Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006330

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
116.16 Кб
Скачать

4006330-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006330A[]

ФОН BACKGROUND Настоящее изобретение относится к дугогасительной камере для электрического выключателя и, в частности, относится к дугогасительной камере из тугоплавкого неорганического материала, имеющего поверхностные участки из аморфного плавленого материала, большую часть которого составляет кремнезем. Изобретение также относится к способу изготовления такой дугогасительной камеры. This invention relates to an arc chute for an electric circuit breaker and, more particularly, relates to an arc chute of a refractory inorganic material having surface portions of an amorphous fused material, a major proportion of which is silica. The invention also relates to a method of making such an arc chute. В патенте США. В US 3735074 Фринда, Корте и Злупко указано, что исключительные характеристики отключения тока могут быть получены с дугогасительной камерой из тугоплавкого неорганического материала, имеющей поверхность из аморфного плавленого материала, в основном из кремнезема. В патенте США. № 3814620 - Bailey et al. раскрыт способ изготовления такой поверхности, который включает плазменно-дуговое напыление частиц расплавленного кремнезема на подложку из тугоплавкого неорганического материала. Хотя такое распыление может быть выполнено относительно недорого, для его надлежащего выполнения требуются некоторые затраты и значительная осторожность; и было бы очень желательно, чтобы аморфная, плавленая в основном из кремнезема поверхностная часть могла быть получена без необходимости такого напыления. In U.S. Pat. No. 3,735,074--Frind, Korte, and Zlupko it is pointed out that exceptional current-interrupting performance can be obtained with an arc chute of a refractory inorganic material having a surface of an amorphous, fused material principally of silica. In U.S. Pat. No. 3,814,620--Bailey et al. there is disclosed a method for producing such a surface which involves arc-plasma spraying molten silica particles onto a substrate of refractory inorganic material. While such spraying can be performed relatively inexpensively, some expense and considerable care are required for its proper performance; and it would be highly desirable if the amorphous, fused principally-silica surface portion could be obtained without the need for such spraying. Соответственно, целью настоящего изобретения является создание материала дугогасительной камеры, состоящего из основы из огнеупорного неорганического материала и поверхностной части из аморфного плавленого материала, большую часть которого составляет диоксид кремния, полученного менее дорогим и простым способом. на практике, чем электродугово-плазменное напыление. Accordingly, an object of our invention is to provide an arc chute material that comprises a base of refractory inorganic material and a surface portion of an amorphous fused material, a major proportion of which is silica, produced by a process which is less expensive and easier to practice than arc-plasma spraying. Напыленное покрытие из плавленого кремнезема по вышеуказанным патентам обладает исключительной долговечностью даже при многократном воздействии сильноточных дуг. Но если по какой-либо причине это покрытие должно быть сожжено или иным образом удалено с определенного участка дугогасительной камеры, то нижележащая подложка в этом участке будет после этого непосредственно подвергаться воздействию дуги; и если подложка изготовлена из обычного материала, обычно использовавшегося до сих пор, в этой области больше не будет поверхности, состоящей в основном из диоксида кремния, которая придавала бы ему желаемые свойства отключения дуги. The sprayed-on, fused principally-silica coating of the above patents has exceptional durability even when repetitively exposed to high current arcs. But if for some reason this coating should be burned off or otherwise removed from a particular region of the arc chute, then the underlying substrate in this region will thereafter be directly exposed to arcs; and if the substrate is of the conventional material typically used heretofore, there will no longer be a surface principally of silica in this region to impart its desired arc-interrupting properties. Соответственно, другой целью нашего изобретения является создание материала дугогасительной камеры, первоначально покрытого плавленым материалом, состоящим преимущественно из кварца, который способен вступать в реакцию с электрической дугой с образованием замещающей поверхности из плавленого материала, состоящего преимущественно из кварца, если, когда и где. начальная поверхность удаляется с любой части дугогасительной камеры. Accordingly, another object of our invention is to provide an arc chute material, initially surfaced with fused principally silica material, that is capable of reacting with an electric arc to produce a replacement surface of a fused principally-silica material if, when, and where the initial surface is removed from any portion of the arc chute. Материал, который особенно подходит для использования в качестве основы для покрытия из плавленого преимущественно кремнезема по указанным выше патентам, представляет собой фосфоасбестовый материал, изготовленный из смеси волокон хризотилового асбеста, ортофосфорной кислоты и наполнителя из циркона. Свойства этого материала без цирконового наполнителя подробно