JPH0145092Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電池用陽極合剤をホルダ内に円柱
状に圧縮成形する装置に関し、成形合剤の圧縮密
度の均一化と重量精度の向上、それに高速成形を
図ることを主眼とする。

この種の成形装置においては、従来一般に円筒
状ダイスに合剤を充填供給したのち、これをプラ
ンジヤで所定寸法まで圧縮成形する方式がとられ
ている。この場合、ダイスへの合剤充填量の誤差
は直接に圧縮密度の変化として表れる。各種の計
量手段を用いて充填量の誤差を少なくすることが
試みられてはいるが、高精度の計量が相当困難で
あつた。また、かかる成形装置では能率向上のた
め高速運転が望まれるが、高速化が進むほど充填
量精度を高めることが一層困難であつた。

また、従来では単一型もしくは単二型電池程度
の比較的外径の大きい圧縮合剤を成形する場合、
全体密度を比較的容易に均一化できるが、単三型
のように外径が長さに比較して小さくて細長い圧
縮合剤を成形する場合には、どうしてもプランジ
ヤが作用する一端側の密度が他端側より高くな
り、充填密度にバラつきが生じがちである。

そこで本考案の目的は、電池用陽極合剤を筒状
ホルダに圧縮成形する装置において、成形合剤の
密度の安定化および全体にわたる密度の均一化を
図つて高速成形を図るにあり、その特徴とすると
ころは、ホツパー内の貯留合剤をプランジヤで直
接にホルダ内に数回にわたつて層状に圧縮充填し
て、所定寸法より少し長い目の成形体を成形した
のち、次に該成形体をダイスでスリ切つて最終的
な寸法の成形合剤が得られるようにした点にあ
る。

以下、その詳細を図面に基づき説明する。

第１図は単三型乾電池製造装置における陽極合
剤成形組込み機の全体正面図を、第２図はその平
面図をそれぞれ示しており、これは基本的には合
剤を筒形ホルダに圧縮充填する連続回転式の合剤
成形装置１と、このホルダ内の成形合剤を陰極亜
鉛缶に挿入充填する連続回転式の成形合剤充填装
置２と、空の陰極亜鉛缶を順送り搬入するスクリ
ユーコンベア３と、成形合剤が挿入充填された亜
鉛缶を順送り搬出するスクリユーコンベア４と、
合剤成形装置１への合剤供給装置５と、筒形ホル
ダ７のループ６とからなる。

プール６に留められている空のホルダ７はスク
リユーコンベア８で順送りされたのち供給セツト
機構１０を介して合剤成形装置１の所定位置に順
次セツトされ、ここで合剤の成形処理が各ホルダ
７ごとに施され、合剤成形処理がなされたホルダ
７′は中継受渡し機構１１を介して成形合剤充填
装置２の所定位置に順次セツトされる。他方、コ
ンベアライン１２によつて搬入されてきた空の陰
極亜鉛缶１３はスクリユーコンベア３で順送りさ
れたのち供給セツト機構１４を介して成形合剤充
填装置２のホルダ直下位置に順次セツトされ、こ
こでホルダ内の成形合剤の亜鉛缶１３への移し替
えが行なわれる。成形合剤が充填されれた亜鉛缶
１３′は取出し機構１５を介してスクリユーコン
ベア４に送られたのち、コンベアライン１６によ
つて機外に搬出され次行程に送られる。成形合剤
充填装置２で空になつたホルダ７は回収機構１７
を介してプール６に送り込まれ、圧縮成形に繰返
し循環利用される。

合剤成形装置１は次のようである。第３図にお
いて、上部フレーム１７と下部フレーム１８との
間に上下２段のフランジ台２０，２１を有するド
ラム２２が縦軸心P₁を中心に旋回自在に立設さ
れ、下段フランジ台２１の下面に垂設した縦壁２
３の下端に、駆動ピニオンギヤ２４に咬合する内
歯受動ギヤ２５が付設されていてドラム２２これ
全体は平面視において時計回り方向に一定速度で
旋回する。

