DE1542241C - Vorrichtung zur Erzeugung sehr hoher Drücke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung sehr hoher Drücke, bestehend aus einem Gestell mit zwei in einer senkrechten Achse angeordneten gegeneinander verschiebbaren und sich verjüngenden Primärpreßkolben und mehreren in einer zur Achse der Primärpreßkolben senkrecht liegenden Ebene befindlichen, auf einen zentral gelagerten Körper verschiebbaren, sich verjüngenden Sekundärpreßkolben, wobei die Primärpreßkolben über verschiebbare Druckblöcke auf den zentral gelagerten Körper einwirken.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt Der Druck, der von den Primär- und den Sekundärpreßkolben auf den zentral gelagerten Körper aufgebracht wird, wird bei Vorrichtungen der bekannten Art in der Regel hydraulisch erzeugt. Eine hydraulische Druckerzeugung hat den Vorteil, daß die beaufschlagten Preßkolbenstempel alle mit einer gleich großen Kraft auf den zentral gelagerten Körper einwirken. Allerdings ist hierzu ein enormer technischer Aufwand mit einer Vielzahl von Einzelteilen notwendig, die wegen der einzuhaltenden engen Toleranzen in der Herstellung teuer sind. Sollen die Preßkolben jedoch außer einer genau gleichen vertikalen und horizontalen Druckausübung auf den zu pressenden Körper in jeder Druckphase um einen absolut gleichen Betrag auf diesen zubewegt werden, also alle eine gleiche Kolbenzustellung aufweisen, so ist hierzu ein zusätzlicher Aufwand an komplizierten Steuerungseinrichtungen notwendig.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Erzeugung sehr hoher Drücke zu schaffen, die die obengenannten Nachteile von Vorrichtungen der bekannten Art nicht aufweist und mit möglichst geringem technischem Aufwand sicherstellt, daß sowohl die Primär- als auch die Sekundärpreßkolben bei absolut gleicher Kolbenzustellung den zu pressenden Körper mit vollkommen gleichen Preßkräften beaufschlagen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daS die Druckblöcke in Backen gelagert sind, welche mit einer der Zahl der verwendeten Sekundärkolben ent^ sprechenden Anzahl schräger, unter 45° zur Achse der Primärkolben verlaufenden Führungsflächen versehen sind, die mit entsprechenden Fiihrungsflaghen von Druckblöcken der Sekundärkolben zusammenwirken.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist eine Vorrichtung geschaffen, deren Sekundärpreßkolben auf einfache mechanische und störunanfälh"ge Weise durch die beiden Primärkolben zwangsgesteuert werden. In jeder Preßphase wird jeder Preßkolben um den gleichen Betrag auf den zentral gelagerten Preßkörper zu bewegt und dabei von jedem Kolben die gleiche Kraft auf diesen Körper ausgeübt. Aufwendige hydraulische Einrichtungen oder mechanische Hebelsysteme, wie die aus Zwangssteperungen von Formpressen bekannt sind, entfallen VQlJständjg. Verhängnisvolle Auswirkungen auf die Vorrichtung, die durch unterschiedliche Kolbenwege der Preßkolben beim Preßvorgang hervorgerufen werden, können somit nicht eintreten.

Im folgenden ist zum besseren Verständnis und zur weiteren Erläuterung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung des Prinzips eines hexaedrischen Preßsystems zur Erzeugung hoher Drücke;

Fig. 2 zeigt in einem Vertikalschnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung hoher Drücke;

Fig. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 2;

F i g. 4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die nur teilweise aufgebaute Vorrichtung gemäß F i g. 2 und 3;

F i g. 5 zeigt eine Gesamtansicht der in den F i g. 2

ίο bis 4 dargestellten Vorrichtung, und

F i g. 6 und 7 zpigen schematisch Ansichten zur Veransch^lichung des erfindungsgemäßen Preßsystems.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das dargestellte Preßsystem aus zwei gegeneinander wirkenden, auf einer gemeinsamen vertikalen Achse angeordneten Primärpreßkolben 61 und 62 sowie aus im vorliegenden Fall insgesamt vier in einer horizontalen Ebene jeweils paarweise einander entgegengesetzten

so Sekundärpreßkolben 63, 64, 65 und 66. Sowohl die Prmär- als auch die Sekundärpreßkolben sind derart angeordnet, daß sich ihre Achsen in einem Punkt schneiden. Dieser Schnittpunkt fällt mit dem Mittelpunkt eines Körpers M zusammen, der dem durch die Preßkolben erzeugten hohen Druck ausgesetzt werden soll.

Selbstverständlich können Preßsysteme der eben beschriebenen Art an Stelle von vier Sekundärpreßkolben 63 bis 66 auch drei, fünf oder mehr Sekundärpreßkolben aufweisen.

Wie aus dem in F i g. 2 dargestellten Vertikalschnitt hervorgeht, sind die Primärpreßkolben 61 bzw. 62 mit ihrem Fuß 41 bzw, 42 in Druckbacken 31 bzw. 32 gelagert, die wiederum in Backen 1 bzw. 2 befestigt sind. Diese Backen 1 und 2 weisen, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, je vier unter 45° zur Achse der Primärpreßkolben 61 und 62 verlaufende Führungsflächen 7 bzw. 8 auf, die mit entsprechend geneigten Führungsflächen 9 und 10 von Druckblocken 33, 34, 35 und 36 zusammenwirken. In diesen Druckblöcken 33 bis 36 sind die Sekundärpreßkolben 63 bis 66 mit ihren Füßen 43 bis 46 gelagert. Die Backen 1 und 2 der Vorrichtung werden über Führungsstifte 15 in einer genauen Lage zueinander gehalten.

