JPH01162598A - 等方圧加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種金属、セラミックス粉末体を流体圧媒を
介して等方圧加圧による圧縮成形を行なう装置において
、圧力容器並びに上下蓋の関係構造を改善したものに関
する。

（従来の技術） 各種金属、セラミックス等の粉末体を、開閉可能な圧力
容器内に被成形体として収容し、同容器内に超高圧の液
体、気体による圧媒を供給することにより、冷間、温間
または熱間等方圧加圧下に圧縮成形加工する等方圧加圧
装置はいうまでもなくプレス技術の１つとして周知であ
り、以下第５図乃至第９図に亘って従来例の概要を説示
する。

第５図乃至第９図に例示したものは、冷間または温間等
方圧加圧装置の１例であるが、第５図において、ベース
８に立設した容器架台６上に上下開口の円筒体である圧
力容器２が容器フレーム１１とともに定位置に固定され
、下部開口に圧媒給排ポート４ａを備えた下Ｍ４がボル
ト止着等を介して閉塞される。ベース８上に走行台車７
、移動用シリンダ７”を介して、圧力容器２に向かって
進退移動し、かつ圧力容器２を挟持して超高圧時に同容
器に生じる軸方向荷重を支承す乞プレスフレーム１が設
けられ、同プレスフレーム１の上部側の下面には昇降用
シリンダ３”を介して、上蓋３が圧力容器２の上部開口
に向かって開閉可能に設けられるとともに、同プレスフ
レーム１の上部側の一方には、上蓋閉塞時に同上蓋３と
上部側下面との間に進退可能に介入される受圧盤５が、
移動用シリンダ５゛を具備して配設されるのである。第
５図は被成形体９（例えば粉末体を変形可能なゴム製等
のモールドに封入したもの）の装入状態を示し、走行う
レン１０のウィンチ等に吊持された被成形体９が圧力容
器２内に装入される。このさいプレスフレーム１および
上Ｍ２、受圧盤５は図示位置に避退している。次いで第
６図に示すように、プレスフレーム２が走行台車７およ
び移動用シリンダ７”により圧力容器２を挟んで同心位
置に前進し、上蓋３も容器２の上部開口と同心に位置す
る。従って第７図に示すように、昇降用シリンダ３゛に
より上蓋３を上部開口に閉塞し、同上蓋３の上面とプレ
スフレーム１の上部側下面との間に、受圧盤５を移動用
シリンダ５゛により進入係止させ、圧力容器２内の圧媒
を圧媒給排ポート４ａよりの供給により超高圧に昇圧さ
せ、所定時間保持することにより、圧媒により被成形体
９の圧媒成形加工が等方圧加圧下に行なわれる。成形完
了後は圧力容器２内の圧媒を減圧除去し、第８図で示す
ように上蓋３とプレスフレーム１間に介入されている受
圧盤５を、移動用シリンダ５′により後退させて後、上
蓋３を昇降用シリンダ３゛により上昇開放し、更に第９
図に示すように、プレスフレームｌ全体を走行台車７、
移動用シリンダ７゛によって後退させ、成形済みの被成
形体９を再びクレン１０により圧力容器２外に搬出する
ことになる。さのさい液体（水その他）圧媒を加熱する
ことなく用いるのが冷間等方圧加圧であり、加温された
圧媒を用いるのが温間等方圧加圧であるとともに、また
熱間等方圧加圧においては、既知のように圧媒として不
活性ガス等を用い、また圧力容器２内には図示省略しで
あるが、通電ヒータ等の加熱源が配設され、予備成形さ
れた粉末体を超高圧の気体圧媒、並びに加熱源による被
成形体の加熱を介し、焼結圧縮加工を行なうのである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の装置には次の諸点において解決の必要と
される問題点がある。即ち成形用の圧力容器、下蓋側を
定位置に固定し、プレスフレームに保持された上蓋を圧
力容器に対して昇降開閉する型式では、圧媒給排用の高
圧配管は下蓋側にしか設けることができず、被成形体の
搬出入のためには、超高圧の軸力を受ける必要上、大形
かつ最大重量の構造物である長方形のプレスフレーム１
を移動させることが必要であり、移動のための構造や駆
動源も大型かつ大エネルギーを必要とする。

