Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / 16723
.txt 721710-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721710A
[]
ПОЛНЫЕ СПЕЦИФИКАЦИИ Способы и устройства для термообработки изделий высокочастотной электрической энергией 1, ЭнДЕРКС ШИРФИ, британский подданный, проживающий по адресу Питт-стрит, 424, Виндзор, Онтарио, Канада, настоящим заявляю об изобретении, в отношении которого я подтверждаю что мне может быть выдан патент, а способ его осуществления должен быть подробно описан в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для термообработки изделий, изготовленных из диэлектрического материала или металл путем диэлектрического нагрева или индукционного нагрева соответственно. , , 1, ' , , 424, , , , , , , :- , , . Изобретение применимо для термической обработки изделий в целом, но оно оказалось особенно полезным для запекания красок и органических покрытий диэлектрических материалов, а также для наплавления стеклообразующих эмалей на стеклянной посуде, фарфоре и керамике. , , . Другим примером применения изобретения является покрытие провода эмалью и изоляционным материалом в жидкой или непластифицированной форме, например, покрытие «тефлоном», при этом проволоку постепенно нагревают для обжига или отверждения покрытия. "," . Чтобы проиллюстрировать преимущества термической обработки по настоящему изобретению, сначала будет показано, насколько сложен настоящий способ обработки одного вида изделий, к которым применимо настоящее изобретение, а именно стеклянной посуды. , , . В случае стеклянной посуды, после того как она была отформована в форме и отожжена, необходимо, чтобы она была декорирована плавкими красками, чтобы стекловидные эмали наносились на стеклянный предмет при комнатной температуре. Затем изделие предварительно нагревали перед транспортировкой в стеклянную посуду. «зона обжига» лелира или печи, в которой стекловидные эмали сплавляются со стеклом. После того как краска наплавляется на стекло, температура постепенно снижается до тех пор, пока стекло не остынет до комнатной температуры. В случае однотонных цветов посуду можно окунуть, распылить или покрасить вручную, а затем передать в декоративный лер или аналогичную печь для термообработки для наплавления цветов на посуде. , , , ' " . . , , - , . Процесс наплавления цветов на стеклянную посуду, известный в настоящее время в данной области техники, включает в себя транспортировку посуды с помощью непрерывно движущейся ленты из стального сплава через лер, подвергая такую посуду воздействию температуры, которая постепенно повышается от комнатной температуры по мере продвижения ленты до тех пор, пока посуда не достигнет «зона обжига», где она подвергается воздействию температуры, при которой керамические краски прилипают к посуде, а затем постепенному понижению температуры до нормальной комнатной температуры. , , " " , . Температура, необходимая для плавления так называемого «керамического или стеклообразного цвета» на стеклянной посуде, находится в пределах от 10600° до 1150°, а температура выравнивания, при которой необходимо выдерживать посуду для снятия с нее постоянных напряжений в самом начале. Температура собственно процесса отжига составляет от 9500° до 10000° для некоторых средних типов стеклянной посуды, имеющей составы, хорошо известные в данной области техники. Конечно, температура выравнивания будет в некоторой степени варьироваться в зависимости, прежде всего, от рецептуры стекла и в меньшей степени от типа стеклянной посуды. " " 10600F 1150 , 9500F 10000F . , . Хотя существует множество типов и конструкций декоративных печей, все они построены на одних и тех же нейтральных принципах для декоративных изделий из стекла, которые имеют низкую теплопроводность, причем их нагрев осуществляется за счет проводимости снаружи. Результатом является градиент температуры снаружи к центру и, как следствие, неравномерное расширение материала. Время, необходимое для достижения центром определенной температуры, зависит от удельной проводимости класса и является функцией температурного градиента. Если поверхность нагревается слишком быстро, стекло распадется, поэтому до сих пор приходилось постепенно нагревать стекло на участке предварительного нагрева, причем этот процесс занимал значительное время. , . . . - , , . Хотя одной из целей настоящего изобретения является сокращение времени, необходимого для доведения стеклянной посуды до желаемой температуры, изобретение имеет гораздо более широкое применение, как указано в первом абзаце описания. , . Способ нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, в частности для наплавления покрытия на изделие, включает помещение изделия в полость резонатора и подачу высокочастотной электромагнитной энергии в резонатор через средство передачи, имеющее регулятор. для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. / , . Изобретение также относится к устройству для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, причем устройство содержит полостный резонатор, приспособленный для приема изделия, средства для подачи в резонатор электрической энергии с частотой, превышающей 1000 ме/с, и регулятор в средстве передачи между средством подачи и резонатором для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. /, , 1000 /, . В одной форме устройства согласно изобретению используется магнетрон, работающий на частоте, например, 3000 мегагерц в секунду, хотя необходимая электрическая энергия может с тем же успехом подаваться любым другим высокочастотным авенатором, таким как клистрон, и другими высокотехнологичными устройствами. использовать карту частот. Таким образом, рассматривается использование частот, превышающих один мегагерц в секунду, хотя использование частот по меньшей мере в тысячу мегагерц в секунду должно быть предпочтительным для экономии энергопотребления и размера устройства. Переменный ток от сети питания может подаваться на накальный трансформатор магнетрона, а попперный источник постоянного тока может подавать постоянный ток на анод магнетрона. Магнетрон соединен с волноводом подходящего сечения, предпочтительно прямоугольного. 3000 , , . - , . . -, . Обрабатываемое изделие помещается в полость резонатора, в который электрическая энергия подается магнетроном, как посредством волновода. Повышение температуры изделия можно измерить с помощью термопары, вставленной в полость резонатора перпендикулярно электрическому полю и сконструированной следующим образом: можно использовать два разных металла, например медь и эонстатин, хромель и алюмель или платину и родий. , выбор зависит от конечной температуры, которую необходимо достичь. Внутренние концы разнородных металлов поддерживаются в контакте друг с другом с помощью огнеупорной трубки, сварки или других подходящих средств, а тугоплавкая трубка, содержащая провода термопары, в свою очередь, монтируется в тонкую немагнитную металлическую трубку, так что высокая частота токи не будут генерироваться в проводах термопары и, следовательно, сгореть. Затем эту сборку пропускают поперечно через небольшие отверстия в узкой стороне волновода и перпендикулярно электрическому полю. , . : , , - - . , , - . Он может проходить через нагреваемое изделие, а может и не проходить. Свободные концы проводов затем присоединяются к подходящему потенциометру, предпочтительно откалиброванному в градусах. Полый резонатор может иметь любую желаемую форму, и энергия может подаваться в полость с помощью волновода и емкостной, резонансной или индуктивной диафрагмы или других подходящих средств. Плунжер, используемый для поворота полости, может быть контактного типа. или бесконтактный дроссель, как описано ниже, хотя можно с успехом использовать и другие конструкции. . . , , , . . . Частота, на которую настроен резонатор, предпочтительно будет находиться в диапазоне сверхвысоких частот от 1000 до 3000 мегагерц. На таких высоких частотах изделие, если оно имеет диэлектрическую природу, нагревается за счет молекулярного гистерезиса, поскольку полярность молекул постоянно меняется на обратную. Сила, необходимая для изменения полярности молекул, является функцией приложенного потенциала, и когда этот потенциал поддерживается постоянным, скорость повышения температуры становится функцией приложенной частоты. Если покрытие должно быть наплавлено, объект, на который наносится покрытие, является частью нагреваемого материала. Поскольку при подаче правильного потенциала и частоты полярность молекул на всем объекте мгновенно меняется на противоположную, в изделии не возникает деформации и не требуется времени для проникновения тепла за счет проводимости снаружи к центре изделия, так что объект можно будет довести до желаемой температуры гораздо быстрее. - 1,000 3,000 . , , . , . . offtJie7 , - , , . Главным преимуществом этого метода нагрева диэлектрических материалов, таких как стекло, стеатит, резина, пластик и т.п., является скорость, с которой осуществляется нагрев по сравнению с любым другим методом, известным в данной области техники. , ,--', , . Предпочтительный вариант осуществления изобретения теперь будет описан только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой схему устройства, включая вид сверху на систему волноводов; фиг. 2 - вид волноводной системы в вертикальном разрезе по линии 22 фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение фазовращателя, который служит одним из органов управления волноводной системы, плоскость такого сечения обозначена цифрами 3-3 на фиг. 1; на фиг. 4 - перспективный вид полостного резонатора; Фиг.5 представляет собой вид в перспективе одного из двух гибридных тройников, необходимых в волноводной системе; Фиг.6 представляет собой вертикальное сечение направленного ответвителя, используемого в системе, при этом поперечное сечение взято по линии 6-6 на фиг.1; Фиг.7 представляет собой поперечное сечение полого резонатора, взятое по линии 7-7 на фиг.2 и показывающее, как изделия, требующие термической обработки, могут проходить через электрическое поле указанного резонатора. , , , . 1 , ; . 2 22 . 1; . 3 - , 3-3 . 1; . 4 ; . 5 ; . 6 , 6-6 . ; . 7 - , 7-7 . 2 . Энергия в схему подается магнетроном непрерывного действия 1, подключенным к стандартному источнику переменного тока через выпрямитель 2, преобразующий альтернатино. ток в постоянный ток, питающий анод магнетрона. 1 2, . - . Магнетрон 1 через подходящий разъем присоединен к прямоугольному волноводу, составляющему основную часть схемы. 1 . Чтобы привести широкий размер волновода в горизонтальное положение, вставляют секцию 4, повернутую на 90°, и соединяющую секцию, в которой крепится магнетрон. ' 4 900 . Схема разделена на две ветви с помощью гибридного Т5, лучше всего показанного на рис. 5. Свойства гибридного Т или магического Т таковы, что энергия, передаваемая волноводом, будет делиться поровну между двумя боковыми плечами указанного Т, но не будет распространяться в вертикальном плече этого Т. В одной ветви этой разделенной цепи представляет собой фазовращатель 6, образованный путем вставки удлиненной пластины 6а из полиэстера или другого подходящего диэлектрического материала в волновод таким образом, чтобы ее можно было регулировать горизонтально, параллельно широкому размеру волновода. Фазовращатель содержит регулировочный винт 7а, воздействующий на поперечный прокол 7 снаружи волновода, как показано на рис. 3. T5, . 5. . . 6, 6a , . 7a 7 . 