Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11364
.pdf
улавливания утечки жидкости, могут использоваться в качестве главного поршня, и для этой цели
вентиляционная труба отсутствует, а соединение между цилиндром и резервуаром устанавливается
посредством канала или трубы, которая открывается в резервуар и к порту, который открывается вторым
поршнем, когда тяговая штанга находится в конце или около конца своего движения из-за ускорения: этот
второй цилиндр снабжен клапанным механизмом, включающим подпружиненный выпускной клапан, который;
Когда поршневой клапан открывается для включения тормоза и, таким образом, для обеспечения обратного
движения тяги под действием ее пружины, он открывается под действием давления жидкости, создаваемого
во втором цилиндре вторым поршнем, соединенным с тягой, и это давление передается через жидкость в
трубопроводе к тормозному механизму, цилиндру и поршню или другим устройствам для осуществления
включения тормоза против пружины, создающей торможение в этом последнем устройстве или устройствах.
Также предусмотрен второй подпружиненный клапан, который предпочтительно выполнен с седлом для
первого клапана, концентричным и установленным на втором клапане; этот второй клапан открывается под
действием падения давления, создаваемого движением второго поршня во втором цилиндре, когда тяге
разрешается двигаться для освобождения тормоза; Это позволяет жидкости возвращаться в цилиндр
главного поршня. Любой недостаток или избыток жидкости, содержащейся в системе между главным и
рабочим поршнями, устраняется путем открытия отверстия, сообщающегося с трубой, ведущей от
резервуара, из которого или в который забирается или подается излишек или излишки.
Один или несколько тормозных цилиндров и тормозных колодок могут быть любого известного типа и,
например, каждый может состоять из цилиндра, имеющего в нем противоположные поршни, между которыми
подается рабочая жидкость и которые прилегают своими внешними концами к тормозным колодкам, которые
притягиваются друг к другу пружиной обычным образом: таким образом, когда главный поршень
перемещается за счет движения, создаваемого пружиной на тяговом брусе, жидкость, вытесняемая главным
поршнем, вызывает разъединение противоположных поршней и, следовательно, прижимает тормозные
колодки к тормозному барабану; когда главный поршень перемещается в обратном направлении за счет
движения тягового бруса вследствие ускорения, жидкость вытесняется из-под него между противоположными
поршнями, которые притягиваются друг к другу пружиной, действующей на тормозные колодки.
Как указано в технической документации.
В патенте № 25740131 между дышлом и тормозным устройством буксируемого транспортного средства
устанавливается дополнительная пружина для обеспечения дополнительного тормозного усилия при очень
быстром замедлении буксируемого транспортного средства или когда буксируемое транспортное средство
удерживается на кренах тормозами буксируемого транспортного средства. В случае гидравлической системы
это может быть достигнуто путем образования главной пружины в виде втулки, которая устанавливается
только на дышле и крепится своим внешним концом к цилиндрическому элементу, имеющему фланец, к
которому прилегает фланец на дышле, так что движение дышла из-за ускорения передается через фланец к
цилиндрическому элементу, а затем к втулке. Цилиндрический элемент имеет второй фланец, к которому
прилегает пружина дышла. Этот цилиндрический элемент образует корпус для дополнительной пружины,
которая одним концом прилегает к фланцу на дышле, а другим концом — к цилиндрическому элементу, и эта
пружина таков, что W 5 изначально нагружен и обладает такой прочностью, чтобы обеспечить в нормальных
условиях существенно жесткое соединение между тяговым брусом и цилиндрическим элементом (и,
следовательно, втулкой) для передачи обратного движения тягового бруса на втулку 40. Однако, когда
возникают ненормальные условия, такие как указанные, пружина нагружается, и гидравлическая система,
таким образом, подвергается дополнительному давлению тормоза. Предпочтительно, движение 45 тягового
бруса в обратном направлении ограничивается регулируемым упором. Предпочтительно используются две
пружины тягового бруса, и предпочтительно также эта пружина или пружины установлены на трубе или
трубах, закрепленных одним концом в кронштейне, прикрепленном к какой-либо части прицепа и образующих
упор для одного конца пружины или пружин, другой конец которых упирается во второй фланец на
цилиндрическом элементе 55, причем этот фланец снабжен отверстием или отверстиями, через которые
проходят труба или трубки, чтобы направляться ими.
Если необходимо уменьшить рабочий объем гидроцилиндра, можно использовать резиновую оболочку из
индийской резины 60, один конец которой зажимается на цилиндре, а другой — на тяговом валу, при этом
оболочка располагается вокруг дышла. Предпочтительно, питание соленоида поступает от
распределительной коробки на прицепе и предпочтительно размещается на конце корпуса соленоида, причем
коробка имеет штекерный разъем для установления соединения с разъемом на буксирующем транспортном
средстве, и от распределительной коробки подается питание на задний фонарь прицепа, фонарь заднего
хода и стоп-сигнал.
