JPH0614948Y2 - 温間静水圧加圧用試料容器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、温間静水圧加圧装置において用いる被成形用
試料を収納するための新しい容器の提案に関する。

（従来の技術） 各種金属、セラミックス粉末のプレス技術の１つとして
冷間、温間、更には熱間静水圧加圧装置が存在すること
は、例示するまでもなく周知である。即ち一般的には軸
方向両端が上蓋および下蓋によって密閉され、かつ圧媒
（ガスまたは液体）の供給可能とされた圧力容器内に被
処理体を装入し、圧媒の供給昇圧、また温間および熱間
タイプのものでは加熱装置による加熱を併行して、被処
理体の等方圧加圧成形を行なうものである。かかる静水
圧加圧装置において用いる被処理材料として、例えば超
耐熱性エンジニアリングプラスチック等の高分子材料
を、数百度Ｃの温間で、静水圧下に加圧処理することが
試みられている。近年プラスチックスの耐熱性は、航空
機、宇宙産業分野の発展に伴って、飛躍的に向上しつつ
あり、素材的にも多種多様のものが開発されるに至って
いる。

所謂一般的には特殊エンプラと呼称されるので、具体的
にはＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥＥＫ等がこれらに該当するこ
とも既知である。かかる超耐熱性プラスチックスは、そ
の超耐熱性の故に成形が困難なことが多く、その成形に
好適な温度域まで加熱しようとすると、熱分解が起生し
てしまう等の問題がある。このような問題を回避するた
めに、最近ではかかる高分子材料を加圧下に加熱して成
形する試みに関心がもたれており、この際その加圧加熱
を行わせる装置として、従来の冷間静水圧加圧装置（Ｃ
ＩＰ装置）に、数百度Ｃ程度の加熱機能を付加した温間
静水圧加圧装置（ＷＩＰ装置）が適当とされるが、現状
では必ずしも普及しておらず、このさい被処理材料を収
容する成形モールドに該当する試料容器についても、従
来の冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ装置）において慣行的
に使用されているものを、そのまま利用している場合が
多いのであり、以下第３ａ図および第３ｂ図について、
従来の冷間静水圧加圧装置（ＣＩＰ装置）において用い
られる試料容器の概要を説示する。即ち両図に示される
ようにゴム袋21またはゴムチューブ22およびゴム栓23,2
3を用い、袋21乃至チューブ22内に目的の試料24を充填
し、ゴムバンド25によって密封し、これを圧力容器（図
示省略）内の液圧媒中に浸漬状に装入セットし、1000〜
5000kgf/cm²の圧力下でその等方圧加圧成形処理を、数
百度Ｃの加熱温度下に施行するのであり、そのゴム材質
としてはウレタンゴム、シリコンゴム等が一般的に用い
られているのである。

（考案が解決しようとする課題） 上記した従来の試料容器には、次の点において問題があ
る。即ちこれらのウレタンゴム、シリコンゴム等は、そ
れぞれに耐熱性を有するものの、超耐熱性プラスチック
スの成形温度域においては耐熱性はもとより充分でな
く、仮に耐熱度の高い材質を使用するとしても、その大
きさ、形状に限界があり、あるいはコスト自体が際立っ
て高価なものとなる点において問題があり、また袋やチ
ューブでは耐用性においても問題があるし、反復使用が
難しい点においても不利がある。

（課題を解決するための手段） 本考案はかかるゴムモールドタイプを改め、耐熱性を有
するとともにその大きさ、形状に制限なく成形の自由性
を拡大するとともに、反復使用が容易に可能である低コ
ストの温間静水圧加圧装置（ＷＩＰ装置）用の試料容器
を提供しようとするものであり、具体的には、内部に試
料の収納可能な空間部と、その入口部に平坦面を有する
フランジ部とを持ち、少なくとも前記空間部を形成する
囲壁が薄肉部とされた金属収納容器と、前記収納容器に
おける平坦面と当接可能な平坦面を有する厚肉の蓋とか
ら成り、前記した互いに当接される平坦面間にシール部
材を備えるとともに、クランプ手段によって圧密に当接
される点にあり、更には前記蓋に、収納容器内の脱気あ
るいは処理後の収納容器内の加圧を可能とする開口と、
該開口の閉塞部材とを具備するにあり、更には前記試料
容器が、収納容器の空間部を嵌合保持しかつ加圧用圧媒
の導入孔を多数具備して成る金属製保持容器と組合せら
れることにある。

