[发明专利]充填材料的方法和装置

说明书

本发明是关于将粉末材料，颗粒材料，片状材料，板状材料或类似的材料(下文共同称作材料)注入容器或承接物，如铁罐，包装袋，橡胶模具，冲模或类似的器具(下文共同称作容器)，的一种充填方法和装置。该装置有一开口用于进料和一放置所述粉末材料或类似材料的空腔。

本发明申请人已经在以前的日本专利申请中提出了充填方法申请，如公开特许公报平9-78103和公开特许公报平11-49101，其中通过空气震动方法使材料充满铁罐，包装袋，橡胶模具，冲模或类似的器具。

使用空气震动方法，每次充填材料数量的散布已得到降低，容器内材料的充填密度的分布差异得到减小。

参阅图5，6和7，说明传统的充填方法。其中由模具和插入所述模具的压头形成一个粉末注入的容器。

图5中所示件1是圆柱形模具，件2是插入件1的压头(下文该压头称为下压头)，粉末将注入模具空腔3，该空腔的空间是由模具1和下压头2形成的。工作台4布置成其表面与模具1的顶面1a平齐。一箱形无底的进料元件(下文称作进料滑台)5固定在工作台4上。进料滑台5的缩小部分的外壁有一与抽气型真空发生器7连接的管道6。在进料滑台5外壁5a的管道8通过一个电磁阀9连接到空气压缩机10。件11是个盖板，与进料滑台5的上部开口5a相接。进料滑台5装有粉末p水平汽缸12与工作台4联接，汽缸上的活塞杆12a与进料滑台5相连接。

为了将粉末充满由模具1和插入模具1的下压头2形成的模具空腔3，通过驱动水平汽缸12，使活塞杆12a移动并推动安装在工作台4的进料滑台5，直至如图6所示，进料滑台5位于模具空腔3的上方。这时，放置在进料滑台5的粉末p落入模具空腔3。

然后，电磁阀9关闭，抽气型真空发生器7启动，使进料滑台5中的空气排出，因此改变了进料滑台5中的气压，由大气压力状态(a)改变到低于大气压力的状态(b)。图7显示的是低压状态(b)为0.5大气压。接下来，停止抽气型真空发生器7脱气。打开电磁阀9，进料滑台5注入了压缩空气机10供给的压缩空气，进料滑台5内的空气压力状态变成至少不低于上述压力状态(b)的压力状态。图7中进料滑台5内部的压力为0.8大气压，要高于压力状态(b)。

当进料滑台5内的空气压力状态变成高过低于大气压的压力状态(b)时，电磁阀9重新关闭，抽气型真空发生器7启动，使进料滑台5中气压改变为低于大气压的压力状态(b)。然后，抽气型真空发生器7停止运行，电磁阀9重新打开，使进料滑台5内注入压缩空气，因此，进料滑台5中气压由压力状态(b)变化到高于压力状态(b)的压力状态(c)。

如上面所讨论的，使用空气震动方法，进料滑台内的压力状态重复地从低于大气压的压力状态(b)变化到高于状态(b)的压力状态(c)。由模具1和插入模具1的下压头2形成的空腔可以均匀地和高密度地充满粉末p。粉末p充满模具空腔后，水平汽缸12移动使活塞杆12a后退，因此，进料滑台5重又离开模具空腔3。然后，上压头(图中未示出)插入模具1，下降并压缩充满模腔的粉末p以得到粉末压块。

在传统的不是用空气震动而只是依靠重力的充填方法中，存在的问题有，每次充填的量不同，容器内的充填密度各处不同，和同时充填多个容器时各个容器的充填量不同。特别是，当对具有复杂形状或有浅环形状的空腔充填粉末而又没有采用空气震动充填方法时，空腔内部的充填密度的非均匀性极大地降低了产品的质量。

采用空气震动的方法充填材料到容器，上述的问题可以避免。但是，上述传统的空气震动方法和装置，空气震动的实现是靠重复小于大气压力的压力状态(b)变化到压力高于状态(b)的压力状态(c)，当进料滑台内的压力变成低于大气压力时会产生一个问题，即，模具空腔3外的空气会通过模具1的内壁1b和下压头2的外壁2a之间的间隙进入模腔3，会吹散充填在模腔3内的粉末p。

另外，如图3所示，当使用传统的空气震动方法充填粉末到橡胶模17时，因为处于空气震动工艺的低压状态下，橡胶模17内的气压状态低于大气压，必须采用在橡胶模外部也能产生低压状态的机构以防止橡胶模向内变形。这种防止措施使得装置的结构复杂化，使装置的价格升高和容易出问题。

本发明的目的是解决传统充填方法和装置存在的问题。

图1是将本发明具体化的充填装置的截面图；

图2是显示本发明的空气震动方法应用时气压转换的运行图；

图3是将本发明具体化的另一充填装置的截面图；

图4是将本发明具体化的另一充填装置的截面图；

图5是传统充填装置的截面图；