DE3928181A1 - Kuehlvorrichtung fuer ein hochtemperatur-, hochdruckgefaess - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für ein Hochtemperatur-Hochdruckgefäß und ist verwendbar bei heißisostatischen Preßeinrichtungen (HIP-Einrichtungen).

Verschiedene HIP-Einrichtungen machen Gebrauch von den sich ergebenden Wirkungen eines heißisostatischen Druckes und einer hohen Temperatur in einem Hochdruckgefäß zum preß-sintern von Metallpulver unterschiedlicher Metalle, Keramikwerkstoffe usw. Die Entfernung von inneren Fehlstellen von gegossenen Gegenständen und gesinterten Gegenständen, eine diffundierte Verbindung usw. werden in vielen industriellen Anwendungsgebieten angewandt.

Da eine derartige HIP-Einrichtung, insbesondere ein darin enthaltenes Hochdruckgefäß bei einen hohen inneren Druck, welcher gleich oder höher ist 1000 kgf/cm² betrieben wird und dabei einer hohen Temperatur unterworfen ist, beginnt eine innere Wandung des Gefäßes, bei welcher die höchste Belastung beim Druckanstieg vorliegt, sich plastisch zu verformen. Dabei besteht die Möglichkeit, daß das Gefäß zerbricht, wenn der Bereich der plastischen Deformation sich vergrößert, bis das gesamte Gefäß plastisch deformiert ist.

Wenn weiterhin die Temperatur bei der Anwendung ansteigt, kann bei einem bestimmten Druck ein Kriechen stattfinden und, wenn die Wiederholungsfrequenz der Druckbeaufschlagung ansteigt, besteht die Möglichkeit, daß ein Ermüdungsfehler in dem Gefäß auftreten kann.

Derartige wie oben beschriebene Umstände müssen im Hinblick auf die Bereitstellung der Betriebssicherheit überwunden werden. Aus diesem Grunde ist eine Wärmeisolierungseinrich­ tung, eine Kühlung des Gefäßes usw. bei einer HIP-Einrich­ tung erforderlich. Beispielshafte Vorrichtungen zum Kühlen eines Gefäßes sind beispielsweise in der japanischen Patent­ veröffentlichung 56-8 717 beschrieben. Derartige vorbekannte Einrichtungen sind in den Fig. 15 und 16 dargestellt.

Die Fig. 15 zeigt eine HIP-Einrichtung mit einem Hochdruck­ zylinder 110 als Hauptkörper. Der Hochdruckzylinder 110 besteht aus einer inneren Röhre 130 und einer Platte 131, welche aus einem Band gefertigt ist, welches den Außenumfang der inneren Röhre 130 umgibt und welche durch eine Spannung vorbelastet ist. Eine Stahlplattenröhre 136 ist zwischen die innere Röhre 130 und die Platte 131 zwischengelagert, eine große Anzahl Bolzen 133 sind zwischen der inneren Röhre 130 und der Stahlplatte 136 angeordnet und erstrecken sich in einer axialen Richtung, um eine ringförmige Schicht zu bilden. Ein Kühlmedium strömt entlang von Wegen 139 zwischen der Stahlplattenröhre 136 und den Bolzen 133, um den Hoch­ druckzylinder 110 von der Außenseite aus zu kühlen.

In Fig. 16 ist eine Abwandlung der in Fig. 15 gezeigten HIP-Einrichtung dargestellt. Bei der abgewandelten HIP-Einrich­ tung sind rechteckige Bolzen 150 zwischen einer inneren Platte 131 a und einer äußeren Platte 131 b angeordnet, welche jeweils aus einem Band hergestellt sind, so daß ein Kühl­ wasserweg 151 zwischen jeden der benachbarten rechtwinkligen Bolzen 150 ausgebildet ist, um einen Hochdruckzylinder 110 in ähnlicher Weise von der Außenseite aus zu kühlen.

Eine Verbesserung der Produktivität ist jedoch ein wichtiger Aspekt einer HIP-Einrichtung.

Im speziellen weist eine HIP-Einrichtung den Nachteil auf, daß ein Verarbeitungsschritt für einen Zyklus eine lange Zeitdauer erfordert, so daß folglich die Rationalisierung der gesamten Bearbeitungsschritte ein wichtiges Ziel ist.

Deshalb wurden verbesserte HIP-Einrichtungen vorgeschlagen, bei welchen Konvektionsströme von Gas in einem Kühlschritt nach der Beendigung eines HIP-Verarbeitungsschrittes ange­ wandt werden, um die Kühlzeit zu reduzieren. Ein Exemplar einer derartigen verbesserten HIP-Einrichtung ist beispiels­ weise in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 62-24 238 beschrieben.

Die in Fig. 15 und 16 gezeigten vorbekannten HIP-Einrichtun­ gen, welche oben beschrieben wurden, sind jedoch hinsicht­ lich ihrer Kühlwirkung nachteilig und weisen auch den Nachteil auf, daß der Hochdruckzylinder einen komplizierten Aufbau aufweist, da die Kühleinrichtung an dem Außenumfang des Hochdruckzylinders angeordnet ist, um die Innenseite des Hochdruckzylinders zu kühlen. Außerdem muß, damit die Kühleinrichtung eine hohe und wirksame Kühlfunktion ausüben kann, die gesamte HIP-Einrichtung einschließlich des Hoch­ druckzylinders im Durchmesser und in der gesamten Abmessung vergrößert werden.

