Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11199
.pdf
Заливное отверстие в основании печи может быть закрыто или открыто с помощью затвора, который может
приводиться в действие в вакууме снаружи камеры печи, причем указанный затвор предпочтительно
охлаждается жидкостью.
Изобретение также включает в себя опору, предпочтительно с жидкостным охлаждением, для указанного
тигля, держатель (предпочтительно с жидкостным охлаждением) для формы, а также средства, позволяющие
расплавленному содержимому тигля поступать в указанную форму внутри камеры печи. Предпочтительно,
держатель формы устанавливается на дополнительной крышке или дверце, которая также охлаждается
жидкостью и предназначена для закрытия дополнительного отверстия камеры печи через легкосъемное
вакуумное соединение.
Предпочтительно, опора тигля представляет собой относительно большой блок изоляционного материала,
такого как стеатит или другой огнеупорный материал, который не будет чрезмерно выделять газ во время
работы. Такой блок имеет центральное отверстие и опирается на охлаждаемый жидкостью шайбообразный
опорный элемент из металла, который поддерживается поперечными балками внутри камеры печи.
Конструкция опорного элемента предотвращает циркуляцию вихревых токов внутри него.
На верхней поверхности изолирующего блока имеется радиальная канавка, по которой перемещается
разливочный затвор, включающий в себя охлаждаемый водой стержень, предназначенный для закрытия
центрального разливочного отверстия в дне тигля. Указанный стержень предпочтительно состоит из
тугоплавкого металла с хорошей теплопроводностью, такого как материал, иногда называемый
вольфрамово-медным сплавом, который напоминает суспензию вольфрама и меди; указанный затвор
прикреплен к горизонтальному рабочему стержню в виде концентрических трубок, имеющих кольцевое
пространство между ними, так что охлаждающая жидкость может циркулировать через них снаружи печи к
разливочному литнику и внутри него. Указанный приводной стержень проходит через дискообразную, легко
снимаемую крышку или дверцу, как указано выше, и снаружи крепится к головке, которая снабжена винтом и
гайкой или другим возвратно-поступательным механизмом. К головке и крышке присоединены концы гибкой
металлической сильфонной трубки, благодаря которой поддерживается вакуумная поверхность оболочки во
время работы разливочного затвора.
Предпочтительно, чтобы под литниковым затвором находилась наклонная поверхность, которая может
скользить по вертикально регулируемому подшипниковому элементу, так что при перемещении затвора в
закрытое положение он слегка приподнимается, плотно закрывая отверстие, а при перемещении затвора в
открытое положение он опускается, отходя от тигля.
В некоторых случаях, в качестве защиты от разрушения тигля, его можно поместить во второй, больший по
размеру тигель, а пространство между тиглями заполнить циркониевым песком, который будет спекаться
металлом, если внутренний тигель разрушится во время плавки. 70 Индукционная катушка, предпочтительно
прямоугольного трубчатого сечения, может быть установлена на вертикальных опорных стержнях из
подходящего изоляционного материала, поддерживаемых охлаждаемым жидкостью опорным элементом. 75
Опора или держатель формы удобно интегрированы с относительно небольшой, легко снимаемой крышкой
или дверцей и, что предпочтительно, имеют снаружи двойную спиральную канавку, которая закрыта
приваренным полым цилиндром, образующим извилистый или мелкораздельный канал для охлаждения
жидкости. Предпочтительно между формой и трубчатой опорой (85) прокладывается слой медной сетки или
продольно гофрированного листа, чтобы обеспечить относительное расширение и хороший путь для отвода
тепла.
Следует отметить, что практически любую часть печи, даже если она имеет герметичное вакуумное
соединение с другой частью, можно сравнительно легко демонтировать и заменить за относительно короткое
время. Однако в процессе обычной эксплуатации потребуется лишь снять большую верхнюю дискообразную
крышку или дверцу цилиндрической камеры печи, а именно, для извлечения тигля и замены его другим,
содержащим плавящийся металл, и снять относительно небольшую крышку или дверцу с держателем формы,
а именно, для извлечения слитка металла.
Следует понимать, что, за исключением случаев, когда указано иное, все части печи 105 изготовлены из
металла, такого как железо или сталь (большинство деталей) и медь (электропроводящие элементы и детали,
которые должны хорошо проводить тепло), а оставшиеся неуказанные вакуумные соединения 110 выполнены
сваркой и ручной пайкой.
Внутреннюю поверхность основной камеры печи предпочтительно покрывать медью для уменьшения потерь
от вихревых токов.
