Hochdruckapparatur
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckapparatur, welche in der Lage ist, hohe Drücke und, wenn nötig, hohe Temperaturen zu erzeugen und z. B. während einer längeren Zeitdauer auf ein Materialstück in einer Kammer auszuüben.
Apparate, die in der Lage sein sollen, hohe Drücke und hohe Temperaturen zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, z. B. 2000 000 at und mehr als 5000 C, und zwar entweder einzeln oder gemeinsam, ergeben mannigfache Schwierigkeiten, beispielsweise bezüglich Materialfestigkeit, elektrischer Leitfähigkeit der Materialien, Wärmeeigenschaften derselben und der benötigten Bewegung der Stempel zur Erzeugung dieser Drücke. Ein noch grösseres Problem bezieht sich auf die geeignete Abstützung der stark beanspruchten Teile. Mangels geeigneter Abstützung war bis anhin in verschiedenen Systemen die Druckerzeugung begrenzt.
Eine Art von Stempel und Matrize bzw. einer Hochdruckapparatur, welche ausreichende Abstützung der hochbeanspruchten Teile ermöglicht und welche in der Lage ist, sehr hohe Drücke und hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten, wird als Gurt bezeichnet und ist im Schweizer Patent Nr. 377 319 beschrieben. Die wichtigsten Merkmale der Gurtkonstruktion sind in einer Ausführungsform ein konischer Stempel, beispielsweise kegelstumpfförmig, der sich in eine konische Matrize bewegt, wobei eine steinartige Dichtung zwischen den konischen Teilen von Stempel und Matrize angeordnet ist und mit diesen in Verbindung steht und eine Bewegung des Stempels infolge der Kompressibilität des Dichtungsmaterials zulässt. Die Abstützung der hochbeanspruchten Teile wird durch Konizität von Stempel und Matrize, Halteringe und die Verwendung eines vorbestimmten Druckabfalles bzw.
Verlaufes im Dichtungsmaterial erzeugt, um den Stempel seitlich abzustützen.
Weitere Fortschritte im Gebiet der Hochdruckapparaturen haben gezeigt, dass es wünschenswert wäre, sowohl den Druckbereich als auch die Grösse des Reaktionsgefässes über die früher gegebenen Grenzen zu erweitern. Jedoch gestattet eine einfache Vergrösserung von Kolben und Zylinder oder eine einfache Vergrösserung in den Abmessungen der Halteringe keine Erhöhung der erreichbaren Temperaturen, wobei diese Massnahmen auch Schwierigkeiten ergeben, z. B. in der Erzeugung von grossen Stücken zementierten Wolframkarbides, wobei trotz Durchmesser im Zentrum der Matrize Brüche auftreten können. Überdies ist die Kompression von Materialstücken bei grösseren Abmessungen weniger isotropisch, und die innere Reibung, die durch Bewegung von Stempel oder Matrize erzeugt wird, ist extrem hoch.
Infolge der ungleichen Belastung und der Schwierigkeit in der Abstützung von Stempel und Matrize lassen sich Drücke, die wesentlich höher als z. B. 160000 at liegen, mit bekannten Apparaturen nur sehr schwer erreichen. Diese und andere verwandte Probleme und Schwierigkeiten haben die Erzeugung von höheren Drücken und Temperaturen bisher verhindert.
Diese Schwierigkeiten werden durch den erfindungsgemässen Apparat eliminiert oder auf ein Minimum beschränkt, wobei dieser Apparat nach einer Ausführungsform eine Mehrfachstempelkonstruktion besitzt, wobei die Ausbildung der Stempel eine Reaktionskammer definiert, auf welche alle Stempel einwirken, um den verlangten Druck zu erzeugen, und wobei jeder Stempel eine seitliche Abstützung für die benachbarten Stempel bildet.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemässen Hochdruckapparates dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Mehrfachstempelkonstruktion in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine Apparatur, welche die Mehrfachstempelkonstruktion nach Fig. 1 verwendet,
Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 7-7 in Fig. 2,
Fig. 4 eine Darstellung eines Stempels mit seinen Dichtungen,
Fig. 5 eine vergrösserte Darstellung des Mittelteiles von Fig. 3,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Art der Befestigung eines Stempels an einem Kolben,
Fig. 8 eine Seitenansicht von Fig. 7 und
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Stempelanordnung.
