Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4538
.pdf
электропроводящего материала, предпочтительно из монеля или железохромового или
железо-никель-хромового сплава, причем внутренние концы этих клеммных отрезков 18 снабжены
углублениями 19, содержащими гранулированный термостойкий и электропроводящий материал 20,
практически не окисляющийся при относительно высоких температурах, причем кремний является
предпочтительным материалом. Этот гранулированный материал предпочтительно довольно плотно
укладывается внутри углубления при нормальных условиях эксплуатации; а концевые элементы 18
предпочтительно удерживаются в рабочем положении на значительном расстоянии от стенки отверстия 16 в
стенке камеры печи, при этом внешние концы этих элементов выступают в воздушные пространства 15.
На фиг. 1 справа клеммный элемент 18 установлен на верхнем конце гибкого и упруго податливого
жаростойкого и электропроводящего элемента 21, предпочтительно из монеля, при этом другой конец
элемента 21 соединен с шиной 22, установленной на стенке печи, и поддерживается ею. На фиг. 1 слева
клеммный элемент 18 соединен и закреплен в промежуточной точке проводящего пружинного элемента 23 из
материала, аналогичного материалу элемента 21, и показан механически и электрически соединенным и
поддерживаемым одной или несколькими шинами на своих концах.
На боковых стенках печи у внутреннего края отверстий 16 может быть предусмотрен выступающий внутрь
выступ или фланец 24, обозначенный слева на рис. 1, с целью частичной защиты концевого элемента 18 от
высокой температуры внутри камеры печи.
На концевую часть нагревательного элемента 17 в углублении 16 в стенке печи, как показано справа на рис. 1,
может быть установлена шайба или кольцо из огнеупорного материала 25, причем это кольцо служит
экраном, защищающим концевую часть 18 от более интенсивного нагрева в камере печи. Внутренний край 70
этих участков концевых элементов 18 имеет зубчатую поверхность, как показано на рисунке 26, для более
эффективного рассеивания тепла, выделяемого в точках соприкосновения между концами нагревательного
элемента 75 17 и концевыми элементами.
Клеммные наконечники 18 удерживаются в рабочем положении относительно концов нагревательного
элемента 17 за счет промежуточного проводящего гранулированного материала 26, благодаря давлению,
оказываемому на клеммные наконечники 18 упругой пружиной 21 или 23, что приводит к тому, что
нагревательный элемент 17 с усилием и упругостью удерживается в рабочем положении 85, при этом
клеммные части отстоят от стенок печи, и обеспечивается желаемое упругое стыковое электрическое
соединение между концами нагревательного элемента и 90 гранулированным проводящим материалом 20.
На фиг. 2 печь включает огнеупорную футеровку 12 и теплоизоляционное покрытие из материала 13, как на
фиг. 1. – Конструкция концевой опоры и крепления 95 для резистивного нагревательного элемента 17,
показанного справа на фиг. 2, включает трубку 32 из огнеупорного изоляционного материала, например, лавы,
имеющую относительно легкое скользящее соединение в отверстии 16 через стенку печи. Внутренний конец
этой огнеупорной трубки 32 имеет зенковку, образующую центральное углубление 34, в котором расположен
гранулированный, термостойкий и практически неокисляемый проводящий материал 105 35, такой как
кремний, железохромовый сплав или монель. Конец нагревательного элемента 17 находится в электрическом
контакте с гранулированным материалом 25. Через осевое отверстие лавовой трубки 110 проходит
электропроводящий болт или стержень 36 из подходящего термостойкого проводящего материала, головка
которого 37 расположена в углублении 34, а его наружный конец значительно выступает за наружный 115
конец трубки 32; этот стержень 36 слегка расширен и ввинчен рядом со своей головкой в трубку 32.
Соединение с клеммой линии осуществляется через выступающую часть проводящего стержня 36 и
податливое крепление клеммы 38, включающее упругую опорную полосу 39 и относительно проводящую
полосу 40, закрепленную на внутренней поверхности полосы 39 сваркой, клепкой или аналогичным способом,
и снабженную на своем верхнем конце углублением или карманом, в который входит наружный выпуклый
конец проводящего стержня 36. Элемент крепления клеммы 38 удерживается в рабочем положении, при этом
он с усилием, но податливо входит в зацепление с концом стержня 36, закрепляя нижний конец элемента 38
на опоре 41, предпочтительно на шине, подающей ток к клемме, которая соответствующим образом
закреплена на стенке печи, при этом один или несколько болтов или винтов 42, показанных здесь в виде
зажимов, обеспечивают механическое крепление клеммы в нужном положении и гарантируют ее
электрическое соединение с шиной 41.
Упругий монтажный элемент, состоящий из полосок 39 и 40, может быть заменен одной относительно жесткой
концевой пружиной из подходящего упругого, термостойкого проводящего материала, верхний конец которой
имеет соответствующую форму.
