DE3925147A1 - Hot isostatic pressing equipment interlocking safety device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung.The invention relates to a blocking device for an isostatic hot pressing device.
Eine isostatische Heißpreßeinrichtung (nachfolgend zur Vereinfachung als HIP-Einrichtung bezeichnet) dient nor malerweise zu einem Verarbeitungsschritt in einer Atmos phäre von Inertgas, wie beispielsweise Argon oder Stick stoff. Jüngst wird jedoch bei einer HIP-Einrichtung manchmal als Verfahrensgas Argon, gemischt mit Sauer stoff, verwendet. An isostatic hot press device (hereinafter for Simplification referred to as a HIP facility) nor serves sometimes to a processing step in an atmosphere sphere of inert gas, such as argon or stick material. Recently, however, is at a HIP facility sometimes as process gas argon mixed with acid fabric, used.
Da in diesem Falle eine Beständigkeit gegen Oxidation in einer Hochtemperaturatmosphäre erforderlich ist, wird ein Platin-Rhodium-Legierungsofen oder ähnliches als Ofen verwendet, welcher in einem Hochdruckgefäß angeord net ist. Zwischenzeitlich umfaßt ein derartiges Verfah rensgas normalerweise weniger als 20% Sauerstoff bezüg lich dem Inertgas, beispielsweise dem Stickstoff.Because in this case resistance to oxidation is required in a high temperature atmosphere a platinum-rhodium alloy furnace or the like as Oven used, which is arranged in a high pressure vessel is not. Such a process now includes rensgas normally consumes less than 20% oxygen Lich the inert gas, such as nitrogen.
Andererseits wird ein Sicherheitsventil oder eine Brechscheibe als Sicherheitseinrichtung für eine normale Inertgasatmosphäre bei einer HIP-Einrichtung verwendet.On the other hand, a safety valve or Crushing disc as a safety device for a normal one Inert gas atmosphere used in a HIP facility.
Bei einer derartigen HIP-Einrichtung, bei welcher Gas, welches mit Sauerstoff gemischt ist, als Verfahrensgas verwendet wird, sind eine Steuerung der Sauerstoffkon zentration und eine Steuerung des Druckes sehr wichtig im Hinblick auf Sicherheitsaspekte. Dies ist erforder lich, weil die HIP-Einrichtung möglicherweise beschädigt werden kann, wenn Sauerstoff mit einer übermäßig hohen Konzentration irrtümlicherweise in dem Verfahrensgas enthalten sein sollte, und falls irrtümlicherweise ein Druck, welcher höher ist als ein gewünschter Druck, er reicht werden könnte, was dazu führt, daß das Hochdruck gefäß oder eine Röhre beschädigt werden könnte.With such a HIP device, in which gas, which is mixed with oxygen as the process gas is used are a control of the oxygen con concentration and control of the pressure are very important with regard to security aspects. This is a requirement Lich, because the HIP device may be damaged can be when oxygen with an excessively high Concentration in error in the process gas should be included, and if mistakenly a Pressure that is higher than a desired pressure, he could be enough, which leads to the high pressure vessel or a tube could be damaged.
Eine Steuerung der Sauerstoffkonzentration wurde jedoch bisher nicht vorgenommen. Anstatt dessen wird die Innen temperatur der HIP-Einrichtung gesteuert, um eine mög liche Beschädigung der HIP-Einrichtung zu verhindern. Daraus ergeben sich die nachfolgenden Probleme.Control of the oxygen concentration was however made not yet done. Instead, the inside temperature of the HIP device controlled to a poss prevent damage to the HIP device. This gives rise to the following problems.
Im einzelnen ist bei einer HIP-Einrichtung ein Ofen mit einem Isoliermantel bedeckt, so daß die Temperatur in dem Hochdruckgefäß nicht ansteigen kann, solange ein Thermoelement an der inneren Fläche eines oberen Ver schlusses des Hochdruckgefäßes angeordnet ist. Wenn somit der Isoliermantel beschädigt ist und die Tempera tur in dem Hochdruckgefäß auf einen außerordentlich hohen Wert ansteigt, wird dies erfordern von dem Thermoelement ermittelt zu werden, um die Energieversorgung des Ofens abzustellen.In particular, an oven is included in a HIP device covered with an insulating jacket so that the temperature in the high pressure vessel cannot rise as long as Thermocouple on the inner surface of an upper ver Conclusion of the high pressure vessel is arranged. If thus the insulating jacket is damaged and the tempera extremely high in the high pressure vessel Value increases, this will require the thermocouple to be determined to the energy supply of the furnace to turn off.
Wenn jedoch die Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas hoch ist, besteht die Möglichkeit, daß eine Dichtung oder eine Packung durch ein Ansteigen der Innentemperatur des Hochdruckgefäßes oxidiert (verbrannt) wird. Folglich kann ein Abschalten der Energiezufuhr zu dem Ofen in Abhängigkeit von einer Detektion des Thermo elementes zur Verhinderung einer Oxidation, einer Dich tung oder einer Packung zu spät sein.However, if the concentration of oxygen in the Process gas is high, there is a possibility that a gasket or packing by increasing the Internal temperature of the high pressure vessel oxidized (burned) becomes. As a result, the power supply may shut off the oven depending on detection of the thermo element to prevent oxidation, a you pack or a pack too late.
Wenn weiterhin bei einem Verfahren in einer Inertgas atmosphäre eine größere Menge von Sauerstoff als der erlaubbare Wert in dem Verfahrensgas enthalten ist, kann ein Graphitofen oder ein Molybdänofen durch den Sauer stoff verschleißen.If continue with a process in an inert gas atmosphere a greater amount of oxygen than that permissible value contained in the process gas can a graphite furnace or a molybdenum furnace by the Sauer wear fabric.
Im Gegensatz dazu weist eine Steuerung eines Druckes in einer HIP-Einrichtung die nachfolgenden Probleme auf.In contrast, control of a pressure points the following problems in a HIP facility.
Im einzelnen ist bei einer HIP-Einrichtung ein Sicher heitsventil oder eine Bruchscheibe vorgesehen, um einen Druck abzubauen, so daß der Druck in dem Hochdruckgefäß nicht einen vorbestimmten gewünschten Druckwert über schreiten kann.In particular, a HIP facility is a safe bet safety valve or a rupture disc provided to a Relieve pressure so that the pressure in the high pressure vessel does not exceed a predetermined desired pressure value can walk.
Wenn jedoch ein höherer Druck als der gewünschte Druck wert erreicht wird, wenn die Konzentration des Sauer stoffs in dem Verfahrensgas hoch ist, wird, wenn die Brechscheibe bricht, um den Druck freizugeben, eine große Menge von Gas gleichzeitig abgelassen. Folglich besteht die Gefahr, daß eine Röhre aus einem Grunde ver brennt. Es ist gut sich vorzustellen, daß die Gefahr insbesondere dann ansteigt, wenn die Temperatur der Röhre während der Gasabgabe ansteigt.However, if a higher pressure than the desired pressure value is reached when the concentration of acid is high in the process gas, if the Crushing disc breaks one to release the pressure large amount of gas discharged at the same time. Hence there is a risk that a tube ver burns. It is good to imagine the danger especially increases when the temperature of the Tube rises during gas delivery.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Blockier vorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung zu schaffen, welche, wenn eine Sauerstoffkonzentration, die höher ist als ein vorbestimmter Wert, in dem Verfahrens gas enthalten ist, die Zuführung des Verfahrensgases zu dem Hochdruckgefäß unterbricht und die Energieversor gung zu einem Ofen abschaltet, um eine mögliche Beschä digung der HIP-Einrichtung zu verhindern.It is an object of the present invention to block device for an isostatic hot press device create what if an oxygen concentration that is higher than a predetermined value in the process gas is included, the supply of the process gas interrupts the high pressure vessel and the energy supply switches off to an oven to avoid possible damage prevent damage to the HIP facility.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreß einrichtung zu schaffen, welche, wenn eine Sicherungs einrichtung, wie etwa eine Brechscheibe, zerbrochen ist, verhindert, daß eine große Menge von Hochtemperaturgas gleichzeitig abgelassen wird und die Energieversorgung zu einem Ofen abstellt, um eine mögliche Beschädigung, ein Brennen oder ein Überschlagen von Flammen auf die HIP-Einrichtung, speziell auf ein Rohr, zu verhindern.It is another object of the present invention a blocking device for an isostatic hot press establishment to create what if a backup device, such as a crow disk, is broken, prevents a large amount of high temperature gas is drained at the same time and the energy supply to a furnace to prevent possible damage, a burning or overflowing flame on the Prevent HIP device, especially on a pipe.
Um diese Ziele zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, eine Blockiervorrich tung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung zu schaf fen, welche ein Hochdruckgefäß, einen Ofen in dem Hoch druckniveau, ein Verfahrensgas-Leitungssystem zur Zu führung von Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß durch diese, und ein Öffnungs- und Schließventil umfaßt, wel ches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischenge schaltet ist. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Ver fahrensgas-Sammelleitung, welche in der Mitte des Ver fahrensgas-Leitungssystems angeordnet ist, sowie einen Sauerstoff-Konzentrationssensor, welcher zur Ermittlung einer Sauerstoffkonzentration in dem Verfahrensgas der Verfahrensgas-Sammelleitung angeordnet ist, und eine Blockiereinrichtung, welche betätigbar ist, wenn der Sauerstoff-Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzen tration ermittelt, welche höher ist als ein vorbestimm ter Wert, um das Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zu schließen und um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden.To achieve these goals, according to one aspect, the Present invention provided a blocking device tion for an isostatic hot pressing device fen, which is a high pressure vessel, an oven in the high pressure level, a process gas piping system for Zu Feeding process gas into the high pressure vessel this, and an opening and closing valve includes wel ches in the process gas piping system is switched. The blocking device comprises a ver Fahrensgas manifold, which in the middle of Ver Fahrensgas pipe system is arranged, as well as a Oxygen concentration sensor, which to determine an oxygen concentration in the process gas Process gas manifold is arranged, and a Blocking device which can be actuated when the Oxygen concentration sensor an oxygen concentration tration determined which is higher than a predetermined ter value to the opening and closing valve in the Process gas piping system to close and around a Power supply for the furnace in the high pressure vessel to prevent.
Wenn Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß abgegeben wer den soll, wird es von dem Gaszylinder mittels des Ver fahrensgas-Leitungssystems in das Hochdruckgefäß ge leitet. Dabei wird ein Teil des Verfahrensgases durch die Verfahrensgas-Sammelleitung gesammelt, wobei eine Sauerstoffkonzentration in dem somit gesammelten Ver fahrensgas durch einen Sauerstoff-Konzentrationssensor ermittelt wird.When process gas is released into the high pressure vessel the, it is from the gas cylinder by means of Ver gas line system into the high pressure vessel directs. Part of the process gas is thereby collected the process gas manifold, one Oxygen concentration in the thus collected ver driving gas through an oxygen concentration sensor is determined.
Wenn der durch den Sauerstoff-Konzentrationssensor er mittelte Wert höher ist als ein vorbestimmter Wert, wird das Öffnungs- und Schließventil geschlossen, um die Verfahrensgasleitung zu schließen, während die Energie versorgung unterbrochen wird, um einen Betrieb des Ofens in dem Hochdruckgefäß anzuhalten.If the through the oxygen concentration sensor he average value is higher than a predetermined value the opening and closing valve closed to the Process gas pipe close while the energy supply is interrupted in order to operate the Stop the furnace in the high pressure vessel.
Die Blockiervorrichtung ermöglicht somit die Verhinde rung einer möglichen Beschädigung von Bauteilen der HIP-Einrichtung, etwa einer Dichtung oder einer Pac kung, wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Verfah rensgas übermäßig hoch ist.The blocking device thus enables the prevention possible damage to components of the HIP device, such as a seal or a Pac when the oxygen concentration in the process rensgas is excessively high.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine heißisostatische Preßeinrichtung vorgesehen, welche einen ersten Ofen in einer Sauerstoffatmosphäre aufweist, sowie einen zweiten Ofen für eine von der Sauerstoffatmosphäre un terschiedliche Atmosphäre, ein Hochdruckgefäß, welches geeignet ist, alternativ den ersten oder den zweiten Ofen aufzunehmen, um Verfahrensgas in das Druckgefäß mit einem Verfahrensgas-Leitungssystem zuzuführen, und mit einem Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem angeordnet ist, wobei die Blockiervorrichtung eine Verfahrensgas-Sammellei tung umfaßt, welche im mittleren Bereich des Verfahrens gas-Leitungssystems angeordnet ist, sowie einen Sauer stoff-Konzentrationssensor, welcher in der Verfahrens gas-Sammelleitung vorgesehen ist, um eine Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas zu ermitteln, sowie einen Bestimmungs-Schaltkreis zur Unterscheidung zwi schen dem ersten und dem zweiten Ofen, und einer Bloc kiereinrichtung, welche betätigbar ist, wenn der Sauer stoff-Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzentration ermittelt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert, und der Bestimmungsschaltkreis den zweiten Ofen fest stellt, um das Öffnungs- und Schließventil in dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zu schließen und um eine Ver sorgung des zweiten Ofens in dem Hochdruckgefäß zu unterbrechen.According to another aspect of the present invention is a blocking device for a hot isostatic Pressing device provided, which a first furnace in an oxygen atmosphere, and one second furnace for one of the oxygen atmosphere un different atmosphere, a high pressure vessel, which is suitable, alternatively the first or the second Include furnace to process gas into the pressure vessel supply with a process gas piping system, and with an opening and closing valve, which in the process gas piping system is arranged, wherein the blocking device a process gas collecting egg tion comprises, which in the middle area of the process gas piping system is arranged, as well as an acid substance concentration sensor, which in the process gas manifold is provided to a concentration to determine oxygen in the process gas, and a determination circuit for distinguishing between between the first and the second furnace, and a block Kiereinrichtung, which can be operated when the Sauer substance concentration sensor an oxygen concentration determines which is higher than a predetermined value, and the determination circuit fixes the second furnace provides the opening and closing valve in the ver Fahrensgas pipe system to close and a Ver supply of the second furnace in the high pressure vessel interrupt.
