Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2324
.pdf
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
усовершенствованиям манометров, в которых поплавок в одной или обеих ветвях или ножках U-образного
столба ртути служит для контроля положения шарнирно установленного электромагнита, расположенного
снаружи трубки или трубок и несущего стрелку или индикатор. Основная цель настоящего изобретения —
сделать устройства, описанные в описаниях моих предыдущих патентов № 12371 от 1915 года и № 165177,
более точными и чувствительными в своей работе. На практике было обнаружено, что при постоянном или
непрерывном напряжении магнитов прибора мягкие железные якоря, прикрепленные стержнями к поплавкам,
притягиваются к стенкам трубок с достаточной силой, чтобы вызвать серьезные неточности в показаниях
прибора из-за последующего залипания и трения.
Кроме того, известно также, что в ртутных манометрах указанного типа трение между ртутью и стенками
трубок, содержащих ее, также достаточно велико, чтобы вызвать существенную погрешность. В соответствии
с настоящим изобретением я подключаю электромагнит к электрической цепи, в которой он питается
прерывистым постоянным током, пульсирующим или переменным током, так что предотвращается не только
прилипание якорей из мягкого железа к стенкам трубки, но и создается вибрация по всему прибору, что сводит
к минимуму трение между ртутью и содержащими ее трубками. Для того чтобы настоящее изобретение было
понятным и более легко осуществимым, оно описывается ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на
которых: — Рисунок 1 представляет собой вид спереди манометра, изготовленного в соответствии с
настоящим изобретением, при этом для большей ясности показана индикативная и регистрирующая часть, а
правая часть прибора показана частично в разрезе; Рисунок 2 представляет собой боковой разрез; Рисунок 3
представляет собой детальный план прибора, показывающий электромагнитные элементы; Рисунок 4
представляет собой общий вид электромагнитного прерывателя, который может быть удобно использован
для осуществления настоящего изобретения; Рисунок 5 представляет собой схему, показывающую
электрические соединения манометра и вышеупомянутого прерывателя.
На прилагаемых чертежах, и если говорить более подробно о конструкциях, показанных на рисунках 1, 2 и 3,
манометр выполнен в виде комбинированного индикаторного и регистрирующего прибора, в котором как
стрелочный шпиндель 11, так и направляющая втулка 12, к которой прикреплен рычаг регистрирующего пера,
приводятся в действие от главного шпинделя 14, к которому через простые зубчатые передачи 16, 17 и 18, 19
соответственно с различными передаточными числами соединен сердечник из мягкого железа 15. Однако при
использовании прибора в качестве индикатора уровня воды регистрирующий барабан 20, показанный на
рисунке 2, и его принадлежности снимаются, а на передней части прибора устанавливается индикаторная
шкала со стрелкой, показанная на рисунке 1. Зубчатая передача 16, 17 на шпинделе 11 расположена таким
образом, чтобы обеспечить большее относительное перемещение стрелки при использовании прибора в
качестве индикатора уровня воды, чем при использовании в качестве прибора для измерения расхода пара.
Общая конструкция прибора в значительной степени аналогична описанной в ранее упомянутых патентах; то
есть электромагнит 23 предпочтительно или удобно включает катушку 24, намотанную на каркас 25,
установленный на неподвижных кронштейнах 26 и соосно расположенный вокруг шпинделя 14 и сердечника
из мягкого железа 15 магнитных рычагов, так что последний в рабочем состоянии напоминает по
расположению два подковообразных магнита, расположенных спина к спине, причем два конца одной пары
обозначены N, а два конца другой пары — S. Магниты 23 и их сердечник 15 установлены на шпинделе 14 и
могут свободно вращаться в подшипниковых кронштейнах шпинделя 26a.
Каждая пара также имеет на своих концах полюсные наконечники 26, 26 и 27, 27, расположенные таким
образом, чтобы перемещаться в непосредственной близости от трубки, создавая тем самым сильное
магнитное поле через прилегающие мягкие железные арматуры 26a и 27a внутри трубок 28, 28. Одним из
удобных способов реализации настоящего изобретения стало создание прибора с увеличенными
поплавковыми камерами 29, 29 и поплавками 30, 30 относительно размеров якорей из мягкого железа 26a,
27a и трубок 28, 28, которые их содержат, а также размещение соответствующей зубчатой передачи между
стрелкой 22 и/или регистрирующим рычагом 13 и шпинделем электромагнита 14 для значительного
увеличения его перемещения. В результате, при наличии соответствующего прерывистого источника тока,
создаваемого путем подключения прерывателя или отводчика, например, показанного на рисунках 4 и 5 в
цепи с катушкой питания 24 электромагнита, удалось получить точные показания даже при малой разности
давлений на приборе, эквивалентной высоте столба воды всего в 0,05 дюйма.
