged in parallel, and the same evaluation as in Example 1 was performed. Both screws in Comparative Example 1 are left-handed. Other dimensions, arrangement and number of rotations of the motor in the powder feeder are the same as in the first embodiment.

＜比較例２＞
比較例２では、材料供給方向に向かって時計回りに回転する２本のスクリューが並列に配置され、実施例１と同様の評価を行った。比較例２のスクリューの種類はどちらも右ねじである。粉体供給装置におけるその他の寸法、配置およびモータの回転数は、実施例１と同様である。 <Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, two screws rotating clockwise toward the direction of material supply were arranged in parallel, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The types of screws in Comparative Example 2 are both right-hand threads. Other dimensions, arrangement and number of rotations of the motor in the powder feeder are the same as in the first embodiment.

＜実施例２＞
図７は、実施例２のスクリューの構成および配置を示す図である。図８は、図７の粉体供給装置の筐体の内部を排出口側から見たときの図である。図７および図８に示すように、実施例２では、筐体１の内部の幅ｗ２が２００ｍｍに拡大され、さらに、第３スクリュー２５および第４スクリュー２６を有する。第３スクリュー２５は、筐体１の内部において、粉体材料２の搬送方向から見たときに中央より一方側において、第１スクリュー５の内側に配置され、第１スクリュー５と同じ方向に回転駆動されることにより、導入口３から排出口４に向かう方向に粉体材料を搬送する。また、第４スクリュー２６は、筐体１の内部において、粉体材料２の搬送方向から見たときに中央より他方側において、第２スクリュー６の内側に配置され、第２スクリュー６と同じ方向に回転駆動されることにより、導入口３から排出口４に向かう方向に粉体材料を搬送する。第３スクリュー２５は第１スクリュー５と同様の形状であり、第４スクリュー２６は第２スクリュー６と同様の形状である。第１スクリュー５および第３スクリュー２５の種類は左ねじであり、第２スクリュー６および第４スクリュー２６の種類は右ねじである。 <Example 2>
FIG. 7 is a diagram showing the configuration and arrangement of screws in Example 2. FIG. FIG. 8 is a diagram of the inside of the housing of the powder feeder of FIG. 7 as viewed from the outlet side. As shown in FIGS. 7 and 8, in Example 2, the internal width w2 of the housing 1 is increased to 200 mm, and the third screw 25 and the fourth screw 26 are provided. The third screw 25 is arranged inside the first screw 5 on one side of the center when viewed from the conveying direction of the powder material 2 inside the housing 1, and rotates in the same direction as the first screw 5. By being driven, the powder material is conveyed in the direction from the inlet 3 to the outlet 4 . In addition, the fourth screw 26 is arranged inside the second screw 6 on the other side of the center when viewed from the conveying direction of the powder material 2 inside the housing 1, and is arranged in the same direction as the second screw 6. , the powder material is conveyed in the direction from the introduction port 3 to the discharge port 4 . The third screw 25 has the same shape as the first screw 5 and the fourth screw 26 has the same shape as the second screw 6 . The types of the first screw 5 and the third screw 25 are left-handed, and the types of the second screw 6 and the fourth screw 26 are right-handed.

したがって、第１スクリュー５および第３スクリュー２５は、矢印５０および矢印２５０で示す材料供給方向に向かって時計回りの方向に回転駆動される。第２スクリュー６および第４スクリュー２６は、矢印６０および矢印２６０で示す材料供給方向に向かって反時計回りの方向に回転駆動される。また、図示されていないが、粉体供給装置１００は、第３スクリュー２５を回転駆動する第３モータと、第４スクリュー２６を回転駆動する第４モータとを備える。実施例２において、第１モータ７、第２モータ８、第３モータ、および第４モータは、それぞれ同じ回転数に設定されており、加圧成形機構１１に供給される直前の粉体材料２の供給量が３６００ｇ／分となるように調整されている。すなわち、第１モータ７、第２モータ８、第３モータ、および第４モータの回転数は４５０ｒｐｍに設定されている。なお、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布は、全供給量に対する幅方向２５ｍｍ毎の供給量割合を測定した。また、粉体供給装置１００の幅方向における成形体１４の密度の分布は、幅方向２０ｍｍ毎に成形体の密度を測定した。 Therefore, the first screw 5 and the third screw 25 are rotationally driven in the clockwise direction in the direction of material supply indicated by arrows 50 and 250 . The second screw 6 and the fourth screw 26 are rotationally driven counterclockwise in the direction of material supply indicated by arrows 60 and 260 . Although not shown, the powder feeder 100 includes a third motor that drives the third screw 25 to rotate, and a fourth motor that drives the fourth screw 26 to rotate. In Example 2, the first motor 7, the second motor 8, the third motor, and the fourth motor are set to the same rotation speed, respectively, and the powder material 2 immediately before being supplied to the pressure molding mechanism 11 is adjusted to be 3600 g/min. That is, the rotation speeds of the first motor 7, the second motor 8, the third motor, and the fourth motor are set to 450 rpm. In addition, the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 was obtained by measuring the supply amount ratio for every 25 mm in the width direction with respect to the total supply amount. In addition, the density distribution of the molded body 14 in the width direction of the powder supply device 100 was obtained by measuring the density of the molded body every 20 mm in the width direction.

