JPS6329186A - 熱間等方圧プレス設備における被処理物搬送装置 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、高温高圧ガス雰囲気下でセラミックスあるい
は金属粉末成形体の焼結、緻密化等を行なう、いわゆる
熱間等方圧プレス（Ｈｏｔ　１ｓｏｓｔａｔｉｃＰ　ｒ
ｅｓｓ、以下、略称ｒＨｒＰＪという。）設備において
用いられる被処理物搬送装置に関する。

［従来の技術Ｊ 従来のＩ（Ｉ　Ｐ設備として、特開昭５４−９９７１ｉ
号公報に記載のものが知られている。この設備について
第３図を用いて説明する。

第３図において、１は圧力炉、２は加熱炉（補助ステー
ション）、３は被処理物搬送装置である。

圧力炉Ｉは、不活性ガス雰囲気下で被処理物Ｗに対して
高温圧縮処理するためのもの、加熱炉２は、圧力炉１へ
装入する前段階として被処理物Ｗを予熱するためのもの
である。

この設備においては、被処理物Ｗを蓋４上に載せて予め
加熱炉２内で予熱し、ついで搬送装置３によって被処理
物Ｗを蓋４ごと加熱炉２から圧力炉１へ搬送し、圧力炉
ｌ内において被処理物Ｗに対し所定の処理を行なう。

ここで、搬送中は被処理物Ｗを空気接触から防護する必
要があることから、搬送装置３には、被処理物Ｗを大気
から隔離できるよう気密室５が設けられている。また、
圧力炉ｌの開口部６と加熱炉２の開口部７には、被処理
物Ｗを取り出した後、それら開口部６．７がら空気が侵
入しないようにするための不活性ガス噴射式シール機構
８．８が設けられている。

このシール機構８．８は、開口部６．７にガスカーテン
を形成するものである。このシール機構８．８は、搬送
装置３の気密室開口部に設けられたガス吸込口９ととも
にもう一つのシール機構を構成している。後者のシール
機構は、加熱炉２から搬送装置３の気密室５へ被処理物
Ｗを移入したり、同気密室５から圧力炉ｌへ被処理物Ｗ
を装入したりする際、つまり被処理物Ｗの受は渡しの際
、被処理物Ｗが空気に接触しないようにするためのもの
である。こちらのソール機構も、前者のシール機構８と
同様ガスカーテンを形成するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の設備においては、圧力炉ｌや加熱炉２の開口部６
．７、及び搬送装置３との間の受は渡し空間は、被処理
物Ｗの装脱時に、不活性ガスによる遮蔽カーテンによっ
て大気の侵入防止が図られているが、下記の問題点があ
る。

■ガスの・噴出によるカーテンのため、シール性が不完
全であり、大気の侵入を完全には防止できない。したが
って、大気中の酸素により、加熱炉２や圧力炉ｌ内部の
高温のヒータや断熱材及び被処理物が酸化されるのを完
全には防止できない。

■搬送装置３の気密室開閉口の可動ｆＥｌｏと加熱炉２
または圧力炉ｌの不活性ガス噴射式シール機構８との間
の大気は除去できないため、酸化防止が不完全である。

■シールのための高価な不活性ガスの使用量が多い。

以上のことから、本発明は、加熱炉や圧力炉の高温のヒ
ータや断熱材及び被処理物の酸化を完全に防止すること
ができる、熱間等方圧プレス設備の被処理物搬送装置を
提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、被処理物を不活性ガス雰囲気下で高温圧縮処
理する圧力炉と、加熱と冷却の少なくとら一方を行なう
補助ステーションとの間で、圧力炉の蓋とともに被処理
物を気密室内に収容して搬送する熱間等方圧プレス設備
における被処理物搬送装置において、前記気密室を開閉
可能な遮蔽扉により２つの室Ａ、Ｈに分割し、一方の室
Ａは搬送時被処理物を収容する室、他方の室Ｂは前記−
方の室に被処理物を収容する際通過させるエアロツク室
とし、このエアロツク室は不活性ガス置換自在とし、ま
た同エアロツク室には、前記圧力炉及び補助ステーショ
ンの各開口部に気密に連結されかつ連結状態で前記蓋を
開いて被処理物の移動を行なうことのできる連結口を設
け、また、この連結口が連結されている状態で圧力炉ま
たは補助ステーションの開口部に対し仮蓋を着脱する仮
蓋着脱機構を設けたことを特徴としている。