3. Указанная поперечина на конце и жестко несет на себе лоток стержней 6h, скользящих по направляющей и устанавливающих пластину 6n. Когда пластина 6 смещается от любой боковой стенки к оси волновода, это приводит к удлинению волновода М с электрической точки зрения, хотя фактическая физическая длина волновода остается неизменной. Ветви разделенной цепи на своих концах, ближайших к нагрузке, подключены к противоположным боковым плечам второго гибрида Т8. Если указанные ветви имеют одинаковую длину с электрической точки зрения, энергия, идущая к нагрузке в одной ветви, будет находиться в фазе с энергией, передаваемой другой ветвью, когда энергии двух ветвей встречаются в . Когда это легкость, вся энергия (т. е. от обеих ветвей) будет передана в плечо 9, которое находится в той же плоскости, что и два боковых плеча (т. е. в горизонтальной плоскости), и никакая энергия не пойдет в вертикальную. рычаг 13 перпендикулярен этой плоскости. Если же электрическая длина одной ветви превышает электрическую длину другой ветви из-за перемещения пластины 6а в какое-то положение, отстоящее от боковых перегородок волновода, то энергия, идущая в сторону нагрузки от одной ветви, поступит в ТС наружу. фазы с энергией другой ветви. ' 6h ' -- 6n. 6 , , . T8. , . , (.., ) 9, (.., ) 13 . , , 6a , . Когда это так просто, энергия одной ветви может сдвинута по фазе ровно на 1800 с энергией другой ветви, и тогда энергия обеих ветвей будет распространяться или перемещаться в вертикальном плече 8r Т8, и ни одна из них не пойдет на горизонтальный рычаг 9 находится в той же плоскости, что и два боковых рычага. , 1800 , 8r T8, 9 - . Если энергия одной ветви не сдвинута по фазе на 1800 или 0 с энергией другой ветви, часть энергии, идущей в сторону нагрузки, пойдет в вертикальный плечо, а часть - в горизонтальное плечо 9. Перераспределение полной энергии, поступающей в вертикальное и горизонтальное плечо, зависит от фазового угла между энергией одного бокового плеча и энергией другого бокового плеча, когда такие энергии объединяются в Т8. ' 1800 0 , 9. T8. Имитатор груза 10 размещается в вертикальном рычаге 8а для поглощения любого избытка энергии, а полезная нагрузка или резонатор полости 11, в котором материал нагревается, размещается на горизонтальном рычаге 9. При желании положение искусственной нагрузки 10 и резонатора 11 можно изменить на противоположное. Из вышеизложенного видно, что энергию, подводимую к нагреваемому материалу, можно регулировать до любого желаемого значения. Это весьма желательно, поскольку позволяет контролировать скорость нагрева материала и ограничивать конечную температуру, достигаемую материалом, до желаемого значения. 10 8a , 11 9. 10 11 . . , . В электротехнике хорошо известно, что если нагрузка не подключена к линии, в линии будет возникать стоячая волна напряжения и, следовательно, некоторая часть энергии в линии будет отражаться и возвращаться к источнику питания. в данном случае это будет ближайший к нагрузке гибрид T8. Эта энергия затем разделится поровну между противоположными боковыми плечами гибридного Т8, но не будет распространяться и перемещаться в вертикальном плече 8а этого Т. -- , T8 . T8, 8a . Когда отраженная энергия в двух ветвях достигает Т5, и если такая энергия в одной ветви находится в фазе с энергией, отраженной через другую ветвь, вся энергия пойдет к магнетрону (т. е. отраженная энергия от обеих ветвей будет распространяться в рычаг 12, на котором установлен магнетрон), и никакая энергия не будет передана в вертикальный рычаг 13 Т5. Фазовращатель 6 сконструирован таким образом, что он никогда не может иметь такую же электрическую длину, как плоская часть волновода той же физической длины. Это означает, что отраженная энергия от одной ветви никогда не будет точно в фазе с энергией, отраженной от другой ветви, когда такие энергии объединяются в Т5. Это, в свою очередь, означает, что часть отраженной энергии от двух ветвей может распространяться в горизонтальном плече 12, на котором крепится магнетрон, а часть пойдет в вертикальное плечо 13. Согласованная нагрузка 13а установлена в указанном плече 13 для поглощения нежелательной энергии, которая может быть передана в такое плечо. Если возникнет условие, при котором энергия, отраженная от одной ветви, сдвинута по фазе точно на 1800 градусов с энергией, отраженной от другой бренди, тогда вся отраженная энергия будет распространяться в вертикальном плече 13 и поглощаться согласованной искусственной нагрузкой 13а, и ни одна будет перемещаться в горизонтальном рычаге 12. T5, , (.., 12 ), 13 T5. 6 . T5. 12 , 13. 13a 13 . 1800 ' 13 13a, 12. В каждый из Т 5 и 8 желательно вставить индуктивную диафрагму 13b и ответный шлейф 13с, гарантируя, что импеданс, наблюдаемый при взгляде на плечи этих Т, будет характеристическим импедансом волновода. ' 5 8 13b - 13c, ' . Специально экранированная термопара 14 вставлена в полость резонатора 11 перпендикулярно электрическому полю и контактирует с нагреваемым диэлектрическим материалом. 14 11 . Концы термоэоновых проводов приварены и вставлены в керамическую трубку или другую изолирующую трубку, которая, в свою очередь, вставлена в немагнитную металлическую трубку, так что в таких проводах не будут генерироваться токи высокой частоты и вызывать их перегорание. Другие концы проводов термопары подключены к потенциометру 15, который для облегчения считывания может иметь шкалу, откалиброванную в градусах Цельсия. - , . 15, . Могут использоваться различные формы и конструкции резонаторов, а также существует ряд различных методов передачи мощности от волновода к резонатору с резонатором. В проиллюстрированной конструкции используется тонкий лист 16 из проводящего материала, такого как металл, с вырезанным в нем прямоугольным отверстием 16а, помещенным поперек волновода, на котором формируется полезная нагрузка (т. е. горизонтальное плечо 9 второго гибрида Т81. Это прямоугольное отверстие центрировано по отношению к широкому размеру волновода и простирается от верха до низа волновода в узком измерении волновода. . Размер отверстия в направлении широкого размера волновода может быть таким. варьируется в зависимости от нагреваемой нагрузки и - напряженности электрического поля, необходимой в резонаторе полости. , . 16 " 16a (.., - 9 T81. . . . - . К этой точке прикрепляется еще одна секция волновода, а конец, противоположный тому, на котором находится металл, содержащий отверстие (т. е. диафрагма 16), закрывается путем вставки короткозамыкающего пальца 17, составляющего часть этого плунжера. показано на рис. (.., 16) - 17, - . 2.
После того, как диэлектрический материал, подлежащий нагреву, помещается в полость резонатора, плунжер перемещается вперед и назад до тех пор, пока резонатор не окажется в резонансе, при этом резонатор должен представлять почти или абсолютно согласованную нагрузку с линией. , , . Один из способов определить, находится ли резонатор в резонансе, состоит в том, чтобы вставить зонд 18, который, в свою очередь, подключается через коаксиальный кабель 19, настроечные шлейфы 20, аттенюатор 21 и кварцевый выпрямитель 22 к источнику постоянного тока. мироамперметр 23. 18 - 19, 20, 21, 22 .. 23. Когда измеритель показывает максимум, полостный резонатор находится в резонансе, и максимальное количество мощности будет поступать в полостный резонатор, а небольшая мощность или ее отсутствие будет отражаться обратно во второй гибридный . Затем фазовращатель 6 регулируется так, чтобы необходимое количество энергии поступало в горизонтальное плечо 9 гибридного Т8, на котором установлен резонатор 11, тем самым контролируя скорость повышения температуры материала. При желании (хотя и не обязательно) направленный ответвитель 24 может быть вставлен в горизонтальное плечо 9 второго гибридного Т8 между таким Т и резонатором полости и может быть подключен, как показано на позиции 24o, к микроволновому ваттметру 25. Размерный соединитель — это устройство, которое позволяет передавать известный процент энергии, присутствующей в волноводе, через коаксиальный кабель на счетчик энергии. Этот направленный ответвитель показан на рис. 6 и есть. используется для измерения энергии, идущей на полезную нагрузку. - . 6 9 T8 11 , . ( ) 24 9 T8 , 24o 25. - . . 6 . . Было обнаружено, что в большинстве случаев желательно располагать нагреваемый материал в контакте с верхней и нижней частью резонатора полости и параллельно электрическому полю. Материалы будут удовлетворительно нагреваться, даже если между указанным верхом и низом и материалом, подлежащим нагреву, вставлен какой-либо другой материал, при условии, что материал параллелен электрическому полю. В некоторых случаях это желательно, поскольку, например, теплопроводность меди примерно в 1000 раз выше, чем у большинства диэлектрических материалов. так что при нагреве диэлектрических материалов это может привести к тому, что концы нагреваемого диэлектрического материала будут намного холоднее, чем остальная часть такого материала, что нежелательно. - Если между ними, металлическим волноводом и нагреваемым материалом, вставить другой диэлектрический материал, эффект рыбы будет существенно уменьшен. На фиг. 7 показано желательное положение для доставки изделий 26 (в данном случае диэлектрических изделий) к и от. резонатор 11, Так сказано. резонатор - имеет боковые стенки с расположенными напротив друг друга отверстиями 27, через которые конвейерная лента 28 с подходящим изоляционным материалом (таким как тефлон) проходит по полу резонатора. . . -- . - - . , , 1,000 . , . - - - , - .- . 7 26 ( ) 11, . - 27, 28 ( ) . Изделия, подлежащие термической обработке, транспортируются указанной лентой на подходящем расстоянии друг от друга, и движение конвейера может быть непрерывным и постепенным или прерывистым. Верхние концы изделий 26 взаимодействуют, по меньшей мере, во время интервала нагрева с элементом 28а диэлектрической природы, установленным на своде резонатора. Указанный элемент предпочтительно имеет пружинную природу, позволяющую зацеплять изделия под определенным световым давлением. По краям каждого отверстия 27, выше и ниже последнего, предусмотрены парные -образные боковые выступы 29 от крыши и днища резонатора. Эти расширения рассчитаны так, чтобы образовывать четвертьволновые ловушки, которые будут противостоять любой потере энергии через указанные отверстия. , . 26 , , 28a . . 27, , - 29 . . Имитаторы 10 и 13а могут быть сформированы по-разному, однако предпочтительно формовать эти загрузки из состава, отлитого в нужную форму и содержащего 65% порошкообразного чешуйчатого графита и 35% портландцемента. Предпочтительно, чтобы нагрузки 10 и 13а полностью закрывали верхние концы соответствующих вертикальных рычагов и имели нижние поверхности, сильно наклоненные к основаниям указанных рычагов, при этом такие поверхности были намотаны, чтобы избежать или, по крайней мере, минимизировать отражение энергии вниз. Рычаги 13 и 8а показаны оснащенными ребрами 30 для ускорения отвода тепла. 10 13a , , , 65% 35% . 10 13a , . 13 8a 30 . Для иллюстрации преимуществ настоящего изобретения можно отметить, что описанное устройство выполняет свою функцию обжига или плавления при применении неорганических материалов по существу за три минуты по сравнению с двумя с половиной-четырьмя часами, требуемыми для приборов и способов. ранее трудоустроенный. Что касается легкости органической отделки, моему аппарату достаточно сорока секунд по сравнению с тридцатью пятью минутами, необходимыми раньше. Аналогичные преимущества получаются и при использовании аппарата для индукционного нагрева. Площадь пола, необходимая моему аппарату, составляет примерно одну десятую площади, необходимой до сих пор для нагрева диэлектрического материала, например стекла. ] , - . , - . . - , . Что я хочу: 1. Способ нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, при котором изделие помещают в полость резонатора и высокочастотную электромагнитную энергию подают в резонатор через средство передачи, имеющее регулятор для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. резонатор. : 1. / . 2. Способ наплавления покрытия на диэлектрическое и/или металлическое изделие, при котором изделие с покрытием помещается в полость резонатора и электромагнитная энергия сверхвысокой частоты подается в резонатор через средства передачи, имеющие регулятор для регулирования количества высокочастотной энергии. Частотная энергия, подаваемая в резонатор. 2. / - . 3.
Способ нагрева по п.1 или 2, в котором электромагнитная энергия превышает 1000 мк/с и резонатор настраивается на частоту этой энергии. 1 2 1,000 / . 4.
Способ нагрева изделия по любому из предшествующих пунктов, в котором диэлектрические вставки размещают между противоположными концами изделия и прилегающими стенками резонатора. , . 5.
Способ нагрева изделий по любому из пп.1, 2 или 3, в котором изделие изготовлено из стекла, керамики или фарфора и нагревается для наплавления на нем стеклообразующей эмали. 1, 2 3 , . 6.
Способ нагрева изделий по любому из пп.1, 2 и 3, в котором изделие представляет собой отрезок проволоки, на которую нанесен изоляционный материал в жидкой или непластифицированной форме, при этом проволоку постепенно протягивают через полость резонатора для обжига или отверждать находящийся на нем изоляционный материал. 1, 2 3, , . 7.
Способ нагрева изделий по любому из предшествующих пунктов, в котором электрическая энергия имеет форму непрерывной волны. . 8.
