JP2010064076A - Piston type isostatic pressing apparatus - Google Patents

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JP2010064076A JP2008229804A JP2008229804A JP2010064076A JP 2010064076 A JP2010064076 A JP 2010064076A JP 2008229804 A JP2008229804 A JP 2008229804A JP 2008229804 A JP2008229804 A JP 2008229804A JP 2010064076 A JP2010064076 A JP 2010064076A
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新和 岸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piston type isostatic pressing apparatus by which the object to be treated is subjected to isostatic pressing treatment by the compression of a pressure medium in a pressure vessel, wherein core adjustment and the lubrication of a seal part are easily performed when the piston is inserted into the pressure vessel. <P>SOLUTION: In the piston type isostatic pressing apparatus where a piston 3 is inserted into a pressure vessel 1 by the elongation of a pressure piston 6 in a pressure cylinder 5, and the object to be treated is subjected to isostatic pressing treatment, the pressure piston 6 and the piston 3 are freely adhered/separated, the piston 3 is supported so as to allow displacement for the shaft core adjustment of the piston 3 via a piston holder 7, the inside of the piston holder 7 is provided with a weight supporting means 10 generating opposing force supporting the own weight of the piston 3 in a state where the piston 3 and the pressure piston 6 lie in a non-contacted state, and automatic core adjustment is performed in such a manner that the shaft core C2 of the piston 3 is made coincident with the shaft core C1 of the pressure vessel 1 by the resistance received when the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、加圧シリンダ内の加圧ピストンの伸長により加圧ピストンに連動するピストンを圧力容器に挿入して、この圧力容器内の圧媒の圧縮により被処理物を等方圧で加圧処理するピストン式等方圧加圧装置の改善に関し、より詳しくは、前記ピストンを圧力容器に挿入する際の芯調整を改善し、前記ピストンと圧力容器の焼付きを防止可能なピストン式等方圧加圧装置に関する。   The present invention inserts a piston linked to a pressure piston into the pressure vessel by extension of the pressure piston in the pressure cylinder, and pressurizes the workpiece with isotropic pressure by compressing the pressure medium in the pressure vessel. Regarding the improvement of the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus to be processed, more specifically, the piston type isotropic which improves the core adjustment when the piston is inserted into the pressure vessel and can prevent the piston and the pressure vessel from being seized. The present invention relates to a pressure and pressure device.

セラミックスや金属粉末の成形、食品類の殺菌や滅菌あるいは竹や木材等の天然素材の緻密化等には、加圧ピストンに連動するピストンを圧力容器に挿入し、この圧力容器内の圧媒を圧縮して、前記圧力容器内に収納された前記被処理物を等方圧で加圧処理するピストン式等方圧加圧装置が用いられている。   For molding ceramics and metal powders, sterilization and sterilization of foods, or densification of natural materials such as bamboo and wood, a piston linked to a pressure piston is inserted into the pressure vessel, and the pressure medium in the pressure vessel is A piston type isotropic pressure pressurizing apparatus is used that compresses and pressurizes the object to be processed accommodated in the pressure vessel with isotropic pressure.

この様なピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンを圧力容器に挿入する際、両者間の芯調整(芯合せ)が不良のため、摺動部に焼付きを生じるという問題があった。そこで先ず、この様な問題点を解決するための従来例に係るピストン式等方圧加圧装置について、以下添付図6を参照しながら説明する。図6は、従来例に係るピストン式等方圧加圧装置の一実施例を示し、図(a)は加圧処理中、図(b)は無負荷状態の各立断面図である。   In such a piston type isotropic pressure pressurizing device, when the piston is inserted into the pressure vessel, there is a problem that the sliding portion is seized due to poor alignment (alignment) between the two. . First, a conventional piston type isotropic pressure pressurizing apparatus for solving such problems will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an embodiment of a piston type isotropic pressure pressurizing device according to a conventional example. FIG. 6 (a) is a vertical sectional view of the pressurizing process, and FIG.

この従来例に係るピストン式等方圧加圧装置は、加圧シリンダピストン33を圧力容器30に挿入して、この圧力容器30内の流体の圧縮を介して被処理物を等方圧で加圧処理すると共に、加圧に伴う軸方向反力を担持するプレスフレーム34を備えたものである。そして、前記加圧シリンダピストン33のピストンは、圧力容器30に容器軸方向移動自在として嵌挿されている可動ピストン31と、この可動ピストン31を加圧する加圧ピストン33Aとからなり、両ピストン31,33Aは接合分離自在とされている(特許文献1参照)。   The piston type isotropic pressure pressurizing device according to this conventional example inserts a pressurizing cylinder piston 33 into a pressure vessel 30 and applies an object to be processed at an isotropic pressure through compression of a fluid in the pressure vessel 30. A press frame 34 that carries out pressure treatment and carries axial reaction force accompanying pressurization is provided. The piston of the pressurizing cylinder piston 33 includes a movable piston 31 that is inserted into the pressure vessel 30 so as to be movable in the container axial direction, and a pressurizing piston 33A that pressurizes the movable piston 31. , 33A can be joined and separated (see Patent Document 1).

本従来例に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストンが、可動ピストン31と加圧ピストン33Aに分割された構造であるため、両ピストン31,33Aの接合部に自由度(ガタ)があれば、可動ピストン31が圧力容器30内を摺動する際に芯調整が容易になされ、摺動部の焼付きを防止できる。   According to the piston type isotropic pressure pressurizing device according to this conventional example, since the piston is divided into the movable piston 31 and the pressurizing piston 33A, the joint between the pistons 31 and 33A has a degree of freedom ( If there is play, the core is easily adjusted when the movable piston 31 slides in the pressure vessel 30, and seizure of the sliding portion can be prevented.

しかしながら、上記従来例においては、可動ピストン31が圧力容器30内を摺動して加圧するため、摺動ストロークが長くなって、シール部と圧力容器30の内壁の焼付きを防止するために潤滑が不可欠になる(可動ピストンの毎往復、もしくは複数往復毎の潤滑が望ましい)。また、前記シール部の潤滑を行うには、シール部を容器30の開口から完全に抜取る必要があり、その場合、従来例による構造では、図6に示す如く、前記ピストンを圧力容器30の下側に配置した場合は、シール部の潤滑の度に容器30内部の流体を完全に排除する必要があるため非効率的である。   However, in the above conventional example, the movable piston 31 slides and pressurizes the inside of the pressure vessel 30, so that the sliding stroke becomes long and lubrication is performed to prevent seizure between the seal portion and the inner wall of the pressure vessel 30. (It is desirable to lubricate the movable piston every reciprocation or every multiple reciprocations.) In order to lubricate the seal portion, it is necessary to completely remove the seal portion from the opening of the container 30. In this case, in the structure according to the conventional example, the piston is attached to the pressure vessel 30 as shown in FIG. The arrangement on the lower side is inefficient because it is necessary to completely remove the fluid inside the container 30 every time the seal portion is lubricated.

