JPH11245092A - 粉末成形プレスにおける給粉装置のフィーダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉末成形プレスの稼動に際し、プレスの効率
を高めるべく給粉装置の作動を高速化すると、フィーダ
ーに覆われたダイキャビティ内で空気の閉じ込めが生
じ、均一な粉末充填ができなくなる。 【解決手段】 開口面が下向きでダイプレート３０に接
する横樋２１と、この横樋から立ち上がってフィーダー
１０の天井を貫通する縦筒２２とから構成される排気手
段をフィーダー内に設け、ダイ１０がフィーダーで覆わ
れた状態でもその中の空気を排気手段を介して大気に連
通させ、流れ込む粉末とダイ内の空気との確実迅速な置
換を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は主として粉末冶
金，セラミックスなどの分野で用いられる粉末成形プレ
スにおける給粉装置、特にそのフィーダーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】粉末成形プレスは一般に、ダイプレート
３０に取り付けられたダイ４０およびこのダイに嵌合す
る下パンチ５０が形成するダイキャビティ内に、給粉装
置から原料粉を充填し、ダイ内の粉末を上・下のパンチ
間に圧縮成形するものであり、給粉装置は通常、図５に
例示するように高架されて原料粉を貯えるホッパー６０
と底のない箱状のフィーダー１０とをフレキシブルホー
ス６１で連結した構成になっている。このフィーダー
は、先ずその待機位置からダイに向かって（図では左方
に）前進し、ダイ４０の上に至って原料粉を流し込み、
次いでダイ内に堆積した粉末の上面をフィーダーの下縁
で平らに擦り切りつつ待機位置まで後退して充填の１サ
イクルを終了する訳である。図の１１は、油圧シリンダ
ーなどの駆動装置（図示せず）に連結してフィーダーを
進退させる駆動ロッドである。

【０００３】フィーダーからダイ内に粉末を充填する
際、一般に用いられるのは落とし込み法で、図６の
（イ）が示すように、予め所定の充填深さまで下パンチ
５０を下降させて（またはダイ４０を上昇させて）ダイ
キャビティを形成しておき、その上にフィーダーを移動
させて粉末の自由落下によって充填する。この場合、粉
末の落下を容易にするために、ダイの上でフィーダーを
前後に数回振動させることが多い。

【０００４】他の方法はダイキャビティが狭いか、また
は深く、流し込みでは充填が十分でない場合に用いられ
る吸い込み充填法で、図６の（ロ）が示すように予めフ
ィーダーをダイの上に移動させておき、次に所定の充填
深さまで下パンチ５０を下降（またはダイ４０を上昇）
させて、ダイキャビティを形成しつつフィーダーから粉
末を吸い込んで充填する。何れの場合でも粉末の充填量
（即ち製品の重量）はダイキャビティの容積によって間
接的に定まるので、粉末の見掛け密度や流動度が重要な
因子となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】原料粉は、ホッパーか
らダイまで空気と共に流れ、ダイキャビティ内の空気を
追い出しつつ流れ込んで充填する訳であるが、充填され
た粉末内部に空気の閉じ込めがあると、均一な充填がで
きなくなる。この対策にはフレキシブルホースの中間に
分岐管を設けて空気抜きを図る手段（実公昭58−8743）
とかフィーダーの天井に排気管を設ける手段などがあ
り、一応の効果を上げている。

【０００６】しかし成形効率を高めるためにプレスの作
動を，従ってフィーダーの前進速度を速めた場合は、ダ
イがフィーダーによって瞬時に覆われるのでキャビティ
内の空気と粉末の円滑迅速な置換が妨げられ、充填が却
って遅くなったり、不均一になったりする。これを防ぐ
にはキャビティ内の排気を図る必要があるが、前記の手
段は、この様な場合には殆ど効果がない。なお粉末が金
型内でブリッジングを起こすような場合、初めは所定の
充填深さより若干深くして余分に充填した後、下パンチ
を所定の位置まで復帰させて余分の粉末をフィーダーに
戻す充填方法がある。しかし、プレスの機構や操作が複
雑になるので、一般的な方法ではない。この発明の目的
は、フィーダーの改良によってこの様な場合にも円滑均
一な充填を可能にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明ではフィーダー
の下面（ダイの上端面）まで届いてフィーダーの外の大
気に連通する排気手段を設けることにより、ダイがフィ
ーダーで覆われた状態でもキャビティ内の排気を可能に
して前述の問題を解決したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施例１） この発明の実施態
様を図１に示す。前記の排気手段２０は開口面が下向き
でダイプレート３０に接する横樋２１と、この横樋から
立ち上がってフィーダー１０の天井を貫通する縦筒２２
とから構成される。縦筒２２の接続は横樋２１の中央部
に１本でもよいが、両側その他、場所と本数は適宜に選
択することができる。横樋２１の向き（長手方向）は、
通常は図示の如くフィーダーの進退方向と直交（従って
フィーダーの前縁１２とは平行になる）させるが、成形
品個々の形状に最適な向きを考慮して、斜交ないし平行
に設定することもある。なお、（ロ）図は（イ）のフィ
ーダー内部をダイ４０側から見たもので、３１はダイプ
レートに取り付けられたガイドレールである。

