Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1481
.pdf
заявляем, что данное изобретение имеет следующую природу: настоящее изобретение заключается в
производстве игрушек, таких изделий, как пальчиковые вертушки и тому подобное, из материала, известного
как сырой креп или листовая резина, причем указанный материал сначала подвергается воздействию среды,
которая придает ему пластичность и податливость, достаточные для того, чтобы его можно было формовать
на формовочных формах. Таким образом, материал легко поддается обработке, приобретая различные
формы, а затем ему можно придать большую стабильность, подвергнув его так называемому процессу
холодной вулканизации по Пичи или холодной вулканизации. Вышеупомянутая предварительная обработка
может заключаться в погружении указанного материала в щелочной раствор, такой как карбонат натрия или
калий, или в раствор, содержащий силикат натрия, калий или тому подобное, при температурах, которые при
необходимости могут быть повышены выше естественных, в соответствии с индивидуальными требованиями.
Например, зажим для пальцев можно удобно изготовить из листа крепированной резины, предварительно
перфорированного или нет, разрезанного известным способом для получения заготовки, которая
впоследствии, с помощью формовочного инструмента, может быть приведена в требуемую готовую форму.
Обработанные таким образом гофрированные или листовые резиновые изделия обладают изначально
высоким коэффициентом трения, который остается практически постоянным, что позволяет надежно
использовать изготовленный из них пальцевой ковш для переворачивания, подсчета или аналогичной работы
с бумагой и тому подобным. Усовершенствования в производстве игрушек, изделий, таких как интерактивные
стенды и тому подобное, или относящиеся к нему. Мы, компания PLANTATION RUBBER MANUFACTURING
Co. LIMITED, расположенная по адресу: 14, Mincing Lane, London, E.C. 3, британская компания, и Морланд
Мишоль Десо, проживающий по тому же адресу и являющийся гражданином Соединенных Штатов Америки,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение заключается в
производстве игрушек, изделий, таких как пальчиковые вертушки и тому подобное, из материала, известного
как сырой креп или родственная резина, например, копченый листовой каучук, причем указанный материал
сначала подвергается воздействию среды, которая придает ему пластичность и упругость, достаточные для
того, чтобы его можно было формовать на формах, после чего отверждение осуществляется холодным
способом.
Таким образом, материал легко поддается обработке, приобретая различные формы, а затем ему можно
придать большую стабильность, подвергнув его так называемой холодной вулканизации по методу Пичи или
аналогичному процессу. Вышеупомянутая предварительная обработка может заключаться в погружении
указанного материала в щелочной раствор, такой как карбонат натрия или калий, или в раствор силиката
натрия, калия или тому подобного при температурах, которые при необходимости могут быть повышены выше
естественных, в соответствии с индивидуальными требованиями. Для удобства резиновый лист можно
кипятить, скажем, от получаса до полутора часов в 1-10% растворе любого из упомянутых веществ.
Например, киоск с закусками может быть удобным. Резина после обработки указанным выше способом,
предварительно перфорированная или нет, разрезается известным способом для получения заготовки,
которая впоследствии, с помощью формовочного инструмента, может принять требуемую готовую форму.
Обработанная таким образом крепированная или родственная ей резина обладает изначально высоким
коэффициентом трения, который остается практически постоянным, что позволяет надежно использовать
изготовленный из нее пальцевой ковш для переворачивания, подсчета или аналогичной работы с бумагой и
тому подобным.
На прилагаемых чертежах, на фиг. 1 изображен вид «пальцевого зажима», который может быть изготовлен из
заготовки, показанной на фиг. 2, при этом вся конструкция натянута на оправку, а края соединены
соответствующим образом. Однако более простой метод заключается в том, чтобы сложить полоску
крепированной резины пополам и вырезать ее по форме половины рисунка 2, где пунктирная линия будет
представлять собой сгиб. Таким образом, кромки известным способом достаточно соединяются посредством
резки, что позволяет натянуть устройство на шаблон, после чего его можно немедленно отверждать. На рис. 3
изображена заготовка для пальцев, которая изготавливается путем одновременной резки двух цельных
заготовок из двух наложенных друг на друга слоев крепированной резины, которые при этом соединяются, как
указано выше, а полученное соединение покрывается соединительной полосой А, которая крепится для
придания дополнительной прочности и предотвращения расхождения краев. На этом варианте также показан
усиленный край у входа, который переворачивается, как указано на рисунке b, при этом следует понимать, что
стойло для пальцев может использоваться с усилением внутри или снаружи по желанию.