Способ нагрева изделий по любому из предшествующих пунктов, в котором резонатор питается через линию, имеющую две параллельные ветви, причем электрическая длина одной из упомянутых ветвей контролируется фазовращателем, тем самым контролируя количество энергия, поступающая в резонатор. , , . 9.
Способ нагрева изделий по п., в котором энергия, превышающая требуемую в резонаторе, отводится на эквивалентную нагрузку, причем такое отведение осуществляется на выходном соединении указанных ветвей. - , , . 10.
Устройство для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, содержащее полостной резонатор, приспособленный для приема изделия, средства для подачи в резонатор электрической энергии с частотой, превышающей 1000 мэ/с, и регулятор в средство передачи между средством подачи и резонатором для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. / , 1,000 /, . 11.
Устройство для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, указанное устройство, содержащее полостный резонатор, принимающий изделие, средства для генерации переменной электрической энергии с частотой, превышающей 1000 мегагерц в секунду, линию для подачи по меньшей мере часть / , 1,000 ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 03:32:20
: GB721710A-">
: :
721711-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721711A
[]
я я ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 721,711 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: август. 721,711 : . 1,
1952. 1952. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки в августе. 4, 1951. . 4, 1951. Спецификация .- Опубликовано: январь. 12, 1955. .- : . 12, 1955. Индекс при приеме:- Классы 35, G2E:; и 140, Е4. ):- 35, G2E:; 140, E4. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования электрических катушек или относящиеся к ним Мы, , , 195, Бродвей, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, корпорация штата Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем: изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был предоставлен патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: Это изобретение относится к электрическим катушкам, витки которых заделаны. в изоляционном материале, также известном как заполненные катушки, и основной целью которого является улучшение и упрощение процесса производства таких катушек. , , , 195, , , , , , , , , : , , . С учетом вышеизложенной цели изобретение. , -. Предлагается способ изготовления заполненной электрической катушки в непрерывной последовательности операций, начиная с оголенного проводника, который включает покрытие проводника слоем жидкого изоляционного материала с диспергированными в нем мелкодисперсными твердыми изолирующими частицами, частичное затвердевание изоляционного материала, содержащего изолирующий материал. частицы, чтобы удерживать его на проводнике, наматывая покрытый проводник в катушку, в то время как изоляционный материал все еще имеет некоторую степень текучести, так что покрытия соседних витков проводника сливаются, но соседние витки проводника остаются отдельными из-за присутствия твердых изолирующих частиц и отверждения коалесцированных покрытий для получения твердой или по существу твердой изолирующей матрицы, окружающей и связывающей вместе витки проводника на изолированном расстоянии друг от друга. , , , . Изобретение может быть легко реализовано путем использования в качестве жидкого изоляционного материала для проводника термореактивного или термопластичного смолистого материала, содержащего твердые изолирующие частицы, при этом удобной процедурой является такое, которое включает покрытие проводника жидким термореактивным материалом. /8] А;! е, 3S. Синусный изоляционный материал , содержащий твердые изолирующие частицы, нагрев проводника с покрытием до частичного затвердевания изоляционного материала, намотку проводника с покрытием в катушку так, чтобы покрытия 50 соседних витков проводника слились, и снова нагрев проводника с покрытием по мере Намотка приводит к упрочнению сросшихся покрытий. , [ 2/8] ;! , 3S. , , 50 , . Изобретение станет более понятным из следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи. в котором: Рис. представляет собой блок-схему способа изобретения: 60 Фиг. 2 представляет собой изображение устройства, которое можно использовать при осуществлении способа изобретения; Фиг.3 представляет собой вид спереди, частично в разрезе, ячейки для нанесения покрытия, показанной на Фиг.2; Фиг.4 представляет собой вид в перспективе роликового аппликатора, который можно использовать вместо ячейки для нанесения покрытия, показанной на фиг.3, а фиг.5 представляет собой вид с частичным разрезом катушки, изготовленной способом по изобретению. . :. : 60 . 2 ; . 3 , , . 2; 65 . 4 . 3: . 5 70 . Как показано на блок-схеме фиг.1, при изготовлении катушки в соответствии с изобретением практикуется непрерывная серия операций, начиная с неизолированного проводника и заканчивая готовой жесткой самонесущей обмоткой. . 1, - . Эти операции в широком смысле включают нанесение слоя покрытия указанного выше типа на оголенный проводник для создания на нем покрытия, которое гарантирует, что витки проводника, когда он намотан в катушку, будут электрически изолированы и механически отделены друг от друга. , и какое покрытие при слиянии также заполнит промежутки 85 между витками и свяжет их вместе, образуя единую структуру, наматывая проводник с покрытием в желаемую форму катушки. объединение покрытий соседних витков и затвердевание покрытий. 90 № 19525/52. 80 , , , 85 , . , . 90 . 19525/52. 4', 2721711. При изготовлении катушки заполненного типа из неизолированного проводника возникают четыре основные проблемы; во-первых, обеспечение механического разделения соседних витков оголенного проводника в структуре катушки; во-вторых, создание сплошного электроизоляционного покрытия между соседними проводниками; в-третьих, заполнение промежутков катушки изоляционным материалом и, в-четвертых, соединение разнесенных и изолированных витков в единую конструкцию. 4', 2721,711 , ; , ; , ; , , , , . Механическое разделение соседних витков может поддерживаться даже там, где эффекты поверхностного натяжения жидкого наполнителя и давления, возникающие при намотке, имеют тенденцию стягивать или иным образом сжимать витки вместе, если между всеми витками имеется достаточно прочная прокладка, поскольку структура построена. Для реализации настоящего изобретения в качестве механического разделительного средства используются мелкодисперсные твердые изолирующие частицы, расположенные между витками катушки. Частицы этого материала обеспечивают расстояние между витками, по меньшей мере такое же, как их диаметр, и тем самым позволяют слою жидкости, по меньшей мере, равной толщины оставаться между соседними витками в намотанной структуре. , . . . Когда расстояние между витками достигается мелкодисперсными частицами, материал покрытия можно наносить за один этап нанесения покрытия, его можно включать в катушку в более жидкой форме, чем это было бы в противном случае, тем самым обеспечивая более полное заполнение промежутки и «коэффициент пространства» катушки можно увеличить за счет увеличения поперечного сечения меди по сравнению с поперечным сечением катушки. Поскольку на витках проводника не существует сплошной затвердевшей пленки, дополнительный слой, обеспечивающий соединение соседних витков, не требуется, жидкость между твердыми частицами выполняет функции связывания и заполнения, а также обеспечивает непрерывную изолирующую пленку над каждым витком проводника. , , , , " " . , , . Как термореактивные, так и термопластичные смолистые материалы являются подходящими носителями для мелкодисперсных твердых изолирующих частиц. . Подходящие термореактивные смолистые материалы включают быстроотверждаемые фенольные смолы и эпоксидные смолы, т.е. смолы, молекулы которых состоят по меньшей мере из двух эпоксидных или глицидильных групп, присоединенных к органическому остатку. - , .., . Подходящие термопластичные смолистые материалы включают полиамиды, поливинилхлорид, полиэтилен, сополимеры бутадиена, стирола и акрилонитрила, сополимеры бутадиена и стирола, акриловые смолы и фторуглеродные смолы, такие как политетрафторэтилен и полимонохлортрифторэтилен. , , , -- , - -, , . Твердые изолирующие частицы, которые удобно использовать в мелкоизмельченной форме в качестве разделителей между соседними витками проводника, могут включать среди других веществ мелкодисперсный диоксид кремния. силикат алюминия, силикат магния, слюда, хромат свинца, титанат свинца, диоксид титана, оксид цинка, оксид железа, оксид алюминия, оксид меди, тальк и целлюлоза, нейлон или другой нитевидный материал. Любой из этих материалов по отдельности или в комбинации может быть подвешен 70 в текучем носителе, обеспечивающем заполнение и соединение катушки, и такие носители можно рассматривать как «нагруженные» мелкодисперсными проставочными телами. . , , , , , , , , , , , , . 70 , "" . Для нанесения слоя покрытия на проводник можно использовать любой подходящий метод покрытия. Если суспендирующей жидкостью является вода, ее можно удалить из осажденного покрытия умеренным нагреванием проводника перед операцией намотки. Суспендирующие жидкости, такие как дивинилбензол и акрилонитрил, не нужно удалять, когда они используются, например, с сополимерами сложного полиэфира и бутадиенстирола соответственно, поскольку они сшиваются или полимеризуются с суспендированным материалом 85 и становятся частью покрытия. . . 80 , -, , - 85 . Материалы, находящиеся в жидком состоянии, также можно наносить электрофоретически, суспендируя их в виде глобул в подходящей несмешивающейся жидкости. Однако более распространенная практика 90 с жидкими материалами покрытия заключается в их нанесении методом перетаскивания, погружения или распыления, например, методом вытирания или методом нанесения валиком. . , 90 , , , , - . После нанесения покрытия на проволоку 95 оно частично затвердевает. Термореактивные материалы покрытия удобно отверждать путем нагревания, в то время как термопластические материалы сначала объединяются под действием тепла, а затем охлаждаются ниже температуры плавления. Любой тип покрытия должен быть подготовлен таким образом, чтобы его механическая стабильность была достаточной для сохранения его и твердых частиц, взвешенных в нем, на поверхности провода, когда проводник подвергается следующему этапу процесса изготовления катушки. 95 . . 105 . После нанесения на проводник связующего слоя проводник сматывают в катушку, при этом покрытия соседних витков соприкасаются обычным способом. Поскольку изоляционный материал все еще имеет некоторую степень текучести, покрытия слипаются. Затем коалесцентные покрытия полностью затвердевают путем замораживания термопластического материала или нагревания термореактивного материала для его отверждения. 115 Затем катушка готова к сборке с сердечником, выводами, монтажными средствами и другими элементами, с которыми она используется. Бронирующий слой из пластика может быть нанесен на внешний слой витков перед окончательным отверждением или, при желании, на этапе окончательной сборки. , . . . 115 , , . 120 . Пример продукта, полученного в результате описанных выше стадий, показан на фиг. 5, из которого видно, что вышележащие 125 слоев витков проводника 26 встроены в по существу непрерывную матрицу 25 из однородного материала, которая механически удерживает витки. отдельные и электрически изолированные друг от друга в жестком корпусе 27. 130 721,711 Термин «гомогенный», применяемый здесь к материалу матрицы, означает массу материала, о которой можно сказать, что она по существу однородна по составу, поскольку она содержит твердые изолирующие частицы, которые равномерно распределены в ней. Следует отметить, что между слоями витков не используется изолирующее перемежение. Отсутствие чередования улучшает теплопроводность структуры, поскольку она более компактна, а тепловые пути короче и более непрерывны, чем раньше. Эта улучшенная тепловая характеристика обеспечивает более высокую скорость рассеивания тепла, что делает конструкцию катушки пригодной для работы при более высоких нагрузках, чем для обычных катушек аналогичного размера. - . 5 125 26 25 27. 