DE2812888C2 - Isostatischer Heißpreßautoklav - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung wenigstens ein zylindrisches, aus Kohlenstoff, Graphit oder Siliciumcarbid bestehendes Heizelement (8; 8'; 53) aufweist, das sich praktisch über die ganze Länge des Sockels (5; 51) erstreckt.

2. Autoklav nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (8, 53) als Zylinder aus Kohlenstoff oder Graphit ausgebildet ist und axiale Schlitze besitzt, die so angebracht sind, daß ein gewundener elektrischer Leitungsweg gebildet ist.

3. Autoklav nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (51) eine zylindrische Form hat und mit radial nach außen ragenden plattenförmigen Rippen (52) versehen ist, zwischen denen hohlzylindrische Heizstäbe (53) angeordnet sind.

4. Autoklav nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement als Käfig aus zylindrischen Stäben (8') ausgebildet ist, die eine den Sockel (5) umschließende kranzförmige Anordnung bilden und zu Paaren zusammengefaßt sind und daß je zwei benachbarte Stäbe durch ein Brückenteil (Sa) elektrisch verbunden sind.

5. Autoklav nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Abschirmung als e-ne auch den das Werkstück (7) aufnehmenden Raum umschließende Innenhaube (9') ausgebildet ist, die sowohl in ihrer Decke als auch nahe ihres unteren Randes mit Lüftungsöffnungen (45 bzw. 46) versehen ist.

Die Erfindung betrifft einen isostatischen Heißpreßautoklav, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspi jch 1.

Es sind bereits Heißpreßautoklaven bekannt, bei denen eine gleichmäßige Temperaturverteilung dadurch angestrebt wird, daß das im Autoklaven unter Druck stehende Gas umgewälzt wird oder dadurch, daß die Heizelemente genau in der hinsichtlich des Werkstücks erforderlichen Weise räumlich angeordnet und einzeln geregelt werden.

Autoklaven mit Heißgasumwälzung ohne mechanische Hilfsmittel wie Gebläse oder dergleichen sind bekannt und in den US-PS 3419 935, 35 48 062 und 35 71 850 beschrieben. Gemäß der US-PS 35 48 062 ist ein Leitorgan zwischen dem Werkstück und den Heizelementen so angeordnet, daß es sich mehr oder weniger gleichmäßig längs der Innenwand erstreckt, so daß das Gas von unten nach oben zwischen dem hülsenförmigen Leitorgan und den Heizelementen hindurchgesaugt werden und dann von oben nach unten über das Werkstück hinwegströmen können, um die an den Heizelementen aufgenommene Wärme an das Werkstück abzugeben. Diese natürliche Konvektion verlangsamt sich mit zunehmender Aufheizung des Werkstücks. Gemäß den beiden anderen zuvor genannten US-PS wird die Umwälzung der Gase dadurch gefördert, daß zwischen dem Werkstück und einer Ofenwand eine Auskleidung vorgesehen ist, daß die Gase kurz unterhalb des Werkstücks erhitzt werden und die Gase dann beim Aufsteigen ihre Wärme an das Werkstück abgeben, woraufhin sie zwischen der Auskleidung und der Ofenwand wieder nach unten strömen. Wegen der jeweiligen Gestaltung des Herdes und des Gfenbodens ist es bei diesem Autoklaven nur möglich, Widerstandsheizelemente aus Metall zu verwenden. Dies ist nachteilig, denn Heizelemente aus Graphit und Siliciumcarbid bieten unter bestimmten Betriebsbedingungen deutliche Vorteile.

Die Anwendungsmöglichkeiten für Heißpreßautoklaven sind vielfältig. Hierzu gehört die Herstellung von Sinterwerkstücken. In Heißpreßautokla^en werden die Werkstücke einer Temperatur von etwa 1000⁰C und einem Druck von etwa 1000 bar ausgesetzt. Teilweise wird mit noch höheren Temperaturen und Drücken gearbeitet. In solchen Fällen wird der eigentliche Ofen in einen Druckbehälter oder Autoklaven angeordnet, der gegen zu hohe Temperaturen zu schützen ist.

Bei gegebenem Druck bestimmt der Durchmesser des Druckbehälters den Mindestwert der aus Sicherheitsgründen vorzusehenden Wandstärke des Druckbehälters. Um die Verwendung übermäßig schwerer Druckbehälter zu vermeiden, strebt man einen möglichst geringen Durchmesser des Druckbehälters an. Das hat aber zur Folge, daß nur wenig Raum zwischen dem Werkstück und der Innenwand der Auskleidung des Druckbehälters zur Verfügung steht.

