JPS632596A - 超高圧型静水圧加圧装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 （産業上の利用分野） 本発明は、被処理体（粉体など）を温間、冷間あるいは
熱間において超高圧で加圧処理する静水圧加圧装置に関
するものである。

（従来の技術） 前記超高圧型の温間静水圧加圧装置について従来例を説
明すると、第３，４図に示すようにＱｌは円筒体であっ
て、該円筒体（１Ｇは、例えばオーステナイト系ステン
レス鋼のような耐蝕性で硬度ＨＢ　２５０以下の比較的
に軟質材で形成された内筒（１０りと、例えば工具鋼の
ような強度の高い材料の中間筒（ＩＯＡ）と、例えば軟
鋼のような比較的に延性の大きい材料の外ｆＩ　（ＩＯ
Ｃ）　　とからなる複数層に構成され、上蓋αＪが嵌装
されて内筒（１ｏａ）内部を加圧室（α）とし、円筒体
α１の下端部内に摺動されるシールユニット付きの小径
ピストン（１４りを嵌装して円筒体α１の下蓋兼用にす
るとともに、円筒体ｒｍの下側に架台（ハ）を介して配
設した大径シリンダミ部内に嵌装されて摺動するシール
ユニツ１１４）付きの大径ピストン（１４ｂ）に前記小
径ピストン（１４α）を架台翰の穴部を介して一体に連
設し、さらに、シリンダα９の下部に設けた加圧路（ｂ
）の内端に立設されている導管αｅが犬、小径ピストン
（１４α、Ａ）内に貫設された中心穴内に嵌装状に配置
され、該中心穴の上端部に逆止弁（１７１が設けられて
いるとともに、シリンダｑ９の下部に設けた増圧路（Ｃ
）を大径ピストン（１４Ａ）に対設してなる増圧ユニッ
ト（１４α・・・・・・２４）を備えている。

前記シールリングＨυについて詳述すると、第４図に示
すように例えば合成ゴムのような弾性材のシールリング
（２１α）と、金属材のバックアップリング（２１ｂ）
と、それらを固定するボルト止めされた７−ル押えリン
グ（２１Ｃ）とからな）、小径ピストン（１４α）の上
端部に装設されている。

さらに、前記上蓋α３は上、下側シリンダＣ３３，（ロ
）（計４本）の各ロッド（至）、（３）に連結されて上
下動可能なテーブル■に装着され、同上蓋（１３の下側
には加圧室（ｃＬ）内に懸装される電気発電体内装の加
熱炉αｇが取付けられて、同加熱炉αａの導線α９は上
蓋ｕ１テーブルω内を貫通し電源（図示省略）に連設さ
れている。図中ａ、ａ、（ハ）はシールユニット、Ｏｏ
＋ハス堅−サ、Ｃ３１）はヨークフレームである。

従来の前記超高圧型の温間静水圧加圧装置は、例えば粉
体のような被処理体（ｄ）を加熱炉αｅ内に収納し第３
図に示すように加圧室（α）内に配置して、例えば４０
０℃の温度で温間加圧処理するに際し、加圧路（ｈ）か
ら導管αｅ、逆止弁αηを経て加圧室（α）内に、例え
ば２，０００　＋Ｋｖ′ｃｍ”　ｆのような高圧で加圧
媒体を供給、封入し、さらに、増加路（Ｃ）から大径シ
リンダα９の下部に高圧油を送入し犬、小径シリンダ（
１４α、Ａ）を上昇させて、加圧室（α）内の加圧媒体
を圧縮し例えば１０，０００　ｋｇ７ｃｍ”ｆのような
超高圧に増圧して前記被処理体（ｄ）を温間加圧処理す
る。

前記増圧時のシールユニット０１）は、第４図に示すよ
うにバンクアップリング（２１Ａ）が加圧室（α）内の
加圧媒体によって円筒体Ｑｌの内筒（１０α）内周面に
押圧されるとともに、同じく加圧媒体によって偏平状に
押出されて加圧室（α）を封止するリング（２１りをバ
ックアップしている。

