Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1514
.pdf
также несет зубчатое колесо 204, зацепляющееся с другим зубчатым колесом 205 на шпинделе 206,
расположенном параллельно шпинделю 202. - На шпинделе 206 находится червяк 207, который приводит в
движение червячное колесо 208 на валу 209, соответствующем валу 53 конструкции, описанной в
вышеупомянутой спецификации. Таким образом, вал 209 является основным внутренним приводным валом
для карты и указателя. Гибкий вал 201 соединен со шпинделем 210, расположенным параллельно шпинделю
202 и имеющим на своем верхнем конце
Аналогичное колесо 212 установлено на шпинделе 213, выровненном относительно шпинделя 202. На
нижнем конце шпинделя 213 находится еще одно солнечное колесо 214 дифференциала. Планетарные
колеса 215 и 216 дифференциального механизма установлены в обойме 217, расположенной вокруг осей 202
и 213. В сепараторе 217 закреплено коническое колесо 218, зацепляющееся с другим колесом 219 на валу
220. Вал 220 несет червяк 221, зацепляющийся с червячным колесом 222 на втулке 223, окружающей вал 224
диска 113. Стопорное кольцо 225, привинченное к верхнему концу втулки 223, удерживает последнюю и
червячное колесо 222 в надлежащем положении в подшипнике 226. Вал 224 выступает через втулку 223 на
своем верхнем конце и имеет навинченный на него палец, гайку 227. Вал 224 также несет фрикционный
муфтовый элемент 228, расположенный таким образом, чтобы взаимодействовать с конической поверхностью
червячного колеса 222. Когда гайка 227 плотно завинчена, муфтовый элемент 228 блокируется на колесе 222,
и, следовательно, диск 113 будет вращаться вместе с последним. Однако, когда гайка 227 ослаблена, вес
деталей приведет к тому, что муфтовый элемент 228 выйдет из зацепления с колесом 222, и, следовательно,
будет лежать совсем немного и этого будет недостаточно, чтобы вызвать разъединение зубьев дисков 1,12 и
113. Принцип работы механизма можно описать следующим образом. Пока два передних колеса автомобиля
движутся прямо вперед, они будут вращаться с одинаковой скоростью и, следовательно, будут вращать два
солнечных колеса 203 и 214 с одинаковой скоростью. Следовательно, никакого движения не будет.
передается на коническое колесо 218. Однако при повороте автомобиля скорость вращения валов 202 и 201
будет различаться. В результате произойдет вращение планетарной клетки 217, и диски 112 и 113 частично
повернутся, что вызовет изменение относительных скоростей привода, передаваемых на ролик карты и
указатель. Таким образом, это изменение достигается автоматически, в отличие от ручного получения, как в
конструкции, показанной в патенте № 158672. Естественно, солнечные колеса 203 и 214 приводятся в
движение от опорных колес в противоположных направлениях. — При установке новой карты в механизм, а
также, возможно, в других случаях, может потребоваться ручная регулировка относительной скорости ролика
карты и указателя.
Для этой цели предусмотрен индикатор 110, но следует понимать, что если бы не было сцепления 228, было
бы механически невозможно повернуть этот индикатор вручную для регулировки дисков 112 и 112. 113.
Однако, если предварительно ослабить гайку 227, эта ручная регулировка станет легко осуществимой. При
применении изобретения к конструктивному механизму, показанному в патенте № 158672, автоматические
средства, показанные в нем для наложения коррекции, обеспечивающей увеличение скорости намотки из-за
увеличения рабочего диаметра ролика, на который она наматывается, следует опустить. Также удобно
разделить указатель на две функционально связанные части, из которых часть, содержащая два приводных
элемента (т. е. карту и стрелку), расположена в поле зрения водителя, пассажиров и т. е., а часть,
содержащая приводной и управляющий механизм, расположена в некотором удаленном месте, например, на
подножке автомобиля.
Такая конструкция показана на рисунке 4, где под номером 229 изображен корпус, расположенный в поле
зрения водителя и содержащий карту и указатель, аналогичный корпус 230, расположенный в поле зрения
пассажиров, и корпус 231 на подножке, содержащий механизм, показанный на рисунках 1, 2 и 3. Корпус 231
соединен с двумя передними колесами автомобиля посредством гибких валов 200 и 201. Он также соединен с
корпусами 229 и 230 гибкими валами 232 и 233, а также 234 и 235 соответственно. Для удобства пара валов
232 и 233 может быть заключена в единую крышку 236, а валы 234 и 235 — в аналогичную крышку 237.
Необходимое дублирование для обеспечения возможности использования двух корпусов 229 и 230 может
быть выполнено, как показано на рисунках 1, 2 и 3. В показанной конструкции вал 13, несущий зубчатое
колесо 32, соединен одним концом с гибким валом 233, а другим коническим колесом 238, зацепляющимся с
другим колесом 239 на валу 240, который соединен с гибким валом 235.
