JP2014507281A - 改良された外部冷却ループ - Google Patents

Abstract

本発明は、ホットプレス成形による、特に熱間アイソスタティック圧縮成形による物体の処理のための装置に関わる。プレス装置は、圧力容器と、この圧力容器中に設けられており物体を保持するように設定されている加熱チャンバとを有している。前記加熱チャンバと接続している少なくとも１つの案内通路は、外部冷却ループを形成しており、この外部冷却ループの一部の中のプレス媒体は、前記加熱チャンバ中に再び入る前に、圧力容器の壁と前記上端の閉鎖部とに近接して案内される。更に、案内チャンネル部材が、前記外部冷却ループを形成する少なくとも１つの案内通路中に設けられており、この外部冷却ループには、断熱ケーシングの中央の開口部から圧力周壁の側面へと径方向及び周方向にプレス媒体を案内するための、プレス媒体用の少なくとも１つのチャンネルが、設けられている。プレス媒体用の前記少なくとも１つのチャンネルは、プレス媒体の流れ方向にほぼ一定の断面積を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホットプレス成形による、特に熱間アイソスタティック圧縮成形による物体の処理のための装置に関わる。

熱間アイソスタティック圧縮成形（ＨＩＰ）は、ますます広く使用されている技術である。熱間アイソスタティック圧縮成形は、例えば、タービンブレードのキャスティングの穴の除去を行う時に使用され、耐用年数と、強度、特に疲労強度とを改良するために、一般に使用される。他の分野の適用は、密で穴のない表面を有する必要のある製品の、粉末の圧縮による製造である。

熱間アイソスタティック圧縮成形では、プレスによって処理を受ける物体が、断熱された圧力容器のロードコンパートメント中に配置される。１サイクル、即ち処理サイクルは、物体のローディング工程と、処理工程と、アンローディング工程とを有しており、このサイクルの全体の所要時間が、ここではサイクル時間と称される。また上記の処理は、いくつかの部分、即ち、状態、例えばプレス状態、加熱状態、冷却状態に、分けられ得る。

ローディングの後、前記容器は、密封され、プレス媒体が、前記圧力容器に、かくしてこの圧力容器のロードコンパートメント中に導入される。そして、前記プレス媒体の圧力と温度とが高くされ、この結果、前記物体は、選択された時間の間、高くされた圧力と温度とに晒される。プレス媒体、かくして物体の温度の上昇が、前記圧力容器のチャンバ内に配設されている加熱部材即ち加熱炉によって、生じられる。圧力と、温度と、処理時間とは、当然種々の要因に依存しており、例えば、処理される物体の材料特性と、適用の分野と、処理される物体の必要な質とに、依存している。熱間アイソスタティック圧縮成形での圧力及び温度は、代表的に、それぞれ２００乃至５０００バール、好ましくは８００乃至２０００バール、及び、３００℃乃至３０００℃、好ましくは８００℃乃至２０００℃の範囲である。

物体のプレスが終了すると、この物体は、多くの場合、前記圧力容器から取り出される前に、即ちアンロードされる前に、冷却される必要がある。種々の冶金の処理では、冷却速度が、冶金の特性に影響する。例えば、熱応力（thermal stressもしくはtemperature stress）と粒成長とが、高品質の材料を得るために、最小限に抑えられる。かくして、材料を均一に冷却することと、可能であれば、冷却速度を制御することとが望ましい。本分野で知られている多くのプレス成形は、物体の遅い冷却によって損害を受けるため、物体の冷却時間を短縮するための努力がなされてきた。

