DE2060468A1 - Hochdruckgeraet - Google Patents

Description

PATENTANWALT 85 NÜRNBERQ, _{?# 12#}

DIPLINQ. HERMANN BARTH Telefon (0911) 333306

85 NORNBERQ, BÜCHER STRASSE 3 Telegramm! Invention Nürnberg

,am T.ERQARTNERTOR) Postschedc Nürnberg 68056

Bank: Deutsche Bank AQ Nürnberg

- m.Z. 2925 -

Etablissement ItAI)IATOK, Vaduz / Liechtenstein

"Hochdruckgerät"

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckgerät mit einer Hochdruckkaunner und einem diese Hochdruckkaßimer umgebenden, seinerseits aus einem zusammengesetzten Körper bestehenden Behälter und mit einer gegenläufig wirkenden druckerzeugenden Vorrichtung oder mit Kolben bzw. Stempeln, von denen mindestens einer nach innen in Richtung auf die Mitte der liochdruckkammer zu bewegt und verschoben werden kann.

Es sind bereits llochdriickgeräte dieser Art bekannt geworden, so ζ. ΰ. aus der US-Pafcentschrift 3 118 17> die ein derartiges Hochdruckgerät offenbart und in der auch beschrieben ist, auf welche Weise radial gerichtete Kräfte durch einen einzigen, im wesentlichen zylindrischen Kingkörper mit hydraulischem Druck absorbiert und ausgeglichen und wie innerhalb bestimmter Grenzen auch radiale Verschiebungen dur einzelnen Teile des Hochdruckgerätes ausgeglichen werden können.

Ferner ist in der US-Patentschrift 2 482 2)42 dargelegt, wie durch eine Kombination von hydraulischen und mechanischen Vorrichtungen nach außen gerichtet« Kräfte unabhängig von den kompensierten Kolben- bzv. Stempelkräften and radialen Verschiebungen absorbiert werden können.

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Uib bisher bekannten Hochdruckgeräte, bei denen die liochilruükkaiiiKn.r von • jnem zusammengesetzten Körper umschlossen ist, sind jedoch insofern mit finem ganz erheblichen Mangel behaftet, als die von der liochdruckkammer und möglicherweise auch von einer Ililisdruckkanimer weg gerichteten Kraftkomponenten nicht von einem einzigen mit Flüssigkeit gelullten ringförmigen Umschließungskörper absorbiert und ausgeglichen werden können.

Wenn sich also eine JJruckerzeugungsvorrichtung, beispielsweise ein Kolben oder Stempel, in die llochdruckkammer und in die Hilf sdruckkaüiiuer hinein bewegt, verschiebt sich auch die hierdurch erzeugte, aus diesen Kaioinern stammende radiale Kraft in der gleichen Uichtung, in der sich auch der Kolben bewegt.

Die aus dem umschließenden Ilingkörper kommende resultierende Kraft bleibt jedoch in Bezug auf die llochdruckkammer ortsfest. Auch wenn uie beiden resultierenden Kraft· gleich von vorneherein aufeinander ausgerichtet und abgestimmt worden sind, können sie noch immer in einander entgegengesetzten .Lichtungen wirken, und die vorerwähnte Verschiebung der einen Uesultierenden bewirkt dann, daü ein Dreh- und Kippmoment auf diejenigen Teile ausgeübt wird, aus denen der zusammengesetzte Körper besteht. Nachdem die Hochdruckgerate als solche so ausgelegt sind, daß sie Drücken von mehreren zehn Kilobar standhalten können, liegt dieses Dreh- und Kippmoment in einer ganz erheblichen Größenordnung. Um etwa hierbei auftretende Scherkräite und -bewegungen und die damit verbundene Gefahr einer vollständigen Zerstörung auszuschalten, war es bisher stets erforderlich, diese Geräte mit komplizierten Steuerungs- oder Stabilisierungsvorrichtungen auszustatten.

