Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2023
.pdf
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, дублирующие фильтры расположены рядом друг с
другом и имеют отдельные корпуса, каждый из которых имеет входное и выходное отверстия, а также
съемный фильтрующий блок, приспособленный для соединения с облицовкой таким образом, чтобы
фильтрующий или фильтрующий материал, находящийся в блоке, располагался поперек линии потока масла
от входа до выхода.
Предусмотрен кран, который может быть выполнен в виде полой конической пробки, в корпусе которого
расположены две группы по три ответвления, смещенные вдоль оси; два ответвления одной группы
соответственно соединены с двумя входными отверстиями корпусов фильтров, третья группа соединена с
входной трубой, подающей фильтруемое масло; из остальных трех ответвлений два соединены
соответственно с двумя выходными отверстиями корпуса фильтра6, а третья группа соединена с основной
выходной трубой.
Заглушка крана имеет соответственно смещенные по оси отверстия, расположенные на одной линии с
ответвлениями, и в одном из крайних угловых положений заглушки входная и выходная трубы соединены
соответственно с входом и выходом одного фильтрующего корпуса, в то время как вход и выход другого
фильтрующего корпуса отрезаны от подающих и отводящих труб, так что его можно открыть, очистить или
заменить фильтрующий материал и удалить осадок. Перемещение заглушки крана в его крайнее угловое
положение меняет местами эти соединения с корпусами.
Обычно нижняя часть дублирующего фильтрующего корпуса выполнена заодно с корпусом крана, так что
отверстия в корпусе образуют соответствующие входные и выходные отверстия корпусов. Когда пробка крана
представляет собой полую пробку, между отверстиями устанавливается поперечная перегородка, а отверстия
пробки расположены относительно рукоятки управления таким образом, что рукоятка направлена к корпусу
фильтра, который при таком положении рукоятки является рабочим фильтром.
В описанной конструкции фильтрующие кожухи и кожух крана, к которому они подсоединены, закреплены, а
пробка имеет кольцевое перемещение; в модификации пробка закреплена, а два фильтрующих кожуха и
кожух, к которому они подсоединены, имеют кольцевое перемещение.
В этой модификации корпуса фильтров могут быть соединены с оболочкой на противоположных концах ее
диаметра; таким образом, два входных ответвления оболочки находятся в одной поперечной плоскости, и два
выходных ответвления также находятся в одной поперечной плоскости, но эти две плоскости смещены
относительно входных ответвлений в осевом направлении.
- Корпуса фильтров могут быть выполнены заодно с корпусом или иметь поворотные облицовки,
прикрепленные болтами к соответствующим облицовкам на корпусе; осевые линии двух корпусов находятся в
одной плоскости и могут вращаться вместе на 380 градусов относительно неподвижной заглушки.
Полая заглушка имеет два отверстия, расположенных по оси: одно в плоскости входных патрубков фильтра, а
другое в плоскости выходных патрубков фильтра. Между этими двумя отверстиями и основными входными и
выходными патрубками установлен соединительный элемент.
Заглушка имеет обычный фиксирующий штифт, проходящий через конец корпуса, который удерживает корпус
в осевом положении на заглушке и служит средством регулировки износа.
Для удержания вращающейся части в одном из двух положений предусмотрены соответствующие
зацепляющие средства; в одном положении один фильтр подключен к масляному контуру, а другой
отсоединен от этого контура и может быть открыт и очищен. Однократное перемещение вращающейся части
на 180 градусов меняет направление вращения.
Для предотвращения утечек в результате короткого замыкания между входными и выходными патрубками
между ними могут быть сформированы кольцевые углубления, в которые могут быть установлены видимые
отводные отверстия, предотвращающие любые утечки в результате короткого замыкания, вызванные
износом, и служащие индикатором необходимости регулировки в связи с износом.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, на которых на фиг. 1, 2 и 3 показана
модификация, в которой фильтрующие камеры и корпус крана неподвижны, а пробка крана подвижна, а на
фиг. 4, 5 и 6 показана модификация, в которой камеры и корпус крана подвижны, а пробка крана неподвижна.
Рис. 1 представляет собой фронтальный вид в разрезе по линии I, I на рис. 2.
Рис. 2 представляет собой боковой вид в разрезе по линии II, II на рис. 1, а рис. 3 — план в разрезе по линии
III, III на рис. 2.
Рис. 4 представляет собой боковой вид в частичном разрезе по линии IV, IV на рис. 5.
На рис. 5 представлен вид спереди в разрезе по линии V, V на рис. 4, а на рис. 6 — фрагмент плана здания.
Сначала обратимся к рисункам 1, 2 и 3.
А — это основной корпус, который в показанной на рисунке конструкции отлит заодно с оболочкой B' полого
пробкового крана C; корпус А разделен стенкой на две фильтрующие камеры D и E.
В соответствующих камерах имеются входные отверстия d1 и e1, которые сообщаются с портами d2 и e2 в
корпусе B, а задние части отсеков D и E ведут к выходным портам d3 и e3 в корпусе B.