仮に、前記ピストンを圧力容器30の上側に配置した場合でも、可動ピストン31と加圧シリンダピストン33を安定的に連結させる機構が必要となって、構造が複雑化する。また、両ピストン31,33Aの接触面にその様な機構を設けることにより、有効接触面積の減少となり、使用圧力が高い場合は、接触面圧が高くなり、構造上無理が生じる。この問題は、前記ピストンを圧力容器30の上側に配置した場合でも同様である。   Even if the piston is disposed on the upper side of the pressure vessel 30, a mechanism for stably connecting the movable piston 31 and the pressurizing cylinder piston 33 is required, and the structure becomes complicated. In addition, by providing such a mechanism on the contact surfaces of the pistons 31 and 33A, the effective contact area is reduced. When the operating pressure is high, the contact surface pressure is increased, resulting in an unreasonable structure. This problem is the same even when the piston is arranged above the pressure vessel 30.

使用圧力が高くなると、圧媒の圧縮率が大きくなるため、ピストンの摺動ストロークが長くなる(即ち、シール部潤滑が重要になる)傾向にあり、現実的には益々採用の難しい構造となる。
特開平7−164194号公報
As the operating pressure increases, the compression ratio of the pressure medium increases, so the sliding stroke of the piston tends to become longer (that is, lubrication of the seal portion becomes important), and in reality, the structure becomes increasingly difficult to adopt. .
JP 7-164194 A

従って、本発明の目的は、加圧シリンダ内の加圧ピストンの伸長により加圧ピストンに連動するピストンを圧力容器に挿入して、この圧力容器内の圧媒の圧縮により被処理物を等方圧で加圧処理するピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンを圧力容器に挿入する際の芯調整とシール部の潤滑が容易に行われるピストン式等方圧加圧装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to insert a piston that is linked to the pressure piston by extension of the pressure piston in the pressure cylinder into the pressure vessel, and compress the pressure medium in the pressure vessel to make the object to be processed isotropic. To provide a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus that performs easy pressure adjustment and seal lubrication when the piston is inserted into a pressure vessel. It is in.

前記目的を達成するために、本発明の請求項1に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、加圧シリンダ内の加圧ピストンの伸長により加圧ピストンに連動するピストンを圧力容器に挿入して、この圧力容器内の圧媒の圧縮を介して被処理物を等方圧で加圧処理するピストン式等方圧加圧装置において、前記加圧ピストンとピストンはピストンホルダを介して密着分離自在とされ、前記ピストンは前記ピストンホルダを介してピストンの軸心調整のための変位を許容する様に支持され、前記ピストンが加圧ピストンと非接触の状態で、ピストンを支持するためにピストンの自重に対抗する反力を発生させる自重支持手段を前記ピストンホルダ内に備え、前記ピストンを圧力容器内に挿入する際に受ける抵抗によって前記加圧ピストンとピストンは密着され、前記ピストンの軸心が圧力容器の軸心に一致する様に自動調芯されてなることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1 of the present invention is to press the piston interlocked with the pressurizing piston by extension of the pressurizing piston in the pressurizing cylinder. In a piston-type isotropic pressure pressurizing apparatus that is inserted into a container and pressurizes the object to be processed with isotropic pressure through compression of the pressure medium in the pressure container. The piston is supported so as to allow displacement for adjusting the axial center of the piston via the piston holder, and the piston is supported in a state of non-contact with the pressurizing piston. The piston holder is provided with a self-weight support means for generating a reaction force that opposes the self-weight of the piston, and the pressure piston is applied by resistance received when the piston is inserted into the pressure vessel. Piston is in close contact, the axis of said piston is characterized in that formed by self-aligning so as to match the axis of the pressure vessel.

本発明の請求項2に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、請求項1に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記自重支持手段がばねによる反力を発生させてなることを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 2 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1, wherein the self-weight support means generates a reaction force by a spring. It is characterized by.

本発明の請求項3に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、請求項1または2に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンが前記自重支持手段と並列して軸受に支持され、前記圧力容器に非接触な状態において回転自在とされてなることを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 3 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the piston is in parallel with the self-weight support means. The bearing is supported by a bearing and is rotatable in a non-contact state with the pressure vessel.

本発明の請求項4に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、請求項3に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンが、前記軸受またはこの軸受との間に介在する支持部材と、テーパ面を有して接触されてなることを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 4 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 3, wherein the piston is located between the bearing or the bearing. It is characterized in that it has a tapered surface and is in contact with a supporting member interposed between the two.

本発明の請求項5に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、前請求項3または4に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンが前記軸受に支持された状態で、回転駆動機構により自動回転されてなることを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 5 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 3 or 4, wherein the piston is supported by the bearing. In this state, it is automatically rotated by a rotation drive mechanism.

本発明の請求項6に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、請求項3乃至5のうちの何れか一つの項に記載のピストン式等方圧加圧装置において、回転中の前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、水平移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたことを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 6 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein In order to apply the lubricant to the seal portion of the piston, a horizontally movable lubricant applying means is provided.

本発明の請求項7に係るピストン式等方圧加圧装置が採用した手段は、請求項1または2に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、シール部の周囲を回転移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたことを特徴とするものである。   The means adopted by the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 7 of the present invention is the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a lubricant is applied to the seal portion of the piston. Therefore, a lubricant application means that can freely rotate around the seal portion is provided.

本発明の請求項1に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、加圧ピストンとピストンはピストンホルダを介して密着分離自在とされ、前記ピストンは前記ピストンホルダを介してピストンの軸心調整のための変位を許容する様に支持され、前記ピストンが加圧ピストンと非接触の状態で、ピストンを支持するためにピストンの自重に対抗する反力を発生させる自重支持手段を前記ピストンホルダ内に備えるので、前記自重支持手段によってピストンの重量抵抗が軽減され、圧力容器の軸心方向に微動自在となる。   According to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1 of the present invention, the pressurizing piston and the piston can be brought into close contact with each other via the piston holder, and the piston is axially centered through the piston holder. The piston holder includes a self-weight support means that is supported so as to allow displacement for adjustment, and that generates a reaction force that opposes the self-weight of the piston in order to support the piston when the piston is not in contact with the pressure piston. Since it is provided inside, the weight resistance of the piston is reduced by the self-weight support means, and it can be moved finely in the axial direction of the pressure vessel.

そのため、
前記ピストンを圧力容器内に挿入する際に受ける抵抗(接触抵抗及び圧媒の圧縮圧)によって前記加圧ピストンとピストンは密着されると共に、前記ピストンの圧力容器内への挿入が進行するのに伴って、ピストンの軸心が圧力容器の軸心に一致する様に芯調整が自動的にかつ確実に行われる。その結果、前記ピストンと圧力容器とのスムーズな摺動がなされ、前記ピストンと圧力容器の焼付き防止による接触部品やシール部材の寿命の向上が図られる。
for that reason,
The pressure piston and the piston are brought into close contact by the resistance (contact resistance and compression pressure of the pressure medium) received when the piston is inserted into the pressure vessel, and the insertion of the piston into the pressure vessel proceeds. Accordingly, the center adjustment is automatically and reliably performed so that the axis of the piston coincides with the axis of the pressure vessel. As a result, smooth sliding between the piston and the pressure vessel is achieved, and the life of the contact parts and the seal member is improved by preventing seizure of the piston and the pressure vessel.