130 721,711 "" , . . , . , 15the . Другое преимущество этой конструкции заключается в увеличенном отношении площади поперечного сечения неизолированного проводника к общей площади поперечного сечения катушки, или улучшенном «медном КПД». «Кроме того, в этой конструкции маловероятно наличие пустот, поскольку пропиточный материал наносится на каждую часть в нужных количествах по мере ее наращивания и его не нужно вдавливать в готовую конструкцию, что приводит к увеличению прочности на электрический пробой. Прочная конструкция, достигнутая здесь, также создает более прочный корпус, способный выдерживать высокие сжимающие усилия. , " . " , , . . На фиг.2 показано типичное устройство для изготовления заполненной катушки из неизолированного провода при непрерывном режиме работы в соответствии с данным изобретением. Проволока 1, которая должна быть намотана на сердечник или трубку с сердечником 2 в катушку, содержится в катушке 3, установленной на валу 4, или хранится на ней. Проволока 1 правильно натянута и выровнена при выходе из катушки с помощью шкивов 5, 6 и 7 и тормозного механизма, состоящего из шкива 6, кронштейна 8, тормоза 9 и пружины 10. Кронштейн 8 установлен с возможностью вращения вокруг вала 4 и соединен с помощью шестерен (не показаны) с валом , к которому прикреплен тормоз 9. Поскольку натяжение троса имеет тенденцию увеличиваться, сила, действующая тросом 1 на кронштейн 8, передаваемая через шкив 6, вызывает уменьшение давления между тормозом 9 и тормозным диском 12, в результате чего натяжение троса увеличивается. снижается. С другой стороны, поскольку натяжение троса имеет тенденцию уменьшаться, давление на тормозную ленту 12 увеличивается, в результате чего натяжение троса увеличивается. . 2, . 1 2 3 4. 1 5, 6 7 6, 8, 9, 10. 8 4 ( ) 9 . , 1 8, 6. 9 12 . , , 12 . Проволоку пропускают через электрофоретический аппликатор 13, посредством чего на нее наносят покрытие или слой материала покрытия. 13 . Подробно этот аппликатор показан на рис. 3. . 3. Материал покрытия перекачивается из резервуара 31 по трубе 32 насосом 33 в камеру 34 аппликатора 13. 31 32 33 34 13. Аппликатор 13 по существу состоит из цилиндрической трубки 35, которая со стенками 36, 37, 38 и 39 образует камеры 34, 40 и 41. Проволока 1 пропускается через отверстия 42, 43, 44, 45 в стенках 36, 37, 38 и 39. Материал покрытия поднимается по трубам 46 и 47 до тех пор, пока не будет достигнута точка перелива, а затем стекает обратно в резервуар 70 31 через трубу 48. Часть материала покрытия перетекает из камеры 34 через отверстия 43 и 44 в камеры 40 и 41, откуда под действием силы тяжести через трубы 49 и 50 и коллектор 75 51 перетекает в резервуар 31. При покрытии проволоки, когда она проходит через камеру 34, используется электрический заряд диспергированных частиц материала покрытия. Например, если частицы в дисперсии 80 заряжены положительно, то есть катионны, проволоку можно заземлить, например, заземлив шкив 7, если этот шкив выполнен из проводящего материала, и цилиндрическую часть 35 аппликатора. 12 85 заряжен положительно с помощью аккумулятора. 13 35 , 36, 37. 38, 39. 34, 40, 41. 1 42, 43, 44, 45 36, 37, 38, 39. 46 47 70 31 48. 34 43 44 40 41 49 50 75 51 31. 34, . , 80 , , , , , 7 , 35 12 85 . Под действием электростатического поля, возникающего между проволокой 1 и цилиндрической частью 35, частицы дисперсии будут притягиваться и прилипать 90 к проволоке 1. Аналогично, если частицы заряжены отрицательно, то есть являются анионными, цилиндрическая часть может быть смещена отрицательно по отношению к проволоке 1, и частицы аналогичным образом будут прилипать к проволоке 1. 95 Преимущество аппликатора, показанного на рис. 3, состоит в том, что он обеспечивает удобный способ электрического соединения катушки в заданных точках обмотки. 1 35 90 1.. , , , 1 1. 95 . 3 . Мгновенное разрушение электростатического поля между проволокой 1 и цилиндрической частью 35, например, путем отключения батареи посредством выключателя в цепи батареи, приведет к тому, что проволока небольшой длины пройдет через аппликатор 12 105 без покрытия. . Сформированный таким образом оголенный участок провода можно вывести в виде петли из обмотки на клеммную колодку катушки и закрепить на ней. Только изолированные части петли находятся внутри тела обмотки. 1 35, , 12 105 . . 110 . Проволока 1 натягивается с катушки 3 через шкивы 5, 6 и 7 через аппликатор 13 и наматывается на сердечник или трубку с сердечником 2 в бухту намоточной машиной 14. Колонковая труба 115 2 установлена на оправке 15, которая установлена с возможностью вращения на платформе 16. Вал оправки 17 соответствующим образом соединен с приводным двигателем 18, также установленным на платформе 16. Платформа 16 совершает боковые колебания, перемещаясь по гусенице 19 и приводясь в действие двигателем 20, который действует через коробку передач 21 и управляется реверсивным переключателем 22. Таким образом, оправка 15 перемещается вбок и вперед по мере намотки 125, и катушка наматывается слоями, образуя структуру, показанную на рис. 5. 1 3, 5, 6, 7, 13 2 14. 115 2 15 16. 17 18 16. 16 , 19 20, 21 22. 15 125 . 5. Покрытие частично затвердевает перед фактической намоткой катушки, чтобы оно могло иметь достаточную жесткость для обеспечения необходимого 130 721 711 механического разделения соседних витков катушки. В случае термореактивной смолы это частичное затвердевание может быть достигнуто, среди прочего, путем пропускания проволоки через нагревательный элемент 23, который на мгновение подвергает быстро движущуюся проволоку воздействию температуры окружающей среды, которая может достигать 800°С. в зависимости от химической природы смолы и скорости движения проволоки. Другие процессы затвердевания, частичные или полные. может включать замораживание термопластической смолы, нанесенной из ванны с расплавленной жидкостью. 130 721,711 . , , 23, 800'. . , . . Окончательное затвердевание покрытий в катушке приводит к склеиванию соседних витков, в результате чего катушка имеет жесткую структуру. Это затвердевание достигается за счет нагрева катушки во время намотки. Этот нагрев преимущественно осуществляется, среди других возможных средств, путем направления струи газа, такого как азот, с температурой приблизительно 120°С, к оправке 15 посредством сопла 24. При этом происходит намотка. , . . , , , , 120'., 15 24 . Сопло установлено таким образом, что оно всегда может следовать за оправкой катушки и находиться непосредственно над оправкой катушки в течение всего процесса намотки катушки. Этот результат удобно достигается путем установки насадки на платформу, на которой смонтирована оправка катушки. Частично намотанная катушка действует как резервуар тепла, в котором тепло, передаваемое от струи горячего газа, сохраняется для последующей передачи на более поздние намотанные витки катушки. Окончательное отверждение приводит к сплавлению или склеиванию соседних слоев покрытия, в результате чего образуется жесткая масса изоляционного материала 25 с распределенными в ней витками 26 катушки 27, как показано на рис. 5. . . - - . 25 26 27 - . 5. Понятно, что весь процесс. . то есть. покрытие, а также обмотка. . . происходит со скоростью намотки катушки. После завершения изготовления катушки сердечник или трубка с сердечником 2 с намотанной на него катушкой 27 снимаются с оправки и готовы к дальнейшей сборке. при необходимости перед установкой. . , 2 27 . , . Другой тип аппликатора, который можно удобно использовать с устройством, показанным на фиг. 2, представляет собой устройство для нанесения покрытий валиком, показанное на фиг. 4, которое содержит валик 60, имеющий множество канавок 61 разного размера, установленных на валу 62 с возможностью вращения внутри корпуса. 63. Скребок 64, прижатый к валку 60 пружиной 65, удаляет излишки материала покрытия с валика, когда он вращается, частично погруженный в ванну с материалом покрытия, содержащуюся в корпусе 63. Проволока 1 проходит через одну из канавок 61, когда ролик 60 вращается с помощью внешнего привода, соединенного с шестерней 66, которая установлена с роликом 60 на валу 62. . 2 . 4 60 61 , 62 63. 64, 60 65, 63. 1 61 60 66 - 60 62.
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 03:32:20
: GB721711A-">
: :
721712-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721712A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатели: УИЛЬЯМ ГОДФРИ УЭЙТ и УИЛЬЯМ ФРЕДЕРИК ХИГГИНС. :- . Дата подачи полной спецификации: 30 июля 1953 г. : 30, 1953. Дата подачи заявления: август. 5,1952. №19679/52. : . 5,1952. .19679/52. Полная спецификация опубликована: январь. 12,1955. : . 12,1955. Индекс при приемке: -Класс 123(1), D3. :- 123(1), D3. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. . Улучшения в области катодной защиты металлических конструкций от коррозии или связанные с ней. . Мы, . . & . , британская компания, расположенная в Бат-Хаусе, 82 Пикадилли, Лондон, .1, настоящим заявляем об изобретении, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и о методе, с помощью которого оно должно быть выполнено и конкретно описано в следующем заявлении: , . . & . , , , 82 , , .1, , , , : - Настоящее изобретение относится к защите металлических конструкций от коррозии путем обеспечения электрической связи с ними расходуемых анодов, изготовленных из металла или сплава, анодного по отношению к металлу конструкции. . Задачей настоящего изобретения является обеспечение эффективной катодной защиты цистерн из черных металлов нефтяного танкера. Эти танки обычно заполняются морской водой в качестве балласта при плавании в одном направлении, а в другое время могут быть пустыми или заполнены нефтью. В этих условиях существует значительная тенденция к коррозионному воздействию на резервуар. При обеспечении этих резервуаров расходуемыми анодами желательно, чтобы они изначально развивали довольно высокий ток, но когда структура резервуара становится поляризованной, требуется гораздо меньший ток. . . . . Соответственно, желательно предусмотреть основные аноды с большим отношением объема к площади поверхности и вспомогательные аноды с малым соотношением объема к площади поверхности, которые обеспечивают требуемый начальный высокий ток и расходуются в начальный период использования. . Согласно настоящему изобретению средство защиты от коррозии резервуаров из черных металлов нефтяных танкеров содержит основные аноды внутри резервуара и электрически соединенные с ним, а также вспомогательные аноды с меньшим соотношением объема к площади поверхности, чем основные аноды, и состоящие из пластин. установлены на устройствах из железных стержней, которые занимают большую часть высоты [Цена 2 шилл. 8d.] резервуара и расположены с интервалами вокруг боковых стенок резервуара и вблизи них, при этом каждое устройство несет множество упомянутых пластин, разнесенных через равные промежутки вдоль них. , - [ 2s. 8d.] , . Аноды могут быть изготовлены из магния или сплава на основе магния, например магниевый сплав, содержащий от 2 до 7 процентов алюминия и/или 1 или 4 процента цинка, с содержанием марганца от 0 до 04 процентов или без него. Каждый из вспомогательных анодов может иметь форму литой пластины диаметром от 15 до 30 дюймов и толщиной от трех восьмых до трех четвертей дюйма с центральным литым выступом, в котором имеется отверстие для приема разъемной втулки из черного металла, которая скользит по стержню. и фиксируется на стержне с помощью зажима, захватывающего разъемную часть. В качестве альтернативы мы можем использовать неразъемную втулку, приваренную к стержню. Вспомогательные аноды могут иметь площадь поверхности от 0-13 до 0-88 квадратных футов на фунт. , .. 2 7 / 1 4 , 0-0I 04 . 15 30 . . 0-13 0-88 . из металла (предпочтительно от 0,30 до 0,60 квадратных футов на фунт) и может быть расположен рядом (например, на расстоянии менее шести дюймов) от стенки резервуара. Главный анод может быть изготовлен из литых железных стержней, которые входят в металл анода и крепятся зажимами к балкам пола резервуара. ( 0 30 0-60 .), (.. ) . - . Основные аноды могут иметь площадь поверхности менее 0–1 квадратного фута на фунт анодного металла, например от 0,033 до 0,071 квадратных футов на фунт или предпочтительно от 0,045 до 0,63 квадратных футов на фунт. 0-1 . .. 0 033 0 071 ., 0 045 0-63 . Изобретение будет далее описано на примере со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых: фиг. 1 представляет собой вид в перспективе бака автоцистерны