Относительно небольшая крышка или дверца 115, предназначенная для размещения формы, может иметь
небольшое центральное отверстие, закрытое съемной пробкой, позволяющей вставлять стержень для
подъема формы в держателе или даже слитка в форме, если в ее дне 120 предусмотрено небольшое
отверстие, закрытое конической пробкой.
Описанная выше печь была сконструирована и успешно эксплуатировалась для получения слитков меди
массой около 20–25 фунтов, расплавленных при давлении, составляющем в среднем менее 10³ мин¹.
с индуктивным током 1200 ампер при напряжении 600 вольт и частоте 10 000 циклов в секунду.
Следует понимать, что в рамках данного изобретения можно внести множество незначительных изменений в
iC 414053 414,053.
Дата: 29 июня 1934 года.
Ф. У. Л. Б. Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области вакуумных печей и связанные с ними разработки.
Мы, Гарольд Смитхёрст, проживающий по адресу: Виктория Роуд, 147, Фаллоуфилд, Манчестер, графство
Ланкастер, Фрэнк Эдмунд Банкройфт, проживающий по адресу: Делейн Роуд, 19, Уитингтон, Манчестер,
графство Ланкастер, Годфри Берроуз, проживающий по адресу: Линтон, Фаунхоуп Авеню, Сейл, графство
Честер, все подданные короля Великобритании, и компания ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES
LIMITED, проживающая по адресу: Краун Хаус, Олдвич, Вестминстер, британская компания, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к вакуумным печам, обеспечивающим температуру, по меньшей мере,
достаточную для плавления обычных или неблагородных металлов, таких как медь, никель и сталь, в
коммерчески полезных количествах, хотя изобретение не ограничивается каким-либо точным диапазоном
температур.
До настоящего времени в печах для плавки металлов, подобных указанным выше, при минимальном
количестве в несколько фунтов веса вакуум, как правило, был лишь умеренно высоким, а именно давление
составляло от нескольких сантиметров до нескольких миллиметров ртутного столба.
Доктор Харви Рентшлер предложил высоковакуумную высокочастотную индукционную печь, в которой
давление было снижено до порядка одной тысячной миллиметра или ниже, так что газообразные
электрические разряды между витками индукционной нагревательной катушки и другими внутренними
проводниками не возникали во время нормальной работы печи. Такая печь была разработана специально для
спекания и других видов термической обработки огнеупорных и редких металлов в относительно небольших
количествах, обычно в виде небольших фракций весом в один фунт. В одном из вариантов конструкции печи
камера представляла собой стеклянную колбу, внутри которой находилась неизолированная индукционная
нагревательная катушка и огнеупорная подставка для слитка или тигля диаметром около 3 дюймов. Вводные
провода проходили через резиновый штекер, который съёмно соединялся с горлышком колбы печи. Следует
понимать, что такую печь нельзя адаптировать для промышленного производства, скажем, при весе 20-30
фунтов.
за одну плавку с интервалом в один или два часа бесгазовой меди, никеля, стали и тому подобного под
давлением, скажем, 10³ или 10⁴ мм, для производства которой необходимо иметь металлическую печную
камеру или корпус, снабженный по меньшей мере одним отверстием, которое можно многократно
относительно быстро закрывать и герметизировать от вакуума, или, другими словами, корпус печи должен
состоять из металлических частей, соединенных между собой легкосъемными высоковакуумными
уплотнениями, а такие конструкции сами по себе были сложны в изготовлении. Также возникает проблема
предотвращения выделения окклюдированного газа с внутренних поверхностей камеры печи и других
внутренних элементов при требуемой температуре и вакууме. Очевидно, что предварительное удаление газа
с относительно больших поверхностей, которые должны подвергаться воздействию вакуума, перед каждым
плавлением нецелесообразно, и, по-видимому, было сочтено нецелесообразным предотвратить такое
выделение газа путем охлаждения деталей циркуляцией охлаждающей жидкости через них, даже несмотря на
то, что в настоящее время доступны высокоскоростные масляные диффузионные насосы с высоким
вакуумом.
Более того, само внедрение жидкостного охлаждения уже само по себе создает множество проблем. Эти
проблемы были решены с помощью конструкций печей, описанных и заявленных в Заявке №.
1814 от 1933 г. (серийный номер 413698), из которого и было выделено настоящее заявление. Настоящее
изобретение относится к усовершенствованному способу, позволяющему осуществлять заливку
расплавленного металла в форму для слитков таким образом, чтобы избежать газового или иного загрязнения
слитка, а именно, поддерживая расплавленный металл в высоком вакууме.
