DE1272895B

DE1272895B - High pressure vessel

Info

Publication number: DE1272895B
Application number: DEA41978A
Authority: DE
Inventors: Ing Per Aake Fryklund
Original assignee: SCANDIAMANT AB
Current assignee: SCANDIAMANT AB
Priority date: 1961-12-27
Filing date: 1962-12-24
Publication date: 1968-07-18

Description

Hochdruckgefäß Zur Erzeugung sehr hoher Drücke, wie sie z. B. für die Umwandlung von Graphit in Diamanten erforderlich sind, ist bereits ein Hochdruckgefäß mit einem zylindrischen Druckraum bekannt, dessen Mantelfläche von einem rohrförmigen Teil und dieser wieder von sektorförmigen Blöcken umgeben ist, die von einem äußeren druckaufnehmenden Mantel zusammengehalten werden. Der Druck im Raum wird von mindestens einem Stempel erzeugt, der in eine Endfläche des Druckraumes eingeführt wird. Die einander benachbarten Flächen der sektorförmigen Blöcke liegen in Ebenen, die durch die Symmetrieachse des Druckraumes gehen. Die Blöcke bilden zusammen eine dem rohrförmigen Teil zugekehrte Fläche und eine nach dem äußeren druckaufnehmenden Mantel zugekehrte konische Fläche, die innere Fläche des Mantels ist ebenfalls konisch. Die Druckübertragung durch sektorförmige Blöcke hat den Vorteil, daß in ihnen nicht so leicht durch tangentiale Spannungen Sprünge entstehen wie in einem einheitlichen Körper.High pressure vessel For generating very high pressures such as B. for the conversion of graphite into diamonds is already a high pressure vessel known with a cylindrical pressure chamber, the outer surface of which is from a tubular Part and this is again surrounded by sector-shaped blocks that are surrounded by an outer pressure-absorbing jacket are held together. The pressure in the room will be of at least generated by a stamp which is inserted into an end surface of the pressure space. the Adjacent surfaces of the sector-shaped blocks lie in planes that go through go the symmetry axis of the pressure chamber. The blocks together form one of the tubular Part of the facing surface and one facing the outer pressure-absorbing jacket conical surface, the inner surface of the jacket is also conical. The pressure transfer through sector-shaped blocks has the advantage that in them not so easily through tangential Tensions, jumps, arise as if in a unified body.

Bei der Anwendung des bekannten Hochdruckgefäßes werden erst die sektorförmigen Blöcke um den rohrförmigen Teil herum angeordnet und der Mantel axial auf die dabei erhaltene Anordnung gepreßt. Dabei kann ein vorherbestimmter Stützdruck für den rohrförmigen Teil erzeugt werden. Erst danach wird der Druck im Druckraum durch Einführen von einem oder von zwei Stempeln in den Druckraum erzeugt. When using the known high-pressure vessel only the sector-shaped blocks arranged around the tubular part and the jacket axially pressed onto the arrangement obtained. A predetermined support pressure can be used for the tubular part. Only then is the pressure in the pressure chamber generated by introducing one or two stamps into the pressure chamber.

Ein Nachteil des bekannten Gefäßes ist, daß die Bewegung der an den Endflächen eingeführten Stempel verhältnismäßig groß wird, wenn hohe Drücke im Druckraum erzeugt werden sollen. Große Bewegungen steigern unter anderem die Reibungsverluste und erschweren die Möglichkeit, gute Dichtungen für den Druck zu schaffen. Ein besonders großer Nachteil ist, daß der Stützdruck auf den rohrförmigen Teil ausgeübt wird, bevor der Druck im Druckraum erzeugt wird. Es wird dadurch sehr schwierig, eine Leckage zwischen den Innenwänden des rohrförmigen Teils und dem oder den Stempeln zu vermeiden. A disadvantage of the known vessel is that the movement of the to End faces introduced stamp is relatively large when high pressures in the pressure chamber should be generated. Large movements increase, among other things, the friction losses and make it difficult to create good seals for printing. A special one big disadvantage is that the supporting pressure is exerted on the tubular part, before the pressure is generated in the pressure chamber. This makes it very difficult to find a Leakage between the inner walls of the tubular part and the punch (s) to avoid.

