JPS6010145A - 高温高圧材料試験装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、オートクレーブの内部に配置した試験片に
荷重を加え、高温高圧材料試験する高温高圧材料試験装
置に関するものである。

（ロ）従来技ｉ＋Ｉｌｉ 高温高圧材料試験するとき、第１図に示すように、オー
トクレーブ（１）の内部に配置した試験片（２）の両端
を一対のグリップ（３）、（４）によって把持するよう
にした試験装置が一般に使用されている。試験片（２）
に荷重を加えるため、従来は、プッシュブルロツＦ’（
５）をオートクレーブ（１）の下壁（６）の貫通孔（７
）にスライド可能に嵌合し、その間をシールリング（８
）によって密閉していた。

そして、各グリップ（３）、（４）のうぢ、一方のグリ
ップ、たとえば下方グリップ（４）をこのプッシュプル
ロッド（５）によって油圧アクチュエータなとの負荷機
構に連結していた。上方グリップ（３）はオートクレー
ブ（１）の」二壁（９）に固定していた。

したがって、負荷機構を駆動すると、プッシュプルロッ
ド（５）か上下方向、すなわち荷重軸方向に変位し、試
験片（２）に引張圧縮繰返し荷重なとの荷重が加えられ
る。その反力はオートクレーブ（１）の上壁（９）によ
って受けられ、支持される。

したがって、試験片（１）を高温高圧材料試験すること
ができる。

しかしながら、この装置は下方グリップ（４）の端面（
４ａ）がオートクレーブ（１）の内圧を受け、これがプ
ッシュプルロット（５）に下向きの力として作用し、試
験片（２）の荷重に影響する。このため、駆動機構によ
って試験片（２）の荷重を正確に制御することができな
いという問題があった。さらに、プッシュプルロッド（
５）か下壁（６）の孔（７）内をスライドするため、そ
のスライド抵抗も試験片（２）の荷重に影響する。また
、高温高圧環境を生じさせるため、普通オートクレーブ
（１，）内に高温高圧水が封入されるが、この高温高圧
水に対するシールリング（８）の洩れおよび耐久性の問
題もある。

（ハ）目　的 この発明は、この種の高温高圧材料試験装置において、
オートクレーブの内圧が試験片の荷重に影響しないよう
にし、さらに前記従来のスライド抵抗、洩れおよび耐久
性の問題を解消することを目的としてなされｌこもので
ある。

（ニ）構　成 この発明は、負荷機構の荷重軸方向に伸縮する実質上同
一径の一対のへローを使用し、各ベローを一対の固定壁
間に互いに荷重軸方向に対向させて配置する。さらに、
荷重を伝達するに適した加ツノヘットを各へじ１−間に
設り、各へローの一端をそれぞれ加力ヘットに固定し、
他端を各固定壁に固定し、各へローによって加力ヘッド
と各固定壁間を密閉するとともに、オートクレーブの内
圧をベローの外側に導びく。そして、試験片の両端を把
持する一対のグリップのうち、一方のグリップをオート
クレーブの内部からへローの外側に突出させた連結部１
４に、よって加力ヘットに連結し、加ノ１ヘットをベロ
ーの内側に配置した連結部材によって負荷機１７Ｉ＋に
連結したことを特徴とするものである。

（ホ）実施例 以下、この発明の詳細な説明する。第２図はこの発明の
一実施例を示す。試験片（２）の両端か一対のグリップ
（３）、（４）によって把持され、上方グリップ（３）
がオートクレーブ（１）の土壁（９）に固定されている
のは、第１図の場合と同様である。

一対のベロー（１０）、　（１１）は、負荷機構の荷重
軸方向に伸縮する実質上同一径の円筒状のものである。

各ベロー（１０）、　（１１）は、一対の固定壁間に互
いに荷重軸方向に対向するよう配置される。この実施例
では、オートクレーブ（１）の下方に円筒状の支持筒（
１２）か設けられ、各ベロー（１０）、　（１１）はオ
ートクレーブ（１）の下壁（６）と支持筒（■２）の底
　、、・・□“壁（１３）間に配置されている。加力ヘ
ット（１４）は一定径のディスク状のもので、各へロー
（１０）、　（１１）間に設けられている。各ベロー（
１０）、　（Ｉｆ）の一端はそれぞれ加力ヘッド（１４
）に固定され、他端はオートクレーブ（１）の下壁（６
）と支持筒（１２）の底壁（Ｉ３）に固定されている。

