DE3236680C2 - Isostatische Heißpreßvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine isostatische Heißpreßvorrichtung besitzt einen Hochdruck-Behälter, der zumindest an einem Ende eine Öffnung zum Beladen und Entladen eines Werkstücks hat. Im Inneren ist der Behälter mit einem Wärmeisolator und einem Heizer ausgebildet. Ein Behälter-Halterahmen hat im wesentlichen an seinem Zentrum einen offenen Raum zum lösbaren Halten der oberen und unteren Enden des Behälters in der isostatischen Heißpreßstufe des Betriebsvorgangs. Der Behälter-Halterahmen ist an seiner einen Seite an einem stationären Gebilde schwenkbar gehalten, und zwar für Schwenkbewegungen zu und von dem Behälter.

Description

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Die Erfindung betrifft eine isostatische Heißpreßvorrichtung mit einem Hochdruckzylinder, der zumindest an einem Ende eine öffnung zum Beladen sowie Entladen eines Werkstückes hat und im Innern einen Warmeisolator und einen Heizer enthält, und mit einem Halterahmen, der in seinem mittleren Bereich einen offenen Raum zum lösbaren Aufnehmen des Hochdruckzyli:> ders und zum Geschlossenhalten des bzw. der Enden des Hochdruckzylinders, während des Heißpressens aufweist.

Es sind Heißpreßvorrichtungen bekannt, bei denen der Halterahmen gegenüber dem Hochdruckbehälter verfahrbar gelagert ist. So sind in der US-PS 41 55 476 und in der FR-PS 21 26 539 Heißpreßvorrichtungen of- so fenbart, die mit einem Haherahmen ausgerüstet sind, der in Richtung zum Hochdruckzylinder gradlinig verschiebbar ist. Das Problem der Relativbewegung zwischen Halterahmen und Hochdruckzylinder ist mit diesen Vorrichtungen ihrer Größe entsprechend gelöst, so daß sich zwischen den einzelnen Bearbeitungsphasen verhältnismäßig lange Totzeiten für das Beladen und Entladen des Hochdruckzylinders ergeben. Ferner ist das Problem des Schutzes der Heißpreßvorrichtung nicht befriedigend gelöst, weil schützende Trennwände separat vor der Heißpreßvorrichtung errichtet werden, meistens erst vom Betreiber selbst, so daß eine gegenseitige Abstimmung zwischen der Heilipreßvorrichtung und deren Betriebsanforderungen mit dem Schutz derselben nach außen kaum gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine isostatisehc Heißpreßvorrichtung insbesondere kleinerer Bauart zu schaffen, die eine integrierte schützende Trennwand enthält und insbesamt einen kompakten Aufbau hat, mit verhältnismäßig wenigen Bauteilen auskommt und die daher mit relativ kurzen Totzeiten betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung, dadurch gelöst, daß der Hochdruckzylinder an einer aufrechten Wand im Innern eines zu öffnenden Schutzgehäuses abgestützt ist und der Halterahmen mit seiner einen Seite an der gleichen Wand des Schutzgehäuses oder an einem dieser benachbarten Wandabschnitte schwenkbar gelagert ist.

Durch die Abstützung des Hochdruckzylinders an einer Wand des Schutzgehäuses erhält man eine sehr kompakte Bauweise, v/eil man auf eine gesonderte Tragkonstruktion für die Abstützung des Hochdruckzyiinders verzichten kann und mit verhältnismäßig kleinen Wegen für die Verstellung des Halterahmens auskommt Dementsprechend können Haherahmen und Hochdruckzylinder verhältnismäßig schnell nacheinander gelöst bzw. zusammengebaut werden, so daß sich Arbeitszyklen mit verhältnismäßig kurzen Totzeiten ergeben. Das Schutzgehäuse braucht nur so groß zu sein, daß eine Bedienungsperson eintreten und die notwendigen Arbeiten durchführen kann. Nach oben ist das Schutzgehäuse offen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der anderen Seite der Wand außerhalb des Schutzgehäuses das Steuerpult der isostatischen Heißpreßvorrichtung befestigt Eine derartige kompakte Heißpreßvorrichtung läßt sich gegebenenfalls als eine Baueinheit sogar transportieren, beispielsweise mit einem Kran umsetzen, so daß diese Vorrichtung ortsungebunden ist

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Haherahmen an seiner Unterseite mit einem Rad versehen ist, das auf längs einer im Schutzgehäuse vorgesehenen Schiene laufen kann, welche die Bewegbarkeit des Halterahmens gegenüber dem Hochciruckzylinder begrenzt So ist der Halterahmen in jeder Position abgestützt und z. B.gege.i Kipper, gesichert.

