Многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур

Многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур

Реферат

 

Изобретение относится к обработке материалов в области высоких давлений и температур, вызывающих химическую и физическую модификацию веществ. Сущность изобретения заключается в том, что многопуансонная установка шарового типа содержит основание, на котором установлен корпус с внутренней сферической полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой. В корпусе расположена сферическая оболочка, состоящая из двух частей, причем части оболочки закреплены на соответствующих частях корпуса, образуя камеру первичного давления с двумя изолированными полостями. Внутри частей оболочки расположены пуансоны, наружные части которых имеют форму усеченных пирамид со сферическим большим основанием, расположены с зазорами между боковыми поверхностями и образуют своими усеченными поверхностями полость, в которой установлены внутренние пуансоны, контактирующие с внутренними плоскостями наружных пуансонов через изолирующие прокладки. Между боковыми поверхностями внутренних пуансонов образованы зазоры, в которых размещены деформируемые прокладки, а внутренние поверхности внутренних пуансонов образуют камеру сжатия с размещенным в ней деформируемым контейнером из термо- и электроизоляционного материала с внутренней полостью для размещения обрабатываемого материала, камера сжатия имеет отношение высоты к ширине в пределах от 1,03 до 1,4. Внутри оболочки электрически изолировано от наружных пуансонов расположены средства для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов. В многопуансонной установке предусмотрены также устройства, образующие цепь нагрева и измерительную цепь, устройства, обеспечивающие автоматизацию всего процесса, устройства для охлаждения наружных и внутренних пуансонов, а также средства для удобного извлечения и установки деформируемого контейнера с материалом из самой установки. 42 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области обработки материалов высокими и сверхвысокими давлениями и высокими температурами, вызывающими химическую и физическую модификацию веществ, а более точно к многопуансонной установке шарового типа для создания высоких давлений и температур.

Изобретение может быть использовано для синтеза сверхтвердых материалов, таких как алмазы и кубический нитрид бора, спрессовывания и спекания порошковых материалов и композиций, а также для научных исследований материалов, находящихся под воздействием высоких давлений и температур.

Научно-исследовательскими работами последнего времени установлено, что применение многопуансонных установок для обработки материалов высокими давлениями и температурами является целесообразным как с точки зрения повышения качества сверхтвердых материалов, так и получения новых материалов, например выращивания крупных монокристаллов алмаза на затравках.

Среди многопуансонных установок для создания высокого давления наилучшие показатели были достигнуты в конструкциях, использующих для создания давления в камере сжатия гидростатического давления в первичной камере давления. Общим для этого класса установок является наличие корпуса, в котором генерируется первичное давление, расположенная внутри корпуса сферическая оболочка, помещенные внутри сферической оболочки пуансоны, имеющие форму усеченной пирамиды со сферической поверхностью большего основания. В сборе все пуансоны при наличии зазора между ними имеют сферическую или близкую к ней поверхность, а внутри многогранную полость, которая может быть камерой сжатия или является пространством для размещения пуансонов следующих ступеней в форме пространственных многоугольников. В камеры сжатия первой или последующих ступеней пуансонов помещается деформируемый контейнер, во внутренней полости которого находится обрабатываемый матеpиал.

Перемещение пуансонов к центру шара осуществляется под действием гидростатического давления, воздействующего на наружную поверхность пуансонов через сферическую оболочку и обеспечивающего синхронизацию схождения пуансонов. Перемещением пуансонов к центру шара обеспечиваются уменьшение объема камеры сжатия и генерирование в деформируемом контейнере высокого давления в диапазоне 4-8 ГПа. Нагрев обрабатываемого продукта осуществляется только после достижения рабочей величины давления.

Указанные выше общие особенности могут быть реализованы различными путями. Например, камеры сжатия могут иметь формы правильных многогранников: куба, тетраэдра, октаэдра и так далее и от этого зависит число пуансонов.

