NO169163B

NO169163B - Anordning ved fartoey for oppsamling av olje eller andre forurensninger paa en vannflate

Info

Publication number: NO169163B
Application number: NO880960A
Authority: NO
Inventors: Lars Lundin
Original assignee: Lundin Lars Patent
Priority date: 1987-03-04
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1992-02-10
Also published as: US4831955A; SE8800759L; CA1317554C; NO169163C; SE466595B; FI80746C; FI870951A; NO880960L; FI870951A0; SE8800759D0; RU1838173C; NO880960D0; FI80746B

Description

Roterende kontakt.

Denne oppfinnelse angår en roterende kontakt for overfør-ing av elektrisk energi med meget stor strømstyrke, hvor kontakten omfatter et kasseformet hus, en aksel og en lagring med en bæretapp for relativ rotasjon mellom akselen og huset, et flytende metall anbragt mellom husets innervegg og akselen, en pakning mellom huset og akselen, og hvor huset og akselen danner innbyrdes kontakt.

Ved tidligere kjente kontakter av denne art har en utvidet del av en aksel som i alminnelighet har form av en plate, rotert i et basseng av flytende metall som f.eks. kvikksølv. Hvis størrelsen av denne roterende kontakten er stor i forhold til strømstyrken, vil en sådan forbindelse virke tilfredsstillende. Når på den annen side størrelsen av den roterende kontakten skal være minst mulig, er det ikke tilstrekkelig at bare en del av det roterende element dykker ned i det flytende metall. Den vesentligste hensikt med denne oppfinnelse er derfor å skaffe en brukbar roterende kontakt som er anvendelig for overføring av elektrisk energi med meget høy strøm-styrke, og samtidig holde størrelsen av den roterende kontakt på et minimum.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at huset og akseltappen er aksialt avtrappet i forhold til hinannen, således at der oppstår et elektromagnetisk trykk på det flytende metall når den roterende kontakt er i drift og som driver det flytende metall ut mot den ene ende av huset, og at der er en trykkskjermende anordning i tilslutning til husets ene ende for å skjerme den flate av pakningen som er utsatt for trykket av det flytende metall. Derved oppnås et tilfredsstillende Resultat med overføring av elektrisk kraft med meget stor strømstyrke, idet avtrappingen bevirker den nødvendige tetning av boks-n i forhold til akselen og hindrer at det flytende metall som tvinges i aksial retning, presses ut mellom akselen og tetningen i boksen.

Oppfinnelsen vil fremgå av følgende detaljerte beskriv-else under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser i per-spektiv et sveiseapparats elektroderulle med strømtilførsel over en roterende kontakt ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et vertikalsnitt av den roterende elektrode og den roterende kontakt med deler av kontakten fjernet, og fig. 3 viser et snitt etter linjen 3 - 3 på fig. 2.

Tegningen viser en aksel 5 på hvilken der er festet en avtagbar, roterende elektrode 6 og som kan rotere på hvilken som helst måte. For tilførsel av strøm til den roterende elektrode er den ene endedel av akselen 5 en del av en roterende kobling 7 som har form av et utvendig firkantet, kasseformet hus 8 med en sideutvidelse 9 på den ene side. Denne sideutvidelse har festemidler for en kontakt 10.

Akselen 5 har en aksial forlengelse 11 som er ført gjennom huset 8 og er aksialt avtrappet. Den aksiale forlengelse 11 omfatter en del 12 med stor diameter, en mellomliggende del 13 med mindre diameter, en midtre del 14 med ytterligere redusert diameter, en annen mellomdel 15 av ennå mindre diameter og tilslutt en endedel 16 som har redusert diameter i forhold til de foregående deler. Delen 12 er omgitt av et kulelager 17 som delvis har sete i en fordypning 18 som er utformet i den ene ende av huset 8. Lageret 17 fastholdes i fordypningen 18 ved hjelp av en holdering 20 som er

fastskrudd til huset 8 ved hjelp av et antall festeskruer 21.

Den annen ende av huset 8 har en fordypning tilsvarende fordypningen 18 for et annet kulelager 22 som omslutter endedelen 16 og hvis ytre løpering 2 3 holdes på plass i fordypningen ved hjelp av en holdering 24 som er fastskrudd til huset 8 ved et antall skruer 25. Aksialt holdes akselen 5 i stilling av en skive 26 som er festet til den aksiale forlengelses 11 fri ende ved hjelp av en senterskrue 2 7 og hvis indre kant hviler mot lagerets 23 indre løpering. Som følge av at denne indre løpering støter mot den ytre ende av den annen mellomdel 15, fastholdes huset 8 i aksial retning til forlengelsen 11.

