Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4135
.pdf
горячего паяльника припой нагревается настолько выше точки плавления, что имеет тенденцию растекаться
по поверхности металла и, таким образом, распространяться в нежелательных местах. Паяльники обычно
нагреваются газовыми горелками, что нежелательно из-за сложности поддержания нужной температуры,
особенно если работа аппарата прерывается на короткое время, поскольку в этом случае неработающие
паяльники нагреваются значительно сильнее, чем необходимо.
Одной из целей нашего изобретения является создание простого и надежного паяльного устройства для
пайки проволоки или других предметов к металлическому листу без использования паяльника и с
минимальным количеством припоя, который наносится только в точке контакта между двумя паяемыми
предметами. Еще одной целью нашего изобретения является исключение использования газа для подачи
необходимого тепла для пайки. Еще одна цель — разработать метод и устройство, которые будут
автоматически наносить минимальное количество припоя, необходимое для выполнения операции пайки, и
будут ограничивать его точно точкой нанесения припоя. Ещё одна цель — улучшить качество пайки, доведя
металлическую пластину или поверхность до нужной температуры без использования нагретого паяльника.
Наше изобретение представляет собой паяльную машину, снабженную подвижным держателем заготовки с
парой электродов, установленных вдоль пути держателя для обеспечения электрического контакта с
перемещаемым на нем объектом, приводным механизмом для перемещения электродов и держателя в
рабочее и обратное положение, а также устройством подачи припоя, приводимым в действие этим
механизмом для обеспечения контакта припоя с той частью объекта, которая нагревается потоком тока,
протекающим через него от одного электрода к другому.
В соответствии с нашим изобретением металлический контакт или пластина, на которую должен быть нанесен
припой, нагревается до необходимой температуры путем пропускания через него электрического тока
достаточной интенсивности, чтобы нагреть металл или пластину за счет ее сопротивления току. Таким
образом достигается очень точный контроль температуры металла. После нагрева пластины до необходимой
температуры припой, который может быть удобно выполнен в виде проволоки, приводится в контакт с
нагретой пластиной точно в том месте, где должна производиться пайка, и припой плавится под воздействием
тепла пластины. Контролируя движение припоя, можно очень точно регулировать количество припоя,
расплавленного с конца проволоки и нанесенного на пластину. Нагрев пластины строго локализован в точке,
где должна производиться пайка, за счет размещения электродов на некотором расстоянии друг от друга и их
установки таким образом, что они автоматически зацепляются за контакт или металлическую пластину в
точках на противоположных сторонах от места нанесения припоя. В результате ток между электродами
нагревает только эту часть металлической пластины или контакта между этими электродами, в то время как
остальная часть пластины остается относительно холодной.
Припой в виде проволоки подается автоматически, обеспечивая контакт ее конца с нагретой частью
пластины, после чего на конце проволоки плавится достаточное количество припоя для образования очень
прочного соединения с металлом. Электроды можно прикрепить к металлической пластине, перемещая их к
пластине и от нее, или же закрепив их упругим способом, а затем автоматически сдвинув пластину под них
так, чтобы электроды оказались на металлической пластине, после чего пластину следует остановить,
расположив участок, к которому необходимо нанести припой, между электродами. Этот метод пайки особенно
полезен в тех случаях, когда припой необходимо наносить на вертикальные поверхности, например, на
боковую сторону цоколя лампы накаливания, поскольку исключается проблема стекания припоя с паяльника.
Наше изобретение лучше всего будет понято в связи с прилагаемыми чертежами, на которых исключительно
в иллюстративных целях показан один из вариантов его воплощения, и на котором: Фиг. 1 — вид сбоку, с
некоторыми деталями в разрезе, паяльного аппарата для ламп накаливания; Фиг. 2 — продольный разрез
механизма подачи припоя вдоль припоя; Фиг. 3 — вид с торца Фиг. 2; Фиг. 4 — вид механизма, показанного на
Фиг. 2, с деталями в другом положении; Фиг. 5 — вид, показывающий, как контакты входят в зацепление с
основанием лампы; Фиг. 6 — вид сверху цоколя; и Фиг. 7 — вид сверху аппарата, показанного на Фиг. 1.
Представленный на чертежах паяльный аппарат включает в себя стол 10, имеющий под собой жестяную
верхнюю часть и приводной вал 11 для приведения в действие различных частей аппарата. На верхней части
стола находится вертикальная подставка 12, содержащая вертикальный вал, который пошагово приводится в
движение снизу через шестерню 13, которая, в свою очередь, как показано на рис. 7, приводится в движение
прерывистым зубчатым механизмом 14. На верхнем конце подставки 12, соединенном с валом в подставке
таким образом, чтобы он приводился в движение пошагово, находится крестовина 15, на концах своих
рычагов которой закреплено опорное кольцо 16, снабженное множеством опорных гнезд 17, лучше всего
показанных на фиг. 2 и 4, и на котором также закреплено с помощью стержней 18 направляющее кольцо 19 с
трубчатыми выступами 20. Лампы удерживаются цоколями в патронах 17 с помощью упругих держателей,
таких как подпружиненные стержни 21, скользяще установленные в выступах 19, и каждая из них снабжена у
верхнего конца чашей для лампочки 22. Стержни 21 прижимаются к патронам 17 пружинами 23,
установленными в выступах 19, как показано на рисунке 1, чтобы патроны лампочек зацеплялись с лампочкой
и удерживали лампу с цоколем в патроне 17.