＜実施例３＞
実施例３では、第３モータおよび第４モータの回転数を、第１モータ７および第２モータ８の回転数よりも５％小さい値に設定し、実施例２と同様の評価を行った。すなわち、第３モータおよび第４モータの回転数が４２８ｒｐｍに設定されている。粉体供給装置１００におけるその他の寸法、配置およびモータの回転数は、実施例２と同様である。 <Example 3>
In Example 3, the same evaluation as in Example 2 was performed by setting the rotation speeds of the third motor and the fourth motor to values 5% smaller than the rotation speeds of the first motor 7 and the second motor 8 . That is, the rotation speeds of the third motor and the fourth motor are set to 428 rpm. Other dimensions, arrangement and number of rotations of the motor in the powder feeder 100 are the same as in the second embodiment.

［実施例１～３および比較例１～２の比較］
図９および図１０を参照して、実施例１および比較例１～２における粉体材料の供給量割合の分布、および成形体の密度の分布について検討する。図９は、実施例１および比較例１～２の、粉体供給装置の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。なお、粉体材料の供給量割合の測定方法は、次のとおりである。粉体供給装置１００を加圧成形機構１１から離した状態で、排出口４から排出される粉体材料を受けられる位置に、開口部の幅が２５ｍｍである４つの容器を幅方向に隙間なく並べる。この状態で、一定時間粉体材料を排出する。排出された粉体材料はすべて４つの容器に回収されているので、粉体材料の全排出量および各容器内に回収された粉体材料の重量を測定することにより、粉体材料の供給量割合の分布を計算している。なお、図９において、横軸は中心線２０を０としたときの幅方向における位置を表し、各容器の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は粉体材料の供給量割合を単位ｗｔ％で表している。 [Comparison of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2]
With reference to FIGS. 9 and 10, the distribution of the powder material supply rate and the density distribution of the compact in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 will be examined. FIG. 9 is a graph showing the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. The method for measuring the supply ratio of the powder material is as follows. With the powder feeder 100 separated from the pressure molding mechanism 11, four containers with openings each having a width of 25 mm are arranged in the width direction at positions where the powder material discharged from the discharge port 4 can be received. Line up. In this state, the powder material is discharged for a certain period of time. Since all of the discharged powder material is collected in four containers, the amount of powder material supplied can be determined by measuring the total discharge amount of powder material and the weight of the powder material collected in each container. You are calculating the distribution of proportions. In FIG. 9, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 20 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each container. In addition, the vertical axis represents the supply amount ratio of the powder material in units of wt %.