LJrn die Druckblöcke 33 bis 36 für die Sekundärkolben 63 bis 66 auch bei angehobenen Backen in ihrer vorbestimmten Lage zu halten, sind die Druckblöcke 33 bis 36 an ihrem dem jeweiligen Preßkolben

entgegengesetzten Ende mit Haltebolzen 12 ausgestattet, die mit ihrem freien Ende 14 in am Backen 2 befestigten Hebelarmen 13 gelagert sind.

Gegen eine Querverschiebung in den Backen 1 bzw. 2 sind die Druckbacke 33 bis 36 der Sekundärpreßkolben 63 bis 66 durch Führungsflächenil an den Druckblock§eitep gesichert.

Wie aus Fig. § hervorgeht, sjnd die die Druckblöcke für die freßkplben umgebenden Backen 1 und 2 im Gestell einer Stänjierpresse zwischen einem

Pressentisch 18 und einem Pressenstempel 17 eingespannt. Wird nun Druck auf die Backen 1 und 2 ausgeübt, so werden nicht nur die in den Druckblöcken 31 und 32 gelagerten Primärpreßkolben 61 und 62 auf den zwischen den Preßkolben angeordneten Körper M zu bewegt, sondern auch auf Grund der unter 45° zur Achse der Primärkolben verlaufenden Führungsflächen 7 und 8 die Druckblöcke 33 bis 36 der Sekundärpreßkolben 63 bis 66. Auf Grund

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der unter 45° zur Achse der Primärkolben verlaufenden Führungsflächen wird jeder Preßkolben genau um den gleichen Betrag auf den zentral gelagerten Körper M zu bewegt und dabei von jedem Kolben die gleiche Kraft auf diesen Körper M ausgeübt. Dieser Vorgang läuft vollkommen zwangläufig ab. Unterschiedliche Kolbenwege, die zu einer ungleichen Belastung der einzelnen Preßkolben führen würden, können nicht auftreten.

Auf Grund der zwangläufig ablaufenden, vollkommen synchronen Zustellung sowohl der Primär- als auch der Sekundärpreßkolben verringert sich die Breite D des Spaltes b, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, vollkommen gleichmäßig. Das überschüssige Material C des Körpers M kann somit nach allen Seiten, wie im vergrößerten Maßstab in F i g. 7 dargestellt, gleich abfließen. Somit werden unterschiedliche Belastungen der einzelnen Preßstempel durch ungleichmäßig abfließendes Material vermieden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung der zu pressende Körper M auf Grund absolut gleicher Kolbenzustellung mit allseitig gleichen Preßkräften beaufschlagt wird. Dies wird mit denkbar geringem technischen Aufwand ohne hydraulische Einrichtungen oder komplizierte mechanische Hebelsysteme auf einfache mechanische und störunanfällige Weise bewerkstelligt. Die Preßkolben sind außerdem ausschließlich einer reinen Druckbeanspruchung ausgesetzt. Gefährlichen Biegebeanspruchungen sind die Preßkolben der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht ausgesetzt.

Für Anwendungsgebiete, in denen die Druckblöcke gegenüber den Backen elektrisch isoliert werden müssen, können zwischen den Führungsflächen 7 und 8 bzw. 9 und 10 Teflonplatten oder andere nichtleitende Materialien angeordnet werden. Auch kann mit einer derartigen Anordnung der Reibungswiderstand zwischen aufeinandergleitenden Bauteilen der Vorrichtung vermindert werden. Diese Anordnung ist besonders in solchen Fällen vorteilhaft, in welchen der betreffende Körper M unter entsprechenden elektrischen und thermischen Bedingungen einem hohen Druck ausgesetzt werden soll. In einem solchen Fall kann beispielsweise an die Primärpreßkolben 61 und ίο 62 eine elektrische Spannung angelegt werden. Auch kann eine derartige Anordnung zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit des Körpers M unter verschiedenen Druckbedingungen zweckmäßig sein.

Claims (1)

1. *5 Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Erzeugung sehr hoher Drücke, bestehend aus einem Gestell mit zwei in einer senkrechten Achse angeordneten gegeneinander

   ao verschiebbaren und sich verjüngenden Primärpreßkolben und mehreren in einer zur Achse der Primärpreßkolben senkrecht liegenden Ebene befindlichen, auf einen zentral gelagerten Körper verschiebbaren, sich verjüngenden Sekundärpreßkolben, wobei die Primärpreßkolben über verschiebbare Druckblöcke auf den zentral gelagerten Körper einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß _t die Druckblöcke (31, 32) in Backen (1, 2) gelagert sind, welche mit einer der Zahl der verwendeten Sekundärkolben (63 bis 66) entsprechenden Anzahl schräger, unter 45° zur Achse der Primärkolben (61, 62) verlaufenden Führungsflächen (7, 8) versehen sind, die mit entsprechenden Führungsflächen (9, 10) von Druckblöcken (33 bis 36) der Sekundärkolben (63 bis 66) zusammenwirken.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen