JPS6241195Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高温高圧ガス雰囲気下でセラミツクス
あるいは金属粉末成形体の焼結、緻密化処理又は
それら成形体の拡散接合等を行なう、所謂、熱間
静水圧加圧装置に関し、詳しくは高圧容器あるい
はプレスフレームを移動させることなく被処理体
の出し入れを行なわせる上記装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a so-called hot isostatic pressing device that performs sintering, densification treatment, or diffusion bonding of ceramic or metal powder compacts in a high-temperature, high-pressure gas atmosphere. More particularly, the present invention relates to the above-mentioned apparatus for loading and unloading objects to be processed without moving the high-pressure container or the press frame.

熱間静水圧加圧（以下、HIPという）処理は不
活性ガスを圧媒として被処理体を等方圧縮し、セ
ラミツクスや金属の粉末等から緻密な焼結体を製
造したり、超硬合金の残留空孔を圧潰除去した
り、あるいは金属材料を拡散接合するための優れ
た処理手段として近年、逐次実用化が進められて
いるが、かかるHIP処理に用いられる装置として
は、高圧容器と、上下各蓋によつて画成される高
圧室内に断熱層、ヒータを配置し、又は下蓋上に
断熱層、ヒータ及び被処理体を載置して下蓋を装
脱することによつてそれら断熱層、ヒータ及び被
処理体を高圧室内に装入又は取り出す装置が一般
的であり、これら装置は通常、別途、高圧容器の
上蓋と下蓋とを挾圧するプレスフレームを移動可
能に有していて被処理体などの出し入れにあたつ
てはその都度、プレスフレームを移動させて被処
理体の出し入れを行なつている。 Hot isostatic pressing (hereinafter referred to as HIP) is an isostatic compression of the object using an inert gas as a pressure medium, and is used to manufacture dense sintered bodies from ceramics, metal powder, etc., or from cemented carbide. In recent years, practical use has been progressing one after another as an excellent treatment means for crushing and removing residual pores in metal materials or for diffusion bonding metal materials. By placing a heat insulating layer and a heater in the high-pressure chamber defined by the upper and lower lids, or by placing the heat insulating layer, heater, and object to be processed on the lower lid and removing the lower lid, Devices for loading and unloading heat insulating layers, heaters, and objects to be processed into and out of high-pressure chambers are common, and these devices usually have a separate movable press frame that clamps the top and bottom lids of the high-pressure container. When loading and unloading objects to be processed, etc., the press frame is moved each time.

ところが、かような装置にあつては、被処理体
の装脱に際し、先ずHIP装置を密封した後、プレ
スフレームを移動したり、プレスフレームを移動
させた後、被処理体を取り出すべく下蓋を開放す
る必要があり、その都度、上下で加圧し、あるい
は開放しなければならないばかりでなく、比較的
大きなプレスフレームの移動を伴うため設備が尨
大化し、据付空間を要するという難点が見られ
た。しかも上下蓋の加圧、開放という操作にも無
駄が存在した。 However, in such a device, when loading and unloading the object to be processed, the HIP device is first sealed, and then the press frame is moved, and after the press frame is moved, the bottom cover is opened to take out the object to be processed. Not only does it have to be pressurized and released from the top and bottom each time, but it also involves moving a relatively large press frame, which increases the size of the equipment and requires installation space. Ta. Moreover, there was also waste in the operation of pressurizing and opening the upper and lower lids.

本考案は叙上のような従来のHIP装置に見られ
た難点に着目し、プレスフレームの上部耐圧面に
よつて上蓋の代りを努めさせると共に被処理体の
出し入れ時におけるプレスフレームの移動をなく
すことによつて装置の合理化を図ることを目的と
するものである。 This invention focuses on the drawbacks found in conventional HIP equipment as described above, and uses the upper pressure-resistant surface of the press frame to replace the upper cover, and eliminates the movement of the press frame when loading and unloading objects. The purpose of this is to streamline the equipment.

