JPH0138238B2 - - Google Patents

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JPH0138238B2
JPH0138238B2 JP4550183A JP4550183A JPH0138238B2 JP H0138238 B2 JPH0138238 B2 JP H0138238B2 JP 4550183 A JP4550183 A JP 4550183A JP 4550183 A JP4550183 A JP 4550183A JP H0138238 B2 JPH0138238 B2 JP H0138238B2
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JP
Japan
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cylinder
pressure
pressurizing
gas
furnace body
Prior art date
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JP4550183A
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Japanese (ja)
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JPS59170681A (en
Inventor
Minoru Nishizawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GAKEI DENKI SEISAKUSHO
Original Assignee
GAKEI DENKI SEISAKUSHO
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高温状態で高圧のガスを内部雰囲
気ガスとして用いる、ホツトプレスの加圧装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pressurizing device for a hot press that uses a high-temperature, high-pressure gas as an internal atmosphere gas.

近年、種々な機械材料、或いは電気、電子材料
として、セラミクス或いはフアインセラミクスが
脚光をあびているところであるが、これらのセラ
ミクス等は、機械プレス成形、静水圧成形、鋳込
成形、射出成形、押出成形等の各種成型法により
成形された後、強度を出すために焼結がなされ
る。
In recent years, ceramics and fine ceramics have been in the spotlight as various mechanical materials or electrical and electronic materials. After being formed by various forming methods such as molding, it is sintered to increase its strength.

この焼結法には、常圧成型法もあるが、充分に
緻密で理論的密度に近い焼結体を得るために、ホ
ツトプレス法が材料によつては、広く利用されて
いる。
This sintering method includes an atmospheric pressure molding method, but the hot pressing method is widely used depending on the material in order to obtain a sintered body that is sufficiently dense and has a density close to the theoretical density.

現在までのセラミクスは、一部の昇華し易い窒
化物を除いて融点でも蒸気圧は比較的に低いのが
一般であるが、さらに新素材を求めるべく、例え
ばV族のような揮発性成分を含む、セラミクスを
ホツトプレス法で得ようとする場合には、周知の
ようにかかる揮発性成分の蒸気圧は温度の上昇と
共に指数関数的に上昇する物理的性質をもつてい
ることから、この揮発性成分の蒸発を押えること
が焦眉の急務となる。
Ceramics to date generally have relatively low vapor pressure even at their melting point, with the exception of some nitrides that easily sublimate.However, in order to find new materials, volatile components such as group V When attempting to obtain ceramics containing ceramics by the hot pressing method, it is necessary to obtain the volatile components, as it is well known that the vapor pressure of such volatile components increases exponentially as the temperature rises. It is urgently necessary to suppress the evaporation of ingredients.

ところで、従来のホツトプレスは加圧装置に油
圧プレスを用いるのが一般であるが、上述したよ
うに揮発性成分の蒸発を押えるために、炉内を高
圧の不活性ガス雰囲気とした場合には、この内部
圧力に抗してプランジヤーを押し出すためには、
大圧力を必要とし、装置が大がかりなものとなる
他、プランジヤーに附着した油が内部の雰囲気ガ
スの組成を乱すという問題が生じた。
By the way, conventional hot presses generally use a hydraulic press as the pressurizing device, but as mentioned above, when creating a high-pressure inert gas atmosphere inside the furnace in order to suppress the evaporation of volatile components, In order to push out the plunger against this internal pressure,
In addition to requiring a large pressure and making the device bulky, there was also the problem that oil adhering to the plunger disturbed the composition of the atmospheric gas inside.

そこで、この発明の目的は、高圧の雰囲気ガス
を用いるホツトプレス装置において、雰囲気ガス
の組成を乱すことなく、かつ炉体内部の機密性を
充分に保持した上で、プランジヤーが内部圧力に
抗してスムーズに炉内へ移動できるよう工夫した
加圧装置を提供せんとするにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a hot press apparatus that uses high-pressure atmospheric gas so that the plunger can resist the internal pressure without disturbing the composition of the atmospheric gas and while maintaining sufficient airtightness inside the furnace body. The purpose is to provide a pressurizing device that is devised to allow smooth movement into the furnace.