図１０は、実施例１および比較例１～２の、幅方向における成形体密度の分布を示すグラフである。成形体密度の測定方法は、次のとおりである。成形体を材料供給方向に１０ｍｍの長さの短冊状に切り出し、さらにこの短冊状の成形体を幅方向における中心から両端に向かって１０ｍｍ毎に切断する。これにより得られた１０ｍｍ角の成形体の小片の密度を測定する。なお、両端部は幅が１０ｍｍに至らない場合があるが測定に影響はない。密度の測定にはアルキメデスの原理を用いる。具体的には、ｍｅｔｒａ－ｔｏｒｅｄｏ製の電子天秤および比重測定用キットを使用した。なお、他社製の同様の測定ツールを使用することもできる。また、置換液として流動パラフィンを用いて測定した。なお、図１０において、横軸は中心線２０を０としたときの幅方向の位置を表し、各小片の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は成形体の密度を単位ｇ／ｃｃで表している。 FIG. 10 is a graph showing the density distribution of molded bodies in the width direction of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. The method for measuring the density of the compact is as follows. A strip having a length of 10 mm is cut from the molded body in the direction of material supply, and the strip-shaped molded body is cut every 10 mm from the center in the width direction toward both ends. The density of a small piece of the 10 mm square compact thus obtained is measured. The width of both ends may not reach 10 mm, but this does not affect the measurement. The Archimedes principle is used to measure the density. Specifically, an electronic balance and a specific gravity measurement kit manufactured by metra-toredo were used. Note that similar measurement tools from other companies can also be used. In addition, liquid paraffin was used as a substitution liquid for the measurement. In FIG. 10, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 20 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each small piece. The vertical axis represents the density of the compact in g/cc.

また、図１１および図１２を参照して、実施例２および実施例３における粉体材料の供給量割合の分布、および成形体の密度の分布について検討する。図１１は、実施例２および実施例３の、粉体供給装置１００の幅方向における粉体材料の供給量割合の分布を示すグラフである。粉体材料の供給量割合の測定用法は、実施例１および比較例１～２の場合と同様である。図１１において、横軸は中心線２０を０としたときの幅方向における位置を表し、各容器の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は粉体材料の供給量割合を単位ｗｔ％で表している。 Also, with reference to FIGS. 11 and 12, the distribution of the supply amount ratio of the powder material and the distribution of the density of the compact in Examples 2 and 3 will be examined. FIG. 11 is a graph showing the distribution of the supply amount ratio of the powder material in the width direction of the powder supply device 100 in Examples 2 and 3. As shown in FIG. The method of measuring the supply rate of the powder material is the same as in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. In FIG. 11, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 20 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each container. In addition, the vertical axis represents the supply amount ratio of the powder material in units of wt %.

図１２は、実施例２および実施例３の、幅方向における成形体密度の分布を示すグラフである。成形体密度の測定方法は、実施例１および比較例１～２の場合と同様であるが、成形体の小片は、幅方向における中心から両端に向かって２０ｍｍ毎に切断した。図１２において、横軸は中心線２０を０としたときの幅方向の位置を表し、各小片の幅方向における中心位置に値をプロットしている。また、縦軸は成形体の密度を単位ｇ／ｃｃで表している。 FIG. 12 is a graph showing the density distribution of molded bodies in the width direction of Examples 2 and 3. FIG. The method of measuring the density of the compact was the same as in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, but small pieces of the compact were cut from the center in the width direction toward both ends at intervals of 20 mm. In FIG. 12, the horizontal axis represents the position in the width direction when the center line 20 is 0, and the value is plotted at the center position in the width direction of each small piece. The vertical axis represents the density of the compact in g/cc.

また、図１３は、実施例１～３、および比較例１～２の粉体材料の測定結果を集計した表である。なお、図１３における粉体材料の供給量割合のレンジとは、実施例１～３および比較例１～２における測定値の最大値と最小値との差である。同様に、成形体密度のレンジは、実施例１～３および比較例１～２における測定値の最大値と最小値との差である。 FIG. 13 is a table summarizing the measurement results of the powder materials of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2. In addition, the range of the supply amount ratio of the powder material in FIG. 13 is the difference between the maximum value and the minimum value of the measured values in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2. Similarly, the compact density range is the difference between the maximum and minimum values measured in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2.

図１０および図１１を参照すると、比較例１～２に比べて、実施例１では、幅方向における中心線２０から離れた位置での粉体材料の供給量割合の低下、および成形体密度の低下が抑制されている。また、図１４の表に示すように、粉体材料の供給量割合のレンジ、および成形体の密度のレンジはともに、比較例１～２と比べて実施例１では小さくなっている。このため、２本のスクリューが同方向に回転する比較例１～２に比べて、実施例１のように、２本のスクリューを逆方向に回転させると、幅方向における粉体材料の供給量割合の均一性が向上すると考えられる。 Referring to FIGS. 10 and 11, in Example 1, compared to Comparative Examples 1 and 2, the ratio of the powder material supplied at the position away from the center line 20 in the width direction is reduced, and the density of the compact is increased. decline is suppressed. Further, as shown in the table of FIG. 14, both the range of the powder material supply ratio and the range of the density of the compact are smaller in Example 1 than in Comparative Examples 1 and 2. For this reason, compared to Comparative Examples 1 and 2 in which the two screws rotate in the same direction, when the two screws are rotated in the opposite direction as in Example 1, the amount of powder material supplied in the width direction It is believed that the uniformity of the proportions is improved.

