(57)【要約】      （修正有）【課題】原料粉体を下方から上方に搬送した場合であっても、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができる無弁型粉体搬送装置および粉体の搬送方法を提供する。【解決手段】無弁型粉体搬送装置１００であって、排出側開口端１２と、供給側開口端１４と、を有するとともに、周面に粉体供給口１６を穿設してなる搬送パイプ部材１０と、搬送パイプ部材をホッパー１に連結するための連結部材２０と、搬送パイプ部材における供給側開口端に挿入されたピストン部材３０と、ピストン部材を往復運動させるための駆動部材４０と、搬送パイプ部材の所定位置にエアーを供給するためのエアー供給部材５０と、を備えるとともに、連結部材が、搬送パイプ部材の傾斜角を０〜３０°の範囲内の値とするための傾斜連結部２２を有する。【選択図】図２
2018122956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパーから供給されるパウダースラッシュ成形用の原料粉体を搬送するための無弁型粉体搬送装置であって、
排出側開口端と、供給側開口端と、を有する搬送パイプ部材であって、軸線における中点より前記供給側開口端が位置する側の周面に粉体供給口を穿設してなる搬送パイプ部材と、
前記搬送パイプ部材の前記粉体供給口を前記ホッパーの排出口に連結するための連結部材と、
前記搬送パイプ部材における前記供給側開口端に摺動自在に挿入されたピストン部材と、
前記ピストン部材を往復運動させるための駆動部材と、
前記搬送パイプ部材の内部であって、前記搬送パイプ部材の軸線方向における前記粉体供給口の前記排出側開口端が位置する側にエアーを供給するためのエアー供給部材と、
を備えるとともに、
前記連結部材が、前記無弁型粉体搬送装置を前記ホッパーに対して装着した場合に、前記供給側開口端から前記排出側開口端に向かう前記搬送パイプ部材の、水平方向に対する傾斜角を０〜３０°の範囲内の値とするための傾斜連結部を有することを特徴とする無弁型粉体搬送装置。
【請求項２】
前記エアー供給部材によるエアー供給位置を、前記搬送パイプ部材の軸線方向において、前記粉体供給口の前記排出側開口端が位置する側における縁部から、前記排出側開口端が位置する側に０〜２００ｍｍの範囲内の位置とすることを特徴とする請求項１に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項３】
前記エアー供給部材によるエアー供給角度を、前記供給側開口端から前記排出側開口端に向かう前記搬送パイプ部材の軸線方向に対して３０〜９０°の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項４】
前記搬送パイプ部材の内径を５０〜１００ｍｍの範囲内の値とするとともに、前記搬送パイプ部材の全長を５０〜２５０ｃｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項５】
前記搬送パイプ部材を直線状とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項６】
前記搬送パイプ部材が、複数の短尺パイプ部材を継合してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項７】
前記原料粉体が、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、アクリル系熱可塑性エラストマー樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー樹脂および軟質塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の無弁型粉体搬送装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の無弁型粉体搬送装置を用いた粉体の搬送方法であって、
前記無弁型粉体搬送装置を前記ホッパーに対して装着した後、前記エアー供給部材により前記搬送パイプ部材の内部であって、前記搬送パイプ部材の軸線方向における前記粉体供給口の前記排出側開口端が位置する側にエアーを供給しながら、前記駆動部材を作動させて前記ピストン部材を往復運動させることを特徴とする粉体の搬送方法。
【請求項９】
前記エアー供給部材が、前記ピストン部材を前記排出側開口端が位置する側に前進させるタイミングと同期して、前記搬送パイプ部材の内部にエアーを供給するとともに、前記ピストン部材を前記供給側開口端が位置する側に後退させるタイミングと同期して、エアー供給を停止することを特徴とする請求項８に記載の粉体の搬送方法。
【請求項１０】
前記ピストン部材を前記排出側開口端が位置する側に前進させた際に、当該ピストン部材が前記粉体供給口を閉塞させることを特徴とする請求項８または９に記載の粉体の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホッパーから供給されるパウダースラッシュ成形用の原料粉体を搬送するための無弁型粉体搬送装置および粉体の搬送方法に関する。
特に、原料粉体を下方から上方に搬送した場合であっても、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができ、その結果として、一定量の原料粉体を安定的に搬送することができる無弁型粉体搬送装置および粉体の搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用内装部材等に用いられる樹脂製の表皮を製造する方法として、パウダースラッシュ成形が実施されている。
かかるパウダースラッシュ成形は、スラッシュ成形金型を加熱する予熱工程と、金型表面に塩化ビニル樹脂等の樹脂製の原料粉体を付着させて成形する金型回転成形工程と、原料粉体を加熱溶融した後にゲル化させて安定した状態に変えるキュアー工程と、キュアーした樹脂を冷却固化させる冷却工程と、固化した樹脂を型から外す脱型工程とを１サイクルとして順次繰り返し、表皮を成形するものである。
【０００３】
また、上述した金型回転成形工程においては、原料粉体が収容されたパウダーボックス内で金型を回転させながら金型表面に原料粉体を付着させる。