また下蓋４のメンテナンスのためには、特別の治具を用
いてその移動、保持、着脱を行なう必要もある。またこ
の下蓋４側には図示省略しであるが、プレスフレーム１
の移動のため、その移動時には下蓋とフレーム間に隙間
を確保し、また加圧時には隙間をなくすため、例えば皿
バネ等の伸縮弾支構造を組込むので、構造が複雑化する
。また周知のように圧力容器２と下蓋４との嵌合部分に
は超高圧用の密封シール構造が施されているが、粉末体
の成形加工時、容器内に混入した粉末その他の異物は、
下Ｍ４の上面に堆積しているので、容器内圧により下蓋
４が下降する時、前記異物により密封シール部における
パツキンに損傷を生じることがあり、また同様Ｌ　４　
ａに接合された昇減圧装置に堆積した前記異物が侵入し
てシール部等に損傷を生じることもある。このため圧媒
の漏出等の原因にもなっているのである。また装置全体
をピット切欠内に設置することが安全上多用されるが、
プレスフレーム１を移動させる方式では、ピット切欠は
大形のプレスフレーム１の幅全体に応じたスペースが必
要で、ピット切欠が大型化するとともに、圧力容器２に
対する近寄り勝手が悪（、操　　　′業上の不便もある
等、何れも問題点が残るのである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の各問題点を解決するために、軸力受は用
のプレスフレームを固定形式とし、これに対し圧力容器
並びに下蓋を可動形式としたものであり、具体的には、
上蓋および下蓋によって上下開口を閉塞されかつ圧媒供
給可能とされた圧力容器内に被成形体を収容し、前記圧
媒昇圧を介して被成形体の等方圧加圧による圧縮成形を
行なうものにおいて、前記圧力容器並びに下蓋の上下移
動を介して上蓋を圧力容器に対して開閉可能に設けると
ともに、圧力容器並びに下蓋の水平移動を介して被成形
体を出入並びに下蓋を開閉可能に設けることにある。

（作　　用） 本発明の上記した技術的手段によれば、第１図に例示す
るように、ベース８にプレスフレーム１を固定状に立設
するとともに、同フレーム１の上部側の下面に圧媒給排
ポート３ａを設けた上Ｍ３を固定状に取付け、ベース８
に立設した容器架台６上に走行台車１１ａおよび移動用
シリンダ１１゛　を介して水平移動可能に架装した容器
フレーム１１に、圧力容器２を昇降可能に嵌装し、圧力
容器２の下部開口を閉塞する下Ｍ４に昇降用シリンダ４
゛を連結するとともに、同シリンダ４”を容器フレーム
１１に固定することにより、圧力容器２並びに下蓋４を
同行昇降可能に設け、下蓋４の閉塞時に同下蓋４の下面
とプレスフレームｌの下部側の上面との間に介入される
受圧盤５を、進退用シリンダ５′を介してプレスフレー
ム１の下部側に進退可能に設けることにより、次のよう
にして被成形体９に対する等方圧加圧成形が従来と同様
に得られる。即ち第１図は被成形体９が圧力容器２内に
収容されるとともに、上Ｍ３および下蓋４はそれぞれ閉
塞され、圧媒給排ポート３ａからの超高圧の圧媒供給に
より、圧力容器２の内圧を超高圧化して、被成形体９の
圧媒成形加工を等方圧加圧下に行なっている状態で、こ
のさい下Ｍ４とプレスフレーム１の下部側との間には受
圧盤５が介入され、プレスフレーム１により軸力を支承
しているのである。

所要時間保持して被成形体９の成形加工が終了すれば、
圧媒給排ポート３ａを介して圧力容器２の内圧を減圧除
去し、第２図に示すように、進退用シリンダ５゛により
受圧盤５を下蓋４およびプレスフレーム１の下部側から
後退させて引抜き、次いで昇降用シリンダ４”によって
下Ｍ４とともに圧力容器２を同行下降させることにより
、上Ｍ３は不動の状態で圧力容器２の上部開口から開放
姿勢となる。従って第３図に示すように、進退用シリン
ダ１１゛　により圧力容器２および下Ｍ４を共通に支持
している容器フレーム１１を移動させることにより、こ
れらをプレスフレーム１の外方にＨ退させ、走行うシン
１０等の搬出入部材により、圧力容器２内の成形済み被
成形体９の取出しが行なわれるのである。更にまた下Ｍ
４のメンテナンスに当っては第４図に示すように、圧力
容器２および下蓋４の避退位置において、例えばボルト
等で閉塞位置に固定された下Ｍ４を、ボルト離脱により
解放するとともに、圧力容器２は容器フレーム１１側に
、例えば園側の係止フランジ等の係止部２ａにより保持
させた状態で、昇降用シリンダ４“により下蓋４を下降
開放位置とすることにより、下Ｍ４上に堆積する粉末そ
の他の混入異物を除去等のメンテナンスが容易に得られ
るのであり、また新しい被成形体９の圧力容器２内への
装入セント、圧力容器２に対する上・下蓋３，４の閉塞
、プレスフレーム１による挟持、受圧盤５の係止、圧縮
成形等は、第４図、第３図、第２図、第１図の順に逆に
操作すればよいことになる。

