Приложение 1

Привилегия,
выданная из департамента торговли и мануфактур в 1886 г. дворянину Николаю Бенардосу на способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока

Дворянин Николай Бенардос, проживающий в С.-Петербурге, 6 июля 1885 года вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче ему трехлетней привилегии на способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока, а 5 сентября 1885 года и 22 сентября 1886 года ходатайствовал о выдаче означенной привилегии, взамен трехлетнего, на десятилетний срок.

Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока, названный «электрогефест» и основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимою к этому месту рукояткою, содержащего другой электрод, соединенный с соответственным полюсом электрического тока. Помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собою, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление или производство отверстий и полостей и наплавление слоями. Вольтова дуга образуется в месте, где должна быть произведена одна из вышеупомянутых работ, приближением угля (или другого проводящего вещества) к обрабатываемой части, причем этот уголь будет положительным или отрицательным полюсом, а другим полюсом будет обрабатываемая часть. Угли или вещества, заменяющие уголь, могут иметь различные формы. В большинстве случаев уголь употребляется в форме цилиндрического стержня, который укрепляется, для удобства при обращении с ним, в особые приборы, которые могут быть различных конструкций, сообразно специальному их назначению (рис.1).

Рис.1. Чертежи к описанию аппаратуры и способов применения электрической дуговой сварки, приведенные в привилегии, выданной Н.Н. Бенардосу

Прибор, изображенный на фиг.1, состоит из деревянной ручки А, в полости одного конца которой помещается муфта B, служащая для укрепления проводника C, как это изображено на чертеже в продольном разрезе. Уголь D укреплен в оправу E посредством зажимного винта F. Оправа E может принимать различные уклоны относительно стержня G, соединяющего проводник C с углем D посредством шарнира H. Фиг.2 изображает прибор для держания угля в действии. Здесь I – деревянная рукоятка, составляющая вместе с тем и подставку; J – рычаг, служащий для приближения угля к месту образования вольтовой дуги, что достигается прижатием его к рукоятке I; K – пружина, находящаяся между рукояткой I и рычагом J; она дает возможность прекращать вольтову дугу, отводя рычаг I; A – проводник, укрепленный в муфту M, находящуюся внутри рукоятки I; N – стержень, соединяющий проводник с рычагом J; O – муфта и R – шарнир; они служат для установки угля в различных положениях. Прибор установлен на металлических листах r, r′, изображенных на чертеже в разрезе по шву их соединения; D и B – проводники, идущие от генератора тока S (аккумулятор, батарея или динамомашина); B – положительный проводник – к углю и D – отрицательный – к соединяемым металлическим листам r, r′.

Фиг.3 изображает вид сбоку сложного прибора на зубчатой рейке; фиг.4 – разрез его по линии а – b; фиг.5 – разрез по линии c – d. Прибор состоит из следующих частей: V – деревянная ручка, соединенная с двумя боковыми стойками W, W и W, W, которые составляют, вместе с ручкою V, тележку прибора. X – рычаг, служащий для приближения угля к месту возбуждения вольтовой дуги. Стойки W, W, W, W имеют четыре ролика Y, Y, Y, Y, на которых аппарат катится по рельсам Z, Z′, Z, Z′. A – проводник, укрепленный в муфту B (фиг.3) и соединяющийся с рычагом X помощью металлической полосы D′, которая обозначена на фиг.3 пунктиром и прикреплена винтами к стойкам W,W. Полоса D′ служит вместе с тем оправой, в которой укреплен рычаг X посредством винта E, служащего ему осью, как это изображено на фиг.3 и 5. F – ширма с цветным стеклом G′, состоящая из штатива, которому можно придавать какие угодно положения посредством шарнира H′, зажимного болта I′ и стержня J (фиг.3 и 4). K – уголь. L′ – угольный зажим, M′ – шарнир и N′ – муфта, служащие для установки угля. O′ – секундомер, укрепленный на ручке V и соединенный с рычагом X помощью рычажка P′ (фиг.3 и 4) таким образом, что при приближении рычага X к ручке V секундомер пускается в ход одновременно с возбуждением вольтовой дуги, так как тем же движением рычага X уголь приближается к металлической части, где должна образоваться вольтова дуга. Прекращение вольтовой дуги и остановка секундомера совершаются также единовременно опусканием рычага X вниз посредством пружины Q′. Таким образом, время действия вольтовой дуги измеряется секундами и может быть продолжено по желанию. Фиг.6 изображает рамку с укрепленными к ней двумя парами рельсов Z′,Z′ и Z,Z. Зубчатые рельсы Z′, Z′ служат для точечного соединения, т. е. для образования вольтовой дуги в известных точках, отстоящих одна от другой на ширину зубцов рельса. Гладкие рельсы Z,Z служат для сплошного соединения. Каждый из описанных аппаратов соединен с одним из проводников тока, другой же проводник прикрепляется прямо к той части, где возбуждается вольтова дуга, или же соединяется с металлическим столиком, на который помещаются обрабатываемые предметы. Фиг.7 изображает металлическую плиту, служащую рабочим столом; здесь муфта R, с укрепленным в нее проводником тока.

