JPH0444903A - 粉末充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明はタッピング動作によって型内部の粉末に衝撃を
与えて充填する粉末充填装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

例えば金属粉末やセラミックス粉末を成形型に充填し、
冷間静水圧プレスで圧縮成形した後、その成形体を焼結
して金属やセラミックス焼結製品を得る場合、設計通り
の所定の形状を確保するため、型内部の粉末密度を十分
に高くかつ均一にする必要がある。この目的で、粉末を
入れた型をカムを利用してタッピングさせ、連続的に昇
降運動を与えることにより充填密度を高めるようにした
粉末充填装置が従来から用いられてきた。しかし、カム
の動きでは型の昇腎速度や上昇ストロークを自由に調整
することは困難である。そのため、型の寸法、形状およ
び充填すべき粉末の種類により充填後の密度にバラツキ
を生じたり、焼結体に亀裂が入って製品品質を損なうこ
とがあった。

これに対して、特開平１−２１５４９８号公報には、回
転装置の回転を上下方向の直線運動に変換して昇降体を
上下駆動せしめ、この昇降体で粉末を入れた型を押し上
げてから自由落下させ、型が受は台に衝突する衝撃荷重
で必要な充填密度を得られるようにした粉末充填装置が
開示されている。このものは、回転装置とラックとビニ
オンからなる直線運動変換装置との間に配設したクラッ
チの接続時間を調節することでタンピングのストローク
を調節できるようにしてあり、これにより型の形状１寸
法に見合った強さのタッピングを与えて粉末を適切な充
填密度で充填することが可能とされている。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、回転装置と直線運動変換装置との間にク
ラッチを配設した上記従来の粉末充填装置にあっては、
型は型ガイドに配置されていて、型ガイドとの間に少し
の摩擦抵抗があるようにされており、型の落下の時間を
この摩擦抵抗分だけ昇降体の自重落下より遅らせている
。そのために、型の落下速度が前記摩擦抵抗分だけ遅く
なって充填密度が低下するという問題点があった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目して、なされ
たものであり、その目的とするところは、型の自然落下
の時間をわざわざ遅らせずに自由落下させる粉末充填装
置を提供して上記従来の問題点を解決することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の粉末充填装置は、挿脱自在に挿入された型容器
の外側面を僅かのすきまを隔てて囲み型容器の上下移動
を案内する案内部を備えて型容器を保持する保持台と、
粉末を入れてその保持台に保持された型容器を上方に押
すピストンと、そのピストンを予め設定した設定速度と
設定ストロークで昇降駆動する速度可変でかつストロー
ク可変な流体圧シリンダとを備えて構成されている。

〔作用〕

保持台の案内部に挿入した型容器に粉末を入れて流体圧
シリンダを上昇作動させると、ピストンが上昇駆動され
て型容器を上方に突き上げる。次に流体圧シリンダを急
速に下降作動させてピストンを強制的に急下降させると
、支えを失った型容器が案内部内を落下してその底部が
保持台面に衝突する。この時、案内部と型容器との間に
はすきまが設けられているため摩擦抵抗で落下速度が遅
くなることはなく、型容器は急速に自由落下する。

したがって型容器の衝突による衝撃力は大きく、容器内
の粉末の充填が促進される。流体圧シリンダの上下動の
繰り返しで、十分な充填密度が確保できる。また、流体
圧シリンダの上下動の速度とストロークを調整すること
により、型容器の形状寸法に応じて常に最適の充填密度
で効率よく充填することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は、本発明の一実施例の一部を断面で示した正面図で
、円筒形の型容器ｌを保持するための円筒状の案内部２
を円周等分に複数（図では二つだけ表している）配設し
たターンテーブル方式の保持台３が、枠台４に軸木平ロ
ーラ５および軸垂直ローラ６を介して水平回転可能に支
承されている。この保持台３には、各案内部２の中心に
対応する位置（複数）に、保持台３を上下に貫通するピ
ストン挿通孔７が形成されている。各ピストン挿通孔７
には円板８に立設したピストン９がそれぞれに挿入して
あり、円板８はその下面の中心部に設けた継手１０を介
して往復動式のエアシリンダ１１に連結している。継手
１０はベアリング１２を内蔵しており、したかって円板
８は水平回転可能にシリンダロンｆ”　１１　ａに支持
される。

エアシリンダ１１は枠台４に固定しである。

エアシリンダ１１のヘソＦ側ポート１３Ａ及びロッド側
ボー）１３Ｂと圧力供給源１４とは、スプリングリター
ン式の電磁切換弁１５を介して接続してあり、電磁切換
弁１５の入力ポートの入口にはシリンダロッドｌｌａの
ストローク速度設定手段としての可変絞り弁１６が配設
しである。この可変絞り弁工６の開度を調節することに
より、型容器１の寸法、形状および充填すべき粉末の種
類等に応してピストン９の昇降速度を任意に設定する。

また、電磁切換弁１５は図外の制御装置により、電磁弁
のオン、オフ動作の切り換え時間と切り換え回数等を型
容器１の寸法、形状および充填すべき粉末の種類に応じ
て予め設定した値で自動的に作動させるようになってい
る。また、エアシリンダ１１のロッドｌｌａのストロー
クを、型容器ｌの寸法、形状および充填すべき粉末の種
類に応じて調節するため、枠台４にリミットスイッチＬ
ｌを上下の位置調節自在に配設し、円ｖｉ８との当接間
隔ｉひいてはエアシリンダ１１のストロークを調節でき
るようにしである。

