Pierwszenstwo: 51766 KI. 21 h, 13/17 MKP H 05 b &!# Opublikowano: 30. IX. 1968 UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Wiktor Rajewicz BIBi-ión*'* Wlasciciel patentu: Zaklad Badan i Doswiadczen Przemyslu Okuc i 15 stalacji Budowlanych, Pozmian (Polska) Urzedu r-.-N--';;¦•'¦ Grzejnik elektryczny do nagrzewania kapieli, zwlaszcza galwanicz¬ nych i chemicznych oraz innych cieczy dobrze przewodzacych prad elektryczny Przedmiotem wynalazku jest grzejnik elektrycz¬ ny do nagrzewania kapieli, zwlaszcza galwanicz¬ nych i chemicznych oraz dminych cieczy dobrze przewodzacych prad elektryczny zaopatrzony w oslone z porcelany lub innego tworzywa o wla¬ snosciach elektroiizolacyjnych oraz uklad zapew¬ niajacy w przypadku uszkodzenia tej oslony, pelne zabezpieczenie przed porazeniem pradem elek¬ trycznym i wylaczenie grzejnika spod napiecia.Znane w technice do nagrzewania kapieli gal¬ wanicznych grzejniki z oslonami metalowymi sta¬ rano sie juz od szeregu lat zastapic grzejnikami z oslonami porcelanowymi.W grzejnikach z oslona metalowa zachodzi ko¬ niecznosc doboru materialu tej oslony do rodzaju kapieli tak, aby elektrolit nie atakowal metalu oslony. Z tych wzgledów duze trudnosci przed¬ stawia w tym wykonaniu typizacja i uniwersalne zastosowanie grzejników.Drugim powodem przechodzenia na oslony por¬ celanowe jest zmniejszenie niebezpieczenstwa po¬ razenia pradem elektrycznym, które w przypad¬ ku pracy przy wannach galwanicznych jest szcze¬ gólnie duze, gdyz jak praktyka wykazuje wyma¬ gane srodki ochronne w postaci uziemienia lub zerowania oslony metalowej nie zawsze daja pelne zabezpieczenie.Nieuszkodzona oslona porcelanowa daje najlep¬ sza ochrone przed .porazeniem pradem elektrycz¬ nym. Jednak w przypadku jej mechanicznego le 15 20 25 uszkodzenia elektrolit wnika do czesci grzejnej i przez zetkniecie z czesciami znajdujacymi sie pod napieciem przenosi potencjal tych czesci na cala kapiel galwaniczna, co moze wywolac pora¬ zenie obslugi. Jesli pod oslona porcelanowa znaj¬ duje sie dodatkowa -wewnetrzna oslona metalowa (uziemiona lub zerowana) niebezpieczenstwo po¬ wyzsze nie zagraza, lecz uszkodzenie zewnetrznej oslony porcelanowej moze pozostac niezauwazone, a kapiel wchodzac w reakcje chemiczna z meta¬ lem oslony wewnetrznej {najczesciej zelaziem) za¬ nieczyszcza sie zwiazkami tego metalu i przestaje sprawnie pracowac. Usuniecie zanieczyszczen nde zawsze jest mozMWe, a z reguly wymaga skom¬ plikowanych i pracochlonnych zabiegów.Jesli oslona metalowa pod oslona porcelanowa nie jest uziemiona lub zerowana, to do wspom¬ nianej mozliwosci zanieczyszczenia kapieli dolacza sie równiez niebezpieczenstwo porazenia ipersonehi pradem elektrycznym w przypadku wystapienia w grzejniku tzw. „przebicia do masy".Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogod¬ nosci, czyli zapewnienie lepszego zabezpieczenia personelu obslugi przed porazeniem pradem elek¬ trycznym oraz unikniecie mozliwosci zanieczysz- iczenia kapieli w wyniku niezauwazonego uszko¬ dzenia zewnetrznej oslony porcelanowej lub innej.Aby osiagnac ten cel, grzalke i urzadzenia wspól¬ pracujace z nia skonstruowano w ten sposób, ze 5176651766 kazde przenikniecie elektrolitu przez uszkodzona oslone porcelanowa lulb inna powoduje zwarcie i natychmiastowe odlaczenia grzejnika iod napiecia nie zagrazajac w tym -czasie bezpieczenstwu ob¬ slugi. 