Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12275
.pdf
замененным на подходящий кабель. Напряжение, как предполагается, должно быть точкой опоры сегментов.
Рычаг перемещения, относительное напряжение составляет 105 В. Концы рычага таковы, что 394,681
создают желаемую результирующую силу за счет рычажного рычага, который будет перемещаться для
передачи звеньев, однако, будучи прикрепленным к указанному рычагу. Желаемое указание на то, что предел
безопасности рычага находится на разных расстояниях, так что он достигнут, или указание на то, что тот же
дифференциальный эффект создается конкретной нагрузкой, которая в данный момент имеет разные
рычажные моменты, и таким образом проблема решена. — — указательный рычаг для отображения
результата. Такое расположение может быть изменено по желанию.
с помощью системы звеньев и рычагов. Вышеописанная система представляет собой аналог,
предназначенный для этой цели, и конец устройства, к которому относится изогнутый рычаг, несет звено, или,
хотя и столь же эффективно, потребует использования низких звеньев, которые соединены с конструкцией и
рабочими процессами.
центр поперечной балки, два конца которой соединены звеньями. Датировано 8 марта 1932 года.
соответственно противоположные стороны полной таблицы. МАРКИ--& КЛЕРК.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (С ИЗМЕНЕНИЯМИ).
Индикатор нагрузки для кранов и аналогичных устройств.
Мы, Роберт Траффорд Джеймс, подданный Великобритании, Перси Чарльз Гринвуд Хаус, подданный
Великобритании, оба проживающие в Буш-Хаус, Олдвич, Лондон, W.C. 2, и Роберт Лаудон Эйтрен, подданный
Великобритании, проживающий в Виндзор-Хаус, Виктория-стрит, Лондон, S.W. 1, настоящим разъясняем
природу данного изобретения и способ его осуществления, которые подробно описаны и установлены в
следующем заявлении. Данное изобретение относится к средствам индикации грузов на кранах, подъемных
платформах и подобных подъемных устройствах.
В частности, изобретение предназначено для использования в качестве средства предупреждения оператора
о достижении предела безопасности, или же оно может использоваться с соответствующими
приспособлениями для регистрации изменения нагрузки и достигнутой предельной нагрузки, а также, кроме
того, указанное средство может быть связано с другими средствами, подверженными воздействию
возмущающих факторов, таких как изменение угла наклона стрелы крана.
Одной из целей изобретения является создание автономного и независимого устройства для достижения
вышеупомянутой цели, которое может быть легко прикреплено к любой машине указанного типа и
отсоединено от нее без существенной разборки машины.
Еще одной целью изобретения является создание простого, прочного и влагозащищенного устройства.
В связи с использованием счетчиков с маятниковыми шкалами прямого считывания было предложено
получать угловые смещения индикатора посредством дифференциального действия двух неравных сил,
создаваемых нагрузкой, через два рычага, каждый из которых имеет неравные плечи, соединенные
параллельно и каждый установлен на неподвижной оси. 70 В другом варианте маятниковых весов чаша весов
подвешена к точке, расположенной вне центра Q на ярме, подвешенном к весовой балке с помощью звеньев,
соединенных с двумя точками на балке, которые находятся на равных расстояниях 75 и по разные стороны от
неподвижной точки опоры балки, причем эти звенья передают неравные силы на балку в этих точках. —
Согласно изобретению, индикатор нагрузки для индикации нагрузок на краны, подъемные платформы и
подобные подъемные устройства включает в себя основной рычаг, установленный на неподвижном шарнире,
который приспособлен для дифференциального воздействия на него нагрузочного напряжения 85 через трос,
гибкий строп или эквивалентное средство в противовес пружине или подобному устройству.
Для того чтобы изобретение было легко понято и реализовано на практике, далее в качестве примера будут
приведены прилагаемые чертежи, на которых:
На рисунке 1 схематически показан общий принцип работы устройства. 95 На рисунках 2 и 3 схематически
показаны модифицированные варианты соединения между кривошипным рычагом и индикаторным
устройством, а на рисунках 4 и 5 показано, соответственно, 100-кратное применение устройства на двух типах
кранов.
На рисунке f показана фронтальная проекция одного из конструктивных вариантов устройства,
установленного в собранном виде со снятой крышкой; на рисунке 7 показан разрез того же устройства; на
рисунке 8 показан вид, аналогичный рисунку 6, с прикрепленной крышкой; на рисунке 9 показана
модифицированная конструкция устройства; на рисунках 10 и 11 показаны другие модифицированные
варианты.
конструкции устройства.
На рисунке 12 схематически показано расположение электрической системы сигнализации.
На приведенных выше рисунках идентичным деталям в основном присвоены одинаковые порядковые номера.
