JPH051297Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は人工ダイヤモンドやCBN（立方晶窒化
硼素）の合成等に使用される一軸加圧式の超高圧
プレスに関する。

（従来の技術） 従来、一軸加圧式の超高圧プレスとして、下ア
ンビルの上部に、原料を充填するための貫通孔を
有する超高圧シリンダと上アンビルとをこの順序
で同心状に配置し、超高圧シリンダと上アンビル
とが各々油圧シリンダによつて昇降自在とされ、
上アンビル昇降用油圧シリンダによつて超高圧シ
リンダ内の原料を下アンビルと上アンビルとによ
つて加圧自在にしたものがあつた。

しかし、超高圧シリンダと上アンビルとが各々
独立して動作する油圧回路しか設けられていなか
つたため、絞り弁による油圧シリンダの速度調整
では原料を均一に加圧することが極めて困難で、
特に人工ダイヤモンドの合成の場合、種ダイヤが
均一に成長しないという問題があつた。

そこで、実公昭62−40675号公報に開示されて
いるように、上アンビル、超高圧シリンダおよび
下アンビルをラツク、ピニオン等の機械的同調機
構を介して連結し、超高圧シリンダに常に上、下
アンビルから等距離に位置するようにした超高圧
プレスが提案された。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、かかる機械的な同調機構で連動
するプレスでは、上、下アンビルと超高圧シリン
ダとが常時同調し、各々独立して作動させること
ができないため、プレス成形の前後の諸処理をす
るのに極めて困難であるという欠点がある。例え
ば、原料の取付けの際には、下アンビルと超高圧
シリンダとを近接させて金型を形成する一方、上
アンビルと超高圧シリンダとの間に隙間を設け
て、ここから原料を型内にセツトするのがよい
が、上アンビルと超高圧シリンダとの間のみに隙
間を設けることができない。

また、上、下アンビルや超高圧シリンダの近傍
に機械的な同調機構があるため、これが原料の取
付け、成形体の取外し、金型の清掃等の作業の障
害となる。

本考案はかかる問題点に鑑みなされたもので、
上アンビルおよび超高圧シリンダを必要に応じて
各々独立してあるいは同調して作動させることが
でき、また超高圧シリンダ等の近傍に十分な作業
空間を確保しうる超高圧プレスを提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本考案の超
高圧プレスは、下アンビル６の上部に超高圧シリ
ンダ７と上アンビル８とをこの順序で同心状に配
置し、超高圧シリンダ７と上アンビル８とが各々
油圧シリンダ４，５および昇降用油圧回路１１，
１２により昇降自在とされた超高圧プレスにおい
て、上アンビル８の下降時に上アンビル用油圧シ
リンダ５から作動油が排出される油路３６と、超
高圧シリンダ７の下降時に超高圧シリンダ用油圧
シリンダ４に作動油を送給する油路２８とに各油
圧シリンダ４，５を単独又は連動して昇降させる
ための切換弁１３，１４を設け、上アンビル８の
下降時に上アンビル用油圧シリンダ５より排出さ
れる油量を超高圧シリンダ７が上アンビル８の半
分の速度で下降するために要する油量に変換する
油量変換器１６を設け、上アンビル側および超高
圧シリンダ側の単独連動切換弁１３，１４を連動
側に切換えたとき、前記上アンビル用油圧シリン
ダ５の油路３６と前記超高圧シリンダ用油圧シリ
ンダ４の油路２８とを前記油量変換器１６を介し
て接続する連動油圧回路１５を設けたことを考案
の構成とするものである。

また、前記油量変換器を用いることなく、上ア
ンビル側および超高圧シリンダ側の単独連動用切
換弁１３，１４を連動側に切換えたとき、前記上
アンビル用油圧シリンダ５の排出側油路３６と前
記超高圧シリンダ用油圧シリンダ４の送給側油路
２８とを接続する連動油圧回路を設け、かつ上ア
ンビル用油圧シリンダ５の上アンビル下降時排出
側のピストンの受圧面積Ａ１を超高圧シリンダ用
油圧シリンダ４の超高圧シリンダ下降時送給側の
ピストンの受圧面積Ａ２の1/2倍としたことによ
つても、所期の目的を達成することができる。

（実施例および作用） 第１図は本考案の実施例に係る超高圧プレスの
一部断面正面図であり、下アンビル取付盤１の上
方に超高圧シリンダー取付盤２および上アンビル
取付盤３がこの順序で各々の一対の油圧シリンダ
４，５によつて昇降自在に設けられている。各取
付盤１，２，３には、プレス中心に同心状に下ア
ンビル６、超高圧シリンダ７、上アンビル８が取
付けられている。また、各取付盤１，２，３は、
下アンビル取付盤１に垂設された案内ロツド９に
よつて摺動自在に案内されている。

