книги / Научно-технические изобретения и проекты

тах, на кои падает наплавляемый металл, который таким образом сплавляется с плиткой, вследствие чего рельефный рисунок со­ ставляет одно целое с нею. Этот способ применим к статуям, ба­ рельефам, надписям и всякого рода орнаментам, в которых плав­ ка металла по каплям или струею дает оригинальные и разнооб­ разные рисунки, причем могут быть употребляемы даже гранит, фарфор и прочее. Изобретение мое состоит в совершенно новом употреблении электрического тока в непосредственном его приме­ нении к выше переименованным работам, относящимся ко всем металлам.

До сих пор теплотою, производимой электрическим током, поль­ зовались уже для многих целей, как, например, для плавления металлов (81етеп8 е1есПч8сЬег 8сЬте1го!еп) и накаливания металли­ ческих частей (АррагаЪ гит СИиЬеп уоп МеПаЫаЬеп ппЪ НиНе йез е1есПч8сЬеп 81готез\Д^а11иег 1п Еигеп?еЫ). Но как то, таки дру­

гое изобретение отличается даже по основным принципам своего действия от предлагаемого мною способа, а именно: в моем спосо­ бе ток прилагается к самому обрабатываемому предмету, который и составляет собой непосредственно один из полюсов, где возбуж­ дается вольтова дуга приближением угля другого полюса цепи, так что вольтова дуга может быть возбуждена в каждом из жела­ емых мест обрабатываемой части, поэтому, например, можно спла­ вить (соединить две части), разъединить, просверлить или напла­ вить, не употребляя никаких промежуточных приборов, это-то и составляет особенность изобретенного мною способа, существен­ но отличающегося от изобретений г. Вальнера и Сименса. В спо­ собе Вальнера производится только накаливание металлических частей посредством контакта двух углей, помещенных в особо спе­ циальный прибор, в котором можно только накаливать предмет известных форм и размеров; в изобретении же Сименса накалива­ ние металлов, хотя и производится вольтовой дугой, но при по­ средстве промежуточного прибора (тигля), который представля­ ет собой один из полюсов. Из сего следует, что оба приведенные выше изобретения не имеют ничего общего с изобретенным мною способом, отличающимся как по простоте своей и обширности при­ менения, так и по самому принципу, который заключается у меня в образовании вольтовой дуги на самом обрабатываемом предме­ те, в каждом желаемом месте на нем, при приближении только од­ ного полюса цепи без всяких промежуточных приборов.

Особенности изобретения, на которых основывается ходатай­ ство о выдаче привилегии. 1. Способ, названный «Электрогефест», состоящий в непосредственном применении тока для: а) соедине­ ния частей между собою; Ь) разъединения, разрезывания частей; с) сверления или образования отверстий и полостей; й) наплавле­ ния слоями.

2. Прибор, обозначенный на фиг. 1, существенные части кото­ рого суть: ручка А с укрепленной в ней борною В и угольный за­ жим Е .

И

3. Прибор, обозначенный на фиг. 2, существенные части кото­ рого суть: ручка /, рычаг / , служащий для приближения угля

кобрабатываемой части и угольного зажима О.

4.Прибор, обозначенный на фиг. 3, 4, 5 и 6, существенные чести которого суть: ручка V, секундомер О' , находящийся в свя­ зи с рычагом X при помощи рычажка р\ ширма Р' и зубчатые и гладкие рельсы я, ъ г.

Привилегия № 11982 от 31 декабря 1886 г.

на способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока

31 декабря 1886 г. Департамент торговли и мануфактур выдал Н. Н. Бенардосу привилегию № 11982 на способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электри­ ческого тока на десятилетний срок. В привилегии, в частности, подчеркивалось: «Предмет изобретения составляет способ соеди­ нения и разъединения металлов действием электрического тока, названный «Электрогефест» и основанный на непосредственном образовании волятовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимого к этому месту ру­ кояткою, содержащею другой электрод, соединенный с соответ­ ственным полюсом электрического тока. С помощью этого спосо­ ба могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление или производство отверстий и полостей и наплавление слоями». Далее в привилегии приводится описание сущности изобретения, приборов и работ, которые могут быть выполнены с помощью этого способа. В заключение отмечалось, что: «По рас­ смотрении изобретения сего в Совете Торговли и Мануфактур Министр Финансов, на основании 94 ст. Устава Промыш. Свода Законов т. XI, предваряя, что правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в ус­ пехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде всего никому другому в России привилегии выдано не было, дает дво­ рянину Николаю Бенардосу сию привилегию на десятилетие от нижнеписанного числа исключительное право, вышеозначен­ ное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской Империи употреблять, продавать, дарить, за­ вещать и иным образом уступать другому на законном основании но с тем, чтобы изобретение сие, по ст. 97 того же устава, было приведено в полное действие не позже как в продолжении чет­ верти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение 6 месяцев после сего, было представлено в Департа­ мент Торговли и Мануфактур удостоверение местного Началь­ ства о том, что привилегия приведена в существенное действие,

т. е. что привилегированное изобретение внедрено в употребление.

Впротивном случае право оной, на основании 103 ст. прекра­ щается [127].

31 декабря 1886 г. С.-Петербург.1

1 См. [127] (здесь и далее сноски составителей).

12

Способ обработки металлов непосредственным действием электрического тока

(Заявка на французский патент № 171596 от 10.10. 1885 з

Наше изобретение заключается в прямом применении электричес­ кого тока в следующих процессах:

1.Соединение материалов.

2.Их разъединение или отделение.

3.Образование отверстий в металлах.

4.Наплавление металлов слоями.

Способ заключается в образовании вольтовой дуги в том месте, где будет производиться операция. Вольтова дуга образуется при

ный электрод образует один полюс, а материал образует другой полюс цепи тока; в большинстве случаев угольный электрод об­ разует положительный полюс. Угольный электрод может иметь различные формы, среди которых самой практичной для операций в небольшом масштабе является сплошной или полый стержень. Полый угольный электрод может быть заполнен различными ма­ териалами, среди которых могут быть металлы или сплавы, кото­ рые играют роль флюса.

Угольный электрод укрепляется в специальном аппарате, с помощью которого осуществляется его сближение с материалом, на котором работают, в месте, где нужно образовать дугу.

Может быть несколько видов таких аппаратов, в зависимости от типа работ; они подразделяются на простые (фиг. 1 и 2) 1 и слож­ ные (фиг. 3), сконструированные таким образом, что продолжи­ тельность горения дуги и расстояния между ее концами определя­ ются точно и автоматически.

Эти аппараты могут быть прямо соединены с другими инстру­ ментами, например с цилиндрами вальцов, штампов прессов, баб молотов, которыми автоматически обрабатывается наплавленный металл с целью большего уплотнения и окончательной полировки, после того как дуга погаснет. Аппараты должны быть снабжены цветными стеклами или любым другим приспособлением, позво­ ляющим наблюдать без вреда зрению рабочего.

Каждый из этих аппаратов соединен с одним из проводников тока таким образом, что он идет к полюсу при условии изолирова­ ния частей, которые могут вступить в контакт с рукой рабочего или с обрабатываемыми металлами.

Другой проводник тока прочно соединен непосредственно с ма­ териалом, на котором происходит операция, или со специальной пластиной, служащей электропроводным столом (фиг. 4); на этот стол устанавливают обрабатываемые изделия. Аппараты либо уста-1

1См. на стр. 8 фиг. 2.

13

навливаются на части самого металла, либо прикрепляются к спе­ циальной подставке, имеющей возможность перемещаться в раз­ личных направлениях; либо же они находятся в руке рабочего, который просто приближает аппарат к обрабатываемому объекту или объект к аппарату, образуя вольтову дугу. В общем располо­ жение аппаратов полностью зависит от вида работ, поэтому оно может изменяться самым различным образом.