Аналогично, вал 18, несущий зубчатое колесо 36, соединен одним концом с гибким валом 234, а другим
коническим колесом 241, зацепляющимся с другим колесом 242 на валу 243, который соединен с гибким
валом 232. Изобретение, разумеется, не ограничивается точными конструктивными деталями, изложенными
выше. Например, вместо дифференциала с коническими зубьями может использоваться дифференциал с
прямозубыми шестернями. Кроме того, в автомобиле основной привод для частей указателя поворота может
осуществляться от задних колес, а автоматическая коррекция изменений курса — от передних колес, или же
оба привода могут осуществляться от задних колес, но предпочтительнее передние колеса, поскольку они
менее подвержены пробуксовке. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его
осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_196984.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=196984&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB196984A
[]
Усовершенствования в креслах с откидной спинкой. Я, врач, гражданин Франции, настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к регулируемому откидному креслу, в
котором кресло, включающее спинку, подставку для ног и сиденье, соответствующим образом наклоненные
относительно друг друга, установлено на оси, поддерживаемой подшипниками на неподвижной раме или
основании, и снабжено средствами для изменения наклона кресла. В регулируемых креслах, как это
предлагалось ранее, на неподвижной раме был установлен квадрант, предназначенный для размещения
штифта, закрепленного на кресле и имеющего рычажную рукоятку, которая в сочетании с квадрантом
позволяла фиксировать сиденье в любом желаемом положении. Целью настоящего изобретения является
создание усовершенствованного кресла указанного типа, позволяющего пользователю управлять
механизмом, лежа на нем. С этой целью изобретение представляет собой регулируемое кресло-реклайнер, в
котором кресло автоматически фиксируется в таком наклонном положении, которое позволяет удерживать
верхнюю часть кресла в слегка смещенном положении равновесия.
Обращаясь к прилагаемому рисунку, иллюстрирующему один из вариантов осуществления моего
изобретения: — Рисунок 1 представляет собой перспективный вид сбоку указанного кресла в положении,
обеспечивающем максимальную поддержку для отдыха. На рисунке 2 представлен аналогичный вид того же
самого, снятый с противоположной стороны от рисунка 1 (сторона с маховиком управления), при этом одна из
опор откинута в сторону для облегчения доступа к креслу. На рисунке 3 в увеличенном масштабе, в боковой
проекции, показаны детали механизма управления, органы которого изображены в том положении, которое
они принимают, когда сиденье кресла находится в горизонтальном положении. Рисунок 4 представляет собой
план того же механизма, рисунок 5 — вид, аналогичный рисунку 3, но с органами в положениях, которые они
принимают при разложенном кресле, чтобы обеспечить пользователю максимальную поддержку и отдых, при
этом неподвижность достигается за счет зацепления фиксирующего устройства, а рисунок 6 — пояснительная
схема. На рисунках показан один из примеров усовершенствованной конструкции кресла, позволяющий
пользователю управлять механизмом (для достижения наиболее комфортного наклона), лежа на этом кресле.
Последнее включает в себя основание А любой подходящей формы, выбранной таким образом, чтобы
обеспечить достаточную опорную поверхность, сиденье В, подставку для ног С, продолжающую сиденье, и
спинку. (только их) могут быть шарнирно закреплены, что позволяет откидывать их в стороны, как показано на
рисунке 2, для облегчения доступа к всегда, по желанию. Как уже говорилось ранее, относительный наклон
сиденья, подставки для ног и спинки был выбран таким образом, чтобы обеспечить пользователю
максимальную поддержку и комфорт во время отдыха. Таким образом, вся образованная конструкция может
колебаться вокруг оси 16, поддерживаемой основанием А. Качание верхней части кресла контролируется
механизмом, который будет описан далее более подробно, а его детали показаны на рисунках 3–6. Вращение
вокруг оси 17, осуществляемое в подшипниках, закрепленных на боковых балках 6 сиденья. (или рукоятка) 19;
коническая шестерня 20, закрепленная на той же оси, входит в зацепление с другой конической шестерней 21,
соединенной винтом 22, который ввинчивается в гайку 23, расположенную между двумя пластинами 24,
установленными на
Указанная гайка 23 снабжена двумя цапфами 26, способными скользить в удлиненные пазы 27 с
закругленными концами, вырезанные в указанных пластинах 24. Легко понять, что вращение маховика 19
вызывает, посредством шестерен 20 и 21, вращение винта 22; и поскольку гайка 23 опирается через свои
цапфы 26 на неподвижные пластины 24, то это вращение вызывает продольное смещение винта, которое
приводит к колебательному движению верхней части кресла вверх или вниз вокруг оси колебаний 16 в
соответствии с направлением указанного вращения. Когда в результате этого колебательного движения
положение равновесия слегка нарушается, то есть когда вертикальная линия, проходящая через центр
тяжести всей конструкции, проходит немного позади оси 16, тогда срабатывает блокирующее устройство, как
будет объяснено далее, для автоматической фиксации системы в оптимальном положении. Это фиксирующее
устройство состоит из двух пластин 28, способных колебаться вокруг оси 29, проходящей через пластины 24,
причем каждая из этих пластин 28 снабжена пазом 30, в который может входить один из цапф 26 гайки 23.