В соответствии с рисунком 1, на котором показан общий принцип работы устройства 10, 10 представляет
собой основной рычаг с индикаторным рычагом, закрепленный на опорной пластине 9 в точке 11, и на этом
шарнире установлен барабан 12, который является неотъемлемой частью рычага и состоит из двух
расположенных напротив друг друга концентрических сегментов с разными радиусами Y1 и Y2. На удобном
расстоянии от точки опоры 11 расположен шкив 14, закрепленный на длинном рычаге 16 кривошипного
рычага 15, который опирается на элемент 18, воспринимающий нагрузку, и который установлен на опорной
плите 9. Короткий рычаг 19 с изогнутой рукояткой шарнирно прикреплен в точке 20 к элементу 21,
приводимому в действие нагрузкой или силой, которую необходимо отобразить, зарегистрировать или
взвесить.
В показанной конструкции соединение между рычагом 16 кривошипного механизма и основным рычагом 10
осуществляется с помощью троса или гибкой стропы 14a, которая проходит вокруг шкива 14.
Соответствующие концы троса проходят вокруг двух сегментов барабана 12 и закрепляются на нем. Для
удобства регулировки натяжения троса желательно предусмотреть натяжное устройство 22 для правой и
левой руки. Свободный конец основного рычага 10 нагружен пружиной 23, которая предпочтительно
регулируемо прикреплена к удобной части опорной пластины 9.
Как видно, при приложении натяжения к элементу 221 в направлении, указанном стрелкой X, вызванном
приложением нагрузки, конец рычага 16 кривошипного механизма стремится подняться и создать натяжение в
двух частях троса 14a, чтобы повернуть соответствующие сегменты барабана 12 в противоположных
направлениях.
Как уже упоминалось, эти сегменты имеют разные радиусы, и возникающая при этом разница в воздействии
стремится переместить индикаторный рычаг против натяжения пружины 23, которая отрегулирована таким
образом, чтобы рычаг 10 мог перемещаться по подходящей дуге в зависимости от измеряемой нагрузки и
радиусов рычага Y1 и Y2 двух сегментов.
Для удобства индикации или регистрации нагрузки к рычагу 10 могут быть присоединены любые подходящие
средства; например, шарнир 11 основного рычага может нести палец, перемещающийся непосредственно или
через зубчатую передачу по градуированной шкале или указателю, или он может нести электрический
контакт, который после выполнения заданного движения замыкает электрическую цепь, подавая звуковой
и/или визуальный сигнал.
Вышеизложенное описание представляет собой простую конструкцию устройства, подходящую для
индикации нагрузки с помощью крана с фиксированным радиусом 70°.
В случае транспортировки груза, например, краном, может потребоваться изменение углового положения
стрелы, и, очевидно, при этом вводится другой предельный уровень нагрузки.
Для обеспечения такой возможности необходима автоматическая регулировка индикаторного устройства,
чтобы оно могло показывать «опасную» нагрузку, которая в настоящее время зависит от совокупного
воздействия нагрузки, радиуса груза и факторов, установленных производителем крана.
Однако, согласно одной из особенностей изобретения, основной рычаг, упомянутый ранее, взаимодействует с
устройством, на которое влияет радиус нагрузки, включающим в себя коромысло, центробежный груз или
положительный привод, кулачок и взаимодействующий ролик. Совместные движения основного рычага и
указанного устройства передаются на индикаторное устройство без регулировки упора пружины нагрузки или
влияния на соединение между стяжкой стрелы и пружиной, или же совместные движения вызывают
замыкание электрической цепи. Контур кулачка определяется в соответствии с коэффициентами
производителя крана для безопасной нагрузки при различных радиусах. На рисунке 1 показана конструкция
модификации индикаторного устройства, позволяющая ему индикацию достижения опасной нагрузки.
Устройство может быть прикреплено к концу 105 стяжного стержня, как показано на рисунке 4, и, таким
образом, перемещаться угловым образом в соответствии с изменением угла наклона стрелы.
На шпинделе 11 свободно установлен рычаг 27, на котором расположен электрический контакт 110 28. Этот
рычаг управляется кулачком 29, интегрированным с грузом 30, который свободно подвешен в точке опоры 31.
Форма профиля кулачковой поверхности 32 такова, что компенсирует угловое изменение стрелы на 115° в
сочетании с различными условиями работы крана и другими факторами, определяемыми конструктором
крана.