Соединение или спайка частей одного или различных металлов производится или точечным способом, или непрерывно. Спайка будет точечная, если вольтова дуга направлена на одну точку в продолжение некоторого времени, после чего ток прекращается. Непрерывная спайка имеет место в том случае, если вольтова дуга не прекращается, причем вследствие «одновременной или почти одновременной плавки двух соединяемых частей расплавленная масса, остывая, соединяется с обеими частями и образует однородное тело. Первый способ, т. е. спаивание точечное, заменяет клепку; способ непрерывного спаивания заменяет одновременно клепку и чеканку швов, а равно и сварку. По объяснению просителя, этот последний способ применим ко всем металлам, встречающимся в практике. На фиг.8 до 15 изображены оба способа спайки, точечный и непрерывный. Фиг.8 изображает способ соединения металлов, заменяющий заклепки с потайными головками. Фиг.9 изображает сечение стыка, где верхний лист имеет отверстия, края которых спаяны с нижним листом; фиг.10 изображает двухрядовую спайку; фиг.11 – спайку в стык с загибкою; фиг.12 – спайку в стык с накладкою и т. д. Преимущества предлагаемого способа соединения металлов, по объяснению просителя, следующие: скорость работы, уменьшение веса вследствие отсутствия накладок и заклепочных головок; увеличение сопротивления стыка до сопротивления предмета из одной штуки; непроницаемость стыка, что особенно важно для котлов, судов, гидравлических приборов и т. п. Способ этот применим даже в тех случаях, когда ни один из известных до сего времени способов не мог бы быть употреблен на месте, без разборки аппаратов, напр., при ремонте частей машин и пр.

Разъединение металлов состоит в их разрезке, вырезке и вообще разделении на части посредством вольтовой дуги. Под влиянием высокой температуры вольтовой дуги металл моментально расплавляется, и его части могут быть разъединены (фиг.16), В изображенном на чертеже примере операция производится посредством ручного прибора. По этому способу можно разделять металлические части значительных размеров во всех положениях и направлениях. С увеличением размеров обрабатываемого предмета надобно соответственно увеличивать и напряжение тока. Предлагаемый способ применяется также для пробивания отверстий в металлах. Фиг.17 изображает пример этой операции. Наконец, этим же способом можно наплавлять металлы одни на другой слоями, т. е. покрывать поверхности какого-либо металла другим металлом, расплавленным посредством вольтовой дуги. В вольтову дугу вводится брусок расплавляемого металла, который и покрывает требуемую поверхность, падая по каплям или же непрерывною струею (фиг.18); этот брусок должен быть изолирован. По объяснению просителя, описанный способ применим во многих случаях: для сварки металлов, для заливки трещин, раковин и пр., для осталевания инструментов (фиг.19), для прикрепления хомутов, ребер и т. п., в судостроении – для постройки непроницаемых перегородок, в артиллерии – для снарядов с герметическою оболочкою и т. д.

Фиг.20 изображает ферму из соединенных листов волнистого железа; фиг.21 –соединение листов волнистого железа с крестообразным наложением; фиг.23 – полый параллелепипед из волнистого железа, который может быть наполнен смолою или цементом. Такое соединение листов волнистого железа дает новый строительный материал, легкий, прочный и представляющий большое сопротивление. Для соединения этих листов употребляется преимущественно сложный прибор, который изображен на фиг.2. Получаемый таким образом материал, может быть применяем, по объяснению просителя, при постройке мостов, арок, сводов, потолков, перегородок, крыш и пр. На фиг.25 изображена судовая броня из листовой стали, спаянной точками и непрерывно; эти листы можно накладывать непосредственно один на другой, или же заполняя пространство между ними каучуком, толем, деревом или другим материалом. Такие плиты очень легки, представляют большое сопротивление, и их легко выделывать на месте употребления по частям, соединяя листы по мере надобности. фиг.24 изображает рельефную надпись на металлической плитке, полученную наплавлением, по каплям того или другого металла. Металлическая плита при этом нагревается до точки плавления только в тех местах, куда падает наплавляемый металл, который таким образом сплавляется с плиткой, вследствие чего рельефный рисунок составляет одно целое с нею. Этот способ применим, по объяснению просителя, к статуям, барельефам, надписям и всякого рода орнаментам, на которых, посредством плавки металла по каплям или струею, можно получать разнообразные рисунки, причем могут быть употребляемы даже гранит, фарфор и пр.

По рассмотрении изобретения сего в Совете торговли и мануфактур, Министр финансов, на основании 94 ст. Уст. Промышл. Св. Зак., т. XI предваряя, что Правительство не ручается ни в точной принадлежности изобретения предъявителю, ни в успехах оного, и удостоверяя, что на сие изобретение прежде сего никому другому в России привилегии выдано не было, дает дворянину Николаю Бенардосу сию привилегию на десятилетнее от нижеписанного числа исключительное право вышеозначенное изобретение, по представленным описанию и чертежу, во всей Российской империи употреблять, продавать, дарить, завещать и иным образом уступать другому на законном основании, но с тем, чтобы изобретение сие, по 97 ст. того же Устава, было приведено в полное действие не позже, как в продолжение четверти срочного времени, на которое выдана привилегия, и затем, в течение шести месяцев после сего, было представлено в Департамент торговли и мануфактур удостоверение местного начальства о том, что привилегия приведена в существенное действие, т. е. что привилегированное изобретение введено в употребление; в противном случае право оной, на основании 103 ст., прекращается. Пошлинные деньги 450 руб. внесены; в уверение чего привилегия сия Министром финансов подписана и печатью Департамента торговли и мануфактур утверждена. С.-Петербург, декабря 31 дня 1886 года.