All diese Nachteile lassen sich in überraschend einfacher W₍>ise mit der vorliegenden Erfindung beheben, bei dor von einem Hochdruckgerät mit einer llochdruckkammer und einem diese Ilochdruckkammer enthaltenden Behälter ausgegangen wird, wobei die Hoohdruokkammur von zwei gegenläufig zueinander wirkenden druokerzeugenden Vorrichtungen und einem die llochdruckkammer umachliellenden aus einzelnen Te ile lernen ten zusammengesetzten Körper mit im wesentlichen kovexer Außenseite und mittiger Kammer begrenzt ist. An einem solchen Uochdruckgerät besteht die Erfindung darin, daß der zusammengesetzte Körper von mindestens zwei Hohlkörpern umgeben ist, die ihrerseits nach innen von

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einer Fläche begrenzt sind, welche der Außenseite des Körpers angepaßt ist, und daß die Hohlkörper mit einem unter Druck setzbaren Strömungsmittel gefüllt werden können.

Ein derartiges Hochdruckgerät ist außerordentlich zuverlässig im Betrieb und zeichnet sich zudem noch durch eine Üeihe weiterer Vorteile, beispielsweise u. a. auch dadurch aus, daß es ohne weiteres auch für eine automatische Arbeitsweise und den Einbau in automatisch arbeitenden Systemen vorgesehen werden kann, wie dies im einzelnen in der nachfolgenden Beschreibung näher dargelegt ist.

üie Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die ein Ausluhrungsheispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgeraäßes Hochdruckgerät mit radialem Kräfte- und Bewegun.'rsausgleich im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Das dargestellte Hochdruckgerät besitzt eine Hochdruckkammer 4, die von zwei zueinander entgegengesetzt wirkenden druckerzeugenden Vorrichtungen begrenzt ist. Die eine dieser Vorrichtungen besteht dabei aus einem bewegbaren Stempel 1 mit einem zylindrischen Innenteil 5 und die andere aus einem feststehenden Stempel 10. Der Stempel 1 setzt sich dabei in an sich bekannter Weise aus auieinanderiolfienden zylindrisch und konisch ausgebildeten Einzelteilen zusammen.

Die Hochdruckkaiumer ist weiter von einem ersten Innenzyli li*⁵ < 3 und -,-.item aaaaiiunenßesetzten Außenkörper umgrenzt, der wiederum aus einzelnen Te ι !.elementen oder Sektoren 6 mit Teilzyl inderi'lächtn besteht, up; , sie mitl ^* Uienehnmng 'iniecM ieUt, welche ihrorneits .1 i >.> iioeiidrueki.ii;. - ·' <Ικ-( "τί in-

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der 3> einen weiteren Innenzylinder 7 und eine Hilfsdruckkaiamer 2 enthält, welche mit einer druckleitenden Substanz, d. h. mit einer Substanz gefüllt ist, die sich unter der Einwirkung von Hochdruck wie eine Flüssigkeit, bzw. im wesentlichen wie eine Flüssigkeit verhält.

Der aus den Teilelementen 6 bestehende zusammengesetzte Körper ist von zwei Hohlkörpern, ncämlich einem oberen Hohlkörper 12 unü einem unteren Hohlkörper 14 umschlossen, die ihrerseits durch einen Ring 11 voneinander getrennt sind. I*ie beiden Hohlkörper 12 und 14 sind nach innen jeweils durch eine der seitlichen Mantelfläche des zusammengesetzten Körpers angepaßte ZyIinderflach· begrenzt, und die Begrenzung der Hohlkörper nach außen ist durch eine zur inneren Begrenzungs- oder Mantelfläche konzentrische zylindrische Fläche sowie durch zwischen den Zylinueri'läclien befindliche llingilächen gegeben. Nach außen werden die Hohlkörper 12 und 14 von einem Außenzylinder 15 umschlossen.

