JPS6047321B2 - 粉末材料の流入量を調整節する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属の粉末材料から帯材を製造する装置に
係り、特に金属粉末材料を帯材または板材の形状（以下
単に帯材と云う）に締固める装置に関する。

更に、本発明は、これに限定するものではないが、金属
の粉末を帯材にロールによる締固め装置に関する。本分
に使用される「金属を含む材料」とは、金属、金属を含
有し金属を産出する材料を対象としている。 従来の締
固めを行う装置（ミル）は、その回転）軸心を略々水平
な平面内に離間させてその間にロール間隙を設げる様取
付けられた１対のロールを有し、放出口をこのミルのロ
ール間隙上に位置する様取付けられた供給ホッパから粉
末金属例えば金属粉を装入する。

ロール間隙にこの粉材を集中させるためには、各ロール
の端部間の空隙を封止する必要がある。この様な空隙を
封止するためには、ロール間隙の上方の地点からその奥
底部に対してロールの相対する各端面と摩擦作用的に係
合する無端ベルトの使用がこれ迄に提起されている。

このベルトは前記ホッパの端壁部に形成された開口に延
在し、隣接位置に取付けられた帯材は、ホッパ内の粉材
と接触するベルトの表面面積を調整する様に各開口内に
定置されるものである。ロール間隙の端部を封止するた
めの他の発明は、その端部で重合するフランジを設けた
ロールと、前記ロール間隙の範囲内でロールの対向する
端面とその周部が係合する様に回転自在なディスクとを
使用する事である。この様な発明は、全てミルの圧延速
度が増加すると、前記ベルト、フランジ又は回転ディス
クがロール間隙の端部区域内に流入する粉材の量を過度
に増加させる傾向を有すると云う欠点を有する。

その結果、粉材力珀−ル間隙に流入する速度はロール間
隙の長手方向にわたり均等ではなくなり、このため厚さ
および密度が不均等な帯材が製造される。極端な場合に
は、ロール間隙の終端部区域への粉材の流入が増加して
局部的に発生する高い圧力のためロールの故障が生じ得
る。ホッパ内の粉材と接触するベルトの表面面積を調節
するための前述の調整自在な帯材の存在は、粉材に露呈
されるベルトの表面面積が比較的小さくても、前記端部
区域間のロール間隙に重力により流下する速度よりも非
常に大きな速度て粉材をロール間隙の端部区域内に装入
するため、このロール間隙の端部区域への粉材の流量が
大きくなるこ問題を極く部分的に解決するに過ぎない。

その結果、締固めミルから出て来る帯材の縁部は密度が
大きくなり、このため帯材の全幅にわたり所望の一定の
密度および厚さを得るためにはトリミング作業が必要と
なる。 ４そこで本発明の目
的は、ロール間隙の端部区域内に流入する粉末材の量が
過度に増加する傾向を防止し、幅方向の厚さおよび密度
が均一な帯材を製造できるようにした、粉末材料の流入
量を調節する装置を提供することにある。本発明によれ
ば、金属を含む粉末材料を帯材に締固める装置が提供さ
れ、その構成は、略々水平な平面内にその回転軸心を離
間させてその間にロール間隙を形成する様取付けられた
１対の締固め用ロールと、各ロールの端面と係合する様
ロール間隙の各端部１本宛配置されて前記ロール間隙の
端部を閉塞する走行可能な無端ベルトと、粉末材料を前
記ロール間隙に装入するためその放出口を）ロール間隙
の上方でその略々全長にわたつて延在する様配置した供
給ホッパと、前記ホッパの各側壁部の背部又は前部に１
つの宛配置されたしや閉板と、前記のしや閉板とホッパ
の側壁部内で相対的に運動して、これにより各しや閉板
の下方縁部・の少くともその一部がホッパの各側壁部の
下方縁部の下方に突出してホッパの放出口の長手方向に
延在する境界部を形成出来る様にする装置と、ロール間
隙の端部区域への粉末材料の流入を制限して無端ベルト
によりこの粉末材料が前記端部区域”に引込まれないよ
うにする傾向に対応してこれにより粉末材料力珀−ル間
隙の全長にわたり略々均等に流入する速度を維持する装
置とからなり、特にホッパ内で粉末の材料と接触する各
無端ベルトの表面面積は、摩擦の大きな表面を設けた調
節自在に取付けられたシャッタにより変更できる。