Der Stützdruck auf den rohrförmigen Teil kann nämlich nur so groß gemacht werden, daß der bewegliche oder die beweglichen Stempel noch in den Druckraum eingeführt werden können. Der beim Einführen des Stempels oder der Stempel in den Druckraum entstehende hohe Druck bewirkt eine Erweiterung des rohrförmigen Teils, so daß ein Spalt zwischen dem Stempel oder den Stempeln und der Innenwand des rohrförmigen Teils entsteht und damit auch die Gefahr der Leckage.The supporting pressure on the tubular part can only be so great be made that the movable stamp or stamps are still in the printing space can be introduced. When inserting the stamp or the stamp into the The high pressure created in the pressure chamber causes the tubular part to expand, so that a gap between the punch or punches and the inner wall of the tubular Partly arises and thus also the risk of leakage.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Gefäßes ist, daß die Höhe des Druckraumes stark abnimmt, wenn durch die Stempel ein sehr hoher Druck erzeugt werden soll. Das bedeutet nämlich gleichzeitig eine große axiale Verschiebung des zu verdichtenden Stoffes im Druckraum und auch der in diesem üblicherweise angebrachten Erwärmungs- und Meßvorrichtungen. Diese Verschiebungen sind daher unerwünscht, zumal sie auch erhöhte Reibungsverluste bedeuten. Another disadvantage of the known vessel is that the height of the Pressure space decreases sharply when a very high pressure is generated by the stamp target. That means at the same time a large axial displacement of the to be compacted Substance in the pressure chamber and also the heating system usually attached in this and measuring devices. These shifts are therefore undesirable, especially as they are mean increased friction losses.

Es sind weiter Hochdruckgefäße bekannt, bei denen die Länge des Druckraumes bei der Druckerzeugung gleichbleibt. Bei diesen Gefäßen werden sektorförmige Druckstücke zwischen Stirublöcken radial nach innen bewegt und durch diese Bewegung der Druckraum verkleinert. Dabei wird auf die Stirnblöcke ein bestimmter Druck aufgebracht, bevor die Verschiebung der sektorförmigen Blöcke beginnt. There are also known high-pressure vessels in which the length of the pressure chamber remains the same during pressure generation. Sector-shaped pressure pieces are used in these vessels Moved radially inward between the face blocks and through this movement the pressure chamber scaled down. A certain pressure is applied to the forehead blocks before the shifting of the sector-shaped blocks begins.

Die bekannten Gefäße dieser Art haben aber den Nachteil, daß bei der Verschiebung der Blöcke eine Erweiterung des Druckraumes in axialer Richtung trotz des zuvor aufgebrachten Druckes eintritt, so daß hier wiederum die Gefahr einer Leckage besteht.The known vessels of this type have the disadvantage that in the Displacement of the blocks despite an expansion of the pressure space in the axial direction of the previously applied pressure occurs, so that here again the risk of a There is a leak.

Bei einem anderen bekannten Hochdruckgefäß hat die Druckkammer die Form eines Tetraeders, gegen dessen Flächen vier Blöcke bewegt werden. In another known high pressure vessel, the pressure chamber has the Shape of a tetrahedron, against whose faces four blocks are moved.

Dieses Hochdruckgefäß hat wiederum den Nachteil, daß die Höhe des Druckraumes sich erheblich ändert.This high pressure vessel in turn has the disadvantage that the height of the Pressure space changes significantly.

Die Erfindung geht von einem Hochdruckgefäß aus, dessen Druckraum durch zwei als Gegendruckorgane dienende Stirnblöcke und durch mehrere Seitenblöcke begrenzt ist, die durch radial zu einer durch die beiden Stirnblöcke gehenden Längsachse liegende Spalte getrennt und zur Druckerzeugung radial beweglich sind, und bei dem die Stirnblöcke ihren axialen Abstand voneinander im wesentlichen beibehalten. The invention is based on a high pressure vessel, the pressure chamber by two forehead blocks serving as counter pressure organs and by several side blocks is limited by radially to a through the two forehead blocks going longitudinal axis column separated and radially movable to generate pressure are, and in which the end blocks are their axial distance from each other substantially maintained.

Ein solches Hochdruckgefäß ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Seitenblöcke mit Hilfe einer Druckvorrichtung in einem Gehäuse zwischen Keilflächen axial verschiebbar geführt sind, so daß sie sich bei ihrer axialen Verschiebung radial einander nähern oder voneinander entfernen, und daß die beiden Stirnblöcke axial bewegliche und von axial beweglichen Druckvorrichtungen unterstützte Gegendruckorgane bilden, die gegen die Seitenblöcke abgedichtet sind und der axialen Bewegung der Seitenblöcke folgen. According to the invention, such a high-pressure vessel is designed so that the side blocks with the aid of a pressure device in a housing between wedge surfaces are guided axially displaceably, so that they are in their axial displacement radially approach or move away from each other, and that the two end blocks axially movable counter-pressure elements supported by axially movable pressure devices that are sealed against the side blocks and the axial movement of the Page blocks follow.

Ein Hochdruckgefäß gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Höhe des Druckraumes konstant bleibt und daß nicht die Gefahr einer Leckage besteht. Die Dichtung zwischen den Blöcken und den Gegendruckorganen an den Stirnflächen kann mit deformierbaren Dichtungsanordnungen erreicht werden. Zur Unterdrucksetzung genügt weiter eine einzige druckerzeugende Vorrichtung, z. B. eine hydraulische Presse. A high pressure vessel according to the invention has the advantage that the height of the pressure chamber remains constant and that there is no risk of leakage. The seal between the blocks and the counter-pressure organs on the end faces can be achieved with deformable sealing arrangements. For pressurization a single pressure generating device is also sufficient, e.g. B. a hydraulic Press.

