JPH0328319Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、熱間等方圧プレス（Hot Isostatic
Press。以下、略称「HIP」という。）装置に関す
るものである。

本考案の装置は、 (a) 粉末冶金やフアインセラミツクスにおける粉
末の圧密や加圧焼結、 (b) 金属粉末やフアインセラミツクスの焼結品や
金属の鋳造品、鋳造品などの欠陥除去、 (c) 同種、異種材料の拡散接合、 (d) 複合材料における含侵処理、 などを行う分野で利用される。

［従来の技術］ 第７図及び第８図に、従来の最も一般的なHIP
装置の例を示す。

図中１は垂直に立てられた圧力容器であり、こ
の中には、断熱フードにより覆われた加熱炉（図
示せず）が設けられている。圧力容器１は、円筒
状の圧力容器胴２、上蓋３、圧力容器胴２の下端
開口部内周に嵌合固定されたボトムリング４、ボ
トムリング４に気密嵌合された下蓋５とからな
り、被処理材Ｗは、圧力容器１の下端開口部を開
閉する前記下蓋５の上に載せて装入シリンダ６に
より下蓋５を下降・上昇させることによつて出し
入れされる。圧力容器１は、密閉した際、ロ字状
の枠であるヨーク７により、上蓋３及び下蓋５が
押さえられ、高圧に耐えるように保持される。こ
のため、ヨーク７は図示の位置から、矢印イの如
く前進できるようになつている。

このHIP装置では、被処理材Ｗの準備→圧力容
器１への材料の装入→圧力容器１内の真空引→ガ
ス置換→昇圧→加熱昇温→温度圧力の保持→冷却
→ガス回収→減圧→圧力容器１の大気開放→被処
理材Ｗの取り出し、を１サイクルとして操業が行
なわれ、不活性ガス雰囲気下で行う必要のある冷
却工程は、圧力容器１内の加熱炉の中で行われて
いる。

ところが、この場合圧力容器が水冷され熱を外
部に放散しやすい構成になつているが、圧力容器
内で加熱炉及び断熱フードを介して被処理材を冷
却するので、非常に冷えにくく冷却に長時間を要
し、１サイクル当たりに要する時間がかかつて生
産性が悪いという問題がある。

そこで、本出願人は、被処理材を、高温のまま
裸で圧力容器外に取り出し、不活性ガス雰囲気に
保つた気密室内に被処理材を入れて直接冷却する
ようにしたHIP装置を提案した。

この装置は、圧力容器の下方に間隔をおいて、
内部に被処理材の装入・取り出しのための装入シ
リンダを備えた気密保持可能な装入室を設け、こ
の装入室の隣りに冷却室を設け、前記装入室と圧
力容器の間に、圧力容器の下蓋を明けた際の開口
部と前記装入室とを気密的に連絡するシール筒を
適宜セツト・リセツト可能に配置し、そして、圧
力容器内でHIP処理された高温の被処理材をシー
ル筒を通して前記気密の装入室に取り出し、さら
に冷却室に移送して冷却室内で被処理材を直接冷
却するようにしたものであり、冷却室には、被処
理材を移送するための搬送装置を設けている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで、冷却室等の気密シール室は、気密性
を保持する上、また冷却能率を高める上で、コン
パクトであることが望ましい。しかし、被処理材
を載せる搬送テーブルを直接シリンダなどで移動
させる構造の搬送装置を採用すると、冷却室の長
さをシリンダストローク相当に設定しなくてはな
らず、冷却室のサイズが大きくなつてしまうとい
う問題がある。

本考案は、冷却室等をコンパクト化できる搬送
装置を備えたHIP装置を提供することを目的とす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案のHIP装置において、搬送装置は、次の
要素から構成されている。

Ａ 気密に保たれる室の内部に、長手方向を被処
理材の移送方向に向けて固定的に配置された、
ラツクまたはチエーンの如き直線状の案内基
材。

Ｂ 案内基材に周面が滑りなく接して転動する転
動体。

Ｃ 転動体を案内基材に沿つて直線的に移動させ
る駆動機構。

Ｄ 転動体を挟んで前記案内基材と対向配置さ
れ、周面が転動体に滑りなく接して転動体の回
転により案内基材の長手方向に沿つて直線移動
させられる、前記案内基材同様のラツクまたは
チエーンの如き直線状の移動部材。