さらに又各々調整自在に取付けられたシャッタはロール
間隙の一端区域の直上の空隙内に突出する表面を有し、
前記端部区域に対する粉末材料の流入を制限する。好ま
しい一実施態様においては、ホッパの側壁部としや閉板
の下方縁部は、これ等が共に、その端部が下方に突出し
てロール間隙の端部区域に対する粉末材料の流入を制限
する長手方向に延在する放出口の境界部を形成する様な
形態を有する。

各しや閉板の下方縁部は、その中間点の付近で対称形状
を有して下方に突出する端部を形成して良く、ホッパの
側壁部の下方縁部は共通の略々水平な平面内に位置する
事も出来、又その反対ても良い。ホッパの側壁部は、ロ
ールの円筒部と係合する可撓性のある延長部を設けても
よい。しや閉板は、ホッパの側壁部の背後に摺動自在に
取付けられる事が望ましい。

ホッパをロール間隙に対して昇降させるための装置を別
に設けてもよい。本発明の一実施態様においては、各し
や閉板は、その各側壁部の幅と略々等しい幅の平坦な板
からなつている。

又別の実施態様においては、各しや閉板は、その端部で
隣接する側壁部の下縁部の下方に突出する様運動可能な
１対の下方に延在．する帯部を有する。別の構成におい
ては、ロール間隙の端部区域の上方に位置するホッパの
各側壁部および（又は）しや閉板の表面は、ロール間隙
の端部区域に対する粉末材料の流入を制限するため粗面
仕上げとされ、即ち摩擦の大きな材料で被覆されている
。

ホッパ内の粉末材料の流動性状は、固体（例えば、グラ
ファイト入液体（例えば、油又は水）又はガス状の助剤
を適当に添加する事により、ホッパの全長方向にわたり
異なる様に変更出来る。更に別の態様においては、本発
明は金属粉材を帯材形態に締固めるための装置を提供し
、その構成は、締固めミルと、前記ミルのロール間隙の
各端部において、１本宛前記ミルのロールの端面と摩擦
作用的に係合関係に配置された運動可能な無端ベルトと
、ミルのロール間隙の上方でその略々全長にわたり延在
する様その放出口を位置させて取付けられた粉末材の供
給用ホッパと、前記ホッパの各側壁部の背後に１つ宛位
置され、ホッパの下方縁部の下方に少くとも一部が突出
して長手方向に延在するホッパの放出口の境界部を形成
する各位置に対して運動自在なしや閉板と、ロール間隙
の端部区域に対する粉材の流入を制限して、無端ベルト
とロール間隙に流入する粉材との間の相対的運動により
粉材が前記端部区域に引込まれようとする傾向を打ち消
すための装置とからなる。前述の装置は望ましい方法で
実施する場合、粉末材料は、金属の粉材、例えば、鉄、
軟鋼又はステンレス鋼、ニッケル、銅、アルミニウム、
又は金属を含有する鉱石である。この粉材は水噴霧法に
より作る事ができる。本発明については、以下添付図面
に関して例示的に記述する。

水噴霧法により作られた金属（例えば鋼）の粉材をロー
ルにより締固める事による金属帯材の製造法に関して本
発明を説明する。

以下の記述において、同じ部分は同じ照合番号を付す。
第１図に示した締噛めミルは１対の協働する反対方向に
回転するロール１，２を有し、前記ロールはロール間隙
３を形成し、その回転軸心を略々水平な平面内に離間さ
せて取付けられる。

このロール間隙３は、周知の方法でその一方を他方に対
して移動させる事により変化させる事が出来る。ホッパ
４は、金属粉材Ｐをロール間隙３に装入するためロール
１，２の上方に取付けられている。ホッパ４は対向する
側壁５，５が有し、これらの端壁の間には、２つの内側
に傾斜した６が取付けられており、この側壁６は、ロー
ル間隙の装入部に向つて途中迄突出する可撓部のある延
長部７を支持している。ホッパ４の各側壁６の外側には
しや閉板８が設けられている。このしや閉板８とホッパ
の側壁６の可撓性の延長部７は、弾性を有する金属から
作られる事が望ましく、又これ等の側壁部がロール間隙
３の付近でロール１，２の円筒面と整合する様に特に下
端縁て彎曲している。しや閉板８と側壁部の可撓性のあ
る延長部７とは一緒にスロット９の長手方向に延在する
境界部を形成し、前記スロットを介してホッパ４内に存
在する粉材Ｐがロール間隙３内に装入される。スロット
９はロール間隙３の全長にわたつて延在する。ホッパ４
は、ロールの軸受組立体１２上方の各位置に向つて外方
に延在するフランジ１１がその・上端部に形成されてい
る。

