JPS623675Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、金属又はセラミツクス粉末或いはそ
れらの予備焼結体を高圧ガス雰囲気下に高温度に
加熱して焼結、圧縮成形又は緻密化等を行なう、
所謂、熱間静水圧プレス（以下HIPと略称する）
に用いられる高圧炉、特に下方装脱式高圧炉に関
するものである。

一般にHIP処理は架台に支設された竪型耐圧シ
リンダとその上部開口部及び下部開口部にシール
リングを介してそれぞれ気密に嵌着された上蓋と
下蓋とよりなる高圧炉中において、不活性ガスを
圧媒とし、被処理体を高温度に加熱して行なわれ
ることは周知である。

かかる高圧炉は下蓋上にヒータ及びそれを囲繞
する断熱層等が設けられており、更にその中央部
分には被処理体が載置されているため、被処理体
の装入・取り出しを容易にするため下蓋を、耐圧
シリンダの下部開口部にシールリングを介して直
接嵌着する環状下外蓋と、該環状下外蓋の中央透
孔にシールリングを介して嵌合する下内蓋との２
部分に分割し、下外蓋上にヒータや断熱層を装設
し、下内蓋上には被処理体を載置して、被処理体
の装脱は下内蓋のみを嵌脱して行なう型式のもの
が用いられて来た。しかしながら、HIP処理終了
後、被処理体を取り出す際に、炉内が高温の状態
で蓋を取り去ると、ヒータ等の素材が酸化又は昇
華して損傷するため、降圧後更に十数時間の長時
間を要して冷却した後、被処理体の交換を行なわ
ねばならず、従つて高価な高圧炉の作業効率は極
めて小さくなり、経済的不利を免れなかつた。

本出願人はかかる不利を解消するため、下外蓋
上に装設された断熱層、ヒータ等の構造に工夫を
加え、HIP処理終了後、降圧したならば内部温度
の低下を待つことなく直ちに下外蓋と下内蓋とを
一体として取り外し、ヒータや被処理体が大気に
曝されない状態でそれらを引続き強制冷却用ステ
ーシヨンに送り、又、高圧炉には新たな被処理体
を別の断熱層及びヒータと共に装入する方法を曩
に開発し著しい工程の合理化に成功した。

ところで、このような方法において、高圧炉か
ら被処理体とヒータ及び断熱層とを同時に取り出
す場合には、上述の如く、下外蓋と下内蓋とを一
体に取り外さなければならず、又、冷却ステーシ
ヨンの冷却用チエンバでは下外蓋を該チエンバ下
部開口部に残置したまま下内蓋のみを取り出して
被処理体の交換を行なわなければならない。下蓋
の取り外しは下内蓋の底部に設けられた引抜桿係
止部に引抜桿を繋合して下方へ引抜くのである
が、冷却用チエンバにおいては下外蓋を適宜なク
ランプ装置で固定しておくことにより下内蓋のみ
を取り外すことができるのに対し、高圧炉におい
ては下外蓋と下内蓋との間に介挿されている超高
圧シールリングの大きい摩擦力に依存し、下内蓋
を引抜くことによつて下外蓋も共に引抜かれると
いう方式を採用して来た。しかしながら、下外蓋
も耐圧シリンダ下部開口部にシールリングを介し
て密嵌合しているため、その摩擦力が勝つた場合
には下外蓋は耐圧シリンダ側に残留するという引
抜トラブルが屡々発生し、効率の低下及び下外蓋
の脱落による危険性の増加又は器材の損傷等、
種々の問題が派生した。

本考案はかかる問題点を解決するために為され
たもので、下蓋を脱抜する際に下外蓋と下内蓋と
を機械的に係合して、下内蓋を下方に牽引するこ
とにより下外蓋も確実に耐圧シリンダから一体的
に離脱し、又、必要に応じてそれらの係合を解き
下外蓋のみをシリンダ上に残置固定して下内蓋を
脱抜し得る二重下蓋の係合装置を提供し、よつて
作業効率と安全性の向上を図ることを第１の目的
とし、更には本出願人の開発した前記高能率HIP
処理法に適用して有効な装置を提供することを第
二の目的とするものである。