Gemäß der Erfindung kann der äußere druckaufnehmende Mantel eine Ausnehmung mit einer mit dem Druckraum gemeinsamen Achse und mit einem in der einen Richtung der Achse allmählich abnehmenden Querschnitt haben. Die Blöcke haben dabei einen in der gleichen Richtung zunehmenden Querschnitt und liegen mit ihren Außenflächen an den Innenflächen der Ausnehmung des Mantels an, sie sind unter Einwirkung eines druckerzeugenden Organs axial und gleichzeitig gegen das Innere des Druckraumes zwecks Druckerzeugung im Druckraum verschiebbar. Dadurch, daß die Blöcke im Verhältnis zur druckaufnehmenden Hülle verschoben werden, erfolgt eine gleichzeitige Verschiebung des Druckraumes in seiner Achsrichtung. Das axial wirkende druckgebende Organ, das die Verschiebung der Blöcke zustande bringt, kann auch eine Stütze für das eine der Gegendruckorgane an den Stirnflächen des Druckraumes bilden. Wenigstens das eine der Gegendruckorgane übt einen regelbaren Druck mit einer gegen den Druckraum gewendeten Fläche aus, wodurch der Druck gegen die Stirnfläche bzw. Stirnflächen des Druckraumes während des ganzen Druckerzeugungsvorganges so angepaßt werden kann, daß er dem bei Verschiebung der Blöcke gegen das Innere des Druckraumes erreichten Druck im Druckraum widerstehen kann. Die Funktion des einen oder beider Gegendruckorgane kann zweckmäßig durch die betreffenden Organe beeinflussende Kompressionskammern mit regelbarem Druck geregelt werden. According to the invention, the outer pressure-receiving jacket can be a Recess with an axis common to the pressure chamber and with one in the one Have gradually decreasing cross-section in the direction of the axis. Have the blocks with you a cross-section increasing in the same direction and lie with their outer surfaces on the inner surfaces of the recess of the jacket, they are under the action of a pressure-generating organ axially and at the same time against the interior of the pressure chamber for the purpose of generating pressure in the pressure chamber can be displaced. By keeping the blocks in proportion are moved to the pressure-absorbing envelope, a simultaneous shift takes place of the pressure chamber in its axial direction. The axially acting pressure-producing organ that brings about the displacement of the blocks can also provide support for one of the counter-pressure organs on the end faces of the pressure chamber. At least that one of the counter-pressure organs exerts a controllable pressure with one against the pressure chamber turned surface, whereby the pressure against the face or faces the pressure space can be adjusted during the entire pressure generation process, that he achieved that when the blocks were shifted towards the inside of the pressure chamber Can withstand pressure in the pressure chamber. The function of one or both counter-pressure organs can expediently through the affected organs influencing compression chambers can be regulated with adjustable pressure.

Die Dichtungsanordnungen zwischen den Blöcken und den Gegendruckorganen können gegen Anliegeflächen auf aen beiden Organen gleitend angeordnet sein. Der Druckraum kann auch gegen die Spalte zwischen den Blöcken mit besonderen Dichtungsanordnungen abgedichtet sein. Diese Dichtungsanordnungen können gegen Anlageflächen der Blöcke auf beiden Seiten jedes Spalts gleitend angeordnet sein. The sealing arrangements between the blocks and the counter pressure organs can be arranged to slide against contact surfaces on both organs. Of the Pressure space can also be made against the gaps between the blocks with special sealing arrangements be sealed. These sealing arrangements can against contact surfaces of the blocks be slidable on both sides of each gap.

Um die Verschiebung der Blöcke im Verhältnis zu der druckaufnehmenden Hülle zu erleichtern, ist es zweckmäßig, eine Schmiermittelschicht längs der Anlagefläche anzuordnen. To the displacement of the blocks in relation to the pressure-absorbing To facilitate the envelope, it is useful to have a layer of lubricant along the contact surface to arrange.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, die im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher beschrieben ist, hat der Druckraum eine zylindrische Form. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 somit einen Hochdruckapparat im Längsschnitt mit einem zylindrischen Druckraum; F i g. 2 zeigt einen Querschnitt des Apparats nach Fig. 1; Fig.3, 4 und 5 zeigen Einzelheiten des Hochdruckapparats nach Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 und 4 speziell den Druckraum im Längsschnitt bzw. Querschnitt; Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. According to a particularly advantageous embodiment, which follows is described in more detail with reference to the drawing, the pressure chamber has a cylindrical Shape. In the drawing, FIG. 1 thus shows a high-pressure apparatus in longitudinal section with a cylindrical pressure space; F i g. Figure 2 shows a cross section of the apparatus according to Fig. 1; 3, 4 and 5 show details of the high pressure apparatus according to Fig. 1 on a larger scale, Figs. 3 and 4 specifically the pressure chamber in longitudinal section or Cross-section; Fig. 6 shows another embodiment of the invention.