Настоящее изобретение включает в себя вакуумируемую печную камеру, удобно изготовленную из металла и
предпочтительно охлаждаемую жидкостью, при этом указанная камера имеет отверстие для установки и
извлечения тигля, дверцу для этого отверстия, которая снабжена легкосъемным вакуумным уплотнением 105
с печной камерой, в которой расположена опора тигля, электрический нагревательный элемент, такой как
индукционная катушка, в которую может быть помещен тигель, и держатель для формы для слитков,
расположенный t1.
414,0583 под указанным нагревательным элементом, а также средства, управляемые снаружи печи,
позволяющие расплавленному содержимому тигля вытекать через отверстие в нижней части тигля в
указанную форму, в то время как камера печи остается вакуумированной, и характерной особенностью
изобретения является то, что указанные средства, предпочтительно в виде разливочного затвора,
скользящего под тиглем или его опорой, управляются элементом, который проходит через отверстие в стенке
камеры печи и соединен с ней посредством гибкого вакуумного элемента, который предпочтительно
представляет собой металлический сильфон, так что исключается возможность утечки воздуха в камеру печи.
Заливной затвор и его приводной элемент имеют удобную возможность продольного перемещения. Заливной
затвор может представлять собой полую балку, а его рабочий элемент — двойную трубку, обеспечивающую
циркуляцию охлаждающей жидкости в заливном затворе, который может работать горизонтально под
плавильным тиглем, имеющим заливное отверстие в основании, при этом предусмотрена наклонная
плоскость, благодаря которой заливной затвор при перемещении в закрытое положение поднимается к
нижней стороне плавильного тигля и наоборот.
Плавильный тигель удобно располагается на блоке из стеатита или подобного материала, имеющем канал
для разливочного отверстия.
какой блок установлен на вышеупомянутой опоре для тигля 3. Указанный держатель формы предпочтительно
выполнен с каналом или рубашкой для жидкостного охлаждения или снабжен ими, крепится к двери,
снабженной каналом для жидкостного охлаждения, или является ее частью, а также крепится к отверстию в
камере печи с помощью съемного вакуумно-герметичного уплотнения.
Для обеспечения ясности понимания изобретения будет описано одно из его удобных вариантов
расположения со ссылкой на прилагаемый чертеж, который для удобства и в качестве примера представляет
собой поперечный разрез печи, являющейся предметом заявки № 1814133 (серийный номер 413698), от
которой настоящая заявка отделена. Подробное описание изображенной печи можно найти в описании
указанной заявки № 1814133.
1814138 (Серийный номер 413698), порядковые номера чертежа, которые повторяются на чертеже,
прилагаемом к настоящей спецификации.
Как показано на чертеже, корпус или камера отводимой отработанной печи включает в себя основную
цилиндрическую часть 1 из железа или стали, внутренний диаметр которой может составлять, например, 18
дюймов. Цилиндрический корпус 1 имеет в верхней правой части угловую трубку 2, 3, которая предназначена
для соединения с высокоскоростным вакуумным насосом диффузионного типа, предпочтительно того,
который описан в спецификации заявки № 181! из 19-3 (Серийный номер 407,503). Основная закрывающая
часть 70 1 окружена водяной рубашкой 4. Основная часть корпуса 1 имеет три дополнительных боковых
отверстия 7, S и 9, из которых отверстие 7 предназначено для целей, подробно описанных ниже. 75' Основной
корпус 1 закрыт сверху охлаждаемой водой крышкой или дверцей 10, нижний конец основного корпуса 1
закрыт охлаждаемой водой дверцей 23, а отверстие 7 — дверцей 42. 80, В соответствии с дополнительной
особенностью настоящего изобретения, центральное отверстие 24 в нижней дверце 2:3 вмещает держатель
или контейнер 25 для формы для слитков 26.
Нижняя дверца 23 снабжена дополнительным отверстием 27, в которое вставлены коаксиальные
водоохлаждаемые питающие проводники, обозначенные вместе цифрой 28 для индукционной катушки 29
печи, которая имеет форму спирали или трубки прямоугольного сечения, через которую циркулирует
охлаждающая вода.
