Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do chemiczno-termicznej obróbki metalowych przedmiotów w wa¬ runkach elektrycznego wyladowania jarzeniowego.Znany jest sposób i urzadzenie do chemiczno-termicznej obróbki metalowych przedmiotów w warunkach elektrycznego wyladowania jarzeniowego z zastosowaniem komory roboczej, do której dolaczony jest blok prózniowy, blok chlodzenia oraz blok elektrycznych polaczen. Anoda i katoda komory roboczej sa polaczone z blokiem elektrycznym zawierajacym wylacznik, którego jeden zacisk jest dolaczony do elektrycznej sieci zasilajacej, a drugi zacisk polaczony jest z uzwojeniem pierwotnym transformatora mocy, poprzez wzmacniacz magnetyczny. Zaciski wyjsciowe wtórnego uzwojenia transformatora sa polaczone poprzez linie sprzegowa z trójfazowym mostkiem prostowniczym. Do dodatniego zacisku prostowniczego mostka jest dolaczona jedna koncówka cewki filtrujacej, podczas gdy jej druga koncówka jest uziemiona, a przez miernik napiecia jest on dolaczony do anody komory roboczej.Ujemny zacisk trójfazowego mostka prostowniczego jest polaczony z katoda komory roboczej. Do punktu polaczenia cewki filtrujacej i miernika napiecia dolaczona jest anoda tyrystora, którego katoda jest polaczona z katoda komory roboczej. Równolegle do tyrystora dolaczony jest blok wylacznika Obwód sterujacy tyrystora jest dolaczony do sterujacego bloku, którego wejscie polaczone jest z miernikiem napiecia przez komore robo¬ cza, jego pierwszy wyjsciowy zacisk polaczony jest z urzadzeniem do wylaczania tyrystora, a jego drugi zacisk wyjsciowy polaczony jest z przekaznikiem dla zmniejszania sterujacego napiecie wzmacniacza magnetycznego.Styk przekaznika bocznikuje rezystor, podczas gdy jedna koncówka rezystora jest dolaczona do zródla napiecia sterujacego wzmacniaczem magnetycznym, a druga koncówka rezystora polaczona jest za pomoca sterujacych cewek wzmacniacza magnetycznego do drugiego zacisku zródla napiecia sterujacego.Warunki pracy ukladu sa ustalone przez napiecie sterujace wzmacniacza magnetycznego. Jesli zakres regula¬ cji okreslony przez wzmacniacz magnetyczny jest niewystarczajacy, wówczas wspólczynnik fransformacji linii sprzegowej zostaje zmieniony. Jesli napiecie w komorze roboczej wzrasta powyzej okreslonej wartosci, tyrystor zostaje wlaczony i zwiera anode z katoda komory roboczej. Jednoczesnie napiecie sterujace wzmacniacza magnetycznego zostaje obnizone, tyrystor wzbudza blok wylaczajacy przy nastepujacym wzroscie napiecia sterujacego. Elektryczne wyladowanie jarzeniowe w komorze roboczej jest podtrzymywane przez 4 sekundy.2 131348 Wada tego urzadzenia jest to, ze calkowita moc pobierana z elektrycznej sieci zasilajacej w sposób zauwa¬ zalny przekracza nominalna moc ukladu okreslona przez maksymalna moc wyladowania jarzeniowego. Inna wada jest wydluzony czas dla procesu oczyszczania obrabianych przedmiotów w komorze roboczej, dla wstepne¬ go procesu. Wada urzadzenia jest równiez to, ze wydajnosc robocza komory roboczej jest wzglednie niska, a podtrzymywanie wyladowania jarzeniowego nastepujace po wylaczeniu jest otrzymywane ze znacznym opó¬ znieniem — do 4 sekund. To opóznienie prowadzi do zmniejszenia wydajnosci urzadzenia, zwlaszcza przy wyso¬ kiej czestotliwosci wystepowania wyladowania lukowego.