また、本発明の請求項2に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記自重支持手段がばねによる反力を発生させてなるので、市販のばねやばねを応用した機器を利用して、前記ピストンの自重を支持する反力を発生させ得る手段を簡便に実現できる。   Further, in the piston type isotropic pressure pressurizing device according to claim 2 of the present invention, since the self-weight support means generates a reaction force by the spring, a commercially available spring or a device using a spring is used. Thus, a means capable of generating a reaction force that supports the weight of the piston can be easily realized.

更に、本発明の請求項3に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストンが前記自重支持手段と並列して軸受に支持され、前記圧力容器に非接触な状態において回転自在とされてなるので、シール部への潤滑剤塗布や点検が容易に行える。   Furthermore, according to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 3 of the present invention, the piston is supported by the bearing in parallel with the self-weight support means, and is rotatable in a non-contact state with the pressure vessel. Therefore, the lubricant can be easily applied to the seal portion and inspected.

また更に、本発明の請求項4に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストンが、前記軸受またはこの軸受との間に介在する支持部材とテーパ面を有して接触されてなるので、前記ピストンが軸受に支持されている状態では回転軸が安定して回転自在となると共に、前記ピストンの圧力容器への挿入時には、接触抵抗によりピストンが浮き上がるため芯調整が自動的に行われる。   Furthermore, according to the piston type isotropic pressure pressurizing device according to claim 4 of the present invention, the piston is brought into contact with the bearing or a support member interposed between the bearing and the bearing. Therefore, when the piston is supported by the bearing, the rotation shaft is stable and freely rotatable, and when the piston is inserted into the pressure vessel, the piston floats due to contact resistance, so that the core is automatically adjusted. Is called.

そして、本発明の請求項5に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストンが前記軸受に支持された状態で、回転駆動機構により自動回転されてなるので、ピストンに設けられたシール部の潤滑剤塗布が容易に、かつ均等に行える。   According to the piston type isotropic pressure pressurizing device according to claim 5 of the present invention, the piston is automatically rotated by the rotation drive mechanism in a state where the piston is supported by the bearing, and thus provided in the piston. Lubricant application to the seal portion can be performed easily and evenly.

本発明の請求項6に係るピストン式等方圧加圧装置が採用によれば、回転中の前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、水平移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたので、前記シール部の潤滑剤塗布が自動的に実施可能となるため、全動作が自動化可能となり、高い生産性を得ることができる。   According to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 6 of the present invention, a lubricant applying means that can move horizontally is provided to apply the lubricant to the sealing portion of the rotating piston. Therefore, since the lubricant can be automatically applied to the seal portion, all operations can be automated, and high productivity can be obtained.

一方、本発明の請求項7に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、請求項1または2に記載のピストン式等方圧加圧装置において、前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、シール部の周囲を回転移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたので、上記同様、前記シール部の潤滑剤塗布が自動的に実施可能となるため、全動作が自動化可能となり、高い生産性を得ることができる。   On the other hand, according to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 7 of the present invention, in the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to claim 1 or 2, a lubricant is applied to the seal portion of the piston. Therefore, since the lubricant application means that can rotate and move around the seal portion is provided, the lubricant application of the seal portion can be automatically performed as described above, so that the entire operation can be automated and high. Productivity can be obtained.

先ず、本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置を、以下添付図1,2を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置を説明するための立断面図、図2は図1の要部を示す要部立断面図である。   First, a piston type isotropic pressure pressurizing device according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an elevational sectional view for explaining a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a principal sectional sectional view showing a principal part of FIG.

図1,2において、本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置は、圧力容器1の下部開口には下蓋2が嵌脱自在に取り付けられ、この下蓋2が台座21に固定支持されている。圧力容器1の上部開口は、ピストン3によって後述する様に開放または密封自在に構成され、この上部開口より図示しない被処理物を収納したり取り出したりする。   1 and 2, the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the first embodiment of the present invention has a lower lid 2 detachably attached to a lower opening of a pressure vessel 1, and the lower lid 2 is a pedestal. 21 is fixedly supported. The upper opening of the pressure vessel 1 is configured to be opened or sealed as will be described later by the piston 3, and a workpiece (not shown) is accommodated or taken out from the upper opening.

前記圧力容器1の下部開口に下蓋2が取り付けられた状態で、圧媒液体(以下、単に圧媒と称す)20が所定液面20aまで注入されており、この圧媒20に圧力を負荷して前記被処理物を高圧処理するためのピストン3が、圧力容器1の上方に吊り下げられた状態で取り付けられている。そして、加圧シリンダ5内の加圧ピストン6の伸長により、この加圧ピストン6に連動するピストン3を圧力容器1に挿入して、この圧力容器1内の圧媒20の圧縮を介して図示しない被処理物を等方圧で加圧処理する様に構成されている。符号2aは下蓋2に装着されたシール部である。   With the lower lid 2 attached to the lower opening of the pressure vessel 1, a pressure medium liquid (hereinafter simply referred to as a pressure medium) 20 is injected up to a predetermined liquid level 20 a, and pressure is applied to the pressure medium 20. And the piston 3 for carrying out the high-pressure process of the said to-be-processed object is attached in the state suspended above the pressure vessel 1. FIG. Then, by the extension of the pressurizing piston 6 in the pressurizing cylinder 5, the piston 3 interlocked with the pressurizing piston 6 is inserted into the pressure vessel 1, and the pressure medium 20 in the pressure vessel 1 is compressed through compression. The object to be processed is configured to be pressurized with an isotropic pressure. Reference numeral 2 a denotes a seal portion attached to the lower lid 2.

前記ピストン3は、加圧力を発生させる加圧シリンダ5の加圧ピストン6の下端6aに固定されたピストンホルダ7を介して、分離された状態で取り付けられている。前記ピストン3は、図1,2に示す如く一体的に構成されたものである必要はなく、例えば、従来例で説明した様に、シール部材3aの装着された先端部分が分離され、高圧容器1に拘束された構造でも良い。   The piston 3 is attached in a separated state via a piston holder 7 fixed to a lower end 6a of a pressure piston 6 of a pressure cylinder 5 that generates pressure. The piston 3 does not have to be integrally configured as shown in FIGS. 1 and 2. For example, as described in the conventional example, the tip portion to which the seal member 3 a is attached is separated, and the high-pressure vessel A structure constrained to 1 may be used.

