Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10460
.pdf
давлении на выходе происходило незначительное сжатие пружины и, как следствие, уменьшение длины
поршня. Однако при приближении к максимальному давлению в резервуаре к концу каждого такта подачи
будет происходить сжатие поршня, и, следовательно, производительность компрессора будет ограничена.
В качестве альтернативы, цилиндр компрессора может быть удлинен, а удлиненная часть может содержать
упорный штифт, который может быть преодолен упругими средствами. Например, этот поршень может
упираться в один конец пружины, а другой конец пружины входит в зацепление с винтовым заглушкой,
регулируемой в торцевой крышке цилиндра. В этом случае пружина регулируется таким образом, чтобы в
конце каждого хода поршня компрессора не происходило обратного сжатия упорного поршня до тех пор, пока
в резервуаре не будет достигнуто заданное давление.
Когда такое давление будет достигнуто, давление внутри цилиндра компрессора в конце каждого такта
нагнетания будет достаточным для преодоления действия пружины. Таким образом, поршень упора будет
вдавлен назад, и выходной поток от компрессора в резервуар будет ограничен.
Согласно одной из модификаций, положение поршня-упора регулируется для увеличения или уменьшения
производительности цилиндра компрессора с помощью регулирующего поршня, на который с одной стороны
воздействует давление внутри резервуара, а с противоположной — соответствующим образом
откалиброванная, отрегулированная или настроенная пружина.
При необходимости может быть использована эксцентриковая передача, в которой эксцентриковый шкив под
действием центробежной силы перемещается по оси, преодолевая действие пружины, чтобы уменьшить
эффективный ход по мере увеличения скорости выше заданного значения. Подобное устройство позволяет
ограничить производительность компрессора желаемым образом.
В любой конструкции, соответствующей этим усовершенствованиям, могут использоваться два или более
эксцентрика и тяг, при этом эксцентрики располагаются вокруг ведущей оси с соответствующим угловым
смещением друг относительно друга.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области компрессорных установок для подъема воды на железнодорожных вагонах и
связанные с ними работы.
Мы, компания J. STONE & COMPANY, LIMITED, инженеры, из Дептфорда, графство Кент, компания,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и АЛЬФРЕД ГЕНРИ ДАРКЕР, из
Oceanic House, IA, Cockspur Street, Лондон, S.W. 1, подданный Великобритании, настоящим заявляем, что
характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение включает усовершенствования в отношении установок
воздушных компрессоров для подъема воды на железнодорожных транспортных средствах и относится к
разработкам установки, описанной в описании нашего патента № 185519, в которой предлагалось создать
резервуар для подачи воды, установленный в нижней раме транспортного средства и имеющий воздушное
пространство, сообщающееся с воздушным компрессором, который не может приводиться в движение от оси
транспортного средства через скользящий ремень, при этом избыточное давление в основном пространстве
компенсируется с помощью перепускного клапана.
Согласно настоящему изобретению, водоподъемная установка включает в себя в комбинации компрессор,
приводимый в движение полностью положительным образом (то есть без промежуточного проскальзывания
или деформации элементов трансмиссии) эксцентриком на ходовой оси транспортного средства, резервуар
для воды, имеющий воздушное пространство, сообщающееся с указанным компрессором, и автоматическое
средство, предназначенное для ограничения давления, создаваемого компрессором.
Пространство сжатия компрессора может быть ограничено поршнем-упором, соединенным с регулирующим
поршнем, противоположные стороны которого соответственно подвержены давлению нагнетания или
хранения и пружинной нагрузке; избыточное давление действует таким образом, что прижимает
регулирующий поршень против пружинной нагрузки, тем самым втягивая поршень-упор и уменьшая степень
сжатия.
Для систем торможения с использованием сжатого воздуха уже было предложено приводить компрессор в
движение через эксцентрик на оси транспортного средства и использовать предохранительный клапан для
ограничения создаваемого давления до заданного значения.
Различные способы реализации изобретения будут описаны далее в качестве примера со ссылкой на
прилагаемые чертежи, на которых: Рисунок 1 представляет собой более или менее схематичный боковой вид
комплектной установки для водоснабжения железнодорожного транспортного средства.
На рисунках 2 и 3 показаны альтернативные схемы автоматического регулирования, на рисунках 4, 5 и 6
представлены, соответственно, частичный боковой разрез, план и торцевой вид компрессора с другой схемой
автоматического регулирования, на рисунке 7 — боковой вид эксцентрикового устройства, предназначенного,
в частности, для привода компрессора, показанного на рисунках 4, 5 и 6, а на рисунках 8 и 9 — схематические
боковые виды модифицированных эксцентриковых приводов.
Прежде всего, обратимся к рисунку I. Разделенный эксцентриковый шкив-1 закреплен болтами 2 вокруг оси 3
транспортного средства, от которой отводится привод. При необходимости указанный шкив 1 может быть
закреплен вокруг втулки, установленной на оси 3, и вращаться эксцентрично относительно центров колес.
