Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12274
.pdf
Данное изобретение относится к усовершенствованному методу азотирования или цементации изделий из
черных металлов или сплавов черных металлов, целью которого является улучшение однородности
обрабатываемых изделий, обеспечение возможности получения заданных характеристик таких изделий и
сокращение времени и затрат на такие процессы азотирования или цементации.
В процессе цементации стальных или железных изделий было предложено заключать их в помещении в
атмосферу цементирующего газа в реторте, при этом реторта 2i нагревается снаружи. Газ подавался под
давлением, и постоянно поступал свежий газ для замены испорченного, выходящего через регулируемый
вентиляционный клапан.
Процесс включал постепенное охлаждение изделий в реторте, при этом подача цементирующего газа
продолжалась, чтобы обеспечить продолжение цементации во время охлаждения.
3. В производстве цементной стали было предложено обрабатывать железо, нагреваемое электрическим
током в печи, газом, содержащим углерод, который под давлением внешнего насоса подается в одну сторону
печи, проходит через печь в дымоход, где через клапан происходит его накопление до тех пор, пока давление
не станет достаточным для открытия клапана и выхода газа.
i5 Опять же, было предложено в процессе закалки сплавов стали или чугуна в атмосфере, выделяющей азот,
придать интенсивное перемешивание газообразному азоту внутри контейнера для азотирования. Контейнер
был снабжен выходной трубой, через которую газ мог выходить из контейнера после того, как отдавал ему
часть азота, а интенсивное перемешивание газа достигалось с помощью пропеллера, расположенного внутри
контейнера.
Настоящее изобретение заключается в способе обработки изделий из черных металлов или сплавов черных
металлов газом, вызывающим диссоциацию углерода или азота, который включает в себя: помещение
изделий в реторту, нагрев реторты от источника, расположенного вне ее стенки, вытеснение воздуха из
реторты газом до достижения в ней окислительной температуры, механическую циркуляцию газа таким
образом, чтобы сначала направлять больший объем газа через беспрепятственный нагретый канал,
расположенный между изделиями и стенкой реторты, и тем самым, обеспечивая беспрепятственное
движение указанного газа с относительно высокой скоростью, нагревать газ до температуры, при которой
происходит частичная диссоциация, а затем внезапно перекрывать поток газа путем удара о изделия,
вызывая тем самым дальнейшую диссоциацию газа с образованием углерода или азота в области,
контактирующей с нагретыми изделиями. 80 Теперь обратимся к прилагаемым чертежам:
Рисунок 1 представляет собой перспективный вид одного из вариантов осуществления печи по данному
изобретению; Рисунок 2 обозначает боковой вид, частично в центральном вертикальном продольном разрезе;
Рисунок 3 показывает боковой вид, частично в центральном вертикальном продольном разрезе,
демонстрирующий модифицированную форму усовершенствованной печи; Рисунок 4 показывает вид сверху,
частично в горизонтальном разрезе печи, показанной на Рисунке 3; Рисунок 5 представляет собой
поперечный разрез самой печи; Рисунок 6 представляет собой центральный вертикальный продольный
разрез контейнера с загрузкой после его извлечения из печи для охлаждения и последующей одновременной
обработки газом; Рисунок 7 показывает боковой вид верхней части печи (в поднятом состоянии) и
поддерживаемой тремя свисающими трубными секциями; и Рисунки 8, 9, 10 и 11 показывают детальные виды
печи.
В целом, печь, описанная в настоящем изобретении как пригодная для осуществления процесса,
соответствующего настоящему изобретению, включает в себя теплоизолированный корпус с отверстием,
крышку для этого отверстия, реторту, связанную с указанной крышкой, средства для обеспечения циркуляции
газов внутри реторты, при этом обрабатываемая деталь предпочтительно размещается в контейнере внутри
реторты, сконструированной таким образом, чтобы способствовать циркуляции газов в контакте с деталью.
Во всех вариантах, показанных на чертежах, теплоизолированный корпус включает в себя всю внешнюю
оболочку 1, имеющую нижнюю отливку 2 и верхнюю пластину 3, все из которых содержат теплоизоляционный
материал 4 и окружают камеру печи 5. Печная камера 5 может нагреваться любым подходящим способом, но
для наглядности на рисунке 4 показана камера, нагреваемая электрическим током с помощью электрического
резистора, например, 5а, расположенного в подрезанных канавках огнеупоров 6, причем этот электрический
резистор подключен к силовой цепи, не показанной на рисунке.