Overflateområdet på forlengelsen 11 som skal overføre den elektriske energi, er den midtre del 14, og det overflateområde av huset 8 som skal overføre den elektriske energi, er den midtre del av huset 8 som ligger koaksialt til den midtre del 14. Rommet mellom disse deler er fylt med et egnet flytende metall 28. Lekkasje av dette flytende metall 28 i aksial retning mellom den aksiale forlengelse 11 og huset 8 hindres av O-ringer 29 og 30 som ligger rundt mellom delene 13 og 15 med 0-ringene liggende i tilsvarende spor utformet i husets 8 innervegg. Det flytende metall 28 fylles i gjennom et par åpninger 31 og 32 som i alminnelighet er lukket med tilsvarende gjengede plugger 33. Ifyllingen av det flytende metall skjer ved at metallet helles inn gjennom den ene av åpning-ene mens den annen virker som lufteventil. Metallet kan også fjer-nes fra huset 8 gjennom disse åpninger.

Det vil ses at forskjellen i diameteren mellom den før-ste mellomdel 13 og den midtre del 14 er relativt liten, mens forskjellen i diametere mellom den midtre del 14 og den annen mellomdel 15 er relativt stor. Da den roterende kontakt ble laget første gang, var disse diameterforskjeller vesentlig den samme, diametrene ble redusert og forlengelsen 11 ble således en avtrappet konstruk-sjon i det vesentlige for å passe til formen av den aksiale forlengelse og huset. Det viste seg imidlertid under prøver at det flytende metall 28 ble presset mellom pakningen 30 og forlengelsen 11 men ikke mellom pakningen 29 og forlengelsen. Ved en undersøk-else av dette uventede resultat ble det konstatert at på grunn av beliggenheten av sideutvidelsen 9 i forhold til den roterende elektrode, dvs. avtrappingen av forbindelsen mellom den roterende kon-takts kontaktflater, oppstod der en elektromagnetisk kraft som på-virket det flytende metall 28 og presset det aksialt inn på for-

lengelsen 11 i retning mot pakningen 30.

En praktisk løsning av dette problem at det flytende metall blir presset mellom forlengelsen 11 og tetningen 30, ble funnet etter lang tids eksperimentering. Huset 8 er utstyrt med en integrerende avleder 34 i aksial retning for det flytende metall 28 anordnet mellom forlengelsens midtre del 14 og huset 8. Som følge av mengden av det flytende metall 28 i dette område vil den elektromagnetiske kraft drive det flytende metall mot avlederen 34, og presset av det flytende metall som trykker mot pakningen på

grunn av den elektromagnetiske kraft, blir praktisk talt eliminert. Avlederen 34 er formet mer som et innvendig fremspring i huset i avtrappet forhold, og avlederen 34 virker som en skulder i denne forbindelse. Det skal også bemerkes at tetningen 30 er anbragt i denne sammenheng, således at den blir nærmeste nabo til avlederen 34. N

Det skal bemerkes at forholdet mellom avtrappingene på akselens forlengelse 11 er en del forstørret på tegningene. Mellomdelen 13 av forlengelsen løper meget nær inntil huset 8 og reduk-sjonen i diameteren mellom mellomdelen 13 og midtdelen 14 er meget liten, således at det flytende metall 28 som befinner seg mellom midtdelen 14 av akselens forlengelse og huset 8, mer må betraktes som en film.

Såsnart problemet med utpressing av det flytende metall

var løst, ble der oppdaget et nytt problem. Det var tidligere kjent å utføre det relativt bevegelige element på en roterende kontakt av kobber og anvende kvikksølv som flytende metall. Teorien gikk også ut på at disse metaller var tilfredsstillende, idet der oppstår en amalgamering mellom metallene, idet amalgameringen var tenkt som et middel til å øke fukteevnen av det flytende metall i forhold til de relative bevegelige deler av den roterende kontakt.

Det viste seg også at denne teori med hensyn til amalgameringen

var korrekt og førte til en reduksjon av elektrisk energitap i den roterende kontakt. Men uheldigvis var ikke disse forhold stabile,

og etter en kort tid viste den amalgamerte roterende kontakt en økning av overgangsmotstanden og følgelig høyere tap over kontaktens elementer som følge av lokal opphetning. Det viste seg nød-vendig å avverge amalgamering ved roterende kontakter som skal arbeide i lengre tid.