Вокруг входных отверстий d1 и e1 выполнены облицовки a2 для установки фильтрующих решеток F, имеющих
на нижних концах установочные штыри f1, входящие в пазы облицовок a2, и фланцы f2 на верхних концах,
которые входят в отверстия a3 на верхних концах камер, причем эти отверстия герметично закрыты крышками
a4, которые удерживаются в закрытом положении гайками-барашками a5, входящими в поворотные болты a0,
входящие в зажимы поперечных перекладин a7.
Фильтрующая решетка имеет внутреннюю трубу f4 для отвода масла вверх по внутренней поверхности
решетки. Полая пробка C крана разделена диафрагмой cl на два отсека G и H; отсек G имеет отверстие g1, а
отсек H — отверстие h1, и эти отверстия в одном из крайних угловых положений пробки совпадают
соответственно с входным и выходным отверстиями d2 и d3 фильтрующей камеры D; в крайнем внешнем
угловом положении пробки эти отверстия g1 и h1 совпадают с входным и выходным отверстиями e2 и e3
камеры E; в то время как в обоих крайних положениях пробки отверстие g2 соединяет отсек G с
маслоподающей трубой K через отверстие h1 в корпусе, а отверстие h2 соединяет отсек H с трубой отвода
отфильтрованного масла O через отверстие o1 в корпусе.
Шпиндель штыря c2 выходит из корпуса через сальник b1 и снабжен рукояткой управления P,
перемещающейся между упорами p1 и p2, которые ограничивают угловое перемещение штыря.
Фильтрующий материал крепится к фильтрующим рамкам обычным способом.
В одном из крайних угловых положений рукоятки, показанном на чертежах, масло подается из трубы K через
отверстия k1 и g2, отсек G пробки, отверстия g1 и d2, вход d1, камеру D, фильтрующий материал, выходное
отверстие d3, отверстие h1, отсек пробки H, отверстия h2 и ol к выпускной трубе 0.
В этом положении заглушки фильтрующая камера E изолирована от потока масла, а ее фильтрующую
решетку можно снять, а фильтрующий материал очистить или заменить.
В другом крайнем угловом положении рукоятки масло подается из подающей трубы K через порты k1 и g2,
отсек для пробок G, порты g1 и e2, вход e1; фильтрующий материал F, камера E, выход e3, порт h1, отсек для
пробок H, порты h2 и o1 поступает в выпускную трубу O, при этом камера D в этом положении изолирована.
Для предотвращения короткого замыкания масла между портом k1 и портом o1, по окружности корпуса B
и/или в пробке C между этими портами вырезается кольцевая канавка или отводной порт b2, и любое
вытекающее масло отводится по трубе b3.
В модификации, показанной на рисунках.
4, 5 На фиг. 6 заглушка I крана крепится с помощью крепежного фланца il, а корпус M и фильтрующие камеры
Q и R установлены на заглушке с возможностью вращения.
Заглушка I разделена на две отсеки S и T продольной диафрагмой i2; отсеки S и T имеют соответственно
запорные отверстия sl и t1, с которыми соответственно входное отверстие q1 и выходное отверстие q2
камеры Q могут в одном из угловых положений корпуса, показанном на чертеже, совпадать; в этом положении
камера R изолирована. В другом угловом положении корпуса эти порты s1 и t1 совпадают с входным портом
r1 и выходным портом r2 камеры R, в этом случае камера Q изолирована.
Отсек для заглушки S сообщается с маслоподающей трубой через фланцевое входное отверстие s2, а отсек
для заглушки T сообщается с напорной трубой через фланцевое выходное отверстие t2, при этом конец
заглушки закрывается пластиной i2, расположенной в углублении в крепежном фланце.
Фильтрующие решетки F могут быть установлены в камерах, как описано в связи с фиг. 1, 2, 3, и на чертежах
эти решетки показаны в таком установленном виде, причем аналогичные части обозначены одинаковыми
буквами.
Крышки q3 и r3 удерживаются на месте затягивающими винтами V, расположенными в скобах v1, шарнирно
закрепленных в точке 172.
Корпус М снабжен сальником in1, посредством которого осуществляется герметичное соединение с пробкой I,
а корпус удерживается в осевом положении винтом m2, головка которого закрыта полой гайкой m3,
навинчивающейся на резьбовой штуцер m4.
Корпус удерживается в одном из двух угловых положений с помощью защелки W, шарнирно закрепленной на
крепежном фланце в точке u1 и предназначенной для установки в одну из зажимных губок w2 на камере Q или
w3 на камере R.
В положении шестерни, показанном на чертежах, камера R изолирована, и масло поступает через входной
патрубок s2 в отсек пробки S, затем через отверстие s1 во входной патрубок q1 в камеру Q, после
прохождения через фильтрующий материал масло проходит через выход g2 и патрубок t1 в отсек пробки T, а
затем через выходной патрубок t2 в выпускную трубу. Если корпус повернуть на 180 градусов, патрубки s1 и t1
совпадают с патрубками r1 и r2, и масло протекает через камеру R, при этом камера Q изолирована.
