SE527448C2 - Isostatpress med ett mätelement för indikering av tryckets uppnådda maxvärde - Google Patents

Description

00 0000 00 00 0000 00 0000 00 00 0 00 000 000 oss: 000 0 0 0 0 00 000 10 15 20 25 30 35 år tryck en viktig parameter som påverkar reduceringen av oönskade organismer i livsmedlet som utsätts för högtrycksbehandling.

Idag mäts tryck vid en pressoperation i isostatpressar vanligtvis med hjälp av en på trådtöjningsgivarteknik baserad sensor kopplad till pressen. Sensorn avger en elektrisk signal som kan avläsas såsom en tryckmätning eller tryckindikering av det tryck som uppkommer i presskammaren vid en pressoperation. Denna typ av tryckmàtning medger ett kontinuerligt uppvisande av trycket i isostatpressen under pressoperationen och används huvudsakligen för att styra och reglera pressoperationen. Nackdelar med denna typ av mätutrustning är dock att den är beroende av fungerande elektrisk utrustning och att den är fast monterad i anslutning till pressen. Det sistnämnda gör att det är svårt att flytta mätutrustningen mellan olika isostatpressar. Även om befintliga anordningar och metoder för tryckmätning trots nackdelarna ovan är användbara, kan det vara önskvärt att ha ett komplement eller ett alternativ till dessa för att öka pressoperationens tillförlitlighet.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett komplement till befintliga anordningar för tryckmätning i samband med isostatisk pressning.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en enkel anordning som kan utnyttjas utan komplicerad kringutrustning för mätning av tryck i en isostatpress.

Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma en isostatpress som medger enkel indikering av tryck.

Ovannämnda ändamål uppnås genom en isostatpress och en anordning, som uppvisar de i bifogade patentkrav angivna särdragen. 00 0 000 0 0 II 0 0000 00 0000 I OO 000 000 0000 0 0 00 000 10 15 20 25 30 35 527 448 00 0000 00 0000 0 0 0 g g , 0 0 0 0 n 0 0 0 0 c 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 000000 0 0 0 000000 Till grund för uppfinningen ligger en insikt om att man, genom åstadkommande av ett mätelement som är anordnat att efter avslutad pressoperation uppvisa kvarstående avläsbar indikering av det i isostatpressens presskammare uppnådda tryckets maxvärde, kan få en bekräftelse pä att ett visst tryck faktiskt uppnåtts under tryckbehandlingen.

Således erhålles ett komplement till traditionell kontinuerlig mätning av tryck i isostatpressar genom ett mätelement som enligt uppfinningen i efterhand möjliggör avläsning och verifiering av det vid en pressoperation uppkomna tryckets maxvärde. Att verifiera det vid en pressoperation uppkomna tryckets maxvärde är önskvärt exempelvis i syfte att kvalitetssäkra det pressade materialet eller, som i fallet med livsmedel, för att säkerställa att andelen mikroorganismer i livsmedlet reducerats i önskad grad under pressoperationen. Ett sädant mätelement kan företrädesvis göras helt mekaniskt, varvid det blir helt oberoende av elektrisk kringutrustning. Mätelementet kan också göras enkelt att använda och avläsa.

Mätelementet enligt uppfinningen är företrädesvis placerat inuti presskammaren, men mätelementet kan även vara placerat i ett utrymme utanför presskammaren förutsatt att utrymmet är i fluidförbindelse med presskammaren. Det är dock väsentligt att mätelementet är placerat så att det vid en pressoperation utsätts för samma tryck som presskammaren, och därmed samma tryck som produkten eller batchen som skall tryckbehandlas.

Placeringen av mätelementet möjliggör att mätelementet vid en pressoperation är i direktkontakt med tryckmediet.

Med andra ord finns det ingenting emellan mätelementet och tryckmediet som skulle kunna påverka tryckmätningen, vilket i sin tur möjliggör en mer korrekt mätning.

Mätelementet är, i det utrymme där det är placerat, anordnat medelst en fästanordning eller hållare. Hàllaren bör skydda mätelementet så att mätelementet inte påverkas 0000 o: I I o och: out I I J o o 0000 00 o c n 0 con 040 Oo 0 I o ola II ll 10 15 20 25 30 35 527 448 n :canon o o o c n» en r 4 av den produkt som trycksätts, men samtidigt medge att mätelementet kommer i kontakt med tryckmediet. Eftersom mätelementet skall placeras i hällaren före en pressoperation, samt tas ur och läsas av efter pressoperationen, bör hällaren medge enkel isättning och urtagning av mätelementet. Företrädesvis utgörs hållaren av ett rör eller en korg, vari mätelementet är placerat.