また、図１３に示すように、実施例１に比べて、実施例２では、粉体材料の供給量割合のレンジおよび成形体の密度のレンジがさらに小さくなっている。このことから、２本のスクリューが配置されている場合に比べ、４本のスクリューが配置されている方が、幅方向における粉体材料の供給量の均一性が向上すると考えられる。また、実施例１では、評価幅が８０ｍｍであるのに対し、実施例２では評価幅が１８０ｍｍであることから、４本のスクリューが配置されている場合、高品質の成形体をより幅広に形成することができると考えられる。 In addition, as shown in FIG. 13, in Example 2, the range of the supply amount ratio of the powder material and the range of the density of the compact are even smaller than in Example 1. FIG. From this, it is considered that the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction is improved when four screws are arranged compared to when two screws are arranged. In addition, in Example 1, the evaluation width is 80 mm, while in Example 2, the evaluation width is 180 mm. can be formed.

また、図１１および図１２を参照すると、実施例２に比べて、実施例３では、幅方向における中心線２０付近ではピークにならず、また、幅方向における中心線２０から離れた位置での粉体材料の供給量割合および成形体の密度の低下が抑制されている。したがって、４本のスクリューが配置されている場合、内側のスクリューの回転数を外側のスクリューの回転数よりも小さくすると、幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体の密度の均一性が向上すると考えられる。すなわち、第１モータ７および第２モータ８の回転数が４５０ｒｐｍに設定され、第３モータおよび第４モータの回転数が４５０ｒｐｍよりも小さい４２８ｒｐｍに設定されているとよい。図１３に示すように、粉体材料の供給量割合のレンジは実施例２よりも実施例３の方が小さいため、それぞれのスクリューの回転速度に差をつける制御方法によって、幅方向における粉体材料の供給量割合および成形体の密度の均一性がさらに向上すると考えられる。 11 and 12, in comparison with Example 2, in Example 3, the peak does not occur near the center line 20 in the width direction, and at a position away from the center line 20 in the width direction A decrease in the supply amount ratio of the powder material and the density of the compact is suppressed. Therefore, when four screws are arranged, if the rotation speed of the inner screw is made smaller than the rotation speed of the outer screw, the uniformity of the feed amount ratio of the powder material and the density of the compact in the width direction is improved. expected to improve. That is, the rotation speeds of the first motor 7 and the second motor 8 should be set to 450 rpm, and the rotation speeds of the third motor and the fourth motor should be set to 428 rpm, which is smaller than 450 rpm. As shown in FIG. 13, since the range of the supply amount ratio of the powder material is smaller in Example 3 than in Example 2, the powder in the width direction can be It is believed that the material supply ratio and the uniformity of the density of the compact are further improved.

［効果］
上述した実施の形態によると、スクリューの回転方向を調整することにより、筐体１内における幅方向の粉体材料２の密度が均一になるため、幅方向における粉体材料２の供給量の均一性を向上することができる。 [effect]
According to the above-described embodiment, by adjusting the rotation direction of the screw, the density of the powder material 2 in the width direction in the housing 1 becomes uniform. can improve sexuality.

また、第３モータおよび第４モータの回転数を第１モータ７および第２モータ８の回転数よりも小さい値に設定することにより、さらに、幅方向における粉体材料の供給量の均一性を向上することができる。 Further, by setting the number of revolutions of the third motor and the fourth motor to a value smaller than the number of revolutions of the first motor 7 and the second motor 8, the uniformity of the supply amount of the powder material in the width direction can be further improved. can be improved.

なお、本実施の形態に示す装置の構成や寸法は一例であり、本実施の形態により限定されるものではない。たとえば、本実施の形態では、２本または４本のスクリューを用いた粉体供給装置を例に説明をしたが、５本以上の複数のスクリューが配置されていても、同様の効果を得ることができる。 Note that the configuration and dimensions of the device shown in this embodiment are an example, and are not limited by this embodiment. For example, in the present embodiment, the powder feeder using two or four screws has been described as an example, but the same effect can be obtained even if a plurality of screws of five or more are arranged. can be done.

