Tanque de presión para una prensa de alta presión.

Un tanque (1) de presión para una prensa de alta presión, donde el tanque de presión comprende

un primer sub-cilindro (4),

un segundo sub-cilindro (6), caracterizado porque comprende adicionalmente

un medio (8) de pretensado, y

un elemento (16) de sujeción, en el que

los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo están conectados de manera axial para formar un cuerpo (2) decilindro para contener un medio de alta presión,

el primer sub-cilindro (4) posee una pared externa provista de un primer asiento (22) para recibir una primeraparte (24) del elemento (16) de sujeción,

el segundo sub-cilindro (6) posee una pared externa provista de un segundo asiento (26) para recibir unasegunda parte (28) del elemento (16) de sujeción,

el elemento (16) de sujeción está montado en los asientos (22, 26) primero y segundo,

el elemento (16) de sujeción, y los asientos (22, 26) primero y segundo están dispuestos de tal manera que elelemento (16) de sujeción, y los asientos (22, 26) primero y segundo cooperan para evitar un movimiento axial deseparación entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo, y en el que

el medio (8) de pretensado está dispuesto alrededor de la superficie envolvente del cuerpo (2) de cilindro de talmanera que el cuerpo (2) de cilindro está pretensado de manera radial y de tal manera que el elemento (16) desujeción está inmovilizado en los asientos (22, 26) primero y segundo.

Tanque de presión para una prensa de alta presión Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un tanque de presión para una prensa de alta presión para ser utilizado en prensado de alta presión.

Antecedentes de la técnica Durante la operación de prensado de alta presión en una prensa de alta presión, se presuriza un medio de presión hasta una presión muy alta. El medio de presión es un fluido. Las prensas de alta presión pueden utilizarse en diferentes aplicaciones. Una prensa de alta presión puede utilizarse por ejemplo para fabricar piezas de chapistería con formas predeterminadas presurizando fuertemente un fluido dispuesto en un tanque de presión cerrado para utilizarlo para ejercer fuerza sobre un diafragma intermedio o dispositivo similar. Si la prensa de alta presión ejerce una presión igual en todos los lados de la superficie del tanque de presión, la prensa se denomina prensa isostática. Las prensas isostáticas pueden utilizarse para la compactación o densificación de polvos metálicos cerámicos, para la reducción de poros o huecos en artículos fabricados mediante fundición o sinterización, para la esterilización y conservación de productos alimenticios, etc. Dependiendo de la temperatura del medio de presión durante el proceso de prensado isostático, el proceso puede denominarse prensado isostático en caliente (HIP, hot isostatic pressing) , prensado isostático templado o prensado isostático en frío (CIP, cold isostatic pressing) .

Un tanque de presión de una prensa de alta presión comprende un cuerpo de cilindro. El cuerpo de cilindro está cerrado mediante tapas de cierre en los extremos del cilindro. Existe un marco para sujetar las tapas de cierre en los extremos del cuerpo de cilindro.

Para aumentar la habilidad del tanque de presión para resistir la formación y propagación de grietas, el tanque de presión está generalmente pretensado. El tanque puede por ejemplo estar pretensado mediante auto-zunchado, retracción o bobinado de alambre.

El nivel de presión en el tanque de presión depende del tipo de prensa y del material que debe ser prensado. En procesos de fabricación de chapistería, la prensa está típicamente diseñada para presiones hasta 140 MPa, en el caso de CIP para presiones entre 100 MPa y 600 MPa y en el caso de HIP para presiones hasta 300 MPa.

Un cilindro para una prensa de alta presión se fabrica tradicionalmente mediante forjado. En primer lugar se funde un cuerpo cilíndrico y a continuación se forja para formar un cuerpo de cilindro. Después de un tratamiento térmico, el cuerpo de cilindro se mecaniza hasta alcanzar su forma y dimensión final. La fabricación de cilindros muy grandes somete a los procesos de forjado, tratamiento térmico y mecanizado a exigencias muy altas.

