JPH0234720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸化セラミツク材、例えば磁器材の
ような流動性の成形材から成形品を製造する装置
に関する。流動性の成形材から成形品を製造する
場合、等圧圧縮成形工具と射出ヘツドとの間に形
成された型キヤビテイ内に負圧が生ぜしめられ、
流動性の成形材が流動化されて射出ヘツド内の１
つの供給口から型キヤビテイへ吸い込まれる。型
キヤビテイが充てんされた後に成形材は等圧式に
圧縮され、この場合圧縮工程の少なくとも初期に
は負圧が維持される。

この種の方法の一例がアメリカ合衆国特許出願
第224037号明細書（1981年１月12日出願）示され
ている。同期明細書によれば、型キヤビテイ内で
予備圧縮された予備成形品が成形された後に、射
出ヘツドが等圧圧縮成形工具から離して持ち上げ
られ、予備成形品は成形工具内にとどめられる。
次いで、最終圧縮を行なうために、１つの上型が
等圧圧縮成形工具と対置する位置へ動かされ、こ
の上型と等圧圧縮成形工具との間で予備成形品が
最終的に圧縮される。

この方法は大きな成功をもたらすものであつ
た。しかしながら、圧縮が２段階に分けて行なわ
れること、即ち、等圧圧縮成形工具と射出ヘツド
とによつて形成される型キヤビテイ内での第１段
階および上型と等圧圧縮成形工具との間で行なわ
れる第２段階に分けて行なわれることが成形品製
造のための全作業時間を長大にし、ひいては経済
的な作業の点で問題となる。また、特に縁部の高
い皿状の成形品の場合、成形品が完全には圧縮さ
れてない段階で射出ヘツドを成形品から引き離す
と成形品の縁部の形がくずれる危険が生ずる。さ
らに、射出ヘツドと等圧圧縮成形工具との間での
予備圧縮の程度次第で、射出ヘツドを予備成形品
から引き離して上型を等圧圧縮成形工具内に残さ
れた予備成形品に当て付けるのに伴つて空気が予
備成形品中に封じ込まれることになり、この封入
空気は最終圧縮成形に不利に作用して不良品の製
造につながる。

本発明は、冒頭述べた形式の装置において、成
形品の最終圧縮を空気封入の危険なしに行なえる
ようにし、全作業サイクルを短縮し、射出ヘツド
の引離しに伴つて成形品の高い縁部の形がくずれ
る危険をなくすことを目的とする。

この場合本発明が前提とする装置は、圧縮ダイ
アフラムを有する等圧圧縮成形工具とこの等圧圧
縮成形工具に対置されて成形面を有している射出
ヘツドとを備え、射出ヘツドは第１の位置から前
記成形工具へ向かつて第２の位置へ可動であり、
この第２の位置において成形面と圧縮ダイアフラ
ムとが相互間に１つの型キヤビテイを形成し、射
出ヘツドは成形面の円周線に沿つて型キヤビテイ
へ通ずる少なくとも１つの吸込み口および型キヤ
ビテイへ開口している成形面の成形材供給口に接
続された少なくとも１つの成形材供給通路を有し
ている形式のものである。このような装置におい
て本発明は前記目的を次のようにして達成した。
すなわち、型キヤビテイ内への成形材供給口内に
１つの閉鎖部材が配置されており、この閉鎖部材
は型キヤビテイ内へ流動性の成形材を供給するた
めの開放位置と型キヤビテイ内への流動性の成形
材の流れをしや断する閉鎖位置との間で転位可能
に射出ヘツド内で案内されており、閉鎖位置では
閉鎖部材の型キヤビテイに面する端面が、等圧圧
縮中成形材供給口および閉鎖部材による成形品表
面の著しいマークを防止するために、射出ヘツド
の成形面と同列をなすように構成されているので
ある。

本発明のこのような装置によれば、注目すべき
こととして、最終圧縮段階において例えば300バ
ールの極めて高い圧力が使われるにもかかわら
ず、型キヤビテイへの成形材供給口を正確に閉ざ
すことができることが判つた。この場合成形品自
体には極めて軽微なマークが残るだけであつて、
簡単なクリーニング作業によつて除くことができ
る。このような供給口の閉鎖は、供給口を成形工
具設計上の理由から射出ヘツド内に設けねばなら
ない点、要するに成形品の、等圧圧縮成形工具と
は反対側に設けねばならない点からして一層注目
すべき利点である。というのは、特に食器具の製
造の場合例えば皿の極めて目立つ輪郭をなす底が
等圧圧縮成形工具側のキヤビテイ面に位置するこ
とになり、従つて成形材供給口は皿の平滑で良く
目に入る面、即ちマークが残つては不都合な面に
設置することになるからである。