Дата: 29 ноября 1932 года.
CARPMAELS & Pb ANSF Ol RD, агенты заявителя, 24, Southampton Buildings, Лондон, W C 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ CO.
Улучшения в работе тормозной системы прицепов или связанные с ней.
Я, CECII, AANDEPE Ex CLA Rm K, британский подданный, проживающий по адресу: Тависток-стрит, 171,
Бедфорд, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к механизму управления тормозами для использования с прицепами и
представляет собой усовершенствование или модификацию изобретения, описанного и заявленного в пункте
5 описания моего патента №.
394,323, В соответствии с которым предусмотрены средства, приводимые в действие движением дышла при
ускорении между буксирующим и буксируемым транспортными средствами, для осуществления отпускания
тормоза на буксируемых транспортных средствах, самодействующие средства для удержания дышла против
обратного хода и для удержания тормоза в отпущенном положении, а также средства, с помощью которых
удерживающие средства могут быть выведены из строя по желанию оператора для повторного включения
тормоза.
Согласно настоящему изобретению, средства управления тормозами для использования на транспортном
средстве, буксируемом тягачом, включают в себя дышло или его эквивалент, установленный таким образом,
чтобы он мог перемещаться относительно одного из транспортных средств и в результате относительного
перемещения между ними, средства, которые действуют независимо от оператора для удержания дышла
против указанного перемещения в обоих направлениях, и средства, управляемые по желанию оператора,
которые делают удерживающие средства неработоспособными, так что дышло и одно из транспортных
средств411,103 могут перемещаться относительно друг друга в одном или другом направлении, причем
перемещение в одном направлении используется для отпускания тормозов, а в другом — для их включения.
В одном из вариантов предусмотрено средство сброса давления жидкости для удержания тяги против
указанного перемещения в обоих направлениях, первое клапанное устройство для сброса давления жидкости,
обеспечивающее относительное перемещение в одном направлении, и второе клапанное устройство для
сброса давления жидкости, обеспечивающее относительное перемещение в другом направлении, причем
клапанное устройство может управляться по желанию оператора. Средство сброса давления жидкости
предпочтительно включает в себя поршень и двухсторонний цилиндр, имеющий автоматические впускные
клапаны на каждом конце, а также выпускной клапан на каждом конце, причем два выпускных клапана
представляют собой средство сброса давления жидкости и могут работать одновременно, при этом один
открывается при закрытии другого.
Предпочтительно, чтобы клапан или иное средство для удержания тяги в неподвижном положении было
выполнено с электрическим приводом, предпочтительно через провод, включающий штекерное соединение.
3 В: Еще одна особенность изобретения заключается в использовании механизма, упомянутого или
описанного и заявленного в описании моего патента № 394323, для осуществления торможения через
гидравлическую трансмиссионную систему, включающую поршень и цилиндр, которые удобно интегрированы
в качестве неотъемлемой части исполнительного механизма. Предпочтительно, чтобы упомянутое устройство
удержания давления жидкости использовало жидкость в качестве рабочей среды, и эта жидкость
сбрасывалась при необходимости торможения при заданном давлении в гидравлической системе.
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых чертежах, где на рисунке 1 показан боковой вид в
частичном разрезе, а на рисунке 2 — детальный разрез.
На чертежах 35 изображена тяговая штанга Z O, соединенная с поршнем 36, работающим в цилиндре 37. 38
представляет собой автоматический обратный клапан, который позволяет маслу (или другой жидкости)
перетекать из резервуара 39 в правый конец цилиндра, когда тяговая штанга, а следовательно, и поршень,
перемещаются влево, как показано на чертежах. Это перемещение происходит, когда буксировочное
транспортное средство ускоряется относительно буксируемого транспортного средства.
Как только движение тягового бруса прекращается, клапан 38 закрывается, и масло, всасываемое в правый
конец цилиндра, задерживается, предотвращая таким образом обратное движение тягового бруса 35.
Тяговый брус снабжен втулкой 40, которая закреплена на нем и имеет фланец 41, входящий в зацепление с
фланцем 42 на втулке 43, имеющей выступы или фланцы 44, которые скользят по направляющим стержням
45, закрепленным на кронштейне 46, установленном на любой удобной неподвижной части 70 буксируемого
транспортного средства. Между этим кронштейном 46 и выступами или фланцами расположены пружины 47,
и видно, что благодаря фланцам 41 и 42 движение тягового бруса вследствие ускорения 75 приведет к тому,
что эти пружины 47 будут нагружены и будут удерживаться в нагруженном состоянии за счет задержанного
масла.