Кольцо 43 из огнеупорного изоляционного материала расположено в общем виде, аналогично огнеупорному
кольцу 25 6 на рис.
-20 1, это огнеупорное кольцо 43 служит для защиты «проводящих» клеммных частей от более интенсивного
нагрева в камере печи.
При наличии другого подходящего крепления для другого конца нагревательного элемента, во время
нормальной работы печи, оборудованной описанным клеммным соединением и креплением, упругий
крепежный элемент 38 с податливостью прижимает внутрь стержень 36 и огнеупорную трубку 32 с
гранулированным проводящим материалом 35 на ее внутреннем конце, так что он прижимает и поддерживает
гранулированный проводящий материал в плотном и податливом механическом и электрическом стыковом
соединении с нагревательным элементом 17. Клеммное крепление слева на фиг. 2 включает в себя клеммную
часть нагревательного элемента 17, значительно выступающую в отверстие 16, так что конец
нагревательного элемента оказывается в зоне пониженной температуры в стенке печи. Концевой элемент или
стержень 45, изготовленный из подходящего электропроводящего и термостойкого материала, имеет
внутренний конец вогнутой или утопленной формы для эффективного соединения со слегка закругленным
концом нагревательного элемента 17.
Углубление на внутреннем конце клеммного элемента 45 предпочтительно имеет, по меньшей мере частично,
коническую форму, чтобы обеспечить, по меньшей мере, практически прямой контакт между ним и концом
нагревательного элемента. Клеммная деталь 45 значительно меньше отверстия 16, что обеспечивает
значительное расстояние детали 45 от стенок и способствует передаче тепла от точки соприкосновения этой
клеммной детали с концом нагревательного элемента.
Клеммный элемент 45 удерживается в рабочем положении как механически, так и электрически, при этом его
внешний конец значительно выступает за стенку печи, где он может оставаться достаточно холодным, за счет
зацепления его выпуклого внешнего конца с соответствующим углублением клеммного крепления 46,
включающего внешний упругий опорный элемент 47 и внутреннюю контактную полосу 48. Общая конструкция
70 этого клеммного крепления и его опорных средств и соединений с линией питания 6 в основном такая же,
как показано справа на рис. 2. Клеммное крепление 46 предпочтительно податливо 75 входит в зацепление с
клеммной деталью 45 и обеспечивает ее эффективное механическое и электрическое соединение с концом
нагревательного элемента 17 для образования желаемого электрического контакта с ним и для эффективной
поддержки нагревательного элемента его корпусом в камере печи, а его клеммные порты расположены на
соответствующем расстоянии от стенок камеры печи. - ' ' ' 85 Огнеупорная трубка 32 справа и клеммная
деталь 45 слева на рис.
2
Предпочтительно располагать их на значительном расстоянии от стен примерно на расстоянии 16 от
отверстия, чтобы облегчить поддержание этих компонентов и связанных с ними проводящих частей в
удовлетворительном рабочем состоянии. Эти детали 32 и 45 могут располагаться непосредственно на стенке
вокруг отверстия 16, или же они могут опираться на выступ или выступ 49 на нижней боковой стенке
отверстия 95, что обеспечивает более свободную циркуляцию воздушных потоков и, следовательно, более
эффективное рассеивание тепла от деталей 32 и 45.
На рис. 3 изображена печь, по сути, аналогичной по общей конструкции печи на рис. 2. Внутренние концы
отверстий 16 в стенке воздуховода срезаны или скошены на небольшое расстояние, образуя практически
коническое углубление, как показано на рисунке 105 под номером 53, при этом угол расширения
предпочтительно составляет 90° или находится в диапазоне от последнего значения до 45°. Нагревательный
элемент 17 имеет концы, предпочтительно с более высокой проводимостью, как описано выше, слегка
выступающие внутрь расширенных частей отверстий 16. Термостойкие проводящие клеммные элементы 45
типа соответствующего элемента на рис. 2 расположены в отверстиях 16, при этом внутренние концы обычно
слегка выступают за пределы расширенной части 53, а внешний конец значительно выступает за стенку печи.
Эти концевые элементы несколько меньше отверстий 16 и могут опираться на выступ 49, как показано на рис.
2; для обеспечения воздушного зазора между клеммными элементами и окружающей стеной, что позволяет
обеспечить беспрепятственную передачу тепла на 12,5 м в направлении вдоль клеммных элементов.
Внутренние концы клеммных элементов 45 снабжены коническими углублениями, в которые входят заметно
закругленные концы нагревательного элемента 17. - 130 257,949 Клеммные элементы 45 удерживаются в
рабочем положении и в необходимом электрическом и механическом контакте с концами нагревательного
элемента 17 посредством гибких и упругих клеммных монтажных элементов 46, по своему характеру похожих
на элементы, показанные на рис. 2. Желаемые результаты достигаются, когда как упругая опорная полоса 47,
так и соответствующая контактная полоса 48 изготовлены из термостойкого проводящего металла, такого как
монель; однако этот концевой элемент может быть выполнен из одной упругой проводящей полосы этого
металла.
