161585. lajstromszámú szabadalom • Egyenáramú plazmafáklya szerkezet

SZABADALMI 161585 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG LEIRAS JÉÜI Namzatkozi outélyozii: H 05 b 7/18 H 05 h 1/00 möÖÖP Bejelentés napja 1970. VII. 3. (BI-366) ^^ Elsőbbsége: Nagy-Britannia: 1969. VII. 4. 33 786/69 A« LÜiSriS^i ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja 1972. V. 28. Megjelent. J974. VI.I3. ( „ KóiyvtJ * Feltalálolkl DohrK. Havid John Miller kutatómérnök, Wheeler leremy Charles Gardener kutatómérnök. London, Nagy-Britannia. Tula|rtonos* ~ British Railways Board. London, Nagy-Britannia Egyenáramú plazmafáklya szerkezet 1 A találmány egyenáramú plazmafáklya szerkezel, főként azonban nem kizárólagosan - olyan szerkezet, amel> vasúti sinek tisztítására és a vasúti sinek tapadásának javí tására használható. Ismeretesek olyan plazmafáklya szerkezetek, ahol a költségek csökkentésére és a plazmafáklya tulajdonságainak javítására két gázt alkalmaznak, melyek közül az egyik semleges gáz, a másik pedig reaktiv gáz pl. oxigén, levegő, széndioxid, stb. A reaktiv gáz az elektródák alatt kerül bevezetésre a szerkezetbe és a semleges gáz pedig a katódot védi a reaktiv pá> káros hatásától. Az 1 132 580 lajstromszámú angol szabadalmi leírásból ismeretes olyan megoldás is, melyben a reaktív gázt a plazmatérbe érintőlegesen és célszerűen lefelé vezetik be, biztosítva ezáltal, hogy a gáz spirál alakban körbefogja a plazmaívet és stabilizálja azt, valamint hőszigetelő réteget alkot a plazma és a fal között. Az I 02U 894 lajstromszámú angol szabadalmi leírásban olyan megoldást ismertetnek, amelyben nagyenergiájú plazmaív előállítására több anódot alkalmaznak. Ezzel a megoldással a betáplált villamosenergia több anódra oszlik el és így elkerülhető az anód megolvadása, vagy károsodása. Találmányunk szerinti egyenáramú plazmafáklya szerkezetben a katód, az anód és a plazmakamra egymást követően, koaxiálisán vannak elhelyezve, és a plazmakamrába a reaktív gázt érintőlegesen egy vagy több csatornán vezetjük be, a katóddal nem reagáló semleges gázt pedig az anód fölött, a katód körül axiális irányba tápláljuk be, és a plazmafáklya szerkezetet az jellemzi, hogy második koaxiálisán elhelyezett anódja van, amely axiális irányban az első anódtól plazmakamrát alkotó körgyűrűvel van elválasztva. A találmány szerinti megoldásnál a semleges gáz nemcsak a katód védelmére szolgál, hanem arra is, hogy a benne, a katód és az első anód között létrehozott ívkisűlés a reaktiv gázban a második anódon át létrehozandó ívkisűlés katódjául szolgál. Ez a megoldás kedvezőbb plazmaviszonyokat eredményez a második anód kiömlő torokrészénél, ami különösen alkalmassá teszi a találmány szerinti plazmafáklyát pl. vasúti sinek tisztítására. A találmány szerinti szerkezetnél a semleges hatású gáz pl. argon lehetővé teszi a katód és első anód között gyújtóív húzását és azután annak nagyobb feszültségre kapcsolt második anódra való átvitelét, és a plazma táplálására 10 nagynyomású levegőt lehet használni annak veszélye nélkül, hogy nagy hőmérsékleteken a levegő oxigénjének hatása a katódot megrongálná. A katód körül bevezetett, semleges hatású gáz védőernyőként hat, úgyhogy a katód elégését elősegítő oxigén nem tud a katódhoz jutni. Ezért a katód i'j olyan anyagból készíthető, amely anyag tulajdonságai egyébként a kívánt célnak megfelelők. A semleges hatású gáznak a reaktív gáznál nagyobb nyomása, amely semleges gázt gyűrűalakú résen és/vagy a katód körűi gyűrűalakban elhelyezett lyuksoron át táplálunk 20 az első anódtorokhoz, megakadályozza, hogy a levegő a torok fölött visszaömöljön és a katód errózióját okozza. A katódbombázás csupán a semleges hatású gázionokra, főként argonionokra van korlátozva. Azonban ilyen módon csak a katód van leárnyékolva. 2b A reaktív gázt lényegében érintőlegesen és előnyösen lefelé áramoltatjuk a plazmakamrába, aminek révén az ívet szűkítjük és az anódnak a hőhatások okozta rongálódása ellen védelmet nyújtunk. A találmány szerinti szerkezet további előnyös tulajdonló sága, hogy az ív gyöke, vége az anódtorokban a katódtói a legtávolabbi ponton tartható és a torok körűi forog is. Ez az anódtorokban egyenletes hőelosztást biztosít és lehetővé teszi az anódon belül víz-hütőcsatornák hatásos elhelyezését annak következtében, hogy az ív végének hosszirányú helyzete ib rögzített. 161585