Mätelementet är företrädesvis anordnat att deformeras vid tryckändring, varvid det är deformationen som möjliggör indikering av det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde. Deformationen innebär att åtminstone delar av mätelementet ändrar sin konfiguration, såsom utsträckningsriktning eller volym. En typ av deformation kan exempelvis vara krympning vid tryckökning respektive expansion vid tryckminskning.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar isostatpressen ett mâtelement som i sin tur innefattar en första del som är anordnad att deformeras vid tryckàndring samt en andra del som före pressoperationen har ett första läge relativt den första delen. Den första delen är vidare anordnad att under pressoperationen bringa den andra delen i relativrörelse till ett andra läge vilket är skilt från det första läget. Relativrörelsen àstadkommes företrädesvis genom utnyttjande av den första delens deformation. Med andra ord kan det vara så att den första delen rör sig i förhållande till omgivningen, medan den andra delen är väsentligen orörlig. Alternativt kan den andra delen röra sig, medan den första delen är väsentligen orörlig. Ett ytterligare alternativ är att båda delarna är rörliga i förhållande till omgivningen.

Det är skillnaden mellan den andra delens första och andra läge som, efter avslutad pressoperation, indikerar det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde. Detta medger en enkelt och tillförlitlig tryckindikering då den andra delens lägesförändring är proportionell mot det uppkomna tryckets maxvàrde. Företrädesvis är en skala 00 0 000 0 0 00 00 00 0000 00 0000 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 000 000 000 0000 0 0 0 0 0 0 0 00 00 000 00 000 10 15 20 25 30 35 527 448 eller gradering också anordnad vid màtelementet för att ytterligare förenkla avlàsningen av den andra delens lägesförändring, och därmed tryckets maxvärde under pressoperationen. Det kvarstående andra läget ger också fördelen att man i ett senare läge, efter avslutad pressoperation, kan avläsa det uppnådda tryckets maxvärde. Med andra ord fungerar mätelementets andra del som ett mekaniskt minne.

Förutom att uppvisa tryckets maxvärde så indikerar màtelementet också att den aktuella produkten eller batchen överhuvudtaget tryckbehandlats. Detta är fördelaktigt i en stor produktionsanlâggning där ett stort antal batcher är i omlopp och där det kan vara svårt att se på den aktuella produkten huruvida den tryckbehandlats eller ej. Genom att placera màtelementet tillsammans med produkten eller batchen kan man enkelt genom att kontrollera màtelementet erhålla en indikering på huruvida batchen tryckbehandlats eller ej.

I en annan fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar màtelementet en referenspunkt som begränsar den andra delens förflyttning relativt referenspunkten i samband med en första tryckändring, såsom en tryckökning, men medger fri rörelse hos den andra delen relativt referenspunkten vid en andra tryckändring, såsom en trycksänkning, motsatt den första tryckändringen. Efter avslutad pressoperation indikerar den andra delens lägesförändring relativt referenspunkten det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde. Utnyttjandet av en referenspunkt möjliggör att tryckets maxvärde enkelt kan avläsas då avståndet mellan referenspunkten och den andra delen är proportionellt mot tryckets maxvärde.

Referenspunkten gör också att màtelementet inte behöver kalibreras om vid ytterligare mätningar eftersom man vid varje mätning utgår från en bestämd punkt, dvs. referenspunkten. Med tryckets maxvärde avses i denna ansökan det under en pressoperation högsta uppnådda trycket i presskammaren. oo cool i 0 0 uno 000 mono 0 0 000 lo 0000 oo oo 000. 0 0 0 o 0 I 0 c 0 0 0 0 o 0 0 I o 0 00 00 00 00 00 10 15 20 25 30 35 527 448 - ..-. . . .. ...... - . . . -. .. _...-v IQ...

...- I I . .

.... I i O O I O I OI OI .

...- . . I I -.- . .

. . - . . II OO .

OIIO O I . .

UIOI O III C I I .- ....-.

. . . IOIIIO 6 För att uppnå en särskilt funktionell utformning av mätelementet är det föredraget att den första delen utgörs av en kropp med två motstående ändar. Kroppen kan företrädesvis ha formen av en lång bana, dvs. tjockleken är väsentligt mindre än längden. En sådan långsträckt bana kan vara rak, såsom en stav, en utsträckt polyeder eller ett band, eller krökt, såsom cirkelbågformig eller spiralformig. Det skall dock inses att många alternativa former av kroppen är möjliga inom ramen för uppfinningen.

Kroppen är i sin tur anordnad inuti ett rör. Röret är storleksmässigt och formmässigt anpassat efter kroppens form och utsträckning, och kan således vara rakt eller krökt. En bestämd punkt av röret, såsom rörets ena ända, utgör lämpligen referenspunkt i mätelementet.

