JP4459337B2 - 加圧成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、加圧成形装置に関し、さらに詳しくは、被成形物を収容する成形型を圧力伝達用弾性体により加圧成形処理をした後、前記成形型を前記圧力伝達用弾性体の外に強制的に離脱させることができる加圧成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加圧成形装置は、一般に図９に示す構造を有する。すなわち、加圧成形装置７１は、ボディ部７２に上蓋７３及び下蓋７４を装着してなる圧力容器７５と、圧力容器７５内に収容される円筒状の加圧用ゴム型７６と、圧力容器７５内でボディ部７２、上蓋７３、下蓋７４および加圧用ゴム型７６により形成される圧力空間７７と、加圧成形時に前記上蓋７３及び下蓋７４がボディ部７２から突出しないようにこれらを規制する規制部材７８とを有し、加圧処理に際しては、被処理物７９を収容した円筒状の成形型８０を加圧用ゴム型７６内に収納し、前記圧力空間７７に圧力媒体を圧入することにより、加圧用ゴム型７６を介して成形型８０をその側面方向から加圧し、側面方向からの加圧力により圧力容器７５から突出しようとする上蓋７３及び下蓋７４が突出不可能に規制されることにより、結果的に成形型８０にその軸芯方向に加圧力を発生させて、等方圧により被処理物７９を加圧成形する。そして、前記加圧処理が終了すると、圧力空間７７から圧力媒体を除き、また、規制部材７８を圧力容器７５から外れた位置に移動させてから、圧力容器７５の上蓋７３、下蓋７４等を外し、成形型８０が加圧成形装置７１から取り出される。
【０００３】
図１０（ａ）に、加圧成形前の成形型８０及び加圧用ゴム型７６の状態を、また図１０（ｂ）に、加圧成形時における成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を、それぞれ模式的に示す。加圧用ゴム型７６は、加圧成形時に、圧力容器７５内で、圧力空間７７に圧入された圧力媒体による圧力を受けて、成形型８０を締め付けるように加圧用ゴム型７６が内側方向に変形する（図１０（ｂ））。加圧成形後に圧力を除去すると、この加圧用ゴム型７６が弾性復帰して元の円筒形状に戻る（図１０（ａ））。元の円筒形となった加圧用ゴム型７６の内壁と成形型８０の外周面との間にわずかのクリアランスがあるので、加圧処理後、成形型８０は加圧成形装置７１から抵抗なく容易に取り出すことができる。
【０００４】
しかし加圧用ゴム型７６は、使用に伴い弾性が劣化し、加圧処理後、元の形状に復帰しなくなる。すなわち、加圧用ゴム型７６は、加圧処理を繰り返すうちに、次第に両端の縁から周側面中央部に向かって凹状に湾曲し始め、この湾曲が次第に増大していく。そして加圧処理回数が多くなると、この湾曲により、圧力を除去した後も図１０（ｂ）に示した状態のままとなり、加圧処理後、成形型８０が加圧用ゴム型７６内に挟まれて加圧成形装置から取り出せなくなるという不都合が生じる。
【０００５】
前記の問題は、加圧用ゴム型７６の硬度の変更、材質等の改良を行っても解決することはできない。また、永久歪量を低く抑えるために加圧用ゴム型７６を肉厚にすることは、装置の大型化につながり不経済である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来の加圧成形装置が有する前記欠点を解消することを目的とする。すなわち、この発明は、加圧型内に挟まれた成形型を加圧型の外に強制的に離脱させる手段を有し、加圧型の使用耐用時間を延長することができる加圧成形装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、この発明は、
（１）圧力媒体が圧入される空間を形成するように圧力容器本体内に装着され、被成形物を収容する成形型に圧力を伝達する圧力伝達用弾性体と、加圧成形後に、前記圧力伝達用弾性体に隣接する前記成形型を強制的に前記圧力伝達用弾性体から離脱させる強制離脱手段とを有して成り、前記強制離脱手段は、前記圧力容器本体上を移動可能なフレーム又はアームと、前記フレーム又はアームに装着された押しシリンダーと、前記押しシリンダーに装着され、前記成形型を押出し可能となるように駆動するピストンとを備えて成り、前記ピストンの駆動によって前記成形型を前記加圧型から押出すことを特徴とする加圧成形装置であり、
（２）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を水平に移動可能なフレームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（３）前記圧力容器本体の上端面に設置されたレールと、前記フレームに設けられ、前記レールに係合するガイドと、前記レールに隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする前記（２）に記載の加圧成形装置であり、
（４）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を往復回転運動可能なアームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（５）前記アームは、水平部とその端部に連設された垂直部とを有するＬ字型部材であり、前記垂直部の軸線を中心にして前記アームを回転させる回転手段を有することを特徴とする前記（４）に記載の加圧成形装置であり、
（６）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を上下方向に移動可能なフレームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（７）前記フレームの両端に形成された足部の側面に設けられたガイドと、前記足部に隣接して設置され、前記ガイドに係合するレールと、前記足部に隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする前記（６）に記載の加圧成形装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の加圧成形装置の一具体例である加圧成形装置１について、図１および図２を用いて説明する。図１は、加圧成形装置１の正面説明図、図２は、加圧成形装置１の平面説明図を示す。
【０００９】
加圧成形装置１は、圧力容器本体２と、強制離脱手段３と、ヨークフレーム４とを有する。
圧力容器本体２の、図２におけるＣ−Ｃ正面断面説明図を図３に示す。圧力容器本体２は、ボディ部５と、容器上蓋部６と、容器下蓋部７と、加圧型８と、圧力空間９と、成形型１０とを有する。
【００１０】
ボディ部５は、圧力容器本体２の外周部を形成する肉厚の円筒状の部材であり、上端面から下端面に貫通する円筒状開口部を有する。ボディ部５には、その周側面から内部に貫通する圧力媒体導入孔（図示せず）が設けられており、圧力媒体供給装置（図示せず）によりボディ部５内に圧力媒体を圧入することができるようになっている。なお、この圧力媒体導入孔は、圧力媒体をボディ部５内に導入することができるように形成されていればよく、したがって、ボディ部５に設けられた貫通孔である必要はなく、場合によっては、容器上蓋部６に設けても良い。
【００１１】
図３に示すように、容器上蓋部６は、上蓋筒１１と、上パンチ１２と、上蓋１３とを有する。
上蓋筒１１は、細径部１１ａと太径部１１ｂとからなり、細径部１１ａの外周面はボディ部５の内周面に嵌合し、細径部１１ａが結合した方の太径部１１ｂの端面は、ボディ部５の上面に当接している。また、上蓋筒１１の下端部外周面には、環状凹陥部１１ｃが設けられている。
【００１２】
上パンチ１２は円柱状の部材であって、その下端部の外周面がテーパ状に削られて、テーパ面が形成されている。上パンチ１２の、テーパ状になっていない外周面は、上蓋筒１１に設けられた円形の貫通開口部の内周面に嵌合しており、上パンチ１２の底面、上面はそれぞれ、上蓋筒１１の底面、上面よりも下位に位置している。また、上パンチ１２には、その上面から底面に貫通する円孔１２ａが中心軸上に設けられ、上パンチ１２の上面の周縁には、環状突起部１２ｂが設けられている。
【００１３】
上蓋１３は、細径円盤部１３ａと太径円盤部１３ｂとからなり、細径円盤部１３ａは上蓋筒１１に設けられた貫通開口部の内部空間に嵌合し、細径円盤部１３ａに結合してなる太径部１１ｂの下端面は、上蓋筒１１の上面に当接している。また、上蓋１３には、その上面から底面に貫通する円孔１３ｃが設けられ、円孔１２ａと共に、上蓋１３の上面から上パンチ１２の底面に貫通する１つの円孔を形成している。さらに、上蓋１３の底面には、環状突起部１２ｂに嵌合する環状凹陥部１３ｄが設けられている。つまり、環状突起部１２ｂと環状凹陥部１３ｄとは、はめ合いの関係になっている。また上記上蓋筒１１、上パンチ１２及び上蓋１３により、ボディ部５における円筒状開口部の上部を覆蓋する覆蓋部が形成される。
