FI81679C

FI81679C - Sealing structure for an electrode

Info

Publication number: FI81679C
Application number: FI875529A
Authority: FI
Inventors: Lauri Selin
Original assignee: Valtion Teknillinen
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1990-11-12
Also published as: FI81679B; FI875529A0; FI875529A

Description

1 816791 81679

ELEKTRODIN TIIVISTYSRAKENNE - TÄTNINGSTRUKTUR FÖR EN ELEKTRODELECTROD SEALING STRUCTURE - TÄTNINGSTRUKTUR FÖR EN ELEKTROD

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdanto-osassa määritelty elektrodin tiivistysrakenne.The invention relates to an electrode sealing structure as defined in the preamble of claim 1.

Tekniikan tasoa edustavaa elektrodin tiivistys-rakennetta on kuvattu suomalaisessa patentissa 74546, jossa elektrodi, joka sijaitsee runkoputken sisällä, on yhdistetty samaa materiaalia olevaan liitoslaippaan, 10 jonka toiselle puolelle on kiinnitetty esim. juottamalla johdin. Tämä rakenne tiivistetään siten, että liitoslai-pan kummallakin puolella on tiivistekerros esim. teflonia ja puristamalla nämä tiivisteet tiukasti liitoslaip-paa ja samalla osittain elektrodia vasten samoin kuin 15 liitosholkin sisäpintoja vasten saadaan liitos olennaisen paineenkestäväksi.A prior art electrode sealing structure is described in Finnish patent 74546, in which an electrode located inside a body tube is connected to a connecting flange of the same material, to one side of which a wire is attached, e.g. by soldering. This structure is sealed so that there is a sealing layer on each side of the connecting flange, e.g. Teflon, and by pressing these seals tightly against the connecting flange and at the same time partly against the electrode as well as against the inner surfaces of the connecting sleeve, the connection is substantially pressure resistant.

Tekniikan tason suurimpana epäkohtana on, että tiivistävät puristuspaineet kohdistuvat runkoputken ja liitosholkin lisäksi myös itse elektrodiin ja liitos-20 laippaan, jolloin käytännöllisesti katsoen aina elektrodin lujuusominaisuudet rajaavat ja määräävät kiristyksen ja tiiveyden tason. Koska elektrodi vielä useimmiten on haurain ja herkin osa tästä rakenteesta, esim. hopeaa tai myös hauras membraani, liitoksen tiiveys ei usein-25 kaan ole riittävä korkeissa, yli 100 bar paineissa.The main disadvantage of the prior art is that the sealing compression pressures are applied not only to the body tube and the connecting sleeve but also to the electrode itself and the connecting flange, whereby the strength properties of the electrode practically always limit and determine the level of tightening and tightness. Since the electrode is still most often the most fragile and sensitive part of this structure, e.g. silver or also a fragile membrane, the tightness of the joint is often not sufficient at high pressures above 100 bar.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin elektrodin tiivistysrakenne, jossa elektrodiin ja muihin rakenteen hauraisiin ja helposti 30 rikkoontuviin osiin ei kohdistu minkäänlaisia liitoksen puristuksesta johtuvia paineita.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks. In particular, it is an object of the invention to provide an electrode sealing structure in which the electrode and other brittle and easily breakable parts of the structure are not subjected to any pressures due to the compression of the joint.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.With regard to the features characteristic of the invention, reference is made to the claims.

Keksinnön mukaiseen elektrodin tiivistysraken-35 teeseen kuuluu elektrodin runkoputkeen sijoitettu elektrodi liitoslaippoineen sekä laippaan yhdistetty joh din. Lisäksi olennaisesti näiden ympärille on järjestet- 2 81679 ty elektrodin päätyholkki kiristyselimineen ja tiivis-teineen. Päätyholkkiin kuuluu lisäksi välilaippa, johon runkoputki on järjestetty tukeutumaan. Keksinnön mukaisesti välilaipan ja runkoputken väliin kuuluu elektrodin 5 pohjaholkki, joka samalla muodostaa tilan liitoslaipalle ja jossa lisäksi edullisesti on tukilaippa, jota vasten runkoputki on järjestetty tukeutumaan. Tällöin tiiviste puristuu rengasmaiseen tilaan, jota rajoittavat runko-putken ulkopinta, päätyholkin sisäpinta, pohjaholkin 10 pääty ja kiristyselimen pääty. Näin kiristyselimellä kuten pultilla, joka kierteillä yhdistyy päätyholkin sisäpintaan, tiivistettä puristettaessa tiivisteen puristava ja rakennetta tiivistävä vaikutus kohdistuu runkoputken ulkopintaan ja päätyholkin sisäpintaan.The electrode sealing structure 35 according to the invention comprises an electrode with connecting flanges placed in the electrode body tube and a conductor connected to the flange. In addition, the end sleeve of the electrode with its clamping members and seals is arranged substantially around these. The end sleeve further comprises an intermediate flange on which the body tube is arranged to rest. According to the invention, between the intermediate flange and the body tube there is a bottom sleeve of the electrode 5, which at the same time forms a space for the connecting flange and which further preferably has a support flange against which the body tube is arranged to rest. In this case, the seal is compressed into an annular space bounded by the outer surface of the body-tube, the inner surface of the end sleeve, the end of the bottom sleeve 10 and the end of the clamping member. Thus, with a tightening member such as a bolt threadedly connected to the inner surface of the end sleeve, when the seal is compressed, the compressive and structure-sealing effect of the seal is applied to the outer surface of the body tube and the inner surface of the end sleeve.