即ち、本考案の特徴とするところは、プレスフ
レームの上部耐圧面にその上面が当接する位置で
プレスフレーム内に固着された高圧容器と、該高
圧容器の下端開口部に嵌合する下蓋とによつて高
圧室を画成すると共に該画成された高圧室内に断
熱層、ヒータ及び被処理体を挿入して、該被処理
体に高温高圧ガスによるHIP処理を施す装置であ
つて、前記下蓋とプレスフレームの下部耐圧面と
の間に簡易な耐圧ブロツクを出し入れ可能に設
け、かつ該耐圧ブロツクの高さを前記高圧室の高
さより大ならしめた構成にある。 That is, the present invention is characterized by: a high-pressure container fixed within the press frame at a position where its upper surface abuts the upper pressure-resistant surface of the press frame; and a lower lid that fits into the lower end opening of the high-pressure container. A high-pressure chamber is defined by a high-pressure chamber, a heat insulating layer, a heater, and an object to be processed are inserted into the defined high-pressure chamber, and the object to be processed is subjected to HIP treatment using high-temperature, high-pressure gas, the apparatus comprising: A simple pressure block is removably provided between the lower cover and the lower pressure surface of the press frame, and the height of the pressure block is made greater than the height of the high pressure chamber.

ここで、前記プレスフレームの上部耐圧面にそ
の上面が当接する位置で固着された高圧容器は、
プレスフレームの上部耐圧面によつて従来のHIP
装置の上蓋を共用させることができ、上蓋に対す
る加圧操作を解消する。 Here, the high-pressure container is fixed at a position where its upper surface abuts the upper pressure-resistant surface of the press frame,
Conventional HIP due to the upper pressure-bearing surface of the press frame
The top lid of the device can be shared, eliminating the need for pressurizing the top lid.

しかし勿論、従来の上蓋を具備した高圧容器を
使用することも差支えなく、この場合にはプレス
フレームの上部耐圧面に上蓋上面が当接し、固着
される。 However, of course, it is also possible to use a conventional high-pressure container equipped with an upper lid, and in this case, the upper surface of the upper lid contacts and is fixed to the upper pressure-resistant surface of the press frame.

そして、プレスフレームは高圧容器と一体とし
て据付けられ、従つてプレスフレームの移動も行
われることはなく、代つて下蓋とプレスフレーム
下部耐圧面との間に簡易構造になる耐圧ブロツク
が出し入れ可能に設けられるのである。 The press frame is installed integrally with the high-pressure container, so there is no need to move the press frame, and instead a pressure block with a simple structure can be inserted and removed between the lower cover and the lower pressure surface of the press frame. It will be established.

この耐圧ブロツクの出し入れ可能な移動形成
は、最も簡単には水平方向の移動であるが、別
段、水平に限らず、垂直方向に移動させることも
勿論可能であり、充分、高圧容器の加圧保持目的
は達せられる。 The simplest way to move the pressure block in and out is in the horizontal direction, but it is of course possible to move it not only horizontally but also vertically, which is sufficient to maintain the pressure of the high-pressure container. The purpose will be achieved.

以下、添付図面に従つて上記本考案HIP装置の
具体的な実施態様を詳述する。 Hereinafter, specific embodiments of the HIP device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第１図乃至第５図は本考案装置の１例に係り、
高圧容器１と、下蓋２とプレスフレーム３とによ
つて高圧室４が画成され、プレスフレーム３の上
部耐圧面７に高圧容器１の上面が当接固着されて
いると共に、高圧容器１の下端開口部に下蓋２が
嵌合されている。 1 to 5 relate to an example of the device of the present invention,
A high-pressure chamber 4 is defined by the high-pressure container 1, the lower lid 2, and the press frame 3. A lower lid 2 is fitted into the opening at the lower end.

この下蓋２は図示例にあつては外下蓋２ａと内
下蓋２ｂとに分割形成され、夫々を保持するため
のクランプ装置９，１０が具備されていて夫々独
立に締付け固定されるようになつている。 In the illustrated example, the lower lid 2 is divided into an outer lower lid 2a and an inner lower lid 2b, and is provided with clamp devices 9 and 10 for holding each of them so that they can be tightened and fixed independently. It's getting old.

そして、外下蓋２ａ上には必要に応じ高圧室内
に配置される断熱層５とヒータ６が取り付けら
れ、高圧室４内で内下蓋２ｂ上に載置する被処理
体Ｍ収容室を画成している。 A heat insulating layer 5 and a heater 6 are attached to the outer lower lid 2a as necessary to be placed in the high pressure chamber, and a chamber for storing the object M to be placed on the inner lower lid 2b in the high pressure chamber 4 is defined. has been completed.