【００１４】
容器下蓋部７は、下蓋筒１４と、下パンチ調整座１５、下パンチ１６と、支持台１７と、支持基盤１８を有する。
下蓋筒１４は、上蓋筒１１と同じ構造を有し、細径部１４ａの外周面は圧力容器本体５の内周面に嵌合し、細径部１４ａが結合した方の太径部１４ｂの端面は、圧力容器本体５の底面に当接している。また、下蓋筒１４の上端部外周面には環状凹陥部１４ｃが設けられている。
【００１５】
下パンチ調整座１５は円柱状の部材であって、その上部の外周面がテーパ状に削られて、テーパ面が形成されている。下パンチ調整座１５の、テーパ状になっていない外周面は、下蓋筒１４に設けられた円形の貫通開口部の内周面に嵌合しており、下パンチ調整座１５の底面、上面はそれぞれ、下蓋筒１４の底面、上面よりも上位に位置している。また、下パンチ調整座１５の上面の周縁には、環状突起部１５ａが設けられ、下パンチ調整座１５の底面の周縁には、環状突起部１５ｂが設けられている。
【００１６】
下パンチ１６は、細径円盤部１６ａと太径円盤部１６ｂとからなり、細径円盤部１６ａは下蓋筒１４の内部空間に位置し、細径円盤部１６ａが結合した方の、太径部１６ｂの端面は、下蓋筒１４の底面に当接している。また、下パンチ１６の上面には、環状突起部１５ｂに嵌合する環状凹陥部１６ｃが設けられている。この環状凹陥部１６ｃと環状突起部１５ｂとは、はめ合いの関係になっている。また、下パンチ１６には、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下方に移動可能なシリンダー（図示せず）が設けられている。
【００１７】
下パンチ１６の下には、容器下蓋部７を支える支持台１７と、その支持台１７を保持する支持基盤１８が設置されている。
【００１８】
加圧型８は、円筒形の部材であって、上端部および下端部の内周面がテーパ状に削られており、その上面（上端面）および底面（下端面）はそれぞれ、上蓋筒１１の底面（下端面）および下蓋筒１４の上面（上端面）と同じ形状を有する。加圧型８は、その上面および底面がそれぞれ上蓋筒１１の底面および下蓋筒１４の上面に当接させて、ボディ部５の内部空間に設置されている。加圧型８の材質としては、弾性および耐圧性を有し、圧力を成形型１０に有効に伝達可能なものであれば特に制限はないが、通常はウレタンゴムが用いられる。
【００１９】
圧力容器本体２、上蓋筒１１、下蓋筒１４および加圧型８により形成される空間には、シール部材１９と、Ｏリング２０とが設けられている。
【００２０】
シール部材１９は、弾性および耐圧性を有する、円筒状に形成された部材である。シール部材１９は、その両周縁部が外側に折り返されて、折り返し部１９ａを形成している。そしてシール部材１９は、その内周面が加圧型８の外周面全面を覆うように配置され、さらに、折り返し部１９ａの外周部がボディ部５の内周面に接着されている。つまり、シール部材１９は、圧力容器本体２の内部空間を、ボディ部５に設けられた圧力媒体導入孔に通じる空間と、前記圧力媒体導入孔に通じない空間とに分割している。そして、前記圧力媒体導入孔に通じる空間であって、シール部材１９とボディ部５とで形成される空間が圧力空間９である。加圧成形時には、圧力媒体導入孔を通じてこの圧力空間９に圧力媒体が供給され、シ−ル部材１９および加圧型８を介して圧力を成形型１０に伝達する。すなわち、加圧成形装置１においては、加圧型８およびシール部材１９が圧力伝達用弾性体に相当する。シール部材１９の材質としては、圧力媒体による圧力を加圧型８に伝達可能であれば特に制限はないが、通常はゴムが使用される。
【００２１】
Ｏリング２０は、シール部材１９を挟むように、環状凹陥部１１ｃおよび環状凹陥部１４ｃに装着された、加圧成形時に弾性変形可能な部材である。
【００２２】
成形型１０は、その内部に被成形物３１を収容可能な空間を有する円柱状の部材である。成形型１０は、加圧型８の内部空間に収容可能な大きさであり、かつ加圧成形時に加圧型８から受ける圧力を被成形物３１に有効に伝達することができる大きさを有する。成形型１０は、円筒状の外殻材１０ａと、円盤状の蓋部材１０ｂと、円盤状の底部材１０ｃとを有する。蓋部材１０ｂの底面周縁部、底部材１０ｃの上面周縁部には、それぞれ環状凹陥部１０ｄ、環状凹陥部１０ｅが設けられており、その環状凹陥部にそれぞれ外殻材１０ａの上端部、下端部が嵌合している。さらに底部材１０ｃの底面周縁には、環状突起部１５ａに係合する環状凹陥部１０ｆを有する。成形型１０は、蓋部材１０ｂの上面を上パンチ１２の底面に当接させ、環状凹陥部１０ｆを環状突起部１５ａに係合させた状態で圧力容器本体２内に収容されている。成形型１０の材質としては、弾性および耐圧性を有し、圧力を被成形物３１に有効に伝達可能な材質のものであれば特に制限はないが、通常はゴムが使用される。
【００２３】
強制離脱手段３は、ボディ５の上面に設置された押しシリンダー２１と、移動シリンダー２２と、フレーム２３と、ガイド２４と、レール２５と、基板２６ａおよび基板２６ｂとを有する。
【００２４】
フレーム２３は、押しシリンダー２１を設置する部材であって、水平に設置される軸部２７と、軸部２７の両端に垂直に形成される足部２８ａおよび足部２８ｂとを有する。
足部２８ａ、足部２８ｂはそれぞれ、その下端部に一対の断面コ字状のガイド２４ａ、ガイド２４ｂを有し、基板２６ａ、基板２６ｂ上に相対向して水平に敷設された一対のレール２５ａ、レール２５ｂに係合している。さらに、基板２６ａ、基板２６ｂはそれぞれボディ部５の上端面に設置されている。
【００２５】
すなわち、押しシリンダー２１を備えたフレーム２３は、圧力容器本体２上を、図２に示すＸ1、Ｘ2方向に水平に移動可能となっている。
【００２６】
押しシリンダー２１は、軸部２７の中央に垂直に、取付金具２９により固定
されており、押しシリンダー２１に具備されるピストン３０が下向きに駆動するようになっている。ピストン３０は、円孔１２ａおよび円孔１３ａに挿入可能な外径を有し、また、ピストン３０を下方に駆動させたときに、ピストン３０の先端の位置が、圧力容器本体２内に収容された成形型１０の中心点に達する長さを有する。
【００２７】
また、フレーム２３をＸ1方向に最大限に移動させたときに、すなわち図２に示す位置Ａにフレーム２３を配置したときに、押しシリンダー２１に具備されるピストン３０の軸線と円孔１３ｃの軸線とが一致し、またフレーム２３をＸ2方向に最大限に移動させたときに、すなわち図２に示す位置Ｂにフレーム２３を配置したときに、押しシリンダー２１が上蓋１３および上蓋筒１１の上面の直上空間外に位置するように、レール２５ａおよびレール２５ｂは設計されている。したがって、フレーム２３を位置Ａに配置して押しシリンダー２１を駆動させると、ピストン３０の先端部は、円孔１２ａおよび円孔１３ｃを通って加圧型８の内部空間に達するので、ピストン３０で、加圧型８の内部に収容した成形型１０を下方に押すことが可能である。
【００２８】
さらに、基板２６ａ上には移動シリンダー２２が、レール２５ａに対しレール２５ｂとは反対側に、レール２５ａに隣接して設けられており、移動シリンダー２２の駆動と連動してフレーム２３が運動するように設計されている。そして、フレーム２３のＸ1、Ｘ2方向の移動距離、すなわちＡ−Ｂ間の距離と、移動シリンダー２２の駆動距離とが等しくなるように、移動シリンダー２２は設計されている。
【００２９】
強制離脱手段３は以上の構造を有することにより、移動シリンダー２２の駆動によって、位置Ａにあるフレーム２３を位置Ｂに、また位置Ｂにあるフレーム２３を位置Ｂに的確に移動させることができる。
【００３０】
ヨークフレーム４は、圧力容器本体２を中に通すことのできる大きさの略長方形の内部空間４ａを有し、圧力容器本体２を内部空間４ａ内に収容した状態で、加圧成形時に上パンチ１２、上蓋１３等が上方に移動するのを防止する機能を有する。また、ヨークフレーム４は、移動手段を有しており（図示せず）、図２に示すＸ1、Ｘ2方向に移動可能になっている。
【００３１】
また、ヨークフレーム４のＸ1、Ｘ2方向の移動とフレーム２３のＸ1、Ｘ2方向の移動とは連動している。すなわち、ヨークフレーム４が、図２における２点鎖線で示した位置から実線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム２３は位置Ｂから位置Ａに移動し、ヨークフレーム４が、図２における実線で示した位置から２点鎖線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム２３は位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００３２】
