(57)【要約】      （修正有）【課題】流動性が著しく損なわれた粉体であっても、プレス成型機等のキャビティに安定して供給する。【解決手段】粉体の排出口を下端に有する容器２と、排出口の上で水平回転する回転体３ｄとを備え、容器中の粉体を回転体で撹拌しつつ排出口からキャビティ３１に供給する回転給粉装置１であって、容器の側壁２ａ内面には、粉体の流動方向を変える邪魔板２ｄが接続され、邪魔板は、接続位置から回転体の回転方向に延長されると共に、回転方向の内側に向かって側壁内面から離間してゆく誘導面を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の排出口を下端に有する容器と、前記排出口の上で水平回転する回転体とを備え、前記容器中の粉体を前記回転体で撹拌しつつ前記排出口からキャビティに供給する回転給粉装置であって、
前記容器の側壁内面には、粉体の流動方向を変える邪魔板が接続され、
該邪魔板は、接続位置から前記回転体の回転方向に延長されると共に、
前記回転方向の内側に向かって前記側壁内面から離間してゆく誘導面を形成する
ことを特徴とする回転給粉装置。
【請求項２】
前記誘導面が、前記回転体の回転方向に凸となる湾曲面を形成することを特徴とする請求項１に記載の回転給粉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成型機等のキャビティに粉体を供給する回転給粉装置に関し、特に、流動性が損なわれた粉体であっても供給出来る回転給粉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレス成型機等のキャビティに粉体を供給する装置に、粉体を撹拌しながら供給する回転給粉装置がある。例えば、特許文献１及び特許文献２には、インペラやシャフトを回転しつつ給粉する回転給粉装置が開示されていて、インペラやシャフトの撹拌により、粉体を安定して供給出来るとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２１４４０４号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粉体を成型する際、成型性を良くする為にバインダを添加することがある。その際、バインダに粘着性があり、添加量が少量であると、粉体の流動性が著しく損なわれてしまうことがある。このような粉体を、特許文献１或いは特許文献２の装置により供給しようとすると、以下のような現象が発生することがある。
図６は、従来の回転給粉装置により、流動性が著しく損なわれた粉体を供給しようとした際に発生する現象を説明する図である。なお、以降の説明では、「流動性が著しく損なわれた粉体」を、「流動性の悪い粉体」と称する場合がある。
従来の回転給粉装置６０に流動性の悪い粉体を投入し、インペラ６１を回転させると、粉体は流動性が悪いが故に、インペラ６１上方からインペラ６１に崩れ落ち難くなることがあり、インペラ６１上方に粉体の架橋６３を形成することがある。そして、架橋６３は、インペラ６１への粉体の供給を阻害し、インペラ６１周囲に空洞を形成することがあり、インペラ６１が空転して粉体の撹拌が出来なくなることがある。
また、インペラ６１が側壁６２方向に押し出した粉体は、側壁６２の内面に沿って回転しつつ塊となって上方に成長することがある。この粉体の塊は流動性が悪いが故に、インペラ６１方向に崩れ落ち難く、側壁６２の内面を回転し続けてしまうことがある。
これら現象が発生すると、回転給粉装置６０内の粉体は撹拌不良の状態になり、粉体を回転給粉装置６０から安定して供給出来なくなることがある。
【０００５】
そこで本発明では、流動性が悪い粉体であっても良好に撹拌出来、プレス成型機等のキャビティに粉体を安定して供給出来る回転給粉装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、粉体の排出口を下端に有する容器と、前記排出口の上で水平回転する回転体とを備え、前記容器中の粉体を前記回転体で撹拌しつつ前記排出口からキャビティに供給する回転給粉装置であって、前記容器の側壁内面には、粉体の流動方向を変える邪魔板が接続され、該邪魔板は、接続位置から前記回転体の回転方向に延長されると共に、前記回転方向の内側に向かって前記側壁内面から離間してゆく誘導面を形成している。
【０００７】
また、本発明の回転給粉装置では、前記誘導面が、前記回転体の回転方向に凸となる湾曲面を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の回転給粉装置は、容器の側壁内面に粉体の流動方向を変える邪魔板を接続している。これにより、流動性の悪い粉体であっても良好に撹拌出来、プレス成型機等のキャビティに、粉体を安定して供給出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態である回転給粉装置の断面模式図である。
【図２】図１の回転給粉装置のＡ−Ａ断面模式図である。
【図３】図１の回転給粉装置の断面斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に用いられる邪魔板を比較例と共に説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に用いられる邪魔板の比較例を説明する図である。
【図６】従来の回転給粉装置で流動性の悪い粉体を供給しようとした際に発生する現象を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の回転給粉装置について、実施形態の図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の回転給粉装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本実施形態である回転給粉装置１の垂直方向の断面模式図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面模式図であり、図３は、回転給粉装置１の装置内部を解りやすくした斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態の回転給粉装置１は、粉体を貯留する容器２と、容器２内に貯留された粉体を撹拌する撹拌部３とを備えている。
【００１２】
粉体を貯留する容器２は、側壁２ａと蓋２ｂとシール２ｃと邪魔板２ｄとを備えている。
円筒状の側壁２ａは、内部に粉体を貯留出来、円筒の下端に、リング状のシール２ｃが取り付けられ、リングの内側が粉体の供給口２ｇを形成している。本実施形態の容器２は、内径が一定の円筒状の側壁２ａを用いているが、供給口２ｇ方向に内径が縮径するような、円錐状の側壁２ａを用いることも出来る。
【００１３】
側壁２ａの上端に取付けられた蓋２ｂには、粉体の投入口２ｆが形成されていて、投入口２ｆを介して、粉体を容器２内に投入出来るようになっている。
本実施形態の回転給粉装置１では、容器２に貯留される流動性の悪い粉体の量が減少すると、供給口２ｇから給粉される粉体の量が少なくなることがある。このような場合、投入口２ｆ上に、粉体の量をモニタリング出来るセンサ（例えば、レーザセンサ等）を設置すれば、容器２内の粉体の減少に応じて、粉体を追加投入出来るようにすることが出来る。
【００１４】
側壁２ａの下端に取付けられたシール２ｃは、側壁２ａの下端と金型３０の上面との隙間を塞ぎ、容器２内の粉体が、側壁２ａの下端と金型３０の上面との隙間から流出することを抑制している。
また、シール２ｃは、金型３０の上面に対して摺動面を形成している。従って、シール２ｃは、容器２が金型３０の上面上を容易に移動出来るよう、金型３０に対して摺動性、耐摩耗性の良い、フッ素樹脂等の材質にすることが好ましい。なお、本実施形態のシール２ｃは、側壁２ａと略同じ内径にして、粉体の供給口２ｇを形成しているが、シール２ｃの内径を、側壁２ａと異なる内径にすることも出来る。
【００１５】
邪魔板２ｄは、一方向に長い平板の短手方向の一部を円弧状に曲げたものであり、板の長手方向を、容器２の高さ方向（円筒状の側壁２ａの軸方向）にして、容器２の内部に挿入されている。そして、邪魔板２ｄの短手端（円弧の一端）は、側壁２ａの内側に接続されていて、邪魔板２ｄ自体は、固定板２ｅにより、長手方向の一端が蓋部２ｂに固定されている。邪魔板２ｄは、容器２内において流動性の悪い粉体を良好に撹拌するのに有効であり、その接続状態、及び、作用・効果については、容器２内の粉体の動きと共に後述する。
【００１６】
撹拌部３は、タイミングプーリ３ａと、シャフト３ｂと、シャフトホルダ３ｃと、回転羽根（回転体）３ｄとを備えている。タイミングプーリ３ａは、不図示のモータから回転トルクが伝達され、回転出来るようになっている。シャフト３ｂは、タイミングプーリ３ａに嵌合されていて、タイミングプーリ３ａと共に回転出来るようになっている。シャフトホルダ３ｃは、軸受３ｅとオイルシール３ｆを備え、軸受３ｅを、シャフト３ｂが容器２の中心（円筒状側壁２ａの軸心）に配するように、蓋２ｂに固定されている。
棒状の回転羽根３ｄは、シャフト３ｂに直交して５本取り付けられていて、回転して邪魔板２ｄに干渉しないよう、蓋２ｂ側の３本の回転羽根３ｄが、他の２本より短くされている。なお、本実施形態の撹拌部３は、インペラのような回転羽根にすることも出来る。
【００１７】
以上の構成からなる回転給粉装置１は、不図示の搬送装置により金型３０の上面を移動出来、給粉時には、キャビティ３１上に移動され、給粉後には、キャビティーから離れた位置に移動され、プレス成型機のパンチに干渉しないようになっている。
【００１８】
次に、容器２内における、流動性の悪い粉体の動きについて説明する。ここで言う流動性の悪い粉体とは、数ｍｍ径のオリフィスを通じて自重落下されないような粉体であり、粘着性のある液体バインダを少量添加したような粉体を指している。
【００１９】
流動性の悪い粉体を、投入口２ｆから容器２内に投入し、不図示のモータの駆動により回転羽根３ｄを回転させると、回転羽根３ｄ近傍に存在する粉体は、回転羽根３ｄにつられてシャフト３ｂ周りを移動し、シャフト３ｂ周りを移動する遠心力により、シャフト３ｂから外方向、即ち、側壁２ａ方向に押し出される。側壁２ａ近傍まで押し出された粉体は、側壁２ａの内面に沿って回転羽根３ｄの回転方向に移動されると共に、押し出された力を開放するように上方に成長し、側壁２ａの内側に沿って周回移動するようになる。
【００２０】
図６で説明した従来の回転給粉装置では、上記状態になると、容器２内の粉体は撹拌不良の状態に陥っていくが、本実施形態の回転給粉装置１では、側壁２ａの内面に邪魔板２ｄが接続されているので、側壁２ａに沿って上方に成長しつつ周回移動する粉体は、側壁２ａから強制的且つ連続的に剥離されようになる。そして、剥離された粉体は、自重で落下するか、或いは、回転羽根３ｄに掻き落とされるかして、容器２の内側に戻されるようになる。
また、図６の従来の回転給粉装置で説明したように、流動性の悪い粉体は、回転羽根３ｄ上方に粉体の架橋を形成しようとするが、本実施形態の回転給粉装置１では、上記邪魔板２ｄの作用により、側壁２ａから容器２の内側に粉体が戻されるので、その自重により架橋は崩れやすくなる結果、形成され難くなる。そして、容器２の内側で水平回転する回転羽根３ｄ近傍には、粉体が継続的して供給されるようになり、容器２内において粉体が良好に撹拌されるようになって、粉体を回転給粉装置１から安定して供給出来るようになる。
【００２１】
次に、本実施形態の邪魔板２ｄの形状について、図４の断面図を用いて説明する。
図４（ａ）に示されるように、本実施形態の邪魔板２ｄは、側壁２ａの内面に接続され、側壁２ａの内面に対して、接続位置Ａから回転羽根３ｄの回転方向（図の上方）に延長されると共に、回転方向の内側に向かって側壁２ａ内面から離間してゆく誘導面２ｄａを形成している。そして、誘導面２ｄａは、回転羽根３ｄの回転方向に凸となる湾曲面を形成している。
このような邪魔板２ｄは、図に示されるように、側壁２ａの内面に沿って移動する粉体Ｐを、誘導面２ｄａに沿ったスムーズな流れにした後、先端２ｄｂから剥離させることが出来る。言い換えれば、側壁２ａの内面に沿って移動する粉体Ｐの流れを堰き止めること無しに、側壁２ａから容器２の内側に剥離させることが出来る。
邪魔板２ｄから剥離された粉体Ｐは、自重により容器２内側に崩れ落ちるか、或いは、回転羽根３ｄに掻き落とされる。そして、粉体Ｐは、再び回転羽根３ｄに撹拌されるようになり、良好な撹拌が維持されるようになる。
【００２２】
また、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の邪魔板２ｄは、誘導面２ｄａを平面状にすることも出来る。このような邪魔板であっても、側壁２ａの内面に沿って移動する粉体Ｐを、誘導面２ｄａに沿ったスムーズな流れにした後、先端２ｄｂから粉体Ｐを剥離させることが出来る。
但し、図４（ａ）の邪魔板２ｄは、誘導面２ｄａに沿って移動する粉体Ｐの塊を、屈曲させながら剥離出来るので、図４（ｂ）の邪魔板２ｄと比較して、粉体Ｐの塊を、先端２ｄａから崩れ落ち易くすることが出来る。
【００２３】
また、図５（ａ）と図５（ｂ）は、本実施形態の比較例である邪魔板２ｄ’を示している。図５（ａ）の邪魔板２ｄ’は、側壁２ａの内面に対して、垂直方向に延長されていて、図５（ｂ）の邪魔板２ｄ’は、側壁２ａの内面に対して、接続位置Ａから回転羽根３ｄの回転と逆方向（図の下方）に延長されている。
図に示されるように、これらの邪魔板２ｄ’にすると、側壁２ａの内面に沿って移動する粉体Ｐは、誘導面２ｄ’ａにより堰き止められるようになる。このようになると、堰き止められた粉体Ｐは、側壁２ａ或いは邪魔板２ｄ’に沿って容器２上方に成長し、側壁２ａの近傍に滞留し続けるようになる。このような状態は、図６で説明した従来の回転給粉装置と同じであり、容器２内における粉体は撹拌不良になり、粉体を回転給粉装置から安定して給粉することが困難になる。
【００２４】
以上、本発明の回転給粉装置を用いて、流動性の悪い粉体を供給する例を説明してきたが、本発明の回転給粉装置は、流動性の良い粉体を供給すことも出来る。また、本発明の回転給粉装置は、容器２に加熱機構を備えることで、バインダをガラス転移点以上に加熱しつつ、流動性が悪くなった粉体を供給することも出来る。
【符号の説明】
【００２５】
１  回転給粉装置
２  容器
２ａ  側壁
２ｂ  蓋
２ｃ  シール
２ｄ，２ｄ’  邪魔板
２ｄａ，２ｄ’ａ  誘導面
２ｅ  固定板
２ｆ  投入口
２ｇ  供給口
３  撹拌部
３ａ  タイミングプーリ
３ｂ  シャフトホルダ
３ｃ  シャフト
３ｄ  回転羽根
３ｅ  軸受
３ｆ  オイルシール
３０  金型
３１  キャビティ
６０  従来の回転給粉装置
６１  インペラ
６２  側壁
６３  架橋
【図１】
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【図２】
2015047835.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015047835.tif 000007
【図６】
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