Изолированная камера всегда является самой верхней. Между портами s1 и tl может быть установлен
кольцевой отводной порт, как описано в связи с рис. 1, 2 и 3.
Для фиксации крышки фильтра в рабочем положении и предотвращения ее открытия могут быть
предусмотрены средства; на фиг. 1 показана пара шарнирных звеньев a8, a9, обозначенных пунктирными
линиями, причем нижний конец рычага a8 снабжен штифтом, работающим в пазу a10 в рукоятке управления
P. В положении, показанном на фиг. 1, боковой штифт на рычаге a9 входит в зацепление с крышкой a4 и
предотвращает ее снятие с фильтрующей камеры D; при угловом перемещении рукоятки управления для
изоляции камеры D и соединения с камерой E, шарнирные рычаги перемещаются до тех пор, пока боковой
штифт a11 не переместится над крышкой a4 камеры E и не предотвратит ее снятие, оставляя крышку камеры
D свободной для открытия после снятия шарнирных болтов a6.
На фиг. 4 показана планка i3, обозначенная пунктирными линиями, которая крепится к фланцу ;1 и
поворачивается, как показано на рисунке, так что ее конец i4 входит в зацепление с крышкой q3 рабочей
камеры и предотвращает ее снятие.
Детали конструкции могут быть изменены в соответствии с размером и характером услуги, для которой
предназначен фильтр дубликатов.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207589.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207589&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207589A
[]
Усовершенствования оборудования кислотных заводов или связанные с ним. гражданин Соединенных
Штатов Америки, проживающий в здании Southern Bank Building, Атланта, округ Фултон, штат Джорджия, США,
настоящим заявляет о характере данного изобретения и Данное изобретение относится к аппаратам типа
конденсационной, абсорбционной, реакционной или охлаждающей башни для обработки кислот, которые
могут рассматриваться либо как башня, либо как насадочная камера, в зависимости от области применения.
Изобретение особенно подходит для использования (а) в качестве реакционной и конденсационной камеры
при производстве серной кислоты методом нитрования; (б) в качестве абсорбционной башни для извлечения
оксидов азота из газов, отходящих от конденсационного аппарата завода по производству серной кислоты; (в)
в качестве конденсационной башни или камеры для конденсации относительно слабой серной кислоты из
паров, отходящих от концентрирующего аппарата завода по обогащению серной кислоты.
Что касается производства или концентрирования серной кислоты, независимо от того, является ли целью
конденсация пара в жидкость или поглощение пара или газа жидкостью, то эффективные средства
поддержания газов, паров или жидкостей при относительно низкой температуре способствуют достижению
желаемого результата. Поддержание относительно низкой температуры в оборудовании кислотных заводов
также способствует увеличению срока службы и снижению затрат на техническое обслуживание такого
оборудования. Данное изобретение представляет собой эффективное охлаждающее устройство для газов и
жидкостей, обладающее такими преимуществами, как низкая стоимость установки и низкие затраты на
техническое обслуживание. Изобретение представляет собой башенный аппарат, состоящий из камеры
описанного ниже типа, ограничивающая стенку которой выполнена из тонкого кислотостойкого металла,
например, листового свинца, на внешнюю поверхность которого распыляется или заливается вода для
охлаждения, при этом ограничивающая камера содержит многоугольные упаковочные блоки, по поверхностям
которых может растекаться относительно холодная жидкость.
Стенки аппарата предпочтительно изготавливаются из свинца, и предпочтительно форма башни или камеры
такова, чтобы облегчить поток воды по внешней поверхности стенок. Башня может иметь арочный верх, или
стены могут быть параболическими или А-образными, или же башня может иметь внешнюю форму пирамиды
или усеченной пирамиды. Предпочтительны стены с внутренним наклоном снизу вверх, не только потому, что
такая форма облегчает нисходящий поток воды по внешней поверхности стен, но и потому, что она
соответствует форме, наиболее подходящей для укладки устойчивой стопки насыпных блоков. В качестве
материалов для заполнения внутреннего пространства башни или камеры могут использоваться
многоугольные блоки, например, полые шестиугольные блоки, которые можно сложить в сваю,
обеспечивающую устойчивость без опасности обрушения. Стопка блоков или упаковочных элементов должна
иметь такую форму, чтобы каждый элемент в стопке сохранял свою устойчивость и не подвергался опасности
смещения в процессе эксплуатации.