即ち本考案に係る装置は、架台に支設された竪
型耐圧シリンダの上部開口部及び下部開口部にそ
れぞれ上蓋と下蓋とがシールリングを介して気密
に嵌着され、該下蓋は上面にヒータを装設した環
状下外蓋と該下外蓋の中央透孔にシールリングを
介して着脱自在に嵌合し、且つ底面に引抜桿係止
部を有する下内蓋との二重構造よりなる下方装脱
式熱間静水圧プレス装置において、下夢側方に固
設されたクランプ台に軸方向の摺動運動によつて
下外蓋及び下内蓋とそれぞれ係脱し得る上下各２
本又はそれ以上の２対のクランプロツドを装着
し、又、下内蓋及び下外蓋のうち何れか一方の下
蓋の周縁部分と係合し得るフツクを一端に具えた
鈎状部材をその略々中央部を支点として垂直面内
において回動自在に他方の下蓋周縁上のブラケツ
トに枢着し、更に該他方の下蓋にはスプリングに
よつて外方に付勢され、かつその先端が前記鈎状
部材の無鈎端を外方へ押圧することによつて前記
フツクを前記一方の蓋と係合せしめるプツシユピ
ンを内設すると共に、前記他方の下蓋と係脱し得
る前記上側用クランプロツドには更にプツシユロ
ツドを一体的に並設し、該クランプロツドの前進
動に連動して該プツシユロツドの先端が前記スプ
リングの弾発力に抗して前記鈎状部材の無鈎端を
下蓋側へ押圧することによりフツクと前記一方の
下蓋との係合を解除するようにしてなり、前記上
下２対のクランプロツドを独立してその軸方向に
往復動せしめる手段を具えたことを特徴とするも
のである。

以下、本考案装置の具体的態様を添付図面にも
とづいて説明する。

第１ａ図及び第１ｂ図は本考案装置の一例のそ
れぞれ側面図及び平面図であり、クランプロツド
が上下２対共に前進した状態を示す。

第２ａ図及び第２ｂ図は本考案装置の一例のそ
れぞれ側面図及び平面図であり、クランプロツド
上下２対が共に後退した状態を示す。

第３図〜第９図は本考案装置を、耐圧炉と冷却
ステーシヨンと被処理体交換ステーシヨンとから
なる高能率HIPシステムに適用した場合の工程説
明図である。

本考案装置は、後述する鈎状部材が下外蓋及び
下内蓋の何れ側に取り付けられていてもよいが、
以下の説明においては、より好ましい態様である
下外蓋に取り付けられた場合について説明する。

先ず、第１ａ図及び第１ｂ図において、竪型耐
圧シリンダ１は架台２に支設されており、図示を
省略してあるが耐圧シリンダ１の上部開口部には
上蓋がシールリングを介して気密に嵌着され、又
下部開口部にも下蓋が嵌着され密閉系を形成して
いる。下蓋は、耐圧シリンダ１の下部開口部にシ
ールリング３を介して嵌着する環状の下外蓋４
と、該下外蓋４の中央透孔にシールリング５を介
して着脱自在に嵌合する下内蓋６とよりなる二重
構造となつている。又、下外蓋の上面にはヒータ
７が装設され、一方下内蓋６の底面には、動力に
よつて昇降する引抜桿を繋着するための引抜桿係
止部８が設けられている。又、下内蓋６は、図示
の如くに、その上部が下外蓋４の中央透孔に嵌合
する小径部に形成され、その下部が下外蓋４の外
径と略々同一外径を有する如く形成された縦断面
凸状のものが後述の鈎状部材の取付け並びに作用
の便宜上好ましい。

上記の如き構造を有するHIP炉の下蓋は、下蓋
側方近傍に固設されたクランプ台９に装着された
上下２対のクランプロツド１０，１１によつて支
持され落下を防止される。即ち上下２対のクラン
プロツド１０，１１はそれらの軸が下蓋の法線に
沿つて設けられ、それらの軸方向の摺動運動によ
つて、それぞれ下外蓋４及び下内蓋６の外周壁に
凸設又は凹設した係合部１２と先端が係合又は離
脱することができる。