Разделенный эксцентриковый ремень 4, охватывающий шкив 1, имеет прикрепленный к нему эксцентриковый
стержень 5. Указанный стержень может быть выполнен в двух вариантах длины, соединенных между собой
универсальным способом, если это необходимо. Цилиндр компрессора 6 жестко подвешен к шасси 7
транспортного средства с помощью опор 8. Поршень 9, работающий в указанном цилиндре 6, соединен
поршневым штоком 10 и коротким поворотным звеном 11 с эксцентриковым штоком 5. Шарнирное соединение
12 между звеном 11 и эксцентриковым стержнем 5 поддерживается нижним концом качающегося звена 13,
подвешенного в точке 14 к шасси 7. Представленный компрессор является одностороннего действия, при
этом воздух предпочтительно поступает с крыши автомобиля через трубу 15. Напорный трубопровод 16,
соединяющий компрессор с воздушным резервуаром 17, включает в себя обратный клапан 18, а указанный
резервуар 17 снабжен обычным предохранительным клапаном 19 для ограничения давления хранения.
Кроме того, на нагнетательном конце цилиндра компрессора 6 установлен продувочный клапан 20, который
приспособлен или отрегулирован для срабатывания при достижении заданного максимального давления в
компрессоре. Таким образом, ограничивается выходная мощность компрессора, подаваемая в резервуар 17,
что станет очевидным. Указанный резервуар 17 соединен с воздушным пространством закрытого резервуара
для воды 21 посредством трубы 22, содержащей редукционный клапан 23, таким образом, в резервуаре 21
создается соответствующее давление для подачи воды по трубе 24 к различным точкам обслуживания,
например, к точке 25 на транспортном средстве. Естественно, резервуар 17 и бак 21 будут размещены в
любом подходящем месте на транспортном средстве. Внутри транспортного средства может быть установлен
ручной насос 26, подача воды в который осуществляется через кран 27 и трубу 28 в воздушное пространство
резервуара для воды 21, так что в указанном резервуаре может быть создано давление в случае потери
предыдущей заправки во время простоя, например, когда железнодорожный вагон некоторое время стоит на
запасном пути.
Альтернативный вариант автоматического регулятора может быть предусмотрен (рис. 2) путем изготовления
поршня компрессора 91 телескопической формы и установки в него внутренней нагрузочной пружины 32,
которая постоянно стремится телескопически выдвигать части поршня. Сила пружины 32 выбирается таким
образом, или же предусматривается ее регулировка, чтобы при заданном давлении на выходе происходило
незначительное сжатие указанной пружины и, как следствие, сокращение длины поршня 91. Однако при
приближении к максимальному давлению в хранилище к концу каждого такта подачи будет происходить
сужение поршня 91, что приведет к снижению степени сжатия, и, следовательно, производительность
компрессора будет ограничена.
В качестве альтернативы, цилиндр компрессора может быть удлинен (рис. 3), и удлиненная часть может
содержать упорный поршень 33, который может быть опущен с помощью упругого механизма. Например, этот
поршень 33 может опираться на один конец винтовой пружины 34, другой конец которой соединен с
регулируемым в торцевой крышке 36 цилиндра заглушкой 35, при этом шток поршня 37 поршня 33 проходит
через указанную заглушку 35. В этом случае пружина 34 регулируется таким образом, чтобы в конце каждого
хода поршня компрессора 9 не происходило обратного сжатия упорного поршня 33 до тех пор, пока в
резервуаре 17 не будет достигнуто заданное давление. Когда такое давление будет достигнуто, давление
внутри цилиндра компрессора 6 к концу каждого такта подачи станет достаточным для преодоления действия
пружины 34; таким образом, упорный поршень 33 будет вдавлен назад, и выходной поток от компрессора в
резервуар 17 будет ограничен.
В компрессоре, изображенном на рисунках 4-6 (который является предметом нашей параллельно
рассматриваемой патентной заявки № 10608/31, серийный номер 350914), положение упорного поршня 33,
работающего аналогично поршню на рисунке 3, регулируется для увеличения или уменьшения
производительности цилиндра компрессора 6 с помощью регулирующего поршня 42. Давление, оказываемое
пружиной 44 на одну сторону поршня 42, может изменяться путем регулировки упора 45 вдоль направляющих
стержней 46 с помощью винтового устройства 47. С другой стороны поршня 42 цилиндр 41 соединен каналом
48 с подающей камерой 49, которая сообщается с подающей трубой 16 и, посредством обратного дискового
клапана 50 и отверстий 51 в стенке цилиндра 6, с пространством сжатия между поршнями 9 и 33. Напротив
выпускных отверстий 51 расположены впускные отверстия 52, соединенные с впускной камерой 53
посредством обратного дискового клапана 54.