För att uppnå tillräckligt hög upplösning på tryckindikeringen uppvisar kroppen företrädesvis väsentligen större krympning vid tryckökning, och väsentligen större expansion vid tryckminskning, än nämnda rör. Detta gör, om deformationen utnyttjas för påverkan av den andra delens lägesförändring, att den andra delen vid pressoperationen förflyttas såpass mycket att skillnaden mellan den andra delens första och andra läge medger att tryckets maxvärde under pressoperationen kan indikeras på ett tillfredsställande sätt. Röret är därför lämpligen gjort av ett material som endast påverkas försumbart av tryckändring, exempelvis en metall, företrädesvis rostfritt stål. Kroppen är däremot företrädesvis gjord av ett material som uppvisar en krympning pä åtminstone 0,5% vid 6 000 bar, lämpligtvis åtminstone 2% vid 6 000 bar.

Upplösningen på tryckavläsningen påverkas också av längden på mätelementet. Exempelvis vid en tryckökning krymper ett längre mätelement absolut sett mer än ett kortare mätelement, varvid ett längre mätelement följaktligen medger bättre upplösning. Det är därför föredraget att mätelementet är långsträckt. 0000 00 0000 00 I ß O I I 0 000 000 000 0000 000 0 0 0 0 0 00 000 00 000 I 00 0010 00 00 I O O O O I O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 10 15 20 25 30 35 527 448 u _ ' :Ia o- : .n- ou: .n u" u. n.. - . o n 0 v 0 n 0 u g . ' ' I I nu an :nu 000 nu u v 000: ...z :_0 »no c 0 o: c n v 0 c ' ° v 0 v n 0- 0: 00.21. .gq- : 2 z Kroppens ena ändparti är företrädesvis pà ett lämpligt sätt fast anordnat i röret vid den ändan av röret som är motsatt referenspunkten, exempelvis medelst en sprint eller liknande. Dä kroppens ena ändparti är fäst i rörets ena ända medför det att kroppens deformation vid en tryckändring endast kommer ske åt väsentligen ett häll relativt referenspunkten, vilket också ger bättre upplösning vid avläsningen.

Den ovan nämnda andra delen är företrädesvis en klämma, vilken är fjädrande anordnad kring kroppen så att klämman klämmer mot kroppen. Detta är att föredra eftersom kroppen vid tryckändring deformeras bàde i längdled och diametralt. Klämman är vidare utformad i sådan storlek att den inte kan glida in i röret. Före en pressoperation är klämman företrädesvis anordnad mot rörets ena ända, vilken ända utgör referenspunkten. Pà sä sätt kommer klämmans förflyttning vid en följande tryckökning direkt att begränsas av rörets ända.

I ytterligare en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar mätelementet en tredje del, vilken är fast parallellt anordnad mot den första delen.

De båda delarna kan exempelvis vara parallellt sammankopplade i åtminstone två från varandra distanserade punkter. Ett annat alternativ är att de båda delarna är fast anordnade i varandra i längdled. De båda delarna kan fästas till varandra genom exempelvis limning.

Den tredje delen uppvisar vidare väsentligen mindre krympning vid tryckökning, och väsentligen mindre expansion vid tryckminskning, än nämnda första del. Detta medför att den första och den tredje delen vid tryckändring tillsammans kröks. Exempelvis vid en ptryckökning kommer den första delen krympa mer än den tredje delen, vilket medför att spänningar uppkommer i sammankopplingen, varvid delarna tillsammans böjs. Vid en motsvarande tryckminskning kommer den första delen istället expandera mer än den tredje delen vilket också 0000 0 0 0 0 0 000 0000 000 0 0 00 000 0 00 0000 00 0 0 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 00 00 000 00 0000 00 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 10 15 20 25 30 35 527 448 medför att delarna tillsammans böjs, dock i en riktning motsatt böjningen vid tryckökning. Böjning i denna ansökan förutsätter inte att delarna år raka i ett utgångsläge. Böjning kan med andra ord även innebära att redan böjda delar böjs mot en rakare utformning.

Tack vare att den första och den tredje delen vid tryckândring tillsammans böjs, kan denna formförändring utnyttjas för att bringa den andra delen i rörelse, varvid den andra delens lägesförândring, efter avslutad pressoperation, indikerar det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde.

Den andra delen är i denna utföringsform lämpligen en visare. Visaren ligger an mot den första delen före pressoperationen, varvid böjningen av den första och tredje delen vid tryckändring överförs till visaren.

Visaren stannar vid tryckåtergången kvar i detta läge som indikerar tryckets maxvärde. Lämpligen är en skala eller en gradering anordnad vid visaren för att underlätta tryckavläsningen.