Хотя крепированная резина широко упоминалась, в некоторых случаях эффективно может использоваться и
копченая листовая резина. При желании между слоями резины можно использовать подходящую ткань в
качестве прокладки, либо подложку из ткани или материала с гладкой поверхностью. позволяет легко
надевать и снимать его с пальца и снимать с него чрезмерное давление. Полезную подставку для пальцев
можно также изготовить, приложив к основе из козьей или другой кожи или материала слой крепа или
подобной резины. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления,
мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_196322.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=196322&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB196322A
[]
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. Усовершенствования в области электродуговой сварки, применимые
для сварки шпилек, труб или аналогичных изделий в металлические пластины, корпуса и тому подобное.
Мы, Луис Йохив Стерф, проживающий по адресу: 5, The Parade, Royal Dockyard, Портсмут, Гарольд Мартин,
проживающий по адресу: 11, The Parade, Royal Dockyard, Портсмут, и Эндрю Эдвард Эллиотти, проживающий
по адресу: Lyonsdown, Haslemere Road, Southsea, все граждане Великобритании, настоящим заявляем, что
данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к методу электросварки с
автоматическим управлением временем и/или контролем тока и соответствующего оборудования для его
использования. Изобретение особенно применимо для использования при вставке металлических шпилек,
трубок или подобных изделий из железа, стали или латуни в металлические изделия, как кованые, так и
литые, такие как металлические листы, пластины, прутки, блоки, поковки и отливки.
Согласно настоящему изобретению, между металлическим штифтом или подобным элементом,
установленным в определенное положение относительно тела или подобного элемента, к которому должен
быть приварен штифт и т. д., формируется электрическая зона, удерживаемая в течение подходящего
промежутка времени, период которого предопределен и автоматически контролируется, и впоследствии
прижимающий расплавленный металлический конец штифта и т. д. к расплавленному металлическому телу и
т. д.
Для удобства описания, шпилька или подобный элемент далее именуется шпилькой, а металлический корпус,
пластина или подобный элемент, к которому приваривается шпилька, далее именуется пластиной.
Согласно изобретению, устройство в основном состоит из двух частей. Первое устройство представляет
собой приспособление для перемещения шпильки, второе — устройство управления и синхронизации,
позволяющее точно и автоматически регулировать период колебаний после установки на любое желаемое
заранее заданное значение.
Изобретение включает в себя особенности метода и средства, описанных ниже.
В одном из конструктивных вариантов изобретения устройство для перемещения шпильки крепится к
подвижному шпинделю или направляющей, например, сверлильному станку, но изолировано от них.
Устройство для перемещения шпильки состоит из цилиндра, содержащего поршень и шток поршня, который
проходит через 3; на нижней стороне цилиндра установлена соответствующая направляющая. К нижнему и
внешнему концу штока поршня прикреплен подходящий патрон или другое устройство для удержания
шпильки. Верхняя часть цилиндра закрыта крышкой и снабжена клапаном, предпочтительно поршневого или
цилиндрического типа. Этот клапан, который предпочтительно управляется с помощью соответствующим
образом установленного соленоида, удерживается в нормальном положении, когда соленоид не находится
под напряжением, за счет пружины, прижимающей его к упору. В этом нормальном положении данный клапан
соединяет верхнюю часть поршня через отверстие в цилиндре с атмосферой. Однако при подаче напряжения
на соленоид клапан перемещается таким образом, что он отключает цилиндр от атмосферы и подает сжатый
воздух с верхней стороны поршня. Сжатый воздух поступает из соответствующего ресивера (который
заряжается до необходимого давления) через гибкую соединительную трубу, которая, если она
металлическая, изолирована от устройства для перемещения шпильки.
Поскольку нижняя сторона поршня всегда открыта для атмосферы, подача сжатого воздуха приводит к
вращению поршня в цилиндре вместе с его штоком и зажимным устройством или шпилькой.
Поскольку устройство для перемещения поршня обычно используется с вертикальным штоком поршня, к
штоку поршня крепится фрикционный зажим, который прикрепляется к нижней стороне цилиндра таким
образом, чтобы предотвратить любое перемещение поршня вместе со штоком и удерживающим его
устройством, под действием силы тяжести или других воздействий, за исключением случаев срабатывания
клапана и последующего поступления сжатого воздуха за поршень. Одна из форм подходящего
автоматического и синхронизирующего устройства вместе с необходимыми вспомогательными
регулируемыми сопротивлениями, индуктивностями, неиндуктивными сопротивлениями и соединениями по
существу идентична описанной в британской патентной заявке № 16 232 от 27 июня 1919 года, но включает в
себя усовершенствования, описанные в дальнейшей заявке № 2551/21. Описанное выше устройство для
перемещения шпилек также аналогично устройству, описанному в британской патентной заявке № 255121,
однако основное отличие заключается в том, что оно не содержит ударного соленоида. По этой причине
конструкция и соединения элементов управления и синхронизации упрощены по сравнению с описанными в
более ранних приложениях, поскольку в соответствии с изобретением не требуется предусматривать никаких
соединений или элементов для соленоида, зажигающего дугу.