Впускная камера 53 имеет перфорированную или сетчатую крышку 55 и предпочтительно заполнена
воздухофильтрующим материалом, таким как войлок.
Вентиляционный канал 56, содержащий пробку масляного фильтра 57, соединяет заднюю часть цилиндра 6 с
камерой 53. Указанная задняя часть цилиндра 6 также может сообщаться через отверстия со смазочной
камерой 58.
Поршневой шток 10 перемещается через сальник в крышке цилиндра 59, а его выступающая часть заключена
в кожаный сильфон 60, который соединен между воротником 61 на штоке 10 и выступом на крышке 59 и
эффективно предотвращает попадание грязи или пыли. Воротник 61 на конце стержня 10 выполнен с вилкой
62, снабженной отверстиями для приема горизонтального шарнирного штифта 63, соединяющего указанный
стержень с звеном 11 (рис. 7), аналогичным тому, которое используется на рис. 1. Однако в данной
конструкции стержень 5 не соединен напрямую с эксцентриковым ремнем, а соединен вертикальным
шарниром 64 с хомутом 65, который, в свою очередь, соединен с эксцентриковым ремнем 4 вертикальными
шарнирами 66. Такая конструкция допускает определенную относительную боковую подвижность между
эксцентриком и компрессором.
На рисунке 8 схематически изображена конструкция, аналогичная показанной на рисунке 1, с той разницей,
что компрессор приводится в движение косвенно от эксцентрика через зубчатую передачу 67 и кривошип 68.
В любой конфигурации, соответствующей этим усовершенствованиям, могут использоваться два или более
компрессора с эксцентриками и рычажными механизмами, при этом эксцентрики располагаются вокруг оси
приводного механизма с соответствующим угловым смещением друг относительно друга.
В схеме, показанной на рисунке 9, регулирование напрямую зависит от скорости вращения оси. Для этой цели
шкив эксцентрика устанавливается не непосредственно на ось 3, а с помощью диаметральной направляющей
70. Прямоугольный блок 71, закрепленный на оси 3, скользит в направляющей 70 и подвержен действию
пружины 72, которая обычно стремится удерживать этот блок на одном конце направляющей.
Вес шкива 1 сосредоточен на той его стороне, где обычно расположен блок 71, при этом указанный шкив
имеет прорезь, например, как показано на рисунке 73, на противоположной стороне. При такой конструкции
чрезмерная скорость вращения оси приводит к возникновению центробежной силы, действующей на
эксцентрично сосредоточенный вес шкива. В результате перемещения шкива на блоке 71 против действия
пружины 72 ось оси 3 приближается к центру шкива 1, что уменьшает ход эксцентрика и, следовательно,
производительность компрессора.
В этом примере эксцентриковый стержень разделен на две части 5, 51, соединенные карданным шарниром
74.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, это: 1. Компрессорная установка для подъема воды на железнодорожном транспортном
средстве, включающая компрессор, приводимый в движение эксцентриком на ходовой оси, резервуар для
воды, имеющий воздушное пространство, сообщающееся с указанным компрессором, и автоматическое
средство, предназначенное для ограничения давления, создаваемого компрессором.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_350930.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=350930&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB350930A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 6 марта 1930 года. № 7411 /a30.
350,930 Проект завершен, техническое задание принято: 8 июня 1931 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся электрических печей и методов производства стекла и тому подобного.
Я, Йохан Кплистоффер Бьорнт Раедер, подданный короля Норвегии, из Йиолийейнколлени, близ Осло,
Норвегия, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится в целом к электрическим резистивным печам и, в частности, к электрическим
резистивным печам для плавки стекла и других подобных материалов, таких как, например, стекловолокно
(далее все именуемые стеклом), в которых расплавленный материал служит препятствием для протекания
электрического тока, а также к способам, включающим использование электрических резистивных печей
описанного типа.
Целью изобретения является создание усовершенствованной электропечи сопротивления, в которой стекло
можно плавить эффективным, экономичным и коммерчески целесообразным способом.
Еще одной целью изобретения является обеспечение адекватного и равномерного нагрева стекла в
электропечи сопротивления без вредного воздействия на электроды печи или такой реакции между
электродами и стеклом, которая могла бы вызвать изменение цвета или ухудшение качества стекла, или же
нежелательно ограничить срок службы или эффективность работы электродов.
К другим целям изобретения относятся усовершенствование средств и методов пропускания электрического
тока через расплавленное стекло в резистивной печи, защита электродов от окисления и от вредного
воздействия химических, механических и термических сил внутри печи, а также подача стеклоплавильных
материалов в расплавленное стекло в печи.
Ещё одной целью изобретения является создание эффективных, долговечных и удобных электродов для
электропечи сопротивления.