Спиральная пружина 31, воздействующая на штифт 32, закрепленный на одной из пластин 28, стремится
прижать последнюю к цапфам 26. До тех пор, пока не будет достигнуто положение максимальной опоры,
пластины 28 прижимаются пружиной 31 к цапфам 26, так что, если последние сместятся вверх, то в момент,
когда цапфы 26 и выемки 30 пластин 28 окажутся в одной горизонтальной плоскости, пружина 31 будет
действовать, зацепляя указанные выемки под цапфами 26 и блокируя систему, как будет объяснено далее.
Шатун 33, который шарнирно закреплен в точке 34 на боковых балках 6 и упирается в ролик 39,
установленный на цапфах 24, имеет выступ 35 с профилю, специально разработанным для того, чтобы в
данный момент пластины 28 находились достаточно далеко от цапф 26, чтобы вывести последние из пазов
30. Шатун опирается своим краем на антифрикционный ролик 36, вращательно установленный на оси 37,
соединяющей пластины 28 между собой.
Выступ 35 удлинен сужающейся частью 38. Принцип работы и принцип действия!! Принцип действия этого
усовершенствованного кресла следующий: Предполагается, что сиденье B изначально расположено
горизонтально, а различные элементы механизма находятся в положениях, показанных на рисунке 3.
Человек, желающий отдохнуть (далее именуемый пользователем), открывает один из подлокотников b, как
показано на рисунке 2, ложится на подушки Cl, Bl и D, стараясь при этом полностью соприкоснуться телом с
двумя последними, и снова поднимает подлокотник b. Затем правой рукой пользователь вращает маховик 19
в направлении, указанном стрелкой. В результате этого вращения, как уже говорилось, сиденье B медленно
качается вверх вокруг своей оси 16, при этом цапфы 26 во время этого движения опираются на нижние концы
неподвижных удлиненных пазов 2 (рис. 3), противодействуя движению слева направо, которое пружина 31
стремилась бы передать пластинам 28, если бы они не упирались в эти цапфы.
В определенный момент достигается, затем слегка преодолевается положение неустойчивого равновесия,
обозначенное пунктирными линиями на рисунке 5, и вся подвижная часть кресла под воздействием
собственного веса, увеличенного на вес пользователя, начинает колебаться назад вокруг оси 16, но это
колебание, очень малой амплитуды, прекращается почти сразу, то есть как только цапфы 26 (перемещаемые
вверх вместе с гайкой 23 и винтом 22), выйдя из нижних концов пазов 27, упираются, как показано на рисунке
6, в их верхние концы. В этот момент пользователь ощущает очень слабый электрический разряд,
предупреждающий его о достижении положения максимальной степени комфортной поддержки и о том, что
вращать маховик 19 больше не нужно. Ширина шатуна 33 выбрана таким образом, чтобы в любой момент
времени, когда происходит это небольшое колебание (указанный момент зависит от веса и положения
пользователя и, следовательно, изменяется в зависимости от положения последнего), в этот момент выступ
35 полностью прошел бы мимо ролика 36, тем самым противодействуя движению ролика 36 только его
достаточно суженным концом 38 (рис. 5).
В тот самый момент, когда цапфы 26 поднимаются вверх, состояние равновесия пластин 28 изменяется; под
действием импульса пружины 31 они начинают колебаться слева направо, их пазы 30 таким образом входят
под цапфы 26 и фиксируют их без люфта в верхних концах пазов 27, так что кресло теперь прочно
фиксируется в оптимальном положении (обозначено сплошными линиями на рисунке 5) и не может
колебаться вокруг своей оси 16 в случае, если пользователь наклоняет верхнюю часть своего тела вперед.
Для возвращения сиденья B в горизонтальное положение достаточно повернуть маховик 19 в направлении,
противоположном указанному стрелкой, чтобы заставить сиденье колебаться вниз вокруг оси 16. Сразу же
после достижения равновесия вес перемещается вперед, при этом вертикальная линия, проходящая через
центр тяжести всего изделия, образованный верхней частью стула и пользователем, теперь проходит через
внутреннюю часть треугольника опоры, образованного двумя шарнирами и винтом 22.
Цапфы 26, под действием этого веса перемещаясь вниз, остаются неподвижными, будучи зафиксированными
в пазах 30 пластин 28. Шатун 33, опускающийся вместе с сиденьем, соприкасается с роликом 36 и постепенно
толкает пластины 28 справа налево. Затем пазы 30 освобождают цапфы 26, на которые в последние
несколько мгновений уже воздействовала сила тяжести, и они падают в дно пазов 27 в положение, показанное
на рисунке 3, в результате чего возникает небольшое колебательное движение в направлении,
противоположном предыдущему, которое ощущается пользователем. Дальнейшее вращение маховика 19 в
том же направлении возвращает сиденье B в горизонтальное положение. Пользователю достаточно лишь
раздвинуть один из подлокотников, чтобы встать со стула, и снова закрыть его, когда он будет стоять на
коленях. Как видно из приведенных выше пояснений, включение и выключение механизма осуществляется в
два четко различимых последовательных этапа, а именно: в первом случае – ограниченное движение сиденья
B назад, затем закрытие цапф 26; во втором случае – разъединение цапф 26 из пазов 30 пластин 28
благодаря действию выступа 35 шатуна 33; затем – ограниченное движение сиденья B вперед. Первое
ограниченное движение предназначено для того, чтобы предупредить пользователя, лежащего на подушках,
о достижении положения максимальной опоры для отдыха, посредством упомянутого легкого толчка.