Терминальный элемент 46 может быть установлен на уголке или соответствующей опоре 59, закрепленной на
стенке печи. Болт 61 проходит через вертикально выступающую часть опоры 59, при этом между головкой или
гайкой на этом конце болта и опорой находится изолирующая шайба 62, причем шайба включает в себя
втулку, проходящую через опору. Этот болт 61 фиксируется в рабочем положении с помощью гайки 64,
надетой на болт, при этом между этой гайкой и уголком находится изолирующая шайба 63. Клемма 65
закреплена на болте 61 между гайкой 64 и крепежной гайкой 67. Наружный конец болта 61 проходит через
отверстие в нижнем конце клеммного крепления 46, которое закреплено в механически и электрически
рабочем положении гайкой 68, с соответствующими металлическими шайбами между элементом 46 и гайками
67 и 68.
На фиг. 3 справа расширена наружная часть отверстия в стенке камеры печи, как показано на рис. 69, и в
расширенное отверстие вставлена огнеупорная изоляционная трубка 70 из такого материала, как алюминий.
Расширение и огнеупорная трубка 70, расположенные внутри и простирающиеся внутрь почти до начала
расширенной части 53. Диаметр внутреннего отверстия трубки 70 предпочтительно практически совпадает с
диаметром отверстия 16 и обеспечивает свободное прилегание концевого элемента 45, создавая таким
образом небольшое воздушное пространство, практически полностью окружающее концевой элемент 53,
внутренний конец которого расположен практически или почти на внутреннем конце огнеупорной трубки 70.
Эта трубка 70 предпочтительно значительно выступает за пределы стенки печи и имеет неплотное
прилегание к расширенному отверстию 69; при этом трубка может иметь приблизительно квадратное
наружное поперечное сечение и плотно прилегать к расширенному отверстию 69 круглого сечения,
обеспечивая таким образом значительное воздушное пространство между трубкой и окружающей стенкой.
Общая конструкция обеспечивает отвод тепла от внутренних частей клеммного элемента 45 и связанных с
ним деталей, что лучше гарантирует поддержание этих деталей при безопасных рабочих температурах.
Раствор или другой затвердевающий пластичный материал, обозначенный цифрой 71, может быть уложен в
углубления в стенке печи для удержания трубки 70 в нужном положении, не перекрывая при этом в основном
воздушное пространство 70 вокруг этой трубки.
Наружное защитное покрытие 72 из листового металла может быть предусмотрено по всей поверхности или
на части стенок камеры печи.
Благодаря гибким и упругим клеммным элементам 75 46, обладающим необходимой жесткостью и
прочностью, вогнутые контактные части этих элементов с силой и податливостью входят в зацепление с
внешними концами клеммных элементов 45, тем самым податливо 80 прижимая последние к концам
нагревательного элемента 17, причем эти концы входят в зацепление со стенками углублений во внутренних
концах этих клеммных элементов. Благодаря такой конструкции нагревательный элемент эффективно и
надежно удерживается в рабочем положении внутри печи и электрически соединен с линией питания
посредством давления, оказываемого на нагревательный элемент 90 в направлении его продольной оси, что
обеспечивает эффективное электрическое соединение между взаимодействующими частями даже при
максимальных колебаниях температуры в условиях эксплуатации. 95 Камера печи на рис. 4 может иметь ту
же общую конструкцию, что и на рис. 3, с дополнительными внешними боковыми стенками 78 из
теплоизоляционного материала, которые утоплены вокруг отверстий 69, образуя камеры 79, которые могут
быть облицованы металлическим корпусом 81, взаимодействующим с листовой металлической оболочкой 72
для полного закрытия стенок печи. На изоляционной опоре 84, установленной на корпусе 81, крепится
проводящая опора 85, которая служит клеммным соединением с линией питания.
Упругий и гибкий элемент крепления клеммы 110 86 установлен на проводящей опоре 85 и включает в себя
гибкий и упругий лист из подходящего термостойкого проводящего материала 89 и одну или несколько упругих
и относительно жестких усиливающих полос 87, которые могут быть изготовлены из того же материала,
причем две части могут быть постоянно соединены друг с другом; и элемент в целом механически закреплен в
рабочем положении и электрически соединен в цепи болтами 120 или винтами 90. По меньшей мере,
внутренняя из этих полос имеет подходящий утопленный верхний конец для соединения с выпуклой концевой
частью концевого элемента 91, 92, расположенного внутри огнеупорной трубки 70 125, установленной в
расширенной внешней части 69 отверстия 16, при этом внешний конец значительно выступает за конец
трубки 70.