第１ａ図及び第１ｂ図は２対のクランプロツド
１０，１１が共に前進して下外蓋４及び下内蓋６
に係合止着した状態を示している。クランプロツ
ド１０，１１の軸方向に沿つた往復動を司る手段
としては、電気的又は機械的な各種公知慣用の手
段が適用可能であるが、図示の如くクランプロツ
ド１０，１１の他端に付設された液圧又は気圧利
用のピストンシリンダ機構１３，１４が好適であ
る。

次に、下外蓋４の周縁上のブラケツト１５に
は、鈎状部材１６がその略中央部のピン１７を支
点として垂直面内において回動自在に枢着されて
いる。この鈎状部材１６はその下端が下内蓋６の
周縁部分と係合し得るフツクを具えており、この
フツクは下内蓋６の最下縁に係合してもよいが、
周縁部に設けた切欠部１８に係合するようにした
方が鈎状部材１６の徒らな大型化を無用とするの
で有利である。

又、下外蓋４にはスプリング１９によつて外方
に付勢されたプツシユピン２０が内設され、プツ
シユピン２０の外方先端は鈎状部材１６の無鈎端
即ち頭部を常時外方へ押圧している。

更に、下外蓋４と係脱し得るクランプロツド１
０にはプツシユロツド２１が連結部材２２によつ
て固着並設され、その下蓋側先端は鈎状部材１６
の頭部を指向する。かくしてプツシユロツド２１
はクランプロツド１０の前進動に連動して前進
し、スプリング１９の弾発力に抗して鈎状部材１
６の頭部を下蓋側へ押圧し、鈎状部材１６を回動
せしめる。

以上の説明においては鈎状部材１６を下外蓋４
上のブラケツト１５に取り付けたが、鈎状部材を
倒立させて下内蓋に取り付け、フツク係合用の切
欠部を下外蓋に設け、更に、プツシユピン及びプ
ツシユロツドを下内側に位置せしめることも可能
である。

しかしながら、下内蓋を機械的に搬送する都合
上及び下内蓋の分離時に鈎状部材のフツクが係合
方向に回動した状態となること等、操作上の理由
から図示の態様が最も好ましい。

更に又、本考案装置はその少なくとも２組、最
も好ましくは２組が下蓋の周囲に対称的に配設さ
れることが良い。

次いで、上記構成になる本考案装置の作用につ
いて述べる。

下外蓋４と下内蓋６とを装着してHIP炉を稼動
中は、第１ａ図及び第１ｂ図に示す如く、クラン
プロツド１０，１１を共に前進せしめて、下外蓋
４及び下内蓋６とそれぞれ係合させ、下蓋の離脱
落下を防止する。炉内に高圧を作用させる際は事
前にプレスフレーム（図示しない）によつて上蓋
と下蓋とを挾持し内圧によつて蓋に作用する軸力
を支承し完壁な安全確保を期すことは周知の通り
である。同図の場合はクランプロツド１０と連動
して前進するプツシユロツド２１が、プツシユピ
ン２０のスプリング１９の弾発力に抗して鈎状部
材１６の頭部を押圧し、鈎状部材１６を矢印方向
に回動せしめるのでフツクと下内蓋６との係合は
解除された状態となる。HIP処理終了後、プレス
フレームを取り除いても、下外蓋４及び下内蓋６
は共にクランプロツド１０，１１によつて係止さ
れているため、脱落は防止される。

次に機械的に昇降する引抜桿を引抜桿係止部８
に繋合して下蓋の脱抜を行なうのであるが、その
際は第２ａ図及び第２ｂ図に示すように、クラン
プロツド１０を後退動せしめれば、プツシユピン
２０の押圧力によつて鈎状部材１６は矢印方向に
回動し、フツクが切欠部１８に係合し、下外蓋４
と下内蓋６とは一体に結合される。次いで、クラ
ンプロツド１１を後退させて下内蓋６との係合を
解き、引抜桿により下内蓋６を下方に牽引すれ
ば、下外蓋４も共に脱抜することができ、HIP炉
内の被処理体及びヒータ７を断熱層で被覆された
状態で取り出すことができる。