したがって、バラツキの少ない均一な厚みの表皮を成形するためには、パウダーボックスに対して、消費した分の原料粉体を定期的に補給する必要がある。
【０００４】
ところで、原料粉体は、通常、フレキシブルコンテナバッグに収容された状態で納品されることから、パウダーボックスに対して原料粉体を供給するためには、まず、フレキシブルコンテナバッグから原料粉体を取り出す必要がある。
【０００５】
ここで、フレキシブルコンテナバッグに収容された状態の原料粉体を取り出す一般的な方法は、以下の通りである。
すなわち、まず、フレキシブルコンテナバッグをチェーンブロック等で吊り上げ、ホッパーの上方に移動させる。
次いで、フレキシブルコンテナバッグの底部を解袋しつつ、ホッパーの上面に設置されたフレコン受けに対してフレキシブルコンテナバッグを載置し、ホッパー内に原料粉体を供給する。
次いで、ホッパー内の原料粉体を、ホッパーの排出口からスクリュー式の粉体搬送装置を用いて水平方向に搬送して計量容器に移し、計量された所定量の原料粉体をアームロボット等により、直接あるいは間接的にパウダーボックスに供給する。
【０００６】
このように、フレキシブルコンテナバッグに収容された状態の原料粉体を取り出す際には、フレキシブルコンテナバッグをホッパーの上方に吊り上げる必要があることから、かかる工程を実施するためには十分な高さを備えた空間を確保する必要がある。
具体的には、通常、ホッパーの上面から３ｍ以上の高さが必要になる。
このため、近年では、省スペース化の観点から、ホッパー自体を可能な限り低い位置に設置することが求められており、それに伴い、より下方に位置することとなるホッパーの排出口から供給される原料粉体を、重力に逆らい、上方に搬送する必要が生じている。
【０００７】
ところが、従来から一般的に使用されているスクリュー式の粉体搬送装置を用いて、原料粉体を下方から上方に搬送しようとすると、水平方向に搬送する場合と比較して、スクリューの回転に対する原料粉体の抵抗力が大きくなって、原料粉体間や原料粉体およびスクリュー間で発生する摩擦熱が過度に大きくなり、その結果、原料粉体がスクリューに固着しやすくなるという問題が見られた。
そこで、粉体を下方から上方に効率的に搬送するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
すなわち、特許文献１には、図７（ａ）〜（ｂ）に示すように、粉体供給部４０１、輸送パイプ４０３、および内部にピストン４０５を摺動自在に装着したシリンダー４０４を連結して、まず粉体供給部４０１とシリンダー４０４を連通させかつ輸送パイプ４０３を閉じた状態でピストン４０５を後退させることにより粉体供給部４０１から一定量の粉体４０２をシリンダー４０４の内部に吸入し、次にシリンダー４０４と輸送パイプ４０３を連通させかつ粉体供給部４０１を閉じた状態でピストン４０５を前進させることによりシリンダー４０４の内部の粉体４０２を輸送パイプ４０３の内部へ送り出し、これらの工程を繰り返し実施することにより輸送パイプ４０３の内部の粉体４０２を徐々に前進させることを特徴とする粉体の輸送方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３３０６５１号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の粉体の輸送方法は、ピストン４０５の往復に同期したボールバルブ４０６の開閉により粉体４０２の移動方向を連続的に切り替え制御する必要があることから、バルブ本体とボールとの間に粉体４０２が侵入しやすいという問題が見られた。
そればかりか、ボールバルブ４０６の大きな開閉トルクに起因して、摩擦熱が発生しやすいことから、粉体４０２がボールバルブ４０６に固着しやすいという問題も見られた。
【００１１】
また、特許文献１に記載の粉体の輸送方法は、輸送パイプ４０３に対して粉体４０２を浮かせる程度にエアーを供給し、粉体４０２の流動性を向上させている。
このため、仮に特許文献１においてボールバルブ４０６を使用しなかった場合には、ピストン４０５を後退させた際に輸送パイプ４０３の内部の粉体４０２がシリンダー４０４の内部に逆流してしまい、下方から上方への搬送が困難になるという問題が見られた。
【００１２】
そこで、本発明者は、鋭意検討したところ、ホッパーの排出口に対して所定の傾斜角にて搬送パイプ部材を連結するとともに、搬送パイプ部材の内部における所定箇所にエアーを供給しながら、ピストン部材によってパウダースラッシュ成形用の原料粉体を送り出すことにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体を安定的に搬送できることを見出した。
具体的には、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができ、その結果として、一定量の原料粉体を安定的に搬送できることを見出した。
すなわち、本発明の目的は、原料粉体を下方から上方に搬送した場合であっても、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができ、その結果として、一定量の原料粉体を安定的に搬送することができる無弁型粉体搬送装置およびそれを用いた粉体の搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、ホッパーから供給されるパウダースラッシュ成形用の原料粉体を搬送するための無弁型粉体搬送装置であって、
排出側開口端と、供給側開口端と、を有する搬送パイプ部材であって、軸線における中点より供給側開口端が位置する側の周面に粉体供給口を穿設してなる搬送パイプ部材と、
搬送パイプ部材の粉体供給口をホッパーの排出口に連結するための連結部材と、
搬送パイプ部材における供給側開口端に摺動自在に挿入されたピストン部材と、
ピストン部材を往復運動させるための駆動部材と、
搬送パイプ部材の内部であって、搬送パイプ部材の軸線方向における粉体供給口の排出側開口端が位置する側にエアーを供給するためのエアー供給部材と、
を備えるとともに、