Om den första delen i ovan nämnda utföringsform är gjord av ett material med elastisk deformation så återtar den första delen sin ursprungliga form och läge vid tryckåtergången. Alternativt är den första delen gjord av ett material med plastisk deformation, varvid den väsentligen stannar kvar i det deformerade tillståndet vid tryckåtergången. Huruvida den första delen är gjord av material med elastisk eller plastisk deformation har dock ingen direkt inverkan på indikeringen av tryckets maxvärde.

Trycket kan under en presscykel ökas respektive minskas flera gånger och därför år det fördelaktigt att läsa av mätelementet efter pressoperationen för att säkerställa att det verkligen är maxvärdet sett över hela presscykeln man läser av och verifierar.

För att mätelementet enligt uppfinningen skall kunna användas även i mindre isostatpressar är åtminstone den första delen, företrädesvis hela mätelementet, i en av 0 000 leo 0000 lan u 0 lo o O I! QIO 0 000 n n II 000 lo 0000 00 00 Iølo oo lloo I O O 0 0 u 4 0 0 0 0 0 0 0 0 u 0 0 I Q 0 c « nu ut 00 10 15 20 25 30 35 527 448 nunnan 0 u a nunnan fördelaktig utföringsform krökt säsom åtminstone en cirkelbàge.

Företrädesvis är mätelementet krökt sä att det antar spiralform. Pà sä sätt tar mätelementet mindre plats i längdled än ett väsentligen rakt utsträckt mätelement. En annan fördel är att ett mätelementet som skall placeras i ett givet utrymme genom att vara spiralformat kan vara längre än ett väsentligen rakt mätelement vilket medger bättre upplösning med avseende på indikeringen av tryckets maxvärde.

Den första delen, företrädesvis hela mätelementet, kan alternativt vara krökt så att det antar formen av en cirkel. Det innebär väsentligen samma fördelar som för ett spiralformat mätelement, men cirkelformen medger också att mätelementet enkelt kan placeras exempelvis väsentligen horisontellt längs den krökta väggen i en huvudsakligen cirkulär presskammare. Med andra ord följer mätelementets krökning väsentligen presskammareväggens runtomgàende krökning. Exempelvis skulle ett cirkelformat mätelement kunna placeras pà botten av presskammaren eller i locket till presskammaren.

Det skall förstås att många andra olika geometriska utformningar av mätelementet är möjliga. Formen bör dock anpassas för att undvika att deformationen påverkas eller begränsas pà ett sådant sätt att det påverkar avläsningens kvalitet.

Den första delens material bör lämpligen uppvisa elastisk deformation, det vill säga deformationen är inte permanent, utan deformationen äterhämtas helt vid befrielse av belastning, där belastningen i detta fallet är tryck. Genom användning av material med elastisk deformation kan mätelementet, efter nollställning, med fördel användas vid ytterligare pressoperationer.

Mätelementet nollställs enkelt genom att den andra delen, exempelvis en klämma eller en visare beroende på utföringsform, förs tillbaka till sitt ursprungsläge, dvs. det tidigare kallade ”första” läget.

I! On 0000 OO 0010 00 O I I I O O I O O I 000 lol tree oc! I 0 0 0 o. II: 00 10 15 20 25 30 35 527 448 10 Det är även möjligt att i mätelementet använda material som uppvisar plastisk deformation, det vill säga deformationen är permanent och materialet förblir i det deformerade tillståndet även efter befrielse av belastningen. Mätelementet kan dock då antingen bara användas en gäng, eller så måste materialet, om det är möjligt, äterställas till sin ursprungskonfiguration för att kunna användas igen. I båda fallen bör antingen ett nytt material, eller det återställda materialet, inför varje ny användning kontrolleras så att materialet har de önskade egenskaperna som behövs för en korrekt mätning.

För att önskad deformation ska uppnås, vilket i sin tur möjliggör indikering av det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde, är den första delen företrädesvis gjord av en polymer. Den första delen uppvisar företrädesvis en krympning på åtminstone omkring 0,5% vid 6 000 bar, làmpligtvis åtminstone 2% vid 6 000 bar.

Exempel på särskilt lämpliga polymerer i detta avseende inkluderar, men är ej begränsat till, UHMW-PE (ultra-high molecular weight polyethylene). UHMW-PE uppvisar dels elastisk deformation, dels en så stor krympning (typiskt 3-4% vid 6 000 bar endimensionellt, dvs. längs en axel) respektive expansion vid tryckândringar att en tillfredställande upplösning på tryckindikeringen erhålles. Exempel på andra polymerer som är tänkbara för användning som den första delen är polyamid, PTFE, karbonatplast, LD-PE, akryl, POM, acetatplast, PET, Styren, PVC. Den första delen formas exempelvis genom gjutning eller skärande bearbetning av ett utgàngsämne.