Вместо обычной формы концевого элемента i3b 57,949 внутри огнеупорной трубки 70, как показано на рис. 3,
концевой элемент может включать внутренний высокотермостойкий и проводящий материал,
предпочтительно сплав железа, хрома и никеля, подверженный более интенсивному нагреву, возникающему
от активной части нагревательного элемента, и внешнюю часть 92 из такого материала, как латунь, которая
относительно недорога и обладает более высокой электрической и тепловой проводимостью, чем внутренняя
часть 91. Две или более части концевого элемента, установленного внутри огнеупорной трубки 70, могут быть
отдельными и иметь соответствующие соприкасающиеся торцевые поверхности, плоские, закругленные или
телескопические; или же эти части могут быть предпочтительно соединены резьбой, пайкой или иным
способом, обеспечивая прочное и самонесущее соединение; при этом наружный конец части 92
предпочтительно имеет гофрированную или перфорированную поверхность, как показано диаметральными
прорезями 93, или иным образом сформирован для увеличения площади поверхности и, следовательно,
улучшения теплоотводящих свойств, чтобы лучше обеспечить безопасную рабочую температуру в точке
соприкосновения между этим наружным концом части 92 и концевым монтажным элементом 86.
В качестве дополнительного средства для поддержания относительно низкой рабочей температуры
проводящего клеммного элемента и элементов крепления, внутри клеммного корпуса 81 может быть
размещена катушка 94, через которую проходит вода или другая охлаждающая жидкость, предпочтительно
окружающая внешний конец клеммного элемента 92, при этом входные и выходные каналы проходят через
прорези в сменной уплотнительной крышке 95.
Благодаря элементам крепления клемм 86, обладающим необходимой жесткостью и упругостью,
нагревательный элемент 17 удерживается, посредством клеммных элементов 91, 92, в механически и
электрически рабочем положении, обеспечивая его податливость и легкое отсоединение, а также за счет
торцевого соединения нагревательного элемента с контактными элементами.
На фиг. 6 показана модифицированная форма крепления клемм, в которой в качестве замены клеммы 45 или
91, 92 используется клемма 100 с жидкостным охлаждением, использующая воду, воздух или подходящую
жидкую охлаждающую среду, -55, что помогает поддерживать удовлетворительно пониженные температуры
камер во время нормальной работы при чрезвычайно высоких температурах печи. Внутренний конец
элемента 100 имеет контактную выемку 101 для зацепления с концом ударного элемента 17. Внешняя часть
клеммы имеет участки 102 уменьшенного диаметра и центральное отверстие 103. Втулка 104 крепится к
внутренней или корпусной части концевого элемента, например, с помощью резьбы, и окружает уменьшенную
часть 102, оставляя между этими частями одну или несколько камер. Наружный конец гильзы 104 может быть
закрыт перфорированной крышкой 106, через которую проходит уменьшенная часть 70 102, причем крышка
навинчивается на конец гильзы и снабжена сальниковой коробкой 107 и соответствующей набивкой для
эффективного уплотнения отверстия вокруг уменьшенной части 102; канал 103 75 сообщается своим
внутренним концом через иадиальные отверстия 108 с камерой 104, а вблизи своего наружного конца — с
подающим трубопроводом 109 для охлаждающей жидкости.
Пространство внутри гильзы 104 сообщается, как показано на рисунке 80, через отверстие в крышке 106, с
выпускным каналом 110 для жидкости, используемой для охлаждения. Наружный конец отверстия 103 может
быть закрыт, например, путем приваривания или иного закрепления концевой головки 85 на наружном конце
уменьшенной части 102 таким образом, чтобы герметизировать наружный конец отверстия 103, причем эта
головка имеет выпуклую или другую желаемую форму для эффективного механического и электрического
взаимодействия с упругим концевым элементом 113 90, характеристиками которого описаны выше.
Трубопроводы 109 и 110 могут быть изготовлены из изоляционного материала или изолированы от
проводящих пар клеммы. Концевой элемент может быть разделен в любой желаемой точке уменьшенной
части 102 на внутреннюю, высокотермостойкую часть и внешнюю, более удобную в обработке, менее дорогую
и проводящую часть 112, причем две части 100 предпочтительно сварены для предотвращения утечки из
отверстия 103.
В модифицированной конструкции рисунков.