На рисунках 3–7 показано, что крышка отверстия теплоизолированного корпуса выполнена из литой детали 7,
имеющей выступающий фланец S, уходящий в круговой желоб 9, образованный выступающими вверх,
расположенными на некотором расстоянии друг от друга фланцами 10 и 11, которые в данном варианте
являются неотъемлемой частью верхней пластины: 3. Отливка 7 имеет еще один выступающий фланец 12, к
которому приварен верхний конец реторты 13, герметично закрытой по бокам и снизу. В отливке 7, в том
случае, когда вес заряда не требует непосредственной опоры реторты на дно, реторта может быть
изготовлена из листового металла. В кольцевой канавке 14 размещена сжимаемая прокладка 1.5, которая
может сжиматься с помощью болтов 16, проходящих через указанный ободок, и теплоизолирующая крышка
17, которые также обеспечивают съемное соединение этих частей. Таким образом, ободок 7, являясь частью
крышки корпуса, также позволяет извлечь реторту из основной части 17 крышки, чтобы ее можно было
зарядить.
Хотя могут использоваться различные виды покрытий, предпочтительнее использовать конструкцию,
подобную показанной на рисунке 3, которая может быть заполнена теплоизоляционным компаундом,
показанным на рисунке 18. Эта крышка имеет расположенное по центру отверстие, через которое выступает
вал привода вентилятора 19, который может приводиться в движение любым подходящим способом, кроме
w65, который предпочтительно приводится в движение двигателем 20.
Вал 19 герметичен относительно реторты 1' с помощью сальникового уплотнения, при этом сальник 22
взаимодействует со всеми подходящими наполнителями 23, обеспечивая их смазку через резьбовое
отверстие 7G 2'a, либо герметизированное съемной пробкой 24, либо соединенное с любым подходящим
наконечником или другим смазочным устройством. Если при цементации обнаруживается подходящий
наполнитель, он не требует использования герметика, как при цементации. При цементации в наполнителе и
вокруг вала 19 образуется отложение углерода в такой степени, что оно смазывает вал и в тот же момент
останавливает утечку, которая в противном случае могла бы произойти. Иными словами, смазка поступает
непосредственно из углеродной атмосферы, образующейся в процессе крекинга, и поскольку наполнитель,
удерживающий упаковку, работает в контакте с системой воздушного охлаждения, которая будет описана
ниже. Как показано на рисунках 3 и 6, сальниковое уплотнение предпочтительно отделено от крышки 17 и
надежно закреплено на ней. Точка соединения между ними герметизируется с помощью сжимаемой
прокладки 23a.
Дополнительное охлаждение: вал 19 и поддержание сальниковой набивки в охлажденном состоянии
обеспечивается в любом подходящем месте на валу вентилятора. 9g, как указано выше, сальник 22,
центробежный вентилятор 235 соответствующей конструкции. Даже при относительно низкой скорости
вращения двигателя 19, например, 930 об/мин, вентилятор 2-5 центробежно выталкивает достаточное
количество воздуха под прямым углом к валу, создавая всасывание воздуха мимо сальниковой коробки и
уплотнения 22, что охлаждает вал 19 на сравнительно небольшом расстоянии от уплотнения 99, тем самым
поддерживая низкую температуру сальниковой коробки и предотвращая перегрев двигателя 20, который в
противном случае мог бы произойти.
Обращаясь к рисункам 3 и 6, в подходящем месте на той части вала 11j (если), которая выступает ниже
крышки 17, установлен центробежный вентилятор 213, в целом аналогичный вентилятору 2.5 и
предназначенный при вращении для горизонтального или центробежного выброса газа к цилиндрическим
стенкам реторты 113, вызывая тем самым циркуляцию или поток газа вниз, как показано стрелками 27.
Внутри реторты 13 предусмотрена корзина или рабочий контейнер 120 28, соответствующим образом
перфорированные по бокам и дну в виде отверстий 42, обеспечивающих циркуляцию газа внутри нее. В
верхней части этого контейнера имеется отверстие 29. th2r9ul 125, в которое могут быть помещены предметы
загрузки перед прикреплением крышки 17 к отливке 7. Верхний элемент 29a с отверстием и кольцевой
наклонной стенкой съемно установлен на контейнере 13(0 НИЗКОЕ КАЧЕСТВО 700so 394,, 00 28. Контейнер
устанавливается на дне реторты 1' или, предпочтительно, поддерживается над указанным дном на углах 30, а
для облегчения центрирования контейнера при его введении в реторту на боковых сторонах контейнера
предусмотрены радиально расположенные выступы 1.
Вентиляторный двигатель 20imaybesuitaiblylmounited above. Крышка 17 крепится к ножкам 43 в форме
треножного канала, показанным на рисунках 3, 6 и 7, и соответствующим образом закреплена на подушках
-13a, показанных на рисунке 3. Для работы двигателя 20 и подачи энергии на нагревательные элементы 5а
ток может подаваться по соответствующим проводникам, подключенным к соответствующему источнику
питания.
Для подачи соответствующего газа в реторту предусмотрены средства посредством входной трубы 47, к
которой присоединена подающая труба 48, которая может быть снабжена регулирующим клапаном 13 (см.
