(57)【要約】　　　（修正有）【課題】複数の圧力容器を備え、当該圧力容器で被加圧物を同時に成形し得る乾式多連加圧成形装置おいて、ある圧力容器のラインに異常が生じた場合にその異常を検出し得ると同時に、その異常が検出されたラインを停止して正常なラインのみで稼動を継続し得る乾式多連加圧成形装置を提供する。【解決手段】内部に加圧ゴム型を有する複数の圧力容器１１の加圧ゴム型の内側に被加圧物を充填するとともに、その加圧ゴム型を増圧機１８により加圧することで被加圧物を加圧成形して成形体を製造する乾式多連加圧成形装置において、増圧機１８から圧力容器１１に接続される高圧配管２２中の共通高圧配管１９中に減圧弁２５及び圧力検出器２４を備え、共通高圧配管１９から各圧力容器１１に接続される分岐高圧配管２１中に切換弁２３ａ〜２３ｄを備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に加圧ゴム型を有する複数の圧力容器の前記加圧ゴム型の内側に被加圧物を充填するとともに、その加圧ゴム型を増圧機により加圧することで被加圧物を加圧成形して成形体を製造する乾式多連加圧成形装置において、増圧機から圧力容器に接続される高圧配管中の共通高圧配管中に減圧弁及び圧力検出器を備え、前記共通高圧配管から各圧力容器に接続される高圧配管中の分岐高圧配管中に切換弁を備えてなることを特徴とする乾式多連加圧成形装置。
【請求項２】
減圧弁及び切換弁に接続して電磁弁を備えるとともに、それらの電磁弁が、電磁弁のオンオフ操作を行うための制御装置に接続されてなる請求項１に記載の乾式多連加圧成形装置。
【請求項３】
制御装置に、圧力異常検出手段と、その圧力異常検出手段により異常が検出された場合に、１つの電磁弁をオフ、他をオン制御して圧力容器ごとに圧力容器ラインの異常を検出する圧力容器ライン異常検出手段を備える請求項２に記載の乾式多連加圧成形装置。
【請求項４】
分岐高圧配管中に圧力検出器を備えてなる請求項１又は２に記載の乾式多連加圧成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式多連加圧成形装置に関し、主に被加圧物として金属・セラミックス等の粉末の冷間等方圧加圧成形（以下ＣＩＰと言う）技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献には、改善されたラバープレス装置が提案されている。そのラバープレス装置は、間隔をあけて固定設置された一対の平行な上部及び下部フレーム間において該間隔方向に各々移動可能に一対の上部及び下部摺動枠が配置され、上部摺動枠は上記移動により下部摺動枠と所定の間隔寸法を介して当接するためのストッパと加圧成形用の押棒とを有し、下部摺動枠は上記押棒を受け入れて該押棒を介して内包する被加圧物を所定形状に加圧する加圧ゴム型と該ゴム型の外面を取囲む高圧容器（本発明の圧力容器に同じ）とを有し、上記上部フレームには上部摺動枠を下方へ押圧移動させるためのシリンダピストン装置が設けられ、上記下部フレームには上記シリンダピストンによる上部摺動枠の押圧により下部摺動枠が押下げられたときに内圧を生じる高圧シリンダピストン装置が配設され、上記高圧容器内に上記内圧を伝える一連の導孔が上記下部摺動枠と高圧シリンダピストン装置の内部に設けられて構成されている。
【０００３】
そして、上記のラバープレス装置によれば、上部摺動枠に突設し、かつ被加圧物を囲む加圧成形ゴム型の一部をなすゴム蓋を押えるための押棒を持つ上部摺動枠をピストンにより下降させることによって下部摺動枠も下降させ、更に下部摺動枠に突設しかつ内部に導孔を有する高圧ピストンを高圧シリンダ内で下降することにより高液圧を発生し、該高液圧を下部摺動枠内の導孔を介して同枠内に形成した高圧容器に導くことにより、該高圧容器内の被加圧物を加圧成形ゴム型を介して加圧圧縮するものであるから、高圧配管部分を皆無とし、油洩れ、配管抵抗等の損失を極力少なくでき、かつ機械プレス法の長所を充分取入れることにより、ラバープレス法の均一な密度の成形品の量産ができ、かつ装置の簡素化、装置価格の低減を計ることができる、と言った効果が期待される。
【０００４】
【特許文献】