In Fig. 1 sind mehrere Stempel dargestellt, die zusammen eine Reaktionskammer begrenzen und eine Einheit 25 bilden. Ein Paar von gegeneinanderbeweglichen Vertikalstempeln 26 und 27 begrenzen mit ihren Flächen 28 Ober- und Unterseite einer Reaktionskammer. Um die vertikalen Stempel verteilt sind mehrere seitlich oder horizontal bewegliche Stempel angeordnet, z. B. die vier Stempel 29, 30, 31 und 32. Diese vier Stempel sind um 909 zueinander versetzt und bezüglich der Axe der Stempel 26 und 27 koaxial angeordnet. Die Axen benachbarter Stempel schliessen somit je einen Winkel von 90OC zueinander ein, wobei selbstverständlich die Axen der Stempel 26 und 27 bezüglich der Vertikalen geneigt sein können. Die seitlichen Stempel begrenzen durch ihre einwärtsgerichteten Flächen 33 die Seitenwände der Reaktionskammer.
Die Reaktionskammer wird geschlossen, wenn sämtliche Stempel gegen einen gemeinsamen Punkt bewegt werden.
Die Endteile aller Stempel sind abgestumpft pyramidenförmig und ineinanderpassend, wobei alle Schrägflächen parallel und bündig bzw. deckend bezüglich benachbarter Flächen der benachbarten Stempel angeordnet sind. Es ist klar, dass die Kammer würfelförmig oder quaderförmig sein kann, die Stirnflächen der Stempel können jedoch auch andere Kammerformen begrenzen.
In der Praxis sind die vertikalen Stempel 26 und 27 die beweglichen Stempel eines Hochdruckapparates. Eine beispielsweise Ausführungsform eines solchen Apparates ist in Fig. 2 dargestellt und besitzt eine Presse 34, in welcher der Stempel 26 hydraulisch gegen den Stempel 27 bewegt werden kann.
Die seitlichen Stempel 29, 30, 31 und 32 sind in einem Ring 35 koaxial zu den vertikalen Stempeln 26 und 27 und mit einer gemeinsamen horizontalen Mittelebene angeordnet. Der Ring 35 ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, durch einen vollen geschmiedeten Stahlring 36 gebildet, der z. B. einen Durchmesser von 100 mm und eine Höhe von 425 mm haben kann. Innerhalb des Ringes sind an seinem Umfang hydraulische Zylinder 37 verteilt angeordnet, die durch geeignete hydraulische Leitungen 39 untereinander verbunden sind, um in allen Zylindern den gleichen Druck wirken zu lassen. Daneben können bekannte Steuerelemente verwendet werden, um Druck und Stempelbewegung an einem oder mehreren der Stempel zu steuern. Innerhalb jedes Zylinders 37 ist ein Kolben 38 angeordnet, wobei die Stempel 29, 30, 31 und 32 in diesem Fall getrennte Elemente bilden, die je an einem Kolben befestigt sind.
Im Falle von vier seitlichen Stempeln sind dessen Seitenflächen unter 45 zur Kolbenaxe geneigt. Werden mehr oder weniger als vier Stempel verwendet, so verändern sich diese Winkel, ebenso können sich dieselben bei der Verwendung von keilförmigen Dichtungen verändern. Eine Veränderung der Winkel kann sich auch ergeben, wenn die Seitenflächen der vertikalen Stempel kegelstumpfförmig sind. Der Ring 35 ist in der Presse so angeordnet, dass beim Auftreten eines Druckes im hydraulischen System die Stempel gegen ein gemeinsames Zentrum bewegt werden, wobei eine geschlossene Reaktionskammer gebildet wird.
Es ist offensichtlich, dass die Bewegung der Stempel gegen ein gemeinsames Zentrum hin allein keinen Druck auf einen Gegenstand erzeugt, welcher von ähnlicher oder kleinerer Dimension als die geschlossene Reaktionskammer ist, und dass die unter Drucksetzung eines Gegenstandes, welcher bedeutend grösser als die Reaktionskammer ist, in einem Ausquellen des Gegenstandes zwischen den Stempeln resultieren kann. Die Stempelbewegung wird deshalb durch die Kompressibilität einer besonderen Dichtung übertragen. Eine Dichtung besitzt viele wichtige Funktionen, einschliesslich der Abdichtung der Kammer, Ermöglichung einer relativ grossen Bewegung des Stempels im Verhältnis zur Kammer, elektrische Isolation zwischen benachbarten Stempeln, wenn elektrische Widerstandsheizung verwendet wird, und Abstützung der Stempel.
