JPS58138595A - 静水圧加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、着体の加熱圧縮成形及び精書鋳遺品やセラ建
ツタ龜晶等の内部欠陥改善に使用される静水圧加圧装置
に関し、％に処理能力の向上を企図した熱間静水圧加圧
装置として有用なものである。

熱間静水圧加圧装置（以下、ＨＩＰと呼称する）は、す
でに工具メーカ等で超硬工具の内部欠陥数善処ＩＮＫ適
用されてその集積を伸しつつあるが、近年、セラミック
スやナーメット等の新材料の開発に伴い、ＨＩＰの処理
能力の向上に対する要求が高まって来つつある。このＨ
ＩＰにおいては、耐圧容−に対して加圧媒体な給排する
機構を必要としており、従来の給排機器の概略構造を表
す第１図に示すように、プレス枠１の上端に固定された
油圧シリンダ２のピストンロッド３の下端に耐圧容器４
の上Ｉｉ５を設は油圧シリンダ２の上端に形成した圧力
流体室６に連通する圧力流体通路７をピストンロッド３
に穿設し、油圧シリンダ２の作動により上１ｉ５を耐圧
容ｒ４に装着し、圧力流体室６に連通する給排・、管８
を介して耐圧容器４に対し加圧媒体の給排を行うよ５Ｋ
ｔ、ている、この場合、耐圧容器４内が高圧になると上
蓋５が持ち上げられてしまうため、プレス枠ＩＫはこの
プレス枠１と上１Ｉｉ５との間に介装され得るスペーサ
９を往復動自在に支持する油圧シリンダ１ｏが取り付け
られており、従って上蓋５はスペーサ９を介してプレス
枠ＩＫ押さえ付けられた状態となる。

とのよ５に、従来のＨＩＰの給排機器においてはスペー
すを必要とすることから、圧力流体通路な長尺に設計し
なければならず、しかもスペーサを往復動させる工程が
余分となってしまう。圧力流体通路が長尺なことはここ
を流れる加圧媒体が高圧な点から好ましいことではなく
、しかも圧力流体室とのシール部分の損耗も早くなる欠
点がある。

本発明は上述した従来のＨＩＰの給排機器における不具
合を解消し、ｘｊ；すを不要とし【圧力流体通路の短尺
化及び作業工１の簡略化を企図し得る静水圧加圧装置を
提供することを目的とする。

この目的を達成する本発明の静水圧加圧装置Ｋかかる構
成は、円筒体とこの円筒体の内端に着脱自在に装着され
る一対の指動蓋体とからなる耐圧容器と、この耐圧容器
を囲み且つ当該耐圧容器内の高圧化に伴って前記一対の
摺動自体がそれぞれ押圧するプレス枠と、このプレス枠
に対して前記耐圧容器を搬出入する搬送機器と、一方の
前記摺動蓋体に形成されて前記耐圧容器内に連通する給
排気口と対向し得る前記プレス枠に前記一方の摺動蓋体
に対して接近離反移動自在に設けられ且つ前記給排気口
に接続して加圧媒体を前記耐圧容器に対し給排し得る給
排気管とを具えたものである。

以下、本発明による静水圧加圧装置をＨＩＰに応用した
一実施例について第２図〜第８図を参照しながら詳細に
説明する。本実施例の全体構造を表す第２図（ａ）及び
その右側面構造を１表す第２図（ｂ）　Ｋ示すように、
ＨＩＰはプレス枠１１゜耐圧容器１２．加熱炉ユニット
１３がその基本的な構成費素であり、その他に搬送装置
や加圧媒体用配管及び電気系配線等を有し、耐圧容器１
２の上端面が基礎面１４と同一高さとなるよ５Ｋｋ’ツ
ト１ＢＫ設置されている。プレス枠１１はピット床面１
１１に固定された多層巻枠部１７゜多階巻芯部１８．上
部反カ受は部材１９．下部反力受は部材２０．外装板２
１．上蕩基叡２２゜基懺部２３で構成され、上部反力受
は部材１９と下部反力受は部材２０との間に作用する上
下方向の圧力を受けるためのものである。上部基板２２
上には油圧エエット２４と搬入用シリンダ２５及び搬出
用シリンダ２６とが設置されており、これら搬入用シリ
ンダ２５及び搬出用シリンダ２６の先端に取り付けたチ
ャック２７により加熱炉ユニット１３を把持して耐圧容
器１２対して搬入及び搬出を行うようｋなっている。