第２図は、前記油圧シリンダー４，５を作動さ
せるための油圧回路であつて、超高圧シリンダ昇
降用油圧回路１１、上アンビル昇降用油圧回路１
２、各油圧シリンダ４，５を単独作動または連動
作動を選択するための電磁切換弁１３，１４およ
び連動油圧回路１５からなり、更に上アンビル用
油圧シリンダ５の昇降に要する油量を、超高圧シ
リンダ用油圧シリンダ４が上アンビル８の昇降速
度の1/2の速度で昇降するのに要する油量に可逆
的に変換するための油量変換器を構成する変換シ
リンダ１６が設けられている。該変換シリンダ１
６は一対の油圧シリンダ１７，１８で構成され、
そのロツドが互いに連結されている。

前記超高圧シリンダ昇降用油圧回路１１は、油
圧源２０Ａが昇降切換用電磁弁２１、スピードコ
ントローラ（逆止弁が並列接続された可変絞り
弁）２２，２３、インターロツク用逆止弁２４，
２５を介して、一対の超高圧シリンダ用油圧シリ
ンダ４，４の超高圧シリンダ上昇時送給側ポート
および下降時送給側ポートに配管接続され、上昇
時送給側ポートの油路２６にはリリーフ弁２７が
接続されている。また、下降時送給側ポートの油
路２８は消磁時常閉の単独連動切換用電磁弁１３
に接続されている。

一方、上アンビル昇降用油圧回路１２は、油圧
源２０Ｂが昇降切換用電磁弁２９、スピードコン
トローラ３０，３１、上アンビル上昇時送給側
は、逆止弁が並列接続されたリリーフ弁３４およ
び消磁時連通の単独連動切換用電磁弁１４を介し
て、一対の上アンビル用油圧シリンダ５，５の上
アンビル上昇時送給側ポートおよび下降時送給側
ポートに配管接続されている。３５は上アンビル
下降時送給側油路、３６は上昇時送給（下降時排
出）側油路である。

また、連動油圧回路１５は、上アンビル側およ
び超高圧シリンダ側の単独連動切換用電磁弁１
４，１３が消磁時において、油圧源２０Ｃからス
ピードコントローラ３８、超高圧シリンダ側単独
連動切換用電磁弁１３、変換シリンダ１６、上ア
ンビル側単独連動切換用電磁弁１４を介して油圧
タンクに接続されている。前記変換シリンダ１６
の一対の油圧シリンダ１７，１８のロツド側ポー
トは油路３９を介して油圧タンクに接続されてい
る。

変換シリンダ１６の上アンビル側油圧シリンダ
１７のヘツド側（上アンビル下降時送給側）の受
圧面積Ａ３および超高圧シリンダ側油圧シリンダ
１８のヘツド側（上アンビル下降時排出側）の受
圧面積Ａ４と、上アンビル用油圧シリンダ５のロ
ツド側（上アンビル下降時排出側）の受圧面積Ａ
１（２本分の合計）および超高圧シリンダ用油圧
シリンダ４のロツド側（超高圧シリンダ下降時送
給側）の受圧面積Ａ２（２本分の合計）との関係
は、 Ａ１／Ａ２＝１／２×Ａ３／Ａ４ とされている。

また、超高圧シリンダ用油圧シリンダ４の下降
時送給側油路２８は逆止弁４１を介して油圧タン
クに接続されており、また超高圧シリンダ側単独
連動切換用電磁弁１３と変換シリンダ１６との間
の油路４２はリリーフ弁４３を介して油圧タンク
に接続されている。

次に、該超高圧プレスの操作方法および各部の
作用を説明する。

第１図および第２図の油圧回路は待機状態を示
しており、上アンビル８および超高圧シリンダ７
は上昇側とされ、油圧源２０Ｃからの作動油が変
換シリンダ１６の超高圧シリンダ側油圧シリンダ
１８に流入し、同シリンダ１８および上アンビル
側油圧シリンダ１７のピストンを上アンビル側に
保持した状態となつている。

下アンビル６に超高圧シリンダ７を下降させ、
金型を構成する場合や、該金型に原料を装入し、
原料の上面まで上アンビル８を下降させる場合に
は、単独連動切換用電磁弁１３，１４を消磁状態
としておくことにより、超高圧シリンダ用油圧シ
リンダ４および上アンビル用油圧シリンダ５を
各々単独で作動させることができる。すなわち、
超高圧シリンダ昇降切換用電磁弁２１および上ア
ンビル昇降切換用電磁弁２９を適宜切換えること
により、作動油を油圧シリンダ４，５に送給し、
超高圧シリンダ７および上アンビル８を各々単独
で昇降作動させることができる。