15 Liitoslaipasta lähtevä johdin on tiivistetty elektrodin päätyholkkiin sinänsä erikseen tunnetulla tavalla, esim. siten, kuin on kuvattuna suomalaisessa patenttihakemuksessa 865245.The conductor leaving the connecting flange is sealed to the end sleeve of the electrode in a manner known per se, e.g. as described in Finnish patent application 865245.

Jotta elektrodi, liitoslaippa ja johdin saadaan 20 eristetyksi sähköisesti päätyholkin rungosta johtimen ympärille järjestetään sopiva eriste kuten teflonkerros. Samoin runkoputken sisällä on edullisesti eristekerros, joko putken sisäpinnassa oleva pinnoite tai erillinen sen sisäpintaa vasten oleva eristeputki, esim. teflonia 25 tai vastaavaa. Lisäksi edullisesti liitoslaipan ympärillä on eristeet, jotka estävät sähköisen kontaktin liitoslaipan ja päätyholkin ja pohjaholkin välillä.In order to electrically insulate the electrode, the connecting flange and the conductor 20 from the body of the end sleeve, a suitable insulator such as a Teflon layer is provided around the conductor. Likewise, there is preferably an insulating layer inside the body tube, either a coating on the inner surface of the tube or a separate insulating tube against its inner surface, e.g. Teflon 25 or the like. In addition, there are preferably insulators around the connecting flange which prevent electrical contact between the connecting flange and the end sleeve and the bottom sleeve.

Keksinnön etuna tunnettuun tekniikkaan verrattuna on, että rakenteen paineenkeston ja tiiveyden 30 ylärajat määräytyvät vain elektrodin toiminnallisten osien ulkopuolisten runkorakenteiden lujuusomainaisuuk-sien perusteella, jolloin periaatteessa on mahdollista käyttämällä vain riittävän paksuja komponentteja saada lähes rajattomasti painetta kestävä tiivistysrakenne.An advantage of the invention compared to the prior art is that the upper limits of the pressure resistance and tightness 30 of the structure are determined only by the strength characteristics of the external structures of the electrode, in principle it is possible to obtain an almost indefinitely pressure-resistant sealing structure.

35 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskoh taisesti viittamaalla oheiseen piirustukseen, jossa on esitetty eräs keksinnön mukainen elektrodin tiivistys-In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawing, which shows an electrode sealing device according to the invention.

IIII

3 81679 rakenne.3 81679 structure.

Kuvan esittämässä sovellutuksessa elektrodina 2 on esim. sauvamainen hopeaelektrodi, joka on liitettynä samaa materiaalia olevaan liitoslaippaan 9. Tähän 5 laippaan, sen toiselle puolelle on juotettu kiinni johdin 8. Elektrodi on sijoitettuna elektrodin päätyhol-kin (5) sisään siten, että itse elektrodi 2 ja liitos-laippa 9 sijaitsevat hoikin suurimmassa onkalossa, tiivistyskammiossa 11 ja tiivistyskammion päättyessä 10 välilaippaan 12, tähän laippaan kuuluu sen keskellä aukko 14, jonka halkaisija olennaisesti vastaan johtimen 8 halkaisijaa. Näin johdin kulkee tämän aukon läpi tiivistyskammioon 15, jonka pohjalla on tiiviste 4 ja johon on kierteillä 16 kierrettävissä kiristysruuvi 10 15 niin, että tiiviste 4 puristuu tiukasti johtimen 8 ja tiivistyskammion 15 väliin. Tiiviste 4 voi olla teflonia, grafoilia tai jotain muuta sopivaa tiivistemateri-aalia. Samoin tiivisterakenteeseen voi kuulua sinänsä erikseen tunnettu rakenne, jossa tiivistemateriaalin 20 kummallakin puolella on sopivat tukilevyt, tukilevyn ja kiristysruuvin välissä kitkaa vähentävä luistopinta tiivisteen koostuessa tiivistelevyistä, jotka koostuvat tiivistemateriaalista siten, että ne puristuksen ansiosta voimakkaasti laajenevat leveyssuunnassa puristuen 25 näin puristuskammiota ja johdinta vasten.In the embodiment shown in the figure, the electrode 2 is, for example, a rod-like silver electrode connected to a connecting flange 9 of the same material. and the connecting flange 9 is located in the largest cavity of the sleeve, in the sealing chamber 11 and at the end of the sealing chamber 10 in the intermediate flange 12, this flange having an opening 14 in the middle thereof, the diameter of which substantially corresponds to the diameter of the conductor 8. Thus, the conductor passes through this opening into a sealing chamber 15, which has a seal 4 at the bottom and to which a tightening screw 10 15 can be threaded with threads 16 so that the seal 4 is tightly pressed between the conductor 8 and the sealing chamber 15. The seal 4 may be Teflon, graphil or any other suitable sealing material. Likewise, the sealing structure may comprise a structure known per se, in which there are suitable support plates on each side of the sealing material 20, a friction-reducing sliding surface between the support plate and the tightening screw, the seal consisting of