本発明の装置によれば、射出ヘツドと等圧圧縮
成形工具とが成形品の最終圧縮の終了まで互いに
閉ざされているので、型キヤビテイ内に生ぜしめ
られた真空又は負圧状態を成形品が圧縮の結果空
気封入のおそれがない程度の密度を得るに至る前
に中断する必要がない。

製造される成形品の種類次第で、等圧圧縮成形
に先立つて機械的な予備圧縮を行なうならば有利
である。この機械的な予備圧縮は射出ヘツドの成
形面および等圧圧縮成形工具の成形面を一回又は
数回にわたつて互いに接近させることによつて行
なう。

既に述べたアメリカ合衆国特許出願の装置例の
場合、別個の上型を使用して後圧縮を行なうた
め、射出ヘツドに特別な機械的荷重を望むことは
できない。というのは、予備圧縮に必要とされる
圧力は比較的小さいのが普通だからである。ま
た、同装置例には成形材供給口に何ら特別の閉鎖
処置が講じられてない。というのは、上型と等圧
圧縮成形工具との間で最終圧縮が行なわれた際に
成形品の上面が一様に形成されるからである。

これに対して本発明の装置においては、射出ヘ
ツドが例えば300バールの極めて高い圧力での成
形品最終圧縮に耐えられるように構成されてい
る。さらに、成形材供給口に１つの閉鎖部材が設
けられていて、閉鎖位置においてこの閉鎖部材の
型キヤビテイに面する端面が成形材供給口を囲む
型キヤビテイ面と同列をなす。従来、成形材供給
口が設けられていることによつて既に薄弱となつ
ている射出ヘツドを最終圧縮中に及ぼされる高圧
に耐えられるように構成することは簡単には予期
されないことだつた。この点、閉鎖部材の配置お
よび案内によつて付加的に特に高負荷を受ける個
所が生ずるという予測から特にいえることであ
る。

閉鎖部材が閉鎖位置において確実に所望の位置
を保つように、閉鎖部材に１つの支持面を設け、
この支持面が閉鎖位置において射出ヘツドの１つ
の対応支持面に接触するように構成することがで
きる。

一実施例によれば、等圧圧縮成形工具は圧力ポ
ツトと、この圧力ポツト内に配置された支持プレ
ートと、この支持プレートの成形面全域を占める
圧縮ダイアフラムとから構成されている。圧縮ダ
イアフラムの周縁部は圧力ポツトの上縁部に密接
に固定されている。この圧縮ダイアフラムと支持
プレートとの間へは加圧媒体が供給される。射出
ヘツドは圧縮ダイアフラムの周縁部上に接触する
ように配置された１つの型閉鎖リングを備えてい
る。この型閉鎖リングの内側には成形材供給口を
有する１つの成形ダイが配置されている。

型キヤビテイ内へ通ずる空気排出口は少なくと
も部分的には型閉鎖リングと成形ダイとの間に形
成されている１つの環状間隙から成つていてよ
い。この場合環状間隙は型閉鎖リングを貫通して
いる１つの空気排出路を介して吸気装置に接続さ
れる。

機械的な予備圧縮を行なうために、成形ダイを
型閉鎖リングに対して相対的に転位可能にするか
又は支持プレートを圧力ポツトに対して相対的に
転位可能にするか又は成形ダイおよび支持プレー
トの両方を転位可能にすることができる。

閉鎖部材の制御は、装置の作業サイクルに従つ
て閉鎖部材を開放位置と閉鎖位置とにわたつて動
かすための制御器を使うことによつて自動式に行
なうことができる。

射出ヘツド内に設けられる成形材供給口および
閉鎖部材のスペースの問題は、射出ヘツド内に形
成した１つの孔内で案内される操作シヤフトを閉
鎖部材に備えることによつて解決される。この場
合前記の孔は半径方向に拡大されていて、型キヤ
ビテイへの成形材供給口に隣接する１つの環状室
を形成する。この環状室へ通ずる１つの成形材供
給通路が射出ヘツド内に形成されていて、環状室
から成形材供給口を通つて型キヤビテイへ流動化
された成形材が流入する。