Det skall inses att den första delen även kan bestå av andra material som uppvisar liknande egenskaper.

Exempel på andra passande material inkluderar, men är ej begränsat till, gummi, företrädesvis hårt gummi.

Isostatpressen enligt uppfinningen kan företrädesvis användas för behandling av livsmedel. Isostatpressen enligt uppfinningen är dock inte begränsad till detta användningsområde utan kan även användas för II IOII 0D 0 0 0 0 000 000 0000 000 I O I I 00 000 00 0 000 0 0 ha 000 00 0000 00 00 0000 0 0 0 0 0 0 -n 0 c 0 0 0 0 0 0 00 00 10 15 20 25 30 35 527 448 ll tryckbehandling av andra produkter, såsom exempelvis läkemedel och kosmetika. I princip kan uppfinningen användas för verifiering av tryckets maxvärde i alla isostatpressapplikationer, företrädesvis då en vätska används som tryckmedium.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen àstadkommes en anordning för mätning av det i en presskammare uppnådda tryckets maxvärde i samband med en pressoperation, företrädesvis vid en pressoperation i en isostatpress som innefattar presskammaren. Anordning innefattar en första del som är anordnad att deformeras vid tryckändring och en andra del som före en pressoperation har ett första läge relativt den första delen. Den första delen är vidare anordnad att under pressoperationen bringa den andra delen i relativrörelse till ett andra läge skilt frän det första läget. Det är sedan skillnaden mellan den andra delens första och andra läge, vid avslutad pressoperation, som indikerar det i presskammaren uppnådda tryckets maxvärde.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 visar, delvis i snitt, en schematisk perspektivvy av en isostatpress enligt en utföringsform av uppfinningen.

Figur 2a-2d visar schematiskt ett mätelement enligt uppfinningen i samband med en pressningsoperation.

Figur 3 visar schematiskt en fördelaktig utföringsform av mätelementet enligt uppfinningen, varvid mätelementet är spiralformat.

Figur 4 visar schematiskt en annan fördelaktig utföringsform av mätelementet enligt uppfinningen, varvid mätelementet är cirkelformat.

Figur 5 visar schematiskt ytterligare en fördelaktig utföringsform av mätelementet enligt uppfinningen.

Figur 6 är en genomskärningsvy längs linjen VI i figur 5. 00 Doo: UI nina en o 0 I o n o 1 Ola Ino to: 0000 000 o 0 l I I 90 110 I» 000 I 10 15 20 25 30 35 527 448 12 Samma hänvisningsbeteckningar används för motsvarande element i figur 1-6.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar schematiskt och i perspektiv en isostatpress 10 enligt en utföringsform av uppfinningen.

Isostatpressen 10 innefattar en presskammare eller en tryckkammare 12 inuti vilken högt tryck, såsom 2 000- 15 000 bar, frambringas för behandling av en produkt eller en batch. Presskammaren 12 trycksätts med ett tryckmedium, företrädesvis en vätska. Vidare avgränsas presskammaren av en cylindrisk mantelyta 14, en botten 16 och ett topplock 18. En lastbärare 20 med produkten eller batchen som skall tryckbehandlas är placerad i presskammaren 12. Lastbärarens 20 vägg är perforerade med häl 22 sä att produkten som skall tryckbehandlas kommer i kontakt med tryckmediet.

Isostatpressen 10 innefattar vidare ett màtelementet 24 som i figur 1 är anordnat inuti lastbäraren 20, samt en rörformig hållare 26 som är anordnad vågrätt längs en sida i lastbâraren 20. Hàllaren 26 är stängd i botten och öppet i toppen, varvid màtelementet 24 är placerat inuti nämnda hållare 26. Hàllaren 26 är utformad så att màtelementet 24 enkelt kan placeras i hàllaren före en pressoperation, och sä att màtelementet 24 är uttagbart efter avslutad pressoperation. Hällaren 26 är perforerad med häl 27 så att màtelementet 24 kommer i kontakt med tryckmediet under en pressoperation, och således utsätts för samma tryck som produkten som skall behandlas.

Hállarens 26 dimensioner är anpassade sä att màtelementet 24 passar att placeras i nämnda hållare 26.

Figur 2a-2d visar schematisk det i figur 1 visade màtelementet 24 i samband med en pressoperation.

Mätelementet 24 är vid en pressoperation anordnat så att det utsätts för samma tryck som presskammaren 12.