Weiterhin erfordert die Verwendung einer derartig großen Anzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Bolzen 133 ein hohes Maß an Herstellungspräzision der äußeren Flächen der Bolzen 133 sowie eine hohe Genauigkeit usw. beim Zusammenbau der Bolzen 133 und benötigt hohe Produktions­ kosten bei der Verwendung der Bolzen 133 als Komponenten des Hochdruckgefäßes, welches hohe Drücke, beispielsweise höher als 500 Atmosphären aushalten kann. Außerdem ist es, nachdem die Bolzen 133 einmal eingebaut sind, schwierig, einen Oberflächenzustand der inneren Röhre 130, der Platte 131, der inneren Wandung 132, der äußeren Fläche 135 der Röhre usw. zu überwachen. Zusätzlich ist eine Instandhaltung der Kühleinrichtung selbst sehr schwierig.

Da weiterhin die bekannten HIP-Einrichtungen eine Kühlung nur von der Außenseite des Gefäßes vorsehen, können auch, wenn die Technik der verbesserten HIP-Einrichtungen der oben beschriebenen Art mit den aus den Stand der Technik bekannten HIP-Einrichtungen kombiniert wird, Zusammenwirkun­ gen einer Konvektions- Gasströmung und einer Kühlung des Gefäßes nicht in ausreichender Weise erzielt werden.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kühlein­ richtung für ein Hochtemperatur-Hochdruckgefäß zu schaffen, welche einfach ausgebildet ist und ein hohes Maß an Sicher­ heit ausweist und eine hohe Kühlwirkung umfaßt, ohne daß die Notwendigkeit besteht, die Ausgestaltung des Hochdruckge­ fäßes selbst zu verändern.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kühleinrichtung für ein Hochtemperatur-Hochdruckgefäß zu schaffen, welche zu einer Kühlung der Innenseite des Gefäßes dient und Konvektionsströmungen von Gas in wirksamer Weise ermöglicht, um die erforderliche Kühlzeit zu reduzieren.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zur Erreichung dieser Ziele eine Kühleinrichtung für ein Hoch­ temperatur-Hochdruckgefä8 für eine heißisostatische Preß­ einrichtung vorgesehen, welche ein Hochdruckgefäß umfaßt, welches an seinen axial gegenüberliegenden Enden ein Paar von Öffnungen aufweist, welche durch entfernbare Verschluß­ elemente verschlossen sind, um eine Hochdruckkammer im inneren des Hochdruckgefäßes auszubilden. Weiterhin hat die Kühlvorrichtung eine Heizung, welche in der Hochdruckkammer angeordnet ist, einen Isoliermantel, welcher die Heizung in der Hochdruckkammer umgibt sowie ein Druckmedium-Zuführ­ mittel zur Zuführung von Druckmedium in die Hochdruckkammer. Die Vorrichtung umfaßt einen zylindrischen Kühlmediummantel, welcher einen Kanal für Kühlmedium in sich aufweist, wobei der Kühlmediummantel entfernbar in einer axialen Richtung des Hochdruckgefäßes in der Hochdruckkammer zwischen einer Innenfläche des Hochdruckgefäßes und einer Außenfläche des Isoliermantels angeordnet ist, so daß ein Spalt zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes und der Außenfläche des Kühlmediummantels verbleibt, wobei der Kühlmediummantel eine Durchlaßausnehmung für Druckmedium umfaßt, um eine Verbindung zwischen dem Spalt und der Hochdruckkammer auszu­ bilden, um zu ermöglichen, daß das Druckmedium in den Spalt eingeführt wird.

Da der Kühlmediummantel, welcher eine hohe Kühlwirkung ohne die Notwendigkeit einer Änderung der Form des Hochdruck­ gefäßes selbst, verglichen mit einer konventionellen Kühl­ einrichtung, welche eine Hochdruckgefäß von der Außenseite kühlt, vorsieht, in der Innenseite des Hochdruckgefäßes so angeordnet ist, daß ein Spalt zwischen diesen ausgebildet wird, kann mittels der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung eine Kühlung des Inneren des Hochdruckgefäßes erfolgen, ohne daß die Möglichkeit eines Wärmeverlustes besteht. Folglich weist die Kühleinrichtung eine hohe Wärmeübertragungswirkung auf, verglichen mit einer konventionellen Kühlvorrichtung der außenkühlenden Bauart und kann zu eine sehr wirkungs­ vollen Kühlung dienen.

Da weiterhin der Mediummantel in einfacher Weise aus den Hochdruckgefäß entfernt werden kann, kann eine Überprüfung des Zustandes der Innenfläche des Hochdruckgefäßes auf einfache Weise erfolgen. Somit kann die Kühlvorrichtung eine ausreichende Sicherheit als Kühleinrichtung für ein Hoch­ temperatur-Hochdruckgefäß zur Verwendung bei einer heiß­ isostatischen Presseinrichtung sicherstellen.

Weiterhin ist auch bei einem Kühlschritt nach einem heiß­ isostatischen Druckverfahren eine Wärmeaustauschwirkung durch Konvektionsströme durch Gas sehr hoch, da der Kühl­ mediummantel an der Innenseite des Hochdruckgefäßes angeordnet ist. Folglich kann auch eine wesentliche Verbes­ serung in dem Wirkungsgrad der Produktion erreicht werden, welche sich aus einer Reduzierung der für den Kühlschritt erforderlichen Zeit ergibt.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Kühlung eines Hochtemperatur-Hochdruck­ gefäßes für eine heißisostatische Preßeinrichtung vorgesehen, welche ein Hochdruckgefäß umfaßt, an dessen axial gegenüberliegenden Enden ein Paar von Öffnungen ausgebildet sind, welche durch entfernbare Verschlußelemente geschlossen sind, um eine Hochdruckkammer im Inneren des Hochdruckgefäßes zu erzeugen. Weiterhin ist eine Heizung in der Hochdruckkammer angeordnet, ein Isoliermantel umgibt die Heizung in der Hochdruckkammer und eine Druckmediumzuführ­ einrichtung ist vorgesehen, um Druckmedium in die Hochdruck­ kammer zu leiten. Die Einrichtung umfaßt einen zylindrischen Kühlmediummantel, welcher zumindest einen Durchlaßkanal für Kühlmedium aufweist, wobei der Kühlmediummantel entfernbar in einer axialen Richtung des Hochdruckgefäßes in der Hoch­ druckkammer zwischen der inneren Fläche des Hochdruckgefäßes und einer Außenfläche des Isoliermantels so angeordnet ist, daß ein Spalt zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes und der Außenfläche des Kühlmediummantels bleibt. Weiterhin ist eine weitere Druckmedium-Zuführvorrichtung in dem Spalt vorgesehen, um durch dieses Druckmedium, welches sich von den Druckmedium für den heißisostastischen Druckprozeß unterscheidet, einzuführen, um den Kühlmediummantel mit einem Hydraulikdruck des unterschiedlichen Druckmediums zu stützen.