Пирамида, или усеченная пирамида, представляет собой очень устойчивую форму, и именно эта форма
предпочтительна, поскольку при ней нет опасности обрушения сваи или смещения составляющих ее
элементов, а также потому, что весь вес пирамидальной сваи поддерживается ее фундаментом, и нет
внешнего давления на свинцовые стены башни или камеры, которое могло бы привести к их выпучиванию или
разрушению. Башня имеет как минимум один входной и один выходной патрубок для газов, а также может
иметь один или несколько входных или выходных патрубков для жидкостей. Предпочтительно, чтобы входная
труба для газов располагалась в нижней части башни, а выходная труба для газов — в верхней; тогда как
входная труба или трубы для жидкости расположены в верхней части, а выходная труба или выходы для
жидкости — в нижней части аппарата башенного типа. Однако газ, как и жидкость, при желании может
поступать сверху и выходить снизу. Предпочтительно, чтобы температура входящей жидкости была
относительно низкой. При необходимости его следует предварительно охладить перед подачей в башню.
Если жидкость после слива из башни должна рециркулировать через башню или проходить через
аналогичное устройство, ее следует предварительно охладить до желаемой низкой температуры перед
повторным поступлением в такое устройство, поскольку, пройдя через устройство башенного типа в контакте
с нагретыми газами, жидкость при этом приобретет повышенную температуру. В некоторых случаях,
например, при производстве серной кислоты методом нитрования, жидкость, поступающая в башню, может
представлять собой кислоту, и при прохождении через башню в контакте с кислыми газами конденсация части
последних в жидкое состояние может увеличить удельную плотность вытекающей жидкости до уровня выше
желательного для жидкости, поступающей внутрь башни. В таких случаях перед повторным поступлением
жидкости в тот же или аналогичный башенный аппарат может быть целесообразно снизить ее удельную
плотность путем смешивания с водой или другой жидкостью с относительно низкой удельной плотностью,
которую можно подавать в башню вместе с жидкостью, ранее выведенной из башенного аппарата.
В других случаях, после прохождения через башню, плотность жидкости может снизиться из-за смешивания
со сконденсированными газами внутри башни, и она может стать ниже желаемой плотности. В таких случаях
жидкость перед подачей в ту же или аналогичную башню может быть концентрирована до желаемой
плотности, или же она может быть повторно подана в такую башню вместе с жидкостью, имеющей более
высокую плотность, чем она сама, если это необходимо. c Охлаждающая вода, подаваемая на внешнюю
сторону стенок башни, может сначала подаваться сверху или вблизи верхней части, а затем стекать вниз по
стенкам, и если к стенкам прикреплены желоба или желоба, вода может последовательно перетекать из
желоба в желоб. Однако я предпочитаю подавать воду на внешнюю сторону стен из кольцевого поддона или
чаши, внешний диаметр или ширина которой, по меньшей мере, больше диаметра или ширины верхней части
башни и которая снабжена многочисленными отверстиями или трубами относительно небольшого диаметра.
При этом указанный поддон или чаша устанавливается на верхней части башни или вблизи нее, в
практически горизонтальном положении, таким образом, что капли или небольшие струи воды будут падать
на множество мест по всей внешней стороне стен, подобно дождю, не только на вершине башни, но и ниже,
или даже совсем у ее основания.
В основании башни или вблизи него предусмотрен желоб для сбора и отвода внешней охлаждающей воды.
Обращаясь к рисункам, на которых На рис. 1 показан торцевой вид, частично в разрезе, башни или камеры с
арочным верхом, длина которой превышает ширину. Рис. 2 — боковой вид того же здания; рис. 3 — план рис.
1 через точку А; рис. 4 — башня в форме усеченного конуса, изображение которой представлено на рис. 5. в
форме полного конуса, сечение которого показано на фиг. 7 (A-A); фиг. 8 (торцевой вид башни с практически
вертикальными боковыми стенками и арочным верхом), а фиг. 9 (сечение той же башни через A-A); фиг. 10
(вид усеченной шестиугольной пирамиды), сечение которой показано на фиг. 11 (A-A); и фиг. 12 (вид
усеченной четырехгранной пирамиды), сечение которой показано на фиг. 13 (A-A). Могут быть показаны
башни или камеры многих других форм, но эти изображения в целом указывают на виды оборудования,
описанного здесь и пригодного для использования и целей, описанных здесь.
На этих рисунках, в частности на рисунках 1, 2 и 3, 1 представляет собой стенку камеры, изготовленную из
свинца или другого тонкого кислотостойкого материала, например, обычного листового свинца; 2 —
упаковочные блоки внутри башни или камеры в виде многогранных кирпичей; 3 — труба подачи газа; 4 —
труба отвода газа; 5 — водяной разбрызгиватель для орошения внешней части башни; 6 — желоб для сбора
охлаждающей воды; 7 — труба подачи воды; 8 — резервуар для жидкости, используемой для орошения
внутренней части башни; 9 — труба подачи жидкости в резервуар 8; 10 — распределительная коробка для
распределения жидкости по различным частям внутренней части башни через подающие трубы 11; 12 —
опорная рама; и 13 — выходная труба для слива жидкости изнутри башенного аппарата. Эта башня или
камера, содержащая наполнительные блоки, как описано выше, при использовании для производства серной
кислоты методом нитрования, может использоваться в качестве замены незаполненных свинцовых камер,
реакционных башен или других устройств, ранее использовавшихся для окисления диоксида серы до
триоксида серы и для гидратации последнего и последующей конденсации до жидкой серной кислоты; или в
качестве замены обычной башни Гей-Люссака.
