JPS61245998A - 熱間静水圧加圧プレス - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱間静水圧加圧プレスに関する。

（従来の技術） 被加工物を高圧容器に封入し、高温・高圧のもとて加圧
処理する熱間静水圧加圧法においては、加工サイクルの
短縮化の為、高温状態で被加工物を高圧容器から取り出
す必要がある。

しかし、高温取出しを行うと、高圧容器内の加熱装置が
大気開放され、酸化劣化するという問題があった。

上記問題点を解決するものとして、例えば、特公昭５３
−２８８４２号公報および特開昭５６−１３０４０３号
公報に記載の熱間静水圧加圧プレスが公知である。

上記従来のものは、円筒状の圧力容器の上下開口部を上
下蓋で密閉して高圧室を形成し、上蓋に高圧室に連通ず
るガス導入孔を設け、該高圧室の内面と所定間隙を有し
て上端閉塞、下端開口の円筒状断熱体を設け、該断熱体
の下端に断熱体の内外を連通ずるガス流入孔を設け、該
断熱体の内面と所定間隙を有して下端開口の円筒を設け
、該円筒と断熱体との間隙に加熱装置を設けて該円筒内
部を炉室に形成し、前記下蓋を上下動することにより炉
室内に被加工物を挿脱自在とするものであった。そして
、この従来のものは、高温取出しに際し、ガス導入孔よ
り不活性ガスを供給して、高圧室及び炉室内に、不活性
ガスを充満させ、加熱装置等の酸化を防止しようとする
ものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 前記従来のものは、炉開放時、円筒の下端開口が大気に
接触し、該開口部から炉室内へ空気が侵入することを完
全に防止することはできないものであった。

即ち、従来のものは、円筒に保護された加熱装置の酸化
防止は出来ても、円筒自身の酸化を防止するには不充分
なものであった。その為、円筒はＮｉ−Ｃｒ系の耐熱合
金インコネルを使用する必要があり、またｉ　、　ｏｏ
ｏ℃以上の炉内開放は不可能であり、加工サイクルの短
縮が不充分なものであった。

更に、酸化防止が不充分なため、モリブデン炉やグラフ
ァイト炉の使用ができないものであった。

そこで、本発明は、酸化防止を完全なものにして、円筒
にグラファイト等の使用を許容し、２．０００℃以上の
高温取出しも可能にして加工サイクルの短縮を図ること
ができる熱間静水圧加圧プレスを提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の特徴とする処は、円
筒状の圧力容器の上下開口部を上下蓋で密閉して高圧室
を形成し、上蓋に高圧室に連通ずるガス導入孔を設け、
該高圧室の内面と所定間隙を有して上端閉塞、下端開口
の円筒状断熱体を設け、該断熱体の下端に断熱体の内外
を連通ずるガス流入孔を設け、該断熱体の内面と所定間
隙を有して下端開口の円筒を設け、該円筒と断熱体との
間隙に加熱装置を設けて該円筒内部を炉室に形成し、前
記下蓋を上下動することにより炉室内に被加工物を挿脱
自在とする熱間静水圧加圧プレスにおいて、前記円筒の
下端は圧力容器の内面と気密に保持され、該円筒の上端
は天板で密閉状に施蓋され、該天板には高圧室と炉室と
を連通ずるガス通路が形成され、該ガス通路の円筒内面
側開口は、ガスを円筒内面に沿って下方へ噴出させるよ
う円筒上端と天板との連接部に周方向に沿って設けられ
ている点にある。

更に、被加工物の種類によっては輻射のみならず対流加
熱を行なう場合があるが、対流加熱を行なうものにあっ
ては、上記構成に加え、前記円筒の下端部には、円筒の
内外を連通するガス対流孔が設けられ、該円筒は下蓋に
載置されて上下動自在に設けられ、下蓋を取外したとき
円筒が所定量以上下方へ移動しないよう支持する受座が
圧力容器の下端部に設けられ、かつ、該円筒の下方移動
位置において前記ガス対流孔が閉じられるよう構成され
ていることを特徴とする。

（作　用） 本発明によれば、被加工物挿入前にあっては、円筒状圧
力容器の上端開口部は上蓋により密閉され、該容器内に
断熱体及び円筒が倒立カップ状に保持され、下蓋は下方
へ移動して圧力容器の下端開口部を開放している。従っ
て円筒に囲まれた炉室は下端が開放されている。