（作用） 本考案の上記した技術的手段によれば、第１図におい
て、例えばアルミ系金属材料等によって形成された収納
容器１は、内部に試料を収容する空間部２と、その入口
部３には平坦面４を有するフランジ部５を持つ、かつ少
なくとも前記空間部２を形成する容器１の囲壁1aは薄肉
部とされたものであり、前記収納容器１の平坦面４と当
接する平坦面７と、その平坦面７においてシール部材８
の装着溝部９を有する厚肉の蓋６と、前記収納容器１と
によって本考案の試料容器が構成されるのであり、この
さい収納容器１と蓋６とはクランプ手段であるクランプ
機構10によって組立分解可能に結合されることによっ
て、前記平坦面4,7は、シール部材８を介して加圧下の
密封性が維持されるとともに、また蓋６には収納容器１
内の脱気、あるいは加圧成形後の収納容器１内の加圧を
可能とする開口14、並びに同開口を閉塞する閉塞部材13
が具備されるのであり、更に第１図において示すよう
に、クランプ機構10によって収納容器１および蓋６を締
結一体化するに当り、本考案においては収納容器１と同
時に、同容器１の空間部２を嵌合保持し、かつ加圧用圧
媒の導入孔12を多数形成した例えばステンレス鋼材等に
よって形成した保持容器11をも、一体的にクランプ保持
可能としてあるので、これらの構成によって以下の各作
用を生じるのである。即ちこれによれば、収納容器１の
空間部２内に試料を充填し、蓋６を閉合してクランプ機
構10により一体にクランプし、温間静水圧加圧装置にお
ける圧力容器内に既知のように装入セットし、目的とす
る温度、圧力の負荷によって加圧成形を行なうととも
に、収納容器１における薄肉部1aは、第１図破線におい
て示すように急速に変形し、外圧の作用に対し内圧の上
昇を以てバランスすることになるが、この加圧成形間に
おいて厚肉の蓋６はほとんど変形することなく、従って
そのままの形で反復使用が可能となるのである。また目
的の加熱、加圧成形処理によって、試料が成形固化した
場合、収納容器１が変形したままでは試料の取出しが困
難であるため、蓋６における閉塞部材13を外し、収納容
器１の内部に開口14から例えば圧縮空気圧をかけて、収
納容器１を元の状態に復帰させることができ、このさい
外側の保持容器11はこのような目的に対し、収納容器１
の復元時の形状保持を可能とし、また過度の膨張破損を
防止することが可能である。このさい保持容器11を使用
する場合、収納容器１は容器11の内壁に密着するため、
再使用の場合はそのままで使用する。従ってまた保持容
器11には多数の圧媒導入孔12が形成されているので、有
効に働くのである。

（実施例） 本考案の適切な実施例を第１図および第２図について説
示する。

第１、２図に示した各実施例は、何れも収納容器１に保
持容器11を組合せたものを示しているが、収納容器１の
材質としては、その使用温度域である数百度Ｃで強度が
それ程高くなくかつ延性に富むもの、即ち変形し易くか
つ変形能の高い例えばアルミ系金属材料が好適である。
実施例においては、収納容器１は試料の収納される空間
部２を有するコップ状の形状であり、その入口部３には
上面を平滑な平坦面４としたフランジ部が張出し状に形
成される。この形成に当っては例えば板材をプレス成形
加工して得られるが、この他、板材をスピニング加工し
て成形することも可能である。収納容器１における空間
部２を形成する囲壁１ａは少なくとも他部に比し薄肉部
とされる。このさい前記スピニング加工成形によれば、
空間部２部分のみ薄肉とし、フランジ部５を肉厚化する
ことも可能である。前記平坦面４と当接する同じく平滑
な平坦面７を下面に持つ蓋６は円盤状の厚肉の蓋とさ
れ、平坦面４と当接する平坦面７において、リング状に
めぐる溝部９が凹設され、この溝部９にはゴム製Ｏリン
グによるシール部材８が設置される。このさいＯリング
は比較的単純な形状であるため、例えばデュポン社製商
品名カルレッツ等による耐熱製の特殊材質によるものを
用いることも容易である。

同蓋６の中心位置には、収納容器１内の脱気、あるいは
加圧成形後、収納容器１内の加圧を可能とするためのメ
ネジによる開口14が、嵌脱可能なメネジによる閉塞部材
13とともに設けられ、これによって先に作用の項におい
て述べた成形体形出し時の容器１の変形復元が容易に可
能とされ、真空処理等も支障なく得られる。