Между фланцем 41 и фланцем 48, образованным на втулке 43), расположена пружина 49 по причине,
указанной ниже.
Предусмотрен второй клапан 150, предназначенный для ручного управления, позволяющий отводить
скопившееся масло из правого конца цилиндра; этот клапан обычно закрывает канал 51, соединенный с
правым концом клапана 37, и обеспечивает двойное закрытие:
Одна заслонка образована концевой периферийной частью клапана, которая непосредственно герметизирует
проход, а другая заслонка обеспечивается путем сверления и снятия фаски с торцевой поверхности клапана и
расположения образовавшегося острого выступа для взаимодействия с седлом клапана 52, имеющим
центральное отверстие 53. Когда клапан перемещается в открытое положение (в котором он показан на
чертеже), устанавливается сообщение между отверстием 53 и проходом 51, и таким образом масло может
вытекать через подпружиненный невозвратный клапан 54 в резервуар 39.
Аналогичная конструкция клапанов используется и для левой части цилиндра 37, благодаря чему поршень
имеет двойное действие: 105 левая часть цилиндра снабжена подпружиненным впускным обратным клапаном
61, который позволяет маслу втягиваться в левую часть цилиндра, когда поршень перемещается вправо 110
из-за замедления буксирующего транспортного средства относительно буксируемого транспортного средства,
и удерживать это масло, когда это движение поршня прекращается; эта часть цилиндра также снабжена
каналом 62 115, предназначенным для открытия и закрытия в резервуар с помощью клапана 65 с ручным
управлением, аналогичного клапану 50, обеспечивающему двойное закрытие, при этом предусмотрен седло
клапана 66, и этот клапан 65 позволяет маслу, удерживаемому в левой части цилиндра, выходить наружу.
Выпускные клапаны для обоих концов двухстороннего поршневого механизма с цилиндром расположены
таким образом, чтобы при одновременном, но реверсивном движении один клапан закрывался при открытии
другого: для этого клапаны выполнены в виде единого поршневого клапана, так что при перемещении клапана
для закрытия одного канала 53 он открывает другой канал 62. Теперь будет видно, что замедление движения
буксирующего транспортного средства происходит, когда клапан 50, 65 открывается или когда буксирующее
транспортное средство удерживается на тяговом брусе. В канале 62 тяговая балка может перемещаться
влево, но ей препятствуют в движении задним ходом. Например, если тормоза буксирующего транспортного
средства полностью откажут, клапан 70 останется в этом положении: когда клапан 50, 65 перемещается в
положение, показанное на рисунке, при резком ускорении двигателя может произойти кратковременное
замедление. Получено (в) для открытия прохода 53. Дышло и возникающее в результате кратковременное
перекрытие могут смещаться вправо, но этому препятствует увеличение силы приложения 75, предотвращая
реверсирование (т.е. смещение влево) тормозов прицепа, и если клапан 50, 65 снова смещается влево, то это
приведет к тому, что оба транспортных средства будут приведены в состояние покоя на разумном расстоянии.
Эти перемещения дышла имеют достаточные размеры, чтобы убедиться, что оба транспортных средства
находятся в состоянии покоя.
используется для осуществления работы тормозов на буксируемом транспортном средстве, и для этой цели
ограничивает тормозное усилие, и это втулка 43, связанная с тормозом, который воздействует на конец
механизма управления тягой, предпочтительно в стержне 35 с крышкой 351 из упругого материала, способом,
указанным ниже, или, если это необходимо, приспособлена для прилегания к торцевой стенке, соединенной с
рычагом 15, описанным в спецификации моего патента № 394323; Движение тягового бруса 85 (если
разрешено) тягового бруса. Настоящее изобретение также предусматривает применение вышеописанного
устройства тягача в отношении тормозной системы, а также то, что буксируемое транспортное средство
осуществляет разблокировку тормозов, описанных в патенте № 394323 на гидравлические тормозные
системы, в которых гидравлический цилиндр и цилиндр смещены для движения и передачи усилия через
жидкость в трубопроводе 95 с помощью пружин 47 и 10 пружин или других смещенных элементов. Настоящее
изобретение также предусматривает, что тяговый брус или элементы, расположенные слева
(соответствующие ускорению буксируемого транспортного средства), обеспечивают разблокировку тормозов,
которые остаются разблокированными до тех пор, пока буксируемое транспортное средство не будет
разрешено использовать в обратном направлении, в то время как гидравлический цилиндр и цилиндр с
гидравлическим приводом 90 могут быть перемещены и передавать усилие через жидкость в трубопроводе 95
с помощью пружин 47 и 10 пружин или других элементов, смещенных относительно буксируемого
транспортного средства. Разрешено движение влево, тормоза. Для этого рычаг 15 pre3; работа тормозного
привода явно обозначена как управляемая 10 Вт, таким образом, под управлением втулки клапана 43 или
рычага 15, управляемого способом 50, 65, описанным и заявленным в спецификации моего патента №
394323. Этот клапан 50, 65 предназначен для ручного управления с буксирующего транспортного средства,
может использоваться для управления главным цилиндром, и предпочтительно, чтобы передача для поршня
и цилиндра, таким образом, обходясь без 105, привод клапана осуществлялся стержнем или тросом 17,
упомянутым в спецификации моего патента № 394323.
Соединение легко устанавливается с помощью 394,323. Как показано на чертежах, соединение между
рабочими и исполнительными частями, главным двигателем и концевым элементом, встроено в
буксировочное и буксируемое транспортные средства соответственно как неотъемлемая часть конструкции.
Это осуществляется с помощью системы управления, которая представляет собой соленоид 55, который
сконструирован таким образом, чтобы быть введенным в действие следующим образом: он питается от
выключателя на буксировочном транспортном средстве, и предусмотрен второй двигатель 67 и
цилиндрический блок 56, который 68 имеет форму втулки с прорезью или отверстием для приема рычага 57,
окружающего тяговую штангу и установленного на винте 11 с шарнирным креплением в точке 58 и
соединенного резьбой на своем внешнем конце со втулкой 43.
Штифт 59 к клапану 50, 65, якорь в своей простейшей форме, поршень и цилиндр, смещенные пружиной 60
для перемещения в положение, соответствующее замыканию между кольцевым цилиндром 68 и каналом 5-3.
Видно, что резервуар создается каналом 69120, когда переключатель на буксирующем транспортном
средстве (показан пунктирными линиями на рисунке 2) замкнут для подачи питания на соленоид, якорь,
который открывается вторым поршнем 67, перемещается влево (в положение, когда тяговая штанга
находится в крайнем положении или около него), и клапан 50, 65 срабатывает из-за ускорения: это позволяет
вытекать маслу из второго цилиндра. Якорь снабжен пружиной 125 на правом конце цилиндра и нагруженным
выпускным клапаном 70, который, когда он срабатывает, позволяет повторно использовать поршневой
клапан. 50 открывается для осуществления тормозов на буксируемом транспортном средстве. Тормоз
открывается под действием жидкости. Дополнительная пружина 49 передает давление, создаваемое во
втором цилиндре, дополнительную тормозную силу при очень быстром 68 втором поршне 67, и это давление
LW 411,103 передается через жидкость в системе.
Трубопровод (не показан) к тормозу. Обратный клапан 54 нагружен рабочим цилиндром и поршнем под
давлением, скажем, 50 фунтов на квадратный дюйм, и для осуществления срабатывания тормозов. Кроме
того, предусмотрен канал 78 X второй разветвительный свинцовый клапан, предпочтительно который
открывается к клапану 50, а также к 70, концентричному с клапаном 70. Также предусмотрен обратный клапан
79, который слегка подпружинен, и этот второй клапан подпружинен, чтобы закрыться, когда давление,
создаваемое в трубопроводе, к которому клапан, открывается под действием падения давления,
создаваемого движением второго поршня 67, когда 79 соединен с соединителем 80, поднимается выше
уровня, определяемого клапаном 54. Когда поршень 36 движется вперед, он может перемещаться, чтобы
освободить тормоз; это позволяет жидкости вернуться к цилиндру главного поршня; ход поршня (т.е. когда
тяговое устройство перемещается, любой недостаток или избыток жидкости, содержащейся в системе, между
главным и рабочим цилиндрами или цилиндрами, затягивается в левый конец цилиндра 5, затем через
отверстия 73 и 80, что устраняется открытием канала в главный цилиндр 68. Избыток масла 69 (если таковой
имеется) возвращается в резервуар. При использовании гидравлической системы, когда давление в клапане
77 преодолевается, избыток масла (например, в 8-10-тонных прицепах) возвращается в главный цилиндр, а
значительное количество масла (или другой жидкости) должно быть вытеснено в цилиндры, закрытые частью
76 шайбы 74.
удерживая рабочие поршни тормоза, следует понимать, что поршень 36 и одновременно с этим высокое
давление должно оказываться на тягу 35, удерживаемую маслом; эти эффекты должны быть зафиксированы
в правом конце цилиндра 37 с относительно коротким ходом, как это было описано ранее.
В конструкцию внесены изменения. Если теперь соленоид приводится в действие так, как описано ранее для
использования в гидравлических системах, это вызовет открытие клапана 50 для выпуска масла. Во-первых,
канал 69 и зажатый в правом конце 95 подпружиненный выпускной клапан 70 и в цилиндре 37 поршни 36, 67,
будут освобождены. Во-вторых, пружины 47 перемещают левый конец цилиндра 37 вправо, и масло в правом
конце цилиндра 37 будет вытеснено через главный цилиндр 68. Масло вытесняется из цилиндра 37 в
открытый теперь клапан 50 и отверстие 51, 100 поршнем 36, затем в канал 78 и, таким образом, в трубу
главного поршня, когда линия спуска системы перемещается для освобождения тормозов. В-третьих,
большая часть подачи определяется клапаном. 54 (т. е. 50 фунтов.
Смазка системы маслом осуществляется за счет вытеснения на квадратный дюйм), и этого действия
достаточно с правого конца ленты, чтобы заставить рабочий цилиндр тормоза 37 смещаться таким образом,
чтобы тормозные колодки соприкасались с барабанами под давлением 50 фунтов на квадратный дюйм. В
цилиндре 68 перегородка 71, которая скользит одновременно с тем, что поршень 36 110, втулка 72,
закрепленная на главном поршне 67, создает это смещение и строится таким образом, чтобы уменьшить его
эффективную площадь. При повышении этого давления поршень 67 строится таким образом, чтобы
обеспечить высокое давление. При повышении давления в системе, когда создаваемое давление превышает
общее давление, клапан 79 автоматический 115 шайба 74 Функционируя как заслоночный клапан, он
изначально закрывается, и во время работы втулка 72 снабжена каналами 75 хода поршня 36, через которые,
когда тяга находится на клапане 54 или рядом с ним, поршень в резервуар. В конце своего хода поршень 67
теперь передает высокое давление через кольцевую часть 76 шайбы 74, масло к рабочим поршням
тормозной колодки 120, чтобы привести главный цилиндр в рабочее состояние для создания окончательного
высокого давления торможения. При этом давление может легко достигать значения 1000 фунтов на
квадратный дюйм.
Обратный клапан 77, определяющий минимальное значение пружины 49 125 (предпочтительно около 103
125), при котором масло может возвращаться в резервуар; также следует понимать, что клапан, выбранный
для предотвращения или повторного попадания воздуха в левый конец цилиндра, будет предотвращен от
возврата в резервуар. Как уже было описано ранее, клапан 65 предотвратит попадание воздуха в резервуар,
и, таким образом, тормоза останутся включенными до тех пор, пока соленоид не будет обесточен.
Электрическое соединение с соленоидом предпочтительно осуществляется с помощью штекерного разъема,
и удобно использовать многоконтактное штекерное устройство, штекер которого предназначен для
подключения к розетке на буксирующем транспортном средстве, чтобы питать не только соленоид, но и
задний фонарь, а также стоп-сигналы и фонари заднего хода на буксируемом транспортном средстве; для
этой цели используется распределительная коробка 81, установленная на корпусе соленоида и имеющая
кнопочные переключатели для управления цепями освещения; якорь 56 соленоида при желании может быть
выдвинут внутрь коробки 81, чтобы его можно было перемещать вручную (т.е. независимо от электрического
управления) для включения или выключения тормозов путем перемещения клапана 50, 65, или сам клапан 50,
65 может быть выдвинут через корпус резервуара 39 для местного ручного управления, и в любом случае
выдвижение якоря или поршневого клапана 50, 65 может быть использовано для осуществления
механического (в отличие от) -электрическое управление тормозами буксирующего транспортного средства.
Для того чтобы вызвать срабатывание тормозов в случае отрыва буксируемого транспортного средства от
буксирующего, в удлинении якоря или клапана может быть отверстие, через которое пропускается
соединительный кабель к соленоиду: таким образом, в случае отрыва буксируемого транспортного средства,
кабель будет находиться под натяжением до того, как он порвется, и это приведет к срабатыванию тормозов
поршневым клапаном. Если используется механическая передача, такая как трос Боудена, этот эффект будет
обеспечен, поскольку передача будет находиться под натяжением до того, как она порвется, и, таким
образом, это приведет к срабатыванию тормозов.
Предпочтительно, чтобы переключатель, управляющий соленоидом, приводился в действие с помощью
легкой пружины, воздействующей на педаль или рычаг тормоза, управляющие тормозами буксирующего
транспортного средства. Эта пружина обеспечивает включение тормоза прицепа во время начального
движения педали или рычага, так что тормоза буксируемого транспортного средства включаются раньше, чем
тормоза буксирующего транспортного средства. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка
тормозного усилия.