При использовании в качестве замены непокрытых свинцовых камер или их технических аналогов, эта
набивная и охлаждаемая водой башня или камера охлаждается изнутри циркулирующей кислотой, а
циркулирующая кислота после слива из башни предпочтительно охлаждается путем прохождения через
охлаждающее устройство перед повторным поступлением в башню, и циркулирующая кислота может быть
разбавлена или концентрирована по желанию путем добавления воды или кислоты с меньшей или большей
удельной плотностью, чем у самой башни, как внутри, так и снаружи башни. При желании эту башню можно
использовать совместно с одной или несколькими незаполненными свинцовыми камерами. При
использовании в качестве замены башни Гай-Люссака, этот насадочный водоохлаждаемый башенный
аппарат, как и башня Гай-Люссака, непрерывно подается серная кислота с концентрацией приблизительно
60% по бериллию, предпочтительно при температуре ниже 120°F. В этом случае подаваемая кислота
является поглотителем оксидов азота в газовой смеси, выходящей из реакционных камер, и чем холоднее
подаваемая кислота, тем выше ее эффективность в качестве поглотителя оксидов азота.
При последовательном использовании нескольких таких башен, выполняющих функцию башен Гей-Люссака,
и при использовании кислоты, выходящей из одной башни, в качестве сырья для другой башни,
предпочтительно пропускать такую кислоту через охлаждающее устройство перед повторным поступлением в
эту башню. При желании, аппараты башенного типа могут использоваться совместно с одной или
несколькими башнями Гей-Люссака. При производстве серной кислоты каталитическим методом описанное
здесь устройство в виде башни с насадкой и водяным охлаждением может использоваться в качестве
средства для охлаждения газов, для осушения газов, для одновременного охлаждения и осушения газов или
для любых других целей, в которых целесообразно сочетание внутреннего и внешнего охлаждения. Мне
известно, что в башнях или сооружениях для обработки или конденсации газов и жидкостей предлагалось
охлаждать камеры таких аппаратов охлаждающей водой или жидкостью, наносимой на их внутренние и
внешние поверхности, а в других случаях предлагалось наносить охлаждающую жидкость на поверхность
внутренней стенки кольцевого аппарата.
Кроме того, было предложено распылять жидкость внутрь аппарата поверх наполнителя. Кроме того, было
предложено использовать множество «реакционных трубок» в сочетании с башнями Гловера и Гей-Люссака,
соединенных рубашкой, по которой циркулирует вода, а газы из башни Гловера проходят через трубки,
заполненные или упакованные таким материалом, как кольца Рашига. Подробно описав и определив природу
моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207590.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207590&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207590A
[]
Усовершенствования в уплотнениях, соединениях и тому подобном в вакуумных контейнерах. Я, Эрнест
Йеоман Робинсон, 33, Смитфорд-стрит, Ковентри, Великобритания, настоящим заявляю, что сущность
данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к усовершенствованиям
уплотнений, соединений и тому подобного вакуумных контейнеров и касается способа герметизации частей
контейнера или его придаточных элементов, таких как уплотнения, и направлено на обеспечение способа
герметизации, при котором, при необходимости, части контейнера, уплотнения и тому подобное, которые
герметизированы вместе, могут быть разделены по желанию без разрушения аппарата. Изобретение может
быть применено для герметизации элементов, которые являются как металлическими, так и
неметаллическими, и, в частности, относится к уплотнениям и соединениям, в которых одна из
герметизируемых частей состоит из неметаллического вещества, такого как, например, стекло, кремнезем и
тому подобное, а другая может состоять из металла. Изобретение также в частности относится к
герметизации вводимых проводников и тому подобного в вакуумных трубках, таких как те, которые
используются для получения рентгеновских лучей, а также для генерации и выпрямления переменного тока.
Соединяемые детали предварительно подгоняются механически, предпочтительно путем шлифовки. На
участки, где должно быть выполнено соединение, наносится слой или налет металла, такого как серебро или
медь, которые образуют сплав с ртутью или «смачиваются» ею. Металлический элемент также должен
состоять из металла, обладающего этими свойствами, или же он должен быть покрыт таким металлом.
Соединение осуществляется путем помещения элементов вместе с небольшим количеством ртути, жидкого
или пластичного сплава ртути в место соединения. В качестве альтернативы вместо ртути можно
использовать другие металлы, такие как натрий, калий и тому подобные, а соединение осуществлять при
температуре, при которой эти металлы или сплавы становятся пластичными, или жидкими. Когда вводной
проводник герметично заключен в вакуумный контейнер, может быть использован модифицированный
вариант этого метода. Неметаллический элемент уплотнения выполнен в трубчатой форме и имеет диаметр
меньше диаметра изолирующей трубки.