Ввиду отсутствия электромагнитного клапана для зажигания дуги и для облегчения зажигания дуги при сварке
с помощью описываемого аппарата, согласно изобретению, шпилька или другой привариваемый элемент
может быть снабжен на своем внешнем конце металлическим выступом малого диаметра относительно
шпильки, предпочтительно прикрепленным к центру внешнего конца шпильки или выступающим из него. Этот
выступ должен быть такого размера и качества, чтобы он легко и мгновенно сплавлялся при прохождении
через него нормального тока, необходимого для сварки шпильки.
При работе с комбинированным аппаратом сварка осуществляется следующим образом, предполагая, что
устройство для перемещения шпильки прикреплено к шпинделю или направляющей подходящего станка, и
шпилька или другой привариваемый элемент вставлен и зажат держателем, шпилька или направляющая
опускается до тех пор, пока штифт, вставленный в конец шпильки, не коснется пластины, к которой она
должна быть приварена, которая зажата или зафиксирована на столе станка. Затем шпиндель станка
опускается еще ниже, пока поршень не упрется в упор, расположенный в верхней части цилиндра, в этом
положении шпиндель станка надежно фиксируется. Предполагая также, что все необходимые электрические
соединения пластины, устройства перемещения шпильки и контрольно-синхронизирующего устройства
выполнены, контрольно-синхронизирующее устройство запускается с помощью кнопки или переключателя,
или каким-либо другим столь же эффективным способом, и во время последующего вращения его
кулачкового шпинделя происходит следующая последовательность операций.
(1)
Цепь рабочей катушки контактора замыкается, тем самым замыкая основную цепь через штифт с его
выступающими концами, штырьком и пластиной посредством контактора, в результате чего относительно
большой ток, проходящий через основную сварочную цепь, мгновенно расплавляет выступающий штырь на
конце штифта, ударяя по контактору, который быстро расплавляет конец штифта и пластину напротив него.
(2)
После того, как давление поддерживается в течение заданного времени, автоматически регулируемого
таймером, электромагнитный клапан воздушного клапана, прикрепленный к устройству перемещения
шпильки, активируется, приводя в действие клапан и подавая сжатый воздух в цилиндр, расположенный за
поршнем устройства перемещения шпильки, тем самым вдавливая расплавленный конец шпильки в
расплавленную пластину, к которой она приваривается.
(3)
Разомкнулась цепь управления контактором, в результате чего разомкнулась основная сварочная цепь через
шпильку и пластину, а также параллельная цепь через электромагнитный клапан.
Таким образом, электромагнитный клапан обесточивается, в результате чего клапан мгновенно возвращается
в нормальное положение, прекращая подачу сжатого воздуха из цилиндра и соединяя его с атмосферой.
После завершения сварки цепь электромагнитного клапана тормоза блока управления и синхронизации
автоматически размыкается после одного полного оборота кулачкового вала, который, таким образом,
остается в том же положении, в котором он был в начале.
Наконец, шпиндель станка снимается и поднимается; вместе с ним снимается устройство для перемещения
шпильки, включая держатель, который извлекается из шпильки, остающейся приваренной к пластине.
Очень удовлетворительные результаты получаются при использовании небольших латунных штифтов,
вставленных в отверстия, просверленные на небольшом расстоянии в центрах сварочных концов шпилек.
Однако концы шпилек могут быть обработаны таким образом, чтобы оставался короткий выступ малого
диаметра. В качестве альтернативы, выступы могут быть прикреплены к концу стойки каким-либо другим
способом, например, сваркой, пайкой или контактной пайкой. Другой способ крепления необходимого
выступающего штифта заключается в прикреплении штифта к центру тонкого диска или колпачка, который
надевается на сварочный конец шпильки. При желании этот диск может быть перфорирован или иметь
вырезанные в нем секции, чтобы уменьшить количество металла, помимо самой шпильки, которое
необходимо расплавить в зоне сварки.
Согласно изобретению, сварочные концы шпилек также имеют форму конуса или его эквивалента, благодаря
чему исключается или уменьшается взрывное воздействие, возникающее при образовании дуги и быстром
сплавлении шпильки, и обеспечивается качественная сварка.