加力ヘット（１４）と下壁（６）間はへロー（１０）に
よって密閉され、加力ヘット（１４）と底壁（１３）間
はベロー（１１）によって密閉されている。

オートクレーブ（１）の下壁（６）は、オートクレーブ
（１）の内部上支持筒（１２）の内部を連通させる複数
の貫通孔（１５〉を有する。オートクレーブ（１）の内
圧はこの貫通孔（１５）によって各ベロー（１０＞。

（１１）の外側に導ひかれている。試験片（２）の下方
グリップ（４）はオートクレーブ（１）の内部の加ノフ
ヘット（１６）および貫通孔（１５）を通ってベロー（
１０）。

（１１）の外側に突出するタイロッド（１７）によって
加ノＪヘッド（Ｉ４）に連結されている。加力ヘッド（
１Ｇ）は加力ヘット（Ｉ４）と同一径のディスク状のも
のである。

プッシュプルロット（５）はへロー（１０）、　（１１
）の内側に配置され、支持筒（１２）の底壁（１３）の
貫通孔（１８）を貫通し、その下方に突出し、加力ヘッ
ト（Ｉ４）はこのプッシュプルロット（５）によって油
圧アクチュエータなとの負荷機構に連結されている。

加力ヘッド（１４）は各へロー（１０）、　（１ｋ）の
内部を連通させる貫通孔（１９）を有する。

前記のように構成された高温高圧材料試験装置において
、負荷機構を駆動すると、プッシュプルロッド（５）が
負荷機構の荷重軸方向に変位し、加力ヘッド（１４）は
プッシュプルロット（５）と一体向に変位する。ベロー
（１０）、　（１１）は荷重軸方向に伸縮し、加力ヘッ
ド（１４）の変位を吸収する。したかって、タイロッド
（１７）および加力ヘット（１６）によって下方グリッ
プ（４）に荷重が伝達され、試験片（２）に荷重か与え
られ、高温高圧材料試験される。

この装置は、オートクレーブ（１）の内部の下方グリッ
プ（４）の端面（４ａ）および加力ヘラｔ＝’（Ｉ６）
の上面（１６ａ）がオートクレーブ（１）の内圧を受け
、加力ヘッド（１６）の下面（，１６ｂ）もオートクレ
ーブ（１）の内圧を受ける。下方グリップ（４）の端面
（４ａ）と加力ヘッド（１６）の上面（１６ａ＞の受圧
面積Ｓ、は加力ヘッド（１６）の下面（１６ｂ）の受圧
面積ＳＩ　’よりも大きい。したがって、オートクレー
ブ（１）の内圧（Ｐ）によって加力ヘッド（１６）に下
向きの力ｐｘ（Ｓ、−Ｓ、’）が加えられる。

しかしなから、］・−トクレーブ（１）の内圧かへロー
＜１０）、　（１１）の外側に導びかれているため、加
力ヘット（１４）の上面＜１４ａ）および下面（１４ｂ
）もオートクレーブ（１）の内圧を受ける。加力ヘッド
（１４）の下面（１仙）の受圧面積Ｓ２はその上面（１
４ａ）の受圧面積Ｓ２゛よりも大きい。したがって、加
力ヘッド（１４）に上向きの力ＰＸ（Ｓ２−３２’）が
加えられる。

各ベロー（１０）、　（ＩＩ）の径は実質上同一である
ため、ベロー（１０）、　＜Ｉｆ）間の加ノＪヘツｌ’
（１４＞の受圧面積の差（Ｓ２−３２’）とオートクレ
ーブ（１）の下方グリップ（４）および加力ヘッド（１
６）の受圧面積の差（Ｓ、−３，’）は実質上同一であ
る。したがって、オー１〜クレープ〈１）の内圧によっ
て加えられる下向きのノＪＰｘ（Ｓ＋−３ｚ’）と上向
きの力Ｐ×（Ｓ２−３２’）も実質上同一である。

したがって、下向きの力ＰＸ（Ｓ、−３，’）と上向き
の力ＰＸ（Ｓ２−３２’）が互いに相殺され、オートク
レーブ（１）の内圧は試験片（２）の荷重に影響しない
。したがって、負荷機構によって試験片（２）の荷重を
正確に制御することができる。