Кроме этого, как указывалось выше, генерирование давления в камере сжатия может быть осуществлено многоступенчато за счет применения более двух групп пуансонов, установленных последовательно одна в другой. При этом форма внутренних пуансонов не будет соответствовать форме наружных, а силовой контакт внутренних пуансонов с наружными может осуществляться как по одной, так и по нескольким поверхностям. Во всех случаях для формирования цепей нагрева изолирующие прокладки по повеpхностям контакта обязательны. Во всех случаях для формирования цепей нагрева изолирующие прокладки по поверхностям контакта обязательны. Также обязательны зазоры между пуансонами и деформируемые прокладки между боковыми поверхностями внутренних пуансонов, рабочие поверхности которых образуют камеру сжатия.

В указанных выше конструктивных схемах установок для создания высоких давлений и температур одной из технических проблем, связанных с их эффективным применением, является проблема увеличения объема внутренней полости в деформируемом контейнере, предназначенной для размещения обрабатываемого продукта, и создание условий для увеличения длины внутренней полости в деформируемом контейнере без увеличения габаритов всей установки в целом.

Наиболее актуальна эта проблема при использовании установок при промышленном производстве крупных монокристаллов алмаза, которое требует соблюдения определенных термобарических условий по направлению роста алмаза и управления давлением, нагревом и охлаждением.

Так, известна одна из многопуансонных установок шарового типа для создания высоких давлений и температур [1] содержащая основание, на котором установлен корпус со сферической полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой и снабженных средством для уплотнения зазоров между частями корпуса, эластичную оболочку сферической формы, состоящую из двух частей, расположенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса так, что между наружной поверхностью эластичной оболочки и внутренней сферической поверхностью корпуса имеется полость, служащая камерой первичного давления. Камера связана с источником рабочей среды. Внутри эластичной оболочки расположена группа пуансонов, состоящая из наружных по существу одинаковых пуансонов, которые имеют форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием, являются частью шара, расположены с зазором между боковыми поверхностями, и один из которых, расположенный в нижней части эластичной оболочки, связан с нижней частью корпуса, и внутренних пуансонов, также расположенных с зазором между боковыми поверхностями, установленных соосно с наружными пуансонами, контактирующих с ними по круговым поверхностям и образующих усеченными плоскостями, обращенными к центру шара, камеру сжатия с размещенным в ней деформируемым контейнером из термоэлектроизоляционного материала. В контейнере выполнена внутренняя полость для размещения обрабатываемого материала. Внутри оболочки расположены средства для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов. В нижней части корпуса установлены силовой электроввод, контактирующий с внутренним пуансоном так, что образуется электрическая цепь нагрева через электроввод, внутренние противоположно установленные внутренние пуансоны и обрабатываемый продукт в деформируемом контейнере, наружные пуансоны, средства перекрытия зазоров и корпус установки. К силовому электровводу и корпусу присоединен источник нагрева. Части корпуса снабжены средством для их удержания при подаче рабочей среды под давлением в камеру первичного давления.

В указанной установке части эластичной оболочки герметично соединены между собой по окружностям их оснований, придавая камере первичного давления форму сферического корпуса.

При такой конструкции установки для извлечения обработанного продукта после воздействия на него высокого давления и слива рабочей среды из камеры первичного давления необходимо осуществить полную ее разборку, при которой после снятия верхней части корпуса разъединяют части эластичной оболочки и демонтируют все находящиеся в ней пуансоны и сдеформированный контейнер с обработанным продуктом.

Указанная конструкция установки не позволяет генерировать в ней давления свыше 6 ГПа, длительно нагревать обрабатываемый продукт из-за отсуствия охлаждения, осуществлять термоградиентные условия обработки продукта, увеличивать объем внутренней полости в деформируемом контейнере. Кроме этого, трудности обслуживания, связанные с контактом рабочей среды при разборке установки, увеличенное время подготовительных операций, отсутствие обратных связей по давлению и условия нагрева в системе управления не позволяют применять установку в промышленных условиях.