Mätelementet 24 innefattar ett cylindriskt längsträckt rör 28 och en cylindrisk stav 30 anordnad i nämnda rör 00 0 000 000 0000 000 I O 0 0000 00 0000 0 0 0 0 0 000 0 0 0 00 000 00 000 00 00 00 I 0 0 0 0 0 0 10 15 20 25 30 35 527 448 I n ua , , . . V. .U .II. nu: 00 nu. n u” p .

. . , , . , Q . o : : a o 0 n u n r' :“0" ' I 00; o un: :cb :.: 00 0 0 n g . , , . Û 0 0 0 00 u 0. 00 .of : 2 É 13 28. stavens 30 ena ändparti år fast anordnat i rörets 28 ena ändparti medelst en sprint 32. Staven 30 är gjord av polymer medan röret 28 är gjort av metall. En stålklämma 34 är vidare anordnad kring staven 30 i det ändparti av staven som i figur 2a sticker ut ur röret 28. Klâmman 34, som utgörs av en radiellt inåt fjädrande ring, klämmer mot staven 30, men medger ändå att staven 30 kan glida i klämman 34. Klâmman 34 är dock så dimensionerad att den inte kan glida in i röret 28.

Vid ett initialläge före pressoperation (figur 2a) är klämman 34 tryckt upp mot den ända 36 av röret 28 som är motsatt den ända vari staven 30 är fast monterad. Då trycket höjs i isostatpressen 10 (figur 2b) kommer polymerstaven 30 att deformeras, i detta fallet krympa, medan metallrörets 28 krympning är försumbar. När polymerstaven 30 krymper hindras klämman 34 från att följa med staven 30 av metallröret 28, varvid polymerstaven 30 glider inuti klämman 34. Polymerstaven 30 krymper både i lângdled och diametralt, men klämmans 34 fjädrande funktion gör att klämman inte glider av staven. Eftersom stavens 30 ena ändparti är fast anordnat i röret 28 kommer dess krympning i lângdled endast ske från ett håll.

När trycket sedan sänks i isostatpressen 10 (figur 2c) kommer polymerstaven 30 åter att deformeras, i detta fallet expandera, och återta sin ursprungliga form och läge. Samtidigt följer klämman 34 med staven 30 tillbaka, varvid klämman 34 förflyttas relativt röret 28. Efter avslutad pressoperation kan man genom att mäta avståndet 38 mellan klämman 34 och rörets ända 36, dvs. klämmans ursprungsläge, fastställa hur mycket staven 30 krympt under pressoperationen och därmed också det under pressoperationen uppkomna tryckets maxvärde (figur 2d).

Med tryckets maxvärde avses i detta fallet maxtrycket.

Efter avläsningen kan mätelementet 24 enkelt nollstâllas genom att klämman 34 åter skjuts upp mot rörets ända 36, varvid mätelementet 24 kan användas igen. Notera att 0 non I 0 00 no oo tili 00 lina 0 I 0 I 0 0 I 0 0 00: 1000 0 en 100 10 15 20 25 30 35 u Q uno.

I c o 0 nooooo 0 o o nunnan 14 figur 2a-2d endast är visade i illustrerande syfte, varför dimensionerna har valts för att tydliggöra principen, och är således inte nödvändigtvis skalenliga.

Mätelementet 24 enligt uppfinningen kalibreras före användning mot en annan tryckgivare. Avståndet 38 mellan klämman 34 och rörets ända 36 fastställs under flera kalibreringscykler så att man vet vilka avstånd som indikerar respektive tryck.

Vid användning av isostatpressen 10 avläses avståndet efter pressoperationen av en operatör med hjälp av en mätanordning, exempelvis ett skjutmàtt. Avläsningen kan också underlättas genom att staven 30 förses med en gradering eller en skala. Exempelvis kan färgfält som indikerar det uppmätta trycket användas.

En presscykel innebär typisk en tryckökning och en motsvarande tryckminskning. Om presscykeln dock omfattar flera olika tryckökningar och tryckminskningar kommer mätelementet enligt uppfinningen att indikera det enskilda maxtryck som uppkommit sett över hela presscykeln.

Staven 30 i figur 2a-2d är som tidigare nämnts gjord av en polymer, närmare bestämt UHMW-PE (Ultra high molecualar weight polyethylen), vilken är en lämplig polymer att använda vid högt tryck och dä tryckmediet är en vätska. Detta material uppvisar tillräckligt stor krympning vid tryckökning för att utslaget tydligt och med tillräcklig upplösning skall kunna avläsas.

UHMW-PE uppvisar också elastisk deformation, det vill säga deformationen är inte permanent, utan deformationen àterhämtas helt vid befrielse av belastning, där belastningen i detta fallet är tryck.

Genom elastisk deformation kan mätelementet 24, efter nollställning, användas vid ytterligare pressoperationer.