枠台４には、更にブレーキ付ギャードモータ２０を配設
して、その出力軸２０ａに小径の平歯車２１を取付け、
保持台３の側面に設けた大径の歯車２２と噛み合わせて
いる。また、保持台３の下面には各案内部２に対応する
位置にストライカ−２３を配すると共に、このストライ
カ−２３を感知する近接スイッチ２４を枠台４に固定し
である。

第２図は、保持台３の案内部２の詳細を示す縦断面図で
あり、案内部２は型容器１の形状２寸法（例えば細く長
いか太く短いか等）に合わせて交換可能である。案内部
２の内部のスペースは型容器１が挿脱自在に挿入できる
大きさであり、型容器ｌの外径面１ａと案内部２の内径
面２ｂとの間に僅かのすきまＣができる大きさであって
、型容器１の底面は保持台３の上面３ａに当接して支持
される。型容器１の内面にはゴム型２６が収納してあり
、これに粉末２７が充填される。

次に作用を述べる。

粉末充填装置の複数の案内部２には、予め空の型容器１
を挿入しておく。先ずＮｏ、　１の型容器１に、隣接配
置されている図示しない粉末計量装置から所定量の粉末
２７を入れる。次にモータ２０を起動する。歯車２１．
２２の噛み合いを介して保持台３が枠台４上で回転し始
める。ピストン９４円板８も継手１０のベアリング１２
を介して滑らかに同期回転する。所定角度回転して近接
スイッチ２４が最も近づいたストライカ−２３を感知す
る。

近接スイッチ２４から発信された信号を受けて制御装置
が作動しモータ２０を停止させる。こうして定位置に移
動させたＮｏ、２の型容器１に、阻１の場合と同様に粉
末計量装置から粉末２７を入れる。

上記動作の繰り返しで全ての型容器１内に粉末２７を入
れ終わったら、制御装置からの指令で電磁切換弁１５に
通電し、ポートを切り換えて圧力供給ｆＩＸ１４からエ
アシリンダ１１のヘッド側ポート１３Ａに圧力エアを供
給する。これによりシリンダロンドｌｌａが進出し、ピ
ストン９が型容器ｌの底面に当たって型容器１を突き上
げる。ピストン９と共に円板８が予め設定しである間隔
ｌたけ上昇すると、リミットスイッチＬｌに当たりスイ
ンチオンになる。その信号で電磁切換弁１５への通電が
自動的に切れてポートが瞬間に切り換わり、エアシリン
ダ１１のロンド側ボー）１３Ｂに圧力エアが供給される
と同時に、ヘッド側ポート１３Ａが開放される。そのた
め、シリンダロンド１１ａ１　円板８．ピストン９が急
速に下降する。この時のピストン９等の下降速度は、可
変絞り弁１６の開度で予め任意に調節できるのであって
、型容器１が案内部２内を自由落下する速さより速くピ
ストン９が下降するように設定する。

型容器１と案内部２との間にはすきまＣがあり、したが
ってピストン９の支えを失った型容器１は摩擦抵抗で減
速されることなく自由落下し、保持台３の上面３ａに衝
突する。その衝撃で型容器１内の粉末２７の充填密度が
ｗｌ、密になる。

エアシリンダ１１のシリンダ口・ンドｌｌａが下降限度
に到ると直ちに電磁切換弁１５が再び通電され、電磁弁
ポートが切り換えられてシ１１ンダロッドｌｌａが上昇
し、ピストン９が型容器ｌを突き上げる。こうしてピス
トン９の迅速な上下運動が、図外の制御装置に予め設定
した電磁切換弁１５の切換回数に達するまで続けられて
、型容器Ｉのゴム型２６内へ、粉末２７が所定の充填密
度で緻密に充填される。かくしてこの実施例によれば、
保持台３に保持されている複数の型容器ｌのゴム型２６
に対して同時に充填を行うことができる。

上記のゴム型２６に充填した粉末２７を加圧成形して得
られた成形体を焼結すれば、密度が均一で緻密な焼結体
を容易の製造することができる。

なお、上記実施例では、流体圧シリンダとしてエアシリ
ンダを用いた場合を説明したが、油圧シリンダでもよい
。

また、保持台は複数個の型容器を取付だターンテーブル
式とは限らない。

また、充填される粉末の種類を問わず、粉末冶金以外の
用途にも広く適用可能である。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、型容器とこれを
案内する案内部との間に僅かのすきまを設け、粉末を入
れて保持台に保持された型容器を上方に押すピストンを
、予め設定した設定速度と設定ストロークで昇鋒駆動す
る速度可変でかつストローク可変な流体圧シリンダで駆
動させるようにした。そのため、型容器は案内部内を摩
擦抵抗で速度を遅らせることなく自由落下することが可
能となり、充填効率が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部を切り欠いた正面、第
２図は第１図の要部の拡大縦断面図である。 図中、１は型容器、２は案内部、３は保持台、９はピス
トン、１１は流体圧シリンダ、１５は電磁切換弁、１６
は可変絞り弁、Ｌｌはストローク設定用リミットスイッ
チである。 ｈ！ｒ 帰 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）挿脱自在に挿入された型容器の外側面を僅かのす
   きまを隔てて囲み型容器の上下移動を案内する案内部を
   備えて型容器を保持する保持台と、粉末を入れてその保
   持台に保持された型容器を上方に押すピストンと、その
   ピストンを予め設定した設定速度と設定ストロークで昇
   降駆動する速度可変でかつストローク可変な流体圧シリ
   ンダとを備えたことを特徴とする粉末充填装置。