Катушка 29 жестко закреплена на множестве изолирующих опор 30, некоторые из которых 95 закреплены на
поперечных балках 31, на которых установлена водоохлаждаемая опора тигля 32. На верхней поверхности
последнего расположен относительно толстый стеатитовый элемент 33, на который приспособлена опора для
плавильного тигля 34. Тигель 34 показан концентрично расположенным во внешней оболочке или тигле 35, а
кольцевое пространство между двумя тиглями предназначено для заполнения циркониевым песком 105,
который будет спечен в случае разрушения внутреннего тигля 34 и высвобождения его расплавленного
содержимого.
В соответствии с дополнительной особенностью настоящего изобретения, тигель 34 и внешний тигель 35
снабжены расположенными в одной плоскости разливочными отверстиями 37, которые могут иметь
коническую форму и соосны с отверстием 38 в стеатитовом блоке 33 и с центральным отверстием 39 в опоре
тигля 32. Разливочный затвор 40, который, в соответствии с другой дополнительной особенностью
изобретения, охлаждается жидкостью, расположен на трубчатом рабочем элементе 41, проходящем в
соответствии с изобретением через дверцу 42 и через гибкий элемент 43 в виде сильфона, так что указанный
затвор может открываться и закрываться с помощью внешней рукоятки, показанной на 44, без возможности
утечки воздуха в камеру печи 125. Далее будут подробно описаны заливочный затвор, его система водяного
охлаждения и механизм управления.
В блоке стеатита 33 содержится 414 053 атома.
На лицевой стороне имеется радиальная канавка 65 и вертикальное эксцентрическое отверстие 66, в котором
закреплен винт 67, несущий на верхнем конце опору 68, высота которой регулируется на винте 67. Заливной
затвор 40 перемещается в радиальной канавке 6.5 и имеет наклонную часть 69, которая опирается на
регулируемую опору 68. Конструкция такова, что при перемещении заливного затвора 40 влево он слегка
опускается, а при перемещении вправо он слегка поднимается и прижимается к дну внешнего тигля 34.
Заливочный затвор 40 включает в себя стержень, который предпочтительно состоит из огнеупорного
материала с хорошей теплопроводностью, иногда называемого вольфрамово-медным сплавом, и который
напоминает суспензию вольфрама в меди. Указанная планка 40 имеет трубчатое отверстие 70 и крепится к
трубчатому рабочему стержню 41, который проходит через отверстие 71 в двери 42 и соединен своим левым
концом с головкой 72, которая снабжена отверстием 73, заканчивающимся с левого конца отверстием 74
меньшего диаметра.
Последний канал сообщается с патрубком 75 для соединения шланга, а больший канал 73 сообщается с
патрубком 76 для соединения шланга, который, как показано, соединен гибким шлангом 77 и соединительным
элементом 78 с одной из труб 62, которые соединены с охлаждающим каналом 19 шайбообразной опоры
тигля 32, так что последняя и разливочный затвор 40 могут охлаждаться путем циркуляции воды через них
последовательно, при этом в малом канале 76 в головке 72 закреплена труба 79, которая проходит соосно
через трубку 41, оставляя кольцевое пространство, и заканчивается центрирующим пауком 80 рядом с концом
канала 70 в разливочном затворе 40. Головка 72 соединена с дверцей 42 посредством упомянутого ранее
гибкого металлического сильфона 43, что позволяет головке 72, а вместе с ней полому стержню 71 и
разливочному затвору 40, перемещаться относительно дверцы 42, которая герметично соединена вакуумным
соединением с элементом 81, приваренным к основной части 1 камеры или корпуса печи. Головка 72 имеет
резьбовое удлинение 82, на котором предусмотрено вращение гайки 83, имеющей фланец 84, который входит
в зацепление с упорным элементом, часть которого обозначена цифрой 85, для предотвращения продольного
перемещения гайки 83.
К последнему жестко прикреплена рукоятка управления 44. При необходимости могут быть предусмотрены
средства (не показаны), предотвращающие вращение головки 72 вместе с рукояткой 44.
Опора или держатель пресс-формы 25, в соответствии с одним из пунктов настоящего изобретения, включает
в себя, в изображенной форме, трубчатый элемент 105, который является неотъемлемой частью дверцы 45 и
который снаружи имеет двойную перегородку 106, обеспечивающую в сочетании с внешней втулкой 107
двойной спиральный канал охлаждения жидкости 70 с противотоком, для которого входные и выходные трубы
показаны соответственно под номерами 108 и 109. Впускной патрубок 108 для рубашечной камеры держателя
пресс-формы 25 фактически соединен последовательно 7Т с каналом жидкостного охлаждения 110 внутри
дверцы 45. На рисунке показано, что форма 26 имеет в своем основании заглушенное отверстие 111, которое
предназначено для подъема с помощью стержня, который при необходимости можно вставить 80 через
центральное отверстие в дверце 45 с целью ослабления или подъема слитка внутри формы после удаления
заглушки 49. Предпочтительно в форму 26 и держатель формы 25 вставляется марлевая или гофрированная
медная прокладка 112, плотно прилегающая друг к другу, чтобы обеспечить относительное расширение и
хороший тепловой контакт между формой и ее держателем.
