164111. lajstromszámú szabadalom • Eljárás izzító áram átadására gázplazma kontaktuson keresztül

5 164111 6 áramátadási nehézségek, az elektrolit és olvadt fémkontaktusok a konstrukciós és egyéb nehézségek, az induktív és kapacitív kontaktusok a gazdaságosság miatt nem alkalmazhatók - jó megoldást kínáljon gázplazma kontaktussal való 5 áramátadásra. A vaiamilyen ismert módon, pl. villamos ívvel, kémiai reakcióval, nagyfrekvenciás térrel vagy más önmagában ismert módon előállított gázplazma a villamosságot jól vezeti, és a találmány szerinti 10 eljárás ezt használja fel arra, hogy egy áramforrás sarkai és egy izzítandó munkadarab között kontaktust hozzunk létre olyan esetben is, amikor az eddigi kontaktus megoldások túl nehézkesek, vagy egyáltalán nem alkalmazhatók. A gázplazmán 15 keresztül mindenféle szilárd érintkeztetés, gyakorlatilag súrlódás mentesen jól hozzávezethető az áram tagolt, érdes, nyers, oxidos, szennyezett felületű, bonyolult alakú, ill. felületű vékony, kis keresztmetszetű, gyorsan futó munkadarabokra. A gáz- 20 plazmanyaláb, mintegy körülöleli a darabot és a többi kontaktus megoldásoknál sokkal jobb érintkezési lehetőséget biztosít az áram átadására. Átadja az áramot a darab revementes részein, az oxidréteg opórusain, repedésein, de a vékony 25 oxidrétegen keresztül is, akár a legnagyobb sebességgel futó munkadarabra, csőre, rúdra, huzalra. Jól követi a felület egyenetlenségeit, nem kell a vele érintkező anyagnak a kontaktushoz alakulnia. Ezért kiválóan alkalmas az izzító 30 áramnak gyorsan futó huzalokra, rudakra, csövekre való átadására. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja szerint az izzító áramforrás két sarkát, pl. egy-egy gázplazmán keresztül kapcsoljuk az izzí- 35 tandó huzal, rúd, cső egy rövid darabjához úgy, hogy ezek folyamatosan hossztengelyük irányában a plazmakontaktusokat érintve futnak. A plazmakontaktusok azonos pontjai, pl. középpontjai között, az izzító feszültségnek megfelelő potenciál- 40 különbség van. Emiatt a potenciálkülönbség miatt a munkadarab és a plazma között töltéshordozó áramlás indul meg, ami a plazmakontaktusok között éppen átfutó rövid darabban az izzításhoz szükséges áramot, ill. Joule hőt biztosítja. Ez a 45 megoldás áthidalja mind a mechanikus, mind az elektrolit, mind az olvadt fémkontaktusok, mind az induktív, ill. kapacitív kontaktusok használatakor felmerülő nehézségüket. 50 A gázplazma előállításának egyik legegyszerűbb lehetősége a gázban égő villamos ívplazma keltése. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja ezért éppen az, hogy az izzító áram átadásának az előbb részletezett formáját normális 55 nyomású gázban égő villamos ívplazmával oldjuk meg. A villamos ívplazma kontaktussal való áramátadás során gyakran megfigyelhető, hogy az ívplazma közepe táján egy fényesebb, nagyobb 60 hőmérsékletű rész keletkezik és ez a nagyobb hőmérsékletű rész csúcsszerűen végződik a munkadarab felületén, amelyre az áramot a plazmán keresztül vezetjük. Ilyenkor a munkadarab felületén beégési nyomokat lehet találni. Ez a káros 65 jelenség elkerülhető, ha a találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja szerint az ívelektródák környezetébe alkálifém gőzét vezetjük. Ilyenkor az ívplazma hőmérséklete leszáll és a plazma minden részén közel egyenletes lesz. Az ilyen plazmát pedig gázban, ill. fémgőzben égő villamos ívplazmának nevezhetjük. Annak, hogy a nagy hőmérsékletű gázplazma ne olvassza meg, ne égesse el a vele érintkező munkadarabot, egy további gyakorlati megoldása az, hogy a munkadarab a plazmakontaktusokat érintve, azokhoz képest gyorsan mozog, vagy azok mozognak a munkadarabhoz képest. Ez a találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módja, ami egyúttal lehetővé teszi azt, hogy hosszú munkadarabokat, pl. huzalt, szalagot, csövet, egyenletes sebességgel mozgatva azokat a gázplazma kontaktusokon keresztül vezetett áram Joule hőjével folyamatosan teljes hosszúkban végig izzítjuk. Az ívplazmán keresztül, mint kontaktuson keresztül való áramátadásra több megoldás kínálkozik. Ezek közül a találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási módjaként jelölhetjük meg azt a megoldást, amikor az izzító áramot két egymástól villamos szempontból független, külön áramforrással táplált villamos ívplazmán keresztül vezetjük a munkadarabhoz. Az izzító áram létrehozásához szükséges potenciálkülönbséget úgy hozzuk létre, hogy az izzító áramforrás két sarkát a két ív egy-egy elektródjához csatlakoztatjuk. A két ívplazmás foganatosítási mód további változata szerint az izzító áramforrás sarkait az ívelektródáktól független, de a plazmákkal érintkező különálló elektródákra csatlakoztatjuk. Ennél a megoldásnál miközben az izzítandó munkadarab, huzal, szalag, cső stb. az ívelektródák között égő plazmákon át fut, a plazmákba az ívelektródáktól független, vízzel hűtött, az izzító áramot szolgáltató áramforrás sarkaival összekapcsolt külön elektródák nyúlnak be. Az izzító áram ezeken a külön elektródákon keresztül jut a plazmába, majd azon keresztül az izzítandó munkadarabba. Biztonságtechnikai okokból célszerű, hogy az izzított munkadarabon, pl. huzalon, szalagon, csövön, az izzított szakaszon kívüli részeken ne keletkezzen potenciálkülönbség. Ez a kívánalom a két kontaktussal, a mi esetünkben két gázplazmával való áramátadással nem valósul meg. önmagában ismert megoldás az, hogy a feladatot három konvencionális kontaktussal úgy oldják meg, hogy az izzító áramforrás egyik sarkát a munkadarab izzított szakaszának a kezdetén és a végén elhelyezett egy-egy kontaktushoz, a másik sarkát pedig az izzított szakasz közepe táján elhelyezett kontaktushoz csatlakoztatják. A találmány szerinti eljárás egyik megvalósítási módja éppen az, hogy az izzító áramforrás sarkait az előbbiekben elmondott, önmagában ismert elv szerint, de három ívplazma kontaktushoz csatlakoztatjuk. Ismeretes, hogy a gázban égő ívplazmán belül a villamos tér nem homogén. Ennek a következménye, hogy egyetlen plazmán belül helyileg potenciálkülönbségek vannak. így a plazmába helyezett fémdarabban a plazma különböző poten-3