Eine geeignete Dichtung muss in allen Phasen des Arbeitszyklus widerstandsfähig sein, d. h. während des Belastens, dem Aufrechterhalten der Belastung, der Anwendung hoher Temperaturen und während des Entlastens. Unter den Materialien, welche diese allgemeinen Eigenschaften aufweisen, befinden sich gewisse keramische Materialien oder Steine, z. B. Pyrophyllit und Catlinit (Bildstein und Topfstein). Die Dichtung muss die Eigenschaft besitzen, dass sie griffig an der Oberfläche des Stempels angreift und trotzdem grossen plastischen Scherverformungen ausgesetzt werden kann, ohne Scherfestigkeit zu verlieren. Die Scherfestigkeit des Materiales sollte gross genug sein, um ein Versagen der Dichtung in sämtlichen Arbeitsphasen zu verhindern, jedoch soll sie der Bewegung des Stempels keinen übermässigen Widerstand ent gegensetzen.
Auf jedem Stempel sind geeignete Dichtungen aufgesetzt, welche die Seitenflächen benachbarter Stempel berühren. Diese Dichtungen bilden seitliche Abstützungen für die Stempel, um diesen zu gestatten, extrem hohen Kräften zu widerstehen. Theoretisch würde eine vollkommene seitliche Abstützung einen Stempel der beschriebenen Art in die Lage versetzen, unendlich hohe Kräfte aufzunehmen. Im vorliegenden Falle werden die Dichtungen in der Nachbarschaft der Reaktionskammer auf ein Maximum und an den äusseren Enden auf ein Minimum beansprucht.
Jeder Stempel ist über eine Dichtung durch benachbarte Stempel abgestützt, so dass sämtliche Stempel eine Abstützung erfahren und diese in ihrer Vereinigung in der Lage sind, Drücke von viel mehr als 100 000 at zu erzeugen und aufrecht zu erh alten. Ein weiterer Vorteil einer solchen Apparatur ist, dass Materialien von geringerer Festigkeit als zementierte Wolframkarbide verwendet werden können. Beispielsweise wurden Drücke von mehr als 75 000 at in einer solchen Presse unter Verwendung von Stahlstempeln erreicht, während beispielsweise der gleiche Stahl in einer Anordnung von Kolben und Zylinder bei 30 000-50 000 at versagen würde. Die Stempel und die zugehörigen Teile können zudem kleiner gestaltet werden, die Störungen treten lokalisiert auf, und Zugspannungen sind nicht nur sehr klein, sondern sie treten auch nur in den äusseren Teilen auf.
Die in der beschriebenen Apparatur verwendeten Dichtungen sind in ihrer Form der Stempeloberfläche angepasst. Im Falle von sechs Stempeln und bei pyramidenförmiger Ausgestaltung derselben besitzen die Dichtungen die in Fig. 4 dargestellte Form.
Mit 40 ist in Fig. 4 eine Dichtung bezeichnet, wie sie für die seitlichen Stempel 29, 30, 31 und 32 typisch ist, währenddem die Dichtung 41 für die vertikalen Stempel 26 und 27 typische Form hat.
Eine der Dichtungen 40 und 41 ist zwischen jedem der benachbarten Stempel angeordnet und kann an denselben befestigt sein. Die Kanten 42 jeder Dichtung verlaufen unter dem gleichen Winkel wie die Stempel. Überdies besitzt jede Kante 42 entgegengesetzte Fasen 43 und 44, die einen Winkel von 1200 einschliessen. Diese Fasen ergeben glatte Kanten der Dichtungen, wie bei 45 angedeutet ist, wobei alle Dichtungen zusammenwirken, um einen ununterbrochenen Ring zu bilden, der zusammen mit den Stempeln das Reaktionsgefäss begrenzt. Die an einem Stempel befestigten Dichtungen gemäss Fig. 4 im Zusammenwirken mit benachbarten Stempeln sind aus Fig. 5 besser ersichtlich. Fig. 5 ist eine vergrö sserte Darstellung des Mittelteiles von Fig. 3, teilweise im Schnitt.
