SE514243C2 - Förfarande för att åstadkomma en högtryckspress samt högtryckspress - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 514 243 2 Slitfoder måste bli ersatta till följd av slitage eller bristning. Ersättningsmanövern innefattar ett avlägsnandesteg, i vilket slitfodret avlägsnas, och ett införingssteg, i vilket ett nytt slitfoder sätts på plats. För avlägsnande av ett utslitet slitfoder hos exempelvis en trådlindad press av den i PCT/SE95/000153 beskrivna typen, är kolvdelen hos pressens inre tryck- förstärkare anordnad med speciellt anpassade verktyg, så att tryck kan bringas att hållas mot foderhállaren och slitfodret. Tryck från den inre tryckförstärkaren an- bringas pà foderhàllaren och slitfodret, och de drivs ut ur den cylindriska tryckkammaren tillsammans under tryck.

Ett nytt slitfoder placeras i läge inuti en foderhàllare och bringas pà plats inuti den cylindriska tryckkammaren hos pressen medelst den inre tryckförstärkaren, vilken är kombinerad med speciella verktyg. I den trädlindade som beskrivs i PCT/SE95/000153, cylindriska tryckkammarens insida och foderhâllarens pressen, är både den utsida nàgot koniska i deras cylindriska form, vilket visas schematiskt som förut känd teknik i figur 1.

Foderhàllarens insida har cylindrisk form. Slitfodret placeras i foderhàllaren som en krymppassning. När foder- hällaren, med slitfodret placerat inuti den, drivs in i pressens cylindriska tryckkammare, blir de sammantryckta och därigenom förspända i den radiella riktningen för att motstå höga tryck under användning.

Såsom anges ovan, kan fel på foder uppkomma efter en viss tid i drift. Ett särdrag hos det slitfoder som beskrivs i PCT/SE95/000153 är att det är en mycket tunn- väggig cylinder. Denna är utformad så att, i händelse av en foderbristning, den ytterligare kraft som kan över- belasta pressramen, vilken kraft är proportionell mot slitfodrets tvärsnitt, är liten. Detta innebär att den ytterligare kraften till följd av bristningen säkert kan inneslutas inuti pressen för undvikande av dyrbar och farlig skada på pressen eller dess omgivningar. 10 15 20 25 30 35 5:14 243 3 Ett ytterligare särdrag hos det slitfoder som beskrivs i PCT/SE95/000153 är att det har ett organ på slitfodrets utsida, såsom exempelvis ett spiralformat spär som är skuret längs hela längden av slitfodrets utsidesyta. Om sålunda ett slitfoder skulle spricka eller klyvas under användning, sä läcker trycksatt medium frän högtryckskammaren ut ur slitfodret. Det trycksatta medium som har läckt leds till pressens utsida via ett spår eller andra organ i slitfodrets yttre omslutande yta.

Detta indikerar att en spricka eller klyvning i slitfodret har uppstått och att lämplig åtgärd mäste vidtagas och slitfodret ersättas.

En nackdel med det slitfoder som beskrivs i PCT/SE95/000153 är att det mäste monteras inuti en slit- foderhållare, en cylinder med ett koniskt yttre, vilken är dyrbar att tillverka. Dess användning är begränsad till pressar med en inre tryckförstärkare eller en kolv som pà liknande sätt kan driva slitfodret in i och ut ur pressen. Det är en omständlig och svär process att av- lägsna slitfodret, eftersom slitfodret och foderhàllaren mäste drivas ut ur pressen medelst den inre tryckför- stärkaren kombinerad med speciella verktyg. Slitfodret med foderhällaren är också omständlig och svär att installera, eftersom det mäste drivas varsamt in i pressen genom användning av den inre tryckförstärkaren tillsammans med speciella verktyg för att positionera den koniska foderhàllaren, med slitfodret inuti den, inuti den cylindriska tryckkammaren i ett förspänt tillstànd.

Utöver den trådlindade, förspända pressen av den i PCT/SE95/000153 beskrivna typen, utformningar för högtryckspressar. Högtryckspressar kan finns det alternativa antingen ha eller sakna cylindriska tryckkammare som är förspànda. Exempelvis kan en tillräckligt tjock stål- cylinder användas som den cylindriska tryckkammaren hos en högtryckspress utan förspänning. Den här typen av press kräver emellertid frekventa säkerhetsinspektioner för tecken pä skada, när de drivs vid högre tryck. Skada 10 15 20 25 30 35 :514 245 4 på sådana tjocka, tunga cylindriska tryckkammare medför dyrbara reparationer och byten.