Дверь 45 удобно снабжена тремя ножками 90 113, из которых на чертеже видны только две, так что держатель
формы будет стоять вертикально в держателе или на полу после извлечения из печи. 95 Следует отметить,
что практически любую часть печи, даже если она имеет герметичное соединение с другой частью, можно
сравнительно легко демонтировать и заменить за относительно короткое время (100 минут). Однако в
процессе обычной эксплуатации потребуется лишь снять большую верхнюю дискообразную крышку или
дверцу цилиндрической камеры печи 1, а именно, для извлечения тигля и замены его на другой, содержащий
плавящийся металл, а также снять относительно небольшую крышку или дверцу 45, несущую держатель
формы 25, а именно, для извлечения слитка металла, не содержащего газов. Следует понимать, что, за
исключением случаев, когда указано иное, все части печи изготовлены из металла, такого как железо или
сталь (большинство деталей) и медь (электропроводящие элементы и детали, которые должны хорошо
проводить тепло), а оставшиеся неуказанные вакуумные соединения выполнены сваркой и твердой пайкой.
Внутренняя поверхность основной камеры печи предпочтительно покрыта медью для уменьшения потерь от
вихревых токов.
Печь, изображенная на чертеже и подробно описанная в Спецификации 1814 от 1933 года (серийный номер
413698), была построена и успешно эксплуатировалась для получения слитков меди массой около 20 фунтов,
расплавленных под давлением, составляющим в среднем менее 10 мм.
с индуктивным током 1200 ампер при напряжении 500 вольт и частоте 10 000 циклов в секунду. 130 414,053
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, на что мы претендуем, это: 1. Печь указанного типа, включающая в себя вакуумируемую
камеру, удобно изготовленную из металла и предпочтительно охлаждаемую жидкостью, имеющую отверстие
для установки и извлечения тигля, дверцу для этого отверстия, которая снабжена легкосъемным вакуумным
уплотнением с камерой печи, в которой расположена опора тигля, электрический нагревательный элемент,
такой как индукционная катушка, в которую может быть помещен тигель, держатель для формы для слитков,
расположенный под указанным нагревательным элементом, и средство, управляемое снаружи печи,
позволяющее расплавленному содержимому тигля перетекать через отверстие в нижней части последнего в
указанную форму, в то время как камера печи остается вакуумированной, характеризующаяся тем, что
указанное средство управляется элементом, который проходит через отверстие в стенке камеры печи и
соединен с последней посредством гибкого вакуумонепроницаемого элемента.
2.
Печь по п. 1, в которой указанное средство в виде разливочного затвора и его управляющего элемента
является продольно подвижным, а гибкий элемент выполнен в виде металлических сильфонов. 35 3. Печь по
п. 1 или п. 2, в которой разливочный канал представляет собой полый стержень, а его рабочий элемент —
двойную трубку, расположенную таким образом, чтобы обеспечивать циркуляцию охлаждающей жидкости в
разливочном канале. 40 4. Печь по п. 1, п. 2 или п. 3, в которой указанное средство в виде разливочного
затвора работает горизонтально под тиглем, имеющим разливочное отверстие в основании, при этом
предусмотрена 4 наклонная плоскость, так что разливочный затвор при перемещении в закрытое положение
поднимается к нижней стороне плавильного тигля и наоборот.
5. Печь, как указано в любом из вышеприведенных пунктов, в которой держатель формы выполнен или
снабжен каналом или рубашкой для жидкостного охлаждения.
6. Печь по п. 1 или п. 5, в которой держатель формы 5 закреплен на дверце или является ее частью, причем
дверца снабжена каналом для жидкостного охлаждения и закреплена в отверстии в камере печи с помощью
съемного вакуумно-герметичного уплотнения. Дата: 4 ноября 1933 года.
Ф. В. Л. Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd. - 1934 г.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_414054.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=414054&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB414054A
[]
[i 1 ^ Sa rf on be.s s- --i5. a
д у.. ' X '--. ': /' z,:1;2;. '7 ',k' СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА СПЕЦИФИКАЦИЯ
ПАТЕНТА 'X,, СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА Дата подачи заявки: Янв. 19, 1933. № 19323/34.