第１、２図の両実施例においては、クランプ機構10によ
り保持容器11を共にクランプ一体化するものを示してお
り、前記収納容器１はその目的上、金属製、好ましくは
耐食性を有しかつ高強度であるステンレス鋼製のものを
用い、上端にフランジ部11aを有するコップ状の形状
で、収納容器１に密接して外嵌され、その全周面には多
数の圧媒導入孔12が、収納容器１の外面に到達状に列設
されて、圧力付加が可能とされる。クランプ機構10は、
第１図に示したものでは断面コ形のクランプリング形状
で、蓋６、フランジ部5,11aを共通にクランプし、クラ
ンプボルト15によって保脱可能とされている。このクラ
ンプによりシールリングであるシール部材８の圧着を介
し、平坦面4,7の密封性が加圧時に維持される。

第２図に示した実施例においては、第１図に示したクラ
ンプ機構10に代って、収納容器１のフランジ部５に対
し、蓋６をネジ嵌合機構10aによって着脱可能にクラン
プしたものである。このさいフランジ部５におけるネジ
嵌合機構10a部分は肉厚構造としているが、この場合シ
ール部材８部分までは液圧媒が侵入するので、ネジ嵌合
機構10a部分に変形は起生することなく、加圧後も蓋部
６の分解、取外しは可能である。またこのさいは保持容
器11を組合せて用いる場合、同容器11のフランジ部11a
をフランジ部５に対しボルト16によって取付ける。

上記した実施例において収納容器１の形状は自由であ
り、図例のみに限定されない。また保持容器11に代り、
割型等の治具を準備することもできる。

（考案の効果） 本考案の試料容器によれば、従来の冷間乃至温間静水圧
加圧装置において用いられるゴム製や、ゴムチューブに
よるゴムモールドタイプの試料容器に比べ、以下の諸点
において優れる。

本考案の収納容器１と蓋６とによる試料容器によれば、
ゴムモールドタイプに比し、堅牢化されるとともに反復
使用の可能な、かつその大小、形状に全く制限のない温
間静水圧加圧装置用の試料容器を、低コストで提供でき
るのであり、このさい保持容器11との組合せによれば、
加圧成形後の試料取出しも容易化される。このさい試料
容器の重要な密封性もその平坦面4,7におけるシール部
材８が加圧により密着され、きわめて安定に高度の密封
性維持が可能となるのであり、特に反復使用の可能にお
ける利点は大である。尚本考案に係り試料容器の用途と
して、実施例においては超耐熱性エンジニアリングプラ
スチックス材料を、一応の対象として用途として例示し
たのであるが、これは同用途のみに限定されるものでな
く、そのた、例えば液状有機物の温間静水圧加圧装置等
にも適用可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は何れも本考案実施例の各縦断正面
図、第３図(a)(b)は従来のゴムモールドタイプ試料容器
例の各説明図である。 １……収納容器、２……空間部、３……入口部、４……
平坦面、５……フランジ部、６……蓋、７……平坦面、
８……シール部材、９……溝部、10……クランプ機構、
11……保持容器、12……圧媒導入口、13……閉塞部材、
14……開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３０Ｂ 5/02 Ａ 8015−4Ｅ 11/00 Ｅ 9347−4Ｅ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に試料の収納可能な空間部と、その入
   口部に平坦面を有するフランジ部とを持ち、少なくとも
   前記空間部を形成する囲壁が薄肉部とされた金属製収納
   容器と、前記収納容器における平坦面と当接可能な平坦
   面を有する厚肉の蓋とから成り、前記した互いに当接さ
   れる平坦面間にシール部材を備えるとともに、クランプ
   手段によって圧密に当接されることを特徴とする温間静
   水圧加圧用試料容器。
2. 【請求項２】前記蓋に、収納容器内の脱気あるいは処理
   後の収納容器内の加圧を可能とする開口と、該開口の閉
   塞部材とを具備する請求項１記載の温間静水圧加圧用試
   料容器。
3. 【請求項３】前記試料容器が、収納容器の空間部を嵌合
   保持しかつ加圧用圧媒の導入孔を多数具備して成る金属
   製保持容器と組合せられる請求項１、２記載の温間静水
   圧加圧用試料容器。