JPH0343956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉体の圧縮成形等を行なう冷間静水圧
加圧装置の高圧容器に関するものである。

圧力媒体により高圧処理原料を圧縮成形する静
水圧加圧装置には、ネジ式あるいはプレス枠式の
ものが使用されているが、前者のものはネジ部の
疲労強度に問題があるし、ネジ蓋の着脱操作が繁
雑で、高い生産性を要求される場合には、プレス
枠式静水圧加圧装置では、近年、成形圧力が超高
圧になつている。このような超高圧を保持する場
合、高圧容器はその肉厚（すなわち／内径比）を
増大させる必要があるが、内圧が高い場合、その
外内径比を３〜４以上にしても高圧容器の内面に
生じる応力を低下させる効果が少く、この高い応
力のために高圧容器の有効寿命が制限される結果
になる。この対策として従来は焼きばめ等によ
り、高圧容器の内面に圧縮の残留応力を持たせる
方法をとつているが、超高圧においてはその効果
にも限度があつた。

これに対しては高圧容器本体内に増圧容器を配
設するとともに同増圧容器に設けた高圧容器本体
内に開口する穴に増圧容器側の受圧面積よりも高
圧容器本体側の受圧面積の方が大きい増圧ピスト
ンを軸方向の移動を可能に嵌挿して構成し、高圧
容器本体内の圧力媒体によつて増圧ピストンは荷
重を受けて増圧容器側へ移動され、増圧容器内に
はさらに高圧が得られるようにした装置が提案さ
れている。

しかしながらこのような装置では、増圧容器内
の圧力上昇に比較的多くの水量（増圧するための
増圧ピストンの押し込みストローク）を要するた
め被処理体を収容可能な有効容積を大きくとれな
い欠点があつた。

本発明は上述した問題点に鑑み、増圧ピストン
の押し込みストロークを短縮し、増圧容器の有効
容積を大きくすることを目的としたものである。

以下本発明による実施例を図面にもとづいて説
明する。第１図は高圧容器の縦断面図、第２図は
この高圧容器を用いた冷間静水圧加圧の工程図で
ある。図中、Ａは本増圧容器を投入した高圧容器
本体、Ｂは高圧容器本体Ａの上部蓋、蓋には給排
水口Ｃが設けられている。１は増圧容器、３は増
圧容器カバーでこれらはネジ締結により１体とな
つている。さらに増圧容器カバー３は増圧容器取
付金具Ｄによつて高圧容器上部蓋Ｂに取付けら
れ、増圧容器は上部蓋より吊り下げる構造となつ
ている。６は増圧ピストンガイドで、上部蓋Ｂの
給排水口Ｃ下部にネジ締結で１体に取りつけられ
ている。２は増圧ピストンであり、増圧容器カバ
ー３、及び増圧ピストンガイド６に沿つてスライ
ドし、増圧容器１にパツキン１０により気密に嵌
着し、上面に圧力を受けて下方へ移動する。２１
は気相部であり、増圧ピストン２の移動の抵抗と
ならないようにしてある。

１１，１２，１３，１４および１５はパツキン
である。増圧ピストンガイド６には給排水口６ａ
が設けられ、下部には逆止弁７が組み込まれてい
る。５は弁押し棒で上部より給排水口６ａを通じ
て逆止弁内に先端が挿入され、５を押し下げると
逆止弁７が開放となる。したがつて圧縮成形する
高圧処理原料（セラミツクス、超硬合金などの粉
体）の圧縮特性は低圧域での圧縮率が大きく、増
圧容器１内に低圧時、加圧水を直接導入すること
により成形体は大きく収縮し、増圧ピストン２の
増圧工程での加圧時の収縮量が小さいため増圧ピ
ストン２の押し込みストロークが短縮できる。２
ａは排水通路、２ｂは給水通路であり、それぞれ
の通路には逆止弁８、圧力調整弁９が増圧ピスト
ン２に組み込まれて介在されている。圧力調整弁
９は高圧水の最大圧力以下にセツトされている。
また、加圧水は給排水口Ｃから供給されて、逆止
弁７を有す増圧ピストンガイド６の中間開孔部か
ら同ガイド外周と増圧ピストン２内周に有する水
路を経て給水路２ｂに至り、増圧ピストン２内に
設けた圧力調整弁９を開にして上部蓋Ｂ下面と増
圧ピストン２上面との間にて増圧ピストン２上面
を加圧して同ピストン２を押し下げると同時に増
圧容器取付金具Ｄ内周と前記増圧ピストン２外周
との間に水路を形成し、かつ増圧容器カバー３外
周と増圧容器取付金具Ｄ下部の内周に形成する水
路から出た加圧水は高圧容器Ａ内に連通する通路
を流水する。４は原料受座で格子構造となつてお
り、増圧容器１と容易に着脱出来る構造で取り付
けられている。１６は増圧容器受座で高圧容器Ａ
の底部にボルト２０で取付けられており、パツキ
ン１８によつて増圧容器１底部を気密にシールす
る。１７，１９もパツキンである。

Ｅは高圧容器Ａの下部蓋に設けられたドレン抜
き穴で外部には図示されていない高圧仕切弁が取
り付いている。該部は、増圧時、増圧容器１内と
同じ高圧がかかるのでドレイ外部に圧力検知器を
取り付けておけば増圧容器１内圧力を検知するこ
とが出来る。