Этот метод формирования дуги путем сплавления выступающего штифта или упора также облегчает сварку,
устраняя все магнитные эффекты, которые могут быть вызваны соленоидом, а также потому, что между
выступающим штифтом и пластиной может быть обеспечен более удовлетворительный и равномерный
электрический контакт, чем между обычной шпилькой и пластиной, особенно если обе детали изготовлены из
стали или железа.
В некоторых случаях, согласно изобретению, улучшенные результаты сварки достигаются путем
прикрепления к внешнему концу поршневого штока устройства для перемещения шпильки полого стержня или
шпинделя, в который вставлен другой плунжер, способный скользить вверх и вниз против действия пружины,
содержащейся в полом стержне, при этом патрон или держатель шпильки прикреплены к внешнему концу
вышеупомянутого скользящего плунжера, а его движение вниз ограничено с помощью соответствующих
регулируемых хомутов и винтовых шпилек.
Благодаря установке этого устройства на описанное ранее устройство для перемещения шпилек и его
совместной работе с ним, становится возможным ударять по участку значительной длины с помощью
длинного выступающего штифта, а также мгновенно сокращать длину этого участка при ударе, за счет
движения вниз скользящего плунжера, который перемещает держатель шпильки и шпильку вместе с собой.
Благодаря сочетанию преимуществ длинного штифта для зажигания дуги, позволяющего уменьшить
взрывной эффект, и сравнительно короткой длины шва перед завершением сварки, достигается также
определенная амортизация за счет пружины, расположенной за скользящим плунжером, которая позволяет
последнему вместе с держателем шпильки и самой шпилькой смещаться при возвращении на место после
завершения сварки, тем самым уменьшая разбрызгивание расплавленного металла из кратера,
образующегося в пластине в месте сварки.
Чтобы избежать чрезмерного разбрызгивания расплавленного металла из образовавшегося в пластине при
сварке расплава, рабочая жидкость подается таким образом во время перемещения шпильки, что полное
давление прикладывается только на заключительном этапе перемещения. Этого можно удобно добиться,
вставив в систему подачи сжатого воздуха как можно ближе к цилиндру устройства для перемещения шпильки
небольшое отверстие, что позволит уменьшить сильное ударное воздействие, вызванное внезапной подачей
воздуха под высоким давлением в цилиндр устройства, но при этом обеспечит подачу воздуха под полным
давлением за поршень, чтобы вдавить шпильку точно в место сварки до того, как расплавленный металл
достаточно остынет и затвердеет. Такой амортизирующий эффект может быть достигнут и другими
способами, например, механическими средствами, такими как специальные устройства на клапане, цилиндре
или поршне.
При сварке шпилек из низкоуглеродистой стали приблизительного диаметра с пластинами из
низкоуглеродистой стали было обнаружено, что практически идеальные сварные швы могут быть получены,
если для окончательного и полного замыкания сварного шва приложить общее давление или усилие
приблизительно в 500 фунтов. Также было установлено, что в нормальных условиях удовлетворительные
сварные швы можно получить даже при давлении, составляющем половину этого значения, однако, при более
низком давлении не следует ожидать хороших результатов.
Кроме того, было установлено, что чрезмерное давление после завершения сварки также дает
неудовлетворительные результаты, предположительно из-за слоя расплавленного металла, необходимого
для получения прочного и пластичного сварного шва, который выталкивается из-под нерасплавленных
поверхностей шпильки и пластины после завершения сварки. При использовании шпилек указанного размера
и давлении 750 фунтов получаются слабые и хрупкие сварные швы. Образование ямки и кратера в пластине,
концентричных шпильке, которую необходимо приварить к пластине, является важным фактором обеспечения
удовлетворительных сварных швов.
Такая концентричность позволяет получать высококачественные сварные швы с минимальным количеством
тепловой энергии в зоне сварки, минимальным конечным давлением, необходимым для завершения сварки, и
с незначительной неравномерностью осадки смещенного металла на пластине, окружающей сварной шов.
Различные внешние факторы, такие как воздушные потоки или любая прямоугольная масса материала,
расположенная рядом со сварным швом, могут нарушать формирование концентрической дуги и,
следовательно, желаемого сварного шва. Однако эти эффекты могут быть компенсированы использованием
подходящего защитного экрана, окружающего сварной шов и расположенного концентрично ему. Было
установлено, что аналогичный эффект возникает при любом неравномерном распределении тока в пластине
в месте сварки и рядом с ним. В связи с этим желательно, чтобы токовые соединения, подключаемые к
пластине, обеспечивали максимально равномерное распределение тока в пластине во время сварки. Одним
из удовлетворительных способов достижения этой цели является подача тока с нижней стороны пластины с
помощью медного или латунного блока или наковальни, слегка приподнятых над поверхностью стола станка,
на котором лежит пластина. Центр этого приподнятого блока должен находиться непосредственно под
центром устройства для перемещения шпильки и, следовательно, под центром шпильки или подобного
элемента, который необходимо сварить.
