JPH08922B2 - 乾式冷間等方圧加圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乾式冷間等方圧加圧装
置 (以下、乾式ＣＩＰ装置という。) に関し、セラミッ
クスの成形や粉末冶金の分野に利用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ＣＩＰ装置は、湿式法 (ウエットバ
ッグ法) によるものと乾式法 (ドライバッグ法) による
ものとに大別されるが、このうち乾式法によるものは、
あらかじめ圧力容器内に組み込んだゴム型を介して加圧
成形する方法で、粉末の充填、加圧、成形品の取出しが
液体に触れることなく行なうことができるため、自動化
が容易で大量生産に適したものとされている。

【０００３】図７は、かかる乾式ＣＩＰ装置の従来例を
示している。同図において、32は筒状の成形容器で、そ
の内側には、加圧ゴム型33を介して筒状の成形ゴム型34
が周設されている。35は上蓋、36は下蓋であり、それぞ
れ成形容器32の上下端を着脱自在に閉塞するためのもの
である。この上下蓋35,36 は、本例ではそれぞれ内外二
重の外蓋と内蓋 (パンチ) とで構成されていて、この上
下蓋35,36 の上パンチ37と下パンチ38が、それぞれ前記
成形ゴム型34の上下端側の内周面に内嵌されることによ
り、被処理体39の成形室40が構成されている。

【０００４】従って、上記従来のＣＩＰ装置では、図７
に矢印で示す如く、同図斜線部分、即ち、被処理体39と
下パンチ38とが共にＣＩＰ処理後に下方に取出せるよう
になっているが、上パンチ37が成形ゴム型34に気密内嵌
していて空気の通り道がほとんどないため、被処理体39
の取出しに非常に時間がかかり、サイクルタイム増大の
原因となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記不都合を
回避すべく、例えば図８に示すように、上パンチ37と上
外蓋35a との境界面に連通する外気の通気孔41を設け、
該通気孔41にコンプレッサ42を接続し、このコンプレッ
サ42からの圧縮空気を上パンチ37と上外蓋35a 間のすき
間を経由して成形室40内に供給する手段が考えられる。

【０００６】しかしながら、高圧処理を行なうＣＩＰ装
置の性質から、前記上パンチ37と上外蓋35a とは精密な
嵌め合いとなっているため、それらの間に空気を通そう
とすることは自ずと無理があり、コンプレッサ42で強制
的に空気を送り込んでもサイクルタイムを向上させる程
の顕著な効果は望めない。一方、上記手段において、図
８に仮想線で示すように、通気効果を上げるべく通気孔
41を上パンチ37の下面に連通させるようにすることも考
えられるが、これでは、ＣＩＰ処理中の高圧によって被
処理体39のゴム蓋43がその通気孔41内に入り込んで該ゴ
ム蓋43を損傷させると共に、被処理体39の内部応力の不
均一化を招来することになるため、かかる通気孔41を単
に成形室40側に連通させることはできない。

【０００７】本発明は、このような実情に鑑み、被処理
体等に悪影響を及ぼすことなくＣＩＰ処理を行なうこと
ができ、しかもＣＩＰ処理後には被処理体の取出しを容
易に行いうる乾式ＣＩＰ装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決すべく、
本発明が講じた技術的手段は、筒状の成形容器1 の内側
に筒状の成形ゴム型3 が内装され、該成形ゴム型3 の内
側を被処理体12の成形室13とすべく、成形容器1 の上下
端を閉塞する上下蓋5,6 で前記成形ゴム型3 の上下端を
それぞれ閉塞するようにした乾式冷間等方圧加圧装置に
おいて、前記上蓋5 には、該上蓋5 の下面20に連通する
外気の通気孔17が設けられ、前記成形ゴム型3 の内周面
との間で空気流通可能な微小な間隙ｅを有する弁体21
が、前記上蓋5 の下面20に接離自在に取付けられている
点にある。

【０００９】

【作用】ＣＩＰ処理後に被処理体12を成形室13から下方
に貫き始めると、弁体21がその自重等によって上蓋5 の
下面20から離れ、この弁体21と上蓋5 との間に一時的に
空気の流路26が形成される。また、弁体21は、成形ゴム
型3 との間に間隙ｅを有しているため、被処理体12を下
方に変位させて行くと、外気が通気孔17から前記流路26
および間隙ｅを経由して成形室13内に供給される（図１
参照）。