описаны в патенте США No. № 2366485 - Brink and Arone, переуступленный правопреемнику настоящего изобретения. Цирконовый наполнитель, который обычно добавляют в количестве около 50 процентов от веса смеси, улучшает свойства материала, придавая дополнительную механическую прочность и огнеупорность, а также снижая выделение газа материалом при воздействии дуги. Этот наполненный цирконом фосфоасбестовый материал широко используется для изготовления дугогасительных камер как с покрытием из плавленого кварца, так и без него. Наполненный цирконом фосфоасбестовый материал с более низким процентным содержанием цирконового наполнителя также использовался, но этот материал показал значительно более низкую способность прерывания тока по сравнению с вышеупомянутым 50-процентным цирконовым материалом. A material that is especially suited for serving as a base for the fused principally-silica coating of the above-cited patents is phospho-asbestos material made from a mixture of chrysotile asbestos fibres, orthophosphoric acid, and a filler of zircon. The properties of this material, without the zircon filler, are described in detail in U.S. Pat. No. 2,366,485--Brink and Arone, assigned to the assignee of the present invention. The zircon filler, which is typically added in an amount of about 50 percent by weight of the mixture, improves the properties of the material by imparting added mechanical strength and refractoriness, as well as reducing the gassiness of the material when exposed to an arc. This zircon-filled phospho-asbestos material has been widely used for arc chutes, both with a fused silica coating and without such coating. Zircon-filled phospho-asbestos material with lower percentages of zircon filler has also been used, but this material has shown significantly inferior current-interrupting ability as compared to the aforesaid 50 percent zircon material. Недостаток наполненного цирконом фосфоасбестового материала, особенно вышеупомянутого материала, содержащего 50% циркона, заключается в том, что он довольно дорог и довольно тяжел, в значительной степени из-за относительно высокой стоимости и относительно высокого удельного веса циркона. A disadvantage of the zircon-filled phospho-asbestos material, especially that of the aforesaid 50% zircon material, is that it is quite expensive and quite heavy, due in large measure to the relatively high cost and the relatively high specific gravity of zircon. Другой целью нашего изобретения является создание фосфоасбестового материала, содержащего недорогой и относительно легкий наполнитель, который при использовании в дугогасительной камере автоматического выключателя способен обеспечить характеристики отключения тока, по меньшей мере, практически равные характеристикам циркона. -наполненный фосфоасбестовый материал из смеси, содержащей 50% циркона по массе. Another object of our invention is to provide a phospho-asbestos material containing an inexpensive and relatively light-weight filler, which material when used in a circuit-breaker arc chute is capable of providing current-interrupting performance at least substantially equal to that of zircon-filled phospho-asbestos material made from a mixture containing 50 percent zircon by weight. Другой задачей является создание высококачественного фосфоасбестового материала, включающего кварцевый песок в качестве основного наполнителя. Another object is to provide a high quality phospho-asbestos material that includes silica sand as its principal filler. РЕЗЮМЕ SUMMARY Осуществляя наше изобретение в одном из вариантов, мы изготавливаем дугоупорную часть дугогасительной камеры из электроизоляционного материала, содержащего термореактивный продукт, прореагировавший под воздействием тепла и давления, из смеси волокон хризотил-асбеста, ортофосфорной кислоты и кварцевого песка. Кварцевый песок присутствует в смеси в количестве от 23,5 до 30,5% по массе смеси. Фосфорная кислота присутствует в смеси в количестве, составляющем около половины весовой части на каждую весовую часть асбестового волокна. Асбестовое волокно в смеси характеризуется достаточно большой длиной волокна, чтобы исключить существенное коробление части дугогасительной камеры при охлаждении до комнатной температуры после обжига. Изолирующий материал перед эксплуатацией дугогасительной камеры имеет поверхностный слой, образованный путем обработки ранее существовавшей поверхности указанного материала плазменно-дуговой обработкой, которая превращает материал на указанной поверхности в аморфный расплавленный материал, основная доля которого, по весу , кремнезем. In carrying out our invention in one form, we make an arc-confining portion of the arc chute of an electric insulating material comprising the heat and pressure reacted thermoset product of a mixture of chrysotile asbestos fibres, orthophosphoric acid, and silica sand. The silica sand is present in the mixture in an amount of between 23.5 and 30.5 percent by weight of the mixture. The phosphoric acid is present in the mixture in an amount of about one-half part by weight to each part by weight of asbestos fibre. The asbestos fibre in the mixture is characterized by a fibre length sufficiently great as to preclude substantial warping of the arc chute portion when cooled to room temperature following baking. The insulating material prior to operation of the arc chute has a surface layer formed by subjecting the preexisting surface of said material to arc-plasma flame treatment that converts the material at said surface to an amorphous fused material, the major proportion of which, by weight, is silica. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS ИНЖИР. 1 представляет собой вид в разрезе автоматического выключателя, содержащего дугогасительную камеру, в соответствии с одним из вариантов нашего изобретения. Дугогасительная камера показана в упрощенном виде. FIG. 1 is a sectional view of a circuit breaker comprising an arc chute embodying one form of our invention. The arc chute is shown in simplified form. ИНЖИР. 2 представляет собой вид с торца дугогасительной камеры по фиг. 1. FIG. 2 is an end view of the arc chute of FIG. 1. ИНЖИР. 3 представляет собой вид в разрезе по линии 3-3 на фиг. 1. FIG. 3 is a sectional view taken along the line 3--3 of FIG. 1. ИНЖИР. 4 показана формованная заготовка или плита, из которой одна боковая стенка дугогасительной камеры на фиг. 1 сфабрикован. FIG. 4 shows a molded blank or slab from which one sidewall of the arc chute of FIG. 1 is fabricated. ИНЖИР. 5 показан этап изготовления боковой стенки дугогасительной камеры. FIG. 5 shows a step in the process of making a sidewall of the arc chute. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОПЛОЩЕНИЯ DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENT Обращаясь теперь к фиг. 1, электрический выключатель, показанный на нем, содержит неподвижный контакт 11 и подвижный контакт 12, который может перемещаться вертикально в зацепление с неподвижным контактом и из него. Когда подвижный контакт перемещается вниз из закрытого положения, показанного сплошной линией на фиг. 1 в открытое положение, отмеченное пунктирной линией, между двумя контактами 11 и 12 возникает электрическая дуга. Эта дуга загоняется в дугогасительную камеру 15, где удлиняется, охлаждается и гасится. Referring now to FIG. 1, the electric circuit breaker shown therein comprises a stationary contact 11 and a movable contact 12 that is vertically movable into and out of engagement with the stationary contact. When the movable contact is driven downwardly from its solid-line closed position of FIG. 1 into a dotted-line open position, an electric arc is established between the two contacts 11 and 12. This arc is driven into an arc chute 15, where it is lengthened, cooled, and extinguished. Дугогасительная камера 15 содержит пару боковых стенок 18 и 19, изготовленных из стойкого к дуге изоляционного материала, который вскоре будет описан более подробно. Как показано на фиг. 2, эти боковые стенки надлежащим образом скреплены вместе, образуя полую структуру, способную удерживать дугу, когда она движется в желоб. Каждая боковая стенка включает в себя боковой элемент 21 и множество основных ребер 22, выступающих от него в направлении бокового элемента другой боковой стенки и расположенных так, чтобы чередоваться с соответствующими выступающими основными ребрами другой боковой стенки, тем самым образуя извилистый или зигзагообразный проход, если смотреть от входного конца или выпускного конца желоба. Вид с последнего конца показан на фиг. 2. Как показано на фиг. 2 и 3, каждая боковая стенка также включает вспомогательные ребра или ребра 23, расположенные между ее собственными основными ребрами 22 и совмещенные с основными ребрами 22 другой боковой стенки. The arc chute 15 comprises a pair of sidewalls 18 and 19 constructed of an arc-resistant insulating material soon to be described in greater detail. As shown in FIG. 2, these sidewalls are suitably clamped together to provide a hollow structure capable of confining the arc as it moves into the chute. Each sidewall includes a side member 21 and a plurality of main fins 22 projecting therefrom toward the side member of the other sidewall and arranged to interleave with the corresponding projecting main fins of the other sidewall, thereby forming a sinuous or zig-zag passage as viewed from the entrance end or exhaust end of the chute. The view from the latter end is illustrated in FIG. 2. As shown in FIGS. 2 and 3, each side wall also includes auxiliary fins or ribs 23 located between its own main fins 22 and aligned with the main fins 22 of the other sidewall. Ссылаясь на фиг. 2, передние края чередующихся ребер 22 сужаются к области зажигания дуги на правом конце желоба. Сужающиеся кромки каждой соседней пары ребер 22 пересекаются, как показано на фиг. 2 для образования входного угла, такого как вход в зигзагообразный проход между ребрами. Все вершины этих входных углов лежат на криволинейной линии 27 (фиг. 1), которая образует их геометрическое место. Участок дугогасительной камеры, непосредственно примыкающий к этой линии 27, мы далее называем вершинным участком дугогасительной камеры. Referring to FIG. 2, the forward edges of the interleaving fins 22 taper toward the arc-initiation region at the right hand end of the chute. The tapering edges of each adjoining pair of fins 22 intersect as viewed in FIG. 2 to form an entrance angle such as a at the entrance to the zig-zag passage between the fins. The vertexes of these entrance angles all lie on a curvilinear line 27 (FIG. 1) which constitutes their locus. The region of the arc chute immediately adjacent this line 27 we refer to hereinafter as the vertex region of the arc chute. Для обеспечения перемещения дуги в дугогасительную камеру вдоль противоположных краев камеры предусмотрена пара токопроводящих направляющих дуги 24 и 25. Как показано на фиг. 1, эти направляющие проходят поперек оси любой дуги, образованной между контактами 11 и 12, и расходятся