рисунок 10). Впускной патрубок 47 расположен непосредственно за пределами периметра вентилятора и
находится в таком положении, которое вызывает нисходящий поток газа, как показано стрелками 21. Выход
газов осуществляется через трубу 81 (рис. 7). Крышка 17 снабжена отверстиями 47a и 81a для размещения
труб 47 и 81 соответственно, а также отверстием 70a для размещения трубы 70 с закрытым внутренним
концом (см. рисунки 8 и 10). Указанные трубы проходят через крышку до верхней части реторты и, в случае
крышки 17, образуют ножки, обеспечивающие опору для крышки и защиту вентилятора 26 при извлечении его
из реторты и размещении на полу, как показано на рисунках 7 и 10. Верхний конец трубы 70 снабжен съемной
крышкой 71l, которая может быть снята для установки контрольного термоэлемента 72 (Рисунок 11).
Трубы 47, 70 и 81 имеют подходящее газонепроницаемое соединение с крышкой 17, например, путем сварки.
Для подачи тока на двигатель 20 и нагревательный элемент могут быть использованы любые подходящие
средства. На рисунке 3 под номерами 932 и 33 показаны соединительные штифты для подключения силовой
цепи.
На выводах 34 и 35 обозначены аналогично соединенные штыри, подключенные к электрическим цепям
выводов 32 и 33 и к розеткам 36, в которые вставлен разъем 37 с гибким кабелем 38, который, в свою
очередь, может быть подключен к выводам двигателя в гибком металлическом кабелепроводе 39. В целях
безопасности предусмотрена перфорированная крышка 33а, закрывающая все открытые клеммы, включая
термопару (не показана).
В конструкции, показанной на рисунке 3, песок 85 в желобе 9 служит для обеспечения надлежащей
герметизации выступающего фланца 8 относительно камеры печи. Прокладка -f5 15 служит для герметичного
закрытия крышки a.
При контакте с ретортой, выступающая часть 86 крышки входит в реторту и служит для повышения
эффективности верхнего уплотнения в предотвращении тепловых потерь.
На рисунках 1 и 2 показаны некоторые модификации 7G по сравнению с описанной ранее, хотя там, где
детали схожи, использованы аналогичные эталонные символы. Корпус печи в целом идентичен внешнему
кожуху 75, выполненному из частей 1, 2 и 3 и облицованному теплоизоляционной футеровкой 4, по бокам
которой расположены огнеупорные пластины 6a и 11i, а нагревательное устройство состоит из возвратных
изгибных резисторных катушек 5b 8G, установленных в гофрированных пластинах Ga.
На рисунке 2, где вес заряда настолько велик, что требует его поддержки снизу, предусмотрены средства,
позволяющие реторте 50 располагаться непосредственно на дне камеры печи и при этом обеспечивать
эффективную герметизацию сверху. Для этой цели на верхнем ободке 51 реторты 50 предусмотрен
выступающий фланец 52, имеющий форму 9G, который может свободно расширяться вверх или сжиматься
вниз в песчаном уплотнении 82, расположенном в желобе 53 отливки обода 54, периметр которой имеет
изогнутый вниз ободок, опирающийся на сжимаемую прокладку 55, удерживаемую 9E между ним и
перевернутым фланцем 3a на верхней пластине 3. Кольцевые пластинчатые элементы 84, закрепленные на
дне желоба 53, служат перегородками между камерой печи и стенками реторты 5010O и отводят тепло от
большей части отливки 54.
Изолированная крышка 57, соответствующая крышке 17, соединена с ободом 51 болтами, как и прежде, а
прокладка 56 Los образует газонепроницаемое уплотнение между этими частями. Вал 19 установлен в
верхней крышке и соединен с вентиляторами 2-5 и 26 и двигателем 20, как и в первой описанной конструкции.
11( На рисунке 2 показана специальная форма рабочего контейнера, состоящая из вложенных друг в друга
коробок 59, перфорированных по бокам и снизу, как показано на рисунке 59а. Для того чтобы эти вложенные
коробки были пригодны для транспортировки в собранном виде, например, при загрузке или разгрузке
реторты, показан один способ соединения вложенных коробок, например, с помощью штифтов 44,
проходящих через перфорации 60 в коробке и выровненных 12М с перфорированными выступами 45 и 46,
расположенными снизу коробки, при этом указанные штифты предпочтительно расположены на расстоянии
1200 друг от друга.
На рисунках 1 и 2 показан кабельный ввод 125 fbox! 40 Предусмотрено размещение разъемов, к которым
могут быть подключены силовые линии для питания двигателя 20 через гибкий провод 38 и линии в гибком
кабелепроводе 39; указанная коробка имеет тумблер 130 41 для включения и выключения цепи питания
двигателя вентилятора.
Для осуществления процесса, являющегося частью настоящего изобретения, контейнер 28 или кости 59
заполняются зарядом изделий из железа, а затем помещаются в реторту 10 или 59, в зависимости от случая,
после чего крышка с веером устанавливается на место, как показано на рисунках 2 и 3. Газ, в результате
диссоциации которого образуются углерод или азот, подается в реторту через входную трубу 47 до тех пор,
пока из реторты не будет удален весь воздух; подача газа контролируется устройством 73 (см. рис. 10).