連結部材が、無弁型粉体搬送装置をホッパーに対して装着した場合に、供給側開口端から排出側開口端に向かう搬送パイプ部材の、水平方向に対する傾斜角を０〜３０°の範囲内の値とするための傾斜連結部を有することを特徴とする無弁型粉体搬送装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、本発明の無弁型粉体搬送装置であれば、ホッパーの排出口に対して所定の傾斜角にて搬送パイプ部材を連結するとともに、搬送パイプ部材の内部における所定箇所にエアーを供給しながら、ピストン部材によってパウダースラッシュ成形用の原料粉体を送り出すことから、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体を安定的に搬送することができる。
具体的には、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において、原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができ、その結果として、一定量の原料粉体を安定的に搬送することができる。
【００１４】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、エアー供給部材によるエアー供給位置を、搬送パイプ部材の軸線方向において、粉体供給口の排出側開口端が位置する側における縁部から、排出側開口端が位置する側に０〜２００ｍｍの範囲内の位置とすることが好ましい。
このように構成することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、エアー供給部材によるエアー供給角度を、供給側開口端から排出側開口端に向かう搬送パイプ部材の軸線方向に対して３０〜９０°の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、搬送パイプ部材の内径を５０〜１００ｍｍの範囲内の値とするとともに、搬送パイプ部材の全長を５０〜２５０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の固着をさらに効果的に抑制しつつ、原料粉体を所望の高さまで搬送することができる。
【００１７】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、搬送パイプ部材を直線状とすることが好ましい。
このように構成することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の固着を、さらに効果的に抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、搬送パイプ部材が、複数の短尺パイプ部材を継合してなることが好ましい。
このように構成することにより、無弁型粉体搬送装置の製造効率、メンテナンス効率、および、搬送容易性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明の無弁型粉体搬送装置を構成するにあたり、原料粉体が、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、アクリル系熱可塑性エラストマー樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー樹脂および軟質塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
このように構成することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができる。
【００２０】
本発明の別の態様は、上述した無弁型粉体搬送装置を用いた粉体の搬送方法であって、無弁型粉体搬送装置をホッパーに対して装着した後、エアー供給部材により搬送パイプ部材の内部であって、搬送パイプ部材の軸線方向における粉体供給口の排出側開口端が位置する側にエアーを供給しながら、駆動部材を作動させてピストン部材を往復運動させることを特徴とする粉体の搬送方法である。
すなわち、本発明の粉体の搬送方法であれば、所定の無弁型粉体搬送装置を用いていることから、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体を安定的に搬送することができる。
【００２１】
また、本発明の粉体の搬送方法を実施するにあたり、エアー供給部材が、ピストン部材を排出側開口端が位置する側に前進させるタイミングと同期して、搬送パイプ部材の内部にエアーを供給するとともに、ピストン部材を供給側開口端が位置する側に後退させるタイミングと同期して、エアー供給を停止することが好ましい。
このように実施することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、本発明の粉体の搬送方法を実施するにあたり、ピストン部材を排出側開口端が位置する側に前進させた際に、当該ピストン部材が粉体供給口を閉塞させることが好ましい。
このように実施することにより、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、ピストン部材の往復運動に同期させて、ホッパーからの原料粉体の供給タイミングを効率的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の無弁型粉体搬送装置を説明するために供する図である。
【図２】図２は、本発明の無弁型粉体搬送装置を説明するために供する別の図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、連結部材を説明するために供する図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｂ）は、エアー供給部材を説明するために供する図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の粉体の搬送方法を説明するために供する図である。
【図６】図６は、本発明の粉体の搬送方法を説明するために供する別の図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｂ）は、従来の粉体搬送装置を説明するために供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１および図２に示すように、ホッパー１から供給されるパウダースラッシュ成形用の原料粉体を搬送するための無弁型粉体搬送装置１００であって、