Wie aus i'ig. 4 im einzelnen hervorgeht, ist der obere Hohlkörper 12 mittels einer Schraubenverbindung mit dem Hing 11 verbunden, wobei die Schraubverbindung an einer Halterung 13 angreift, die ihrerseits im Hohlkörper 12 sitzt.

In den im Hohlkörper 12 vorhandenen Hohlraum mündet eine Flüssigkeitsleitung 18, die ihrerseits wiederum mit (nicht gezeigten) Regeleinrichtungen, beispielsweise mit Ventilen und Druckmessern, verbunden ist.

Das beschriebene Hochdruckgerät ist zusammen mit einer hydraulischen Press« 20 und einer Flüssigkeitsleitung 19 in bekannter Weise in einem !lahmen 25 eingebaut. Zwischen dem unteren Stempel 10 und dem Rahmen 25 befindet sich eine Grundplatte 16, durch welche die Flussigkeitsleitunken 17 und 18 hindurchgef'ihrt sind.

Neben den l'eiloleinonten odor Sektoren 6 sind nicht gezeigte Steuereinrichtungen vorgesehen, velclio alle etwaigen Verschiebungen zwischen den einzelnen IV ilen dee zuaaramongeselzten Körpers anzeigen und eini* entsprechend· He ttiti ,'iiuig der vor^eimnni en Hege] einrichtungen bewirken.

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Die Wirkungsweise des hier beschriebenen Gerätes ist wie lol^t: Vtim der hydraulischen Presse 20 Druckflüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung 19 zugeleitet wird, bewegt sich der Stempel 1 mit seinem Irmenteil 3 nach unten, und der Jruck steigt sowohl in der Hochdruckkauimer 4, als auch in der Hilfsdruckkanuner 2 entsprechend an. Zugleich wird dadurch die Uöhe dieser beiden Kammern kleiner, was zur Folge hat, daß sich die von diesen Kammern ausgehende radial wirkende resultierende Kraft nach unten verschiebt«

Bei der herkömmlichen Ausführung solcher Vorrichtungen müll te dies nun dazu führen, daß auf die Sektoren 6 eine Dreh- und Scherkraft einwirkt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen werden selbst die geringsten Stellungsveränderungen zwischen den Sektoren 6 von den vorgenannten Steuerungseinrichtun^en registriert und jede derart registrierte, auch noch so geringe Stellungsveränderung bewirkt eine solche Betätigung der ite^ele inrichtungen, daß der Druck im unteren Hohlkörper 14 gegenüber dem Druck im oberen Hohlkörper 12 erhöht wird, -fiuf diese Weise verschieben sich die von den beiden Hohlkörpern aus nach innen gerichteten resultierenden Kräfte zwangsläufig nach unten, wodurch erreicht wird, daß die Sektoren 6 niemals der Einwirkung von Scherkräften ausgesetzt werden, weil die in entgegengesetzten !Lichtungen wirkenden resultierenden Kräfte durch die Tätigkeit der Regeleinrichtungen entsprechend genau aufeinander abgestimmt werden.

Im übrigen sind noch zusätzliche Regeleinrichtungen vorgesehen, deren Aufgabe es ist, zu verhindern, da'S der im Hohlkörper 14 herrschende Druck unter den im Hohlkörper 12 gegebenen Druckwert abfällt. Die tie fahr, daß der Hohlkörper 14 den Hohlkörper 12 nach außen drückt, wird durch die dargestelltt Anordnung mit der Halterung 13 und dem Abstandshal terun^.sri ng 11 ausgeschaltet.

An dem vorstehend beschriebenen Hochdruckgerat können ohne weiteres noch eine Eeiht von Änderungen, beispielsweise hinsLchtlich der Form der Hochdruckkammer, vorgenommen werden, ohne daß hierdurch der !lahmen der Erfindung verlassen wird. So kann die Hochdruckkammer anstatt zylindrisch auch poly gonal auegebildet werden, wobei dann mindestens dem innersten Teil des be weglichen Stempeil oder Kolben« sowie den Zylindern 3 und 7 eine entspre chend« Form verliehen werden muß.