そして、前記ピストン3は、その上部外径d1を下部外径d2より段差部3bを有して大きく形成され、この段差部3bに接触するリング状の支持部材8を介して、軸受9上に載置して支持されている。ここで、前記ピストン3の自重の支持は、支持部材8の上面とピストン3の段差部3bの下面とが、夫々求心(ピストン軸心C2に直交する)方向に同一傾斜角度を持って下降するテーパ面3c,8aを有して接触支持されることが肝要である。また、前記支持部材8がない場合は、前記軸受9の上面とピストン3の段差部3bの下面とが、前記同様、求心方向に同一傾斜角度を持って下降するテーパ面を有して接触支持されるのが良い。   The piston 3 is formed to have an upper outer diameter d1 larger than the lower outer diameter d2 with a stepped portion 3b, and on the bearing 9 via a ring-shaped support member 8 that contacts the stepped portion 3b. It is placed and supported. Here, the weight of the piston 3 is supported by the upper surface of the support member 8 and the lower surface of the stepped portion 3b of the piston 3 with the same inclination angle in the centripetal direction (perpendicular to the piston axis C2). It is important that the taper surfaces 3c and 8a are contacted and supported. Further, when the support member 8 is not provided, the upper surface of the bearing 9 and the lower surface of the stepped portion 3b of the piston 3 have a tapered surface that descends with the same inclination angle in the centripetal direction as described above. It is good to be done.

上記の如き構成においても、ピストン3が圧力容器1に非接触な状態では、前記ピストン3は軸受9に支持されているため回転自在な構成となっているが、ピストン3の自重による回転抵抗を更に軽減するために、ばねからなる自重支持手段10によって、浮き上がった状態で支持されている。前記自重支持手段10は、ピストン3の自重とほぼ等価な反力を有する様に構成されるのが好ましく、この様な状態で前記支持部材8を介して軸受9に支持されている。   Even in the configuration as described above, when the piston 3 is not in contact with the pressure vessel 1, the piston 3 is supported by the bearing 9 so that it can rotate freely. In order to further reduce the weight, it is supported in a floating state by its own weight support means 10 made of a spring. The self-weight support means 10 is preferably configured to have a reaction force substantially equivalent to the self-weight of the piston 3, and is supported by the bearing 9 through the support member 8 in such a state.

尚、前記自重支持手段10としては、ばねの他、液圧や空圧によるアクチュエータ、ゴムまたは磁力のうちの何れか一つ乃至は複数を備えたものを用いることができる。また、ピストン上端3dと加圧ピストン下端6aとの間には、加圧によりピストン3に負荷がかからない状態では隙間Sが確保されており、その値は、この加圧装置の規模と加圧時に設定可能な圧力容器1の軸心C1とピストン3の軸心C2の同心度により適宜設定される。   In addition, as the self-weight support means 10, in addition to a spring, one provided with any one or a plurality of actuators by rubber pressure or pneumatic pressure, rubber, or magnetic force can be used. Further, a gap S is secured between the piston upper end 3d and the pressure piston lower end 6a in a state in which no load is applied to the piston 3 due to pressure, and the value is determined when the pressure device is pressurized and the pressure is increased. It is appropriately set depending on the concentricity between the axial center C1 of the pressure vessel 1 and the axial center C2 of the piston 3 that can be set.

以上の様な構成をなすことによって、前記加圧ピストン6とピストン3は密着分離自在とされ、前記ピストン3は、ピストンホルダ7を介してピストン3の軸心調整のための変位を許容する様に支持される。そして、前記自重支持手段10とテーパ面3a,8aとによって、ピストン3を圧力容器1に挿入する際に受ける抵抗(反力)によりピストン3が浮き上がって調芯される。更に、ピストン3が圧力容器1への挿入が進行するのに伴って前記ピストンは圧力容器1の内壁に沿って挿入されていくため、前記ピストン3の軸心C2が圧力容器1の軸心C1に完全に一致して自動調芯される結果、スムーズな挿入が可能となるのである。   By making the configuration as described above, the pressurizing piston 6 and the piston 3 can be brought into close contact with each other, and the piston 3 allows a displacement for adjusting the axis of the piston 3 via the piston holder 7. Supported by The piston 3 is lifted and aligned by the resistance (reaction force) received when the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1 by the self-weight support means 10 and the tapered surfaces 3a and 8a. Further, as the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1, the piston is inserted along the inner wall of the pressure vessel 1, so that the axis C2 of the piston 3 is the axis C1 of the pressure vessel 1. As a result, it is possible to perform smooth insertion as a result.

また、前記ピストン3の段差部3bより上部において、前記ピストンホンダ7内のピストン3の外周に嵌装して固定された第1歯車12と、この第1歯車12を外周から噛合せ駆動する第2歯車13と、この第2歯車12を回転駆動する駆動モータ14とにより回転駆動機構11が構成されている。この様な回転駆動機構11は、前記ピストン3への回転駆動力の伝達と、ピストン3の軸心C2に平行方向への摺動とが自在となる様に構成されることが肝要である。   Also, a first gear 12 fitted and fixed to the outer periphery of the piston 3 in the piston honda 7 above the step portion 3b of the piston 3 and a first gear 12 that engages and drives the first gear 12 from the outer periphery. A rotational drive mechanism 11 is constituted by the two gears 13 and a drive motor 14 that rotationally drives the second gear 12. It is important that such a rotational drive mechanism 11 is configured to be able to freely transmit a rotational driving force to the piston 3 and to slide in a direction parallel to the axis C2 of the piston 3.

そして、駆動モータ14による回転力が、このモータ軸に取り付けられた第2歯車13から第1歯車12を介して、前記ピストン3へ伝達されるのである。尚、この様な回転駆動機構11としては、前記歯車12,13に代えてプーリとベルトを用いたものでも良いし、前記駆モータ13に代えて液圧や空圧を利用したアクチュエータを用いても良い。   And the rotational force by the drive motor 14 is transmitted to the said piston 3 via the 1st gearwheel 12 from the 2nd gearwheel 13 attached to this motor shaft. As such a rotational drive mechanism 11, a pulley and a belt may be used instead of the gears 12 and 13, or an actuator using hydraulic pressure or pneumatic pressure may be used instead of the driving motor 13. Also good.

一方、加圧ピストン6は、加圧シリンダ5内に導入される油圧(駆動源は図示せず)により昇降自在に構成されており、前記加圧ピストン6を下降させて、ピストン3を圧力容器1に挿入した時のピストン軸心C2方向の反力は、プレスフレーム4によって担持される。プレスフレーム4の基台は図示省略しているが、強固な床面等に据付されている。そして、図示しない移動装置により圧力容器1を水平移動させて、開口上部に加圧ピストン5やピストン3のない状態で、圧力容器1内への被処理物の収納や取出しを行う。   On the other hand, the pressurizing piston 6 is configured to be movable up and down by a hydraulic pressure (a drive source is not shown) introduced into the pressurizing cylinder 5, and the pressurizing piston 6 is lowered to move the piston 3 to a pressure vessel. The reaction force in the direction of the piston axis C2 when inserted into the cylinder 1 is carried by the press frame 4. Although the base of the press frame 4 is not shown, it is installed on a solid floor or the like. Then, the pressure vessel 1 is horizontally moved by a moving device (not shown), and the object to be processed is stored and taken out in the pressure vessel 1 without the pressurizing piston 5 and the piston 3 above the opening.