Повышенная чувствительность и точность не только улучшают манометры для измерения расхода жидкостей,
но и значительно расширяют их возможности для измерения высоты жидкостей, в которых необходимо
регистрировать небольшие изменения, например, при измерении уровня воды в котлах. Однако, помимо
этого, чувствительность прибора такова, что его можно с высокой точностью использовать даже для таких
работ при низком давлении, как измерение тяги, а также для измерения расхода газа при низком статическом
давлении, например, используемом для подачи угольного газа. Предпочтительно я использую источник
постоянного тока с прерывистым режимом работы, частота или периодичность которого значительно ниже,
чем обычно используемая в переменном токе, и удобно, что прерыватель или отключатель (рисунки 4 и 5)
состоит из небольшого соленоида 31, сердечник или поршень 32 которого расположен таким образом, чтобы
замыкать и размыкать контакт с парой неподвижных контактных клемм 33, 34. Прерыватель замыкает и
размыкает цепь через катушку манометра при каждом ходе поршня соленоида прерывателя.
Рычаг с тремя рычагами выполнен из цельного куска латуни и просто качается на центральной опоре, к
которой прикреплен крепежный винт. Когда прерыватель находится в положении, показанном на рисунке 4,
сердечник или плунжер соленоида находится в нижнем конце своего хода, при этом нижний шарнирный
контакт 33 замыкает цепь сердечника соленоида 31 с его параллельным сопротивлением 35, а также с
последовательным сопротивлением 43 и катушкой манометра 24. Таким образом, катушка соленоида 31
получает питание, когда аппарат находится в этом положении, и поднимает плунжер 32, который, почти
достигнув верхнего предела своего хода, заставляет выступающий штифт 32, установленный на нижнем
конце нижнего удлинительного стержня плунжера, поднять нижний шарнирный контакт 33, тем самым
прерывая ток в вышеупомянутой цепи, включая соленоид 31 и катушку манометра 25. В то же время,
поднятие рычага шарнирного контакта 33 позволяет рычагу коромысла слегка вращаться по часовой стрелке
под действием прикрепленной к нему пружины, пока он не замкнет цепь на контакте 34.
В данных условиях цепь замыкается через катушку замещающего сопротивления 36, а также через
последовательное сопротивление и катушку манометра. Таким образом, катушка манометра снова получает
питание, но поскольку цепь катушки соленоида 31 размыкается, сердечник или плунжер соленоида под
действием силы тяжести опускается до тех пор, пока не войдет в зацепление с левым выступающим рычагом
коромысла, который затем слегка поворачивается против часовой стрелки, сначала размыкая цепь на
контакте 34, а затем сразу же замыкая исходную цепь через контакт 33, которая оставалась разомкнутой во
время обратного хода плунжера из-за того, что конец его рычага входил в зацепление с выступающей частью
нижнего рычага коромысла. Вышеупомянутый цикл операций непрерывно и автоматически повторяется до
тех пор, пока через цепи прерывателя и катушки манометра подается ток. Нижняя левая пружина
прерывателя предназначена главным образом для предотвращения дребезжания контакта 33.
Как показано на рисунке, небольшой латунный винт 34 вставлен в сердечник 32 главного соленоида 31 для
предотвращения заедания, а положение контактов и натяжение пружин легко регулируются. Неиндуктивное
сопротивление 35 предусмотрено не только в качестве дополнительного средства регулировки усилия
натяжения соленоида c 31, но и для уменьшения искрения на контактах в цепи с этими катушками.
Резистивная катушка 36, которая также является неиндуктивной, расположена таким образом, чтобы
обеспечить приблизительно эквивалентное сопротивление соленоидной катушки 31 параллельно
неиндуктивному сопротивлению 35. При необходимости, в связи с увеличением напряжения питания,
предусмотрено дополнительное последовательное сопротивление. Вышеуказанные решения предотвращают
чрезмерное искрение на контактах 33, 34 прерывателя, в результате чего можно спроектировать и изготовить
недорогое и простое устройство для непрерывной работы. Частоту прерываний можно изменять, изменяя
неиндуктивное сопротивление 35, смягчая движение поршня соленоида внутри соленоида или нагружая
поршень соленоида с помощью пружины или иным подходящим способом.
Благодаря относительно низкой частоте срабатывания прерывателя (примерно от 6 до 10 раз в секунду),
манометр работает точнее и чувствительнее, чем при более высоких частотах, таких как 50 или 60 раз в
секунду, характерных для обычных источников переменного тока. Для дальнейшего повышения
чувствительности и точности показаний прибора эти движения могут регулироваться с помощью
прерывистого постоянного тока, пульсирующего или переменного тока посредством пружины 48 (рис. 1),
которая может быть прикреплена к указательной стрелке или шпинделю 11, или, альтернативно, посредством
противовеса 49, прикрепленного непосредственно к электромагнитам 23, предпочтительно с помощью
упругого соединения, такого как обычная спиральная пружина 50. Действие управляющей пружины 48 или
противовеса 49 заключается в создании вибрации всех подвижных частей инструмента, включая якоря из
мягкого железа 26a, 27a с их стержнями 51 и поплавками 30. Этот эффект возникает из-за того, что при
прерывании тока через катушку электромагнита 24 пружина 48 или противовес 49 стремится вывести магниты
26, 26 и 27 из соосности с якорями из мягкого железа 26a 27a, так что при повторном включении катушки 24
полюса магнитов 26, 26 и 27, 27 немедленно выравниваются с якорями 26 27a, одновременно вызывая у
последних, вместе с их стержнями 51 и поплавками 30, вибрацию в вертикальном направлении, что приводит
к реактивному воздействию на саму ртуть 52, уменьшая трение и прилипание до незначительной величины.
