JPS6232590Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱間静水圧加圧（以下、HIPという）
に用いられる装置の改良、特に炉内電源の自動接
続を可能ならしめヒータ及び熱電対の交換等を容
易に実施し得るHIP装置に関するものである。

HIP処理は、高温下で不活性ガスを圧力媒体と
して等方的に被処理体を圧縮し、金属粉末、セラ
ミツクス粉末又はそれらの混合物から緻密な焼結
体を製造したり、鋳造欠陥を除去したり、あるい
は金属材料を拡散接合する優れた処理法として近
年頓に注目されている技術である。

かかる処理はその後、実用化が進むにつれて被
処理体は逐次、大型化する傾向にあり、それを処
理するための大型装置の取扱いは勿論、重量の大
きい被処理体の装着、取出し、交換等はも早、人
力に頼るべき限度を越え、機械力を利用する事態
に至つている。そのためHIP炉の直下に軌道上を
走行する台車を設け、その台車上に昇降装置を搭
載して被処理体の装着、取出しを機械的に行なう
とか、台車を準備ステーシヨンへ移送し、フオー
クリフト、クレーン、ホイスト等を利用してHIP
処理品と未処理品との交換作業を行なうなどが採
用されている。特に昨今では、装置全体の据付ス
ペースの問題、設備費コストの関係からHIP装置
の有効な利用を図るべく、HIP炉の外に冷却／予
熱ステーシヨン、及び準備ステーシヨン等、複数
個のステーシヨンを直列に配設した方式が採用さ
れ処理の合理化が進められている。

一方、このような工程全体にわたる合理化への
努力と共に、HIP炉自体、又、HIP炉内加熱装置
等に関しても、より実用化への検討が重ねられ、
HIP設備の効率化が着実に進展の一途をたどつて
いる。

ところが、かかるHIP処理の合理化への怒力に
拘らず、その工程の全自動化は未だ達成されるに
至つていない。

即ち、第１図は現在におけるHIP装置の基本的
な例であり、外周に水ジヤケツト６を具えた圧力
容器１の上部に上蓋２、下部に下上蓋３及び下下
蓋４よりなる下蓋が嵌着され、昇降台１４上に保
持された下下蓋４上に被処理体１２を載置し、そ
の周囲に下上蓋３に一体に取り付けられたヒータ
８、熱電対１０、断熱層７を配して架台５に設け
られた電源ターミナル１３よりヒータ電源導入口
９及び熱電対電源導入口１１に接続してヒータ８
及び熱電対１０を作動せしめると共に上蓋２のガ
ス導入口２０より不活性ガスを導入せしめる構成
からなつているが、前述の如く被処理体の取り出
し、交換などについては既に機械力が取り入れら
れているにしても、前記電源ターミナル１３とヒ
ータ電源導入口９あるいは熱電対電源導入口１１
との間の結線作業はその都度、手作業で結線され
ており、長時間を要するのみならず、接続不良、
断線、結線間違い等のトラブル発生の原因をなし
ていた。そして、この手作業の存在はHIP処理の
全自動化、とりわけ予熱もしくは／および冷却を
行なう、所謂、モジユラー形HIPシステムの全自
動化の大きなネツクとなつていた。

従つて、前記結線作業の自動化を果たし、あわ
せてHIPシステムの全自動化を図り得るHIP装置
の出現は斯界の渇望するところであつた。

本考案は、上述の如き実状に即応し、斯界の要
請に応えて、前記結線作業の自動化を達成し、ヒ
ータ及び被処理体のハンドリングの全自動化を機
電一体として可能となすHIP装置を提供すること
を目的とするものである。

即ち、本考案の特徴とするところは、ヒータを
蓋と共に取り出すHIP装置において、圧力容器も
しくはその支持部材からなる固定部と、ヒータと
共に取り出される蓋からなる移動部にヒータ電源
カツプリング及び熱電対電源カツプリングを夫々
ブラケツトにより支持して設け、被処理体もしく
は／およびヒータ等炉内構造物のハンドリング時
に加熱および測温用の炉内電源を機械的に自動接
続可能となした点にある。

以下、その具体的な実施の態様を添付図面に従
つて順次、詳述する。

第２図は本考案に係る改良されたHIP装置の１
例を示す断面図である。第３図は同装置のヒータ
電源カツプリング（接続状体）、第４図は熱電対
電源カツプリング（接続状体）の各断面図であ
る。第５図及び第６図は前記カツプリングを上蓋
側に設けた場合の例である。

第２図は本考案HIP装置において下下蓋４上に
被処理体１２を載置し、下上蓋３にヒータ８及び
熱電対１０、断熱層７を一体に保持している状態
を示す。

この図において、第１図と同一符号は同一部分
であり、水ジヤケツト６で包囲された圧力容器１
とその上下開口に装着された上蓋２、下蓋３，４
からなり、内部にヒータ８、熱電対１０、断熱層
７を収蔵し、下蓋は昇降台１４上に保持され、圧
力容器１は架台５に支持されている炉の構成は第
１図におけると同様である。

