Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do prze¬ plywu pradu przez metalowa sciane zbiornika do wyladowan gazowych, zwlaszcza przy obróbce ciez¬ kich przedmiotów wyladowaniem jarzeniowym, przy stosowaniu wysokich napiec, którego prze¬ wód srodkowy otoczony jest korpusem izolacyjnym, oraz jest w nim uklad róznej szerokosci szczelin ochronnych, przy czym szczeliny te maja ksztalt cylindryczny lub plaski i zadaniem ich jest ochro¬ na korpusu przed skutkami dzialania wyladowan jarzeniowych w zbiorniku.Wiadomo jest, ze przy jonizacyjnej obróbce przed¬ miotów silne wyladowania jarzeniowe powoduja zniszczenia materialu izolacyjnego w krótkim cza¬ sie. Znany jest sposób ochrony materialów izola¬ cyjnych przez zastosowanie szczelin ochronnych po¬ miedzy metalowymi czesciami bedacymi pod napie¬ ciem. Szczeliny te maja róznorodny ksztalt, na przyklad w ksztalcie lejkowatym (Patent RFN Nr 1.044.984) lub szczeliny nieciagle (Patent RFN Nr 874.477) albo tez umieszcza sie przed szczelina ochronna szczeline dylatacyjna (Patent RFN Nr 1.143.078). Poza tym znane jest wykonanie jednej ze scian szczeliny ochronnej z elementu metalowe¬ go zamocowanego izolacyjnie, oraz zastosowanie szczeliny plaskiej (Patent RFN Nr 1.440.658). Sto¬ sowanie takich metalowych, neutralnych czesci scian o szczelinach ochronnych daje dobre wyniki.Okazalo sie jednak, ze w niektórych przypadkach pracy elementy te gromadzily ujemne ladunki, co moglo prowadzic do elektrycznych przebic pomie¬ dzy takimi elementami, a innymi elementami zbior¬ nika, bedacymi pod napieciem.Celem wynalazku jest zbudowanie takiego urza¬ dzenia do przeplywu pradu, który wyeliminuje nie¬ bezpieczenstwo tego rodzaju przebic takze przy wy¬ sokich napieciach do 1000 V i powyzej.Zadanie powyzsze wedlug wynalazku rozwiazane zostalo przez uzycie urzadzenia do przeplywu pra¬ du skladajacego sie z czterech podstawowych cze¬ sci. Pierwsza z nich jest nie obciazona mechanicz¬ nie tuleja izolacyjna, która stanowi korpus izola¬ cyjny, otaczajacy cylindryczny przewód wewnetrz¬ ny. Druga stanowi bezpotencjalowa, izolacyjnie za¬ montowana, wewnetrzna tuleja oslonna, która jest osadzona skierowanym ku jej srodkowi kolnie¬ rzem na tulei izolacyjnej i opiera sie spodem swo¬ jego kolnierza, poprzez pierwszy dystansowy kra¬ zek izolacyjny na odsadzeniu wspomnianego prze¬ wodu srodkowego.Dzieki temu miedzy spodem kolnierza, a # odsa¬ dzeniem powstaje plaska szczelina, która laczy sie z szerszym cylindrycznym odcinkiem szczeliny, znajdujacym sie miedzy cylindryczna wewnetrzna strona wewnetrznej tulei oslonnej i zewnetrzna strona odsadzenia oraz przewodu wewnetrznego.Odcinek szczeliny cylindrycznej rozszerzajac sie prowadzi do wnetrza zbiornika. Trzecia czesc to równiez bezpotencjalowa, metalowa, izolacyjnie za¬ montowana, zewnetrzna tuleja oslonna, która przy- 96 1683 96168 4 hajmniej czesciowo obejmuje bezdotykowo we¬ wnetrzna tuleje oslonna. Jest ona osadzona skie¬ rowanym ku srodkowi kolnierzem na tulei izola¬ cyjnej, opierajac sie wierzchem swojego kolnie¬ rza na drugim dystansowym krazku izolacyjnym, który przylega do sciany zbiornika. Miedzy sciana zbiornika, a powierzchnia kolnierza powstaje pla¬ ska szczelina, laczaca sie z wnetrzem zbiornika.Wspomniana tuleja oslonna zewnetrzna opiera sie spodem swojego kolnierza poprzez trzeci dystan¬ sowy krazek izolacyjny na kolnierzu wewnetrznej tulei oslonnej. Miedzy kolnierzami