特許文献１では、プレス処置と熱処理とが完了した後に、物体を迅速に冷却するように設定された熱間アイソスタティック圧縮成形が、行われている。このことは、熱い領域の上に位置されている熱交換部材を使用することによって、果たされる。このことによって、プレス媒体は、圧力容器の壁に接触する前に、前記熱交換部材によって冷却される。この結果、前記熱交換部材は、例えば前記圧力容器の壁を過熱する危険なく、冷却能力を高めることを可能とする。しかしながら、前記熱交換部材は、前記圧力容器の上端の閉鎖部の近くに配置されるので、圧力容器内で上昇する熱エネルギーによって引き起こされる熱交換部材の好ましくない加熱によって、熱交換部材の冷却能力が、損なわれる危険がある。従って、熱交換部材の冷却能力を高めることは、望ましくあり得る。プレス媒体の向上された流速が、向上された熱伝導率によって、改良された冷却を伴うことが、よく知られている。特許文献１では、向上された流速が、循環するガス（プレス媒体）を、ファンのポンプのようなものによって前記熱交換部材に通すことによって、得られる。これに対して、この解決法は、プレス装置の構造を複雑にし得ると同時に、メンテナンスの必要性を増やす。

従って、物体及びプレス媒体の制御された迅速な冷却が可能である熱間アイソスタティック圧縮成形のための改良されたプレス装置が、依然として必要である。

ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．５ １１８ ２８９

本発明の全体的な目的は、熱間アイソスタティック圧縮成形の間の、プレス装置で処理される物体とプレス媒体との制御された迅速な冷却が可能な、改良されたプレス装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、冷却のためのファンもしくはポンプのような特別な目的の装置を必要としないで、このような制御された迅速な冷却が可能な、改良されたプレス装置を提供することである。

本発明の他の目的は、メンテナンスの必要性が減じられた改良されたプレス装置を提供することである。

本発明の更なる他の目的は、例えばプレス状態と定常状態との間に、高温の均一性を可能とする改良されたプレス装置を提供することである。

本発明の更なる他の目的は、熱間アイソスタティック圧縮成形のための従来技術のプレス装置に対して、圧力容器を過熱する危険が、大幅に減じられた改良されたプレス装置を提供することである。

本発明のこのような目的、及び他の目的は、独立請求項に規定されている特徴を有するプレス装置によって、果たされる。本発明の実施形態は、従属請求項で特徴づけられている。

本発明の文脈では、「熱交換装置」という用語が、熱エネルギーを蓄え、熱エネルギーを周囲の環境と交換することが可能な装置を示している。

更に、本発明の文脈では、「冷たい」及び「熱い」もしくは「温かい」という用語（例えば、冷たい及び温かいもしくは熱いプレス媒体、もしくは冷たい及び温かいもしくは熱い温度）が、圧力容器中の平均温度に対して、解釈されるべきである。同様に、「低い」及び「高い」温度という用語も、圧力容器内の平均温度に対して、解釈されるべきである。

本発明の主な態様に従えば、上端及び下端の閉鎖部が設けられた圧力周壁を含んだ圧力容器を有するホットプレス成形のためのプレス装置が、提供される。物体を保持するように設定されている加熱チャンバが、前記圧力容器中に設けられており、断熱ケーシングによって少なくとも部分的に囲まれている。前記加熱チャンバと接続している少なくとも１つの案内通路が、外部冷却ループを形成しており、この外部冷却ループの一部の中のプレス媒体は、前記加熱チャンバ中に再び入る前に、圧力容器の壁と前記上端の閉鎖部とに近接するように、案内される。更に、案内チャンネル部材は、前記外部の冷却ループを形成している少なくとも１つの案内通路中に位置されており、前記断熱ケーシングの中央の開口部から圧力周壁の側壁へと径方向及び周方向に冷媒を案内するための少なくとも１つのプレス媒体用のチャンネルを有するように配設されている。前記少なくとも１つのプレス媒体用のチャンネルは、全長にわたって、プレス媒体の流れ方向にほぼ一定の断面積を有している。

概して、本発明は、プレス装置の冷却能力を高めるように物体を移送するために使用され得ない、プレス媒体のための外部冷却ループの通路及び空間を使用する、という考えに基づいている。