Это совершенно иной эффект, чем предотвращение прилипания якорей к стенкам трубок, которое также
достигается за счет прерывания подачи тока. Я предпочитаю использовать упруго подвешенный противовес
49 вместо пружины 48, главным образом потому, что пружина вызывает кумулятивную ошибку в движении
стрелки, что требует калибровки, тогда как противовес 49 вызывает только нулевую ошибку, которую можно
учесть при настройке и тестировании, поэтому калибровка не требуется. При любом способе управления
силы, создаваемые пружиной 48 или противовесом 49, должны быть достаточными лишь для преодоления
трения при перемещении прибора, и при таком устройстве достигается дополнительное преимущество, а
именно, что когда электромагнитная катушка прибора постоянно обесточивается из-за выключения или
какой-либо неисправности в приборе или цепи питания, устройство управления обеспечивает перемещение
стрелки к одному из концов шкалы прибора, тем самым показывая, что прибор не работает.
Предусмотрены ограничители, не показанные на чертеже, для ограничения перемещения электромагнитов,
стрелки и т. д. В несколько модифицированной конфигурации я использую любые эквивалентные средства
для достижения тех же эффектов, например, два небольших соленоида, удачно расположенных ниже и/или
выше электромагнитов, которые можно периодически и/или попеременно включать на короткое время,
скажем, при разрыве цепи через катушку манометра. Это вполне практичное решение, которое можно
использовать и в дальнейшем, но любой из описанных и проиллюстрированных методов предпочтительнее с
точки зрения простоты конструкции. Очевидно, что при использовании в больших количествах таких приборов,
как описанные выше, например, на крупной электростанции, один электроприводной прерыватель
коммутаторного типа может быть более удобен, чем несколько отдельно управляемых прерывателей.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213626.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213626&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213626A
[]
Усовершенствования в области извлечения, разделения или экстракции золота, платины и других металлов,
применимые также для отделения драгоценных камней от земли или содержащего их материала, и в
соответствующих устройствах.
Я, ЖОРЖ ШАРЛЬ ЭДУАРД Франсуа АНСИО, проживающий по адресу: улица Бельфон, 20, Париж, Франция,
подданный короля Бельгии, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к извлечению, разделению или экстракции золота, платины и других металлов или
драгоценных камней из земли или другого материала, содержащего их, и к аппарату, в котором земля или
материал, содержащий частицы металла или драгоценные камни, смешивается с водой и пропускается по
каналу, снабженному ситом или ажурным дном, через которое проходят вода, песок и частицы металла или
камни, которые впоследствии подвергаются дальнейшей обработке и разделению, при этом более крупные
отходы отводятся через конец канала. В случае золота, оно амальгамируется слоем ртути, в который затем
пропускается полученный материал. Согласно настоящему изобретению, которое особенно применимо к
обработке аллювиальных отложений, я осуществляю разделение очень простым способом, заставляя воду,
содержащую песок и частицы металла, такие как золото, свободно, предпочтительно в виде брызг или струй,
падать в ванну с плотной жидкостью, такой как ртуть, расположенную на значительном расстоянии ниже, при
этом материал, погружающийся в ртуть, поддерживает ее в состоянии перемешивания, и золото
амальгамируется с ней, в то время как более легкий материал, такой как песок и земля, остается на
поверхности жидкости и уносится водой через перелив.
В случае металла или минерала легче золота, например, олова, где амальгамирование невозможно, ртуть
все еще может быть использована — с преимуществом, поскольку она способствует классификации или
разделению материала по плотности, что более эффективно достигается на жидком дне или базовой
поверхности, чем на твердом дне, как это было бы в случае, если бы плотная жидкость не использовалась. В
случае с драгоценными камнями, последние, как правило, опускаются на дно плотной жидкости, в то время
как песок и вода остаются на поверхности и стекают через перелив. Как уже говорилось, я располагаю ртуть
или тяжелую жидкость, используемую в качестве сепаратора или собирающей среды для металлов или
камней, на значительном расстоянии ниже сита или аналогичного устройства, так что металл и мелкие камни,
проходящие с промывочной водой через сито, падают непосредственно с дополнительной силой удара в
плотную жидкость, находящуюся ниже силы удара, тем самым разрыхляя или перемешивая жидкость и
поддерживая ее в движении, предотвращая слипание или накопление песка или ила на поверхности.
Таким образом, изобретение относится к процессу, в котором используется сила тяжести и плотная
собирающая жидкость, не смешивающаяся с водой, в аппарате очень простой конструкции. В аллювиальной
добыче полезных ископаемых, в частности, использовались различные устройства в виде шлюзов и других
приспособлений, однако многие из них имеют тот недостаток, что ртуть быстро покрывается толстым слоем
ила, который изолирует ртуть и тем самым препятствует попаданию части частиц золота на ртуть. В
результате такие металлические частицы уносятся или удаляются вместе с илом, который может
перерабатываться один или несколько раз, но при этом все еще содержать металл. Следовательно, в
некоторых случаях от обработки ртутью пришлось отказаться. Этот недостаток устраняется в моем процессе
и устройстве, где собирающая жидкость, например ртуть, помещается в неглубокий резервуар или емкость,
которая позволяет оставаться на поверхности лишь небольшому слою мутной воды, и путем размещения
перфорированной решетки или поверхности, через которую проходит промывочная вода, содержащая
извлекаемый материал, на высоте выше верхней части резервуара, так что, падая с перфорированной
решетки в резервуар, вода, песок и золото или другой металл приобретают достаточный импульс, чтобы
пробить тонкий слой мутной воды и перейти к ртути, находящейся ниже.