Das Werkstück ist im Regelfall auf ehe möglichst gleichmäßige Temperatur zu bringen. Geschieht dies nicht, können sich infolge unterschiedlicher thermischer Ausdehnung Probleme ergeben. Daher ist es erforderlich, daß der Ofenteil die Wärme gleichmäßig an das Werkstück abgibt.

Bei den bekannten Autoklaven ist die im unteren Teil des Hochdruckbehälters vorgesehene Heizeinrichtung vergleichsv/eise flach ausgebildet, so daß das aufsteigende Heizgas zu einer nicht so gleichmäßigen Erhitzung des Werkstücks führt, wie sie an sich erwünscht ist. Wegen der Erwärmung auf sehr hohe Temperaturen

• treten daher auch höhere Temperaturgradienten auf, als sie günstig sind.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Ausbildung des gattungsgemäßen Heißpreßautoklaven anzugeben, mit welchem sich eine noch gleichmäßigere Erhitzung bzw. Temperaturverteilung beim Erhitzen eines Werkstücks erzielen läßt.

Ein diese Aufgabe lösender Heißpreßautoklav ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis

Die Erfindung ermöglicht es, den Autoklaven im Durchmesser klein zu halten, während dennoch eine gleichmäßige Wärmezufuhr zum Werkstück erreicht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung näher erläutert, in de^ zeigt

F i g. 1 einen verkürzten Axialschnitt einer Ausführungsform eines Heißpreßautoklaven,

F i g. 2 einen Querschnitt des Autoklaven nach F j g. 1,

Fig.3 e^:inen verkürzten Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Heißpi eßautoklaven,

F i g. 4 einen Querschnitt durch den Autoklaven nach Fig. 3,

Fig.5 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Heißpreßautoklaven,

F i g. 6 einen Querschnitt durch den Autoklaven nach F i g. 5 und

Fig.7 eine Schrägansicht des Sockels und der Heizelemente des Autoklaven nach F i g. 5.

Der HeiGpreßatitoklav nach Fig. 1 umfaßt einen schlanken becherförmigen Hochdruckbehälter 2, dessen untere Öffnung mit einer ebenen Grundplatte 1 verschlossen ist, welche durch Flanschschrauben 3 gehalten und einen Dichtungsring 21 abgedichtet ist. In der Grundplatte sind nicht dargestellte Öffnungen zu*- Zufuhr von Druckgas, z. B. einem inerten Gas, vorgesehen. Der Innendruck kann z.B. etwa 1000bar betragen.

Unterhalb einer auf einem langgestreckten Sockel 5 aufruhenden Herdplatte 6 zur Aufnahme eines Werkstücks 7 ist eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung vorgesehen, die den Sockel 6 im Abstand umgibt.

Der Sockel 5 umfaßt einen Fuß 22, der einen Ofenboden 23 oberhalb der Grundplatte 1 unterstützt. Der Fuß 22 und der Ofenboden 23 können aus Kohlenstoffstahl hergestellt sein. Auf den Ofenboden 23 stützt sich eine thermisch und elektrisch isolierende Unterstützung 24 ab, die aus einem hitzebeständigen Isoliermaterial oder einem Gußstück mit hohem Aluminiumgehalt bestehen kann und einen oberen Abschnitt von kleinerem Durchmesser aufweist, der eine Sockelverlängerung 25 aus Graphit trägt, auf welcher die Herdplatte 6 aufruht. In die isolierende Unterstützung 24 ist ein Verankerungsteil 26 eingebaut, das in einer entsprechenden Öffnung der Sockelverlängerung 25 aus Graphit gleitend geführt ist, um beide Teile in Fluchtung miteinander zu halten.