本発明の主な態様に従えば、このことは、前記上端の閉鎖部に近い、もしくはこれに当接し、前記加熱チャンバの上で、前記外部冷却ループ中に、案内チャンネル部材を設けることによって、果たされる。前記案内チャンネル部材には、プレス媒体が前記案内チャンネル部材を通過する間にプレス媒体の高速且つほぼ一定の速度が得られるように設定された断面積と湾曲とを径方向及び周方向に有するように形成されているプレス媒体用のチャンネルが、設けられている。プレス媒体が前記上端の閉鎖部の近くを通過する間に高速且つ一定の速度であることによって、熱伝導率が、前記案内通路部材を完全に通過する間、高い割合で維持され得、このことによって、前記案内チャンネル部材の通過の間に、熱エネルギーが、前記プレス媒体から前記上端の閉鎖部に伝達され得る。

更に改良された冷却能力が、前記外部冷却ループ中の通路もしくは空間に、例えば、前記案内チャンネル部材に当接して、もしくは前記圧力容器の側壁に近接して、熱交換部材もしくはヒートシンク部材を設けることによって、得られる。このことによって、向上された冷却能力が得られると同時に、前記熱交換部材のための追加の空間が必要でない。即ち、前記熱交換部材によって占められる空間は、物体移送のための空間と対立しない。従来のプレス装置では、このような通路及び空間は、プレス媒体を案内する、即ち通過させるためにのみ、使用される。従って、本発明は、物体のための貴重な空間を使用する必要なく、向上された冷却能力を与える。

好ましい実施形態では、前記案内チャンネル部材は、熱交換能力、もしくはヒートシンク能力を有する材料によって、形成される。

前記上端の閉鎖部を通って伝達される熱エネルギーの量は、以下のことに特に依存する。プレス媒体が前記案内チャンネル部材のチャンネルを通過する間の速度。プレス媒体が前記案内チャンネル部材のチャンネルを通過する間に、前記上端の閉鎖部に接触するプレス媒体の量。プレス媒体と案内チャンネル部材との間の相対的な温度差。前記案内チャンネル部材の材料。前記熱交換部材の、例えば、通過するプレス媒体に晒されている前記案内チャンネル部材の表面の形状。

上に概略的に説明された２つ以上の実施形態の特徴は、これらが明らかに互いに相補的でない限り、更なる実施形態において、組み合わされ得る。同様に、２つの特徴が異なる請求項で再び述べられることは、これら特徴が有利に組み合わされ得ることを妨げない。

ここに説明される本発明の異なる実施形態は、独立して、もしくは異なる複数の組み合わせで、同出願人によって本出願と同日に提出される特許出願「均一でないシリンダ」と「プレス装置」とに記載されている異なる組み合わせの実施形態と、組み合わされ得る。特許出願「均一でないシリンダ」と「プレス装置」との内容が、参照によって本書にそれぞれ組み込まれる。

本発明の実施形態が、添付の図面を参照して説明される。

図１は、本発明の一実施形態が実施されているプレス装置の概略的な側面図である。 図２ａは、本発明の一実施形態に係る案内チャンネル部材の細部の概略図である。 図２ｂは、図２ａに示されている案内チャンネル部材の細部の概略的な断面図である。 図３は、本発明の他の実施形態が実施されており、出願人によって提供されるプレス装置の概略側面図である。 図４ａは、本発明の他の実施形態に係る案内チャンネル部材の細部の概略図である。 図４ｂは、図４ａに示されている案内チャンネル部材の細部の概略図である。 図４ｃは、図４ａ及び図４ｂに示されている案内チャンネル部材の細部の概略的な断面図である。 図５は、プレス装置で実施されている本発明の他の実施形態の細部の概略図である。 図６は、プレス装置で実施されている本発明の更なる実施形態の細部の概略図である。 図７は、本発明の更に他の実施形態が実施されているプレス装置の概略図である。

下記は、本発明の例となる実施形態の説明である。この説明は、説明の目的のみを意図するものであり、制限的な意味で解釈されるべきではない。図が概略的であることと、説明される実施形態のプレス装置が、単純化のために図中に示されていない特徴及び部材を有し得ることとが、留意されるべきである。

本発明に係るプレス装置の実施形態は、複数の異なる可能な材料で形成されている物体を、プレス成形、特に熱間アイソスタティック圧縮成形によって処理するように使用され得る。