上記構造を有する高圧容器の作用を、この高圧
容器を用いた冷間静水圧加圧の工程（第２図）に
もとづいて説明する。

(a) 増圧容器１は高圧容器Ａ上部蓋Ｂ下に吊下げ
られ、上部蓋Ｂとともに投入取出装置Ｌにより
上方に位置している。この時給排水口Ｃには給
排水軸（図示されていない）が挿入されてお
り、弁押し棒５は下方に押されて逆止弁７は開
放となつている。また、高圧処理原料Ｈは原料
受座４の上にのせて受台Ｇの上にセツトされて
いる。

(b) 増圧容器１を下降し、受座４を取りつける。
（原料の投入） (c) 増圧容器１を内部の原料Ｈとともに上方に吊
り上げる。

(d) 高圧容器Ａを増圧容器１下に移動させる。高
圧容器Ａ内には任意量の水がある。

(e) 増圧容器１を高圧容器Ａ内に投入する。この
投入により、高圧容器Ａ内の水位が上昇し、不
足する場合は図示しない給排水軸→給排水口Ｃ
を通じて給水を行い、高圧容器Ａ上部のオーバ
フロー用口Ｋよりオーバーフローさせ、容器内
は十分な水量となつている。又、増圧容器１内
には底部が開放となつているので水が流入し、
同時に弁押し棒５により開放されている逆止弁
７から給排水口６ａ及びＣを通つてエアー抜き
が行なわれる。

(f) さらに増圧容器１を降下させ底部を増圧容器
受座１６に嵌着させシールする。同時に、上部
蓋Ｂは高圧容器Ａ上部に気密に嵌着する。この
とき高圧容器Ａ内のエアーと余剰水は上部蓋Ｂ
の下降によつて、逆止弁８→排水通路２ａ→排
水口６ａ→排水口Ｃを通つて外部に排出され
る。このようにして蓋嵌着と同時に増圧容器１
及び高圧容器Ａ内の満水エアー抜きが完了す
る。

(g) 上部蓋Ｂと投入取出装置Ｌを切り離す。この
とき図示しない給排水軸が給排水口Ｃより抜き
出され、逆止弁７内部のスプリングにより弁体
と弁押し棒が上方にあがつて弁７は閉となる。
続いて高圧容器Ａをプレス枠内に移動させ、給
排水口Ｃに加圧水注入軸（図示されていない）
を挿入し高圧水を送り込んで加圧を行う。

このとき注入軸の挿入は弁押し棒５に当らな
い程度の深さとすることで、逆止弁７を開放し
ないようにしている。

(h) １次圧（圧力調整弁９の設定圧力以下）にお
いては圧力調整弁９により加圧水は増圧容器１
内部にのみ送り込まれ、原料Ｈの圧縮成形を行
う。さらに圧力が上昇すると圧力調整弁９が開
となり、高圧容器Ａ内部にも高圧水が流入し、
加圧される。増圧容器１内外の圧力のバランス
により、増圧ピストン２は上面に圧力を受けて
増圧容器１内に押し込まれ増圧容器１内が増圧
ピストン２の受圧面積比に応じて増圧される。
このとき増圧容器１内の圧力は、逆止弁７が閉
となつており保持される。

(i) 圧縮成形が終了したら、加圧水が逆止弁８→
排水通路２ａ→給排水口６ａ→給排水口Ｃを通
つて排水され、高圧容器Ａ内が受圧まで降圧さ
れる。このとき増圧ピストン２は増圧容器１内
の圧力により上方に押し上げられ、増圧容器１
内は圧力調整弁９の設定圧（１次圧）まで降圧
する。

(j) さらに増圧容器１内の常圧までの降圧は、加
圧水注入軸をさらに深く挿入し弁押し棒を押し
下げて逆止弁７を開放して行う。もちろん、ド
レン穴Ｅを開放することにより降圧することも
出来る。

以下(g)→(f)→(e)→(d)→(c)→(b)→(a)と逆手順で
処
理された原料を取り出す。

以上説明したように本発明によれば、１次圧（加
圧水の最大圧力以下）まで加圧水を増圧容器内に
のみ送り込んで原料の圧縮を行うので所要水量が
少く、増圧ピストンのみで加圧を行う場合に比べ
て大幅にピストンの所要ストロークが少なくてよ
く、増圧容器の有効容積が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図実施例による冷間静水圧加圧の工
程図である。 １……増圧容器、２……増圧ピストン、４……
原料受座、６……増圧ピストンガイド、６ａ……
給排水口、７……逆止弁、９……圧力調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧円筒の上下開口部に上下蓋を装着してな
   る高圧容器本体に投入された被処理体を圧力媒体
   によつて圧縮成形するようにした冷間静水圧加圧
   装置の高圧容器において、前記高圧容器本体内に
   挿入可能で且つ前記上蓋に垂下されてなる円筒形
   の増圧容器を具え、該増圧容器の上部開口部に増
   圧容器側の受圧面積よりも高圧容器本体側の受圧
   面積の方が大きい増圧ピストンを軸方向の移動を
   可能に嵌挿し、増圧容器内に流体注入路を設ける
   とともに増圧容器内と高圧容器本体内とを連通す
   る通路を設け、該通路に所定圧力にセツトされた
   圧力調整弁を介在させたことを特徴とする高圧容
   器。