［作用］ 上記装置の作用を、加熱専用の補助ステーションと冷却
専用の補助ステーションがそれぞれある場合を例にとっ
て説明する。

予熱専用の補助ステーションで被処理物を予熱したら、
その被処理物を搬送装置により取り出す。

その場合、まず、搬送装置のエアロツク室Ｂに設けた連
結口を補助ステーションの開口部に気密に連結し、エア
ロツク室Ｂと室Ａの間の遮蔽扉を空けた状態で、エアロ
ツク室Ｂを不活性ガスで置換する。そうすると、室Ａ内
もガス置換される。その状態で、補助ステーションの蓋
を開き、予熱された被処理物を蓋とともに取り出す。

取り出した被処理物は、エアロツク室Ｂを通過して室Ａ
に蓋とともに収容し、遮蔽扉を閉じる。

また、それとともに、仮蓋着脱機構により、蓋のなくな
った補助ステーションに仮蓋を装着する。

その後連結口の連結を解除し、搬送装置を動かす。そし
て、圧力炉に位置決めして、圧力炉に対して被処理物を
装入する。

この場合、まず、連結口を圧力炉の開口部に連結する。

このとき、圧力炉には仮蓋がなされている。連結したら
、エアσツク室Ｂ内を不活性ガスで置換する。ガス置換
したら、圧力炉に装着されている仮蓋を、仮蓋着脱機構
により外す。その後、遮蔽扉を開き、室Ａ内に収容され
ていた予熱済みの被処理物を圧力炉内に装入する。この
とき、蓋が圧力炉の開口部を閉塞する。

装入したら、遮蔽扉を閉じて、連結口の連結を解き、搬
送装置を待機状態にする。そして、圧力炉内でＨＩＰ処
理を行なう。

その後、圧力炉内での処理が終了したら、搬送装置を再
び圧力炉に位置決めし、被処理物を取り出す。取り出す
手順は、前述の補助ステーションから取り出す場合と同
じである。取り出した被処理物は次に冷却専用の補助ス
テーションに装入する。装入の場合も、前述の圧力炉に
装入する場合と同様である。そして、装入したら補助ス
テーション内で冷却し。冷却後は、補助ステーションか
ら取り出す。その場合は、被処理物はすでに冷却してい
るので、不活性ガス雰囲気下に保持する必要はない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

第１図は、実施例の搬送装置７０を圧力炉３０に連結し
、圧力炉３０内から被処理物Ｗを取り出している状況を
示す断面図、第２図は搬送装置７０を備えたＨＩＰ設備
の全体概要を示す図である。

第２図において、３０はＨＩ　Ｐ処理を行なうための下
部装入式の圧力炉である。この圧力炉３０は、円筒状の
胴部３１と、その上端開口部を塞ぐ上蓋３２と、下端開
口部に嵌合された環状の下部金物３３と、下部金物３３
の開口部に気密に嵌合する下蓋３４とから構成されてい
る。今、下Ｍ３４は被処理物Ｗを載せて他の場所にある
。圧力炉３０の中には、断熱フード３５が設けられ、断
熱フード３５の内面側にはヒータ３６が備えられている
。

この実施例においては、断熱フード３５及びヒータ３６
は、下部金物３３の上に載っており、圧力炉３０の外に
は取り出されないようになっている。また、下部金物３
３の下面には、永久磁石３７が埋設され、その磁力によ
り下蓋３４が吸着されるようになっている。

そして、圧力炉３０は、２つの補助ステーション、この
場合加熱炉４０と冷却室５０とともに、−列に並べて粱
６０に固定されている。

加熱炉４０は、下部に開口を有する倒立カップ状のケー
シング４Ｉの内部に断熱層４２を設け、その断熱層４２
の内部にヒータ４３を配設したちので、断熱層４２及び
ヒータ４３は、ケーシング４Ｉの下部ｒＩＮ口に嵌合さ
れた環状の下部金物４４の上に載っている。下部金物４
４は、圧力炉３゜の下部金物３３と略同等のらのであり
、下面に永久磁石を内臓している。

また、冷却室５０は、下部に開口を有するｆ？１立カッ
プ状のケーシング５１の下部開口に環状の下部金物５２
を嵌合し、冷却機能を持たせたものである。この場合の
下部金物５２も面記圧力炉３０の下部金物３３と同等の
ものであり、下面に永久磁石を内蔵している。