最初に図１を参照して、本発明が実施されているプレス装置が、説明される。物体のプレス成形のために使用されることを目的とするプレス装置１００は、プレス媒体を供給及び排出するための複数の手段（図示されていない）、例えば１つ以上のポートと入口及び出口とを備えた圧力容器１を有している。この圧力容器１には、上端の閉鎖部８及び下端の閉鎖部９が、それぞれ設けられている。

プレス媒体は、処理される物体に対して化学的影響の少ない液体のもしくは気体の媒体であり得る。圧力容器１は、処理サイクルのプレス状態の間にプレス媒体を加熱するための、加熱炉（もしくはヒーター）３６、即ち加熱部材を有する加熱チャンバ１８を有している。前記加熱炉３６は、例えば図１に示されているように、前記加熱チャンバ１８の下側の部分に配置され得るか、もしくは前記加熱チャンバ１８の側面（図示されていない）に配置され得る。本分野の当業者は、前記加熱チャンバの側面と底部とに配置されている加熱炉を得るために、側面に配置されている加熱部材と、底部に位置されている加熱部材とを組み合わせることが可能であることを、理解している。明らかに、本分野で知られている加熱部材の配置に関する加熱炉のいかなる実施も、ここに示されている実施形態に当てはまり得る。「加熱炉」という用語は、加熱のための手段を示し、一方で、「加熱チャンバ」という用語は、装填された物と加熱炉とが中に配置されている容器を示すことが、留意されなければならない。前記加熱チャンバ１８は、圧力容器１の全体に占めるのではなく、この加熱チャンバ１８の周りに、中間の空間もしくは第１の案内通路１０を残している。この第１の案内通路１０は、矢印によって図１に示されている外部冷却ループの案内通路として、使用される。プレス装置の通常動作の間、前記案内通路１０は、代表的には前記加熱チャンバ１８より冷たいが、同じ圧力下にある。

前記加熱チャンバ１８は、処理される物体５を受けて保持するためのロードコンパートメント１９を更に有している。前記加熱チャンバ１８は、加熱状態の間にエネルギーの損失を防ぐ断熱ケーシング３によって、囲まれている。また、対流が、より規定された様態で生じることを、確実にし得る。特に、前記加熱チャンバ１８の縦に細長い形状によって、前記断熱ケーシング３は、監視及び制御しにくい水平の温度勾配の生成を防ぐ。前記断熱ケーシング３の底部は、底断熱部分７ｂを有している。この圧力容器１内の装着物（Fittings）が、案内フローチャンネルを形成するか、そうでなければ、プレス媒体の流れが対流もしくは強制された流れによって生じた時に、このような流れのための案内手段としての役割を果たす。このような装着物は、ロードコンパートメント１９と、断熱ケーシング３と、底断熱部分７ｂと、前記加熱チャンバ１８と前記第1の案内通路１０との間のいかなる開口部と、調整可能なバルブとを含んでいる。このような装着物の開示されている配置が、例えば特有の要求を満たすように、多くの方法で替えられ得ることが、分かっている。

更に、前記圧力容器１には、冷却のための冷媒が中に与えられ得る、チャンネルもしくはチューブを含む１つ以上の冷却回路が設けられている。このようにして、前記容器の壁が、好ましくない熱から保護されるように、冷却され得る。冷媒の流れが、前記圧力容器の外側で、矢印によって図１に示されている。外部の冷却回路の使用によって、前記圧力容器がエネルギー経済的な動作のために注意深く断熱されているにもかかわらず、有効な冷却が可能となる。好ましくは、前記案内手段は、ポンプが、対流の循環ループの実質的な部分を前記圧力容器の外側の冷却された外壁に近接させるように、設定されている。このことによって、熱い物体から、及び前記圧力容器から、熱が伝達させられ得る。