Recientemente ha aumentado la demanda para pensar artículos con un tamaño cada vez mayor, lo que exige prensas de tamaño cada vez mayor. Una manera alternativa para producir prensas de mayor tamaño consiste en fabricar los tanques de presión con un cuerpo de cilindro que comprende sub-cilindros conectados. El cuerpo de cilindro puede entonces comprender dos sub-cilindros o más de dos dispuestos de manera que están conectados unos con otros, con lo cual la dimensión (longitud axial) del cuerpo de cilindro de la prensa isostática no está limitada por el proceso de fabricación de un único cilindro de gran tamaño.

No sólo las prensas de gran tamaño se beneficiarían de un cuerpo de cilindro que comprendiese sub-cilindros conectados. Los tanques de presión de un menor tamaño tendrían un menor tiempo de entrega mediante esta construcción.

El documento EP 1707346 describe una prensa isostática con un contenedor de presión dividido. La prensa comprende segmentos de contenedor de presión y las superficies dispuestas en algunos segmentos se presurizan con la presión de un espacio de presión. Las fuerzas axiales resultantes actúan contra las fuerzas de presión axial en una junta existente entre los segmentos.

Sujetar y sellar los cilindros entre sí para formar un cuerpo de cilindro conlleva problemas debidos a que la construcción deberá soportar presiones muy altas sin que se produzcan fugas y sin que se colapse el tanque de presión.

Resumen de la invención Es un propósito de la presente invención, por lo tanto, proporcionar un tanque de presión para una prensa de alta presión que comprende sub-cilindros conectados de manera axial, donde dicho tanque de presión está dispuesto para conseguir una conexión fiable entre los sub-cilindros conectados.

El propósito anterior se consigue para un tanque de presión que tiene las características propias definidas en la reivindicación 1 anexa. Se definen realizaciones alternativas en las reivindicaciones dependientes 2 – 17.

Un tanque de presión para una prensa de alta presión de acuerdo con la invención comprende un primer subcilindro, un segundo sub-cilindro, un medio de pretensado, y un elemento de sujeción. Los sub-cilindros primero y segundo están conectados de manera axial para formar un cuerpo de cilindro para contener un medio de alta presión. El primer sub-cilindro está provisto de un primer asiento para recibir una primera parte del elemento de sujeción y el segundo sub-cilindro está provisto de un segundo asiento para recibir una segunda parte del elemento de sujeción. El elemento de sujeción se monta en el primer asiento y el segundo. El elemento de sujeción, y los asientos primero y segundo están dispuestos de tal manera que el elemento de sujeción, y los asientos primero y segundo cooperan para evitar un movimiento axial de separación entre los sub-cilindros primero y segundo. El medio de pretensado se dispone alrededor de la superficie envolvente del cuerpo de cilindro de tal manera que el cuerpo de cilindro está pretensado de manera radial y de tal manera que el elemento de sujeción está inmovilizado en los asientos primero y segundo.

El tanque de presión de acuerdo con la invención es ventajoso porque un cilindro de un tanque de presión de gran tamaño puede fabricarse mediante sub-cilindros conectados de una longitud axial más corta, por lo que la fabricación de cada cilindro se vuelve menos problemática. Puesto que los sub-cilindros tienen una longitud axial más corta, la fabricación es menos avanzada y por lo tanto menos costosa económicamente. En algunos casos, la fabricación puede llevarse a cabo en un lugar geográficamente más cercano al lugar donde se realiza el montaje ya que la fabricación se lleva a cabo a una escala más ordinaria y por lo tanto menos engorrosa.

Adicionalmente, ahora resulta posible fabricar tanques de presión incluso de mayor tamaño que anteriormente, mediante la conexión de varios sub-cilindros para formar un cuerpo de cilindro de gran tamaño. Por lo tanto, pueden procesarse objetos de gran tamaño en el tanque de presión, o bien, de manera alternativa, pueden procesarse una cantidad mayor de artículos en el mismo lote y por lo tanto el rendimiento de cada tanque de presión aumenta.

