JPS62234694A - 冷間静水圧加圧装置における減圧制御装置 - Google Patents

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、冷間静水圧加圧装置における減圧制御装置に
関する。

（従来の技術） 粉末体の加圧成形に当って、ラバープレスとしてよく知
られているように、高圧成形容器内に静水圧を供給し、
同容器内に封入された粉末体を加圧成形する冷間静水圧
加圧装置は、粉末体の湿式成形プレス手段として多用さ
れている。

この装置の概要は、プラグが開閉自在に密栓される高圧
成形容器内に、ゴム袋、サポート等を介して目的の粉末
体を予備成形状にセットして封入し、容器内に圧力水を
供給し、その昇圧による高圧化と共に粉末体を加圧成形
するのである。

そして、加圧成形後は容器内の高圧の圧媒圧力をｉ７＆
ｆｆＥＬ、プレス製品を取り出すが、その減圧過程は一
次、二次と段階的に処理され、これらは勿論子じめ設定
した減圧速度またはそのパターンによる減圧プログラム
に従って自動制御される。

この際、その減圧過程において、特に重要な要素として
、二次減圧開始圧力および二次減圧速度またはそのパタ
ーンであり、これを誤ると容器内の加圧成形品に割れや
ひびが発生する。

この二次減圧速度およびパターンは、被成形材料の種類
や組成および形状によって左右され、それらに適した減
圧プログラムの設定が必要であるが、従来この減圧に当
っては、その圧媒回路における流量の機械的絞り手段に
よって終始制御するのであり、このため次の問題点が発
生ずる。

即ちプログラム設定器よりの指令によって、圧媒回路に
設けたニードル弁やオリフィスの開度を、ステッピング
モータや号−ポ弁等によって駆動し、その流量制御によ
って減圧を行なうのであり、指令信号に従ったニードル
弁やオリフィスの開度は得られるが、圧媒を直接これら
弁やオリフィスで機械的に絞ることは、ニードル弁やオ
リフィスそのものがエロージョン等によって損耗するた
め、安定した制御を行なうことが難しく、減圧プログラ
ムにバラツキを生じたり、また圧媒の温度変化に伴なう
粘度変化によって、減圧速度が変化したりして、満足で
きる再現性がｔｌられないとともに、減圧途中で圧力保
持の必要がある場合、パツキン等からのリーク（漏れ）
があると補償できない等の問題点があり、長期に亘り安
定した結果の得られる減圧制御系として改善の必要があ
った。

そこで、本件出願人ば、特公昭５９−１８１５９号公報
によって、機械的絞り手段を具備した一次減圧回路と、
高圧成形容器内の圧媒圧を導入する導入シリンダと油圧
ユニットの曲玉をサーボ弁を介して導入する油圧シリン
ダとを一体的に連動連結した液圧−油圧対抗シリンダを
具備した二次減圧回路と、を高圧成形容器に並列的に接
続すると共に、該二次減圧回路には、圧媒圧を検出する
圧力検出器と、予じめ減圧プログラムを設定する減圧プ
ログラム設定器と、前記圧力検出器の検出信号と減圧プ
ログラム設定器からの設定信号とを比較し前記サーボ弁
を作動させる信号を出力するサーボ増ｒ１］器とを具備
している冷間静水圧加圧装置における減圧装置を提案し
、それなりの実績を挙げてい（発明が解決しようとする
問題点） ところで、前述公報で提案した技術にあっては、１０〜
５　ｋｇ−ｆ／ｃＪまで制御できるが、非常に脆い成形
体にあっては、この圧力でも割れが発生することがあり
、このため、成形前にゴム型内を真空引きする等の処理
が必要であった。

また、１０〜５ｋｇ・ｆ　／　ｃＪ以下の圧力制御は、
１／１００程度の制御範囲となり、精度上安定性が悪く
、圧媒内の混入空気の影響によって、減圧ボリュームが
非常に大きくなり、二次減圧用の液圧−油圧対抗シリン
ダ自体が大形となる。

そこで、本発明では従来の減圧−油圧対抗シリンダに代
えて、減圧−気圧対抗形の容器を採用することによって
、三次減圧として９．９ｋｆ−ｆ／ｃＪ以下として高圧
ガスに引掛らない範囲でガス圧をコントロールし、１．
０ｋｇ−ｆ／ｃ−程度まで精度よく圧力制御可能とした
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明が前述目的を達成するために講じた技術的手段の
特徴とする処は、高圧成形容器１内で静水圧加圧により
被成形材料Ａを加圧成形するとともに、機械的絞り手段
４ａ、　４ｂを具備した一次減圧回路３Ａと二次減圧回
路７Ｂとが前記高圧成形容器ｌに並列的に接続されて加
圧成形後の圧媒圧力の減圧を予じめ設定した減圧速度そ
の他の減圧プログ・　　ラムに従って行なう減圧制御装
置において、前記二次減圧回路７Ｂに、切換弁１４を介
して圧媒の低圧域の圧縮分以上の容量を有する気液低圧
容器１０が設けられ、該容器１０と切換弁１４との間に
、圧媒の低圧圧力検出器１６が設けられ、更に、前記気
液低圧容器１０に、気体を供給する気体供給回路１１Ｂ
が設けられ、該気体供給回路１１Ｂに、前記圧力検出器
１６と連動する圧力調整器１２が具備されている点にあ
る。