Кулачок входит в зацепление с роликом 3.3 120, установленным на рычаге 27, так что, например, при
опускании стрелы достигается угол, при котором, в зависимости от переносимой нагрузки, ролик 33, который
обычно скользит по поверхности кулачка 32, отходит от этой поверхности 125 и обеспечивает соединение
между контактом 28 на рычаге 27 и контактом 34 на рычаге 10. На рисунке 1 показаны два положения, одно
сплошными линиями, а второе пунктирными линиями, для индикации «опасной» нагрузки. 130 393,68 L -- -- - - -
- ---- - --- - - --- - - -- - --__j адаптирован для типа крана, показанного на рисунке 4, о котором уже упоминалось.
На рисунках 6–8 показано расположение частей, в которых устройство может быть размещено рядом с
оператором крана; на рисунке 6 крышка снята. 45 представляет собой базовый элемент, к которому корпус 46
крепится болтами 47. В качестве альтернативы, базовый элемент и корпус могут быть цельными. Одинарное
или двойное звено 48 имеет шарнирное соединение 7m, закрепленное в точке 49 на одном конце основания
45 для непосредственного крепления к нижнему концу стяжного стержня с помощью болта 50. На другом
конце основания 45 шарнирно закреплен изогнутый рычаг 15, короткий рычаг 17 которого имеет
прикрепленное к нему одинарное или двойное звено 481, аналогичное звену 48 и снабженное болтовым
креплением для соединения с механизмом подъема стрелы. При желании устройство можно прикрепить и
другим способом (85 патронов). Длинный рычаг 16 изогнутого механизма проходит через зазор в корпусе, к
которому прикреплены средства, предотвращающие попадание пыли в корпус.
На шпинделе 11 установлены шариковые подшипники 90 на задней стенке корпуса (см.
Рисунок 7), а кронштейн 51 жестко крепит элемент 12, включающий концентрические сегменты с различными
радиусами Y' и Y2 (Рисунок 1), к которым крепится строп 14', а натяжение регулируется гайками 14b.
Движения указанных сегментов передаются на рычаг, который является эквивалентом основного рычага 100,
показанного на рисунке 1. Рычаг 10 находится под управлением пружины 23, натяжение которой можно
регулировать с помощью гайки и винта, крепящихся к рычагу 10.
Для обеспечения возможности регулировки показаний нагрузки в зависимости от изменения радиуса нагрузки,
коромысло 52 свободно установлено на продолжении шпинделя 11 за кронштейном 51. Рычаг 52 имеет
выступающую вниз часть 53 ljo, на которой установлен ролик 54, предназначенный для взаимодействия с
контурным краем регулировочного винта или кулачка 29.
Рычаг 52 уравновешен в точке 55 и предпочтительно снабжен пружинным креплением 56, чтобы
предотвратить тенденцию рычага к отрыву от рычага приведения, когда устройство достигает вертикального
положения.
Кулачок прикреплен болтами к грузу 30, шарнирно установленному в точке 31 в корпусе таким образом, что он
может свободно качаться под действием силы тяжести независимо от угла наклона стяжного стержня,
который является мерой радиуса нагрузки.
На внешнем конце коромысла 52 расположен электрический контакт 28, а на основном рычаге 10 — контакт
34, и эти контакты замыкаются при достижении опасной точки, в результате чего в кабине раздается звонок.
или на другом подходящем месте. Таким образом, при замыкании электрической цепи можно включить сигнал
тревоги или любой другой подходящий звуковой или визуальный оповещатель. Ограничитель 35
обеспечивает положение покоя рычага 15 при отсутствии нагрузки.
Фактическое отображение нагрузки или напряжения, которое обычно осуществляется с помощью
индикаторного рычага над циферблатом, также может постоянно регистрироваться или регистрироваться
известными типами таких устройств.
Возможны изменения в способе передачи усилия натяжения рычага 16 с изогнутым стержнем на основной
указательный рычаг 10. На рисунке 2 показана простая конструкция, в которой стропа 14, проходящая вокруг
шкива 14, прикреплена своими концами непосредственно к рычагу 10 в двух точках, расположенных на
неравных расстояниях от точки опоры 11 рычага.
Но в остальном конструкция аналогична первой описанной конструкции.
На рисунке 3 показана дальнейшая модификация, в которой цифра 16 обозначает плечо кривошипного
рычага. Вместо шкива 14 и стропа установлен рычаг 40, соединенный с рычагом 16 с помощью соединителя
401. На каждом конце рычага 40 шарнирно закреплены два звена одинаковой длины 41 и 42, внешние концы
которых шарнирно соединены на неравных расстояниях от неподвижной точки опоры указанного рычага на
индикаторном рычаге 10. Регулируемая пружина 23, компенсирующая дифференциальное усилие на рычаге
10, обеспечивает подходящий диапазон перемещения рычага в пределах диапазона нагрузки, которую
необходимо преодолеть.