一実施例によれば、等圧圧縮成形工具は下型と
して使われて射出ヘツドは上型として使われ、成
形材供給口は可能な限り型キヤビテイの中央に設
けられる。

本発明は、成形工具が水平方向で開閉するいわ
ゆる懸垂式成形パルスにも適用される。

次に図面に示した実施例について本発明を説明
する： 図示の本発明の装置は１つの等圧の圧力ポツト
１０を備えている。この圧力ポツト１０内には１
つの圧力室１２が構成されている。この圧力室１
２内には不動の支持プレート１４が配置されてい
る。この支持プレート１４はその上向き面に成形
面１６を有している。この成形面１６上には弾性
変形可能な材料から成る圧縮ダイアフラム１８が
配置され、成形面１６に密着している。この圧縮
ダイアフラム１８の周縁部２０は支持プレート１
４の周縁に係合していて、圧力ポツト１０の上縁
２４に１つの固定リング２２によつて固定されて
いる。圧力室１２内へは下から高圧流体通路２６
が通じており、この高圧流体通路２６を通して作
動油のような高圧流体が圧力室１２へ供給され
る。高圧流体は支持プレート１４内の通路２８を
通じて分配され、等圧圧縮の間に圧縮ダイアフラ
ム１８を上向きに加圧するためにこの圧縮ダイア
フラム１８の下側へ作用する。

以上の等圧圧縮成形工具１０がその上側に位置
する射出ヘツド３０と協働する。射出ヘツド３０
は上側圧力プレート３６並びにこの上側圧力プレ
ート３６の下側に固定された中間プレート３８か
ら成つており、中間プレート３８によつて１つの
型閉鎖リング３２が軸線方向で可動に支えられて
いる。この型閉鎖リング３２と中間プレート３８
との間の最大間隔はボルトスリーブ組３４によつ
て設定されている。下向き面に成形面４２を有す
る１つの成形ダイ４０が型閉鎖リング３２の内側
に配置されて中間プレート３８に保持されてい
る。成形面４２には成形材の供給口４４が形成さ
れている。この供給口４４は成形ダイ４０内に形
成された１つの環状室４６からの出口をなしてい
る。この環状室４６は、中間プレート３８および
成形ダイ４０の内部に形成されている１つの成形
材供給通路４８に接続されている。成形材供給通
路４８は１つの成形材供給タンク５０に接続され
ている。成形材供給口４４内には１つの閉鎖部材
５２が位置しており、この閉鎖部材５２は下向き
に拡開された截頭円すい形の外面を有している。
この円すい面によつて形成される支持面５４が成
形材供給口４４を取り巻く成形ダイ４０のやはり
同様の円すい面に接触する。第１図に示されてい
るように、閉鎖位置では閉鎖部材５２の型キヤビ
テイ６８に面する端面が成形ダイ４０の成形面４
２と同列をなすか又は成形面４２の延長面をな
す。

閉鎖部材５２から上向きに操作シヤフト５８が
延びていて、成形ダイ４０および中間プレート３
８を貫通する孔６０内で案内されている。閉鎖位
置では閉鎖部材５２が中間プレート３８の範囲で
の孔６０内に配置されている１つの圧縮コイルば
ね６２によつて上向きにばね負荷を受けている。
１つの制御器６４がこの閉鎖部材５２を第１図に
示す閉鎖位置と第２図に示す開放位置とにわたつ
て動かす。制御器６４は装置の作業サイクルに従
つて動く。

型閉鎖リング３２の内周面と成形ダイ４０の外
周面との間に環状間隙６６が形成されている。こ
の環状間隙６６は成形面４２と圧縮ダイアフラム
１８との間に形成される型キヤビテイ６８へ通じ
ている。この環状間隙６６へは型閉鎖リング３２
内に形成された１つの空気排出通路７０が通じて
おり、この空気排出通路７０は型閉鎖リング３２
の外方に配置された負圧発生器７２に接続されて
いる。また、空気排出通路７０には装置の作業サ
イクルに基いて制御される１つの弁７４が接続さ
れている。

成形材供給通路４８へ１つの流動化空気導管７
６が射出ヘツド３０を貫通して接続されている。
装置の作業サイクルに従つて制御される１つの弁
７８が流動化空気導管７６に配置されており、こ
れによつて流動化空気導管７６は外気又は圧力源
８０へ接続される。