Die erfindungsgemäße Heißpreßvorrichtung ermöglicht eine kompakte Bauweise, kurzen Totzeiten im Betrieb und optimalen Schutz der Vorrichtung während des Betriebes. Es besteht ferner die Möglichkeit die Vorrichtung als Baueinheit zu transportieren. Der Arbeitsvorgang wird mit der erfindungsgemäßen Heißpreßvorrichtung vereinfacht, die Produktivität kann somit gesteigert werden. Die Bedürfnisse des Verwenders sind preiswert zu erfüllen.

Die Erfindung wird weiterhin anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt

Fig. la bis Ic in schematischen Draufsichten eine kleine isostatische Heißpreß-Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig.2 in einer schematischen perspektivischen Ansicht den allgemeinen Aufbau der kleinen isostatischen Heißpreß-Vorrichtung teilweise im Schnitt,

Fig. 3a und 3b in fragmentarischen perspektivischen Ansichten mittelgroße und große isostatische Heißpreß-Vorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung,

F i g. 4a und 4b in einer Draufsicht und einer Frontansicht eine andere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5a und 5b Ansichten, ähnlich denjenigen der Fig. 4a und 4b, einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. la bis Ic ist eine kleine isostatische Heißpreß- oder HIP-Vorrichtung nach der vorliegenden Er-

findung dargestellt Hierbei ist eine Platte 33A an einer Seite einer aufrechten Seitenwand eines Gehäuses bzw. Steuerpultes 33 festgelegt, an dem Druckmesser 34, Anzeigelampen 37, manuelle Ventile 38, Druckschalter 39 usw. angebracht sind und in dem ein Kompressor 35 und automatische Ventile 36 enthalten sind. Gelenkglieder

24 sind in oberen und unteien Positionen an einer Seite der Platte 33A fixiert.

Ein Halterahmen 22 hat einen zentralen, rechtwinkligen, offenen Raum 22A für ein darin lösbar erfolgendes Halten eines Hochdruck-Zylinders bzw. Hochdruck-Behälters 25. Im einzelnen sind Gelenkglieder 23, die in oberen und unteren Abschnitten an einer Seite des Rahmens 22 vorgesehen sind, an den oberen und unteren Gelenkgliedern 24 der Platte 33.4 angelenkt, um so jeweils eine Schwenkverbindung P zu bilden und Schwenkbewegungen des Rahmens 22 um eine vertikale Achse zu ermöglichen. Bei dem dargestellten bestimmter. Beispiel kommt der Rahmen 22 mit den oberen und unteren Enden des Behälters 25 in lösbaren Eingriff.

Der Behälter 25 ist an der Piatte 33Λ über einen Arm 32 fest angebracht und im Inneren in bekarinter Weise mit einem Wärmeisolator 26 sowie einem Heizer 31 versehen. Die oberen und unteren Enden des Behälters

25 sind durch obere und untere Absperrorgane 27 und 28 hermetisch verschlossen. Die äußeren Endflächen bzw. Stirnseiten der oberen und unteren Absperrorgane 27 und 28 befinden sich in lösbarem Eingriff mit oberen und unteren Platten 29 und 30, die an dem Rahmen 22 unter vertikalem Abstand über den offenen Raum des Rahmens 22 angebracht sind, um hierdurch die aufwärts und abwärts erfolgenden Kräfte während des isostatischen Heißpreßvorgangs aufzunehmen.

Eine schützende Trennwand 40 ist an einem Ende durch Gelenke 40/4 an der Platte 33A angelenkt und umgibt den gesamter, isostatischen Heißpreßaufbau einschließlich des Rahmens 22.

Fig.2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Werkstück 41, welches der isostatischen Heißpreßbehandlung unter Hochtemperatur-und Hochdruck-Bedingung in dem Behälter 25 der oben beschriebenen isostatischen Heißpreßvorricbtung unterworfen wird. Das Werkstück 41 wird durch Abziehen und Einsetzen des unteren Absperrorgans 28 von unten in den Behälter 25 eingebracht.