Хотя угол наклона различных частей стула определяется окончательно в процессе его изготовления,
указанные части могут быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было отсоединять друг от друга
или складывать друг на друга, что облегчает транспортировку стула. Несмотря на исключительную простоту
механизма конструкции, в ней полностью сохранены характерные особенности изобретения, а именно: (а)
соответствующим образом определенный наклон спинки и подставки для ног относительно сиденья,
обеспечивающий мышечному и суставному аппаратам положение расслабления, наиболее благоприятное
для полного отдыха. (б) возможность наклона всей конструкции, состоящей из спинки, сиденья и подставки
для ног, таким образом, чтобы расположить пользователя в положении, соответствующем слегка смещенному
положению равновесия, обеспечивающему максимальную поддержку для отдыха. Подробно описав и
определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_196985.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=196985&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB196985A
[]
Усовершенствования методов принудительного подъема жидкости и получения энергии из жидкости под
давлением, а также соответствующих устройств. Я, Уильям Джозеф Расделл, подданный Великобритании,
проживающий по адресу: Бат-роуд, 6, Вулверхэмптон, графство Стаффордшир, настоящим заявляю, что
данное изобретение имеет следующий характер: Данное изобретение относится к усовершенствованному
способу перекачивания жидкостей или производства энергии из энергии жидкости под действием напора или
давления. Как правило, в насосах или жидкостных двигателях, использующих поршни, ковши или лопасти
(далее именуемые поршнями), которые получают свое движение от вращающейся части, жидкость должна
следовать приблизительно гармоническому движению поршней, и, следовательно, во время такта
перекачивания поршень должен создавать чрезмерное давление для ускорения жидкости, которая не имеет
естественной тенденции к гармоническому движению. Во время обратного хода поршня жидкость находится в
состоянии покоя, и её возврат предотвращается клапаном или клапанами. Насос такого типа плохо
приспособлен для работы на высоких скоростях, поскольку существует значительный риск ударных нагрузок.
Для описания сути настоящего изобретения достаточно описать только принцип работы насоса, поскольку
двигатель можно считать реверсивным насосом, но в случае двигателя клапаны для жидкости
предпочтительно приводятся в действие механически. В случае насоса, созданного по данному изобретению,
используется столб жидкости, обладающий значительным импульсом, и предпочтительно, хотя и не
обязательно, этот столб непрерывно движется в одном направлении, не меняя направления потока. В
течение значительной части своих ходов в одном направлении (направлении потока) поршень может
оказывать практически постоянное давление на столб жидкости, заставляя его двигаться с практически
постоянным ускорением. В течение этих промежуточных периодов столб жидкости будет замедляться, как
правило, с постоянной скоростью, из-за напора, давления или сопротивления, против которого он
выталкивается. Таким образом, столб жидкости может попеременно набирать скорость с постоянным
ускорением во время рабочих ходов и терять скорость с постоянным замедлением в промежутках между
ними.
Периоды, в течение которых ускоряется столб жидкости, при желании могут занимать меньше или больше
половины общего времени; чем больше это время, тем меньше остается для замедления столба, и,
следовательно, столб жидкости может двигаться более равномерно. Высокая скорость работы, то есть
большое количество ходов за заданное время, также может способствовать более равномерному движению
столба жидкости. В устройстве для применения данного метода может быть не более одного клапана или
комплекта клапанов, хотя для целей запуска или заполнения жидкости могут использоваться удерживающие
клапаны или комплекты клапанов. В конце такта накачки поршень движется со значительной скоростью, и эта
скорость предпочтительно уменьшается до нуля и изменяется на противоположную для обратного хода с
постоянным замедлением (или ускорением в обратном направлении) до тех пор, пока не будет достигнута
желаемая обратная скорость, после чего поршень может продолжать двигаться с этой скоростью! в течение
необходимого периода для завершения обратного гребка. Теперь обратная скорость уменьшается до нуля и
изменяется в обратном направлении на следующий ход насоса, предпочтительно с постоянным замедлением
(или ускорением в направлении потока), пока скорость поршня не станет приблизительно равна скорости
столба жидкости, после чего ускорение изменяется (при необходимости) для обеспечения равномерного
давления в столбе жидкости во время хода насоса, как уже было описано.
Далее будет описан один из видов устройств для реализации изобретения... и содержащаяся в ней жидкость
образует часть жидкого столба, обладающего значительным импульсом. Поршень имеет обратные клапаны,
предназначенные для открытия в направлении потока, и совершает возвратно-поступательное движение,
передаваемое ему кулачком соответствующей формы через соответствующий механизм, так что поршень
движется следующим образом. Предполагается, что столб жидкости движется в направлении потока с
уменьшающейся скоростью из-за напора, давления или сопротивления, против которого она перекачивается.
