JPH01174894A

JPH01174894A - ホットプレス装置

Info

Publication number: JPH01174894A
Application number: JP33243687A
Authority: JP
Inventors: Soichi Takahashi; 高橋　惣一
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-11

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、金属やセラミックス等の拡散接合や押圧焼結
に用いるホットプレス装置に関するものである。

［従来の技術］上記ホットプレス装置の一例としては、特開昭６１−１
９９００２号公報に示されるごとく、竪形（バッチ式）
の電熱炉を複数並設するとともに、加圧装置を備えるプ
レス７レームを走行機構によって各電熱炉に移動させ、
順次試料をホットプレス処理するものがある。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、このようなホットプレス装置では、１つの加
圧装置によって複数の試料を処理できる構成ではあるが
、複数の電熱炉を必要とすることから設備全体が大型化
するとともに設備費や保全費がかかり、また、各電熱炉
ごとに電力、雰囲気ガス等を供給するので、これらのコ
ストが高くなってしまうといった問題点を有している。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、周囲にヒータが配設された加熱室と、この加熱室
内に同軸的に対向配置された上下のラムからなる加圧機
構とを備え、前記加圧機構の上下のラム間に挟んだ試料
を、ヒータによって加熱しながら加圧機構によって加圧
するホットプレス装置において、前記加圧機構を、前記
ヒータに沿って複数配設するとともに、これら各加圧機
構の上下のラムを回転自在に支持し、さらに、上下のラ
ムのうち少なくとも一方を軸回りに回転させる回転機構
を備えることを特徴としている。

［作用］１つの加熱室内で複数の試料を同時に処理するので、複
数の試料を１個ずつ処理する場合と比べると大幅に作業
時間が短縮する。また、試料１個当たりの雰囲気ガス使
用量およびヒータへのエネルギー供給が少なくて済み、
コストが低下する。

また、回転機構によって回転させられる少なくとも上下
いずれかのラムを回転することにより、上下のラムによ
って加圧中の試料は上下のラムとともに回転する。この
ように試料を回転させつつホットプレスすれば、近接す
るヒータに対して試料の側面全体が均一に対向させられ
、もって試料の温度分布が均一となる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する。

第１図において、Ｓは基盤、１は基盤Ｓに支柱２を介し
て設置された円筒状の炉体、３は炉体１上部に立設され
たプレスフレームである。

炉体１は円筒状の本＃１ａと、この本体１ａの下部開口
を閉じる蓋体１ｂからなっている。炉体１内部には、上
蓋４ａ、本体４ｂ、下蓋４ｃからなる円筒状の断熱壁４
が配設され、この断熱壁４の内部が加熱室５とされてい
る。断熱壁４の下蓋４ｃは、本体４ｂから分割可能とな
っている。加熱室５の周囲、つまり、断熱壁４の本体４
ｂ内壁近傍には、この内壁の周方向に一定の間隔をおい
て、上下に延びる棒状のヒータ６が複数本配設されてい
る。

加熱室５内には、この加熱室５の内壁に沿って複数組（
この場合６組）の上下のラム７．８（加圧機構）が、相
互に等間隔で、つまり正六角形の頂点に位置す°るよう
に配設されている。これら上下のラム７．８は、それぞ
れ炉体１、断熱壁４を貫通し、かつ回転自在に加熱室５
内部に挿入されている。

各上ラム７は、プレスフレーム３に装着ぎれた各油圧シ
リンダ９によってそれぞれ上下動させられるようになっ
ている。この油圧シリンダ９と上ラム７との間には、軸
受１０およびこの軸受１０に回転自在に支持されている
回転軸１１が介在されている。回転軸１１は、炉体１上
部のガイド部１２に対し、シール部材１３を介して上下
動するよう挿入され、上ラム７は、回転軸１１と一体に
連結されている。なお、軸受１０および回転軸１１には
、冷却用水の供給通路１４が形成されている。また、前
記シール部材１３は、回転軸１１の回転を妨げない、た
とえば磁気シール等の流体潤滑方式のものとされている
。

各下ラム８は、炉体１の蓋体１ｂ下方に固定された軸受
１５に対し回転自在に装着された回転軸１６と一体に回
転するようになっている。これら回転軸１６には従動ス
プロケット１７がそれぞれ装着されている。炉体１の蓋
体１ａには、ブラケット１８を介してモータ１９が取り
付けられており、このモータ１９には、複数のギヤ群等
からなる減速機構２０を介して回転させられる駆動スプ
ロケット２１が連結されている。