特公昭５５−１５７号公報（第１−２頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のラバープレス装置では、下部摺動枠内に形成した高圧容器と高圧ピストンシリンダ装置とを下部摺動枠内の導孔を介して連通するように設け、高圧容器に対して高圧ピストンシリンダ装置で生じた内圧を前記導孔を介して伝えるようにしているので、上記したような高圧配管部分を皆無とし、油洩れ、配管抵抗等の損失を極力少なくできるといった利点を有するものと期待されるものの、特許文献の実施例に説明されているような下部摺動枠内に複数の高圧容器を形成して備え、この複数の高圧容器と高圧ピストンシリンダ装置とを下部摺動枠内の導孔を介して連通するように設ける場合には、次の如き問題が懸念される。
【０００６】
すなわち、下部摺動枠内の、複数の高圧容器内の成形加圧ゴム型には高圧ピストンシリンダ装置から圧力が必ず同時に伝わるため、加圧成形ゴム型の破損又は高圧容器や導孔の異常による液圧洩れ異常などが生じた場合には、ある１ラインの異常によって正常なラインを含めて装置全体の停止を余儀なくされる。特に、自動量産機として高サイクルで使用される装置の場合に、このような問題を生じた場合には、装置の稼働率の低下はもとより成形体の生産性の低下が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解消するためになしたものであって、その目的は、複数の圧力容器を備え、当該圧力容器で被加圧物を同時に成形し得る乾式多連加圧成形装置おいて、ある圧力容器のラインに異常が生じた場合にその異常を検出し得ると同時に、その異常が検出されたラインを停止して正常なラインのみで稼動を継続し得る乾式多連加圧成形装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明（請求項１）に係る乾式多連加圧成形装置は、内部に加圧ゴム型を有する複数の圧力容器の前記加圧ゴム型の内側に被加圧物を充填するとともに、その加圧ゴム型を増圧機により加圧することで被加圧物を加圧成形して成形体を製造する乾式多連加圧成形装置において、増圧機から圧力容器に接続される高圧配管中の共通高圧配管中に減圧弁及び圧力検出器を備え、前記共通高圧配管から各圧力容器に接続される高圧配管中の分岐高圧配管中に切換弁を備えてなるものである。
【０００９】
上記構成では、高圧配管中の共通高圧配管中に減圧弁と圧力検出器、分岐高圧配管中に切換弁をそれぞれ備えているので、運転前に分岐高圧配管の切換弁の開閉を選択することができ、生産状況に応じた圧力容器の使用数を選択できる。また、分岐高圧配管中の、ある圧力容器の分岐高圧配管の切換弁のみを閉とし、他を開として高圧をかけ、共通高圧配管中の圧力検出器で前記高圧の圧力値の変動を検出することで、ある圧力容器ラインの異常を検出することができる。また異常が認められた場合に、その異常の圧力容器ラインの切換弁を閉とすることで残りの正常な圧力容器ラインを使用して継続して装置の稼動ができる。
【００１０】
本発明（請求項２）に係る乾式多連加圧成形装置は、上記請求項１の乾式多連加圧成形装置において、更に、上記減圧弁及び切換弁に接続して電磁弁を備えるとともに、それらの電磁弁が、電磁弁のオンオフ操作を行うための制御装置に接続されてなるものである。このように構成することで、前記制御装置を備える操作盤から電磁弁に対してオン又はオフの制御信号を送信することで、共通高圧配管中の減圧弁及び分岐高圧配管中の切換弁の開閉が操作できる。これにより、操作盤からの操作で、運転前の分岐高圧配管の切換弁の選択や、ある圧力容器ラインの異常検出や、異常検出後の装置の稼動ができ、これらの作業の作業性の向上が図れるとともに、装置の稼動率の向上が期待される。
【００１１】
本発明（請求項３）に係る乾式多連加圧成形装置は、上記請求項２の乾式多連加圧成形装置において、更に、上記制御装置に、圧力異常検出手段と、その圧力異常検出手段により異常が検出された場合に、１つの電磁弁をオフ、他をオン制御して圧力容器ごとに圧力容器ラインの異常を検出する圧力容器ライン異常検出手段を備えるものである。
【００１２】
このように構成することで、例えば昇圧時間や処理サイクル時間が所定時間を超えているか否かを検出して、あるいは処理サイクル数が点検所定回数（例えば１００×Ｎ）を超えたか否かを検出して、圧力異常検出手段により、装置の異常を検出することができる。また、前記圧力異常検出手段が異常を検出した場合には、異常圧力容器ライン検出手段により、１つの電磁弁をオフ、他をオン制御することで、圧力容器ごとに異常圧力容器ラインを検出することができる。これにより、乾式多連加圧成形装置の圧力容器ごとに異常圧力容器ラインを自動的に検出することができるとともに、自動量産機として異常圧力容器ラインを自動的に検出しながら高サイクルで稼動させることができ、装置の稼働率の向上はもとより成形体の生産性の向上が図れる。なお、本構成では、１つの電磁弁をオフ、他をオン制御するとしているが、これは、電磁弁に対応する切換弁が通常安全上からノーマルオープンタイプを採用する場合が多いことからであって、切換弁がノーマルクローズタイプの場合には電磁弁を逆に制御することは当然であって、本発明はその構成も含むものである。