Im Hochdruckapparat nach F i g. 1 bis 4 wird der Druckraum, der zylindrisch ist, längs der Mantelfläche von den sektorförmigen Blöcken 10 begrenzt, deren am nächsten dem Druckraum gelegene Teile 11 zweckmäßig aus einem härteren Material gemacht sind als die weiter davon liegenden Teile. Die sektorförmigen Blöcke, zwischen denen die Spaltel2 liegen, bilden zusammen ein druckübertragendes Organ, bei dem die Begrenzungsflächen 13, 14 und 15 konisch sind und die Begrenzungsfläche 16 zylindrisch ist. Die Spalte 12 liegen in Ebenen, die durch die Symmetrieachse des Druckraumes gehen, und ihre Breite ist in einer bevorzugten Ausführungsform ausreichend groß, damit nicht einmal dann ein Kontakt zwischen einander zugekehrten Wänden der angrenzenden Blöcke entstehen kann, wenn sie sich so weit einander genähert haben, daß der beabsichtigte Druck in der Druckkammer erreicht ist. An den Stirnflächen wird der Druckraum von den nach innen gewendeten kreisförmigen Flächen der als Gegendruckorgane dienenden konischen Kolben 17 und 18 begrenzt, deren am nächsten zum Druckraum gelegene Teile 19 bzw. 20 zweckmäßig aus einem härteren Material gemacht sind als die weiter davon gelegenen Teile. Das aus den sektorförmigen Blöcken 10 bestehende druckübertragende Organ ist außen von einem mechanisch starken, als druckaufnehmendes Organ dienenden Metallmantel 21 mit inwendig konischer Form umgeben, die dem äußeren des druckübertragenden Organs angepaßt ist. Zwischen dem genannten druckübertragenden Organ und dem Mantel21 ist eine Schicht 22 aus einem Schmiermittel, z. B. Graphit, Molybdänsulfid, Öl usw., angeordnet. Oberhalb des Mantels ist ein starker Metallzylinder23 angeordnet, der vom Mantel mit einer Scheibe 24 aus Asbest, Glimmer, Papier, Preßspan oder einem ähnlichen Material isoliert ist. Zwischen den Teilen 10 (11) und 17 (19) ist auch eine Schicht 25 aus einem solchen Isoliermaterial eingelegt. Zwischen dem Kolben 17 und der zylindrischen Deckplatte 26 ist eine Kompressionskammer 27 angeordnet, die mit einem Kompressionsmittel, wie z. B. Öl, Wasser oder einem anderen geeigneten Mittel, gefüllt ist. Der Druck in der Kompressionskammer kann mit einem regelbaren Ventil 28 geregelt werden, das in einer Leitung 29 zwischen der Kammer 27 und einem nicht gezeigten Behälter angeordnet ist. Oberhalb der Platte 26 und des Metallzylinders 23 ist eine feste Stütze 30 angeordnet. Die Kompressionskammer ist gegen den Zylinder 23 mit den Dichtungsringen 31, zweckmäßig aus Gummi, abgedichtet. Statt der Kompressionskammer 27 kann eine mechanische Federanordnung mit regelbarem Federdruck verwendet werden. In the high-pressure apparatus according to FIG. 1 to 4 is the pressure chamber, which is cylindrical is limited along the lateral surface of the sector-shaped blocks 10, whose on Parts 11 closest to the pressure chamber are expediently made of a harder material are made than the parts further away from it. The sector-shaped blocks, between which are the Spaltel2, together form a pressure-transmitting organ in which the boundary surfaces 13, 14 and 15 are conical and the boundary surface 16 is cylindrical is. The column 12 lie in planes that go through the axis of symmetry of the pressure chamber go, and their width is sufficiently large in a preferred embodiment, so not even then a contact between the facing walls of the adjoining Blocks can arise when they have come so close together that the intended Pressure in the pressure chamber is reached. At the end faces the pressure space is from the inward-facing circular surfaces of the counter-pressure organs conical pistons 17 and 18, the parts thereof closest to the pressure chamber 19 and 20 are expediently made of a harder material than the further of it located parts. The existing from the sector-shaped blocks 10 pressure-transmitting Organ is on the outside of a mechanically strong organ that serves as a pressure-absorbing organ Metal jacket 21 surrounded with an internally conical shape, the outer of the pressure-transmitting Organ is adapted. Between the mentioned pressure-transmitting organ and the jacket21 is a layer 22 of a lubricant, e.g. B. graphite, molybdenum sulfide, oil, etc., arranged. A strong metal cylinder23 is arranged above the jacket, the from the jacket with a disc 24 made of asbestos, mica, paper, pressboard or one similar material is insulated. Between parts 10 (11) and 17 (19) is also a layer 25 of such an insulating material is inserted. Between the piston 17 and the cylindrical cover plate 26, a compression chamber 27 is arranged, those with a compression means, such as. B. oil, water or another suitable Means that is filled. The pressure in the compression chamber can be regulated with a Valve 28 are controlled in a line 29 between the chamber 27 and a not shown container is arranged. Above the plate 26 and the metal cylinder 23 a fixed support 30 is arranged. The compression chamber is against the cylinder 23 with the sealing rings 31, expediently made of rubber, sealed. Instead of the compression chamber 27, a mechanical spring arrangement with adjustable spring pressure can be used.