（実施例） 本発明に係る装置実施例の１つを第１図乃至第４図に亘
って説示する。

ピット切欠内に定置されたベース８の一側に軸　゛力受
けのプレスフレーム１を固定する。同フレーム１は既知
のプレスフレームと同様で、例えば長方形の鋼板の多数
を積層してボルト締結等により一体化し、圧力容器２並
びに上、下Ｍ３，４および受圧盤５の全体が通過可能な
開口切欠を明けた長方枠型、あるいはコ形の枠型であり
、同フレーム１の上部側の下面にはプレス中心に位置し
て上蓋３が取付けられ、上Ｍ３には圧媒給排ボー）　３
ａが設けられ、図示省略しであるが前記ボー）　３ａに
は圧媒タンク、高圧ポンプ、減圧弁等から成る圧媒供給
装置側の高圧配管が接続される。ベース８上にプレスフ
レーム１と直交状に立設した容器架台６の上面にはレー
ル、車輪等を介して走行台車１１ａを走行可能に架装し
、同台車１１ａに円筒状（Ｄ容器フレーム１１ヲ固定状
に載設し、同フレーム１１に円筒状のかつ上部開口外周
にフランジその他による係止部２ａを張出し状に形成し
た圧力容器２を摺動可能に内嵌し、走行台車１１ａには
容器架台６に設置した移動用シリンダ１１”のピストン
ロンドを連結することにより、走行可能とする。

圧力容器２の下部開口に閉塞され、かつ図示省略しであ
るがボルト等で圧力容器２側に着脱可能に止着される下
蓋４の、容器２の外方に張出す周縁に−は、容器フレー
ム１１側に複数個配設した昇降用シリンダ４゛の各ピス
トンロンドを連結することにより、下Ｍ４並びに圧力容
器２を同行して昇降可能とするとと、もに、また係止部
２ａを容器フレーム１１の開口上端に係止させ、圧力容
器２をフレーム１１側に保持させた状態において、下Ｍ
４のみを単独で昇降可能に設けるのである。またプレス
フレーム１の下部側の一側にはブラケット１ａを介して
設置した移動用シリンダ５°のピストンロッド先端に受
圧盤５を保持させ、同受圧盤５を閉鎖時の下Ｍ４の下面
とプレスフレーム１の下部側の上面との間に挿脱可能と
するのである。

尚実施例においては昇降用シリンダ４′のピストンロン
ドを下Ｍ４側に連結しているが、これは圧力容器２の下
部周側に連結するようにしてもよく、また圧力容器２の
昇降機構としては、図示のシリンダ機構の他に、例えば
スクリュネジ機構によって回転運動を直線運動に変換し
て昇降可能とすることもでき、昇降機構は自由に採用で
き、また圧力容器２の下降を制限する係止部２ａの構造
は、回倒以外にも例えばピン等の挿脱構造等を用いるこ
とも可能である。