Wenn der zweite Ofen, welcher ein Graphitofen sein kann, verwendet werden soll, wird er in eine Betriebsstellung in das Hochdruckgefäß eingebracht. Der Graphitofen wird durch den Bestimmungsschaltkreis festgestellt.If the second furnace, which can be a graphite furnace, to be used, it will be in an operating position introduced into the high pressure vessel. The graphite furnace is determined by the determination circuit.
Nach der Beschickung des Graphitofens wird Verfahrens gas zugeführt und in das Hochdruckgefäß geleitet. Wenn in diesem Falle die Sauerstoffkonzentration in dem Ver fahrensgas höher ist als ein vorbestimmter Wert, schließt die Blockiervorrichtung das Öffnungs- und Schließventil, um das Verfahrensgas-Leitungssystem zu schließen und trennt die Energieversorgung, um einen Betrieb des zweiten oder Graphitofens zu unterbinden und stoppt die Betätigung des Gaskompressors.After loading the graphite furnace, the process gas and fed into the high pressure vessel. If in this case the oxygen concentration in the ver driving gas is higher than a predetermined value, the blocking device closes the opening and Shut-off valve to close the process gas piping system close and disconnect the energy supply to one Prevent operation of the second or graphite furnace and stops the operation of the gas compressor.
Folglich wird durch die Blockiervorrichtung eine Ver hinderung eines möglichen Schadens der HIP-Einrichtung möglich, auch wenn fälschlicherweise der erste oder der zweite Ofen oder Verfahrensgas wahlweise verwendet wird.Consequently, a Ver preventing possible damage to the HIP facility possible, even if incorrectly the first or the second furnace or process gas is optionally used.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der umfaßt, sowie einen Gaskompressor, ein Hochdruckge fäß, einen Ofen in dem Hochdruckgefäß, ein Verfahrens gas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gas kompressor, ein Ablaßleitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Kompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zur Umgebung hin abzubauen, sowie ein Sicherheitslei tungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruck gefäß verbunden ist und eine Sicherheitseinrichtung aufweist, welche zerbricht, wenn der Druck in dem Hoch druckgefäß auf einen höheren Wert ansteigt als ein vor gegebener Wert, um den Druck freizugeben, wobei die Blockiervorrichtung ein erstes Öffnungs- und Schließ ventil umfaßt, welches in dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen ist, sowie ein zweites Öffnungs- und Schließ ventil, welches in dem Ablaß-Leitungssystem vorgesehen ist, und ein drittes Öffnungs- und Schließventil, wel ches in dem Sicherheits-Leitungssystem angeordnet ist, sowie einen Strömungsschalter, welcher in dem Sicher heits-Leitungssystem vorgesehen ist, um Verfahrensgas festzustellen, welches aus dem Sicherheits-Leitungs system ausströmt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß sich unter den vorbestimmten Wert absenkt, nachdem die Sicherheitseinrichtung zerbrochen wurde, sowie eine Blockiervorrichtung, welche betätigbar ist, wenn der Strömungsschalter ermittelt, daß Verfahrensgas aus dem Sicherheits-Leitungssystem ausströmt, um das erste und das dritte Öffnungs- und Schließventil zu schlie ßen, und um das zweite Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um den Betrieb des Gaskompressors einzustellen und eine Energieversorgung des Ofens in dem Hochdruck gefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin which includes, as well as a gas compressor, a high pressure Ge barrel, an oven in the high pressure vessel, a process gas piping system for supplying process gas from the gas cylinder to the high pressure vessel via the gas compressor, a drain line system, which with the Process gas piping system between the compressor and the high pressure vessel is connected to a pressure to dismantle to the environment, as well as a security tion system, which with the process gas line system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected and a safety device which breaks when the pressure in the high pressure vessel rises to a higher value than one before given value to release the pressure, the Blocking device a first opening and closing valve includes which in the process gas line system between the gas cylinder and the gas compressor is provided, as well as a second opening and closing valve provided in the drain pipe system is, and a third opening and closing valve, wel is arranged in the safety line system, and a flow switch, which in the safe Unit piping system is provided to process gas determine which one from the security line system flows out when the pressure in the high pressure vessel descends below the predetermined value after the Security device was broken, as well as a Blocking device which can be actuated when the Flow switch determines that process gas is off the safety line system flows out to the first and to close the third opening and closing valve and around the second opening and closing valve open to stop the operation of the gas compressor and power supply to the furnace in the high pressure to prevent vessel.
Wenn Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß eingeführt werden soll, wird es von dem Gaszylinder über das Ver fahrensgas-Leitungssystem durch den Gaskompressor in das Hochdruckgefäß gepumpt.When process gas is introduced into the high pressure vessel should be, it is from the gas cylinder via the Ver gas pipeline system through the gas compressor in the high pressure vessel is pumped.
Wenn der Druck in dem Hochdrucksystem auf einen höheren Wert ansteigt als der vorbestimmte Wert und die Sicher heitseinrichtung zerbricht, wird der Strömungsschalter eine Gasströmung ermitteln, welche von dem Hochdruck gefäß über das Sicherheits-Leitungssystem und die Si cherheitseinrichtung abgegeben wird. Folglich schließt die Blockiereinrichtung das erste und das dritte Öff nungsventil, um das Verfahrensgas-Leitungssystem und das Sicherheits-Leitungssystem zu schließen, während es das zweite Öffnungs- und Schließventil öffnet, um das Ablaß-Leitungssystem zu öffnen. Die Blockiereinrichtung unterbindet weiterhin den Betrieb des Gaskompressors und trennt die Stromversorgung für den Ofen.When the pressure in the high pressure system is higher Value increases as the predetermined value and the safe unit breaks, the flow switch determine a gas flow from the high pressure vessel via the safety line system and the Si security device is delivered. Hence closes the blocking device the first and the third opening valve to the process gas piping system and to close the safety line system while it is the second opening and closing valve opens to the Open drain pipe system. The blocking device continues to inhibit the operation of the gas compressor and disconnects the power supply for the oven.
Folglich kann eine mögliche Beschädigung einer Leitung oder ähnliches der HIP-Einrichtung verhindert werden, welche durch eine Leckage einer großen Menge von Sauer stoff enthaltendem Hochtemperaturgas verursacht werden kann, wenn die Sicherheitseinrichtung gebrochen ist.Consequently, possible damage to a line or the like of the HIP device can be prevented, caused by leakage of a large amount of acid High temperature gas containing substance are caused can if the safety device is broken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der umfaßt, sowie einen Gaskompressor, ein Hochdruck gefäß, einen Ofen in dem Hochdruckgefäß, ein Verfahrens gas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Zylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskom pressor, ein Ablaß-Leitungssystem, welches mit dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zur Atmosphäre hin abzulassen, sowie ein Sicherheits- Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckge fäß verbunden ist und eine zerbrechbare Sicherheits einrichtung umfaßt, wenn der Druck in dem Hochdruck gefäß höher ansteigt als ein vorbestimmter Wert, um den Druck abzubauen, wobei die Blockiervorrichtung ein erstes Öffnungs- und Schließventil umfaßt, welches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszy linder und dem Gaskompressor vorgesehen ist, sowie ein zweites Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Ablaß-Leitungssystem vorgesehen ist, und ein drittes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Sicher heits-Leitungssystem angeordnet ist, ein erstes Thermo element zur Messung einer Temperatur des Verfahrens gas-Leitungsystems nahe einer Gaseinlaßöffnung, welche in einem Verschlußelement des Hochdruckgefäßes ausge bildet ist, sowie ein zweites Thermoelement zum Messen einer Temperatur des Ablaß-Leitungssystems in der Nähe des zweiten Öffnungs- und Schließventiles, sowie ein drittes Thermoelement zum Messen einer Temperatur der Sicherheits-Verfahrensgas-Leitung in der Nähe der Sicherheitseinrichtung, und eine Blockiervorrichtung, welche betätigbar ist, wenn eines der Temperatursignale von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermoele ment einen vorbestimmten Wert überschreitet, um das erste und das dritte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das zweite Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um eine Betätigung des Gaskompressors zu stoppen und um eine Energieversorgung des Ofens in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin which includes, as well as a gas compressor, a high pressure vessel, an oven in the high pressure vessel, a process gas piping system for supplying process gas from the cylinder to the high pressure vessel via the gas com pressor, a drain pipe system, which with the Ver Fahrensgas pipe system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected to a pressure to the atmosphere, as well as a security Pipe system, which with the process gas pipe system between the gas compressor and the high pressure ge is connected and a breakable security device includes when the pressure in the high pressure vessel rises higher than a predetermined value to relieve the pressure with the blocking device on includes first opening and closing valve, which in the process gas piping system between the Gaszy Linder and the gas compressor is provided, as well as a second opening and closing valve, which in the Drain pipe system is provided, and a third Opening and closing valve, which in the safe unit line system is arranged, a first thermo element for measuring a temperature of the process gas piping system near a gas inlet opening, which out in a closure element of the high pressure vessel is formed, and a second thermocouple for measurement a temperature of the drain pipe system nearby the second opening and closing valve, as well as a third thermocouple for measuring a temperature of the Safety process gas line near the Safety device, and a blocking device, which can be actuated when one of the temperature signals of the first, second and third thermo oils ment exceeds a predetermined value in order to first and third opening and closing valve close to the second opening and closing valve open to actuate the gas compressor stop and to power the furnace in the To prevent high pressure vessel.
In ähnlicher Weise kann somit durch die Blockiervor richtung ein möglicher Schaden einer Leitung oder eines ähnlichen Bauteils der HIP-Einrichtung verhindert wer den.In a similar manner, the blocking can thus be carried out possible damage to a line or a similar component of the HIP device prevented who the.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der umfaßt, sowie einen Gaskompressor, ein Hochdruck gefäß, einen Ofen in dem Hochdruckgefäß, ein Verfahrens gas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas in dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gas kompressor, ein Ablaß-Leitungsystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskompres sor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zu der Atmosphärenluft abzulassen, einem Sicher heits-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hoch druckgefäß verbunden ist und eine Sicherheitseinrich tung, welche zerbrechbar ist, umfaßt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß höher ansteigt als ein vorbe stimmter Wert, um den Druck abzulassen, wobei die Bloc kiervorrichtung ein erstes Öffnungs- und Schließventil umfaßt, welches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorge sehen ist, sowie ein zweites Öffnungs- und Schließven til, welches in dem Ablaß-Leitungssystem vorgesehen ist, ein drittes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Sicherheits-Leitungssystem zwischengeschaltet ist, einen Strömungsschalter, welcher in dem Sicher heits-Leitungssystem angeordnet ist, um Verfahrensgas festzustellen, welches aus dem Sicherheits-Leitungs system ausströmt, wenn der Druck in dem Hochdruckge fäß sich unter einen vorbestimmten Druck erniedrigt, wenn die Sicherheitseinrichtung zerbrochen ist, ein erstes Thermoelement zum Messen einer Temperatur des Verfahrensgas-Leitungssystems in der Nähe eines Gas einlasses, welcher in einem Verschlußelement des Hoch druckgefäßes ausgebildet ist, ein zweites Thermoele ment zum Messen einer Temperatur des Ablaß-Leitungs systems in der Nähe des zweiten Öffnungs- und Schließ ventils, ein drittes Thermoelement zum Messen einer Temperatur des Sicherheits-Leitungssystems in der Nähe der Sicherheitseinrichtung und eine Blockiereinrich tung, welche betätigbar ist, wenn der Strömungsschal ter ermittelt, daß Verfahrensgas aus dem Sicherheits- Leitungssystem ausströmt und in Abhängigkeit von einem der Temperatursignale von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermoelement, welche einen vorbestimmten Wert überschreiten, um das erste und das dritte Öff nungs- und Schließventil zu schließen, um das zweite Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um den Betrieb des Gaskompressors zu stoppen und um eine Energiever sorgung des Ofens in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin which includes, as well as a gas compressor, a high pressure vessel, an oven in the high pressure vessel, a process gas piping system for supplying process gas in the gas cylinder to the high pressure vessel via the gas compressor, a drain pipe system, which with the Process gas piping system between the gas compress sor and the high pressure vessel is connected to one Relieve pressure to atmospheric air, a sure bet unit piping system, which with the process gas Pipe system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected and a safety device device, which is breakable, includes when the pressure in the high pressure vessel rises higher than a vorbe right value to release the pressure, the bloc Kiervorrichtung a first opening and closing valve which is in the process gas piping system featured between the gas cylinder and the gas compressor can be seen, as well as a second opening and closing vein til, which is provided in the drain pipe system is a third opening and closing valve, which interposed in the safety line system is a flow switch, which is in the safe unit piping system is arranged to process gas determine which one from the security line system flows out when the pressure in the high pressure ge falls below a predetermined pressure, if the safety device is broken, on first thermocouple for measuring a temperature of the Process gas piping system near a gas inlet, which in a closure element of the high pressure vessel is formed, a second thermocouple ment for measuring a temperature of the drain line systems near the second opening and closing valve, a third thermocouple for measuring one Temperature of the safety line system nearby the safety device and a blocking device device, which can be actuated when the flow scarf ter determines that process gas from the safety Pipe system flows out and depending on one the temperature signals from the first, second and the third thermocouple, which has a predetermined Exceed value to the first and the third public Closing and closing valve to close the second Open and close valve to open the operation the gas compressor to stop and an energy ver to prevent supply of the furnace in the high pressure vessel.
Wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß auf einen höheren Wert ansteigt als der vorbestimmte Wert und die Sicher heitseinrichtung zerbricht, ermittelt der Strömungs schalter eine Strömung von Gas, welches von dem Hoch druckgefäß über das Sicherheits-Leitungssystem und die Sicherheitseinrichtung abgegeben wird. Wenn eine der Temperaturen, welche von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermoelement gemessen werden, einen höhe ren Wert innehaben als der vorgegebene Wert, schließt die Blockiereinrichtung das erste und das dritte Öff nungs- und Schließventil, öffnet das zweite Öffnungs- und Schließventil, unterbindet den Betrieb des Gas kompressors und trennt die Energieversorgung des Ofens.When the pressure in the high pressure vessel is higher Value increases as the predetermined value and the safe unit breaks, the flow determines switch a flow of gas coming from the high pressure vessel via the safety line system and the Security device is delivered. If one of the Temperatures, which of the first, the second and the third thermocouple, a height hold their value than the specified value, closes the blocking device the first and the third opening opening and closing valve, opens the second opening and shut-off valve, prevents the gas from operating compressor and disconnects the energy supply to the furnace.
Folglich kann auch mit der Blockiervorrichtung ein möglicher Schaden der HIP-Einrichtung und einer Leitung oder ähnliches dieser HIP-Einrichtung verhindert wer den, welcher durch ein Leck einer großen Menge von Sauerstoff enthaltendem Hochtemperaturgas verursacht werden kann, wenn die Sicherheitseinrichtung zerbricht. Weiterhin ist eine Sicherheitseinrichtung mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit geschaffen.Consequently, one can also use the blocking device possible damage to the HIP facility and a line or something like this HIP facility prevented who the one that leaks a large amount of High temperature gas containing oxygen can become if the safety device breaks. Furthermore, a safety device with a high degree of reliability.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der umfaßt, sowie einen Gaskompressor, ein Hochdruck gefäß, einen Ofen in dem Hochdruckgefäß, ein Verfahrens gas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gas kompressor, ein Ablaß-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zu der Umgebungsluft abzulassen, einem Sicherheits- Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckge fäß verbunden ist, und eine Sicherheitseinrichtung auf weist, welche zerbrechbar ist, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß auf einen höheren Wert ansteigt als ein vorbestimmter Wert, um den Druck abzulassen, sowie ein erstes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem vorgesehen ist, wobei die Blockiervorrichtung eine Verfahrensgas-Sammelleitung umfaßt, welche mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor verbun den ist, sowie einen Sauerstoff-Konzentrationssensor, welcher in der Verfahrensgas-Sammelleitung vorgesehen ist, um eine Konzentration von Sauerstoff in dem Ver fahrensgas zu ermitteln, eine zuführungsseitige Bloc kiereinrichtung, welche betätigbar ist, wenn der Sauer stoff-Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzentration ermittelt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert, um das erste Öffnungs- und Schließventil in dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zu schließen und um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu trennen. Weiterhin ist ein zweites Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwi schen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen, sowie ein drittes Öffnungs- und Schließventil, welches in einem Ablaß-Leitungssystem zwischengeschaltet ist und ein viertes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Sicherheits-Leitungssystem angeordnet ist. Ein Strömungsschalter ist in dem Sicherheits-Leitungssystem vorgesehen, um Verfahrensgas festzustellen, welches aus dem Sicherheits-Leitungssystem ausströmt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß unter einen vorbestimmten Wert absinkt, nachdem die Sicherheitseinrichtung zer brochen ist, und eine ablaßseitige Blockiereinrichtung, welche betätigbar ist, wenn der Strömungsschalter Ver fahrensgas feststellt, welches von dem Sicherheits- Leitungssystem ausströmt, um das zweite und das vierte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um den Betrieb des Gaskompressors zu unterbinden und um eine Energie versorgung des Ofens in dem Hochdruckgefäß zu unter brechen.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin which includes, as well as a gas compressor, a high pressure vessel, an oven in the high pressure vessel, a process gas piping system for supplying process gas from the gas cylinder to the high pressure vessel via the gas compressor, a drain pipe system, which with the Process gas piping system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected to a pressure vent to the ambient air, a safety Pipe system, which with the process gas pipe system between the gas compressor and the high pressure ge barrel is connected, and a safety device which is breakable when the pressure in the High pressure vessel rises to a higher value than one predetermined value to release the pressure, and a first opening and closing valve, which in the Process gas piping system is provided, the Blocking device a process gas manifold includes which with the process gas piping system between the gas cylinder and the gas compressor is, and an oxygen concentration sensor, which is provided in the process gas manifold is a concentration of oxygen in the ver to determine driving gas, a feed side block Kiereinrichtung, which can be operated when the Sauer substance concentration sensor an oxygen concentration determines which is higher than a predetermined value, around the first opening and closing valve in the ver gas line system and close one Power supply for the furnace in the high pressure vessel to separate. Furthermore, a second opening and Shut-off valve in the process gas line system between the gas cylinder and the gas compressor, and a third opening and closing valve, which is interposed in a drain pipe system and a fourth opening and closing valve, which is arranged in the safety line system. A Flow switch is in the safety line system provided to determine process gas which from flows out of the safety line system when the Pressure in the high pressure vessel below a predetermined Value drops after the safety device breaks is broken, and a drain-side blocking device, which can be actuated when the flow switch Ver driving gas detects which of the safety Pipe system flows out to the second and fourth Open and close valve to close the third Open and close valve to open the operation of the gas compressor and to prevent energy supply of the furnace in the high pressure vessel to below break.
Die Blockiervorrichtung steuert somit den Druck in der HIP-Einrichtung zusätzlich zu der Konzentration des Sauerstoffs. Folglich kann durch die Blockiervorrich tung ein sehr hohes Maß an Sicherheit gewährleistet werden.The blocking device thus controls the pressure in the HIP facility in addition to the concentration of the Oxygen. Consequently, through the blocking device guaranteed a very high level of security will.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der, einen Gaskompressor, ein Hochdruckgefäß und einen Ofen in dem Hochdruckgefäß umfaßt, sowie ein Verfah rensgas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrens gas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskompressor, ein Ablaß-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskom pressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zu der Atmosphäre hin abzulassen, einem Sicher heits-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hoch druckgefäß verbunden ist und eine Sicherheitseinrich tung umfaßt, welche zerbricht, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß auf einen höheren Wert ansteigt als ein vorbestimmter Wert, um den Druck abzulassen, und weiter hin ist ein erstes Öffnungs- und Schließventil vorge sehen, welches in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischengeschaltet ist. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Verfahrensgas-Sammelleitung, welche mit dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor verbunden ist, sowie einen Sauerstoff- Konzentrationssensor, welcher in der Verfahrensgas- Sammelleitung vorgesehen ist, um eine Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas zu ermitteln. Weiter hin ist eine zuführungsseitige Blockiereinrichtung vor gesehen, welche betätigbar ist, wenn der Sauerstoff- Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzentration er mittelt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert, um das erste Öffnungs- und Schließventil in dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zu schließen und eine Energie zufuhr zu dem Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbin den. Weiterhin ist ein zweites Öffnungs- und Schließ ventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen, sowie ein drittes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Ablaß-Leitungssystem angeordnet ist und ein viertes Öffnungs- und Schließventil, welches in dem Sicher heits-Leitungssystem vorgesehen ist. Es ist ein erstes Thermoelement zur Messung einer Temperatur des Verfah rensgas-Leitungssystems in der Nähe eines Gaseinlasses, welcher in einem Verschlußelement des Hochdruckgefäßes ausgebildet ist, vorgesehen, sowie ein zweites Thermo element zur Messung einer Temperatur des Ablaß-Lei tungssystems nahe dem dritten Öffnungs- und Schließ ventil, sowie ein drittes Thermoelement zur Messung der Temperatur des Sicherheits-Leitungssystems in der Nähe der Sicherheitseinrichtung, und eine ablaßseitige Blockiereinrichtung, welche betätigbar ist, wenn eines der Temperatursignale von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermoelement einen vorbestimmten Wert überschreitet, um das zweite und das vierte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öff nungs- und Schließventil zu öffnen, um einen Betrieb des Gaskompressors zu stoppen und um eine Energiever sorgung zu dem Ofen im Hochdruckgefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin which, a gas compressor, a high pressure vessel and one Includes furnace in the high pressure vessel, as well as a process Rensgas piping system for the supply of processes gas from the gas cylinder to the high pressure vessel via the Gas compressor, a drain pipe system, which with the process gas pipeline system between the gas com pressor and the high pressure vessel is connected to one Relieve pressure to the atmosphere, sure unit piping system, which with the process gas Pipe system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected and a safety device device which breaks when the pressure in the High pressure vessel rises to a higher value than one predetermined value to release the pressure, and on A first opening and closing valve is provided see which one in the process gas piping system is interposed. The blocking device comprises a process gas manifold, which with the Ver Fahrensgas pipe system between the gas cylinder and connected to the gas compressor, and an oxygen Concentration sensor, which in the process gas Manifold is provided to a concentration of Determine oxygen in the process gas. Next There is a blocking device on the feed side seen which can be actuated when the oxygen Concentration sensor an oxygen concentration averages which is higher than a predetermined value, around the first opening and closing valve in the ver gas line system close and an energy supply to the furnace in the high pressure vessel the. There is also a second opening and closing valve in the process gas piping system between Gas cylinder and the gas compressor provided, as well a third opening and closing valve, which in the Drain pipe system is arranged and a fourth Opening and closing valve, which in the safe unit line system is provided. It is a first Thermocouple for measuring a temperature of the process rensgas piping system near a gas inlet, which in a closure element of the high pressure vessel is formed, provided, and a second thermo element for measuring a temperature of the drain lei system close to the third opening and closing valve, and a third thermocouple for measurement the temperature of the safety pipe system in the Near the safety device, and a drain-side Blocking device which can be actuated if one the temperature signals from the first, second and the third thermocouple a predetermined value exceeds the second and fourth opening and closing valve to close the third opening Opening and closing valve to open an operation the gas compressor to stop and an energy ver to prevent supply to the furnace in the high pressure vessel.