Die F i g. 3a und 3b zeigen eine mittelgroße und eine große isostatische Heißpreßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die sich von der Ausführur.gsform der F i g. 1 und 2 insoweit unterscheidet, als der isostatisehe Heißpreßaufbau an einer von der Steuertafel separaten Trennwand angebracht ist. Im einzelnen enthält ein Behäher 43 obere sowie untere Absperrorgane 44, 45. Der Behälter 43 ist über einen Arm 51 an einer Trennwand 53 angebracht. Ein Halterahmen 42, der den Behälter 43 über obere sowie untere Platten 46, 47 in lösbarer Weise hält, ist an einer Seite an der Trennwand 53 über Gelenkglieder 48, 48' angelenkt Diese sind in oberen und unteren Abschnitten des Rahmens 42 fixiert und treten mit gegenüberliegenden Gelenkgliedern 49, 49' an der Trennwand in Eingriff, um Schwenkverbindungen P zu bilden, die Schwenkbewegungen des Rahmens 42 um eine vertikale Achse ermöglichen. Durch die Schwenkbewegung um die vertikale Achse der Schwenkverbindungen P kann der Rahmen 42 zu und von der Trennwand 53 geschwenkt werden, um in dem rechtwinkligen offenen Raum 42/4 an seinem Zentrum den Behälter 43 in lösbarer Weise aufzunehmen. Um gleichmäßige und leichte Schwenkbewegungen des Rahmens 42 sicherzustellen und um sein Positionieren in bezug auf den Behälter zu erleichtern, ist der Rahmen mit einem Rad 50 versehen, das auf und längs einer Führungsschiene 52 läuft

In den F i g. 4a und 4b ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt bei der der Hochdruck-Behälter 60 in ähnlicher Weise an einer schützenden Trennwand 62 über ein Sitzglied 61 angebracht ist Die offenen oberen und unteren Enden des Behälters sind in derselben Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen durch abnehmbare obere und untere Absperrorgane hermetisch abgedichtet.

Der Halterahmen 63, der die axialen Kräfte des Behälters 60 hält ist in ähnlicher Weise an einer Seite an der schützenden Trennwand 62 durch obere und untere Gelenkglieder 64 angelenkt um Schwenkbewegungen des Rahmens 63 zu und von dem Behälter 60 zu ermöglichen.

Die Bezugszahl 65 bezeichnet einen Kompressor, der als ein Ultrahochdruck-Gasgenerv.or dient, der innerhalb der umschließenden schützender Trennwand 62 angeordnet ist Bei dieser speziellen Ausführungsform ist die Trennwand 62 in einer im wesentlichen rechtwinkligen Form ausgebildet, die die Hauptkomponententeüe der isostatischen Heißpreßvorrichtung einschließlich des Behälters 60 umgibt und die isostatische Heißpreßvorrichtung von einem Raum abtrennt der für die Betriebssteuerung erforderlich ist, wobei eine Sicherheitsdistanz von der Vorrichtung entsprechend der Größe der Energie in dem Behälter aufrecht erhalten wird. Die schützende Trennwand 62 erstreckt sich auf einem Grundrahmen 66, und außerhalb der Trennwand 62 ist ein Bedienungspult 67 angeordnet, das eine Tafel bzw. Platte 68, einen Rekorder 69, Strommesser 70, Druckmesser 71, manuelle Ventile 72 und dergleichen enthält. Bei 73 ist ein Ver.tügcrüst dargestellt, und eine Tür 74 ist in der schützenden Trennwand vorgesehen.

In den F i g. 5a und 5b ist eine weitere Ausfüjirungsform der Erfindung dargestellt, die derjenigen der vorhergehenden Ausführungsform mit der Ausnahme entspricht, daß die schützende Trennwand eine kreisrunde Form hat. Hierbei sind ähnliche Komponententeile mit ähnlichen Bezugszeichen belegt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Isostatische Heißpreßvorrichtung, mit einem Hochdruck-Zylinder, der zumindest an einem Ende eine öffnung zum Beladen sowie Entladen eines Werkstückes hat und im Inneren einen Wärmeisolator und einen Heizer enthält, und mit einem Halterahmen, der in seinem mittleren Bereich einen offenen Raum zum lösbaren Aufnehmen des Hochdruck-Zylinders und zum Geschlossenhalten des bzw. der Enden des Hochdruck-Zylinders während des Heißpressens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochdruck-Zylinder (25; 43; 60) an einer aufrechten Wand (33A) im Innern eines zu öffnenden Schutzgehäuses (40; 53; 62) abgestützt ist und der Halterahmen (22; 42; 63) mit seiner einen Seite an der gleichen Wand (33.AJ des Schutzgehäuses (40; 53; 62) oder an einem dieser benachbarten Wandabschnitt schwenkbar gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seiie der Wand (33/y außerhalb des Schutzgehäuses (40; 53; 62) das Steuerpult (33; 67) der isostatischen Heißpreßvorrichtung befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haherahmen (42; 63) an seiner Unterseite mit einem Rad (50) versehen ist, das auf längs einer im Schutzgehäuse (53; 62) vorgesehenen Schiene (52) laufen kann, welche die Bewegbarkeit des Halterahmens gegenüber dem Hochdruck-Zylinc ir (43; 60) begrenzt.