Один или несколько приводных цилиндров и устройств управления тормозами могут быть любого известного
типа и могут, например, каждое из них состоять из цилиндра, в котором расположены противоположно
расположенные поршни, между которыми подается рабочая жидкость и которые прилегают своими внешними
концами к тормозным колодкам, которые притягиваются друг к другу пружиной обычным способом:
Когда главный поршень приводится в движение за счет движения, создаваемого тяговым брусом под
действием его пружины, жидкость, вытесняемая главным поршнем, вызывает разъединение 70
противоположно расположенных поршней и, следовательно, прижимает тормозные колодки к тормозному
барабану; когда главный поршень перемещается в обратном направлении за счет движения тягового бруса
вследствие ускорения, жидкость раздвигается 75 между противоположно расположенными поршнями,
которые сближаются под действием пружины, воздействующей на тормозные колодки.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_411104.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=411104&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_411105.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=411105&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB411105A
[]
/Nfx
)v ' 1 Än 9 ll 4 i
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 29 ноября 1932 г. № 33816/32.
Завершено: 29 мая 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
411,105 Усовершенствования, относящиеся к электрическим резистивным печам или связанные с ними.
(Согласно заявлению GLOBAR CORPORATION, корпорации штата Нью-Йорк, США, имеющей
местонахождение в Ниагара-Фоллс, округ Ниагара, штат Нью-Йорк, США) Мы, TH CAPBORUNDUM COMPANY
LIMITED, корпорация, организованная в соответствии с Законом о компаниях 1907-1914 годов,
Великобритания, и имеющая местонахождение по адресу Траффорд-Парк-Роуд, Траффорд-Парк, Манчестер,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении.
Данное изобретение относится к средствам электрического соединения для жестких резисторов из карбида
кремния, используемых в электропечах, и под «резисторами из карбида кремния» понимаются резисторы,
состоящие в основном из карбида кремния. В электропечах, использующих нагревательные элементы из
карбида кремния, последние обычно размещаются внутри нагревательной камеры печи, и проблема
обеспечения удовлетворительного электрического контакта без прохождения элементов через стенку печи
представляет собой значительную трудность. Такой контакт должен работать при очень высокой
напряженности, и на контактной поверхности также происходит определенное количество дуговых разрядов.
В спецификации №...
3.38,131 Описаны различные варианты крепления резисторов из карбида кремния для использования в печах,
включая конструкцию резистора в виде картриджа с клеммными контактами из карбида кремния.
Согласно настоящему изобретению, предлагается электрическая печь, включающая два или более жестких
резистора из карбида кремния и отдельный электрически соединяющий и контактирующий элемент, который
состоит преимущественно из карбида кремния и расположен внутри печи в контакте с резисторами.
Предпочтительно, используемый контактирующий и соединительный элемент состоит из
силиконизированного карбида кремния или представляет собой элемент, в порах которого карбид кремния
пропитан кремнием или другим материалом, обладающим металлическими свойствами. Установлено, что
такой контактирующий и соединительный элемент может использоваться внутри камеры печи без водяного
охлаждения. Предпочтительно, резисторы упруго прижимаются к контактирующему и соединительному
элементам (например, с помощью подпружиненных клеммных элементов из карбида кремния или
силиконизированного карбида кремния на противоположных концах резисторов).
Благодаря использованию контакта, полностью состоящего из карбида кремния, расположенного внутри печи
в качестве соединителя между соседними концами двух резисторов, локальные температуры, возникающие
при искрении, повышаются за счет высокой температуры печи до такой степени, что диоксид кремния,
который обычно образуется в результате окисления, восстанавливается до кремния, предположительно, за
счет взаимодействия с карбидом кремния. В этих условиях.
Вместо того чтобы стать изолятором в результате образования пленки диоксида кремния, контакт фактически
становится более проводящим благодаря частичной силиконизации контактного материала.
Когда поры карбида кремния пропитываются кремнием перед помещением контакта в печь, локальное
значение составляет 80.
Температура, возникающая на контактной поверхности, вызывает временную сварку между контактным
материалом и концом резистора, особенно если концевая часть резистора также пропитана 85-процентным
кремнием. Эта сварка предотвращает дальнейшее образование дуги. На прилагаемых чертежах 9 показаны
несколько типов печей, в которых может использоваться этот контакт (на чертежах:).
