JPH0243595Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば原子炉用の燃料ペレツトの如
き粉末冶金材料の成形を行なう粉末成形機に関す
る。

（従来の技術） 一般に、上記燃料ペレツトの如き粉末冶金材料
の成形に際しては、ダイス内に供給された粉末を
上下両パンチによつて圧縮成形することが行なわ
れている。

第４図は、上述の如き圧縮成形を行なうための
粉末成形機とくにロータリ型の粉末成形機の縦断
面図であり、フレーム１およびそのフレーム１の
上方に設けられたスタンドフレーム２間には竪シ
ヤフトが立設されている。上記フレーム１の上面
には上記竪シヤフト３と同心状に竪シヤフト軸受
４が固設されており、さらにその竪シヤフト軸受
４の上方には、回転盤５が上記竪シヤフト３に対
して回転自在に装着されている。

上記回転盤５にはその外周部に、上部フランジ
状部５ａ、中央フランジ状部５ｂおよび下部フラ
ンジ状部５ｃが一体に形成されており、中央フラ
ンジ状部５ｂには第５図に示すように周方向に多
数個のダイス６が設けられている。また上部フラ
ンジ状部５ａには、上記各ダイス６と同一軸線上
にそれぞれ上パンチ７ａを保持する上パンチホル
ダー７が上下動可能に配設されており、下部フラ
ンジ状部５ｃにも各ダイス６と同一軸線上にそれ
ぞれ下パンチ８ａを保持する下パンチホルダー８
が上下動可能に配設され、さらに上記下部フラン
ジ状部５ｃの外周に形成された歯車９に、適宜駆
動機構によつて駆動される駆動歯車１０が噛合せ
しめられている。

一方、上記下パンチホルダー８には、回転盤５
から下方に突出している部分に外側に案内ローラ
１１が装置されており、その案内ローラ１１が前
記フレーム１上に周方向所定範囲にわたつて配設
された案内溝１２に係合されている。また、上パ
ンチホルダー７の前記回転盤５から上方に突出し
ている部分の両側にも案内ローラ１３が装着さ
れ、上記回転盤５より上方位置において周方向所
定範囲にわたつて配設された案内溝１４に係合さ
れている。

また、上記上パンチ７ａおよび下パンチ８ａを
ダイス６内に上下からそれぞれ挿入し、ダイス６
内に供給された粉末原料を圧縮成形する加圧行程
部においては、上パンチホルダー７の頂端および
下パンチホルダー８の下端にそれぞれ当接し、両
パンチに加圧力を加える加圧ローラ１５および１
６がそれぞれ配設されている。なお、第４図中符
号１７は粉末フイーダである。

しかして、粉末の圧縮成形に際しては、駆動歯
車１０を介して回転盤５が回転せしめられ、それ
とともに所定位置に来たダイス６内に粉末フイー
ダ１７から粉末が供給される。そこで、上記回転
盤５の回転に応じて、案内溝１２および案内ロー
ラ１１を介して下パンチ８ａが所定の充填深さに
なるよう上動せしめられ、余分の粉末が除去され
た後、上パンチ７ａが次第に下降せしめられ、ダ
イス６内の粉末が上下両パンチ７ａ，８ｂ間に挟
持状態となる。このようにしてダイス６内の粉末
を挟持状態としている上下両パンチ７ａ，８ａが
加圧ローラ１５，１６間に侵入すると、その加圧
ローラ１５，１６によつて上下両パンチ７ａ，８
ａが互いに接近する方向に押圧され、粉末の圧縮
成形が行なわれる。

このようにして加圧行程が終了すると、成形品
を上下両パンチ７ａ，８ａによつて挟持した状態
で上下両パンチが上動せしめられ、下パンチ８ａ
の上面がダイス６の上面（ダイテーブル）と同一
面となつた時点で、上パンチ７ａがさらに上方に
移動せしめられ、その後成形品の払出しが行なわ
れる。以後同様にして、各ダイス６内で順次粉末
の圧縮成形が行なわれる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、一般に粉末成形時はダイスの中で１
〜4ton／cm²のオーダの圧力が成形品に加わつてお
り、成形品をダイスから取り出すと約１〜1.5％
程度膨脹する。したがつて、成形終了後押出し行
程に入る時に急速に解圧すると成形品にクラツク
等が発生することがある等の問題がある。