Блок может быть, с преимуществом, также закреплен в столе машины, но изолирован от него, при этом
подключение источника тока осуществляется посредством соответствующего штифта или выступа,
прикрепленного к блоку, и проходит через стол машины с нижней стороны.
Между магистралью подачи воздуха и сварочным аппаратом может быть установлен ресивер, оснащенный
манометром, регулирующими кранами, клапанами и т. д., аналогичными устройствам, описанным в заявке №
2551/21, и по тем же причинам.
Автоматический механизм синхронизации и управления, описанный в вышеупомянутых приложениях, требует
общего времени для выполнения каждой сварочной операции, составляющего не менее времени,
необходимого для одного полного оборота кулачкового шпинделя механизма синхронизации с момента его
запуска с помощью кнопки или аналогичного устройства до момента его автоматической остановки в
исходном положении. Этот период одинаков независимо от времени, необходимого для поддержания дуги и
выполнения сварки, и в случае некоторых видов сварки, особенно при использовании шпилек и тому
подобного малых размеров, он значительно превышает время, фактически необходимое для формирования и
поддержания дуги и завершения сварки путем возвращения шпильки на место.
Согласно изобретению, предлагается способ управления, который позволяет мгновенно зажечь дугу при
замыкании кнопки или выключателя запуска, одновременно автоматически приводя в действие другой вид
таймера, который по истечении заданного периода для поддержания дуги автоматически завершает сварку
перемещением сварочной шпильки к пластине, за которым сразу же следует размыкание основной сварочной
цепи.
В соответствии с изобретением для этой цели предусмотрен переключатель, который автоматически
приводится в действие двумя соленоидами посредством соответствующих механических креплений. Этот
переключатель (который может представлять собой обычный двухпозиционный тумблерный переключатель)
в своем нормальном положении перед началом сварочных работ расположен последовательно с цепью
управления одного соленоида, который готов к подаче питания и действию в результате замыкания пусковой
кнопки или переключателя управления. Когда кнопка запуска замкнута (и может быть отпущена почти
мгновенно), соленоид, находящийся с ней в цепи, переворачивает вышеупомянутый переключатель, что
приводит к следующим результатам: (а) переключатель размыкает цепь соленоида, который только что его
перевернул, тем самым делая его полностью неработоспособным (даже если кнопка все еще нажата), до
завершения сварочных работ и возврата аппарата в исходное положение.
- (в). Переключатель замыкает контактор главной сварочной цепи, тем самым не только зажигая дугу, но и
приводя в действие таймер.
(с). Переключение тумблерного выключателя также извлекает сердечник из второго соленоида, так что он
готов к работе при последующем включении.
Устройство синхронизации сконструировано и регулируется таким образом, что по истечении желаемого
периода поддержания заданного положения замыкается цепь, отвечающая за возвращение штифта на место
на пластине, после чего замыкается дополнительная цепь, которая подает питание на второй соленоид,
прикрепленный к переключателю поворотного механизма. Включение последнего упомянутого соленоида
возвращает переключатель в исходное положение при запуске, что приводит к следующим результатам: (al).
Разомкнулась цепь управления главного контактора, что привело к размыканию главной сварочной цепи, а
также цепи последнего упомянутого второго соленоида и цепи рабочей катушки устройства таймера, которое
автоматически возвращается в исходное положение.
(бл). В нерабочем состоянии переключатель находится в нормальном положении, тем самым активируя цепь
пускового импульса, готовую к работе при нажатии кнопки или переключателя запуска.
(эль). Установка концевого выключателя в его нормальное положение одновременно с извлечением
сердечника пускового соленоида, так что последний готов к работе при подаче на него питания.
Указанное регулируемое устройство задержки, предназначенное для использования совместно со способом
управления, позволяющим мгновенно зажечь контакт при нажатии кнопки или переключателя, может
представлять собой обычный соленоид или другое магнитно-управляемое устройство задержки времени
существующего коммерческого типа, при условии, что оно может быть оснащено необходимыми контактными
устройствами для осуществления описанной выше операции управления. Однако желательно, чтобы
выбранное устройство задержки времени обеспечивало максимально возможную точность измерения
коротких промежутков времени, составляющих около одной секунды и менее.