また、実施の形態１において、排出口４から材料供給方向に向かって見たときに、第１スクリューは反時計回りに回転駆動され、第２スクリューは時計回りに回転駆動されているが、スクリューの回転方向はこれに限らない。たとえば、第１スクリューが時計回りに回転駆動され、第２スクリューが反時計回りに回転駆動されていてもよい。すなわち、第１スクリューと第２スクリューとが反対方向に回転していればよい。 In Embodiment 1, the first screw is driven to rotate counterclockwise and the second screw is driven to rotate clockwise when viewed from the discharge port 4 in the direction of material supply. is not limited to this. For example, the first screw may be driven to rotate clockwise and the second screw may be driven to rotate counterclockwise. That is, it is sufficient that the first screw and the second screw rotate in opposite directions.

このように、本開示の粉体供給装置および粉体供給方法を用いることにより、幅方向に均一な密度分布を持つ成形体を得ることが可能になる。 Thus, by using the powder supply device and the powder supply method of the present disclosure, it is possible to obtain a compact having a uniform density distribution in the width direction.

本開示の粉体供給装置は、粉体材料を加圧成形した後に、その粉末の融点以下の温度で熱処理をした焼結体を必要とする各種工業製品の高性能化に寄与する。特に、絶縁部品や電池材料の高性能化に有効である。 The powder feeder of the present disclosure contributes to improving the performance of various industrial products that require a sintered body that is heat-treated at a temperature below the melting point of the powder after pressure-molding the powder material. In particular, it is effective for improving the performance of insulating parts and battery materials.

１筐体
２粉体材料
３導入口
４排出口
５第１スクリュー
５ａ第１スクリューシャフト
５ｂ第１フライト
６第２スクリュー
６ａ第２スクリューシャフト
６ｂ第２フライト
７第１モータ
８第２モータ
１０制御部
１１加圧成形機構
２５第３スクリュー
２６第４スクリュー 1 Case 2 Powder Material 3 Inlet 4 Outlet 5 First Screw 5a First Screw Shaft 5b First Flight 6 Second Screw 6a Second Screw Shaft 6b Second Flight 7 First Motor 8 Second Motor 10 Control Part 11 Pressure molding mechanism 25 Third screw 26 Fourth screw

Claims

A powder supply device for supplying powder material to a pressure molding mechanism that continuously produces molded bodies,
a housing having an inlet through which the powdery material is supplied and an outlet through which the powdery material is discharged;
a first screw arranged inside the casing and driven to rotate to convey the powder material to the discharge port;
a second screw arranged in parallel with the first screw inside the housing and driven to rotate in a direction opposite to the first screw to convey the powder material to the discharge port;
a third screw that is rotationally driven in the same direction as the first screw to convey the powder material to the discharge port;
a fourth screw that is rotationally driven in the same direction as the second screw to convey the powder material to the discharge port;
a first motor arranged outside the housing for rotationally driving the first screw and a second motor for rotationally driving the second screw;
with
Inside the housing, the first screw is arranged on one side from the center when viewed in the conveying direction of the powder material, and the second screw is arranged on the other side from the center when viewed from the conveying direction. The third screw is arranged inside the first screw on the one side, and the fourth screw is arranged inside the second screw on the other side.

The first screw is rotationally driven clockwise when viewed from the conveying direction,
The powder feeder according to claim 1, wherein the second screw is rotationally driven counterclockwise when viewed from the conveying direction.

The first screw has a first screw shaft and a first flight formed in a right-hand helical shape on the outer periphery of the first screw shaft,
The powder feeder according to claim 2, wherein the second screw has a second screw shaft and a second flight formed in a left-hand spiral on the outer circumference of the second screw shaft.

The third screw has a first screw shaft and a first flight formed in a right-hand helical shape on the outer circumference of the first screw shaft,
The fourth screw has a second screw shaft and a second flight formed in a left-hand spiral on the outer circumference of the second screw shaft.
The powder feeder according to claim 2 or 3.

moreover,
a third motor that rotationally drives the third screw;
a fourth motor that rotationally drives the fourth screw;
with
The powder feeder according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation speeds of the third motor and the fourth motor are smaller than the rotation speeds of the first motor and the second motor.