前記加熱チャンバ１８の前記断熱ケーシング３は、循環ループへ更なる層を追加するために、上部の開口部１３を含むハウジング２に付随するものである。案内通路１１は、加熱チャンバ１８の前記ハウジング２と、加熱チャンバ１８の前記断熱部分７との間に、形成されている。この第２の案内通路１１は、プレス媒体を、前記上部の開口部１３から圧力容器の前記上端の閉鎖部８へと（もしくは、ここには示されていない前記圧力容器の壁へと）、案内するように使用される。かくして、前記加熱チャンバ１８内の内部の循環に加えて、プレス媒体は、前記ケーシング３と前記ハウジング２との間に形成されている案内通路１１中では、ほぼ上方に案内され、外部冷却ループの、前記ハウジング２と圧力容器１の外壁との間の第１の案内通路１０中では、ほぼ下方に案内される。内部の循環の一部が前記加熱チャンバ１８へと案内されて戻り、これに対して、第２の部分は、前記ハウジング２と前記ケーシング３との間の上方向の流れに加わり、第３の部分は、中間の空間１０へと直接に流れる。これら３つの流れの割合が、底断熱部分７ｂと、前記ハウジング２と、前記ケーシング３との間で、間隔を変えることによって、調整され得る。

案内チャンネル部材４０が、前記ハウジング２の上であり前記上端の閉鎖部８の下の空間２２に、配設されている。前記案内チャンネル部材４０には、プレス媒体を、前記断熱ケーシング３の中央の前記開口部１３から前記圧力容器１の側壁へと径方向及び周方向に案内するために、少なくとも１つのチャンネル５０（図２ａ、図２ｂ参照）が、設けられている。前記少なくとも１つのチャンネル５０は、プレス媒体の速度が前記少なくとも１つのチャンネル５０を通る間にほぼ一定であるように設定された断面及び湾曲を、径方向及び周方向に有している。

しかしながら、前記チャンネル５０の各々は、前記チャンネル５０の全長にわたって一定である特有の断面積を有しているとも考えられ得る。即ち、前記チャンネルのすべてが、同じ断面積を有している必要はない。

前記案内チャンネル部材４０が前記上端の閉鎖部８に対して押圧されている状態を保持することによって、プレス媒体から前記上端の閉鎖部８への熱エネルギーの有効な伝達が、果たされ得る。図１に示されている実施形態では、前記案内チャンネル部材４０は、取着手段によって、例えばねじを使用することによって、前記上端の閉鎖部８に、取着されている。このことは、（図３及び図４ａ乃至図４ｃに示されている）他の実施形態では、図３に示されているように、前記案内チャンネル部材を、前記ハウジング２と前記上端の閉鎖部８との間の前記空間２２に対応した厚さを有するように構成することによって、果たされ得る。もしくは、このことは、図４ａ乃至図４ｃに示されているように、前記案内チャンネル部材を前記上端の閉鎖部８に対して押圧する力を与えるように、ばね部材を、前記案内チャンネル部材に配設することによって、果たされ得る。プレス装置４００の更なる実施形態では、図７に示されているように、案内チャンネル部材４０’が、前記上端の閉鎖部８に対して押圧されているか、これに当接した位置に、支持手段１２０によって保持されている。前記支持手段１２０は、前記案内チャンネル部材４０’を弾力のない方法で所定の位置に保持することが可能な硬性の支持ロッドか、前記案内チャンネル部材４０’を弾力のある方法で所定の位置に保持することが可能なばね部材によって、構成され得る。前記支持部材１２０は、前記案内チャンネル部材４０’に、もしくは前記ハウジング２中に、取着され得る。

図２ａには、図１の矢印Ａの方向に見た前記案内チャンネル部材４０の図が、示されている。プレス媒体は、前記案内チャンネル部材の中央の開口部５１から、壁５７によってそれぞれ分けられているチャンネル５０に入る。この実施形態では、５つのチャンネルが、設けられているが、任意の数のチャンネルが設けられていても良い。前記案内チャンネル部材の前記中央の開口部５１は、前記中央の開口部１３を通って流れるプレス媒体が、前記案内チャンネル部材４０の前記中央の開口部５１を通ってすべての前記チャンネル５０に入ることができるように、配設されている。好ましくは、すべての前記チャンネル５０は、前記チャンネル５０のそれぞれの全長にわたって同じ幅ｂと同じ高さｈと（図２ｂ参照）を有しており、従って、前記全長にわたって同じ断面を有している。このことによって、前記案内チャンネル部材４０の前記中央の開口部５１への入口でのプレス媒体の所定の流れ速度において、プレス媒体の流入速度Ｖ_Entranceが、流出速度Ｖ_Exitと、ほぼ同じとなる。図２ｂには、図２ａのＣ−Ｃ線に沿って断面された前記案内チャンネル部材４０の断面図が、示されている。前記チャンネル５０の断面積（Ａ＝ｂ×ｈ）が、前記チャンネル５０の各々の全長にわたって、ほぼ一定である。この実施形態では、前記壁５７の厚さｔが、前記案内チャンネル部材５０のすべての壁５７に対して同じである。