7, 8 На рисунке 9 конструкция стенок печи слегка изменена для размещения концевого кожуха 105 120,
который включает или имеет связанную с ним металлическую рубашку охлаждения водой или другой
жидкостью 121, причем показанная здесь конкретная конструкция включает водяную рубашку на внутреннем
конце кожуха, внутренняя стенка которого образует одну боковую стенку рубашки, и перегородку 123,
приваренную или иным образом закрепленную герметичным способом, которая является стенками кожуха,
образующими переднюю стенку рубашки. Перегородка 123 и внутренняя торцевая стенка корпуса имеют
эксцентричное отверстие, расположенное в линию с отверстием 16 и его зенковкой 69, а трубка или гильза
124 приварена или иным образом закреплена герметичным способом 120 к перегородке 123 7':
и внутренней торцевой стенкой корпуса, причем эта трубка довольно плотно прилегает к огнеупорной трубке
70 и образует водяную рубашку вокруг последней и концевого элемента 125 92 внутри нее. Металл
центральной трубчатой стенки 124 водяной рубашки простирается внутрь на значительное расстояние в
стенку камеры печи, почти или почти до огнеупорной футеровки 12. Охлаждающая катушка 126 используется
в качестве части входного соединения 127 с нижней частью водяной рубашки, при этом витки катушки
расположены на соответствующем расстоянии от клеммной колодки 92 и клеммного «крепления» 86, чтобы не
препятствовать снятию или замене проводящих клеммных частей. Вывод из водяной рубашки
осуществляется через трубопровод 128, соединенный с рубашкой вблизи ее самой верхней точки. Эти
трубопроводы предпочтительно надежно соединяются либо внутри, либо непосредственно снаружи корпуса
клеммы с соответствующими средствами подачи и отвода. «Дверца или крышка 131 устанавливается,
например, на петлях с верхней стороны, снаружи» и служит для закрытия корпуса клеммы 120 и защиты
находящегося внутри устройства.
Эта крышка может быть снабжена вентиляционными отверстиями, через одно из которых, в удлиненном
положении, выступают трубопроводы 127 и 128 или соединения от них. Для закрытия отверстий в накладке
могут быть установлены ставни. Благодаря использованию водоохлаждаемой рубашки 121 с внутренним
выступом 125, тепло от более мелких частей огнеупорной трубки 70 передается непосредственно к
металлическому трубчатому удлинителю и легче отводится к водоохлаждаемой части рубашки, что позволяет
более эффективно рассеивать тепло от концевых элементов 91, 92 и поддерживать их, особенно концевых, в
удовлетворительных условиях эксплуатации.
Стенка печи, изображенная на рис. 6.
3,
4, 5, 7 и 8, вокруг отверстия 16 с его внутренней расширенной частью 53 и контрфорсом или увеличенной
частью 69, могут, для удобства изготовления и сборки, быть выполнены в виде единого кирпичного или
огнеупорного футеровочного элемента 12a путем формования до желаемой специальной формы, как более
подробно показано на фиг. 8 и 9.
Аналогичным образом, этот специально сформированный кирпичный или облицовочный элемент может
иметь большую длину, чтобы проходить сквозь теплоизоляционное покрытие стены 82, что позволяет легко
снимать и заменять этот элемент специальной формы.
Как показано на рис. 8, элемент 12а входит в существенное сочленение с концевым кожухом 120 или водяной
рубашкой 121, причем этот специально изготовленный элемент дополнительно утоплен, чтобы обеспечить
подходящее пространство для продолжения внутренней стенки водяной рубашки.
Конструкция крепления клемм для приложения необходимого давления на клеммы нагревательного элемента
17, описанная здесь, в которой необходимое электрическое и механическое соединение обеспечивается
контактной частью, расположенной вблизи конца гибкого опорного рычага, позволяет легко извлекать
нагревательный элемент и связанные с ним контактные части из отверстия 16 в стенке печи; поскольку после
освобождения крепежного винта или болта, фиксирующего опорный рычаг, при небольшом давлении,
приложенном к этому рычагу, его можно легко освободить от конца клеммной части, непосредственно
связанной с нагревательным элементом, и повернуть вокруг крепежного болта в положение, в котором он не
препятствует продольному извлечению контактных частей клемм и нагревательного элемента из отверстия
16. Когда детали «обновляются» или
После сборки податливый опорный элемент или кронштейн можно легко откинуть назад и закрепить в
рабочем положении.
Хотя в нескольких описанных печах предусмотрены упругие и эластичные клеммные крепления для обоих
концов нагревательного элемента 85 17, одно из этих клеммных креплений может быть заменено стержнем
или пластиной из проводящего материала, удерживаемой на месте и снабженной углублением, в которое
входит или с которым входит выпуклый конец клеммного элемента 90, расположенного в отверстии 16, при
этом требуемый эффект упругости обеспечивается полностью через клеммное крепление для другого конца
упругого элемента, который относится к обычному упругому типу, описанному выше. 9 Резистивный
нагревательный элемент 17 предпочтительно изготовлен из формованного и термоупрочненного
композитного материала углеродного характера и предпочтительно содержит карбид, такой как карбид
кремния, в качестве основного компонента; полученный нагревательный элемент является жестким,
самоподдерживающимся и легко управляемым, и предпочтительно имеет практически одинаковую площадь
поперечного сечения как по всей активной части корпуса 105, так и по клеммным частям, причем последние
обладают повышенной проводимостью, предпочтительно достигаемой путем обработки, изменяющей как
механические, так и электрические характеристики внутренних и поверхностных частей 100 в процессе
изготовления резистивного элемента. Как описано, концы резистивного элемента и связанные с ним
элементы крепления клемм предназначены для нахождения в стыковом зацеплении t15 во время нормальной
работы, будучи упруго удерживаемыми в желаемом контактном положении за счет упругости и нормального
смещения упругого монтажного элемента, контактная часть которого может перемещаться вокруг своей точки
опоры 120 благодаря пружинному эффекту части крепления.