Da der Bereich der Innenfläche des Kühlmediummantels kleiner ist, als der Bereich der Außenfläche des Kühlmediummantels, kann eine vergleichsweise geringe Kraft an der Innenfläche des Kühlmediummantels bei der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung einen Druckausgleich an dem Kühlmediummantel mit dem Druck des Druckmediums an der Innenseite des Hoch­ druckgefäßes vornehmen. Da das Druckmedium für den heißiso­ statischen Pressvorgang mit den Spalt in Verbindung steht oder das Druckmedium, welches sich von den Druckmedium für den heißisostatischen Preßvorgang unterscheidet, dem Spalt zugeführt wird, kann somit der Kühlmediummantel durch einen hydraulischen Druck des Druckmediums gehalten werden. Folglich kann ein Ausgleich zwischen der Innenseite und der Außenseite des Kühlmediummantels auf einfache Weise mittels einer einfachen Konstruktion erfolgen.

Die vorbeschriebenen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im folgenden an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erfolgt, in welcher gleiche Teile oder gleiche Elemente jeweils mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 Eine Vertikalschnitt-Seitenansicht einer Kühlvor­ richtung für ein Hochdruckgefäß gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1,

Fig. 3 eine vertikale Schnitt-Vorderansicht, ähnlich des Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 3,

Fig. 5.1, 5.2 und 5.3 vergrößerte Horizontalschnittansichten unterschiedlicher Bereiche der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,

Fig. 6 eine vertikale Vorder-Schnittansicht, ähnlich Fig. 1, eines dritten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 7 eine vertikale Schnittansicht eines Kühlmedium­ mantels der in Fig. 6 gezeigten Anordnung,

Fig. 8 eine vertikale Vorder-Schnittansicht, ähnlich Fig. 1, eines vierten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 9 eine Abwicklung eines Teils des in Fig. 6 gezeigten Kühlmediummantels der Kühlvorrichtung,

Fig. 10 eine Vertikal-Vorderschnittansicht, ähnlich Fig. 1, eines fünften bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 11 eine Schnittansicht der Linie A-A von Fig. 10,

Fig. 12 ein Spannungsverteilungsdiagramm des in Fig. 10 gezeigten Hochdruckgefäßes,

Fig. 13 eine vertikale Schnittansicht eines sechsten be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, ähnlich der Fig. 1,

Fig. 14 ein Spannungsverteilungsdiagramm eines üblichen Hochdruckgefäßes und

Fig. 15 und 16 Teil-Schnittansichten bekannter Kühlvorichtungen für ein Hochdruckgefäß.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, diese zeigen eine Kühlvorrichtung für ein Hoch­ druckgefäß gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Hochdruckgefäß ist im allgemeinen mit der Bezugszahl 1 versehen und ist in Form eines zylindrischen Körpers ausgebildet, welcher eine glatte Innenfläche aufweist. Das zylindrische Hochdruckgefäß 1 ist an beiden Enden offen, wobei die beiden Öffnungen mittels entfernbarer Verschlußelemente verschließbar sind, nämlich einem oberen Verschlußelement 2 und einem unteren Verschlußelement 3, um auf diese Weise im Inneren des Hochdruckgefäßes 1 eine Hoch­ druckkammer 1 A auszubilden.

Das obere Verschlußelement 2 umfaßt einen zur Druckbeauf­ schlagung dienenden Druckeinlaß 4, welcher in diesem ausge­ bildet ist, um Druckmedium-Gas, welches aus mehreren Gasen zusammengesetzt ist und ein Inertgas, wie beispielsweise Argon umfaßt, in die Hochdruckkammer 1 A einzuführen. Mit dem Einlaß 4 ist eine Druckmedium-Versorgungseinrichtung ver­ bunden, welche einen Gaskompressor, eine Gaseinrichtung, einen Druckregulator usw. umfaßt, der Einlaß 4 des oberen Verschlußelements 2 bildet somit einen Teil einer Druck­ medium-Zuführeinrichtung.

In der Hochdruckkammer 1 A des Hochdruckgefäßes 1 ist ein Isoliermantel 5 angeordnet, welcher einen invertierten U- oder becherförmigen Querschnitt aufweist und zusammen mit einer Heizung 6, welcher in dem Isoliermantel 5 angeordnet ist, einen Ofenkörper bildet. Ein Werkstück 8 ist auf einem Lagerblock 7 auf dem unteren Verschlußelement 3 angeordnet und wird in der Hochdruckkammer 1 A isostatisch gepreßt. Es ist zu bemerken, daß der Ofenkörper gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Form eines Grafitofens ausgebildet sein kann, welcher eine Grafitheizung und einen Isolier­ mantel umfaßt, der aus mehreren Grafitmaterialien hergestellt ist, oder andererseits auch in der Form eines Molybdän-Ofens ausgestaltet sein kann.