又、下内蓋６のみを脱抜せんとする場合には、
クランプロツド１０を前進せしめて下外蓋４を係
止すると共に、鈎状部材１６を回動させてフツク
と下内蓋６との係合を解き、更にその状態でクラ
ンプロツド１１を後退せしめて、下内蓋６との係
合を解除すればよい。

次に、本考案装置を、耐圧炉と冷却ステーシヨ
ンと被処理体交換ステーシヨンとからなる高能率
HIPシステムに適用した場合について概説する。

第３図はかかる高能率HIPシステムを示し、同
図の最右端にはプレスフレーム２３を装備して操
業中のHIP炉、次いでその左側に２基の冷却用チ
エンバ２４，２４′が夫々架台２に固設されてお
り、更に最右端には被処理体交換ステーシヨンが
設けられている。又、それら各ステーシヨンの間
を走行し、下蓋及び被処理体等の搬送、装脱を司
る搬送装置２５が台車２６上に載置されている。
被処理体交換ステーシヨンにおいては冷却用チエ
ンバ２４′から引抜いた下内蓋６′上に被処理体２
７が供給された状態にある。この図にあつては、
HIP炉及び冷却用チエンバ２４の鈎状部材１６，
１６，１６′，１６′はすべて係合を解除されてい
る。次いで、第４図に示すように被処理体交換ス
テーシヨンから新しい被処理体を載置した下内蓋
が冷却用チエンバ２４′に搬送装入され、HIP炉
における降圧作業の完了まで待期する。HIP炉内
圧力が常圧に復したところで、第５図に示す如
く、プレスフレーム２３を取り除いたHIP炉か
ら、本考案装置を利用し下外蓋と下内蓋とを結合
した状態で被処理体、ヒータ、断熱層と共に取り
出し、一方、冷却用チエンバ２４′内では被処理
体が待機する。この際、冷却用チエンバ２４′に
嵌着された下外蓋と下内蓋は共にそれぞれのクラ
ンプロツドと係合して脱落を防止されている。

次に第６図に示すように、HIP炉から取り出さ
れた下蓋は結合状態のまま被処理体と共に冷却用
チエンバ２４に搬出されて装入され、更に第７図
に示す如く、冷却用チエンバ２４内で強制冷却を
施している間に冷却用チエンバ２４′中の被処理
体を下蓋と共に取り出しHIP炉に装入する。その
間、冷却用チエンバ２４の下蓋はクランプロツド
により固定され、HIP炉に移送される下蓋は鈎状
部材によつて一体的に結合されている。HIP炉へ
の装入が終わると第８図に示す如くに下蓋はクラ
ンプされ、プレスフレームが装着されて加圧加熱
が開始され、冷却用チエンバ２４内では強制冷却
が行なわれる。次いで、第９図に示すように、冷
却作業が終了した被処理体は冷却用チエンバ２４
から下内蓋と共に取り出され、被処理体交換ステ
ーシヨンに運ばれるのである。このような運転サ
イクルを通じて下内蓋のみの脱抜、下外蓋と下内
蓋の結合状態での脱抜、或いは下蓋の脱落防止が
本考案装置により極めて確実且つ円滑に逐行さ
れ、脱抜ミス又は脱落等による作業中断、部品損
傷等の事故は皆無となるばかりか、上述の高能率
システムの更に一層の効率改善及び安全性向上が
達成される。