Es zeigt sich bei der Betrachtung der Fasen 43 und 44 zusammen mit der Stossstelle 46, dass die Dichtungen einen geschlossenen Ring bilden. Die Ausbildung aller Dichtungen ist ähnlich, der einzige Unterschied besteht darin, dass damit die obere und die untere Dichtung ein Quadrat begrenzen können, die Dichtungen 41 eine geringere Länge haben als die seitlichen Dichtungen 40. Die Dichtungen distanzieren alle Stempel voneinander und gestatten durch Kompression der Dichtungen Bewegungen der Stempel gegeneinander. Die zur Erzeugung eines bestimmten Druckes notwendige Stempelbewegung ist bei dieser Konstruktion bedeutend geringer als bei einer Gurtkonstruktion, und zwar deshalb, weil die Volumenverminderung gleichzeitig von allen Seiten her erfolgen kann, währenddem diese Verminderung bei der Gurtenkonstruktion nur von beiden oder von einem Ende her stattfindet.
Dies erweist sich in der Erzeugung von hohen Drücken als vorteilhaft, wo sich aus der Stempelbewegung und der Dichtfähigkeit für die Dichtungen Probleme ergeben.
Es ist schon erwähnt worden, dass die Dichtungen die Stempel seitlich abstützen und eine Bewegung derselben durch Kompression gestatten. Die Kompression ergibt eine seitliche Abstützung, welche sich von einem Maximum in der Nachbarschaft des Reaktionsgefässes auf ein Minimum an den äusseren Enden verändert, und zwar etwa asymptotisch. Die seitliche Abstützung kann durch Verwendung von anders geformten Stempeln sowie der Veränderung der Neigung der Seitenflächen variiert werden. In dieser Weise können gewisse Abschnitte vor oder nach andern Abschnitten unter Druck gesetzt werden. Zudem können solche Dichtungen zur abgestuften Abdichtung während der Belastung und für spezifische Angriffspunkte der seitlichen Abstützung ausgebildet werden.
Um eine minimale seitliche Abstützung an den äusseren Enden der Dichtungen zu vermeiden, sofern dies erwünscht ist, und um den Zusammenbau zu vereinfachen, kann ein Teil 48 (Fig. 5) aus Gummi oder aus einem plastisch-elastischen oder andern nachgiebigen Material verwendet werden. Der Teil 48 kann an einer Dichtung und darauf an einem Stempel durch Kleben befestigt werden, um den Zusammenbau zu vereinfachen. Gleichzeitig verhindert dieser Teil ein Ausbröckeln der Enden der Dichtungen und hält dieselben in einer vorbestimmten Lage, wobei es ebenfalls seitliche Abstützung vermittelt.
Eine geeignete Reaktionskammer zur Verwendung in einer solchen Apparatur ist in Fig. 6 dargestellt. Die Reaktionskammer oder das Gefäss 50 enthält einen quaderförmigen oder annähernd quaderförmigen Block aus dem gleichen Material wie die Dichtungen, dessen Kanten 51 schmale, rechteckförmige Flächen bilden, die den rechteckförmigen Flächen 52, welche durch die Dichtungen gebildet werden, benachbart sind. Ein Materialstück 53, das hohen Drücken und hoher Temperatur ausgesetzt werden soll, ist etwa zentral innerhalb der Reaktionskammer 60 gehalten. Die Halterung kann in unterschiedlicher Weise erfolgen, z. B. durch eine Öffnung 54 in der Kammer 50, in welcher das Materialstück angeordnet ist, wonach die Öffnungen durch passende Zapfen 55 angeschlossen wird.
Die Erwärmung des Reaktionsgefässes kann beispielsweise durch Widerstandsheizung erfolgen, wobei Stromstösse von einem Stempel durch das Reaktionsgefäss in einen andern Stempel fliessen. Das Materialstück 53 im Gefäss 50 kann elektrisch leitend sein oder elektrisch leitfähig gemacht werden, oder aber es können Heizelemente im Gefäss angeordnet werden.
In Fig. 2 ist eine elektrische Verbindung 56 dargestellt, die an eine nicht gezeigte Kraftquelle angeschlossen ist und Strom durch den vertikalen Stempel 27 zum Zapfen 55 (Fig. 6) und in das Materialstück oder Heizelement im Reaktionsgefäss 50 leitet. Im vorliegenden Falle ist beispielsweise das Materialstück elektrisch leitend, ebenso die Zapfen 55. Durch den unteren Zapfen 55, den Stempel 26 und den Leiter 57 fliesst der Strom aus der Reaktionskammer. Bei diesem Stromweg zwischen den vertikalen Stempeln werden die übrigen Stempel vom elektrischen Stromkreis getrennt, da sämtliche Stempel durch die vorerwähnten Dichtungen voneinander isoliert sind. Überdies ist jeder Stempel bezüglich dem Ring 36 durch eine Isolationsschicht 58 zwischen Stempelzylinder und Ring isoliert, so dass auch diese seitlichen Stempel zur Stromführung paarweise verwendet werden können.