しかし、勿論、下蓋２が内外両蓋に分割される
ことは必らずしも必須ではなく、又、断熱層５、
ヒータ６も高圧室４内に下蓋とは別に配設せしめ
てもよい。又、クランプ装置９，１０は既知の各
構造が適宜、選択利用される。 However, of course, it is not essential that the lower cover 2 is divided into both an inner and outer cover, and the heat insulating layer 5,
The heater 6 may also be disposed within the high pressure chamber 4 separately from the lower lid. Further, for the clamp devices 9 and 10, known structures may be selected and utilized as appropriate.

以上の構成を具備するHIP装置において、本考
案は更にその要部をなす構成として耐圧ブロツク
８が前記下蓋２の下面とプレスフレーム下部耐圧
面７′との間に介装されており、側方には該耐圧
ブロツク８をプレスフレーム３内へ出し入れする
ための流体シリンダ機構等からなる駆動装置１１
が設けられている。 In the HIP device having the above configuration, the present invention further includes a pressure block 8 as a main component thereof, which is interposed between the lower surface of the lower cover 2 and the lower pressure surface 7' of the press frame. On the other hand, there is a drive device 11 consisting of a fluid cylinder mechanism etc. for moving the pressure block 8 in and out of the press frame 3.
is provided.

又、プレスフレーム３の下方にはプレスフレー
ムを貫通する状態で下蓋２を昇降させるための昇
降装置１２、例えば流体シリンダー機構が設置さ
れている。 Further, below the press frame 3, an elevating device 12, for example, a fluid cylinder mechanism, is installed for elevating and lowering the lower lid 2 while penetrating the press frame.

なお、これらの各部構成において、耐圧ブロツ
ク８の大きさは高圧室４の高さより大であること
が被処理体Ｍを高圧室４内に装入し、又は室内よ
り取り出す際の便宜さから好ましく、若し、小さ
ければ被処理体Ｍの装入、取出しは極めて困難と
なる。 In addition, in the configuration of each of these parts, it is preferable that the size of the pressure block 8 is larger than the height of the high pressure chamber 4 for convenience when loading the object to be processed M into the high pressure chamber 4 or taking it out from the chamber. , if it is small, loading and unloading the object M to be processed becomes extremely difficult.

次に、叙上の如き構成からなる装置について引
続きその動作を説明すれば第４図イ，ロ及び第５
図の通りである。即ち、 (1) 先ず、下蓋２、特に内下蓋２ｂ上に被処理体
Ｍをセツトする。（第４図イ参照） (2) 次いで、昇降装置１２を作動して被処理体Ｍ
を内下蓋２ｂと共に上昇させ、高圧室４内に装
入し、クランプ装置１０で保持する。（第１図
参照） (3) その後、昇降装置１２を下降し、耐圧ブロツ
ク８を駆動装置で移動し、下蓋２の下にセツト
する。（第４図ロ参照） (4) そして上記状態で、図示していないが、常法
に従つて高圧室４内に高圧不活性ガスを導入
し、ヒータ６加熱により所定の温度に上昇さ
せ、所定温度、圧力条件下でHIP処理を行な
う。 Next, we will continue to explain the operation of the device constructed as described above.
As shown in the figure. That is, (1) First, the object M to be processed is set on the lower lid 2, especially the inner lower lid 2b. (See Figure 4 A) (2) Next, operate the lifting device 12 to lift the object M.
is raised together with the inner lower lid 2b, inserted into the high pressure chamber 4, and held by the clamp device 10. (See Fig. 1) (3) After that, the lifting device 12 is lowered, the pressure block 8 is moved by the drive device, and is set under the lower cover 2. (See Figure 4B) (4) In the above state, although not shown, a high-pressure inert gas is introduced into the high-pressure chamber 4 according to a conventional method, and the temperature is raised to a predetermined temperature by heating the heater 6. HIP treatment is performed under specified temperature and pressure conditions.

(5) HIP処理後、前記とは逆に駆動装置１１を作
動して下蓋２の下部より耐圧ブロツク８を移動
させ、次に昇降装置１２を上昇してクランプ装
置１０を解除し、内下蓋２ｂと共に被処理体製
品を取り出す。(5) After the HIP process, actuate the drive device 11 in the opposite manner to the above to move the pressure block 8 from the lower part of the lower lid 2, then raise the lifting device 12 to release the clamp device 10, and lower the inner The product to be processed is taken out together with the lid 2b.