本考案はこのような点に鑑み、ロータリ型の粉
末成形機において、成形品を上下両パンチで挟持
しながら押出すときに成形品の端面角にクラツク
が発生することを防止し得るようにした粉末成形
機を得ることを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上下両パンチによる加圧力によつて
粉末を加圧成形するロータリ型の粉末成形機にお
いて、成形品をダイス内から上下両パンチで挟持
しながら押出す押出し行程中に、上記成形品に所
定圧力を維持させるため、上下両パンチの少なく
とも一方のパンチに加圧力を加えるカム機構を設
けるとともに、そのカム機構のカム体を回転盤の
回転方向に互いに分割された複数のカムによつて
構成せしめ、各カムの加圧用シリンダの加圧力が
順次小さくなるようにしたことを特徴とする。

（作用） 粉末の成形が終了し、押出し行程開始直後には
上下両パンチによる加圧力が大きく、上パンチが
上昇するにつれて上記加圧力が次第に小さくな
り、ダイテーブルから取り出されるときには適当
な小さな圧力に変わる。したがつて、成形品に加
わつていた圧力が押出し行程中に急に解圧される
ことがなく、また加圧力のかけすぎによる成形品
の端面等にクラツクが発生するようなことがな
い。

（実施例） 以下、第１図乃至第３図を参照して本考案の一
実施例について説明する。なお、図中第４図と同
一部分については同一符号を付しその詳細な説明
は省略する。

第１図は粉末成形機の各成形行程を示す展開図
であつて、上パンチ７ａおよび下パンチ８ａがそ
の移動方向に沿つて設けられた案内溝１４，１２
の如き案内２０，２１に案内されて上下動し、加
圧ローラ１５，１６によつて粉末の加圧成形が行
なわれる加圧行程Ａに引き続いて、成形品押出し
行程Ｂ、成形品払い出し行程Ｃ、粉末充填行程
Ｄ、重量調整行程Ｅ、および加圧準備行程Ｆが順
次繰返される。

ところで、案内ローラ１５，１６による粉末の
加圧行程Ａの終了直前位置から成形品押出し行程
Ｂ終了までの範囲Ｇにわたつては、上パンチホル
ダー７に設けられた案内ローラ１３に上方から係
合し、上記上パンチホルダー７を介して上パンチ
７ａにホールドダウン圧力を加える上部カム体２
２が設けられており、一方、加圧行程Ａの終了直
前位置から成形品押出し行程Ｂ間Ｈにおいては、
下パンチホルダー８の案内ローラ１１に下方から
係合し、下パンチ８ａにホールドアツプ圧力を加
える下部カム体２３が設けられている。

上記上部カム体２２は、両パンチ等を保持する
回転盤５の回動方向に、５つのカム２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに分割されており、
各カム２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ
にそれぞれ圧力シリンダ２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ，２４ｄ，２４ｅのピストンが連結されてい
る。一方、下部カム体２３は上記回転盤５の回動
方向に３つのカム２３ａ，２３ｂ，２３ｃに分割
されており、各カム２３ａ，２３ｂ，２３ｃにそ
れぞれ圧力シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃのピ
ストンが連結されている。