Печь, воплощающая в себе конструктивные особенности изобретения и приспособленная для использования
при выполнении методов, предусмотренных изобретением, может обеспечивать плавку материалов для
производства стекла и электротермическую обработку стекла в одной и той же камере. Для экономии 55%
тепла, выделяемого при прохождении электрического тока через расплавленное стекло, и в пространстве,
необходимом для плавки и рафинирования заданного объема стекла, рафинирование стекла 60m может
осуществляться ниже зоны, в которой плавятся стеклоплавильные материалы.
Иными словами, плавление и рафинирование стекла может осуществляться в вертикальной камере или
шахте, в которой расплавленное стекло движется вниз из зоны плавления в зону рафинирования, а
плавление и рафинирование стекла может осуществляться за счет тепла, возникающего при прохождении
через стекло того же электрического тока.
Электроды, расположенные на некотором расстоянии друг от друга и полностью погруженные в
расплавленное стекло, могут перемещаться из зоны плавления в зону рафинирования, при этом
рафинированное стекло предпочтительно отводится на 75° от камеры плавления и рафинирования на уровне
ниже нижних краев электродов. Предпочтительно, чтобы электроды располагались на достаточном
расстоянии от нижней стенки камеры плавления и рафинирования 80, чтобы предотвратить чрезмерное
нагревание или износ этой нижней стенки.
Стекло из зоны рафинирования может поступать описанным способом в камеру кондиционирования, где
может быть осуществлено дальнейшее рафинирование стекла. Предпочтительно, чтобы стекло
перемещалось горизонтально в кондиционирующей камере на достаточное расстояние, чтобы обеспечить
необходимое охлаждение и создать относительно большую поверхность площадью 90 м² для выхода любых
пузырьков или газов, которые могут оставаться в стекле.
Подача стеклоплавильных материалов в расплавленное стекло в камере плавки и рафинирования
осуществляется таким образом, что стеклоплавильные материалы накапливаются в кучу или несколько куч,
каждая из которых имеет значительную часть, вдавленную вниз, ниже поверхности расплавленного стекла, в
зону плавления, в то время как остальная часть кучи выступает над поверхностью расплавленного стекла и
входит в зацепление с подходящими средствами, такими как стенка загрузочного отверстия или выступающий
из него элемент. Mc.4s64Mprc. 25p prke 75p _ [Второе издание. ] Pdee 4s 64 таким образом, чтобы куча
расплавленного стекла удерживалась от существенного горизонтального перемещения. Предусмотрена
система подачи расплавленного стекла таким образом, чтобы порции, кучи или стопки не препятствовали
выходу пузырьков и газов из расплавленного стекла в камере плавки и рафинирования.
Электроды расположены на некотором расстоянии друг от друга, и предпочтительно размер и форма таких
электродов заданы таким образом, чтобы площадь их поверхностей, находящихся в электропроводящем
контакте с расплавленным стеклом, была значительно меньше площади поперечного сечения
промежуточного слоя расплавленного стекла. Электроды также отделены от стенок плавильной и
рафинировочной камеры защитным слоем расплавленного стекла, чтобы предотвратить окисление
электродов воздухом, проникающим через стенки плавильной и рафинировочной камеры. Такие электроды
могут быть изготовлены из углерода, графита, чистого металла или легированных металлов и тому подобного
и имеют клеммы относительно небольшого сечения, проходящие через отверстия в электродах, причем эти
клеммы отстоят от стенок отверстий на расстояние, равное толщине расплавленного стекла или другого
защитного материала, и предпочтительно локально охлаждаются. Клеммы могут быть изготовлены из того же
материала, что и электроды, или из другого подходящего материала.
Материалы для приготовления смеси, предпочтительно 835, предварительно нагреваются таким образом,
чтобы они были относительно сухими при подаче в камеру плавления и рафинирования и, таким образом,
легко образовывали кучу смеси, которая будет частично погружена в расплавленное стекло.
Насыпь расплавленной смеси будет достаточно удалена от контактных поверхностей электродов, чтобы
предотвратить любые вредные реакции между электродами и частично расплавленной смесью или
щелочами, которые могут высвободиться во время плавления смеси, а также предотвратить перегрев
электродов.
во время плавления партии. Часть кучи расплавленного стекла, находящаяся на пути электрического тока,
будет иметь гораздо более высокое удельное сопротивление потоку электрического тока, чем расплавленное
стекло в камере плавления и рафинирования, и, следовательно, будет способствовать увеличению
сопротивления потоку электрического тока между верхними частями электродов, а также уменьшению
эффективной площади поперечного сечения в вертикальной плоскости стекла между электродами.
Следовательно, рядом с кучей расплава образуется зона относительно интенсивного выделения тепла, и в
месте, где это тепло будет расходоваться на плавление расплава, будет выделяться значительно больше
тепла, чем в других местах между электродами. Противоположные поверхности электродов могут быть
сформированы таким образом, чтобы увеличить общее сопротивление протеканию тока между их
различными участками, поскольку удельное сопротивление промежуточного материала уменьшается.