液圧作動のジャッキ１３はフランジ１１とロールの軸受
組立体１２の対向する表面間に位置され、ホッパ４をロ
ール間隙３に対して上下方向に動かす様に作用可能であ
る。各しや閉板８は、ロールの軸受組立体１２の内側の
側面に固定されたガイド１４内の上端部において摺動自
在に取付けられている。

しや閉板８は、これに機械的に連結されたモータ（図示
せず）によりロール間隙３に向つて動かすことが出５来
る。スロット９の幅と粉材に露呈されるロールの円筒面
の大きさはこれにより変更出来、粉末材がロール間隙に
装入される速度を変更する。第２図に示す如く、ロール
間隙３の端部は、アイドルプーＪＪｌ９の周囲に掛渡さ
れロール間隙のθ付近でロール１，２の対向する端面と
摩擦作用的に係合する無端ベルト１８により閉塞されて
いる。ベルトには十分な駆動力が与えられてプーリの機
械的抵抗に打克つてベルトの速度が確実にロールの速度
と合致する様にする。各ベルト１８はその各々の下方の
プーリ１９ａによりロール間隙３の底部の上方と真下の
位置の間でロール１，２の１対の端面と接触する様に押
圧されてロール間隙の各端部を封止する。調整可能なス
キッド２０を設けて各ベルト１８とロールの各対向する
端面との間に強い接触を維持する。シャッタ２２は、端
壁５の対向面と端壁部に固定された板２３との間に形成
された溝内に取付けられ、ホッパ４内の粉材と接触する
ベルト１８の表面面積を調整するために垂直方向に運動
可能である。シャッタ２２の運動は、板２３に形成され
た適当な形状のスロットに位置されただぼ２４により行
なわれる。第３ａ図および第３ｂ図は、各しや閉板８の
下縁部およびホッパの側壁部６の可撓性のある各延長部
７に与えられた形状を示し、第３ｃ図乃至第３ｅ図は、
ミルの各始動時、低速運転および通常運転の速度におけ
るその関連する側壁部７に対する各しや閉板８の各位置
を示す。第３ａ図から分る様に、しや閉板８の下縁の両
端には下方に突出する２つの耳部２５，２５が形成され
ており、前記縁部の中央領域２６は略々直線状である。

この形状はしや閉板の下縁部の中間部付近で対称形であ
る。第３ｂ図から、延長部７の下縁はこの延長部７の側
壁部に直交する直線と一致している。別の構成において
は、しや閉板８、の下縁部はその全長にわたり、凹状に
彎曲している。ミルの始動時には、各しや閉板８は、ホ
ッパの送り用スロット９の長手方向に延在する境界部が
ホッパの側壁部の可撓性のある延長部７の下縁部５のみ
により画成される様に、その関連する側壁部６の前後に
位置される。