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do chemiczno-termicznej obróbki przedmiotów metalowych w warunkach elektrycznego wyladowania jarzeniowego, którego calkowita moc dostarczana z elektrycznej sieci zasilajacej rózni sie tylko nieznacznie od nominalnej mocy urzadzenia, okreslonej przez maksymalna moc wyla¬ dowania jarzeniowego, przy czym zmniejszony jest czas niezbedny do oczyszczenia przedmiotów obrabianych w komorze roboczej podczas inicjujacego procesu, a przyspieszenie to pozwala na zwiekszenie wydajnosci komo¬ ry roboczej, jak równiez czasu podtrzymywania wyladowania jarzeniowego nastepujacego po wylaczeniu, przez co wzrasta zdolnosc produkcyjna urzadzenia.Cel ten osiagnieto w urzadzeniu do chemiczno-termicznej obróbki metalowych przedniotów w warunkach elektrycznego wyladowania jarzeniowego z zastosowaniem komory roboczej z blokiem prózniowym, blokiem chlodzenia, elektrycznym blokiem zasilajacym z elementem wylacznikowym, transformatorem mocy, tyrysto¬ rem, mostkiem prostowniczym, w obwodzie którego polaczone sa równiez cewka filtrujaca i miernik napiecia wystepujacego w komorze roboczej. Pierwotne uzwojenie transformatora mocy polaczone jest z elektryczna siecia zasilajaca za pomoca wylacznika. Jedno z wtórnych uzwojen polaczone jest z mostkiem prostowniczym, a drugie wtórne uzwojenie poprzez bierny element polaczone jest z dodatkowym mostkiem prostowniczym, równolegle do którego dolaczona jest dioda. Katoda diody polaczona jest z dodatnim zaciskiem a anoda z ujem¬ nym zaciskiem dodatkowego mostka prostowniczego.Ujemny zacisk mostka prostowniczego jest polaczony z dodatnim zaciskiem dodatkowego mostka prosto¬ wniczego. Ujemny zacisk dodatkowego mostka prostowniczego przez cewke filtrujaca dolaczony jest do katody komory roboczej, której anoda jest uziemiona i dolaczona przez urzadzenie do mierzenia napiecia do dodatniego zacisku mostka prostowniczego. Równolegle do anody i katody komory roboczej dolaczone sa uzwojenia pier¬ wotne transformatora nasycenia oraz kondensator. Katoda tyrystora dolaczona jest do odczepu uzwojenia pier¬ wotnego transformatora nasycenia, a jego anoda do anody komory roboczej. Blok sterujacy tyrystora polaczony jest z wtórnym uzwojeniem transformatora nasycenia go z anoda i katoda diody, ze sterujaca elektroda i katoda tyrystora, z blokiem sterujacym, który z kolei polaczony jest z dodatkowym mostkiem prostowniczym i blokiem sterujacym mostka prostowniczego. Dwa wejscia bloku sterujacego mostka prostowniczego dolaczone sa odpo¬ wiednio do anody i katody komory roboczej, trzecie wejscie dolaczone jest do miernika napiecia, a zacisk wyjsciowy polaczony jest z mostkiem prostowniczym.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze pelna moc doprowadzana z elektrycznej sieci nie rózni sie w sposób zauwazalny od nominalnej mocy instalacji, okreslonej przez maksymalna moc wyladowania jarzeniowe¬ go. Przejscie od rezimu oczyszczania katodowej powierzchni do rezimu chemiczno-termicznej obróbki nie wyma¬ ga dodatkowego przelaczania styków w obwodzie mocy. Czas dla oczyszczania katodowej powierzchni jest skrócony. Energia elektryczna komory roboczej zostaje oddana w krótszym okresie czasu. Pobudzenie elektrycz¬ nego wyladowania jarzeniowego nastepujace po wylaczeniu odbywa sie praktycznie bez opóznienia, co w rezul¬ tacie zabezpiecza wzrost wydajnosci urzadzenia.Przedmiot wynalazku jest objasniony blizej w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia sche¬ mat urzadzenia do chemiczno-termicznej obróbki metalowych przedmiotów w warunkach elektrycznego wylado¬ wania jarzeniowego.