Известна также многопуансонная установка шарового типа для создания высоких давлений и температур [2] содержащая основание, на котором установлен корпус со сферической внутренней полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой и снабженных средством для уплотнения зазоров между частями корпуса и приводом разъема частей корпуса, эластичную оболочку сферической формы, состоящую из двух частей, расположенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса, края эластичных оболочек по окружностям их оснований закреплены в каждой плоскости разъема частей корпуса и между наружной поверхностью каждой части эластичной оболочки и внутренней поверхностью полости каждой части корпуса имеются пространства, служащие камерами первичного давления, которые связаны с источником рабочей среды через соответствующие каналы в частях корпуса, расположенную внутри эластичной оболочки группу пуансонов, состоящую из восьми наружных одинаковых пуансонов, которые имеют форму трехгранной усеченной пирамиды со сферическими большими основаниями, являются частью шара, расположены с зазором между боковыми поверхностями и образуют своими усеченными поверхностями полость в форме октаэдра, в которой установлены внутренние пуансоны, контактирующие с усеченными поверхностями наружных пуансонов через изолирующие прокладки. Между боковыми поверхностями внутренних пуансонов образованы зазоры, в которых размещены деформируемые прокладки, а внутренние поверхности внутренних пуансонов образуют камеру сжатия кубической формы с размещенным в ней деформируемым контейнером из термоэлектроизолирующего материала с внутренней полостью для размещения обрабатываемого материала. Внутри оболочки и электрически изолированные от внешних пуансонов расположены средства перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов. Кроме того, в корпусе размещены силовые и измерительные электровводы, закрепленные в оболочке электрические контакты, соединенные с силовыми электровводами, электрические контакты в изолирующих прокладках между контактными поверхностями наружных и внутренних пуансонов, расположенных так, что образуют электрическую цепь нагрева через два вертикальных, противоположно расположенных внутренних пуансона, и обрабатываемый продукт в деформируемом контейнере, присоединенный к силовым электровводам источник нагрева, средство охлаждения наружных и внутренних пуансонов с каналами, выполненными в силовом электроподводе, связанное с частями корпуса средство для их удержания при подаче рабочей среды в камеру первичного давления.

При такой конструкции установки изменение конфигурации и объема камеры сжатия и связанных с ними других элементов конструкции не предусмотрено. В этой связи указанная конструкция не позволяет увеличивать производительность труда и уменьшить подготовительное время, связанное со сборкой-разборкой частей корпуса, средства удержания и пуансонов.

Действительно при простом геометрическом увеличении размеров камеры сжатия увеличиваются пропорционально и масса внутренних и наружных пуансонов, габариты средств удерживания. Из-за особенностей конструкции разборка пуансонов ведется вручную, поэтому увеличение массы пуансонов свыше 16 кг нежелательно по требованиям техники безопасности. Кроме этого, в указанной конструкции увеличивается нагрузка на средства удержания частей корпуса, которое в силу действия на контактных поверхностях высоких напряжений ограничено в свой несущей способности.

В известной конструкции не решены вопросы оптимального соотношения размеров полости для размещения обрабатываемого продукта и размеров деформируемого контейнера, выбора рационального материала для деформируемого контейнера и деформируемых прокладок между внутренними пуансонами, формы внутренних пуансонов, рациональной конструкции средств перекрытия зазоров между боковыми поверхностями сходящих наружных пуансонов, автоматического ориентирования средств перекрытия на наружных пуансонах при сборке, одновременной подачи рабочей среды в две изолированные друг от друга первичные камеры давления, рациональной подачи охлаждающей среды в зазоры между пуансонами, комплексного управления параметрами по давлению, нагреву и охлаждению, рационального конструктивного оформления средств для удержания частей корпуса при подаче среды в камеру первичного давления.