以下にこの発明を図面に示した一実施例に基づ
いて詳細に説明すると、溝1を設けた基礎コンク
リート2上には、支柱3,3が立設されており、
この支柱3,3には、高圧継手4aを取りつけた
例えばステンレス製の耐熱、耐圧構造の電気炉体
4が取りつけられている。電気炉体4内部には、
例えばグラフアイト製の二つ割りの発熱体5が立
設されており、この発熱体5内部には、炉頂4b
に固着した例えばステンレスとグラフアイトから
成るパンチ棒6が垂下されている。
The present invention will be described in detail below based on an embodiment shown in the drawings. Supports 3, 3 are erected on a foundation concrete 2 in which a groove 1 is provided.
An electric furnace body 4 made of, for example, stainless steel and having a heat-resistant and pressure-resistant structure is attached to the pillars 3, 3, and is equipped with a high-pressure joint 4a. Inside the electric furnace body 4,
For example, a two-split heating element 5 made of graphite is installed upright, and inside this heating element 5, a furnace top 4b
A punch rod 6 made of stainless steel and graphite, for example, is suspended from the punch rod.

炉底4cには上部シリンダー7が炉体4と連通
して機密に取りつけられており、この上部シリン
ダー7の取付フランジ8には公知の取り出しバル
ブ9が機密に接続されている。取り出しバルブ9
の下部接続フランジ(図示せず)と、中間シリン
ダー10の上部接続フランジ(図示せず)は、二
つ割り締着リング11によつて、機密かつ着脱可
能に接続されており、中間シリンダー10のもう
一方の下部接続フランジ10aは下部シリンダー
12の上部接続フランジ12aと、例えばテフロ
ン等の絶縁体13を介して取り付けボルトによつ
て機密に接続されている。図示してないが、この
取り付けボルトと下部フランジ10aとの間に
も、例えばベーク材等の絶縁体14が介在されて
おり、下部シリンダー12と電気炉体4とは互い
に電気的に絶縁されている。
An upper cylinder 7 is securely attached to the furnace bottom 4c in communication with the furnace body 4, and a known take-out valve 9 is connected to a mounting flange 8 of the upper cylinder 7 in a secure manner. Take-out valve 9
The lower connecting flange (not shown) of the intermediate cylinder 10 and the upper connecting flange (not shown) of the intermediate cylinder 10 are securely and removably connected by a split fastening ring 11 to the other side of the intermediate cylinder 10. The lower connecting flange 10a of the lower cylinder 12 is hermetically connected to the upper connecting flange 12a of the lower cylinder 12 via an insulator 13, such as Teflon, by a mounting bolt. Although not shown, an insulator 14 such as baking material is interposed between the mounting bolt and the lower flange 10a, so that the lower cylinder 12 and the electric furnace body 4 are electrically insulated from each other. There is.

下部シリンダー12の内部には同軸方向に、下
部接続フランジ12bの捻子着させたガイドシリ
ンダー15が挿通しており、このガイドシリンダ
ー15を内部に収装させつつ下部シリンダー12
内部には、加圧シリンダー16が軸方向に移動可
能に収装されている。そして、この加圧シリンダ
ー16と、下部シリンダー12の上部フランジ1
2aとの間には、シール部材17が設けられ、加
圧シリンダー16と下部シリンダー12との間を
シールしている。同時にこのシール部材17は、
炉内と、下部シリンダー12と加圧シリンダー1
6との間の第3圧力室12cとの間をシールして
いるこの加圧シリンダー16の下部にはリング状
のピストン18が設けられ、このピストン18は
加圧シリンダー16とガイドシリンダー15との
間及び加圧シリンダー16と下部シリンダー12
との間をシールしている。
A guide cylinder 15 to which the lower connecting flange 12b is screwed is inserted coaxially into the lower cylinder 12, and while the guide cylinder 15 is housed inside, the lower cylinder 12
A pressurizing cylinder 16 is housed inside so as to be movable in the axial direction. This pressurizing cylinder 16 and the upper flange 1 of the lower cylinder 12
A seal member 17 is provided between the pressurizing cylinder 16 and the lower cylinder 12, and seals between the pressurizing cylinder 16 and the lower cylinder 12. At the same time, this seal member 17
Inside the furnace, lower cylinder 12 and pressure cylinder 1
A ring-shaped piston 18 is provided at the bottom of this pressurizing cylinder 16, which seals between the pressurizing cylinder 16 and the third pressure chamber 12c between the pressurizing cylinder 16 and the guide cylinder 15. Between and pressurizing cylinder 16 and lower cylinder 12
There is a seal between the two.