前記温間加圧処理が完了すると、増圧路（Ｃ）内の減圧
によシ大、小径シリンダ（１４α、ｂ）を下降させて加
圧室（α）内を降圧するとともに、円筒体−に設けた適
宜の排出路（図示省略）により加圧室（α）内の加圧媒
体を排出し、スＲ−サ■をテーブル■上で図示左方へ移
動してヨークフレームＧｖ外へ退出セしめ、上、下側シ
リンダＣ＋ａ　、（ロ）でテーブル■とともに上蓋α飄
加熱炉α梯を上昇して円筒体αＱから抜出し、加熱炉α
ｇ内の被処理体を取出して処理品が得られる。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の前記超高圧型静水圧加圧装置は、加圧室（−）を
構成している円筒体（内筒）が比較的に軟質材で形成さ
れ、該円筒体の下端部内に嵌装されて摺動される増圧ユ
ニットの下蓋兼用の小径ピストンにシールユニットが配
設されているため、加圧室増圧の際に小径ピストンが円
筒体の下端部内で上昇する時に、シールユニットのバッ
クアップリングが円筒体の内周面に摺動し１反復使用中
に同内周面に摺傷が生じ加圧媒体の漏洩とかシールユニ
ットの破損原因になシ、また、小径ピストンと円筒体の
内周面間に少しでも芯ずれが生じると、両者の接触面圧
に高低部分（片当シ）が生じ、円筒体内周面の摺傷およ
び偏摩耗の発生原因になって、加圧室内の超高圧化性能
が低下されるなどの問題点がある。

（問題点の解決手段） 本発明は、前記のような問題点に対処するだめの超高圧
型静水圧加圧装置であって、上蓋が嵌装されている円筒
体の下端部内に摺動される小径ピストンを嵌装し、前記
円筒体の下側に配設された大径シリンダ内に嵌装されて
摺動する大径ピストンに前記小径ピストンを一体に連設
してなる増圧ユニットを備え、前記円筒体内を加圧室に
構成した超高圧型静水圧加圧装置において、前記円筒体
の下端部内面にシールユニットを配設して前記小径ピス
トンの外周面に対接したことによ）、加圧室を構成して
いる円筒体の下端部内面の損傷を防止するとともに、同
下端部内面と増圧ユニットの小径ピストン間のシール性
能、信頼性を高め加圧室内の超高圧化性能即ち静水圧加
圧性能を向上させて前記のような問題点を解消している
。

（作用） 加圧室を構成している円筒体の下端部内面にシールユニ
ットが配設され、該シールユニットと増圧ユニットの小
径ピストン間で摺動するため、比較的に軟質材の円筒体
下端部内面の損傷、摩耗が防止され硬質材の小径ピスト
ンの損傷、摩耗は殆んどなく、円筒体の下端部内面と小
径ピストンに僅かなでずれが生じても片当シにならず、
両者間のシール性能が維持されて加圧室内の超高圧化性
能が低下されない。

（実施例） 第１図および第２図に本発明の一実施例を示しておシ、
図中（１）は比較的に軟質材で形成された内筒（１α）
と、高い硬度材の中筒（１ｂ）と、比較的に延性の大き
い材料の外筒（ＩＣ）の複数層からなる鳴体であって、
該円筒体（１）には上蓋α３が嵌装されて加圧室（α）
が構成され、円筒体（１）の下端部内に摺動される小径
ピストン（４りを嵌装して円筒体（１）の下蓋兼用にす
るとともに、円筒体（１）の下側に架台のを介して配設
された大径シリンダα９内に嵌装されて摺動するシール
ユニットｔ２４付きの大径ピストン（４ｈ）に前記小径
ピストン（４α）を架台Ｃ’Ｊの穴部を介して一体に連
設し、さらに、円筒体（１）の内筒（１α）の下端部内
面にシールユニット（２）を配設して前記小径ピストン
（４α）の外周面に対接され、大径シリンダ０５１の下
部に設けた加圧路（ｈ＞の内端に立設されている導管α
ｅが犬、小径ピストン（４α、ｂ）内に貫設された中心
穴内に嵌装状に配置され、該中心穴の上端部に逆止弁（
１７）が設けられているとともに、大径シリンダα９の
下部に設けた増圧路（Ｃ）が大径ピストン（４ｂ）に対
設されて増圧ユニット（４α、・・・２４）ヲ備えてい
る。

前記上蓋ａ３は上、下側シリンダ（３３、Ｃ３４）　（
計４本）の各ロッド田、（至）に連結されて上下動可能
なテーブル■に装着され、同下蓋（１３）の下側には加
圧室（ａｌ内に懸装される電気発電体内装の加熱炉αシ
が取付けられて、加熱炉Ｈの導線ａ９は上蓋鰻、テーブ
ル部内を貫通し電源（図示省略）に連通されている。