図３を参照して、本発明の他の実施形態が、説明される。図１に示されているプレス装置の類似したもしくは対応する部分が、以下の説明では省かれる。この実施形態に従えば、上部６１と下部６２とを有する案内チャンネル部材６０が、前記ハウジング２の上の空間２２に配設されている。前記下部６２は、プレス媒体を、前記断熱ケーシング３の前記中央の開口部１３から前記圧力容器１の側壁へと外に向かって径方向及び周方向に案内するように、配設されている少なくとも１つのチャンネル６５（図４ａ及び図４ｃ参照）を有している。図４ａには、前記下部６２を矢印Ｂの方向に見た図が、示されている。プレス媒体が、前記案内チャンネル部材６０の前記下部６２の中央の開口部６６から、壁６７によって分けられているすべての前記チャンネル６５に入る。この実施形態では、５つのチャンネルが設けられているが、任意の数のチャンネルが設けられていても良い。前記案内チャンネル部材の前記中央の開口部６６は、前記中央の開口部１３を通って流れるプレス媒体が、前記案内チャンネル部材６０の前記中央の開口部６６からすべての前記チャンネル６５に入ることができるように、配設されている。前記少なくとも１つのチャンネル６５は、プレス媒体がほぼ一定の速度で前記圧力容器１の側壁へと外に向かって径方向及び周方向に案内されるように設定された断面及び湾曲を、径方向及び周方向に有するように、配設されている。前記少なくとも１つのチャンネル６５は、前記下部６２の壁６７と、この実施形態では前記ハウジング２とによって規定されている。前記下部６２の前記壁６７は、熱交換部材として機能し得る。前記チャンネル６５は、好ましくは、前記チャンネル６５のそれぞれの全長にわたって同じ幅ｂ_２と同じ高さｈ_２と（図４ｃ参照）、従って、前記全長にわたって同じ断面とを有している。

前記上部６１は、少なくとも１つのチャンネル６８（図４ｂ及び図４ｃ参照）を有しており、前記少なくとも１つのチャンネル６８は、プレス媒体がほぼ一定の速度で前記圧力容器１の側壁へと外に向かって径方向及び周方向に案内されるように設定された断面及び湾曲を径方向及び周方向に有するように、配設されている。前記少なくとも１つのチャンネル６８は、前記上部６１の壁６９と前記上端の閉鎖部８とによって、規定されている。前記チャンネル６８は、それぞれのチャンネル６８の全長にわたって同じ幅ｂ_１と同じ高さｈ_１と（図４ｃ参照）、従って前記全長にわたって同じ断面とを有している。

図４ｃには、図４ａのＤ−Ｄ線と図４ｂのＥ−Ｅ線とに沿って断面された前記案内チャンネル部材６０の断面図が、示されている。前記チャンネル６８の断面積（Ａ_１＝ｂ_１×ｈ_１）が、前記チャンネル６８の各々の全長にわたって、ほぼ一定である。この実施形態では、前記壁６９の厚さｔ_２が、前記案内チャンネル部材６０の前記上部６１のすべての壁６９に対して同じである。