Одновременно с этим мутная вода и ртуть перемешиваются за счет оседания на ее поверхности песка,
камней, металла и воды, и это перемешивание выгодно, поскольку обеспечивает лучшее отделение частиц
металла в иле и облегчает отвод надосадочной жидкости, состоящей из ила и воды. Для удаления камней и
других крупных отходов, которые могут присутствовать в обрабатываемой земле, я предпочитаю в качестве
предварительного этапа подавать ее в шлюз, который направляет ее во вращающийся барабан,
предпочтительно конической или пирамидальной формы, снабженный рядом кольцевых дисков,
предпочтительно расположенных перпендикулярно оси барабана, каждый из которых имеет вырезы в одном
или нескольких местах на своем внешнем крае, образующие узкие щели или каналы, через которые может
проходить содержащая металлы земля и вода, удерживая при этом камни и другие отходы в барабане. Для
того чтобы вытолкнуть камни из барабана, я могу предусмотреть выступы, лопасти или полки, выступающие
внутрь с внутренней поверхности барабана, или аналогичные средства, выполненные и расположенные таким
образом, чтобы камни постепенно продвигались к внешнему концу барабана.
Или же вместо дисков я могу оснастить внутреннюю часть барабана специально расположенным лезвием или
полосой с вырезанными участками, аналогичными дискам. Барабан сконструирован таким образом, что дно
на входном конце находится на более низком уровне, чем противоположный конец, так что промывочная вода,
образуя слой на дне барабана, будет переливаться через входной конец, откуда она направляется, на
упомянутую выше перфорированную решетку или сито. Изобретение будет описано более подробно со
ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 представлен вертикальный разрез одного из
вариантов осуществления согласно моему изобретению, а на фиг. 2 — вид барабана с торца, с левой
стороны. Барабан А представляет собой вращающийся барабан конической формы, открытый с обоих концов,
причем больший конец принимает напорный конец шлюза В. Внутри барабана А я располагаю несколько
кольцевых дисков а, каждый из которых имеет вырезы в нескольких точках по периметру, образующие узкие
каналы а между внешним краем дисков и внутренней поверхностью барабана.
Кроме того, я предлагаю ряд продольных лопастей или полок для целей, которые будут описаны ниже.
Барабан снабжен средствами, не показанными на рисунке, позволяющими вращать его вокруг продольной
оси, и расположен таким образом, что внутренний край его наибольшего диска a в нижнем положении
находится немного ниже самой нижней точки выходного конца A барабана. Под барабаном я располагаю
коробку или камеру С, состоящую из наклонного основания С и перфорированной крышки С, которая
предпочтительно, как показано на рисунке, слегка наклонена вниз. Этот ящик закрыт со всех сторон, за
исключением выходной стороны или в том месте, где верхний край стенки c находится на значительном
расстоянии ниже решетки c и, таким образом, обеспечивает переливное отверстие для содержимого и
значительный перепад высоты для воды и ее содержимого от решетки до резервуара. На другом конце
коробки предусмотрено небольшое заправочное отверстие c, в которое, например, заливается ртуть, образуя
собирающий слой c4 на дне коробки. D обозначает канал для отвода излишков воды и грязи.
В процессе эксплуатации аллювиальная земля или материал, содержащий золото, другие металлы или
драгоценные камни, подлежащие отделению и сортировке, загружается в шлюз B, в котором поддерживается
непрерывный поток воды. Смесь земли и воды затем подается в больший конец вращающегося барабана А,
где она опускается на дно; вода вместе с песком, частицами металла и мелкими посторонними частицами
проходит через узкие каналы А и вытекает через каналы А1х, в то время как камни и более крупные отходы,
содержащиеся в аллювиальной земле и не проходящие через каналы А, задерживаются полками А и
перемещаются в верхнюю часть барабана, откуда они вертикально падают в следующее отделение,
образованное двумя соседними дисками, пока не достигнут разгрузочного конца барабана, откуда падают на
конвейер или другой контейнер. В процессе перемещения камней через барабан любая глина таким образом,
любое свободное золото, которое может быть прилипшим к глине или содержаться в ней, будет сохранено и
передано в собирающую жидкость.
Сброс воды из шлюза B регулируется таким образом, что подаваемая таким образом вода не может
полностью сбрасываться через каналы a, а будет переливаться через края некоторых дисков a, как показано
на чертеже. Эта вода, которая теперь содержит только землю, песок, мелкий гравий и взвешенные частицы, а
также металл, подлежащий отделению, затем проходит по решетке c, и металл и другие мелкие частицы
падают через отверстия в решетке на поверхность ртути, расположенной ниже. Их вес и импульс несут их
сквозь слой густой мутной воды E, образующийся на поверхности ртути, так что ни один драгоценный металл,
или лишь небольшое его количество, не уносится этой грязью, которая выбрасывается через конец c ящика
потоком воды, проходящим через решетку, вместе с любыми мелкими легкими камнями или материалами,
прошедшими через каналы a. В самой нижней точке камеры предусмотрено сливное отверстие c5, которое
можно закрыть пробкой или краном.
Вместо того чтобы точки c и c были наклонены в одном направлении, основание c может быть наклонено в
обратном направлении по отношению к нисходящему наклону сетки c. Хотя данное устройство в первую
очередь предназначено для использования в аллювиальной и россыпной добыче полезных ископаемых, а
также в условиях, когда извлекаемый или собираемый металл находится в свободном состоянии, оно также
может применяться для обработки кварца после его измельчения, чтобы привести металл в состояние,
пригодное для амальгамирования ртутью. В этом случае процесс может применяться до или после цианидной
обработки с целью экономии химикатов или сохранения тех веществ, которые из них вытекли. Кроме того, как
уже указывалось, его можно использовать для отделения алмазов, рубинов и других драгоценных камней в их
естественном состоянии. В последнем случае используемая жидкость будет такой, что не будет смешиваться
с водой и будет иметь такую плотность, что отходы и грязь останутся на поверхности, а алмазы или другие
камни утонут в ней. В качестве примеров таких материалов я могу упомянуть тетрабромид ацетилена, йодид
метиленa и подобные жидкости, обладающие необходимой плотностью и не смешивающиеся с водой.
Также предполагается использовать аппарат для разделения олова, свинца и других металлов, когда они
находятся в подходящем для разделения или сбора с помощью моего аппарата состоянии, и не во всех
случаях предполагается осуществлять амальгамирование при разделении или сборе, поскольку металл
может оставаться свободным в жидкости или на ее поверхности. Цель аппарата во всех случаях состоит в
разделении обработанной аллювиальной массы на ее основные составляющие части, т. е. крупные камни,
гравий и отходы, глину, землю и мелкий песок, а также свободный или почти свободный металл или камни,
причем последние во всех случаях подаются в тяжелую жидкость и удерживаются ею. Хотя вращающийся
барабан является очень удобным устройством для предварительной обработки, он не является
обязательным, и для приведения материала в состояние, пригодное для подачи на фильтр или решетку,
можно использовать любые другие подходящие средства, и если материал изначально находится в таком
состоянии, барабан или подобное устройство не потребуется. Для облегчения прохождения свободного
металла или камней через решетку, последней можно придать колебательное или прерывистое движение.
Согласно одной из модификаций, которую я могу использовать в качестве предварительного сортировщика,
при ее применении используется барабан из перфорированного материала или имеющий перфорированные
стенки, через которые вода, песок, мелкий гравий, металл или камни будут проходить и падать в ящик или
камеру ниже, содержащую заряд тяжелой жидкости. В таком случае, разумеется, нет необходимости
предусматривать на коробке сетку или сито. Подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213627.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213627&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213627A
[]
Усовершенствования жидкостных колонных насосов внутреннего сгорания, компрессоров и подобных
устройств. Мы, компания William BEARDMORE & COMPANY, LIMITED, британская компания, ALAN Подданный
Великобритании, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 36, Вестминстер, Лондон, юго-запад 1, настоящим
заявляет, что сущность данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к
способу принудительного подъема или сжатия упругой жидкости, при котором воспламененная горючая смесь
воздействует на один конец столба жидкости, а столб жидкости возвращается, чтобы сжать новую порцию.
Раннее предложение по эксплуатации этого метода на двухтактном цикле заключалось в расположении
выпускных клапанов на значительно более низком уровне в камере сгорания, чем входное отверстие для
подачи топлива, и в том, чтобы это входное отверстие открывалось под действием разрежения после такта
расширения, благодаря чему предполагалось, что горючая смесь будет втягиваться, заполняя камеру до
уровня выпускных клапанов и оставаясь выше продуктов сгорания. На обратном такте продукты сгорания
должны были выходить через выпускные клапаны, а свежая смесь должна была сжиматься в камере сгорания
над этими клапанами.
Помимо сложности предотвращения выброса горючей смеси вместе с продуктами сгорания в этом режиме
работы, преждевременное воспламенение делает эксплуатацию этой системы практически невозможной. В
соответствии с настоящим изобретением, принцип работы таков, что когда столб жидкости начинает
обратный ход, в камере сгорания существует слой воздуха или нейтрального газа, например, охлажденных
продуктов сгорания, расположенный между свежим горючим веществом или горючей смесью. предыдущее
обвинение. Простейший способ работы заключается в том, чтобы позволить воздушным клапанам
открываться под действием разрежения, возникающего во время отвода столба жидкости, при этом эти
клапаны расположены в камере сгорания или ее продолжении таким образом, чтобы поступающий воздух
находился между свежим горючим компонентом или смесью и продуктами сгорания. Хотя предпочтительно,
чтобы воздух подавался под давлением, его подача под давлением также не исключена. Подача воздуха или
другого газа минимизирует вероятность преждевременного воспламенения, удерживая свежую смесь от
горячих продуктов сгорания, и может полностью предотвратить его, если в камеру сгорания или ее
продолжение подается только горючее вещество, а такт сжатия используется для смешивания воздуха с
горючим веществом.