На рисунке 1 показан поперечный разрез электрической печи, в которой два резисторных элемента
соединены последовательно с помощью внутреннего соединителя 9 E. На рисунке 2 показан поперечный
разрез печи, показанной на рисунке 1, причем разрез выполнен по линии II-II; на рисунке 3 показан разрез
контакта, предназначенного для предотвращения передачи тепла от резистора к клемме; на рисунке 4
показан поперечный разрез печи, в которой нагревательные элементы установлены вертикально и соединены
внутренним соединителем, опирающимся на пол печи, а внешние соединения j 1 t;_ 1 -,_j ' 1 r 1 f1 j -::j i_ V L:z
выполнены с помощью обычных металлических клемм с водяным охлаждением; и на рисунке 5 показан
поперечный разрез муфельной печи, в которой резисторы расположены вне нагревательной камеры и
соединены с помощью соединителя, расположенного за нагревательной камерой.
Обращаясь к рисункам 1 и 2, резисторы из карбида кремния 1 закреплены за счет торцевого соединения с
подпружиненными клеммными элементами 2.
Резисторы опираются на разъем 4, который изготовлен либо из карбида кремния с высокой
электропроводностью, либо из силиконизированного карбида кремния. Под силиконизированным карбидом
кремния понимается любой продукт, содержащий значительную долю карбида кремния и пропитанный
кремнием или его сплавом, или в котором кремний или его сплав смешан с карбидом кремния.
Изделие такого типа может быть изготовлено таким образом, чтобы поры были полностью заполнены
пропиточным материалом, образуя непористое тело, которое не только обладает гораздо более высокой
электропроводностью, чем обычный резистор из карбида кремния, но и устойчиво к окислению при очень
высоких температурах. Такое тело гораздо стабильнее, чем обычный нагревательный элемент из карбида
кремния, и при желании соединитель такой формы может быть встроен в стенку нагревательной камеры как
постоянная часть печи. В качестве альтернативы соединитель может быть съемным, и конструкции,
показанные на чертежах, иллюстрируют различные соединители, которые можно легко заменить в случае их
повреждения по какой-либо причине.
Разъем вставляется в полость в стенке печи и немного выступает за поверхность стенки, так что его можно
легко снять. Разъемы снабжены углублениями 5 для размещения крайних концов резисторов, и конец каждого
резистора упруго прижимается к углублению разъема под давлением, передаваемым через резистор и
подпружиненный клеммный элемент 2.
Для позиционирования внешних клеммных элементов -2 и для создания давления на концы резисторов можно
использовать любую форму упругого крепления. В конструкции, показанной на рисунке 2, рычаг 6
прижимается к клемме 2 с помощью пружины 3. Рычаг 6 имеет углубление 7, взаимодействующее с
кронштейном 8, и эффект тот же, как если бы рычаг был повернут на шарнире в углублении 7. Клемма 2 имеет
углубление 9, взаимодействующее с концом резистора. Огнеупорная трубка 10 используется в качестве
втулки для прохождения клеммы через стенку печи.
Клеммы 2, выполненные из карбида кремния или силиконизированного карбида кремния, снабжены
напыленным металлическим покрытием 70 11, а крайний конец клеммы может быть также покрыт алюминием,
снабжен чашеобразным элементом 12, предназначенным для соединения с концом клеммы, которая 75
выполнена из алюминия или другого металла, который размягчается при относительно низкой температуре,
чтобы минимизировать механические перемещения и предотвратить искрение. Электрическое соединение с
внешней цепью 80 осуществляется посредством контактной клеммы 13.
На рисунке 4 показана вертикальная печь, где использование внутреннего соединителя особенно выгодно. В
вертикальных печах водяное охлаждение клемм под печью практически недоступно, а снятие резисторов или
очистка контактных поверхностей затруднены. В печи, показанной на рисунке 4, эти неудобства устранены, и,
кроме того, тепловые потери из-за водяного охлаждения снижены вдвое по сравнению с обычными печами.
Резисторы соединены внутри соединителя 14, который изготовлен из карбида кремния или
силиконизированного карбида кремния. Выступающие части соединителя приспособлены для установки в
соответствующие полости в дне печи, так что соединитель располагается относительно дна печи и
одновременно может быть легко заменен.
Охлаждаемые водой клеммы 16 соединяются с 105 в узких трубчатых каналах 17 и 18, при этом вода
поступает в трубку 17 через входное отверстие 19. Выйдя из трубки 17, вода ударяется о металлическую
поверхность 20, используемую для контакта 110 с резистором, и выходит через внешнюю трубку 18 к
выходному отверстию 21.
При использовании резисторов из карбида кремния иногда возникает необходимость разместить элементы
вне камеры, содержащей 115 элементов, для обеспечения более равномерного распределения тепла или для
защиты резистора от вредных веществ, присутствующих внутри нагревательной камеры. В таких случаях
также целесообразно использовать наш внутренний силиконизированный разъем из карбида кремния, чтобы
избежать необходимости в некоторых внешних клеммных элементах.
Печь такого типа показана на рисунке 5. Внутренняя муфельная камера 22 предпочтительно изготовлена из
материала с высокой теплопроводностью, например, карбида кремния или плавленого оксида алюминия.