In dem peripherischen Teil des Druckraumes ist eine rohrförmige Isolierung 32, die z. B. aus Pyrophyllit oder Talk besteht, und innerhalb dieser Isolierung ist die verwendete Reaktionsmischung 33 angeordnet, die z. B. aus einem Gemisch von Graphit oder einem anderen kohlehaltigen Material und einem Metall wie Nickel oder Eisen besteht. Durch Behandlung dieser Mischung bei einem für die Diamantbildung erforderlichen Druck von mehreren zehntausend Atmosphären und erforderlicher Temperatur von über 10000 C kann das Graphit bzw. das kohlehaltige Material in Diamant umgewandelt werden. Die Spalte 12 zwischen den Blöcken 10 sind gegen den Druckraum mit den axial verlaufenden Dichtungsleisten 34 mit paralleltrapezförmigem Querschnitt abgedichtet. Jede Dichtungsleiste 34 liegt gegen axial verlaufende abgeschrägte Flächen 35 und 36 der nahegelegenen Blöcke an. Die Kolben 17 und 18 sind am nächsten des Druckraumes mit runden Metallscheiben 37 und 38 aus Stahl oder Hartmetall versehen, die rund um den Druckraum abgeschrägt sind, wie aus Fig. 5 näher hervorgeht. Gegen die abgeschrägte Fläche 39 auf der Scheibe 37 liegt ein Dichtungsring 40 mit einer Fläche 41 an und gegen den Block 10 (11) mit einer anderen Fläche 42 über dem obersten Teil der Isolierung 32. Der Ring 40 ist plastisch deformierbar. Gegen die untere Scheibe liegt in entsprechender Weise ein anderer Ring 43 aus plastisch deformierbarem Material an. Dieser Ring kann, wie aus F i g. 3 hervorgeht, direkt an den Blöcken 10 (11) ohne zwischenliegende Isolation anliegen. Die Metallscheiben 37 und 38 brauchen keine getrennten Anordnungen zu sein, sondern können Teile der Kolben 17 und 18 bilden. Wenn die Reaktionsmischung aus mit Metall vermischtem Graphit besteht, hat sie genügende Leitfähigkeit, um direkt einer Widerstands erwärmung unterworfen werden zu können. Wenn die Reaktionsmischung eine schlechtere Leitfähigkeit hat, kann die Erwärmung dadurch erreicht werden, daß Rohre, Scheiben, Drähte, Spiralen oder andere Körper aus elektrischem Widerstandsmaterial in die Reaktionsmischung eingebettet werden. Die Zuteilung von Strom erfolgt über die Zufuhrleitung 44 auf dem Kolben 18 und den Kolben 18 und die Ableitung über den Kolben 17 und das Kabel 45, das in einem Kanal 46 im Mantel 21 angeordnet ist. In the peripheral part of the pressure space there is a tubular insulation 32, the z. B. consists of pyrophyllite or talc, and within this isolation the reaction mixture used 33 is arranged, the z. B. from a mixture of graphite or other carbonaceous material and a metal such as nickel or iron. By treating this mixture at one for diamond formation required pressure of several tens of thousands of atmospheres and required temperature at over 10,000 C the graphite or the carbonaceous material can be converted into diamond will. The gaps 12 between the blocks 10 are against the pressure chamber with the axial extending sealing strips 34 sealed with a parallel trapezoidal cross-section. Each sealing strip 34 rests against axially extending beveled surfaces 35 and 36 of the nearby blocks. The pistons 17 and 18 are closest to the pressure chamber provided with round metal discs 37 and 38 made of steel or hard metal, the round are beveled around the pressure chamber, as can be seen in more detail in FIG. Against the beveled A sealing ring 40 with a surface 41 rests against surface 39 on the disk 37 and against block 10 (11) with another face 42 over the top of the insulation 32. The ring 40 is plastically deformable. Against the lower disc lies in the same Assign another ring 43 made of plastically deformable material. This ring can, as shown in FIG. 3 it can be seen directly on blocks 10 (11) with no intervening Insulation applied. The metal disks 37 and 38 do not need separate arrangements but can form parts of pistons 17 and 18. When the reaction mixture consists of graphite mixed with metal, it has sufficient conductivity to to be able to be subjected directly to resistance heating. When the reaction mixture has poor conductivity, the heating can be achieved by that pipes, discs, wires, spirals or other bodies made of electrical resistance material be embedded in the reaction mixture. Electricity is allocated via the supply line 44 on the piston 18 and the piston 18 and the discharge line over the piston 17 and the cable 45, which is arranged in a channel 46 in the jacket 21.