Das Hochdruckgefäß 1 umfaßt weiterhin einen zylindrischen Kühlmediummantel 9, welcher aus dem gleichen Material wie das Hochdruckgefäß 1 gebildet ist, beispielsweise aus einen niedrig legierten Stahl. Der Kühlmediummantel 9 ist in axialer Richtung entfernbar in dem Hochdruckgefäß 1 angeordnet und befindet sich in einer koaxialen Beziehung zu dem Hochdruckgefäß 1 und dem Ofenkörper.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Flansch 10 an dem oberen Endbereich des Kühlmediummantels 9 ausgebildet und bildet in sich einen ringförmigen oberen Kühlmediumtank 11 zusammen mit einer Abdeckung 12 des oberen Kühlmedium­ tanks 11. Über die im wesentlichen gesamte axiale Länge des Hochdruckgefäßes 1 ist zwischen der Innenfläche des Hoch­ druckgefäßes 1 und der äußeren Umfangsfläche des Kühlmedium­ mantels 9 ein ringförmiger Spalt 13 ausgebildet, welcher zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 und der gegenüberliegenden äußeren Umfangsfläche eines Körper­ bereichs des Isoliermantels 9 ausgebildet ist.

Das untere Ende des Kühlmediummantels 9 ist in einen Ring 14 für eine Kühlmediumzirkulation eingepaßt, welche an der unteren Fläche des Gefäßes 1 vorgesehen ist. Der Ring 14 weist einen ringförmigen unteren Kühlmediumtank 14 A auf, welcher in diesem ausgebildet ist. Das obere Verschlußele­ ment 2 ist entfernbar in eine obere Öffnung des Kühlmedium­ mantels 9 mit einem oberen Dichtring 15 eingesetzt, welcher zwischen diese zwischengeschaltet ist, während das untere Verschlußelement 3 entfernbar in eine untere Öffnung des Kühlmediummantels 9 mit einem weiteren unteren Dichtring 16, welcher zwischen diesen angeordnet ist, eingepaßt ist. Der Flansch 10 des Kühlmediummantels 9 wird zwischen dem oberen Verschlußelement 2 und einer oberen Endfläche des Gefäßes 1 gehalten, während der Ring 14 durch das untere Verschluß­ element 3 gegen das Gefäß 1 gepreßt wird.

In einer am Umfang beabstandeten Zuordnung sind, wie in Fig. 2 gezeigt, in dem Kühlmediummantel 9 eine Anzahl von Kühl­ mediumkanälen 17 ausgebildet, welche sich in axialer Richtung des Gefäßes 1 so erstrecken, daß sie eine Verbin­ dung zwischen dem oberen Kühlmediumtank 11 und 14 A ausbilden. Wenn somit ein Kühlmedium, wie beispielsweise Wasser, zugeführt wird, um den Kühlmedium-Einlaßkanal 18, welcher in dem oberen Kühlmediumtank 11 ausgebildet ist, zu einen Kühlmediumauslaßkanal 19, welcher in dem unteren Kühlmediumtank 14 A vorgesehen ist, zu strömen, wird die Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 durch das Wasser gekühlt, welches durch die Kühlmediumkanäle 17 strömt.

An jedem der oberen und unteren Endbereiche des Kühlmedium­ mantels 9 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, mehrere, bei dem Ausführungsbeispiel vier, Durchlaßausnehmungen 20 für Druck­ gas in radialer Richtung so angeordnet, daß sie eine Verbindung zwischen der Hochdruckkammer 1 A und den Spalt 13 herstellen können, um durch diese ein Druckmedium (Gas) aus dem Inneren der Hochdruckkammer 1 A in den Spalt 13 zu überführen, um einen Druckausgleich zwischen der Innenseite und der Außenseite des Kühlmediummantels 9 zu schaffen, um eine mögliche Deformation des Kühlmediummantels 9 zu verhindern.

Es ist darauf hinzuweisen, daß eine axiale Druckspannung, welche in axialer Richtung auf das Gefäß 1 während des HIP-Verfahrens wirkt, durch einen Preßrahmen aufgenommen wird, welcher nicht dargestellt ist und welcher entfernbar an dem oberen und dem unteren Verschlußelement 2, 3 gelagert ist.