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721710A
[]
ПОЛНЫЕ СПЕЦИФИКАЦИИ Способы и устройства для термообработки изделий высокочастотной электрической энергией 1, ЭнДЕРКС ШИРФИ, британский подданный, проживающий по адресу Питт-стрит, 424, Виндзор, Онтарио, Канада, настоящим заявляю об изобретении, в отношении которого я подтверждаю что мне может быть выдан патент, а способ его осуществления должен быть подробно описан в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для термообработки изделий, изготовленных из диэлектрического материала или металл путем диэлектрического нагрева или индукционного нагрева соответственно. , , 1, ' , , 424, , , , , , , :- , , . Изобретение применимо для термической обработки изделий в целом, но оно оказалось особенно полезным для запекания красок и органических покрытий диэлектрических материалов, а также для наплавления стеклообразующих эмалей на стеклянной посуде, фарфоре и керамике. , , . Другим примером применения изобретения является покрытие провода эмалью и изоляционным материалом в жидкой или непластифицированной форме, например, покрытие «тефлоном», при этом проволоку постепенно нагревают для обжига или отверждения покрытия. "," . Чтобы проиллюстрировать преимущества термической обработки по настоящему изобретению, сначала будет показано, насколько сложен настоящий способ обработки одного вида изделий, к которым применимо настоящее изобретение, а именно стеклянной посуды. , , . В случае стеклянной посуды, после того как она была отформована в форме и отожжена, необходимо, чтобы она была декорирована плавкими красками, чтобы стекловидные эмали наносились на стеклянный предмет при комнатной температуре. Затем изделие предварительно нагревали перед транспортировкой в стеклянную посуду. «зона обжига» лелира или печи, в которой стекловидные эмали сплавляются со стеклом. После того как краска наплавляется на стекло, температура постепенно снижается до тех пор, пока стекло не остынет до комнатной температуры. В случае однотонных цветов посуду можно окунуть, распылить или покрасить вручную, а затем передать в декоративный лер или аналогичную печь для термообработки для наплавления цветов на посуде. , , , ' " . . , , - , . Процесс наплавления цветов на стеклянную посуду, известный в настоящее время в данной области техники, включает в себя транспортировку посуды с помощью непрерывно движущейся ленты из стального сплава через лер, подвергая такую посуду воздействию температуры, которая постепенно повышается от комнатной температуры по мере продвижения ленты до тех пор, пока посуда не достигнет «зона обжига», где она подвергается воздействию температуры, при которой керамические краски прилипают к посуде, а затем постепенному понижению температуры до нормальной комнатной температуры. , , " " , . Температура, необходимая для плавления так называемого «керамического или стеклообразного цвета» на стеклянной посуде, находится в пределах от 10600° до 1150°, а температура выравнивания, при которой необходимо выдерживать посуду для снятия с нее постоянных напряжений в самом начале. Температура собственно процесса отжига составляет от 9500° до 10000° для некоторых средних типов стеклянной посуды, имеющей составы, хорошо известные в данной области техники. Конечно, температура выравнивания будет в некоторой степени варьироваться в зависимости, прежде всего, от рецептуры стекла и в меньшей степени от типа стеклянной посуды. " " 10600F 1150 , 9500F 10000F . , . Хотя существует множество типов и конструкций декоративных печей, все они построены на одних и тех же нейтральных принципах для декоративных изделий из стекла, которые имеют низкую теплопроводность, причем их нагрев осуществляется за счет проводимости снаружи. Результатом является градиент температуры снаружи к центру и, как следствие, неравномерное расширение материала. Время, необходимое для достижения центром определенной температуры, зависит от удельной проводимости класса и является функцией температурного градиента. Если поверхность нагревается слишком быстро, стекло распадется, поэтому до сих пор приходилось постепенно нагревать стекло на участке предварительного нагрева, причем этот процесс занимал значительное время. , . . . - , , . Хотя одной из целей настоящего изобретения является сокращение времени, необходимого для доведения стеклянной посуды до желаемой температуры, изобретение имеет гораздо более широкое применение, как указано в первом абзаце описания. , . Способ нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, в частности для наплавления покрытия на изделие, включает помещение изделия в полость резонатора и подачу высокочастотной электромагнитной энергии в резонатор через средство передачи, имеющее регулятор. для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. / , . Изобретение также относится к устройству для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, причем устройство содержит полостный резонатор, приспособленный для приема изделия, средства для подачи в резонатор электрической энергии с частотой, превышающей 1000 ме/с, и регулятор в средстве передачи между средством подачи и резонатором для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. /, , 1000 /, . В одной форме устройства согласно изобретению используется магнетрон, работающий на частоте, например, 3000 мегагерц в секунду, хотя необходимая электрическая энергия может с тем же успехом подаваться любым другим высокочастотным авенатором, таким как клистрон, и другими высокотехнологичными устройствами. использовать карту частот. Таким образом, рассматривается использование частот, превышающих один мегагерц в секунду, хотя использование частот по меньшей мере в тысячу мегагерц в секунду должно быть предпочтительным для экономии энергопотребления и размера устройства. Переменный ток от сети питания может подаваться на накальный трансформатор магнетрона, а попперный источник постоянного тока может подавать постоянный ток на анод магнетрона. Магнетрон соединен с волноводом подходящего сечения, предпочтительно прямоугольного. 3000 , , . - , . . -, . Обрабатываемое изделие помещается в полость резонатора, в который электрическая энергия подается магнетроном, как посредством волновода. Повышение температуры изделия можно измерить с помощью термопары, вставленной в полость резонатора перпендикулярно электрическому полю и сконструированной следующим образом: можно использовать два разных металла, например медь и эонстатин, хромель и алюмель или платину и родий. , выбор зависит от конечной температуры, которую необходимо достичь. Внутренние концы разнородных металлов поддерживаются в контакте друг с другом с помощью огнеупорной трубки, сварки или других подходящих средств, а тугоплавкая трубка, содержащая провода термопары, в свою очередь, монтируется в тонкую немагнитную металлическую трубку, так что высокая частота токи не будут генерироваться в проводах термопары и, следовательно, сгореть. Затем эту сборку пропускают поперечно через небольшие отверстия в узкой стороне волновода и перпендикулярно электрическому полю. , . : , , - - . , , - . Он может проходить через нагреваемое изделие, а может и не проходить. Свободные концы проводов затем присоединяются к подходящему потенциометру, предпочтительно откалиброванному в градусах. Полый резонатор может иметь любую желаемую форму, и энергия может подаваться в полость с помощью волновода и емкостной, резонансной или индуктивной диафрагмы или других подходящих средств. Плунжер, используемый для поворота полости, может быть контактного типа. или бесконтактный дроссель, как описано ниже, хотя можно с успехом использовать и другие конструкции. . . , , , . . . Частота, на которую настроен резонатор, предпочтительно будет находиться в диапазоне сверхвысоких частот от 1000 до 3000 мегагерц. На таких высоких частотах изделие, если оно имеет диэлектрическую природу, нагревается за счет молекулярного гистерезиса, поскольку полярность молекул постоянно меняется на обратную. Сила, необходимая для изменения полярности молекул, является функцией приложенного потенциала, и когда этот потенциал поддерживается постоянным, скорость повышения температуры становится функцией приложенной частоты. Если покрытие должно быть наплавлено, объект, на который наносится покрытие, является частью нагреваемого материала. Поскольку при подаче правильного потенциала и частоты полярность молекул на всем объекте мгновенно меняется на противоположную, в изделии не возникает деформации и не требуется времени для проникновения тепла за счет проводимости снаружи к центре изделия, так что объект можно будет довести до желаемой температуры гораздо быстрее. - 1,000 3,000 . , , . , . . offtJie7 , - , , . Главным преимуществом этого метода нагрева диэлектрических материалов, таких как стекло, стеатит, резина, пластик и т.п., является скорость, с которой осуществляется нагрев по сравнению с любым другим методом, известным в данной области техники. , ,--', , . Предпочтительный вариант осуществления изобретения теперь будет описан только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой схему устройства, включая вид сверху на систему волноводов; фиг. 2 - вид волноводной системы в вертикальном разрезе по линии 22 фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение фазовращателя, который служит одним из органов управления волноводной системы, плоскость такого сечения обозначена цифрами 3-3 на фиг. 1; на фиг. 4 - перспективный вид полостного резонатора; Фиг.5 представляет собой вид в перспективе одного из двух гибридных тройников, необходимых в волноводной системе; Фиг.6 представляет собой вертикальное сечение направленного ответвителя, используемого в системе, при этом поперечное сечение взято по линии 6-6 на фиг.1; Фиг.7 представляет собой поперечное сечение полого резонатора, взятое по линии 7-7 на фиг.2 и показывающее, как изделия, требующие термической обработки, могут проходить через электрическое поле указанного резонатора. , , , . 1 , ; . 2 22 . 1; . 3 - , 3-3 . 1; . 4 ; . 5 ; . 6 , 6-6 . ; . 7 - , 7-7 . 2 . Энергия в схему подается магнетроном непрерывного действия 1, подключенным к стандартному источнику переменного тока через выпрямитель 2, преобразующий альтернатино. ток в постоянный ток, питающий анод магнетрона. 1 2, . - . Магнетрон 1 через подходящий разъем присоединен к прямоугольному волноводу, составляющему основную часть схемы. 1 . Чтобы привести широкий размер волновода в горизонтальное положение, вставляют секцию 4, повернутую на 90°, и соединяющую секцию, в которой крепится магнетрон. ' 4 900 . Схема разделена на две ветви с помощью гибридного Т5, лучше всего показанного на рис. 5. Свойства гибридного Т или магического Т таковы, что энергия, передаваемая волноводом, будет делиться поровну между двумя боковыми плечами указанного Т, но не будет распространяться в вертикальном плече этого Т. В одной ветви этой разделенной цепи представляет собой фазовращатель 6, образованный путем вставки удлиненной пластины 6а из полиэстера или другого подходящего диэлектрического материала в волновод таким образом, чтобы ее можно было регулировать горизонтально, параллельно широкому размеру волновода. Фазовращатель содержит регулировочный винт 7а, воздействующий на поперечный прокол 7 снаружи волновода, как показано на рис. 3. T5, . 5. . . 6, 6a , . 7a 7 . 