Поршень начинает свой ход наружу и в определенный момент времени приобретает скорость, которую имеет
столб жидкости в этот момент, при этом клапаны в поршне в основном закрываются в этот момент. Кулачок
сконструирован таким образом, что поршень теперь движется в направлении потока с практически
равномерным ускорением, оказывая таким образом практически постоянное давление на столб жидкости,
который будет двигаться так же, как и поршень.
В конце хода поршня наружу движение замедляется с равномерным шагом, так что сначала он
останавливается, а затем начинает обратный ход внутрь; клапаны открываются, позволяя жидкости
проходить через поршень, когда скорость поршня падает ниже скорости потока, и остаются открытыми во
время обратного хода. Замедление (или ускорение во внутреннем направлении) продолжается до тех пор,
пока поршень не приобретет достаточную скорость для завершения обратного хода, причем эта скорость
поддерживается в течение необходимого периода времени, так что, придавая определенное ускорение в
направлении потока, поршень сначала останавливается, а затем приобретает скорость потока жидкого
столба, которую он имеет при закрытии клапанов, как уже было описано. В то время как клапаны открыты,
поршень не оказывает давления на столб жидкости, который, однако, продолжает двигаться за счет
приобретенного импульса, но с постепенно уменьшающейся скоростью, зависящей от длины столба и напора,
давления или сопротивления, против которого он перекачивается. На практике могут быть желательны
некоторые незначительные отклонения от идеалов равномерного ускорения, замедления или скорости, такие
как постепенное изменение одного параметра на другой.
Во многих случаях при перекачивании напор или давление, против которого осуществляется перекачивание,
могут изменяться, или же по другим причинам может изменяться естественное замедление столба жидкости в
те периоды, когда он не создается поршнем, или может возникнуть необходимость работать насосом с разной
скоростью для изменения объема перекачиваемой жидкости. Один и тот же кулачок в различных условиях
может не обеспечить... два кулачка, которые могут быть установлены или не установлены на одном валу, и
путем соединения поршня с частью или частями, которые приводятся в действие одновременно обоими
кулачками, понятие поршня может частично регулироваться одним кулачком и Было установлено, что
движение поршня в большей или меньшей степени регулируется соответствующими кулачками в зависимости
от существующих условий. Например, если соответствующие концы рычага приводятся в движение двумя
кулачками, то промежуточные точки будут перемещаться частично в соответствии с одним кулачком, а
частично в соответствии с другим, в зависимости от расстояния до концов, и, соединяя поршень на различном
расстоянии от концов, можно получить желаемый результат.
В спецификации Xo. 160,120 описано, как пружины или упругие устройства могут быть использованы для того,
чтобы поршень мог легче следовать за движением столба жидкости без ударов и подобных пружин.
Устройства могут использоваться в сочетании или совместно с методом, описанным в настоящем
изобретении. Если ускорение, создаваемое движением поршней, слишком велико или слишком мало, или
сжатие упругих элементов ненормально, то возникающее аномальное давление или движение могут быть
использованы для автоматического увеличения привода поршня к работе одним кулачком и уменьшения —
другим, так что движение поршня будет более соответствовать существующим условиям. Клапан или клапаны
для жидкости не обязательно должны располагаться в поршне, а могут находиться в неподвижной части,
предпочтительно близко к поршню, или же некоторые клапаны могут быть расположены в поршне, а
некоторые — в неподвижной части. Поршень может работать с любого конца колонны или с перерывами, и
может приводить в движение колонну жидкости за счет давления перед ним, за счет всасывания за ним или за
счет как давления, так и всасывания.
Когда поршень находится в конце колонны, доступ к поршню и клапанам становится очень легким, а площадь
клапанов при заданной площади поршня может быть значительно увеличена, например, путем выдвижения
поршня за пределы рабочего цилиндра и колонны и формирования удлинения более подходящей формы и
размера для размещения клапанов. Таким образом, рабочий ствол может быть круглым, а его удлиненная
часть — прямоугольной, или наоборот. Обратный ход поршня может быть вызван силой тяжести, пружинами
или упругими устройствами и может следовать профилю основного кулачка, либо быть обусловлен, либо
следовать профилю другого кулачка, либо его подходящей комбинацией. Вместо поршня, скользящего в
рабочем цилиндре, могут использоваться гибкие диафрагмы или надувные пневматические трубки, как
описано в Спецификации № 160120. Для обеспечения более равномерного движения жидкости можно
использовать два или более поршня, приводимых в движение одним и тем же кулачком или отдельными
кулачками. Усовершенствования методов принудительного подъема жидкости и получения энергии из
жидкости под давлением, а также соответствующих устройств.