Das Hochdruckgefäß 1 umfaßt weiterhin, wie in Fig. 1 gezeigt, einen weiteren unteren Dichtring 21, welcher jeweils an den oberen und unteren Bereichen eines äußeren Umfanges des Kühlmediummantels 9 angeordnet ist, um eine Zwischenfläche zwischen der inneren Fläche des Gefäßes 1 und der äußeren Umfangsfläche des Kühlmediummantels 9 abzudichten. Eine Dichtung 22 für das Kühlmedium ist jeweils an dem oberen und unteren Bereich einer inneren Umfangs­ fläche des Ringes 14 vorgesehen, um eine Abdichtung einer Zwischenfläche zwischen der inneren Umfangsfläche des Rings 14 und den äußeren Umfang des Kühlmediummantels 9 zu schaffen, um eine Leckage des Kühlmediums von dem unteren Kühlmediumtank 14 zu verhindern.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen ein zweites bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kühlvorrich­ tung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im wesent­ lichen ähnlich in ihrer Konstruktion, wie die Kühlvorrich­ tung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und unterscheidet sich nur darin, daß der Kühlmediummantel 9 aus einer inneren Röhre 9 A und einer äußeren Röhre 9 B besteht, wobei Kühl­ mediumkanäle 17, welche zwischen gegenüberliegenden Flächen der beiden Röhren 9 A und 9 B des Kühlmediummantels 9 ausge­ bildet sind. Weiterhin ist ein Dichtring 23 zur Verhinderung einer Leckage des Kühlmediums in einen Einbaubereich eines unteren Endbereichs der inneren Röhre 9 des Kühlmedium­ mantels 9 vorgesehen. Da die übrige Konstruktion ähnlich der des ersten Ausführungsbeispiels ist, kann auf eine diesbe­ zügliche Beschreibung verzichtet werden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Kühlmediumkanäle 17 in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein können. Im einzelnen können die Kühlmediumkanäle 17 an einem äußeren Umfang der inneren Röhre 9 A des Kühlmediummantels 9 ausge­ staltet sein, wie in Fig. 5.1 dargestellt. Die können jedoch auch an einer inneren Umfangfläche der äußeren Röhre 9 B vor­ gesehen sein, siehe Fig. 5.2. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese sowohl an der äußeren Röhre 9 A, 9 B des Kühlmediummantels 9 auszubilden, wie in Fig. 5.3 gezeigt. Weiterhin sind die Querschnittsmessungen der Kühlkanäle 17 nicht auf die spezifischen, in den Fig. 5.1, 5.2 und 5.3 gezeigten Abmessungen beschränkt, sie können vielmehr eine andere Form, beispielsweise eine rechteckige Form aufweisen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels stellt eine Abwandlung in der Kühlvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels dar und unterscheidet sich darin, daß die Kühlmediumkanäle 17 des zweiten Ausführungsbeispiels, welche durch die innere und die äußere Röhre 9 A, 9 B gebildet werden, separat ausgestal­ tet sind und in dem Kühlmediummantel 9 angeordnet sind, sich in einer spiralförmigen Form von dem oberen Endbereich zu dem unteren Endbereich längs des Körperbereichs des Kühl­ mediummantels 9 erstrecken, um auf diese Weise einen Kühl­ effekt über die gesamte innere Umfangsfläche des Gefäßes 1 vorzusehen.

Die Kühlmediumkanäle des dritten Ausführungsbeispiels können an gegenüberliegenden Flächen der inneren und der äußeren Röhre 9 A, 9 B des Kühlmediummantels 9 in ähnlicher Weise wie einer der Kanäle gemäß den Fig. 5.1, 5.2 und 5.3 ausgebildet sein. Sie können weiterhin in größerer Zahl oder in Form eines einzigen Kanals vorliegen. Da die übrige Konstruktion ähnlich der des zweiten Ausführungsbeispiels ist, kann auf eine diesbezügliche Beschreibung verzichtet werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen ein viertes bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung. Die Kühlvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen ähnlich zu der Konstruktion der vorliegenden Ausführungsbeispiele und unterscheidet sich nur darin, daß ein Kühlmediummantel 9 zusammen mit einem unteren Verschlußelement 3 an einem Hoch­ druckgefäß 1 gelagert ist, wobei an dem unteren Verschluß­ element 3 ein Ring 14 für eine Kühlmediumzirkulation einen unteren Kühlmediumtank 14 A aufweist, wobei der untere Kühl­ mediumtank 14 A mit einen Kühlmediumeinlaßkanal 18 und einem Kühlmediumauslaßkanal 19 versehen ist, welche mittels bunden sind sowie durch kreisförmige Durchlässe 17 B für das Kühlmedium, so wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dem vierten Ausführungs­ beispiel ein Ofenkörper, welcher einen Isoliermantel 5 umfaßt an einem oberen Verschlußelement 2 gelagert ist.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein fünftes bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. Die Kühlvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels stellt eine Abwandlung der Kühlvor­ richtung des ersten Ausführungsbeispiels, welches in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, dar. Dabei ist der Flansch 10 des Kühlmediummantels 9 mit einem Einlaß 24 für ein flüssiges Druckmedium versehen, um durch diesen Wasser, Öl oder ein anderen flüssiges Druckmedium, welches sich von dem Gas-Druckmedium für den HIP-Prozeß unterscheidet, in den Spalt 13 zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 und der Außenfläche des Kühlmediummantels 9 einzuführen. Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dieses Ausführungsbei­ spiels wird der Kühlmediummantel 9 gegen einen inneren Druck, welches während des HIP-Vorganges auf den Kühlmedium­ mantel wirkt, durch den Druck des in den Spalt 13 eingeführten Fluids gelagert oder getragen.

Bei der Kühleinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbei­ spiels kann der Druck in dem Hochdruckgefäß 1 kontrolliert werden, da der Kühlmediummantel 9 hydraulisch abgestützt ist.

Im einzelnen wirkt, wie in Fig. 14 dargestellt, ein maximaler Druck auf die innere Fläche des Hochdruckgefäßes durch einen Innendruck P während des HIP-Verfahrens, die Druckverteilung an der Außenfläche (Atmosphärendruckseite) bewirkt eine Spannungsverteilungskurve Sigma 1 am Umfang des Gefäßes. Im Gegensatz hierzu wird bei der Kühlvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel eine Spannungsvertei­ lung am Umfang des Gefäßes in Form der in Fig. 12 gezeigten Kurve Sigma 2 ausgebildet, da ein hydraulischer Druck P 1, welcher gleich dem Innendruck P ist, in den Spalt 13 wirkt. Folglich kann in wirkungsvollerer Weise eine plastische Deformation oder ähnliches des Hochdruckgefäßes 1 verhindert werden. Da außerdem der Spalt 13 diametral außerhalb des Kühlmediummantels 9 angeordnet ist, ist der Bereich der äußeren Oberfläche des Kühlmediummantels 9 größer, als der Bereich der inneren Fläche des Kühlmediummantels 9, so daß folglich auch dann, wenn ein Hydraulikdruck, welcher den Spalt 13 zuzuführen ist, geringer ist, als ein Gasdruck für den HIP-Prozeß, ein ausreichender Druckausgleich zwischen der Außenseite und der Innenseite des Kühlmediummantels 9 stattfinden kann.