(6) なお、以上は、内下蓋２ｂ上に被処理体を載
置し、両者を一体として装入し取り出す場合で
あるが、メンテナンス又は特に補助ステーシヨ
ンを設けて断熱層、ヒータをも下蓋２と一体と
して装入し、取り出す、所謂、モジユラー方式
の場合には前記(1)〜(5)にかかわらず、断熱層、
ヒータをも下蓋２と一体として高圧室４に対し
装脱し、前記動作を行なう。（第５図及び第４
図ロ参照） かくして、以上の動作を繰り返し、被処理体Ｍ
に対し所要のHIP処理を実施するが、本考案は更
にその目的、要旨を逸脱しない範囲において適
宜、設計的改変が可能であり、これも亦、本考案
の含むところである。(6) The above is a case where the object to be processed is placed on the inner lower lid 2b, and both are loaded and taken out as a unit. In the case of a so-called modular system in which the lid is loaded and taken out as one unit, regardless of (1) to (5) above, a heat insulating layer,
The heater is also attached to and removed from the high pressure chamber 4 integrally with the lower lid 2, and the above operation is performed. (Figures 5 and 4
(See Figure B) Thus, by repeating the above operations, the object to be processed M
The required HIP processing is performed on the system, but the present invention can be modified as appropriate within the scope of its purpose and gist, and this is also within the scope of the present invention.

第６図、第７図はかかる本考案の変形実施例を
示し、第６図は耐圧ブロツク８′として昇降装置
１２を共用し、その昇降杆をもつてプレスフレー
ム３に対し垂直方向に移動させ下蓋２とプレスフ
レーム３との間に介装せしめた例である。 FIGS. 6 and 7 show a modified embodiment of the present invention, in which the lifting device 12 is shared as the pressure block 8', and the lifting rod is moved vertically to the press frame 3. This is an example in which it is interposed between the lower lid 2 and the press frame 3.

又、第７図は下蓋に対する加圧保持をより有効
ならしめるため前記昇降杆を改良し、垂直方向に
上下動（昇降動）する昇降ブロツクを耐圧ブロツ
ク８″となし、これに該ブロツク８″を加圧位置で
保持するクランプ装置１３を付設した例である。 In addition, in FIG. 7, in order to more effectively maintain the pressure on the lower cover, the lifting rod is improved, and the lifting block that moves up and down in the vertical direction (elevating and lowering) is made into a pressure-resistant block 8''. This is an example in which a clamping device 13 is attached to hold the "" in a pressurized position.

これら各変形実施例においても、その動作の基
本は前記したところと同様であるが、第１図乃至
第５図例と異なり別個の耐圧ブロツク８の移動を
要せず、昇降装置１２の昇降動が耐圧ブロツク８
の移動と同時にできる有利さがある。 In each of these modified embodiments, the basic operation is the same as that described above, but unlike the examples in FIGS. is pressure block 8
It has the advantage of being able to move at the same time.

なお、図中、前各図と同一符号は同一部分を示
す。 In the figure, the same reference numerals as those in the previous figures indicate the same parts.