図中■、＠、（２５１ｕシールユニツト、■はヨークフ
レームＧＤ下に配置されるスベー丈である。

円筒体（１）の下端部内面に配設された前記シールユニ
ット（２）についてさらに説明すると、第２図に示すよ
うに円筒体（１）の内筒（１α）の下端部内面に嵌挿さ
れた例えば合成ゴムのような弾性材製で断面円形状のシ
ールリング（２α）と、硬質の耐熱合成樹脂製の上部バ
ックアップリング（２ｈ）と、金属製で断面三角形状の
中間バックアップリング（２Ｃ）、金ＲＨで断面台形状
の下部バックアップリング（２Ｉｉ、）、および内筒（
１α）の下端部に固着され架台（至）で支持されたシー
ル押えリング（２Ｃ）からなり、前記シールユニット（
２）の上側の内筒（１りには小径部（１α′）が設けら
れ、同小径部（１α′）の上側は小径ピストン（４α）
よりも少し大径部（１α“）に形成されている。

本発明の実施例は、前記のような構成になっており、加
熱炉Ｃ８１内に収納した被処理体（＝’）を第４図に示
すように加圧室（α）内に配置し、従来例と同様な操作
によシ被処理体（ｄ）を温間加圧処理するに際し、大径
シリンダ（１９内の大径ピストン（４ｂ）とともに小径
ピストン（４りを円筒体（１）の内筒（１α）の下端部
内で上昇させて加圧室（α）内を増圧すると、シールユ
ニット（２）と比較的に硬質材製の小径ピストン（４α
）間で摺動され、比較的に軟質材製の円筒体（１）の内
筒（１り下端部内面とシールユニット（２）間では格別
に摺動しない。

小径ピストン（４りの上昇時におけるシールユニット（
２）の作用について詳述すると、加圧室（α）内の加圧
媒体の内圧Ｐによってシールリング（２すが偏平状に押
圧されるとともに、上部バックアップリング（２６）は
下方へ押圧され、中間バックアップリング（２Ｃ）は内
筒（１りに、下部バッファ、ツブリング（２ｄ）は小径
ピストン（４α）に適宜の面圧でそれぞれ押圧されて、
それらはシールリング（′２ｆｔ）とともに小径ピスト
ン（４りの上部外周面と摺動する。前記作用を第２図（
Ｂ）によって説明すると、下部バックアンプリング（カ
）の小径ピストン（４α）外周面（イ）側圧Ｐよりも低
く押えられ、硬質材の小径ピストン（４ａ）の外周面は
損傷されないようになっているとともに、中間バックア
ップリング（２Ｃ）は内圧Ｐと殆んど同じ面圧で内筒（
１α）の下端部内面に当接されるが相互の摺動かないた
め、比較的に軟質材の内筒（１α）の損傷が防止されて
おり、変形の大きいシールリング（２りは中間バックア
ップリング（２Ｃ）と下部バックアップリング（２ｄ）
による隙間のないバックアップによってシール性能が向
上される。

前記実施例は、超高圧型の温間静水圧加圧装置について
説明したが、冷間静水圧加圧装置、および加圧媒体に気
体を用いる熱間静水圧加圧装置についても適用できる。

例えば、２，０００　ｋｇ／ｃｍ”ｆのような高圧状態
では、加圧媒体が気体であっても圧縮されて密度が高く
なるので、液体に近い状態になって比較的に小さい圧縮
量でも同様に増圧することが可能である。

（発明の効果） 本発明は、前述のよう々構成になっており、加圧室を構
成している円筒体の下端部内面にシールユニットが配設
され、該シールユニットと増圧ユニットの小径ピストン
間で摺動するため、比較的に軟質材の円筒体下端部内面
の損傷％摩耗が防止され硬質材の小径ピストンの損傷、
摩耗は殆んどなく、円筒体の下端部内面と小径ピストン
に僅かな芯ずれが生じても片当りにならず、両者間のシ
ール性能が維持され信頼性が高められてお）、加圧室内
の超高圧化性能即ち静水圧加圧性能が向上されている。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図（Ｎ
は第１図の小径ピストン（４つ部分の拡大断面図、第２
図（Ｂ）は第２図（Ａ）のシールユニットの作用説明図
、第３図は従来例の縦断面図、第４図は第３図の小径ピ
ストン部分の拡大断面図である。 １：円筒体　　　　　２：シールユニット４α：小径ピ
ストン　　４ｈ＝大径ピストン１３：上蓋　１５：大径
シリンダ　　α：加圧室復代理人　弁理士　岡　本　重
　文 外２名 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上蓋が嵌装されている円筒体の下端部内に摺動される小
   径ピストンを嵌装し、前記円筒体の下側に配設された大
   径シリンダ内に嵌装されて摺動する大径ピストンに前記
   小径ピストンを一体に連設してなる増圧ユニツトを備え
   、前記円筒体内を加圧室に構成した超高圧型静水圧加圧
   装置において、前記円筒体の下端部内面にシールユニッ
   トを配設して前記小径ピストンの外周面に対接したこと
   を特徴とする超高圧型静水圧加圧装置。