С этой целью в камере сгорания или между ней и выхлопной трубой может быть установлено устройство,
способствующее такому смешиванию топлива и воздуха, например, сужение, перегородки или лопатки. В
предпочтительной конструкции аппарата камера сгорания имеет сужение, разделяющее ее на верхнюю
камеру А, которая является истинной камерой сгорания, и нижнюю камеру В. Взрыв происходит в камере А, за
которым следует расширение продуктов, которое продолжается благодаря импульсу столба жидкости до
давления ниже атмосферного. Впускной газовый клапан в камере А и впускной воздушный клапан или
клапаны, расположенные в камере В, предпочтительно вблизи сужения, теперь открыты, и газ и воздух
поступают раздельно, выталкивая перед собой продукты сгорания. Три слоя — газ, воздух и образовавшиеся
продукты — остаются практически несмешанными. При желании можно использовать известные методы
повышения их способности оставаться несмешанными, например, путем тангенциального ввода газа и
воздуха. Выпускной клапан расположен ближе к уровню воды в камере B, чем воздушные клапаны; он может
открываться одновременно с воздушными клапанами, или раньше или позже, если он прикреплен к поплавку.
Для предотвращения попадания продуктов сгорания в камеру сгорания при открытии выпускного клапана
может быть предусмотрен обратный клапан. Когда столб жидкости возвращается, продукты сгорания
выбрасываются через выпускной клапан до тех пор, пока он не будет закрыт поднимающейся жидкостью, а
воздух или его часть проталкиваются через сужение для смешивания с газом в камере А. Следует отметить,
что может происходить частичный выброс продуктов из-за повышения уровня воды в камере ниже уровня
всасывания; в крайнем случае этот выброс может продолжаться до тех пор, пока поднимающаяся жидкость не
закроет выпускной клапан. После завершения обратного хода в камере А образуется сжатая горючая смесь, и
предпочтительно между этой сжатой горючей смесью и поверхностью жидкости находится подушка из
воздуха, продуктов сгорания или смеси воздуха и продуктов сгорания. Некоторые преимущества такой
подушки описаны в Техническом задании № 205523. Теперь воспламенение происходит в камере А, начиная
новый цикл. Как правило, предпочтительнее, чтобы воздушные клапаны открывались немного позже, чем
газовый клапан.
Компрессоры или что-то подобное.
Мы, компания WILLIAM BEARDMORE & COMPANY, занимающаяся усовершенствованиями жидкостных
колонных насосов внутреннего сгорания, LIMITED, британская компания, ALAN Подданный Великобритании,
проживающий по адресу: Виктория-стрит, 36, Вестминстер, Лондон, юго-запад 1, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в настоящем документе. Данное изобретение относится к способу принудительного подъема или
сжатия жидкости или упругой жидкости, при котором воспламененная горючая смесь воздействует на один
конец столба жидкости, а столб жидкости возвращается, чтобы сжать новую порцию. Одно из ранних
предложений по применению этого метода на двухтактном цикле заключалось в расположении выпускных
клапанов на значительно более низком уровне в камере сгорания, чем входное отверстие для подачи
топлива, и в обеспечении открытия этого входного отверстия под действием разрежения после такта
расширения. Предполагалось, что горючая смесь будет втягиваться в камеру до уровня выпускных клапанов и
оставаться выше продуктов сгорания.
На обратном такте продукты сгорания должны были выходить через выпускные клапаны, а свежая смесь
должна была сжиматься в камере сгорания над этими клапанами. Помимо сложности предотвращения
выброса горючей смеси вместе с продуктами сгорания в этом режиме работы, преждевременное
воспламенение затрудняет эксплуатацию данной системы. В соответствии с настоящим изобретением,
принцип работы таков, что когда столб жидкости начинает обратный ход, в камере сгорания существует слой
воздуха или нейтрального газа, например, охлажденных продуктов сгорания, расположенный между свежей
горючей жидкостью или горючей смесью и продуктами сгорания предыдущей загрузки. Простейший способ
работы заключается в том, чтобы позволить воздушным клапанам открываться под действием разрежения,
возникающего во время отвода столба жидкости, при этом эти клапаны расположены в камере сгорания или
ее продолжении таким образом, чтобы поступающий воздух находился между свежим горючим компонентом
или смесью и продуктами сгорания.