Die Reaktionsmischung kann dadurch einem Druck ausgesetzt werden, daß der Kolben 18 mit einer teilweise gezeigten hydraulischen Presse 47 von gewöhnlicher Art nach oben geschoben wird. Um den Kolben 18 ist ein Ring 48 angeordnet. Dieser Teil 48 kann ein getrennter Teil sein, aber der Kolben 18 und Teil 48 können auch zusammen ein homogenes Stück bilden. Wenn der Ring 48, der um den Kolben 18 angeordnet ist, bei Verschiebung des Kolbens von unten auf die ebene Fläche 49 der Blöcke 10 stößt, fangen diese an, in dem fest angeordneten Mantel 21 längs der gemeinsamen Gleitfläche nach oben verschoben zu werden. Da die ganze Zeit ein Spalt zwischen den Flächen 15 und 50 und Spalte 12 zwischen den Blöcken 10 (11) vorhanden sind, bewirkt dies eine Verschiebung der Blöcke 10 gegen die Mitte des Druckraumes, so daß die Reaktionsmischung von den Blöcken 10 (11) zusammengepreßt wird. Die Dichtungsringe40 und 43 an den Scheiben 37 und 38 werden dabei deformiert. Der Stützdruck auf die obere Fläche des Druckraumes kann die ganze Zeit durch Regelung des Druckes in der Kompressionskammer 27 so angepaßt werden, daß er dem Druck im Druckraum widersteht. Gleichzeitig kann die Lage der gegen den Druckraum gekehrten Fläche des oberen Kolbens in axialer Richtung verschoben und den Bewegungen der getrennten Blöcke angepaßt werden. The reaction mixture can thereby be exposed to a pressure, that the piston 18 with a partially shown hydraulic press 47 of ordinary Kind of being pushed up. A ring 48 is arranged around the piston 18. This Part 48 can be a separate part, but piston 18 and part 48 can also together form a homogeneous piece. When the ring 48, which is arranged around the piston 18 is, when the piston is displaced from below onto the flat surface 49 of the blocks 10 abuts, these begin in the fixed jacket 21 along the common Sliding surface to be moved upwards. Because all the time there is a gap between there are surfaces 15 and 50 and gaps 12 between blocks 10 (11), this causes a shift of the blocks 10 towards the center of the pressure space, see above that the reaction mixture is compressed by the blocks 10 (11). The sealing rings40 and 43 on the disks 37 and 38 are deformed. The support pressure on the upper surface of the pressure space can be used all the time by regulating the pressure in the Compression chamber 27 are adapted so that it withstands the pressure in the pressure chamber. At the same time, the position of the surface of the upper piston facing the pressure chamber shifted in the axial direction and adapted to the movements of the separate blocks will.

Der Stützdruck auf die untere Stirnfläche des Druckraumes wird von der unteren kreisförmigen Fläche des Kolbens 18 ausgeübt.The supporting pressure on the lower end face of the pressure chamber is provided by the lower circular surface of the piston 18 exerted.

Es ist auch möglich, wie in F i g. 6 den unteren Kolben 18 in derselben Weise wie den oberen Kolben 17 mit einer außerhalb angeordneten Kompressionskammer 51 auszuführen und ein druckgebendes Organ anzuordnen, das nur die Verschiebung der Blöcke 10 ausführt. Mit einer solchen Ausführung kann die Bewegung des Kolbens 18 ganz unabhängig von der Bewegung der Blöcke 10 geregelt werden. It is also possible, as shown in FIG. 6 the lower piston 18 in the same Way like the upper piston 17 with an externally arranged compression chamber 51 to execute and to arrange a pressure-generating organ that only does the displacement which executes blocks 10. With such a design, the movement of the piston 18 can be regulated completely independently of the movement of the blocks 10.