Возможность перемещения этой контактной части крепления может быть обеспечена с определенными
полезными результатами другими способами, такими как 125 поворот элемента крепления в точке его опоры
или иное направление контактной части для практически прямолинейного перемещения вдоль оси
нагревательного элемента. ' i3Q 257,949 В условиях очень высоких температур было установлено, что
никель-медный сплав, такой как монель, а также железо-хромовые или железо-хромоникелевые сплавы,
обеспечивают особенно желательные рабочие результаты, причем эффект в последнем случае заключается
скорее в отсутствии вредного образования оксидов или точечных повреждений на металлической
поверхности, контактирующей с концом нагревательного элемента.
Описанная здесь нагревательная камера может представлять собой любую из обычных печей, известных в
данной области техники, таких как плавильные печи для металлов, стекла и других материалов, или печи для
термической обработки, открытого, муфельного или иного типов, для обработки полностью или частично
изготовленных изделий, или печи или камеры для поддержания расплавленных или других материалов при
определенных высоких температурах. Нагревательные элементы могут быть установлены в любом
положении, кроме показанного на рисунке горизонтального.
Нагревательные элементы сопротивления, описанные выше, способны производить и поддерживать нагрев в
течение удовлетворительного с коммерческой точки зрения срока службы при температурах в печи выше
2400 градусов по Фаренгейту и даже выше 3000 градусов по Фаренгейту; и эти нагревательные элементы
остаются самоподдерживающимися при этих температурах без необходимости встраивания какой-либо части
нагревательного элемента в стенку печи или иного обеспечения какой-либо опоры, кроме той, которая
обеспечивается его торцевым соединением с клеммными элементами и деформирующими креплениями,
описанными в данном документе. Благодаря описанной форме крепления клемм, нагревательные элементы и
клеммные соединения к ним могут быть легко сняты в продольном направлении и установлены обратно через
стенку печи с минимальной задержкой или потерей производительности, а при наличии достаточного
количества стержней в печи — даже без остановки или существенного снижения температуры печи.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257950.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257950&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257950A
[]
Дата проведения Конвенции (США): весна 83, 1925 г.
-257,954 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 3 сентября 1926 г. № 21,791 / 26, ч: GПолная
спецификация принята: 5 марта 1928 г., ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ, №.
Усовершенствования в электрических отопительных приборах.
Американская корпорация резисторов (AMERICAN RESISTOR COIPRORATION), зарегистрированная и
действующая в соответствии с законами штата Нью-Йорк, Соединенных Штатов Америки, с основным местом
деятельности по адресу: здание Паккард, 917, пересечение 15-й и Честнат-стрит, город Филадельфия, округ
Филадельфия, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки (правопреемники Гарольда Николса Шоу,
гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по адресу: Мюррей-авеню, 745, город Милуоки,
округ Милуоки, штат Висконсин, Соединенные Штаты Америки, ранее проживавшего по адресу:
Франклин-плейс, 828, Милуоки, штат Висконсин, Соединенные Штаты Америки), настоящим заявляют, что
характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим нагревательным приборам. Настоящее изобретение в
частности, хотя и не обязательно, применимо исключительно к нагревательным приборам, используемым при
приготовлении пищи или аналогичных бытовых операциях.
Наша заявка на патент № 1, находящаяся на рассмотрении.
257,949 относится к электрически нагреваемым печам, в которых особенности настоящего изобретения в
некоторой степени применяются или модифицируются для достижения результатов, желательных для
данного класса устройств.
В электрических нагревательных приборах, предназначенных для работы при относительно высоких
температурах и использующих самоподдерживающиеся резистивные элементы, особенно такие элементы,
которые представляют собой формованные и термоупрочненные корпуса, изготовленные из композиции,
содержащей углерод или карбид, в частности карбид кремния, в качестве нагревательной среды, возникают
значительные трудности с удовлетворительным удержанием резистивного элемента в механически и
электрически рабочем положении в нагревательном приборе, в частности, из-за высоких температур, обычно
присутствующих в точке контакта резистивного элемента с проводящим выводом или его креплением, что
приводит к искрообразованию и, как следствие, к вредному окислению или образованию накипи металла
вывода и, как следствие, к ухудшению контакта.