Металлическая трубка, предпочтительно короткая и тонкостенная, установлена практически концентрично с
ведущим проводником и обеспечивает надежное механическое соединение с изоляционной трубкой. Эта
трубка крепится к проводнику с помощью тонкой сплошной опоры, сконструированной таким образом, чтобы
быть эластичной и гибкой, компенсируя расширение, вызванное изменениями температуры. Эта трубка
герметично соединена с изолирующей трубкой, как это было описано ранее. Вдоль этого проводника можно
расположить несколько таких трубок, чтобы обеспечить множество уплотнений. Пространство между
соседними уплотнениями может быть заполнено жидкостью, такой как ртуть, масло и тому подобное, или же
оно может быть откачано путем сборки уплотнения в вакууме. При использовании многослойного уплотнения,
как описано выше, уплотнение или уплотнения, расположенные ближе всего к вакуумированному сосуду,
могут быть установлены без ртути, чтобы предотвратить диффузию паров ртути в вакуумированный сосуд. В
процессе откачки жидкости из сосуда тонкостенные трубки, составляющие это последнее уплотнение, могут
деформироваться, так что пространство между последним и предпоследним уплотнениями оказывается
открытым для откачиваемого сосуда, и, таким образом, жидкость полностью откачивается.
Оно может состоять полностью или частично из магнитного материала, такого как железо, и искажения,
создаваемого с помощью магнита. Пространство между последним и предпоследним уплотнениями может
содержать металлы, поглощающие пары ртути, такие как натрий, золото и тому подобные.
Усовершенствования в уплотнениях, соединениях и тому подобном в вакуумных контейнерах. Я, Эрнест
Йеоман Робинсон, проживающий по адресу: Молдет-роуд, Уитингтон, Манчестер, графство Ланкастер (ранее
проживавший по адресу: Смитфорд-стрит, 33, Ковентри), подданный короля Великобритании, настоящим
заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к уплотнениям, соединениям и
подобным элементам вакуумных контейнеров и обеспечивает усовершенствованный способ герметизации
частей контейнеров или их частей, например, уплотнений для вводимых проводов электрических аппаратов.
Изобретение обеспечивает способ герметизации, при котором части контейнера, уплотнений и тому
подобного, которые герметично соединены, могут быть произвольно разделены без разрушения устройства.
Элементы контейнера, герметично соединенные между собой, могут быть как металлическими, так и
неметаллическими. Изобретение, в частности, предусматривает случай, когда один из элементов является
неметаллическим, например, стеклом, кремнеземом и тому подобным, а другой элемент является
металлическим. Кроме того, изобретение также относится, в частности, к герметизации вводных проводников
и тому подобного в вакуумных электрических трубках, например, используемых для получения рентгеновских
лучей, а также для генерации и выпрямления переменного тока. Разъединяемое газонепроницаемое
уплотнение, приспособленное для умеренных вакуумов, может быть образовано путем погружения
соединения в герметизирующую жидкость, такую как масло или ртуть, при этом соединение должно быть
достаточно прочным, например, путем шлифовки соответствующих частей или поверхностей, образующих
соединение, чтобы предотвратить втягивание герметизирующей жидкости между поверхностями в
вакуумированную камеру. В ртутных уплотнениях этого типа между корпусом герметизирующей ртути и
стенками ртутной чашки, обычно образованными корпусами, присутствует воздушная пленка, и, как известно,
такая пленка позволяет воздуху просачиваться в вакуумированный контейнер при высоком вакууме.
Для преодоления этого недостатка было предложено изготавливать стенки корпусов, образующих уплотнение
и удерживающих ртуть, из металла, который будет образовывать сплав с ртутью; это достигается, когда один
или оба корпуса изготовлены из изоляционного материала путем нанесения на них металлического покрытия.
Или же было предложено сплавить ртуть с оловом, чтобы она смачивала или прилипала к стенкам чашки.
Недостатками жидких или так называемых чашечных уплотнений являются то, что они не выдерживают
высокого вакуума без всасывания уплотняющей жидкости и что их всегда необходимо устанавливать в
вертикальном положении, чтобы жидкость покрывала стык. Настоящее изобретение относится конкретно к
самоподдерживающимся уплотнениям, то есть к уплотнениям, в которых достигается газонепроницаемый
контакт между фактическими примыкающими поверхностями соединения, и погружение в жидкость не
требуется. Хорошо известное уплотнение такого типа обеспечивается нанесением воска или смазки между
точно прилегающими друг к другу стыковочными поверхностями. В усовершенствованном
самоподдерживающемся уплотнении, предлагаемом настоящим изобретением, поверхности соединяемых
частей образованы металлом, который образует сплав с другим металлом или сплавом, который сам по себе
является жидким или пластичным.