次に、加圧成形装置１の作用を図２、図３および図４を用いて説明する。
まず初期状態として、フレーム２３は位置Ｂに配置されている。ヨークフレーム４は、図２の２点鎖線で示す位置に配置されている。このとき、フレーム２３は、上蓋１３および上蓋筒１１の上面の直上空間外に位置しているので、ヨークフレーム４は前記位置への配置が可能となる。圧力容器本体２内には、内部に被成形物が充填された成形型１０が配置されている。図４は、圧力容器本体２内における加圧型８および成形型１０の断面図を示し、図４（ａ）は、初期状態における加圧型８および成形型１０の状態を示す。
この状態で加圧成形を行う。
【００３３】
圧力媒体供給装置（図示せず）によりボディ部５に設けられた圧力媒体導入孔（図示せず）を通じて圧力空間９内に圧力媒体を圧入する。圧力媒体の圧入によりシール部材１９および加圧型８を介して成形型１０に圧力が負荷され、成形型１０内の被成形物３１は側面から圧力を受ける。このとき、被成形物３１には上下方向への膨張力が働くが、成形型１０の上面、底面はそれぞれ、上パンチ１２、下パンチ調整座１５等により規制されているので、上下方向に膨張しようとする被成形物３１は結果として上下から圧縮力を受けることになり、全体として等方圧を受け加圧成形される。
【００３４】
このとき、シール部材１９および加圧型８は弾性変形可能であり、また加圧型８の上端部の内部、下端部の内部にはそれぞれ、剛体である上パンチ１２、下パンチ調整座１５が存在するので、加圧型８は、図４（ｂ）に示すように、両端の縁から周側面中央部に向かって凹状に湾曲している。
【００３５】
所定の加圧成形処理時間の経過後、圧力媒体を圧力空間９から除去し、成形型１０への加圧を終了する。このとき、加圧型は弾性復帰し、図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に戻る。そして、ヨークフレーム４を図２に示す実線の位置に移動させ、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させることによって、成形型１０を圧力容器本体２から取り出すことができる。
【００３６】
しかし、前記加圧成形処理を繰り返すうちに、加圧型８の弾性が劣化し、圧力を除去しても加圧型８は図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に復帰しなくなる。すなわち、加圧型８は内側に湾曲したままの状態になるので、成形型１０は、加圧型８の内周面によって挟持された状態になる。こうなると、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させても、成形型１０を圧力容器本体２から取り出すことができない。そこで以下の操作を行う。
【００３７】
ヨークフレーム４の、図２に示す実線の位置への移動に連動させて移動シリンダー２２を駆動させ、フレーム２３を位置Ａに移動させる。次に、押しシリンダー２１を駆動させ、ピストン３０を下降させる。位置Ａにおいては、ピストン３０の軸線と円孔１３ｃおよび円孔１２ａの軸線とが一致しており、またピストン３０は、円孔１３ｃおよび円孔１２ａに挿入可能な外径を有するので、ピストン３０は、円孔１３ｃおよび円孔１２ａ内を下降する。そして、ピストン３０は、その先端部が、圧力容器本体２内に収容された成形型１０の中心点に達する長さを有するので、円孔１３ｃおよび円孔１２ａ内を下降するピストン３０は、成形型１０の上面に当接し、さらに成形型１０を下方に押す。このとき、ピストン３０の下降に同期して、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させる。そうすると、加圧型８の内周面によって挟持された成形型１０は、内側に湾曲した加圧型８を外向に押し戻しながら下降する。ピストン３０は、その先端部が、下降する前における成形型１０の中心点の位置に達するまで成形型１０を押す。このようにして、成形型１０を加圧型８から押出し、圧力容器本体２から取り出すことができる。このように、強制離脱手段３は、加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させる機能を有する。
【００３８】
ピストン３０を引き上げ、再びフレーム２３を位置Ｂに移動させ、成形型１０内に被成形物を充填し、この成形型１０を下パンチ１６および下パンチ調整座１５と共に圧力容器本体に装着し、ヨークフレーム４を図２の２点鎖線で示す位置に移動することによって、加圧成形装置１は初期状態に戻る。
【００３９】
以上のように、加圧成型装置１は、被成形物を加圧成型処理することができ、さらに長時間の使用による加圧型８の変形が生じた場合でも、スムースに成形型１０を装置外に取り出すことができる。
【００４０】
なお、この発明の加圧成形装置においては、強制離脱装置の構造は、ヨークフレームの運動に連動して、押しシリンダー２１を円孔１３ｃの直上に移動させ、押しシリンダー２１に具備されるピストンを円孔３１ｃ内に挿入させることができれば、前記強制離脱装置３の構造に制限されることはない。
【００４１】
以下に、強制離脱装置３とは構造の異なる強制離脱装置を有する、この発明の加圧成形装置の他の具体例である加圧成形装置４１および加圧成形装置５１について説明する。
【００４２】
加圧成形装置４１の正面説明図、平面説明図をそれぞれ図５、図６に示す。加圧成形装置４１は、強制離脱装置の構造のみが加圧成形装置１と相違しており、他の部分は加圧成形装置４１と同じである。
加圧成形装置４１の強制離脱装置４２は、押しシリンダー４５と、アーム４３と、回転手段４４とを有する。
【００４３】
アーム４３は、Ｌ字型の部材であって、水平部４３ａと垂直部４３ｂとからなる。アーム４３の、水平部４３ａ側の先端上部には、ピストン４６を備えた押しシリンダー４５が水平部４３ａに対して直角となるように設置されている。すなわち、ピストン４６は垂直方法に運動可能になっている。水平部４３ａの長さは、アーム４３を図６の点線で示した位置に置き、ピストン４６を下降させたときに、ピストン４６が円孔３ｃ内に挿入されるように設計されている。アーム４３の、垂直部４３ｂ側の先端部は、ボディ部５の上面に設置された回転手段４４に接続されている。
【００４４】
回転手段４４は、アーム４３を、垂直部４３ｂの軸線を中心にして一定の角度回転させる機能を有する。すなわち回転手段４４は、図６において、アーム４３を、実線で示した位置と点線で示した位置との間で往復回転運動させることができる。ここで、前記実線で示した位置は、加圧成形の際にヨークフレーム４が圧力容器本体２を覆うときにヨークフレーム４が存在する空間（図６において、２点鎖線で示した範囲）外の位置であり、前記点線で示した位置は、押しシリンダー４５を駆動させて、ピストン４６を下降させた場合に、ピストン４６を円孔３ｃ内に挿入可能となる位置である。
【００４５】
さらに、回転手段４４の作動は、ヨークフレーム４の運動と連動している。すなわち図６において、ヨークフレーム４が２点鎖線で示す位置にあるときには、アーム４３は実線で示す位置にあり、ヨークフレーム４が実線で示す位置に移動したときには、これに連動して回転手段４４が作動し、アーム４３は点線で示す位置に移動する。そして、ヨークフレーム４が２点鎖線で示す位置に移動したときには、同様に回転手段４４の作動により、アーム４３も実線で示す位置に移動する。
【００４６】
加圧成型装置４１は、以下のように作用する。加圧成型処理時においては、ヨークフレーム４は２点鎖線で示した位置に、アーム４３は実線で示した位置に存在する。加圧成型処理が終了すると、ヨークフレーム４は実線で示した位置に移動し、これに連動してアーム４３は、点線で示した位置に移動する。以下、加圧成型装置１の場合と同様にして、圧力容器本体２内の成形型１０を強制的に圧力容器本体２の外部に押出すことができる。
【００４７】
以上のように、強制離脱手段４２を装備した加圧成型装置４１は、加圧成型装置１と同様に、加圧成型処理、および、その後に加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させることができる。
【００４８】
次に、加圧成形装置５１の正面説明図を図７（ａ）および図７（ｂ）に、平面説明図を図８に示す。加圧成形装置５１は、強制離脱装置の構造およびヨークフレームの構造が加圧成形装置１および加圧成型装置４１と相違しており、圧力容器本体については加圧成形装置１および加圧成型装置４１と同じである。
【００４９】
