JPS6345920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷間静水圧加圧装置における増減圧
装置に関する。

粉末冶金、窯業の分野において、冷間静水圧加
圧装置が注目されている。

これは、等方的な加圧方法であることから、成
形品の密度は均一で高く、真密度に近づくだけで
なく機械的性質が向上するからである。

ところで、冷間静水圧加圧装置にあつては、昇
圧と減圧が必要であり、昇圧（増圧）は通常、粉
体の圧縮率の大きい低圧域においては吐出量の大
きい低圧用ポンプが用いられ、圧縮率の小さい高
圧域においては吐出量の小さい高圧用ポンプが用
いられるように２台のポンプで昇圧されている。

又、減圧はその時の成形品のわれを防止するた
めに一次、二次にわけて実施するのが望しい。

斯る観点から本出願人は特開昭57−109597号公
報で開示したように、バルブの絞りにより減圧速
度をコントロールするのに加えて、セラミツクな
どの割れが発生しやすい材料には水圧−油圧対抗
シリンダ式減圧装置を提案し、好評を受けてい
る。

しかしながら、前記従来例では増圧機、ポンプ
等の他に二次減圧装置がオプシヨンとして使用さ
れており、しかも、サーボ弁方式であることから
非常に高価なものとなつている。

又、二次減圧シリンダは１ストロークにて圧媒
膨張分の容量が必要となることから装置全体が大
形となるきらいがあつた。

そこで、本発明にあつては、往復動形増圧機を
備えた冷間静水圧加圧成形装置において、その増
圧機を容積形減圧装置として用いることにより、
減圧パターンを任意に変え得るようにしたことを
目的とする。又、本発明は前記目的に加えて、増
圧機に中間圧（減圧）シリンダを結合することに
よつて、増圧時急速加圧を行わし得るとともに、
減圧時低圧域にて容積形減圧方式をとることによ
つて減圧パターンを任意に変え得るようにしたこ
とを目的とする。

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述す
る。

第１図から第３図は本発明の第１の特徴に係る
実施例が示され、第４図及び第５図は本発明の第
２の特徴に係る実施例が示されている。

第１図から第３図において、高圧成形容器１に
は粉体その他の被成形材料２がゴム袋等を介して
封入されており、容器１に形成された圧媒供給口
３からの圧媒によつて等方向的に加圧成形可能と
されている。

４は往復動形増圧機であつて、ダブルアクシヨ
ン形の油圧シリンダ機構５と、該油圧シリンダ機
構５の両側にコラム６，７を介して圧媒用シリン
ダ機構８，９を取付けてなる。

油圧シリンダ機構５は、２つのポート１０，１
１を有するシリンダチユーブ１２にピストン１３
が油密に嵌合され、該ピストン１３に対のプラン
ジヤ１４，１５が同軸心で連設され、各ポート１
０，１１から択一的に油圧を供給することによつ
て往復移動自在とされるダブルアクシヨン形であ
る。

１６は油圧ポンプであり、該ポンプ１６からの
油圧はチエツク弁１７、切換用電磁弁１８、並び
に電磁弁で示される切換弁機構１９の切換でそれ
ぞれチエツク弁２０，２１を介して前記各ポート
１０，１１に択一的に送液可能とされている。

圧媒用シリンダ機構８，９のそれぞれはシリン
ダチユーブ２２，２３とこれに嵌合されたプラン
ジヤ２４，２５とからなり、プランジヤ２４，２
５はそれぞれ対応する油圧シリンダ機構５の各プ
ランジヤ１４，１５のエンドに連結されており、
更に、各シリンダチユーブ２２，２３に形成され
たポート２２Ａ，２３Ａはそれぞれチエツク弁２
６，２７を介して圧媒（水）用タンク２８，２９
に連通されている。

そして、圧媒用シリンダ機構８，９のシリンダ
容積は互いに同じであるが、油圧シリンダ機構５
のシリンダ容積よりも小容積とされている。

圧媒用シリンダ機構８，９はそれぞれチエツク
弁３０，３１を有する回路３２を介して容器１の
供給口３に接続され、そして、チエツク弁２６は
チエツク弁３１に、チエツク弁２７はチエツク弁
３０にそれぞれ短絡回路３３Ａ，３３Ｂを介して
短絡されている。

３４は圧媒圧力の検出器であり、回路３２に設
けられ、アンプ３５、デイストリビユータ３６を
介して圧力指示計３７に接続されている。

３８は圧力設定器であり、予じめ減圧圧媒圧力
が設定されるものであり、該設定圧と圧媒圧力と
を比較し、アンプ３９を介して切換弁機構１９側
に切換電磁弁４０とともに設けられた電磁リリー
フ弁４１にフイードバツクされるように構成され
ている。