上段フランジ台２０に圧縮成形用の上部プラン
ジヤ装置を周方向一定ピツチで装着するためのボ
ス２６を付設し、下段フランジ台２１の外周部に
陽極合剤２７を貯留する環状のホツパー２８を前
記ボス２６の下方に臨ませて付設する。ホツパー
２８の底面にはホルダ７の内径と同一内径のダイ
ス３０を設置し、その下方にダイス３０と同心の
透孔３１を有するホルダ受台３２を設け、ホツパ
ー２８とホルダ受台３２との間にホルダ位置決め
治具３３を配設する。

上段フランジ台２０のボス２６にプランジヤ支
持杆３４を上下スライド自在に支承し、その下端
にエヤーシリンダ３５を取付け、そのピストンロ
ツド３６の下端に下端部３７ａが先細り形状に形
成された上部プランジヤ３７を固着する。そし
て、プランジヤ支持杆３４の上端に設けたローラ
３８，４０をそれぞれ上部フレーム１７に固設し
たカム４１および上部フレーム１７から連設の垂
壁４２に固着したカム４３に上下から接当支持
し、ドラム２２の旋回に伴つてプランジヤ支持杆
３４が昇降作動するものとする。

前記縦壁２３の下端にはダイス３０と同心の筒
軸４４を上下スライド自在に挿通支承するボス４
５が形成され、この筒軸４４の上端に取付けた筒
形のホルダ支持部材４６がホルダ受台３２の透孔
３１から出退可能である。

筒軸４４の内部にプランジヤ支持杆４７が上下
スライド並びに自転自在に挿通し、この支持杆４
７の上端にホルダ支持部材４６の上端開口から出
退する下部プランジヤ４８を取付ける。

下部プランジヤ４８の下方突出端部には相対回
転自在なブラケツト５２が外嵌装着してあり、ブ
ラケツト５２と筒軸４４とは回り止め部材５３に
よつて相対回転が阻止されている。筒軸４４これ
自体はバネ５４によつて軽く下方付勢されてい
て、筒軸４４とブラケツト５２との間に介装した
強いバネ５５によつてプランジヤ支持杆４７が下
方に付勢されている。下部フレーム１８にはブラ
ケツト５２の下端に設けたローラ５６，５７に作
用するカム５８，６０をドラム軸心P₁と同心状
に固定し、これによつてプランジヤ支持杆４７の
下降位置を接当規制し、筒軸４４をバネ５５によ
つて相対的に上方へ付勢してある。ドラム軸心
P₁と同心状に固定した上下一対のカム６１，６
１′に、筒軸４４の下端のローラ６２が係入して
いて筒軸４４の上昇位置を規制している。筒軸４
４およびプランジヤ支持杆４７はドラム２２の旋
回に伴つてカム５８，６０，６１に追従して後述
のように昇降作動する。

ボス４５にはドラム軸心P₁に対して内外方向
に水平移動自在なラツク杆６３を支承し、ドラム
２２の旋回に伴つて適当回転位相でラツク杆６３
が水平スライドされてプランジヤ支持杆４７が自
転駆動される。

ホルダ位置決め治具３３の外周面には、ホルダ
受台３２上に供給されたホルダ７のダイス３０と
同心に係入位置決めする凹部７０が形成され、ホ
ルダ７を外側方に押圧移動させるプツシヤー７１
が凹部７０の底面から出退する。このプツシヤー
７１は縦壁２３にブラケツト７２を介して水平方
向にスライド自在に支承し、バネ７３で退入方向
に付勢したうえで、プツシヤー７１の後端に設け
たローラ７４とフレーム側に固定のカム７５との
接当によつてその突出位置が規制され、ドラム２
２の旋回に伴つて所定旋回位相でプツシヤー７１
が出退する。