排出側開口端１２と、供給側開口端１４と、を有する搬送パイプ部材１０であって、軸線（図２において点線で示す）における中点より供給側開口端１４が位置する側の周面に粉体供給口１６を穿設してなる搬送パイプ部材１０と、
搬送パイプ部材１０の粉体供給口１６をホッパー１の排出口に連結するための連結部材２０と、
搬送パイプ部材１０における供給側開口端１４に摺動自在に挿入されたピストン部材３０と、
ピストン部材３０を往復運動させるための駆動部材４０と、
搬送パイプ部材１０の内部であって、搬送パイプ部材の軸線方向における粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側にエアーを供給するためのエアー供給部材５０と、
を備えるとともに、
連結部材２０が、無弁型粉体搬送装置１００をホッパー１に対して装着した場合に、供給側開口端１４から排出側開口端１２に向かう搬送パイプ部材１０の、水平方向に対する傾斜角θ１を０〜３０°の範囲内の値とするための傾斜連結部２２を有することを特徴とする無弁型粉体搬送装置１００である。
以下、図面を適宜参照しつつ、第１の実施形態を具体的に説明する。
なお、図１は、ホッパー１に対して装着した状態の無弁型粉体搬送装置１００の正面図であり、図２は、図１に示す無弁型粉体搬送装置１００を、搬送パイプ部材１０の軸線を通る面で垂直方向に切断した場合の断面図である。
【００２５】
１．搬送対象
まず、本発明の無弁型粉体搬送装置は、搬送対象となる粉体をパウダースラッシュ成形用の原料粉体とすることを特徴とする。
この理由は、パウダースラッシュ成形用の原料粉体であれば、一般に、軟質塩化ビニル樹脂等の樹脂成分に対して、アモルファス状態の温度帯を広げるためのトリメリテート系やポリエステル系の可塑剤が所定の割合で配合された組成を有するためである。
このため、パウダースラッシュ成形用の原料粉体であれば、優れた柔軟性を有することから、ピストンにより所定の圧力で押圧することで容易に流動性を低下させ、押圧されたときの外観形状を、ある程度、保持することができるためである。
したがって、パウダースラッシュ成形用の原料粉体であれば、下方から上方に搬送する場合であっても、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができる。
【００２６】
逆に、パウダースラッシュ成形用の原料粉体は、過度に圧力が加えられると、原料粉体同士が過度に凝集し、粉体搬送装置の内部において固着しやすい傾向がある。
この点、本発明の無弁型粉体搬送装置であれば、以下において説明するように、所定の構成を備えていることから、かかる固着の発生を効果的に抑制し、一定量の原料粉体を安定的に搬送することができる。
【００２７】
また、原料粉体が、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂、アクリル系熱可塑性エラストマー樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー樹脂および軟質塩化ビニル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
この理由は、これらの樹脂であれば、パウダースラッシュ成形用の原料粉体の樹脂成分として広く用いられており、かつ、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができるためである。
なお、原料粉体の数平均粒径としては、５０〜５００μｍの範囲内の値とすることが好ましく、１００〜２００μｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００２８】
２．無弁型粉体搬送装置
（１）搬送パイプ部材
図１および図２に示すように、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、排出側開口端１２と、供給側開口端１４と、を有する搬送パイプ部材１０であって、軸線（図２において点線で示す）における中点より供給側開口端１４が位置する側の周面に粉体供給口１６を穿設してなる搬送パイプ部材１０を備えることを特徴とする。
かかる搬送パイプ部材１０は、ホッパー１より粉体供給口１６を介して供給された原料粉体を搬送する際の通路となる部材であるとともに、供給側開口端１４の近傍部分は、摺動自在に挿入されたピストン部材３０が往復運動する際のシリンダーとしての役割も有する。
【００２９】
（１）−１  傾斜角
また、図１および図２に示すように、本発明の無弁型粉体搬送装置１００をホッパー１に対して装着した場合に、供給側開口端１４から排出側開口端１２に向かう搬送パイプ部材１０の、水平方向に対する傾斜角θ１を０〜３０°の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、本発明の無弁型粉体搬送装置１００であれば、エアー供給部材５０によって搬送パイプ部材１０の内部における所定箇所にエアーを供給しながら、ピストン部材３０によってパウダースラッシュ成形用の原料粉体を送り出すことから、傾斜角θ１が０°の場合は勿論のこと、傾斜角θ１が０°を超えた場合であっても、原料粉体を安定的に搬送することができるためである。
具体的には、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、原料粉体の逆流を効果的に抑制することができ、かつ、粉体搬送装置の内部において原料粉体が固着することについても効果的に抑制することができ、ひいては、一定量の原料粉体を安定的に搬送することができる。
【００３０】
但し、かかる傾斜角θ１が３０°を超えた値となると、重力の影響が過度に大きくなって、ピストン部材３０を供給側開口端１４が位置する側に後退させた際に、ピストン部材３０の押圧面により形成された原料粉体からなる壁面が崩落しやすくなって、逆流が発生しやすくなる場合がある。