Mit dieser Blockiervorrichtung ist es möglich, in ähnlicher Weise einen möglichen Schaden einer Leitung oder ähnliches der HIP-Einrichtung zu verhindern.With this blocking device it is possible to similarly possible damage to a line or the like to prevent the HIP device.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen Gaszylin der, einen Gaskompressor, ein Hochdruckgefäß, einen Ofen in dem Hochdruckgefäß sowie ein Verfahrensgas- Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskompres sor umfaßt, sowie ein Ablaß-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gas kompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist, um einen Druck zur Umgebungsluft abzulassen, einem Sicher heitsleitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hoch druckgefäß verbunden ist und eine Sicherheitseinrich tung umfaßt, welche zerbrechbar ist, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß auf einen höheren Wert ansteigt als ein vorbestimmter Wert, um den Druck abzubauen. Weiterhin ist ein erstes Öffnungs- und Schließventil vorgesehen, welches in dem Verfahrensgas-Leitungs system angeordnet ist. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Verfahrensgas-Sammelleitung, welche mit dem Ver fahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor verbunden ist, einen Sauerstoff-Kon zentrationssensor, welcher in der Verfahrensgas-Sammel leitung angeordnet ist, um eine Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas zu ermitteln. Eine zuführungsseitige Blockiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Sauerstoff-Konzentrationssensor eine Sauer stoffkonzentration feststellt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert, um das erste Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zu schließen und um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden. Ein zweites Öffnungs- und Schließventil ist in dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gas kompressor vorgesehen, ein drittes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Ablaß-Leitungssystem zwischen geschaltet, ein viertes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Sicherheitsleitungssystem zwischengeschaltet, ein Strömungsschalter ist in dem Sicherheits-Leitungs system vorgesehen, um Verfahrensgas festzustellen, welches aus dem Sicherheits-Leitungssystem ausströmt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß unter den vorbe stimmten Wert sinkt, nachdem die Sicherheitseinrich tung zerbrochen ist. Ein erstes Thermoelement zur Mes sung einer Temperatur des Verfahrensgas-Leitungssystems ist nahe einem Gaseinlaßkanal angeordnet, welcher in einem Verschlußelement des Hochdruckgefäßes ausgebil det ist. Ein zweites Thermoelement zur Messung einer Temperatur in dem Ablaß-Leitungssystem ist in der Nähe des dritten Öffnungs- und Schließventils vorgesehen, ein drittes Thermoelement zur Messung einer Temperatur des Sicherheits-Leitungssystems ist nahe der Sicher heitseinrichtung vorgesehen. Eine ablaßseitige Bloc kiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Strömungs schalter ermittelt, daß Verfahrensgas von dem Sicher heits-Leitungssystem ausströmt und eines der Tempera tursignale des ersten, zweiten und dritten Thermoele ments einen vorbestimmten Wert überschreitet, um das zweite und das vierte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um den Betrieb des Gaskompressors anzuhal ten und um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device is provided, which a Gaszylin who, a gas compressor, a high pressure vessel, a Furnace in the high pressure vessel and a process gas Pipe system for supplying process gas from the Gas cylinder to the high pressure vessel over the gas compressor sor includes, and a drain line system, which with the process gas piping system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected to release a pressure to the ambient air, a safe unit pipeline system, which with the process gas Pipe system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected and a safety device device which is breakable when the pressure in the high pressure vessel rises to a higher value as a predetermined value to relieve the pressure. There is also a first opening and closing valve provided which in the process gas line system is arranged. The blocking device comprises a process gas manifold, which with the Ver Fahrensgas pipe system between the gas cylinder and the gas compressor is connected, an oxygen con concentration sensor, which in the process gas collection is arranged to a concentration of Determine oxygen in the process gas. A feed-side blocking device can be actuated, if the oxygen concentration sensor is acidic substance concentration, which is higher than a predetermined value to the first opening and Shut-off valve in the process gas piping system too close and a power supply for the furnace to prevent in the high pressure vessel. A second The opening and closing valve is in the process gas Pipe system between the gas cylinder and the gas Compressor provided a third opening and The shut-off valve is in the drain line system between switched, is a fourth opening and closing valve interposed in the safety line system, a flow switch is in the safety line system provided to determine process gas which flows out of the safety line system, when the pressure in the high pressure vessel is below the agreed value drops after the security device tung is broken. A first thermocouple for measurement solution of a temperature of the process gas piping system is arranged near a gas inlet channel, which in a closure element of the high-pressure vessel is trained det. A second thermocouple to measure one Temperature in the drain line system is nearby the third opening and closing valve, a third thermocouple for measuring a temperature of the safety line system is close to the safety provided. An outlet-side bloc Kiereinrichtung is actuated when the flow switch determines that process gas from the safe unit pipe system and one of the tempera signals of the first, second and third thermo oils ment exceeds a predetermined value in order to second and the fourth opening and closing valve close to the third opening and closing valve open to stop the operation of the gas compressor and a power supply for the furnace in the To prevent high pressure vessel.
Auch mit dieser Blockiervorrichtung kann in ähnlicher Weise ein möglicher Schaden einer Leitung oder eines ähnlichen Bauteils der HIP-Einrichtung verhindert wer den. Even with this blocking device can be done in a similar way Way a possible damage to a wire or one similar component of the HIP device prevented who the.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen ersten Ofen für eine Sauerstoffatmosphäre umfaßt, sowie einen zweiten Ofen für eine Atmosphäre, welche sich von der Sauerstoffatmosphäre unterscheidet, ein Hochdruckge fäß, welches geeignet ist, abwechselnd den ersten oder den zweiten Ofen aufzunehmen, einen Gaszylinder, einen Gaskompressor, ein Verfahrensgas-Leitungssytem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskompressor, ein Ab laß-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Lei tungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hoch druckgefäß verbunden ist, um einen Druck zu der Atmos phäre hin abzulassen, einem Sicherheits-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden ist und eine Sicherheitsvorrichtung aufweist, welche zerbrechbar ist, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß über einen vorgegebenen Druckwert ansteigt, um den Druck abzulassen. Weiterhin ist ein erstes Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem angeordnet. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Ver fahrensgas-Sammelleitung, welche mit dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gas kompressor verbunden ist, einen Sauerstoff-Konzentra tionssensor, welcher in der Verfahrensgas-Sammellei tung zur Ermittlung einer Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas angeordnet ist, einen Bestimmungs schaltkreis zur Unterscheidung zwischen dem ersten und dem zweiten Ofen. Eine zuführungsseitige Blockierein richtung ist betätigbar, wenn der Sauerstoff-Konzen trationssensor eine Sauerstoffkonzentration ermittelt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert und der Bestimmungsschaltkreis den zweiten Ofen ermittelt, um das erste Öffnungs- und Schließventil im Verfahrens gas-Leitungssystem zu schließen und um eine Energie versorgung für den zweiten Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden. Ein zweites Öffnungs- und Schließventil ist in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen, ein drit tes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Ablaß-Lei tungssystem angeordnet, ein viertes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Sicherheits-Leitungssystem zwischengeschaltet, ein Strömungsschalter ist in dem Sicherheits-Leitungssystem vorgesehen, um Verfahrens gas festzustellen, welches aus dem Sicherheits-Leitungs system ausströmt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß unter einen vorbestimmten Druck absinkt, nachdem die Sicherheitseinrichtung zerbrochen ist. Eine ablaß seitige Blockiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Strömungsschalter feststellt, daß Verfahrensgas aus dem Sicherheits-Leitungssystem ausströmt, um das zweite und vierte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um eine Betätigung des Gaskompressors zu stoppen und um eine Energieversorgung des Ofens in dem Hochdruckgefäß einzustellen.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device provided, which a first Includes furnace for an oxygen atmosphere, as well as a second oven for an atmosphere that differs from that Distinguishes oxygen atmosphere, a high pressure ge barrel, which is suitable, alternately the first or to take up the second furnace, a gas cylinder, a gas compressor, a process gas piping system for supplying process gas from the gas cylinder to the high pressure vessel via the gas compressor, an Ab let line system, which with the process gas Lei system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected to a pressure to the Atmos a safety line system, which with the process gas piping system between connected to the gas compressor and the high pressure vessel and has a safety device which is breakable if the pressure in the high pressure vessel rises above a predetermined pressure value by the Relieve pressure. Furthermore, a first opening and shutoff valve in the process gas piping system arranged. The blocking device comprises a ver gas line, which is connected to the process gas Pipe system between the gas cylinder and the gas compressor is connected, an oxygen concentration tion sensor, which in the process gas collection device for determining a concentration of oxygen is located in the process gas, a determination circuit to distinguish between the first and the second oven. A feed side block direction can be actuated when the oxygen concentration tration sensor determines an oxygen concentration, which is higher than a predetermined value and the Determination circuit determines the second furnace the first opening and closing valve in the process gas piping system close and around an energy supply for the second furnace in the high pressure vessel to prevent. A second opening and closing valve is in the process gas piping system between the Gas cylinder and the gas compressor provided a third The opening and closing valve is in the drain line arranged system, a fourth opening and The closing valve is in the safety line system interposed, a flow switch is in the Safety guidance system provided to procedural gas to determine which one from the safety line system flows out when the pressure in the high pressure vessel drops below a predetermined pressure after the Safety device is broken. An indulgence side blocking device can be actuated when the Flow switch detects that process gas is off the safety line system flows out to the second and fourth open and close valve to close to open the third opening and closing valve to stop actuating the gas compressor and around power supply to the furnace in the high pressure vessel adjust.
In ähnlicher Weise kann auch diese Blockiervorrichtung einen möglichen Schaden einer Leitung oder ähnliches der HIP-Einrichtung verhindern. Similarly, this blocking device can possible damage to a line or the like prevent the HIP facility.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiereinrichtung für eine isostatische Heißpreßvorrichtung vorgesehen, welche einen ersten Ofen für eine Sauerstoffatmosphäre, einen zweiten Ofen für eine Atmosphäre, welche sich von der Sauerstoff atmosphäre unterscheidet, umfaßt, sowie ein Hochdruck gefäß, welches geeignet ist, alternativ einen der ersten und zweiten Öfen aufzunehmen, einen Gaszylinder, einen Gaskompressor, ein Verfahrensgas-Leitungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskompressor, ein Ablaß-Leitungssystem, welches mit dem Verfahrensgas- Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hoch druckgefäß verbunden ist, um einen Druck zur Atmosphäre hin abzulassen. Ein Sicherheits-Leitungssystem ist in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskom pressor und dem Hochdruckgefäß verbunden und umfaßt eine Sicherheitseinrichtung, welche zerbrechbar ist, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß höher ansteigt als ein vorbestimmter Wert, um den Druck abzulassen. Weiterhin ist ein erstes Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischengeschaltet. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Verfahrensgas- Sammelleitung, welche mit der Verfahrensgas-Leitung zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor verbun den ist, sowie einen Sauerstoff-Konzentrationssensor, welcher in der Verfahrensgas-Sammelleitung zur Ermitt lung einer Konzentration von Sauerstoff in dem Ver fahrensgas angeordnet ist. Weiterhin ist ein Bestim mungsschaltkreis vorgesehen, um zwischen dem ersten und dem zweiten Ofen zu unterscheiden. Eine zuführungs seitige Blockiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Sauerstoff-Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzen tration ermittelt, welcher höher ist als der vorbestimm te Wert und der Bestimmungsschaltkreis den zweiten Ofen feststellt, um das erste Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zu schließen und um eine Energiezufuhr zu dem zweiten Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden. Ein zweites Öffnungs- und Schließventil ist in dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen, ein drittes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Ablaß-Leitungssystem zwischengeschaltet, ein viertes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Sicherheits-Leitungssystem angeordnet, ein erstes Thermoelement zur Messung einer Temperatur des Ver fahrensgas-Leitungssystems ist nahe einem Gaseinlaß angeordnet, welcher in einem Verschlußelement des Hoch druckgefäßes ausgebildet ist, ein zweites Thermoele ment zur Messung einer Temperatur des Ablaß-Leitungs systems ist nahe dem dritten Öffnungs- und Schließ ventil angeordnet, ein drittes Thermoelement zur Mes sung einer Temperatur des Sicherheits-Leitungssystems ist nahe der Sicherheitseinrichtung vorgesehen, weiter hin ist eine ablaßseitige Blockiereinrichtung betätig bar, wenn eines der Temperatursignale von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Thermoelement einen vor gegebenen Wert überschreitet, um das zweite und das vierte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öffnungs- und Schließventil zu öffnen, um den Betrieb des Gaskompressors zu stoppen und um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device provided which a first Oven for an oxygen atmosphere, a second oven for an atmosphere that differs from the oxygen atmosphere differs, includes, as well as a high pressure vessel, which is suitable, alternatively one of the first and second furnaces, a gas cylinder, a gas compressor, a process gas piping system for supplying process gas from the gas cylinder to the high pressure vessel via the gas compressor Drain line system, which with the process gas Pipe system between the gas compressor and the high pressure vessel is connected to a pressure to the atmosphere let down. A safety line system is in the process gas pipeline system between the gas com pressor and the high pressure vessel connected and includes a safety device that is breakable, when the pressure in the high pressure vessel rises higher as a predetermined value to release the pressure. There is also a first opening and closing valve interposed in the process gas piping system. The blocking device comprises a process gas Manifold, which with the process gas line between the gas cylinder and the gas compressor is, and an oxygen concentration sensor, which in the process gas manifold for investigation concentration of oxygen in the ver driving gas is arranged. Furthermore, there is a determination mation circuit provided to switch between the first and to distinguish the second oven. A feeder side blocking device can be actuated when the Oxygen concentration sensor an oxygen concentration tration determined which is higher than the predetermined te value and the determination circuit the second furnace notes the first opening and closing valve close in the process gas piping system and to supply energy to the second furnace in the To prevent high pressure vessel. A second opening and shut-off valve is in the process gas line system between the gas cylinder and the gas compressor provided a third opening and closing valve is interposed in the drain pipe system, a fourth opening and closing valve is in the Safety line system arranged, a first Thermocouple for measuring a temperature of the ver Fahrensgas piping system is near a gas inlet arranged, which in a closure element of the high pressure vessel is formed, a second thermocouple ment for measuring a temperature of the drain line systems is close to the third opening and closing valve arranged, a third thermocouple for measurement solution of a temperature of the safety line system is provided near the safety device, further a blocking device on the outlet side is actuated bar if any of the temperature signals from the first one one before the second and the third thermocouple given value exceeds the second and that fourth open and close valve to close to open the third opening and closing valve stop the operation of the gas compressor and by one Power supply for the furnace in the high pressure vessel to prevent.