Die Widerstandsheizeinrichtung weist wenigstens ein zylindrisches, aus Kohlenstoff, Graphit oder Siliciumcarbid bestehendes Heizelement 8 auf, das sich praktisch über die ganze Länge des Sockels 5 erstreckt. Das Heizelement 8 kann als gerader Zylinder aus Kohlenstoff oder Graphit ausgebildet sein, der axiale Schlitze besitzt, die so angebracht sind, daß ein gewundener elektrischer Leitungsweg gebildet ist, siehe Fig. 1 und 2. Alternativ kann das Heizelement 8 als Zylinder aus Stäben 8' ausgebildet sein, von denen gemäß F i g. 3 und 4 je zwei benachbarte Stäbe an ihren oberen Enden durch Brückenteile 8'a verbunden sind. Der Sockel 5 ist von leitfähigen Ringen umschlossen, nämlich einem Ring &'b mit äußeren Zähnen und einem weiteren Ring 8'cmit inneren Zähnen, an denen sich die zylindrischen Stäbe 8' so abstützen, daß sie paarweise mit Strom versorgt werden. Diese Anordnung erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Heizelement aus Siliciumcarbid besteht.

Elektrische Anschlüsse 27 und 28 sind gemäß F i g. 1 und 3 durch die Grundplatte 1 für die Stromzufuhr zu den Heizelementen geführt

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind der Ofenboden 23 und die isolierende Unterstützung 24 mit Öffnungen versehen, damit aus Graphit oder Kohlenstoff bestehende Stäbe 29, die in das Heizelement S eingeschraubt sind, nach unten in den Raum unterhalb des Ofenbodens 23 ragen können, wo Einrichtungen 30 dazu dienen, die Stäbe jeweils mit einer Klemme 31 zu verbinden, die an eine sich durch die Grundplatte 1 erstreckende elektrische Leitung angeschlossen ist

Das Heizelement 8 wird in einem Abstand von einer hitzebeständigen reflektierenden Abschirmung 9 umschlossen, deren Hauptaufgabe bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 darin besteht eine direkte Abstrahlung von Wärme vom Heizelement nach außen in Richtung auf eine Haube 4 zu verhindern, die den das Werkstück 7 aufnehmenden Raum, die Widerstandsheizeinrichtung und die Herdplatte überfängt

Die reflektierende Abschirmung 9 kann aus zwei Teüen zusammengesetzt sein, und zwar aus einem kürzeren Rohr 35 aus Graphit oder keramischem Werkstoff, das gegenüber dem Heizelement 8 radial nach außen versetzt ist, und einer hitzebeständigen Abschirmung aus Metall, die z. B. aus der oder der gesetzlich geschützten Bezeichnung Inconel 601 erhältlichen Legierung besteht und das Werkstück 7 sowie den Sockel 5 umschließt. Gemäß F i g. 1 kann die reflektierende Abschirmung 9 ein Belastungsgewicht aus Graphit oder einem keramischen Werkstoff aufweisen.

Gemäß F i g. 1 und 2 gehört zur reflektierenden Abschirmung 9 eine dicht verschlossene Haube aus einem hitzebeständigen Metall. Die Konvektion des Heizgases erfolgt innerhalb der Haube wegen der Wärmeverluste durch die Seitenwand und die obere Stirnwand deshalb, weil vom Heizelement 8 heißes Gas infolge seiner Auftriebswirkung beschleunigt von unten nach oben längs der Seitenwand der Haube strömt, wobei es sich zunehmend abkühlt, so daß es schwerer wird und nach unten zum Heizelement zurückströmt. Diese Zirkulation trägt dazu bei, das Werkstück 7 auf eine gleichmäßige Temperatur zu bringen. Wäre die Haube 9 isoliert, würde das Heizgas langsam hochsteigen, im oberen Teil der Haube zur Ruhe kommen und dann nur sehr langsam wieder nach unten strömen. Unter diesen Umständen könnte sich längs des Werkstücks 7 ein unerwünschter Temperaturgradient ausbilden.

In Fig.3 und 4 ist eine Ausführungsform des Heißpreßautoklaven dargestellt, bei der die Strahlungsabschirmung 9' aus einem isolierenden feuerfeste· Material besteht, z. B. aus leichten isolierenden Ziegeln oder einem feuerfesten Beton. Daher ist es in der aus Fig.3 ersichtlichen Weise erforderlich, die Abschirmung am oberen und unteren Ende zu entlüften. Dazu sind in der oberen Stirnwand Öffnungen 45 in bestimmten Abständen verteilt vorgesehen, deren Querschnitt ausreicht, um eine ausreichende Gasmenge hindurchströmen zu lassen, die zu einer gleichmäßigen Werkstofferwärmung führt. Rückströmöffnungen 46 am unteren Ende der Strahlungsabschirmung 9' ermöglichen das Zirkulieren der Heizgase durch alle Teile der Haube. Ein Vergleich der Abschirmungen nach Fig. 1 und 3 zeigt, daß die Abschirmung dann, wenn sie nicht isoliert ist, auch nicht belüftet wird und daß beim Vorhandensein einer Isolierung auch eine Belüftung erforderlich ist.