На рисунке 4 в общих чертах показан паровой передвижной кран, и в данном случае, как уже было сказано,
подходящее место для устройства обозначено в точке А, между нижним концом стяжного стержня и
механизмом изменения стрелы, где указательная стрелка и шкала, расположенные снаружи корпуса,
содержащего устройство, непосредственно видны оператору крана. Данная конструкция представляет собой
автономный индикаторный блок.
На рисунке 5 в общих чертах показан электрический подъемный кран, и в этом примере устройство также
является автономным и крепится к стреле подъема в верхней части главной стойки в точке А', а запись или
передача сигналов осуществляется из кабины электрическим способом.
Следует отметить, что одним из преимуществ устройства является его возможность установки на краны без
необходимости внесения структурных изменений или использования специальных креплений, поскольку
единственное требование заключается в отсоединении конца стяжного стержня от механизма изменения
стрелы и установке устройства между ними.
Теперь будет описано общее конструктивное решение, в котором индикаторная стрелка установлена на
корпусе устройства, и, следовательно, более подробно 394,681. Для обеспечения индикации безопасности и
предельного значения опасности действия основного рычага 10 и кулачкового привода 52 объединены, и это
осуществляется эпициклическим механизмом, который установлен между указанными двумя элементами и
индикаторной или индексной стрелкой 57. Этот конкурирующий механизм состоит из ведущего колеса 58,
закрепленного на конце шпинделя 11, и шестерни с планетарной шестерней 10.9, установленной на втулке на
шпинделе 60, который установлен в атмосферном давлении 52 в точке 60a. Указанная втулка также содержит
зубчатое колесо 61, которое вращается в зубчатом колесе 62, установленном на шпинделе 63, соосном со
шпинделем 11, и на котором закреплена стрелочная индикация 57. Как видно, если радиус крана не
изменяется, стрела 52 остается в одном положении благодаря ролику 64 I, опирающемуся на определенную
часть кулачка 29, определяемую радиусом крана.
При увеличении нагрузки и, как следствие, повышении напряжения натяжения между звеньями 48 и 481,
основной рычаг 10 поднимается против пружины 23, и это вращает колесо 58 так, что зубчатая передача
действует как умножитель, приводя в действие указатель 57, и когда рычаг поднимается достаточно высоко,
чтобы его электрический контакт зацепился с контактом на рычаге 52, замыкается цепь, вызывая звонок, при
этом указатель 57 также перемещается в положение «опасность» на индикаторе.
Однако, когда радиус крана изменяется, то под действием силы тяжести на подвешенный груз 30 последний
занимает новое положение относительно корпуса, и, следовательно, ролик 54 на рычаге 52 опирается на
новый участок поверхности кулачка, рычаг 52 поднимается или опускается в зависимости от ситуации, и при
этом шпиндель 60, несущий колеса 59 и Cl, перемещается вокруг оси шпинделя 11, так что указатель 37 или
подобный отдельный подвижный индикатор занимает новое положение в зависимости от совокупного
воздействия нагрузки и нового радиуса нагрузки.
На корпусе предусмотрены соответствующие вводные устройства и клеммы для выполнения необходимых
электрических соединений.
На рисунке 8 показано устройство, описанное со ссылкой на рисунок 7, в комплекте с прикрепленной крышкой.
Индикаторная стрелка 57 предназначена для перемещения по шкале от нуля до максимально допустимой
«безопасной» нагрузки и «опасности». Очевидно, что электрический сигнал может быть получен [60] путем
установки электрических контактов на стрелочном рычаге 57 и корпусе.
На рисунке 9 показано приспособление для управления безопасным грузовым датчиком, в котором
управляемый силой тяжести груз 30, поворачивающийся на корпусе в точке 31, несет рычаг 130 с роликом 61.
Этот ролик входит в зацепление с кулачком 29, который закреплен на рычаге 50, свободно
поворачивающемся на шпинделе 11. Поскольку контур кулачка определяется уже упомянутым способом, 70
следует, что движения указателя безопасной нагрузки подвержены результирующему воздействию отдельных
движений первичного [или 10 и рычага 52] через зубчатую передачу. 75 Дальнейшая модификация устройства
показана на рисунке 10, где изменяющееся вращательное движение, осуществляемое грузом 30, приводит в
движение пружину 65, один конец которой закреплен на раме, а другой конец 80 — посредством звена 66 к
грузу в точке 67. Величина вращения груза вокруг его оси 301 изменяется в зависимости от растяжения
пружины, причем это растяжение зависит от радиального расстояния 85 груза.