В основу изобретения положена задача разработать многопуансонную установку шарового типа для создания высоких давлений и температур с таким выполнением камеры сжатия и всех элементов установки, которое позволило бы, с одной стороны, увеличить объем камеры сжатия без увеличения габаритов частей корпуса, эластичной оболочки, а с другой стороны, обеспечить при большем увеличении объема камеры сжатия оптимальные режимы по прочности элементов установки, по давлению, нагреву, охлаждению, необходимые для получения в установке разнообразных продуктов, при этом обеспечивая повышение производительности, качества продукта и улучшение условий труда.

Поставленная задача решена тем, что в многопуансонной установке шарового типа для создания высоких давлений и температур, содержащей основание, на котором установлен корпус с внутренней сферической полостью, состоящий из двух частей, расположенных одна над другой и снабженных средством уплотнения зазоров между частями корпуса и приводом разъема частей корпуса, эластичную оболочку сферической формы, состоящую из двух частей, расположенных соответственно в верхней и нижней частях корпуса, а края эластичных оболочек закреплены в каждой плоскости разъема частей корпуса и между наружной поверхностью каждой части эластичной оболочки и внутренней поверхностью сферической полости каждой части корпуса имеются пространства, служащие камерами первичного давления, которые связаны с источником рабочей среды, расположенную внутри эластичной оболочки группу пуансонов, состоящую из наружных по существу одинаковых пуансонов, которые имеют форму усеченной пирамиды со сферическим большим основанием, являются частью шара, расположены с зазором между боковыми поверхностями и образуют своими усеченными поверхностями полость, в которой установлены внутренние пуансоны, контактирующие с внутренними плоскостями наружных пуансонов через изолирующие прокладки, при этом между боковыми поверхностями внутренних пуансонов образованы зазоры, в которых размещены деформируемые прокладки, а внутренние поверхности внутренних пуансонов образуют камеру сжатия с размещенным в ней деформируемым контейнером из термо- и электроизоляционного материала с внутренней полостью для размещения обрабатываемого материала, расположенных внутри оболочки и электрически изолированные от наружных пуансонов средства для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов, размещенные в корпусе силовые и измерительные электровводы, закрепленные в частях оболочки по осям наружных пуансонов электрические контакты, соединенные с электровводами, электрические контакты в изолирующих прокладках между контактными плоскостями наружных и внутренних пуансонов, расположенные так, что образуют электрическую цепь нагрева через два противоположно расположенных внутренних пуансона и обрабатываемый продукт в деформируемом контейнере, присоединенный к силовым электровводам источник нагрева, средство охлаждения наружных и внутренних пуансонов с каналами, выполненными в силовых электровводах, связанное с частями корпуса средство для их удержания при подаче рабочей среды в камеру первичного давления и средства управления давлением в камере первичного давления и нагревом обрабатываемого материала, согласно изобретению камера сжатия, внутри которой расположен деформируемый контейнер, имеет отношение высоты к ширине в пределах от 1,03 до 1,4 с соответствующим выполнением форм и размеров внутренних и наружных пуансонов, изолирующих прокладок и электрических контактов между наружными и внутренними пуансонами, формированием цепей нагрева и измерения, конструктивным выполнением деформиpуемого контейнера, деформируемых прокладок между боковыми поверхностями внутренних пуансонов, средств перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов, конструктивным выполнением эластичной оболочки, средств охлаждения, источника первичного давления, средства для удержания частей корпуса при подаче рабочей среды в камеру первичного давления.

При таком выполнении установки обеспечивается повышение ее производительности за счет увеличения объема камеры сжатия и обеспечивается возможность управления качеством получаемого продукта.

При отношении высоты к ширине камеры сжатия более 1,03 внутренние поверхности внутренних пуансонов, контактирующие с основаниями деформируемого контейнера, расположены конгруэнтно по отношению к основанию деформируемого контейнера и имеют периметр меньший, чем периметр оснований деформируемого контейнера, боковые внутренние пуансоны, контактирующие с боковыми поверхностями деформируемого контейнера, имеют периметр меньший, чем периметр боковой поверхности деформируемого контейнера и имеют соотношение большего размера внутренней поверхности внутреннего пуансона к меньшему размеру внутренней поверхности внутренних пуансонов более 1,03, при этом внутренняя полость деформируемого контейнера для размещения обрабатываемого продукта обpазована вдоль продольной оси деформируемого контейнера, а деформируемые прокладки, расположенные между боковыми поверхностями внутренних пуансонов, выполнены составными по высоте и ширине и примыкают к деформируемому контейнеру.