9 Zgodnie z wytyczonym zadaniem, zwarcie Wy¬ wolujace odlaczenie grzejnika od napiecia w przy¬ padku wnikniecia elektrolitu uzyskuje sie wedlug wynalazku dzieki umieszczeniu bezposrednio pod zewnetrzna oslona porcelanowa lub z tworzywa *• sztucznego, oslony metalowej (uziemionej lub ze¬ rowanej posiadajacej otwory. Przlez otwory te w przypadku uszkodzenia oslony zewnetrznej elek¬ trolit moze wniknac glebiej, az do drugiej szczel¬ nej metalowej oslony wewnetrznej (odizolowanej 15 elektrycznie od oslony z otworami oraz od samego elementu grzejnego) i polaczonej z faza, z której zasilana jest cewka napieciowa stycznika.Stycznik umieszczony jest na doprowadzeniu energii elektrycznej do grzejnika. Takie skojarze- 20 nie podanych srodków technicznych oraz mala opornosc wlasciwa kajpieli galwanicznych jak rów¬ niez stosunkowo duze powierzchnie oslon metalo¬ wych bioracych uidzolal w zwarciu, zapewniaja wystapienie pradów zwarcia w wielkosci przekra¬ czajacej kilkadziesiat razy prad znamionowy za¬ bezpieczajacej dana faze wkladki topikowej. Tak duze wartosci pradu zwarcia gwarantuja dosta¬ tecznie szybkie odlaczenie grzejnika od napiecia. 3Q Oslona metalowa z otworami stanowiac .pewnego rodzaju ekran nie tracac przy tym swych wlasci¬ wosci ochronnych umozliwia równoczesne wnik¬ niecie elektrolitu do przestrzeni miedzy metalo¬ wymi i oslonami grzejnika i powstanie oezekiwa- M mego zwarcia. Zwarcie to i tym samym uszkodze¬ nie oslony porcelanowej moze byc natychmiast sygnalizowane optycznie lub akustycznie wzglednie akustyczno^optyicznie przy zastosowaniu znanych elektrycznych ukladów sygnalizacyjnyicli. 40 Poza tym grzejnik moze byc wyposazony w zna¬ ny uklad zapewniajacy samoczynna regulacje tem¬ peratury kapieli, sterowany termonnetrem styko¬ wym lub linmym czujnikiem temperaturowym.Dodatkowa zalete opisanego rozwiazania stanowi 4i fakt, ze same elementy grzejne i ich ceramiczne wsporniki nie zostaja zalane elektrolitem, a wiec nadaja sie Ibez zadnych dodatkowych zabiegów do dalszej pracy.Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasnio- 50 ny na podstawie jego przykladu wykonania uwi¬ docznionego na rysunku przedstawiajacym kon¬ strukcje i uklad polaczen trójfazowego grzejnika elektrycznego do podgrzewania kapieli galwanicz¬ nych oraz innych cieczy przewodzacych prad elek- 65 tryczny.Jak pokazano na rysunku bezposrednio pod ze¬ wnetrzna oslona porcelanowa 1 umieszczona jest oslona metalowa 2, z otworami, która polaczona jest z przewodem zerowym sieci elektrycznej. 6° Druga oslona metalowa wewnetrzna (szczelna) 4 stanowiaca elektrode zwarciowa umieszczona jest pod oslona z otworami 2, lecz jest od niej odizo¬ lowana elektrycznie. Oslona 4 jest takze elektrycz¬ nie odizolowana od znajdujacych sie we wnetrzu grzejnika elementów grzejnych 5. Do oslony 4 (elektrody zwaroiowefi) przylaczona jest równiez faza T sieci, która wraz z przewodem zerowym zasila cewke napieciowa 7 stycznika. Pozostalymi elementami ukladu sa: stycznik ze stykami glów¬ nymi 9 i cewka napieciowa 7, przycisk 6 wlacza¬ jacy grzejnik oraz zabezpieczenie topikowe 8 grzej¬ nika.Jak juz wspomniano w przypadku mechanicz¬ nego uszkodzenia oslony 1, elektrolit wnika przez otwory w oslonie 2 do przestrzeni izolacyjnej 3 miedzy oslonami metalowymi 2 i 4. Ze wzgledu na duza przewodnosc wlasciwa kapieli galwanicznych powstaje w przestrzeni izolacyjnej 3 zwarcie fazy T z zerem, które wywoluje Iprzeipalenie bezpiecz¬ nika na fazie T i pozbawienie zasilania cewki 7 stycznika co w efekcie powoduje odlaczenie grzej¬ nika od sieci na wszystkich fazach. Wlaczanie grzejnika odbywa sie za pomoca przycisku 6, wlaczajacego grzejnik, a wylaczanie za posred¬ nictwem zewnetrznego wylacznika (nieuwidocznio- nego na schemacie). Pokazany na rysunku schemat elektryczny jest przykladem ukladu, w jakim mo¬ ze pracowac grzejnik. PL