Я, Уильям Джозеф Расделл, подданный Великобритании, проживающий по адресу: G, Бат-роуд,
Вулверхэмптон, графство Стаффордшир, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к усовершенствованному способу перекачивания жидкостей или производства энергии
из энергии жидкости под давлением. Обычно в насосах или жидкостных двигателях, использующих поршни,
ковши или лопасти (далее именуемые поршнями), которые приходят в движение за счет вращения... В
результате, при приблизительно гармоническом движении поршней, во время такта перекачки поршню
приходится прикладывать чрезмерное давление для ускорения жидкости, которая не имеет естественной
тенденции к гармоническому движению. Во время обратного хода поршня жидкость находится в состоянии
покоя, и её возврат предотвращается клапаном или клапанами. Насос такого типа плохо приспособлен для
работы на высоких скоростях, поскольку существует значительный риск ударных нагрузок.
Для описания сути настоящего изобретения достаточно описать только принцип работы насоса, поскольку
двигатель можно считать реверсивным насосом, но в случае двигателя клапаны для жидкости
предпочтительно приводятся в действие механически. В случае насоса, созданного по данному изобретению,
используется столб жидкости, обладающий значительным импульсом, и предпочтительно, хотя и не
обязательно, этот столб непрерывно движется в одном направлении, не меняя направления потока. Поршень
в течение значительной части ходов в одном направлении (направлении потока) будет оказывать практически
постоянное давление на столб жидкости, заставляя его двигаться с практически постоянным ускорением. В
течение этих промежуточных периодов столб жидкости будет замедляться, как правило, с постоянной
скоростью, из-за напора, давления или сопротивления, против которого он выталкивается. Таким образом,
столб жидкости будет попеременно набирать скорость с практически постоянным ускорением во время
рабочих ходов и терять скорость с практически постоянным замедлением в промежутках между ними.
Периоды, в течение которых ускоряется столб жидкости, при желании могут занимать меньше или больше
половины общего времени; чем больше это время, тем меньше остается для замедления движения столба, и,
следовательно, столб жидкости может двигаться более равномерно. Высокая скорость работы, то есть
большое количество ходов за заданное время, также может способствовать более равномерному движению
столба жидкости. В устройстве для применения данного метода может быть не более одного поршня и одного
клапана или комплекта клапанов, хотя для целей запуска или заполнения системы может использоваться
удерживающий жидкость клапан или комплект клапанов. В конце такта накачки поршень движется со
значительной скоростью, и эту скорость предпочтительно уменьшить до нуля и изменить на противоположную
для обратного хода с постоянным замедлением (или ускорением в обратном направлении) до тех пор, пока не
будет достигнута желаемая обратная скорость, после чего он может продолжать двигаться с этой скоростью в
течение необходимого периода времени для завершения обратного хода. Теперь обратная скорость
уменьшается до нуля и изменяется в обратном направлении для следующего такта перекачки,
предпочтительно с постоянным замедлением (или ускорением в направлении потока), пока скорость поршня
не станет приблизительно равна скорости столба жидкости, и теперь ускорение изменяется (при
необходимости), чтобы обеспечить равномерное давление в столбе жидкости во время такта перекачки, как
уже было описано.
Далее будет описан один из вариантов устройства для реализации изобретения. Поршень приспособлен для
скольжения в цилиндре, и находящаяся в нем жидкость образует часть жидкостного столба, обладающего
значительным импульсом. Поршень имеет обратные клапаны, предназначенные для открытия в направлении
потока, и совершает возвратно-поступательное движение, передаваемое кулачком соответствующей формы
через подходящий механизм, так что поршень движется следующим образом: предполагается, что столб
жидкости движется в направлении потока с уменьшающейся скоростью из-за напора, давления или
сопротивления, против которого он перекачивается. Поршень начинает свой ход наружу и в определенный
момент времени приобретает скорость, равную скорости столба жидкости в этот момент, при этом клапаны в
поршне в основном закрываются. Кулачок имеет такую конструкцию, что поршень теперь движется в
направлении потока с практически равномерным ускорением, оказывая таким образом практически
постоянное давление на столб жидкости, который будет двигаться так же, как и поршень.
В конце хода поршня наружу движение замедляется с равномерным шагом, так что сначала он
останавливается, а затем начинается обратный ход внутрь; клапаны открываются, позволяя жидкости
проходить через поршень, когда скорость поршня падает ниже скорости потока, и остаются открытыми во
время обратного хода. Замедление (или ускорение во внутреннем направлении) продолжается до тех пор,
пока поршень не приобретет достаточную скорость для завершения обратного хода, причем эта скорость
поддерживается в течение необходимого периода времени, так что, придавая определенное ускорение в
направлении потока, поршень сначала останавливается, а затем приобретает скорость потока жидкого
столба, которую он имеет при закрытии клапанов, как уже было описано. В то время как клапаны открыты,
поршень не оказывает давления на столб жидкости, который, однако, продолжает двигаться за счет
приобретенного импульса, но с постепенно уменьшающейся скоростью, зависящей от длины столба и напора,
давления или сопротивления, против которого он перекачивается.