Кулачковый механизм 29 с подходящей кулачковой поверхностью свободно установлен на той же оси, что и
груз 30, при этом перемещение кулачка вокруг своей оси умножается на q1 с помощью зубчатой передачи,
обозначенной пунктирными линиями, что позволяет всей поверхности проходить мимо ролика 54,
прикрепленного к выступающей части 53 рычага 52. Движения коромысла 52 передаются на указатель,
установленный на той же осевой линии, что и коромысло 52, посредством планетарного редуктора, как уже
было описано. 100 В другом варианте устройства, показанном на рисунке 11, указатель 57 закреплен на
корпусе в точке 71, а основной рычаг 10 имеет выступ 70, на котором свободно подвешен i05.
Груз весом 30 фунтов вращается вокруг своей оси. К этому грузу прикреплен кулачок 29, контурная кромка
которого была должным образом определена в соответствии с факторами ciane.
На корпусе или кронштейне, образованном с ним, в точке 71 шарнирно закреплен коромысло в виде
кривошипного элемента 79, одно из плеч которого несет ролик 73, взаимодействующий с поверхностью
кулачка. На другом плече рычага 72 установлены электрические контакты 74, 115 и 75. Последний механизм
сконструирован таким образом, что при перемещении рычага против часовой стрелки сначала
устанавливается соединение с контактом 76, установленным на корпусе, а дальнейшее перемещение в том
же направлении i20 замыкает контакт 74 с контактом 77, также установленным на корпусе. Предусмотрено
удлинение поворотного штифта 71, на котором установлен указатель безопасной нагрузки 5n iovilg с
коромыслом 72. 125 В качестве альтернативы, указатель может быть свободно установлен на штифте 71, а
между рычагом 72 и указателем 57 расположена шестерня, образующая шкалу, по которой перемещается
указатель. При такой конфигурации цепей можно получить следующие эффекты:
Первый. Когда погрузка безопасна, запальные лампы горят ярко, зеленые огни гаснут, а красные лампы не
горят.
Второй. При приближении к максимальной нагрузке запальные лампы тускнеют, зеленые загораются ярче, а
красные лампы остаются неподвижными.
Третий. При возникновении опасности запальные лампы замыкаются накоротко (75). Зелёные огни тускнеют,
красные загораются ярче, и раздаётся звонок.
Четвертый. Если запальные лампы не загораются, возможно, не горит основное напряжение, или же
неисправность в проводах мачты, красных лампах или звонке.
Реостат 82 для понижения напряжения может состоять из любых обычных резистивных катушек, соединенных
с многоконтактным переключателем 83, предназначенным для постоянного и переменного тока, или может
использоваться подходящий пропорционально-управляющий трансформатор, если известно, что источником
тока является переменный ток. Одна из задач — обеспечить возможность использования 90 мощных
низковольтных ламп, способных выдерживать интенсивную эксплуатацию, и одновременно поддерживать
низкое напряжение срабатывания на контактах в корпусе. Хотя описанная выше электрическая схема
особенно выгодна для использования с усовершенствованным устройством индикации нагрузки, эта функция
не является обязательной для удовлетворительной работы.
Согласно приведенному выше описанию iQO, указатель безопасной нагрузки расположен таким образом,
чтобы перемещаться по циферблату на внешней стороне крышки устройства, но конечный индикаторный
циферблат может находиться на некотором расстоянии от устройства, например, если требуется 105
передавать движение шпинделя обычного указателя на указатель в кабине, как это может быть необходимо
для некоторых типов кранов, передача может осуществляться с помощью троса Боудена или эквивалентного
средства i10.
Хотя в описании изобретение было более конкретно применено к передвижным и стреловым кранам, ясно,
что изобретение в равной степени применимо и к другим типам подъемных устройств, таким как мостовые и
судостроительные краны.
Следует понимать, что в конструкцию и расположение деталей могут быть внесены изменения, не выходящие
за рамки сущности изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_394682.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=394682&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB394682A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): январь. 15, 1931.
394,682 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): декабрь. 28, 1931. № 35,808131.
Окончательная версия принята к публикации: 28 июня 1933 года.
3_' ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Изменения, связанные с сокращением добычи цинковых руд.
Я, Уильям1. Александр Огг, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: 85, Moiit-vale
Road, Ньютон, округ Миддлсекс, штат Массачусетс, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к усовершенствованному способу
извлечения цинка из смеси цинкосодержащего оксида и углеродсодержащего материала.
Ранее предлагалось восстанавливать цинксодержащий материал путем постепенной подачи в механически
невозмущенном слое пористого заряда агломератов или брикетов цинкового материала и разжижающего
агента через горизонтальную печь, нагреваемую снаружи сверху восстановительной камеры. Однако
способность брикетов сохранять форму, хотя и позволяет нагревать их конвекционными газовыми потоками,
препятствует проникновению тепла внутрь брикетов. Ранее при обработке мелкодисперсного материала
использовался избыток восстановителя с целью предотвращения контакта частиц шлака и их сплавления, а
также для облегчения выхода выделяющегося пара.