【００１３】
本発明（請求項４）に係る乾式多連加圧成形装置は、上記請求項１乃至３の乾式多連加圧成形装置において、更に、分岐高圧配管中に圧力検出器を備えるものである。このように構成することで、圧力容器により近いところの圧力を検出することができるので、加圧ゴム型の異常や分岐高圧配管の異常が検出しやすい。更に、分岐高圧配管ごとの圧力の変動が検出できるので、異常圧力容器ラインが予測でき異常検査が効率的にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る乾式多連加圧成形装置の説明図であって、ａは上面図、ｂは正断面図、図２は、図１ｂのＸ−Ｘ断面図、図３は、図１ｂのＹ部拡大図、図４は、液圧系統図、図５は、圧力異常検出チェックフロー図である。
【００１５】
上部フレーム１と下部フレーム２とはサイドプレート３及びタイボルト４により平行に間隔を開けて構成し、図示しない構体に固定設置されている。上下フレーム１、２の間には、上下フレーム１、２と平行に容器昇降枠５とマンドレル昇降枠６とが各々フレーム間隔方向に昇降移動可能に、サイドプレート３に取付けられたガイド７によって案内支持されている。上部フレーム１には上部シリンダ８が取付けられ、その上部シリンダ８のシリンダロッド先端部にはプレート９を介して上部フレーム１内を摺動可能な任意個数（本例では４本）のロッド１０が突出して設けられている。
【００１６】
上記容器昇降枠５には任意個数（本例では４つ）の圧力容器１１が内設され、更にその圧力容器１１の内部には、図３に示すように直接液圧と接する加圧ゴム型１２と被加圧物１３を加圧成形するための成形ゴム型１４が設けられている。圧力容器１１の内側と加圧ゴム型１２の間は密閉空間に形成され、当該空間には液圧用圧媒が導入可能に構成されている。そして、容器昇降枠５の上部には、上蓋１５が上部フレーム１に取付けて各圧力容器１１に対して設けられ、容器昇降枠５の下部には下蓋１６が各圧力容器１１に対して直接取付けて設けられている。また、上記マンドレル昇降枠６には、下蓋１６内を摺動可能なマンドレル１７が突出して設けられている。
【００１７】
液圧加圧用として増圧機１８が下部フレーム２に付設されている。この増圧機１８の一次側は図示しない別置きの駆動源としての液圧ユニットに接続され、二次側は、共通高圧配管１９、マニホールド２０及び分岐高圧配管２１を備える高圧配管２２を介して圧力容器１１に接続されている。各圧力容器１１に対してはその直前の分岐高圧配管２１中に切換弁２３ａ〜２３ｄが設けられている。また、マニホールド２０には圧力検出器２４と減圧弁２５が接続され、圧力検出器２４は二次側液圧の液圧値の検出に、また減圧弁２５は二次側液圧の減圧に用いられる。なお、圧力検出器２４と減圧弁２５は、特にマニホールド２０に限定して設ける必要はなく、共通高圧配管１９中、又は／及び、分岐高圧配管２１中に設けても構わない。また、切換弁２３ａ〜２３ｄの操作は、図４に示すように制御装置を備える操作盤２６にて電磁弁２７を介して操作できるようにしてもよい。なお、この場合、本例では切換弁２３ａ〜２３ｄはノーマルオープンタイプの切換弁を用いており常時は開の状態であって、切換弁２３ａ〜２３ｄに対応する電磁弁２７がオン制御されることで閉鎖することになる。
【００１８】
次に、上記構成の乾式多連加圧成形装置の動作を説明する。
（１）マンドレル昇降枠６を上昇させ、マンドレル１７を下蓋１６の挿通孔に摺動させることで容器昇降枠５の各圧力容器１１内の成形ゴム型１４の下部を閉塞する。（２）次いで、成形ゴム型１４のキャビティ内に成形粉末等一定容量の粉末（被加圧物）１３の充填を行った後、上部シリンダ８を作動してプレート９に突設されているロッド１０を下降させ成形ゴム型１４の上部を塞ぐ。これにより成形準備が完了する。
【００１９】
この後、加圧成形は液圧系を駆動して次の要領で行われる。すなわち、（３）減圧弁２５を閉、切換弁２３ａ〜２３ｄを開として、液圧ユニット及び増圧機１８を駆動して高液圧を発生させる。増圧機１８により加圧吐出された液圧は、高圧配管２２を介して各圧力容器１１に導かれ、更に加圧ゴム型１２・成形ゴム型１４を加圧する。この加圧ゴム型１２・成形ゴム型１４の加圧により成形ゴム型１４内の被加圧物１３は圧縮成形される。この圧縮成形は所定の圧力と時間保持して行われる。