加圧成形装置５１の強制離脱装置５２は、ボディ部５の上面に設置された押しシリンダー６０と、移動シリンダー６２と、フレーム５３と、ガイド５４と、レール５５と、基板５６ａおよび基板５６ｂとを有する。このうち、押しシリンダー６０、移動シリンダー６２、ガイド５４およびレール５５は、垂直方向に設けられている。
【００５０】
フレーム５３は、水平に設置される軸部５７と、軸部５７の両端に垂直に形成される足部５８ａおよび足部５８ｂとを有し、軸部５７の中央上部に、押しシリンダー６０を垂直に設置してある。そして、押しシリンダー６０に装着されたピストン６１の軸線と円孔１３ｃの軸線とが一致する位置に、フレーム５３は設置されている。
【００５１】
足部５８ａ、足部５８ｂの側面にはそれぞれ、断面コ字状のガイド５４ａ、ガイド５４ｂが設けられ、足部５８ａ、足部５８ｂに隣接して設置されたレール２５ａ、レール２５ｂに係合している。さらに、足部５８ａに対し、ガイド５４ａとは反対側に、足部５８ａに隣接して移動シリンダー６２が設けられており、移動シリンダー６２の駆動と連動してフレーム２３が運動するように設計されている。すなわち、フレーム２３は、レール２５ａおよびレール２５ｂに沿って、図７（ａ）に示す最上位である位置Ｄと、図７（ｂ）に示す最下位である位置Ｅとの間を往復運動可能になっている。なお、最上位である位置Ｄにフレーム５３があるとき、軸部５７は、ヨークフレーム５９の上面よりも上位に位置するように設計されている。
【００５２】
ヨークフレーム５９は、足部５８ａ、ガイド５４ａおよび移動シリンダー６２と、足部５８ａおよびガイド５４ａとの位置にそれぞれ合わせて、凹陥部５９ａと凹陥部５９ｂとを有する。すなわち、加圧処理の際にヨークフレーム５９で加圧容器本体２上面を覆ったとき、図８に示すように、ヨークフレーム５９と強制離脱手段５２とが衝突しないように設計されている。
【００５３】
さらに、また、ヨークフレーム５９の、図８におけるＸ1、Ｘ2方向の移動と、フレーム５３の、図７（ａ）および図７（ｂ）におけるＤ、Ｅ方向の移動とは連動している。すなわち、ヨークフレーム５９が、図８における２点鎖線で示した位置から実線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム５３は位置Ｄから位置Ｅに移動し、ヨークフレーム５９が、図８における実線で示した位置から２点鎖線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム５３は位置Ｅから位置Ｄに移動する。
【００５４】
加圧成型装置５１は、以下のように作用する。加圧成型処理時においては、ヨークフレーム５９は、図８における２点鎖線で示した位置に存在する。このとき、フレーム５３は、図７（ａ）に示した最上位である位置Ｄに位置している。加圧成型処理が終了すると、ヨークフレーム５９は、図８における実線で示した位置に移動し、これに連動してフレーム５３は、図７（ｂ）に示した最下位である位置Ｅに移動する。以下、加圧成型装置１の場合と同様にして、圧力容器本体２内の成形型１０を強制的に圧力容器本体２の外部に押出すことができる。
【００５５】
以上のように、強制離脱手段５２を装備した加圧成型装置５１は、加圧成型装置１と同様に、加圧成型処理、および、その後に加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
従来の加圧成形装置は、加圧成形操作を繰り返すうちに加圧型が変形し、成形型が加圧成形装置から取り出せなく不都合があったが、この発明の加圧成形装置は、成形型に対する強制離脱手段を有するので、加圧成形装置から成形型を容易に取り出すことができ、作業性が大幅に向上する。
【００５７】
この発明の加圧成形装置は、既存の加圧成形装置に強制離脱手段を設置するだけで製造することができ、加圧成形装置本体自体に対する特殊な加工は不要であり、コスト高になることがない。
【００５８】
この発明の加圧成形装置においては、加圧型の使用可能回数が増加するので、加圧型の交換の労力が削減され、また経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、加圧成形装置１の正面説明図を示す。
【図２】図２は、加圧成形装置１の平面説明図を示す。
【図３】図３は、圧力容器本体部２の、図２におけるＣ−Ｃ正面断面説明図を示す。
【図４】図４（ａ）は、不加圧成形時における、加圧成形装置１内での加圧型８および成形型１０の状態を示す説明図である。図４（ｂ）は、加圧成形時および加圧型８の弾性復帰不能時における、加圧成形装置１内での加圧型８および成形型１０の状態を示す説明図である。
【図５】図５は、加圧成形装置４１の正面説明図を示す。
【図６】図６は、加圧成形装置４１の平面説明図を示す。
【図７】図７（ａ）は、フレーム５３が位置Ｄにある場合における加圧成形装置５１の正面説明図を示す。図７（ｂ）は、フレーム５３が位置Ｅにある場合における加圧成形装置５１の正面説明図を示す。
【図８】図８は、加圧成形装置５１の平面説明図を示す。
【図９】図９は、加圧成形装置７１の縦断面説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、不加圧成形時における、加圧成形装置７１内での成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を示す説明図である。図１０（ｂ）は、加圧成形時および加圧用ゴム型７６の弾性復帰不能時における、加圧成形装置７１内での成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・加圧成形装置、２・・圧力容器本体、３・・強制離脱手段、４・・ヨークフレーム、４ａ・・内部空間、５・・ボディ部、６・・容器上蓋部、７・・容器下蓋部、８・・加圧型、９・・圧力空間、１０・・成形型、１０ａ・・外殻部材、１０ｂ・・蓋部材、１０ｃ・・底部材、１０ｄ・・環状凹陥部、１０ｅ・・環状凹陥部、１０ｆ・・環状凹陥部、１１・・上蓋筒、１１ａ・・細径部、１１ｂ・・太径部、１１ｃ・・環状凹陥部、１２・・上パンチ、１２ａ・・円孔、１２ｂ・・環状突起部、１３・・上蓋、１３ａ・・細径円盤部、１３ｂ・・太径円盤部、１３ｃ・・円孔、１３ｄ・・環状凹陥部、１４・・下蓋筒、１４ａ・・細径部、１４ｂ・・太径部、１４ｃ・・環状凹陥部、１５・・下パンチ調整座、１５ａ・・環状突起部、１５ｂ・・環状突起部、１６・・下パンチ、１６ａ・・細径円盤部、１６ｂ・・太径円盤部、１６ｃ・・環状凹陥部、１７・・支持台、１８・・支持基盤、１９・・シール部材、１９ａ・・折り返し部、２０・・Ｏリング、２１・・押しシリンダー、２２・・移動シリンダー、２３・・フレーム、２４ａ・・ガイド、２４ｂ・・ガイド、２５ａ・・レール、２５ｂ・・レール、２６ａ・・基板、２６ｂ・・基板、２７・・軸部、２８ａ・・足部、２８ｂ・・足部、２９・・取付金具、３０・・ピストン、３１・・被成形物、４１・・加圧成形装置、４２・・強制離脱手段、４３・・アーム、４３ａ・・水平部、４３ｂ・・垂直部、４４・・回転手段、４５・・押しシリンダー、４６・・ピストン、５１・・加圧成形装置、５２・・強制離脱手段、５３・・フレーム、５４ａ・・ガイド、５４ｂ・・ガイド、５５ａ・・レール、５５ｂ・・レール、５６ａ・・基板、５６ｂ・・基板、５７・・軸部、５８ａ・・足部、５８ｂ・・足部、５９・・ヨークフレーム、５９ａ・・凹陥部、５９ｂ・・凹陥部、６０・・押しシリンダー、６１・・ピストン、６２・・移動シリンダー、７１・・加圧成形装置、７２・・ボディ部、７３・・上蓋、７４・・下蓋、７５・・圧力容器、７６・・加圧用ゴム型、７７・・圧力空間、７８・・規制部材、７９・・被処理物、８０・・成形型、Ａ・・位置、Ｂ・・位置、Ｄ・・位置、Ｅ・・位置、Ｘ１・・方向、Ｘ２・・方向
【発明の属する技術分野】
この発明は、加圧成形装置に関し、さらに詳しくは、被成形物を収容する成形型を圧力伝達用弾性体により加圧成形処理をした後、前記成形型を前記圧力伝達用弾性体の外に強制的に離脱させることができる加圧成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加圧成形装置は、一般に図９に示す構造を有する。すなわち、加圧成形装置７１は、ボディ部７２に上蓋７３及び下蓋７４を装着してなる圧力容器７５と、圧力容器７５内に収容される円筒状の加圧用ゴム型７６と、圧力容器７５内でボディ部７２、上蓋７３、下蓋７４および加圧用ゴム型７６により形成される圧力空間７７と、加圧成形時に前記上蓋７３及び下蓋７４がボディ部７２から突出しないようにこれらを規制する規制部材７８とを有し、加圧処理に際しては、被処理物７９を収容した円筒状の成形型８０を加圧用ゴム型７６内に収納し、前記圧力空間７７に圧力媒体を圧入することにより、加圧用ゴム型７６を介して成形型８０をその側面方向から加圧し、側面方向からの加圧力により圧力容器７５から突出しようとする上蓋７３及び下蓋７４が突出不可能に規制されることにより、結果的に成形型８０にその軸芯方向に加圧力を発生させて、等方圧により被処理物７９を加圧成形する。そして、前記加圧処理が終了すると、圧力空間７７から圧力媒体を除き、また、規制部材７８を圧力容器７５から外れた位置に移動させてから、圧力容器７５の上蓋７３、下蓋７４等を外し、成形型８０が加圧成形装置７１から取り出される。