(Выделено из № 413 698.) ) Полный левый конец: Дек. 27, 1933.
Окончательная версия принята к публикации: 19 июля 1934 года.
414,054 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области вакуумных печей и связанные с ними разработки.
Мы, Хейролд С. Этхёрст, проживающий по адресу: Виктория Роуд, 147, Фаллоуфилд, Манчестер, графство
Ланкастер, Эдмунд Б. Кроет, проживающий по адресу: Делейн Роуд, 19, Уиттингион, Манчестер, графство
Ланкастер, Годфри Берроуз, проживающий в Линтоне. Фоуннхоп-авеню, Сейл, графство Честер, все
подданные короля Великобритании, и компания ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED,
расположенная по адресу: Краун-Хаус, Олдвич, город Вестминстер, британская компания, настоящим
заявляют, что сущность данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к
вакуумным электрическим печам, обеспечивающим температуру, по меньшей мере, достаточно высокую для
плавления обычных или неблагородных металлов, таких как медь, никель и сталь, хотя изобретение не
ограничивается каким-либо точным диапазоном температур.
До настоящего времени в печах для плавки металлов, подобных указанным выше, при минимальных объемах
в несколько фунтов вакуум, как правило, был лишь умеренно высоким, а именно давление составляло от
нескольких сантиметров до нескольких миллиметров ртутного столба.
Следует понимать, что для создания печи для промышленного производства, скажем, 30 фунтов металла за
один цикл плавки с интервалом в один-два часа, без газа, меди, никеля, стали и тому подобного под
давлением, скажем, 10 или 10 миллисекунд, необходимо иметь металлическую камеру или кожух печи, и
возникает проблема, в частности, предотвращения нежелательного вихретокового нагрева, если частота
электропитания относительно высока.
Согласно изобретению, два вводных элемента выполнены в виде соосных металлических трубок с
относительно большим кольцевым пространством между ними, а разделяет это пространство третья
металлическая трубка, которая приварена своими концами к самой внешней трубке.
Такие вводные элементы предпочтительно имеют вертикальное расположение и выходят через относительно
небольшую крышку или дверцу, которую легко снять, а именно, через перфорацию в нижней дискообразной
крышке или дверце основной камеры печи. Указанная относительно небольшая крышка или дверца
выполнена в удобной форме фланцевой трубки, предназначенной для крепления с помощью установочных
винтов или шпилек во фланце к большой дискообразной крышке или дверце и приваренной 5 к самой
внешней входящей трубке. Нижние концы промежуточной и внутренней трубок изолированы друг от друга и
герметично соединены друг с другом с помощью изоляционного элемента и подходящего герметизирующего
материала, если это необходимо. Эти трубки в своих верхних концах разделены изолирующим кольцом.
Следует отметить, что конструкция такова, что охлаждающая жидкость для индукционной катушки течет в
одном направлении во внутренней части вводных трубок (65) и в другом направлении в кольцевом
пространстве между внешней и промежуточной трубками, в то время как внутреннее кольцевое пространство
может быть подвержено воздействию вакуума печи (70).
Согласно изобретению, была сконструирована и запущена печь с вводными проводниками для получения
слитков меди массой около 20 фунтов, расплавленных при давлении в среднем менее 10³ мин¹ с током
индуктора 1200 ампер при напряжении 600 вольт и частоте 10 000 циклов в секунду.
Хотя электрическая индукционная печь 80 была описана достаточно подробно как практический вариант
осуществления изобретения, печи также могут быть сконструированы в соответствии с изобретением, в
которых расплавляемая загрузка нагревается теплом 85, излучаемым отдельным нагревателем, который
может нагреваться индуктивно или иным способом с помощью электрического тока.
Следует понимать, что в рамках изобретения могут быть внесены незначительные изменения.
Датировано 23 июня 1934 года.
Ф. В. ЛЕ ТАЛЛ, дипломированный агент по патентам и товарным знакам, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У.
К., агент заявителей.