そして、この駆動スプロケット２１と前記各従動スプロ
ケット１７に、°第３図に示すように、チェーン２２が
巻回されており、モータ１９により駆動スズロケット２
１が回転すると、チェーン２２、従動スプロケット１７
、回転軸１６を介して、各下ラム８は互いに同期的に、
かつ同方向に回転するようになっている。

炉体１内の底部には、各上下のラム７．８に対応した放
射状の梁２３ａを有する支持体２３が配設されている。

この支持体２３の各梁２３ａ先端部には、各下ラム８が
それぞれ貫通しているとともに、試料Ｍが装入される型
枠２４を定置する受台２５がそれぞれ設けられている。

型枠２４は、上下のバンチ２６．２７および円筒状のダ
イス２８からなるもので、この型枠２４内部の試料Ｍは
、上下のパンチ２６．２７を介して上下のラム７．８に
より加圧される。

支持体２３の中心には、下方に突出して断熱壁４の下蓋
４ｃを貫通する支持軸２９が支持体２３と一体に固定さ
れており、この支持軸２９は、炉体１の蓋体１ｂ下部に
固定された軸受３０に対し、軸回りに回転自在に支持さ
れている。−これによって、支持体２３は、支持軸２９
を中心として回転自在となっている。この支持体２３の
支持軸２９には従動スプロケット３１が装着されている
。

炉体１の蓋体１ｂには、サポート３２を介してモータ３
３が取り付けられており、このモータ３３には、複数の
ギヤ群等からなる減速機構３４を介して回転させられる
駆動スプロケット３５が連結されている。

そして、この駆動スプロケット３５と前記従動スプロケ
ット３１にチェーン３６が巻回されており、モータ３３
により駆動スプロケット３５が回転すると、チェーン３
６、従動スプロケット３１、支持軸２９を介して支持体
２３は回転し、さらにこれにともなって、各下ラム８、
およびこれに定置される型枠２４が支持軸２９を中心に
回転するようになっている。

また、前記支持体２３は、支持軸２９下端に連結された
エアシリンダ３７により、加熱室５内で上下動させられ
るようになっている。このエアシリンダ３７は、炉体１
め蓋体１ｂに固定された前記サポート３２とは別のサポ
ート３８に支持されている。

また、炉体１の上端外周部、および蓋体１ｂの外周部に
は、径方向に延びる複数（第１図では１つしか見えない
）のアーム３９，４０がそれぞれ周方向に等間隔に、か
つ互いに対応して取り付けられている。そして、蓋体１
ｂ側のアーム４０に、このアーム４０と対応する炉体ｌ
側のアーム３９を貫通して上下方向に延びるねじロッド
４１がそれぞれ軸回りに回転自在に連結されている。こ
れらねじロッド４１は、ねじロッド４１の前記アーム３
９に対する貫通部に設けられたスクリュジヤツキ４２を
回動操作することにより、軸線方向に沿って上下動可能
とされ、これによって、炉体１の蓋体１ｂが上下動する
。

そして、このように蓋体１ｂが上下動するにともない、
この蓋体１ｂと一体的に取り付けられた状態の、型枠２
４、支持体２３、断熱壁４の下蓋４ｃ、および蓋体１ｂ
の下方に配設されている各モータ１９．３３、チェーン
２２等の各構成要素が、蓋体１ｂとともに上下動する。

なお、蓋体１ｂを下降させた場合には、蓋体１ｂ以下の
構成要素は、基盤Ｓに掘られたビットＳｌ内に配される
。

続いて、上記装置の作用を説明する。

炉体ｌ内に、雰囲気ガスを導入した後、各上ラム７を、
油圧シリンダ９によって軸受１０．回転軸１１を介して
下降させ、型枠２４の上下のパンチ２６．２７を介して
上下のラム７．８により、各型枠２４内の試料Ｍを挟ん
で加圧すると同時に、ヒータ６により試料Ｍを所定の処
理温度で加熱する。

このホットプレス処理の際に、モータ１９を作動させ、
各下ラム８をそれぞれ軸回りに回転（自転）させる。下
ラム８が回転することにより、型枠２４および上ラム７
が、互いの摩擦トルクにより下ラム８と一体に回転する
。上ラム７は、軸受１０に回転自在に支持された回転軸
１１とともに回転する。

このようにして型枠２４を回転させることにより、型枠
２４内の試料Ｍは、近接するヒータ６に対して側面全体
が均一に対向させられ、シｔ；がって、試料Ｍは温度分
布が均一に加熱される。

所定の処理時間を経たら、上ラム７を上昇させて加圧を
停止し、かつヒータ６により加熱を停止する。これによ
って、本装置では、１つの加熱室５内で複数個（６個）
の試料Ｍの処理が完了する。