また、重力の影響が過度に大きくなって、エアー供給部材５０により原料粉体間に所定量のエアーを均一に介在させているにもかかわらず、原料粉体同士が過度に凝集しやすくなり、搬送パイプ部材１０の内壁やピストン部材３０に固着しやすくなる場合がある。
したがって、搬送パイプ部材１０の、水平方向に対する傾斜角θ１の上限値を２５°以下の値とすることがより好ましく、２０°以下の値とすることがさらに好ましい。
また、原料粉体を効率よく下方から上方に搬送する観点から、搬送パイプ部材１０の、水平方向に対する傾斜角θ１の下限値を５°以上の値とすることがより好ましく、１０°以上の値とすることがさらに好ましい。
【００３１】
（１）−２  内径
また、搬送パイプ部材１０の内径を５０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる内径が５０ｍｍ未満の値となると、原料粉体の搬送速度が過度に低下する場合があるためである。一方、かかる内径が１００ｍｍを超えた値となると、原料粉体を下方から上方に搬送する場合、ピストン部材３０を供給側開口端１４が位置する側に後退させた際に、ピストン部材３０の押圧面により形成された原料粉体からなる壁面が崩落しやすくなって、逆流が発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、搬送パイプ部材１０の内径の下限値を６０ｍｍ以上の値とすることがより好ましく、７０ｍｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
また、搬送パイプ部材１０の内径の上限値を９５ｍｍ以下の値とすることがより好ましく、９０ｍｍ以下の値とすることがさらに好ましい。
なお、搬送パイプ部材１０の断面形状は、特に制限されるものではないが、通常、円形とすることが好ましい。
【００３２】
（１）−３  全長
また、搬送パイプ部材１０の全長を５０〜２５０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる全長が５０ｃｍ未満の値となると、原料粉体を効率よく搬送することが困難になる場合があるためである。一方、かかる全長が２５０ｃｍを超えた値となると、原料粉体を下方から上方に搬送する場合、搬送パイプ部材１０の内部における原料粉末の総重量が過度に大きくなって、エアー供給部材５０により原料粉体間に所定量のエアーを均一に介在させているにもかかわらず、原料粉体同士が過度に凝集しやすくなり、ひいては、搬送パイプ部材１０の内壁やピストン部材３０に固着しやすくなる場合があるためである。
したがって、搬送パイプ部材１０の全長の下限値を１００ｃｍ以上の値とすることがより好ましく、１５０ｃｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
また、搬送パイプ部材１０の全長の上限値を２３０ｃｍ以下の値とすることがより好ましく、２２０ｃｍ以下の値とすることがさらに好ましい。
【００３３】
（１）−４  形態
また、図１および図２に示すように、搬送パイプ部材１０を直線状とすることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、搬送パイプ部材１０の内部における原料粉体に対する抵抗を低減することができることから、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体が搬送パイプ部材１０の内壁やピストン部材３０に固着することをより効果的に抑制することができるためである。
【００３４】
また、図２に示すように、搬送パイプ部材１０が、複数の短尺パイプ部材１０ａを継合してなることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、１つ１つの短尺パイプ部材１０ａに対して内壁面の滑性を向上させるための表面処理を行うことができることから、搬送パイプ部材１０の表面処理を効率的に行うことができ、無弁型粉体搬送装置１００の製造効率を向上させることができるためである。
また、使用後の搬送パイプ部材１０を１つ１つの短尺パイプ部材１０ａに分解することができることから、残留した原料粉体の除去や、内壁面の再表面処理を効率的に行うことができ、無弁型粉体搬送装置１００のメンテナンス効率を向上させることができる。
さらに、無弁型粉体搬送装置１００を構成する部材の中で最も嵩張る部材である搬送パイプ部材１０が分解可能になることから、無弁型粉体搬送装置１００の搬送容易性についても効果的に向上させることができる。
【００３５】
（１）−５  材料物質
また、搬送パイプ部材１０の材料物質については、特に制限されるものではないが、ステンレスやアルミ合金等の金属材料を用いることが好ましい。
また、滑性を向上させて、原料粉体との摩擦を低減させる観点から、搬送パイプ部材１０の内壁面に対して表面処理を施すことが好ましい。
かかる表面処理に用いられる表面処理剤としては、特に制限されるものではないが、ポリアミドイミド樹脂等の耐摩耗性および摺動特性に優れたバインダー樹脂に対して、グラファイトやポリテトラフルオロエチレン等の添加剤を配合したものが挙げられる。
【００３６】
（１）−６  粉体供給口
また、搬送パイプ部材１０の軸線（図２において点線で示す）における中点より供給側開口端１４が位置する側の周面に穿設された粉体供給口１６の形状としては、特に制限されるものではないが、通常、円形、楕円形または多角形とすることが好ましい。
また、粉体供給口１６の最大径としては、２０〜１００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、３０〜７０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００３７】
また、搬送パイプ部材１０の強度を維持する観点から、大径の粉体供給口１６を１つ穿設する代わりに、図２に示すように、小径の粉体供給口１６を複数穿設することが好ましい。
この場合、粉体供給口１６の個数を２〜５個とすることが好ましく、２〜３個とすることがより好ましい。
【００３８】
また、粉体供給口１６の位置としては、搬送パイプ部材１０における供給側開口端１４にピストン部材３０を挿入する必要があることから、搬送パイプ部材１０の供給側開口端１４から１５〜６０ｃｍの位置とすることが好ましく、２５〜４０ｃｍの位置とすることがより好ましい。