In den F i g. 5, 6 und 7 ist eine Ausführungsform des Heißpreßautoklaven dargestellt, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Der Hochdruckbehälter 2 und die Haube 4 sind im wesentlichen so ausgebildet, wie es in den F i g. 1 und 3 gezeigt ist. Auch der Fuß 22, der Ofenboden 23, die isolierende Unterstützung sowie die durch die Grundplatte 1 ragenden elektrischen Anschlüsse mit den Teilen 27 bis 31 sind praktisch gleich gestaltet.

Der Sockel 51 ist als ein langgestreckter Hohlzylinder aus Kohlenstoff oder Graphit ausgebildet, der gemäß F i g. 7 mit radial nach außen ragenden plattenförmigen Rippen 52 versehen ist, zwischen denen fünf hohlzylindrische Heizstäbe 53 aus Kohlenstoff oder Graphit mit jeweils einer Zuleitung für die unabhängige Regelung der Stromzufuhr angeordnet sind. Die Heizstäbe 53 weisen sich in entgegengesetzten Richtungen erstrekkende, miteinander abwechselnde Schlitze auf, so daß ein gewundener elektrischer Leitungsweg gebildet ist. Jedes der zylindrischen Heizelemente 53 ähnelt dem einzigen Heizelement 8 der Ausführungsform nach Fig. 1. Es kann die Stromzufuhr zu sämtlichen Heizelementen 53 gleichzeitig zur Wärmeregelung verstärkt oder abgeschwächt werden. Wenn bei einem Heizelement 53 oder seinem elektrischen Anschluß selbst eine Störung auftritt, würde man für eine unterschiedliche Stromzufuhr sorgen. Eine solche Störung würde es in den meisten Fällen nicht erforderlich machen, den Autoklaven außer Betrieb zu setzen, denn es würde nur ein Fünftel der möglichen Leistungsaufnahme entfallen.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5 bis 7 weist der Herd 6 mehrere Öffnungen 61 auf, um es dem in der Umgebung der Heizelemente 53 erhitzten Druckgases zu ermöglichen, nach oben in den Arbeitsraum oberhalb des Herdes zu strömen. Die öffnungen 61 sind so dimensioniert und angeordnet, daß die Wärmezufuhr zum Werkstück 7 durch Strahlung möglichst gering gehalten ist.

Die radial nach außen abstehenden plattenförmigen Rippen 52 des Sockels 51 tragen dazu bei, Wärme von den Heizelementen 53 auf das Heizgas zu übertragen, da sie durch Strahlung übertragene Wärme aufnehmen und diese Wärme durch Wärmeleitung wieder abgeben. Die aus Kohlenstoff-Graphit oder Siliciumcarbid bestehenden Heizelemente bieten den Vorteil, daß sie je Flächeneinheit mehr Energie abgeben können als Heizelemente aus hitzebeständigem Metall. Daher läßt sich der Autoklav schneller aufheizen. Außerdem lassen sich höhere Leistungsaufnahmen und ein schnelles

Thermoelemente, C"

Aufheizen besonders gut erzielen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 ist im Gegensatz zu den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 3 keine reflektierende Abschirmung vorhanden, die sich über die ganze Länge des Hochdruckbehälters längs des Sockels und des Arbeitsraumes erstreckt. Vielmehr dient ein Rohr 35 aus Graphit, das radial außerhalb der Heizelemente 53 angeordnet ist, dazu, eine direkte Wärmeabstrahlung von den Heizelementen zur Haube ίο zu verhindern und den Konvektionsstrom zu leiten, öffnungen 46 an der Basis des Rohrs 35 ermöglichen das Hindurchtreten der Konvektionsströmung. Auf dem Herd 6 stützt sich ein zylindrischer Kopf 65 aus hitzebeständigem Metalldrahtgeflecht oder dergleichen ab, der für Gase relativ undurchlässig ist und nicht als guter Wärmeisolator zur Wirkung kommt. Der Kopf 65 ist so ausgebildet, daß er sich gegenüber dem Arbeitsraum heben und senken läßt, wobei sich das Werkstück 7 am Boden 66 des Kopfs abstützt, der einen zweiten Herd bildet, welcher vom Herd 6 durch Abstandsklötze 67 getrennt gehallen wird. Zwischen dem Kopfboden 66 und dem Herd 6 ist ein niedriger runder Raum entstanden, der es den Gasen ermöglicht, Konvektionsströmungen zu bilden, welche seitlich an dem Werkstück 7 vorbei aufsteigen. Der Kopf 65 und das Rohr 35 erfüllen gemeinsam die Aufgabe der Abschirmung 9 nach den F i g. 1 und 3, d. h., sie dienen der Abschirmung und der Führung der Heizgase.