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera transformator mocy 1, którego pierwotne uzwojenie dolaczone jest do elektrycznej sieci zasilajacej 2 poprzez elektryczny wylacznik 3. Jedno z wtórnych uzwojen transformatora 1 dolaczone jest do pradowego mostka prostowniczego 4. Drugie wtórne uzwojenie poprzez bierny element 5 dolaczone jest do dodatkowego pradowego mostka prostowniczego 6, do którego równolegle dolaczona jest dioda 7 w taki sposób, ze jej katoda polaczona jest z dodatnim zaciskiem, a anoda z ujemnym zaciskiem dodatko¬ wego pradowego mostka prostowniczego 6. Ujemny zacisk mostka prostowniczego 4 polaczony jest z dodatnim zaciskiem dodatkowego mostka prostowniczego 6. Ujemny zacisk dodatkowego mostka 6 poprzez cewke filtruja¬ ca 8 dolaczony jest do katody komory roboczej 9. Anoda komory roboczej 9 jest uziemiona za pomoca urzadze¬ nia dozujacego prad 10 do dodatniego zacisku pradowego mostka prostowniczego 4.Równolegle do anody i katody roboczej komory 9 sa dolaczone kolejno pierwotne uzwojenie transforma¬ tora nasycenia 11 oraz kondensator 12. Katoda kondensatora 13 polaczona jest z odczepem pierwotnego uzwoje¬ nia transformatora nasycenia 11, a jego anoda z anoda komory roboczej 9. Blok sterujacy 14 tyrystora 13 jest polaczony z wtórnym uzwojeniem transformatora nasycenia 11, z anoda i katoda diody 7, ze sterujaca elektroda i katoda tyrystora, z blokiem sterujacym 15 polaczonym z dodatkowym mostkiem prostowniczym 6 oraz z blo-131348 3 kiem sterujacym 16 polaczonym z mostkiem prostowniczym 4. Dwa wejscia bloku sterujacego 16 mostek prosto¬ wniczy 4 sa polaczone z anoda i katoda komory roboczej 9, trzecie wejscie jest polaczone z urzadzeniem dozuja¬ cym napiecie 10, a zacisk wyjsciowy dolaczony jest do mostka prostowniczego 4. Do komory roboczej 9 dola¬ czone sa blok prózniowy 17 oraz blok chlodzenia 18.Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy. Komore robocza 9 napelniona metalowymi przedmiotami przeznaczonymi do obróbki zamyka sie hermetycznie. Za pomoca wylacznika 3 do urzadzenia doprowadza sie napiecie. Za pomoca sterujacego bloku 15 mozna wybrac dla calego urzadzenia automatyczny kib reczny rezim roboczy. Nastepnie blok sterujacy 15 powoduje pobudzenie bloku prózniowego, który po danym czasie zapewnia cisnienie niezbedne dla rozpoczecia procesu obróbki. Za pomoca transformatora 1 napiecie zostaje doprowadzo¬ ne do pradowego mostka prostowniczego 4 oraz do dodatkowego pradowego mostka prostowniczego 6, które sa polaczone w taki sposób, ze napiecie mostków zostaja zsumowane. Blok sterujacy 15 powoduje wlaczenie doda¬ tkowego mostka 6, co powoduje przeplyw stalego pradu pomiedzy anoda a katoda komory roboczej 9.Nastepnie za pomoca regulatorów recznych lub programatora w bloku 15, stopniowo wlaczony zostaje mostek prostowniczy 4, az do punktu wystapienia elektrycznego wyladowania jarzeniowego. Ze wzrostem pradu dla wyladowania jarzeniowego napiecie na zaciskach dodatkowego mostka 6 maleje. Jesli napiecie wyladowania przewyzsza napiecie zwarcia dodatkowego mostka 6, dioda 7 zaczyna przewodzic, a informacja o tym powoduje, ze blok 14 zapewnia polaczenie wtórnego uzwojenia transformatora nasycenia 11 dla stosowania tyrystora 13.Jednoczesnie sygnal wejsciowy bloku 15 zostaje odlaczony od dodatkowego mostka 6, a wyladowanie jarzenio¬ we jest dolaczone tylko do mostka 4.Chemiczno-termiczna obróbka metalowych przedmiotów w warunkach elektrycznego wyladowania jarze¬ niowego rozpoczyna sie przy niskim cisnieniu w roboczej komorze 9, wysokim napieciu pomiedzy anoda a kato¬ da i niskim napieciu wyladowania, przez co stworzone sa warunki dla czyszczenia powierzchni katodowej, wzglednie przedmiotów obrabianych. Oczyszczaniu towarzysza czesto okresy przejscia wyladowania jarzeniowe¬ go na wyladowanie lukowe. Informacja o okresie przejsciowym przechodzi za pomoca wtórnego uzwojenia transformatora 11. Jesli napiecie wyladowania jest mniejsze niz napiecie, przy którym dioda 7 zaczyna przewo¬ dzic, kib jesli operator