Обитаемая камера для горячейОбРАбОТКи ХиМичЕСКи АКТиВНыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК B23K9/16 

(54) ОБИТАЕМАЯ КАМЕРА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ ХИМИЧЕСКИ АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к вопросам применения в различных отраслях народного хозяйства обитаемых камер (цехов) с инертной контролируемой средой (например, аргоном) для высокотемпературной обработки (сварка, прокатка, ковка и т. п) химически активных материалов.

Создание и применение таких камер вызвано их большими технологическими возможностями и высоким качеством высокотемпературной обработки корпусных, машиностроительных, летательных, энергетических и других конструкций из химически активных материалов. При работе обитаемой камеры в условиях серийного производства имеет место частое вакуумирование шлюза для загрузки изделий. При этом остаиавливать работу операторов в обитаемой камере, т. е. выводить их из рабочего объема на время вакуумирования другого шлюза для входа и выхода оператора, нецелесообразно из-за экономических и организационных соображений.

Известна обитаемая камера для обработки химически активных материалов. Эластичная оболочка, находяшаяся внутри рабочего объема этой камеры, выполнена по

форме внутренней поверхности жесткой части камеры, включая поверхность размещенного в камере оборудования 1J.

Однако такая конструкция лишает обитаемую камеру одного из главных ее преимуш,еств - универсальности, т. е. возможности производить горячую обработку изделий любой конфигурации, в любом пространственном положении, на любом оборудовании, что и обуславливает создание обитаемых камер в отличие ог так называемых необитаемых, специализированных, предназначенных для обработки конкретных изделий с конкретной конфигурацией на конкретном оборудовании. Конструкция камеры не позволяет производить безопасное шлюзование операторов. Наличие аварийных выходных дверей в известной конструкции не решает задачи эвакуирования операторов в аварийной ситуации вакуумирования рабочего объема. Любую дверь необходимо открыть и затратить на это какоето время. Причем, если эта дверь не связана со шлюзом (т. е. второй дверью), камера окажется разгерметизированной, что приведет к выходу из строя инертной среды и соответствуюшим затратам на ее замену.

При большой площади рабочего объема и значительном количестве операторов процесс эвакуации через аварийные двери значительно усложняется и удлиняется.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкция обитаемой камеры, включающая рабочий объем, заполненный аргоном, щлюзы для подачи и выгрузки изделий, оборудования и инструмента, а также для входа и выхода из рабочего объема операторов, связанные со шлюзами вакуумные насосы, снабженные электродвигателями, устройство жизнеобеспечения операторов. Шлюзы соединены с рабочим объемом камеры через герметично закрывающиеся двери и трубопроводы, служащие для выравнивания давления в шлюзах и в рабочем объеме; вакуумный насос через вакуумные затворы, соединен непосредственно с рабочим объемом, шлюзами для подачи и выгрузки изделий, оборудования и инструментов, входа и выхода операторов 2.

Недостатком этой камеры является отсутствие защиты от вакуумирования рабочего объема камеры при нахождении в нем операторов во время вакуумирования шлюзов загрузки или входа камеры, соединенных с рабочим объемом камеры коммутационной аппаратурой.

Цель изобретения - повышение надежности жизнеобеспечения операторов, работающих в защитных герметичных костюмах в рабочем объеме обитаемой камеры, заполненной аргоном, за счет исключения вакуумирования рабочего объема камеры при прохождении в нем операторов.

Эта цель достигается тем, что обитаемая камера снабжена защитным устройством контроля и регулирования давления аргона в рабочем объеме камеры, содержащем Vобразный манометр с затворной жидкостью, соединенной одной трубкой с рабочим объемом камеры, а другой - с наружной атмосферой, фотодиод, источник света, узел настройки и совмещения луча света от источника с фотодиодом, усилитель, блок реле и запорный вентиль, причем V-образный манометр одной трубкой соединен с рабочим объемом камеры, другой - с атмосферой, при этом фотодиод и источник света установлены с разных сторон трубки, соединяющей V-образный манометр с рабочим объемом камеры, в одной плоскости на нулевой отметке трубки, а усилитель через блок реле связан с цепями управления электродвигателей вакуумных насосов всех шлюзов.

На фиг. I представлена схема камеры с элементами защитного устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема защитного устройства.

Конструкция камеры содержит (фиг. 1) рабочий объем камеры 1, V-образный масляный манометр 2, фотодиод 3 и источник 4 света (лампа), узел 5 настройки и совмещения луча источника света и фотодиода, направляющие 6, маслоуловитель 7, усилитель 8 с блоком реле, вакуумный насос 9,

откачиваемый реципиент 10, вентиль вакуумный 11 -13. При этом V-образный масляный манометр 2 одной своей трубкой через маслоуловитель 7 и вентиль 11 соединен с рабочим объемом камеры 1, другой трубкой - с наружной атмосферой. На трубке,

соединенной с рабочим объемом камеры, с разных сторон трубки в одной плоскости на нулевой отметке трубки установлены источник света (лампа) 4, фотодиод 3 и узел настройки совмещения луча источника света и фотодиода.

Принципиальная электрическая схема защитного устройства включает (фиг. 2) тумблер В, предохранитель Пр, трансформатор Тр, диод Д,-,, лампу сигнальную бареттер Б, резистор R ), сопротивление R, реле Ri-2 стабилитрон кремниевый , диод Ду, фотодиод Ф, усилитель У, конденсатор С, колодку .

Устройство работает следующим обра

J ЗОМ.

Открывают вентиль 11 и соединяют Vобразный манометр с рабочим объемом камеры. Включают тумблер В, подают напряжение 220 В на трансформатор Тр, где оно

трансформируется и выпрямляется мостом Д-1-иДО постоянного 27 В. Загорается лампа Л «Питание-27 В. Предварительно совмещают направление светового луча от лампы с фотодиодом 3 с помощью узла 5 настройJ ки, перемещающего фотодиод по направляющим 6. При наличии избыточного давления инертной атмосферы в рабочем объеме камеры (PujS 90-120 мм мае. ст.) масляный столб в -трубке манометра соединен с рабочим объемом, ниже фотодиода.

0 Фотодиод закрыт и сигнал на усилителе У отсутствует. В случае нарушения герметичности коммутационной аппаратуры, соединяющей откачиваемый объем с рабочим объемом камеры, последний начнет также вакуумироваться, масляный столб поднимается до значения давления 80 мм рт. ст., при этом фотодиод Ф откроется и подаст сигнал на усилитель У 8. Усилитель У подаст сигнал на реле Р i, которое замкнется и включит реле РП в цепи управления

0 электродвигателями вакуумных насосов откачиваемых объемов. Реле РП разомкнет цепи питания вакуумных насосов. Одновременно загорается лампа Л з «Давление в камере.

Устройство обладает высокой надежностью и исключает вакуумирование рабочего объема камеры при нахождении в нем операторов.

Формула изобретения

и совмещения луча света от источника с фотодиодом, усилитель, блок реле и запорный вентиль, при этом фотодиод и источник света установлены с разных сторон трубки, соединяющей V-образный манометр с рабочим объемом камеры, в одной плоскости на нулевой отметке трубки, а усилитель через блок реле связан с цепями управления электрических двигателей вакуумных насосов всех шлюзов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Андронов Е. В. и др. Обитаемая камера с инертной контролируемой средой для пластической обработки химически активных металлов. «Вопросы судостроения. Сер, Металлургия, 1969, № 12, с. 80-85 (прототип).