（実施例と作用） 図において、１は高圧成形容器であり、容器本体ＩＡと
その上下開口端に施蓋された上・下蓋体１Ｂ。

ＩＣとからなり、少なくともいずれか一方の蓋体は容器
本体１Ａに対して着脱固定自在である。

２は超高圧発生手段であり、具体的には高圧ポンプであ
り、ヂエノク弁２Ａを介して容器内に超高圧配管３が接
続されている。

超高圧配管３には高圧圧力検出器１５が具備されている
とともに、機械的絞り手段４ａ、　４ｂと切換弁５ａ、
　５ｂとを具備する一次減圧回路３Ａが接続されている
。

７は低圧配管であり、給水ポンプ（低圧ポンプ）９を有
しており、該ポンプ９からの圧媒はチェック弁９Δ、排
水弁、パイロットチェック弁等よりなる超高圧切換弁６
を介して容器１内に接続されている。

８は低圧切換弁であり、低圧配管７に接続されているド
レン配管７八に具備されている。

１０は気液低圧容器であり、具体的にはボンへであって
、低圧配管７に接続されている二次減圧回路７Ｂに、第
２低圧切換弁１４を介して具備されている。

ここに、高圧成形容器１に一次減圧回路３Ａと二次減圧
回路７Ｂとが並列的に接続されている。

１１は気体（バ給手段であり、ポンプ又はコンプレッサ
で構成されており、切換弁１１Ａを有する供給回路１１
Ｂを介して圧媒の低圧域における圧縮分以上の容量を有
する気液低圧容器１０に接続されており、供給回路１１
Ｂにはガス圧圧力調整器１２、安全弁１３および圧力計
１８等が具備されている。

１６は低圧圧力検出器であり、第２低圧切換弁１４と気
液低圧容器１０との間における二次減圧回路７Ｂに具備
されており、この検出器１６の信号と予じめ設定された
減圧プログラムとをアンプ１７にて比較して圧力調整器
１２にてガス圧を制御すべく連動連結されている。

なお、図中、Ａはゴム袋に封入されている粉末体等の被
成形材料である。

次に、作用を説明する。

高圧成形容器１に装入されている被成形材料Ａは、給水
ポンプ９からの圧媒の供給、及び超高圧発生手段２によ
る昇圧行程等を経て、高圧成形容器１内にて静水圧加圧
によって等方的な加圧成形がなされる。

加圧成形後にあっては、前記圧媒圧力の減圧を予じめ設
定した減圧速度その他の減圧プログラムに従って圧力制
御するが、これは次のようにしてなされる。

高圧域の減圧、すなわち、−次減圧は、機械的絞り手段
４ａ、　４ｂの開度調整と高圧圧力検出器１５の信号に
より切換弁５ａ、　５ｂをオン・オフさせることによっ
てなされる。

二次減圧は、減圧切換圧を検出器１５にて検知し、切換
弁５ａ、　５ｂおよび切換弁８を封止するとともに切換
弁６を開放することによりなされる。

これに先立って、気体供給手段１１によりガスを気液低
圧容器１０に供給させ、圧力調整器１２等で該容器１０
のガス圧を三次減圧切換圧（例えば９．９ｋｇ・ｆ／ｃ
請）に設定しておく。

次いで、第２低圧切換弁１４を開くと低圧圧力検出器１
６に圧媒圧が作用し、その圧力を検出器１６で検出し、
この検出信号と予じめ設定された減圧速度その他の減圧
プログラムとをアンプ１７にて比較し、ガス圧圧力調整
器１２にてガス圧を例えば１．０ｋｇ　−ｆ／ｃｔ程度
まで制御し、ここに、成形圧力を自動制御する。

検出器１６によって完了圧を検出すると、切換弁１４は
閉じ切換弁８を開くことにより完全に大気圧とされる。

（発明の効果） 本発明によれば、成形後の一次減圧に引続いて二次減圧
をするに、二次減圧回路には主に１０ｋｇ・ｆ　／　ｃ
Ｍ以下を目的とする気液対向形の気液低圧容器を設けて
いるので、圧力制御範囲を数１０分の１として制御精度
を向」ニさせることができる。

また、気液対向形による容器であることがら液圧−油圧
対向シリンダの如く摺動部分はなく、ガスを制御するも
のであるから、圧媒のコンタクの問題もない。

更に、二次減圧回路は大口径パイプとして構成すること
もでき、配管抵抗（管路抵抗）が少なく圧力制御精度を
向上できる。

従って、成形前にゴム型内を真空引きしなくとも、］、
Ｏｋｇ−ｆ／ｃＪまで精度よく圧力制御できて、その際
、成形品の割れ発生を招くおそれもない等、冷間静水圧
加圧装置の減圧制御装置として有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施−例を示す全体構成図である。 １・・・高圧成形容器、３Ａ・・・−次減圧回路、４ａ
、　４ｂ・・・機械的絞り手段、７Ｂ・・・二次減圧回
路、１０・・・気液低圧容器、ＩＩＢ・・・気体供給回
路、１２・・・圧力調整器、１６・・・圧力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧成形容器１内で静水圧加圧により被成形材料
   Ａを加圧成形するとともに、機械的絞り手段４ａ、４ｂ
   を具備した一次減圧回路３Ａと二次減圧回路７Ｂとが前
   記高圧成形容器１に並列的に接続されて加圧成形後の圧
   媒圧力の減圧を予じめ設定した減圧速度その他の減圧プ
   ログラムに従って行なう減圧制御装置において、 前記二次減圧回路７Ｂに、切換弁１４を介して圧媒の低
   圧域の圧縮分以上の容量を有する気液低圧容器１０が設
   けられ、該容器１０と切換弁１４との間に、圧媒の低圧
   圧力検出器１６が設けられ、更に、前記気液低圧容器１
   ０に、気体を供給する気体供給回路１１Ｂが設けられ、
   該気体供給回路１１Ｂに、前記圧力検出器１６と連動す
   る圧力調整器１２が具備されていることを特徴とする冷
   間静水圧加圧装置における減圧制御装置。