ミルが加速される時、ホッパ４はロール間隙への粉材の
流入量を増加する様に持上げられると同時に、各しや閉
板８はその下垂する耳部２５が部分的にその関連する側
壁部３の延長部７の下縁部と重合する様にホッパに対し
て下げられる。この突出する耳部２５，２５はロール１
，２のロール間隙の端部区域に接近する粉材をしや断し
、これによりこの端部区域内に粉末材を引込もうとする
無端ベルト１８の傾向を相殺４・し、これにより粉末材
がロール間隙の全長にわたり略々均等に流入する速度を
維持する。ミルの通常の運転速度で運転する時、しや閉
板８の耳部２５，２５は可撓性のある延長部７の下縁の
下方に完全に突出し、その結果送り用スロット９の長手
方向に延在する境界部がこの時しや閉板８の下縁部によ
り形成され、下縁から完全に突出する耳部２５，２５が
ロール間隙の端部区域内への粉材の流入を制限して無端
ベルト１８によりこの端部区域内へ粉末材が引込まれ様
とする傾向を打ち消す。この様に、始動時と通常の走行
時の速度の間の全速度において、耳部２５はロール間隙
の端部区域への粉末材の流入を制限して、ロール間隙の
）端部に粉末材の高密度の帯を生じる事なく通常速度の
達成を可能にする。従来のミルにおける如く、もしホッ
パの送り用スロット９の長手方向に延在する境界部がミ
ルの全運転速度において第３ａ図に示される側壁部の縁
部と同様な直線状の下縁部を有するしや閉板又はホッパ
の側壁部により形成されるならば、ロール間隙３の端部
区域への粉末材の装入速度は、縁部のベルト１８の作用
のためミルの速度が増加すると共に徐々に増加する。

前述の実施態様においては、しや閉板８の下縁より突出
する耳部２５はホッパの送り用スロット９の端部区域か
ら出て来る粉材に露呈されるロール表面を面積を減少し
、これにより粉材がロール間隙の端部区域に向けてロー
ルにより装入される速度を制限する。この制限作用は、
ベルトがこれ等の端部区域に隣接する粉末材に及ぼす装
入作用を相殺する。第１図乃至第３図に示されるしや閉
板８に対する別の実施態様においては、しや閉板８はミ
ルの運転中静止状態を維持し、ホッパ４はしや閉板に対
して昇降させて、前述の方法で送り用スロット９の長手
方向に延在する境界部の形態を変化させる。

いずれの場合も、しや閉板に与えられた第３ａ図に示す
形状は、ホッパの側壁部の可撓性のある延長部７の下縁
部に与える事が出来る。更に別の図示しない実施態様に
おいては、耳部２５は高い摩擦性を有する材料を用いて
表面処理され（適当な被覆又は処理による）て、ロール
間隙の端部区域への粉材の流入を攻に制限する。

この実施態様においては、耳部２５は、この様な被覆処
理又は表面処理が行われない場合と同じ程度突出する必
要はない。第４ａ図および第４ｂ図に示される実施態様
においては、各しや閉板８は１対の側方の帯部２７を有
し、この帯部は、ミルの運転中、ホッパの側壁部の可撓
性のある延長部７の下縁部下方に突出している。

帯部２７の端部と側壁部の延長部７の下縁部の端部は、
第４ａ図に示す低速のミル低速のミル運転位置および第
４ｂ図に示す通常の運転位置において円滑な変遷動作を
行う様な形状を有５する。第５図に示した構成において
は、各側壁部の延長部７（あるいは各しや閉板）は、そ
の下方の外縁部において例えは布やすりの如き摩擦の大
きな材料２８が表面に添着されている。

この摩擦の大Ｊきな材料は粉末材のロール間隙の端部区
域への流入を制限する。別の構成においては、しや閉板
の側壁の外側の下方縁部は、機械加工、ショットブラス
ト、又同様な処理により粗面仕上げを施しても良い。次
に第６ａ図および第６図において、各シャッタ２２は、
ロール間隙３の端部区域への粉材の流入を制御するため
、この端部区域の上方のロール間隙の装入区域に延在す
る彎曲する突出部２９によりロール間隙３に面するその
表面上に形成されている。

それぞれロール間隙３に対するシャッタの接近および離
反運動は、粉材がロール間隙の端部区域への流入する速
度に対してシャッタにより与えられる制限を増加および
減少する。シャッタ２９は、前述の形状のしや閉板又は
ホッパの側壁部と組合わせて使用出来る。第６ａ図から
分る様に、シャッタの基部は、しや閉板を通過し、シャ
ッタがその最下方位置にあつてロールが接触する時転動
する様な形状を有する。本発明の更に別の実施態様にお
いては、ロール間隙の端部区域に対する粉末材料の流入
の制限は、ホッパ内の材料の流動性状の適当な変更によ
り行われる。

