Установка для вакуумно-дуговой обработки длинномерных изделий
Предложена установка для обработки длинномерных изделий, содержащая вакуумную камеру с расположенными на корпусе по меньшей мере двумя электродами.
Установка отличается тем, что в корпусе камеры смонтирован по меньшей мере один дополнительный электрод для возбуждения и возможностей стабилизации электрических дуг. При этом угол между осью ввода дополнительного электрода и продольной осью изделия может быть в диапазоне 5-85 градусов.
Рабочие поверхности электродов могут быть расположены с противоположных сторон относительно оси изделия или же охватывать их, образуя, например, кольцевой зазор.
Предложено также вакуумную камеру выполнить из двух секций с электродами, соединенными между собой патрубком вдоль оси изделия.
Полезная модель относится к области вакуумно-дуговой обработки длинномерных изделий: проволоки, ленты, труб, прутков и других и может быть применено для очистки, очистки и оксидирования, термообработки и других технологических операций.
Вакуумно-дуговая обработка является эффективной технологией для повышения качества изделий (см. например журнал 
Технология металлов 2003 г. №12, с.5-6 «Эффективность вакуумно-дуговой очистки проволоки).
В качестве прототипа может быть использовано устройство по авторскому свидетельству №1570863 кл. В 23 Н 7/36 (БИ №22, 1990 г., с.48).
Устройство содержит вакуумную камеру, внутри камеры с противоположных сторон от изделия расположены электроды. При этом электроды соединены с источниками питания дуги. Другой полюс источника питания дуги соединен с изделием через токоподвод.
Недостатком этой установки является отсутствие по меньшей мере одного дополнительного электрода для возбуждения и возможной стабилизации дуги во время работы установки, несовершенство конструкции установки.
Целью полезной модели является повышение эффективности возбуждения и возможности улучшения стабильности горения дуг, улучшение конструкции установки, расширение ее технологических возможностей.
Цель достигается за счет того, что установка для вакуумно-дуговой обработки длинномерных изделий, содержащая вакуумную камеру на корпусе которой закреплены по меньшей мере два электрода, соединенные с источниками питания, содержит по меньшей мере один дополнительный электрод для возбуждения и возможной стабилизации горения дуг, при этом угол между осью ввода этого дополнительного электрода в вакуумную камеру и продольной осью
изделия находится в пределах 5-85 градусов. Рабочие поверхности электродов охватывают продольную ось изделия и выполнены, например, в виде кольца.
Вакуумная камера выполнена по меньшей мере из двух секций, смещенных относительно друг друга по продольной оси изделия и соединенных между собой емкостью, например, трубой. В емкости, соединяющей две секции, расположен по меньшей мере один направляющий элемент, например, ролик.
В емкости, соединяющей две секции, расположен токоподвод к изделию от источника питания. В емкости, соединяющей две секции, имеется патрубок для подсоединения к вакуумному насосу. Вакуумная камера выполнена в виде цилиндра, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси изделия. На входе вакуумной камеры установлена по меньшей мере одна фильера для пластической деформации обрабатываемого изделия, и герметично соединенная с корпусом камеры. Перед фильерой находится узел для смазки проволоки. Часть дополнительного электрода внутри вакуумной камеры отклонена от продольной оси его ввода в вакуумную камеру. Рабочая часть электрода выполнена в виде изогнутой трубки, на которой имеется выступ.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема установки с двумя основными электродами и одним дополнительным.
При этом дуги горят с противоположных сторон изделия.
На фиг.2 показана схема установки с двумя дополнительными электродами. При этом основные электроды (рабочие поверхности) охватывают изделие и могут иметь форму кольца, эллипса прямоугольника или иной фигуры.
На фиг.3 показан вариант сблокированных частей вакуумной камеры для расширения технологических возможностей установки: повышения производительности, улучшения равномерности обработки, повышения надежности и т.д.
На фиг.4 показана схема электрода в плоскости, перпендикулярной продольной оси изделия для двух вариантов: когда изделие проходит внутри кольцевого электрода и когда изделие находится с внешней стороны кольцевого электрода.
Установка по фиг.1 состоит из вакуумной камеры 1, в которой смонтированы основные электроды 2 и 3 и вспомогательный 4. Электроды 2 и 3 соединены с положительными полюсами источников питания. Отрицательные полюса источников питания 5 и 6 соединены с изделием 7 посредством токоподводов 8. Источник питания 9 соединен с вспомогательным электродом и изделием через токоподвод 8. Намоточный и размоточный узлы могут быть размещены в вакуумной камере или вне ее.