金型に装入された原料を上アンビル８と下アン
ビル６とを超高圧シリンダ７に対して同速度で同
時加圧するには、２つの単独連動切換用電磁弁１
３，１４を同時に励磁し、上アンビル用油圧シリ
ンダ５および超高圧シリンダ用油圧シリンダ４の
昇降切換用電磁弁２１，２９を下降側に励磁す
る。かかる操作により、第３図に示すように、上
アンビル用油圧シリンダ５（ロツド側の受圧面積
Ａ１）の下降時、排出側ポートより排出した作動
油は、上アンビル側の単独連動切換用電磁弁１４
を介して変換シリンダ１６の上アンビル側油圧シ
リンダ１７（ヘツド側の受圧面積Ａ３）に流入す
る。これによつて超高圧シリンダ側油圧シリンダ
１８（ヘツド側の受圧面積Ａ４）のピストンを超
高圧シリンダ側に移動させ、該シリンダ１８内の
作動油を超高圧シリンダ側の単独連動切換用電磁
弁１３を介して超高圧シリンダ用油圧シリンダ４
（ロツド側の受圧面積Ａ２）の下降時送給側ポー
トに送給する。このとき、 Ａ１／Ａ２＝１／２×Ａ３／Ａ４ より、超高圧シリンダ７は上アンビル８の下降速
度の半分の速度で下降する。すなわち、超高圧シ
リンダ７に対しては、上アンビル８および下アン
ビル６は同速度で同時に接近し、超高圧シリンダ
７内の原料を均一に加圧する。

原料の成形完了後、２つの単独連動切換用電磁
弁１３，１４および超高圧シリンダおよび上アン
ビル昇降切換用電磁弁２１，２９を消磁する。か
かる操作により、上アンビル８および超高圧シリ
ンダ７の下降は同時停止すると共に、上アンビル
用および超高圧シリンダ用油圧シリンダ５，４の
単独作動が可能となり、また変換シリンダ１６の
各ピストンは待機位置に移動保持される。

次に、上アンビル昇降切換用電磁弁２９を上昇
側に励磁し、上アンビルを単独で上昇させた後、
超高圧シリンダ昇降切換用電磁弁２１を上昇側に
励磁し、超高圧シリンダ７を単独で上昇させる。
成形体は、超高圧シリンダ７内に密着保持されて
いるので、図示省略のノツクアウトピンで取り出
す。

ところで、連動時において、上アンビル８が超
高圧シリンダ７に当接し、上アンビル８によつて
超高圧シリンダ７が下降させられた場合、本実施
例では、油圧タンクより逆止弁４１を通つて作動
油が吸込まれる。従つて、超高圧シリンダ用油圧
シリンダ４のロツド側が真空状態になるのを有効
に防止することができる。

また、連動時において、上アンビル８の下降中
に超高圧シリンダ７が下アンビルに当接した場
合、本実施例では、変換シリンダ１６から排出さ
れた作動油は、リリーフ弁４３を介して油圧タン
クにリターンする。従つて、かかる場合でも、油
路２８や連動油圧回路１５に高圧がかかることが
なく、回路の破壊が有効に防止される。

上記実施例では、変換シリンダ１６として一対
の油圧シリンダ１７，１８を用いる例を示した
が、第４図に示すように、上アンビル（ヘツド）
側の受圧面積がＡ３で、ロツド側の受圧面積がＡ
４の単一シリンダ１６Ａを用いてもよい。もつと
も、一対の油圧シリンダを用いる方が市販の油圧
シリンダを任意に用いることができ経済的であ
る。

また、変換シリンダ１６は必ずしも必要でな
く、上アンビル用油圧シリンダ５のロツド側受圧
面積Ａ１と超高圧シリンダ用油圧シリンダ４のロ
ツド側受圧面積Ａ２との比をＡ１／Ａ２＝１／２
とすれば、Ａ３＝Ａ４となり、変換シリンダは不
要となる。従つて、この場合、上アンビル側単独
連動切換用電磁弁１４から超高圧シリンダ側単独
連動切換用電磁弁１３へ直接配管接続すればよ
い。