Die vertikalen Stempel sind von der Presse durch Isolationsschichten 59 isoliert.
Für die Erzeugung von hohen Drücken ist es nicht notwendig, dass sich sämtliche Stempel tatsächlich bewegen. Bei einer Gurtkonstruktion wird der Druck erzeugt, indem sich der eine Stempel bewegt, währenddem zwischen dem andern Stempel und dem Gesenk eine Relativbewegung stattfindet. In der Anwendung dieses Prinzipes in der vorliegenden Konstruktion erzeugt der eine vertikale Stempel 26 die Bewegung, währenddem zwischen dem Stempel 27 und den seitlichen Stempeln eine resultierende Relativbewegung stattfindet, wodurch die gleiche Wirkung entsteht, wie wenn beiden Stempeln eine Bewegung erteilt würde. In gleicher Weise können nur zwei einander benachbarte horizontale Stempel bewegt werden. Die Bewegung findet dabei derart statt, dass ein Stempel entlang seiner Axe gegen die Reaktionskammer verschoben wird.
Daneben kann eine Verschiebung eines Stempels entlang einer Senkrechten zu seiner Axe erfolgen. Wenn beispielsweise in Fig. 3 die Stempel 29 und 30 die einzigen zur Erzeugung der Bewegung bestimmten Stempel wären, wobei der Stempel 26 ebenfalls als bewegbar anzunehmen ist, und wenn sämtliche seitlichen Stempel relativ zueinander verschiebbar wären, würde der gleiche Effekt erzeugt, wie wenn alle Stempel sich bewegen würden. Es muss deshalb eine Verschiebbarkeit der seitlichen Stempel relativ zueinander vorgesehen werden. Eine solche Ausbildung ist in Fig. 7 dargestellt.
Der in Fig. 7 teilweise dargestellte Stempel 29, dessen Ausbildung und Anordnung auch die übrigen Stempel entsprechen, besitzt an seinem Kolben 38 (Fig. 3) einen Block 60 in Form eines Pyramidenstumpfes, der am Kolben befestigt oder aus dem gleichen Stück mit demselben gebildet ist. Der Stempel 29 ist seinerseits am Block 60 befestigt, wobei dies in einer der verschiedenen bekannten Arten erfolgen kann. Beispielsweise sind zur Befestigung mehrere Leisten 62 und 63 vorgesehen, die am Block 60 angeschraubt sind und ein Quadrat oder Rechteck umschreiben, innerhalb welchem der Stempel 29 aufgenommen wird. Die gegeneinandergerichteten Flächen 64 verlaufen unter einem Neigungswinkel, der demjenigen der Flächen 65 am Stempel entspricht. Die Leisten halten somit den Stempel 29 am Block 60 infolge der zusammenwirkenden geneigten Flächen.
Wenn in der Anordnung gemäss Fig. 7 die seitlichen Leisten 63 entfernt werden, wird der Stempel am Block zwar gehalten, jedoch kann der Stempel sich seitlich, d. h. parallel zu den Leisten 62 relativ zum Block 60 verschieben. In der Darstellung nach Fig. 8 ist dies ebenfalls gezeigt, wobei erkennbar ist, dass die Verschiebung in horizontaler Richtung erfolgen kann. Es müssen deshalb nur zwei seitliche Stempel hydraulisch bewegt werden, um die hohen Drücke zu erzeugen, wobei alle seitlichen Stempel relativ zu ihren Blöcken horizontal verschiebbar sind. Bei der Anwendung dieser Befestigungsart an einer in der Presse nach Fig. 2 vorgesehenen Stempelgruppe, wie in Fig. 3 näher dargestellt, erzeugt die Bewegung des Stempels 26 in vertikaler Richtung eine Kompression der Dichtungen zwischen diesem Stempel und den seitlichen Stempeln.