В соответствии с изобретением, смещение шпильки относительно пластины также предотвращается путем
пропускания высоковольтного разряда от подходящего магнето или катушки между шпилькой и пластиной,
при этом шпилька устанавливается на небольшом расстоянии от пластины, как описано выше, одновременно
отключая основной сварочный контур. Действие высоковольтного разряда приведет к ионизации зазора
между шпилькой и пластиной, который затем формируется под действием основного сварочного тока. Как
только образуется дуга, на таймере и контрольном оборудовании предусмотрены автоматические средства
для прерывания высоковольтного разряда, и остальные операции, необходимые для завершения сварки,
аналогичны описанным выше. Использование данной части изобретения позволяет избежать необходимости
установки специального штифта или другого выступа в центре сварочного конца шпильки, поскольку
достаточно лишь слегка сузить конец шпильки для обеспечения и облегчения прохождения высоковольтного
разряда между центром шпильки и пластиной, тем самым централизуя образование дуги. Однако при
реализации данной части изобретения могут быть использованы и другие средства.
Описанные выше методы позволяют использовать переменный, а не постоянный ток для сварочных работ. До
настоящего времени возникали трудности при использовании переменного тока для сварки шпилек к
пластинам в автоматическом режиме и с автоматическим управлением, из-за неопределенности и
нерегулярности образования переменного тока между электродами при их разведении друг от друга.
Подобные трудности при формировании выступа избегаются либо путем сплавления выступа малого
диаметра, либо путем пропускания высоковольтного разряда через короткий зазор между шпилькой и
пластиной, как описано выше.
Полная спецификация.
Усовершенствования в области электродуговой сварки, применимые для сварки шпилек, труб или подобных
изделий в металлические пластины, корпуса и тому подобное.
Мы, Луис Джон Сильб, инженер-электрик, проживающий по адресу: 5, The Parade, Royal Dockyard, Портсмут,
Гарольд Мартин, инженер-электрик, проживающий по адресу: 11, The Parade, Royal Dockyard, Портсмут, и
Эндрю Эдвард Маккарт, инспектор по металлу, проживающий по адресу: "Lyonsdown", Haslemere Road,
Southsea, все граждане Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к методу электросварки с автоматическим управлением временем и/или контролем
тока и к оборудованию для его использования, причем изобретение особенно применимо для использования
при вставке металлических шпилек, трубок или подобных изделий из железа, стали или латуни в
металлические изделия, кованые или литые, такие как металлические листы, пластины, прутки, блоки,
поковки и отливки.
Согласно настоящему изобретению, между металлическим штифтом или подобным элементом,
установленным в определенное положение относительно тела или подобного элемента, к которому или на
который этот штифт или подобный элемент должен быть приварен, образуется электрическая дуга, указанная
дуга поддерживается в течение подходящего промежутка времени, период которого предопределен и
автоматически контролируется, и расплавленный конец металлического штифта или подобного элемента
впоследствии прижимается к расплавленному металлическому телу, пластине или подобному элементу. Для
удобства описания шпилька или подобный элемент далее именуется шпилькой, а металлический корпус,
пластина или подобный элемент, к которому приваривается шпилька, далее именуется пластиной.
Согласно изобретению, устройство для осуществления описанного выше способа сварки включает в себя
устройство перемещения шпильки, состоящее из цилиндра и поршня, в котором шток поршня служит для
перемещения патрона или устройства для удержания шпильки, а подача воздуха в цилиндр с задней стороны
поршня для перемещения шпильки вперед для осуществления сварки определяется клапаном, управляемым
автоматически.
Согласно изобретению, кроме того, работа клапана автоматически контролируется устройством управления и
синхронизации, что позволяет точно и автоматически регулировать длительность дуги.
Изобретение также включает в себя особенности методов и средств, описанных ниже.
Способ сварки согласно изобретению и средства для его осуществления описаны ниже со ссылкой на
прилагаемые чертежи, которые приведены лишь в качестве примера.
На фиг. 1 представлен поперечный разрез устройства для перемещения шпилек, выполненного в
соответствии с изобретением.
На рис. 2 показан вид сбоку устройства для перемещения шпильки, представленного на рис. 1,
установленного на буровой установке.
На рис. 3 изображен штифт с коническим концом и вставленным в него штифтом для облегчения зажигания
дуги.
На рис. 4 представлена схема электрических соединений для устройства перемещения шпильки, показанного
на рис. 1, используемого совместно с управляющим и синхронизирующим устройством, описанным в
спецификациях патентов № 156; 836 и № 156.
183, 787.
На рис. 5 представлена модификация держателя патрона устройства для перемещения шпильки,
позволяющая создавать дугу значительной длины.
На рис. 6 представлена схема электрических соединений, необходимых при использовании
модифицированной формы управляющего и синхронизирующего устройства.