そして、移動部材は、最大に移動させられたと
き、前記案内基材が備えられた室の外側に少なく
とも一部が達するものであり、かつ、この室の外
側に達する部分には、被処理材を載せる搬送テー
ブルが連結されるようになつている。

［作用］ 上記構成のHIP装置においては、搬送装置の構
成要素である転動体を駆動機構により距離ｌだけ
移動させると、移動部材が距離2l移動する。すな
わち、移動部材に連結された搬送テーブル上の被
処理材を、作動ストロークの倍の距離移送するこ
とができる。したがつて、移送距離の割りに駆動
機構の動作ストロークを小さくでき、冷却室等を
小さくできる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図〜第５図を参
照して説明する。

第１図は実施例のHIP装置の全体側断面図、第
２図は同平面図である。

第１図、第２図において、図中１０で示すもの
はHIP装置本体であり、これは、従来のものと同
様に、垂直に立てられた圧力容器１と、ヨーク７
及びヨーク移動台車１１と、架台１２とから構成
されている。

圧力容器１は、円筒状の圧力容器胴２、上蓋
３、ボトムリング４、ボトムリング４に嵌まる下
蓋５とからなり、圧力容器１の中には、断熱フー
ド１３により覆われた加熱炉１４が設けられ、加
熱炉の中にはヒータ１５が設けられている。

そして、このHIP装置本体１０では、下蓋５を
開いて被処理材Ｗの出し入れが行われ、また圧力
容器１を閉じてHIP処理を行う際、ヨーク７を圧
力容器１の位置まで前進させ、ヨーク７により上
蓋３及び下蓋５を押さえることによつて、圧力容
器１が高圧に耐えるように保持される。

このような構成の装置本体１０の下方には、３
つの気密の室Ａ，Ｂ，Ｃが直列に連結されて配置
されている。室Ａは装置本体１０に装入する被処
理材Ｗを準備するための準備室、室Ｂは被処理材
Ｗを装置本体１０内に装入するための装入室、室
Ｃは装置本体１０で処理した後の被処理材Ｗを冷
却する冷却室としての機能を持つようそれぞれ構
成されている。

中央の装入室Ｂはちようど圧力容器１の真下に
位置しており、装入室Ｂの下部には、被処理材Ｗ
を下蓋５の上に載せたまま圧力容器１の中に装入
できるように、装入シリンダ１６が備えられてい
る。

これらの室Ａ，Ｂ間、またはＢ，Ｃ間、端部の
室Ａ，Ｃと外部との各間には、それぞれ各室Ａ，
Ｂ，Ｃを気密に保つための横スライド式のシール
扉１７，１８，１９，２０が設けられている。

また、中央の装入室Ｂの上部に形成された開口
部２１には、シール筒２２が上下に昇降可能に設
けられている。このシール筒２２は、上昇させら
れた際、図示のようにその上端が圧力容器１のボ
トムリング４下端に当接し、それにより圧力容器
１の開口部と装入室Ｂを気密に連絡し、その状態
で下蓋５を開いて下降させることができるように
し、また、シール筒２２を下降させた状態で、ヨ
ーク７を圧力容器１の位置に前進させることを妨
げないものである。図において２３は、シール筒
２２の昇降駆動装置を示す。

また、準備室Ａ、冷却室Ｃの各内部、及び準備
室Ａの外部、冷却室Ｃの外部には、それぞれ被処
理材を移送するための搬送装置２４，２５，２
６，２７が設けられ、室Ａ，Ｂ間、室Ｂ，Ｃ間、
及び室Ａと外部間、室Ｃと外部間においてそれぞ
れ被処理材を移送できるようになつている。

次に、これらの搬送装置について、冷却室Ｃと
装入室Ｂの間の搬送システムを例にとつて詳しく
述べる。

第３図、第４図は冷却室Ｃと装入室Ｂの搬送シ
ステムの概念を示すもので、１７，１８，２０は
シール扉である。各室すなわち装入室Ｂと冷却室
Ｃには、前記シール扉１７，１８，２０の開閉の
邪魔にならないように、それぞれ一対のレール２
８，２９が配設されている。３０は準備室側のレ
ールであり、これらのレール２８，２９，３０は
被処理材の移送方向に沿つている。準備室Ａの外
側、冷却室Ｃの外側にもレールは設けられてい
る。