по отношению друг к другу от области возникновения дуги, примыкающей к разъемным контактам. При образовании дуги между контактами при прерывании ее выводы быстро переходят на металлические бегунки 24 и 25 и перемещаются влево в желоб. По мере того, как дуга движется в желоб, она сталкивается с краями ребер 22 и вынуждена принимать зигзагообразную конфигурацию, поскольку она огибает перекрывающиеся края ребер 22, продвигаясь дальше в желоб. Это удлинение дуги и обусловленное этим охлаждение являются важными факторами, способствующими успешному прерыванию цепи. For promoting movement of the arc into the arc chute, a pair of conductive arc runners 24 and 25 are provided along opposite edges of the chute. As shown in FIG. 1, these runners extend transversely of the axis of any arc formed between the contacts 11 and 12 and in divergent relationship with respect to each other from the arc-initiation region adjacent the separable contacts. When an arc is formed between the contacts during interruption, its terminals quickly transfer to the metal runners 24 and 25 and move to the left into the chute. As the arc moves into the chute, it encounters the edges of the fins 22 and is forced into a zig-zag configuration as it bends around the overlapping edges of the fins 22 while moving further into the chute. This elongation of the arc and the cooling that results therefrom are important factors contributing to successful circuit interruption. Многие детали автоматического выключателя и его дугогасительной камеры были опущены для упрощения настоящей заявки, но эти детали могут быть обычными, и если требуется дополнительная информация по этим деталям, можно обратиться к одному из следующих патентов: патент США. № 2709735 - Phillips et al.; патент США. № 3735074 - Frind et al.; патент США. № 3801760 - Корте; все переуступлены правопреемнику настоящего изобретения. Many of the details of the circuit breaker and its arc chute have been omitted in order to simplify the present application, but these details can be conventional and reference may be had to one of the following patents if more information is desired as to these details: U.S. Pat. No. 2,709,735--Phillips et al.; U.S. Pat. No. 3,735,074--Frind et al.; U.S. Pat. No. 3,801,760--Korte; all assigned to the assignee of the present invention. Как указано во вводной части настоящего описания, материал, широко используемый для изготовления боковых стенок 18 и 19 дугогасительной камеры, такой как 15, представляет собой материал, состоящий из термореактивного продукта, полученного в результате реакции под действием тепла и давления, из смеси асбестовых волокон, ортофосфорной кислоты и цирконовый наполнитель, присутствующий в количестве 50 процентов по массе от общей массы смеси. Хотя этот материал обладает хорошими механическими свойствами и способностью размыкать цепь, он имеет тот недостаток, что он относительно дорог и относительно тяжел, в значительной степени из-за присутствия наполнителя из циркона высокой плотности. Мы сконструировали боковые стенки наших дугогасительных камер из материала, который имеет механические свойства и свойства прерывания цепи, сравнимые со свойствами этого заполненного цирконом материала, но в значительной степени свободен от вышеописанных недостатков. As pointed out in the introductory portion of this specification, a material widely used for the sidewalls 18 and 19 of an arc chute such as 15 is a material comprising the heat and pressure reacted thermoset product of a mixture of asbestos fibres, orthophosphoric acid, and a zircon filler present in an amount of 50 percent by weight of the total mixture. While this material has good mechanical and circuit-interrupting properties, it is subject to the disadvantage that it is relatively expensive and relatively heavy, due in large measure to the presence of the high-density zircon filler. We have constructed our arc chute sidewalls of a material that has mechanical and circuit-interrupting properties comparable to those of this zircon-filled material but largely free from the above-described disadvantages. Наш материал представляет собой термореактивный продукт, прореагировавший под воздействием тепла и давления из смеси асбестовых волокон, ортофосфорной кислоты и кварцевого песка. Пропорции ингредиентов более конкретно указаны ниже. Асбестовые волокна, используемые в смеси, представляют собой хризотил-асбестовые волокна, и в предпочтительной форме изобретения они представляют собой волокна класса 5R согласно Канадскому стандартному обозначению класса для хризотил-асбестовых волокон. Ортофосфорная кислота имеет концентрацию, превышающую 60 процентов и предпочтительно около 75 процентов. В предпочтительной форме изобретения кварцевый песок представляет собой песок с размером частиц 325 меш. Около 70% по массе такого песка состоит из частиц размером от 10 до 50 микрон. Our material is the heat and pressure reacted thermoset product of a mixture of asbestos fibres, orthophosphoric acid, and silica sand. The proportions of the ingredients are referred to more specifically hereinafter. The asbestos fibres used in the mixture are of chrysotile asbestos and, in a preferred form of the invention, are 5R grade fibres under the Canadian Standard Grade Designation for chrysotile asbestos fibres. The orthophosphoric acid has a concentration exceeding 60 percent and preferably about 75 percent. In a preferred form of the invention, the silica sand is 325 mesh sand. About 70% by weight of such sand