CS218011B1 - Izolační podpěrka - Google Patents

Abstract

Izolační podpěrka vytvořená z jednoho kusu elektricky nevodivého materiálu (například keramiky), která je na obvodovém plášti opatřena zápichy určité hloubky a šířky. Těleso podpěrky má kruhový průřez, ale může mít i jiný tvar průřezu. Izolační podpěrka je použitelná v zařízení pro chemícko-tepelné zpracování kovových součástí pro iontovou nitridaci v intenzívním doutnavém výboji ve vakuu.

Description

Vynález se týká izolační podpěrky mezi dvěma kovovými součástmi v intenzívním doutnavém výboji ve vakuu v zařízení pro iontovou nitridaci ; pro chemicko-tepelné zpracování ocelových výrobků.

Jsou známé různé konstrukce izolačních podpěrek, které používají systém buď axiálních, nebo radiálních štěrbin, viz NSR DAS 1,0444.984 a DAS 1,143.087. V těchto spisech jsou konstrukce proudových průchodek s použitím štěrbin o vhodné šířce [zpravidla 0,3 až 0,9 mm], kdy štěrbiny jsou vytvořeny mezi dvěma kovovými povrchy.

Tyto kovové povrchy jsou buď připojeny ke zdrojům různých potenciálů, nebo je jeden z nich uspořádán odizolovaně od všech zdrojů, takže se nabije na určitý potenciál účinkem plasmy doutnavého výboje.

Nevýhodou těchto i známých řešení je jejich složitá konstrukce, velký počet jednotlivých součástí a značné nároky na výrobní přesnost a toleranci. Protože se izolační podpěrka často ohřívá v doutnavém výboji na značně vysokou teplotu (při iontové nitridaci 500 °C) je nutné řešit nároky na výrobní přesnost jednotlivých dílů i s ohledem na jejich teplotní dilatace.

Výše uvedené nedostatky jsou z části odstraněny izolační podpěrkou mezi kovovými součástmi o různém potenciálu v intenzívním doutnavém výboji ve vakuu, jejíž podstata spočívá v tom, že je vytvořena tělesem nejlépe kruhového průřezu, které je z jednoho: kusu z elektricky nevodivého materiálu a na obvodovém povrchu má nejméně jeden zápich, který má minimální šířku rovnou podílu maximálně použitého napětí a elektrické pevnosti používané atmosféry, maximální šířka musí být menší než dvojnásobek tloušťky Crookesova katodového temného prostoru doutnavého výboje při nejvyšším používaném tlaku a hloubka zápichu je 5 až 10 šířek zápichu. Zápichy rozdělují obvodový plášť na pásy, přičemž sousedící pásy mají různý elektrický potenciál.

Nový . 'účinek vynálezu lze spatřovat v tom, že s výjhpkou dodržení tvaru a jakosti povrchu stěn zápichu, nejsou zde kladeny žádné nároky na přesnost rozměrů izolační podpěrky. Protože může.hýt izolační člen vytvořen cely-z keramiky, dilatuje jako celek a při správné volbě materiálu izolační podpěrky je dilatace zanedbatelná, může být používán i při značně vyšších teplotách než dosud známé ochranné systémy, u nichž jsou potíže-s-řozdílnou dilatací kovových a nekovových dílců.

Np^é tělesné vytvoření izolační podpěrky je.jiříznivé i z výrobního hlediska tím, že při vhodné volbě technologie výroby se sníží pracnost [oproti známým podpěrkám s kovovými díly] a ušetří se drahý materiál. Vzhleděm.k-výššíni teplotám prostředí jsou u známých izolačních podpěrek voleny kovové díly alespoň ze slitin, oceli třídy 17.

Příklad provedení izolační podpěrky podle vynálezu je na připojených výkresech, kde obr. 1 — izolační podpěrka, obr. 2 — zápich v izolační podpěrce — ve zvětšeném měřítku.