また、こ９装置は、各へロー（１０）、　（１１）によ
って加力ヘット（１４）とオートクレーブ（１）の下壁
（６）、支持筒（１２）の底壁（１３）間が密閉される
ため、前記従来のようにシールリングを使用する必要は
なく、プッシュプルロッド（５）をスライドさせる必要
はない。したがって、プッシュプルロッド（５）のスラ
イド抵抗の問題は生じない。ベロー（１０）、　（１１
）は荷重軸方向に伸縮するだけであり、その洩れおよび
耐久性の問題も生じない。また、ベロー（１０）、　（
１１）はオートクレーブ（１）の高温高圧水によって加
熱されるが、支持筒（１２）の貫通孔（１８）からベロ
ー（１０）、　（１１）の内部に冷却水または冷却ガス
を送り込むと、ベロー（１０）、　（１１）を熱がら保
護することができる。したがって、長期間の連続試験に
も十分耐えることができる。

なお、この発明は、前記実施例の池に種々の変形例が考
えられる。下方グリップ（４）をべＤ−（１０）、　（
１１）間の加力ヘッド（１４）に連結する連結部４Ａと
して、必ずしも加力ヘッド（１６）およびタイロッド（
１７）を使用する必要はなく、その他の適当な形状の連
結部材を使用してもよい。各ベロー（１０）。

（１１）の径を実質上同一にし、オートクレーブ（１）
の内部からベロー（１０）、　（１１）の外側に突出さ
せた連結部材によって下方グリップ（４）をベロー（１
０）。

（１１）間の加力ヘット（１４）に連結すれば、その連
結部材の形状に関係なく、オートクレーブ（１）の内圧
によって加えられる上向きの力と下向きの力を同一にし
、相殺することができる。したがって、オートクレーブ
の内圧は試験片の荷重に影響しない。

第３図に示すように、下方グリップ（４）をオートクレ
ーブ（１）の下壁（６）に固定し、上方グリップ（３）
を加力ヘラｌ’（ＩＧ）およびタイロッド〈１７〉によ
って加力ヘッド（１４）に連結してもよい。この場合は
、タイロッド（１７）および加力ヘット（１６）によっ
て上方グリップ（３）に荷重を伝達することができ、試
験片（２）に荷重を加えることができる。オートクレー
ブ（１）の内圧が試験片（２）の荷重に影響しないのは
、同様である。

（へ）効　果 以北説明したように、この発明は、高温高圧材料試験装
置において、オートクレーブの内圧が試験片の荷重に影
響せず、試験片の荷重を正確に制御することができる。

さらに、前記従来のスライド抵抗、洩れおよび耐久性の
問題を解消することができ、所期の目的を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はｉｉＣ来の高温高圧材料試験装置の断面図、第
２図はこの発明の一実施例を示す断面図、第３図は第２
図の変形例を示す断面図である。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・オ
ートクレーブ（２）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・試験片（３）、（４）・・・・・・・・・・
・・グリップ（５）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・プッシュプルロッド（６）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・オートクレーブの下壁（１
０）、　（１１）・・・・・・・・・・・・ベロー（１
２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持
筒（１３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・支持筒の底壁（１４）、　（ｌｆ３）・・・・・・・
・・・・・加力ヘッド（１７）・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・タイロッド特許出願人　（１ｃ式
会社　島津製作所代理人　新実健部（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オートクレーブの内部に配置した試験片の両端を一対の
   グリップによって把持し、一方のグリップに連結した油
   圧アクチュエータなどの負荷機構によって前記試験片に
   荷重を加え、高温高圧材料試験するようにした試験装置
   において、前記負荷機構の荷重軸方向に伸縮する実質上
   同一径の一対のへローを使用し、前記各ベローを一対の
   固定壁間に互いに荷重軸方向に対向させて配置し、荷重
   を伝達するに適した加ツノヘッドを前記各ベロー間に設
   け、前記各ベローの一端をそれぞれ前記加力ヘットに固
   定し、他端を前記各固定壁に固定し、前記各へローによ
   って前記加力ヘッドと前記各固定壁間を密閉するととも
   に、前記オートクレーブの内圧を前記ベローの外＋１１
   １１に導びき、前記一方のグリップを前記オー１へクレ
   ープの内部から前記ベローの外側に突出させた連結部材
   によって前記加力ヘッドに連結し、前記加力ヘットを前
   記ベローの内側に配置した連結部材によって前記負荷機
   構に連結したことを特徴とする高温高圧利料試験装置。