下部シリンダー12の上部フランジ12aに
は、高圧継手19,20が取り付けられ、この高
圧継手19,20からは通路21,22が設けら
れ、通路21はシール部材17の上部に開口して
電気炉体4内部と連通しており、通路22はシー
ル部材17の下部に開口して該下部シリンダー1
2と加圧シリンダー16との間に第3圧力室12
cと連通している。
High-pressure joints 19 and 20 are attached to the upper flange 12a of the lower cylinder 12, and passages 21 and 22 are provided from the high-pressure joints 19 and 20. The passage 21 opens at the upper part of the sealing member 17 and connects the electric furnace body. 4, and the passage 22 opens at the lower part of the sealing member 17 and communicates with the inside of the lower cylinder 1.
A third pressure chamber 12 is provided between the pressure cylinder 16 and the pressure cylinder 16.
It communicates with c.

他方、下部シリンダー12の下部フランジ12
bには、同じく高圧継手23,24が取りつけら
れており、この高圧継手23,24からは通路2
5,26が設けられ、通路25はガイドシリンダ
ー15と連通して設けられている第1圧力室27
に開口し、通路26は、加圧シリンダー12の下
端部に続いて設けられた第2圧力室28に開口し
ている。そして、高圧継手19と24はバルブ2
9を介して連通管30で連通させられており、高
圧継手23には外部ボンベ33に通じているガス
導入管(図示せず)が接続されるものである。
On the other hand, the lower flange 12 of the lower cylinder 12
Similarly, high-pressure joints 23 and 24 are attached to b, and from these high-pressure joints 23 and 24 there is a passage 2.
5 and 26 are provided, and the passage 25 is provided in communication with the guide cylinder 15.
The passage 26 opens into a second pressure chamber 28 provided following the lower end of the pressurizing cylinder 12 . The high pressure joints 19 and 24 are connected to the valve 2.
9 through a communication pipe 30, and a gas introduction pipe (not shown) communicating with an external cylinder 33 is connected to the high pressure joint 23.

したがつて、電気炉体4内部に側部に設けた高
圧継手4aより高圧の、例えば不活性ガスが導入
されると、加圧シリンダー16は、下方へ押れる
が、バルブ29を開いて電気炉体4内部の不活性
ガスを連通管30を介して第2加圧室28へ導く
と、該第2加圧室28は電気炉体4内部と同圧に
なる。そこで、電気炉体4内部の圧力をPとし、
加圧シリンダー16の上端部側の受圧面積をAと
し、さらに、下端部側の受圧面積をBとし、A×
P<B×Pの関係式が成り立つようにすると、加
圧シリンダー16は電気炉体4側へ自動的に移動
することになるが、加圧シリンダー16の上端部
に固着された、ステンレスとグラフアイトから成
るパンチ棒31上に載置したパンチ型32が同じ
くグラフアイト製であることに鑑み、実施例では
A×P≧B×Pの関係式が成り立つようにした。
そこで外部ボンベ33より高圧継手23を介して
ガスを導入させると、加圧シリンダー16の電気
炉体4側からの押圧力は、上述したように減殺さ
れているために、比較的低圧で加圧シリンダー1
6を電気炉体4側へ移動させることが可能とな
る。このことはまた、プレス工程に入つた時に
も、内部圧力をそのまま引かなくとも、加圧力を
計算することができるものである。
Therefore, when high-pressure, for example, inert gas is introduced into the electric furnace body 4 through the high-pressure joint 4a provided on the side, the pressurizing cylinder 16 is pushed downward, but the valve 29 is opened and electricity is not supplied. When the inert gas inside the furnace body 4 is guided to the second pressurizing chamber 28 through the communication pipe 30, the second pressurizing chamber 28 becomes at the same pressure as the inside of the electric furnace body 4. Therefore, let the pressure inside the electric furnace body 4 be P,
Let A be the pressure receiving area on the upper end side of the pressurizing cylinder 16, and let B be the pressure receiving area on the lower end side, A×
If the relational expression P<B×P is satisfied, the pressurizing cylinder 16 will automatically move toward the electric furnace body 4, but the stainless steel and graphite fixed to the upper end of the pressurizing cylinder 16 will move automatically. Considering that the punch die 32 placed on the punch rod 31 made of graphite is also made of graphite, the relational expression A×P≧B×P was established in the embodiment.
Therefore, when gas is introduced from the external cylinder 33 through the high-pressure joint 23, the pressing force from the electric furnace body 4 side of the pressurizing cylinder 16 is reduced as described above, so that the gas is pressurized at a relatively low pressure. cylinder 1
6 to the electric furnace body 4 side. This also makes it possible to calculate the pressing force even when the pressing process begins, without having to directly pull the internal pressure.