本考案は以上説明したところから明らかな如
く、プレスフレームの上部耐圧面に高圧容器の上
面を当接し、これを下端開口部に嵌合される下蓋
によつて高圧室を画成したものであるから、従来
の高圧容器における上蓋加圧の外、該上蓋をプレ
スフレームの上部耐圧面によつて共用させること
も可能でありしかも高圧容器上面を一体に保持す
ることによつて高圧容器上面側へのプレスフレー
ムによる特別の加圧をも不要ならしめる外、従来
なされていた大型のプレスフレームの移動をなく
する効果があり、かつ、下蓋とプレスフレーム下
部耐圧面の間には簡単な構造の耐圧ブロツクが設
けられるだけで充分、加圧保持が得られ、従来の
プレスフレームによる加圧保持機構を大幅に簡易
化することができるすぐれた効果を奏し、耐圧ブ
ロツクの高さを高圧室の高さより大ならしめて被
処理体の装脱にも支障を生ずることがなく、今
後、その実用化が促進され、装置合理化が望まれ
るHIP装置として実用上、期待が持たれる装置で
ある。 As is clear from the above explanation, the present invention is a system in which the upper surface of a high-pressure container is brought into contact with the upper pressure-resistant surface of a press frame, and a high-pressure chamber is defined by a lower cover that is fitted into an opening at the lower end. Therefore, in addition to pressurizing the top lid of a conventional high-pressure container, it is also possible to use the top lid in common with the upper pressure-resistant surface of the press frame, and by holding the top surface of the high-pressure container together, it is possible to pressurize the top surface of the high-pressure container. In addition to eliminating the need for special pressure by the press frame, it also eliminates the movement of the large press frame that was conventionally required, and a simple structure is installed between the lower cover and the pressure-resistant surface of the lower part of the press frame. It is sufficient to maintain the pressure by simply installing a pressure block of 1,000 yen, and it has the excellent effect of greatly simplifying the pressure holding mechanism using the conventional press frame. Since it is larger than its height, there is no problem in loading and unloading objects to be processed, and it is expected that its practical use will be promoted in the future, and it will be used as a practical HIP device where equipment rationalization is desired.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案に係るHIP装置の１例を示す要
部断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線矢視断面図、
第３図は第２図Ｂ−Ｂ矢視断面図、第４図イ，ロ
は前記本考案装置の動作説明図、第５図は第４図
イに相当する前記本考案装置の他の動作説明図、
第６図及び第７図は本考案装置の各変形実施例に
係る要部断面図である。 １……高圧容器、２……下蓋、３……プレスフ
レーム、４……高圧室、５……断熱層、６……ヒ
ータ、７……上部耐圧面、７′……下部耐圧面、
８，８′，８″……耐圧ブロツク、９，１０，１３
……クランプ装置、１１……駆動装置、１２……
昇降装置。 FIG. 1 is a sectional view of essential parts showing one example of the HIP device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 1,
3 is a sectional view taken along the line B-B in FIG. 2, FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams of the operation of the device of the present invention, and FIG. Explanatory diagram,
FIGS. 6 and 7 are sectional views of essential parts of modified embodiments of the device of the present invention. 1... High pressure container, 2... Lower lid, 3... Press frame, 4... High pressure chamber, 5... Heat insulation layer, 6... Heater, 7... Upper pressure resistant surface, 7'... Lower pressure resistant surface,
8, 8', 8''...Pressure block, 9, 10, 13
... Clamp device, 11 ... Drive device, 12 ...
lift device.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 １ プレスフレームの上部耐圧面にその上面が当
接する位置で固着された高圧容器と、該高圧容
器の下端開口部に嵌合される下蓋とによつて画
成される高圧室内に断熱層、ヒータ及び被処理
体を挿入して、該被処理体に高温高圧ガスによ
る熱間静水圧加圧処理を施す装置であつて、前
記下蓋とプレスフレームの下部耐圧面との間に
耐圧ブロツクを出入可能に設けると共に該耐圧
ブロツクの高さを前記高圧室の高さより大なら
しめたことを特徴とする熱間静水圧加圧装置。 ２ 耐圧ブロツクが水平方向に移動して出し入れ
され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 耐圧ブロツクが垂直方向に移動して出し入れ
され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。 ４ 耐圧ブロツクが加圧位置でクランプ装置によ
つて保持される実用新案登録請求の範囲第３項
記載の熱間静水圧加圧装置。[Claims for Utility Model Registration] 1. Defined by a high-pressure container fixed at a position where its upper surface abuts the upper pressure-resistant surface of a press frame, and a lower lid fitted into the lower end opening of the high-pressure container. This apparatus inserts a heat insulating layer, a heater, and a workpiece into a high-pressure chamber to perform hot isostatic pressurization treatment on the workpiece using high-temperature, high-pressure gas. 1. A hot isostatic pressurizing device, characterized in that a pressure block is removably provided between the high pressure chamber and the high pressure chamber. 2. The hot isostatic pressurizing device according to claim 1, in which the pressure block moves horizontally to take in and out. 3. The hot isostatic pressing device according to claim 1, in which the pressure block moves vertically to take in and out. 4. The hot isostatic pressing device according to claim 3, wherein the pressure block is held in the pressurizing position by a clamp device.