consists of particles having a size of between 10 and 50 microns. При приготовлении формовочной массы из этих ингредиентов мы сначала смешиваем асбест и кварцевый песок в течение 30-60 секунд. Затем мы добавляем жидкую ортофосфорную кислоту в количестве около половины части по весу на каждую часть по весу асбестовых волокон и смешиваем эти ингредиенты в течение примерно 14-17 минут в подходящем смесителе с водяным охлаждением. Полученная смесь затем используется для заполнения горячих форм соответствующей конфигурации, которая будет описана ниже. Заполненные формы подвергают воздействию давления около 4000 фунтов на квадратный дюйм. и температура около 285 градусов по Фаренгейту. При этом давлении и температуре асбест и фосфорная кислота реагируют и отверждаются. Формованная деталь извлекается после отверждения в течение надлежащего времени, когда она охлаждается до температуры около 125°F, обычно это время составляет от 14 до 30 минут в зависимости от размера и толщины формованной детали. In preparing a molding composition from these ingredients, we first mix the asbestos and the silica sand while dry for 30 to 60 seconds. We then add the liquid orthophosphoric acid in an amount of about one-half part by weight to each part by weight of asbestos fibres and mix these ingredients for about 14 to 17 minutes in a suitable water-cooled mixer. The resulting mixture is then used to fill hot molds of an appropriate configuration soon to be described. The filled molds are subjected to a pressure of about 4,000 p.s.i. and a temperature of about 285 DEG F. Under this pressure and temperature the asbestos and the phosphoric acid react and cure. The molded piece is extracted after curing for the proper time when it has cooled to a temperature of about 125 DEG F, the usual period being about 14 to 30 minutes depending upon the size and thickness of the molded piece. Формованная деталь предпочтительно имеет форму пластины, форма поперечного сечения которой обычно показана на фиг. 4. Эта плита включает более тонкую секцию 30 и более толстую секцию 32. После извлечения плиты 30, 32 из формы в более толстой части 32 фрезеруют множество канавок в разнесенных местах для формирования основных ребер 22 и вспомогательных ребер 23. Затем обработанное изделие подвергают обжигу с целью дальнейшего удаления воды из формованного изделия и ускорения реакции отверждения или затвердевания между асбестом и фосфорной кислотой. Такую выпечку обычно проводят при температуре примерно от 250°F до 700°F, предпочтительно примерно 600°F, в течение периода времени от 8 до 12 часов. The molded piece is preferably in the form of a slab of generally the cross-sectional shape depicted in FIG. 4. This slab includes a thinner section 30 and a thicker section 32. After the slab 30, 32 has been extracted from the mold, a plurality of grooves are milled into the thicker portion 32 at spaced locations to form the main fins 22 and the auxiliary fins 23. The machined article is then subjected to a baking operation for the purpose of further removing water from the molded product and accelerating the cure or hardening reaction between the asbestos and the phosphoric acid. Such baking is usually carried out at temperatures from about 250 DEG F to 700 DEG F, preferably about 600 DEG F, for a period of time ranging from 8 to 12 hours. После завершения этой операции обжига оребренную поверхность боковой стенки подвергают операции обработки пламенем, выполняемой с помощью плазменно-дуговой горелки 35, как показано на фиг. 5. Поскольку такие горелки являются обычными, детали самой горелки не показаны. Обычно такая горелка содержит разнесенные электроды внутри горелки, между которыми образуется сильноточная электрическая дуга. Подходящий газ пропускается через область дуги, образуя поток 36 чрезвычайно горячей плазмы дуги, который выбрасывается из горелки через подходящее сопло. Как показано на фиг. 5 поток плазмы дуги проецируется на ребристую поверхность боковой стенки 18. Во время этой обработки пламенем горелка 35 перемещается перпендикулярно продольному размеру ребер, как показано стрелкой 40 на фиг. 5. Каждый проход горелки через ребра проходит по пути, параллельному и близко прилегающему к пути предыдущих путей, так что зона термического влияния от каждого прохода слегка перекрывает зону термического влияния, полученную в результате предыдущего прохода. After this baking operation has been completed, the finned surface of the sidewall is subjected to a flame treatment operation performed with a plasma-arc torch 35 as shown in FIG. 5. Since such torches are conventional, no details of the torch itself are shown. In general, such a torch comprises spaced electrodes within the torch between which a high-current electric arc is formed. A suitable gas is passed through the region of the arc to form a stream 36 of extremely hot arc plasma, which is expelled from the torch through a suitable nozzle. As shown in FIG. 5, the arc plasma stream is projected against the finned surface of the sidewall 18. During this flame treatment, the torch 35 is moved perpendicularly to the longitudinal dimension of the fins, as indicated by the arrow 40 in FIG. 5. Each pass of the torch across the fins follows a path parallel to and closely adjacent that of the preceding paths so that the heat-affected zone from each pass slightly overlaps that resulting from the preceding pass. Общая схема горелки аналогична схеме, изображенной на фиг. 2 патента США. № 3814620 - Bailey et