Beskrivning av uppfinningen Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för avlägsnande av ett slitfoder från en hög- tryckspress. Det är vidare ett ändamål med uppfinningen att àstadkomma ett slitfoder för en högtryckspress, vilket är enkelt att ersätta och är billigare att tillverka. Det är vidare ett ytterligare ändamål med uppfinningen att tillverka en högtryckspress som innefattar ett slitfoder, vilket enkelt kan avlägsnas.

Dessa och andra ändamål uppnås enligt uppfinningen genom ett ersättningsbart slitfoder med en något under- dimensionerad utsidesdiameter i jämförelse med en cylindrisk tryckkammares insidesdiameter. Det införs i den cylindriska tryckkammaren hos en press, utan att driva in det under anbringande av tryck. När det väl är på plats inuti den cylindriska tryckkammaren, fixeras det på plats genom att man expanderar det radiellt under övertryck. Slitfodret är format som en tunnväggig, cirkulär cylinder, vilken enkelt kan avlägsnas genom användning av ett i kraven och nedan beskrivet förfarande.

Slitfodret införs i pressens cylindriska tryck- kammare. När slitfodret väl är placerat inuti den cylindriska tryckkammaren hos en press, fixeras det på plats genom anbringande av radiellt tryck pà slitfodrets insida. Detta genomförs genom att pressen tillsluts och ett förberäknat, radiellt övertryck anbringas på slit- fodret inuti pressen. Detta deformerar slitfodret plastiskt, varvid det lämnas med en kvarstående sammantryckande spänning som verkar som en radiell förspänning för att motstå de höga tryck som alstras under användning.

För att avlägsna slitfodret enligt föreliggande uppfinning, öppnas pressen så att slitfodret blir lO 15 20 25 30 35 514 243 5 åtkomligt. En fräs eller något annat verktyg införs inuti slitfodret och används till att göra en serie längsgående snitt inuti slitfodret. Snitten görs till ett förbestämt djup, vilka löper längs hela slitfodrets längd, djupt i slitfodermaterialet, men utan att penetrera genom slit- fodermaterialet och skada foderhållaren eller den innersta cylindern. Den speciellt anpassade fräsen åstadkommer ett snitt som är ungefär fyrkantigt i tvärsnitt. Även om snitten företrädesvis är fyrkantiga i tvärsnitt, är det inom ramen för uppfinningen att åstad- /komma snitt av ett annat tvärsnitt.

Tillräckligt med material avlägsnas från slitfodret genom de ungefär fyrkantiga snitten, så att det åter- stående tunna skiktet av slitfodermaterial vid snittets botten är tillräckligt brett, så att det verkar som en sorts gångled. Det tunna skiktet eller gångleden bucklas under den radiella, sammantryckande förspänningskraften som kvarstår i slitfodret, varvid slitfodrets väggar medges att kollapsa.

När snitten har slutförts och slitfodret har kollapsat inåt in i snitten, kan det enkelt avlägsnas från foderhållaren eller den cylindriska tryckkammaren utan användning av tryck. Efter det att det gamla slit- kan ett nytt slitfoder sättas på plats snabbt och enkelt. fodret har demonterats och avlägsnats, En ekonomisk högtryckspress kan innefatta ett slit- foder enligt uppfinningen. Pressen kan ha en relativt enkel utformning, såsom schematiskt visas i figur 3. Den cylindriska tryckkammaren 3 kan tillverkas som en cylinder från ett enda stycke av solitt stål. Den cylindriska tryckkammaren kan alternativt special- behandlas genom användning av exempelvis en autofrettageprocess för åstadkommande av ett hårdare, starkare och radiellt förspänt område i cylinderns inre del. I en sådan cylinderutformning i ett stycke kan slit- fodret passa direkt inuti den cylindriska tryckkammaren, 10 15 20 25 30 35 :514 243 6 utan någon mellanliggande cylinder eller slitfoder- hållare.

En högtryckspress som innefattar ett slitfoder som kan ersättas enligt uppfinningen kan användas för be- handling av substanser, såsom i PCT/SE95/000153. En sådan press kan också användas för isostatisk pressning av pulverförformar, för sammanpressning av föremål som producerats från pulverformar eller sintrade formar. En sådan press kan även fördelaktigt användas för konsolidering av gjutgods. Många gjutgods innehåller inre sprickor eller andra felaktigheter som följer gjut- processen. Isostatisk tryckbehandling i en sådan press kan användas för att tillsluta inre felaktigheter, varvid gjutgodsmaterialet således konsolideras.