これら、圧力炉３０、加熱炉４０、冷却室５０は、各下
端開口部を略同−高さにそろえて直線上に配置され、加
熱炉４０及び冷却室５０の下端開口に圧力炉３０の下Ｍ
３４を嵌合させた場合にも、加熱炉４０及び冷却室５０
内部を気密に保持できるようになっている。

また、圧力炉３０の近傍には、高温圧縮処理時、圧力炉
３０を収容するヨーク６１が設けられている。このヨー
ク６１は、口字状の枠で、　圧力炉３０内を高圧にした
際、上蓋３２及び下Ｍ３４に作用する内圧に抗して上Ｍ
３２及び下蓋３４を押さえるものである。ヨーク６１は
台車６２に載っており、圧力炉３０の位置まで面進した
り、図示の待機位置まで後退したりすることができるよ
うになっている。

また、圧力炉３０、加熱炉４０、冷却室５０の下側には
、本発明の実施例の搬送装置７０が設備されている。こ
の搬送装置７０は、圧力炉３０、加熱炉４０、冷却室５
０の間で、被処理物Ｗを搬送するものであり、圧力炉３
０、加熱炉４０、冷却室５０の中心を結ぶ直線上を水平
に移動し、適宜、圧力炉３０、加熱炉４０、冷却室５０
の直下に停止し、被処理物Ｗの装入、取り出し、及び搬
送を行なうことができるようになっている。

この搬送装置７０を、第１図を用いて詳細に説明する。

図中７Ｉは台車であり、台車７１上に、気密室を構成す
るケーシング７２が、油圧ジヤツキ７３．７３により昇
降自在に支持されて搭載されている。

ケーソングア２は、縦長筒状の乙ので、内部が開閉可能
な遮蔽扉７４により上下２室に分割されている。下側の
室Ａは、被処理物Ｗを収容できるよう大きくされ、上側
の室Ｂはそれより小さくされている。この上側の室Ｂは
、被処理物Ｗを下側の室Ａに収容する際に通過さけるエ
アロツク室として機能する。したがって、この室Ｂには
、室内を不活性ガスで置換できるよう、ガス導入口及び
ガス排出口（いずれ乙図示せず）が設けられている。

（ガス導入口及びガス排出口は、圧力炉及び補助ステー
ション側に設けてもよい。） ケーシング７２は、側部に膨出空間を有し、そこが遮蔽
扉７４の収納部となっている。この収納部は、隔壁７５
により上下に仕切られており、上部の空間が後述する仮
蓋収納部７６、下部の空間が遮蔽扉収納部７７とされ、
仮蓋収納部７６は室Ｂと一体、遮蔽扉収納部７７は室Ａ
と一体になっている。そして、室Ａと室Ｂの境界に隔壁
７５が位置しており、同境界に両室Ａ、Ｂを連通する中
間開口部７８が形成されている。また、この中間開口部
７８の下面側には、環状の座７９が形成され、この座７
９に遮蔽扉７４が密着するようになっている。

遮蔽扉７４は、隔壁７５の下側の遮蔽扉収納部７７内に
収められ、適宜、駆動装置８０により旋回させられて中
間開口部７８を遮蔽するものであり、その上面に面記座
７９に密着するシールチューブ８０が取り付けられてい
る。

このシールチューブ８１は、ゴム管製のもので、内部に
圧縮ガスを導入して膨らませることにより、座７９にに
密着させることかでき、また同ガスを抜いて萎ませろこ
とにより、遮蔽扉７４と座７９の間に、遮蔽扉７４の水
平旋回を容易にするための隙間を形成することができる
ようにしたものである。

また、ケーシング７２の底部には、被処理物昇降装置を
構成する装入シリンダ８２が設置されている。この装入
シリンダ８２は、ロッド８３を室Ａ内に挿入ｊ、て上向
きに設置され、ロッド８３の上端に、電磁石を内蔵した
ザボート８４を育している。

そして、この装入シリンダ８２の真上に、中間開口部７
８が位置し、さらにその上に、室Ｂと圧力炉３０等の開
口部とを連結する連結口８５が位置している。連結口８
５は、ケーシング７２の上端に形成され、周縁にフラン
ジ８６を有している。

そして、フランジ８６を圧力炉３０等の開口部に密着す
ることにより、室Ｂと圧力炉３０等の開口部を気密に連
通ずることができるようになっている。また、その連結
状態において、下Ｍ３４を開いて被処理物Ｗを装脱でき
るようになっている。