即ち、圧媒圧力P₁と油圧力P₂の関係は、パツ
キン抵抗を無視すると、増圧機増圧比Ｋから、
P₁＝KP₂となる。

この関係を用い油圧力P₂を電磁リリーフ弁４
１によりプログラム制御することによつて圧媒圧
力P₁を制御できることになる。

そして、プログラム制御の精度を上げるために
は、圧媒圧力P₁を検出器３４で検出し、予じめ
設定された圧力とを比較し電磁リリーフ弁４１に
フイードバツクをかけ、パツキン抵抗を補償する
ために油圧シリンダ機構５にバツク圧を付与する
ようにされている。

その他、第１図乃至第３図において、４２はリ
リーフ弁であり、切換用電磁弁１８と切換弁機構
１９との間に設けられている。

４３は電磁切換弁であり、それぞれの短絡回路
３３Ａ，３３Ｂとチエツク弁１７の吐出側との間
の蓄圧機４４を有する回路に設けられている。

４５は超高圧絞り弁、４６は超高圧切換弁を示
している。

次に、作用を説明する。

第１図は増圧時を示しており、電磁切換弁１
８，４３及び４０はいずれも消磁状態にあり、切
換弁機構１９が図示の如く交番されて油圧ポンプ
１６からの圧油が油圧シリンダ機構５の図では左
方のシリンダ室にポート１１を介して送液され
る。

従つて、ピストン１３は図では右方に摺動さ
れ、プランジヤ１５を介して圧媒用シリンダ機構
９のプランジヤ２５を押込み、ここに、高圧とさ
れて圧媒はチエツク弁３１を押開いて供給口３を
介して高圧成形容器１に送返され、該容器１内に
封入されている被成形材料２が等方向的に静水圧
加圧成形されるのである。一方、この動作によつ
て他方の圧媒用シリンダ機構９はそのプランジヤ
２４が同行されるので、そのシリンダ室は所謂負
圧となつてチエツク弁２６を押開いて圧媒をシリ
ンダ室に吸入しているのである。

第２図、第３図はそれぞれ減圧時を示している
が、まず、第２図においては電磁切換弁１８及び
４０が励磁され、切換弁機構１９と電磁切換弁４
３を組として図示の如く交番させることにより、
油圧ポンプ１６からの圧油はリリーフ弁４２を介
してポート１１に送液され、ピストン１３が左方
に摺動されることになる。

これによつて、圧媒用シリンダ機構９は吸入作
用を営み逆に圧媒用シリンダ機構８は吐出作用を
営み、高圧成形容器１内の圧媒は減圧されるので
ある。

又、第３図の減圧状態は油圧シリンダ機構５の
油圧ピストン１３が図右方に向つて摺動されたと
きの減圧体勢を示しており、このときは、圧媒用
シリンダ機構８が吸入作用を、圧媒用シリンダ機
構９が吐出作用を営んでいるのである。

いずれの減圧パターンにおいても、検出器３４
にて成形圧力を検出し設定器３８にてプリセツト
された値と比較し、電磁リリーフ弁４１にフイー
ドバツクさせその設定圧を調整することにより、
各プランジヤ２４，２５の速度を加減することに
より自由にできることになる。

第４図及び第５図は本発明の第２の特徴に係る
実施例であり、その主要部のほとんどは前述した
構成と概ね同じであることから、共通部分は共通
符号で示し、以下、相違点につき詳述する。

油圧シリンダ機構５の一方のプランジヤ１５
と、これと対応する圧媒用シリンダ機構９のプラ
ンジヤ２５には連結体４７が取付けられ、該連結
体４７にコラム４８と連結体４９を介して減圧シ
リンダ機構５０のプランジヤ５１が連動自在に連
結され、該プランジヤ５１はポート５２Ａを有す
るシリンダチユーブ５２に摺動自在に嵌挿されて
いる。

そして、ポート５２Ａは圧媒タンク５３にチエ
ツク弁５４を介して連通されているとともに、セ
フテイ用のリリーフバルブ５５、切換弁５６を介
して回路３２に連絡されている。

次に、第４図、第５図に示す構成の作用を説明
する。

まず、第４図は増圧（最高圧昇圧）状態を示し
ているが、増圧初期は電磁切換弁４３の左方を励
磁し、電磁切換弁１８，４０を消磁させ、切換弁
機構１９を交番させることによつて減圧シリンダ
機構５０を用いて急速増圧ができる。これは、該
シリンダ機構５０のプランジヤ５１の断面積が圧
媒用シリンダ機構９のプランジヤ２５の断面積よ
り大きくされているからである。

而して、急速増圧を実施してからは第１図で示
したと同様に油圧ポンプ１６からの圧油をポート
１０から送液し、ピストン１３の往動を介して圧
媒用シリンダ機構９は高圧となり、チエツク弁３
１を押開いて供給口３から高圧圧媒を容器１に供
給し、被成形材料２が容器１内で等方向に静水圧
加圧を受けることになる。このとき、第４図の電
磁弁４３切換えチエツク弁５４を開放し、切換弁
５６を閉じ、中間圧シリンダ５２を水タンク５３
とつなぎ無負荷としている。

