JPH0345935Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、金属やセラミツクス等の粉末試料
を加熱しつつ押圧焼結するホツトプレス装置に関
するものである。

「従来の技術」 この種のホツトプレス装置としては、従来より
第３図に示すものが広く用いられている。この従
来のホツトプレス装置は、真空を保持可能な炉体
１の内部に加熱室２を設けてその内部にヒータ３
を取り付け、炉体１、加熱室２を貫通する対のラ
ムすなわち上ラム４と下ラム５とを同軸的に配設
した構成とされている。上ラム４は上下方向に移
動自在とされていてその基端（上端）には油圧シ
リンダ（駆動源）６のロツド６ａの先端（下端）
が連結されており、下ラム５は固定的に備えられ
ている。これら上ラム４、下ラム５はそれぞれ円
柱状に形成されており、それらの材料としては、
高温に耐え得ることが必要であるので一般にはグ
ラフアイトが用いられている。

この装置においては、円筒状のダイス７とその
下部に取り付けられる下パンチ８とによりモール
ド（型）を形成し、そのモールドを下ラム５の上
端に載置するとともに上ラム４の先端部（下端
部）をダイス７の内部に挿入し、油圧シリンダ６
によつて上ラム４を押し下げることによつてモー
ルドの内部に充填した試料９をプレスするととも
に、ヒータ３によつて試料９を加熱して焼結させ
るようにしている。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで上記従来のホツトプレス装置において
は、以下に述べるような原因によつてラムが折損
しやすいという問題があつた。

すなわち従来においては、試料９をモールド内
に充填する際に、あるいは試料９が充填されてい
るモールドを移送する際等に、試料９の上面が水
平にならずに第４図に示すように傾斜してしまう
ことがあつた。そのような状態では、上ラム４の
下端面はその全面が試料９に均等に接触すること
ができず、その中心から偏芯した位置が僅かに接
触するのみとなる。

そのような状態のままで上ラム４を押し下げて
プレスを行うと、上ラム４と試料９との接触部に
のみ押圧力が集中し、したがつて上ラム４はその
接触部では試料９から反力を受けるが、非接触部
は何等拘束されないので、結局、上ラム４の下端
部には第４図に示すような向きの曲げモーメント
Ｍが加わり、上ラム４は図中の二点鎖線で示すよ
うな曲げ変形を生じることになる。この曲げモー
メントＭの大きさは、上ラム４の押圧力をＷ、上
ラム４の中心軸線から接触部までの偏芯量をｌと
すると、Ｍ＝Wlであり、またその曲げモーメン
トＭによる曲げ力τは、上ラム４の直径をｄとす
ると、τ＝Wl／（πd³／16）となる。

そして、そのような曲げ力を受けたときには、
ラムの材料として用いられてるグラフアイトは一
般に曲げ強度はさほど大きくないので、比較的簡
単に折れてしまうものであつた。

上記のように、従来のホツトプレス装置におい
てはしばしばラムが折損し、このため修理に要す
る費用がかさむとともに、その修理のために長時
間にわたつて操業を停止しなければならず、生産
性向上を図る上での障害となつていた。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、ラムの折損を防止することの可能なホツトプ
レス装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この考案は、ダイスの内部に充填した試料を押
圧するラムと、先端部がそのラムの基端部に連結
されてそのラムを軸線方向に駆動する駆動源とを
備え、前記試料を加熱しつつ前記ラムによつて押
圧することにより焼結体を製造するホツトプレス
装置において、前記ラムの基端部と前記駆動源の
先端部との間に、前記ラムが試料を押圧したとき
にその長さ方向に生じる歪を検出する複数の歪検
出器を、ラムの基端面の外周縁部に所定の間隔で
介在させるとともに、それらの歪検出器の検出結
果に基づいて前記駆動源を制御する制御装置とを
具備してなることを特徴としている。

「作用」 この考案のホツトプレス装置は、ラムが曲げ変
形を生じたときにはラムの横断面の各位置での歪
量が異なることに着目したものであり、ラムを駆
動源との間に介在させた複数の歪検出器によつて
ラムの基端面の複数箇所において歪を検出し、各
歪検出器の検出結果の差が所定の設定値となつた
とき（すなわち曲げ変形量が所定の大きさに達し
たとき）には制御機構によつて速やかに押圧を停
止させて、ラムの折損を未然に防止する。

「実施例」 以下、この考案の一実施例を第１図および第２
図を参照して説明する。第１図はこの実施例のホ
ツトプレス装置の概略構成を示す図であるが、こ
のホツトプレス装置において上述した従来のホツ
トプレス装置（第３図参照）と同様の構成要素に
ついては、第１図に第３図と同一符号を付してそ
の説明は省略する。