以上の装置の作業形式は次の通りである： 最初は、射出ヘツド３０が第１図に示されてい
る位置へ持ち上げられている。装置の作業サイク
ルに従つて射出ヘツド３０は等圧圧縮成形工具１
０へ向かつて下げられて最終的に第２図に示す位
置を占める。この場合、射出ヘツド３０が下げら
れるのに伴い型閉鎖リング３２が圧縮ダイアフラ
ム１８の周縁部２０および固定リング２２に接触
する。射出ヘツド３０がさらに下げられると、型
閉鎖リング３２が中間プレート３８に接触し、最
終的に成形面４２が第２図に示すように下端位置
に達する。この段階で先ず圧力プレート３６へ加
えられる圧力がたんに固定リング２２へ型閉鎖リ
ング３２を介して伝えられる。この時点で型キヤ
ビテイ６８が閉鎖される。ここにおいて弁７４の
開放によつて負圧を型キヤビテイ６８へ作用させ
る。この場合射出ヘツド３０が等圧圧縮成形工具
１０へ向かつて下げられている間に負圧を作用さ
せることも可能である。負圧が型キヤビテイ６８
内に生ぜしめられた後に、又は負圧の発生中に、
閉鎖部材５２が制御器６４によつて第２図に示す
開放位置へ向かつて下げられる。閉鎖部材５２が
開放位置を占めるのに伴つて、成形材を成形材容
器５０から成形材供給通路４８を介して操作シヤ
フト５８の周囲の環状室４６内へ導入して供給口
４４から型キヤビテイ６８内へ負圧により吸い込
ませることができる。成形材の供給の詳細につい
ては既述のアメリカ合衆国特許出願におけると同
様である。成形材としては噴霧乾燥させた粉粒体
の形の磁器成形材が特に適する。型キヤビテイ６
８からの空気排出は成形材の充てん開始と共に行
ない、これによつて型キヤビテイ６８へ通ずる環
状間隙６６に成形材の堆積が生ずることはない。
成形材の堆積が生ずると型キヤビテイへ作用する
空気排出作用が妨害される。流動化空気導管７６
からの空気供給によつて流動化された成形材は型
キヤビテイ６８内へ流入して型キヤビテイ内で一
様に分配されることになり、ひいては成形材の粒
度についても型キヤビテイ内でほぼ一様になる。

型キヤビテイに充てんした後に、閉鎖部材をそ
の閉鎖位置まで持上げて截頭円すい形の支持面５
４を成形ダイ４０の対応支持面５６に接触させ
る。閉柵部材５２の型キヤビテイに面する端面は
供給口４４に接する成形面４２と同列をなして供
給口４４を閉ざし、型キヤビテイ６８内の真空又
は負圧状態は維持される。次いで、高圧流体を圧
力流体通路２６から圧縮ダイアフラム１８と成形
面１６との間へ供給して圧縮ダイアフラム１８を
上へ動かし、約300バールの圧力で成形材を圧縮
する。成形材の流入の開始以来型キヤビテイ６８
内に負圧が支持しているので、成形材が圧縮され
る際に空気が封入されるおそれはない。

等圧圧縮が終了した後に、型キヤビテイ６８と
負圧発生器７２との連通をしや断する。この段階
で射出ヘツド３０を持ち上げ、或いは場合によつ
て側方へ旋回させ、等圧圧縮成形工具１０から最
終圧縮された成形品を取り出して後処理を施す。
成形品には成形材供給口４４の個所に軽微なマー
クが残ることがあるが、容易に消すことができ、
いずれにせよ改めて圧縮する必要はない。

等圧圧縮に先立つて機械的な予備圧縮を行なう
ことも可能である。例えば、この種の予備圧縮は
次のようにして行なえる。即ち、成形材の充てん
過程ではたしかに型閉鎖リング３２が完全に下げ
られて圧縮ダイアフラム１８の周縁部２０に密接
に位置するが、成形ダイ４０はまだ完全には下げ
られてなく、従つて型キヤビテイ６８は当初の内
では成形ダイ４０が完全に下げられた時よりも大
きい。この成形ダイ４０を完全に下げる過程によ
つて予備圧縮を生ぜしめる。この場合の作業経過
の制御は例えば次のように行なう。即ち、型閉鎖
リング３２と中間プレート３８との間に１つのば
ねを設け、圧力プレート３６へ加えられる圧力を
調整して、充てん過程においては前記ばねが完全
には圧縮されず、成形ダイ４０を予備圧縮を目的
として完全に下げる際にはじめて完全にばねが圧
縮されるようにする。

別の制御形式として、圧力ポツト１０と支持プ
レート１４との間に１つの動力装置を設け、支持
プレート１４が圧縮ダイアフラム１８と共に予備
圧縮を目的として上向きに動かされるように構成
してもよい。