【０００３】
図１０（ａ）に、加圧成形前の成形型８０及び加圧用ゴム型７６の状態を、また図１０（ｂ）に、加圧成形時における成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を、それぞれ模式的に示す。加圧用ゴム型７６は、加圧成形時に、圧力容器７５内で、圧力空間７７に圧入された圧力媒体による圧力を受けて、成形型８０を締め付けるように加圧用ゴム型７６が内側方向に変形する（図１０（ｂ））。加圧成形後に圧力を除去すると、この加圧用ゴム型７６が弾性復帰して元の円筒形状に戻る（図１０（ａ））。元の円筒形となった加圧用ゴム型７６の内壁と成形型８０の外周面との間にわずかのクリアランスがあるので、加圧処理後、成形型８０は加圧成形装置７１から抵抗なく容易に取り出すことができる。
【０００４】
しかし加圧用ゴム型７６は、使用に伴い弾性が劣化し、加圧処理後、元の形状に復帰しなくなる。すなわち、加圧用ゴム型７６は、加圧処理を繰り返すうちに、次第に両端の縁から周側面中央部に向かって凹状に湾曲し始め、この湾曲が次第に増大していく。そして加圧処理回数が多くなると、この湾曲により、圧力を除去した後も図１０（ｂ）に示した状態のままとなり、加圧処理後、成形型８０が加圧用ゴム型７６内に挟まれて加圧成形装置から取り出せなくなるという不都合が生じる。
【０００５】
前記の問題は、加圧用ゴム型７６の硬度の変更、材質等の改良を行っても解決することはできない。また、永久歪量を低く抑えるために加圧用ゴム型７６を肉厚にすることは、装置の大型化につながり不経済である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来の加圧成形装置が有する前記欠点を解消することを目的とする。すなわち、この発明は、加圧型内に挟まれた成形型を加圧型の外に強制的に離脱させる手段を有し、加圧型の使用耐用時間を延長することができる加圧成形装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、この発明は、
（１）圧力媒体が圧入される空間を形成するように圧力容器本体内に装着され、被成形物を収容する成形型に圧力を伝達する圧力伝達用弾性体と、加圧成形後に、前記圧力伝達用弾性体に隣接する前記成形型を強制的に前記圧力伝達用弾性体から離脱させる強制離脱手段とを有して成り、前記強制離脱手段は、前記圧力容器本体上を移動可能なフレーム又はアームと、前記フレーム又はアームに装着された押しシリンダーと、前記押しシリンダーに装着され、前記成形型を押出し可能となるように駆動するピストンとを備えて成り、前記ピストンの駆動によって前記成形型を前記加圧型から押出すことを特徴とする加圧成形装置であり、
（２）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を水平に移動可能なフレームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（３）前記圧力容器本体の上端面に設置されたレールと、前記フレームに設けられ、前記レールに係合するガイドと、前記レールに隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする前記（２）に記載の加圧成形装置であり、
（４）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を往復回転運動可能なアームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（５）前記アームは、水平部とその端部に連設された垂直部とを有するＬ字型部材であり、前記垂直部の軸線を中心にして前記アームを回転させる回転手段を有することを特徴とする前記（４）に記載の加圧成形装置であり、
（６）前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を上下方向に移動可能なフレームであることを特徴とする前記（１）に記載の加圧成形装置であり、
（７）前記フレームの両端に形成された足部の側面に設けられたガイドと、前記足部に隣接して設置され、前記ガイドに係合するレールと、前記足部に隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする前記（６）に記載の加圧成形装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の加圧成形装置の一具体例である加圧成形装置１について、図１および図２を用いて説明する。図１は、加圧成形装置１の正面説明図、図２は、加圧成形装置１の平面説明図を示す。
【０００９】
加圧成形装置１は、圧力容器本体２と、強制離脱手段３と、ヨークフレーム４とを有する。
圧力容器本体２の、図２におけるＣ−Ｃ正面断面説明図を図３に示す。圧力容器本体２は、ボディ部５と、容器上蓋部６と、容器下蓋部７と、加圧型８と、圧力空間９と、成形型１０とを有する。
【００１０】
ボディ部５は、圧力容器本体２の外周部を形成する肉厚の円筒状の部材であり、上端面から下端面に貫通する円筒状開口部を有する。ボディ部５には、その周側面から内部に貫通する圧力媒体導入孔（図示せず）が設けられており、圧力媒体供給装置（図示せず）によりボディ部５内に圧力媒体を圧入することができるようになっている。なお、この圧力媒体導入孔は、圧力媒体をボディ部５内に導入することができるように形成されていればよく、したがって、ボディ部５に設けられた貫通孔である必要はなく、場合によっては、容器上蓋部６に設けても良い。
【００１１】
図３に示すように、容器上蓋部６は、上蓋筒１１と、上パンチ１２と、上蓋１３とを有する。
上蓋筒１１は、細径部１１ａと太径部１１ｂとからなり、細径部１１ａの外周面はボディ部５の内周面に嵌合し、細径部１１ａが結合した方の太径部１１ｂの端面は、ボディ部５の上面に当接している。また、上蓋筒１１の下端部外周面には、環状凹陥部１１ｃが設けられている。
【００１２】
上パンチ１２は円柱状の部材であって、その下端部の外周面がテーパ状に削られて、テーパ面が形成されている。上パンチ１２の、テーパ状になっていない外周面は、上蓋筒１１に設けられた円形の貫通開口部の内周面に嵌合しており、上パンチ１２の底面、上面はそれぞれ、上蓋筒１１の底面、上面よりも下位に位置している。また、上パンチ１２には、その上面から底面に貫通する円孔１２ａが中心軸上に設けられ、上パンチ１２の上面の周縁には、環状突起部１２ｂが設けられている。
【００１３】
上蓋１３は、細径円盤部１３ａと太径円盤部１３ｂとからなり、細径円盤部１３ａは上蓋筒１１に設けられた貫通開口部の内部空間に嵌合し、細径円盤部１３ａに結合してなる太径部１１ｂの下端面は、上蓋筒１１の上面に当接している。また、上蓋１３には、その上面から底面に貫通する円孔１３ｃが設けられ、円孔１２ａと共に、上蓋１３の上面から上パンチ１２の底面に貫通する１つの円孔を形成している。さらに、上蓋１３の底面には、環状突起部１２ｂに嵌合する環状凹陥部１３ｄが設けられている。つまり、環状突起部１２ｂと環状凹陥部１３ｄとは、はめ合いの関係になっている。また上記上蓋筒１１、上パンチ１２及び上蓋１３により、ボディ部５における円筒状開口部の上部を覆蓋する覆蓋部が形成される。
【００１４】
容器下蓋部７は、下蓋筒１４と、下パンチ調整座１５、下パンチ１６と、支持台１７と、支持基盤１８を有する。
下蓋筒１４は、上蓋筒１１と同じ構造を有し、細径部１４ａの外周面は圧力容器本体５の内周面に嵌合し、細径部１４ａが結合した方の太径部１４ｂの端面は、圧力容器本体５の底面に当接している。また、下蓋筒１４の上端部外周面には環状凹陥部１４ｃが設けられている。
【００１５】
下パンチ調整座１５は円柱状の部材であって、その上部の外周面がテーパ状に削られて、テーパ面が形成されている。下パンチ調整座１５の、テーパ状になっていない外周面は、下蓋筒１４に設けられた円形の貫通開口部の内周面に嵌合しており、下パンチ調整座１５の底面、上面はそれぞれ、下蓋筒１４の底面、上面よりも上位に位置している。また、下パンチ調整座１５の上面の周縁には、環状突起部１５ａが設けられ、下パンチ調整座１５の底面の周縁には、環状突起部１５ｂが設けられている。