Согласно данному изобретению, смесь неуплотненного оксида цинка и восстановительного материала
карбонила рассматривается как протяженный механически невозмущенный слой, и тепло подается
практически равномерно по всей поверхности слоя преимущественно за счет излучения, при этом толщина
слоя определяется содержанием пустой породы в оксиде и долей восстановительного материала в смеси, и
такова, что остаток, накапливающийся в процессе извлечения цинка, не будет существенно ухудшать
передачу тепла в слое.
Компоненты смеси предпочтительно поставляются в практически теоретических пропорциях, благодаря чему
раствор практически полностью отводится с поверхности, подверженной воздействию тепла, и [Цена 1/-]
обеспечивает подачу свежего материала под воздействие падающего лучистого тепла. 55 Для осуществления
изобретения предусмотрено подходящее оборудование, включающее средства нагрева, средства для
поддержки слоя с поверхностью, подверженной воздействию лучистого тепла, средства подачи, средства для
удаления накапливающегося остатка, конденсации паров и сбора металла, как описано ниже.
Предпочтительно, смесь подается послойно, при этом поверхность каждого слоя 65 подвергается
воздействию лучистого тепла.
Для полного понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
изобретение изображено в связи с печью для выплавки цинка, предназначенной для производства сплава
цинка.
На чертежах: Рис. 1 — план печи.
Рис. 2 представляет собой радиальный разрез в увеличенном масштабе (75).
Рис. 3 представляет собой внутренний вид с фрагментами, демонстрирующими средства зарядки и разрядки;
рис. 4 представляет собой частичный боковой вид с 80 фрагментами; рис. 5 представляет собой
фрагментарный внешний боковой вид, а рис. 6 представляет собой разрез по линии 6-6 на рис. 2. 85
Обращаясь сначала к рис. 2 чертежей, я изобразил на нем конструкцию печи, включающую боковые стенки 7 и
9 и крышу 11, выполненные из подходящей каменной кладки.
Представленная на рисунке печь приспособлена для непрерывной работы, если это необходимо, и поэтому
имеет удобную частично кольцевую форму, изображенную на рис. 1, при этом камера 13 завершает
кольцевую форму и не нагревается, но служит для размещения механизма загрузки и выгрузки 95, который
будет описан далее. Возвращаясь к рис. 2, камера печи, образованная стенками 7 и 9 и крышей 11, может
быть разделена горизонтально расположенной перегородкой 15 с высокой теплопроводностью, показанной
здесь (см. также рис. 6) в виде пластин 17 из карбида кремния (карборунда) или подобного материала,
опирающихся на балочные опоры 19, которые могут быть выполнены из подходящих кремнеземных
I-образных кирпичей.
2
.394,3e 2 Перегородка 15 и крыша 11 вместе с соответствующими торцевыми стенками 20 (рис. 3) образуют
нагревательную камеру, в которой могут сжигаться газы для обеспечения излучения тепла через перегородку
15.
Здесь через порты 21 подается смесь топливного газа и воздуха. Газ может подаваться по трубам 23. Воздух
для сгорания может подаваться с помощью воздуходувки 2.5 (рис. 3) через магистрали 27 по обеим сторонам
камеры печи к полым опорам 29, через которые он подается в камеру сгорания.
Дымовая труба W3 предназначена для транспортировки продуктов сгорания.
Доступ к теплоотводящей перегородке 1.5 может быть обеспечен (см. пункт 5) с помощью строительных арок
31 в стене 9, позволяющих при необходимости удалять кирпичи под ней. Для целей осмотра предусмотрены
съемные кирпичи 3.3.
Тепло, излучаемое перегородкой 1-5, передается на обрабатываемый материал, расположенный на
подходящем столе или опоре 35 из огнеупорного материала напротив него, при этом стол и перегородка
образуют стенки реакционной камеры. 1. Стол имеет кольцевую форму и может быть собран из подходящих
профилей из кремнезема, установленных на металлических пластинах 377, которые, в свою очередь,
опираются на тележки 39, движущиеся по круговым рельсам 41. Кольцевая зубчатая рейка 43, прикрепленная
к неподвижным осям тележек, входит в зацепление (см. рис. 3) с шестерней 4.5, приводимой в движение
через соответствующую зубчатую передачу от электродвигателя 47, благодаря чему стол может вращаться
под аркой. Удобная яма 49 между рельсами обеспечивает доступ к тележкам и другим механизмам.