ここで、Ａ，Ｂは夫々本考案装置の特徴部分を
なすヒータ電源カツプリング及び熱電対電源導カ
ツプリングであり、その詳細は第３図、第４図に
示される。

即ち、第３図は下蓋を装着位置におき、ヒータ
電源カツプリングを接続状態にした図であり、圧
力容器１及びこれを支持する架台５からなる固定
部において、架台５にブラケツト２５がボルトね
じによつて取り付けられ、先端の本体２４の内部
に上下に間隔を存して絶縁体２２からなる支承リ
ングが螺着され、これに絶縁体２１からなる支持
体がばね２３により図の下方、換言すれば圧接方
向へ付勢されて挿着されており、その下端に架台
５下面に設置された電源ターミナル１３に接続さ
れた導体２６が導体接続プラグ２７によつて挾着
されている。そして一方、昇降し移動部をなす下
上蓋３にはブラケツト３０がボルトねじによつて
取り付けられ、これに絶縁体２９を介してヒータ
接続の導体接続プラグ２８が挿着固定され、これ
は昇降台１４の昇降によつて下蓋と共に図の矢示
方向に昇降する。

従つて、図は下蓋が上昇し、装着状態で、両導
体接続プラグ２７，２８は接続状態にあるが、昇
降台１４が下降し、下蓋が圧力容器１より離脱す
るときは両導体接続プラグ２７，２８は離脱状態
となりヒータ８への電流は遮断される。

又、第４図は、下蓋を装着状態におき、熱電対
電源カツプリングを接続状態とした図であり、前
記第３図に対応し、圧力容器１及び支持架台５か
らなる固定部の架台５下部にボルトねじによつて
取り付けられたブラケツト４５の本体４４の内部
に上下の絶縁体４２に支承されて絶縁体４１から
なる支持体がばね４３により圧接方向（図の下
方）へ付勢されて挿着されており、その下端に前
記架台５の下面に接置された電源ターミナル１３
に接続された導体４６が導体接続プラグ４７によ
つて挾着されている。そして、この導体接続プラ
グ４７に対応し一方、昇降する下蓋の下上蓋３に
ボルトねじにより取り付けられたブラケツト５０
に絶縁体４９を介して熱電対電源導入口１１に接
続される熱電対導体接続プラグが挿着され、これ
は昇降台１４の昇降に伴なつて下蓋と共に図の矢
示方向に昇降する。

従つて、昇降台１４が下降し、下蓋が圧力容器
１より離脱するときは、前記ヒータにおける導体
プラグ同様、両導体接続プラグ４７，４８は離脱
状態となり熱電対温度計への電流は遮断され、熱
電対はその作用を失なう。

かくして、昇降台１４が下降位置にあるとき
は、ヒータ、熱電対共に、電流が遮断され、
夫々、その役割を損ずるが、昇降台１４が上昇
し、下蓋が圧力容器に嵌着係合すると、ヒータ電
源カツプリング、熱電対電源カツプリング共に導
体接続プラグが自動的に接触状態となり、加熱及
び測温用の炉内電源は機械的に自動接続される。

なお、上記両カツプリングにおいて絶縁体から
なる支持体２１，４１は何れもばねにより付勢さ
れているが、他の弾性手段をもつて代替すること
もでき、又、上部の絶縁体２１，４１でなく、下
部側の導体接続プラグ２８，４８を挿着固定した
絶縁体２９，４９を図の上方、即ち圧接方向へ付
勢し導体接続プラグ２８，４８の圧接力を良好な
らしめても同様である。

第５図、第６図は、前記各図が下蓋を昇降台よ
り取り出し可能としたのに対し、上蓋を吊下した
ヒータと共に上方開口より取り出し得るようにし
た例で、前述した各電源カツプリングが固定部を
なす圧力容器１の上端面と移動部である上蓋とに
設けられているが、その態様は実質的に前述した
構成と同様であるので説明は省略する。なお、前
各図と同一符号は同一部分を示す。

次いで、第７図は上記の如き電源カツプリング
装置が適用されるHIP装置として１基のHIP炉と
２基の冷却装置１８からなる２個の冷却ステーシ
ヨン及び１個の取出ステーシヨンをもつモジユラ
ー形HIPシステムの全体構成を示している。

ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄの各矢印は下蓋及びヒ
ータ等炉内構造物の下方取出時の作動順序を示
し、圧力容器１から移動台車１６をもつプレスフ
レーム１５をその台車１６を利用して退避させ
（ａ工程）、次いで搬送台車１７を圧力容器１直下
に移行し（ｂ工程）、昇降台１４を上昇させ（ｃ
工程）、下蓋及び炉内構造物ならびに被処理体を
一体として昇降台１４上で受止し、その後、これ
らを一体として下降させ（ｄ工程）搬送台車内に
収容し、所要の軌道上を走行して次の冷却ステー
シヨンへ移動し、逆の作動順序で冷却装置１８内
へ前記下蓋、炉内構造物、被処理体を一体として
収納装着し冷却に移る。その後は再び前記順序
（但しプレスフレームを退避させる必要はない。）
にて取り出し処理サイクルを終る。