414,054 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения и усовершенствования вакуумных печей. Мы, Гарольд Сменфт, проживающий по адресу:
Виктория Роуд, 147, Фаллоуфилд, Манчестер, графство Линкестер. Д. Б. А. К. Ф., проживающий по адресу:
Делейнл Роуд, 19, Уитингтон, Манчестер, графство Ланкастер, Годфри Берроуз, проживающий по адресу:
Линтон, Фаунхоуп Авеню, Сейл, графство Честер, все подданные короля Великобритании, и компания
ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED, проживающая по адресу: Краун Хаус, Олдвич, город
Уитингтон, британская компания, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к вакуумным электропечам, например, для плавки меди, никеля и стали в
количествах, имеющих коммерческое значение, хотя изобретение в этом отношении не ограничивается. В
таких печах сила нагревательного тока и/или его частота могут быть достаточно высокими, чтобы
нагревательная камера печи, а также подводящие провода могли чрезмерно нагреваться, что затрудняет
поддержание вакуума на необходимом уровне из-за выделения газа из этих частей.
0 Согласно изобретению, в вакуумной электропечи для работы с большими токами и/или высокими частотами
один из вводных проводников представляет собой трубку, соосно охватывающую другой, так что внешнее
электрическое поле нейтрализуется и предотвращается вихревой нагрев камеры печи, в которую входят
вводные проводники, а также минимизируется тенденция к паровым электрическим разрядам между
указанными проводниками внутри камеры. Охлаждение самих вводных проводников может быть усилено
путем циркуляции через них охлаждающей жидкости. Таким образом, для трубчатой катушки индуктора печи с
жидкостным охлаждением наружная часть коаксиального подводящего индуктора предпочтительно
представляет собой двойную трубку, обеспечивающую кольцевой канал для охлаждающей жидкости, в то
время как внутренний проводник представляет собой трубку, образующую другой канал для охлаждающей
жидкости.
Вводные проводники предпочтительно закрепляются в отверстии дверцы, которая прилегает к проему в
камере печи и снабжена съемным вакуумным уплотнением.
Нам известно о патенте Дриора № 234844, в котором описана термоэлектронная лампа относительно
большой мощности, в которой анод является частью оболочки, герметично соединенной с трубчатой
стеклянной торцевой частью оболочки, имеющей двойной вогнутый стеклянный участок, на котором
установлена сетка, и коаксиально внутри которой герметично расположена металлическая трубка,
представляющая собой один из подводящих проводников для катода нити накала, другой подводящий
проводник которой представляет собой проводник, коаксиально установленный внутри указанного трубчатого
подводящего проводника и герметично соединенный с ним на нижнем конце одним или несколькими
промежуточными слоями плавкого стекловидного материала. Не было предусмотрено жидкостное
охлаждение указанных вводных проводников, хотя их коаксиальное расположение, как правило, несколько
снижает нагрев самих проводников.
Для того чтобы предложение было понятным, был предложен один удобный вариант.
Теперь это будет описано со ссылкой на прилагаемый чертеж, который для удобства и в качестве примера
представляет собой разрез высоковакуумной печи, являющейся предметом заявки № 1814 от 1923 года
(серийный номер 413698), от которого и отделена настоящая заявка. Подробное описание указанной печи
можно получить, используя ее спецификацию.
Заявка № 1814/33 (серийный номер)
413,698) Номера ссылок на чертеже 9 (который повторяется на чертеже, прилагаемом к настоящей
спецификации).
На рисунке 9а изображен откачиваемый корпус или камера печи, представляющая собой основную
цилиндрическую часть 1 из железа или стали с закрытыми отверстиями! с помощью различных дверей,
нижняя дверь 23 снабжена перфорацией 27, в которую вставляются коаксиальные водоохлаждаемые
питающие проводники согласно настоящему изобретению, обозначенные вместе под номером 28 для
индукционной катушки печи 29, которая имеет форму спиральной трубки прямоугольного сечения, через
которую предназначена циркуляция воды.
Отверстие 27 в нижней главной двери 23 закрывается небольшой дверцей 46, герметизированной от высокого
вакуума вакуумным уплотнением, которое предпочтительно образует предмет публикации А. 18]15 от 1933 г.
(серийный номер 413364) даже (лот h.rewithl. Вкратце, такое уплотнение включает в себя маленькую дверцу
4(), удерживаемую комплектом шайб 12b на внутренней поверхности 51 большой дверцы 23, и между
поверхностями шайбу 414,054 или прокладку 52 из свинца, пробки или другого материала с пренебрежимо
малым давлением пара, и указанное уплотнение со стороны атмосферы заполнено маслом с низким
давлением пара, известным под зарегистрированной торговой маркой как масло «Apiezon», поступающим в
специально предусмотренный канал 53 и снабженным там масляным резервуаром для поддержания
эффективного заполнения атмосферной стороны прокладки маслом при всех обычных условиях в течение
значительного времени. Эта головка образована трубами 54а и заливной горловиной 55, а также сливным
краном 59. Установочные винты 12b t5 закрыты наружным элементом 56b, который крепится с помощью
прокладки 52b к отверстию 27 на нижней стороне двери 23 посредством гайки 57 и дополнительной прокладки
58, окружающей трубчатое нижнее продолжение малой двери 46, при этом элемент 56b образует масляный
канал 53.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения, вводные элементы 28 включают три
коаксиальные трубки 86, 87 и 88, обеспечивающие кольцевые зазоры между каждой последовательной парой.