処理後の試料Ｍを取り出すには、スクリュジヤツキ４２
を回動操作し、ねじロッド４１を介して炉体１の蓋体１
ｂを下降させ、型枠２４を、炉体ｌの本体１ａ下端と基
盤Ｓとの間の空間部に露出させる。続いて、基盤Ｓの定
位置、たとえば第２図中Ａで示す位置に、たとえばフォ
ークを有するローダ等の搬入用装置を配置し、モータ３
３によって支持体２３を回転させることにより、型枠２
４を順次ローダに対面させ、このローダのフォークによ
って型枠２４を１個ずつ取り出す。そして、型枠２４内
の試料Ｍを型抜きし、ホットプレス処理された試料Ｍを
得る。

なお、処理前の試料Ｍを装入した型枠２４を加熱室５内
にセットするには、上記取り出しの逆の手順で行なう。

上記装置によれば、試料Ｍをホットプレスする際、この
試料Ｍが装入された型枠２４を、上下のラム７．８によ
って軸回りに回転させるので、試料Ｍは、近接するヒー
タ６に対して側面全体が均一に対向させられ温度分布が
均一となる。したがって、均質な加熱処理がなされた製
品を得ることができる。

また、１つの加熱室５内で、複数（この場合６個）の試
料Ｍを同時に処理するので、複数の試料Ｍを１個ずつ処
理する場合と比べると、大幅に作業時間を短縮し、多量
生産における生産性を向上させることができる。その上
、型枠２４（試料Ｍ）１つ当たりの雰囲気ガス使用量、
およびヒータ６に対する電力が少なくて済み、大幅な低
コスト化を実現できる。これらは、多くの型枠２４を加
熱室内に設置できる装置であるほど、それだけ−層有効
である。

なお、本実施例の加熱室５は、円筒状の断熱壁４によっ
て円形に形成されているが、たとえば、第４図に示すよ
うに、直方体状の断熱壁５０によって加熱室５１が矩形
に形成され、その内壁にヒータ５２が配設されている場
合、型枠２４は、ヒータ５２に沿って配設するようにし
、かつ軸回りに自転するようにする。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のホットプレス装置によれ
ば、周囲にヒータが配設された加熱室と、この加熱室内
に同軸的に対向配置された上下のラムからなる加圧機構
とを備え、前記加圧機構の上下のラム間に挟んだ試料を
、ヒータによって加熱しながら加圧機構によって加圧す
るホットプレス装置において、前記加圧機構を、前記ヒ
ータに沿って複数配設するとともに、これら各加圧機構
の上下のラムを回転自在に支持し、さらに、上下のラム
のうち少なくとも一方を軸回りに回転させる回転機構を
備えることを特徴とするものであり、１つの加熱室内で
複数の試料を同時に処理するので、複数の試料を１個ず
つ処理する場合と比べると大幅に作業時間が短縮され、
多量生産における生産性を向上させることができ、かつ
、試料１個当たりの雰囲気ガス使用量およびヒータへの
エネルギー供給が少なくて済み、大幅な低コスト化を実
現できる。

また、試料を上下のラムによってホットプレスする際、
回転機構によって回転させられる少なくとも上下いずれ
かのラムを回転させ、これによって上下のラムと一体に
試料を回転させることにより、試料は、近接するヒータ
に対して側面全体が均一に対向させられ温度分布が均一
となり、このため、均質な加熱処理がなされＩ；製品を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は側断面図、第２図は第１図■−■線に沿う
矢視図、第３図は第１図の■−■線に沿う略矢視図、第
４図は他の実施例の加熱室の平面図である。５・・・・・・加熱室、　　　　６・・・・・・ヒータ
、７・・・・・・上ラム、　　　　８・・・・・・下ラ
ム、１９・・・・・・モータ（回転機構）。出願人　石川島播磨重工業株式会社第１図第２図第３図　　　　　　　　第４図

Claims

【特許請求の範囲】周囲にヒータが配設された加熱室と、この加熱室内に同
軸的に対向配置された上下のラムからなる加圧機構とを
備え、前記加圧機構の上下のラム間に挟んだ試料を、ヒ
ータによって加熱しながら加圧機構によって加圧するホ
ットプレス装置において、前記加圧機構を、前記ヒータに沿って複数配設するとと
もに、これら各加圧機構の上下のラムを回転自在に支持
し、さらに、上下のラムのうち少なくとも一方を軸回り
に回転させる回転機構を備えることを特徴とするホット
プレス装置。