Fördelarna med denna uppfinning är många. Hela handhavandet med att byta slitfodret tar väldigt litet tid och kan därför planeras med minimal störning för produktionskrav. Uppfinningen kan införas, avlägsnas och ersättas i högtryckspressar utan anbringande av tryck för att driva den in eller ut. Uppfinningen kräver inte någon inre tryckförstärkare eller annan kolv med eller utan speciella verktyg för att driva den in i eller driva den ut ur pressen. Detta är enklare, snabbare och undanröjer risken för oavsiktlig skada på grund av onoggrannhet eller av misstag felaktigt anbringande av tryck.

Uppfinningen är billigare att tillverka i formen av en vanlig cirkulär cylindrisk form, i jämförelse med kostnaden för tillverkning av tryckcylindrar med koniska håligheter och slitfoderhållare med koniska ytter- diametrar.

Uppfinningen kan införlivas i andra typer av hög- tryckspressar, utöver den typ av press som beskrivits i PCT/SE95/000153. Föreliggande uppfinning kan användas i högtryckspressar som är utformade med eller utan för- spända, cylindriska tryckkammare, pressar med eller utan en inre tryckförstärkare, och pressar med trådlindade, cylindriska tryckkammare eller pressar med solida, 10 15 20 25 30 35 5141243 7 cylindriska tryckkammare. Eftersom föreliggande uppfinning har sä vitt tillämpningsområde, förväntas den bli tillverkad i relativt större antal med den implicita kostnadsminskning som det innebär.

Föreliggande uppfinning möjliggör att högtrycks- pressar kan drivas vid ett högre tryck inom sina respektive dimensionerade tryck. Användningen av ett slitfoder med de särdrag som beskrivs i PCT/SE95/000153 innebär att ingående säkerhetsinspektioner av en tryck- cylinder inte behöver göras så ofta, eftersom slitfodret är både lätt att byta ut och även indikerar när skada eller slitning har inträffat, såsom beskrivs nedan.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas mer i detalj i samband med de bilagda ritningarna.

Figur 1 visar den kända tekniken schematiskt med ett slitfoder och en slitfoderhàllare av en högtryckspress.

Figur 2 visar schematiskt ett slitfoder enligt uppfinningen, vilket införs i den cylindriska tryck- kammaren av en högtryckspress.

Figur 3 visar ett slitfoder enligt uppfinningen, vilket expanderas och förspänns radiellt inuti den cylindriska tryckkammaren av en högtryckspress.

Figur 4 visar ett slitfoder enligt uppfinningen i läge i den cylindriska tryckkammaren av en högtrycks- press.

Figur 5 visar snitt som gjorts inuti ett slitfoder enligt föreliggande uppfinning, innan det avlägsnas från en högtryckspress.

Figur 6 visar ett demonterat slitfoder enligt före- liggande uppfinning, vilket avlägsnas från en högtrycks- press.

Beskrivning av utföringsformer Ett slitfoder som kan ersättas enligt föreliggande uppfinning är format som en tunnväggig, cirkulär 10 15 20 25 30 35 5:14 245 8 cylinder, även om andra cylindriska former ligger inom ramen för uppfinningen. Utsidesdiametern av ett slitfoder enligt föreliggande uppfinning är något underdimension- erad i jämförelse med insidesdiametern av en cylindrisk tryckkammare eller foderhàllare hos en högtryckspress.

Slitfodret 1 som visas i figur 2 införs i den cylindriska tryckkammaren 2. När slitfodret väl är placerat inuti den cylindriska tryckkammaren 2, fixeras det pà plats genom anbringande av ett radiellt övertryck.

Detta utförs genom att pressen tillsluts och ett för- beräknat övertryck anbringas pà slitfodret inuti pressen, såsom visas schematiskt med bokstaven ”P” i figur 3.

Detta deformerar slitfodret plastiskt, varvid det lämnas med en kvarvarande tryckspänning som verkar som en radiell förspänning mot de höga tryck som genereras vid användning inuti pressen.

Slitfodret 1 sätts på plats inuti den cylindriska tryckkammaren 2 inuti pressen. Två ändlock 5, 6 placeras i position vid varsin ände av slitfodret. Ãndlocken 5, 6 är båda utrustade med ett tillfälligt tätningsorgan i form av tillfälliga underdimensionerade ändlockstätningar 7, 8, vilka passar inuti slitfodrets 1 ändar. Slitfodrets insidesdiameter är underdimensionerad när den först inpassas, vilket innebär att ändlockstätningarna 7, 8 måste ha en något mindre diameter än tätningar för normal användning. När ändlocken 5, 6 har positionerats kan tryck anbringas inuti slitfodret medelst trycksatt fluid som tillförs genom en extern tryckkälla som matas medelst organ sàsom ett rör (inte visat), som är arrangerat att passera genom ett ändlock 5, 6.