На прилагаемых чертежах: Рисунок 1 представляет собой поперечное вертикальное сечение
плавильно-рафинировочной части одной из форм стеклоплавильной резистивной печи, воплощающей
конструктивные особенности изобретения; Рисунок 2 представляет собой продольное вертикальное сечение
печи; Рисунок 8 представляет собой горизонтальное сечение печи, также в несколько схематичной форме
показывающее электропроводящие средства для подачи тока к электродам печи; Рисунок 4 представляет
собой продольное вертикальное сечение плавильно-рафинировочной камеры резистивной печи, как она
выглядит при оснащении электродами модифицированной конструкции; Рисунок 5 представляет собой
фрагментарный вертикальный разрез, в основном вдоль линии 90 5-5 на Рисунке 4; Рисунок 6 представляет
собой горизонтальный разрез другой формы электроплавильной резистивной печи, воплощающей
конструктивные особенности изобретения и предназначенной для использования многофазного тока; Рисунок
7 представляет собой вертикальное сечение, в основном вдоль линии 7-7 на Рисунке 0; Рисунок 8
представляет собой Фрагментарный горизонтальный разрез части камеры плавки и рафинирования 100,
аналогичной показанной на рисунках 6 и 7, но оснащенной модифицированной формой электрода; рисунок 9
— боковой вид фрагментарной структуры, показанной на рисунке 8; рисунок 10 — вид спереди фрагментарной
структуры, показанной на рисунках 8 и 9, если смотреть справа от рисунка 9; и рисунок 11 — горизонтальный
разрез камеры плавки и рафинирования стекла 110, аналогичной показанной на рисунках 6 и 7, но
адаптированной для подачи материалов для производства стекла в три симметрично распределенные кучи
вместо одной кучи, как показано на рисунках 6 и 7.
115 Показанная на рисунках с 1 по 3 включительно печь для плавки стекла может включать в себя камеру
плавки и рафинирования 1, имеющую в нижней части сообщение через проход 2 с камерой
кондиционирования 120 3. Камера кондиционирования 3 может быть снабжена с торца, удаленного от
пассажа 2, выступающим вбок передним поддоном 4, к которому могут быть подключены любые подходящие
средства подачи стекла. На изображении 125-го переднего очага 4 показано наличие выходного отверстия
для отвода воздуха S в его нижней части. Для регулирования потока стекла из камеры кондиционирования 3o
в лисий очаг может быть предусмотрен затвор 0. 130 350,930 350,930 Стены плавильно-рафинировочной
камеры 1, камеры кондиционирования 3, соединительного канала 2 и переднего пода 4 могут быть выполнены
из любых подходящих известных огнеупорных материалов. A. Охлаждающее пространство 7 может быть
предусмотрено над проходом 2 между смежными стенками камеры переработки и рафинирования и камеры
кондиционирования и может охлаждаться водой, например, с помощью труб 7а, рисунок 2. Огнеупорные
стенки печи могут быть соответствующим образом изолированы, например, изоляционным материалом, как
показано на рисунке 2 под номером 8, и могут быть усилены и закреплены любым подходящим известным
способом.
На рисунках 1 и 2 боковые стенки камеры плавки и рафинирования 1 снабжены расположенными вровень
отверстиями 9, через которые проходят клеммы 10 пары противоположно расположенных электродов 11.
Предпочтительно, чтобы отверстия 9 имели несколько большее поперечное сечение, чем клеммы 10, и между
каждой клеммой 10 и стенками отверстия, через которое проходит клемма, предусмотрен подходящий
герметизирующий материал, предотвращающий утечку воздуха через отверстие 9 в камеру 1. Электроды 11
также расположены на некотором расстоянии друг от друга относительно прилегающих боковых стенок
камеры 10, так что между каждым электродом и прилегающей стенкой камеры 1 образуется слой
расплавленного стекла. В качестве герметизирующего материала между клеммами 10 и стенками отверстий 9
может использоваться стекло, которое в расплавленном состоянии попало в отверстия 9 и застыло в них,
герметизируя пространство между клеммами и окружающими частями стенок печи.
Электроды 11 предпочтительно изготавливаются из графита или углерода, но могут быть также изготовлены
из железа или любого другого подходящего металла или сплава. Клеммы 10 предпочтительно
изготавливаются из подходящего металла, такого как железо, хотя они могут быть изготовлены из углерода
или другого подходящего материала. Предпочтительно, чтобы такие клеммы охлаждались локально,
например, путем снабжения каждой клеммы центральным отверстием, как показано на рисунке 5 под номером
12, и циркуляции охлаждающей жидкости, например воды, через это отверстие, например, с помощью
подающей трубы 13 (рисунки 1 и 5) и сливной или отводной трубы 14. Труба 14 может выводить жидкость в
расширенный открытый конец подающей трубы 15 (рис. 1). Клеммы 10 и электроды 11 могут быть легко
отсоединяемыми, как показано на рисунках 1 и 5, что позволяет удобно устанавливать и заменять как клеммы,
так и электроды.