そして、これらレール２８，２９，３０上を移
動できるように搬送台車３１が設けられている。
搬送台車３１は、搬送テーブル３２の下に左右各
４個ずつ車輪３３を取り付けたものであり、搬送
テーブル３２上に被処理材を載せられるようにな
つている。また、装入室Ｂに搬送台車３１を位置
させた状態で、搬送テーブル３２上の被処理材
を、装入室Ｂ下方に設けた装入シリンダ１６で持
ち上げて圧力容器１内に装入するのであるが、そ
のように装入できるように、搬送テーブル３２の
中央部には、装入シリンダ１６のロツド先端受台
３４を挿入し得る穴が明いている。

また、冷却室Ｃ内には、この搬送台車３１を移
動させるための搬送装置２５が、搬送台車３１の
下方に位置するようにして設けられている。この
実施例の搬送装置２５は、第４図に示すように、
冷却室Ｃの内部に、長手方向を被処理材の移送方
向に向けて固定的に配置されたラツク（案内基
材）３５と、このラツク３５にかみ合つて自由に
回転し得るピニオン（転動体）３６と、このピニ
オン３６を前記ラツク３５に沿つて直線的に移動
させる駆動シリンダ（図示せず）と、ピニオン３
６を挟んで前記ラツク３５と対向するよう平行に
配置され、かつピニオンとかみ合つてラツク３５
に平行な方向に自由に移動できるラツク（移動部
材）３７とから構成されている。なお、移動側の
ラツク３７は右方に最大に移動させられた際、そ
の先端が装入室Ｂに達するようになつており、そ
の先端部に搬送台車３１が連結されるようになつ
ている。連結の仕方は固定的でもよいが、適宜解
除できるようにすれば、搬送台車を独立して自由
に移動することができる。

このラツクとピニオンの組み合わせからなる搬
送装置においては、第５図にその動作原理を示す
ように、固定側のラツク３５に対し、ピニオン３
６を、ｂで示す中立位置からａで示すように図中
右方に距離ｌだけ移動すると、ピニオン３６が矢
印イ方向に回転し、その回転により他方の移動自
由なラツク３７が距離2lだけ右方に移動する。ま
た、ｃのように反対方向にピニオン３６を移動し
た場合は、ラツク３７は逆方向に移動する。

このように、行程を２倍にする機能を有する搬
送装置２５を冷却室Ｃに備えることにより、冷却
室Ｃのサイズが小さくなつた。

以上の構成は、その他の搬送装置についても全
く同様である。

次に、上のような搬送装置を備えたHIP装置に
より、操業を行なう場合について説明する。

圧力容器１中で、被処理材ＷのHIP処理が終わ
つたら、圧力容器１の開口部と装入室Ｂとの間に
シール筒２２を配置して両者を気密に連絡すると
ともに、装入室Ｂとその両わき室Ａ，Ｃとの間の
シール扉１７，１８を閉め、装入室Ｂ及びシール
筒２２内をガス置換する。

その状態で、圧力容器１の下蓋５をあけて被処
理材Ｗを裸のまま装入室Ｂ内に取り出す。ここ
で、冷却室Ｃは、予めシール扉１８，２０を閉じ
た状態で気密を保ちガス置換を行つておく。そし
て、装入室Ｂと冷却室Ｃ間のシール扉１８をあけ
て、装入室Ｂ内に取り出された被処理材Ｗを冷却
室Ｃに入れ、同シール扉１８を閉めて、冷却室Ｃ
内で被処理材Ｗを裸のまま直接冷却する。この時
点で、圧力容器１は次のサイクルの操業のために
解放される。

次のサイクルは、上記の工程と並行して、予め
準備室Ａの入口出口のシール扉１７，１９を閉じ
て、準備室Ａ内で装入のための準備を行うことか
ら始まる。

準備室Ａで準備した被処理材Ｗは、装入室Ｂ及
びシール筒２２内がガス置換されている状態で、
準備室Ａと装入室Ｂ間のシール扉１７をあけて、
装入室Ｂ内に入れる。そして、同シール扉１７を
閉じて、装入シリンダ１６により圧力容器１内に
被処理材Ｗを装入し、圧力容器１の下蓋５を閉じ
てシール筒２２を外しHIP処理を開始する。