Der Hochdruckapparat nach F i g. 6 stimmt mit dem nach F i g. 1 außer in bezug auf die Ausformung des unteren druckgebenden Organs 18 überein. Gegen die untere ebene Fläche der Blöcke 10 liegt ein starker Metallzylinder 52 an, der von einer hydraulischen Presse 53 betätigt wird. Zwischen dem Kolben 18 und der zylindrischen Platte 54 ist die Kompressionskammer 51 angeordnet. Diese Kompressionskammer kann dasselbe Mittel wie die Kompressionskammer 27 enthalten. Die Kompressionskammer 51 ist gegen den Zylinder 52 mit den Dichtungsringen 55, zweckmäßig aus Gummi, abgedichtet. An Stelle der Kompressionskammer 51 kann eine mechanische Federanordnung mit regelbarem Federdruck verwendet werden. Der Druck in der Kompressionskammer kann mit einem regelbaren Ventil 56 geregelt werden, das in einer Leitung 57 zwischen der Kammer 51 und einem nicht gezeigten Behälter angeordnet ist. Elektrischer Strom kann zum Druckraum über den Kolbenl8 (20) von der Außenseite des Apparats geleitet und in derselben Weise wie früher in Fig. 1 beschrieben, abgeleitet werden.The high pressure apparatus according to FIG. 6 agrees with that according to FIG. 1 except with respect to the shape of the lower pressure-giving member 18 is the same. Against the A strong metal cylinder 52 rests on the lower flat surface of the blocks 10, which is supported by a hydraulic press 53 is operated. Between the piston 18 and the cylindrical Plate 54, the compression chamber 51 is arranged. This compression chamber can the same means as the compression chamber 27 contain. The compression chamber 51 is sealed against the cylinder 52 with the sealing rings 55, suitably made of rubber. Instead of the compression chamber 51, a mechanical spring arrangement with adjustable Spring pressure can be used. The pressure in the compression chamber can be with a adjustable valve 56 are regulated in a line 57 between the chamber 51 and a container, not shown, is arranged. Electric current can be used to Pressure chamber passed through the piston 18 (20) from the outside of the apparatus and into in the same manner as described earlier in FIG.

Der Druckraum braucht natürlich nicht wie in dem speziell gezeigten Beispiel zylindrisch zu sein, sondern er kann auch unter anderem die Form eines Parallelepipeds mit einem Querschnitt in der Form eines regelmäßigen beliebigenVielecks haben. Er kann unter anderem auch eine nach der einen Richtung der Symmetrieachse zu verjüngte Form haben, so daß die Mantelfläche konisch ist oder die Querschnitte in der genannten Richtung immer kleinere regelmäßige Vielecke bilden. In der gleichen Weise braucht nicht der Querschnitt der äußeren Begrenzungsfläche des besonders in F i g. 2 gezeigten, aus den Blöcken 10 bestehenden druckübertragenden Organs kreisförmig zu sein. Er kann statt dessen ein regelmäßiges Vieleck bilden. Dies gilt auch für die innere Begrenzungsfläche des Mantels 21, die an der äußeren Fläche des druckübertragenden Organs anliegt. Auch bei den Kolben 17 und 18 können die Querschnitte die Form von regelmäßigen Vielecken haben, was auch bei den gegen die Kolben gewendeten Teilen des aus den Blöcken 10 bestehenden druckübertragenden Organs der Fall ist. Of course, the pressure space does not need as in the one specifically shown Example to be cylindrical but it can also take the form of a Parallelepipeds with a cross section in the shape of any regular polygon to have. Among other things, it can also move in one direction of the axis of symmetry have a tapered shape so that the outer surface is conical or the cross-sections Form ever smaller regular polygons in the mentioned direction. In the same Way does not need the cross-section of the outer boundary surface of the particularly in Fig. 2, consisting of the blocks 10 pressure-transmitting member to be circular. Instead, it can form a regular polygon. this also applies to the inner boundary surface of the jacket 21, which is on the outer surface of the pressure-transmitting organ is applied. The pistons 17 and 18 can also Cross-sections have the shape of regular polygons, which is also the case with the against the Piston turned parts of the pressure-transmitting member consisting of the blocks 10 the case is.

Als Beispiele der die Druckräume umgebenden Materiale in den gezeigten Hochdruckapparaten können genannt werden: für die Teile 10, 11, 17, 18, 19, 20, 37 und 38 ein Hartmetall (z. B. Carboloy 999, General Electric Co., USA, oder Coromant HO 5, Sandvikens Jernverks AB, Schweden) oder ein Schnellstahl mit einer Härte von RC 65 bis 67 (z. B. As examples of the materials surrounding the pressure chambers in FIGS High-pressure apparatus can be named: for parts 10, 11, 17, 18, 19, 20, 37 and 38 a hard metal (e.g. Carboloy 999, General Electric Co., USA, or Coromant HO 5, Sandvikens Jernverks AB, Sweden) or a high-speed steel with a hardness of RC 65 to 67 (e.g.