Предпочтительно использовать ртуть или амальгаму. «Части контейнера, между которыми должно быть
выполнено соединение, покрываются таким жидким или пластичным металлом или сплавом и наносятся друг
на друга для образования соединения или уплотнения, при этом жидкий или пластичный металл или сплав
образует герметизирующую среду». При реализации изобретения соединяемые детали сначала
обеспечивают надежную механическую посадку, предпочтительно путем шлифовки. Контейнер или, по
крайней мере, поверхность тех его частей, которые соприкасаются с ним, изготовлены из металла, который
образует сплав с ртутью или смачивается ею, то есть из металла, способного образовывать амальгаму,
предпочтительно из меди. Если сам контейнер не изготовлен из такого металла, то на поверхности,
образующие соединение, может быть нанесено покрытие из такого металла, например, методом
электроосаждения. Соединение осуществляется путем соединения частей контейнера с небольшим
количеством ртути между поверхностями, которая служит герметизирующим материалом. Предпочтительно,
чтобы поверхности были объединены перед тем, как их приложить друг к другу.
Количество используемой ртути следует свести к минимуму, соответствующему получению соединения. При
желании соединение, выполненное в соответствии с данным изобретением, может быть снабжено обычным
ртутным уплотнением, как это обычно делается. Если одна или несколько соединяемых частей изготовлены
из неметаллического материала, то на них может быть нанесено покрытие из подходящего металла,
например, методом электроосаждения. Если часть контейнера изготовлена из стекла, то предпочтительно,
чтобы наносимый на него металл смачивался стеклом и ртутью и сплавлялся с поверхностью стекла. В
предпочтительном способе нанесения на стекло металлического покрытия, сплавленного с ним для целей
данного изобретения, стекло сначала покрывают металлическим налетом, например, золотом. Можно
использовать любое вещество, которое при нагревании образует на стекле прочный проводящий слой, но
предпочтительнее использовать благородный металл, поскольку он не окисляется при нагревании.
В одном из методов стекло покрывают хлоридом золота путем погружения его в эфирный раствор или путем
нанесения покрытия краской. Затем хлорид золота разлагается, и происходит осаждение золота. Это может
быть выполнено несколько раз, например, десять раз. Затем золото вплавляется в стекло. Это может быть
выполнено несколько раз, например, десять раз. Затем золото можно промыть спиртом перед погружением в
гальваническую ванну, хотя это и необязательно. Затем на стекло наносится медь, используя золото в
качестве основы. Отложения предпочтительно должны быть тонкими. Медь сплавляется со стеклом путем его
нагревания. Нагрев может происходить в восстановительной атмосфере, хотя это и не является
обязательным условием процесса. В процессе обжига внутри трубки может создаваться давление воздуха,
чтобы предотвратить ее деформацию, и при желании трубку можно выдуть в форму, чтобы сохранить за ней
желаемую форму. Однако, при выжигании меди в стекле, обнаруживается, что трубка сохраняет свою
цилиндрическую или коническую форму, если она не требует использования формы.
Таким образом, обожженную медь можно очистить от неровных краев и т. д., покрыв воском ту часть, которую
необходимо закрепить на стекле, и погрузив все это в кислоту, например, азотную кислоту (1:1). Затем воск
можно удалить нагреванием или с помощью подходящего растворителя, либо путем погружения в
концентрированную серную кислоту, а оставшийся на трубке металл слегка протравить перед погружением в
кислотную медную ванну. Затем на стекло наносится медь до достижения желаемой толщины слоя. Если
требуется очень плотное осаждение, трубку можно вращать с высокой скоростью. Предварительная
обработка тонкого слоя меди и обрезка краев не являются обязательными, но считаются целесообразными.
Медь может быть нанесена непосредственно на выжженное золото до требуемой конечной толщины, и при
желании осаждение, или по крайней мере толстое осаждение по краям, может быть предотвращено с
помощью воска или иным способом. Установлено, что обжиг золота на начальном этапе не является
обязательным, но желательным, если только стекло не имеет низкой температуры плавления, например,
свинцовое стекло.
В качестве альтернативы золото может быть нанесено на стекло другими способами, например,
электрическим разрядом в вакууме. В последнем случае вместо золота может быть осажден неблагородный
металл, например, медь. В другом методе золото наносится на стекло в виде сусального золота, а затем
выжигается. Для облегчения фиксации золотой фольги ее можно удерживать на месте и закреплять эфирным
раствором хлорида золота, буры или другого подходящего вещества. Установлено, что с помощью этих
методов можно получить идеальное соединение меди со стеклом, при этом медь находится в неокисленном
состоянии. Однако это не обязательно, поскольку медь может окисляться до оксида меди(I) на поверхности
стекла, а образовавшийся оксид растворяется в стекле в процессе обжига. В одном из методов трубку
покрывают бурой перед нанесением на нее меди, причем бура усиливает образование оксида меди(I). При
использовании золотой фольги в качестве основы для процесса осаждения, ее можно прикрепить к стеклу с
помощью раствора буры, или же буру можно предварительно нанести на стекло.