尚、実施例では、上アンビル用油圧シリンダ５
および超高圧シリンダ用油圧シリンダ４を各々２
本設けたが、シリンダの本数は適宜決定すればよ
い。

また、本実施例では、上アンビル用油圧シリン
ダ５および超高圧シリンダ用油圧シリンダ４に複
動シリンダを用いたが、一対の単動シリンダを取
付盤２，３の上下に対向させて配置してもよい。

（考案の効果） 以上説明した通り、本考案によれば、上アンビ
ルおよび、超高圧シリンダの昇降用油圧回路に単
独連動切換弁を設けたので、上アンビル用油圧シ
リンダおよび超高圧シリンダ用油圧シリンダを任
意に単独で又は連動で運転することができ、例え
ば原料の取付け時には上アンビルだけを上昇させ
て作業スペースを容易に確保することができる。

また、連動時には、上アンビル用油圧シリンダ
の下降時に排出される油量を、超高圧シリンダが
上アンビルの半分の速度で下降するのに要する油
量に変換して超高圧シリンダに送給する油圧回路
を設けたので、上アンビルと超高圧シリンダとを
同調させ、かつ超高圧シリンダに対して上アンビ
ルと下アンビルとを等速度で近接させて加圧する
ことができ、このため原料の均一加圧が可能とな
る。

更に、油圧回路の各部品は、上、下アンビルや
超高圧シリンダの近傍に設置する必要がないた
め、広い作業スペースが確保でき、原料や成形品
のハンドリング、掃除等の付帯作業を容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超高圧プレスの一部断面正面図、第２
図は同プレスの油圧回路図、第３図は連動時にお
ける油圧回路状態図、第４図は変換シリンダの他
例を示す概念図である。 ４……超高圧シリンダ用油圧シリンダ、５……
上アンビル用油圧シリンダ、６……下アンビル、
７……超高圧シリンダ、８……上アンビル、１１
……超高圧シリンダ昇降用油圧回路、１２……上
アンビル昇降用油圧回路、１３……超高圧シリン
ダ側単独連動切換用電磁弁、１４……上アンビル
側単独連動切換用電磁弁、１５……連動油圧回
路、１６……変換シリンダ、２８……油路、３６
……油路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 下アンビル６の上部に超高圧シリンダ７と上
   アンビル８とをこの順序で同心状に配置し、超
   高圧シリンダ７と上アンビル８とが各々油圧シ
   リンダ４，５および昇降用油圧回路１１，１２
   により昇降自在とされた超高圧プレスにおい
   て、 上アンビル８の下降時に上アンビル用油圧シ
   リンダ５から作動油が排出される油路３６と、
   超高圧シリンダ７の下降時に超高圧シリンダ用
   油圧シリンダ４に作動油を送給する油路２８と
   に各油圧シリンダ４，５を単独又は連動して昇
   降させるための切換弁１３，１４を設け、 上アンビル８の下降時に上アンビル用油圧シ
   リンダ５より排出される油量を超高圧シリンダ
   ７が上アンビル８の半分の速度で下降するため
   に要する油量に変換する油量変換器１６を設
   け、 上アンビル側および超高圧シリンダ側の単独
   連動切換弁１３，１４を連動側に切換えたと
   き、前記上アンビル用油圧シリンダ５の油路３
   ６と前記超高圧シリンダ用油圧シリンダ４の油
   路２８とを前記油量変換器１６を介して接続す
   る連動油圧回路１５を設けたことを特徴とする
   超高圧プレス。 (2) 下アンビル６の上部に超高圧シリンダ７と上
   アンビル８とをこの順序で同心状に配置し、超
   高圧シリンダ７と上アンビル８とが各々油圧シ
   リンダ４，５および昇降用油圧回路１１，１２
   により昇降自在とされた超高圧プレスにおい
   て、 上アンビル８の下降時に上アンビル用油圧シ
   リンダ５から作動油が排出される油路３６と、
   超高圧シリンダ７の下降時に超高圧シリンダ用
   油圧シリンダ４に作動油を送給する油路２８と
   に各油圧シリンダ４，５を単独又は連動して昇
   降させるための切換弁１３，１４を設け、 上アンビル側および超高圧シリンダ側の単独
   連動切換弁１３，１４を連動側に切換えたと
   き、前記上アンビル用油圧シリンダ５の油路３
   ６と前記超高圧シリンダ用油圧シリンダ４の油
   路２８とを接続する連動油圧回路１５を設け、
   かつ上アンビル用油圧シリンダ５の上アンビル
   下降時排出側のピストンの受圧面積Ａ１を超高
   圧シリンダ用油圧シリンダ４の超高圧シリンダ
   下降時送給側のピストンの受圧面積Ａ２の1/2
   倍としたことを特徴とする超高圧プレス。