【０００９】横樋２１の断面形状は、図１および図２の
（イ）に示した半円形（下側を開口前は円形）が普通で
あるが、これに限らず、（ロ）の角形，（ハ）の菱形そ
の他適宜のものを用いることができる。菱形のものは充
填に際して粉末が流れやすいことのほか、横樋をフィー
ダーの進退方向と交差する向きに設定した場合には、フ
ィーダーが後退する際にダイ内の粉末を落ち着かせる作
用がある。横樋２１の長さはフィーダー１０の相対する
内縁（前後縁または両側縁）に接する長さでもよく、こ
の場合は通常、両縁に固定される。またフィーダーの両
内縁に届かない長さで両端を閉じたものでもよく、この
場合の横樋の支持は、縦筒をフィーダーの天井（上面）
に固定して行なわれる。

【００１０】この排気手段の機能を述べると、横樋２１
の開口面は常時ダイプレート３０に接しているので、給
粉装置を作動してフィーダー１０およびその中の粉末が
ダイキャビティを覆った瞬間にも、ダイ内の空気は横樋
２１から縦筒２２を経て、外部の大気に通じている。従
って流れ込む粉末と置換して速かに排出されるので、給
粉装置の作動を如何に高速化しても、空気の閉じ込めと
かそれに伴う不具合は生じない。

【００１１】（実施例２） 図３に、横樋２１の向きを
可変にした実施例を示す。（ロ）は（イ）のフィーダー
内部を上方から見たものである。図１の実施例との違い
は、横樋２１の長さをフィーダー１０の相対する内縁の
間隔より短く設定したこと，フィーダーの天井にボス１
３を設けて横樋の中央から立ち上がる縦筒２２を回転自
在に滑合させ、横樋を所要の向きにした状態で止ネジ１
４により固定するよう構成した点にある。

【００１２】この様に、縦筒の接続を横樋の中央部に１
本として、この縦筒をフィーダーの天井に回転および固
定可能に取り付けることにより横樋の向きを任意に変更
し、１箇のフィーダーを形状の異なる製品の成形に汎用
することが可能になる。なお上述の取り付け方は趣旨に
適う手段の一例であって、例えばボスの内周と縦筒の外
周にスプラインを設けて嵌め合わせるなど、種々の手段
が用いられる。また、フィーダー内に負圧を生じると粉
末の流れが阻害されることがあるが、その様な場合に
は、フィーダー内の天井に近い所で縦筒２２に横孔２３
を開けておくと、負圧の発生を防ぐことができる。これ
は図３の場合に限らず、図１の場合も同様である。

【００１３】（実施例３） フィーダー内でブリッジン
グを起こしたり固まっている粉末をほぐすためフィーダ
ーに前述した振動を与えても、その振動が中心部の粉末
には伝わらない場合があり、その様な場合は図４に例示
するように、伝達距離を短縮するためにフィーダー内に
仕切板１５を設けることが多い。この発明をこの様な仕
切板付きのフィーダーに適用する場合は、図示のように
横樋２１と縦筒２２を仕切板に添わせて取り付けるのが
仕切板，横樋それぞれの機能を両立させる上で好まし
い。

【００１４】また、フィーダー内が粉末で充満されない
ようにホッパーからの供給量が制御され、図４に例示す
るようにフィーダー内の上部に空間が常時保たれている
場合は、その空間とダイキャビティを連通させれば空気
の置換は可能なので、図示のように縦筒２２の長さを縮
めることもできる。なおフィーダーにはフレキシブルホ
ースの取り付け部を除き天井の無いタイプのものもある
が、この場合も同様であって、縦筒２２の長さは、その
上端がフィーダー内の粉末の上面より常に高く保たれれ
ば足りる。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によればダイ
キャビティ内の空気は粉末充填の間も始終、横樋２１お
よび縦筒２２で構成される排気手段を経て外部の大気
（またはフィーダー内の上部空間）と連通しているの
で、プレスの作動従って給粉装置の作動を高速化した場
合にも空気の閉じ込めなどの不具合は生じない。従って
欠陥のない成形体を安定して効率よく生産することがで
きるなど、この発明の実施により得られる利益は大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るフィーダーの一実施例を説明す
る図面である。

【図２】フィーダーに設ける横樋２１の断面形状の各態
様を例示する図面である。

【図３】この発明に係るフィーダーの、他の実施例を説
明する図面である。

【図４】この発明に係るフィーダーの、他の実施例を説
明する図面である。

【図５】粉末成形プレスにおける給粉装置の一般的構成
を説明する図面である。

【図６】粉末充填における落とし込み法と吸い込み法を
説明する図面である。

【符号の説明】

１０…フィーダー，１１…駆動ロッド，１２…前縁，３
０…ダイプレート，４０…ダイ，５０…下パンチ，６０
…ホッパー，６１…フレキシブルホース，２０…排気手
段，２１…横樋，２２…縦筒，２３…横孔，１３…ボ
ス，１４…止ネジ，１５…仕切板。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末成形プレスのダイプレート上を進退
   する底のない箱状のフィーダーにおいて、フィーダー内
   に該フィーダーの下面（ダイの上端面）から大気に連通
   する排気手段を設けたことを特徴とする給粉装置のフィ
   ーダー。
2. 【請求項２】 排気手段が、開口面が下向きでダイプレ
   ート３０に接する横樋２１と、この横樋から立ち上がり
   フィーダー外の大気中に連通する縦筒２２とから構成さ
   れる請求項１に記載のフィーダー。
3. 【請求項３】 排気手段が、開口面が下向きでダイプレ
   ート３０に接する横樋２１と、この横樋から立ち上がり
   フィーダー内の上部空間に連通する縦筒２２とから構成
   される請求項１に記載のフィーダー。
4. 【請求項４】 横樋２１の長さがフィーダーの相対する
   内縁間隔より短く、この横樋の中央部から立ち上がる縦
   筒２２がフィーダーの天井に回転および固定可能に取り
   付けられた、請求項２に記載のフィーダー。