【００２０】
（４）圧縮成形後は、減圧弁２５を開として減圧する一方、上部シリンダ８を作動してロッド１０を上昇させ、マンドレル昇降枠６及び容器昇降枠５を下降させ、成形ゴム型１４内より成形体を取出す。上記（１）〜（４）を繰り返すことで被加圧物１３が成形体に加圧成形される。
【００２１】
上記加圧成形の動作において、加圧ゴム型１２、圧力容器１１、高圧配管２２の何れかの破損等が原因で生じる圧力異常は、操作盤２６に付帯する制御装置に組込まれた圧力異常検出手段により、例えば昇圧時間や処理サイクル時間が所定時間を超えているか否かを検出して、あるいは処理サイクル数が点検所定回数（例えば１００×Ｎ）を超えたか否かを検出して、更には圧力検出器２４の昇圧設定圧未達を検出して判定される。異常又は点検時機と判定された時は、切換弁２３ａ〜２３ｄの４つの切換弁を対象として、制御装置に組込まれた図５のフローに示す制御回路に入って次の動作を行う。
【００２２】
切換弁２３ａのみを開として当該圧力容器１１の昇圧・保持を行い一定時間圧力保持が保たれなければ異常と見なす（容器洩れチェック１）。異常がなければ、次に切換弁２３ｂのみを開として当該圧力容器１１の昇圧・保持を行い一定時間圧力保持が保たれなければ異常と見なす（容器洩れチェック２）。この要領で切換弁２３ｃ、２３ｄの圧力容器１１について容器洩れチェック３及び４と順次チェックしていく。なお、前記チェックで異常と判定された場合にはその異常と判定された切換弁はその後閉とするが、異常が無ければそのまま開として次の圧力容器１１のチェックをしても構わない。また、最後には全切換弁２３ａ〜２３ｄを閉として高圧配管２２の洩れチェックを昇圧・保持して同様に行う（配管洩れチェック）。
【００２３】
上記の判定動作を終了した後は、異常圧力容器１１の切換弁を閉とすることで残りの圧力容器１１を使用して加圧成形を継続して行うことができる。また、これにより、装置全体を停止することなく連続して自動運転（無人運転）することも可能である。
【００２４】
また、上記構成の乾式多連加圧成形装置では、分岐高圧配管２１ごとに切換弁２３ａ〜２３ｄをそれぞれ設けているので、切換弁２３ａ〜２３ｄの開閉操作を操作盤２６の盤面上等で行うことで運転前に使用する圧力容器１１を選択することができ、また、上記のように異常が検出された圧力容器１１のみを停止して加圧成形を継続できるので、ゴム型交換等メンテナンスに伴う装置停止を回避することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る乾式多連加圧成形装置によれば、運転前に分岐高圧配管の切換弁の開閉を選択することで生産状況に応じた圧力容器の使用数を選択でき、効率的な加圧成形ができる上に、ある圧力容器のラインに異常が生じた場合にその異常を容易に検出できると同時に、その異常が検出されたラインを停止して正常なラインのみで加圧成形の稼動が継続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乾式多連加圧成形装置の説明図であって、ａは上面図、ｂは正断面図である。
【図２】図１ｂのＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１ｂのＹ部拡大図である。
【図４】本発明に係る乾式多連加圧成形装置の液圧系統図である。
【図５】本発明に係る乾式多連加圧成形装置の圧力異常検出チェックフロー図である。
【符号の説明】
１：上部フレーム　　　　２：下部フレーム　　　　３：サイドプレート
４：タイボルト　　　　　５：容器昇降枠　　　　　６：マンドレル昇降枠
７：ガイド　　　　　　　８：上部シリンダ　　　　９：プレート
１０：ロッド　　　　　　１１：圧力容器　　　　　１２：加圧ゴム型
１３：被加圧物　　　　　１４：成形ゴム型　　　　１５：上蓋
１６：下蓋　　　　　　　１７：マンドレル　　　　１８：増圧機
１９：共通高圧配管　　　２０：マニホールド　　　２１：分岐高圧配管
２２：高圧配管　　　　　２３ａ〜２３ｄ：切換弁　２４：圧力検出器
２５：減圧弁　　　　　　２６：操作盤　　　　　　２７：電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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