Непосредственным следствием плохого контакта является неэффективная работа и значительное
увеличение падения напряжения на контакте, что делает резистивный элемент неэффективным для
достижения желаемого нагрева при исходном приложенном напряжении. 60 Целью настоящего изобретения
является обеспечение возможности свободного расширения проводящего контакта или крепления до
требуемой степени при нагреве без существенного ухудшения электрического контакта между
самоподдерживающимся резистивным нагревательным элементом и контактом или механическим
креплением такого элемента.
Чрезвычайно желательные результаты могут быть достигнуты путем обеспечения удовлетворительного
поддержания желаемого электрического контакта между резистивным нагревательным элементом такого типа
и его клеммой или креплением, а также механической поддержки резистивного элемента в рабочем
положении, за счет использования комбинированной электрической и механической опоры для резистивного
элемента, при этом комбинированная опора и клемма с достаточной силой прижимаются к крайнему концу
или концам резистивного элемента, чтобы обеспечить удовлетворительную механическую поддержку и
электрическое соединение с резистивным элементом. Дополнительной особенностью является то, что способ
крепления клемм позволяет легко вставлять нагревательный элемент в рабочее положение и извлекать его
из него. Опять же, полезно использовать тот факт, что некоторые материалы особенно хорошо подходят для
обеспечения желаемой механической прочности и упругости, а также для поддержания удовлетворительного
электрического контакта с нагревательным элементом такого типа, даже когда последний и соответствующая
часть контакта или клеммы поддерживаются при относительно высоких температурах.
Дополнительные преимущества достигаются за счет использования резистивного нагревательного элемента,
в котором клеммные участки обладают значительно большей проводимостью, чем основные части, благодаря
иным характеристикам или составу этих клеммных участков.
Ранее в связи с электрически нагреваемыми печами (257,950) предлагалось использовать
самоподдерживающийся резистивный элемент и поддерживать с ним электрическое соединение посредством
клеммных элементов, которые установлены в стенках печи и снабжены винтовыми устройствами для их
перемещения, при этом внутренний конец каждого клеммного элемента имеет углубление с параллельными
сторонами, в которое вставляется резистивный элемент. В другом случае было предложено оснастить
электрическую печь резистивным элементом, который механически поддерживается за счет зацепления его
концевых частей в пазах, предусмотренных в верхних кромках стенок печи, при этом электрическое
соединение с этим резистивным элементом осуществляется с помощью скользящих блоков, которые под
действием пружин прижимаются к концам резистивного элемента.
Настоящее изобретение включает в себя электрический нагревательный прибор, в котором резистивный
нагревательный элемент самоподдерживающегося или единичного характера механически поддерживается в
рабочем положении и электрически соединен с источником тока практически полностью посредством
зацепления электропроводящих элементов и концов резистивного элемента, причем указанное зацепление
включает конусообразное или вогнутое углубление на одном из указанных элементов, причем по меньшей
мере один из указанных электропроводящих элементов упруго вдавливается в указанное зацепление с
резистивным элементом, образуя или включая пружинный элемент.
На прилагаемых чертежах, демонстрирующих нагревательные устройства, воплощающие в себе особенности
данного изобретения: фиг. 1 представляет собой вид в прерывистом разрезе, показывающий электрический
нагреватель типа лучистого отражателя.
Рис. 2 представляет собой фрагментарный вид в проекции с разрывами модифицированной формы детали
рис. 1.
На рис. 3 представлен фрагментарный вид дополнительно модифицированной формы электрического
нагревателя типа излучающего отражателя, снятый вдоль диаметра.
На рис. 4 представлен вид, в целом аналогичный рис. 3, демонстрирующий еще более модифицированную
форму электрического нагревателя.
На рис. 5 представлен разрез в плоскости линии V-V на рис. 6 еще более модифицированной формы
электрического нагревателя.
На рис. 6 представлен частичный разрез аппарата, показанного на рис. 5.
На рис. 7 представлен вид, аналогичный рис. 5, демонстрирующий расширенную форму крепления клемм
нагревательного элемента.
На рис. 8 представлен поперечный разрез дополнительно модифицированного электрического
нагревательного устройства.
В соответствии с раскрытием информации
На фиг. 1 изображен лучистый нагреватель отражательного типа, состоящий из задней части отражателя или
корпуса 10 соответствующей кривизны, то есть круглой, параболической, гиперболической или подобной, и
торцевых стенок 12, причем нагреватель 7C установлен на ножках 11. Нагревательный элемент
сопротивления 13, показанный здесь в виде стержня или бруска, устанавливается в рабочем положении для
получения желаемого эффекта теплоизлучения, например, путем установки стержня в фокусе 7r задней
отражающей стенки 10 или рядом с ним. На рисунке показано, что эта планка удерживается в рабочем
положении с помощью клеммных контактов или креплений 14 и 15, при этом верхние концы клемм вдавлены
или иным образом сформированы в чашеобразные углубления, которые могут иметь приблизительно
коническую форму в некоторых местах, как показано справа, а внутренние стенки этих углублений прилегают
к крайним клеммным участкам резистивного элемента 13 с давлением, оказываемым в направлении
продольной оси элемента 13 и подходящим для поддержания необходимого электрического контакта между
частями, а также для механической поддержки и удержания резистивного элемента в рабочем положении.