更に、本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置は、ピストン3のシール部3aに潤滑剤を塗布するための潤滑剤塗布手段15が備えられている。この潤滑剤塗布手段15には、潤滑ポンプ16、ノズル17及び駆動シリンダ18が設けられ、前記潤滑ポンプ16とノズル17を駆動シリンダ18によって支持台19上を摺動させて、ピストン3のシール部3a方向へ水平移動可能としている。そして、前記シール部3aへ潤滑剤の塗布が必要なときは、駆動シリンダ18を伸長して、ノズル17を前記シール部3aへ近接させる一方、前記回転駆動機構11の駆動によって、ピストン3をピストン軸心C2を中心として回転させながら前記シール部3a外周へ塗布可能となる。   Furthermore, the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the first embodiment of the present invention is provided with the lubricant applying means 15 for applying the lubricant to the seal portion 3a of the piston 3. The lubricant application means 15 is provided with a lubrication pump 16, a nozzle 17, and a drive cylinder 18. The lubricant pump 16 and the nozzle 17 are slid on a support base 19 by the drive cylinder 18, and the seal portion of the piston 3 is placed. It is possible to move horizontally in the 3a direction. When it is necessary to apply a lubricant to the seal portion 3a, the drive cylinder 18 is extended to bring the nozzle 17 close to the seal portion 3a, while the rotary drive mechanism 11 is driven to move the piston 3 to the piston. Application to the outer periphery of the seal portion 3a is possible while rotating about the axis C2.

以上説明した通り、本発明に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、加圧ピストン6とピストン3は密着分離自在とされ、前記ピストン3はピストンホルダ7を介してピストン3の軸心調整のための変位を許容する様に支持され、前記ピストン3が加圧ピストン6と非接触の状態で、ピストン3の自重を支持する反力を発生させる自重支持手段11を前記ピストンホルダ7内に備えるので、前記自重支持手段11によってピストン3の重量抵抗が軽減され、圧力容器1の軸心C1方向に微動自在となる。   As described above, according to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the present invention, the pressurizing piston 6 and the piston 3 are made to be in close contact with each other, and the piston 3 is connected to the axis of the piston 3 via the piston holder 7. A self-weight support means 11 that generates a reaction force that supports the weight of the piston 3 while the piston 3 is not in contact with the pressure piston 6 is supported in the piston holder 7 so as to allow displacement for adjustment. Therefore, the weight resistance of the piston 3 is reduced by the self-weight support means 11 and can be finely moved in the direction of the axis C1 of the pressure vessel 1.

そのため、前記ピストン3が圧力容器1内に挿入される際の抵抗によって、ピストン3の圧力容器1に対する芯調整が自動的にかつ確実に行われる。その結果、前記ピストン3と圧力容器1とのスムーズな摺動がなされ、前記ピストン3と圧力容器1の焼付き防止による接触部品やシール部材3の寿命の向上が図られる。   Therefore, the core adjustment of the piston 3 with respect to the pressure vessel 1 is automatically and reliably performed by the resistance when the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1. As a result, the piston 3 and the pressure vessel 1 slide smoothly, and the life of the contact parts and the seal member 3 can be improved by preventing the piston 3 and the pressure vessel 1 from seizing.

次に、上述した本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置における動作手順につき、以下添付図3,4を参照しながら工程を追って説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置における動作手順の前半を説明するための要部立断面図であり、図(a)は潤滑剤塗布手段の前進工程、図(b)は潤滑剤塗布工程、図(c)は潤滑剤塗布手段の退避工程を夫々示す。また、図4は、本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置における動作手順の後半を説明するための要部立断面図であり、図(d)はピストン下降工程、図(e)はピストンの圧力容器への挿入開始工程、図(f)は所定の加圧力に至った加圧処理工程を夫々示す。   Next, the operation procedure in the above-described piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the attached FIGS. FIG. 3 is an essential sectional elevation view for explaining the first half of the operation procedure in the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. The process, FIG. (B) shows the lubricant application process, and FIG. (C) shows the retracting process of the lubricant application means. FIG. 4 is an essential cross-sectional view for explaining the latter half of the operation procedure in the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 4E shows a process for starting the insertion of the piston into the pressure vessel, and FIG. 4F shows a pressurizing process that reaches a predetermined pressure.

先ず、圧力容器1の上部開口から被処理物を収容した後、圧力容器1をピストン3の下方に水平移動させる。その後、潤滑剤塗布手段15をピストン3のシール部3a方向へ前進させる(図3(a))。尚、圧力容器1への被処理物の収容工程から、後述する取出し工程の間に潤滑剤塗布工程を同時に行うこともできる。この場合、等方圧加圧処理工程のサイクルタイムを短縮することができる点で好ましい。   First, after the workpiece is accommodated from the upper opening of the pressure vessel 1, the pressure vessel 1 is moved horizontally below the piston 3. Thereafter, the lubricant application means 15 is advanced in the direction of the seal portion 3a of the piston 3 (FIG. 3A). It should be noted that the lubricant application step can be performed simultaneously from the step of storing the object to be processed in the pressure vessel 1 to the take-out step described later. This is preferable in that the cycle time of the isotropic pressure treatment process can be shortened.

そして、潤滑剤塗布手段15のノズル17先端が、ピストン3のシール部3aに僅かな隙間を有して接近した状態で停止させる。次いで、回転駆動機構11を始動して、このピストン3を軸心C2周りに回転させると同時に、潤滑ポンプ16を始動して潤滑剤がノズル17から塗布開始される(図3(b))。このとき、前記ピストン3は、支持部材8とテーパ面3a,8aを有してその自重を支持され、軸心C2及び水平方向共に拘束された状態であるため、潤滑剤塗布による横ブレは発生せず、均等な潤滑被膜をシール部3a上に形成することができる。尚、超高圧用のピストン式等方圧加圧装置においては、通常ペースト状の固体潤滑剤が使用される。   Then, the tip of the nozzle 17 of the lubricant application means 15 is stopped in a state of approaching the seal portion 3a of the piston 3 with a slight gap. Next, the rotation drive mechanism 11 is started to rotate the piston 3 around the axis C2, and at the same time, the lubrication pump 16 is started to start application of the lubricant from the nozzle 17 (FIG. 3B). At this time, since the piston 3 has the support member 8 and the tapered surfaces 3a and 8a and is supported by its own weight and is constrained in both the axial center C2 and the horizontal direction, lateral blur due to lubricant application occurs. Without uniform, a uniform lubricating coating can be formed on the seal portion 3a. Incidentally, in a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus for ultra-high pressure, a pasty solid lubricant is usually used.

潤滑剤の塗布を完了した後、潤滑剤塗布手段15のノズル17をピストン3のシール部3aから退避させる(図3(c))。次いで、加圧のためにピストン3の下降を開始させる(図4(d))。   After completing the application of the lubricant, the nozzle 17 of the lubricant application means 15 is retracted from the seal portion 3a of the piston 3 (FIG. 3C). Next, the descent of the piston 3 is started for pressurization (FIG. 4D).