In ähnlicher Weise kann durch diese Blockiervorrich tung ein möglicher Schaden einer Leitung oder ähnliches der HIP-Einrichtung verhindert werden.Similarly, through this blocking device possible damage to a line or the like the HIP device can be prevented.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockiereinrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung vorgesehen, welche einen ersten Ofen für eine Sauerstoffatmosphäre, einen zweiten Ofen für eine Atmosphäre, welche sich von der Sauer stoffatmosphäre unterscheidet, umfaßt, sowie ein Hochdruckgefäß, welches geeignet ist, alternativ den ersten oder den zweiten Ofen aufzunehmen, einen Gas zylinder, einen Gaskompressor, ein Verfahrensgas-Lei tungssystem zur Zuführung von Verfahrensgas von dem Gaszylinder zu dem Hochdruckgefäß über den Gaskom pressor. Ein Ablaß-Leitungssystem ist mit dem Verfah rensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaskompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden, um einen Druck zur At mosphäre abzubauen. Ein Sicherheits-Leitungssystem ist mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gas kompressor und dem Hochdruckgefäß verbunden und weist eine Sicherheitseinrichtung auf, welche zerbrechbar ist, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß über einen vorbestimmten Wert ansteigt, um den Druck abzulassen. Weiterhin ist ein erstes Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischengeschaltet. Die Blockiervorrichtung umfaßt eine Verfahrensgas- Sammelleitung, welche mit dem Verfahrensgas-Leitungs system zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor verbunden ist, sowie einen Sauerstoff-Konzentrations sensor, welcher in der Verfahrensgas-Sammelleitung angeordnet ist, um eine Sauerstoffkonzentration in dem Verfahrensgas festzustellen. Zusätzlich ist ein Bestimmungsschaltkreis vorgesehen, um eine Unterschei dung zwischen dem ersten und dem zweiten Ofen zu tref fen. Eine zuführungsseitige Blockiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Sauerstoff-Konzentrationssensor eine Sauerstoffkonzentration ermittelt, welche höher ist als ein vorbestimmter Wert und der Bestimmungs schaltkreis den zweiten Ofen feststellt, um das erste Öffnungs- und Schließventil in dem Verfahrensgas-Lei tungssystem zu schließen, um eine Energieversorgung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß zu unterbinden. Ein zweites Öffnungs- und Schließventil ist in dem Verfahrensgas-Leitungssystem zwischen dem Gaszylinder und dem Gaskompressor vorgesehen, ein drittes Öffnungs- und Schließventil ist in dem Ablaß-Leitungssystem zwi schengeschaltet, ein viertes Öffnungs- und Schließ ventil ist in dem Sicherheits-Leitungssystem angeord net, ein Strömungsschalter ist in dem Sicherheits- Leitungssystem eingebaut, um Strömungsgas festzustel len, welches aus dem Sicherheits-Leitungssystem aus strömt, wenn der Druck in dem Hochdruckgefäß unter einen vorbestimmten Druck absinkt, nachdem die Sicher heitseinrichtung zerplatzt ist. Ein erstes Thermoele ment ist vorgesehen, um eine Temperatur in dem Verfah rensgas-Leitungssystem nahe einem Gaseinlaß zu messen, welcher in einem Verschlußelement des Hochdruckgefäßes ausgebildet ist. Ein zweites Thermoelement ist vorge sehen, um eine Temperatur in dem Ablaß-Leitungssystem in der Nähe des dritten Öffnungs- und Schließventils zu messen, ein drittes Thermoelement dient dazu, die Temperatur des Sicherheits-Leitungssystems in der Nähe der Sicherheitseinrichtung zu messen. Eine ab laßseitige Blockiereinrichtung ist betätigbar, wenn der Strömungsschalter feststellt, daß Verfahrensgas aus dem Sicherheits-Leitungssystem ausströmt und wenn eines der Temperatursignale von dem ersten, dem zwei ten und dem dritten Thermoelement einen vorbestimmten Wert überschreitet, um das zweite und das dritte Öffnungs- und Schließventil zu schließen, um das dritte Öffnungsventil zu öffnen, um einen Betrieb des Gaskompressors einzustellen und um eine Energieversor gung für den Ofen in dem Hochdruckgefäß abzuschalten.According to another aspect of the present invention is a blocking device for an isostatic Hot pressing device provided, which a first Oven for an oxygen atmosphere, a second one Oven for an atmosphere that differs from the Sauer atmosphere distinguishes, includes, and a High pressure vessel, which is suitable, alternatively the first or second furnace to receive a gas cylinder, a gas compressor, a process gas lei system for supplying process gas from the Gas cylinder to the high pressure vessel via the gas commander pressor. A drain line system is in the process gas line system between the gas compressor and connected to the high pressure vessel to a pressure to At dismantle the atmosphere. There is a safety line system with the process gas piping system between the gas Compressor and the high pressure vessel connected and points a safety device which is breakable is when the pressure in the high pressure vessel is above a predetermined value increases to release the pressure. There is also a first opening and closing valve interposed in the process gas piping system. The blocking device comprises a process gas Manifold, which with the process gas line system between the gas cylinder and the gas compressor is connected, as well as an oxygen concentration sensor, which is in the process gas manifold is arranged to have an oxygen concentration in the process gas. In addition is a Determination circuit provided to make a difference between the first and the second furnace fen. A feed-side blocking device is actuated when the oxygen concentration sensor determined an oxygen concentration, which higher is as a predetermined value and the determination circuit detects the second oven to the first Opening and closing valve in the process gas line system to close an energy supply for the furnace in the high pressure vessel. A second opening and closing valve is in the Process gas piping system between the gas cylinder and the gas compressor, a third opening and closing valve is in the drain pipe system between switched, a fourth opening and closing valve is arranged in the safety line system net, a flow switch is in the safety Line system installed to determine flow gas len, which from the safety line system flows when the pressure in the high pressure vessel is below a predetermined pressure drops after the safe unit has burst. A first thermo oil ment is provided to a temperature in the process to measure the rensgas piping system near a gas inlet, which in a closure element of the high pressure vessel is trained. A second thermocouple is featured see a temperature in the drain pipe system near the third opening and closing valve to measure, a third thermocouple is used to measure the Temperature of the safety line system in the Measure near the safety device. One off blocking device on the lower side can be actuated if the flow switch determines that process gas flows out of the safety line system and if one of the temperature signals from the first, the two ten and the third thermocouple a predetermined Value exceeds the second and third Open and close valve to close the third opening valve to open an operation of the Adjust gas compressor and an energy supplier switch off for the furnace in the high pressure vessel.
Auch mit dieser Blockiervorrichtung kann in ähnlicher Weise ein möglicher Schaden einer Leitung oder eines ähnlichen Bauelements einer HIP-Einrichtung verhin dert werden.Even with this blocking device can be done in a similar way Way a possible damage to a wire or one similar component of a HIP device be changed.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, wobei weitere Merkmale, Zielsetzungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung verdeutlicht werden. Dabei zeigt:In the following the invention based on execution examples described in connection with the drawing, with other features, objectives and benefits of present invention are illustrated. Here shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrich tung, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the blocking device according to the invention for a HIP Einrich tung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Sauerstoff-Konzentrationssensors zur Ver wendung bei der in Fig. 1 gezeigten Anord nung, welcher Zirkonium umfaßt, Fig. 2 is a schematic view of an oxygen concentration sensor for uses voltage in the embodiment shown in Fig. 1 Anord, which comprises zirconium,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrich tung gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, bei wel chem das HIP-Verfahren unter einer Inert gasatmosphäre durchgeführt wird, Fig. 3 is a schematic representation of a locking device for a HIP Einrich processing according to a second Ausführungsbei game of the present invention, in wel chem the HIP process is carried out under an inert gas atmosphere,
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten HIP-Einrichtung, wobei ein HIP-Verfahren in einer Sauerstoffat mosphäre abläuft, Fig. 4 is a schematic sectional view of the embodiment shown in Fig. 3 HIP device, wherein a HIP process in a gas atmosphere Sauerstoffat expires,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Bodenverschluß elementes der in Fig. 3 gezeigten HIP- Einrichtung, Fig. 5 is a sectional view of a bottom closure member of the HIP shown in Fig. 3 means
Fig. 6 eine Schaltungsanordnung eines Durchbrenn- Ermittlungsbereichs eines thermoelektri schen Wandlers gemäß der in Fig. 3 gezeig ten Anordnung, Fig. 6 shows a circuit arrangement of a burn 'detection range of a thermoelectric converter according to the rule in Fig. Gezeig th assembly 3
Fig. 7 eine schematische Anordnung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrich tung, Fig. 7 shows a schematic arrangement of a third embodiment of the blocking device according to the invention for processing a HIP Einrich
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Blockier vorrichtung gemäß einem vierten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 8 is a schematic view of a locking device according to a fourth exporting approximately example of the present invention,
Fig. 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung, Fig. 9 shows a fifth embodiment of a blocking device according to the invention for a HIP device,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung, Fig. 10 is a schematic representation of a sixth embodiment of a OF INVENTION to the invention locking device for a HIP device,
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemä ßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Ein richtung, Fig. 11 is a schematic representation of a seventh embodiment of an inventive locking device for a SEN HIP-A direction,
Fig. 12 ein achtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung in schematischer Darstellung, Fig. 12 shows an eighth embodiment of a blocking device according to the invention in a schematic representation;
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung, und Fig. 13 is a schematic representation of a ninth embodiment of an inventive blocking device for a HIP device, and
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Blockiervorrichtung. Fig. 14 is a schematic representation of a tenth embodiment of an inventive blocking device.
In Fig. 1 ist eine HIP-Einrichtung dargestellt, welche mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Blockiervorrichtung versehen ist. Die HIP-Ein richtung umfaßt ein Hochdruckgefäß 1 mit einem oberen Verschlußelement 2 und einem unteren Verschlußelement 3. Mittels eines nicht dargestellten Preßrahmens wird während der Anwendung eine pressende Axialkraft des Hochdruckgefäßes 1 aufgenommen. In dem Hochdruckgefäß 1 ist ein Ofen 4 angeordnet, welcher eine Heizung 6 umfaßt sowie einen Isoliermantel 7 usw., und welcher auf einem Lagertisch 5 angeordnet ist. Ein zu verar beitendes Werkstück 8 ist auf den Lagertisch 5 aufge setzt. Die Heizung 6 ist mit einer Energieversorgung 13 über einen Umformer 9, eine Thyristorschaltung 10, einen Öffnungs- und Schließschalter 11, einen Unter brecher 12 usw. verbunden.In Fig. 1, a HIP device is shown, which is provided with a first embodiment of an inventive blocking device. The HIP device comprises a high-pressure vessel 1 with an upper closure element 2 and a lower closure element 3 . By means of a press frame, not shown, a pressing axial force of the high-pressure vessel 1 is absorbed during use. In the high-pressure vessel 1 , a furnace 4 is arranged, which comprises a heater 6 and an insulating jacket 7 , etc., and which is arranged on a storage table 5 . A workpiece 8 to be processed is set up on the storage table 5 . The heater 6 is connected to a power supply 13 via a converter 9 , a thyristor circuit 10 , an opening and closing switch 11 , an interrupter 12 , etc.
Ein Verfahrensgas-Leitungssystem 14 ist vorgesehen, um ein Verfahrensgas von einem Gaszylinder 15 in das Hochdruckgefäß 1 einzuführen und abzulassen, und zwar über ein Öffnungs- und Schließventil 16, ein Paar von Rückschlagventilen 17 und 18, ein weiteres Öffnungs- und Schließventil 19 a usw. Ein Gaskompressor 20 zum Komprimieren des Verfahrensgases ist mit dem Leitungs system 14 zwischen den Rückschlagventilen 17 und 18 verbunden. Eine Verfahrensgas-Sammelleitung 21 ist mit der niedrigeren Druckseite des Leitungssystems 14 über ein Drosselventil 22 verbunden, so daß das gesammelte Verfahrensgas von der Verfahrensgas-Sammelleitung 21 in die Atmosphäre abgegeben werden kann. A process gas piping system 14 is provided for introducing and discharging a process gas from a gas cylinder 15 into the high pressure vessel 1 via an opening and closing valve 16 , a pair of check valves 17 and 18 , a further opening and closing valve 19 , etc. A gas compressor 20 for compressing the process gas is connected to the line system 14 between the check valves 17 and 18 . A process gas manifold 21 is connected to the lower pressure side of the pipe system 14 via a throttle valve 22 so that the collected process gas can be released from the process gas manifold 21 into the atmosphere.