3. Указанная поперечина на конце и жестко несет на себе лоток стержней 6h, скользящих по направляющей и устанавливающих пластину 6n. Когда пластина 6 смещается от любой боковой стенки к оси волновода, это приводит к удлинению волновода М с электрической точки зрения, хотя фактическая физическая длина волновода остается неизменной. Ветви разделенной цепи на своих концах, ближайших к нагрузке, подключены к противоположным боковым плечам второго гибрида Т8. Если указанные ветви имеют одинаковую длину с электрической точки зрения, энергия, идущая к нагрузке в одной ветви, будет находиться в фазе с энергией, передаваемой другой ветвью, когда энергии двух ветвей встречаются в . Когда это легкость, вся энергия (т. е. от обеих ветвей) будет передана в плечо 9, которое находится в той же плоскости, что и два боковых плеча (т. е. в горизонтальной плоскости), и никакая энергия не пойдет в вертикальную. рычаг 13 перпендикулярен этой плоскости. Если же электрическая длина одной ветви превышает электрическую длину другой ветви из-за перемещения пластины 6а в какое-то положение, отстоящее от боковых перегородок волновода, то энергия, идущая в сторону нагрузки от одной ветви, поступит в ТС наружу. фазы с энергией другой ветви. ' 6h ' -- 6n. 6 , , . T8. , . , (.., ) 9, (.., ) 13 . , , 6a , . Когда это так просто, энергия одной ветви может сдвинута по фазе ровно на 1800 с энергией другой ветви, и тогда энергия обеих ветвей будет распространяться или перемещаться в вертикальном плече 8r Т8, и ни одна из них не пойдет на горизонтальный рычаг 9 находится в той же плоскости, что и два боковых рычага. , 1800 , 8r T8, 9 - . Если энергия одной ветви не сдвинута по фазе на 1800 или 0 с энергией другой ветви, часть энергии, идущей в сторону нагрузки, пойдет в вертикальный плечо, а часть - в горизонтальное плечо 9. Перераспределение полной энергии, поступающей в вертикальное и горизонтальное плечо, зависит от фазового угла между энергией одного бокового плеча и энергией другого бокового плеча, когда такие энергии объединяются в Т8. ' 1800 0 , 9. T8. Имитатор груза 10 размещается в вертикальном рычаге 8а для поглощения любого избытка энергии, а полезная нагрузка или резонатор полости 11, в котором материал нагревается, размещается на горизонтальном рычаге 9. При желании положение искусственной нагрузки 10 и резонатора 11 можно изменить на противоположное. Из вышеизложенного видно, что энергию, подводимую к нагреваемому материалу, можно регулировать до любого желаемого значения. Это весьма желательно, поскольку позволяет контролировать скорость нагрева материала и ограничивать конечную температуру, достигаемую материалом, до желаемого значения. 10 8a , 11 9. 10 11 . . , . В электротехнике хорошо известно, что если нагрузка не подключена к линии, в линии будет возникать стоячая волна напряжения и, следовательно, некоторая часть энергии в линии будет отражаться и возвращаться к источнику питания. в данном случае это будет ближайший к нагрузке гибрид T8. Эта энергия затем разделится поровну между противоположными боковыми плечами гибридного Т8, но не будет распространяться и перемещаться в вертикальном плече 8а этого Т. -- , T8 . T8, 8a . Когда отраженная энергия в двух ветвях достигает Т5, и если такая энергия в одной ветви находится в фазе с энергией, отраженной через другую ветвь, вся энергия пойдет к магнетрону (т. е. отраженная энергия от обеих ветвей будет распространяться в рычаг 12, на котором установлен магнетрон), и никакая энергия не будет передана в вертикальный рычаг 13 Т5. Фазовращатель 6 сконструирован таким образом, что он никогда не может иметь такую же электрическую длину, как плоская часть волновода той же физической длины. Это означает, что отраженная энергия от одной ветви никогда не будет точно в фазе с энергией, отраженной от другой ветви, когда такие энергии объединяются в Т5. Это, в свою очередь, означает, что часть отраженной энергии от двух ветвей может распространяться в горизонтальном плече 12, на котором крепится магнетрон, а часть пойдет в вертикальное плечо 13. Согласованная нагрузка 13а установлена в указанном плече 13 для поглощения нежелательной энергии, которая может быть передана в такое плечо. Если возникнет условие, при котором энергия, отраженная от одной ветви, сдвинута по фазе точно на 1800 градусов с энергией, отраженной от другой бренди, тогда вся отраженная энергия будет распространяться в вертикальном плече 13 и поглощаться согласованной искусственной нагрузкой 13а, и ни одна будет перемещаться в горизонтальном рычаге 12. T5, , (.., 12 ), 13 T5. 6 . T5. 12 , 13. 13a 13 . 1800 ' 13 13a, 12. В каждый из Т 5 и 8 желательно вставить индуктивную диафрагму 13b и ответный шлейф 13с, гарантируя, что импеданс, наблюдаемый при взгляде на плечи этих Т, будет характеристическим импедансом волновода. ' 5 8 13b - 13c, ' . Специально экранированная термопара 14 вставлена в полость резонатора 11 перпендикулярно электрическому полю и контактирует с нагреваемым диэлектрическим материалом. 14 11 . Концы термоэоновых проводов приварены и вставлены в керамическую трубку или другую изолирующую трубку, которая, в свою очередь, вставлена в немагнитную металлическую трубку, так что в таких проводах не будут генерироваться токи высокой частоты и вызывать их перегорание. Другие концы проводов термопары подключены к потенциометру 15, который для облегчения считывания может иметь шкалу, откалиброванную в градусах Цельсия. - , . 15, . Могут использоваться различные формы и конструкции резонаторов, а также существует ряд различных методов передачи мощности от волновода к резонатору с резонатором. В проиллюстрированной конструкции используется тонкий лист 16 из проводящего материала, такого как металл, с вырезанным в нем прямоугольным отверстием 16а, помещенным поперек волновода, на котором формируется полезная нагрузка (т. е. горизонтальное плечо 9 второго гибрида Т81. Это прямоугольное отверстие центрировано по отношению к широкому размеру волновода и простирается от верха до низа волновода в узком измерении волновода. . Размер отверстия в направлении широкого размера волновода может быть таким. варьируется в зависимости от нагреваемой нагрузки и - напряженности электрического поля, необходимой в резонаторе полости. , . 16 " 16a (.., - 9 T81. . . . - . К этой точке прикрепляется еще одна секция волновода, а конец, противоположный тому, на котором находится металл, содержащий отверстие (т. е. диафрагма 16), закрывается путем вставки короткозамыкающего пальца 17, составляющего часть этого плунжера. показано на рис. (.., 16) - 17, - . 2.
После того, как диэлектрический материал, подлежащий нагреву, помещается в полость резонатора, плунжер перемещается вперед и назад до тех пор, пока резонатор не окажется в резонансе, при этом резонатор должен представлять почти или абсолютно согласованную нагрузку с линией. , , . Один из способов определить, находится ли резонатор в резонансе, состоит в том, чтобы вставить зонд 18, который, в свою очередь, подключается через коаксиальный кабель 19, настроечные шлейфы 20, аттенюатор 21 и кварцевый выпрямитель 22 к источнику постоянного тока. мироамперметр 23. 18 - 19, 20, 21, 22 .. 23. Когда измеритель показывает максимум, полостный резонатор находится в резонансе, и максимальное количество мощности будет поступать в полостный резонатор, а небольшая мощность или ее отсутствие будет отражаться обратно во второй гибридный . Затем фазовращатель 6 регулируется так, чтобы необходимое количество энергии поступало в горизонтальное плечо 9 гибридного Т8, на котором установлен резонатор 11, тем самым контролируя скорость повышения температуры материала. При желании (хотя и не обязательно) направленный ответвитель 24 может быть вставлен в горизонтальное плечо 9 второго гибридного Т8 между таким Т и резонатором полости и может быть подключен, как показано на позиции 24o, к микроволновому ваттметру 25. Размерный соединитель — это устройство, которое позволяет передавать известный процент энергии, присутствующей в волноводе, через коаксиальный кабель на счетчик энергии. Этот направленный ответвитель показан на рис. 6 и есть. используется для измерения энергии, идущей на полезную нагрузку. - . 6 9 T8 11 , . ( ) 24 9 T8 , 24o 25. - . . 6 . . Было обнаружено, что в большинстве случаев желательно располагать нагреваемый материал в контакте с верхней и нижней частью резонатора полости и параллельно электрическому полю. Материалы будут удовлетворительно нагреваться, даже если между указанным верхом и низом и материалом, подлежащим нагреву, вставлен какой-либо другой материал, при условии, что материал параллелен электрическому полю. В некоторых случаях это желательно, поскольку, например, теплопроводность меди примерно в 1000 раз выше, чем у большинства диэлектрических материалов. так что при нагреве диэлектрических материалов это может привести к тому, что концы нагреваемого диэлектрического материала будут намного холоднее, чем остальная часть такого материала, что нежелательно. - Если между ними, металлическим волноводом и нагреваемым материалом, вставить другой диэлектрический материал, эффект рыбы будет существенно уменьшен. На фиг. 7 показано желательное положение для доставки изделий 26 (в данном случае диэлектрических изделий) к и от. резонатор 11, Так сказано. резонатор - имеет боковые стенки с расположенными напротив друг друга отверстиями 27, через которые конвейерная лента 28 с подходящим изоляционным материалом (таким как тефлон) проходит по полу резонатора. . . -- . - - . , , 1,000 . , . - - - , - .- . 7 26 ( ) 11, . - 27, 28 ( ) . Изделия, подлежащие термической обработке, транспортируются указанной лентой на подходящем расстоянии друг от друга, и движение конвейера может быть непрерывным и постепенным или прерывистым. Верхние концы изделий 26 взаимодействуют, по меньшей мере, во время интервала нагрева с элементом 28а диэлектрической природы, установленным на своде резонатора. Указанный элемент предпочтительно имеет пружинную природу, позволяющую зацеплять изделия под определенным световым давлением. По краям каждого отверстия 27, выше и ниже последнего, предусмотрены парные -образные боковые выступы 29 от крыши и днища резонатора. Эти расширения рассчитаны так, чтобы образовывать четвертьволновые ловушки, которые будут противостоять любой потере энергии через указанные отверстия. , . 26 , , 28a . . 27, , - 29 . . Имитаторы 10 и 13а могут быть сформированы по-разному, однако предпочтительно формовать эти загрузки из состава, отлитого в нужную форму и содержащего 65% порошкообразного чешуйчатого графита и 35% портландцемента. Предпочтительно, чтобы нагрузки 10 и 13а полностью закрывали верхние концы соответствующих вертикальных рычагов и имели нижние поверхности, сильно наклоненные к основаниям указанных рычагов, при этом такие поверхности были намотаны, чтобы избежать или, по крайней мере, минимизировать отражение энергии вниз. Рычаги 13 и 8а показаны оснащенными ребрами 30 для ускорения отвода тепла. 10 13a , , , 65% 35% . 10 13a , . 13 8a 30 . Для иллюстрации преимуществ настоящего изобретения можно отметить, что описанное устройство выполняет свою функцию обжига или плавления при применении неорганических материалов по существу за три минуты по сравнению с двумя с половиной-четырьмя часами, требуемыми для приборов и способов. ранее трудоустроенный. Что касается легкости органической отделки, моему аппарату достаточно сорока секунд по сравнению с тридцатью пятью минутами, необходимыми раньше. Аналогичные преимущества получаются и при использовании аппарата для индукционного нагрева. Площадь пола, необходимая моему аппарату, составляет примерно одну десятую площади, необходимой до сих пор для нагрева диэлектрического материала, например стекла. ] , - . , - . . - , . Что я хочу: 1. Способ нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, при котором изделие помещают в полость резонатора и высокочастотную электромагнитную энергию подают в резонатор через средство передачи, имеющее регулятор для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. резонатор. : 1. / . 2. Способ наплавления покрытия на диэлектрическое и/или металлическое изделие, при котором изделие с покрытием помещается в полость резонатора и электромагнитная энергия сверхвысокой частоты подается в резонатор через средства передачи, имеющие регулятор для регулирования количества высокочастотной энергии. Частотная энергия, подаваемая в резонатор. 2. / - . 3.
Способ нагрева по п.1 или 2, в котором электромагнитная энергия превышает 1000 мк/с и резонатор настраивается на частоту этой энергии. 1 2 1,000 / . 4.
Способ нагрева изделия по любому из предшествующих пунктов, в котором диэлектрические вставки размещают между противоположными концами изделия и прилегающими стенками резонатора. , . 5.
Способ нагрева изделий по любому из пп.1, 2 или 3, в котором изделие изготовлено из стекла, керамики или фарфора и нагревается для наплавления на нем стеклообразующей эмали. 1, 2 3 , . 6.
Способ нагрева изделий по любому из пп.1, 2 и 3, в котором изделие представляет собой отрезок проволоки, на которую нанесен изоляционный материал в жидкой или непластифицированной форме, при этом проволоку постепенно протягивают через полость резонатора для обжига или отверждать находящийся на нем изоляционный материал. 1, 2 3, , . 7.
Способ нагрева изделий по любому из предшествующих пунктов, в котором электрическая энергия имеет форму непрерывной волны. . 8.