При размещении намоточного и размоточного узла вне камеры, камера оснащается шлюзовыми узлами, которые могут быть выполнены например, в виде волок (фильер) 10 и 11 из износостойкого материала. Существенным условием получения надежного вакуума в камере 1 при отсутствии дополнительной откачки воздуха из шлюзовых узлов, (например, по типу а.с. 1570863 кл. 23 к 7/36) является обжатие (деформация) изделия износостойкими фильерами. Возможно использование смазочного узла 12 на входе и перед выходом изделий из камеры. Использование смазки перед фильерами в установках вакуумной обработки известно (см., например, а.с. №1055009, бюл. Открытия. Изобретения. 1988. №39, с. 303, автор В.П.Терехов).
При работе устройства по фиг.1 между дополнительным электродом 4 и изделием 7 возбуждают вспомогательный разряд, который инициирует возбуждение дуг между изделием 7 и электродами 2 и 3. Между электродом 4 и изделием 7 во время работы установки может гореть также дуга небольшой мощности так называемая дежурная дуга.
Отличительной особенностью установки по фиг.2 является применение рабочих поверхностей электродов, охватывающих изделие.
При этом дуга может в вакууме самостоятельно перемещаться в зазоре (например, кольцевой формы) между электродом и изделием или же вращается под действием внешнего магнитного поля. Для упрощения чертежа магнитная система не показана.
Шлюзовые узлы в установке по фиг.2 могут быть аналогичны тем, которые изображены на фиг.1 или иного вида.
На фиг.3 установка выполнена в виде двух камер 1, соединенных емкостью (трубой, тоннелем) 13. Внутри емкости 13 возможно расположение роликов 14, которые возможно использовать в качестве центрирующих, а также в качестве токоподводов. Кроме роликов внутри емкости 13 могут быть расположены также токоподводы иной конструкции, а также другие направляющие или центрирующие элементы. Через патрубок 15 возможна откачка воздуха из вакуумной камеры. В установке по фиг.3 также возможно использовать радиально горящие дуги (фиг.1) или кольцевые дуги (фиг.2). Токоподвод от источников питания к изделию может быть например роликовый также иного типа например скользящего типа, например из носостойкого материала на основе меди и вольфрама. Угол А (см. фиг.1) между осью изделия и осью ввода электрода может изменяться в широких пределах, например, быть в диапазоне от 5° до 85°.
Следует также отметить, что часть (часть К) дополнительного электрода 4, может быть изогнута или отклонена от оси ввода электрода в вакуумную камеру с учетом конкретной конструкции установки, (см. фиг.2)
На фиг.4 показана возможная схема электрода, который можно использовать для вариантов по фиг.1 и по фиг.2.
Для варианта по фиг.1 на нижней части кольцевого электрода возможно делать выступ 16 и дуга 18 горит между этим выступом и изделием 7.
Для варианта по фиг.2 кольцевая дуга 17 горит в кольцевом зазоре между кольцевой рабочей частью электрода и изделием 7. Рабочая поверхность электрода (фиг.2) может иметь вид не только окружности, но и эллипса, квадрата или иной фигуры.
Два положения (фиг.4) электрод может занимать за счет его поступательного перемещения (вверх или вниз). Но могут быть и другие варианты исполнения электродов.
Вводы основных электродов 2 и 3 в вакуумную камеру могут располагаться не только оппозитно как на фигуре 1, 2, 3, но и иным образом например на задней части вакуумной камеры, как вариант, перпендикулярно плоскости чертежа, при этом число электродов может быть более двух.
1. Установка для вакуумно-дуговой обработки длинномерных изделий, содержащая вакуумную камеру, на корпусе которой закреплены, по меньшей мере, два электрода, с помощью которых осуществляется обработка изделия и соединенные с источниками питания, отличающаяся тем, что установка содержит, по меньшей мере, один дополнительный электрод для возбуждения и возможной стабилизации горения дуг, при этом угол между продольной осью ввода этого дополнительного электрода в вакуумную камеру и продольной осью изделия находится в пределах 5-85°.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вакуумная камера выполнена в виде цилиндра, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси изделия.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочие поверхности электродов охватывают продольную ось изделия и выполнены, например, в виде колец.