Разъем 23 расположен на задней стенке печи. Таким образом, отпадает необходимость во внешних клеммных
креплениях в задней части печи, и задняя часть печи, которая часто недоступна, полностью освобождается от
внешних клемм. Клеммы 24 имеют обычное водяное охлаждение, хотя во многих случаях их можно с успехом
заменить на клеммы из силиконизированного карбида кремния.
В различных описанных печах в качестве соединителей могут использоваться любые формы карбида
кремния, обладающие высокой электропроводностью. Например, можно использовать рекристаллизованный
карбид кремния, характерный для высокопроводящих нагревательных элементов. Материал такого типа
может быть получен с удельным сопротивлением всего 0,6 Ом на кубический сантиметр. Для получения
низкого электрического сопротивления по сравнению с резисторами желателен соединитель достаточно
большого поперечного сечения. Также поры карбида кремния могут быть пропитаны кремнием или сплавом
кремния, предпочтительно в условиях, обеспечивающих получение непористого материала.
Окисление карбида кремния при высоких температурах напрямую зависит от проницаемости материала для
газов, и если материал непористый, его физические и электрические свойства могут сохраняться в течение
очень длительного времени. Непористый соединитель также не подвержен воздействию печных газов и
шлаков.
Любое тепло, выделяемое при прохождении электрического тока через разъем, используется внутри печи,
поэтому относительная электрическая проводимость разъема по сравнению с проводимостью резисторов не
имеет такого большого значения, как в случае клеммы, используемой для внешнего подключения. При
использовании внешней клеммы целесообразно пропитать карбид кремния для достижения максимально
возможной электрической проводимости.
При изготовлении соединителя из импрегнированного карбида кремния был признан удовлетворительным
процесс, описанный в Спецификации № 1303132 (серийный номер 396088). В соответствии с этим процессом
обрабатываемое изделие сначала подвергается термической обработке, предпочтительно методом, обычно
называемым рекристаллизацией, а затем поры изделия пропитываются расплавленным кремнием. Эта
пропитка осуществляется путем окружения изделия небольшим избытком кремния сверх необходимого для
пропитки количества и быстрого нагрева двух материалов вместе до точки кипения кремния, после чего
расплавленный кремний проникает во всю массу карбида кремния и полностью заполняет поры изделия.
Период нагрева не должен превышать нескольких минут и должен тщательно контролироваться. Благодаря
тщательной регулировке режима нагрева можно удалить небольшой избыток кремния путем испарения без
разложения силиконизированного карбида кремния. Полученный продукт является непористым, обладает
относительно высокой электропроводностью и очень устойчив к окислению при высоких температурах. При
температуре 75°C часто желательно добавлять к кремнию другие легирующие элементы для повышения
электропроводности пропитанного продукта. Примерами таких материалов, которые можно легировать
кремнием, являются железо и алюминий. В некоторых случаях для пропитки можно использовать другие
металлы, помимо кремния, чтобы обеспечить еще более высокую электропроводность. При использовании
описанных разъемов предотвращение разрушения от искрения может быть обусловлено несколькими
факторами. В случае разъема, полностью состоящего из карбида кремния, шероховатая кристаллическая
поверхность и взаимопроникающий характер контакта стремятся минимизировать механическое
перемещение конца резистора в утопленном контакте, тогда как небольшое перемещение, происходящее с
металлическим выводом в результате расширения, является одной из главных причин искрения. Когда
искрение происходит с контактом из карбида кремния, температура обычно достаточна для восстановления
любого диоксида кремния, который был бы обнаружен в результате окисления до кремния в соответствии с
реакцией.
Si O- + 2 Si C = Si + 2 CO.
Эта реакция легко протекает при температуре 19000 °C, и при расположении соединителя, полностью
находящегося внутри печи, локальный перегрев, вызванный искрением, легко приведет к достижению этой
температуры. Это особенно актуально для печей, работающих при температурах от 1000 до 1014500 °C.
В соединителе из силиконизированного карбида кремния кремний плавкий, тогда как карбид кремния образует
неплавкую сетку, которая предотвращает расплавление материала.
Теряет свою форму даже при очень высоких температурах. Локальная температура, создаваемая
первоначальным искрением, достаточна для локального расплавления кремния внутри пор материала и
образования пористого сварного шва между концом резистора и контактом. После образования этого
сварного шва дальнейшее искрение прекращается.
Для описанных выше печей можно использовать любые нагревательные элементы из карбида кремния, но
изобретение особенно применимо к резисторам, в которых клеммные части пропитаны кремнием. 3 B 411,105
Соседние файлы в папке патенты