第１図は圧力容器２内に収容した被成形体９に対し、超
高圧の圧媒供給により等方圧加圧下の圧縮成形を行なっ
ている状態を示したものであるが、成形完了後は図示状
態から容器内の圧媒の減圧を圧媒給排ボー）　３ａを介
して行なうとともに、次いで第２図に示すように、進退
用シリンダ５゛により受圧盤５を下Ｍ４およびプレスフ
レーム１の下部間から引抜き状に後退させ、しかる後生
じたスペースを介し、昇降用シリンダ４゛により下蓋４
を下降させることにより、同下蓋４とボルト等で一体化
されている圧力容器２も同行下降することにより、上蓋
３は図示のように圧力容器２に対し開放姿勢となる。従
って第３図において示すように、移動用シリンダ１１”
により走行台車１１ａを矢印のようにプレスフレーム１
の外側方に移動させてから、圧力容器２内の成形済み被
成形体９を走行うシン１０等を用いて搬出するのである
。下蓋４上に付着堆積した粉体その他の異物除去等のメ
ンテナンスを行なうに当っては、第４図に示すように、
圧力容器２の避退位置において、先ずボルト等を外して
下蓋４と容器２との固定を解き、昇降用シリンダ４”に
より下Ｍ４を下降させる。このさい圧力容器２はその係
止部２ａが容器フレーム１１に係止されて停止するので
、下Ｍ４を任意位置に下降して、必要なメンテナンスを
行゛なうことが容易である。従ってまた新しい被成形体
９の収容に当っては、下蓋４を閉鎖して容器２に固定し
て後、走行うレン等により容器内に収容し、第３図のよ
うに圧力容器２をプレスフレームｌと同心位置に移動さ
せ、圧力容器２、下蓋４を第２図と逆に上昇させること
により上Ｍ３の閉鎖が得られ、受圧盤５を介入させて、
圧媒供給、昇圧によって圧縮成形加工を第１図のように
して行なうことになる。

（発明の効果） 本発明によれば、従来の下蓋において見られるように、
プレスフレーム１と下蓋４との間に隙間を確保するため
の皿バネ介入構造等を設ける必要がな（、下蓋４は単に
圧力容器２の下端にボルト締め等でロックするのみで足
りるので、下蓋構造が著しく筒車化される。更にまたこ
れによって圧力容器２と下蓋４との相対位置を固定不動
に上下させることができるので、下蓋４上に堆積した異
物によって下蓋４と容器２との間に設ける密封シール構
造のパツキンを傷つけるおそれもなく、密封シール効果
を損なうことによる圧媒洩れ等の危険も生じないのであ
る。また圧力容器２を固定保持し、下蓋４のみ単独に下
降させることが可能なため、下蓋４のメンテナンスもき
わめて容易となるのみならず、上Ｍ３を固定不動とする
ため、上蓋３側に圧媒給排ボー）　３ａを設け、外部の
圧媒供給装置からの超高圧配管を取付けることができ、
このため容器２内の底部である下蓋３側に堆積した粉末
その他の異物が、上位のボー）　３ａから昇減圧装置側
に侵入して、供給装置側のポンプや減圧弁等を損傷する
ことも防止するのであり、被成形体９の出入に当り、比
較的軽量の圧力容器２、下蓋３側を移動させるので、移
動機構や必要駆動源もより簡単かつ小型化できる。更に
またこのことは、等方圧加圧装置全体をピット切欠内に
装設するさい、プレスフレーム１が固定であるため、ビ
ット切欠もプレスフレームの収容スペースと、移動する
圧力容器２のための移動スペースで足りるため、従来の
プレスフレーム１の幅全長に亘る長方切欠形状に比し、
凸字形の切欠形状で足り、小型化されるのみならず、容
器２は凸形の突出頂部側に移動させるため、圧力容器２
に対する近寄り勝手もきわめてよく、操業を至便に行な
える利点も生じ、冷間、温間および熱間を問うことなく
、全ての等方圧加圧装置における構造改善として有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は被成形体圧縮成形状態の本発明装置実施例の縦
断正面図、第２図は同上蓋開放状態の縦断正面図、第３
図は同被成形体搬出状態の同正面図、第４図は同下蓋メ
ンテナンス状態の同正面図、第５図乃至第９図は従来の
等方圧加圧装置における被成形体収容から成形済み品取
出状態に亘る各縦断正面図である。 １・・・プレスフレーム、２・・・圧力容器、３・・・
上蓋、４・・・下蓋、３ａ・・・圧媒給排ボート、５・
・・受圧盤、６・・・容器架台、訃・・ベース、９・・
・被成形体、１１・・・容器フレーム、４’、５’、１
１’　　・・・シリンダ。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上蓋および下蓋によって上下開口を閉塞されかつ
   圧媒供給可能とされた圧力容器内に被成形体を収容し、
   前記圧媒昇圧を介して被成形体の等方圧加圧による圧縮
   成形を行なうものにおいて、前記圧力容器並びに下蓋の
   上下移動を介して上蓋を圧力容器に対して開閉可能に設
   けるとともに、圧力容器並びに下蓋の水平移動を介して
   被成形体を出入並びに下蓋を開閉可能に設けることを特
   徴とする等方圧加圧装置。