daje odpowiedni sygnal sterujacy za pomoca bloku 15, sygnaly z wtórnego uzwojenia transformatora 11 nie przelaczaja tyrystora 13, gdy wystepuje wyladowanie lukowe.W takim przypadku wystepuje proces oscylacyjny pomiedzy kondensatorem 2 a pierwotnym uzwojeniem transformatora 11. Ten proces przebiega w czterech etapach. Podczas pierwszego etapu, którego czas trwania jest równy czasowi potrzebnemu dla wytworzenia przewodzenia magnetycznego transformatora 11, napiecie na kon¬ densatorze 12 powoli spada. Podczas drugiego etapu kondensator i uzwojenie pierwotne transformatora 11 two¬ rza obwód oscylacyjny, w którym powstaje oscylacja o dlugosci równej polowie okresu, która to dlugosc jest znacznie krótsza od czasu niezbednego dla magnesowania przewodzenia magnetycznego transformatora 11. Pod¬ czas tego okresu kondensator 12 jest ladowany ponownie, a napiecie do tego ladowania ma znaczna wartosc amplitudy i przechodzi przez kanal wyladowania lukowego. Z tego powodu chwilowo kanal wyladowania lukowego ostro zmniejsza swoja czesc, a w zwiazku z tym, dla bardziej intensywnego oczyszczania powierzchni obrabianych przedmiotów.Podczas trzeciego etapu o dlugosci równej czasowi dla usuniecia magnetycznego przewodzenia transforma¬ tora 11, ale przeciwnie, napiecie na kondensatorze 12 spada powoli. Podczas czwartego etapu, analogicznej do drugiego etapu, rozpoczyna sie proces oscylacji lecz z przeciwna faza. Napiecie wyladowania lukowego zostaje wylaczone, do roboczej komory 9 zostaje doprowadzone ujemne napiecie, które zaczyna wzrastac w kierunku wzmacniacza az rozpoczyna sie nowe pobudzenie wyladowania jarzeniowego. Jesli napiecie wyladowania jarze¬ niowego jest wieksze niz napiecie zwarcia dodatkowego mostka 6, sygnal z wtórnego uzwojenia transformato¬ ra 11, za pomoca bloku 14, przelacza tyrystor 13 z wystapieniem wyladowania lukowego, jesli do tego dochodzi dodatkowo równiez sygnal sterujacy z bloku 15. W tym przypadku, jesli wyladowanie jarzeniowe zamienia sie w lukowe, róznica napiecia wyladowania do napiecia wystepujacego tuz przed wyladowaniem jarzeniowym przelacza kondensator 12, a wyladowanie lukowe jest doprowadzone do pierwotnego uzwojenia transformato¬ ra 11. Jego wtórne uzwojenie daje sygnal dla wlaczenia za pomoca bloku 14 tyrystora 13. Po wlaczeniu tyrysto¬ ra 13 kondensator 12 zostaje dolaczony równolegle do czesci pierwotnego uzwojenia transformatora 11. T% czescia uzwojenia, która nie jest objeta przez tyrystor 13, pomiedzy anoda a katoda komory roboczej 9 dopro¬ wadzone zostaje ujemne napiecie, które przyspiesza odlaczenie napiecia wyladowania lukowego i prowadzi do bardziej intensywnego zwrotu jego energii elektrycznej. Po okresie czasu okreslonym przez czas potrzebny dla wytworzenia przewodzenia magnetycznego transformatora 11, kondensator 12 zostaje ponownie naladowany poprzez uzwojenie pierwotne transformatora 11 i tyrystor 13. Po naladowaniu kondensator 12 oraz tyrystor 13 zostaja rozlaczone, a pomiedzy anode i katode komory roboczej 9 zostaje ponownie doprowadzone stale napie¬ cie, na okres czasu okreslony ponownie przez czas potrzebny dla wytworzenia przewodzenia magnetycznego transformatora 11, lecz teraz w przeciwnym kierunku, w nastepstwie czego pomiedzy anoda i katoda komory roboczej 9 wystepuje calkowite napiecie kondensatora 12, które jest przeciwnie skierowane. Napiecie to zaczyna narastac z liniowa zaleznoscia do wartosci w dodatnim kierunku, az zostanie wywolane jarzeniowe w komorze roboczej 9.4 131348 W ten sposób wyladowanie lukowe, które mogloby wystapic pomiedzy anoda a katoda w komorze robo¬ czej 9 jest praktycznie natychmiast przerwane, a