また、面記仮蓋収納部７６には、仮蓋着脱機構８７が設
備されている。この仮蓋着脱機構８７は、駆動装置８８
によって昇降及び回転させられるアーム８９の先端に、
仮Ｍ９０を吸着する電磁石９１を設けたものである。

なお、図中３８は断熱性を有する台座、９５．９６．９
７．９８．９９は、気密を保つためのＯリングである。

次に、以上の構成の設備の作用を説明する。

圧力炉３０内での高温圧縮処理が終了したら、圧力炉３
０内を大気圧まで減圧し、ヨーク６１を圧力炉３０から
離脱させ、その浸窒の搬送装置７０を圧力炉３０の下方
に移動させる。

ついで・ジヤツキ７３によりケーシング７２を上昇させ
、連結口８５のフランジ８６を下部金物３３の下面に密
着させる。仮蓋着脱機構８７と遮蔽扉７４を第１図に示
す状態にして、ケーシング７２内を不活性ガス１こより
置換する。置換完了後、装入シリンダ８２によりサポー
ト８４を上昇させ、下蓋３４の下面に接触させ、サポー
ト８４に内蔵された電磁石をオンとする。そうすると、
下Ｍ３４は磁力によりサポート８４に吸着される。そし
て、その状態で、サポート８４を下降させることにより
、高温の被処理物Ｗ１台座３８、下蓋３４を一体的にケ
ーシング７２の室Ａ内に収容する。

次に仮蓋着脱機構８７のアーム８９を回転及び上昇させ
て、仮蓋９０を下部金物３３の永久磁石３７の下面に接
触させ、ｉｔｓ石９゛１をオフとした後、アーム８９を
下降させる。そうすると、仮蓋９０は下部金物３３の永
久磁石３７に吸着保持され、下部開口は仮Ｍ９０により
気密に閉塞される。

次に遮蔽扉７４を回転させて中間開口部７８を塞ぎ、シ
ールチューブ８Ｉに圧縮ガスを導入して、シールチュー
ブ８１を膨張させて、座７９に密着させ、中間開口ＷＪ
７８を気密閉塞する。そうすると、被処理物Ｗは、室Ａ
内で不活性ガス雰囲気下にて収容される。

その後、ケーシング７２ををジヤツキ７３により下降さ
せて、連結口８５の連結を解除し、搬送装置７０を冷却
室５０の下方に移動させる。第２図はその状態を示して
いる。

ついで、ケーシング７２を上昇させ、連結口８５のフラ
ンジ８６を、冷却室５０の下部金物５２下面に密着させ
気密に連結した後、室Ｂ内を不活性ガスにより置換する
。その状態で、仮蓋着脱機構８７のアーム８９を上昇さ
せて電磁石９Ｉを冷却室５０下端に装着された仮Ｍ９０
に密着させ、電磁石９Ｉをオンとし、仮蓋９０を電磁石
９！により吸着する。そして、アーム８９を下降回転さ
せて、仮蓋９０を外す。

次に、遮蔽扉７４のシールチューブ８１内の圧縮ガスを
排気し、シールチューブ８１を収縮させた後、遮蔽扉７
４を回転させ開の状態にする。その状態で、装入シリン
ダ８２により下Ｍ３４を上昇させ、下部金物５２に係合
させた後、サポート８４に内蔵の電磁石をオフとしてサ
ポート８４を下降させる。そうすると、下蓋３４は下部
金物５２のフランジにより係合される。その状態で、冷
却室５０内に冷却用の不活性ガスを導入して、被処理物
Ｗの冷却を行なう。

次に、ケーシング７２を下降させて、加熱炉４０の下方
に搬送装置７０を移動させた後、面記の圧力炉３０から
の下蓋３４、被処理物ｗ１台座３８の取り出し及び冷却
室５０への装入と同手順で予熱の完了している別の被処
理物Ｗ、台座３８、下蓋３４を一体的に取り出し、圧力
炉３０内に装入する。そして、ヨーク６１を移動して圧
力炉３０を収容した後、昇圧、昇温、高圧高温保持を行
なう。

一方、冷却室５０での冷却が完了したら、搬送装置７０
により前記と同様にして、被処理物Ｗ、台座３８、下蓋
３４を一体的に冷却室５ｏより取り出し、その後、搬送
装置７０を移動して、被処理物Ｗを未処理のものと交換
する。そして、搬送装置７０を加熱炉４０の下方に移動
して前記と同様にして被処理物Ｗ、台座３８、下蓋３４
を加熱炉４０内に装入し予熱を行なう。