Клемма 14 состоит из упругой полосы или пластины из жаропрочного металла 16 и жаропрочной, и
предпочтительно более проводящей полосы или пластины 17, предпочтительно из относительно чистого
алюминия, приваренной или приклепанной к внутренней стороне полосы 16; однако вместо алюминия может
быть использован медно-никелевый сплав, такой как монель, или железо-хромовый сплав 10C. Нижние концы
двух полос или пластин 16, 17 изогнуты под прямым углом, как показано на рисунке, и имеют отверстия для
болта 18 с головкой 18, который проходит через него и через изоляционную шайбу 19, а также через
отверстие в нижней части корпуса 10 отражателя, где на шайбе 19, окружающей болт в отверстии tc,
образована втулка. Изолирующая шайба 20 на болте 18 прижимается к нижней стороне отражателя 10, а
гайка 21, навинченная на нижний конец болта, служит для втягивания клеммы и ее эффективной фиксации в
рабочем положении на отражателе. Проводник 22 закреплен между гайкой 21 и зажимной гайкой 23 на
нижнем конце винта 18.
120 Клемма 15 может иметь ту же общую форму, что и клемма 14, или же обе эти клеммы могут иметь вместо
контактной полосы 17 по всей длине аналогичную контактную деталь или полосу 25, длина которой
достаточна только для того, чтобы составлять активную контактную часть клеммы и также служить для
соединения полосы, путем заклепки или иным способом, с относительно жесткой и упругой металлической
подложкой или опорной пластиной 26. Клемма 15 i3C 257,950 может быть установлена в рабочем положении
путем закрепления загнутой, и предпочтительно обратно загнутой, нижней концевой части, обозначенной как
27, к корпусу 10n отражателя, тем же общим способом, что и клемма 14; или, как указано, нижняя часть
упругого листового элемента 26 может быть механически закреплена на торцевой стенке 12. Способ
крепления концевого элемента 26 к торцевой стенке 12 и его изоляции от нее практически идентичен способу
крепления нижнего конца элемента 16, 17 в рабочем положении, за исключением того, что болт 18 показан
проходящим снаружи внутрь, а не в обратном положении, как показано справа на рис. 1.
Элемент 26 может быть соединен с клеммой 22 таким же образом, как указано в отношении клеммы 14,
причем эта клемма проходит через изоляционную втулку 29 в отражателе 10.
Проводящие клеммы 14 и 15 обладают такой механической прочностью и упругостью и установлены в таком
подходящем рабочем положении относительно длины нагревательного элемента 13, что при рабочем
положении нагревательного элемента утопленные контактные части этих клемм упираются в концы
нагревательного элемента с таким давлением, приложенным вдоль продольной оси резистивного элемента,
что не только надежно удерживает нагревательный элемент в желаемом рабочем положении, но и
обеспечивает чрезвычайно эффективное электрическое соединение между концами резистивного элемента и
проводящей клеммой.
Минералы. Когда необходимо снять или заменить нагревательный элемент 13, упругость клемм 14, 15
позволяет развести контактные части этих клемм до такой степени, что это позволяет снять нагревательный
элемент или установить его в рабочее положение. На фиг. 2 показан фрагмент отражательного нагревателя
того же общего класса, что и на фиг. 1, при этом клемма 15 для нагревательного элемента 1L 0 имеет общие
черты с клеммой 15 на фиг. 1. Однако упругий опорный элемент крепления клеммы показан с простым
обратным изгибом в точке 30. Внешняя, изогнутая вверх часть имеет отверстие для болта 18,
предназначенного для механической фиксации клеммы в рабочем положении на боковой стенке 12 корпуса
нагревателя 3 через промежуточные изолированные шайбы 19 и 20 и гайку 2], а также для электрического
соединения клеммы с линейным соединением 22 с помощью крепежной гайки 23.
На фиг. 3 изображен радиальный нагреватель в виде чашеобразного отражателя.
Корпус отражателей, обозначенный цифрой 31, можно рассматривать как обычный параболический тип,
имеющий центральное отверстие, в котором закреплен изолирующий патрубок 32 =70, причем этот патрубок
имеет фланец 33, прилегающий к внутренней стенке отражателя. Этот разъем 32 удерживается на месте
гайкой 34, навинченной на выступающую часть разъема и опирающейся на наружную стенку отражателя.
Металлический винтовой корпус 35 надежно закреплен внутри гнезда 32, а удлинитель 36 на этом корпусе
фиксируется винтом 37, проходящим через заднюю стенку 80 и удерживаемым гайкой, а также служащим для
Соседние файлы в папке патенты