Ein Sauerstoff-Konzentrationssensor 23 ist an der Innenseite der Leitung 21 vorgesehen, um elektrisch eine Konzentration von Sauerstoff in dem Verfahrens gas zu ermitteln. Der Sauerstoff-Konzentrationssensor 23 kann in der Zirkonium-Bauart, der Magnet-Bauart, der Elektroden-Bauart usw. ausgestaltet sein. Falls beispielsweise ein Zirkonium-Sensor verwendet wird, ist eine Zirkonium-Zelle 24 an der Innenseite der Lei tung 21 vorgesehen, so wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird, wenn die Zirkonium- Zelle 24 über eine Zellenheizung 25 rotglühend erwärmt wird und dem Verfahrensgas ausgesetzt wird, eine Be wegung von Sauerstoffionen in der Zirkonium-Zelle 24 bewirkt wegen der Partialdrücke des Sauerstoffs an den gegenüberliegenden Zwischenflächen der Zirkonium- Zelle 24. Folglich wird zwischen einem Paar von Elek troden 26 in Übereinstimmung mit einer Konzentration des Sauerstoffs in dem Verfahrensgas eine elektromoto rische Kraft erzeugt. Folglich kann diese Sauerstoff konzentration in Abhängigkeit von der Größe der elektro motorischen Kraft gemessen werden. Wie in Fig. 1 dar gestellt, ist ein Verstärker 27 zur Verstärkung eines Ermittlungssignals des Sauerstoff-Konzentrationssen sors 23 vorgesehen, sowie eine Einstelleinrichtung 28 zur Einstellung eines Grenzwertes der Sauerstoffkon zentration in dem Verfahrensgas. Eine Rechenheit 29 ist vorgesehen, um einen ermittelten Wert von dem Sauerstoff-Konzentrationssensor 23 und einen vorgege benen Wert von der Einstelleinrichtung 28 zu verglei chen. Wenn der ermittelte Wert höher ist als der ein gestellte Wert, d.h., wenn die Sauerstoffkonzentration höher ist als ein vorbestimmter Wert, gibt die Rechen einheit 29 ein Blockiersignal A ab. In Abhängigkeit von einem derartigen Blockiersignal A wird ein Luft leitungs-Magnetventil 30 a mit Energie beaufschlagt, um das Öffnungs- und Schließventil 19 a zu schließen, während der Öffnungs- und Schließschalter 11 ausge schaltet wird und der Gaskompressor 20 gestoppt wird. Es ist zu betonen, daß die Blockiervorrichtung 31 von der Einstelleinrichtung 28 und der Recheneinheit 29 gebildet wird.An oxygen concentration sensor 23 is provided on the inside of line 21 to electrically determine a concentration of oxygen in the process gas. The oxygen concentration sensor 23 can be configured in the zirconium type, the magnet type, the electrode type, etc. If, for example, a zirconium sensor is used, a zirconium cell 24 is provided on the inside of the line 21 , as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, when the zirconium cell 24 is heated red-hot via a cell heater 25 and is exposed to the process gas, movement of oxygen ions in the zirconium cell 24 is effected because of the partial pressures of the oxygen at the opposite interfaces of the Zirconium cell 24 . Consequently, an electromotive force is generated between a pair of electrodes 26 in accordance with a concentration of oxygen in the process gas. Consequently, this oxygen concentration can be measured depending on the size of the electromotive force. As shown in Fig. 1 represents, an amplifier 27 for amplifying a detection signal of the oxygen concentration sensor 23 is provided, and an adjusting device 28 for setting a limit value of the oxygen concentration in the process gas. An arithmetic function 29 is provided in order to compare a determined value from the oxygen concentration sensor 23 and a predetermined value from the adjusting device 28 . If the determined value is higher than the set value, that is, if the oxygen concentration is higher than a predetermined value, the computing unit 29 outputs a blocking signal A. Depending on such a blocking signal A , an air line solenoid valve 30 a is energized to close the opening and closing valve 19 a , while the opening and closing switch 11 is switched off and the gas compressor 20 is stopped. It should be emphasized that the blocking device 31 is formed by the setting device 28 and the computing unit 29 .
Wenn Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß 1 eingelei tet werden soll, wird es von dem Gaszylinder 15 über das Leitungssystem 14 in das Hochdruckgefäß 1 einge leitet. In diesem Falle wird ein Teil des Verfahrens gases mittels der Leitung 21 gesammelt und eine Kon zentration von Sauerstoff des somit gesammelten Verfah rensgases wird durch den Sensor 23 bestimmt. Nach die ser Sammlung wird das Verfahrensgas in die Atmosphären luft gegeben.If process gas is to be tet eingelei in the high-pressure vessel 1, it is derived from the gas cylinder 15 is in the high pressure vessel 1 via the line system fourteenth In this case, part of the process gas is collected by means of line 21 and a concentration of oxygen in the process gas thus collected is determined by sensor 23 . After this collection, the process gas is released into the atmosphere.
Wenn ein von dem Sensor 23 ermittelter Wert festge stellt wird, welcher höher ist als ein durch die Ein stelleinrichtung 28 vorgegebener Wert, gibt die Rechen einheit 29, welche die beiden Werte vergleicht, ein Blockiersignal A ab. Somit erfolgt in Abhängigkeit von einem derartigen Blockiersignal A das Schließen des Öffnungs- und Schließventils 19 a, während der Öffnungs- und Schließschalter 11 abgeschaltet und der Gaskompres sor 20 angehalten werden. Folglich wird eine Einführung von Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß gestoppt, wei terhin wird eine Energieversorgung der Heizung 6 unter bunden. Das führt dazu, daß ein möglicher Schaden an der HIP-Einrichtung, welcher durch eine übermäßig hohe Sauerstoffkonzentration verursacht werden würde, ver hindert werden kann.If a value determined by the sensor 23 is determined which is higher than a value specified by the adjusting device 28 , the computing unit 29 , which compares the two values, outputs a blocking signal A. Thus, depending on such a blocking signal A, the opening and closing valve 19 a is closed , while the opening and closing switch 11 is switched off and the gas compressor 20 is stopped. As a result, the introduction of process gas into the high-pressure vessel is stopped, and furthermore an energy supply to the heater 6 is prevented. As a result, possible damage to the HIP device which would be caused by an excessively high oxygen concentration can be prevented.
In Fig. 3 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbei spiel der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung dargestellt. In diesem Falle ist die HIP-Einrichtung so ausgebildet, daß ein Ofen für eine Sauerstoffatmosphäre und ein anderer Ofen für eine von der Sauerstoffatmosphäre unterschiedliche Atmosphäre alternativ oder abwechselnd in einem einzi gen Hochdruckgefäß eingesetzt und verwendet werden können. Die Blockiervorrichtung dient zusätzlich dazu, die Bauart des zu verwendenden Ofens zu bestimmen und ermöglicht zusätzlich eine derartige Bestimmung von Anforderungen für die Blockierung.In Fig. 3, a second preferred exemplary embodiment of the blocking device according to the invention for a HIP device is shown. In this case, the HIP device is designed so that an oven for an oxygen atmosphere and another oven for an atmosphere different from the oxygen atmosphere can be used and used alternatively or alternately in a single high-pressure vessel. The blocking device also serves to determine the type of furnace to be used and also enables such a determination of blocking requirements.
Im einzelnen ist ein Graphitofen 32 zur Durchführung eines Hochtemperaturverfahrens in einer Inertgasatmos phäre dargestellt, welcher in einem Hochdruckgefäß 1 in Fig. 3 angeordnet ist, während ein Platin-Rhodium- Legierungsofen 33 zur Durchführung eines Verfahrens in einer Sauerstoffatmosphäre in Fig. 4 in dem Hoch druckgefäß in Fig. 1 dargestellt ist.Specifically, a graphite furnace 32 for performing a high temperature process in an inert gas atmosphere is shown, which is arranged in a high pressure vessel 1 in Fig. 3, while a platinum-rhodium alloy furnace 33 for performing a process in an oxygen atmosphere in Fig. 4 in the high pressure vessel is shown in Fig. 1.
Jeder der Öfen 32 und 33 umfaßt eine Heizung 34 oder 35, einen Isoliermantel 36 oder 37, ein Thermoelement 38 oder 39 usw. und ist jeweils auf einem Lagertisch 40 oder 41 aufgestellt. Ein W-Re-Thermoelement kann als Thermoelement 38 in dem Graphitofen 32 verwendet wer den, während ein Platin-Rhodium-Thermoelement als Thermoelement 39 bei dem Platin-Rhodium-Ofen 33 ver wendet werden kann, so daß diese für die jeweiligen Verfahrensbedingungen geeignet ausgebildet sind.Each of the furnaces 32 and 33 comprises a heater 34 or 35 , an insulating jacket 36 or 37 , a thermocouple 38 or 39 etc. and is in each case placed on a storage table 40 or 41 . A W-Re thermocouple can be used as a thermocouple 38 in the graphite furnace 32 , while a platinum-rhodium thermocouple can be used as a thermocouple 39 in the platinum-rhodium furnace 33 so that it is suitably designed for the respective process conditions are.
An unterschiedlichen Stellen ist an dem Lagertisch 40 oder 41 ein Paar von Thermoelement-Anschlüssen 42 oder 43 vorgesehen, für jeden der Öfen 32 und 33, und sind jeweils mit den gegenüberliegenden Enden jedes Thermo elements 38 oder 39 verbunden. Ein Paar von Thermo element-Anschlüssen 44 oder 45 sind in einem Bodenver schlußelement 3 jeweils in einer korrespondierenden Beziehung zu dem Thermoelement 42 oder 43 vorgesehen.At different locations on the storage table 40 or 41, a pair of thermocouple connectors 42 or 43 are provided, for each of the ovens 32 and 33 , and are connected to the opposite ends of each thermocouple 38 or 39 , respectively. A pair of thermocouple terminals 44 or 45 are in a Bodenver closure element 3 each in a corresponding relationship to the thermocouple 42 or 43 is provided.
Im Hochdruckgefäß 1 ist eine Positioniereinrichtung 46 vorgesehen, welche, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Lager 47 umfaßt, welches vorstehend im Zentrum des unteren Verschlußelements 3 vorgesehen ist und eine Verriege lung aufweist, sowie eine Ausnehmung 48 oder 49, welche jeweils in jedem der Lagertische 40 und 41 ausgebildet ist und mit einer Riegelführung versehen ist. Wenn somit die Öfen 32 oder 33 in Position auf das untere Verschlußelement 3 aufgesetzt werden, können diese so positioniert werden, daß die entsprechenden Anschlüsse, d.h. die Anschlüsse 42 und 44 oder die Anschlüsse 43 und 45, jeweils miteinander verbunden sind, so wie dies in den Fig. 3 oder 4 dargestellt ist.In the high-pressure vessel 1 , a positioning device 46 is provided which, as shown in Fig. 5, comprises a bearing 47 which is provided above in the center of the lower closure element 3 and has a locking, and a recess 48 or 49 , each in each the storage tables 40 and 41 are formed and are provided with a bolt guide. Thus, if the furnaces 32 or 33 are placed in position on the lower closure element 3 , they can be positioned so that the corresponding connections, ie the connections 42 and 44 or the connections 43 and 45 , are each connected to one another, as shown in FIG is shown in FIGS. 3 or 4.
Jeder der Thermoelement-Anschlüsse 44 und 45 ist mit einer Temperatursteuerung 54 über ein Paar von Kompen sationslinien 50 oder 51 um jeweils einen thermo-elek trischen Wandler 52 oder 53 verbunden. Die Temperatur steuerung 54 vergleicht eine gemessene Temperatur von den Thermoelementen 38 oder 39 mit einer eingestellten Temperatur von einem Funktionsgenerator 55, um eine Thyristorschaltung 10 über einen Thyristorsteuerschalt kreis 56 zu steuern, um den Ofen 32 oder 33 zu regeln, so daß die Verfahrenskammertemperatur gleich zu der eingestellten Temperatur sein kann. Die Temperatur steuerung 54 ist so ausgebildet, daß sie ein Durch brennsignal ermitteln kann, welches eine Unterschei dung der Öfen 32 oder 33 darstellt. Wenn im einzelnen das Thermoelement 38 oder 39 wie in Fig. 6 gezeigt ver bunden ist, wird nur ein sehr geringer Strom durch einen Widerstand R S fließen und ein Kondensator C F wird geringfügig geladen, da der Widerstand eines wei teren Widerstandes R B sehr hoch ist im Vergleich zu dem Widerstand R S . Wenn im Gegenteil keines der Thermo elemente 38 und 39 verbunden ist, stellt der Wider stand R S einen unendlich hohen Widerstand dar. Folg lich wird der Kondensator C F geladen und ein Durchbrenn signal entwickelt.Each of the thermocouple connections 44 and 45 is connected to a temperature controller 54 via a pair of compensation lines 50 or 51 , each having a thermo-electrical converter 52 or 53 . The temperature controller 54 compares a measured temperature from the thermocouples 38 or 39 with a set temperature from a function generator 55 to control a thyristor circuit 10 via a thyristor control circuit 56 to regulate the furnace 32 or 33 so that the process chamber temperature is the same the set temperature. The temperature control 54 is designed so that it can determine a burning signal, which is a difference between the furnaces 32 or 33 . Specifically, if the thermocouple 38 or 39 is connected as shown in Fig. 6, only a very small current will flow through a resistor R S and a capacitor C F will be charged slightly because the resistance of a further resistor R B is very high is compared to the resistance R S. On the contrary, if none of the thermocouples 38 and 39 are connected, the resistance R S represents an infinitely high resistance. Consequently, the capacitor C F is charged and a burn-through signal is developed.
Ein Unterscheidungskreis 57 ist für die Unterscheidung der Öfen 32 oder 33 vorgesehen. Wenn die Thermoelement- Anschlüsse 45 nicht leitend sind, während die anderen Thermoelement-Anschlüsse 44 leitend sind, ermittelt der Unterscheidungskreis 57 den Ofen 32 in Abhängigkeit von einem Durchbrennsignal von der Temperatursteuerung 54 und entwickelt ein Unterscheidungssignal desselben. Ein UND-Kreis 58 gibt ein Blockiersignal A ab, wenn er ein Signal von einer Recheneinheit 29 und ein Un terscheidungssignal von dem Unterscheidungskreis 57 erhält, d.h. wenn die Konzentration des Sauerstoffs in dem Verfahrensgas höher als ein vorbestimmter Wert ist und der Ofen 32 in das Hochtemperaturgefäß 1 ein gesetzt ist.A discrimination circuit 57 is provided for distinguishing the furnaces 32 or 33 . If the thermocouple terminals 45 are non-conductive while the other thermocouple terminals 44 are conductive, the discriminating circuit 57 detects the furnace 32 in response to a blow signal from the temperature controller 54 and develops a distinguishing signal thereof. An AND circuit 58 outputs a blocking signal A when it receives a signal from an arithmetic unit 29 and a discrimination signal from the discrimination circuit 57 , ie when the concentration of oxygen in the process gas is higher than a predetermined value and the furnace 32 into it High temperature vessel 1 is set.