Вытеснение воздуха из реторты завершается до достижения окислительной температуры внутри реторты.
Темпера.
Температуру в камере печи 5 можно поддерживать при постоянной температуре с помощью известных
устройств, таких как автоматические пирометры с контролем температуры, приводимые в действие
термопарами, прикрепленными к головкам термопар (не показаны). Печь 5 передает тепло реторте и,
следовательно, изделиям из черных металлов внутри контейнера 28, а также газу, который подается в
реторту. Нагретый газ поддерживается в циркуляции за счет работы вентилятора 26, который, как видно,
сначала, как показано стрелками 27, механически направляет газ через беспрепятственный нагретый канал,
расположенный между контейнером 28 и стенкой реторты 13 или 50. В этом способе можно обеспечить
беспрепятственное движение большего объема газа с относительно высокой скоростью, при этом газ
нагревается до температуры, при которой происходит частичная диссоциация, причем газ достигает этой
температуры приблизительно в момент достижения дна реторты. Поток этого нагретого газа затем внезапно
блокируется ударом о железосодержащие изделия внутри контейнера 28, что приводит к дальнейшей
диссоциации указанного газа с образованием углерода или азота внутри и в контакте с нагретыми
железосодержащими изделиями внутри контейнера.
Скорость и размер вентилятора 26 выбираются таким образом, чтобы объем газа, выходящего из
вентилятора, превышал объем газа, который может попасть в контейнер 28 через перфорации 42 в боковых
стенках контейнера. Таким образом, обеспечивается прохождение большего объема газа через
беспрепятственный нагретый канал, расположенный между контейнером 28 и стенкой реторты, как уже
упоминалось. Всасывание вентилятора 25 также способствует быстрому и правильному смешиванию
поступающего нового газа со старым газом, при этом часть отработанного газа выходит через выходную трубу
81 (amonti benin re!). Осуществляется по принципу действия, например (не показано). Использование газа
поддерживается за счет подачи определенного количества свежего газа под управлением клапана T;d, при
этом продолжается отвод части растворенного газа.
Когда изделия из черных металлов, помещенные в контейнер, обрабатывались в течение необходимого
периода времени, реторту с ее загрузкой можно извлечь из печи, используя любые подходящие средства
подъема и перемещения, в положение, где науглероживающий или азотирующий газ может продолжать
циркулировать, пока реторта и загрузка охлаждаются, как показано на рисунке 6.
Как только реторта с обрабатываемым материалом будет извлечена из камеры печи 85, 5, в камеру печи
можно поместить вторую реторту с контейнером и материалом, а также с другой крышкой и вентиляторами с
электроприводом. 5. Разумеется, следует понимать, что каждая реторта 9NK имеет отдельные газовые
соединения с отдельными клапанами управления, так что каждая реторта может независимо регулироваться
по атмосферному давлению. Поток газа может продолжаться через охлаждаемую реторту 9 в течение любого
необходимого времени, при этом газовая атмосфера внутри реторты поддерживается при давлении, равном
или превышающем атмосферное, путем соответствующей регулировки входных и выходных клапанов. На
крышке реторты l09 могут быть предусмотрены средства крепления подъемника, например, несколько
крюкообразных элементов 62, расположенных на расстоянии 1200 друг от друга.
Для облегчения электрического соединения приводных двигателей 20 реторты 3, находящейся внутри и вне
печи, штекерные соединения расположены, как показано на рисунке 4, где штекер 37 для двигателя 20
реторты внутри печи вставляется в гнездо 36, а другой штекер может быть вставлен в гнездо 87, подающее
ток на приводной двигатель охлаждаемой реторты. Переключатель 88 соединяет цепь питания с каждым из
указанных гнезд.
Когда реторта с загружаемым материалом извлекается из печи для охлаждения, время охлаждения
существенно сокращается, при этом загружаемый материал поддерживается в равномерных условиях по
температуре и атмосфере благодаря непрерывной работе вентилятора 26. В противном случае та часть
заряда, которая находится ближе к реторте, будет охлаждаться быстрее, чем та часть заряда, которая
находится ближе к центру контейнера. Таким образом, следует отметить, что благодаря механически
направленной циркуляции газов в реторте как при нагреве, так и при охлаждении загрузки, загрузка по всей
своей поверхности подвергается более равномерным температурным условиям, чем без вентилятора. Рост
зерна происходит при длительном или чрезмерном воздействии извести при более высокой температуре;
поэтому работа, выполняемая в печи, описанной в данном изобретении, обеспечивает более однородное
качество продукции.
(Одним из преимуществ процесса, описанного в настоящем изобретении, при использовании для
науглероживания изделий из черных металлов является чистота поверхности таких изделий во время и после
процесса науглероживания.) Интенсивное перемешивание, возникающее в результате предпочтительно
высокой скорости циркуляции газов, оказывает абразивное воздействие, что в значительной степени
препятствует осаждению свободного углерода на изделиях.
