DE2434719A1

DE2434719A1 - Druckvorrichtung zum kalt- und warmverformen von metall-legierungen und pulverpresslingen

Info

Publication number: DE2434719A1
Application number: DE2434719A
Authority: DE
Inventors: Gernot Dipl Ing Dr Gessinger; Martin Mueller
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1974-07-04
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1976-01-22
Also published as: DE7424613U; CH575790A5

Description

Druckvorrichtung zum Kalt- und Warmverformen von Metall-Legierungen und Pulverpresslieen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zum Kalt- und Warmverformen von kompakten Metall-Legierungen und metallischen und/oder keramischen Pulverpresslingen, bestehend aus einem druckfesten und vakuumdichten Kessel mit Boden und Deckel, mit darin angebrachter elektrischer Heizvorrichtung und einem Presswerkzeug.
Zum Kalt- und Warmverformen von kompakten Metall-Legierungen und zum Drucksintern pulverförmiger, metallischer und keramischer Presslinge sind sogenannte Heisspressen seit längerer Zeit bekannt. Diese wurden primär für die Pulvermetallurgie entwickelt, jedoch sind verschiedene Kombinationen derartiger Pressvorrichtungen entwickelt worden, die im wesentlichen eine hydraulische Presse und eine Heizvorrichtung umfassen. Um das erhitzte Sinter-ut gegen Oxydation zu schützen und auch grössere Presskörper behandeln zu können, wobei der benötigte Arbeitshub keinen all zu grossen Leerhub aufweisen darf, wurden Vorrichtungen entwickelt, bei welchen das Pressen in einem dichten Kessel unter Vakuum oder Schutzgas erfolgt, und wo die Presszylinder in die Kesseldecke derartig eingebaut sind, dass die Reaktion der Presskraft über die Decke als Zugspannung auf den Kesselmantel übertragen wird, wobei dieser die Aufgabe des Rahmens einer hydraulischen Presse übernimmt. Zur Beschickung dieser bekannten Pressvorrichtungen wurde der Deckel mit dem Behälter durch bajonettartig ausgebildete Flanschanordnungen verbunden, so dass die den oberen Teil des Presszylinders enthaltende Kesseldecke zum Einführen der Pressmatrize in die Heizvorrichtung seitlich.weggeschwtktwurde (DAS 1 483 692).
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckvorrichtung zu schaffen, bei welcher wechselnde Druck- und Biegebelastungen, welche sowohl vom Pressvorgang, als auch von den im Druckkessel vorherrschenden Druckverhältnissen herrühren, die Deckelmontagevorrichtungen in geringem Umfang beeinflussen, welche grosse Biegebelastungen von den Kesseldeckeln fernhält und die Biegebeanspruchung des Deckels der Vorrichtung auf ein Minimum reduziert.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Vorspannung des Kesselmantels Dehnschrauben und zur Spannungsverteilung an Boden und Deckel je ein federndes Rippenrad mit zentral daran befestigtem Presszylinder angeordnet sind, und zur Abdichtung zwischen Kesselmantel und Boden und Deckel je eine Ringdichtung vorgesehen ist.
Durch die neuerungsgemässe Ausbildung greift die Reaktionskraft über das federnde Rippenrad unmittelbar am Kesselrand an den Deckel an. Boden und Deckel selbst sind mit Dehnschrauben mit maximaler Presskraft gegeneinander vorgespannt. Im Ruhezustand wird die Vorspannkraft als Druckbeanspruchung vom Kesselmantel selbst übernommen.
Gemäss einer weiteren Ausbildungsform sind dieDehnschrauben über den Aussenumfang des Kesselmantels verteilt und in Bohrungen im überstehenden Boden- und Deckelrand geführt, und die Rippenräder weisen die gleiche Anzahl von Rippen auf, wie Dehnschrauben vorgesehen sind, wobei die Hochachsen der Rippen der Rippenräder parallel zu den Dehnschrauben angeordnet sind.
Damit ist die Deckelverschraubung mit dey maximalen Presskraft gleichmässig belastet und kann entsprechend dimensioniert werden. Durch die Anordnung der Dehnschrauben unmittelbar gegenüber den Rippen des Rippenrades wird die Biegebeanspruchung des Deckels sehr gering gehalten und selbst bei unsymmetrischer Anordnung der Dehnschrauben und Rippen, wie sie beispielsweise aus Platzgründen für eine seitliche Kesselöffnung erforderlich werden kann, ist eine minimale Deformation und damit eine absolute Dichtheit gewährleistet.
Weiterhin sind die Rippenräder in Führungen im Boden und Deckel der Druckvorrichtung gleitend angeordnet und zur Halterung der Rippenräder sind an der Kesselwand Halterungen vorgesehen.
Durch die Anordnung von Führungen im Boden und Deckel der Druckvorrichtung ist gewährleistet, dass die Rippenräder stets auf die ausserhalb des Kessels angeordneten Dehnschrauben ausgerichtet bleiben. Ferner verhindern die Halterungen an der Kesselinnenwand ein axiales Versçhieben der Rippenräder und damit der an ihnen befestigten Gesenkteile, was insbesondere bei grösseren Presslingen zu einer Verformung derselben führen könnte.
Zur Beschickung des Presswerkzeuges ist am Kesselmantel eine mit Flanschen versehene Oeffnung vorgesehen.
Derartige Oeffnungen, welche mit druckdichten Flanschen verschlossen werden können, ermöglichen ein leichtes Beschicken des Presswerkzeuges durch Anheben des Obergesenkes 13, ohne dass jedesmal der Deckel mit dem darunter befindlichen, gleitend gelagerten Rippenrad von der Druckvorrichtung abgenommen werden muss.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs-Beispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Druckvorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt durch dieselbe Druckvorrichtung entlang der Schnittlinie A-A in der Fig. 1.
Gemäss den Fig. 1 und 2 ist mit 1 ein Kessel bezeichnet, der aus einem Kesselmantel 2, einem Boden 3 und einem Deckel 4 besteht. Zur Abdichtung des Kesselmantels 2 und des Bodens 3 und Deckels 4 gegeneinander sind im Boden 3 und im Deckel 4 Ringdichtungen 5 angeordnet. Sowohl der Boden 3 als auch der Deckel 4 weisen überstehende Ränder 6 auf, welche mit Bohrungen 7 zur Aufnahme von Dehnschrauben 9 versehen sind. Zur Spannungsverteilung an Boden 3 und Deckel 4 ist an deren Innenseiten je ein Rippenrad 9 in Führungen 10 des Bodens 3 und Deckels 4 federnd und gleitend gelagert. Zur axialen Fixierung und Halterung der Rippenräder 9 sind an der Innenfläche des Kesselmantels 2 Halterungen 11 angeordnet. Achsparallel sind im Kessel an den Rippenrädern 9 je ein Presszylinder 12 mit Obergesenk 13 und Untergesenk 14 befestigt, welche von einem Formmantel 15 und Induktions-Heizspulen 16, wobei der Formmantel 15 beispielsweise am Presszylinder 12 fixiert ist, umgeben sind. Weiterhin ist-am Kesselmantel 2 eine mit Flanschen versehene Oeffnung 17 (gestrichelt dargestellt) zum Beschicken der Druckvorrichtung Vorgesehen.
Der Zusammenbau und die Betriebsweise der erfindungsgemässen Druckvorrichtung geht aus folgendem hervor: Das Rippenrad 9, zusammen mit dem unteren Teil des Pressfestigt ist, sowie das dazugehörende Untergeserik 14 wer den an die Führungen 10 des Bodens 3 eingesetzt. Der Kesselmantel 2 wird auf die Dichtungen 5 des Bodens 3 so aufgesetzt, dass die Halterung 11 oberhalb des Rippenrades 9 zu liegen kommt. Nach Montage des Formmantels 15 mit den Induktions-Heizspulen 16 wird das obere Rippenrad 9 mit dem daran befestigen zweiten Teil des Presszylinders 12 und dem Obergesenk 13 auf die oberen Halterungen 11 des Kesselmantels 2 aufgesetzt. Der Deckel 4 wird auf den Kesselmantel so aufgesetzt, dass dieser auf den Dichtungen 5 aufliegt, sowie das Rippenrad 9 in den Führungen 10 des Deckels 4 gleitend gelagert ist. In die Bohrungen 7 der überstehenden Ränder 6 von Boden 3 und Deckel 4 werden die Dehnschrauben 8 eingesetzt und soweit angezogen, bis die Dichtungen 5 von Boden 3 und Deckel 4 mit dem Kesselmantel 2 vollkommen dicht abschliessen.
Zur Beschickung der Druckvorrichtung wird das zu pressende Material durch die mit Flanschen-versehene Oeffnung 17 eingeführt und durch Anheben des Obergesenkes 13 in den Formmantel eingelegt und die Oeffnung 17 anschliessend mittels eines Deckels dicht verschlossen.
Die elektrischen Anschlüsse für die Induktio-ns-Heizspule 16 und die hydraulischen Anschlüsse für die Presszylinder 12 erfolgen durch an sich bekannte (nicht dargestellte) Durchführungen an der Druckvorrichtung Durch die erfindungsgemässe Anordnung von Dehnschrauben 8 und Rippenrädern 9 am und im Kessel 1 wird eine Ueberbeanspruchung des Bodens 3 und Deckels 4, insbesondere bei der Verformung von grossen Pressteilen und den dabei anfallenden hohen Drücken vermieden, weil die Biegebeanspruchungen von den Rippenrädern 9 zum grössten Teil aufgenommen werden.7 wodurch Boden 3 und Deckel 4 wesentlich leichter ausgeführt werden können.