Wenn der Graphitofen 32 wahlweise verwendet werden soll, wird das obere Verschlußelement 2 des Hochdruck gefäßes 1 entfernt und der Ofen 32 wird von oben in das Hochdruckgefäß 1 eingesetzt und in Position auf das untere Verschlußelement 3 mittels des Positionierungs mechanismus 46 aufgesetzt. Folglich werden die An schlüsse des Lagertisches 40 mit den Anschlüssen 44 des unteren Verschlußelements 3 verbunden, während die Anschlüsse 45 in einem nicht leitenden Zustand verblei ben. Folglich arbeitet der Unterscheidungskreis 57 in Abhängigkeit von einem Durchbrennsignal von der Tempe ratursteuerung 54, um auf diese Weise die Lagerung des Ofens 32 festzustellen und ein Unterscheidungssignal desselben abzugeben.If the graphite crucible 32 is to be selectively used, the upper closure element 2 is the high pressure vessel 1 is removed and the furnace 32 is inserted from above into the high-pressure vessel 1 and placed in position on the lower closure element 3 by means of the positioning mechanism 46th Consequently, the connections to the storage table 40 are connected to the connections 44 of the lower closure element 3 , while the connections 45 remain in a non-conductive state. Accordingly, the discriminating circuit 57 operates in response to a burn-out signal from the temperature controller 54 to thereby determine the storage of the furnace 32 and to output a distinguishing signal thereof.
Nach dem Einsetzen des Ofens 32 wird Verfahrensgas zugegeben und in das Hochtemperaturgefäß 1 von dem Gaszylinder 15 zugeführt. Wenn daraufhin die Konzen tration von Sauerstoff in dem Verfahrensgas einen er laubbaren vorbestimmten Wert überschreitet, wird die UND-Schaltung 58 in Abhängigkeit von einem Signal von der Recheneinheit 29 geöffnet und das Identifikations signal von dem Unterscheidungskreis 57 und gibt ein Blockiersignal A ab. Folglich wird das Öffnungs- und Schließventil 19 a geschlossen, während der Öffnungs- und Schließschalter 11 ausgeschaltet wird und der Gaskompressor 20 angehalten wird. Wenn folglich der Graphitofen 32 irrtümlicherweise für einen HIP-Pro zeß in einer Sauerstoffatmosphäre eingesetzt wird oder wenn in ähnlicher Weise eine Sauerstoffmischung mit Gas als Verfahrensgas in das Hochdruckgefäß 1 bei einem HIP-Prozeß mit einer Inertgasatmosphäre einge leitet wird, kann ein möglicher Verschleiß des Graphit ofens 32 durch Oxidation verhindert werden.After the furnace 32 has been inserted, process gas is added and fed into the high-temperature vessel 1 from the gas cylinder 15 . Then, when the concentration of oxygen in the process gas exceeds a permissible predetermined value, the AND circuit 58 is opened in response to a signal from the computing unit 29 and the identification signal from the discrimination circuit 57 and outputs a blocking signal A. Consequently, the opening and closing valve 19 a is closed, while the opening and closing switch 11 is turned off and the gas compressor 20 is stopped. Consequently, if the graphite furnace 32 is mistakenly used for a HIP process in an oxygen atmosphere or if an oxygen mixture with gas as process gas is similarly introduced into the high-pressure vessel 1 in a HIP process with an inert gas atmosphere, possible wear of the graphite can occur oven 32 can be prevented by oxidation.
Nachfolgend wird auf Fig. 7 Bezug genommen, welche ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrich tung darstellt. Ein Hochdruckgefäß 1 für eine HIP- Einrichtung weist ein oberes Verschlußelement 2 sowie ein unteres Verschlußelement 3 auf, einen Druckrahmen zur Aufnahme von Druck-Axialkräften während des Fah rens auf das Hochdruckgefäß 1 ist nicht dargestellt. Ein Ofen 4 umfaßt eine Heizung 6, einen Isoliermantel 7 usw. und ist auf einem Lagertisch 5 angeordnet. Ein Werkstück 8, welches bearbeitet werden soll, ist auf den Lagertisch 5 aufgesetzt. Die Heizung ist mit einer Energieversorgung 13 über einen Umformer 9, einen Transistorschaltkreis 10, einen Öffnungs- und Schließ schalter 11, einen Unterbrecher 12 usw. verbunden.Reference 7 is hereinafter referred to Fig., Which illustrates a third preferred embodiment of the OF INVENTION to the invention locking device for a HIP Einrich processing. A high pressure vessel 1 for a HIP device has an upper closure element 2 and a lower closure element 3 , a pressure frame for receiving pressure axial forces during driving on the high pressure vessel 1 is not shown. An oven 4 comprises a heater 6 , an insulating jacket 7 , etc. and is arranged on a storage table 5 . A workpiece 8 , which is to be machined, is placed on the storage table 5 . The heater is connected to a power supply 13 via a converter 9 , a transistor circuit 10 , an opening and closing switch 11 , an interrupter 12 , etc.
Ein Verfahrensgas-Leitungssystem 14 ist vorgesehen, um Verfahrensgas von einem Gaszylinder 15 in das Hoch druckgefäß 1 über ein Paar von Öffnungs- und Schließ ventilen 16 und 19 d, ein Paar von Rückschlagventilen 17 und 18 und andere Öffnungs- und Schließventile 19 a usw. zuzuführen und abzuleiten. Ein Gaskompressor 20 zum Kompressen des Verfahrensgases ist in dem Lei tungssystem 14 zwischengeschaltet.A process gas line system 14 is provided to process gas from a gas cylinder 15 in the high pressure vessel 1 via a pair of opening and closing valves 16 and 19 d , a pair of check valves 17 and 18 and other opening and closing valves 19 a etc. to feed and to derive. A gas compressor 20 for compressing the process gas is interposed in the line system 14 .
Ein Ablaß-Leitungssystem 61 a zum Ablassen von Druck gas in die Atmosphäre und ein Sicherheits-Leitungs system 61 b zur Abgabe von Verfahrensgas in die Atmos phäre sind vorgesehen, wenn der Druck in dem Hoch druckgefäß 1 auf einen höheren Wert ansteigt als ein vorgegebener Druck und sind mit dem Verfahrensgas system 14 zwischen dem Gaskompressor 20 und dem Hoch druckgefäß 1 verbunden. Ein Drosselventil 62 ist mit dem Verfahrensgas-Leitungssystem 14 über das Ablaß- Leitungssystem 61 a verbunden, ein Öffnungs- und Schließventil 19 d ist mit einem Bereich des Verfah rensgas-Leitungssystems 14 vor dem Drosselventil 62 verbunden, so daß der Druck durch das Öffnen oder Schließen des Öffnungs- und Schließventils 19 b auf recht erhalten wird.A drain pipe system 61 a pressure release b gas into the atmosphere and a safety line system 61 for the delivery of process gas into the atmos phere are provided, when the pressure in the high pressure vessel 1 to a value higher increases than a predetermined pressure and are connected to the process gas system 14 between the gas compressor 20 and the high pressure vessel 1 . A throttle valve 62 is connected to the process gas line system 14 via the drain line system 61 a , an opening and closing valve 19 d is connected to a portion of the procedural gas line system 14 before the throttle valve 62 , so that the pressure by opening or Closing the opening and closing valve 19 b is obtained on right.
Ein Strömungsschalter 63 ist in dem Leitungssystem 61 b angeordnet, eine Brechscheibe 64 ist in dem Leitungs system 61 b vor dem Strömungsschalter 63 vorgesehen, während ein Öffnungs- und Schließventil 19 c an der unteren Seite des Strömungsschalters 63 angeordnet ist. Die Brechscheibe 64 dient als Sicherheitseinrichtung, welche zerbricht, um den Druck in dem Leitungssystem 61 b abzulassen, wenn der Druck über einen vorbestimm ten Wert ansteigt. Der Strömungsschalter 63 ermittelt eine Verfahrensgasströmung in dem Leitungssystem 61 b, wenn der Druck auf einen geringeren Wert absinkt als ein gewünschter Druck, nachdem die Brechscheibe 64 zerbrochen ist. Wenn der Strömungsschalter 63 eine Strömung von Verfahrensgas ermittelt und ein Ermitt lungssignal abgibt, wird ein derartiges Signal durch einen Verstärker 65 verstärkt und zu einem Blockier signal A umgewandelt. Ein Magnetventil 30 b wird so mit in Abhängigkeit von dem Blockiersignal A mit Energie beaufschlagt, um das Öffnungs- und Schließ ventil 19 b zu öffnen, während weitere Magnetventile 30 c und 30 d mit Energie beaufschlagt werden, um die Öffnungs- und Schließventile 19 c und 19 d zu schließen. Gleichzeitig wird die Energieversorgung 13 für den Ofen 4 durch den Öffnungs- und Schließschalter 11 unterbrochen und der Gaskompressor 20 wird angehal ten. Es ist zu betonen, daß die Blockiereinrichtung 66 durch den Strömungsschalter 63 und den Verstärker 65 gebildet wird.A flow switch 63 is disposed b in the conduit system 61, a rupture disk 64 is in the line system 61 b provided in front of the flow switch 63 while an opening and closing valve 19 c is arranged on the lower side of the flow switch 63rd The rupture disk 64 serves as a safety device, which breaks to reduce the pressure in the conduit system 61 b to drain when the pressure over a vorbestimm th value increases. The flow switch 63 determines a process gas flow in the line system 61 b when the pressure drops to a lower value than a desired pressure after the crushing disk 64 has broken. When the flow switch 63 detects a flow of process gas and outputs a determined transmission signal, such a signal is amplified by an amplifier 65 and converted to a blocking signal A. A solenoid valve 30 b is acted upon as a function of the blocking signal A with energy to open the opening and closing valve 19 b , while further solenoid valves 30 c and 30 d are acted upon with energy to the opening and closing valves 19 c and close 19 d . At the same time, the energy supply 13 for the furnace 4 is interrupted by the opening and closing switch 11 and the gas compressor 20 is stopped. It should be emphasized that the blocking device 66 is formed by the flow switch 63 and the amplifier 65 .
Wenn nunmehr der Druck in dem Hochdruckgefäß 1 über einen vorbestimmten Druckwert ansteigt, so daß die Brechscheibe 64 zerbricht, wird Verfahrensgas durch das Leitungssystem 61 b fließen und der Strömungs schalter 63 wird eine derartige Strömung von Verfah rensgas ermitteln und ein Ermittlungssignal abgeben. Das Ermittlungssignal wird durch den Verstärker 65 verstärkt und führt zu einem Blockiersignal A. In Ab hängigkeit von einem derartigen Blockiersignal A wird das Magnetventil 30 b mit Energie beaufschlagt, um das Öffnungs- und Schließventil 19 b zu öffnen, die Magnet ventile 30 c und 30 b sind mit Energie beaufschlagt, um die Öffnungs- und Schließventile 19 c und 19 d jeweils zu schließen, während der Öffnungs- und Schließschal ter 11 ausgeschaltet und der Gaskompressor 20 ge stoppt werden. Folglich wird das Ausströmen einer großen Menge von Hochtemperaturgas aus dem Leitungs system 61 b unterbunden und ein übermäßig hoher Druck wird schrittweise über das Drosselventil 62 von dem Leitungssystem 61 a abgegeben. Zwischenzeitlich wird die Gaszufuhr in das Hochdruckgefäß 1 gestoppt und die Heizung 46 ausgeschaltet. Folglich kann ein mögli cher Schaden der Leitungen der HIP-Einrichtung, wel cher durch eine Leckage eines großen Betrages an Sauerstoff enthaltendem Hochtemperaturgas verursacht werden könnte, verhindert werden.If now the pressure in the high-pressure vessel 1 rises above a predetermined pressure value, so that the breaking disk 64 breaks, process gas will flow through the line system 61 b and the flow switch 63 will determine such a flow of process gas and emit a detection signal. The detection signal is amplified by the amplifier 65 and leads to a blocking signal A. In dependence on such a blocking signal A , the solenoid valve 30 b is energized to open the opening and closing valve 19 b , the solenoid valves 30 c and 30 b are energized to the opening and closing valves 19 c and 19 d each to close, during the opening and closing switch ter 11 turned off and the gas compressor 20 be stopped ge. Consequently, the outflow of a large amount of high-temperature gas from the line system 61 b is prevented and an excessively high pressure is gradually released via the throttle valve 62 from the line system 61 a . In the meantime, the gas supply into the high-pressure vessel 1 is stopped and the heater 46 is switched off. As a result, possible damage to the lines of the HIP device, which could be caused by leakage of a large amount of oxygen-containing high temperature gas, can be prevented.
In Fig. 8 ist ein viertes bevorzugtes Ausführungsbei spiel einer Blockiervorrichtung für eine isostatische Heißpreßeinrichtung dargestellt. Die Blockiervorrich tung ist einen Modifikation der in Fig. 7 dargestell ten Ausführungsform und unterscheidet sich darin, daß ein Thermoelement 67 a zur Messung einer Temperatur in eine Leitung 14 nahe einem Gaseinlaß angeordnet ist, welcher in einem oberen Verschlußelement 2 aus gebildet ist. Weiterhin ist ein weiteres Thermoele ment 67 b zur Messung einer Temperatur in einem Lei tungssystem 61 a nahe einem Öffnungs- und Schließven til 19 b vorgesehen, während ein weiteres Thermoelement 67 c zur Messung einer Temperatur an einem Leitungs system 61 b in der Nähe einer Brechscheibe 64 vorgese hen ist. Die Thermoelemente 67 a, 67 b und 67 c sind mit elektrischen Wandlern 68 a, 68 b und 68 c jeweils verbun den. Eine Einstelleinrichtung 69 ist vorgesehen, um einen zulässigen Wert der Temperatur für jedes Lei tungssystem einzustellen. Eine Recheneinheit 70 ver gleicht die Leitungstemperaturen von den Thermoele menten 67 a, 67 b und 67 c mit einer vorbestimmten Tempe ratur von der Einstelleinrichtung 69 und entwickelt ein Unterscheidungssignal, wenn eine der Leitungs temperaturen höher ist als die voreingestellte Tem peratur. Ein ODER-Schaltkreis 71 gibt Signal zu einem UND-Schaltkreis 72, wenn ein Unterscheidungssignal von einer Recheneinheit 70 erhalten wird. Die UND- Schaltung 72 entwickelt ein Blockiersignal A, wenn diese sowohl ein Ermittlungssignal von der Rechenein heit 70 als auch ein Ermittlungssignal von einem Strö mungsschalter 63 empfängt, d.h. wenn die Brechscheibe 64 gebrochen ist, um zu ermöglichen, daß Verfahrens gas aus dieser ausströmt und daraufhin die Temperatur irgendeines Leitungssystemes über die voreingestellte Temperatur erhöht ist. Es ist zu betonen, daß bei die ser Anordnung eine Blockiervorrichtung 63 durch den Strömungsschalter 63, den Verstärker 65, die Einstell vorrichtung 69, die Recheneinheit 70, die ODER-Schal tung 71 und die UND-Schaltung 72 gebildet wird.In Fig. 8, a fourth preferred exemplary embodiment of a blocking device for an isostatic hot pressing device is shown. The Blockiervorrich device is a modification of the embodiment shown in FIG. 7 and differs in that a thermocouple 67 a for measuring a temperature in a line 14 is arranged near a gas inlet, which is formed in an upper closure element 2 from. Furthermore, a further thermocouple element 67 b for measuring a temperature in a line system 61 a near an opening and closing valve 19 b is provided, while another thermocouple 67 c for measuring a temperature on a line system 61 b near a crow disk 64 is provided. The thermocouples 67 a , 67 b and 67 c are connected to electrical converters 68 a , 68 b and 68 c, respectively. An adjusting device 69 is provided in order to set an allowable value of the temperature for each line system. A computing unit 70 compares the line temperatures of the thermocouples 67 a , 67 b and 67 c with a predetermined temperature from the setting device 69 and develops a distinctive signal when one of the line temperatures is higher than the preset temperature. An OR circuit 71 signals an AND circuit 72 when a discrimination signal is obtained from an arithmetic unit 70 . The AND circuit 72 develops a blocking signal A when it receives both a detection signal from the computing unit 70 and a detection signal from a flow switch 63 , that is, when the breaker disk 64 is broken to allow process gas to flow therefrom and thereupon the temperature of any pipe system is raised above the preset temperature. It should be emphasized that in this arrangement, a blocking device 63 by the flow switch 63 , the amplifier 65 , the adjusting device 69 , the computing unit 70 , the OR circuit 71 and the AND circuit 72 is formed.
Wenn ein Blockiersignal A abgegeben wird, wird ein Magnetventil 30 b mit Energie beaufschlagt, um das Öffnungs- und Schließventil 19 b zu öffnen, die Magnet ventile 30 c und 30 d werden jedoch energiebeaufschlagt, um die Öffnungs- und Schließventile 19 c und 19 d je weils zu schließen, während ein Öffnungs- und Ver schlußschalter 11 abgeschaltet und ein Gaskompressor 20 angehalten wird. Folglich wird ein Ausströmen einer großen Menge von Temperaturgas aus dem Leitungssystem 61 b unterbunden und ein übermäßig hoher Druck wird stufenweise mittels eines Drosselventils 62 von dem Leitungssystem 61 a abgebaut. Da die Temperatur in je dem der Leitungssysteme nicht höher ansteigt als die voreingestellte Temperatur und da eine Zufuhr von Gas zu dem Hochdruckgefäß 1 gestoppt wird, während die Heizung 6 ausgeschaltet wird, können mögliche Schäden an dem Leitungssystem der HIP-Einrichtung verhindert werden, welche durch eine Leckage einer großen Menge von Sauerstoff enthaltendem Hochtemperatur-Verfahrens gas verursacht werden würden. Folglich kann eine Si cherheitseinrichtung mit einem sehr hohen Maß an Zuver lässigkeit erzielt werden.If a blocking signal A is emitted, a solenoid valve 30 b is energized to open the opening and closing valve 19 b , but the solenoid valves 30 c and 30 d are energized to the opening and closing valves 19 c and 19 d each to close while an opening and closing switch 11 is turned off and a gas compressor 20 is stopped. As a result, an outflow of a large amount of temperature gas from the pipe system 61 b is prevented, and an excessively high pressure is gradually released from the pipe system 61 a by means of a throttle valve 62 . Since the temperature in each of the piping systems does not rise higher than the preset temperature and since the supply of gas to the high pressure vessel 1 is stopped while the heater 6 is turned off, possible damage to the piping system of the HIP device, which is caused by leakage of a large amount of oxygen-containing high temperature process gas would be caused. As a result, a safety device with a very high degree of reliability can be obtained.
Es ist zu betonen, daß die Blockiervorrichtung 74 durch die Einstelleinrichtung 69, die Recheneinheit 70 und die ODER-Schaltung 72 gebildet werden kann, so daß ein Blockiersignal A als Auslaßsignal der ODER- Schaltung 71 gemäß Fig. 8 erhalten werden kann.It should be emphasized that the blocking device 74 can be formed by the setting device 69 , the arithmetic unit 70 and the OR circuit 72 , so that a blocking signal A can be obtained as an outlet signal of the OR circuit 71 according to FIG. 8.
Weiterhin kann die Sicherheitseinrichtung in Form jeder anderen Sicherheitseinrichtung als die oben beschrie bene Brechscheibe 64 ausgebildet sein.Furthermore, the safety device can be designed in the form of any other safety device than the breaker disk 64 described above.
Fig. 9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der er findungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Ein richtung. Diese Blockiervorrichtung ist als geeignete Kom bination der in Fig. 1 und 7 gezeigten Blockiervorrich tungen ausgebildet, so daß eine detallierte Beschrei bung zur Vermeidung von Wiederholungen unterbleiben kann. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Blockiervorrichtung 31 gemäß Fig. 1 als zuführseitige Blockiervorrichtung dient, welche betätigbar ist, wenn der Sauerstoff-Konzentrationssensor 23 eine Sauerstoff konzentration ermittelt, welche höher ist als ein vor bestimmter Wert, um das Öffnungs- und Schließventil 19 a in dem Verfahrensgas-Leitungssystem 14 zu schlie ßen und die Energieversorgung 13 für den Ofen 4 in dem Hochdruckgefäß 1 zu unterbrechen, während die Blockier einrichtung 63 gemäß Fig. 7 dazu dient, als ablaßsei tige Blockiereinrichtung betätigt zu werden, wenn der Strömungsschalter 63 ermittelt, daß Verfahrensgas aus dem Sicherheits-Leitungssystem 61 ausströmt, um die Öffnungs- und Schließventile 19 d und 19 c zu schlie ßen und um das Öffnungs- und Schließventil 19 b zu öff nen, um den Betrieb des Kompressors 20 zu stoppen und die Energieversorgung 13 für den Ofen 4 in dem Hoch druckgefäß 1 zu unterbrechen. Fig. 9 shows a fifth embodiment of the blocking device according to the invention for a HIP device. This blocking device is designed as a suitable combination of the Blockingvorrich lines shown in Fig. 1 and 7, so that a detailed description descrip to avoid repetition. However, it should be pointed out that the blocking device 31 according to FIG. 1 serves as a supply-side blocking device which can be actuated when the oxygen concentration sensor 23 detects an oxygen concentration which is higher than a predetermined value by the opening and closing valve 19 a in the process gas line system 14 to close and to interrupt the power supply 13 for the furnace 4 in the high-pressure vessel 1 , while the blocking device 63 according to FIG. 7 serves to be actuated as an ablass-side blocking device when the flow switch 63 determines That process gas flows out of the safety line system 61 to close the opening and closing valves 19 d and 19 c and to open the opening and closing valve 19 b to stop the operation of the compressor 20 and the energy supply 13 to interrupt for the furnace 4 in the high pressure vessel 1 .
Die Fig. 10 zeigt ein sechstes bevorzugtes Ausführungs beispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung. Diese Blockiervorrichtung ist durch eine geeignete Kombination der Blockier vorrichtungen gebildet, welche in den Fig. 1 und 8 dargestellt sind. Bei dieser Blockiervorrichtung dient die Blockiereinrichtung 31 gemäß Fig. 1 als zuführungs seitige Blockiereinrichtung, während die Blockierein richtung 74 gemäß Fig. 8 als ablaßseitige Blockier vorrichtung dient. Fig. 10 shows a sixth preferred embodiment example of a blocking device according to the invention for a HIP device. This blocking device is formed by a suitable combination of the blocking devices, which are shown in FIGS . 1 and 8. In this blocking device, the blocking device 31 according to FIG. 1 serves as a supply-side blocking device, while the blocking device 74 according to FIG. 8 serves as a blocking device on the outlet side.
In Fig. 11 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP- Einrichtung dargestellt. Die Blockiervorrichtung ist als geeignete Kombination der in den Fig. 1 und 8 ge zeigten Blockiervorrichtungen ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient jedoch die Blockiereinrich tung 31 gemäß Fig. 1 als zuführungsseitige Blockier einrichtung, während die Blockiereinrichtung 73 gemäß Fig. 8 als ablaßseitige Blockiereinrichtung dient.In Fig. 11, a seventh embodiment of the blocking device according to the invention for a HIP device is shown. The blocking device is designed as a suitable combination of the blocking devices shown in FIGS. 1 and 8. In this exemplary embodiment, however, the blocking device 31 according to FIG. 1 serves as a supply-side blocking device, while the blocking device 73 according to FIG. 8 serves as a blocking device on the outlet side.
Die Fig. 12 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP- Einrichtung. Diese Blockiervorrichtung ist in Form einer geeigneten Kombination der in den Fig. 3 und 7 dargestellten Blockiervorrichtungen ausgebildet, wobei bei dieser Blockiervorrichtung die Blockiereinrichtung 31 gemäß Fig. 3 als zuführungsseitige Blockiereinrich tung dient, während die Blockiereinrichtung 63 der Fig. 7 als ablaßseitige Blockiereinrichtung dient. Fig. 12 shows an eighth embodiment of a blocking device according to the invention for a HIP device. This blocking device is in the form of a suitable combination of the blocking devices shown in FIGS . 3 and 7, wherein in this blocking device the blocking device 31 according to FIG. 3 serves as a supply-side blocking device, while the blocking device 63 of FIG. 7 serves as a blocking device on the outlet side.
Die Fig. 13 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Ein richtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Blockier vorrichtung ist eine geeignete Kombination der in den Fig. 3 und 8 gezeigten Blockiervorrichtung vorgenommen worden, wobei hierbei die Blockiereinrichtung 31 gemäß Fig. 3 als zuführungsseitige Blockiereinrichtung dient, während die Blockiereinrichtung 74 gemäß Fig. 8 als ablaßseitige Blockiereinrichtung dient. Fig. 13 shows a ninth embodiment of a blocking device according to the invention for a HIP device. In this exemplary embodiment of the blocking device, a suitable combination of the blocking device shown in FIGS . 3 and 8 has been made, the blocking device 31 according to FIG. 3 serving as the supply-side blocking device, while the blocking device 74 according to FIG. 8 serves as the discharge-side blocking device.
Die Fig. 14 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung für eine HIP-Einrichtung. Die hierbei dargestellte Blockier vorrichtung stellt eine geeignete Kombination der in den Fig. 3 und 8 gezeigten Blockiervorrichtungen dar, wobei bei diesem zehnten Ausführungsbeispiel die Block 00547 00070 552 001000280000000200012000285910043600040 0002003925147 00004 00428iereinrichtung 31 gemäß Fig. 3 als zuführseitige Blockiereinrichtung dient, während die Blockiereinrich tung 73 gemäß Fig. 8 als ablaßseitige Blockiereinrich tung dient. Fig. 14 shows a tenth embodiment of a locking device according to the invention for a HIP device. The blocking device shown here represents a suitable combination of the blocking devices shown in FIGS . 3 and 8, wherein in this tenth exemplary embodiment the block 00547 00070 552 001000280000000200012000285910043600040 0002003925147 00004 00428 blocking device 31 according to FIG. 3 serves as a blocking device on the feed side, while the blocking device 73 8 processing is shown in FIG. Blockiereinrich as a let-off side.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungs beispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwand lungs- und Modifikationsmöglichkeiten.The invention is not based on the embodiment shown examples limited, rather arise for the Expert within the scope of the invention varied options for modification and modification.
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