Образование отложений свободного углерода препятствует надлежащему поглощению углерода из газовой
атмосферы поверхностью стальных или легированных сталью изделий загрузки; а поскольку газовая
атмосфера постоянно обновляется, очищенная поверхность стальных изделий легче и равномернее
поглощает углерод из газа. Таким образом, благодаря настоящему изобретению, заданная глубина
проникновения или заусенца достигается за долю времени, обычно необходимого для достижения такой
глубины проникновения или заусенца.
Таким образом, в процессе, описанном в настоящем изобретении, наблюдаются очень незначительные
потери излучения или тепла. Как хорошо известно специалистам в области обработки стали или стальных
сплавов, чрезмерный рост зерна является результатом длительного нагрева. Таким образом, сталь или
стальной сплав, обработанные по способу, описанному в данном изобретении, имеют более мелкозернистую
структуру в готовом изделии. Нередко сталь или стальные сплавы, цементированные по описанному в данном
изобретении процессу, показывают на сто пунктов более высокие значения твердости по Виккерсу-Бринеллю,
чем стали, обработанные иным способом.
Ещё одним результатом, достигаемым благодаря изобретению, является контроль глубины проникновения.
Повторяющиеся нагревы однородных материалов в заряде могут контролироваться по глубине в пределах
одной или двух тысячных дюйма (0,001 или 0,002 дюйма) от желаемой глубины. Кроме того, максимальное
содержание углерода при цементации может наблюдаться на поверхности стальных или легированных
сталью изделий и постепенно снижаться по мере приближения к сердцевине, где сохраняется только
исходное содержание углерода стали; или же, прекратив подачу углеводородного газа и одновременно
перекрыв выходное отверстие для газа, тем самым удерживая атмосферу при постоянной температуре в
течение необходимого времени без изменения ее состава, можно добиться диффузного распределения
содержания углерода в корпусе.
Поскольку было показано, что проникновение углерода в сталь или стальной сплав происходит за более
короткий период времени с очень незначительным отложением свободного углерода, следует отметить, что
при этом обеспечивается сохранение углеводородного газа и достигается дальнейшая экономия. Следует
также отметить, что более равномерное распределение тепла достигается за счет быстрой циркуляции газов,
которые поглощают тепло из реторты и быстро передают его загружаемым изделиям. 75 Данный способ
эксплуатации печи, описанной в этом изобретении, обеспечивает значительную экономию во многих
процессах. Например, в печах другой конструкции, при использовании таких печей для азотирования,
охлаждение загрузки в печи может занять десять часов, что представляет собой существенную потерю десяти
часов, и поскольку печь такой конструкции требует охлаждения загрузки внутри печи, печь снова необходимо
нагреть до нужной температуры для второй операции, что приводит к еще большей потере времени.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_394701.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=394701&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB394701A
[]
фи"-А-I-.1и-1L aL, A z\i.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
4 < U viiV'55lVi и HULT Sj5IILrU iLULVO) WC.L. В, Дж. юВ.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): декабрь. 23, 1931. № 35600/31.
Завершено: 23 июня 1933 г.
Я полностью выполнил спецификацию.
Усовершенствования электрических выключателей для управления установками с разрядными трубками или
относящиеся к ним.
Мы, корпорация I1EALY-DAVIDSON, корпорация штата Иллинойс, Соединенные Штаты Америки,
расположенная по адресу: 35, Ист Уокер Драйв, Чикаго, Иллинойс, Соединенные Штаты Америки
(правообладатели Уэсли Пола Хилли, гражданина Соединенных Штатов Америки, расположенного по адресу:
710, Гроув Стрит, Уокеган, Иллинойс, Соединенные Штаты Америки), настоящим заявляем о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическому выключателю, и в частности к выключателю для
автоматического переключения и регулирования времени переключения высоковольтных токов,
используемых, например, в неоновых вывесках и подобных светоразрядных трубках.
Целью изобретения является создание усовершенствованного переключателя, который функционирует без
движущихся частей или с их минимальным количеством, что позволяет значительно упростить
соответствующие электрические цепи и обеспечивает особые преимущества в случаях, когда речь идет о
вышеупомянутых признаках.
В установке с разрядными лампами, включающей одну или несколько разрядных ламп с изначально высоким
сопротивлением и источник переменного тока с напряжением, достаточным для пробоя указанного
сопротивления и установления цепей через эти лампы, способ переключения с одной цепи на другую
согласно изобретению включает в себя образование дуги между парой электродов и перенос указанной дуги с
пути между указанной парой электродов на путь между одним электродом из указанной пары и третьим
электродом в течение периода между полупериодами, когда ток не течет, для переноса рабочего тока из цепи,
соединенной между указанной парой электродов, в цепь, соединенную между третьим электродом и одним
электродом из указанной пары.