この実施例のホツトプレス装置においては、上
ラム４と、この上ラム４を駆動するシリンダ６の
ロツド６ａとの間に３本の中間ロツド１０が取り
付けられており、上ラム４はこれらの中間ロツド
１０を介して駆動されるようになつている。これ
らの中間ロツド１０は、第２図に示すように上ラ
ム４の基端面の外周縁部に等間隔で配置されてい
る。これらの中間ロツド１０にはそれぞれロード
セル（歪検出器）１１が組み込まれており、これ
らのロードセル１１より引き出されているケーブ
ル１２は、検出信号処理部１３とシリンダ制御部
１４からなる制御装置１５に送られるようになつ
ている。

上記のロードセル１１は、これらに荷重が加え
られたときに生じる歪を検出することによつて、
その歪量から荷重の大きさを検出するもので、従
来より各種の分野で広く用いられているものであ
る。また、制御装置１５は、検出信号処理部１３
において各ロードセル１１からの出力信号（すな
わち各ロードセル１１に加わる荷重の大きさ）を
比較し、そらの差が所定の設定値以上となつたと
きにはシリンダ制御部１４によつてシリンダ６を
停止させるように構成されている。上記の設定値
は上ラム４の曲げ強度を勘案して設定されてい
る。

以上の構成からなるホツトプレス装置の使用方
法について説明する。まず、従来と同様にモール
ド内に試料９を充填し、そのモールドを下ラム５
の上端に載置する。そしてシリンダ６を駆動して
上ラム４を押し下げていき、その先端部（下端
部）をダイス７内に挿入して試料９の上面に接触
させ、そのまま徐々に押圧する。

こうすることにより、正常状態すなわち試料９
の上面が水平となつているときには、上ラム４の
先端面全体が試料９の上面に接触して押圧力は試
料９全体に均等に加わり、上ラム４の受ける反力
もその横断面の各位置で均等になり、したがつて
各ロードセル１１の受ける荷重も等しくなる。こ
の場合はそのまま押圧を続け、以後は従来のホツ
トプレス装置と全く同様の手順で試料を焼結させ
れば良い。

ところが、試料９の上面が第４図に示したよう
に傾斜している場合には、上述したように上ラム
４は偏芯した位置からのみ反力を受けるので、上
ラム４の横断面の各位置での反力に差が生じ、し
たがつて各ロードセル１１が受ける荷重にも差が
生じることになる。そして、その差が設定値に達
したら制御装置１５によりシリンダ６の駆動は速
やかに停止され、押圧は中止される。すなわち、
上ラム４が許容限度以上の曲げ変形を生じる以前
に自動的に押圧が停止される。その場合には、モ
ールドを炉体１内から取り出して試料９の上面を
水平にし、再び上記の手順を繰り返せば良い。

このように、このホツトプレス装置によれば、
上ラム４に許容限度以上の曲げ変形が生じる以前
に押圧を中止するので、上ラム４の折損を未然に
防止することができる。

なお、上記実施例においては歪検出器として３
つのロードセルを用いたが、その設置個数はさら
に多数であつても良い。また、上記では上ラムに
対してのみ歪検出器を設けたが、下ラムに対して
も同様に取り付けるようにしても良い。

「考案の効果」 以上詳細に説明したように、この考案によれ
ば、複数の歪検出器によつてラムの横断面の各位
置での歪を検出し、その検出結果に基づいてラム
を駆動する駆動源を制御するように構成したの
で、ラムが曲げ変形を生じたときには速やかにプ
レスを中止することが可能であり、したがつてラ
ムが大きな曲げ力を受けて折損してしまうことを
未然に防止することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２はこの考案の実施例のホツト
プレス装置の概略構成を示したもので、第１図は
側断面図、第２図はラムと油圧シリンダの連結部
の断面図である。第３図および第４図は従来のホ
ツトプレス装置の概略構成を示したもので、第３
図は側断面図、第４図は要部拡大側断面図であ
る。 ４……上ラム（ラム）、６……油圧シリンダ
（駆動源）、７……ダイス、８……試料、１１……
ロードセル（歪検出器）、１５……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイスの内部に充填した試料を押圧するラム
   と、先端部がそのラムの基端部に連結されてその
   ラムを軸線方向に駆動する駆動源とを備え、前記
   試料を加熱しつつ前記ラムによつて押圧すること
   により焼結体を製造するホツトプレス装置におい
   て、前記ラムの基端部と前記駆動源の先端部との
   間に、前記ラムが試料を押圧したときにその長さ
   方向に生じる歪を検出する複数の歪検出器を、ラ
   ムの基端面の外周縁部に所定の間隔で介在させる
   とともに、それらの歪検出器の検出結果に基づい
   て前記駆動源を制御する制御装置とを具備してな
   ることを特徴とするホツトプレス装置。