上部反力受は部材１９には加圧媒体給排気装置が組み込
まれており、本実施例では耐圧容器１２Ｉ；がＩＶの位
置にある時、給排気配管２８内を圧送されて来る加圧媒
体が加圧媒体給排気装置及び上！２９に組み込まれた加
圧媒体給排気部材な通って耐圧容器１２内へ供給される
構造となっている。

加圧媒体給排気装置の断面構造を表す第３図（ａ）及び
その右側面の断面構造を表す第３図（ｂ）に示すように
、給排気管３０及ｄシール３１，３２が油圧ユニット２
′４から油圧配管３３．３４から送給される作動油によ
り上下に前進及び後退可能な油圧アクチェエータを構成
しており、更に給排気配管２８から取り付は治具３５を
介して圧送されて来る加圧媒体がシール３６の働きによ
り給排気管３０の前進及び後退に伴って油圧アクチュエ
ータ側へリークするのを防止している。この加圧媒体給
排気装置の上端部は密封部材３７で密封されており、こ
の密封部材３７はシール押え３８を介してシール３６を
押圧スる機能をも併せ持つ、加圧媒体給排気部材に嵌合
する給排気管３０の先端部はノズル３９及びノズルシー
ル４０で構成され、ノズル３９をノズル受口（給排気口
）４１に８合した状態で加圧媒体を通すととＫより、加
圧媒体がノズル３９を押し上げてノズルシール４ｏがノ
ズル受口４１に密着するため、シール機能が働く、加圧
媒体給排気部材は、密封部材４２．弁４３．この弁４３
を密封部材４２に押し付けるばね４４．ばね押え４５及
び弁４３に組み込まれたシール４６かもなり、ノズル３
９がノズル受口４１に嵌合して弁４３が下方に抑圧され
た時以外はシール４６により耐圧容器１２の内部が気密
に保持される。

耐圧容器１２は円筒体４７とこれに嵌着される上＃ｉ２
９及び下蓋４８と、これら上蓋２９及び下ｔｔ４８に設
けられたシール４９．５０とからなる。下１に４８には
加熱炉エニット１３へ電力を供給するための電極棒５１
等の電気系統の配線が絶縁シールされた状態で組み込ま
れており、これら電気配線はすべてコネクタ５２に結線
されている。又、これら電気系統の配線は耐圧容器１２
の外部で端子箱５３からケーブルペア５４を経てベア端
子箱５５に結線され、図示しない計測機器や温度制御装
置等Ｋｍ続している。耐圧容器１２は走行用架台５６上
に敷設された走行レール５７上を駆動モータ５８により
自走し、第２図（ａ）中ｍ−１ｖ−ｖ−ｉｖの位置へと
移動する。耐圧容器１２に対する加圧媒体の圧送は■の
位置で行われるが、この時の状態を表す第４図に示すよ
うに、給排気管３０から耐圧客器１２内へ加圧媒体が圧
送されるにつれて耐圧容器１２内の圧力が次第に高まり
、上蓋２９が上方へ摺動すると同時にこの上蓋２９の上
昇により一定の油圧で弁４３に押し付けられた給排気管
３０も後退（上昇）する。そうして上飯２９は上部反力
受は部拐１９に当接するまで上昇を続け、この上部反力
受は部材１９に強力に押し当ることとなるが、下１１４
８も同様にし【下部反力受は部材２０に押し当り、これ
ら上蓋２９及び下★４８の膨張力はプレス枠１１で支え
られる。なお、耐圧容器１２内の加圧媒体を排気する場
合には上述したのと逆の動作をして第４図に示した状態
゛へｏＩ！帰する。