Согласно одному из особенностей изобретения, дуговой выключатель для использования в установке с
зарядовой трубкой светового разрядника включает в себя ряд по меньшей мере двух неподвижных
электродов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, и общий неподвижный электрод,
примыкающий к указанному ряду, причем каждый из указанных электродов имеет независимый вывод цепи,
причем электроды указанного ряда расположены в пределах дугового расстояния от указанного общего
электрода и расположены таким образом, что дуга, первоначально возникшая между указанным общим
электродом 60 и одним из электродов указанного ряда, будет распространяться вдоль указанного общего
электрода и замыкать последовательные независимые цепи от его общего вывода цепи к выводу цепи
каждого из 65 электродов указанного ряда, один за другим.
Согласно еще одной особенности изобретения, электроды могут быть расположены в шахматном порядке с
перекрытием таким образом, что дуга, первоначально возникшая между двумя перекрывающимися
электродами, будет поочередно проходить вдоль каждого электрода и замыкать последовательные
независимые цепи, соединенные между перекрывающимися парами указанных электродов один за другим.
В модифицированном варианте дугового выключателя согласно изобретению может быть предусмотрено
устройство, включающее по меньшей мере три электрода, один из которых 80 является общим с двумя
другими, которые закреплены, причем общий электрод шарнирно подвешен между двумя закрепленными
электродами, благодаря чему он может перемещаться вперед и назад между указанными
взаимодействующими 85 электродами за счет электростатического воздействия, вызывая образование дуги
сначала между ним и одним закрепленным электродом, а затем между ним и другим закрепленным
электродом.
Другие особенности изобретения станут очевидны из приведенного ниже подробного описания в сочетании с
прилагаемыми чертежами, которые схематически иллюстрируют несколько вариантов осуществления
изобретения, в качестве примера.
На чертежах:
На рис. 1 показан один из вариантов выключателя, подключенного к трем трубчатым секциям неоновой
вывески и трансформаторному источнику тока 100; на рис. 2, 3 и 4 показаны модифицированные варианты
выключателя; на рис. 5 представлен фрагментарный вид электрода и его опоры. Обращаясь к рис. 1,
показаны 394,701 -Ampn 11 c±-----X. n-17-,InW i i три отдельные неоновые трубки или вывеска со словом EAT,
расположенные в данном случае вертикально, а также дуговой выключатель. Электроды 1, 2, 3 и 4
надлежащим образом закреплены в изоляционном креплении 5, которое, например, может быть изготовлено
из фарфора, как показано на рис.
5. Указанные электроды электрически соединены с одной стороной сегмента трансформатора 13, а также с
клеммой 17, клеммами 18 и 19, клеммами 20 и 21 и клеммой 22, соответственно, букв 14, 15 и 16 неоновой
трубки. Может быть использовано любое количество электродов.
в зависимости от характера знака.
Другой электрод 6, установленный рядом с электродами 1, 2, 3 и 4, предпочтительно в вертикальном
положении, соединен с другой стороной вторичной обмотки трансформатора 13 и, как показано на рисунке,
обеспечивает зазоры различной длины между собой и указанными электродами, которые отходят от
указанного электрода 6. Указанные зазоры расположены практически вертикально, при этом самый
маленький зазор находится внизу и увеличивается в длину кверху. Эти дуговые зазоры пронумерованы 8, 24,
25, 26 и 11 и регулируются по длине, как показано на рис. 5, то есть по расстоянию от электрода 6, причем
регулировка зависит от сопротивления различных цепей, подключаемого к ним оборудования и желаемых
эффектов.
Работа данного аппарата, как описано выше, осуществляется следующим образом: благодаря высокому
потенциалу, создаваемому вторичной обмоткой трансформатора, соединенной с электродами 1 и 6, и
благодаря надлежащей проводимости зазора в точке 8, в точке 8 между электродами 1 и 6 образуется дуга.
Затем дуга 23 поднимается вдоль пути, образованного проводниками 1 и 6, пока не достигнет проводника 2,
зазора 24, где она покидает проводник 1 и продолжает движение вдоль проводников 2 и 6 (см. дугу 23),
повторяя эту операцию с электродами 3 и 4 и быстро достигая зазора 11, сопротивление которого настолько
велико, что указанная дуга разрывается, после чего она снова образуется в зазоре 11 и повторяет описанный
процесс.
Как видно, дуга 8 замыкает цепь вторичной обмотки трансформатора, не затрагивая при этом ни одну из
неоновых ламп. Дуга 24 замыкает цепь от вторичной обмотки трансформатора к неоновой трубке 14, то есть
букве Е, и обратно к другой стороне указанной вторичной обмотки трансформатора, при этом напряжение
достаточно велико для пробоя воздушного зазора, а также для того, чтобы вызвать свечение указанной
трубки. Дуговой зазор 25 замыкает цепь от вторичной обмотки указанного трансформатора к клемме 20
неоновой трубки 15, т.е. букве А, от клеммы 19 к клемме 18 буквы Е, и от другой клеммы 17 этой трубки
обратно к трансформатору, таким образом соединяя две буквы, Е и А, последовательно и зажигая обе.