Fig. 13 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung, welches eine Weiterentwicklung der Kühl­ vorrichtung des ersten oben beschriebenen Ausführungsbei­ spiels zeigt, wobei die Zeit, welche zur Abkühlung nach HIP-Prozeß erforderlich ist, weiter reduziert wird.

Im einzelnen umfaßt der Isoliermantel 5 zumindest zwei invertierte u-förmige oder becherförmige äußere und innere Gehäuse, 5 A, 5 B, welche so ausgebildet sind, daß ein Gas zwischen diesen strömen kann. Das innere Gehäuse 5 B des Isoliermantels 5 ist aus Metall gefertigt und weist eine luftdichte Ausgestaltung auf, während das innere Gehäuse 5 A des Isoliermantels 5 ebenfalls eine luftdichte Ausgestaltung aufweist. Ein Durchlaß 26, welcher ein zu öffnendes und zu schließendes Ventil 25 umfaßt, ist an der oberen Fläche des äußeren Gehäuses 5 a des Isoliermantels 5 vorgesehen, während eine Antriebseinheit 27 für das Ventil 25 in dem oberen Verschlußelement 2 vorgesehen ist. An einem unteren Bereich des Isoliermantels 5 ist ein Gasdurchlaß 28 ausgebildet, welcher untere Endbereiche des inneren und des äußeren Gehäuses des in 5 B und 5 A des Isoliermantels 5 umfaßt. Somit kann eine derartige Gas-Konvektionsbahn erzielt werden, daß, wenn das Ventil 25 offen ist, Gas von dem Gaskanal 28 an den unteren Bereich des Isoliermantels 5 in die Innenseite des Isoliermantels 5 eingeführt wird und daraufhin nach außen zu der Außenseite des Isoliermantels 5 über den Ventil- Öffnungsweg 26 an den oberen Bereich des Isoliermantels 5 strömt, woraufhin es wiederum dem Gaskanal 28 an dem unteren Bereich zugeführt wird.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der Kühlvorrichtungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele im einzelnen erläu­ tert.

Ein Werkstück 8, welches sich in dem Ofenkörper befindet, wird mittels eines HIP-Verfahrens nachdem mehrere vorher­ gehende Arbeitsschritte durchgeführt wurden, wie etwa ein Evakuierungsschritt, ein Gas-Entfernungsschritt durch Druck­ beaufschlagung durch das Gasdruckmedium von der Druckzuführ­ einrichtung 4, eine Energieversorgung der Heizung 6 usw. Während eines derartigen HIP-Verfahrens wird Kühlmedium kontinuierlich durch den Kühlmedium-Einlaßkanal 17 im Inneren des Kühlmediummantels 9 geleitet, während das Kühl­ medium kontinuierlich aus dem Kühlmedium-Auslaßkanal 19 abgefüllt wird. Folglich kann die Kühlung des Hochdruckge­ fäßes 1 von der Innenseite aus sehr wirkungsvoll und leistungsfähig erfolgen.

Da im einzelnen der Kühlmediummantel 9 im Inneren des Hoch­ druckgefäßes 1 angeordnet ist, wird die Wärmeaustauschka­ pazität, verglichen mit konventionellen Kühlvorrichtungen, bei welchen das Gefäß von der Außenseite gekühlt wird, signifikant erhöht. Außerdem kann in Verbindung mit dem Isoliermantel 5 eine schnelle Kühlwirkung ohne Verluste vorher vorgenommen werden.

Da die Durchlaßausnehmungen 20 für das Druckmedium sich radial durch den Kühlmediummantel 9 erstrecken, kann während des HIP-Verfahrens ein Druck des HIP-Druckmediums auf den Spalt 13 zwischen dem Kühlmediummantel 9 und dem Hochdruck­ gefäß 1 aufgebracht werden, und eine Kraft, welche in radialer Richtung des Hochdruckgefäßes 1 wirkt, wird durch dieses aufgenommen. Folglich wird der gleiche Druck an der Innenseite und an der Außenseite des Kühlmediummantels 9 aufgebracht, so daß folglich ein Problem hinsichtlich des Druckausgleichs auf besonders schnelle Weise gelöst werden kann.

Eine axiale Spannung während des HIP-Prozesses wird zwischenzeitlich durch den Pressenrahmen aufgefangen, welcher sich im Eingriff mit dem oberen und dem unteren Verschlußelement 2, 3 befindet, die oberen und unteren Dichtungsringe 15 und 16 für das obere Verschlußelement 2 und das untere Verschlußelement 3 befinden sich in Kontakt mit dem Kühlmediummantel 9. Da somit die axiale Belastung, welche auf den nicht dargestellten, die axiale Spannung aufnehmende Pressenrahmen zur Lagerung des oberen und des unteren Verschlußelements, als Produkt des Öffnungsbereichs des Kühlmediummantels und des Druckes bestimmt wird, ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß auch bei einer mehr oder weniger starken Vergrößerung des Durchmessers des Hochdruck­ gefäßes 1 die zulässige Belastung des die axiale Spannung aufnehmenden Pressenrahmens nicht vergrößert werden muß.

Unter Verwendung der Kühlvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung kann weiterhin der auf den Kühlmediummantel 9 während des HIP-Verfahrens einwirkende Druck durch einen Hydraulikdruck eines Fluids gehalten werden, welches durch den Spalt 13 eingeführt wird, und die Haltekraft des hydraulischen Druckes des Fluids in den Spalt 13 kann frei in Abstimmung mit dem Druck des HIP-Verfahrens gesteuert werden.

Nachdem der vorbestimmte HIP-Prozeß abgeschlossen ist, folgt der Kühl-Arbeitsschritt, welcher nachfolgend beschrieben wird.