Образование оксида меди(I) в месте соединения может быть дополнительно усилено путем осаждения меди с
очень высокой скоростью в момент первоначального помещения стекла в ванну. Для обеспечения ясности
понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1
представляет собой поперечный разрез части вакуумного электрического устройства, имеющего коническое
соединение или уплотнение в соответствии с изобретением, а фиг. 2 представляет собой поперечный разрез
двух частей вакуумного устройства, имеющего стыковое соединение в соответствии с изобретением. На фиг.
3 представлен поперечный разрез части вакуумного электрического устройства, имеющего герметично
запаянный в него подводящий проводник в соответствии с изобретением. На фиг. 1, где изображена только
часть трубки, расположенная вблизи соединения, одна часть трубки, обозначенная цифрой 1, является
металлической, а другая часть, обозначенная цифрой 2, — неметаллической. Предпочтительно, деталь 1
изготовлена из меди, или, в качестве альтернативы, может быть изготовлена, например, из стали, и ее
коническая уплотнительная поверхность 3 покрыта металлом, например, медью.
Неметаллическая часть 2 представляет собой трубку из стекловидного материала, например, стекла,
имеющую коническую часть 4, соответствующую конической части 3 части 1. Часть 2 может, например,
содержать входящую трубку 5 и уплотнение для вводимых проводов 6. Коническая часть 4 покрыта слоем
меди 7, которая вплавлена в стекло, как описано выше. Перед нанесением медного покрытия стекло
шлифуется в металлической трубке 1 для обеспечения точной механической посадки. Предпочтительно
повторно зашлифовать медную поверхность после её выжигания. Затем две поверхности 3 и 7 по
отдельности соединяются, и соединение осуществляется путем установки трубчатых элементов на место.
Обращаясь к рис. 2, на котором показано соединение двух медных трубок для образования вакуумного
соединения, следует отметить, что две трубки 8 и 9 снабжены фланцами 10 и 11, которые шлифуются вместе,
а затем соединяются, причем соединение осуществляется путем установки фланцев друг к другу в нужном
положении. При желании металлическая часть контейнера может быть изготовлена, по крайней мере вблизи
уплотнения, из металла, имеющего тот же коэффициент теплового расширения, что и стекло, используемое
для другого элемента уплотнения, а поверхность, соприкасающаяся со стеклянным элементом с медной
поверхностью, может быть покрыта медью.
В качестве альтернативы, части контейнера вблизи уплотнения могут быть изготовлены из нескольких
металлов с различными коэффициентами теплового расширения и иметь такую форму, что благодаря
конструкции и различию в коэффициентах теплового расширения в точке прилегания к стеклу
результирующий коэффициент теплового расширения будет равен коэффициенту теплового расширения
стекла. Когда уплотнение или соединение такого типа используется в сильно вакуумированном контейнере,
например, в контейнере для «жестких» вакуумных электрических ламп, часть уплотнения, ближайшая к
внутренней части контейнера, может быть собрана «всухую», то есть без ртутного герметика, чтобы
предотвратить диффузию паров ртути в устройство. Данное изобретение может быть использовано для
герметизации вводимого проводника в вакуумный контейнер. Обращаясь к рис. 3, иллюстрирующему данное
применение, трубка 12 герметично соединена одним концом с контейнером 12а, а на другом конце снабжена
расширением или конической частью 13.
Вводной проводник показан под номером 14 и проходит через трубку 12. Установленная практически соосно с
ведущим проводником и расположенная таким образом, чтобы обеспечить хорошее механическое
соединение с конической частью 13 трубки 12, представляет собой металлическую трубку 15, например, из
меди, которая предпочтительно имеет короткие и тонкие стенки. Эта трубка прикреплена к проводнику с
помощью тонкой сплошной опоры 16, которая имеет эластичную и гибкую форму, позволяющую ей
расширяться и сжиматься при изменении температуры. Трубка 15 герметично соединена с трубкой 12
описанным выше способом. — Вдоль контактора может быть расположено множество таких уплотнений; три
таких уплотнения показаны на рис. 3. При желании, ячеистое пространство, например, 17, между соседними
уплотнениями может быть заполнено жидкостью, такой как ртуть, масло или тому подобное. В качестве
альтернативы эти пространства могут быть откачаны путем сборки уплотнений в вакууме. Если уплотнение
предназначено для использования с оборудованием, в котором необходим чрезвычайно высокий вакуум, то
уплотнение или уплотнения, расположенные ближе всего к вакуумируемому сосуду, могут быть собраны без
ртутного герметизирующего вещества, чтобы предотвратить диффузию паров ртути в вакуумируемый сосуд.
В процессе откачки воды из судна тонкостенная трубка, содержащая это последнее уплотнение, может
деформироваться, так что пространство между последним и предпоследним уплотнениями оказывается
Соседние файлы в папке патенты