zewnetrznej i wewnetrznej tulei oslonnej powstaje szczelina p„la- ska, która przechodzi przy swoim koncu w szersza cylindryczna szczeline, która znajduje sie miedzy czescia cylindryczna zewnetrznej i wewnetrznej tulei oslonnej. Wspomniana szczelina cylindryczna prowadzi do wnetrza zbiornika. Czwarta czescia we¬ dlug wynalazku jest wydrazony przewód wewne¬ trzny z przechodzaca przez niego sruba naprezaja¬ ca, która wkrecona jest w przykrywe, usytuowana poza sciana zbiornika. Przykrywa ta przylega do sciany zbiornika poprzez próznioszczelna izolacyjna wkladke, tak ze po skreceniu sruby naprezajacej znajdujace sie na przewodzie wewnetrznym odsa¬ dzenie dociska krazki dystansowe wraz z znajdu¬ jacymi sie miedzy nimi kolnierzami do sciany zbior¬ nika.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez urzadzenie, fig. 2 — przekrój przez znany uklad szczelinowy, fig. 3 — przekrój przez nowy uklad szczelinowy do wbu¬ dowania w przepust pradowy wedlug fig. 1, a fig. 4 — dalszy przyklad urzadzenia.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawione na fig. 1 jest jednoczesnie czlonem wsporczym do za¬ mocowania czesci skladowych. Do zawieszania cie¬ zaru sluzy swbrzen nosny 1, na którym czesci skla¬ dowe przepustu zamocowane sa za pomoca elemen¬ tów zaproponowanych w polskim zgloszeniu P— —164.812. Sworzen nosny 1 zamocowany jest w spo¬ sób odlaczalny za pomoca polaczenia srubowego 2 do opisanego dalej dokladnie wewnetrznego prze¬ wodu, na którym na przyklad w czasie jonizacyj¬ nego azotowania istnieje ujemne napiecie w sto¬ sunku do sciany 3 zbiornika. Dla przeprowadzenia przewodu wewnetrznego jest wykonany otwór 4 w sciance 3, a zwlaszcza w przykrywie 17 zbior¬ nika. Wspomniany przewód wewnetrzny sklada sie z metalowej rury cylindrycznej 10 oraz z przesuw¬ nie zamocowanego w niej sworznia mocujacego 5.Sworzen mocujacy 5 od strony wnetrza zbiornika ma leb 6, zas od strony przeciwnej odcinek 7, przy czym. czesc wystajaca 8 jest nagwintowana. Rura cylindryczna 10 sklada sie z górnej czesci rurowej 11, waskiej, oraz ze znajdujacej sie wewnatrz zbiornika czesci rurowej 12, szerszej. Miedzy obu czesciami 11, 12 utworzone sa poziome odsadze¬ nia 13, 14. Odsadzeniem wewnetrznym 13 rura cylindryczna 10 opiera sie o leb 6. Górna czesc rurowa 11 otoczona jest tuleja elektroizolacyjna 16, wykonana zwlaszcza z materialu ceramicznego, któ¬ ra spoczywa na odsadzeniu górnym 14. Po zewnetrz¬ nej stronie górnej czesci rurowej 11 utworzone sa wystajace plaszczyzny stykowe 15, które zmniej¬ szaja ogólna powierzchnie styku tulei izolacyjnej 16 z rura 10, co zmniejsza stopien nagrzewania sie: tulei 16.Tuleja izolacyjna 16 na odcinku miedzy sciana 3r a górnym odsadzeniem 14 otoczona jest ukladem szczelin ochronnych, którego elementy dociskane sa odsadzeniem 14 do sciany 3. Zamykajaca otwór 4 metalowa przykrywa 17 zaopatrzona jest w gwin- io towany otwór 18, przeznaczony do wkrecania sworz¬ nia mocujacego 5 oraz detali mocujacych 19 da podlaczenia przewodu pradowego. Miedzy przykry¬ wa 17, a sciana 3 umieszczony jest pierscien elek- troizolacyjny 20, który otacza tuleje izolacyjna 16..W pierscieniu 20 osadzone sa okragle samouszczel- niajace pierscienie 21, które zabezpieczaja utrzy¬ manie prózni wewnatrz zbiornika. W celu zmonto- towania przepustu pradowego od wewnatrz, leb $ zaopatrzony jest w wyciecie szesciokatne 9. Pa wkreceniu sworznia mocujacego 5 do przykrywy 17 wspomniany