На рисунке 7 представлен продольный разрез конструкции <RTI I стержня 30, который простирается вверх и
образует якорь соленоида 31, установленного на верхней закрывающей пластине клапанной камеры 8 и
служащего ею. Верхний конец якорной части стержня 30 имеет уменьшенный диаметр, что позволяет ввести
пружину t3 в отверстие соленоида, а конец стержня 30 имеет конусообразную форму, соответствующую
конусообразному углублению в верхней пластине 33 соленоида. Для обеспечения возможности ручного
управления клапаном при необходимости, стержень 34, закрепленный на стержне 30, проходит вниз через
пластину 33 и снабжен ручкой 35.
Клапанная камера 28 соединена с цилиндром 1, с задней частью поршня 2, посредством канала 36. Каналы 37
и 38 предназначены для выхода в атмосферу, а канал 39 служит для подачи сжатого воздуха или пара под
давлением в камеру клапана 28.
Подача сжатого воздуха осуществляется через соединитель или адаптер 40, соответствующим образом
установленный в стенке клапанной камеры 28 для сообщения с каналом 39.
Нижний конец клапанной камеры 28 может оставаться открытым, но иногда целесообразно закрыть его с
помощью устройства, обеспечивающего эффект демпфирования. Данное устройство может удобно включать
в себя гнездовой элемент 41, в который вставлен штекер 42, снабженный седлом клапана для
взаимодействия с клапаном 43, который удерживается на седле с помощью пружины 44, действие которой
может быть легко отрегулировано.
Поскольку устройство для перемещения шпильки обычно используется с вертикальным расположением
поршневого штока, на поршневой шток может быть установлен фрикционный зажим, прикрепленный к нижней
стороне цилиндра таким образом, чтобы предотвратить любое перемещение поршня вместе со штоком и
устройством для удержания шпильки под действием силы тяжести или любых других факторов, за
исключением случаев срабатывания клапана и, как следствие, подачи сжатого воздуха за поршень. В
показанной конструкции поршневой шток 3, имеющий канавки под номером 45 в диаметрально
противоположных положениях, проходит через блок 46, закрепленный на крышке 4. Указанный блок имеет
шпильки 47, на которых, с возможностью поперечной регулировки, закреплены два полукруглых блока 48,
обхватывающих поршневой шток 3 и удерживаемых в фрикционном зацеплении с ним благодаря их
соединению друг с другом посредством горизонтально расположенных соединительных винтов, каждый из
которых ввинчен в один из блоков и оказывает давление на другой блок с помощью винтовой пружины.
Блоки 48 несут привинченные штифты 49 для зацепления с канавками 45 поршневого штока и винты 50 для
крепления гибких или ламинированных токопередающих проводов 51, другие концы которых закреплены
винтами 10, которые также могут служить для размещения силовых проводов.
В нормальных условиях клапан 29 удерживается в нижнем положении пружиной 32, когда соленоид 31 не
находится под напряжением. В этом нормальном положении клапан соединяет верхнюю сторону поршня
через канал 36 с цилиндром посредством канала 38 с атмосферой. Однако при подаче напряжения на
соленоид 31 клапан перемещается таким образом, что он отключает цилиндр от атмосферы и подает сжатый
воздух через каналы 39 и 36 на верхнюю сторону поршня 2. Сжатый воздух поступает из соответствующего
ресивера 52 (который постоянно находится под заданным давлением) через гибкую трубу, соединенную с
муфтой или адаптером 40, причем эта труба, если она металлическая, изолирована от устройства для
перемещения шпильки. Поскольку нижняя сторона поршня всегда открыта для атмосферы, например, через
отверстия в крышке 4, подача сжатого воздуха толкает вниз поршень 2 в цилиндре 1 вместе со штоком 3 и
держателем патрона 6.
Один из вариантов подходящего автоматического устройства управления и синхронизации, а также
необходимых дополнительных регулируемых сопротивлений, индуктивностей, неиндуктивных сопротивлений
и соединений, в основном соответствует описанию в патентной заявке № 156 836, но с преимуществом
включения усовершенствований, описанных в патентной заявке № 183 787. В качестве альтернативы можно
использовать устройство управления и синхронизации, например, описанное в Техническом задании №.
183, 161, может быть использован.
Ввиду того, что соленоид для зажигания дуги не требуется, компоновка и соединения управляющего и
синхронизирующего оборудования упрощены по сравнению с описанными в предыдущих спецификациях,
поскольку в соответствии с изобретением не требуется предусматривать никаких соединений или устройств
для соленоида зажигания дуги. Для облегчения зажигания дуги при сварке с помощью описываемого
аппарата, согласно изобретению, шпилька 53 (см. рис. 3) или другой свариваемый элемент может быть
снабжена на своем внешнем конце металлическим выступом 54 малого диаметра относительно шпильки,
предпочтительно прикрепленным к центру внешнего конца шпильки или выступающим из него. Этот выступ
должен быть такого размера и изготовлен из такого качественного металла, чтобы он легко и мгновенно
сплавлялся при прохождении через него нормального тока, необходимого для сварки шпильки.