На практике могут быть желательны некоторые незначительные отклонения от идеалов равномерного
ускорения, замедления или скорости, например, постепенный переход от одного к другому. Во многих случаях
при перекачивании напор или давление, против которого осуществляется перекачивание, могут изменяться,
или по другим причинам естественное замедление столба жидкости может варьироваться в те периоды, когда
он не создается поршнем, или может возникнуть необходимость работать насосом с разной скоростью для
изменения объема перекачиваемой жидкости. Использование одного и того же кулачка в различных условиях
может не дать одинаково удовлетворительных результатов. Используя два кулачка, которые могут быть
установлены или не установлены на одном валу, и соединяя поршень с деталью или деталями, которые
одновременно приводятся в движение обоими кулачками, движение поршня может частично регулироваться
одним кулачком, а частично другим, и может быть организовано так, чтобы движение поршня в большей или
меньшей степени регулировалось соответствующими кулачками в зависимости от существующих условий.
Например, если соответствующие концы рычага приводятся в движение двумя кулачками, то промежуточные
точки будут перемещаться частично в соответствии с одним кулачком, а частично в соответствии с другим, в
зависимости от расстояния до концов, и, соединяя поршень на различном расстоянии от концов, можно
получить желаемый результат.
В спецификации № 160120 описано, как пружины или упругие устройства могут быть использованы для того,
чтобы поршень мог легче следовать за движением столба жидкости без ударных нагрузок, и аналогичные
пружины и устройства могут быть использованы в сочетании или совместно со способом, описанным в
настоящем изобретении. Если ускорения, создаваемые движением поршней, слишком велики или слишком
малы, или сжатие упругих элементов ненормально, то возникающие аномальные давления или движения
могут быть использованы для автоматического увеличения привода поршня к работе одним кулачком и
уменьшения — другим, так что движение поршня будет более соответствовать существующим условиям.
Клапан или клапаны для жидкости не обязательно должны располагаться в поршнях, а могут находиться в
неподвижной части, предпочтительно близко к поршню, или же часть клапанов может располагаться в
поршне, а часть — в неподвижной части. Поршень может работать на любом из концов колонны или
посередине и может приводить в движение колонну жидкости за счет давления перед ним, за счет всасывания
за ним или за счет как давления, так и всасывания.
Когда поршень находится в конце колонны, доступ к поршню и клапанам становится очень легким, а площадь
клапанов при заданной площади поршня может быть значительно увеличена, например, путем выдвижения
поршня за пределы рабочего цилиндра и колонны и формирования удлинителя более подходящей формы и
размера для размещения клапанов. Таким образом, рабочий ствол может быть круглым, а выступающая часть
— прямоугольной, или наоборот. Обратный ход поршня может быть вызван силой тяжести, пружинами или
упругими элементами и может следовать профилю главного кулачка или быть обусловлен, либо следовать
профилю другого кулачка — или его подходящей комбинацией. Вместо поршня, скользящего в рабочем
цилиндре, могут использоваться гибкие диафрагмы или надувные пневматические трубки, как описано в
Спецификации № 160120. Для обеспечения более равномерного движения можно использовать два или
более поршня, приводимых в движение одним и тем же кулачком, или же отдельные кулачки,
воздействующие на один и тот же столб жидкости. Изобретение проиллюстрировано на прилагаемых схемах
насосов или частей насосов.
На рис. 1 показан поршень 6, предназначенный для скольжения в бочке 8, жидкость в которой образует часть
столба 11, обладающего значительным импульсом, и который должен быть поднят из резервуара 9 с низким
уровнем в резервуар 10 с более высоким уровнем. Поршень имеет обратные клапаны 7, предназначенные
для открытия в направлении потока, и совершает возвратно-поступательное движение, передаваемое ему
кулачком 1, установленным на приводном валу 2 и атакующем ролике 3, шарнирно закрепленном в точке 4 в
изгибе штока насоса 5. Кулачок изображен в увеличенном масштабе на рис. 2; его форма может несколько
варьироваться в зависимости от целей, но может быть подходящей для достижения следующего результата: -
Направление вращения указано стрелкой. По мере поворота кулачка из положения, в котором точка a на его
периферии соприкасается с роликом 3, до тех пор, пока точка b не окажется в таком же контакте, поршень
перемещается вверх с постепенно увеличивающейся скоростью, предпочтительно с постоянным ускорением;
затем скорость подъема уменьшается до нуля и изменяется на противоположную, так что поршень снова
опускается под действием силы тяжести, пружины, второго кулачка или подобного устройства, при этом ролик
остается в контакте с кулачком.
Отрицательное ускорение, вызывающее это изменение скорости, предпочтительно является постоянным и
продолжается до тех пор, пока не будет достигнута скорость, необходимая для завершения обратного хода.
Направление движения снова меняется на противоположное, предпочтительно с постоянным ускорением, до
тех пор, пока точка контакта снова не окажется в точке А, после чего поршень начнет двигаться вверх с
возрастающей скоростью, как уже было сказано. Движение столба жидкости 11 относительно движения
поршня будет происходить следующим образом: предположим, что столб перемещается с определенной
уменьшающейся скоростью из резервуара 9 в резервуар 10, и что когда кулачок находится в положении,
показанном на рис. 2, скорость поршня, которая увеличивается, стала или вскоре станет равной скорости
столба, клапаны 7 закрываются, и поршень постепенно ускоряет движение столба до тех пор, пока точка
контакта кулачка и ролика не окажется в точке b, после чего поршень останавливается и возвращается в
исходное положение. Если длина жидкостного столба выбрана соответствующим образом относительно
разницы напоров, можно организовать движение столба в направлении резервуара 10, когда поршень снова
поднимается вверх, и таким образом, чтобы скорости поршня и жидкости снова стали равными в той же точке
цикла, что и раньше.