【００１６】
下パンチ１６は、細径円盤部１６ａと太径円盤部１６ｂとからなり、細径円盤部１６ａは下蓋筒１４の内部空間に位置し、細径円盤部１６ａが結合した方の、太径部１６ｂの端面は、下蓋筒１４の底面に当接している。また、下パンチ１６の上面には、環状突起部１５ｂに嵌合する環状凹陥部１６ｃが設けられている。この環状凹陥部１６ｃと環状突起部１５ｂとは、はめ合いの関係になっている。また、下パンチ１６には、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下方に移動可能なシリンダー（図示せず）が設けられている。
【００１７】
下パンチ１６の下には、容器下蓋部７を支える支持台１７と、その支持台１７を保持する支持基盤１８が設置されている。
【００１８】
加圧型８は、円筒形の部材であって、上端部および下端部の内周面がテーパ状に削られており、その上面（上端面）および底面（下端面）はそれぞれ、上蓋筒１１の底面（下端面）および下蓋筒１４の上面（上端面）と同じ形状を有する。加圧型８は、その上面および底面がそれぞれ上蓋筒１１の底面および下蓋筒１４の上面に当接させて、ボディ部５の内部空間に設置されている。加圧型８の材質としては、弾性および耐圧性を有し、圧力を成形型１０に有効に伝達可能なものであれば特に制限はないが、通常はウレタンゴムが用いられる。
【００１９】
圧力容器本体２、上蓋筒１１、下蓋筒１４および加圧型８により形成される空間には、シール部材１９と、Ｏリング２０とが設けられている。
【００２０】
シール部材１９は、弾性および耐圧性を有する、円筒状に形成された部材である。シール部材１９は、その両周縁部が外側に折り返されて、折り返し部１９ａを形成している。そしてシール部材１９は、その内周面が加圧型８の外周面全面を覆うように配置され、さらに、折り返し部１９ａの外周部がボディ部５の内周面に接着されている。つまり、シール部材１９は、圧力容器本体２の内部空間を、ボディ部５に設けられた圧力媒体導入孔に通じる空間と、前記圧力媒体導入孔に通じない空間とに分割している。そして、前記圧力媒体導入孔に通じる空間であって、シール部材１９とボディ部５とで形成される空間が圧力空間９である。加圧成形時には、圧力媒体導入孔を通じてこの圧力空間９に圧力媒体が供給され、シ−ル部材１９および加圧型８を介して圧力を成形型１０に伝達する。すなわち、加圧成形装置１においては、加圧型８およびシール部材１９が圧力伝達用弾性体に相当する。シール部材１９の材質としては、圧力媒体による圧力を加圧型８に伝達可能であれば特に制限はないが、通常はゴムが使用される。
【００２１】
Ｏリング２０は、シール部材１９を挟むように、環状凹陥部１１ｃおよび環状凹陥部１４ｃに装着された、加圧成形時に弾性変形可能な部材である。
【００２２】
成形型１０は、その内部に被成形物３１を収容可能な空間を有する円柱状の部材である。成形型１０は、加圧型８の内部空間に収容可能な大きさであり、かつ加圧成形時に加圧型８から受ける圧力を被成形物３１に有効に伝達することができる大きさを有する。成形型１０は、円筒状の外殻材１０ａと、円盤状の蓋部材１０ｂと、円盤状の底部材１０ｃとを有する。蓋部材１０ｂの底面周縁部、底部材１０ｃの上面周縁部には、それぞれ環状凹陥部１０ｄ、環状凹陥部１０ｅが設けられており、その環状凹陥部にそれぞれ外殻材１０ａの上端部、下端部が嵌合している。さらに底部材１０ｃの底面周縁には、環状突起部１５ａに係合する環状凹陥部１０ｆを有する。成形型１０は、蓋部材１０ｂの上面を上パンチ１２の底面に当接させ、環状凹陥部１０ｆを環状突起部１５ａに係合させた状態で圧力容器本体２内に収容されている。成形型１０の材質としては、弾性および耐圧性を有し、圧力を被成形物３１に有効に伝達可能な材質のものであれば特に制限はないが、通常はゴムが使用される。
【００２３】
強制離脱手段３は、ボディ５の上面に設置された押しシリンダー２１と、移動シリンダー２２と、フレーム２３と、ガイド２４と、レール２５と、基板２６ａおよび基板２６ｂとを有する。
【００２４】
フレーム２３は、押しシリンダー２１を設置する部材であって、水平に設置される軸部２７と、軸部２７の両端に垂直に形成される足部２８ａおよび足部２８ｂとを有する。
足部２８ａ、足部２８ｂはそれぞれ、その下端部に一対の断面コ字状のガイド２４ａ、ガイド２４ｂを有し、基板２６ａ、基板２６ｂ上に相対向して水平に敷設された一対のレール２５ａ、レール２５ｂに係合している。さらに、基板２６ａ、基板２６ｂはそれぞれボディ部５の上端面に設置されている。
【００２５】
すなわち、押しシリンダー２１を備えたフレーム２３は、圧力容器本体２上を、図２に示すＸ1、Ｘ2方向に水平に移動可能となっている。
【００２６】
押しシリンダー２１は、軸部２７の中央に垂直に、取付金具２９により固定
されており、押しシリンダー２１に具備されるピストン３０が下向きに駆動するようになっている。ピストン３０は、円孔１２ａおよび円孔１３ａに挿入可能な外径を有し、また、ピストン３０を下方に駆動させたときに、ピストン３０の先端の位置が、圧力容器本体２内に収容された成形型１０の中心点に達する長さを有する。
【００２７】
また、フレーム２３をＸ1方向に最大限に移動させたときに、すなわち図２に示す位置Ａにフレーム２３を配置したときに、押しシリンダー２１に具備されるピストン３０の軸線と円孔１３ｃの軸線とが一致し、またフレーム２３をＸ2方向に最大限に移動させたときに、すなわち図２に示す位置Ｂにフレーム２３を配置したときに、押しシリンダー２１が上蓋１３および上蓋筒１１の上面の直上空間外に位置するように、レール２５ａおよびレール２５ｂは設計されている。したがって、フレーム２３を位置Ａに配置して押しシリンダー２１を駆動させると、ピストン３０の先端部は、円孔１２ａおよび円孔１３ｃを通って加圧型８の内部空間に達するので、ピストン３０で、加圧型８の内部に収容した成形型１０を下方に押すことが可能である。
【００２８】
さらに、基板２６ａ上には移動シリンダー２２が、レール２５ａに対しレール２５ｂとは反対側に、レール２５ａに隣接して設けられており、移動シリンダー２２の駆動と連動してフレーム２３が運動するように設計されている。そして、フレーム２３のＸ1、Ｘ2方向の移動距離、すなわちＡ−Ｂ間の距離と、移動シリンダー２２の駆動距離とが等しくなるように、移動シリンダー２２は設計されている。
【００２９】
強制離脱手段３は以上の構造を有することにより、移動シリンダー２２の駆動によって、位置Ａにあるフレーム２３を位置Ｂに、また位置Ｂにあるフレーム２３を位置Ｂに的確に移動させることができる。
【００３０】
ヨークフレーム４は、圧力容器本体２を中に通すことのできる大きさの略長方形の内部空間４ａを有し、圧力容器本体２を内部空間４ａ内に収容した状態で、加圧成形時に上パンチ１２、上蓋１３等が上方に移動するのを防止する機能を有する。また、ヨークフレーム４は、移動手段を有しており（図示せず）、図２に示すＸ1、Ｘ2方向に移動可能になっている。
【００３１】
また、ヨークフレーム４のＸ1、Ｘ2方向の移動とフレーム２３のＸ1、Ｘ2方向の移動とは連動している。すなわち、ヨークフレーム４が、図２における２点鎖線で示した位置から実線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム２３は位置Ｂから位置Ａに移動し、ヨークフレーム４が、図２における実線で示した位置から２点鎖線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム２３は位置Ａから位置Ｂに移動する。
【００３２】
次に、加圧成形装置１の作用を図２、図３および図４を用いて説明する。
まず初期状態として、フレーム２３は位置Ｂに配置されている。ヨークフレーム４は、図２の２点鎖線で示す位置に配置されている。このとき、フレーム２３は、上蓋１３および上蓋筒１１の上面の直上空間外に位置しているので、ヨークフレーム４は前記位置への配置が可能となる。圧力容器本体２内には、内部に被成形物が充填された成形型１０が配置されている。図４は、圧力容器本体２内における加圧型８および成形型１０の断面図を示し、図４（ａ）は、初期状態における加圧型８および成形型１０の状態を示す。
この状態で加圧成形を行う。
【００３３】
圧力媒体供給装置（図示せず）によりボディ部５に設けられた圧力媒体導入孔（図示せず）を通じて圧力空間９内に圧力媒体を圧入する。圧力媒体の圧入によりシール部材１９および加圧型８を介して成形型１０に圧力が負荷され、成形型１０内の被成形物３１は側面から圧力を受ける。このとき、被成形物３１には上下方向への膨張力が働くが、成形型１０の上面、底面はそれぞれ、上パンチ１２、下パンチ調整座１５等により規制されているので、上下方向に膨張しようとする被成形物３１は結果として上下から圧縮力を受けることになり、全体として等方圧を受け加圧成形される。