Чтобы соединить части одного или нескольких металлов, мож­ но работать двумя способами: 1) соединение точками; 2) непрерыв­ ное соединение.

Соединяют точками в том случае, если вольтова дуга направ­ лена только на одну точку на протяжении некоторого времени, после которого она гаснет. Непрерывное соединение выполняется, когда вольтова дуга не прерывается в направлении определенной линии. В обоих случаях сцепление происходит в результате одно­ временного или почти одновременного расплавления двух соединя­ емых материалов; расплавленная масса, затвердевая, соединяется с обрабатываемыми частями, образуя с ними однородное тело.

Первый способ, т. е. точечный, заменяет преимущественно клеп­ ку, второй способ, т. е. непрерывный, более успешно заменяет клепку и расплющивание (соединяет стыки), а также пайку; они применяются для любых соединений металлов, которые практи­ чески могут иметь место.

На фиг. 5—17 видно четкое различие стыков, соединенных то­ чечным и непрерывным способом. На фиг. 5 представлено соеди­ нение металлов, заменяющее соединение заклепками с потайной головкой; на фиг. 6 изображен разрез стыка, где верхний лист имеет отверстие, края которого сплавлены с нижним листом; на фиг. 7 дано соединение с двухрядным заклепочным швом; на фиг. 8 — стыковое соединение с отбортовкой и т. д. (см. чертежи).

По сравнению с современными способами преимущество этого изобретения заключается в скорости работы, дешевизне, уменьше­ нии веса за счет устранения клепочных стыков, накладок и закле­ почных головок; в прочности соединения, которая равна прочности единой детали; в непроницаемости стыков, например, для строе­ ния котлов, судов, гидравлических аппаратов и т. д., где герме­ тичность играет основную роль. Этот способ, усовершенствующий работу, является простым и недорогостоящим. Кроме этого, име­ ются операции, которые не могут быть выполнены на месте с по­ мощью известных на сегодня способов без демонтаща аппарату­ ры, например ремонт различных частей машин, в случае повреж­ дения и разрушения.

Разъединение металлов заключается в том, чтобы отделить, отрезать, вырезать или разделить различные металлические час­ ти с помощью одного и того же способа. Металл под воздействием вольтовой дуги мгновенно расплавляется при своем прохождении под ней и таким образом происходит отделение (фиг. 18). В слу­ чае, представленном на чертеже, операция производится ручным

14

Фиг.1

15

16

17

Фигм

18

из волнистых листов, соединенных в порядке, четко изображен­ ном на чертежах; на фиг. 22 показано соединение листов с волна­ ми, например вертикально; на фиг. 23 — другой способ соедине­ ния; на рис. 24 показан параллелепипед или брусок волнистого листа — согласно назначению, полости этого параллелепипеда могут быть заполнены смолистыми веществами, цементом и т. д. Любой способ соединения волнистых листов друг с другом обес­ печит получение нового материала, твердого и легкого, устойчиво­ го к излому и трещинам. Для соединения таких листов пользуются предпочтительно сложным аппаратом (фиг. 3). Эта конструкция может быть предназначена, например, для строительства мостов, арок, сводов, стенок, перегородок и т. д.

На фиг. 26 и 27 представлен остов корабля, построенного из стальных листов, соединенных между собой точечным или непре­ рывным способом; эти листы могут быть уложены слоями один на другой или с установкой прокладки между двумя слоями лис­ тов в виде инородного тела, такого, как каучук, фетр, картон, дерево и т. д. Зазоры могут также оставаться пустыми. Заштрихо­ ванные места представляют эти упругие тела или изоляцию. Эти остовы могут служить при облицовке кораблей или для других нужд. Они легкие, устойчивые к разрушению и трещинам, их легко изготовлять в местах их применения. Их можно изготовлять по частям, чтобы затем соединить в процессе монтажа или же из­ готовлять остов при самом монтаже, составляя его лист за ли­ стом.