Eine praktische Ausführungsform des Autoklaven nach den F i g. 5 bis 7 hatte einen Arbeitsraum mit einer Höhe von etwa 1100 mm und einen Durchmesser von etwa 470 mm. Thermoelemente waren im Arbeitsraum etwa 25 ram oberhalb des Bodens sowie am oberen Ende in gleichen Abständen angeordnet Sie tragen im folgenden die Bezeichnungen Ti, Ts, Tj und ΤΊο- Weitere fünf Thermoelemente waren nahe den Heizelementen angeordnet Da die letzteren Thermoelemente stets die gleiche Temperatur anzeigten, sind sie im folgenden insgesamt mit Ti bezeichnet. Ein mit Tu bezeichnetes weiteres Thermoelement wurde kurz außerhalb der öffnung 46 angeordnet. Weitere Thermoelemente, auf die im folgenden nicht näher eingegangen wird, waren in der Umgebung des Ofens verteilt

Mit den Thermoelementen ließ sich die Gleichmäßigkeit der Arbeitsraumtemperatur während des Aufheizens sowie bei der Haltetemperatur unter verschiedenen Belastungsbedingungen ermitteln. In der folgenden Tabelle sind die dem Beharrungszustand entsprechenden Meßwerte für Null-Last halbe Last (etwa 113 kg) und Vollast (etwa 226 kg) zusammengestellt

Belastungszusland

Leistungsaufnahme

Halbvoll

1278
1270
1270

1227*)

1215

1210

1200
1205
1205

1209
1205
1202

1210
1200
1200

1102
1080
1130

50-55 kW
50-55 kW
50-55 kW

*) Thermoelement nicht 25 mm über dem Boden, sondern längs des Bodenrandes angeordnet

Die vorstehende Tabelle zeigt, daß bei den erfindungsgemäßen Autoklav-Öfen nach dem Erreichen des Beharrungszustandes der Arbeitsraum innerhalb von 10—20⁰C eine gleichmäßige Temperatur aufweist In allen Fällen wurden die Öfen auf einen Innendruck von etwa 1000 bar gebracht

Die Gleichmäßigkeit der Temperatur während des Aufheizens richtet sich nach der Belastung. Im schwierigsten Fall, d. h. bei Vollast, variierte bei Aufheizgeschwindigkeiten von etwa 300° C/h die Temperaturstreuung in dem Arbeitsraum um bis zu 100°C. Diese Temperaturstreuung verringert sich bei der Annäherung an die Haltetemperatur. Während des Aufheizens schwankte die Leistungsaufnahme zwischen 100 kW und 120 kW.

Das Abkühlen eines mit einem Werkstück beschickten Ofens bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Selbst bei niedrigen Abkühlungsgeschwindigkeiten von z. B. 150° C/h entstehen Temperaturunterschiede von bis zu 300°C. In diesem Zeitpunkt erweisen sich jedoch Temperaturgradienten im Arbeitsraum bei den meisten Verfahren und Werkstücken als unschädlich. Außerdem tritt der Spitzenwert des Temperaturgradienten erst auf, wenn sich der oberste Teil des Arbeitsraums in einem erheblichen Ausmaß abgekühlt hat, z. B. auf 700° C.