De acuerdo con la invención, la conexión axial entre dos sub-cilindros está basada en una combinación de, por un lado, que el elemento de sujeción y los asientos primero y segundo están configurados y dispuestos para cooperar para evitar las fuerzas axiales de separación, y, por otro lado, que el medio de pretensado está dispuesto para inmovilizar el elemento de sujeción en los asientos. Además de sujetar el elemento de sujeción que absorbe fuerza en su sitio en los asientos de manera fiable, el medio de pretensado añade resistencia adicional a los conectores mecánicos (asientos y elemento de sujeción) . Consecuentemente, puede conseguirse una conexión fiable entre dos sub-cilindros con un tanque de presión de acuerdo con la invención.

Un tanque de presión de la presente invención comprende un cuerpo de cilindro que está cerrado en los extremos mediante, por ejemplo, tapas. Una tapa puede, por ejemplo, estar dispuesta para abrirse y cerrarse cuando se carga el tanque de presión con objetos o artículos que van a ser tratados mediante presurización en un proceso de presurización del tanque de presión.

Normalmente, el cuerpo de cilindro y las tapas se sostienen en su posición mediante un marco. Por consiguiente, se conoce de la técnica anterior cómo mantener unidos un cuerpo de cilindro y sus tapas de manera axial mediante un marco externo, que se extienden en el exterior del cuerpo de cilindro desde una tapa en un extremo hasta una tapa en el otro extremo. Un elemento de sujeción de la presente invención se dispone para conectar entre sí dos subcilindros, por lo que un sub-cilindro está conectado a un sub-cilindro adyacente. Por consiguiente,... [Seguir leyendo]

1. Un tanque (1) de presión para una prensa de alta presión, donde el tanque de presión comprende

un primer sub-cilindro (4) ,

un segundo sub-cilindro (6) , caracterizado porque comprende adicionalmente

un medio (8) de pretensado, y

un elemento (16) de sujeción, en el que

los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo están conectados de manera axial para formar un cuerpo (2) de cilindro para contener un medio de alta presión,

el primer sub-cilindro (4) posee una pared externa provista de un primer asiento (22) para recibir una primera parte (24) del elemento (16) de sujeción,

el segundo sub-cilindro (6) posee una pared externa provista de un segundo asiento (26) para recibir una segunda parte (28) del elemento (16) de sujeción,

el elemento (16) de sujeción está montado en los asientos (22, 26) primero y segundo,

el elemento (16) de sujeción, y los asientos (22, 26) primero y segundo están dispuestos de tal manera que el elemento (16) de sujeción, y los asientos (22, 26) primero y segundo cooperan para evitar un movimiento axial de separación entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo, y en el que

el medio (8) de pretensado está dispuesto alrededor de la superficie envolvente del cuerpo (2) de cilindro de tal manera que el cuerpo (2) de cilindro está pretensado de manera radial y de tal manera que el elemento (16) de sujeción está inmovilizado en los asientos (22, 26) primero y segundo.

2. El tanque (1) de presión de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los asientos (22, 26) primero y segundo y el elemento (16) de sujeción se extienden de manera circunferencial alrededor de la superficie envolvente externa del cuerpo (2) de cilindro.

3. El tanque (1) de presión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que existe una conexión de ajuste de forma entre el elemento (16) de sujeción y los asientos (22, 26) primero y segundo, respectivamente.

4. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que los asientos (22, 26) primero y segundo, respectivamente, están provistos de un resalte dirigido radialmente hacia afuera y en el que las partes (24, 28) primera y segunda de los elementos (16) de sujeción están dispuestas para abrazar el respectivo resalte dirigido radialmente hacia afuera, de tal manera que el elemento (16) de sujeción evita un movimiento axial de separación entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo.

5. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que al menos una porción de la sección transversal del elemento (16) de sujeción tiene forma de C.

6. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que el elemento (16) de fijación comprende al menos dos segmentos individuales con forma de arco circular.

7. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que el elemento (16) de sujeción comprende al menos un bloque de precisión.

8. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que el elemento (16) de sujeción está embutido en la pared del cuerpo (2) de cilindro de tal manera que la superficie externa del cuerpo (2) de cilindro está enrasada.

9. El tanque (1) de presión de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el elemento (16) de sujeción forma un anillo cerrado cuando se monta en los asientos (22, 26) primero y segundo antes de la aplicación del medio (8) de pretensado, por lo que, después de la aplicación del medio (8) de pretensado, el elemento (16) de sujeción está pretensado de manera radial en la misma magnitud que las porciones correspondientes del cuerpo (2) de cilindro.

10. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que la pared interna del cuerpo (2) de cilindro está provista de un dispositivo de sellado para sellar la junta (3) entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo para evitar que se fugue medio de presión fuera del cuerpo (2) de cilindro a través de la junta (3) .

11. El tanque (1) de presión de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el dispositivo de sellado comprende

una banda (18) de sellado con forma de anillo,

una primera corona (30) que sobresale de manera circunferencial, que está dispuesta en la pared interna del primer sub-cilindro (4) y que se extiende de manera axial desde la junta (3) alejándose del segundo sub-cilindro (6) ,

una segunda corona (32) que sobresale de manera circunferencial, que está dispuesta en la pared interna del segundo sub-cilindro (6) y que se extiende de manera axial desde la junta (3) alejándose del primer sub-cilindro (4) ; en el que la banda (18) de sellado, en su posición de montaje, está situada de manera concéntrica en el seno de las coronas (30, 32) primera y segunda que sobresalen, de tal manera que se apoya de una manera pretensada radialmente contra las coronas (30, 32) primera y segunda que sobresalen y se solapa haciendo de sello con la junta

(3) entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo, y en el que

el dispositivo de sellado comprende adicionalmente un primer espacio de montaje circunferencial, que está dispuesto en la pared interna del primer sub-cilindro (4) y que se extiende de manera axial desde la primera corona

(30) que sobresale alejándose del segundo sub-cilindro (6) , para facilitar el intercambio de componentes del dispositivo de sellado.

12. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el elemento (16) de sujeción está dispuesto con al menos un orificio (42) pasante de drenaje con una entrada en la junta (3) entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo, extendiéndose de manera radial a través de elemento (16) de sujeción.

13. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en el que la junta (3) entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo está dotada de al menos un canal (44) radial de drenaje que se extiende desde el dispositivo de sellado en el lado interno del cuerpo (2) de cilindro, de manera radial a través del cuerpo (2) de cilindro y hasta la entrada del orificio pasante de drenaje del elemento de sujeción.

14. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-13, que comprende adicionalmente al menos un canal (44) radial de drenaje dispuesto en la dirección axial del cuerpo (2) de cilindro entre el cuerpo (2) de cilindro y el medio (8) de pretensado.

15. El tanque (1) de presión de acuerdo con la reivindicación 12, 13 y 14, en el que las áreas de sección transversal del orificio (42) pasante de drenaje y de los canales (44) radiales de drenaje están hechos de tal manera que un flujo de fuga de medio de presión que se fuga hacia afuera del cuerpo (2) de cilindro a través de la junta (3) entre los sub-cilindros (4, 6) primero y segundo y hacia adentro de un canal (44) radial de drenaje, un orificio (42) de drenaje y un canal (44) axial de drenaje, seguirá un camino con área de sección recta constante o creciente.

16. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-15, en el que el elemento (16) de sujeción está hecho de un material metálico.

17. El tanque (1) de presión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en el que el medio (8) de pretensado tiene forma de banda o de alambre y está bobinado alrededor de la mencionada superficie envolvente del cuerpo (2) de cilindro.