Claims

P .a .t .e n t a n s p r p .c h e

0 Druckvorrichtung zum Kalt- und Warmverformen von kompakten Metall-Legierungen und metallischen und/oder keramischen Pulverpresslingen, bestehend aus einem druckfesten und vakuumdichten Kessel mit Boden und Deckel, mit darin angebrachter Heizvorrichtung und einem Presswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorspannung des Kesselmantels (2) Dehnschrauben (8) und zur Spannungsverteilung an Boden (3) und Deckel (4) je ein federndes Rippenrad (9) mit zentral daran befestigtem Presszylinder (12) angeordnet sind, und zur Abdichtung zwischen Kesselmantel (2) und Boden (3) und Deckel (4) je eine Ringdichtung (5) vorgesehen ist.
2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnschrauben (8) über den Aussenumfang des Kesselmantels (2) verteilt und in Bohrungen (7) im überstehenden Boden- und Deckelrand (6) geführt sind.
3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Rippenräder (9) die gleiche Anzahl Rippen auf;-eisen, wie Dehnschrauben (8) vorgesehen sind und die Hochachsen der Rippen der federnden Rippenräder (9) parallel zu den Dehnschrauben (8) angeordnet sind.
4. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Rippenräder (9) in Führungen (10) im Boden (3) und Deckel (4) angeordnet sind.
5. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Halterung der.federnden Rippenräder (9) an der Kesselinnenwand(2) Halterungen (11) angeordnet sind.
6. Druckvorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschickung des Presswerkzeuges am Kesselmantel (2) eine mit Flanschen versehene Oeffnung (17) vorgesehen ist.

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