al. Это перпендикулярное движение горелки уменьшает количество энергии, подводимой к любому ребру во время данного прохода горелки, по сравнению с энергией, которая подавалась бы, если бы резак перемещался вдоль ребра, тем самым уменьшая тенденцию ребра к деформироваться и трескаться под действием тепловых напряжений. Траектория факела смещается на небольшое расстояние при каждом последующем проходе, чтобы охватить всю область, которую необходимо обработать. Расстояние между нижним концом горелки 35 и верхним концом ребер 22, если смотреть на фиг. 5, составляет всего от 1/4 до 3/8 дюйма в области максимальной высоты ребер. Факел желательно поддерживать на постоянном расстоянии от основания ребер. The overall pattern of the torch is similar to that depicted in FIG. 2 of U.S. Pat. No. 3,814,620-- Bailey et al. This perpendicular motion of the torch reduces the amount of energy supplied to any one fin during a given pass of the torch as compared to the energy that would be supplied if the torch was moved longitudinally of the fin, thus reducing the tendency of the fin to warp and crack under the heat-induced stresses. The path of the torch is shifted a short distance on each successive pass so that the entire area desired to be treated is covered. The distance between the lower end of the torch 35 and the upper end of the fins 22, as viewed in FIG. 5, is only about 1/4 to 3/8 inch in the region where the fins are of maximum height. The torch is preferably maintained at a constant distance from the base of the fins. В то время как ребристые боковые стенки из наполненного цирконом фосфоасбеста до сих пор подвергались огневой обработке способом, аналогичным описанному в предыдущем абзаце, мы подвергаем наши боковые стенки гораздо более интенсивному процессу огневой обработки, чем в случае материала, наполненного цирконом. . В предпочтительном варианте изобретения мы подвергаем обращенные вверх поверхности боковой стенки на фиг. 5, в пламя дуговой плазмы, имеющее температуру на входе в сопло около 11000°F по сравнению с пламенем примерно 9000°F, обычно используемым с заполненным цирконом материалом. Кроме того, мы уменьшаем расстояние между последовательными проходами резака на одну треть по сравнению с предыдущим процессом. Когда боковые стенки материала, наполненного диоксидом кремния, были обработаны пламенем с той же температурой, что и для материала, наполненного цирконом, и в течение того же времени выдержки, что и для материала, наполненного цирконом, мы столкнулись с относительно плохими характеристиками отключения сильноточного тока на первое прерывание работы дугогасительной камеры. While finned sidewalls of zircon-filled phospho-asbestos have heretofore been flame treated in a manner similar to that described in the immediately-preceding paragraph, we subject our sidewalls to a much more intense flame-treatment process than used with the zircon-filled material. In a preferred form of the invention, we subject the surfaces of the sidewall that face upwardly in FIG. 5 to an arc plasma flame having a temperature at the mouth of the nozzle of about 11,000 DEG F as compared to the approximately 9000 DEG F flame typically used with the zircon-filled material. Moreover, we decrease the spacing between successive passes of the torch by one third as compared to the prior process. When sidewalls of silica-filled material were flame treated with the same temperature flame as heretofore used for the zircon-filled material for the same exposure time as heretofore used with the zircon-filled material, we encountered relatively poor high-current interrupting performance on the first interrupting operation of the arc chute. Вышеописанная высокоэнергетическая обработка пламенем поверхностей боковых стенок превращает поверхностный материал на краях ребер в аморфный расплавленный материал, большую часть которого по массе составляет кремнезем. Это покрытие из плавленого кремнезема не покрывает всю поверхность каждого ребра, но оно покрывает верхние края ребер, как показано на фиг. 5, и ограниченную область каждого ребра, непосредственно примыкающую к этим краям. The above-described higher-energy flame treatment of the surfaces of the sidewalls converts the surface material at the edges of the fins into an amorphous, fused material, a major proportion by weight of which is silica. This fused principally-silica coating does not cover the entire surface of each fin, but it does cover the upper edges of the fins as viewed in FIG. 5 and a restricted area of each fin immediately adjacent these edges. На заднем или выпускном конце дугогасительной камеры имеется область 50, где фосфоасбестовый материал не подвергается обработке пламенем. Это показано на фиг. 1, где пунктирная вертикальная линия 52 представляет собой границу области, обработанной пламенем. Слева от этой линии 52 материал дугогасительной камеры не обработан пламенем и, таким образом, не имеет покрытия из плавленого кварца на краях его ребер; но справа от этой линии 52 материал дугогасительной камеры обрабатывается, как описано выше, и имеет покрытие из плавленого кварца на краях ребер. Эта непокрытая область 50 способна выделять относительно большие количества газов при воздействии тепла соседней дуги или продуктов дугового разряда. Эти выделяющиеся газы блокируют движение дуги за областью граничной линии 52, а также служат для эффективного охлаждения продуктов дугообразования, выходящих через заднюю часть желоба. Аналогичная область, по существу свободная от