Im speziellen wird das in Fig. 13 gezeigte, an der oberen Stelle angeordnete Ventil 25 nach oben bewegt, so daß der obere Weg 26 des äußeren Gehäuses 5 A des Isoliermantels 5 geöffnet ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß dies normaler­ weise automatisch in Abstimmung mit einem in zeitlicher Aufeinanderfolge automatisch ablaufenden Betrieb erfolgt.

Nachdem das Ventil 25 nach oben bewegt wurde, um den Weg 26 zu öffnen, wird die Innenseite des Ofenkörpers beheizt, so daß Hochtemperaturgas, welches ein reduziertes Gewicht auf­ weist, in die Innenseite des Isoliermantels 5 strömt, durch den oberen Auslaß 26 hindurchgelangt und aus dem Isolier­ mantel 5 auströmt. Da das Kühlmedium mit den Kühlmedium­ kanälen 17 in dem Kühlmediummantel 9 in Verbindung steht, bewirkt daraufhin der Kühlmediummantel 9 einen Wärmeaus­ tauschvorgang 5. Folglich wird das Hochtemperaturgas abgekühlt und in seinem Gewicht erhöht, so daß es sich nach unten bewegt und durch den Gasdurchlaß 28 an der unteren Stelle in die Innenseite des Isoliermantels 5 strömt, so daß auf diese Weise eine lange Gaskonvektionsbahn ausgebildet wird. Folglich setzt das Gas in wirksamer Weise Wärme nach der Vollendung des HIP-Vorganges von einem Produkt ab und unterstützt einen Kühleffekt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Sicherheitseinrichtung so vorgesehen ist, daß dann, wenn beispielsweise die Temperatur der Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 einen vorgegebenen Wert erreicht, beispielsweise 150°C, das Ventil 25 sich automatisch nach unten bewegt, um den oberen Durchlaß 26 zu schließen.

Wenn eine Überprüfung des Zustandes der Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 erfolgen muß, werden das Gasdruckmedium für den HIP-Prozeß und das Kühlmedium für den Kühlmedium­ mantel 9 abgelassen und gesammelt, ebenso wie das im Falle der in Fig. 10 gezeigten Kühlvorrichtung vorgesehene Fluid und Druckes zur Abstützung des Kühlmediummantels 9, welches ebenfalls abgelassen und gesammelt wird. Nachfolgend werden das obere und das untere Verschlußelement 2, 3 in axialer Richtung von dem Gefäß 1 entfernt, nachfolgend wird der Kühlmediummantel 9 in axialer Richtung des Gefäßes 1 heraus­ genommen, woraufhin Inspektion, Überprüfung o.ä. der gesamten Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 erfolgen.

Während die vorhergehende Beschreibung sich auf die Konstruktion und die Betriebsweise der Kühlvorrichtung der in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung bezieht, kann die vorliegende Erfindung auch in der nachfolgenden Weise ausgeführt werden.

Zuerst kann eine Kühlvorrichtung durch eine geeignete Kombination der Kühlvorrichtung der einzelnen gezeigten Ausführungsbeispiele ausgebildet werden.

Weiterhin kann eines der oberen oder unteren Verschlußele­ mente einstückig mit dem Hochdruckgefäß ausgebildet werden, während eine Beladung und Entladung des Ofenkörpers, des Werkstücks und des Kühlmediummantels über das andere, zu öffnende oder zu schließende Verschlußelement erfolgen kann.

Weiterhin können Kühlrippen entweder an der äußeren oder inneren Umfangsfläche des Kühlmediummantels oder an beiden vorgesehen sein, soweit diese nicht ein Einsetzen oder Entfernen des Kühlmediummantels behindern.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungs­ beispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modi­ fikationsmöglichkeiten.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Kühlen eines Hochtemperatur-Hoch­ druckgefäßes einer heißisostatischen Preßeinrichtung, welche ein Hochdruckgefäß (1) umfaßt, welches an axial gegenüberliegenden Enden ein Paar von Öffnungen aufweist, welche durch entfernbare Verschlußelemente (2, 3) verschließbar sind, um eine Hochdruckkammer (1 A) im Inneren des Hochdruckgefäßes (1) auszubilden, sowie eine Heizung (6), welche in der Hochdruckkammer (1 A) angeordnet ist, einen Isoliermantel (5), welcher die Heizung (6) in der Hochdruckkammer (1 A) umgibt und eine Druckfluid-Versorgungseinrichtung zur Zuführung von Druckmedium in die Hochdruckkammer (1 A), gekennzeichnet durch einen zylindrischen Kühlmediummantel (9), welcher mit zumindest einem Kanal (17) für Kühlmedium versehen ist, wobei der Kühlmediummantel (9) entfernbar in axialer Richtung des Hochdruckgefäßes in der Hochdruck­ kammer (1 A) zwischen einer Innenfläche des Hochdruck­ gefäßes (1) und einer Außenfläche des Isoliermantels (5) angeordnet ist, so daß ein Spalt (13) zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes (1) und einer Außenfläche des Kühlmedium-Mantels (9) verbleibt, wobei der Kühlmediummantel (9) mit Durchlaßausnehmungen (20) für das Druckmedium versehen ist, um eine Verbindung zwischen dem Spalt (13) und der Hochdruck­ kammer (1 A) zu bilden, um zu ermöglichen, daß das Druckmedium in den Spalt (13) eingeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmediummantel (9) aus einer inneren Röhre (9 A) und einer äußeren Röhre (9 B) besteht, und daß zumindest ein Kühlmittelkanal längs einer Zwischen­ fläche zwischen der inneren und der äußeren Röhre, (9 A, 9 B) des Kühlmediummantels (9) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsausnehmungen (20) in radialer Richtung in dem Kühlmediummantel (9) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßausnehmungen (20) in radialer Richtung an jedem der oberen und unteren Bereiche des Kühlmediummantels (9) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (12) am oberen Endbe­ reich des Kühlmediummantels (9) ausgebildet ist und einen Kühlmediumtank (11) für Kühlmedium des Kühl­ mediummantels (9) umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Anprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Ende des Kühlmedium­ mantels (9) in einem Ring eingesetzt ist, welcher an der unteren Endfläche des Gefäßes (1) gelagert ist und einen unteren Kühlmediumtank (14 A) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kühlmediumkanäle (17) zur Verbindung des oberen Kühlmediumtanks (11) an dem oberen Endbereich des Kühlmediummantels (9) und des unteren Kühlmedium­ tanks (14 A), welche in dem Ring (14) ausgebildet sind, in axialer Richtung des Hochdruckgefäßes (1) in einer am Umfang beabstandeten Zuordnung in den Kühlmedium­ mantel (9) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kühlmediumkanal (17) zur Verbindung des oberen Kühlmediumtanks (11) an dem oberen End­ bereich des Kühlmediummantels (9) und des unteren Kühlmediumtanks (14 A), welcher in dem Ring (14) ausge­ bildet ist, in spiralförmiger Form in dem Kühlmedium­ mantel (9) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Ende des Kühlmedium­ mantels (9) in einem Ring montiert ist, welcher an der unteren Endfläche des Hochdruckgefäßes (1) angebracht ist und mit einem Kühlmediumtank (14 A) versehen ist, welcher einen Kühlmedium-Einlaßkanal und einen Kühl­ medium-Auslaßkanal umfaßt, wobei in dem Kühlmedium­ mantel (9) ein Kühlmediumkanal (17) vorgesehen ist, welcher axiale Durchlässe und kreisförmige Durchlässe zur Verbindung des Kühlmedium-Einlaßkanals mit den Kühlmedium-Auslaßkanal umfaßt.