そして、一次減圧にさいしては、超高圧切換弁
４６を開き、絞り弁４５の開度で減圧速度を調整
するのであり、二次減圧にさいしては、第５図に
示す如く電磁弁１８，４３及び４０を励磁させる
とともに切換弁機構１９を励磁させ超高圧切換弁
５６を開いてシリンダチユーブ５２内に容器１の
圧媒を導き減圧を行なうのであり、その減圧パタ
ーンは検出器３４の信号と設定器３８の信号を比
較し、電磁リリーフ弁４１の設定圧を変えること
によつてなされるのでありこの点は前述例と同じ
である。

なお、圧媒用シリンダ機構８，９は昇圧時に用
いられ、二次減圧時にはフリーとなるものであ
る。

本発明は以上の通りであり、冷間静水圧加圧装
置の増減圧装置として、減圧は油圧シリンダ機構
の往復動と随伴して作動される圧媒用シリンダ機
構の一対によつて減圧することができ、これは、
従来例の如くオプシヨンとして水圧−油圧対向シ
リンダによる二次減圧機構に比較して装置をコン
パクトにすることができる。また、増圧機として
共用することもできるし、最高圧からの減圧設定
が可能であり、電磁リリーフ弁を介して圧媒圧力
とプリセツトされた設定圧との比較信号がフイー
ドバツクされることから、サーボ弁のようにゴミ
の問題によるトラブル発生が少なくメンテナンス
を向上することができる。

更に、本発明の第２の特徴に従えば、減圧シリ
ンダ機構によりその１ストローク分の高速増圧が
可能となり、その吐出量は通常の10倍程度までも
増長させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図から第３
図は本発明の第１特徴の一例であつて、第１図は
増圧時、第２図、第３図はそれぞれ減圧時の作動
状態を示す全体図であり、第４図、第５図は本発
明の第２特徴の一例であつて、第４図は増圧時、
第５図は減圧時の作動状態を示す全体図である。 １……高圧成形容器、２……被成形材料、３…
…圧媒供給口、５……油圧シリンダ機構、８，９
……圧媒用シリンダ機構、１４，１５……油圧シ
リンダ機構の各プランジヤ、１９……切換弁機
構、２６，２７，３０，３１……チエツク弁、２
８，２９……圧媒タンク、３２……回路、４１…
…リリーフ弁機構、５０……減圧シリンダ機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧成形容器１内に封入された粉体その他の
   被成形材料２が容器１内での静水圧媒の等方向加
   圧によつて成形される冷間静水圧加圧装置におい
   て、切換弁機構１９の切換で往復移動自在とされ
   たダブルアクシヨン形油圧シリンダ機構５の両側
   に、チエツク弁２６，２７を介してそれぞれ圧媒
   タンク２８，２９に連通された圧媒用シリンダ機
   構８，９が設けられ、該圧媒用シリンダ機構８，
   ９のそれぞれはチエツク弁３０，３１を介して高
   圧成形容器１に回路３２で接続されており、前記
   油圧シリンダ機構５の各プランジヤ１４，１５の
   それぞれは圧媒用シリンダ機構８，９のそれぞれ
   のプランジヤ２４，２５に対して一方が増圧のと
   き他方が圧媒を吸入する関係で連動連結されてお
   り、更に、圧媒圧力検出器３４による回路圧と予
   じめ設定された減圧圧媒圧力とが比較制御され前
   記切換弁機構１９側に設けられたリリーフ弁機構
   ４１にフイードバツクされるよう構成されている
   ことを特徴とする冷間静水圧加圧装置における増
   減圧装置。 ２ 高圧成形容器１内に封入された粉体その他の
   被成形材料２が容器１内での静水圧媒の等方向加
   圧によつて成形される冷間静水圧加圧装置におい
   て、切換弁機構１９の切換で往復移動自在とされ
   たダブルアクシヨン形油圧シリンダ機構５の両側
   に、チエツク弁２６，２７を介してそれぞれ圧媒
   タンク２８，２９に連通された圧媒用シリンダ機
   構８，９が設けられ、該圧媒用シリンダ機構８，
   ９のそれぞれはチエツク弁３０，３１を介して高
   圧成形容器１に回路３２で接続されており、前記
   油圧シリンダ機構５の各プランジヤ１４，１５の
   それぞれは圧媒用シリンダ機構８，９のそれぞれ
   のプランジヤ２４，２５に対して一方が増圧のと
   き他方が圧媒を吸入する関係で連動連結されてお
   り、更に、前記油圧シリンダ機構５の一方のプラ
   ンジヤ１５と該プランジヤ１５側の圧媒用シリン
   ダ機構９のプランジヤ２５とのそれぞれに減圧シ
   リンダ機構５０が連動連結され、更に、圧媒圧力
   検出器３４による回路圧と予じめ設定された減圧
   圧媒圧力とが比較制御され前記切換弁機構１９側
   に設けられたリリーフ弁機構４１にフイードバツ
   クされるように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増減圧装置。