кремнеземного покрытия, присутствует в дугогасительной камере, раскрытой и заявленной в патенте США No. № 3735074 - Frind et al. At the rear, or exhaust, end of the arc chute, there is a region 50 where the phospho-asbestos material is not flame treated. This is illustrated in FIG. 1, where the dotted vertical line 52 represents the boundary of the flame-treated region. To the left of this line 52 the arc chute material is not flame-treated and thus does not include the fused principally-silica coating at the edge of its fins; but to the right of this line 52, the arc chute material is treated as above-described and does have the fused principally-silica coating on the edges of the fins. This uncoated region 50 is capable of evolving relatively large quantities of gases when subjected to the heat of the adjacent arc or the arcing products. These evolved gases act to block arc motion past the region of boundary line 52 and also serve to effectively cool the arcing products exhausting through the rear of the chute. A similar region substantially free of silica coating is present in the arc chute disclosed and claimed in U.S. Pat. No. 3,735,074--Frind et al. Из вышеприведенного описания будет очевидно, что мы получили покрытие из аморфного расплавленного материала, большая часть которого представляет собой диоксид кремния, без необходимости плазменно-дугового напыления какого-либо диоксида кремния. Поток горячей дуговой плазмы, используемый в процессе обработки пламенем, способен вступать в реакцию с кремнеземом, уже содержащимся в материале подложки, с образованием описанного выше плавленого покрытия, состоящего преимущественно из кремнезема. It will be apparent from the above description that we have obtained a coating of an amorphous, fused material a major proportion of which is silica without the need for plasma-arc spraying of any silica. The hot arc-plasma stream used in the flame-treatment process is able to react with the silica already contained in the substrate material to produce the above-described fused coating principally of silica. Если по какой-либо причине наше вышеописанное покрытие, состоящее в основном из диоксида кремния, будет сожжено или иным образом удалено с какой-либо части дугогасительной камеры, которая непосредственно подвергается воздействию сильноточной дуги, дуга будет реагировать с оголенным на тот момент материалом подложки с образованием замещающее покрытие, обычно того же состава, что и исходное покрытие, состоящее в основном из диоксида кремния, в области, где исходное покрытие было удалено. If for any reason our above-described principally-silica coating should be burned off or otherwise removed from any part of the arc chute that is directly exposed to a high-current arc, the arc will react with the then-bare substrate material to form a replacement coating of generally the same composition as the original principally-silica coating in the region where the original coating had been removed. В качестве другого показателя интенсивности дугово-плазменной обработки пламенем, при которой получается покрытие из плавленого в основном кремнезема, можно использовать толщину покрытия. На языке дугогасительной камеры, который является областью перед вершиной 27 и ближайшей к контактам, это покрытие имеет толщину около 8 мил. В вершине 27 толщина покрытия составляет примерно от 6 до 7 мил; и вдоль вертикальной линии на один дюйм вправо от контрольной линии 52 толщина покрытия составляет около 5 мил. Значительно меньшие толщины, обычно от 50 до 60 процентов или менее от описанных выше, получают, когда наполненный диоксидом кремния материал подвергают описанной выше обработке низкоинтенсивным плазменным пламенем, обычно используемой до сих пор с заполненным цирконом материалом. As another measure of the intensity of the arc-plasma flame treatment which produces the fused principally-silica coating, reference may be had to the thickness of the coating. At the tongue of the arc chute, which is the region ahead of the vertex 27 and closest to the contacts, this coating is about 8 mils in thickness. At the vertex 27, the coating thickness is about 6 to 7 mils; and along a vertical line one inch to the right of reference line 52, the coating thickness is about 5 mils. Substantially lower thicknesses, typically 50 to 60 percent or less of those described above, are produced when the silica-filled material is subjected to the above-described lower-intensity plasma flame treatment typically used heretofore with the zircon-filled material. Возвращаясь теперь к смеси, которая используется для приготовления формовочной массы, асбестовые волокна в смеси должны характеризоваться длиной, по крайней мере, существенно большей, чем длина, характерная для асбестового волокна марки 6D. Предпочтительно используют волокно еще большей длины, например, такое, которое характерно для асбестового волокна марки 5R. Эти обозначения марок являются канадскими стандартными обозначениями марок для длины волокон хризотил-асбеста. Когда используются существенно более короткие волокна, дугогасительная камера чрезмерно деформируется после описанной выше операции обжига. Returning now to the mixture that is used for preparing the molding composition, the asbestos fibres in the mixture should be characterized by a length at least substantially as great as that characterizing 6D grade asbestos fibre. Preferably, an even greater length fibre, such as that characteristic of 5R grade asbestos fibre is used. These grade designations are the Canadian Standard Grade Designations for chrysotile asbestos fibre lengths. When substantially shorter fibres are used, the arc chute will warp excessively after the above-described baking operation. Количество кварцевого песка, используемого в смеси, должно составлять от 23,5 до 30,5% по массе смеси. Предпочтительный процент находится примерно посередине между этими крайними значениями, т.