JPH037102Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ピストン式温間静水圧加圧装置に係
り、より具体的には液圧媒を加熱する手段を成形
容器とは切離して外部に備えた外部加熱式のピス
トン式温間静水圧加圧装置に関し、金属・セラミ
ツクス等の粉末等を加圧成形するのに利用され
る。

（従来の技術） 成形に際してアイソスタテイツクプレスが容易
なように、粉末全体を均一に低温加熱する所謂
WIP装置（温間静水圧加圧装置）は、特公昭54
−14352号公報で知られている（従来例の１）。

また、可撓性かつ熱伝導性プレートによつて成
形される液体圧力室に熱媒体の供給、排出を行な
うポンプ及び加熱装置からなる導管系を備えた、
所謂圧力容器に外部で加熱した液体を投入する技
術は特開昭55−94796号公報で知られている（従
来例の２）。

更に、被処理体を予め外部で加熱しておき、コ
ンテナに挿入してダイスを介して加圧する所謂液
圧HIP装置（熱間静水圧加圧装置）は、特開昭58
−22307号公報で知られている（従来例の３）。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、従来例の１は単なるWIP装置
の開示に止まり、この従来例の１に、従来例の２
及び３の技術を組合せたとしても、圧力容器の高
さ方向で温度勾配が存在し、均一加圧成形が困難
で、本機におけるデツドタイムを短縮することは
できないものであつた。

また、従来例のいずれにおいても、ピストンに
て圧力容器（成形容器）内の加熱圧媒を昇圧する
点についての技術手段を考慮していないことか
ら、前記昇圧は加圧ポンプに頼らざるを得ず、、
短時間での昇圧が期待できず、これによつてサイ
クルタイムの短縮が図れないばかりか成形容器か
らの放冷が厳しくなるという問題があつた。

本考案は、被成形体を加熱液体にて加圧成形す
るに、該加熱液体を外部にて予備循環加熱するこ
とによつて、本機におけるデツドタイムを短縮
し、外部予備加熱圧媒を成形容器に一挙に投入し
しかも本機循環加熱を行なうことにより、容器で
の高さ方向の温度勾配をなくしつつ加熱要素の容
量を小さくできるばかりでなく、ピストンによつ
て容器内の加熱圧媒を短時間で昇圧させることで
サイクルタイムの短縮と容器からの放冷を少なく
できるピストン式温間静水圧加圧装置を提供する
ことが目的である。（課題を解決するための手段） 本考案は、成形容器１内で成形モールド１８に
充填した被成形体１９を、前記成形容器１外に設
けた圧媒タンク９から供給した加熱液体にて加圧
成形する温間静水圧加圧装置において、前述の目
的を達成するために、次の技術的手段を講じてい
る。

前記成形容器１内と圧媒タンク９とを接続した
液圧媒給排手段Ｌにおける供給ラインＬ１の途中
に循環ポンプ１０と加熱要素１１を設け、該ポン
プ１０および加熱要素１１よりも成形容器１に近
い側の供給ラインＬ１と排出ラインＬ２とを短絡
するバイパス回路Ｌ３を設け、前記供給ラインＬ
１とバイパス回路Ｌ３を連通遮断するとともに供
給ラインＬ１同士を互いに連通遮断する三方切換
弁１２を設け、前記バイパス回路Ｌ３よりも成形
容器１に近い側の供給ラインＬ１に、成形容器１
に加熱圧媒を供給しかつ成形容器１からの圧媒逆
流を阻止するチエツク弁１３を設け、前記バイパ
ス回路Ｌ３よりも成形容器１に近い側の排出ライ
ンＬ２に、成形容器１からの圧媒流出を阻止し、
パイロツト圧で該圧媒流出を許容するパイロツト
チエツク弁４を設け、更に、成形容器１内に嵌合
されて該成形容器１内の圧力を昇圧する昇圧ピス
トン４を設けたことを特徴とする。

（作用） 圧媒タンク９に貯えられたシリコン油、ひまし
油等の圧媒は循環ポンプ１０により圧送され、加
熱要素１１にて加熱され、三方切換弁１２をポー
トＡからポートＢに切換えることで圧媒タンク９
に戻される。

このようにして、本機外にて循環加熱されるの
である。

ピストン４を成形容器１に挿入し、容器１内の
圧媒を空にした状態で三方切換弁１２をポートＡ
からポートＣに切換えることにより、加熱圧媒を
容器１に充満させる。 成形容器１に加熱圧媒を
満したあと、パイロツトチエツク弁１４を開放
し、チエツク弁１５を通して容器１、圧媒タンク
９、循環ポンプ１０、加熱要素１１等に循環さ
せ、成形モールド１８内の被成形体１９を加熱
し、圧媒温度は排出ラインＬ２の温度検出手段１
７にて測定される。