Способ нагрева изделий по любому из предшествующих пунктов, в котором резонатор питается через линию, имеющую две параллельные ветви, причем электрическая длина одной из упомянутых ветвей контролируется фазовращателем, тем самым контролируя количество энергия, поступающая в резонатор. , , . 9.
Способ нагрева изделий по п., в котором энергия, превышающая требуемую в резонаторе, отводится на эквивалентную нагрузку, причем такое отведение осуществляется на выходном соединении указанных ветвей. - , , . 10.
Устройство для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, содержащее полостной резонатор, приспособленный для приема изделия, средства для подачи в резонатор электрической энергии с частотой, превышающей 1000 мэ/с, и регулятор в средство передачи между средством подачи и резонатором для регулирования количества высокочастотной энергии, подаваемой в резонатор. / , 1,000 /, . 11.
Устройство для нагрева изделия, изготовленного из диэлектрического материала и/или металла, указанное устройство, содержащее полостный резонатор, принимающий изделие, средства для генерации переменной электрической энергии с частотой, превышающей 1000 мегагерц в секунду, линию для подачи по меньшей мере часть / , 1,000 ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 03:32:20
: GB721710A-">
: :
721711-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721711A
[]
я я ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 721,711 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: август. 721,711 : . 1,
1952. 1952. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки в августе. 4, 1951. . 4, 1951. Спецификация .- Опубликовано: январь. 12, 1955. .- : . 12, 1955. Индекс при приеме:- Классы 35, G2E:; и 140, Е4. ):- 35, G2E:; 140, E4. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования электрических катушек или относящиеся к ним Мы, , , 195, Бродвей, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, корпорация штата Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем: изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был предоставлен патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: Это изобретение относится к электрическим катушкам, витки которых заделаны. в изоляционном материале, также известном как заполненные катушки, и основной целью которого является улучшение и упрощение процесса производства таких катушек. , , , 195, , , , , , , , , : , , . С учетом вышеизложенной цели изобретение. , -. Предлагается способ изготовления заполненной электрической катушки в непрерывной последовательности операций, начиная с оголенного проводника, который включает покрытие проводника слоем жидкого изоляционного материала с диспергированными в нем мелкодисперсными твердыми изолирующими частицами, частичное затвердевание изоляционного материала, содержащего изолирующий материал. частицы, чтобы удерживать его на проводнике, наматывая покрытый проводник в катушку, в то время как изоляционный материал все еще имеет некоторую степень текучести, так что покрытия соседних витков проводника сливаются, но соседние витки проводника остаются отдельными из-за присутствия твердых изолирующих частиц и отверждения коалесцированных покрытий для получения твердой или по существу твердой изолирующей матрицы, окружающей и связывающей вместе витки проводника на изолированном расстоянии друг от друга. , , , . Изобретение может быть легко реализовано путем использования в качестве жидкого изоляционного материала для проводника термореактивного или термопластичного смолистого материала, содержащего твердые изолирующие частицы, при этом удобной процедурой является такое, которое включает покрытие проводника жидким термореактивным материалом. /8] А;! е, 3S. Синусный изоляционный материал , содержащий твердые изолирующие частицы, нагрев проводника с покрытием до частичного затвердевания изоляционного материала, намотку проводника с покрытием в катушку так, чтобы покрытия 50 соседних витков проводника слились, и снова нагрев проводника с покрытием по мере Намотка приводит к упрочнению сросшихся покрытий. , [ 2/8] ;! , 3S. , , 50 , . Изобретение станет более понятным из следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи. в котором: Рис. представляет собой блок-схему способа изобретения: 60 Фиг. 2 представляет собой изображение устройства, которое можно использовать при осуществлении способа изобретения; Фиг.3 представляет собой вид спереди, частично в разрезе, ячейки для нанесения покрытия, показанной на Фиг.2; Фиг.4 представляет собой вид в перспективе роликового аппликатора, который можно использовать вместо ячейки для нанесения покрытия, показанной на фиг.3, а фиг.5 представляет собой вид с частичным разрезом катушки, изготовленной способом по изобретению. . :. : 60 . 2 ; . 3 , , . 2; 65 . 4 . 3: . 5 70 . Как показано на блок-схеме фиг.1, при изготовлении катушки в соответствии с изобретением практикуется непрерывная серия операций, начиная с неизолированного проводника и заканчивая готовой жесткой самонесущей обмоткой. . 1, - . Эти операции в широком смысле включают нанесение слоя покрытия указанного выше типа на оголенный проводник для создания на нем покрытия, которое гарантирует, что витки проводника, когда он намотан в катушку, будут электрически изолированы и механически отделены друг от друга. , и какое покрытие при слиянии также заполнит промежутки 85 между витками и свяжет их вместе, образуя единую структуру, наматывая проводник с покрытием в желаемую форму катушки. объединение покрытий соседних витков и затвердевание покрытий. 90 № 19525/52. 80 , , , 85 , . , . 90 . 19525/52. 4', 2721711. При изготовлении катушки заполненного типа из неизолированного проводника возникают четыре основные проблемы; во-первых, обеспечение механического разделения соседних витков оголенного проводника в структуре катушки; во-вторых, создание сплошного электроизоляционного покрытия между соседними проводниками; в-третьих, заполнение промежутков катушки изоляционным материалом и, в-четвертых, соединение разнесенных и изолированных витков в единую конструкцию. 4', 2721,711 , ; , ; , ; , , , , . Механическое разделение соседних витков может поддерживаться даже там, где эффекты поверхностного натяжения жидкого наполнителя и давления, возникающие при намотке, имеют тенденцию стягивать или иным образом сжимать витки вместе, если между всеми витками имеется достаточно прочная прокладка, поскольку структура построена. Для реализации настоящего изобретения в качестве механического разделительного средства используются мелкодисперсные твердые изолирующие частицы, расположенные между витками катушки. Частицы этого материала обеспечивают расстояние между витками, по меньшей мере такое же, как их диаметр, и тем самым позволяют слою жидкости, по меньшей мере, равной толщины оставаться между соседними витками в намотанной структуре. , . . . Когда расстояние между витками достигается мелкодисперсными частицами, материал покрытия можно наносить за один этап нанесения покрытия, его можно включать в катушку в более жидкой форме, чем это было бы в противном случае, тем самым обеспечивая более полное заполнение промежутки и «коэффициент пространства» катушки можно увеличить за счет увеличения поперечного сечения меди по сравнению с поперечным сечением катушки. Поскольку на витках проводника не существует сплошной затвердевшей пленки, дополнительный слой, обеспечивающий соединение соседних витков, не требуется, жидкость между твердыми частицами выполняет функции связывания и заполнения, а также обеспечивает непрерывную изолирующую пленку над каждым витком проводника. , , , , " " . , , . Как термореактивные, так и термопластичные смолистые материалы являются подходящими носителями для мелкодисперсных твердых изолирующих частиц. . Подходящие термореактивные смолистые материалы включают быстроотверждаемые фенольные смолы и эпоксидные смолы, т.е. смолы, молекулы которых состоят по меньшей мере из двух эпоксидных или глицидильных групп, присоединенных к органическому остатку. - , .., . Подходящие термопластичные смолистые материалы включают полиамиды, поливинилхлорид, полиэтилен, сополимеры бутадиена, стирола и акрилонитрила, сополимеры бутадиена и стирола, акриловые смолы и фторуглеродные смолы, такие как политетрафторэтилен и полимонохлортрифторэтилен. , , , -- , - -, , . Твердые изолирующие частицы, которые удобно использовать в мелкоизмельченной форме в качестве разделителей между соседними витками проводника, могут включать среди других веществ мелкодисперсный диоксид кремния. силикат алюминия, силикат магния, слюда, хромат свинца, титанат свинца, диоксид титана, оксид цинка, оксид железа, оксид алюминия, оксид меди, тальк и целлюлоза, нейлон или другой нитевидный материал. Любой из этих материалов по отдельности или в комбинации может быть подвешен 70 в текучем носителе, обеспечивающем заполнение и соединение катушки, и такие носители можно рассматривать как «нагруженные» мелкодисперсными проставочными телами. . , , , , , , , , , , , , . 70 , "" . Для нанесения слоя покрытия на проводник можно использовать любой подходящий метод покрытия. Если суспендирующей жидкостью является вода, ее можно удалить из осажденного покрытия умеренным нагреванием проводника перед операцией намотки. Суспендирующие жидкости, такие как дивинилбензол и акрилонитрил, не нужно удалять, когда они используются, например, с сополимерами сложного полиэфира и бутадиенстирола соответственно, поскольку они сшиваются или полимеризуются с суспендированным материалом 85 и становятся частью покрытия. . . 80 , -, , - 85 . Материалы, находящиеся в жидком состоянии, также можно наносить электрофоретически, суспендируя их в виде глобул в подходящей несмешивающейся жидкости. Однако более распространенная практика 90 с жидкими материалами покрытия заключается в их нанесении методом перетаскивания, погружения или распыления, например, методом вытирания или методом нанесения валиком. . , 90 , , , , - . После нанесения покрытия на проволоку 95 оно частично затвердевает. Термореактивные материалы покрытия удобно отверждать путем нагревания, в то время как термопластические материалы сначала объединяются под действием тепла, а затем охлаждаются ниже температуры плавления. Любой тип покрытия должен быть подготовлен таким образом, чтобы его механическая стабильность была достаточной для сохранения его и твердых частиц, взвешенных в нем, на поверхности провода, когда проводник подвергается следующему этапу процесса изготовления катушки. 95 . . 105 . После нанесения на проводник связующего слоя проводник сматывают в катушку, при этом покрытия соседних витков соприкасаются обычным способом. Поскольку изоляционный материал все еще имеет некоторую степень текучести, покрытия слипаются. Затем коалесцентные покрытия полностью затвердевают путем замораживания термопластического материала или нагревания термореактивного материала для его отверждения. 115 Затем катушка готова к сборке с сердечником, выводами, монтажными средствами и другими элементами, с которыми она используется. Бронирующий слой из пластика может быть нанесен на внешний слой витков перед окончательным отверждением или, при желании, на этапе окончательной сборки. , . . . 115 , , . 120 . Пример продукта, полученного в результате описанных выше стадий, показан на фиг. 5, из которого видно, что вышележащие 125 слоев витков проводника 26 встроены в по существу непрерывную матрицу 25 из однородного материала, которая механически удерживает витки. отдельные и электрически изолированные друг от друга в жестком корпусе 27. 130 721,711 Термин «гомогенный», применяемый здесь к материалу матрицы, означает массу материала, о которой можно сказать, что она по существу однородна по составу, поскольку она содержит твердые изолирующие частицы, которые равномерно распределены в ней. Следует отметить, что между слоями витков не используется изолирующее перемежение. Отсутствие чередования улучшает теплопроводность структуры, поскольку она более компактна, а тепловые пути короче и более непрерывны, чем раньше. Эта улучшенная тепловая характеристика обеспечивает более высокую скорость рассеивания тепла, что делает конструкцию катушки пригодной для работы при более высоких нагрузках, чем для обычных катушек аналогичного размера. - . 5 125 26 25 27. 