そして、上記処理工程において、前述した電源
カツプリング装置は図示していないが下蓋と圧力
容器１又は架台５に取り付けられたブラケツトに
挿着されて設けられ、HIP炉及び予熱、冷却の補
助ステーシヨンに炉内電源を機械的に自動接続す
ることができる。

本考案は以上のようにヒータ等を蓋と共に取り
出すHIP装置において、圧力容器又はその架台等
の固定部と、蓋部からなる移動部との間に互いに
接離する電源カツプリングを設けたものであるか
ら、蓋装着中は常時密着接続され、蓋取り出し時
は蓋の移動と共に機械的に接触が断たれ、両カツ
プリングの接離が自動的に行なわれることにな
り、従来のHIP装置においてネツクになつていた
ヒータ及び被処理体製品の全自動化が機電一体と
なつて可能となりHIPサイクルタイムの短縮を図
り、かつ無人化を推進し、生産性を大幅に向上す
ることができる。

又、自動接続の結果、従来、人為的に惹起され
ていた接続不良、断線、結線間違いなどのトラブ
ル発生を無くし、結線操作を正確かつ能率的に実
施することができると共にヒータ及び熱電対の交
換、点検、故障診断が容易となり、メインテナン
スに要する時間も短縮され、HIP処理の実用化階
段への使用を増大させる顕著な効果が期待され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のHIP装置の１例を示す断面図、
第２図は本考案に係るHIP装置の１例を示す断面
図、第３図及び第４図は夫々第２図におけるヒー
タ電源カツプリングＡ、熱電対電源カツプリング
Ｂの詳細を示す拡大断面図、第５図及び第６図は
本考案の他の実施例を示す要部断面図及び平面
図、第７図は本考案HIP装置を利用したシステム
の全体構成を示す概要図である。 １……圧力容器、２……上蓋、３……下上蓋、
４……下下蓋、５……架台、６……水ジヤケツ
ト、７……断熱層、８……ヒータ、９……ヒータ
電源導入口、１０……熱電対、１１……熱電対電
源導入口、１２……被処理品、１３……電源ター
ミナル、１４……昇降台、１５……プレスフレー
ム、１６……移動台車、１７……搬送台車、１８
……冷却装置、１９……取出口、２０……ガス圧
導入口、２１……絶縁体、２２……絶縁体、２３
……バネ、２４……本体、２５……ブラケツト、
２６……導体、２７……導体接続プラグ、２８…
…導体接続プラグ、２９……絶縁体、３０……ブ
ラケツト、４１……絶縁体、４２……絶縁体、４
３……バネ、４４……本体、４５……ブラケツ
ト、４６……導体、４７……導体接続プラグ、４
８……導体接続プラグ、４９……絶縁体、５０…
…ブラケツト、Ａ……ヒータ電源カツプリング、
Ｂ……熱電対電源カツプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 圧力容器の上下に蓋を有してなり、容器内部
   に収設されるヒータを上記蓋と共に容器外に取
   り出し可能な熱間静水圧加圧装置において、電
   源ターミナルに接続された各導体接続プラグ
   と、ヒータ電源導入口及び熱電対電源導入口に
   接続された各導体接続プラグからなるヒータ電
   源カツプリングと熱電対電源カツプリングと
   を、前記電源ターミナルに接続された各導体接
   続プラグを圧力容器もしくはこれを支持する架
   台からなる固定部に、一方、ヒータ電源導入口
   及び熱電対電源導入口に接続された各導体接続
   プラグを前記取り出し可能な蓋からなる移動部
   に夫々ブラケツトにより支持して互いに対向的
   にかつ少くとも一方を圧接方向へ付勢して設け
   たことを特徴とする熱間静水圧加圧装置。 ２ 電源ターミナルに接続された各導体プラグが
   ブラケツトにより支持された本体内で所定間隔
   を隔てて配置された絶縁体により支承されたば
   ね付勢の絶縁体との間に電源ターミナルに接続
   された導体を挾着し、一方、ヒータ電源ならび
   に熱電対電源に接続された各導体プラグはブラ
   ケツトにより支持された各絶縁体内に嵌着され
   各電源導入口に接続されている実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の熱間静水圧加圧装置。 ３ 取り出し可能な蓋が下蓋である実用新案登録
   請求の範囲第１項又は第２項記載の熱間静水圧
   加圧装置。 ４ 取り出し可能な蓋が上蓋である実用新案登録
   請求の範囲第１項又は第２項記載の熱間静水圧
   加圧装置。