leb 6, dzieki odsadzeniom 13, 14, sciska uklad szczeliny ochronnej. Przy zalozeniu, ze wszystkie elementy sa dokladnie dopasowane jest oczywiste, ze tuleja izolacyjna 16 nie jest na- razona na dzialanie sil wzdluznych lub poprzecz¬ nych.Fig. 2 przedstawia przyklad wykonania szczeliny ochronnej wedlug dotychczasowych kryteriów. Jed¬ na scianka szczeliny utworzona jest przez metalo- wa tuleje oslonna 20, osadzona elektroizolacyjnier która jest bez potencjalu. Tuleja 20 sklada sie z. dolnej czesci wezszej, 21 i górnej szerszej 22, la¬ czacej je czesci poziomej 23 oraz z kolnierza 24, graniczacego z czescia 22. Kolnierz 24 ma ksztalt krazka, prostopadlego do tulei izolacyjnej 16.Przestrzen miedzy kolnierzem 24 i odsadzeniem 14 wypelniaja dwa pierscienie metalowe 25, 26 oraz umieszczony miedzy nimi elektroizolacyjny krazek dystansowy 28, wykonany z miki. Dalszy piers- 4ft cien metalowy 27 znajduje sie miedzy kolnierzem 24 i sciana 3. Dzieki odpowiedniemu ksztaltowi tulei oslonnej 20 i polozeniu pierscienia metalowe¬ go 25, 26, powstaje szczelina ochronna, skladajaca sie z dolnego pionowego cylindrycznego odcinka 30, 45 z plaskiej czesci 31 oraz z górnego pionowego cy¬ lindrycznego odcinka 32. Plaskie szczeliny 23, okres¬ lone gruboscia krazka dystansowego 28, dolaczaja celowo do górnego odcinka 32. Kolnierz 24 i piers¬ cien metalowy 27 oddzielone sa dystansowym kraz- 50 kiem izolacyjnym 35, tworzac dalsza, plaska szcze¬ line 34.Wyznaczony droga empiryczna ksztalt tulei oslon¬ nej 20 spelnia swoje zadanie, za. wyjatkiem nie¬ bezpieczenstwa przebicia do sciany 3, bowiem in- 55 tensywne wyladowania jarzeniowe, odbywajace sie w dolnym, pionowym odcinku szczeliny 30, indu¬ kuja na tulei 20 wysoki potencjal w stosunku do sciany 3. Wskutek tego powstaje pole elektryczne miedzy sciana 3 i sasiednimi czesciami tulei oslon- 60 hej 20, które przy odpowiednim natezeniu powo¬ duje przebicia a nawet wyladowania lukowe we¬ wnatrz zbiornika.Dla unikniecia wymienionych wyzej przebic za¬ leca sie stosowanie ukladów szczelin przedstawio- 65 nych na fig. 1 i 3. Do tego celu przewidziano w za-5 96168 C sadzie przynajmniej jeszcze jedna zewnetrzna bez- potencjalna tuleje 51, która oslania wewnetrzna tuleje oslonna 40 lub 40'. Istotne znaczenie ma usta¬ lony empirycznie ksztalt tulei oslonnej oraz jej dlugosc w odniesieniu do pozostalych elementów ukladu szczelinowego.Wewnetrzna tuleja oslonna 40 ma podobny ksztalt, jak opisana tuleja 20 z fig. 2. Sklada sie ona z dol¬ nej czesci wezszej 41 i górnej szerszej 42 oraz z laczacej je czesci poziomej 43. Do górnego konca czesci górnej 42 dolacza kolnierz 44, który jest skierowany do wewnatrz i usytuowany poziomo na tulei izolacyjnej. Na zewnetrznym odsadzeniu 14 spoczywa metalowy pierscien 45, a na nim izola¬ cyjny krazek dystansowy 46, który izoluje tuleje 40 od ujemnego napiecia oraz oddziela kolnierz 44 od metalowego pierscienia 45. Powstaje przy tym górna, wezsza, pozioma szczelina 50, która laczy sie z górnym cylindrycznym odcinkiem szczeliny 48, znajdujacym sie miedzy metalowym pierscieniem 45, a górna czescia 42. Odcinek szczeliny 48 prze¬ chodzi w dolna, szersza, plaska szczeline 49, a na¬ stepnie konczy sie w dolnym, cylindrycznym od¬ cinku 47 szczeliny: Odcinek 47 szczeliny ma ksztalt lejkowaty, rozszerzajacy sie w kierunku do wne¬ trza, bowiem usytuowany jest pomiedzy czescia rurowa 12, a dolna czescia 41, która jest