130 721,711 "" , . . , . , 15the . Другое преимущество этой конструкции заключается в увеличенном отношении площади поперечного сечения неизолированного проводника к общей площади поперечного сечения катушки, или улучшенном «медном КПД». «Кроме того, в этой конструкции маловероятно наличие пустот, поскольку пропиточный материал наносится на каждую часть в нужных количествах по мере ее наращивания и его не нужно вдавливать в готовую конструкцию, что приводит к увеличению прочности на электрический пробой. Прочная конструкция, достигнутая здесь, также создает более прочный корпус, способный выдерживать высокие сжимающие усилия. , " . " , , . . На фиг.2 показано типичное устройство для изготовления заполненной катушки из неизолированного провода при непрерывном режиме работы в соответствии с данным изобретением. Проволока 1, которая должна быть намотана на сердечник или трубку с сердечником 2 в катушку, содержится в катушке 3, установленной на валу 4, или хранится на ней. Проволока 1 правильно натянута и выровнена при выходе из катушки с помощью шкивов 5, 6 и 7 и тормозного механизма, состоящего из шкива 6, кронштейна 8, тормоза 9 и пружины 10. Кронштейн 8 установлен с возможностью вращения вокруг вала 4 и соединен с помощью шестерен (не показаны) с валом , к которому прикреплен тормоз 9. Поскольку натяжение троса имеет тенденцию увеличиваться, сила, действующая тросом 1 на кронштейн 8, передаваемая через шкив 6, вызывает уменьшение давления между тормозом 9 и тормозным диском 12, в результате чего натяжение троса увеличивается. снижается. С другой стороны, поскольку натяжение троса имеет тенденцию уменьшаться, давление на тормозную ленту 12 увеличивается, в результате чего натяжение троса увеличивается. . 2, . 1 2 3 4. 1 5, 6 7 6, 8, 9, 10. 8 4 ( ) 9 . , 1 8, 6. 9 12 . , , 12 . Проволоку пропускают через электрофоретический аппликатор 13, посредством чего на нее наносят покрытие или слой материала покрытия. 13 . Подробно этот аппликатор показан на рис. 3. . 3. Материал покрытия перекачивается из резервуара 31 по трубе 32 насосом 33 в камеру 34 аппликатора 13. 31 32 33 34 13. Аппликатор 13 по существу состоит из цилиндрической трубки 35, которая со стенками 36, 37, 38 и 39 образует камеры 34, 40 и 41. Проволока 1 пропускается через отверстия 42, 43, 44, 45 в стенках 36, 37, 38 и 39. Материал покрытия поднимается по трубам 46 и 47 до тех пор, пока не будет достигнута точка перелива, а затем стекает обратно в резервуар 70 31 через трубу 48. Часть материала покрытия перетекает из камеры 34 через отверстия 43 и 44 в камеры 40 и 41, откуда под действием силы тяжести через трубы 49 и 50 и коллектор 75 51 перетекает в резервуар 31. При покрытии проволоки, когда она проходит через камеру 34, используется электрический заряд диспергированных частиц материала покрытия. Например, если частицы в дисперсии 80 заряжены положительно, то есть катионны, проволоку можно заземлить, например, заземлив шкив 7, если этот шкив выполнен из проводящего материала, и цилиндрическую часть 35 аппликатора. 12 85 заряжен положительно с помощью аккумулятора. 13 35 , 36, 37. 38, 39. 34, 40, 41. 1 42, 43, 44, 45 36, 37, 38, 39. 46 47 70 31 48. 34 43 44 40 41 49 50 75 51 31. 34, . , 80 , , , , , 7 , 35 12 85 . Под действием электростатического поля, возникающего между проволокой 1 и цилиндрической частью 35, частицы дисперсии будут притягиваться и прилипать 90 к проволоке 1. Аналогично, если частицы заряжены отрицательно, то есть являются анионными, цилиндрическая часть может быть смещена отрицательно по отношению к проволоке 1, и частицы аналогичным образом будут прилипать к проволоке 1. 95 Преимущество аппликатора, показанного на рис. 3, состоит в том, что он обеспечивает удобный способ электрического соединения катушки в заданных точках обмотки. 1 35 90 1.. , , , 1 1. 95 . 3 . Мгновенное разрушение электростатического поля между проволокой 1 и цилиндрической частью 35, например, путем отключения батареи посредством выключателя в цепи батареи, приведет к тому, что проволока небольшой длины пройдет через аппликатор 12 105 без покрытия. . Сформированный таким образом оголенный участок провода можно вывести в виде петли из обмотки на клеммную колодку катушки и закрепить на ней. Только изолированные части петли находятся внутри тела обмотки. 1 35, , 12 105 . . 110 . Проволока 1 натягивается с катушки 3 через шкивы 5, 6 и 7 через аппликатор 13 и наматывается на сердечник или трубку с сердечником 2 в бухту намоточной машиной 14. Колонковая труба 115 2 установлена на оправке 15, которая установлена с возможностью вращения на платформе 16. Вал оправки 17 соответствующим образом соединен с приводным двигателем 18, также установленным на платформе 16. Платформа 16 совершает боковые колебания, перемещаясь по гусенице 19 и приводясь в действие двигателем 20, который действует через коробку передач 21 и управляется реверсивным переключателем 22. Таким образом, оправка 15 перемещается вбок и вперед по мере намотки 125, и катушка наматывается слоями, образуя структуру, показанную на рис. 5. 1 3, 5, 6, 7, 13 2 14. 115 2 15 16. 17 18 16. 16 , 19 20, 21 22. 15 125 . 5. Покрытие частично затвердевает перед фактической намоткой катушки, чтобы оно могло иметь достаточную жесткость для обеспечения необходимого 130 721 711 механического разделения соседних витков катушки. В случае термореактивной смолы это частичное затвердевание может быть достигнуто, среди прочего, путем пропускания проволоки через нагревательный элемент 23, который на мгновение подвергает быстро движущуюся проволоку воздействию температуры окружающей среды, которая может достигать 800°С. в зависимости от химической природы смолы и скорости движения проволоки. Другие процессы затвердевания, частичные или полные. может включать замораживание термопластической смолы, нанесенной из ванны с расплавленной жидкостью. 130 721,711 . , , 23, 800'. . , . . Окончательное затвердевание покрытий в катушке приводит к склеиванию соседних витков, в результате чего катушка имеет жесткую структуру. Это затвердевание достигается за счет нагрева катушки во время намотки. Этот нагрев преимущественно осуществляется, среди других возможных средств, путем направления струи газа, такого как азот, с температурой приблизительно 120°С, к оправке 15 посредством сопла 24. При этом происходит намотка. , . . , , , , 120'., 15 24 . Сопло установлено таким образом, что оно всегда может следовать за оправкой катушки и находиться непосредственно над оправкой катушки в течение всего процесса намотки катушки. Этот результат удобно достигается путем установки насадки на платформу, на которой смонтирована оправка катушки. Частично намотанная катушка действует как резервуар тепла, в котором тепло, передаваемое от струи горячего газа, сохраняется для последующей передачи на более поздние намотанные витки катушки. Окончательное отверждение приводит к сплавлению или склеиванию соседних слоев покрытия, в результате чего образуется жесткая масса изоляционного материала 25 с распределенными в ней витками 26 катушки 27, как показано на рис. 5. . . - - . 25 26 27 - . 5. Понятно, что весь процесс. . то есть. покрытие, а также обмотка. . . происходит со скоростью намотки катушки. После завершения изготовления катушки сердечник или трубка с сердечником 2 с намотанной на него катушкой 27 снимаются с оправки и готовы к дальнейшей сборке. при необходимости перед установкой. . , 2 27 . , . Другой тип аппликатора, который можно удобно использовать с устройством, показанным на фиг. 2, представляет собой устройство для нанесения покрытий валиком, показанное на фиг. 4, которое содержит валик 60, имеющий множество канавок 61 разного размера, установленных на валу 62 с возможностью вращения внутри корпуса. 63. Скребок 64, прижатый к валку 60 пружиной 65, удаляет излишки материала покрытия с валика, когда он вращается, частично погруженный в ванну с материалом покрытия, содержащуюся в корпусе 63. Проволока 1 проходит через одну из канавок 61, когда ролик 60 вращается с помощью внешнего привода, соединенного с шестерней 66, которая установлена с роликом 60 на валу 62. . 2 . 4 60 61 , 62 63. 64, 60 65, 63. 1 61 60 66 - 60 62.
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 03:32:20
: GB721711A-">
: :
721712-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB721712A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатели: УИЛЬЯМ ГОДФРИ УЭЙТ и УИЛЬЯМ ФРЕДЕРИК ХИГГИНС. :- . Дата подачи полной спецификации: 30 июля 1953 г. : 30, 1953. Дата подачи заявления: август. 5,1952. №19679/52. : . 5,1952. .19679/52. Полная спецификация опубликована: январь. 12,1955. : . 12,1955. Индекс при приемке: -Класс 123(1), D3. :- 123(1), D3. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. . Улучшения в области катодной защиты металлических конструкций от коррозии или связанные с ней. . Мы, . . & . , британская компания, расположенная в Бат-Хаусе, 82 Пикадилли, Лондон, .1, настоящим заявляем об изобретении, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и о методе, с помощью которого оно должно быть выполнено и конкретно описано в следующем заявлении: , . . & . , , , 82 , , .1, , , , : - Настоящее изобретение относится к защите металлических конструкций от коррозии путем обеспечения электрической связи с ними расходуемых анодов, изготовленных из металла или сплава, анодного по отношению к металлу конструкции. . Задачей настоящего изобретения является обеспечение эффективной катодной защиты цистерн из черных металлов нефтяного танкера. Эти танки обычно заполняются морской водой в качестве балласта при плавании в одном направлении, а в другое время могут быть пустыми или заполнены нефтью. В этих условиях существует значительная тенденция к коррозионному воздействию на резервуар. При обеспечении этих резервуаров расходуемыми анодами желательно, чтобы они изначально развивали довольно высокий ток, но когда структура резервуара становится поляризованной, требуется гораздо меньший ток. . . . . Соответственно, желательно предусмотреть основные аноды с большим отношением объема к площади поверхности и вспомогательные аноды с малым соотношением объема к площади поверхности, которые обеспечивают требуемый начальный высокий ток и расходуются в начальный период использования. . Согласно настоящему изобретению средство защиты от коррозии резервуаров из черных металлов нефтяных танкеров содержит основные аноды внутри резервуара и электрически соединенные с ним, а также вспомогательные аноды с меньшим соотношением объема к площади поверхности, чем основные аноды, и состоящие из пластин. установлены на устройствах из железных стержней, которые занимают большую часть высоты [Цена 2 шилл. 8d.] резервуара и расположены с интервалами вокруг боковых стенок резервуара и вблизи них, при этом каждое устройство несет множество упомянутых пластин, разнесенных через равные промежутки вдоль них. , - [ 2s. 8d.] , . Аноды могут быть изготовлены из магния или сплава на основе магния, например магниевый сплав, содержащий от 2 до 7 процентов алюминия и/или 1 или 4 процента цинка, с содержанием марганца от 0 до 04 процентов или без него. Каждый из вспомогательных анодов может иметь форму литой пластины диаметром от 15 до 30 дюймов и толщиной от трех восьмых до трех четвертей дюйма с центральным литым выступом, в котором имеется отверстие для приема разъемной втулки из черного металла, которая скользит по стержню. и фиксируется на стержне с помощью зажима, захватывающего разъемную часть. В качестве альтернативы мы можем использовать неразъемную втулку, приваренную к стержню. Вспомогательные аноды могут иметь площадь поверхности от 0-13 до 0-88 квадратных футов на фунт. , .. 2 7 / 1 4 , 0-0I 04 . 15 30 . . 0-13 0-88 . из металла (предпочтительно от 0,30 до 0,60 квадратных футов на фунт) и может быть расположен рядом (например, на расстоянии менее шести дюймов) от стенки резервуара. Главный анод может быть изготовлен из литых железных стержней, которые входят в металл анода и крепятся зажимами к балкам пола резервуара. ( 0 30 0-60 .), (.. ) . - . Основные аноды могут иметь площадь поверхности менее 0–1 квадратного фута на фунт анодного металла, например от 0,033 до 0,071 квадратных футов на фунт или предпочтительно от 0,045 до 0,63 квадратных футов на фунт. 0-1 . .. 0 033 0 071 ., 0 045 0-63 . Изобретение будет далее описано на примере со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, на которых: фиг. 1 представляет собой вид в перспективе бака автоцистерны
Соседние файлы в папке патенты