【００３４】
このとき、シール部材１９および加圧型８は弾性変形可能であり、また加圧型８の上端部の内部、下端部の内部にはそれぞれ、剛体である上パンチ１２、下パンチ調整座１５が存在するので、加圧型８は、図４（ｂ）に示すように、両端の縁から周側面中央部に向かって凹状に湾曲している。
【００３５】
所定の加圧成形処理時間の経過後、圧力媒体を圧力空間９から除去し、成形型１０への加圧を終了する。このとき、加圧型は弾性復帰し、図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に戻る。そして、ヨークフレーム４を図２に示す実線の位置に移動させ、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させることによって、成形型１０を圧力容器本体２から取り出すことができる。
【００３６】
しかし、前記加圧成形処理を繰り返すうちに、加圧型８の弾性が劣化し、圧力を除去しても加圧型８は図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に復帰しなくなる。すなわち、加圧型８は内側に湾曲したままの状態になるので、成形型１０は、加圧型８の内周面によって挟持された状態になる。こうなると、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させても、成形型１０を圧力容器本体２から取り出すことができない。そこで以下の操作を行う。
【００３７】
ヨークフレーム４の、図２に示す実線の位置への移動に連動させて移動シリンダー２２を駆動させ、フレーム２３を位置Ａに移動させる。次に、押しシリンダー２１を駆動させ、ピストン３０を下降させる。位置Ａにおいては、ピストン３０の軸線と円孔１３ｃおよび円孔１２ａの軸線とが一致しており、またピストン３０は、円孔１３ｃおよび円孔１２ａに挿入可能な外径を有するので、ピストン３０は、円孔１３ｃおよび円孔１２ａ内を下降する。そして、ピストン３０は、その先端部が、圧力容器本体２内に収容された成形型１０の中心点に達する長さを有するので、円孔１３ｃおよび円孔１２ａ内を下降するピストン３０は、成形型１０の上面に当接し、さらに成形型１０を下方に押す。このとき、ピストン３０の下降に同期して、下パンチ１６および下パンチ調整座１５を下降させる。そうすると、加圧型８の内周面によって挟持された成形型１０は、内側に湾曲した加圧型８を外向に押し戻しながら下降する。ピストン３０は、その先端部が、下降する前における成形型１０の中心点の位置に達するまで成形型１０を押す。このようにして、成形型１０を加圧型８から押出し、圧力容器本体２から取り出すことができる。このように、強制離脱手段３は、加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させる機能を有する。
【００３８】
ピストン３０を引き上げ、再びフレーム２３を位置Ｂに移動させ、成形型１０内に被成形物を充填し、この成形型１０を下パンチ１６および下パンチ調整座１５と共に圧力容器本体に装着し、ヨークフレーム４を図２の２点鎖線で示す位置に移動することによって、加圧成形装置１は初期状態に戻る。
【００３９】
以上のように、加圧成型装置１は、被成形物を加圧成型処理することができ、さらに長時間の使用による加圧型８の変形が生じた場合でも、スムースに成形型１０を装置外に取り出すことができる。
【００４０】
なお、この発明の加圧成形装置においては、強制離脱装置の構造は、ヨークフレームの運動に連動して、押しシリンダー２１を円孔１３ｃの直上に移動させ、押しシリンダー２１に具備されるピストンを円孔３１ｃ内に挿入させることができれば、前記強制離脱装置３の構造に制限されることはない。
【００４１】
以下に、強制離脱装置３とは構造の異なる強制離脱装置を有する、この発明の加圧成形装置の他の具体例である加圧成形装置４１および加圧成形装置５１について説明する。
【００４２】
加圧成形装置４１の正面説明図、平面説明図をそれぞれ図５、図６に示す。加圧成形装置４１は、強制離脱装置の構造のみが加圧成形装置１と相違しており、他の部分は加圧成形装置４１と同じである。
加圧成形装置４１の強制離脱装置４２は、押しシリンダー４５と、アーム４３と、回転手段４４とを有する。
【００４３】
アーム４３は、Ｌ字型の部材であって、水平部４３ａと垂直部４３ｂとからなる。アーム４３の、水平部４３ａ側の先端上部には、ピストン４６を備えた押しシリンダー４５が水平部４３ａに対して直角となるように設置されている。すなわち、ピストン４６は垂直方法に運動可能になっている。水平部４３ａの長さは、アーム４３を図６の点線で示した位置に置き、ピストン４６を下降させたときに、ピストン４６が円孔３ｃ内に挿入されるように設計されている。アーム４３の、垂直部４３ｂ側の先端部は、ボディ部５の上面に設置された回転手段４４に接続されている。
【００４４】
回転手段４４は、アーム４３を、垂直部４３ｂの軸線を中心にして一定の角度回転させる機能を有する。すなわち回転手段４４は、図６において、アーム４３を、実線で示した位置と点線で示した位置との間で往復回転運動させることができる。ここで、前記実線で示した位置は、加圧成形の際にヨークフレーム４が圧力容器本体２を覆うときにヨークフレーム４が存在する空間（図６において、２点鎖線で示した範囲）外の位置であり、前記点線で示した位置は、押しシリンダー４５を駆動させて、ピストン４６を下降させた場合に、ピストン４６を円孔３ｃ内に挿入可能となる位置である。
【００４５】
さらに、回転手段４４の作動は、ヨークフレーム４の運動と連動している。すなわち図６において、ヨークフレーム４が２点鎖線で示す位置にあるときには、アーム４３は実線で示す位置にあり、ヨークフレーム４が実線で示す位置に移動したときには、これに連動して回転手段４４が作動し、アーム４３は点線で示す位置に移動する。そして、ヨークフレーム４が２点鎖線で示す位置に移動したときには、同様に回転手段４４の作動により、アーム４３も実線で示す位置に移動する。
【００４６】
加圧成型装置４１は、以下のように作用する。加圧成型処理時においては、ヨークフレーム４は２点鎖線で示した位置に、アーム４３は実線で示した位置に存在する。加圧成型処理が終了すると、ヨークフレーム４は実線で示した位置に移動し、これに連動してアーム４３は、点線で示した位置に移動する。以下、加圧成型装置１の場合と同様にして、圧力容器本体２内の成形型１０を強制的に圧力容器本体２の外部に押出すことができる。
【００４７】
以上のように、強制離脱手段４２を装備した加圧成型装置４１は、加圧成型装置１と同様に、加圧成型処理、および、その後に加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させることができる。
【００４８】
次に、加圧成形装置５１の正面説明図を図７（ａ）および図７（ｂ）に、平面説明図を図８に示す。加圧成形装置５１は、強制離脱装置の構造およびヨークフレームの構造が加圧成形装置１および加圧成型装置４１と相違しており、圧力容器本体については加圧成形装置１および加圧成型装置４１と同じである。
【００４９】
加圧成形装置５１の強制離脱装置５２は、ボディ部５の上面に設置された押しシリンダー６０と、移動シリンダー６２と、フレーム５３と、ガイド５４と、レール５５と、基板５６ａおよび基板５６ｂとを有する。このうち、押しシリンダー６０、移動シリンダー６２、ガイド５４およびレール５５は、垂直方向に設けられている。
【００５０】
フレーム５３は、水平に設置される軸部５７と、軸部５７の両端に垂直に形成される足部５８ａおよび足部５８ｂとを有し、軸部５７の中央上部に、押しシリンダー６０を垂直に設置してある。そして、押しシリンダー６０に装着されたピストン６１の軸線と円孔１３ｃの軸線とが一致する位置に、フレーム５３は設置されている。
【００５１】
足部５８ａ、足部５８ｂの側面にはそれぞれ、断面コ字状のガイド５４ａ、ガイド５４ｂが設けられ、足部５８ａ、足部５８ｂに隣接して設置されたレール２５ａ、レール２５ｂに係合している。さらに、足部５８ａに対し、ガイド５４ａとは反対側に、足部５８ａに隣接して移動シリンダー６２が設けられており、移動シリンダー６２の駆動と連動してフレーム２３が運動するように設計されている。すなわち、フレーム２３は、レール２５ａおよびレール２５ｂに沿って、図７（ａ）に示す最上位である位置Ｄと、図７（ｂ）に示す最下位である位置Ｅとの間を往復運動可能になっている。なお、最上位である位置Ｄにフレーム５３があるとき、軸部５７は、ヨークフレーム５９の上面よりも上位に位置するように設計されている。