以下これを繰り返すことにより、半連続的に処理を行な
う。

このように処理を行なう際、圧力炉３０、加熱炉４０、
冷却室５０と搬送装置７０との間の被処理物Ｗの受は渡
しは、完全に不活性ガス雰囲気下で行なうことができる
。また、その際、圧力炉３０、加熱炉４０、冷却室５０
の開口部は仮蓋９０等により完全に閉塞される。このた
め、被処理物Ｗ、断熱層３５．４２、ヒータ３６．４３
を空気接触から完全に防護することができる。

なお、本実施例では、下部金物３３．４４に下蓋３４を
係合させるようにしたが、圧力炉３０において、断熱層
３５、ヒータ３６を上蓋３２または胴部３１により支持
し、また加熱炉４０において、断熱層４２、ヒータ４３
をケーシング４Ｉで支持するようし、下部金物３３．４
４を使用せず、下蓋３４を直接胴部３１やケーシング４
１に係合するようにしてもよい。この場合、冷却室５０
にも下蓋３４を直接係合させればよい。この場合には、
永久磁石３７は、胴部３１、ケーシング４１．５１側に
配置すればよい。また、永久磁石３７は、下Ｍ３４や仮
蓋９０側に配置してもよい。

また、ケーソングア２自体を上下させる場合を述べたが
、連結口８５のフランジ８６の下側に伸縮管を設けてフ
ランジだけ上下するよう構成してもよい。

さらに、上記実施例においては、補助ステーションとし
て、加熱、冷却それぞれ専用のものを設けた場合を説明
したが、両方行なうものを複数あるいは単数設けてもよ
く。冷却、加熱のいずれか一方のみを行なうものを複数
または単数設けてもよい。

〔発明の効果］ 本発明によれば、シールの不完全なガスシールの代わり
に、シールの完全な機械的シールを採用することができ
、大気の侵入を完全に防止することができるため、 ■加熱炉及び圧力炉のヒータや断熱材の酸化が完全に防
止できる。

■被処理物の酸化が完全に防止できる。

■シールのための高価な不活性ガスが不要となる。

■仮蓋で圧力炉等の開口部を完全にシールできるので、
圧力炉等の内部の不活性ガスによる置換作業が不要とな
り、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の搬送装置の側断面図、第２
図は同搬送装置を用いた熱間等方圧プレス設備の全体側
面図、第３図は従来の熱間等方圧プレス設備の側面図で
ある。 ３０・・・・・・圧力炉　　　　３４・・・・・・下蓋
３５・・・・・・断熱層　　　　３６・・・・・・ヒー
タ４０・・・・・・加熱炉（補助ステーション）５０・
・・・・・冷却室（補助ステーション）７０・・・・・
・搬送装置　　　７Ｉ・・・・・台車７２・・・・・・
ケーシング　　７３・・・・・・ジヤツキ７４・・・・
・・遮蔽扉　　　　８２・・・・・・装入シリンダ８５
・・・・・・連結口　　　　８７・・・・・・仮蓋着脱
機構９０・・・・・・仮蓋 Ａ・・・・・・被処理物を収容する室 Ｂ・・・・・エアロツク室 Ｗ・・・・・・被処理物 出願人　　石川島播磨重工業株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被処理物を不活性ガス雰囲気下で高温圧縮処理する圧
   力炉と、加熱と冷却の少なくとも一方を行なう補助ステ
   ーションとの間で、圧力炉の蓋とともに被処理物を気密
   室内に収容して搬送する熱間等方圧プレス設備における
   被処理物搬送装置において、前記気密室を開閉可能な遮
   蔽扉により２つの室Ａ、Ｂに分割し、一方の室Ａは搬送
   時被処理物を収容する室、他方の室Ｂは前記一方の室に
   被処理物を収容する際通過させるエアロック室とし、こ
   のエアロック室は不活性ガス置換自在とし、また同エア
   ロック室には、前記圧力炉及び補助ステーションの各開
   口部に気密に連結されかつ連結状態で前記蓋を開いて被
   処理物の移動を行なうことのできる連結口を設け、また
   、この連結口が連結されている状態で圧力炉または補助
   ステーションの開口部に対し仮蓋を着脱する仮蓋着脱機
   構を設けたことを特徴とする熱間等方圧プレス設備にお
   ける被処理物搬送装置。