Для герметизации реакционной камеры предусмотрены соответствующие средства, а удерживающие стенки
51, примыкающие к боковым стенкам камеры печи, обеспечивают приемники для приема массы песка 53, в
которую погружные уплотнительные фартуки 55, состоящие из пластин, предпочтительно из хроможелезного
сплава, свисают с боков стола 35.
Обращаясь теперь к рис. 1 и 3, напротив стола в месте разрыва частично кольцевой камеры печи и внутри
упомянутой выше необогреваемой камеры 1-3 расположены средства подачи обрабатываемого материала на
стол 35 и удаления с него остатков. Обращаясь к рис. 3, можно предположить, что таблица 35 на этом рисунке
движется слева направо. На стол загружают рыхлый, неуплотненный, гранулированный материал. Бункер 57
расположен напротив стола и может быть снабжен соответствующими средствами 59 для надежной подачи
материала из него. Регулирующая пластина 61, расположенная над верхней частью стола 35 между боковыми
пластинами 63, может подниматься и опускаться с помощью зубчатой рейки 65, соединенной с ней и
показанной здесь как приводимая в движение соответствующей шестерней 66, приводимой в движение цепью
от маховика 67, и будет определять глубину или толщину слоя материала, подаваемого на стол. Материал,
скопившийся у бункера перед разгрузочной плитой, служит уплотнением для входного торца камеры печи.
Для удаления материала с поверхности трубы по мере ее прохождения из печи я могу предусмотреть плуг 69,
приспособленный для подъема и опускания фунтов материала между соединенными винтовыми валами 71.
Плуг может использоваться для очистки стола после того, как он пройдет из-под теплоизлучающей стенки и
перед тем, как он снова войдет в камеру печи. Остатки, выгружаемые плугом, могут быть сброшены в бункеры
7.3 (рис. 1) и вывезены с ленточного конвейера 7.5.
Летучие продукты, образующиеся в реакционной камере 8, могут быть отведены оттуда (см. рис. 2) через
отверстия 77. Эти летучие вещества образуют цинновые пары, которые могут конденсироваться в
конденсаторах, образованных верхним и нижним кольцевым рядом пластин 79 и 81, выступающих из боковой
стенки 9. Конденсационная камера между этими пластинами снабжена соответствующими перегородками 83.
Нижняя пластина 81 наклонена внутрь и вниз, как показано на рисунке, так что конденсирующийся металл
стекает внутрь либо (см. рис. 4) в один из емкостей для сбора оплавленного металла 8-5, расположенных
через определенные интервалы по стенке печи, либо в наклонный канал 87 одного из блоков 89, из которого
вода поступает в емкость для сбора оплавленного металла 8.5. Удобные дверцы 91 позволяют периодически
отводить металл, скапливающийся в емкостях 85.
Поскольку кольцевая конструкция печи 105, показанная здесь, предназначена для непрерывной работы, для
лучшего понимания или более полного охвата моего изобретения будет полезно сначала описать способ
эксплуатации данной конкретной печи 110. Стол 35 может медленно и непрерывно вращаться, пока на него из
бункера 57 осаждается тонкий неуплотненный слой смешанной руды цинка (сырой оксид цинка) и
восстановительного материала 115 толщиной в квадратный дюйм, полдюйма или, предпочтительно,
значительно меньше, причем фактическая толщина слоя определяется содержанием оксида и пропорциями
используемого восстановительного материала. По мере вращения стола под излучающей стенкой 1;5 металл
дистиллируется. Лучистое тепло эффективно воздействует на эксцентрическую поверхность заряда, на
который оно падает, причем эта поверхность в некоторой степени обновляется по мере протекания реакции.
125, относящийся к слою описанной толщины, эффективно за счет теплопроводности по всему слою, по
крайней мере, в течение всего процесса, до такой степени, что достигается изначально постоянная
эффективность, то есть выделение паров на единицу площади заряда происходит с практически постоянной
скоростью, в то время как тепло подается с практически постоянной скоростью.
Кривая урожайности, как и следовало ожидать, к концу процесса, когда достигается существенный, но
довольно резкий, коммерческий объем производства металлов, резко возрастает. В отличие от стенок
загруженной реторты, где происходит накопление остатков или избытка топлива, здесь не наблюдается
значительного препятствия для нагрева, 5-транзисторного процесса, что приводит к заметному снижению
эффективности. Накопление обычно происходит до начала процесса и будет (в первую очередь)
разрешенным. Поскольку существует iibLrer (A — контейнеры для сбора цветов), таким образом,
обеспечивается селективная сенаризация кадмия. По завершении вращения любые остатки, оставшиеся на
столе, могут быть соскоблены с помощью участков 69.