Аналогичным образом дуга 26 замыкает цепь от трансформатора к клемме 22 NXe-on ti 16, т.е. букве Т, и от
клеммы 21 этой же буквы к клемме 2t буквы А, 75 и от клеммы 19 к клемме 18 буквы Е, и от клеммы 17 этой же
буквы обратно к трансформатору, таким образом соединяя все три буквы последовательно и вызывая их
свечение, после которого они все одновременно гаснут.
Когда дуга восстанавливается на электроде 8, что происходит немедленно, наступает интервал времени, в
течение которого она движется вверх к концу 85 электрода 1, и ни одна из букв не подсвечивается. Такое
расположение букв и схем выбрано лишь для иллюстрации одного из многих возможных коммерческих
применений переключателя are goc.
Электрод 7, закрепленный в указанной изоляционной опоре 5, является дополнительной или необязательной
функцией, обеспечивающей дальнейшие возможности работы следующим образом: после того, как дуга
достигает зазора 11, ионизированный газ, окружающий ближайшие точки электродов 4 и 7, уменьшает
сопротивление зазора 10, так что его сопротивление, плюс сопротивление зазора 9, с которым он находится в
прямой цепи, становится меньше сопротивления зазора 8, и, следовательно, дуги образуются в зазорах 9 и
10. Дуга, образовавшаяся в зазоре, остается в указанной точке, но дуга, образовавшаяся в зазоре 9, из-за
теплового воздействия, поднимается вдоль расходящихся проводников 6 и 7 до точки где-то около зазора 12,
где она обрывается. Поскольку дуга находится последовательно с проводником в точке 10, обе дуги,
следовательно, обрываются. В точке 8, которая в этот момент является самой низкой точкой сопротивления в
любом из рассматриваемых зазоров, снова образуется дуга i1, и вся операция повторяется. Преимущество
электрода 7 в данном конкретном примере 115 заключается в том, что он позволяет слову «EAT» оставаться
полностью освещенным после того, как оно было написано по буквам электродами 1, 2, 3 и 4, до тех пор, пока
дуга, образовавшаяся в зазоре 9, не разорвется в зазоре 120, указанном около точки 12.
Клемма 27 электрода 7 может использоваться для других комбинаций эффектов цепи, возможных за счет
использования других цепей и устройств, а также комбинаций различных переключателей.
Электроды окружены контейнером -530, который может быть закреплен на изолирующей опоре 5 и
предпочтительно изготовлен из прозрачного материала, благодаря чему можно наблюдать быстро
восходящую последовательность дуг, отличающуюся впечатляющим значением. Хотя дуговой выключатель
может располагаться на некотором расстоянии от вывески, предпочтительно он должен находиться в
непосредственной близости от нее и, если установлен таким образом, чтобы быть видимым для
наблюдателей за вывеской, может использоваться для усиления эффектного воздействия последней.
Указанный контейнер 30 открыт с верхнего и нижнего концов, как показано на рис. 1, чтобы обеспечить
прохождение через него восходящего столба воздуха. На рисунке 29 показана заслонка, шарнирно
закрепленная в точке 28 на верхней части указанного контейнера или иным регулируемым образом
прикрепленная к нему, благодаря чему скорость подъема дуги, а следовательно, и цикла операций, может
регулироваться — например, при открытии заслонки сильнее, чем в ее положении, показанном на рис. 1, дуги
поднимаются с большей скоростью, вызывая...
Сигнал должен мигать быстрее, а перемещение Т-образной заслонки в обратном направлении замедляет
последовательность операций. Заслонка может располагаться в нижней части, а не в верхней, или же
заслонка может быть предусмотрена на каждом конце.
На рис. 2 показана модифицированная форма высоковольтного дугового выключателя, работающего за счет
электростатического воздействия. Контейнер 31 содержит проводник 32, имеющий шарнир или ось вращения
33, от которой отходит электрод 34, установленный между неподвижными электродами 35 и 36. Зазоры, или
пространства 37 и 38 между зависимым и фиксированным электродами, представляют собой заполненные
воздухом или газом пространства с достаточным сопротивлением, чтобы предотвратить образование дуги
между ними, когда указанный зависимый электрод находится посередине между другими электродами.
Электроды 32, 35 и 36 установлены в подходящем изоляционном основании 39, под которым расположены
клеммы 40, 41, 42 соответственно, соединяющие выключатель с проводниками 43, 44, 45.
При электростатическом притяжении шарнирного электрода 34 к одной или другой стороне, образуется дуга в
более коротком из двух зазоров, после чего происходит немедленное изменение электростатического
соотношения неподвижного и шарнирного электродов, соединенных в цепи, образованной этой дугой. В
результате шарнирный электрод отходит от неподвижного электрода и приближается к другому из двух
неподвижных электродов, в результате чего дуга разрывается и восстанавливается между шарнирным
электродом и другим неподвижным электродом. Затем это действие повторяется, в результате чего шарнирно
закрепленный электрод непрерывно перемещается вперед и назад.