Такое выполнение камеры сжатия, внутренних пуансонов и деформируемых контейнеров также повышает производительность, создает квазигидростатические условия обработки продукта, повышает стойкость внутренних пуансонов.

При количестве наружных пуансонов, равном восьми, и внутренних пуансонов, равном шести, поверхности двух противоположных пуансонов, обращенных в сторону деформируемого контейнера, имеют форму квадрата, а четыре остальных внутренних пуансона выполнены с внутренними поверхностями, обращенными в сторону деформируемого контейнера, в форме прямоугольника и образуют совместно с двумя другими внутренними пуансонами камеру сжатия в форме параллелепипеда, при этом плотно размещенный в камере сжатия деформируемый контейнер также имеет форму параллелепипеда, а ребра параллелепипеда имеют по всей высоте одинаковые скосы.

Это дает возможность создавать в деформируемом контейнере квазигидростатические условия и проводить выращивание монокристаллов на затравках.

Целесообразно, чтобы при отношении высоты к ширине камеры сжатия более 1,03 внутренние поверхности внутренних пуансонов, контактирующие с основаниями деформируемого контейнера, были расположены конгруэнтно по отношению к основанию деформируемого контейнера и имели периметр меньший, чем периметр оснований деформируемого контейнера, а боковые внутренние пуансоны, контактирующие с боковыми поверхностями деформируемого контейнера, были расположены конгруэнтно с боковыми поверхностями деформируемого контейнера, имели периметр меньший, чем периметр поверхности деформируемого контейнера и имели отношение большого размера внутренней поверхности внутреннего пуансона к меньшему размеру внутренней поверхности внутренних пуансонов более 1,03, при этом внутренняя полость деформируемого контейнера для размещения обрабатываемого материала была образована вдоль продольной оси деформируемого контейнера, а деформируемые прокладки, расположенные между боковыми поверхностями внутренних пуансонов, были выполнены составными по высоте и ширине и примыкали к деформируемому контейнеру.

Желательно, чтобы при количестве наружных пуансонов, равном восьми, и внутренних пуансонов, равном шести, поверхности двух противоположных внутренних пуансонов, обращенные в сторону деформируемого контейнера, имели форму квадрата, а четыре остальных внутренних пуансона были выполнены с внутренними поверхностями, обращенными в сторону деформируемого контейнера в форме прямоугольника и образовывали камеру сжатия в форме параллелепипеда, при этом плотно размещенный в камере сжатия деформируемый контейнер также имел форму параллелепипеда, а ребра параллелепипеда имели по всей высоте одинаковые скосы.

Целесообразно, чтобы отношение поперечного размера внутренней полости деформируемого контейнера к наружному поперечному размеру деформируемого контейнера лежало в пределах от 0,4 до 0,8 и во внутренней полости деформируемого контейнера по его торцам были размещены теплоизолирующие и токопроводящие таблетки, между которыми были расположены нагреватель и обрабатываемый материал.

Такое решение позволяет увеличить камеру сжатия и повысить стойкость вертикальных пуансонов, уменьшив их нагрев во время работы.

Возможно в качестве нагревателя использовать обрабатываемый материал.

При использовании в качестве нагревателя обрабатываемого материала достигается простота обработки материала.

Целесообразно обрабатываемый материал электроизолировать от нагревателя и таблеток.

При таком исполнении возможна обработка неметаллических материалов и создаются условия равномерного нагрева, что существенно повышает качество.

Возможно деформируемый контейнер выполнять из природного известкового материала, например литографского камня, пирофиллита.