【００５２】
ヨークフレーム５９は、足部５８ａ、ガイド５４ａおよび移動シリンダー６２と、足部５８ａおよびガイド５４ａとの位置にそれぞれ合わせて、凹陥部５９ａと凹陥部５９ｂとを有する。すなわち、加圧処理の際にヨークフレーム５９で加圧容器本体２上面を覆ったとき、図８に示すように、ヨークフレーム５９と強制離脱手段５２とが衝突しないように設計されている。
【００５３】
さらに、また、ヨークフレーム５９の、図８におけるＸ1、Ｘ2方向の移動と、フレーム５３の、図７（ａ）および図７（ｂ）におけるＤ、Ｅ方向の移動とは連動している。すなわち、ヨークフレーム５９が、図８における２点鎖線で示した位置から実線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム５３は位置Ｄから位置Ｅに移動し、ヨークフレーム５９が、図８における実線で示した位置から２点鎖線で示した位置に移動するときは、これに連動して、フレーム５３は位置Ｅから位置Ｄに移動する。
【００５４】
加圧成型装置５１は、以下のように作用する。加圧成型処理時においては、ヨークフレーム５９は、図８における２点鎖線で示した位置に存在する。このとき、フレーム５３は、図７（ａ）に示した最上位である位置Ｄに位置している。加圧成型処理が終了すると、ヨークフレーム５９は、図８における実線で示した位置に移動し、これに連動してフレーム５３は、図７（ｂ）に示した最下位である位置Ｅに移動する。以下、加圧成型装置１の場合と同様にして、圧力容器本体２内の成形型１０を強制的に圧力容器本体２の外部に押出すことができる。
【００５５】
以上のように、強制離脱手段５２を装備した加圧成型装置５１は、加圧成型装置１と同様に、加圧成型処理、および、その後に加圧型８に挟持された成形型１０を強制的に加圧型８から離脱させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
従来の加圧成形装置は、加圧成形操作を繰り返すうちに加圧型が変形し、成形型が加圧成形装置から取り出せなく不都合があったが、この発明の加圧成形装置は、成形型に対する強制離脱手段を有するので、加圧成形装置から成形型を容易に取り出すことができ、作業性が大幅に向上する。
【００５７】
この発明の加圧成形装置は、既存の加圧成形装置に強制離脱手段を設置するだけで製造することができ、加圧成形装置本体自体に対する特殊な加工は不要であり、コスト高になることがない。
【００５８】
この発明の加圧成形装置においては、加圧型の使用可能回数が増加するので、加圧型の交換の労力が削減され、また経済性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、加圧成形装置１の正面説明図を示す。
【図２】図２は、加圧成形装置１の平面説明図を示す。
【図３】図３は、圧力容器本体部２の、図２におけるＣ−Ｃ正面断面説明図を示す。
【図４】図４（ａ）は、不加圧成形時における、加圧成形装置１内での加圧型８および成形型１０の状態を示す説明図である。図４（ｂ）は、加圧成形時および加圧型８の弾性復帰不能時における、加圧成形装置１内での加圧型８および成形型１０の状態を示す説明図である。
【図５】図５は、加圧成形装置４１の正面説明図を示す。
【図６】図６は、加圧成形装置４１の平面説明図を示す。
【図７】図７（ａ）は、フレーム５３が位置Ｄにある場合における加圧成形装置５１の正面説明図を示す。図７（ｂ）は、フレーム５３が位置Ｅにある場合における加圧成形装置５１の正面説明図を示す。
【図８】図８は、加圧成形装置５１の平面説明図を示す。
【図９】図９は、加圧成形装置７１の縦断面説明図である。
【図１０】図１０（ａ）は、不加圧成形時における、加圧成形装置７１内での成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を示す説明図である。図１０（ｂ）は、加圧成形時および加圧用ゴム型７６の弾性復帰不能時における、加圧成形装置７１内での成形型８０および加圧用ゴム型７６の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・加圧成形装置、２・・圧力容器本体、３・・強制離脱手段、４・・ヨークフレーム、４ａ・・内部空間、５・・ボディ部、６・・容器上蓋部、７・・容器下蓋部、８・・加圧型、９・・圧力空間、１０・・成形型、１０ａ・・外殻部材、１０ｂ・・蓋部材、１０ｃ・・底部材、１０ｄ・・環状凹陥部、１０ｅ・・環状凹陥部、１０ｆ・・環状凹陥部、１１・・上蓋筒、１１ａ・・細径部、１１ｂ・・太径部、１１ｃ・・環状凹陥部、１２・・上パンチ、１２ａ・・円孔、１２ｂ・・環状突起部、１３・・上蓋、１３ａ・・細径円盤部、１３ｂ・・太径円盤部、１３ｃ・・円孔、１３ｄ・・環状凹陥部、１４・・下蓋筒、１４ａ・・細径部、１４ｂ・・太径部、１４ｃ・・環状凹陥部、１５・・下パンチ調整座、１５ａ・・環状突起部、１５ｂ・・環状突起部、１６・・下パンチ、１６ａ・・細径円盤部、１６ｂ・・太径円盤部、１６ｃ・・環状凹陥部、１７・・支持台、１８・・支持基盤、１９・・シール部材、１９ａ・・折り返し部、２０・・Ｏリング、２１・・押しシリンダー、２２・・移動シリンダー、２３・・フレーム、２４ａ・・ガイド、２４ｂ・・ガイド、２５ａ・・レール、２５ｂ・・レール、２６ａ・・基板、２６ｂ・・基板、２７・・軸部、２８ａ・・足部、２８ｂ・・足部、２９・・取付金具、３０・・ピストン、３１・・被成形物、４１・・加圧成形装置、４２・・強制離脱手段、４３・・アーム、４３ａ・・水平部、４３ｂ・・垂直部、４４・・回転手段、４５・・押しシリンダー、４６・・ピストン、５１・・加圧成形装置、５２・・強制離脱手段、５３・・フレーム、５４ａ・・ガイド、５４ｂ・・ガイド、５５ａ・・レール、５５ｂ・・レール、５６ａ・・基板、５６ｂ・・基板、５７・・軸部、５８ａ・・足部、５８ｂ・・足部、５９・・ヨークフレーム、５９ａ・・凹陥部、５９ｂ・・凹陥部、６０・・押しシリンダー、６１・・ピストン、６２・・移動シリンダー、７１・・加圧成形装置、７２・・ボディ部、７３・・上蓋、７４・・下蓋、７５・・圧力容器、７６・・加圧用ゴム型、７７・・圧力空間、７８・・規制部材、７９・・被処理物、８０・・成形型、Ａ・・位置、Ｂ・・位置、Ｄ・・位置、Ｅ・・位置、Ｘ１・・方向、Ｘ２・・方向
Claims (7)
- 圧力媒体が圧入される空間を形成するように圧力容器本体内に装着され、被成形物を収容する成形型に圧力を伝達する圧力伝達用弾性体と、
加圧成形後に、前記圧力伝達用弾性体に隣接する前記成形型を強制的に前記圧力伝達用弾性体から離脱させる強制離脱手段とを有して成り、
前記強制離脱手段は、
前記圧力容器本体上を移動可能なフレーム又はアームと、
前記フレーム又はアームに装着された押しシリンダーと、
前記押しシリンダーに装着され、前記成形型を押出し可能となるように駆動するピストンとを備えて成り、
前記ピストンの駆動によって前記成形型を前記加圧型から押出すことを特徴とする加圧成形装置。 - 前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を水平に移動可能なフレームであることを特徴とする請求項１に記載の加圧成形装置。
- 前記圧力容器本体の上端面に設置されたレールと、
前記フレームに設けられ、前記レールに係合するガイドと、
前記レールに隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする請求項２に記載の加圧成形装置。 - 前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を往復回転運動可能なアームであることを特徴とする請求項１に記載の加圧成形装置。
- 前記アームは、水平部とその端部に連設された垂直部とを有するＬ字型部材であり、
前記垂直部の軸線を中心にして前記アームを回転させる回転手段を有することを特徴とする請求項４に記載の加圧成形装置。 - 前記フレーム又はアームは、前記圧力容器本体上を上下方向に移動可能なフレームであることを特徴とする請求項１に記載の加圧成形装置。
- 前記フレームの両端に形成された足部の側面に設けられたガイドと、
前記足部に隣接して設置され、前記ガイドに係合するレールと、
前記足部に隣接して設けられ、自身の駆動と連動して前記フレームを移動させる移動シリンダーとを有することを特徴とする請求項６に記載の加圧成形装置。
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