е. около 27 процентов. Когда содержание кварцевого песка превышает примерно 30,5%, механическая прочность материала слишком низкая, а его пористость слишком высока для нашего применения в дугогасительной камере. Когда содержание кварцевого песка составляет менее примерно 23,5%, материал становится настолько газообразным, что его способность отключать ток значительно ухудшается. The amount of silica sand that is used in the mixture should be between 23.5 and 30.5 percent by weight of the mixture. A preferred percentage is approximately midway between these extremes, i.e., about 27 percent. When the silica sand content exceeds about 30.5 percent, the mechanical strength of the material is too low and its porosity is too high for our arc chute application. When the silica sand content is less than about 23.5 percent, the material becomes so gassy that its current-interrupting ability is significantly impaired. В предпочтительной форме изобретения мы использовали кварцевый песок с размером зерна 325 меш, продаваемый под торговой маркой SUPERSIL компанией Pennsylvania Glass Sand Co., Питтсбург, Пенсильвания. Около 70% по массе такого песка имеет размер частиц от 10 до 50 микрон. Другим подходящим кварцевым песком является песок, называемый в торговле "мелким сухим песком", который представляет собой кристаллический кремнезем, примерно на 80% по массе состоящий из частиц, имеющих размер от 53 микрон до 150 микрон. Пески с промежуточной между этими двумя песками крупностью также кажутся удовлетворительными. In a preferred form of the invention, we have used silica sand of 325 mesh grain size sold under the trademark SUPERSIL by Pennsylvania Glass Sand Co. of Pittsburgh, Pa. About 70% by weight of such sand has a particle size of between 10 and 50 microns. Another satisfactory silica sand is one referred to in the trade as "fine dry sand", which is a crystalline silica about 80% by weight of which consists of particles having a size of between 53 microns and 150 microns. Sands with a coarseness intermediate these two sands also seem satisfactory. Особо следует отметить, что удельный вес кремнезема примерно в два раза меньше, чем у циркона, и это очень существенно снижает вес нашей дугогасительной камеры. Например, боковые стенки нашей дугогасительной камеры обычно весят на 25 процентов меньше, чем боковые стенки сопоставимых дугогасительных камер, изготовленных из упомянутого выше фосфоасбестового материала с 50-процентным наполнителем из циркона. Кроме того, кварцевый песок намного дешевле циркона. It is especially noteworthy that silica has a specific gravity of roughly one-half that of zircon, and this very substantially reduces the weight of our arc chute. As an example, the sidewalls of our arc chute typically weigh 25 percent less than those of comparable arc chutes made of the 50 percent zircon-filler phospho-asbestos material referred to hereinabove. Moreover, silica sand is much less expensive than zircon. Механическая прочность предпочтительного фосфоасбестового материала, наполненного диоксидом кремния, описанного выше, по-видимому, примерно такая же, как у упомянутого выше фосфоасбестового материала, наполненного 50% цирконом. Каждый из этих материалов имеет прочность на изгиб около 5000-6000 фунтов на квадратный дюйм. Термостойкость фосфоасбестового материала, наполненного кремнеземом, сравнима с стойкостью фосфоасбестового материала, наполненного цирконом. Эта высокая стойкость к тепловому удару позволяет подвергать фосфоасбестовый материал, наполненный кремнеземом, плазменной обработке пламенем, как описано выше, или покрытию металлическим оксидом с помощью электродугового плазменного напыления, как в вышеупомянутом патенте США No. № 3814620 - Bailey et al., без значительных повреждений. Более того, материал, наполненный кремнеземом, легче обрабатывать, чем материал, наполовину заполненный цирконом, что позволяет резцам, используемым для обработки, иметь более длительный срок службы. The mechanical strength of the preferred silica-filled phospho-asbestos material described hereinabove seems to be about the same as that of the 50% zircon-filled phospho-asbestos material referred to hereinabove. Each of these materials has a flexure strength of about 5,000-6,000 p.s.i. The thermal shock resistance of the silica-filled phospho-asbestos material is comparable to that of the zircon-filled phospho-asbestos material. This high thermal shock resistance enables the silica-filled phospho-asbestos material to be plasma flame treated, as above described, or to be coated with a metallic oxide by arc-plasma spraying, as in the aforesaid U.S. Pat. No. 3,814,620--Bailey et al., without significant damage. Moreover, the silica-filled material is easier to machine than the 50% zircon-filled material, enabling the cutters used for machining to have longer lives. По сравнению с фосфоасбестовым материалом с напылением диоксидом кремния, раскрытым в патенте США No. № 3735074 - Frind et al. и упомянутый во вводной части настоящего описания, наш материал имеет явное преимущество в т

Соседние файлы в папке новая папка