上記下方位置にある下蓋上に被加工物が載置され、下蓋
を上昇させて容器の下端開口を閉じることにより、被加
工物は炉室内に挿入される。

被加工物挿入後、炉内は加熱装置により１　、０００℃
以上の高温に加熱され、かつガス導入孔よりアルゴン等
の不活性ガスが供給され、該ガスを圧力媒体として炉内
は１０００ｋｇ　ｆ　／ｃｎｉ以上の高圧に加圧される
。しかして被加工物は高い等方圧力と高温の相乗効果に
より加圧処理される。

加圧処理完了後、下蓋が下降し、被加工物の高温取出し
が行なわれる。この高温取出しに際し、圧力容器下端は
開放され、従って炉室内の下端が大気に開放され、炉室
内に空気が混入する。

しかし、本発明では、ガス導入孔から不活性ガスが供給
され、該ガスは断熱体の下端のガス流入孔から断熱体と
円筒間の間隙に入り、更に円筒の天板に設けられたガス
通路を通り、該通路の天板内側の開口から円筒の内面に
沿って下方に噴出する。

しかして、円筒の内面は不活性ガスによるエヤーカーテ
ンによりガスシールド層が形成され、大気との接触が完
全に阻止される。従って円筒の酸化劣化が生じず、高温
取出しを可能とする。

また、高温加圧処理に際し、対流加熱を行うものにあっ
ては、円筒の下端部にガス対流孔が開設しであるので、
加熱装置により加熱されたガスは、円筒下端のガス対流
孔と上端のガス通路を通って炉室内外を循環し、炉内を
均一に加熱する。

このような構造の対流炉にあっては、円筒は上下動自在
に設けられ、その下端は下蓋上面に載置されている。そ
して、下蓋が下方へ移動して炉室門下端を開放するとき
、該円筒は下蓋と共に所定量下方へ移動する。しかし、
該円筒は圧力容器の下端部に設けられた受座により、所
定量以上下降しないよう支持される。上記円筒の所定量
の下降によりガス対流孔は受座等により閉じられるよう
構成されているので、ガス対流孔が閉じられた後、ガス
導入孔より不活性ガスを供給すれば、該ガスは天板の開
口より噴出し、前述と同様エヤーカーテンを形成して円
筒内面を保護する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

尚、本発明に係る熱間静水圧加圧プレスは、圧力容器、
圧力容器を保持するためのプレスフレーム。

圧媒ガスの加圧回収装置、ヒータなどの炉構造物、加熱
電源および制御装置、安全装置等から構成されるが、そ
の全体構成は従来のものと同様であるので各構成部材の
詳細説明は省略する。

第１図に示すものは、本発明の第１実施例であり、熱間
静水圧加圧プレスの圧力容器及び加熱装置等の炉構造を
示している。

同図において、１は圧力容器であり、上下端開口の筒状
体に成形されている。該圧力容器１の上端開口部は、パ
ツキン２を介して嵌着された上蓋３により完全密閉され
ている。この上蓋３には圧力容器１の内外を連通ずるガ
ス導入孔４が開設されている。このガス導入孔４に図示
省略の圧媒ガスの加圧回収装置のガス供給管が接続され
る。

圧力容器１の下端開口部にはリング体５がパツキン６を
介して気密状に嵌合している。このリング体５にパツキ
ン７を介して下蓋８が着脱自在に嵌合し、圧力容器１の
下端開口を完全に密閉する。

上記下蓋８の上面中央部には載置台９を介して被加工物
１０が載置される。この下蓋８は図示省略の昇降装置に
より上下方向に移動自在である。

上記の上下蓋３，８で密閉された圧力容器１の内部は、
ガス導入孔４より高圧ガスを供給することにより高圧に
保持され、高圧室を形成する。この高圧室の内圧は上下
蓋３，８に作用する為、該上下蓋３．８は図示省略のプ
レスフレームにより挟持状に保持される。

前記圧力容器１の下端開口部に嵌着固定されたリング体
５の上面に、受座１１がパツキン１２を介して載置固定
されている。該受座１１は環状体に成形され、高圧室内
に同心状に設けられている。

１３は断熱体であり、前記受座１１の上面に載置固定さ
れ、該断熱体１３は上端閉塞、下端開口の筒状に成形さ
れ、高圧室の内面と所定間隙を有して同心状に設けられ
ている。この断熱体１３の下端部に、断熱体１３の内外
を連通ずるガス導入孔１４が開設されている。

前記断熱体１３の内側には所定間隙を有して円筒１５が
同心状に設けられている。この円筒１５は上端が天板１
６で施蓋され、下端は開口しており、該下端下開口縁が
前記受座１１にパツキン１７を介して気密状に載置固定
されている。