Na obr. 1 je konkrétní uspořádání izolační podpěrky, je tvořena tělesem 1, válcovitého průřezu, na obvodovém plášti má jeden či více zápichů 2. Těleso 1 může být vloženo mezi dva samostatné Okrajové členy 7, 8, Povrch tělesa 1 je rozdělen zápichy 2 na pásy 9. Okrajové členy 7, 8, slouží pro lepší dosed na jiné kovové součásti zařízení, případně k ustředěňí, jež může vyplynout z konkrétního konstrukčního řešení v daném zařízení. Průřez tělesa 1 je obvykle kruhový, ale může mít i jiný tvar průřezu — například čtverec a podobně.

Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku tvar zápichu 2. Chráněný povrch 4 leží ve dně zápichu 2. Stěny 3 jsou volně vystaveny účinkům doutnavého výboje a tím se stanou, během krátké doby po· počátku doutnavého výboje — doby tzv. „formování“, vodivými v celé části označené čerchovanou čarou, kdy se na nich vytvoří kovový povlak. Na stěnách zápichu 2 v okrajových částech 5, 6, označených čerchovanou čarou, se také vytvoří kovový povlak a stanou se vodivými vlivem doutnavého· výboje. Vodivé okrajové části 5, 6 obou protilehlých stěn zápichu 2 se nabijí na určitý potenciál vlivem doutnavého výboje; takže zápich 2 začne podle popsaných principů ochraňovat chráněný povrch 4 před naprášením. Šířka zápichu 2 může být v rozmezí 0,3 mm až 0,9 milimetru i více, aby vzniklá šířka zápichu dobře ochraňovala chráněný povrch 4. Hloubka zápichu 2 musí být tak veliká, aby nedošlo k naprášení'chráněného povrchu 4 dříve než začne působit elektrické pole v prostoru zápichu mezi okrajovými částmi 5, 6, stěn zápichu 2.

Účelem této přihlášky vynálezu je' , maximálně Zjednodušit konstrukci izolační podpěrky při současném žvýšeňí její spolehlivosti. Tohoto účéluje dosahováno využitím známého faktu, že každý povrch izolátoru, který je volně vystaven účinku doutnavého výboje, je v intenzivním doutnavém výboji v krátké době naprášen tak, že se stává vodivým. Po vložení izolační podpěrky do intenzivního doutnavého výboje tedy dojde během krátké doby ke „zformování“ ploch v ochranném zápichu 2 tím, že se protilehlé stěny 5, 6 stanou vodivými a tím začnou ochraňovat chráněný povrch 4. Mezi pokovený stěnami 5, 6 zápichu 2 vznikne elektrické pole, které mění dráhu iontů tak, že jsou přitahovány na stěny 5, 6 zápichu 2 a nemohou proniknout do dna zápichu 2, kde chráněný povrch 4 zůstává elektricky nevodivý. Zápich 2 musí být dostatečně hluboký, aby nebyl chráněný povrch 4 naprášen kovovým povlakem a tím se nestal vodivým během procesu „formování“, kdy izolátor dočasně funguje jako: izolátor bez spo218011 lupůsobení ochranného účinku elektrického pole.

Izolační podpěrku podle vynálezu je možné použít např. k upevnění nebo podepření přípravku, nebo přímo zpracovávaného· materiálu, zapojeného jako katoda. Případβ ně k upevnění pomocné katody při různých způsobech chemicko-tepelného zpracování kovových materiálů v doutnavém výboji. Příklady takového zpracování jsou — iontová nitridace, iontová cementace, iontové titanování a podobně.

Claims (2)

1. Izolační podpěrka mezi kovovými součástmi o různém elektrickém potenciálu v intenzívním doutnavém výboji ve vakuu, která je uložena mezi dva okrajové členy, vyznačující se tím, že je vytvořena tělesem (1) zejména kruhového průřezu, které je z jednoho kusu z elektricky nevodivého materiálu a na obvodovém povrchu má nejméně jeden zápich [2J, který má minimální šířku rovnou podílu maximálně použitého

VYNÁLEZU napětí a elektrické pevnosti používané atmosféry, maximální šířka je menší než dvojnásobek tloušťky Crookesova katodového temného prostoru doutnavého výboje při nejvyšším používaném tlaku a hloubka zápichu je 5 až 10 šířek zápichu (2).

2. Izolační podpěrka podle bodu 1, vyznačená tím, že zápichy (2) rozdělují obvodový plášť na pásy (9j, přičemž sousedící pásy (9) mají různý elektrický potenciál.