Elektrodia 2 ympäröi suurimmalta osin elektrodin runkoputki 1 putken tiivistyskammiossa 11 olevan pään tukeutuessa rengasmaiseen elektrodin pohjaholkkiin 7, siinä olevaan tukilaippaan 13. Elektrodin pohjaholkki 30 7 taas tukeutuu tiivistyskammion 11 pohjan muodostavaan välilaippaan 12, jolloin välilaipan 12, pohjaholkin 7 ja pohjaholkissa olevan tukilaipan 13 rajaamaan tilaan sijoittuu elektrodin liitoslaippa 9. Tiivistyskammion 11 ulkoreunaan kuuluu kierteet 17, joihin kiristysruuvi 35 6, jonka läpi runkoputki 1 on järjestetty kulkemaan, on kierrettävissä. Näin tiivistyskammioon 11 runkoputken 1 ulkopinnan ja tiivistyskammion sisäpinnan väliin samoin 4 81679 kuin pohjaholkin 7 ja kiristysruuvin 6 väliin jää rengasmainen tila, jossa sijaitsee tiiviste 3. Tiiviste voi olla sinänsä tunnettua jauhemaista, kiinteää tai levymäistä yms. materiaalia. Tässä voidaan myös käyttää 5 vastaavaa rakennetta kuin edellä on kuvattu tiivisteen 4 kohdalla. Näin kiertämällä kiristysruuvista 6 tiiviste 3 puristuu kohti pohjaholkkia 7 ja samoin runkoputkea 1 ja päätyholkkia 5 vasten. Tällöin mikään puristavista ja tiivistävistä voimista ei kohdistu elektrodiin 2 tai 10 sen liitoslaippaan 9, vaan ne ovat olennaisen vapaasti runkoputken sisällä. Näin keksinnön mukaisen elektrodin tiivistysrakenteen tiiveyttä voidaan lisätä lähes rajattomasti käyttämällä vain paksumpia runkorakenteita elektrodin toimiessa aina niiden sisällä samoissa, 15 stabiileissa olosuhteissa.The electrode 2 is largely surrounded by the electrode body tube 1 with the end of the tube in the sealing chamber 11 resting on the annular electrode bottom sleeve 7, the support flange 13 therein. the electrode connection flange 9 is located. The outer edge of the sealing chamber 11 comprises threads 17 into which the clamping screw 35 6, through which the body tube 1 is arranged to pass, is rotatable. Thus, in the sealing chamber 11 between the outer surface of the body tube 1 and the inner surface of the sealing chamber 4 81679 as well as between the bottom sleeve 7 and the clamping screw 6 there is an annular space where the seal 3 is located. The seal can be a powder, solid or plate-like material known per se. A structure similar to that described above for the seal 4 can also be used here. By turning the clamping screw 6 in this way, the seal 3 is pressed towards the bottom sleeve 7 and also against the body tube 1 and the end sleeve 5. In this case, none of the compressive and sealing forces are applied to the electrode 2 or 10 to its connecting flange 9, but are substantially free inside the body tube. Thus, the tightness of the sealing structure of the electrode according to the invention can be increased almost indefinitely by using only thicker body structures, the electrode always operating inside them under the same stable conditions.