На фиг. 28 представлена модель рельефной надписи на метал­ лической пластине, полученной путем отливки каплями одного и того же металла или другого материала. Пластина, на которой ра­ ботают, нагревается до плавления только в местах, где должен быть наложен другой материал таким образом, что лепной багет, получаемый вследствие этого, накипает и образует одно общее тело с этим материалом.

Этот способ применим для изготовления статуй, барельефов, надписей и различных украшений, где плавление материала в форме капель или непрерывной струи, сгруппированных различ­ ным образом, предлагает специальный и оригинальный способ ху­ дожественных украшений, позволяющий применять в бесконеч­ ных вариантах различные вещества, такие, как металлы, гранит, фарфор и т. д.

На фиг. 1 представлен простой ручной аппарат, служащий для образования вольтовой дуги. Это деревянная рукоятка, на конце которой находится зажим, служащий для закрепления проводни­ ка; полюс состоит из угольного электрода, закрытого во втулке с помощью зажимного винта; эта втулка (а следовательно, и уголь­ ный электрод), закрепленная на шарнире, может по желанию принимать различные наклонные положения по отношению к ры­ чагу, который соединяет провод с угольным электродом. На фиг. 4 представлен электропроводный стол с ножками, которые являются

19

плохо проводящими ток проводниками, и с клеммой для закреп­ ления провода.

Фиг. 31 ручной аппарат (вид сбоку) представлен в момент вы­ полнения точечного соединения; укреплен на подставке, имеющей рычаг для сближения полюса с местом, где образуется вольтова дуга, что производится простым нажатием рычага. Прекращение горения дуги производится пружиной, отталкивающей рычаг; эта пружина указана точечным изображением на чертеже. Про­ водник, закрепленный в клемме, находится внутри рукоятки. Стер­ жень, который пересекает рукоятку, служит для подключения провода с рычагом. Способ закрепления угольного электрода та­ кой же, как и в предыдущем аппарате. Аппарат устанавливается на листы соединяемого металла; положительный полюс источника тока подключен к угольному электроду, а отрицательный — к из­ делию.

Фиг. 25 — это боковой вид сложного аппарата, установленного на зубчатые рейки для выполнения точечного и непрерывного со­ единения. Рукоятка скрепляет две деревянные стенки. С помощью рычага (фиг. 3) приближают полюс к месту образования вольто­ вой дуги. Провод, прикрепленный к клемме, соединяется с рыча­ гом металлической лентой, указанной на фиг. 3 пунктиром, при­ винченной к краям; эта лента служит одновременно гильзой,

вкоторой укреплен рычаг с помощью винта, который является его осью. Экран с цветными стеклами, установленный на тройном шарнире, может занимать все желаемые положения. Возбужде­ ние вольтовой дуги происходит одновременно с запуском секундо­ мера, так как нажатием рукоятки для включения тока приводится

вдвижение небольшой коленчатый рычаг, который связан с се­ кундомером. Весь аппарат установлен на шасси с двумя парами рельсов, одна пара плоских рельсов, другая пара зубчатых рель­ сов вместо зубчатых реек. Для соединения непрерывным способом устанавливают ролики аппарата на плоские рельсы; для соедине­ ния точечным способом эти ролики устанавливаются на зубчатые рельсы, шаг зуба определяет расстояние между точками; таким образом можно автоматически обеспечить равномерность интерва­

лов между точками. Зубчатая рейка или рельс могут быть заме­ нены винтовым транспортером, качающимся маятником или любым другим устройством для передвижения.

На фиг. 32, 33, 34 представлен аппарат, который мы называем «электрическая печь», состоящий из наковальни с раздвоенной консолью, имеющей шкив, служащий подставкой для клещей, которые держат предмет, предназначенный для ковки. Угольный электрод прикреплен к колонне, имеющей клемму, на которой за­ креплен положительный проводник, идущий от источника тока. Консоль также имеет клемму, к которой прикреплен отрицатель­ ный проводник, подводящий ток от источника к предмету, удер­ живаемому клещами. При приближении объекта к концу угольно­ го электрода возникает вольтовая дуга, служащая для нагрева

20