WIE4, Fagersta Bruks AB, Schweden) für den Teil 21, ein vergüteter Stahl mit einer Härte von RC 45 (z. B. RO 7155, Bofors AB, Schweden), für den Teil 34 ein gehärteter Stahl mit einer Härte von RC 65 (z. B. ROP 21 Bofors AB, Schweden) und für die Teile 40 und 43 z. B. ein vergüteter Stahl mit einer Härte von RC 55 (z. B. Bofors AB, Schweden), ein vergüteter Stahl mit einer Härte von RC 50 (z.B.WIE4, Fagersta Bruks AB, Sweden) for part 21, a remunerated Steel with a hardness of RC 45 (e.g. RO 7155, Bofors AB, Sweden) for the part 34 a hardened steel with a hardness of RC 65 (e.g. ROP 21 Bofors AB, Sweden) and for parts 40 and 43, for. B. a tempered steel with a hardness of RC 55 (e.g. Bofors AB, Sweden), a tempered steel with a hardness of RC 50 (e.g.

RO 705, Bofors AB, Schweden), ein austenitischer rostfreier Stahl (z. B. Avesta 832, Avesta, Schweden), Kupfer-Beryllium-Legierungen mit verschiedenen Zusammensetzungen (z.B. eine mit etwa 97,5 97,5°/o Cu, 2 0/o Be und 0,25B/o Co), Chrom-Nickel-Eisen-Legierungen mit verschiedenen Zusammensetzungen (z. B. eine mit 70/0 Fe, 78°/o Ni und l50/o Cr).RO 705, Bofors AB, Sweden), an austenitic stainless steel (e.g. Avesta 832, Avesta, Sweden), copper-beryllium alloys with various Compositions (e.g. one with about 97.5 97.5% Cu, 2 0 / o Be and 0.25 B / o Co), Chromium-nickel-iron alloys with different compositions (e.g. one with 70/0 Fe, 78% Ni and 150% Cr).

Claims

Claims: 1. High pressure vessel for compressing substances, such. B. graphite, at very high pressures, the pressure chamber by two as counter-pressure organs serving end blocks and is limited by several side blocks, which by radially separated into a longitudinal axis lying through the two end blocks and are radially movable to generate pressure, and in which the end blocks are their the axial distance from one another is essentially maintained, so that it is not possible to do so n -z e i c h n e t that the page blocks (10, 11) with the help of a printing device (47) are guided axially displaceably in a housing (21) between wedge surfaces, so that they approach one another radially or from one another when they are axially displaced remove, and that the two end blocks (17, 18) axially movable and from axially movable pressure devices (47, 27) form supported counter-pressure organs which are sealed against the side blocks and the axial movement of the side blocks follow.

2. High pressure vessel according to claim 1, characterized in that deformable Sealing arrangements (43) on the end faces of the pressure space between the blocks (10, 11) and the counter-pressure elements (17, 18) are arranged.

3. High pressure vessel according to claim 1 and 2, characterized in that that the outer pressure-absorbing jacket (21) has a recess (22) with one with the Pressure chamber common axis and with one in one direction of the axis gradually has decreasing cross-section and that the blocks (10, 11) on the surfaces of the recess have adjacent, outward-facing surfaces and with an axially acting pressurizing Organ (47, 53) in relation to the pressure-absorbing jacket (21) along the contact surfaces of the blocks and the pressure-receiving jacket are slidable, whereby the blocks displaceable towards the interior of the pressure chamber for the purpose of generating pressure in the pressure chamber are.

4. High pressure vessel according to claim 3, characterized in that the axially acting pressure device (47, 53) which effects the displacement of the blocks, also a support for one of the counter-pressure organs (17, 18) on the end faces of the pressure chamber forms.

5. High pressure vessel according to claim 1 to 4, characterized in that that at least one of the counter-pressure organs (17, 18) with one influencing the organ Pressure device (27) is arranged with adjustable pressure.

6. High pressure vessel according to claim 2 to 5, characterized in that that the sealing element between the counter-pressure elements (17, 18) and the blocks (10, 11) is arranged to slide.

7. High pressure vessel according to claim 1 to 6, characterized in that that the pressure space against the gaps between the blocks (10, 11) with sealing arrangements (34) is sealed.

8. High pressure vessel according to claim 7, characterized in that each Sealing arrangement to the contact surfaces of the blocks (10, 11) on both sides of each Slidably arranged gap.

9. High pressure vessel according to claim 3 to 8, characterized in that that a layer of lubricant between the surfaces of the recess of the jacket (21) and the adjacent surfaces of the blocks (10, 11) is arranged.

10. High pressure vessel according to claim 3 to 9, characterized in that that the pressure chamber has a cylindrical shape, that the recess of the pressure-receiving Shell (21) has an inner conical shape, the blocks (10, 11) together form a body with an outer conical shape corresponding to the inner shape of the recess form that the blocks (10, 11) are sector-shaped and the counter-pressure elements (17, 18) have a conical shape with circular surfaces facing the pressure chamber.

Documents considered: French patent specification No. 1,263,184; Materials in Design Engineering, September 1961, p. 116; Chemical engineering, October 1961, p. 180.