ピストン3が更に下降して圧力容器1へ接触して挿入開始すると、このときの抵抗が、ピストン3の(自重支持手段11による反力を差し引いた)自重を上回った時点で、前記ピストン3が持ち上げられて支持部材8の接触面から離れ、軸心C2方向及び水平方向共に可動自在となる(図4(e))。これと同時或いはこの後、ピストン上端3dが加圧ピストン下端6aと密着(隙間Sが無くなる状態)し、密着部の面圧は加圧が進行するに従って増大していく。   When the piston 3 further descends and comes into contact with the pressure vessel 1 and starts to be inserted, when the resistance at this time exceeds the own weight of the piston 3 (subtracting the reaction force by the own weight support means 11), the piston 3 It is lifted away from the contact surface of the support member 8 and is movable in both the axial center C2 direction and the horizontal direction (FIG. 4E). At the same time or after this, the piston upper end 3d is in close contact with the pressurizing piston lower end 6a (a state in which the gap S is eliminated), and the surface pressure of the close contact portion increases as pressurization proceeds.

更に、ピストン3が、加圧ピストン6の加圧力により下降して圧力容器1内に挿入されるに従って、ピストン軸心C2が容器軸心C1に一致して行き、両者の調芯が自動的に行われる。そして、所定の加圧力に至ると、圧力容器1内に発生する(超)高圧の反力は、ピストン上端3dから加圧ピストンを介して、プレスフレーム4に担持された状態となる(図4(f))。   Further, as the piston 3 is lowered by the pressure applied by the pressurizing piston 6 and inserted into the pressure vessel 1, the piston axis C2 is aligned with the vessel axis C1, and the alignment of both is automatically performed. Done. When a predetermined pressure is reached, the (ultra) high-pressure reaction force generated in the pressure vessel 1 is carried by the press frame 4 from the piston upper end 3d via the pressure piston (FIG. 4). (F)).

所定の加圧力を一定時間保持して、被処理物の高圧処理が完了すると、ピストン3を上昇させて減圧する。減圧完了後、ピストン3を圧力容器1から上昇させて抜取り、図3(a)に示した初期状態に戻る。その後、圧力容器1を水平移動(図示せず)させて、上部開口から被処理物を取り出す。   When the predetermined pressurizing force is maintained for a certain time and the high-pressure processing of the workpiece is completed, the piston 3 is raised and depressurized. After completion of the decompression, the piston 3 is lifted from the pressure vessel 1 and removed to return to the initial state shown in FIG. Thereafter, the pressure vessel 1 is moved horizontally (not shown), and the object to be processed is taken out from the upper opening.

この様に、本発明に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストン3を回転させる回転駆動機構11が備えられると共に、前記ピストン3のシール部3aに潤滑剤を塗布するため、水平移動自在な潤滑剤塗布手段15が備えられたので、前記シール部3aの潤滑剤塗布が自動的に実施可能となり、高圧処理に伴う全工程が自動化可能となり、高い生産性を得ることができる。   As described above, according to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the present invention, the rotary drive mechanism 11 for rotating the piston 3 is provided, and the lubricant is applied to the seal portion 3a of the piston 3, Since the horizontally-movable lubricant applying means 15 is provided, it is possible to automatically apply the lubricant on the seal portion 3a and to automate all the processes associated with the high-pressure processing, thereby obtaining high productivity. .

次に、本発明の実施の形態2に係るピストン式等方圧加圧装置を、以下添付図5を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施の形態2に係るピストン式等方圧加圧装置を説明するための立断面図である。但し、本発明の実施の形態2が上記実施の形態1と相違するところは、加圧ピストンと加圧シリンダの配置に相違があり、これ以外は上記実施の形態1と全く同構成であるから、上記実施の形態1と同一のものに同一符号を付して、以下その相違する点について説明する。   Next, a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is an elevational sectional view for explaining a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. However, the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the arrangement of the pressurizing piston and the pressurizing cylinder is different, and the other configuration is exactly the same as in the first embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different points will be described below.

即ち、上記実施の形態1のピストン式等方圧加圧装置が、圧力容器1の上方に配置されたプレスフレーム4に加圧シリンダ5が固定され、この加圧シリンダ5内に加圧ピストン6が下方に向かって昇降可能な様に配置されていたのに対し、本実施の形態2のピストン式等方圧加圧装置は、加圧シリンダ5が台座21上に固定されると共に、この加圧シリンダ5の加圧ピストン6が上方に向かって昇降可能な様に配置されている。そして、圧力容器1の下蓋2が、前記加圧ピストン6の上端に固定されている。一方、ピストン3は、圧力容器1の上部開口と対向して、プレスフレーム4の下端にピストンホルダ7を介して支持されている。   That is, in the piston type isotropic pressure pressurizing device of the first embodiment, the pressurizing cylinder 5 is fixed to the press frame 4 disposed above the pressure vessel 1, and the pressurizing piston 6 is placed in the pressurizing cylinder 5. The piston type isotropic pressure pressurizing device according to the second embodiment is arranged so that the pressurizing cylinder 5 is fixed on the pedestal 21 and the pressure is increased. The pressure piston 6 of the pressure cylinder 5 is arranged so as to be able to move up and down. A lower lid 2 of the pressure vessel 1 is fixed to the upper end of the pressurizing piston 6. On the other hand, the piston 3 is supported by a lower end of the press frame 4 via a piston holder 7 so as to face the upper opening of the pressure vessel 1.

前記ピストン3とピストンホルダ7の取付構造は、前記実施の形態1における加圧ピストン3をプレスフレーム4に読み換えれば、全く同一の構成を有している。即ち、ピストン上端3dとプレスフレーム下端4aとの間は、隙間Sが確保されると共に密着分離自在とされ、前記ピストン3はピストンホルダ7を介してピストン3の軸心調整のための変位を許容する様に支持されている。   The mounting structure of the piston 3 and the piston holder 7 has exactly the same configuration when the pressurizing piston 3 in the first embodiment is replaced with the press frame 4. That is, a clearance S is secured between the upper end 3d of the piston and the lower end 4a of the press frame, and the piston 3 is allowed to be separated from the piston 3 through the piston holder 7. It is supported to do.

同時に、前記ピストン3がプレスフレーム4と非接触の状態で、ピストン3の自重を支持する反力を発生させる自重支持手段(ばね)10が前記ピストンホルダ7内に備えられている。そして、前記ピストン3が、前記自重支持手段10と平行して軸受9に支持された状態で、回転駆動機構11により自動的に回転される様に構成されている。   At the same time, a self-weight support means (spring) 10 is provided in the piston holder 7 for generating a reaction force for supporting the self-weight of the piston 3 while the piston 3 is not in contact with the press frame 4. The piston 3 is configured to be automatically rotated by the rotation drive mechanism 11 while being supported by the bearing 9 in parallel with the self-weight support means 10.

一方、加圧ピストン6は、実施の形態1と同様、油圧により下蓋2を介して圧力容器1を上昇させて、この圧力容器1の上部開口がピストン3に嵌合される。このとき、前記ピストン3が圧力容器1内に挿入される抵抗によって、ピストン3が支持部材8から浮き上がり、軸心C2方向及び水平方向に可動自在となって、前記ピストン3の軸心C2が圧力容器1の軸心C1に一致する様に自動的に調芯されるのである。   On the other hand, the pressurizing piston 6 raises the pressure vessel 1 through the lower lid 2 by hydraulic pressure, as in the first embodiment, and the upper opening of the pressure vessel 1 is fitted into the piston 3. At this time, due to the resistance that the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1, the piston 3 is lifted from the support member 8 and is movable in the direction of the axis C2 and in the horizontal direction. The alignment is automatically performed so as to coincide with the axis C1 of the container 1.