【００３９】
（２）連結部材
また、図１および図２に示すように、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、上述した搬送パイプ部材１０の粉体供給口１６をホッパー１の排出口に連結するための連結部材２０を備えることを特徴とする。
かかる連結部材２０は、無弁型粉体搬送装置１００をホッパー１に対して装着するための部材であるとともに、原料粉体をホッパー１から搬送パイプ部材１０の内部に導入するための部材でもある。
【００４０】
また、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結部材２０は、無弁型粉体搬送装置１００をホッパーに対して装着した場合に、供給側開口端１４から排出側開口端１２に向かう搬送パイプ部材１０の、水平方向に対する傾斜角θ１を０〜３０°の範囲内の値とするための傾斜連結部２２を有することを特徴とする。
【００４１】
より具体的には、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、連結部材２０は、ホッパー１の排出口に連結するための接合面を有する板状部２４と、搬送パイプ部材１０に対して覆設・固定される、例えば半円筒形の覆設部２６と、板状部２４および覆設部２６を傾斜した状態で連結する傾斜連結部２２を含む構成とすることが好ましい。
【００４２】
この場合、板状部２４はホッパー１からの原料粉体を通過させるための開口部２４ａと、ホッパー１に固定するためのネジ穴２４ｂを有することが好ましい。
また、覆設部２６は、搬送パイプ部材１０の周面の形状に合うように構成されており、ホッパー１からの原料粉体を通過させるための開口部を有することが好ましい。
さらに、傾斜連結部２２は、図３（ａ）に示すように、片側の高さを短くし（紙面左側）、もう一方の側の高さを長くすることで（紙面右側）、両側で覆設部２６との距離が異なるように構成された筒状物とすることが好ましい。
なお、図３（ａ）は、連結部材２０の正面図であり、図３（ｂ）は、連結部材２０の側面図であり、図３（ｃ）は、連結部材２０の平面図である。
【００４３】
また、連結部材２０の材料物質については、特に制限されるものではないが、ステンレスやアルミ合金等の金属材料を用いることが好ましい。
また、連結部材２０のサイズに関しては、搬送パイプ部材１０やホッパー１の排出口のサイズに合わせて適宜調整することができる。
【００４４】
（３）ピストン部材および駆動部材
また、図１および図２に示すように、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、上述した搬送パイプ部材１０における供給側開口端１４に摺動自在に挿入されたピストン部材３０と、当該ピストン部材３０を往復運動させるための駆動部材４０と、を備えることを特徴とする。
かかるピストン部材３０および駆動部材４０は、ホッパー１から供給された原料粉体を、搬送パイプ部材１０の排出側開口端１２が位置する側に繰り返し押圧して送り出すための部材である。
【００４５】
また、ピストン部材３０としては、搬送パイプ部材１０の供給側開口端１４に対して摺動自在に挿入可能であれば特に制限されるものではなく、従来公知のピストン部材を使用することができる。
また、滑性を向上させて、搬送パイプ部材１０の内壁面や原料粉体との摩擦を低減させる観点から、ピストン部材３０の周面および押圧面に対し表面処理を施すことが好ましい。
かかる表面処理に用いられる表面処理剤としては、特に制限されるものではないが、ポリアミドイミド樹脂等の耐摩耗性および摺動特性に優れたバインダー樹脂に対して、グラファイトやポリテトラフルオロエチレン等の添加剤を配合したものが挙げられる。
【００４６】
また、駆動部材４０としても、特に制限されるものではなく、従来公知のエアシリンダー、油圧シリンダー、水圧シリンダー、電動シリンダー等を使用することができる。
【００４７】
（４）エアー供給部材
また、図１および図２に示すように、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、搬送パイプ部材１０の内部における粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側にエアーを供給するための、エアー供給部材５０を備えることを特徴とする。
かかるエアー供給部材５０は、図２に示すように、搬送パイプ部材１０の外部に設置されたコンプレッサー等のエアー供給源５２と、搬送パイプ部材１０に貫設されたエアー供給部５４と、これらを繋ぐホース等のエアー輸送部５６と、から構成することができる。
また、エアー供給部５４の設置態様としては、特に制限されるものではないが、図２に示すように、搬送パイプ部材１０の周面に、エアー供給部５４を貫設するための貫設孔を穿設した後、当該貫設孔に対してエアー供給部５４を挿入・固定することが好ましい。
また、エアー供給部５４は、エアーを吹出するための小径の開口部を有する筒状物であれば特に限定されるものではなく、材料物質としても、金属製であっても樹脂製であってもよい。
また、開口部の直径は、通常、３〜１５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、６〜１０ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００４８】
（４）−１  エアー供給位置
また、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、搬送パイプ部材１０の内部における粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側にエアーを供給することを特徴とする。
この理由は、エアー供給位置をこのように規定することで、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体に対して、均一にエアーを供給することができるためである。
これにより、原料粉体間に所定量のエアーを均一に介在させることができることから、ピストン部材３０で押圧した場合であっても、原料粉体同士が過度に凝集することを抑制し、ひいては原料粉体が搬送パイプ部材１０の内壁やピストン部材３０に対して固着することを効果的に抑制することができる。