Возможно также деформируемый контейнер выполнять из материала, у которого отсутствуют фазовые и объемные изменения под воздействием высокого давления, или в качестве материала деформируемого контейнера использовать уплотненную смесь порошков огнеупорных окислов, взятых в количестве 90-94 вес. со связкой хлорида натрия (NaCl) в количестве 10-6 вес. с последующей термообработкой полученного деформируемого контейнера при температуре 800-850^oC.

Кроме того, в качестве материала деформируемого контейнера и таблеток, устанавливаемых по торцам деформируемого контейнера, можно использовать уплотненную смесь порошков диоксида циркония (ZrO₂) в количестве 92-97 вес. и окиси кальция (CaO) в количестве 8-3 вес. с последующей пропиткой полученного спеченного деформируемого контейнера хлоридом натрия (NaCl) при температуре 800-1000^oC до получения 92-100% плотности материала деформируемого контейнера, причем на наружной поверхности таблеток целесообразно нанести токопроводящий слой.

В качестве материала таблеток деформируемого контейнера возможно использовать уплотненную смесь порошков тугоплавких окислов в количестве 85-10 вес. порошка графита в количестве 10-84 вес. и связки хлорида натрия (NaCl) в количестве 5-6 вес. а нагреватель выполнять в виде обечайки, установленной по периметру внутренней полости деформируемого контейнера между таблетками, и выполнять из материала с высоким омическим сопротивлением, например графита.

Возможно нагреватель выполнят с изменяющейся толщиной по высоте стенки обечайки.

Возможно между нагревателем и торцевыми таблетками внутреннюю полость деформируемого контейнера заполнять изолирующим слоем, включающим уплотнительную смесь порошков окиси магния (MgO), взятого в количестве 60-90 вес. и окиси хрома (CrO₃, взятого в количестве 40-10 вес. пропитанную хлоридом натрия (NaCl) при температуре в интервале 800-850^oC до получения плотности изолирующего слоя 92-100% Указанное разнообразие выполнения деформируемого контейнера и его составных частей указывает на гибкость разработанной установки. При этих условиях возможно обрабатывать различные материалы с высоким качеством, большей производительностью и повторяемостью при повышении стойкости пуансонов и всей установки в целом.

Целесообразно внутреннюю полость деформируемого контейнера выполнять в виде нескольких полостей, симметрично расположенных относительно продольной оси деформируемого контейнера, и каждую из полостей деформируемого контейнера выполнять в соответствии с пп. 3-14.

Данное решение обеспечивает возможность выращивания нескольких монокристаллов при одном синтезе.

Целесообразно, чтобы составные деформируемые прокладки между боковыми поверхностями внутренних пуансонов включали металлические пластины, выполненные в виде трапеций, с двух сторон которых были размещены керамические пластины, при этом непосредственно к каждой боковой поверхности внутреннего пуансона должна примыкать керамическая пластина.

Возможно, чтобы деформируемые прокладки между боковыми поверхностями внутренних пуансонов включали выполненные в виде трапеций пластины, причем пластины, непосредственно примыкающие к боковым поверхностям, должны быть выполнены составными, одна часть которых, контактирующая с деформируемым контейнером, должна быть выполнена из металла с низкой степенью пластичности, другая часть пластины выполнена из металла с более высокой степенью пластичности и следующая часть пластины выполнена из эластомера, а между этими пластинами размещены пластины из изоляционного пластичного материала.

Необходимо, чтобы боковые поверхности внутренних пуансонов по крайней мере на части поверхности, к которой примыкают деформируемые прокладки, были выполнены профилированными, обеспечивая снижение контактного давления на боковые поверхности внутреннего пуансона от камеры сжатия к поверхности, соприкасающейся с наружной поверхностью наружного пуансона.

Необходимо профиль боковых поверхностей внутренних пуансонов вблизи деформируемого контейнера выполнять ступенчатым с уменьшением внутренней поверхности внутреннего пуансона в сторону камеры сжатия, а ребра, образующиеся пересечением внутренних боковых поверхностей внутренних пуансонов с внутренней поверхностью, выполнять скошенными под углом 15-30^o к боковой поверхности, обеспечивая изменение профиля боковой поверхности внутренних пуансонов.