図４ａには、案内チャンネル部材６０の下部６２を図３の矢印Ｂの方向に見た図が、示されている。プレス媒体が、前記案内チャンネル部材６０の前記中央の開口部１３から前記チャンネル６５に入る。前記チャンネル６５は、この実施形態では、５つのチャンネルが設けられているが、任意の数のチャンネルが設けられていても良い。前記案内チャンネル部材６０の前記中央の開口部６４は、前記ハウジング２の前記中央の開口部１３を通って流れるプレス媒体が、前記案内チャンネル部材６０の前記中央の開口部６４から前記チャンネル６５に入ることができるように、配設されている。前記チャンネル６５は、前記チャンネル６５のそれぞれの全長にわたって同じ幅ｂ_２と同じ高さｈ_２と（図４ｂ参照）、従って、前記全長にわたって同じ領域とを有している。このことによって、前記案内チャンネル部材６０の前記中央の開口部６４への入口でのプレス媒体の所定の流れ速度において、プレス媒体の流入速度Ｖ_Entranceが、流出速度Ｖ_Exitと、ほぼ同じとなる。

図４ｃには、図４ａのＤ−Ｄ線と図４ｂのＥ−Ｅ線とに沿って断面された前記案内チャンネル部材６０の断面図が、示されている。前記チャンネル６５の断面積（Ａ_２＝ｂ_２×ｈ_２）が、前記チャンネル６５の各々の全長にわたって、ほぼ一定である。この実施形態では、前記壁６７の厚さｔ_２が、前記案内チャンネル部材６０の前記下部６２のすべての壁６７に対して同じである。

チャンネル領域Ａ_１とチャンネル領域Ａ_２とは、同じである必要はなく、実施形態によって異なっていても良い。更に、前記チャンネル６５及びチャンネル６８は、必要ではないが、図４ｃでは互いに平行であるように示されている。かくして、前記チャンネル６５及びチャンネル６８は、例えば重なっているようなパターンで配設されても良い。

図５を参照して、本発明の更なる実施形態が、説明される。図５は、プレス装置２００の細部の切り抜き図である。この実施形態では、熱交換部材９１、９２が、前記圧力容器１００の外部冷却ループ１０、１１中に配設されている。これら熱交換部材９１、９２は、上述の案内チャンネル部材４０もしくは案内チャンネル部材６０と組み合わされ得る。一例が、図６に示されている。

前記熱交換部材９１、９２は、前記外部冷却ループ１０、１１の空間及び／もしくは通路に配置されており、このような空間及び／もしくは通路は、物体５の装填のような他の目的のために使用することができない。この結果、熱交換装置を配置するための、他の目的では使用されないこれらの空間及び／もしくは通路を使用することによって、プレス装置１００の装填能力が維持され得るのと同時に、プレス装置１００の冷却能力が、向上され得る。

矢印が、例えば冷却状態の間のプレス媒体の流れを示している。第１の熱交換部材９２は、前記第１の案内通路１０中に、即ち前記ハウジング２と前記圧力容器１の外壁との間に、配設されている。更に、第２の熱交換部材９１が、前記加熱チャンバ１８のハウジング２と前記加熱チャンバ１８の断熱部分７との間に形成されている第２の案内通路１１中に、配設されている。前記第２の案内通路１１は、前記圧力容器の上部に（もしくは、ここに示されていない圧力容器の壁に）プレス媒体を案内するように、使用される。更なる熱交換部材（図示されていない）が、前記ハウジング２の下の空間１９中に配設され得る。

前記熱交換部材もしくはヒートシンク部材９１、９２は、前記圧力容器の完全に内側に配設されており、これにはいかなる外部の冷媒も与えられない。従って、前記熱交換部材９１、９２は、前記圧力容器１の外側の環境と物理的に接続していない。

前記熱交換部材９１、９２は、前記外部冷却ループ１０、１１中に配設されているため、前記圧力容器の壁から前記案内通路１０を通って前記圧力容器の壁の外の冷却回路（図示されていない）へと降下するプレス媒体からの熱エネルギーの伝達に加えて、前記熱交換部材９１、９２を通る、及び／もしくは通過するプレス媒体から、これら熱エネルギーが熱交換部材９１、９２へと熱エネルギーが伝達されるので、冷却が、向上され得る。