なお、本発明の無弁型粉体搬送装置１００は、ピストン部材３０による押出方式であることから、先に排出側開口端１２側に送り出された原料粉体が厚い蓋の役割を果たし、結果として搬送パイプ部材１０の内部は、ほぼ密閉空間となる。
したがって、原料粉体に供給されたエアーは、原料粉体が排出側開口端１２から排出されるまで、安定的に原料粉体間に介在した状態を保持することができる。
【００４９】
また、エアー供給部材５０によるエアー供給位置、すなわち、エアー供給部５４を貫設する位置を、搬送パイプ部材１０の軸線方向において、粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側における縁部１６´から、排出側開口端１２が位置する側に０〜２００ｍｍの範囲内の位置とすることが好ましい。
すなわち、図２に示す搬送パイプ部材１０の軸線方向（点線で示す）において、エアー供給部５４と、粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側における縁部１６´と、の距離Ｌ１を０〜２００ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる距離Ｌ１が０ｍｍ未満の値となると、エアー供給部５４がピストン部材３０と接触しやすくなる場合があるためである。一方、かかる距離Ｌ１が２００ｍｍを超えた値となると、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体に対して、均一にエアーを供給することが困難になって、原料粉体同士が凝集しやすくなり、ひいては搬送パイプ部材１０の内壁およびピストン部材３０に対して原料粉体が固着しやすくなる場合があるためである。
したがって、距離Ｌ１の下限値を５０ｍｍ以上の値とすることがより好ましく、８０ｍｍ以上の値とすることがさらに好ましい。
また、距離Ｌ１の上限値を１５０ｍｍ以下の値とすることがより好ましく、１２０ｍｍ以下の値とすることがさらに好ましい。
なお、粉体供給口１６が複数ある場合には、最も排出側開口端１２が位置する側に存在する粉体供給口１６の縁部１６´を基準として距離Ｌ１を規定するものとする。
【００５０】
また、エアー供給位置は、搬送パイプ部材１０を軸線と直交する面で切断した断面において、粉体供給口１６が穿設されている上面側に限られず、下面側、側面側、あるいはこれらの間の任意の箇所とすることができる。
例えば、図４（ａ）は、搬送パイプ部材１０の中心を通り下方に延びる鉛直線を方位角０°とした場合に、方位角４５°および３１５°の２カ所をエアー供給位置とした場合を示している。
なお、図４（ａ）は、搬送パイプ部材１０を軸線と直交する面で切断した断面図である。
【００５１】
（４）−２  エアー供給角度
また、図４（ｂ）に示すように、エアー供給部材５０によるエアー供給角度θ２、すなわち、エアー供給部５４を貫設する角度θ２を、供給側開口端１４から排出側開口端１２に向かう搬送パイプ部材１０の軸線（点線で示す）に対して３０〜９０°の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、エアー供給角度θ２が３０°未満の値となると、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体に対して、均一にエアーを供給することが困難になって、原料粉体同士が凝集しやすくなり、ひいては搬送パイプ部材１０の内壁およびピストン部材３０に対して原料粉体が固着しやすくなる場合があるためである。一方、エアー供給角度θ２が９０°を超えた値となると、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体に対して、均一にエアーを供給することが困難になるばかりか、ピストン部材３０を供給側開口端１４が位置する側に後退させた際に、ピストン部材３０の押圧面により形成された原料粉体からなる壁面が崩落しやすくなって、逆流が発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、エアー供給角度θ２の下限値を３５°以上の値とすることがより好ましく、４０°以上の値とすることがさらに好ましい。
また、エアー供給角度θ２の上限値を８０°以下の値とすることがより好ましく、６０°以下の値とすることがさらに好ましい。
なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）における点線Ａ−Ａを通る軸線と平行な面で搬送パイプ部材１０およびエアー供給部５４を切断した断面図である。
【００５２】
また、搬送パイプ部材１０を軸線と直交する面で切断した断面におけるエアー供給角度は、特に制限されるものではないが、原料粉体に対して、均一にエアーを供給する観点から、図４（ａ）に示すように、搬送パイプ部材１０の中心に向かう角度とすることが好ましい。
また、複数のエアー供給部５４を貫設することが好ましい。
この理由は、複数のエアー供給部５４を貫設することにより、原料粉体に対して、より均一にエアーを供給することができるためである。
具体的には、エアー供給部５４の数を２〜５個の範囲内の値とすることが好ましく、２〜３個の範囲内の値とすることがより好ましい。
なお、図４（ａ）は、エアー供給部５４の数を２個とした場合を例示している。
【００５３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の実施形態としての無弁型粉体搬送装置１００を用いた粉体の搬送方法であって、図５（ａ）に示すように、無弁型粉体搬送装置１００をホッパー１に対して装着した後、図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、エアー供給部材５０により搬送パイプ部材１０の内部であって、搬送パイプ部材１０の軸線方向における粉体供給口１６の排出側開口端１２が位置する側にエアーを供給しながら、駆動部材４０を作動させてピストン部材３０を往復運動させること、つまり図５（ｂ）および（ｃ）を交互に繰り返すことを特徴とする粉体の搬送方法である。