Предложенные решения позволяют повысить производительность за счет увеличения объема камеры сжатия, стойкость внутренних пуансонов и улучшить их охлаждение.

Целесообразно на сферической поверхности наружных пуансонов в месте схождения более двух наружных пуансонов выполнять площадку, перпендикулярную ребру, образованному пересечением боковых поверхностей наружных пуансонов, при этом средство перекрытия зазора между двумя смежными боковыми поверхностями наружных пуансонов выполнять в виде пластины, плотно прилегающей к сферической поверхности наружных пуансонов и имеющей скосы по ее концам, а на каждой площадке размещать сегмент, по периферии размещенный на скосах полос и перекрывающий зазоры между боковыми поверхностями более двух наружных пуансонов.

Целесообразно также на сферической поверхности наружных пуансонов в местах пересечения боковой поверхности наружного пуансона и сферической поверхности наружного пуансона выполнять площадки, перпендикулярные боковой поверхности наружного пуансона, перекрываемые площадками, выполненными на сферической поверхности, перпендикулярной ребрам, образованным двумя боковыми поверхностями наружных пуансонов, при этом на упомянутых площадках располагать шаровые сегменты со скосами, перекрывающими зазор между двумя наружными пуансонами так, чтобы шаровой сегмент, перекрывающий зазор более двух наружных пуансонов, перекрывал эти скосы.

Необходимо на сферической поверхности наружных пуансонов в местах пересечения сферической и боковой поверхностей наружных пуансонов выполнять цилиндрические поверхности с осью вращения, перпендикулярной боковой поверхности наружного пуансона и совпадающей с центром сферической поверхности наружного пуансона, при этом средство перекрытия зазора между двумя смежными боковыми поверхностями наружных пуансонов выполнять в виде части кольца, плотно прилегающего к выполненным цилиндрическим поверхностям наружных пуансонов и имеющего скосы по ее концам, а в местах пересечения двух цилиндрических поверхностей выполнять площадки, перпендикулярные образованным от пересечения двух боковых поверхностей ребер, и на каждой площадке размещать пластину, имеющую в плане форму расходящихся полос из центра схождения более двух сходящихся наружных пуансонов, перекрывающую полосами зазоры между сходящимися пуансонами и перекрывающую концами полос скосы на концах средства перекрытия зазора между двумя наружными пуансонами, выполненными в виде части кольца.

Необходимо, чтобы средства для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов контактировали с соответствующими поверхностями наружных пуансонов через электроизолирующие прокладки, при этом наружные пуансоны должны быть электроизолированы один от другого.

Целесообразно средства для перекрытия зазоров выполнять из высокопрочного электроизоляционного материала, например композита типа кевлар.

Необходимо на внутренней поверхности эластичной оболочки в местах, соответствующих расположению средств перекрытия зазоров наружных пуансонов, выполнять углубления, соответствующие по форме средствам перекрытия зазоров, а часть средств для перекрытия зазоров между боковыми поверхностями наружных пуансонов закреплять в углублениях, выполненных на внутренней поверхности эластичной оболочки.

Таким образом, повышается синхронность схождения пуансонов к центру шара, что приводит к увеличению стойкости как пуансонов, так и средств перекрытия зазоров. Упрощается сбоpка установки.

Желательно в корпусе в месте разъема его частей на каждой из них выполнять цилиндрические расточки, соосные между собой и со сферической полостью, в которых размещать средство уплотнения зазоров между частями корпуса, состоящее из двух частей, каждая из которых представляет собой кольцо по существу треугольного сечения, при этом наружная цилиндрическая поверхность каждого кольца должна контактировать с цилиндрической поверхностью расточки, а торцевая поверхность каждого кольца лежать в плоскости разъема частей корпуса и контактировать с торцевой поверхностью другого кольца.

Данное предложение исключает нарушение целостности эластичной оболочки, так как блокирует зазор между частями корпуса.