Хотя предпочтительно, чтобы воздух подавался под давлением, его подача под давлением также не
исключена. Подача воздуха или другого газа минимизирует вероятность преждевременного воспламенения,
удерживая свежую смесь от горячих продуктов сгорания, и может предотвратить его вовсе, если в камеру
сгорания подается только горючее вещество, а такт сжатия используется для смешивания воздуха с горючим
веществом. С этой целью в камере сгорания или между ней и выхлопной трубой может быть установлено
устройство, способствующее такому смешиванию топлива и воздуха, например, сужение, перегородки или
лопатки. На прилагаемых чертежах на фиг. 1, 2, 3, 4, 5 и 7 представлен схематический вертикальный разрез
камеры сгорания и расширительного пространства насоса, работающего в соответствии с изобретением,
причем детали конструкции в каждом из них отличаются от деталей в других. На рис. 6 представлен разрез,
аналогичный показанному на рис. 5. На каждом рисунке 1 обозначает впускной клапан воздуха, 2 — впускной
клапан газа или горючей смеси, а 3 — выпускной клапан.
Воспламенение горючего заряда в камере сгорания z вызывает расширение и выброс жидкости из камеры y
вдоль трубы (здесь не показана), с которой нижняя часть камеры соединена известным способом. Импульс,
передаваемый столбу жидкости в трубе, приводит к тому, что давление в камере сначала падает до
атмосферного давления, а затем опускается ниже него. Благодаря создаваемому частичному вакууму воздух
поступает через клапан 1, а газ или горючая смесь — через клапан 2. Газ или горючая смесь занимают
верхнюю часть камеры сгорания, скажем, до уровня a ȧ, а воздух занимает пространство ниже, скажем, до
уровня b-b; продукты сгорания уносятся вниз по камере сгорания, занимая пространство между уровнем b b и
поверхностью воды, не показанное на рисунке. Таким образом, между газовой смесью и продуктами сгорания
образуется воздушная зона, которая минимизирует вероятность преждевременного воспламенения, отделяя
свежую загрузку от горячих продуктов. Если газ подается только через клапан 2, то в подавляющем
большинстве случаев воздушная зона полностью предотвратит преждевременное воспламенение.
Возможно некоторое смешивание воздуха, газа и продуктов сгорания, но это не обязательно должно быть
серьезно, если форма камеры сгорания и расположение клапанов являются подходящими. Когда столб
жидкости возвращается под давлением, до которого он был поднят, продукты, находящиеся ниже уровня c-c
выпускного клапана 3, вытесняются через последний, после чего клапан закрывается поднимающейся
жидкостью известным способом. Непрерывное обратное движение столба жидкости сжимает газ и воздух или
смесь и воздух до достижения желаемого давления сжатия, после чего смесь воспламеняется, начиная новый
цикл. Если через клапан 2 поступает только газ, то газ выше и воздух ниже уровня a-a могут недостаточно
смешиваться для быстрого сгорания, и в этом случае может быть использовано механическое
перемешивание или для смешивания может быть применена струя воздуха, газа или пара. Другие способы
эффективного смешивания газа и воздуха будут описаны позже. В простой камере сгорания, особенно в
случае, когда горючие компоненты всасываются во время хода поршня, между всасыванием горючего
компонента и закрытием выпускного клапана может пройти значительный промежуток времени, и в течение
этого времени может происходить некоторая диффузия газа.
Чтобы предотвратить потерю такого газа с выхлопными газами, может быть желательно не сбрасывать все
продукты сгорания, поэтому уровень b-b показан несколько выше уровня c c на выпускном клапане. Для
уменьшения количества диффузии, которая может происходить, камера сгорания под клапанами 1 может
быть разделена продольно на ячеистые камеры, как показано на рис. 2, где 4 обозначает ряд соосных
цилиндрических перегородок; пространство может быть дополнительно разделено радиальными
перегородками. На фиг. 1 и 2 выпускной клапан выполнен в виде поплавка 6, так что его открытие и закрытие
определяются соответственно падением и повышением уровня жидкости. Клапан 7 в выхлопной трубе
предотвращает обратный поток отработавших газов или попадание воздуха, одновременно обеспечивая их
выброс. На рис. 3 показана модифицированная форма камеры сгорания, в которой имеется сужение в точке 5,
разделяющее ее на верхнюю камеру z, которая является истинной камерой сгорания, и нижнюю камеру y. Как
и в случае с рис. 1, сгорание в точке z сопровождается падением давления ниже атмосферного.
Впускной газовый клапан 2 и впускные воздушные клапаны 1, расположенные в камере y, предпочтительно
вблизи сужения 5, открываются, и газ и воздух поступают раздельно, выталкивая перед собой продукты
сгорания. Образовавшиеся таким образом три слоя — газ, воздух и продукты до уровней a, ȧ и b, b и ниже
этого уровня соответственно — могут оставаться более или менее несмешанными. При желании можно
использовать известные методы повышения их склонности к несмешиванию, например, путем
тангенциального ввода газа и воздуха, как указано в Спецификации № 205523. Разделение камеры y на
отсеки с помощью клеточной структуры, как показано на рис. 2, повышает вероятность сохранения
однородности. Выпускные клапаны 3 расположены ближе к уровню воды в камере y, чем воздушные клапаны,
и могут открываться одновременно с воздушными клапанами, или раньше или позже, если они прикреплены к
поплавку, как показано на рис. 1. Когда столб жидкости возвращается, продукты сгорания выбрасываются
через выпускные клапаны до тех пор, пока они не будут закрыты поднимающейся жидкостью, после чего
продолжающий подниматься поток жидкости проталкивает воздух или его часть через сужение 5, заставляя
его с высокой скоростью смешиваться с газом в камере z, тем самым заполняя эту камеру правильно
смешанной горючей смесью.