尚、加圧シリンダー16が上昇する時には、下
部シリンダー12と加圧シリンダー16の間の第
3圧力室12cにある気体は通路22を介して高
圧継手20より外部へ抜かれる。
Note that when the pressure cylinder 16 rises, the gas in the third pressure chamber 12c between the lower cylinder 12 and the pressure cylinder 16 is discharged to the outside from the high pressure joint 20 via the passage 22.

次に、ホツトプレスが終了すると、高圧継手2
3より高圧ガスを抜きつつ、もう一方の高圧継手
20より高圧ガスを導入させてやると、該高圧ガ
スは通路22を通つて第3圧力室12c内に入
り、ピストン18を押して加圧シリンダーを下降
させるので、最下部まで降下させた後、取り出し
バルブ9を閉じて、締着リング11を弛め、加圧
シリンダー16のみを下降させて、パンチ型31
より試料を取り出すものである。
Next, when the hot press is finished, the high pressure joint 2
When high-pressure gas is introduced from the other high-pressure joint 20 while removing high-pressure gas from 3, the high-pressure gas enters the third pressure chamber 12c through the passage 22, pushes the piston 18, and releases the pressurized cylinder. After lowering it to the lowest position, the take-out valve 9 is closed, the fastening ring 11 is loosened, only the pressurizing cylinder 16 is lowered, and the punch mold 31 is lowered.
The sample is taken out from the