Целесообразно на плоскостях разъема каждой части корпуса между сферической полостью корпуса и наpужной поверхностью корпуса перпендикулярно плоскости разъема и соосно между собой выполнять расточки, соединенные каналами с первичными камерами давления и в которых размещать обратные клапаны, которые при работе установки обеспечивают переток рабочей среды из одной полости первичного давления в другую, а при разъеме частей корпуса перекрывают канал сообщения между камерами первичного давления.

Такое решение обеспечивает лучшие условия заполнения рабочей средой камер первичного давления, а также повышает надежность магистралей высокого давления.

Возможно в частях эластичной оболочки в средстве перекрытия зазора между более двух наружных пуансонов и в частях корпуса по оси, перпендикулярной плоскости разъема, выполнять отверстия, в которых электроизолированно от корпуса размещать полые стержни с выступами в полостях первичного давления, закрепленные снаружи корпуса, и внутреннюю полость одного из стержней подсоединять к средству охлаждения для подачи охлаждающей среды через полость стержня в зазоры между наружными и внутренними пуансонами, а полость другого стержня служит для слива охлаждающей среды, при этом сами стержни должны являться электровводами, подсоединенными одним концом к источнику нагрева, а другим концом к контактам, выполненным в частях эластичной оболочки, образуя цепь нагрева через электровводы, контакты в частях эластичной оболочки, наружные пуансоны, контакты в изолирующих прокладках между наружными и внутренними пуансонами, внутренние пуансоны и нагреватель в деформируемом контейнере.

Возможно по крайней мере в одной из частей эластичной оболочки в средстве перекрытия более двух наружных пуансонов и в корпусе по оси, перпендикулярной плоскости разъема, выполнять отверстие, в котором концентрично устанавливать с зазором относительно друг друга два полых стержня, электроизолированных друг от друга и от корпуса, имеющих выступы в полости первичного давления и закрепленных на части корпуса, причем полость внутреннего стержня и сливная полость, образованная зазором между стержнями, сообщенные через эластичную оболочку с зазорами между наружными и внутренними пуансонами, подключать к средству охлаждающей среды, а сами стержни должны являться электровводами, подключенными с одной стороны к источнику нагрева, а с другой через контакты в эластичной оболочке должны образовывать цепь нагрева через электровводы, контакты в эластичной оболочке, наружные пуансоны, контакты между наружными и внутренними пуансонами, внутренними пуансонами и нагревателем в деформируемом контейнере.

Эти решения позволяют упростить средства нагрева, повысить их надежность.

Возможно установку снабжать источником сжатого газа, подключенным с помощью управляемых обратных клапанов к полости стержня, служащей для подачи охлаждающей среды, а на сливе из полости другого стержня устанавливать управляемый запорный клапан.

Этим обеспечивается снижение подготовительного времени, тем самым повышается производительность, а также улучшаются условия работы.

Необходимо в магистрали, соединяющей источник охлаждающей среды с полостью стержня для подачи охлаждающей среды, устанавливать приспособление для контроля наличия охлаждающей среды с электрическим выходом сигнала и учета ее расхода с электрическим выходом сигнала, пропорциональным расходу охлаждающей среды, а также термометром с электрическим выходом сигнала, пропорциональным температуре охлаждающей среды, а в магистрали, соединяющей полость стержня для слива, устанавливать термометр с электрическим выходом сигнала, пропорциональным температуре охлаждающей среды при ее сливе.

Желательно источник рабочей среды для создания давления в первичной камере выполнять регулируемым по производительности и снабжать датчиком давления с электрическим выходом сигнала, пропорциональным величине давления в первичной камере, и средством для понижения давления в камере первичного давления.

Наличие средств контроля и обратной связи как по нагреву и давлению, так и охлаждению позволяет вести процесс по программе, добиваться улучшения качества обрабатываемого продукта, снизить затраты живого труда.

Возможно в качестве средства для понижения давления в камере первичного давлен