加熱炉エニン）１３をＩから■の位置へ搬入する場合に
は搬入台車５９を用い、■から■の位置へ搬出する場合
には搬出台車６０を用いる。

これらはそれぞれ搬入用油圧シリンダ６１及び搬出用油
圧シリンダ６２で駆動され、搬入用レール８３及び搬出
用レール６４上を走行する。搬入台車５９の概略構造を
表す第５図に示すように、搬入台車５９にはコネクタ６
５．ノズル昇降用シリンダ６６、給排気配管６７、電気
系配線６８．給排気ノズル６９及びシール７０等が組み
込まれており、搬入台車ｓ９上で予備加熱できるようＫ
なっている。加熱炉エエット１３の構造を嵌す１８６図
に示すように、加熱炉ユニット１３は外壁７１．底板フ
２．シール７３゜１ｋ７４及びシールフ５で構成された
コンテナ内に断熱層７６、ヒータフ７及び炉床７８勢を
組み込んだ構造となっており、と−タフ７用の電力供給
リード線等の電気配線はすべて底板７２に取り付けられ
たコネクタ７９に結線されている。なお、被処理品はｔ
ｉ７４０着脱操作を介して炉床７８上に載置され、所定
の処理がなされる。加熱炉ユニットＨは気密構造となっ
ているが、加圧媒体の給排を行う必要があるため、自圧
用の一対の逆止弁８０．８１が底板７２上に並設されて
おり、第７図に示す逆止弁８０は外部から内部への通気
が可能で、第８図に示す逆止弁８１は内部から外部への
通気が可能となり【いる。これらはそれぞればね押え８
２．ばね８３゜弁８４．シール８５及びシール担体８６
で構成されている。

予備加熱以前に加熱炉ユニット１３内の空気を脱気して
おく必要があるが、このために搬入台車５９に設けた給
排気ノズル６９を逆止弁８０に連結して行う。この場合
、給排気ノズル６９の先端は先細りの形状となっている
ため、この先端部が弁８４を突き上げて通気可能な状態
となる（１１４７図の右半分参照）。この状ｍＫて加熱
炉エニン）１３内の脱気を行い、加圧媒体を所定圧とな
るまで圧送する。しかる後、給排気ノズル６９を逆止弁
８０から引き抜いて逆止弁６０を閉鎖状急にし、ヒータ
７７への通電を開始すや。加熱炉：Ｓ−エラ）１３内の
温度上昇に伴って圧力も上昇するが、逆止弁８１は所定
圧以下では開放しないよ５に調整しておく０次に、予備
加熱された加熱炉ａｔ＝ット１３を耐圧容器１２内に搬
入して加圧工程に入るが、耐圧容器１２内の圧力が加熱
炉具ニット１３内の圧力よりある程度高くなった鳩舎に
逆止弁８ｏが開くよ５にこの逆止弁８０を調整しておき
、これにより加熱炉ユニット１３は耐圧容器１２の圧力
よりやや低い圧力に設定される。耐圧容１）１２から排
気すると、今度は逆止弁８１が開放となって耐圧容器１
２よりもやや高い圧力で追従し、加熱？−＝ット１３内
の圧力が下降する。このよ５に、一対の逆止弁８０．８
１により加熱炉ユニット１３内の圧力は外部の圧力変化
に対応して昇降、し、しかも予備加一時や降温時に大気
を吸い込むので、ヒータ７７や被処理品を破損するよう
なトフプルが未然に防止される。

次に１作業ｌ−について説明すると、まず搬入台車５９
上で加熱炉ユニット１３内部を脱気し、加圧媒体を所定
圧給気し【ヒータ７７に通電し、被処理品の予備加熱を
行う。■位置でのこの作業は■位置での加圧及び加熱処
理と並行して行われる。■位置での作業完了に合わせ（
搬入台車５９をプレス枠１１＠へ押し込み、搬入用シリ
ンダ２５により加熱炉ユニット１３を把持する一方、耐
圧容器１２は■の位置へ移動し【加圧及び加熱処理済み
の加熱炉ユニット１３の搬出が行われた後、再び■の位
置へ戻る。ここでＨの位置にある加熱炉ユニット１３が
耐圧容器１２内へ搬入されるか、これＫよって自動的に
コネクータ４５，７９の接続がなされ、予備加熱に引き
続いてヒータ７７に通電される。又、上蓋２９も円筒体
４７に嵌合された状態となる。