Электроды, если они изготовлены из углерода или графита, будут легче расплавленного стекла внутри
камеры 1, поэтому я предусмотрел огнеупорные упоры или прижимные элементы 16 для предотвращения
всплывания электродов на поверхность расплавленной ванны внутри камеры 1 без создания какой-либо
нагрузки на клеммы или уплотнительный материал между клеммами и стенками отверстий 9.
Использование описанной выше электрической резистивной печи предполагает наличие ванны с
расплавленным стеклом 17 в камере 1, чтобы электроды были постоянно погружены в расплавленное стекло
и защищены им от окисления.
Расплавленное стекло может подаваться в печь любым удобным способом, например, путем подачи в печь из
любого доступного источника расплавленного стекла в количестве, достаточном для заполнения печи,
примерно до уровня, показанного на рисунках 1 и 2. Если расплавленный блеск для этой цели недоступен,
материал для изготовления стекла может быть расплавлен в печи путем локального нагрева от любого
подходящего источника, например, с помощью электрической дуги или горелок. После того как в печи будет
достигнут желаемый уровень расплавленного стекла, его можно регулировать или поддерживать непрерывно
путем электротермического плавления стеклоплавильной массы из куч 18 со скоростью, заранее
определенной относительно воды, с которой расплавленное стекло удаляется из печи или подается из нее.
Насыпи 18 могут формироваться путем подачи 100 материалов для производства стекла в камеру плавления
и рафинирования через загрузочные отверстия 19 в верхней части камеры плавления и рафинирования.
Загрузочные отверстия 19 могут иметь воронкообразные элементы 20 105 на своих верхних концах, в которые
партия груза выгружается из бункеров 21, так что партия груза, подаваемая через отверстия 19, будет
накапливаться в сгустках, имеющих форму, в основном показанную на рисунке, и которые 110 остаются
частично погруженными и постоянно пополняются поступающим грузом.
Предпочтительно предварительно нагревать смесь, как описано ниже, чтобы облегчить погружение
расплавленного стекла в расплавленное стекло нижней части каждой кучи смеси. Хотя в печи, показанной на
рисунках с 1 по 3 включительно, предусмотрена подача двух порций расплава, расположенных продольно бок
о бок в камере плавки и рафинирования, и такие порции расплава объединены в одну по вертикальной
срединной линии камеры плавки и рафинирования, очевидно, что может быть предусмотрено большее
количество люковых порций или что подача расплава в камеру плавки и рафинирования может
осуществляться через одно центральное отверстие в верхней части камеры плавки и рафинирования.
В любом случае желательно, чтобы края 130 кучи или куч расплавленной массы на поверхности
расплавленной ванны не доходили до вертикальных стенок камеры 1, или чтобы относительно небольшая
часть расплавленной массы покрывала расплавленную ванну по краю последней, так чтобы пузырьки или
газы, образующиеся в результате плавления массы из погруженных частей куч и в результате рафинирования
стекла ниже зоны плавления, могли свободно выходить из расплавленной ванны рядом с краем последней. В
верхней части камеры плавки и рафинирования могут быть предусмотрены соответствующие отверстия,
обозначенные цифрой 22 на рисунках 1 и 2, для обеспечения выхода таких газов из последней.
Также желательно, чтобы отвалы постоянно поддерживались на значительном расстоянии от электродов.
2
.0 Это желаемое условие будет выполнено путем подачи смеси через отверстия 19 таким образом, чтобы
верхние торцевые части куч смеси выступали в отверстия 19 и, благодаря контакту с ними, не перемещались
горизонтально в расплавленном стекле, в то время как погруженные части куч смеси будут иметь практически
перевернутую коническую или плоскую форму и, таким образом, будут отступать к своим нижним концам от
прилегающих поверхностей электродов.
Важно, чтобы контактные поверхности электродов не перегревались при достаточном электротермическом
нагреве, обеспечиваемом прохождением токопроводящей жидкости между электродами, что позволяет
быстро и тщательно прогреть стеклованну, расплавить погруженную часть стеклянной массы и облагоражить
стекло ниже зоны плавления.
С этой целью площади контактных поверхностей электродов определяются заранее относительно площади
поперечного сечения расплавленного стекла между электродами и относительно количества тепла, которое
должно выделяться для желаемых операций плавления и рафинирования, таким образом, чтобы количество
тепла, выделяемого на контактных поверхностях электродов, не было существенно больше, а
предпочтительно было меньше, чем количество тепла, выделяемого в поперечном сечении расплавленного
стекла, когда слой расплавленного стекла находится между электродами.