В качестве альтернативы, режим T)low может работать с перерывами только после того, как стол совершит
определенное количество оборотов.
Последовательно наносятся слои реакционного материала. Каждый лазер воздействует на остатки старого
материала, при этом всегда образуется свежий тонкий слой, обращенный к теплоизлучающей стенке.
Накопление осадка может быть значительным, после чего его можно будет соскрести.
Я описал стол как непрерывно и медленно вращающийся, но очевидно, что его можно быстро повернуть для
нагрузки и наклонить, чтобы он оставался неподвижным, а его головка — направлена против излучаемого
тепла, столько времени, сколько необходимо или желательно для осуществления реакции. Для устранения
теплоизоляционного эффекта избытка твердого восстановительного материала, смешанного с неочищенным
оксидом, такой восстановительный материал предпочтительно использовать в практически теоретических
пропорциях и максимально обеззольным. Например, нефтяной кокс является коммерчески выгодным и
содержит мало золы. В этом случае смесь практически полностью испаряется, обнажая свежие поверхности
для воздействия лучистого тепла, без существенного накопления золы и пустой породы, образующих
теплозащитный слой. Когда в растворе образуется неочищенный оксид, практически не содержащий
примесей и восстановительных веществ, в теоретических пропорциях, толщина слоя не превышает четырех
дюймов.
Материал может быть нанесен на стол, помещен в печь и обработан. Материал практически полностью
испаряется, так что последующие слои фактически подвергаются воздействию тепла, при этом
теплопроводность в первоначальном толстом слое не используется.
Толщина обработанного слоя будет соответственно меньше четырех дюймов по мере увеличения
содержания U9 в сырой нефти и/или увеличения доли используемого восстановительного материала.
Упомянутое истощение, как я полагаю, в некоторых случаях могло быть вызвано шлакообразованием
инертных компонентов используемого сырого оксида, в результате чего образовавшийся шлак 70
просачивался через невосстановленную область ко дну. Такое понимание действия выводится из характера
остаточных локаций. В то время как шлак! поглощает определенное количество цинка, которое не может быть
непосредственно извлечено в процессе, в результате чего инертный материал удаляется с поверхности
невосстановленного цинкового сплава и углеродсодержащего материала таким образом, чтобы это не
мешало радиальному соединению C. 80 били по материалу, что позволяет использовать его более толстыми
слоями.
В описанной здесь схеме приложение тепла осуществляется преимущественно излучением только к заряду,
распределенному таким образом, что большая площадь реакционноспособного материала может быть
обработана с сохранением постоянной тепловой эффективности. Быстрое и тщательное отключение
значений mdetl осуществляется. Механизм прост, а трудозатраты низкие.
Ниже приведены подробности октального теста восстановления оксида цинка методом согласно настоящему
изобретению. 95 Использовалась муфельная печь, и обрабатывалась стационарная загрузка. Печи были
прерваны оценками GPA, которые с постоянной скоростью изменялись на протяжении всего теста. В данном
случае парам цинка, выделяющимся из парового отверстия, было разрешено гореть, а характер пламени
регистрировался опытным наблюдателем, проводившим испытание, как показатель скорости выделения
паров цинка, которая оставалась практически постоянной на протяжении всего испытания.
Обработанный слой имел толщину 1 дюйм и площадь 53 квадратных дюйма и представлял собой смесь 121,3
грамма неочищенного оксида цинка с содержанием цинка 69,9204 и 182 грамма кокса с приблизительным
содержанием золы 10%. /.
Начальная температура печи составляла 14000 °C, но после введения холодного заряда она упала до 129500
°C. Через 10 минут температура достигла 3750 °C, а затем быстро поднялась до 1390 °C, при которой
оставалась практически постоянной в течение примерно 20 минут. Затем было замечено, что пламя резко
погасло, а температура повысилась на 120 градусов. Эти факторы указывают на то, что тепло больше не
поглощалось в процессе с прежней скоростью. Нагрев продолжался недолго и прекратился через 51,125
минуты после начала теста.
Остаток после завершения теста составил 100 г, содержание цинка в котором составило 12,30/4.
Количество цинка, полученного путем дистилляции и восстановления из 130%-ного некачественного
неочищенного оксида, составило 836,7 г или 1,85 фунта, что соответствует выходу 98,6%, при скорости
дистилляции на квадратный фут 4,93 фунта в час.
Как указывалось ранее, это испытание проводилось в отношении стационарной загрузки, и в случае загрузки,
проходящей через печь типа, показанного на прилагаемых чертежах, приведенные цифры будут
соответствовать части загрузки аналогичной площади и поперечного сечения, обработанной в течение
определенного периода времени.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
Соседние файлы в папке патенты