以上詳細に説明したようにこの発明は、加圧装
置にガス圧を用いているので、このガスに炉体内
部の雰囲気ガスと同種のものを用いると、雰囲気
ガスの組成を乱すことがないと共に、加圧シリン
ダーの移動に炉体内部の圧力を利用しているので
導入ガスの圧力を余り高いものにしなくとも、加
圧シリンダーを移動させることができるという作
用効果を奏し得る。
As explained in detail above, this invention uses gas pressure in the pressurizing device, so if the same type of gas as the atmospheric gas inside the furnace body is used, the composition of the atmospheric gas will not be disturbed. Since the pressure inside the furnace body is used to move the pressurized cylinder, the pressurized cylinder can be moved without having to increase the pressure of the introduced gas very much.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はこの発明の一実施例を示し、第1図はこ
の発明を実施したホツトプレス装置の正面図、第
2図は加圧装置の部分の拡大断面図、第3図は加
圧装置の加圧シリンダーが上昇した状態の拡大断
面図である。 4……電気炉体、5……発熱体、6……パンチ
棒、12……下部シリンダー、12c……第3圧
力室、15……ガイドシリンダー、17……シー
ル部材、18……ピストン、19,20……高圧
継手、23,24……高圧継手、27……第1圧
力室、28……第2圧力室。
The drawings show an embodiment of the present invention, with Fig. 1 being a front view of a hot press device embodying the invention, Fig. 2 being an enlarged sectional view of the pressurizing device, and Fig. 3 showing the pressurizing device. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the cylinder in a raised state. 4... Electric furnace body, 5... Heating element, 6... Punch rod, 12... Lower cylinder, 12c... Third pressure chamber, 15... Guide cylinder, 17... Seal member, 18... Piston, 19, 20... High pressure joint, 23, 24... High pressure joint, 27... First pressure chamber, 28... Second pressure chamber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 高圧のガスを雰囲気ガスとして用いるホツト
プレスにおいて、加圧系にガスを用い、シリンダ
ー内部の同軸方向に上部開放のガイドシリンダー
を設け、このガイドシリンダーと前記シリンダー
との間に機密に収装させて加圧シリンダーを設
け、前記ガイドシリンダー側には外部ボンベから
のガスを導入させる高圧継手を取り付け、前記シ
リンダー側には前記加圧シリンダーの肉圧部端部
に作用させるように炉体内部の雰囲気ガスを導入
させる連通菅を取り付け、もつて加圧シリンダー
を炉体内部の雰囲気ガスと炉体外部のガスを用い
て移動させるようにしたことを特徴とする、ホツ
トプレスの加圧装置。 2 加圧シリンダーを炉体内部の雰囲気ガスと炉
体外部のガスを用いて移動させるに当り、シリン
ダー内部の同軸方向に上部開放のガイドシリンダ
ーを設け、このガイドシリンダーと前記シリンダ
ーの間に加圧シリンダーを移動可能に設け、この
加圧シリンダーと前記シリンダーの上部フランジ
との間をシール部材でシールし、前記加圧シリン
ダーの下部と前記シリンダー及びガイドシリンダ
ーとの間を加圧シリンダーに設けたピストンでシ
ールし、炉体側と前記加圧シリンダーのピストン
側とを連通管を介して連通させると共に、前記シ
リンダーの上部フランジと下部フランジには、該
シリンダーとガイドシリンダーにそれぞれ連通さ
せて外部ボンベからのガスを導入させる高圧継手
を取り付けたことを特徴とする、特許請求の範囲
第1項記載のホツトプレス装置。
[Claims] 1. In a hot press that uses high-pressure gas as an atmospheric gas, a gas is used in the pressurizing system, a guide cylinder with an open top is provided coaxially inside the cylinder, and a guide cylinder with an open top is provided between the guide cylinder and the cylinder. A pressure cylinder is installed in a secret manner, a high pressure joint is attached to the guide cylinder side for introducing gas from an external cylinder, and a high pressure joint is attached to the cylinder side so as to act on the end of the flesh pressure part of the pressure cylinder. A hot press characterized in that a communication pipe is attached to the furnace body to introduce atmospheric gas inside the furnace body, and the pressurizing cylinder is moved using the atmospheric gas inside the furnace body and the gas outside the furnace body. Pressure device. 2. When moving the pressurized cylinder using atmospheric gas inside the furnace body and gas outside the furnace body, a guide cylinder with an open top is provided in the coaxial direction inside the cylinder, and pressurization is carried out between this guide cylinder and the cylinder. A piston comprising a movable cylinder, a sealing member sealing between the pressurizing cylinder and an upper flange of the cylinder, and a sealing member provided in the pressurizing cylinder between a lower part of the pressurizing cylinder and the cylinder and the guide cylinder. The furnace side and the piston side of the pressurizing cylinder are communicated via a communication pipe, and the upper and lower flanges of the cylinder are connected to the cylinder and the guide cylinder, respectively, so that water from an external cylinder is communicated with the piston side of the pressurizing cylinder. 2. The hot press apparatus according to claim 1, further comprising a high-pressure joint for introducing gas.
JP4550183A 1983-03-18 1983-03-18 Pressing mechanism of hot press Granted JPS59170681A (en)

Priority Applications (1)

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JP4550183A JPS59170681A (en) 1983-03-18 1983-03-18 Pressing mechanism of hot press

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JPS59170681A JPS59170681A (en) 1984-09-26
JPH0138238B2 true JPH0138238B2 (en) 1989-08-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012104385A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic heater element manufacturing method and glow plug manufacturing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012104385A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Ngk Spark Plug Co Ltd Ceramic heater element manufacturing method and glow plug manufacturing method

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JPS59170681A (en) 1984-09-26

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