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,lüi;·;: ι:·'·; ,. < ■ ;,i ünu üfci' AuJj e nst; j.te des aus den l'e iioioiiittai.·;. o-.;oi' ;;i:L Luj'i^ ' hi.;s teiietuieu zusammen^esetz ten Körpers eine andere als eine zylindrische i: ;.rr, gegeben werden, indem beispielsweise die Sektoren 6 an ihren uer liocli-· ! · iickkaiiimer zugewandten Flächen nach außen gewölbt ausgebildet werden. De* .vü sen cliche Punkt besteht hierbei darin, dall die inneren Ue;.',renzungs- oder Π,in teillachen der Hohlkörper 12, 14 in ihrer i'orm genau der oei tentlache des zusammengesetzten Körpers angepaßt sind und daü die Hohlkörper mit einem ■ trömungsinittel gefüllt werden können, dessen l>ruck derart voränderbar ist, «Juίj jede Verschiebung der von der llochdriickkaittmer her wirkenden radialen kesultierenden durch vorzugsweise automatisch bewirkte iJi'ucLiinderungen in .en Hohlkörpern ausgeglichen werden kann, so daii üie so »ewirkten Veränderungen der resultierenden Kraft von diesen Hohlkörpern aus nach innen wirlcen,

ä-s versteht sich, dal' an der vorbeschriebenen Ausliihrungsl'orm noch zahlreii.lie Änderungen vorgenomiiien werden J.'ütmeu, ohne dall hierdurch der Uniline η der Erfindung überschritten wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( 1. JLIochdruckgerät mit einer iiochdruckkainmer und einem diese Hochdruckkam-

   — nier enthaltenden Behälter, wobei die Ilochdruckkaaimer von zwei zueinanuer gegenläuiig wirkenden druckerzeugenden Vorrichtungen und einem die Iiochdruckkainmer umschließenden, aus einzelnen Teilelementen zusammengesetzten Körper mit im wesentlichen konvexer Außenfläche und mittigem ilo.ilraum begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Körper (6) von mindestens zwei Hohlkörpern (12, 14) umgeben ist, die nach innen von einer der Außenfläche des zusammengesetzten Körpers (6) angepaßten Fläche begrenzt sind, und daß die Hohl! örper (12, 14) mit einem unter Druck setzbaren Strömungsmittel gelullt werden können.

   2. ilochdruckgerät nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die innere Begrenzungs- oder Mantelfläche der Hohlkörper (12, 14) und die Außenfläche des zusammengesetzten Körpers (j) zylindrisch sind.

   3. Ilochdruckgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (l2, 14) nach außen jeweils durch eine zylindrische, zur zylindrischen Innenfläche koaxiale Fläche und durch zwischen den zylindrischen Flächen befindliche Hing!lachen begrenzt sind.

   4. Ilochdruckgerät nach einem oaer mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jeden Hohlkörper (12, 14) jeweils eine Druckleitung (17» 18) mündet, die ihrerseits mit einer i'umpe oder einer anderen Druckerzeugungsvorrichtung in Verbindung steht.

   5. Ilochdruckgernt nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gehemizei clmet, daß in Verbindung mit jedem Hohlkörper (i'-l_t 14) entHpreclHMxlo Ilego] einrichtungen wie z. B. Ventile und Druckmesser vorgesehen Hind«

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   6. Hochdruckgerät nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche alle etwaigen Verschiebungen zwischen den Teilen des zusammengesetzten Körpers feststellen und die Regeleinrichtungen derart betätigen, daß diese diejenigen Kräite bzw. Drehkrälte ausgleichen, welche diese Verschiebungen verursacht haben.

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