do komory roboczej 9, przez pewien okres czasu jest doprowa¬ dzane napiecie, które cztery razy zmienia swój znak i sprzyja szybkiemu zwrotowi jego energii elektrycznej. Tak wiec, w zwiazku z wielkoscia napiecia rozladowania zostaje wybrany krótki czas narastania napiecia dzieki kanalowi szybko zwierajacemu wyladowanie lukowe, tak ze oczyszczanie katodowe powierzchni jest przyspie¬ szone, a przez to równiez obróbka przedmiotów, lub szybko a praktycznie natychmiast przerwane zostaje wyla¬ dowanie lukowe, co jest osiagniete automatycznie lub recznie za pomoca sygnalów sterujacych pochodzacych z bloku15. .Zmiana rezimu oczyszczajacej obróbki przedmiotów przez krótki czas wyladowania lukowego z okreslona gestoscia napiecia na rezim ustabilizowanego wyladowania jarzeniowego z wysoka wartoscia napiecia wyladowa¬ nia, zostaje osiagniete bez dodatkowych specjalnych sygnalów sterujacych i bardzo lagodnie, dzieki wystepuja¬ cej diodzie 7 i elementowi biernemu 5. Przez automatyczne lub reczne odlaczenie dodatkowego mostka prostow¬ niczego 6 od bloku 15 osiagniety zostaje spadek mocy dostarczanej z elektrycznej sieci zasilajacej 2. Cewka filtrujaca 8 sluzy do zmniejszenia tetnien napiecia wyladowania, co jednoczesnie wspomaga mostek prostowni¬ czy 4 podczas szybkiej zmiany procesów w roboczej komorze 9.Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do chemiczno-termicznej obróbki przedmiotów metalowych w warunkach elektrycznego wyla¬ dowania jarzeniowego, posiadajace komore robocza z blokiem prózniowym, blok chlodzenia i elektryczny blok zasilajacy zawierajacy wylacznik, transformator mocy, tyrystor, pradowy mostek prostowniczy, który z kolei zawiera cewke filtrujaca, urzadzenie do pomiaru napiecia w komorze roboczej, znamienne tym, ze pierwotne uzwojenie transformatora mocy (1) polaczone jest z elektryczna siecia zasilajaca (2) poprzez wylacz¬ nik (3), jedno z uzwojen wtórnych polaczone jest z pradowym mostkiem prostowniczym (4), drugie wtórne uzwojenie poprzez element bierny (5) jest polaczone z dodatkowym pradowym mostkiem prostowniczym (6), przy czym równolegle do tego mostka (6) dolaczona jest dioda (7) w taki sposób, ze jej katoda jest polaczona z dodatnim zaciskiem, a anoda z ujemnym zaciskiem dodatkowego mostka (6), przy czym ujemny zacisk mostka prostowniczego (4) jest polaczony z dodatnim zaciskiem dodatkowego mostka prostowniczego (6), którego ujemny zacisk poprzez cewke filtrujaca (8) jest polaczony z katoda komory roboczej (9), a anoda jest uziemiona i polaczona za pomoca urzadzenia do pomiaru napiecia (10) z dodatnim zaciskiem mostka prostowniczego (4), a ponadto równolegle do katody i anody komory roboczej (9) dolaczone sa pierwotne uzwojenie transformatora nasycenia (11) i kondensator (12), przy czym katoda tyrystora (13) polaczona jest z odczepem pierwotnego uzwojenia transformatora nasycenia (11), a jego anoda z anoda komory roboczej (9), blok sterujacy (14) tyrysto¬ ra (13) jest dolaczony do wtórnego uzwojenia transformatora nasycenia (11), do anody i katody diody (7), do sterujacej elektrody i katody tyrystora (13), do drugiego bloku sterujacego (15), który z kolei dolaczony jest do dodatkowego mostka prostowniczego (6) i do trzeciego sterujacego bloku (16) mostka prostowniczego (4) przy czym dwa wejscia trzeciego sterujacego bloku (16) mostka prostowniczego (4) sa odpowiednio polaczone z ano¬ da i katoda komory roboczej (9). trzecie wejscie polaczone jest z urzadzeniem do pomiaru napiecia (10), a wyjs¬ cie tego bloku sterujacego (16) polaczone jest z pradowym mostkiem prostowniczym (4).PracowniaPoligraficzni UF PRL.Naklad 100egz.Cena 100zl PL PL PL