第１図および第２図において空のホルダ７を成
形装置１に供給セツトする機構１０より旋回下手
側に設置された合剤供給装置５は、投入ホツパー
７６の下部から合剤をベルトコンベア７７で適量
づつ環状ホツパー２８に補給する。この供給装置
５の更に旋回下手側に環状ホツパー２８内の合剤
２７を所定レベルに平均化する均平板７８が設置
されている。

次に上記構成の成形装置１による合剤成形手順
を第４図の図番に従つて順次的に説明する。

(a)：ホルダ支持部材４６の上端が受台３２と面一
になる位置にまで下降されて下部プランジヤ４
８がその内方に退入されている状態下で、空の
ホルダ７が供給され、このホルダ７が治具３３
によつてダイス３０の直下に位置決めされる。

(b)：カム５８によつて下部プランジヤ４８が突上
げ上昇されるに伴つてバネ５５を介してホルダ
支持部材４６が上昇し、この支持部材４６によ
つてホルダ７の上端開口がダイス３０の下端面
に弾性的に押付け固定されるとともに、このホ
ルダ７の下端開口に下部プランジヤ４８が適当
少量だけ突入し、これでホルダ７が固定され
る。

(c)：上部プランジヤ３７がエアーシリンダ３５で
一定の圧縮予圧を受けた状態で下降し、ダイス
３０を通つてホルダ７の内奥まで突入し、ホツ
パー２８内の合剤２７の一部を設定圧で圧縮成
形する。この最初の圧縮行程ではダイス３０の
下端に先の行程で生じた圧縮合剤２７ｃが残留
しており、この合剤２７ｃにホツパー２８から
の取出し合剤が重なつて第１段階の圧縮成形が
行なわれる。

(d)：１回目の圧縮行程が終了すると上部プランジ
ヤ３７は一旦上昇し、プランジヤ引抜き跡に新
たな合剤が流入する。

(e)〜(g)：その後、上部プランジヤ３７の昇降が数
回（４〜５回）繰り返され、ホツパー２８内の
合剤が少量づつホルダ７内に堆積圧縮される。
この場合、プランジヤ支持杆３４の下降下限は
回を追うごとに上方へ移動するようにカム４
１，４３の高さが設定されていて、各回の圧縮
圧が略均一となるように考慮されている。最終
回の圧縮行程におけるプランジヤ３７の下降位
置はダイス３０の上下中間に位置するよう設定
される。この数回の圧縮作動は第２図中に示す
符号ｉ〜ｖの位相で行なわれる。

(h)：全圧縮行程が終了して上部プランジヤ３７が
上昇すると、下部プランジヤ４８のみがホルダ
支持部材４６内に退入下降する。この場合、下
部プランジヤ４８は下降に先だつてラツク杆６
３のスライドによつて自転駆動され、圧縮合剤
２７ａの下端面との分離が行なわれる。ダイス
３０とホルダ支持部材４６の間に弾性挾持され
たままのホルダ７の内部には所定深さで定密度
の圧縮合剤が充填され、その上部に余剰の圧縮
合剤がダイス３０内に入り込んだ状態で連続し
ている。

(i)：治具３３の背部からプツシヤー７１が突出作
動し、ホルダ７はダイス３０の下端に摺接しな
がら外側方に押圧スライドされ、これでホルダ
７内の圧縮合剤２７ｂとダイス３０内の余剰圧
縮合剤２７ｃがスリ切り分離される。この行程
は第２図中の符号viの位相で行なわれる。

(j)：その後、各部材は行程(a)に示すセツト位置ま
で戻されて次の空ホルダ７の供給に備えられる
とともに、定量の圧縮合剤２７ｂが充填された
ホルダ７は中継受渡し機構１１のキヤリア１１
ａに下方から差込み支持されて次の充填装置２
へ搬送されて行く。