熱交換部材に伝達される熱エネルギーの量は、特に以下のことに依存する。プレス媒体と熱交換部材との間の相対的な温度差。前記熱交換部材の大きさ。前記熱交換部材の素材。前記熱交換部材の、例えば、通過するプレス媒体に晒されている前記熱交換部材の表面の形状。例えば前記案内通路中の前記熱交換部材の位置。

図６を参照すると、本発明のプレス装置３００の他の実施形態が、示されている。熱交換部材９１、９２は、この実施形態では、図１、２ａ、２ｂを参照して前述された案内チャンネル部材４０と組み合わされている。

当業者には明白であるように、図５、６に示されている熱交換部材の数と、これらのそれぞれの位置と、これらのそれぞれの大きさとは、単なる例である。

本説明及び図は、成分の選択と、材料と、温度範囲と、圧力範囲などとを含んでいる実施形態及び例を示しているが、本発明は、これらの特定の例に制限されない。種々の変更及び変形が、添付の請求項に規定されている本発明の精神に反することなく、行われ得る。

Claims (5)

1. 上端及び下端の閉鎖部（８、９）が設けられている圧力周壁（４）を有する圧力容器（１）と、
   断熱ケーシング（３）によって少なくとも部分的に囲まれ、前記圧力容器中に設けられ、物体を保持するように設定された加熱チャンバ（１８）と、
   前記加熱チャンバ（１８）と接続し、外部冷却ループを形成するように設定され、この外部冷却ループの一部の中のプレス媒体が、前記加熱チャンバ中に再び入る前に圧力容器の壁と前記上端の閉鎖部（８）とに近接するように案内される、少なくとも１つの案内通路（１０、１１）と、
   前記外部冷却ループを形成している前記少なくとも１つの案内通路（１０、１１）中に配置され、前記断熱ケーシング（３）の中央の開口部（１３）から前記圧力周壁（４）の側壁へと径方向及び周方向にプレス媒体を案内するための少なくとも１つのチャンネル（５０、６５、６８）を有するように配設され、前記少なくとも１つのチャンネル（５０、６５、６８）は、前記少なくとも１つのチャンネル（５０、６５、６８）の全長にわたってプレス媒体の流れ方向にほぼ一定の断面積を有している、案内チャンネル部材（４０、６１）と、を具備する、ホットプレス成形のためのプレス装置。
2. プレス媒体用の前記少なくとも１つのチャンネル（５０、６８）は、前記案内チャンネル部材（４０、４１）の壁（５７、６９）と、前記上端の閉鎖部（８）とによって規定され、プレス媒体は、プレス媒体用の前記チャンネルを通過する間に、前記上端の閉鎖部（８）に少なくとも部分的に接触している、請求項１に記載のプレス装置。
3. 前記案内チャンネル部材（６０）は、
   前記断熱ケーシング（３）の前記中央の開口部（１３）から前記圧力容器（１）の側壁へと外に向かって径方向及び周方向に案内するように配設されているプレス媒体用の少なくとも１つのチャンネル（６５）を有している下部と、
   全長にわたってほぼ一定の断面積を有するように配設されている少なくとも１つのチャンネル（６８）を有し、プレス媒体を前記圧力容器（１）の側壁へと径方向及び周方向にプレス媒体を案内するように配設されている上部（６１）と、を具備し、
   前記少なくとも１つのチャンネル（６５）は、全長にわたってほぼ一定の断面積を有し、前記少なくとも１つのチャンネルは、前記下部の壁（６７）によって部分的に規定されており、
   前記上側の部分（６１）の前記少なくとも１つのチャンネル（６８）は、前記上部（６１）の壁（６９）と前記上端の閉鎖部（８）とによって規定されている、請求項１に記載のプレス装置。
4. プレス媒体用の前記少なくとも１つのチャンネル（５０、６５、６８）は、プレス媒体の流れ方向に断面を有するように設けられ、この断面積は、前記チャンネルの全長にわたって前記流れ方向にほぼ一定である、請求項１乃至３のいずれか１に記載のプレス装置。
5. プレス媒体用の前記少なくとも１つのチャンネル（５０、６５、６８）は、伸開線（evolvent）の形状を有している、請求項１乃至４のいずれか１に記載のプレス装置。

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