Таким образом, электроды имеют такую форму и размер, что площадь их контактных поверхностей ненамного
меньше площади поперечного сечения через промежуточную расплавленную ванну. Следовательно, можно
поддерживать относительно низкую плотность тока на контактных поверхностях электродов, не создавая при
этом нежелательных ограничений для выработки электрически генерируемого тепла, что обеспечивает
достаточно быстрые и эффективные операции плавки и рафинирования в печи. В более ранних устройствах,
в которых использовались относительно меньшие электроды, было обнаружено, что вредная и
нежелательная реакция между электродами и расплавленным стеклом происходит из-за перегрева
электродов, вероятно, потому что путь для протекания электрического тока на контактных поверхностях таких
электродов имеет относительно небольшое поперечное сечение по сравнению с поперечным сечением
остальной части пути для тока через расплавленное стекло, и, таким образом, на контактных поверхностях
электродов генерируется относительно больше тепла, чем в других местах пути. Поэтому куча
расплавленного материала, подаваемая в расплавленную ванну, находится на значительном расстоянии
между электродами, как лучше всего видно на рисунке 1, и служит для уменьшения поперечного сечения пути
через расплавленную ванну для тока между электродами.
Поскольку погруженная в жидкость масса, даже частично расплавленная, имеет удельное сопротивление
значительно выше, чем у расплавленного стекла, относительно больше тепла может выделяться при
прохождении тока рядом с погруженным люком, или, другими словами, в месте, где для быстрого и полного
расплавления массы необходимо потреблять относительно большое количество электрической энергии.
Регулирование тепловыделения на разных уровнях между электродами может быть обеспечено путем
предварительного определения углового соотношения контактных поверхностей электродов относительно
друг друга. Эти контактные поверхности могут расходиться к своим нижним концам, как показано на рисунке 1
в точке А, так что расстояние пути электрического тока 105 между электродами изменяется на разных уровнях
и в зависимости от удельного сопротивления промежуточного стекла. Это изменение может быть
предопределено таким образом, чтобы на разных уровнях наблюдалось достаточное увеличение общего
сопротивления (110°), компенсирующее снижение удельного сопротивления в нижней части зоны
рафинирования. Такое условие будет способствовать повсеместному выделению тепла на разных уровнях
между электродами, или же можно иным образом определить угловое соотношение контактных поверхностей
электродов друг относительно друга, чтобы получить желаемый результат.
Изменение количества выделяемого тепла на разных уровнях между различными участками электродов
составляет 120 мкс. Таким образом, процесс обработки стекла и его очистки может быть точно
предопределен.
Хотя в зоне плавления, расположенной вблизи погруженной части кучи, может генерироваться относительно
большее количество тепла (125°), из-за более высокого удельного сопротивления материалов в этом месте,
будет использовано больше тепла, и аб- 180° 350,930. Провода 25 и 26 соединены проводами 27 и 28
соответственно с первичной обмоткой регулируемого трансформатора 29. Вторичная обмотка такого
трансформатора соединена проводами D0 и 31 с соответствующими электродами 11. Для управления
потоком тока от проводов 25' и 26 к проводам 27 и 28 предусмотрен переключатель 32, и при его замыкании
электрический ток будет протекать между проводами 75' и 26'.
электроды 11. Аналогичным образом, соединительные провода 25 и 2.6 могут быть соединены проводами a2
и 313 соответственно с первичной обмоткой регулируемого трансформатора 34. Вторичная обмотка такого
трансформатора соединена проводами 35 и 36 с...
для управления потоком тока от выводных проводов 25 и 26 к проводам 32 и 33 предусмотрены
соответствующие электроды 23' и переключатель 37. Когда переключатель 37 замкнут, между электродами 23
протекает электрический ток. Провода 38 и 39, управляемые переключателем 40, соединяют провода
выщелачивания 25 и 26 с первичной обмоткой регулируемого трансформатора 41. Вторичная обмотка такого
трансформатора соединена проводом 42 с электродом 223, который находится рядом с каналом 2, а также
проводом 43 с одним из электродов 11. Когда переключатель 40 замкнут, электрический ток 05 протекает
между одним из электродов 23 и одним из электродов 11 через сообщающийся канал или горловину 2 между
камерами рафинирования и кондиционирования, и таким образом обеспечивает средство регулирования
температуры стекла в сообщающем канале или горловине. Описанные выше электроды 11 имеют
относительно большие размеры. Когда такие электроды изготавливаются из углерода или графита, 105 их
удобно представлять в виде множества отдельных полосок или секций 44, соединенных и прочно
закрепленных между собой поперечными соединительными стержнями или штифтами, как показано для
модифицированной формы электрода 110P, обозначенной на 11а на рисунках 4 и 5 чертежей.
