DE2030888C3 - Vorrichtung zur Halterung des Druckgefäßes einer isostatischen Preßanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung eines senkrecht angeordneten Druckgefäßes einer isostatischen Preßanlage. In einem solchen Druckgefäß werden keramische Pulver oder Metallpulver unter allseitig wirkendem Druck bis zu 4000 Utü, teilweise auch noch darüber, zu Formungen gepreßt.

Trotz sorgfältiger Berechnung, Materialauswahl, Fertigung und auch Prüfung vor der Inbetriebnahme des Druckgefäßes ist die Möglichkeit eines späteren Zerberstens nicht auszuschließen. Dabei werden je nach Gefäßgröße und Druck erhebliche Energiemcn-

fen frei. Erfolgt das Zerbersten in Richtung der .ängsachse, d. h. entlang der Mantellinie des Druckgefäßes, so tritt die Druckflüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit aus und der Druck wird stetig abgebaut. In diesem Fall wird der Mantel aufgebogen. Es entstehen keine Bruchstücke. Dieser Sachverhalt liegt nicht der Aufgabe der Erfindung zugrunde.

Wesentlich gefährlicher ist das Zerbarsten des Druckgefäßes in einer Ebene senkrecht zur Längsachse, wobei zwei Bruchstücke entstehen — ein oberes und ein unteres —, die bestrebt sind, in entgegengesetzten Richtungen wegzufliegen. Die Geschwindigkeiten der Bruchstücke stehen im umgekehrten Verhältnis ihrer Massen. Da die Druckgefäße bisher im allgemeinen auf ilen Boden oder eine Stuhlkonstruktion gestellt werden, wird die Masse des unteren Bruchstückes durch die Verbindung mit dem Erdboden stark erhöht, die Geschwindigkeit des oberen

Bruchstückes also vergrößert. Es entstehen bei solchen Explosionen an den Dachkonstruktionen tier Werkshalle Zerstörungen, die zu weiteren Schäden führen können. Die Ursache für die hohe Geschwindigkeit eines Bruchstückes oder beider Bruchstücke

ίο liegt in der bei hohen Drucken bemerkenswerten Kompressibilität der Druckflüssigkeit, z.B. etwa 15 ⁰O bei 4000 atii, so daß — im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Niederdruck — erhebliche VoIumenverurößerungen zum Abbau des Druckes notwendig sind.

Die Erfindung bezweckt, eine Haltevorrichtung zu schaffen, die bewirkt, daß beim Zerbersten des Druckgefäßes in zwei Teile Personen und Gebäudeteile nicht betroffen werden.

Gemäß der Erfindung weist die f L·':.'.· -rrichtiini; einen Teil auf, der beim Zerbersten des Druck-.:.;-ßes die freien Kräfte des oberen Bruchstückes mitteis vielfach vergrößerter Masse unverzüglich aufnimmt während die freien Kräfte d unteren Bruchstücke·,

=5 erst nach einer Bewegungssirceke desselben aufgenommen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung erhält also — im Gegensatz zum Stand der Technik — das untere Bruchstück Gelegenheit, wegzufliegen.

wobei es relativ unschwer ist, die Energie dieses Bruchstückes schadlos abzufangen. Dagegen wird das obere Bruchstück durch seine Verbindung mit dem Fundament festgehalten.

Zweckmäßig wird die erfindungsgemäße Vorrich-

lung so ausgeführt, daß das Öffnen, Beschicken und Verschließen des Druckgefäßes nicht behinder: wird, so daß die Produktionsleistung der Anlage keine Minderung infolge der andersartigen Haltevorrichtung erfährt. Hierzu kann der die Beschleunigungs-

kräfte unverzüglich aufnehmende Teil der Haltevorrichtung mit einem an einem Flansch des Gefäßes befestigten Flansch versehen sein. Das Druckgefäß ist dabei an der Halterung aufgehängt.

Eine andere Ausführungsfoim sieht vor, den die Beschleunigungskräfte unverzüglich aufnehmenden einen Teil der Haltevorrichtung mit einem den oberen Rand des Gefäßes übergreifenden Ring zu versehen und den anderen Teil der Haltevorrichtung mit federnden Tragelementen mit Sollbruchstellcn. Bei dieser Ausführungsform haben die Tragelemente die Aufgabe, die kinetische Energie des unteren Bruchstückes abzubremsen. Zur Steigerung dieser Wirkung oder zur Minderung des Aufpralls kann der untere Teil der Vorrichtung energieverzehrende, plastisch verformbare Mittel entlang einer Bremsstrecke erhalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Druckgefäß und im Längsschnitt die

Vorrichtung zur Halterung in einer isostatischen Preßanlage mit Aufhängung des Gefäßes an einem Flansch,

F i g. 2 das Druckgefäß und im Längsschnitt die Vorrichtung zur Halterung in einer isostatischen Preßanlage mit Aufstellung des Gefäßes auf Sollbruch-Tragelementen.