Under tillräckligt övertryck, över sträckgränsen för materialet, deformeras slitfodret och blir permanent expanderat till en förberäknad grad. Trycket släpps. Ändlocken 5, 6 avlägsnas. Slitfodrets ànddelar som var invid ändlocken och som inte var under tryck kan ha en mindre insidesdiameter än slitfodrets huvuddel, vilken utsattes för tryck. När sä är nödvändigt, kan den inre lO 15 20 25 30 514 243 9 ytan av slitfodrets odeformerade områden invid ändlocken bearbetas för att öka insidesdiametern så att den är densamma som för resten av slitfodret. Bearbetningen kan utföras före eller efter expansion av slitfodret.

Ett slitfoder enligt uppfinningen kan avlägsnas, antingen på grund av en spricka eller en bristning eller som del av ett planerat underhållsarbete, såsom följer.

Ett eller båda ändlocken S, 6 med tätningar 7, 8 hos högtryckpressen avlägsnas, beroende på typen av press. En fräs 9 eller annan typ av skärande, fräsande eller slipande verktyg anordnas att sänkas ned i slitfodret 1, såsom visas i figur 5.

Fräsen 9 drivs för att göra en serie längsgående snitt 10, vilka löper längs hela fodrets längd.

Vanligtvis ger fyra snitt som är ungefär jämnt fördelade runt omkretsen tillräcklig verkan. Färre eller fler snitt kan användas beroende på slitfodrets diameter. Snitten görs till ett förbeståmt djup, så djupt som möjligt i slitfodermaterialet, varvid en tjocklek på 1 - 10%, lämnas på plats. och företrädesvis l - 5% av slitfodrets diameter Efter det att snitten har gjorts och den speciellt anpassade fräsen har avlägsnats, kan det kollapsade slitfodret ll sedan avlägsnas ganska enkelt från den cylindriska tryckkammaren 2 och lyftas ur med en lyft- anordning av standardtyp, såsom visas i figur 6. Efter det att det gamla slitfodret har demonterats och avlägsnats, kan ett nytt slitfoder snabbt och enkelt sättas på plats, såsom ovan beskrivits.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 514 243 lO P A T E N T K R A V

1. Förfarande för att åstadkomma en högtryckspress som innefattar en cylindrisk tryckkammare (2) och ett slitfoder (1) k ä n n e t e c k n a t att införa slitfodret (1) som kan ersättas, a v stegen: i den cylindriska tryck- kammaren (2), att fixera slitfodret (l) pà plats medelst expansion genom anbringande av ett inre tryck som ger pàkänningar över slitfodrets sträckgräns, så att slitfodret (1) därigenom är anordnat i ett tillstànd av kvarvarande sammantryckande spänning genom slitfodrets (1) ökning i diameter.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att slitfodret deformeras plastiskt, så att den kvarvarande sammantryckande spänningen åstadkommes.

3. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k n a t a v att förfarandet ytterligare innefattar steget att ersätta ett befintligt slitfoder (1), vilket ersättande innefattar delstegen: att åstadkomma ett eller flera snitt i den inre ytan av det befintliga slitfodret (1), med avsikten att bringa slitfodret (1) att kollapsa under den kvarvarande samman- tryckande spänningen, att avlägsna det kollapsade befintliga slitfodret (1) och ersätta det med ett nytt slitfoder.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att ett eller flera snitt (10) som àstadkommes i det befintliga slitfodrets (1) inre yta är ungefär fyrkantiga i tvärsnitt.

5. Högtryckspress, vilken innefattar en cylindrisk (2) och ett slitfoder och som är anordnat inuti den cylindriska tryckkammaren tryckkammare (1) som kan ersättas (2) i ett tillstànd av sammantryckande spänning, k ä n n e t e c k n a d a v att slitfodrets (1) yttre 10 15 514 243 ll yta är i direktkontakt med den cylindriska tryckkammarens (2) inre yta.

6. Högtryckspress enligt krav 5, att slitfodret cirkulär cylinder. k ä n n e t e c k n a d a v (1) är format som en tunnväggig,

7. Högtryckspress enligt något av kraven 5-6, att slitfodret (1) är plastiskt deformerat, till följd av en efter införande i k ä n n e t e c k n a d a v tryckkammaren ástadkommen expansion av slitfodret, så att en kvarvarande sammantryckande spänningen àstadkommes.

8. Användning av en högtryckspress enligt något av kraven 5-7 för behandling av substanser.

9. Användning av en högtryckspress enligt nàgot av kraven 5-7 för isostatisk pressning av pulverförformsprodukter.

10. Användning av en högtryckspress enligt något av kraven 5-7 för isostatisk pressning av gjutgods.