叙上の如く本考案装置は従来のHIP装置用下蓋
のクランプ機構に簡単な改変を加えるだけで、下
蓋脱抜時に下外蓋と下内蓋の結合及び分離を自在
に且つ極めて容易確実に行なうことができ、脱抜
ミスや脱抜トラブルが完全に解消し、作業効率並
びに安全性の著しい向上が達成されると共に、下
蓋の不時の落下損壊を防止し得るという卓越した
効果があり、又、本出願人の開発になる高能率
HIP処理システムに適用して優れた有用性を発揮
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は本考案装置の一例のそ
れぞれ側面図及び平面図であり、クランプロツド
が共に前進した状態を示す。第２ａ図及び第２ｂ
図は同様に本考案装置の一例においてクランプロ
ツドが共に後退した状態を示すそれぞれ側面図及
び平面図である。 第３図〜第９図は本出願人の提案になる高能率
HIPシステムに本考案装置を適用した場合の工程
説明図である。 １……耐圧シリンダ、２……架台、３……シー
ルリング、４……下外蓋、５……シールリング、
６……下内蓋、７……ヒータ、８……引抜桿係止
部、９……クランプ台、１０……上側用クランプ
ロツド、１１……下側用クランプロツド、１２…
…係合部、１３，１４……ピストンシリンダ機
構、１５……ブラケツト、１６……鈎状部材、１
７……ピン、１８……切欠部、１９……スプリン
グ、２０……プツシユピン、２１……プツシユロ
ツド、２２……連結部材、２３……プレスフレー
ム、２４，２４′……冷却用チエンバ、２５……
搬送装置、２６……台車、２７……被処理体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 架台に支設された竪型耐圧シリンダの上部開
   口部及び下部開口部にそれぞれ上蓋と下蓋とが
   シールリングを介して気密に嵌着され、該下蓋
   は上面にヒータを装設した環状下外蓋と該下外
   蓋の中央透孔にシールリングを介して着脱自在
   に嵌合し且つ底面に引抜桿係止部を有する下内
   蓋との二重構造よりなる下方装脱式熱間静水圧
   プレス装置において、下蓋側方に固設されたク
   ランプ台に軸方向の摺動運動によつて下外蓋及
   び下内蓋とそれぞれ係脱し得る上下各２本以上
   のクランプロツドを装着し、又、下内蓋及び下
   外蓋のうち何れか一方の下蓋の周縁部分と係合
   し得るフツクを一端に具えた鈎状部材をその
   略々中央部を支点として垂直面内において回動
   自在に他方の下蓋周縁上のブラケツトに枢着
   し、更に該他方の下蓋にはスプリングによつて
   外方に付勢され且つその先端が前記鈎状部材の
   無鈎端を外方へ押圧することによつて前記フツ
   クを前記一方の下蓋と係合せしめるプツシユピ
   ンを内設すると共に、前記他方の下蓋と係脱し
   得る前記クランプロツドには更にプツシユロツ
   ドを一体的に並設し、該クランプロツドの前進
   動に連動して該プツシユロツドの先端が前記ス
   プリングの弾発力に抗して前記鈎状部材の無鈎
   端を下蓋側へ押圧することによりフツクと前記
   一方の下蓋との係合を解除するようにしてな
   り、前記２対のクランプロツドを独立してその
   軸方向に往復動せしめる手段を具えたことを特
   徴とする熱間静水圧プレスの二重下蓋係合装
   置。 ２ 前記一方の下蓋が下内蓋であり、又、前記他
   方の下蓋が下外蓋である実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の熱間静水圧プレスの二重下蓋係
   合装置。 ３ 下内蓋がその上部は下外蓋の中央透孔に嵌合
   する小径部であり、その下部は下外蓋の外径と
   略々同一外径を有する如き縦断面凸状に形成さ
   れたもの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プレスの二重下蓋
   係合装置。 ４ 前記一方の下蓋の周縁部分にフツクと係合し
   得る切欠部を設け、更に双方の下蓋外周壁にク
   ランプロツドとの係合部を凸設又は凹設した前
   記実用新案登録請求の範囲各項の何れかに記載
   の熱間静水圧プレスの二重下蓋係合装置。 ５ クランプロツドを往復動せしめる手段が、そ
   れぞれのクランプロツドに付設されたピストン
   シリンダ機構を使用した手段である前記実用新
   案登録請求の範囲各項の何れかに記載の熱間静
   水圧プレスの二重下蓋係合装置。 ６ 前記二重下蓋係合装置の少なくとも２組が下
   蓋の周囲に対称的に配設されている前記実用新
   案登録請求の範囲各項の何れかに記載の熱間静
   水圧プレスの二重下蓋係合装置