上記天板１６は上下２重構造になり、上側天板１６ａは
円筒１５の上端開口縁から一体的に成形され、下側天板
１６ｂは上側天板１６ａと所定間隙を有して配置されて
いる。下側天板１６ｂの外周縁は下方に折曲成形されて
円筒１５の壁面に対面し、円筒１５の周壁との間に環状
ノズル１８を形成している。上側天板１６ａの中央部に
は、上下天板間の間隙に連通ずる連通口１９が開設され
、上下天板間の間隙はガス通路２０に形成されている。

前記円筒１５と断熱体１３との間隙に加熱装置２１が設
けられている。そして、円筒１５の内部は炉室に形成さ
れている。

第２図及び第３図に示すものは、本発明の第２実施例で
ある。この第２実施例では、円筒１５の下端が下蓋８に
載置される。円筒１５は受座１１の内周面に上下方向摺
動自在に嵌合している。円筒１５の上下方向中途部の外
周面にパツキン押え２２が突設されている。このパツキ
ン押え２２の下方の円筒１５周壁にガス対流孔２３が貫
通して開設されている。

受座１１のＬ面には前記パツキン押え２２に当接するパ
ツキン２４が取付けられている。その他の構成は、前記
第１実施例と同じである。

上記第２実施例によれば、下蓋８を装着した状態（第２
図参照）では、円筒１５は下蓋８に押し上げられ、ガス
対流孔２３は円筒１５の内外を連通し、加熱装置２１で
加熱されたガスは、円筒１５の天板１６の連通ロ１９→
ガス通路２０→ノズル１８を通って炉室内に入り、ガス
対流孔２３を通って再度円筒１５外部へ循環する。

下蓋８が取外された状態（第３図参照）では、円筒１５
は下方へ移動し、パツキン押え２２がパツキン２４に当
接して支持される。この円筒１５の下方移動位置におい
てガス対流孔２３は受座１１の内面により塞がれる。し
かして、この第３図の状態は第１図の状態と実質的に同
じであり、円筒１５の上端のノズル１８から不活性ガス
が円筒１５の内面に沿って噴出可能となる。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されるものではない
。

（発明の効果） 本発明によれば、円筒の内面を不活性ガスによりガスシ
ールすることができる為、酸化防止が完全となる。従っ
て、高温取出しが可能になり加工サイクルの短縮化が図
られる。

また円筒の酸化防止が図られるため、グラフアイ１−炉
やモリブデン炉の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す圧力容器の断面図、
第２図は本発明の第２実施例を示す断面図、第３図は第
２図の高温取出し状態を示す断面図である。 １−圧力容器、３−上蓋、４−ガス導入孔、８・・・下
蓋、１０−・−被加工物、１３−断熱体、ｌｔ−ガス流
入孔、１５−・円筒、１６・−・天板、１８−・−ノズ
ル（開口）、２０−ガス通路、２１・−加熱装置、２３
−・・ガス対流孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状の圧力容器の上下開口部を上下蓋で密閉して
   高圧室を形成し、上蓋に高圧室に連通するガス導入孔を
   設け、該高圧室の内面と所定間隙を有して上端閉塞、下
   端開口の円筒状断熱体を設け、該断熱体の下端に断熱体
   の内外を連通するガス流入孔を設け、該断熱体の内面と
   所定間隙を有して下端開口の円筒を設け、該円筒と断熱
   体との間隙に加熱装置を設けて該円筒内部を炉室に形成
   し、前記下蓋を上下動することにより炉室内に被加工物
   を挿脱自在とする熱間静水圧加圧プレスにおいて、 前記円筒の下端は圧力容器の内面と気密に保持され、該
   円筒の上端は天板で密閉状に施蓋され、該天板には高圧
   室と炉室とを連通するガス通路が形成され、該ガス通路
   の円筒内面側開口は、ガスを円筒内面に沿って下方へ噴
   出させるよう円筒上端と天板との連接部に周方向に沿っ
   て設けられていることを特徴とする熱間静水圧加圧プレ
   ス。 ２、前記円筒の下端部には、円筒の内外を連通するガス
   対流孔が設けられ、該円筒は下蓋に載置されて上下動自
   在に設けられ、下蓋を取外したとき円筒が所定量以上下
   方へ移動しないよう支持する受座が圧力容器の下端部に
   設けられ、かつ、該円筒の下方移動位置において前記ガ
   ス対流孔が閉じられるよう構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の熱間静水圧加圧プレ
   ス。