このようにして、操業を行うことにより、１サ
イクル当たりの圧力容器の利用時間が短縮され、
圧力容器の利用回数が増加する。

なお、上記の実施例では、搬送装置を、ラツク
とピニオンで構成したものについて説明したが、
第６図に示すように、チエーンとスプロケツトで
構成することもできる。すなわち、この搬送装置
は、連結バー４０の両端に設けたスプロケツト４
１，４２にエンドレスチエーン４３を巻回し、エ
ンドレスチエーン４３の２本の直線部４３ａ，４
３ｂのうち一方４３ａを固定して、スプロケツト
４１，４２ごと連結バー４０をチエーン４３の直
線部４３ａに沿う方向に移動できるようにし、チ
エーン４３の他方側直線部４３ｂに搬送台車３１
を連結するようにしたものである。

この装置では、チエーン４３の固定側直線部４
３ａが案内基材、スプロケツト４１，４２が転動
体、チエーン４３の自由側直線部４３ｂが移動部
材に相当する。この装置においても、スプロケツ
ト４１，４２をａの位置からｂの位置まで距離ｌ
だけ移動すると、チエーン４３の自由側直線部４
３ｂ上の点はその２倍の2l移動する。したがつ
て、この搬送装置を備えても、冷却室はコンパク
トにできる。また、チエーン、スプロケツトの組
み合わせ以外に、エンドレスベルトとプーリの組
み合わせで搬送装置を構成することもできる。

［考案の効果］ 以上の説明のように、本考案は、搬送装置とし
て、搬送テーブルの移動ストロークを操作ストロ
ークの２倍にする、すなわち行程を２倍にする機
構を採用しているから、移送距離の割りに駆動機
構の動作ストロークを小さくできる。したがつ
て、これを備える冷却室等の気密室のサイズを小
さくでき、HIP装置全体のコンパクト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例を説明する
ためのもので、第１図はHIP装置の側断面図、第
２図は同平面図、第３図は同HIP装置における搬
送装置の概念を示す側面図、第４図は同平面図、
第５図は搬送装置の動作原理の説明図、第６図は
搬送装置の他の例を示す平面図、第７図は従来の
HIP装置の一例を示す側断面図、第８図は同平面
図である。 １……圧力容器、１０……HIP装置本体、１６
……装入シリンダ、１７〜２０……シール扉、２
２……シール筒、２４〜２７……搬送装置、２
８，２９，３０……レール、３１……搬送台車、
３５……ラツク（案内基材）、３６……ピニオン
（転動体）、３７……ラツク（移動部材）、４０…
…連結バー、４１，４２……スプロケツト（転動
体）、４３……エンドレスチエーン、４３ａ……
固定側直線部（案内基材）、４３ｂ……自由側直
線部（移動部材）、Ａ……準備室、Ｂ……装入室、
Ｃ……冷却室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被処理材を熱間等方圧プレス処理する装置本体
   の近傍に、熱間等方圧プレス処理に関連する処理
   を行なう気密に保持可能な室が設けられ、この室
   の内部に、この室内外間で被処理材を移送する搬
   送装置が設けられた熱間等方圧プレス装置におい
   て、前記搬送装置は、前記室の内部に、長手方向
   を被処理材の移送方向に向けて固定的に配置され
   たラツクまたはチエーンの如き直線状の案内基材
   と、この案内基材に周面が滑りなく接して転動す
   る転動体と、この転動体を案内基材に沿つて直線
   的に移動させる駆動機構と、前記転動体を挾んで
   前記案内基材と対向配置され、周面が転動体に滑
   りなく接して転動体の回転により案内基材の長手
   方向に沿つて直線移動させられる前記案内基材同
   様のラツクまたはチエーンの如き直線状の移動部
   材とからなり、前記移動部材は、最大に移動させ
   られたとき、前記案内基材が備えられた室の外側
   に少なくとも一部が達するものであり、かつ、こ
   の室の外側に達する部分には、被処理材を載せる
   搬送テーブルが連結されることを特徴とする熱間
   等方圧プレス装置。