ここで、上記各圧力シリンダ２４ａ〜２４ｅ、
２５ａ〜２５ｃは、それぞれの加圧力を変えるこ
とができるようになつている。すなわち、圧力シ
リンダ２４ａ，２４ｂには、第３図に示すよう
に、減圧弁２６を介して同一圧の圧力空気が供給
され、圧力シリンダ２４ｃ，２４ｄ，２４ｅには
それぞれ減圧弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃを介して
順次圧力が小さくされた圧力空気が供給され、カ
ム２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを介
して対応する上パンチ７ａにまず所定圧のホール
ドダウン圧が加わり、その後そのホールドダウン
圧が順次小さくなるようにしてある。また、圧力
シリンダ２５ａ，２５ｂ，２５ｃにもそれぞれ減
圧弁２８ａ，２８ｂ，２８ｃを介して順次圧力が
小さくされた圧力空気が供給され、カム２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを介して対応する下パンチ８ａに
加わるホールドアツプ圧が順次小さくなるように
してある。

しかして、圧縮行程を終了した上パンチ７ａお
よび下パンチ８ａが成形品押出し行程に移ろうと
すると、その圧縮行程の終了直前から、両パンチ
のパンチホルダーに設けられた案内ローラ１３，
１１がそれぞれカム２２ａ，２３ａに当接し、そ
のカム２２ａ，２３ａを介して上下両パンチ７
ａ，８ａに互いに接近する方向の力が加えられ、
成形品Ｓには所定圧が上下から加わる。そこで、
両パンチ７ａ，８ａが次第に回動すると、カム２
２ｃ，２２ｄ，２２ｅおよびカム２３ｂ，２３ｃ
に圧力を加える圧力シリンダ２４ｃ，２５ｄ，２
４ｅおよび２５ｂ，２５ｃに供給される空気圧が
次第に小さくなつているので、下パンチホルダー
８に設けられている案内ローラ１１が、次第にそ
のホールドアツプ力が弱まりながら案内２１に乗
り移るとともに、上パンチホルダー７を介して成
形品Ｓに上方から加わる圧力も次第に小さくな
る。

したがつて、成形品の押出し行程開始直後は、
少し高い圧力が上下パンチに加わり、成形品が上
下両パンチに挟持された状態で押出し機構に乗り
上昇して行く行程で、段階的に解圧される。その
ため、押出し行程中に成形品の解圧が急激に行な
われることがなく、成形品にクラツクが発生する
ようなことが防止される。

なお、上記実施例においては、上部カムおよび
下部カムをともに順次その加圧力が小さくなるよ
うにしたものを示したが、上部カムのみ、或は下
部カムのみを順次その加圧力が小さくなるように
してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案においては成形品
の押出し行程中に上下両パンチの少なくとも一方
のパンチに加圧力を加えるカム機構を設けるとと
もに、そのカム機構のカム体を回転盤の回動方向
に互いに分割された複数のカムによつて構成せし
め、各カムの加圧用シリンダの圧力が順次小さく
なるようにしたので、成形品の加圧形成後その成
形品に加わつている圧力が急激に解圧されること
がなく、次第にその加圧力が小さくなるので、押
出し行程中に成形品のクラツク等が生じるような
ことが確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の粉末成形機の成形行程の展開
図、第２図はカム機構部の概略構成を示す図、第
３図は各圧力シリンダの圧力制御装置の一例を示
す図、第４図は粉末成形機の概略構成を示す縦断
面図、第５図はダイプレート部の平面図である。 ７……上パンチホルダー、７ａ……上パンチ、
８……下パンチホルダー、８ａ……下パンチ、１
１，１３……案内ローラ、２２……上部カム体、
２３……下部カム体、２２ａ〜２２ｅ……カム、
２３ａ〜２３ｃ……カム、２４ａ〜２４ｅ……圧
力シリンダ、２５ａ〜２５ｃ……圧力シリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下両パンチによる加圧力によつて粉末を加圧
   成形するロータリ型の粉末成形機において、成形
   品をダイス内から上下両パンチで挟持しながら押
   出す押出し行程中に、上記成形品に所定加圧力を
   維持させるため、上下両パンチの少なくとも一方
   のパンチに加圧力を加えるカム機構を設けるとと
   もに、そのカム機構のカム体を回転盤の回転方向
   に互いに分割された複数のカムによつて構成せし
   め、各カムの加圧用シリンダの加圧力が順次小さ
   くなるようにしたことを特徴とする、粉末成形
   機。