Röret 28 i figur 2a-2d är gjort av metall, företrädesvis rostfritt stål. Även andra material som jämfört med staven 30 uppvisar väsentligen mindre krympning vid tryckökning, och väsentligen mindre OI 00 in Olas nu 0000 0 0 O 0 0 I 0 0 0 u ole 0 I 000 0100 0 0 II; nu 000 00 nu Q 10 15 20 25 30 35 527 448 snuva: q 0 0 :oana- 15 expansion vid motsvarande tryckminskning, skulle kunna användas i uppfinningen.

För att uppnå tillräcklig upplösning vid avläsningen av tryckets maxvärde är staven 30 utsträckt i längdled.

Röret 28 har motsvarande form och utsträckning för staven 30 skall passa att anordnas i röret 28. Röret 28 är lämpligen åtminstone omkring 1 meter långt och har en diameter på omkring 10 millimeter. Även om stavens längd påverkar upplösningen är det tänkbart att både staven och röret är kortare och/eller smalare.

Klâmman 34 är också gjord av stål eftersom stål påverkas mycket lite av tryckändringar. Vidare har klâmman 34 och polymerstaven 30 särskild ytfinhet sä att klâmman 34 stannar kvar pà staven 30, men sä att staven 30 ändå tilläts glida i klâmman 34 då staven 30 ändrar läge samtidigt som klämman 34 hindras i sin rörelse. Det kan i vissa fall vara fördelaktigt att ytbehandla staven 30 och klâmman 34 för att uppnå önskad friktions- och glidningsegenskaper.

Figur 3 visar schematiskt en annan föredragen utföringsform av mätelementet 24 enligt uppfinningen.

Mätelementet 24 är i denna utföringsform spiralformat vilket medger att mätelementet 24 kan användas i pressar med begränsat utrymme.

I figur 4 är mätelementet 24 enligt uppfinningen cirkelformat. Denna form möjliggör att mätelementet 24 exempelvis kan placeras horisontellt längs väggen i en presskammare. Mätelementet i figur 3 och 4 fungerar för övrigt pà samma sätt som mätelementet i figur 2a-2d, dvs. det innefattar ett stålrör, en polymerstav anordnad i röret och en klämma som är placerad runt staven.

Figur 5 visar schematiskt ytterligare en utföringsform av uppfinningen. Mätelementet 24 innefattar två band 40 och 42 som är fästa mot varandra och uppsnurrade till en spiral 44. Spiralens 44 inre ända 46 är fäst i en skiva 48 och spiralens 44 yttre ända S0 är utvikt radiellt fràn skivans 48 centrum. Det relativt a. nero nu ou oss» oo ovan n o n n 0 c o 0 n o n n o 0 0 0 I I 0 0 en av o! 10 15 20 25 30 35 527 o o o canon canon: 16 skivans 48 ytterkant yttre bandet 40 i spiralen 44 är gjort av en polymer, exempelvis UHMW-PE, eller ett annat fast material som deformeras vid tryckändringar. Det inre bandet 42 är gjort av ett material som är väsentligen opåverkat av tryckåndringar eller åtminstone mindre påverkat av tryckändringar än materialet i det yttre bandet 40. Det inre bandet 42 kan exempelvis vara gjort av silikongummi, nitrilgummi eller EPDM-gummi. Det yttre bandet 40 och det inre bandet 42 är fastlimmade med varandra. Figur 6 är en genomskärningsvy längs linjen VI-VI i figur 5 som tydligt visar de tvà olika materialen 40 och 42 i spiralen 44.

På motsatta sidan av skivan 48 är en vridbar visare 52 anordnad i skivans 48 centrum. Visaren 52 âr så utformad att den sticker ut över skivans 48 ytterkant, varvid den ligger an mot spiralens 44 utvikta ytterända 50.

Då trycket i isostatpressen 10 ändras, i detta fallet då trycket ökar, vrids spiralen 44 utåt på grund av att det yttre bandet 40 i spiralen 44 krymper mer än det inre bandet 42. Vridningen av spiralen 44 överförs till Visaren 52 som sedan stannar kvar i sitt läge när trycket minskar och spiralen 44 återtar till sin ursprungliga form och återgår till sitt startläge. Genom att Visaren 52 dock stannar kvar erhålles en kvarstående avläsbar indikering av tryckets maxvärde. Skivan 48 är vidare anordnad med en skala eller en gradering 54 så att det under trycksättningen uppkomna tryckets , i detta fallet maxtrycket, enkelt kan avläsas.