10. Vorrichtung zum Kühlen eines Hochtemperatur-Hoch­ druckgefäßes einer heißisostatischen Preßeinrichtung, welche ein Hochdruckgefäß (1) umfaßt, welches an axial gegenüberliegenden Enden ein paar von Öffnungen aufweist, welche durch entfernbare Verschlußelemente (2, 3) verschließbar sind, um eine Hochdruckkammer (1 A) im inneren des Hochdruckgefäßes (1) auszubilden sowie einer Heizung (6), welche in der Hochdruckkammer (1 A) angeordnet ist, einen Isoliermantel (5), welcher die Heizung (6) in der Hochdruckkammer (1 A) umgibt und eine Druckfluid-Versorgungseinrichtung zur Zuführung von Druckmedium in die Hochdruckkammer (1 A), gekennzeichnet durch einen zylindrischen Kühlmediummantel (9), welcher mit zumindest einem Kanal (17) für Kühlmedium versehen ist, wobei der Kühlmediummantel (9) entfernbar in axialer Richtung des Hochdruckgefäßes in der Hochdruck­ kammer (1 A) zwischen einer Innenfläche des Hochdruck­ gefäßes (1) und einer Außenfläche des Isoliermantels (5) angeordnet ist, so daß ein Spalt (13) zwischen der Innenfläche des Hochdruckgefäßes (1) und einer Außenfläche des Kühlmedium-Mantels (9) verbleibt, und durch eine weitere Druckmedium-Versorgungseinrich­ tung, welche in dem Spalt (13) vorgesehen ist, um durch diesen Druckmedium, welches sich von dem Druckmedium für den heißisostatischen Preßvorgang unterscheidet, zuzuführen, um den Kühlmediummantel (9) mit einem Hydraulikdruck des unterschiedlichen Druckmediums zu stützen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmediummantel (9) zu einer inneren Röhre (9 A) und einer äußeren Röhre (9 B) besteht, und daß zumindest ein Kühlmediumkanal längs einer Zwischen­ fläche zwischen der inneren und der äußeren Röhre, (9 A, 9 B) des Kühlmediummantels (9) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Flansch (12) am oberen Endbereich des Kühlmediummantels (9) ausgebildet ist und einen Kühlmitteltank (11) für Kühlmedium des Kühl­ mediummantels (9) umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Ende des Kühlmediummantels (9) in einem Ring eingesetzt ist, welcher an der unteren Endfläche des Gefäßes (1) gelagert ist und einen unteren Kühlmediumtank (14 A) umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kühlmediumkanäle (17) zur Verbindung des oberen Kühlmediumtanks (11) an dem oberen Endbereich des Kühlmediummantels (9) und des unteren Kühlmedium­ tanks (14 A), welche in den Ring (14) ausgebildet sind, in axialer Richtung des Hochdruckgefäßes (1) in einer am Umfang beabstandeten Zuordnung in dem Kühlmedium­ mantel (9) ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kühlmediumkanal (17) zur Verbindung des oberen Kühlmediumtanks (11) an dem oberen End­ bereich des Kühlmediummantels (9) und des unteren Kühlmediumtanks (14 A), welcher in dem Ring (14) ausge­ bildet ist, in spiralförmiger Form in dem Kühlmedium­ mantel (9) ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein unteres Ende des Kühlmediummantels (9) in einem Ring montiert ist, welcher an der unteren Endfläche des Hochdruckgefäßes (1) angebracht ist und mit einem Kühlmediumtank (14 A) versehen ist, welcher einen Kühlmedium-Einlaßkanal und einen Kühl­ medium-Auslaßkanal umfaßt, wobei in dem Kühlmedium­ mantel (9) ein Kühlmediumkanal (17) vorgesehen ist, welcher axiale Durchlässe und kreisförmige Durchlässe zur Verbindung des Kühlmedium-Einlaßkanals mit dem Kühlmedium-Auslaßkanal umfaßt.