しかるのち−１耐圧容器１２は走行レール５７上を移動
してプレス枠１１の中央に位置決めされ、続いて給排気
管〒、Ｏが下降して上１ｉ２９のノズル受口４１に連結
される。給排気管３０を介して耐圧容器１２と加熱、°
１エニツ）１３との間に残留する空気を抜いたのち、図
示しない増圧機から加圧媒体を耐圧容器１２内へ圧送す
るが、ノズルシール４０の働きにより耐圧容器１２内の
圧力上昇に抗して耐圧容器１２への加圧媒体の圧送が鮭
続して行われる。加圧媒体の圧送を完了して耐圧容器１
２内が所定の圧力に達した彼、加圧加熱処理を開始する
と共に新たな加熱炉ユニット１３の予備加熱等の準備を
Ｉの位置で行う。この加圧加熱処理を終了したならば、
ヒータ７７への通電を切つ【給排気管３ｏから耐圧容器
１２内の加圧媒体を排気すると、−゛上蓋２９は途中か
ら下降し始めて加圧前の状態へ復帰する。次に、給排気
管３０をノズル受口４１から引き抜いて耐圧容器１２を
プレス枠１１外の■の位置へ移動させるが、この間に加
熱炉エニン）１３内の被処理品の温度は降下し続けてい
る。■の位置から搬出用シリンダ２６で加熱炉ユニット
１３を把持して上方に引き上げるが、逆止弁８０．８１
により加熱炉ユニット１３内は気密に保持され、空気が
炉内に侵入して高温の被処理品の酸化に防止する。■の
位置Ｋｍ出された加熱炉ユニット１３０直下に搬出台車
６０を移動させ、この搬出台車６０上に加熱炉ユニット
１３を載置したのち、搬出台車６０を加熱炉エニン）１
３と□共に外部へ搬出するが、これと並行して耐圧容器
１２を■の位置へ戻して前述した新たな加熱炉エニン）
１Ｂの搬入を行い、上述した操作を繰り返して連続操業
を続ける。

このように本発明の静水圧加圧装置によると、円筒体に
対して上ｔｉ（蓋体）を摺動自在としたので上着と上部
反力受は部材（プレス枠）との間にスペーサを介装する
会費が全くなく、その分だけ作業工程を短縮できる。又
、給排気管が上蓋のノズル受口（給排気口）と直接対向
状態にあるため、給排気管の摺動ストロークを着しく少
なくすることが可能であり、スペーサがない分だけ長さ
も短くて済み、耐久性及び安全性の点で有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＨＩＰにおける加圧媒体給排気機構の概
略を表す原理図、＃！２囚〜第８図は本発明による静水
圧加圧装置をＨＩＰＫ応用した一実施例を表し、第２図
（１）はその全体概略を表す正面断面図、第２図（ｂ）
はその右側面断面図、第３図（ａ）は主ｌＩｓの正面断
面図、第３図（ｂ）はその左側面の一部を破断した断面
図、第４図は給排気管とノズル受口との接続状態を表す
第３図（ａｌ）の部分抽出図、第５図は搬入台車の概略
構造を表す破断図、第６図は加熱炉エニットの内部構造
を表す破断図、第７図及び第８図は逆止弁の構造を表す
それぞれ断面図であるが、１ｓ７図は左半分と右半分と
で開閉状態をそれぞれ示している。又、図中の符号で １１はプレス枠。 １２は耐圧容器。 １３は加熱炉エエット、 １９は上部反力受は部材、 ２５は搬入用シリンダ、　。 ２６は搬出用シリンダ、 ２９は１偽、 ３０は給排気管。 ４１はノズル受口、 ４７は円筒体、 ５９は搬入台車、 ６０は搬出台車、 ７７はと−タ、 ８０．８１は逆止弁である。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士光石士部 （他１名） 第３図 第３図 （ｂ） 第６図 第７図 ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒体とこの円筒体の両端に着脱自在ＫＭ着される一対
   の摺動蓋体とからなる耐圧容器と、この耐圧容器を囲み
   且つ当該耐圧容器内の高圧化に伴って前記一対の摺動蓋
   体がそれぞれ押圧するプレス枠と、このプレス枠に対し
   て前記耐圧容器を搬出入する搬送機器と、一方の前記摺
   動自体に形成されて前記耐圧容器内に連通する給排気口
   と対向し得る前記プレス枠に前記一方の摺動蓋体に対し
   て接近−反移動自在に設けられ且つ前記給排気口に接瞬
   し【加圧媒体を前記耐圧容器に対し給排し得養給排気管
   とを具えた静水圧加圧装置。