【００１０】一方、ＣＩＰ処理時は、弁体21によって通
気孔17が閉塞される。従って、ＣＩＰ処理時には被処理
体12のゴム蓋15と通気孔17とが直接接触することがな
く、被処理体12やそれを被覆するゴム蓋15に悪影響が及
ぶことがない（図２参照）。

【００１１】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳述する。図１乃至図３は、本発明の第一実施例を示
している。図３において、1 は円筒状に形成された成形
容器であり、その内側には、加圧ゴム型2 を介して同じ
く円筒状の成形ゴム型3 が内装されている。尚、4 は成
形容器1 内部に設けた加圧用の圧力導入孔である。

【００１２】5 は上蓋、6 は下蓋であり、それぞれ成形
容器1 の上下端を気密にかつ着脱自在に閉塞するための
ものである。このうち、上蓋5 は、成形容器1 の内周面
上端側に直接内接する略リング状の上外蓋7 と、該上外
蓋7 の嵌合筒部に挿脱自在に内嵌された上パンチ8 と、
これら上外蓋7 及び上パンチ8 の上面に取付けた天蓋9
とから分割構成されている。また、下蓋6 は、成形容器
1 の内周面下端側に直接内接するリング状の下外蓋10
と、該下外蓋10の嵌合筒部に挿脱自在に内嵌された下パ
ンチ11とから分割構成されている。

【００１３】前記上パンチ8 及び下パンチ11は、それぞ
れ成形ゴム型3 の内周面上下端側に気密に内嵌されるよ
うになっていて、このことにより、当該成形ゴム型3 の
上下端が閉塞されてその内側に被処理体12の成形室13が
形成される。尚、本実施例では、被処理体12は予めゴム
筒14及びゴム蓋15で被覆されていて、それらと一体に成
形室13内に充填される。また、16は前記下パンチ11の昇
降台で、ＣＩＰ処理後には、この昇降台16を介して下パ
ンチ11を下外蓋10から下方に貫き出すことにより、図１
に示すように、ゴム筒14及びゴム蓋15で被覆された被処
理体12のみが下方に取出せるようになっている。

【００１４】17は外気の通気孔であり、天蓋9 の外側面
から半径方向中心にまで延びる横通路18と、該横通路18
から上パンチ8 を軸心に沿って貫通する縦通路19とから
なり、この縦通路19の先端は、上パンチ8 の下面20 (即
ち、上蓋5 の下面20) に連通されている。21は弁体であ
り、本実施例では、上パンチ8 と同質材料で構成され、
かつ、上パンチ8 の外径よりもやや小さい外径を有する
円盤状に形成されていて、この弁体21と成形ゴム型3 の
内周面との間に空気流通可能な程度の微小な間隙ｅが保
持されるようになっている。尚、この間隙ｅは、あまり
大きくとるとＣＩＰ処理時に成形ゴム型3 の内周面上端
側を損傷させてしまうため、空気流通可能である限りで
きるだけ小さい寸法に設定するのが好ましく、例えば、
上パンチ8 の外径を200 〜500mm 、成形ゴム型3 の厚み
を10mm程度とした場合には、 1〜2mm 程度に設定すれば
よい。

【００１５】22は段付ボルトで、上パンチ8 内部を上下
方向に貫通して設けた段付孔23に上から挿入されてい
て、その先端がねじ部24を介して前記弁体21の上面に固
着されている。この段付ボルト22の軸部25の長さは、前
記段付孔23の段差部から上パンチ8 下面20までの縦距よ
りもやや長く設定されていて、従って、弁体21はこの段
付ボルト22を介して上パンチ8 の下面20に対して上下方
向に接離自在に取付けられている。