Следует понимать, что из-за повышения уровня воды в камере под выпускными клапанами 3,
расположенными ниже уровня всасывания, может происходить частичный выброс продуктов, и в крайнем
случае этот выброс может продолжаться до тех пор, пока поднимающаяся жидкость не закроет выпускные
клапаны. Установлено, что, хотя сужение 5 чрезвычайно полезно для разделения газа и воздуха, а также для
обеспечения эффективного смешивания воздуха и газа во время обратного хода, тем не менее, при взрыве и
расширении высокая скорость, создаваемая сужением, может привести к негативным последствиям, вызывая
разбрызгивание на поверхности воды. Чтобы этого избежать, сужение может быть переменным, достигая
максимума во время втягивания газа и воздуха и сводясь к минимуму или отсутствуя во время взрыва и
расширения. Подходящее устройство для регулируемого сужения показано на рис. 7 и 8 в Техническом
описании. Другой метод показан на рис. 4. Камера содержит ряд коротких цилиндрических перегородок 8,
пространства между которыми заполнены изогнутыми перегородочными кольцами 9.
Эти кольца 9 соединены между собой в верхней части с помощью неких радиальных рычагов, не показанных
на рисунке, и могут перемещаться в вертикальном направлении в отмеченные пунктиром положения 9a под
действием поплавка или поршня, перемещаемого давлением внутри камеры сгорания. Таким образом, пока
газ и воздух втягиваются, а также пока воздух нагнетается в камеру z, кольца 9 находятся в положении,
показанном сплошными линиями, при этом воздух проталкивается через сужение 5 между самым внутренним
кольцом 9 и осевой выхлопной трубой. Непосредственно перед воспламенением кольца перемещаются в
отмеченные пунктиром положения 9а, и в этом положении практически отсутствует сужение между камерами
z и y, и, следовательно, при воспламенении смеси в камере z газ может проходить из z в y с относительно
низкой скоростью, вызывая минимальное возмущение поверхности воды. На рисунках 5 и 6 показано
несколько схожее расположение, но перегородки 9 и 8 расположены радиально, а не соосно. Изогнутые
перегородки 9 предпочтительно соединены между собой в верхней части, например, кольцом,
интегрированным с частями 9, но не показанным на рисунке, и эти перегородки, как в случае с рис. 4,
расположены таким образом, чтобы их можно было перемещать в отмеченные пунктиром положения 9а в
течение той части цикла, когда происходит воспламенение и расширение.
Ввиду радиального расположения перегородок 8 воздушные клапаны 1 могут быть расположены, как показано
на рисунке, и перегородки могут простираться вниз по камере y до уровня c-c выпускного клапана. Сужение 5
показано на рис. G. Благодаря такой конструкции диффузия между газом, воздухом и продуктами сгорания
сводится к минимуму. Устройство, показанное на рис. 7, для смешивания газа и воздуха может быть в
значительной степени эффективным в момент воспламенения. Ряд камер 10 сообщаются с верхней частью
камеры сгорания z относительно небольшими проходами 11. Камеры 10 заполнены горючей смесью, которая
воспламеняется практически сразу после завершения сжатия или немного раньше. Струя пламени с высокой
скоростью выбрасывается через каналы 11 в содержимое камеры, вызывая интенсивное перемешивание и
воспламенение. Смесь в камерах 10 может подаваться под давлением внешними средствами, или же воздух
может втягиваться во время хода поршня через обычные обратные клапаны, не показанные на рисунке, а во
время сжатия часть газа из камеры может подаваться в камеры 10 через каналы 11 для смешивания с
находящимся в них газом, образуя таким образом горючую смесь.
На рис. 7 также показан еще один метод предотвращения смешивания газа, воздуха и продуктов сгорания,
который может использоваться в сочетании с камерами 10 или без них. Это включает в себя цилиндрическую
перегородку 12. Во время такта выпуска газ втягивается в верхнюю часть камеры сгорания через клапан 2,
также через клапаны 1 поступает воздух, но этот воздух в основном проходит в пространство 13 за пределами
перегородки 12, до уровня, скажем, b-b. Таким образом, в пространстве 13 между уровнем клапанов 1 и
уровнем b будет находиться воздух. Внутреннее пространство 14 будет содержать продукты сгорания,
скажем, ниже уровня e ė, а также продукты ниже уровня b b пространства 13. Во время обратного хода
продукты сгорания будут выталкиваться через выпускной клапан 3 снизу до тех пор, пока жидкость не
достигнет нижнего конца f f перегородки 12. После этого воздух из 13 будет подаваться в камеру, а продукты
сгорания из 14 будут вытесняться вниз и выходить через выпускной клапан, который закрыт обычным
способом.
Как и прежде, непрерывное движение жидкости будет сжимать воздух и газ вместе с некоторыми продуктами,
которые могут остаться, и когда смесь в камерах 10 воспламенится, все содержимое тщательно
перемешается и воспламенится. Чтобы еще больше предотвратить утечку газа через выхлопную систему,
Соседние файлы в папке патенты