Ein stehendes, zylindrisches Druckgefäß 1 mit einem über die Pumpenzuleitung 2 unter einem In-

nendruck von etwa 4Of)O atü stehenden Nmzraum 3 fet oben und unten mit je einem Gewindestopfen 4 dicht verschlossen. Die Muttergewindewurzel ist ineist die Schwachstelle beim Zerbersten des Gefäßes Infolge Materialermüdung, so daß die Trennung in ein oberes Bruchstück 5 und in ein unteres Bruchitücko in Höhe der strichpunktierten Linie 7 erfolgt. Pie Linie 7 kann auch tiefer als gezeichnet liegen.

Entsprechend Fig. 1 ist das Druckgefäß oben mit einem Flansch 8 versehen, um es mittels hochfester Schrauben 9 am oberen Käfigteil 23 aufzuhängen. Die Haltevorrichtung besteht aus einem beim Zerbersten des Druckgefäßes die freien Kräfte des oberen Bruchstückes S unverzüglich aufnehmenden Teil 10 und aus einem mit dem Boden verankerten Sockel 11. Der Teil 10 weist ein Vielfaches der Masse des oberen Bruchstückes 5 auf bzw. ist entsprechend der Zeichnung zu dem Zweck mit dem anderen Teil Il einstückig ausgebildet. Zur weiteren Erhöhung der wirksamen Masse des Teiles IU ist die Halteruim zugfest mil dem Fundament 12 verschraubt. Der andere Teil 11 der Halterung bestem, wenn auch integrierend mit dem Fundament 12 aus e:.;er Führung und einer Grube 13. Die Grube kann \&r oder mit einem verdichtbaren Schüttstoff gefüllt sein. Die =5 Funktion des unteren Teiles 11 wird im Grunde genommen auch schon dann erreicht, wenn das Fundament eine mittig durchgehende ebene Oberfläche hat, auf die das Bruchstück 6 hart aufschlägt. Cs kommt eben auf den Aufstellungsort an. Im übrigen ist es nicht immer leicht, die energieverzehrende Schüttiini! auf die Dauer trocken zu halten.

Bei dem Beispiel nach Fig. 2 steht das Gefäß 1 auf Tragelementen 15 mit Sollbruchstellen auf. Wegen der elastischen Längsdehnung des Druckgefäßes bei dem Übergang in den Druckzustand sind die Tragelementc als Federelemente ausgebildet. Die in Umfangsrichtung verteilt an der Führungshülse 16 des unteren Teiles 17 der Halterung angeordneten Tragelemente sind auswechselbar. Ebenfalls in Umfangsrichtung verteilt und in Absländen voneinander sind Bremselemente 18 auswechselbar an der Führungshülse 16 befestigt. Ähnlich den Tragelementen 15 verformen sich diese beim Durchfliegen des unteren Bruchstückes 6, so daß das Bruchstück mit gebremstei Energie auf der in der Grube 19 eingefüllten Schüttung auftrifft.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 durch die geringere Masse. Die Gesamtmasse der Haltevorrichtung kann nämlich wegen der Gegenkraftwirkung der plastisch verformbaren Mittel 15 und 18 kleiner sein. Der obere Teil 20 der Haltevorrichtung unterscheidet sich von dem Teil 10 der Anordnung nach Fig. 1 durch einen auf dem Druckgefäß 1 aufliegenden Ring 21, der mittels Fig. 1 mit dem anderen Teil der Halterung verbunden ist.

Statt der zu bremsenden Verformungsteiie 18 oder der als Polster wirkenden SchüUung kann die Grube 19 in Gestalt einer relativ engen Führungshülsi.· als Luftzylinder ausgebildet sein. Das sich unter dem herabfliegenden Bruchstück 6 bildende Luftpolster entspannt sich dabei energieverzehrend durch den Führungsspalt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

* Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Halterung eines senkrecht angeordneten, zylindrischen Druckgefäßes einer isostatischen Preßanlage, gekennzeichnet durch

a) einen oberen Käfigteil (21, 23) von mehrfacher Masse des Druckgefäßes, der dasselbe oben übergreift oder mit dessen Oberteil fest verbunden ist und

b) mit Stegen (22) mit dem im Boden verankerten Sockel (11) des Käfigs verbunden ist. wobei

c) unter dem Boden des Druckgefäßes ein freier oder mit Energieverzehrenden Dämpfungselementen bestückter Raum belassen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine MittenölTnung im Sockel mit einem Durchmesser größer als der des Druckgefäßes und einer Auffanggrube unter der Öffnung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Flanschverbindung zwischen dem Käfigoberteil und dem Oberteil des Druckgefäßes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch einen den Rand des Druckgefäßes übergreifenden Ring (21) des Kärigoberteiles und mit Sollbruchstellen versehene federnde Tragelcmentc ^15) als Dämpfungselcmente in der nach unten gezogenen Mittenö^nung des Sockels.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch plastisch verformbarem Mittel als energieverzehrende Elemente.