本発明は図示の実施例に限定されるものではな
くて種類異なる実施態様が可能である。

追加の関係 原発明たる特許第1414109号（特公昭62−16759
号）（昭和56年特許願第8902号）は、酸化セラミ
ツク成形材のような流動性の成形材から成形品を
製造する装置であつて、圧縮ダイアフラムを有す
る等圧圧縮成形工具とこの等圧圧縮成形工具に対
置されて成形面を有している射出ヘツドとを備
え、射出ヘツドは第１の位置から前記成形工具へ
向かつて第２の位置へ可動であり、この第２の位
置において成形面と圧縮ダイアフラムとが相互間
に１つの型キヤビテイを形成し、射出ヘツドは成
形面の円周線に沿つて型キヤビテイへ通ずる少な
くとも１つの吸込み口および型キヤビテイへ開口
している成形面の成形材供給口に接続された少な
くとも１つの成形材供給通路を有しているもので
あつた。これに対して本発明は、型キヤビテイ内
への成形材供給口内に１つの閉鎖部材が配置され
ており、この閉鎖部材は型キヤビテイ内へ流動性
の成形材を供給するための開放位置と型キヤビテ
イ内への流動性の成形材の流れをしや断する閉鎖
位置との間で転位可能に射出ヘツド内で案内され
ており、閉鎖位置では閉鎖部材の型キヤビテイに
面する端面が、等圧圧縮中成形材供給口および閉
鎖部材による成形品表面の著しいマークを防止す
るために、射出ヘツドの成形面と同列をなすよう
に構成されていることを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を開放状態で示す縦断面
図、第２図は第１図の装置を閉鎖状態で示す縦断
面図である。 １０……等圧圧縮成形工具、１２……圧力室、
１４……支持プレート、１６……成形面、１８…
…圧縮ダイアフラム、２０……周縁部、２２……
固定リング、２４……圧力ポツトの上端面、２６
……圧力流体通路、２８……通路、３０……射出
ヘツド、３２……型閉鎖リング、３４……ボルト
スリーブ組、３６……圧力プレート、３８……中
間プレート、４０……成形ダイ、４２……成形
面、４４……供給口、４６……環状室、４８……
成形材供給通路、５０……成形材容器、５２……
閉鎖部材、５４……支持面、５６……対応支持
面、５８……操作シヤフト、６０……孔、６２…
…圧縮コイルばね、６４……制御器、６６……環
状間隙、６８……型キヤビテイ、７０……空気排
出通路、７２……負圧発生器、７４……弁、７６
……流動化空気導管、７８……弁、８０……圧力
源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化セラミツク成形材のような流動性の成形
   材から成形品を製造する装置であつて、圧縮ダイ
   アフラム１８を有する等圧圧縮成形工具１０とこ
   の等圧圧縮成形工具に対置されて成形面４２を有
   している射出ヘツド３０とを備え、射出ヘツド３
   ０は第１の位置から前記成形工具へ向かつて第２
   の位置へ可動であり、この第２の位置において成
   形面４２と圧縮ダイアフラム１８とが相互間に１
   つの型キヤビテイ６８を形成し、射出ヘツド３０
   は成形面４２の円周線に沿つて前記型キヤビテイ
   ６８へ通ずる少なくとも１つの吸込み口６６およ
   び型キヤビテイ６８へ開口している成形面４２の
   成形材供給口に接続された少なくとも１つの成形
   材供給通路４８を有している形式のものにおい
   て、前記型キヤビテイ６８内への前記成形材供給
   口４４内に１つの閉鎖部材５２が配置されてお
   り、この閉鎖部材５２は型キヤビテイ６８内へ流
   動性の成形材を供給するための開放位置と型キヤ
   ビテイ６８内への流動性の成形材の流れをしや断
   する閉鎖位置との間で転位可能に射出ヘツド３０
   内で案内されており、閉鎖位置では前記閉鎖部材
   ５２の型キヤビテイ６８に面する端面が、等圧圧
   縮中成形材供給口４４および閉鎖部材５２による
   成形品表面の著しいマークを防止するために、射
   出ヘツド３０の成形面４２と同列をなすことを特
   徴とする、流動性の成形材から成形品を製造する
   装置。 ２ 閉鎖部材５２は型キヤビテイ６８の外へ面す
   る１つの支持面５４を有しており、射出ヘツド３
   ０は閉鎖部材５２の前記支持面５４に対する１つ
   の対応支持面５６を有しており、この対応支持面
   ５６は閉鎖部材５２が閉鎖位置を占めた場合その
   支持面５４に接触する特許請求の範囲第１項記載
   の流動性の成形材から成形品を製造する装置。