Клапан 7 будет открыт с момента выхода точки b с ролика до указанной точки цикла. Если напор, против
которого перекачивается жидкость, увеличивается, вызывая большее замедление движения столба жидкости,
клапаны будут закрываться раньше во время подъема, или даже во время опускания, но для того, чтобы
клапаны закрывались на своих седлах как можно тише, ускорение поршня в направлении движения вперед
должно быть как можно меньше по отношению к столбу жидкости в тот момент, когда скорости поршня и
столба становятся одинаковыми. Поэтому предпочтительно, чтобы клапаны закрывались после того, как точка
А соприкоснется с роликом, поскольку профиль кулачка имеет именно такую форму. Изменение скорости
прокачки путем изменения скорости вращения кулачка окажет на закрытие клапанов влияние, аналогичное
влиянию изменения головки блока цилиндров; уменьшение скорости, как и увеличение головки блока
цилиндров, приведет к более раннему закрытию клапанов при движении кулачка, тогда как увеличение
скорости, как и уменьшение головки блока цилиндров, приведет к их более позднему закрытию при движении
кулачка.
На рис. 3 поршень 6 находится в нижней части жидкостного столба 11. Поршневой шток 5 скользит в
направляющей 13, а его ролик 3 удерживается пружиной 12 относительно кулачка 1. Вместо направляющей
13 ролик 3 может быть установлен на радиусном рычаге 14, шарнирно закрепленном в точке 15, а вместо
пружины 12 второй радиусный рычаг 16, несущий ролик 17, может быть соединен с первым пружиной 18. Для
уменьшения потерь напора из-за скорости потока труба, содержащая колонну 11, может иметь постепенно
сужающееся, а затем расширяющееся сечение, как показано на рисунке. На рис. 4 поршень находится в...
Поднимается за счет вакуума, а не прямого давления, поэтому эта форма подходит только для низкого
напора. Преимущество данной конструкции заключается в том, что поршень можно извлечь непосредственно
из ствола для осмотра и ремонта. Для предотвращения обратного потока жидкости, когда устройство
находится в состоянии покоя, может быть предусмотрена заслонка 19 или обратные клапаны 20. Последний
вариант также может быть желателен для предварительной подготовки насоса к запуску. На рис. 5 поршень
является неотъемлемой частью радиусного рычага 14, несущего ролик 3 и шарнирно закрепленного в точке
15: цилиндр имеет такую форму, что поршень может колебаться.
Наклонная форма ствола, благодаря которой шарнир 15 создает эффект, предотвращающий трение между
поршнем и стволом под воздействием веса поршня. Обратный ход поршня может быть вызван силой тяжести,
пружинами, другим кулачком или их комбинацией. Поршень очень легко снимается для ремонта или осмотра.
На фиг. 6 показано применение изобретения к насосу с возвратно-поступательным движением цилиндра.
Колонна 11 заключена в цилиндр 8, который закрыт с одного конца (в данном случае, с нижнего) - здесь
расположены клапаны 7. - Ролик 3 установлен на цилиндре 8, и предусмотрены соответствующие
направляющие (не указаны). Закрытый конец выполняет функцию поршня, и в тех случаях, когда разница в
диаметрах головки невелика, закрытым концом ствола может быть выходной конец. В первом случае
действие аналогично описанному со ссылкой на рис. 1, а во втором — аналогичному описанному со ссылкой
на рис. 4. На рис. 7 возвратно-поступательный ствол 8 имеет изогнутую форму и колеблется на шарнирных
рычагах 21, 22.
Это колебание определяется действием кулачка 1 на ролик 3, установленный на цилиндре. В случаях, когда
существует значительная разница напора или требуется сравнительно медленная работа аппарата, можно
использовать два поршня, последовательно воздействующих на один и тот же столб жидкости. На рис. 8,
например, показано то, что можно назвать комбинацией рис. 3 и 4. Очевидно, что поршни 6a и 6b, имеющие
клапаны 7a, 7b, могут приводиться в действие отдельными кулачками, но здесь показан единый кулачок 1,
который воздействует на ролик 3a, установленный на рычаге, шарнирно закрепленном в точке 15a и
соединенном с поршневым штоком 5a, и на ролик 3b, установленный на рычаге, шарнирно закрепленном в
точке 15b и соединенном с поршневым штоком 5b. Если по какой-либо причине клапан не закроется в момент,
когда скорости поршня и колонны равны, может возникнуть ударная волна из-за того, что поршень движется
быстрее колонны. Эту ударную волну можно устранить или уменьшить, поместив пружины или другие упругие
устройства между поршнем или той его частью, которая контактирует с жидкостью, и механизмом,
находящимся под непосредственным воздействием приводной мощности, как описано в Спецификации №
160120.
Соседние файлы в папке патенты