また、前記ピストン3は、軸受9に支持された状態で、回転駆動機構11により自動的に回転可能とされ、潤滑剤塗布手段15によりピストン3のシール部3aを均等に潤滑剤塗布できる。   The piston 3 can be automatically rotated by the rotation drive mechanism 11 while being supported by the bearing 9, and the lubricant application means 15 can apply the lubricant evenly to the seal portion 3 a of the piston 3.

従って、本発明の形態2に係るピストン式等方圧加圧装置は、ピストン3を圧力容器1に挿入する際の自動調芯と、ピストン3のシール部3aへの潤滑剤塗布の自動化、更には、本加圧装置を用いた加圧処理の全工程の自動化が可能となる点において、本発明の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置と同効である。   Therefore, the piston-type isotropic pressure pressurizing device according to the second embodiment of the present invention includes automatic alignment when the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1, automation of lubricant application to the seal portion 3a of the piston 3, and Is the same as the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the first embodiment of the present invention in that all processes of the pressurizing process using the pressurizing apparatus can be automated.

次に、本発明の実施の形態3に係るピストン式等方圧加圧装置を、以下図を用いずに説明する。本発明の実施の形態3が上記実施の形態1と相違するところは、ピストンホルダ内の構成と潤滑剤塗布手段の構成に相違があり、これ以外は上記実施の形態1と全く同構成であるから、上記実施の形態1と同一のものに同一符号を付して、以下その相違する点について説明する。   Next, a piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described below without using the drawings. The third embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that there is a difference in the configuration in the piston holder and the configuration of the lubricant application means, and the other configuration is exactly the same as in the first embodiment. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different points will be described below.

即ち、上記実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置においては、ピストン3が軸受9に支持され回転自在な支持機構と、ピストン3を自動的に回転可能な回転駆動機構11とをピストンホルダ7内に構成する一方、水平方向に移動自在な潤滑剤塗布手段15を備えていたのに対し、本実施の形態2に係るピストン式等方圧加圧装置は、ピストン3が支持され自動回転するための軸受9と回転駆動機構11のない、自重支持手段10とテーパ面8aのみを有する支持部材8とによりピストン3を支持する支持機構をピストンホルダ7内に構成する一方、前記ピストン3のシール部3aに周囲から潤滑剤を塗布するため、水平面上を回転自在な潤滑剤塗布手段を備えている。   That is, in the piston type isotropic pressure pressurizing device according to the first embodiment, the piston 3 is supported by the bearing 9 and is rotatable, and the rotation drive mechanism 11 that can automatically rotate the piston 3. While the piston holder 7 is provided with the lubricant applying means 15 that is movable in the horizontal direction, the piston type isotropic pressure pressurizing device according to the second embodiment is supported by the piston 3. A support mechanism for supporting the piston 3 is constituted in the piston holder 7 by the self-weight support means 10 and the support member 8 having only the tapered surface 8a, without the bearing 9 and the rotation drive mechanism 11 for automatic rotation. In order to apply the lubricant from the periphery to the three seal portions 3a, there is provided a lubricant application means that is rotatable on a horizontal plane.

従って、本発明の形態3に係るピストン式等方圧加圧装置は、ピストン3を圧力容器1に挿入する際の自動調芯と、ピストン3のシール部3aへの潤滑剤塗布の自動化、更には、本加圧装置を用いた加圧処理の全工程の自動化が可能となる点において、本発明の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置と同効である。また、ピストン3を自動的に回転可能な回転駆動機構11を設けないことにより、ピストンホルダ7内の構造を簡素化でき、ピストン3が大型化した場合には製造コストの低減を図り得る。   Therefore, the piston type isotropic pressure pressurizing device according to the third embodiment of the present invention is an automatic alignment when the piston 3 is inserted into the pressure vessel 1, automation of the lubricant application to the seal portion 3a of the piston 3, and Is the same as the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the first embodiment of the present invention in that all processes of the pressurizing process using the pressurizing apparatus can be automated. Further, by not providing the rotation drive mechanism 11 that can automatically rotate the piston 3, the structure in the piston holder 7 can be simplified, and when the piston 3 is enlarged, the manufacturing cost can be reduced.

以上述べた通り、本発明に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、加圧ピストンとピストンは密着分離自在とされ、前記ピストンはピストンホルダを介してピストンの軸心調整のための変位を許容する様に支持され、前記ピストンが加圧ピストンと非接触の状態で、ピストンの自重を支持する反力を発生させる自重支持手段を前記ピストンホルダ内に備えるので、前記自重支持手段によってピストンの重量抵抗が軽減され、圧力容器の軸心方向に微動自在となる。   As described above, according to the piston type isotropic pressure pressurizing device according to the present invention, the pressurizing piston and the piston can be brought into close contact with each other, and the piston is displaced for adjusting the axial center of the piston through the piston holder. The piston holder is provided with a self-weight support means for generating a reaction force that supports the self-weight of the piston in a state where the piston is not in contact with the pressurizing piston. The weight resistance of the pressure vessel is reduced, and it can be finely moved in the axial direction of the pressure vessel.

そのため、前記ピストンを圧力容器内に挿入する際に受ける反力(接触抵抗及び圧媒の圧縮圧)によって前記ピストンが浮き上がり、その軸心が圧力容器の軸心に一致する様に、芯調整が自動的にかつ確実に行われる。その結果、前記ピストンと圧力容器とのスムーズな摺動がなされ、前記ピストンと圧力容器の焼付き防止による接触部品やシール部材の寿命の向上が図られる。   Therefore, the core is adjusted so that the piston is lifted by the reaction force (contact resistance and the compression pressure of the pressure medium) received when the piston is inserted into the pressure vessel, and the axis of the piston coincides with the axis of the pressure vessel. This is done automatically and reliably. As a result, smooth sliding between the piston and the pressure vessel is achieved, and the life of the contact parts and the seal member is improved by preventing seizure of the piston and the pressure vessel.

また、本発明に係るピストン式等方圧加圧装置によれば、前記ピストンが軸受に支持された状態で、回転駆動機構により自動的に回転されてなるので、ピストンに設けられたシール部の潤滑剤塗布が容易に、かつ均等に行える。   Further, according to the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the present invention, since the piston is automatically rotated by the rotation drive mechanism in a state where the piston is supported by the bearing, the seal portion provided in the piston Lubricant can be applied easily and evenly.