Внешние трубки 87 и 88 сварены вместе на верхнем и нижнем концах, при этом внешняя трубка 88 приварена
к перфорации около своего верхнего конца одного из концов 89 индуктивной катушки 29. Внешняя трубка 88
снабжена отверстием в нижнем конце и снаружи камеры печи для подсоединения шлангового наконечника (не
показан). Верхний конец самой внутренней трубки 86 имеет отверстие, в которое приварен другой конец 91
индукционной катушки 29. Нижний конец самой внутренней трубки 86 снабжен патрубком 92 и клеммными
гайками 93.
На небольшом расстоянии от своего верхнего конца к самой внутренней трубке 86 приварен воротник 94,
который опирается на фланцевую изоляционную трубку 95, установленную внутри расширенного верхнего
конца промежуточной трубки 87.
Нижние концы трубок 87 и 88 приварены к трубчатому элементу 96, к которому прижимается изоляционное
кольцо 97 с помощью гайки 98, зацепленной за резьбовой нижний конец самой внутренней трубки 86.
Вставлены уплотнительные шайбы 99 и 100, как показано на рисунке, для обеспечения высоковакуумного
соединения, которое предпочтительно заключено в оболочку 101 из изоляционного материала, который
может быть заполнен воском или битумом, как указано на 102, для повышения надежности изоляции и
вакуумного соединения. Элемент 96 представляет собой второй вывод для индуктивной катушки 29 и может
быть снабжен резьбовым отверстием 103 для размещения клеммного винта (не показан). Наружная впускная
трубка 88 приварена своим нижним концом к отверстию трубчатой двери 4 (которая крепится к перфорации 27
в двери 23, как описано выше). Промежуточная трубка 87 может быть снабжена на верхнем конце отверстием
104, так что кольцевое пространство между самой внутренней трубкой 86 и промежуточной трубкой 87 будет
подвергаться воздействию вакуума печи 70 во время работы.
Следует понимать, что описанная выше схема подводящих трубок такова, что охлаждающая жидкость для
индукционной катушки 29 течет в одном направлении в самой внутренней трубке 88 и в другом направлении в
кольцевом пространстве между трубками 87 и 88, в то время как вакуум между самой внутренней трубкой 86 и
промежуточной трубкой 87 обеспечивает хорошую изоляцию во время работы печи.
Печь, изображенная на чертеже, была сконструирована и эксплуатировалась для получения слитков меди
массой более 20 85 фунтов, расплавленных под давлением в среднем менее 10 мм.
При токе в индукторе 1200 ампер, напряжении 500 вольт и частоте 10 000 циклов в секунду, и никаких
проблем, связанных с таким сильным током на столь относительно высокой частоте, я не наблюдал.
Описав и установив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
заявляем, является: 1. Вакуумная электрическая печь для работы с большими токами и/или высокими
частотами, в которой 100 один из подводящих проводников к нагревательному элементу представляет собой
трубку, коаксиально окружающую другой подводящий проводник для указанных целей.
2.
Вакуумный электромобиль? Печь по п. 105, в которой коаксиальные вводные проводники предназначены для
циркуляции в ней охлаждающей жидкости.
3.
Вакуумная электрическая печь по п. 1 и 2, в которой для жидкостной индукторной катушки 110 внешний из
коаксиальных подводящих проводников представляет собой двойную трубку, обеспечивающую кольцевой
канал для охлаждающей жидкости, а внутренний проводник представляет собой трубку, образующую другой
канал для 115 охлаждающей жидкости.
4.
Вакуумная электрическая печь по п. 1 или п. 2, в которой подводящие проводники закреплены в перфорации
дверцы, которая прилегает к отверстию 120 в камере печи и снабжена съемным вакуумным уплотнением.
Датировано 4 ноября 1933 года.
Ф. У. Тл Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
Редхилл: Расписано для типографии Его Величества компанией Love & Malcornmson, Ltd. - 1931 год.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_414055.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=414055&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB414055A
Соседние файлы в папке патенты