Вместо одного контакта для каждого электрода, как показано на рисунке 3, для электродов в камере
плавления и рафинирования может быть предусмотрено множество клемм 10, как показано в сочетании с 115
электродами 11а на рисунке 4. Разумеется, следует понимать, что каждый из таких выводов будет
охлаждаться способом, описанным выше (120P), и что все выводы для каждого электрода будут
соответствующим образом соединены одним и тем же проводом (30 или 31).
На рисунках 6 и 7 показана электрическая резистивная печь, адаптированная для работы от трехфазного
переменного тока напряжением 125 В и имеющая несколько иные конструктивные особенности, чем
описанные выше.
Печь, показанная на рисунках 6 и 7, представляет собой вертикально расположенный плавильный элемент
130, сорбированный в этом месте при плавлении партии. Канал 2 сообщается с нижней частью
плавильно-рафинировочной камеры, расположенной ниже уровня нижних краев электродов, причем нижние
края электродов расположены на уровне, значительно превышающем уровень пола
плавильно-рафинировочной камеры, так что стекло может течь из зоны рафинирования вниз, а затем из зоны
рафинирования через канал 2 без чрезмерного нагрева пола плавильно-рафинировочной зоны. Кроме того,
стекло в зоне рафинирования может быть нагрето до требуемой температуры путем прохождения тока между
электродами без чрезмерного нагрева или износа дна рафинировочно-плавильной цепной камеры или стенок
канала 2.
Стекло, проходящее из камеры рафинирования и плавления через проход 2, попадает в камеру
кондиционирования 3 в нижней части последней и может перемещаться горизонтально вдоль последней к
передней печи 4. Этот способ позволяет охладить стекло до необходимой температуры во время его
перемещения через камеру кондиционирования к очагу, если стекло относительно горячее в момент
попадания в камеру кондиционирования. Дальнейшая обработка стекла может проводиться в камере
кондиционирования. Горизонтальный поток стекла в камере кондиционирования обеспечивает относительно
большую площадь поверхности стекла, через которую могут выходить любые пузырьки или газы, оставшиеся
в стекле. Электроды 23 могут быть расположены на противоположных концах камеры кондиционирования
таким образом, чтобы они были погружены в находящееся в ней стекло и удерживались от всплывания на
поверхность стекла, например, с помощью ограничителей 24. Между электродами 23 может пропускаться
электрический ток для нагрева стекла внутри него по мере необходимости, а также для регулирования
температуры стекла в камере кондиционирования.
Температуру внутри камеры кондиционирования целесообразно дополнительно регулировать, установив в
ней горелку (не показана), чтобы поверхность стекла нагревалась непосредственно пламенем горелки и,
таким образом, оставалась относительно жидкой, что позволяло легко выходить газу или пузырькам из
стекла.
На рисунке 8 показан один из вариантов схемы подключения, подходящий для подачи электрического тока к
электродам. Такая схема проводки может включать в себя соединительные провода, которые подключены к
любому подходящему источнику электрического тока, например, к переменному току, когда используются
электрические провода, расположенные, как показано на рисунках с 1 по 1 включительно.
350,930 и усовершенствованный шампанское 50, которое показано как имеющее круглое поперечное сечение,
но может быть прямоугольным, шестиугольным или любой другой желаемой конфигурации. Плавильная и
рафинировочная камера 50 соединена в нижней части посредством погружного канала или горловины 51 с
нижней частью камеры подготовки 52. На рисунке показана камера для кондиционирования i2, снабженная
рядом с ее внешним концом средствами, обозначенными цифрой 53, для вытягивания стекла вверх в виде
листа.
форма. На рисунке показан мостик 54, проходящий поперечно через камеру кондиционирования между
устройством для вытягивания стекла и входным концом камеры кондиционирования; этот мостик снабжен
продольным отверстием 55, через которое может циркулировать охлаждающая жидкость.
Следует понимать, что средство для вытяжки стекла 53 может быть опущено, и что передняя камера может
быть связана с камерой кондиционирования 52 примерно таким же образом, как и для формы стекла 25,
показанной на рисунках с 1 по 3 включительно, или что могут быть предусмотрены любые другие подходящие
известные средства для извлечения или подачи стекла из камеры закалки.
Стены камеры плавления и рафинирования, сообщающегося канала 51 и камеры кондиционирования 52
могут быть изготовлены из любого подходящего огнеупорного материала и могут быть соответствующим
образом армированы, заключены в оболочку, изолированы и подперты.
Множество электродов 56, обозначенных тремя, симметрично расположены вокруг внутренней стенки камеры
плавления и рафинирования 50 ниже уровня ванны с расплавленным стеклом 57 в последней. Каждый из
электродов 56 предпочтительно имеет приблизительно треугольную форму в горизонтальном сечении, как
показано на рисунке 6, а также может иметь контактную поверхность, наклоненную вниз и наружу,
Соседние файлы в папке патенты