本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置を説明するための立断面図である。It is an elevation sectional view for explaining the piston type isotropic pressure pressurizing device concerning Embodiment 1 of the present invention. 図1の要部を示す要部立断面図である。It is a principal part sectional drawing which shows the principal part of FIG. 本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置における動作手順の前半を説明するための要部立断面図であり、図(a)は潤滑剤塗布手段の前進工程、図(b)は潤滑剤塗布工程、図(c)は潤滑剤塗布手段の退避工程を夫々示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an essential cross-sectional view for explaining the first half of an operation procedure in a piston-type isotropic pressure pressurizing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. b) shows a lubricant application step, and FIG. (c) shows a retracting step of the lubricant application means. 本発明の実施の形態1に係るピストン式等方圧加圧装置における動作手順の後半を説明するための要部立断面図であり、図(d)はピストン下降工程、図(e)はピストンの圧力容器への挿入開始工程、図(f)は所定の加圧力に至った加圧処理工程を夫々示す。FIG. 4 is a vertical sectional view of a main part for explaining the latter half of the operation procedure in the piston type isotropic pressure pressurizing apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. The process of starting insertion into the pressure vessel and FIG. 本発明の実施の形態2に係るピストン式等方圧加圧装置を説明するための立断面図である。It is an elevation sectional view for explaining a piston type isotropic pressure pressurizing device concerning Embodiment 2 of the present invention. 従来例に係るピストン式等方圧加圧装置の一実施例を示し、図(a)は加圧処理中、図(b)は無負荷状態の各立断面図である。One Example of the piston type isotropic pressure pressurization apparatus which concerns on a prior art example is shown, Fig. (A) is each elevation sectional drawing of a no-load state during a pressurization process.

符号の説明Explanation of symbols

C1:圧力容器軸心, C2:ピストン軸心,
d1:ピストンの上部外径, d2:ピストンの下部外径, S:隙間,
1:圧力容器, 2:下蓋, 2a:シール部,
3:ピストン, 3a:シール部, 3b:段差部,
3c:テーパ面, 3d:ピストン上端,
4:プレスフレーム, 4a:プレスフレーム下端,
5:加圧シリンダ, 6:加圧ピストン, 6a:加圧ピストン下端,
7:ピストンホルダ,
8:支持部材, 8a:テーパ面,
9:軸受, 10:自重支持手段(ばね),
11:回転駆動機構, 12:第1歯車, 13:第2歯車, 14:駆動モータ,
15:潤滑剤塗布手段, 16:潤滑ポンプ, 17:ノズル,
18:駆動シリンダ, 19:支持台,
20:圧媒(液体), 20a:所定液面,
21:台座
C1: Pressure vessel axis, C2: Piston axis,
d1: Upper outer diameter of the piston, d2: Lower outer diameter of the piston, S: Clearance,
1: pressure vessel, 2: lower lid, 2a: seal part,
3: piston, 3a: seal part, 3b: step part,
3c: Tapered surface, 3d: Upper end of piston,
4: Press frame, 4a: Lower end of press frame,
5: Pressure cylinder, 6: Pressure piston, 6a: Pressure piston lower end,
7: piston holder,
8: Support member, 8a: Tapered surface,
9: bearing, 10: self-weight support means (spring),
11: Rotation drive mechanism, 12: First gear, 13: Second gear, 14: Drive motor,
15: Lubricant application means, 16: Lubrication pump, 17: Nozzle,
18: Drive cylinder, 19: Support base,
20: Pressure medium (liquid), 20a: Predetermined liquid level,
21: Pedestal

Claims (7)

加圧シリンダ内の加圧ピストンの伸長により加圧ピストンに連動するピストンを圧力容器に挿入して、この圧力容器内の圧媒の圧縮を介して被処理物を等方圧で加圧処理するピストン式等方圧加圧装置において、
前記加圧ピストンとピストンはピストンホルダを介して密着分離自在とされ、前記ピストンは前記ピストンホルダを介してピストンの軸心調整のための変位を許容する様に支持され、
前記ピストンが加圧ピストンと非接触の状態で、ピストンを支持するためにピストンの自重に対抗する反力を発生させる自重支持手段を前記ピストンホルダ内に備え、
前記ピストンを圧力容器内に挿入する際に受ける抵抗によって前記加圧ピストンとピストンは密着され、前記ピストンの軸心が圧力容器の軸心に一致する様に自動調芯されてなることを特徴とするピストン式等方圧加圧装置。
A piston interlocked with the pressurizing piston is inserted into the pressure vessel by extension of the pressurizing piston in the pressurizing cylinder, and the workpiece is pressurized with isotropic pressure through compression of the pressure medium in the pressure vessel. In the piston type isotropic pressure pressurizer,
The pressurizing piston and the piston can be brought into close contact / separation through a piston holder, and the piston is supported through the piston holder so as to allow displacement for adjusting the axial center of the piston,
The piston holder is provided with a self-weight support means for generating a reaction force that opposes the self-weight of the piston in order to support the piston in a state where the piston is not in contact with the pressurizing piston.
The pressure piston and the piston are brought into close contact by resistance received when the piston is inserted into the pressure vessel, and the piston is automatically aligned so that the axis of the piston coincides with the axis of the pressure vessel. Piston type isotropic pressure press.
前記自重支持手段がばねによる反力を発生させてなることを特徴とする請求項1に記載のピストン式等方圧加圧装置。   The piston-type isotropic pressure pressurizing device according to claim 1, wherein the self-weight support means generates a reaction force by a spring. 前記ピストンが前記自重支持手段と並列して軸受に支持され、前記圧力容器に非接触な状態において回転自在とされてなることを特徴とする請求項1または2に記載のピストン式等方圧加圧装置。   3. The piston type isotropic pressurization according to claim 1, wherein the piston is supported by a bearing in parallel with the self-weight support means and is rotatable in a non-contact state with the pressure vessel. Pressure device. 前記ピストンが、前記軸受またはこの軸受との間に介在する支持部材と、テーパ面を有して接触されてなることを特徴とする請求項3に記載のピストン式等方圧加圧装置。   4. The piston type isotropic pressure pressurizing device according to claim 3, wherein the piston is brought into contact with the bearing or a support member interposed between the bearing and the bearing with a tapered surface. 前記ピストンが前記軸受に支持された状態で、回転駆動機構により自動回転されてなることを特徴とする請求項3または4に記載のピストン式等方圧加圧装置。   5. The piston type isotropic pressure pressurizing device according to claim 3, wherein the piston is automatically rotated by a rotation drive mechanism in a state where the piston is supported by the bearing. 回転中の前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、水平移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたことを特徴とする請求項3乃至5のうちの何れか一つの項に記載のピストン式等方圧加圧装置。   The piston according to any one of claims 3 to 5, further comprising a horizontally movable lubricant applying means for applying a lubricant to a seal portion of the rotating piston. Type isotropic pressure press. 前記ピストンのシール部に潤滑剤を塗布するため、シール部の周囲を回転移動自在な潤滑剤塗布手段が備えられたことを特徴とする請求項1または2に記載のピストン式等方圧加圧装置。
The piston-type isotropic pressure pressurization according to claim 1 or 2, further comprising a lubricant application means capable of rotating around the seal portion in order to apply a lubricant to the seal portion of the piston. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104324660A (en) * 2014-11-21 2015-02-04 黄峰 Sealed flat die pelletizer of roller lubricating grease
CN105082606A (en) * 2015-08-28 2015-11-25 陈烈 Vertical cold isostatic press

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