Det ble deretter fastslått at det var nødvendig å forsyne de relativt roterende elementer med et metallovertrekk som må velges riktig i forhold til det flytende metall for å unngå amalgameringen og på den måte bidra til at motstanden i den roterende kontakt forblir konstant over kontaktens levetid. Velges kvikk-sølv som det flytende metall, utgjør nikkel et effektivt metallovertrekk.

Gallium har også vist seg å være brukbart som flytende metall i forbindelse med roterende kontakter. Hvis det flytende metall er gallium, bør metallovertrekket være av iridium eller tantal. Av disse to metaller er iridium mer motstandsdyktig mot filmoxydasjon i atmosfæren. Tantal er relativt klebrig som følge av at der dannes tantaloxyd (Ta20g) i form av en tynn, seig, selv-herdende film. Ved hjelp av oppfinnelsen får den roterende kontakt en lav og konstant motstand over en lengere arbeidsperiode ved en strømstyrke på opp til 5000 A. Motstanden i denne roterende kontakt ligger innenfor den nødvendige verdi av 5 - 30 pohm.

Ve'd den viste og beskrevne utførelse av oppfinnelsen er akselen kontaktens roterende del og huset den statiske del med akselen bærende den roterende elektrode 6. Imidlertid kan forhold-ene være omvendt med akselen stående fast og huset roterende. En sådan roterende kontakt er nødvendig når den skål arbeide innvendig for å sveise falsen i et røremne, f.eks. en bokssarie. Skal en bokssarie sveises, er det klart at den roterende kontakt må være relativt liten for å kunne plaseres inne i et røremne av en stør-relse som ikke overstiger den innvendige dimensjon av bokssarien som skal sveises. Den innvendige diameter av de mest anvendelige bokssarier er ca. 72 mm. Av dette vil det forståes at en roterende kontakt ikke bare må konstrueres for å gi lav motstand, men den må også være liten i seg selv.

Selvom den roterende kontakt er vist og beskrevet til bruk i forbindelse med sveiseapparater, er det klart at den ikke er begrenset til bare dette bruk. Der finnes mange tilfelle, da det er nødvendig å anvende elektrisk energi med høy strømstyrke over roterende forbindelser. Roterende kontakter ifølge oppfinnelsen kan utnyttes i slike tilfelle.

Claims

1. Roterende kontakt for overføring av elektrisk energi med meget stor strømstyrke, hvor kontakten omfatter et kasseformet hus (8), en aksel (15, 11) og en lagring (17, 23) med en bæretapp (11) for relativ rotasjon mellom akselen (5) og huset (8), et flytende metall (28) anbragt mellom husets innervegg og akselen, en pakning (29, 30) mellom huset og akselen, og hvor huset og akselen danner innbyrdes kontakt, karakterisert ved at huset (8) og akseltappen (11) er aksialt avtrappet i forhold til hinannen, således at der oppstår et elektromagnetisk trykk på det flytende metall (28) når den roterende kontakt er i drift og som driver det flytende metall ut mot den ene ende av huset, og at der er en trykkskjermende anordning (34) i tilslutning til husets (8) ene en-de for å skjerme den flate av pakningen (30) som er utsatt for trykket av det flytende metall (28).

2. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at den trykkskjermende anordning (34) er dannet ved at huset (8) er utformet med et innad avtrappet parti radialt i flukt med og støtende tett til et avtrappet parti på akseltappens (11) endedel. for derved å danne en skjermende skulder for pakningen.

3. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at den er en del av et sveiseutstyr og en av kontaktkoblingene har en form av en elektrode.

4. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at huset og akselen i det vesentlige er fremstilt av et godt elektrisk ledende metall med et overtrekk som hindrer sammensmelt-ing med det flytende metall og som tilhører gruppen som består av nikkel, iridium og tantal.

5. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at det flytende metall er kvikksølv og metallovertrekket er nikkel.

6. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at det flytende metall er gallium og metallbelegget er idium.

7. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at det flytende metall er gallium og metallbelegget er tantal.

8. Kontakt i henhold til krav 4, karakterisert ved at det podt elektrisk ledende metall er av kobbertypen.

9. Kontakt i henhold til krav 1, karakterisert ved at den er bestemt til å lede en strøm av størrelsesordenen 5000 A og at dens motstand ligger i området 5-20 uohm.