Sähköinen eristys rakenteessa on toteutettu seuraavasti. Johdin 8 on varustettu eristeellä 18 olennaisesti koko matkaltaan rakenteen sisällä. Näin johdin ei ole galvaanisessa kosketuksessa päätyholkin 5 tai 20 kiristysruuvin 10 kanssa. Runkoputken 1 sisäpintaan on järjestetty esim. teflonia oleva eristeputki 19. Lisäksi osittain liitoslaippaa 9 ympäröiden, sen ja väli-laipan 12 väliin, pohjaholkin 7 sisäpuolelle ja johtimen 8 ympärille kuuluu eristelaippa 20, joka on esim. teflo-25 nia. Vastaavasta materiaalista koostuu myös eristeholkki 21, joka ympäröi loput liitoslaipasta sekä ulottuu etäisyyden päähän runkoputken 1 sisään elektrodin ympärille. Näin eristemateriaalia olevat rakenteen osat 18, 20, 21 ja 19 muodostavat koko rakenteen läpi ulottu-30 van eristekerroksen siten että elektrodi 2 siihen liittyvine osineen on galvaanisesti eristettynä painetta kantavasta kuori- ja tukirakenteesta.The electrical insulation in the structure is implemented as follows. The conductor 8 is provided with an insulator 18 substantially all the way inside the structure. Thus, the conductor is not in galvanic contact with the clamping screw 10 of the end sleeve 5 or 20. An insulating tube 19 of, for example, Teflon is arranged on the inner surface of the body tube 1. In addition, an insulating flange 20, e.g. Teflon-25, is provided partially around the connecting flange 9, between it and the intermediate flange 12, inside the bottom sleeve 7 and around the conductor 8. A corresponding material also consists of an insulating sleeve 21 which surrounds the rest of the connecting flange and extends a distance inside the body tube 1 around the electrode. Thus, the parts 18, 20, 21 and 19 of the structure made of insulating material form an insulating layer extending through the entire structure so that the electrode 2 and its associated parts are galvanically isolated from the pressure-bearing shell and support structure.

Edellä keksintöä on selostettu yksityiskohtaisesti viittaamaalla erääseen sen edulliseen sovellutuk-35 seen. Se ei kuitenkaan rajaa keksintöä, jonka eri sovellutukset voivat vaihdella patenttivaatimusten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described in detail above with reference to one of its preferred embodiments. However, it does not limit the invention, the different applications of which may vary within the scope of the inventive idea defined by the claims.

IlIl

Claims

An electrode sealing structure comprising an electrode (2) 5 placed in an electrode body tube (1) with connecting flanges (9) and a conductor (8) connected to the flange and an electrode end sleeve (5) with clamping means (6) and seals and end sleeve (5) arranged substantially around them. ) comprises an intermediate flange (12) on which the body tube (1) is arranged to rest, 10 characterized in that between the intermediate flange (12) and the body tube (1) an electrode bottom sleeve (7) forms a space for the connecting flange (9) so that the seal ( 3) tightens in the space defined by the outer surface of the body tube (1) and the inner surface of the end sleeve (5) between the clamping member (6) 15 and the bottom sleeve (7), leaving the electrode (2) and its connecting flange (9) free of sealing compressions.

2. A construction according to claim 1, which comprises a bottle (7) with a stem flange (13), which comprises a stem (1) without an arrangement.

A structure according to claim 1, characterized in that the bottom sleeve (7) comprises a support flange (13) against which the body tube (1) is arranged to rest.

3. The construction of the face according to claims 1 to 25 or 2, which can be seen from the west (12) as being the same as the lead (8) of the weight (14), with the aid of the handle (4) and spännskruven (10) bestäende tätningskammare (15) for this ledge 30 och ändhylsan (5) mot varandra.

A structure according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate flange (12) has an opening (14) substantially corresponding to the conductor (8), which expands into a sealing chamber (15) comprising a seal (4) and a clamping screw 25 (10). (5) to seal together.

4. The construction of a face according to claims 1 to 3, according to the invention, comprising a led (8) and an isolation (18) for isolating the led (5).

Structure according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an insulator (18) is provided around the conductor (8) to insulate the conductor from the end sleeve 30 (5).

5. The construction according to claims 1 to 4, which comprises a cross-section (1), inserts a finned and insulating fitting (19) according to claim 7 81 679 and separates or separates the insulating fittings.

Structure according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the inside of the body tube (1) comprises an insulating layer (19), such as a coating or a separate insulating tube.

Structure according to one of Claims 1 to 5, characterized in that insulating elements (29, 21) are provided around the connecting flange (9) to insulate the connecting flange from the end sleeve (5) and the bottom sleeve (7). 5 1. Electrostatic construction of the electrodes, including the electrodes of the electrodes (1) placerad electrodes (2) of the connecting circuit (9) and of the electrodes of the electrodes (8) and of the electrodes of the electrodes (5) span element (6) 10 and above, with electrode circuits (5) connected to the electromagnetic circuit (12), with electrostatic circuits (1) to arrange the electrodes, with the electrodes (12) and electrostatic circuits (1) electrode bundles (7) for three plates (9), three bolts (3) electrodes for electrodes (1) battery and electrode bundles (5) integrated beam counters with span elements (6) (7) heating electrodes (2) and electromagnetic circuits (9) for free use.

5,81679

6. A construction according to claims 1 to 5, which comprises an insulating flange (9) of insulating (29, 21) for 5 insulating flanges from a double sleeve (5) or a double sleeve (7).