Gleichzeitig werden die am Ring befestigten seitlichen Stempel als Ganzes angehoben und gegen den oberen vertikalen Stempel 27 gedrückt, so dass auch die Dichtungen zwischen diesem letzteren Stempel und allen seitlichen Stempeln einer Kompression unterworfen werden.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, erzeugt nun eine Bewegung der Stempel 30 und 31 eine Kompression der Dichtungen zwischen diesen beiden Stempeln sowie zwischen den Stempeln 29 und 30 und den Stempeln 31 und 32. Eine Verschiebung der Stempel 30 und 31 ergibt eine gleichmässige Verteilung der Kompression in den Dichtungen zwischen den seitlichen Stempeln. Die Verschiebung der Stempel 30 und 31 ruft auch einer Verschiebung der Stempel 29 und 32, bis eine Kompression zwischen den Stempeln 29 und 30 in den entsprechenden Dichtungen erfolgt. Es werden somit sämtliche Dichtungen unter Druck gesetzt, so dass eine wirksame Abdichtung in der Kammer und die Erzeugung eines hohen Druckes möglich ist.
In einem Falle, wo der Ring 35 sich in horizontaler und vertikaler Richtung frei bewegen kann, müssen nicht sämtliche Stempel verschiebbar sein, beispielsweise können die beweglichen Stempel starr an ihren Blöcken befestigt werden.
In Fig. 9 ist eine Anordnung dargestellt, wobei die Stempel 66 gekrümmte Stirnflächen 67 haben, die auf das Reaktionsgefäss einwirken. Die Stirnflächen 67 können selbstverständlich auch andere Formen besitzen, beispielsweise können sie eben sein. Das gleiche gilt für die Stirnflächen der vertikalen Stempel.
Die Einstellung dieses Apparates bezüglich Druck und Temperatur kann in gleicher Weise erfolgen, wie dies im früher erwähnten Schweizer Patent beschrieben ist. Dieses Verfahren, das im übrigen bekannt ist, basiert auf der Tatsache, dass gewisse Metalle, wenn sie einem bestimmten Druck ausgesetzt werden, sich bezüglich ihrer elektrischen Leitfähigkeit wesentlich verändern. Diese Widerstandsveränderungen erfolgen beispielsweise für Wismut bei 24 800 at, bei Thallium bei 43 500 at, für Cäsium bei 53 500 at und für Barium bei 77 500 at.
Diese Veränderungen lassen sich in der beschriebenen Apparatur erreichen, so dass Diagramme über den Druck in Funktion der Belastung erstellt werden können.
Die Temperaturen lassen sich durch Thermoelemente innerhalb des Reaktionsgefässes messen, wobei die Anschlussdrähte durch genau gebohrte Löcher im Reaktionsgefäss und in den Dichtungen hindurchgeführt werden. Als Thermoelemente lassen sich solche aus Eisen-Kostantan, Chromel - Alumei und Platin-Platin-Rhodium verwenden.
Durch die beschriebene Konstruktion lassen sich Drücke erzeugen, die wesentlich über 150 000 at liegen, wobei sich diese Drücke gleichzeitig mit hohen Temperaturen über längere Zeitspannen aufrechterhalten lassen. Die seitliche Abstützung beruht auf der Verwendung von kompressiblen Dichtungsmaterialien unter gleichzeitiger Ermöglichung einer Stempelbewegung, Abdichtung und Druck- oder Kraft übertragung zwischen den einzelnen Stempeln. Wesentlich ist im weiteren auch die Verwendung der Dichtungen zwischen einer Mehrzahl von sich verjüngenden Stempeln, so dass jeder den andern Stempel abstützen kann und mindestens theoretisch unendlich hohe Drücke erzeugt werden können.
Währenddem eine Konstruktion beschrieben wurde, in welcher zwei vertikale Stempel gegeneinanderbewegt werden und mehrere seitliche Stempel auf einen gemeinsamen Punkt hin verschoben werden, lassen sich auch andere Anordnungen denken. Die Zahl der horizontalen Stempel kann von zwei, was eher unzweckmässig ist, bis zu einer Vielzahl variieren, z. B. sechs oder mehr. Statt die Stempel nur in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu bewegen, können auch mehr Bewegungsrichtungen, die zwischen horizontaler und vertikaler Richtung liegen, vorgesehen sein. Ein Extremfall einer solchen Ausbildung wäre beispielsweise eine aus einer Vielzahl von Teilen bestehende Metallkugel, die gegen das Kugelzentrum bewegbar sind und im Zentrum eine Reaktionskammer begrenzen, wobei ein Mantel, der die Kugel umgibt, den Druck zur Bewegung der Stempel erzeugen kann.