DerTemperaturunterschied zwischen den Thermoelementen TU und 71, der aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich ist, repräsentiert die Antriebskraft, welche die Ausbildung zirkulierender Konvektionsströmungen gewährleistet. Die an den Heizelementen vorbeiströmenden Gase nehmen eine um 100—150°C höhere Temperatur an. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 spielt sich nach dem Erreichen des Beharrungszustandes ein erheblicher Teil des Temperaturabfalls zwischen dem oberen Ende des Rohrs 35 und den Öffnungen 46 ab. Hierbei wird die Übertragung von Wärme durch die Wand des Rohrs 35 hinreichend eingeschränkt, so daß sich der Temperaturgradient einstellen kann, der zur Erzeugung von Konvektionsströmungen führt. Das Vorhandensein des kleinen Ringraums zwischen dem oberen Ende des Rohrs 35 und dem Raum, welcher zwischen der Haube 4 einerseits und dem Rohr 35 und dem Korb 65 andererseits vorhanden ist, führt in der Praxis zu einer geringen Steigerung der Temperatur des Gases, das zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Korbes durch den Raum zwischen dem Korb und der Haube strömt. Hierauf kann mindestens teilweise die hervorragende Gleichmäßigkeit der Temperatur beruhen, auf der das Werkstück gehalten wird. Zwar ähnelt die Ausführungsform nach F i g. 5 weitgehend derjenigen nach Fig.3, bei welcher das Hindurchströmen der Gase durch den der Haube benachbarten Raum

gefördert wird, doch ist es nicht erforderlich, diesen Raum gegenüber dem Werkstück zu isolieren.

Die isolierende Haube 4 bildet die wichtigste Wärmeisolationseinrichtung, die das Werkstück und das Heizelement vom Mantel des Druckbehälters getrennt hält. Die Haube ist so ausgebildet, daß sie eine möglichst geringe Wärmemenge auf den Behältermantel überträgt, und daß sie nur ein geringes Wärmeaufnahmevermögen aufweist. Zu diesem Zweck läßt sich die Haube in der verschiedensten Weise ausbilden. Beispielsweise zeigt Fig. 1 eine Haube mit einer inneren Verkleidung 40 aus nichtrostendem Stahl und einer äußeren Verkleidung 41 aus Kohlenstoffstahl, zwischen denen eine Wärmeisolierung 42 aus keramischen Fasern angeordnet ist. Bei anderen Haubenkonstruktionen könnte man die innere Verkleidung fortlassen und anstelle des Fasermaterials feuerfeste Isolierziegel verwenden. Sollen optimale Ergebnisse erzielt werden, kann man gemäß F i g. 1 am oberen Ende der Haube 4 eine Wärmeabschirmung 43 anordnen, die eine Abschirmung in axialer Richtung bewirkt. Diese Abschirmung soll aus einem hitzebeständigen Metall bestehen, z. B. aus der schon genannten Legierung Inconel601. Je weniger Wärmeenergie von der Haube aufgenommen wird, was auch für den Sockel 5 gilt, desto mehr Wärmeenergie steht zur Erhöhung der Temperatur des Werkstücks zur Verfügung. Daher soll das Wärmespeichervermögen der Haube möglichst gering gehalten werden.

Da das Heizelement vollständig unterhalb des Werkstücks angeordnet ist, trägt es nicht zu einer Verkleinerung des Raums zwischen Werkstück 7 und Haube 4 bei. Deren Durchmesser und der des Hochdruckbehälters 1 lassen sich daher besonders klein wählen. Obwohl jedes Heizelement vollständig unterhalb des Werkstücks angeordnet ist, hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der Heißpreßautoklav zusammen mit dem darin angeordneten Werkstück bei hohen Temperaturen eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung annimmt, und zwar ohne daß mechanische Einrichtungen zur Heizgasumwälzung vorgesehen werden müssen. Die Erfindung ermöglicht es auf eine noch nicht vollständig geklärte Weise, Werkstücke ausschließlich durch Konvektionserwärmung besonders gleichmäßig zu erwärmen, ohne daß von direkter Wärmestrahlung oder Wärmeleitung Gebrauch gemacht wird.

Hierzu .~> Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Isostatischer Heißpreßautoklav, in dem ein Werkstück durch natürliche Konvektion eines eingeschlossenen Gases behandelt wird, mit

— einem langgestreckten zylindrischen Hochdruckbehälter,

— einer elektrischen Widerstandsheizeinrichtung unterhalb einer auf einem langgestreckten Sockel aufruhenden Herdplatte zur Aufnahme des Werkstücks, wobei die Heizeinrichtung den Sockel im Abstand umgibt,

— einer sich um den Sockel und die Heizeinrichtung mit Abstand herum erstreckenden zylindrischen reflektierenden Abschirmung, zwischen der ur.d dem Sockel sich die Konvektionsströmung ausbildet, die zum Werkstück aufsteigt,

— einer den das Werkstück aufnehmenden Raum, die Heizeinrichtung und die Herdplatte überfangenden hitzebeständigen Haube sowie

— Leitungseinrichtungen für die Konvektionsströmung