Mätelementet 24 enligt uppfinningen kalibreras före användning mot en annan tryckgivare. Vid kalibreringen upprättas skalan eller graderingen 54 pà skivan 48 så att man enkelt kan läsa av var Visaren 52 står för att på så sätt verifiera maxtrycket under pressoperationen. Även om vissa utföringsformer har beskrivits ovan, är uppfinningen inte begränsad till dessa. Det skall sålunda förstås att flertal modifikationer och ou O 000 o I oo to en 0000 to annu I 0 I 0 I O 0 O I O 0 n 0 o oc: 000 nu: anno O I I I i I I i o nu co 000 o: 000 oo inte Q u I i I 0 O o: o 527 448 17 variationer kan åstadkommas utan att fràngà ramen för föreliggande uppfinning som är definierad i de medföljande patentkraven.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 527 448 18 PATENTKRAV (10), innefattande (12) avsedd att trycksättas med ett tryckmedium, såsom en vätska, och ett mätelement (24) som är placerat så att det

1. Isostatpress en presskammare utsätts för samma tryck som presskammaren (12), kännetecknad avatt mätelementet (24) är anordnat att efter avslutad pressoperation, oberoende av elektrisk kringutrustning, uppvisa kvarstående avläsbar indikering av det i presskammaren (12) uppnådda tryckets maxvärde.

2. Isostatpress enligt krav 1, varvid mätelementet (24) är anordnat att deformeras vid tryckändringar, varvid deformationen möjliggör indikering av det i presskammaren (12) uppnådda tryckets maxvärde.

3. Isostatpress enligt krav 1-2, varvid mätelementet (24) innefattar en första del (30,40) som är anordnad att deformeras vid tryckändring, en andra del (34,52) som före en pressoperation har ett första läge relativt den första delen, varvid den första delen är anordnad att under pressoperationen bringa den andra delen i relativrörelse till ett andra läge skilt från det första läget, varigenom skillnaden mellan den andra delens första och andra läge, vid avslutad pressoperation, indikerar det i presskammaren (12) uppnådda tryckets maxvärde.

4. Isostatpress enligt krav 3, varvid mätelementet (24) innefattar en referenspunkt (36) som begränsar den andra delens (34) förflyttning relativt referenspunkten i samband med en första tryckändring, men medger fri rörelse hos den 10 15 20 25 30 35 527 448 19 andra delen relativt referenspunkten vid en andra tryckändring motsatt den första tryckändringen, varigenom skillnaden mellan den andra delens första och andra läge relativt referenspunkten, vid avslutad pressoperation, indikerar det i presskammaren (12) uppnådda tryckets maxvärde.

5. Isostatpress enligt 4, varvid den första delen utgörs av en kropp (30) med två motstående ändar, vilken kropp är anordnad inuti ett rör (28) där rörets ena ända utgör referenspunkten (36), varvid kroppen uppvisar väsentligen större krympning vid tryckökning, och väsentligen större expansion vid tryckminskning, än nämnda rör.

6. Isostatpress enligt krav 5, varvid kroppens (30) ena ändparti är fast anordnat i nämnda rör (28), företrädesvis vid den ända av röret som är motsatt referenspunkten (36).

7. Isostatpress enligt något av kraven 5-6, varvid den andra delen utgörs av en klämma (34) som är fjädrande anordnad kring den första delen (30) så att klämman klämmer mot den första delen, varvid klämman före en pressoperation företrädesvis är anordnad mot den ända av röret (28) som utgör referenspunkten(36).

8. Isostatpress enligt krav 3, varvid mätelementet (24) innefattar en tredje del (42) som är fast parallellt anordnad mot den första delen (40) och som uppvisar mindre krympning vid tryckökning, och mindre expansion vid tryckminskning, än nämnda första del, varvid vid tryckändring den första och tredje delen tillsammans böjs. 10 15 20 25 527 448 20

9. Isostatpress enligt något av kraven 3-8, varvid åtminstone den första delen (30,40), företrädesvis hela mätelementet (24), är krökt såsom åtminstone en cirkelbåge, företrädesvis som en spiral.

10. Isostatpress enligt något av kraven 3-7, varvid den första delen (30) är stavformad.

11. ll. Isostatpress enligt något av kraven 3-10, varvid den första delen (30,40) är gjord av material som uppvisar elastisk deformation.

12. Isostatpress enligt något av kraven 3-11, varvid den första delen (30,40) är gjord av polymer, företrädesvis UHMW-PE (ultra-high molecular weight polyethylene).

13. Användning av ett mätelement (24) för indikering av det under en pressoperation högsta uppnådda trycket i en i en isostatpress innefattad presskammare (12), varvid mätelementet (24) är placerat så att det utsätts för samma tryck som presskammaren (12) och anordnat att efter avslutad pressoperation, oberoende av elektrisk kringutrustning, uppvisa kvarstående avläsbar indikering av det i presskammaren (12) uppnådda tryckets maxvärde.