以上の各処理がドラム２２の旋回に伴つて、周
方向一定ピツチでセツトされた各成形ヘツドごと
に施こされて連続的に圧縮成形が行なわれる。実
際には図示例の装置で毎分700個の圧縮成形が可
能となつた。そして上部プツシヤー３７の下端部
３７ａは先細りの緩やかな段付き形状に形成され
ているので、ホルダ７内に数回にわたつてつき固
めた圧縮合剤２７ｂの段層部分は第４図ｊに示す
如く中央部分において凹凸状にくい込んだ状態と
なり、圧縮合剤２７ｂの段層部分での分離が有効
確実に防止される。

所定量の圧縮合剤２７ｂが充填されたホルダ７
は充填装置２に受渡され、その圧縮合剤２７ｂが
そのまま陰極亜鉛缶１３に挿入充填される。

以上説明したように本考案によれば、定圧圧縮
手段３５で上部プランジヤ３７に合剤圧縮方向へ
の付勢力を付与しながら該プランジヤ３７を繰り
返し昇降させることにより、該プランジヤ３７で
ホツパー２８内の貯留合剤２７をダイス３０を介
してホルダ７内にこれの下部内奥側から順次的に
圧縮充填して行くので、ホルダ７内で成形合剤の
全体を最終密度にまでつき固めることができ、か
つその密度分布も全体にわたつて均一にすること
ができる。

しかも、この均一密度の成形体は上端をダイス
３０内に一部入り込ませたやや長い目に形成し、
その後にホルダ７を側方移動させてダイス３０の
下端面で所定寸法にスリ切り処理するようにした
ので、ホルダ７内の成形合剤の重量精度も極めて
高いものにできる利点を有する。このように計量
を圧縮処理工程の後に行なうために、ホルダ７へ
の充填量精度を特に上げる必要はなくなる。従つ
て、高速連続運転も容易となり、高精度および高
能率な陽極合剤成形装置を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る装置の具体例を示してお
り、第１図は全体正面図、第２図は全体平面図、
第３図は成形装置部分の一部縦断側面図、第４図
ａ〜ｊは圧縮成形行程図である。 １……合剤成形装置、２……成形合剤充填装
置、７……ホルダ、１３……陰極亜鉛缶、２２…
…ドラム、２７……陽極合剤、２７ｂ……圧縮合
剤、２８……ホツパー、３０……ダイス、３５…
…エアーシリンダ、３７……上部プランジヤ、４
６……ホルダ支持部材、４８……下部プランジ
ヤ、７１……プツシヤー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 底面に合剤押出し用ダイス３０を設けたホツ
   パー２８と、 ダイス３０の直下に供給されてくる合剤成形
   用の筒状ホルダ７を押上げてダイス３０の下端
   面に押付け固定する昇降自在なホルダ支持部材
   ４６と、 上端開口がダイス下端面に押付け固定された
   ホルダ７の下端開口を閉塞する昇降自在な下部
   プランジヤ４８と、 ホツパー２８の上方から下降してホツパー２
   ８内の貯留合剤２７の一部をダイス３０を通し
   てホルダ７内に圧入する上部プランジヤ３７
   と、 この上部プランジヤ３７を最初はダイス３０
   を通してホルダ７内にまで深く突入させるとと
   もに、順次下降限度を上方に移動させつつ上部
   プランジヤ３７を数回に亘つて昇降させ、最終
   回には上部プランジヤ３７をダイス３０の上下
   中間位置に下降させるプランジヤ繰り返し昇降
   手段と、 上部プランジヤ３７に合剤圧縮方向への付勢
   力を付与する定圧圧縮手段３５と、 合剤圧入後のホルダ７をダイス３０の下端面
   とホルダ支持部材４６の上端面との間に挟持し
   たままで側方に押圧移動させるプツシヤー７１
   とを備えている電池用陽極合剤の成形装置。 (2) 定圧圧縮手段３５がエヤーシリンダで構成さ
   れている実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   成形装置。