以下、図面を参照しつつ、第２の実施形態を具体的に説明する。
なお、図５（ａ）〜（ｃ）は、ホッパー１および無弁型粉体搬送装置１００を、搬送パイプ部材１０の軸線を通る面で垂直方向に切断した場合の断面図である。
【００５４】
このとき、図５（ｃ）に示すように、エアー供給部材５０が、ピストン部材３０を排出側開口端１２が位置する側に前進させるタイミングと同期して、搬送パイプ部材１０の内部にエアー４を供給するとともに、図５（ｂ）に示すように、ピストン部材３０を供給側開口端１４が位置する側に後退させるタイミングと同期して、エアー４の供給を停止することが好ましい。
この理由は、エアー４の供給タイミングをこのように制御することにより、下方から上方に搬送する場合であっても、原料粉体２の逆流および固着を、さらに効果的に抑制することができるためである。
すなわち、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体２に対して効率よくエアー４を供給し、原料粉体間に所定量のエアーを均一に介在させ、原料粉体同士が凝集、ひいては固着することを効果的に抑制することができる。
同時に、ピストン部材３０の押圧面により形成された原料粉体２からなる壁面２´が、供給されたエアー４により崩落し、逆流が発生することを効果的に抑制することができる。
【００５５】
また、エアー供給部材５０により１回のエアー供給で供給されるエアーの流量を５〜１００リットル／分の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるエアーの流量が５リットル／分未満の値となると、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体２に対して、十分なエアーを供給することが困難になって、原料粉体２が互いに凝集しやすくなり、ひいては搬送パイプ部材１０の内壁およびピストン部材３０に対して原料粉体２が固着しやすくなる場合があるためである。一方、かかるエアーの流量が１００リットル／分を超えた値となると、粉体供給口１６から供給された後、ピストン部材３０により新たに押圧されつつある原料粉体２に対して、過剰にエアーを供給することになって、原料粉体２の流動性が過度に上昇し、ひいては逆流が発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、エアー供給部材５０により１回のエアー供給で供給されるエアーの流量の下限値を１０リットル／分以上の値とすることがより好ましく、２０リットル／分以上の値とすることがさらに好ましい。
また、エアー供給部材５０により１回のエアー供給で供給されるエアーの流量の上限値を７０リットル／分以下の値とすることがより好ましく、４０リットル／分以下の値とすることがさらに好ましい。
【００５６】
また、図５（ｃ）に示すように、ピストン部材３０を排出側開口端１２が位置する側に前進させた際に、当該ピストン部材３０が粉体供給口１６を閉塞させることが好ましい。
この理由は、このようにピストン部材３０を粉体供給口１６の弁として用いることにより、ボールバルブ等の逆止弁を設けることなく、ピストン部材３０の往復運動に同期させて、ホッパー１からの原料粉体２の供給タイミングを効率的に制御することができるためである。
【００５７】
また、ピストン部材３０の往復運動における周波数としては、０．０５〜０．２Ｈｚの範囲内の値とすることが好ましく、０．１〜０．１５Ｈｚの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、ピストン部材３０の往復運動におけるストロークとしては、１０〜５０ｃｍの範囲内の値とすることが好ましく、１５〜３０ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００５８】
また、本発明の粉体の搬送方法は、図６に示すように、フレキシブルコンテナバッグ２００に収容された原料粉体を、ホッパー１を介して計量容器２５０に搬送する際に実施されることが好ましい。
この場合、計量容器２５０に搬送された原料粉体は、例えば多関節アームロボット３００により、計量容器２５０に収容された状態でさらに搬送され、パウダースラッシュ成形における金型回転成形工程を実施するためのパウダーボックス(図示せず)に補給されることとなる。
なお、図６は、フレキシブルコンテナバッグ２００に収容された原料粉体を、ホッパー１を介して計量容器２５０に搬送している状態の無弁型粉体搬送装置１００の正面図である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の無弁型粉体搬送装置によれば、ホッパーの排出口に対して所定の傾斜角にて搬送パイプ部材を連結するとともに、搬送パイプ部材の内部における所定箇所にエアーを供給しながら、ピストン部材によってパウダースラッシュ成形用の原料粉体を送り出すことにより、下方から上方に搬送する場合であっても、安定的に原料粉体を搬送できるようになった。
したがって、本発明の無弁型粉体搬送装置は、パウダースラッシュ成形の効率化およびパウダースラッシュ成形品の品質向上に著しく寄与することが期待される。
【符号の説明】
【００６０】
１：ホッパー、２：原料粉体、２´：原料粉体からなる壁面、４：エアー、１０：搬送パイプ部材、１０ａ：短尺パイプ部材、１２：排出側開口端、１４：供給側開口端、１６：粉体供給口、１６´：粉体供給口の排出側開口端が位置する側における縁部、２０：連結部材、２２：傾斜連結部、２４：板状部、２４ａ：開口部、２４ｂ：ネジ穴、２６：覆設部、３０：ピストン部材、４０：駆動部材、５０：エアー供給部材、５２：エアー供給源、５４：エアー供給部、５６：エアー輸送部、１００：無弁型粉体搬送装置、２００：フレキシブルコンテナバッグ、２５０：計量容器、３００：多関節アームロボット
【図１】
2018122956.tif 000003
【図２】
2018122956.tif 000004
【図３】
2018122956.tif 000005
【図４】
2018122956.tif 000006
【図５】
2018122956.tif 000007
【図６】
2018122956.tif 000008
【図７】
2018122956.tif 000009