この様に、適当な固形（例えば、グラファイト）、液状
（例えば、油又は水）、又はガス状の助剤をホッパ内の
粉末に添加してその流動特性を変化させる事が出来る。
前述の各構成においては、ホッパ、しや閉板および縁部
ベルトのシャッタの相対的な設定をミルの運転速度を変
更する間変化させて、ロール間隙への粉末材料の流入を
制御し、粉末材料がロール間隙の全幅にわたり略々均等
に流入する速度を維持する。

ある厚さと密度の帯材を製造する時、単位時間当りロー
ル間隙に装入される粉末材料の徐量は転動速度が増加す
る時増加される。しや閉板は、前述の如く、これ等の壁
部の前方の代りにその各ホッパ壁部の後方に位置出来る
。

あるいは又しや閉板は、その下部がホッパ壁部の下部の
前方に来る様にホッパ壁部に形成されたスロットの背後
から延在させても良い。ホッパ、しや閉板および縁部ベ
ルトのシャッタの相対位置は、例えば、ミルが、ロール
により締固められる帯材の特定の種類に対する予め設定
された実験的関係に基いたロール速度の瞬間的数値に関
して加速および減速される時、制御出来る。

あるいは又、これ等の相対的位置は、ロールで締固めた
帯材がミルから出て来る時その厚さと密度を測定するセ
ンサーから得る制御信号を与えて制御する事も出来る。
実施においては、一連のこの様なセンサー、即ち１個以
上の走査用センサーを用いて、帯材の全幅にわたる厚さ
および密度に関する情報を提供する事が出来る。これ等
の２つの方法は、例えば、ロール速度に対し予め決定さ
れた関係に従つてホッパ、しや閉板、および縁部ベルト
のシャッタを制御し、又厚さと密度のセンサーから得た
信号から微調整を行う事により組合せて用いても良い。

他の周知の制御方法が適用出来る事は明らかで；あろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の断面側面図、第２図は縁部
ベルトと第１図に示されるミルのロール間隙の側部に金
属粉材を保持するために用いられるシャッタの側面図、
第３ａ図乃至第３ｅ図は第１図に示されたミルに使用さ
れるホッパの側壁部と関連するしや閉板との前面図、．
第４ａ図および第４ｂ図は第３ａ図乃至第３ｅ図に示さ
れたものに代替するホッパ側壁部としや閉板を示す図、
第５５図は本発明による別のしや閉板の前面図、および
第６ａ図および第６ｂ図は第２図に示されたシャッタの
別の形態を示す平面図および側面図である。 Ｌ２ＩＯ●◆◆●口ｉル、３１１１Ｃ３ニル間隙、４１
◆″０ホッパ、７・・・・・・ホッパ側壁部、８・・・
・・化や閉板、１３・・・・・・ジャッキ、１８・・・
・・・無端ベルト、２２・・・ウヤツタ、２５・・・・
・・耳部、２７・・・・・帯部、２８・・・摩擦材料、
２９・・・・・・突出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平面内に配置されて両者間にロール間隙を形成す
   る一対の締固め用ロールと、これら締固め用ロールのか
   みこみ部に配置されて粉末材料をロール間隙に供給する
   供給ホッパと、前記ロール間隙の奥底に向つて接近離間
   するように動かされ、ロール間隙内に引き込まれる粉末
   材料の流入速度を変化させる調節可能なしや閉板と、前
   記ロール間隙の端を閉じるようにロールの各端面と接触
   し、ロール間隙の各端に配置された可動の無端ベルトと
   を有する供給ホッパからの粉末材料の流入量を調節する
   装置において；前記しや閉板８の両端には前記ロール間
   隙９の奥底に向つて部分的に下方へ突き出した耳部２５
   ，２５を設けると共に、前記供給ホッパと無端ベルトと
   の間には、粉末材料と接触する無端ベルトの表面面積を
   変化させるための可動のシャッタ２２を設け、このシャ
   ッタ２２にはロール間隙の奥底の内側に向つて突出する
   突出部２９を形成し、ロール間隙の開口端に向つて引き
   込まれる粉末材の流れを制限するようにしたことを特徴
   とする、粉末材料の流入量を調節する装置。 ２ 前記粉末材料の供給ホッパ、前記締固め用ロールの
   表面と係合する可とう性の延長部７を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記ロール間隙の奥底の上方に位置する可とう性の
   延長部７の表面の内端部には、摩擦の大きな材料が局部
   的に添着されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の装置。