このように、外部加熱した加熱液体を成形容器
１に循環させることで、該容器１の高さ方向の温
度勾配が回避される。

次いで、ピストン４を下降させることで成形容
器１内を昇圧し、この際、供給ラインＬ１と排出
ラインＬ２にチエツク弁１３，１４を備えている
ことから、容器１からの加熱液体の流出が阻止さ
れることで、短時間に昇圧でき、これによつてサ
イクルタイムの短縮と容器１からの放冷を少なく
できる。

また、ピストン４の昇圧作用を施しても供給ラ
インＬ１と排出ラインＬ２に設けたチエツク弁１
３，１４で、成形容器１側と循環ポンプ１０等の
圧媒用機器側とを圧力的に分離していることか
ら、昇圧による超高圧が圧媒用機器等に作用する
こともなく、該機器等は低圧仕様で事済むことに
なる。

昇圧後、ピストン４を上昇させることにより、
容器１内を減圧し、減圧完了後は、排出ポンプ１
６により圧媒を排出した後、製品を容器より取出
すのである。

（実施例） 次に、図面を参照して本考案の実施例を詳述す
る。

成形容器１は円筒形であり、上下が開放端１
Ａ，１Ｂとされている。

成形容器１は断熱層３を介して保護筒２が套嵌
されて、支持されておおり、又、上下開放端１
Ａ，１Ｂのそれぞれには昇圧ピストン４と下蓋５
とがそれぞれシールパツキン７，６を介して嵌合
されている。

昇圧ピストン４は低圧シリンダ８に嵌合され、
成形容器１に摺動自在である。

なお、昇圧ピストン４による昇圧手段は、プツ
シユダウン方式、上部ピストン固定で容器押出方
式等の方法に従うこともできる。

そして、本例ではピストン４に支持体２０を介
して成形モールド１８が装着されており、該モー
ルド１８には栓１８Ａを介して金属、セラミツク
ス等の粉末、即ち、被成形体１９が封入されてい
る。

なお、成形モールド１８はゴム袋、薄い肉厚と
されたアルミニウム等からなり、弾性変形可能で
ある。

圧媒タンク９の中には、シリコン油、ひまし油
等の液圧媒が貯えられており、この圧媒タンク９
と成形容器１とが液圧媒供給ラインＬ１と液圧媒
排出ラインＬ２とからなる液圧媒給排手段Ｌによ
る閉回路で連通接続されている。

液圧媒供給ラインＬ１には循環ポンプ１０、加
熱要素１１、超高圧パイロツト弁１３等が備えら
れて、下蓋５に形成した通路５Ａに接続されてい
る。

液圧媒排出ラインＬ２は排出ポンプ１６、チエ
ツク弁１５、温度検出器１７、超高圧パイロツト
弁１４等を備えて構成されている。

ラインＬ１とラインＬ２とにはチエツク弁２１
を有するバイパス回路Ｌ３が介装されており、加
熱要素１１よりも成形容器１側のラインＬ１には
ポートＡ，Ｂ，Ｃを三方に切換える三方切換弁１
２が設けられている。

従つて、三方切換弁１２でポートＡ，Ｂを連通
させてポンプ１０を作用させると、圧媒タンク９
の液圧媒はラインＬ１、バイパス回路Ｌ３、ライ
ンＬ２を介して外部で循環され、この循環中に加
熱要素１１により予備加熱され、この予備加熱
は、供給ラインＬ１と排出ラインＬ２との中途を
短絡したバイパス回路Ｌ３を介しての閉回路での
循環加熱であり、成形容器１を介しての循環でな
いことから、予備加熱に要する時間も短くでき
て、これが延いては成形サイクルタイムの短縮に
も寄与する。

そして、外部で加熱された圧媒は、三方切換弁
１２をポートＡ，Ｃが連通するように切換えるこ
とにより、成形容器１内に一挙に投入され循環さ
れることになり、加熱圧媒を直接成形モールド１
８に接触させ、加熱することで加熱時間が短縮さ
れるし、予備加熱後の圧媒は成形容器１を介して
循環されて、該容器１の高さ方向における温度勾
配をなくすことができる。

そして、ピストン４により成形容器１内の圧力
を昇圧せしめ、被成形体１９がモールド１８を介
して等方的な加熱圧媒にて均一に加圧成形され
る。

成形後は、ピストン４で減圧せしめ、、ポンプ
１６にて圧媒を排出せしめ、この低圧ラインにて
検出器１７にて温度を測定することにより、容器
内雰囲気温度を代表して検出できることになる。