При работе с описанным выше оборудованием сварка осуществляется следующим образом: Предполагая,
что устройство для перемещения шпильки прикреплено к шпинделю или направляющей 23 подходящего
станка, и шпилька 53 или другой привариваемый элемент вставлен и зажат патроном 13, шпиндель или
направляющая 23 станка опускается до тех пор, пока штифт 54, вставленный в конец шпильки 53, не
соприкоснется с пластиной или изделием 55, к которому она должна быть приварена, которое зажато или
зафиксировано на столе 56 станка. Затем шпиндель станка 23 опускается до тех пор, пока упор 17 не
приблизится к верхнему концу штока поршня 3, о чем свидетельствует движение плунжера 18 вверх. Это
указание позволяет избежать деформации штифта 54 при настройке аппарата. Затем шпиндель станка
надежно блокируется.
Предположим также, что необходимые электрические соединения пластины, устройства перемещения
шпильки и контрольно-синхронизирующего оборудования выполнены в соответствии с указаниями на схеме.
На рис. 4 показано, что устройство управления и синхронизации запускается с помощью кнопки или
переключателя 5-7, выводы которого проходят через гибкий кабель ко второй и третьей вилкам
многорозеточного разъема E8, предназначенного для подключения к розеткам 59. Таким образом, соленоид
тормоза 60 активируется, и во время последующего вращения кулачкового шпинделя 60 аппарата управления
и синхронизации происходит следующая последовательность операций: (1). Цепь контактной рабочей
катушки 62 замыкается через кулачок 63, тем самым замыкая основную цепь через штифт 53 с его
выступающим штифтом и пластину 55 посредством контакта, в результате чего относительно большой ток,
проходящий через основную сварочную цепь, мгновенно расплавляет выступающий штифт 54 на конце
штифта, тем самым ударяя по поверхности, которая быстро расплавляет конец штифта и поверхность
пластины напротив него. (2).
После того, как дуга поддерживалась в течение подходящего заданного времени в соответствии с настройкой
контакта 64 механизма синхронизации, соленоид 31 воздушного клапана 29 устройства перемещения
шпильки активируется через кулачок 65 и контакт 66, тем самым приводя в действие клапан и подавая сжатый
воздух в цилиндр 1, расположенный за поршнем 2, тем самым вдавливая расплавленный конец шпильки 53 в
расплавленную пластину 55, к которой она приваривается.
(3). Контактная цепь управления размыкается при разъединении кулачка 63 от контакта 64, что приводит к
размыканию основной сварочной цепи через шпильку и пластину, а также параллельной цепи через
электромагнитный клапан. Таким образом, электромагнитный клапан обесточивается, что позволяет вернуть
клапан в нормальное положение, перекрыв подачу сжатого воздуха в цилиндр и соединив цилиндр с
атмосферой. В некоторых случаях желательно поддерживать давление воздуха после открытия сварочной
цепи. Это может быть достигнуто либо путем установки демпфирующего устройства под клапанным блоком,
как показано на рис. 1, либо путем удаления пружины 32, предназначенной для воздействия на шток клапана,
так что клапан будет удерживаться в своем положении до тех пор, пока его не переместят вручную.
После завершения сварки цепь электромагнитного клапана управления и синхронизации автоматически
размыкается при прохождении зазора в кулачке UT перед контактом 68 после одного полного оборота
шпинделя кулачка, который, следовательно, остается в том же положении, в котором он был изначально.
Наконец, шпиндель 23 станка разблокируется и поднимается, увлекая за собой устройство перемещения
шпильки, включая патрон, которое извлекается из шпильки e59, оставшейся приваренной к пластине 55.
Очень удовлетворительные результаты получаются при использовании шпилек с небольшими латунными
штифтами, вставленными в отверстия, просверленные на небольшом расстоянии в центрах сварочных
концов.
Однако концы шпилек могут быть обработаны таким образом, чтобы оставался короткий выступ малого
диаметра. В качестве альтернативы, выступы могут быть прикреплены к концу шпильки каким-либо другим
способом, например, сваркой, пайкой или припоем.
Другой способ крепления необходимого выступающего штифта заключается в прикреплении штифта к центру
тонкого диска или колпачка, который надевается на сварочный конец шпильки. При желании этот диск может
Соседние файлы в папке патенты