00 Предусмотрены небольшие изоляционные бамперы 46, которые регулируются и ограничивают движение
шарнирного электрода таким образом, чтобы он не мог полностью соприкасаться с неподвижными
электродами 605 при своем движении вперед-назад. Частота колебаний указанного шарнирного электрода
зависит от его длины и веса, расстояния между тремя электродами, воздушной или газовой среды, в которой
он работает, и регулировки указанных амортизаторов.
Этот принцип может быть распространен на большее количество электродов или их комбинации, как станет
ясно позже.
На рис. 3 изображен магнитно-управляемый дуговой выключатель. Электроды 1, 2, 3 и 4 могут быть
аналогичны описанным в связи с рис. 1 и расположены рядом с вертикальным электродом 6, имеющим
приблизительно 8G-диапазон, как было описано ранее. Электроды окружены контейнером 47 в
цилиндрической форме, а вокруг этого цилиндра намотана катушка из изолированного провода 48, концы
которой соединены с клеммами 49 и 50, благодаря чему может быть создано магнитное поле, стремящееся
переместить дугу, образованную между электродами, из точки, где дуговой зазор минимален, в точку, где он
достигает максимума. После того, как дуга прерывается, она снова возникает между электродами 1 и 6, как
это будет видно далее.
Электроды 1, 2, 3 и 4 могут быть подключены к неоновой вывеске и к источнику электрической энергии, как
показано на рис.
1,
или любое другое подходящее устройство может приводиться в действие этим магнитным дуговым
выключателем. Скорость переключения катушки может регулироваться путем изменения тока, подаваемого
на катушку, при этом скорость движения дуги увеличивается с усилением магнитного поля, и наоборот, или,
поддерживая постоянное магнитное поле, скорость движения дуги может изменяться путем изменения тока,
протекающего через указанную дугу.
В модификации, показанной на рис. 4, множество электродов 52, 53, 54, 55, 11G и 56 расположены один над
другим в шахматном порядке и перекрываясь, но не соприкасаясь друг с другом, при этом каждый электрод
наклонен в сторону от непосредственно противоположного электрода. Дуговой зазор 115 между серединой
электрода 52 и нижним концом электрода 53 является самым коротким, а остальные дуговые зазоры
постепенно увеличиваются в длину. «Когда дуга впервые устанавливается в самом нижнем зазоре, 12 она
замыкает цепь от трансформатора к двум нижним электродам, не активируя ни одну из неоновых трубок или
других подключенных к ним устройств, реагирующих на ток. Но когда дуга перемещается вверх и 125
устанавливает цепь между электродами 53, 54, ток трансформатора протекает через букву Е. Следующий
больший дуговой зазор управляет цепью к букве А с одной стороны цепи и Е с другой стороны, при этом
освещая обе буквы, и операция повторяется в течение каждого полуцикла управления.»
Во время работы дуги в цепи, проходящей через буквы Т и -1 в описанном здесь коммутационном устройстве,
последовательный проводник с одной стороны и буква А на пути дуги переключаются с одной цепи на другую,
тем самым jU другой между полупериодами, когда 70 завершает весь цикл, после чего ток не течет. Указанная
дуга сначала гаснет, а затем возобновляется, образуя зазор между первым электродом и общим электродом.
Электроды, показанные на рисунке, могут быть расположены таким образом, чтобы для работы дуги
создавался путь с меньшим сопротивлением. 75-й контейнер, 57, при этом крепление в каждом случае
находится либо внизу, либо вверху второго электрода цепи. Точно так же, как и этот электрод Coninthe.
Фактически, в другом варианте, если дуга прерывается, i5-формы изобретения, проиллюстрированные на
фиг. 1, схема между общим электродом 8G и 3, также электроды могут быть поддержаны либо сверху, либо
снизу, что приводит к прерыванию потока тока последнего из них.
Кроме того, короткие электроды, пропускающие половину цикла переменного тока, не обязательно должны
быть подключены к источнику питания. В течение следующего полупериода, когда плоскость проходит через
длинный электрод, устанавливается достаточный потенциал, ток -85, но может быть наклонен относительно
потоков от общего электрода к указанной плоскости. - - второй электрод цепи.
В общем применении контейнера или корпуса, показанного на нескольких чертежах, мы заявляем, что то, что
мы, в частности, заявляем, — = в сочетании с магнитным полем — и 1. В разрядную трубку встраиваются
электростатические переключатели. Кроме того, указанное устройство, включающее один или несколько
светящихся контейнеров 30, может быть обработано люминесцентными разрядными трубками с изначально
высоким сопротивлением и источником переменного тока различных цветов и степеней яркости, видимого для
глаза, что увеличивает сопротивление дисплея и создает источник переменного тока с напряжением,
достаточным для пробоя указанного оборудования. Последняя из упомянутых трубок, способ переключения с
Соседние файлы в папке патенты