（考案の効果） 本考案は以上の通りであり、次の利点がある。

成形容器１内と外部に設けた圧媒タンク９とを
接続した液圧媒給排手段Ｌにおける供給ラインＬ
１の途中に循環ポンプ１０と加熱要素１１を設
け、該ポンプ１０および加熱要素１１よりも成形
容器１に近い側の供給ラインＬ１と排出ラインＬ
２とを短絡する合バイパス回路Ｌ３を設け、前記
供給ラインＬ１とバイパス回路Ｌ３を連通遮断す
るとともに供給ラインＬ１同士を互いに連通遮断
する三方切換弁１２を設けたので、供給ラインＬ
１と排出ラインＬ２とをバイパス回路Ｌ３で短絡
した閉回路において循環ポンプ１０の作動で圧媒
を循環させて加熱要素１１にて予備加熱する段階
においては、圧媒を成形容器１を経由させないこ
とから、この予備加熱は短時間で所定温度に加熱
でき、これは延いては成形サイクルタイムの短縮
化に寄与する。

また、予備加熱された加熱液体は、三方切換弁
１２によつて供給ラインＬ１同士を連通すべく切
換えることによつて、、成形容器１に一挙に投入
でき、該成形容器１を経由する閉回路で循環させ
得るので、成形容器１の高さ方向の温度勾配をな
くした状態で均一な加圧成形ができる。更に、成
形容器１内に嵌合されて該成形容器１内の圧力を
昇圧する昇圧ピストン４を設けたので、成形容器
１内を短時間に昇圧できて、これは成形サイクル
の短縮化を図れるとともに成形容器１からの放冷
を少なくできる。 また、前記バイパス回路Ｌ３
よりも成形容器１に近い側の供給ラインＬ１に、
成形容器１に加熱圧媒を供給しかつ成形容器１か
らの圧媒逆流を阻止するチエツク弁１３を設け、
前記バイパス回路Ｌ３よりも成形容器１に近い側
の排出ラインＬ２に、、成形容器１からの圧媒流
出を阻止し、パイロツト圧で該圧媒流出を許容す
るパイロツトチエツク弁１４を設けたので、前記
昇圧ピストン４により成形容器１内の短時間な昇
圧が保証されるし、チエツク弁１３とパイロツト
チエツク弁１４により、成形容器１側の高圧と循
環ポンプ１０等の機器側の低圧とに分離乃至分断
され、ここに、、循環ポンプ１０等の機器に超高
圧が作用することがなく、機器類の耐久性を向上
できる。

更に、前述の如く三方切換弁１２を設けること
は、、加圧成形終了後において、成形容器１から
加熱液体を排出して成形済の被処理体１９を成形
容器１から取出す等のハンドリング時間帯を利用
して、循環ポンプ１０の作動でバイパス回路Ｌ３
を通じての閉回路にて圧媒を予備加熱できて、こ
こに、成形サイクルの大幅な短縮化が期待でき
る。

従つて、本考案によれば、金属、、セラミツク
ス等の粉末を初め各種の被処理体を加圧成形する
温間静水圧加圧装置として実益大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示す全体構成図であ
る。 １……成形容器、４……昇圧ピストン、９……
圧媒タンク、１０……循環ポンプ、１１……加熱
要素、１２……三法切換弁、Ｌ……圧媒給排ライ
ン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 成形容器１内で成形モールド１８に充填した被
   成形体１９を、前記成形容器１外に設けた圧媒タ
   ンク９から供給した加熱媒体にて加圧成形する温
   間静水圧加圧装置において、 前記成形容器１内と圧媒タンク９とを接続した
   液圧媒給排手段Ｌにおける供給ラインＬ１の途中
   に循環ポンプ１０と加熱要素１１を設け、該ポン
   プ１０および加熱要素１１よりも成形容器１に近
   い側の供給ラインＬ１と排出ラインＬ２とを短絡
   するバイパス回路Ｌ３を設け、前記供給ラインＬ
   １とバイパス回路Ｌ３を連通遮断するとともに供
   給ラインＬ１同士を互いに連通遮断する三方切換
   弁１２を設け、前記バイパス回路Ｌ３よりも成形
   容器１に近い側の供給ラインＬ１に、成形容器１
   に加熱圧媒を供給しかつ成形容器１からの圧媒逆
   流を阻止するチエツク弁１３を設け、前記バイパ
   ス回路Ｌ３よりも成形容器１に近い側の排出ライ
   ンＬ２に、成形容器１からの圧媒流出を阻止し、
   パイロツト圧で該圧媒流出を許容するパイロツト
   チエツク弁１４を設け、更に、成形容器１内に嵌
   合されて該成形容器１内の圧力を昇圧する昇圧ピ
   ストン４を設けたことを特徴とするピストン式温
   間静水圧加圧装置。