skosna.Zewnetrzna metalowa tuleja oslonna 51, która osadzona jest izolacyjnie i ma ksztalt kubka, sklada sie z tulei 52 oraz kolnierza 53. Tuleja 52 otacza górna czesc 42 wewnetrznej tulei oslonnej 40 i tworzy z nia tym samym cylindryczna szczeline .54. Kolnierz 53 jest prostopadly do tulei izolacyj¬ nej 16 i spoczywa na metalowym pierscieniu wspor- czym 55, który z kolei zamocowany jest poprzez izolacyjny krazek dystansowy 56 na kolnierzu -44 wewnetrznej tulei oslonnej 40. Dzieki krazkowi dy¬ stansowemu 56 powstaje miedzy pierscieniem wsporczym 55 a kolnierzem 44 plaska szczelina 57, która wskutek wystepu 58 czesci tulei 42 ma prze¬ bieg zakrzywiony i laczy sie z cylindryczna szcze¬ lina 54.W przykladzie wedlug fig. 3 nie ma pierscienia wsporczego 55. Tuleja oslonna 51 spodem swojego kolnierza 53 poprzez krazek dystansowy 56 spo¬ czywa na wewnetrznej tulei oslonnej 40'. Dzieki temu miedzy powierzchniami kolnierzy 44', 53 pow¬ staje waska, plaska, pozioma szczelina 61. Czesc 42' tulei nie wykazuje wystepu 58 z przykladu wykonawczego wedlug fig. 1 i z tego wzgledu pla¬ ska szczelina 61 bez zagiecia dolacza do cylin¬ drycznej szczeliny 54. Wszystkie pozostale szcze¬ góly ukladu szczelinowego na fig. 3 sa podobne do ukladu z fig. 1 i dlatego nosza te same oznaczenia i w zwiazku z tym nie wymaga ponownego opisu.Kolnierz 53 zewnetrznej tulei oslonnej 51 oddzie¬ lony jest izolacyjnym krazkiem dystansowym 59 od sciany 3 zbiornika, wskutek czego powstaje dal¬ sza plaska szczelina 60.Zewnetrzna tuleja oslonna 51 zabezpiecza we¬ wnetrzna tuleje oslonna 40 przed polem elektrycz¬ nym sciany 3 zbiornika. Skutecznosc tego zabez¬ pieczenia zalezy od konstrukcji obu tych tulei.Istotne jest, aby miejsca styków wewnetrznej tulei oslonnej z innymi elementami zabezpieczone byly szczelinami ochronnymi 54, 57, 60 i 61. W podanym przykladzie wykonawczym przedstawiono konstruk¬ cje wewnetrznej i zewnetrznej tulei oslonnej, okreslone sposobem empirycznym. Ogólna regula jest, aby kazdorazowo izolowany metalowy element wewnetrzny, tworzacy jedna powierzchnie szcze¬ liny ochronnej, otoczony byl przez co najmniej je¬ den zewnetrzny, izolowany metalowy element — io przez co wyeliminowane zostaje miejsca o duzej róznicy potencjalów, dzieki stopniowemu podzialo¬ wi.Dla przedmiotów bardzo ciezkich zaleca sie sto¬ sowanie rozwiazania wedlug fig. 4. Zamiast sworz- nia nosnego 1 wedlug fig. 1 zamocowany zostaje w czesci rurowej 12 za pomoca polaczenia sru¬ bowego 2 wysiegnik wewnetrznego przewodu 63.Dolny koniec wysiegnika 63 znajduje sie blisko strefy jonizacyjnej i zaopatrzony jest w srubowe przylacze 64 dla obrabianych przedmiotów. Tuleja 65 przewodu wewnetrznego, bedaca czescia we¬ wnetrznej tulei oslonnej 40, obejmuje wspomnia¬ ny przewód wewnetrzny.. Pomiedzy wysiegnikiem 63 a tuleja 65 istnieje szczelina ochronna 66, która w dole rozszerza sie lejkowato i prowadzi do wne¬ trza zbiornika. W miejscu srubowego przylacza 64 powstaje wyladowanie o tym samym natezeniu co na przedmiocie obrabianym i dlatego jego tempe¬ ratura jest identyczna z temperatura przedmiotu..Dzieki wzglednie duzemu odstepowi miedzy miej¬ scem srubowego przylacza 64, a elementami prze¬ pustu pradowego, nie sa one narazone na dziala¬ nie temperatury. Z tego wzgledu rozwiazanie takie jest szczególnie przydatne przy obróbce przedmio- tów wymagajacych wysokiej temperatury, to zna¬ czy stosowania wysokich napiec. PL PL