【００１６】上記構成に係る本実施例によれば、弁体21
が上パンチ8 の下面20に段付ボルト22で接離自在に取付
けられているので、図１に示すように、被処理体12をゴ
ム筒14等と共に下方に取出すと、弁体21はその自重によ
って上パンチ8 の下面20から離脱する。従って、弁体21
と上パンチ8 間に一時的に空気の流路26が形成され、し
かも弁体21と成形ゴム型3 間にはもともと間隙ｅが設け
られているので、図１に矢印で示すように、通気孔17か
らの外気がそれらの流路26及び間隙ｅを通って成形室13
内に供給され、被処理体12を何ら支障なく下方へ取出す
ことができるようになる。

【００１７】一方、ＣＩＰ処理時には、図２に示すよう
に、弁体21が被処理体12のゴム蓋15と上パンチ8 間に介
在し、通気孔17の開口部がゴム蓋15に直接触れることが
ないので、ゴム蓋15が高圧によって通気孔17内に入り込
んで損傷したり、被処理体12に内部応力の不均一を生じ
させることなく、極めて健全な状態で等方圧を加圧する
ことができる。

【００１８】図４は本発明の第二実施例を示す。本実施
例では、前記段付孔23内に段付ボルト22の軸部25に挿通
された圧縮バネ27が介装されていて、この圧縮バネ27に
よって弁体21が常時下方に付勢されている。従って、本
実施例によれば、上パンチ8と弁体21間の空気の流路26
をより確実に確保することができる。尚、その他の構成
は第一実施例と同様である。

【００１９】また、図５は本発明の第三実施例を示す、
本実施例では、通気孔17に電磁弁28を介してコンプッサ
ー29を接続することにしている。従って、本実施例によ
れば、被処理体12の取出しをより容易に行なうことがで
きると共に、コンプレッサー29からの圧縮空気によって
成形室13内の粉末を清掃できる効果がある。更に、図６
は本発明の第四実施例を示す、本実施例では、前記第二
実施例とは逆に、段付孔23内に引張バネ30を介装して弁
体21を常時上方に付勢していると共に、通気孔17には電
磁弁28を介してコンプレッサー29を接続するようにして
いる。本実施例で弁体21を上方に付勢したのは、例えば
ゴム筒14が薄肉であるため若しくは被処理体12のかさ比
重が不十分なために被処理体12で弁体21を持ち上げるの
が困難な場合があるからであり、このような剛性の低い
被処理体12の場合には、本実施例のＣＩＰ装置が適して
いる。尚、ＣＩＰ処理後には、コンプレッサー29からの
圧縮空気によって弁体21が押し下げられ、被処理体12の
取出しが容易に行われることは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればＣ
ＩＰ処理後には被処理体12を容易に取出すことができる
ので、サイクルタイムを低減させることができると共
に、ＣＩＰ処理時には弁体21が被処理体12と上蓋5 間に
介在されるので、被処理体12やそれを被覆するゴム蓋15
等に悪影響を及ぼすことなくＣＩＰ処理を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す乾式ＣＩＰ装置の上
部拡大断面図である。

【図２】同上部拡大断面図である。

【図３】同乾式ＣＩＰ装置の正面断面図である。

【図４】第二実施例を示す上部拡大断面図である。

【図５】第三実施例を示す上部拡大断面図である。

【図６】第四実施例を示す上部拡大断面図である。

【図７】従来の乾式ＣＩＰ装置の正面断面図である。

【図８】比較例を示す乾式ＣＩＰ装置の正面断面図であ
る。

【符号の説明】

1 成形容器 3 成形ゴム型 5 上蓋 6 下蓋 12 被処理体 13 成形室 17 通気孔 20 下面 21 弁体 ｅ 間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の成形容器(1) の内側に筒状の成形
   ゴム型(3)が内装され、該成形ゴム型(3) の内側を被処
   理体(12)の成形室(13)とすべく、成形容器(1) の上下端
   を閉塞する上下蓋(5)(6)で前記成形ゴム型(3) の上下端
   をそれぞれ閉塞するようにした乾式冷間等方圧加圧装置
   において、 前記上蓋(5) には、該上蓋(5) の下面(20)に連通する外
   気の通気孔(17)が設けられ、前記成形ゴム型(3) の内周
   面との間で空気流通可能な微小な間隙 (ｅ) を有する弁
   体(21)が、前記上蓋(5) の下面(20)に接離自在に取付け
   られていることを特徴とする乾式冷間等方圧加圧装置。