Для запекания цементного раствора и, таким образом, крепления оснований к стеклянным колбам ламп,
патроны 17 нагреваются, предпочтительно горелками 24 в виде изогнутых трубок, установленных, как
показано на рисунке 7, на противоположных сторонах кольца 1G и снабженных с внутренней стороны
отверстиями, которые направляют пластины на патроны 17 примерно на 1/3 хода этих патронов. Таким
образом, основания нагреваются до необходимой степени для запекания и затвердевания цементного
раствора.
Лампа накаливания 25, удерживаемая в цоколе 22, снабжена, как лучше всего показано на рисунках 2 и 4,
обычным основанием и состоит из металлического корпуса 26, на одном конце которого находится кольцевая
стеклянная пробка или перемычка 27, на которой расположен центральный контакт 28, выполненный в виде
металлического диска с центральным отверстием. Один из вводных проводов 29, обозначенный пунктирными
линиями на рисунках 2 и 4, проходит через центральный контакт 28 и припаивается к нему, а другой провод
изогнут вокруг и под краем корпуса 26, при этом его конец припаян к корпусу в этой точке.
В соответствии с нашим изобретением, часть корпуса 26 и центральный контакт 28 нагреваются
электрическим током до необходимой температуры путем пропускания через них электрического тока, когда
основание находится в положении для пайки. Для этого мы предусмотрели для центрального контакта 28
электрический нагреватель, состоящий из пары верхних электродов 30, предпочтительно из серебра или
какого-либо аналогичного неокисляемого металла, установленных на массивных медных пальцах 31,
закрепленных на пружинах 32 и электрически соединенных с массивными проводниками 33, рассчитанными
на пропускание токов высокой силы тока, но низкого напряжения, например, от 2 до 5 вольт. Верхние
электроды установлены таким образом, что при перемещении основания лампы под ними за счет вращения
подвеса 15 центральный контакт 28 основания скользит под верхними электродами 30, которые прижимаются
к нему с достаточной силой для обеспечения хорошего электрического контакта, после чего ток течет от
одного верхнего электрода к другому, и та часть центрального контакта 28 между верхними электродами 30
нагревается, что позволяет выполнить пайку верхнего электрода. Одновременно с этим, боковая пайка
другого выводного провода к оболочке 26 основания осуществляется путем нагрева оболочки 26 в точке и
только в той точке, где к ней должен быть припаян другой выводной провод, с помощью аналогичного
электрического нагревателя, включающего пару серебряных боковых электродов 34, расположенных на
небольшом расстоянии друг от друга и закрепленных на медных пальцах 35, установленных на концах
плоских пружин 36 и соединенных с выводами 37.
Боковые электроды предпочтительно должны быть подвижными, чтобы их можно было приводить в контакт с
оболочкой основания и отводить от него.
Мы предпочитаем придавать необходимое движение боковым электродам, устанавливая их на вал 38,
который автоматически перемещается в нужное время посредством звеньев, приводимых в действие
кулачком 39 на контрвале 40, который, в свою очередь, приводится в движение цепью 41 от приводного вала
11. Когда боковые электроды соприкасаются с оболочкой 26 основания, как показано на рис. 5, ток течет от
одного электрода к другому только через ту часть оболочки, которая находится между электродами, вызывая
локальный нагрев оболочки в том конкретном месте, куда должен быть нанесен припой для крепления
выводного провода к оболочке.
Подача тока к электродам может осуществляться различными способами, но мы предпочитаем подключать
каждую пару электродов ко вторичной обмотке 42 трансформатора, первичные обмотки которого 43 питаются
переменным током через цепь, которая размыкается и замыкается через соответствующие интервалы
времени с помощью соответствующего переключающего механизма, автоматически активируемого,
например, кольцевыми контактами 44, установленными на приводном валу 11 и взаимодействующими со
щетками 45 для замыкания и размыкания цепи через первичные обмотки 43.
Управление цепью осуществляется вручную с помощью переключателя 46.
Для нанесения припоя на нагретые участки центрального контакта и корпуса основания предусмотрен
автоматический механизм подачи припоя, который в представленной на рисунке машине приводится в
действие кулачком 47 на контрвале 40 через звенья и рычаги 48. Та часть механизма, которая подает припой к
центральному контакту, является дубликатом той части, которая подает его к боковой стороне основания,
поэтому подробно будет описан только механизм боковой пайки.
Данный механизм сконструирован для использования трубчатой припойной проволоки 49, имеющей
сердечник из флюса, или проволоки с полостями, содержащими флюс, поэтому отдельный механизм для
нанесения флюса не требуется. Припойная проволока 49 находится на катушке 50. Для подачи конца этой
проволоки к боковой стороне основания на подставке, установленной на столе станка, скользящим образом
закреплена возвратно-поступательная головка 52, предназначенная для перемещения конца проволоки в
контакт с основанием по мере продвижения головки из заднего положения, показанного на рисунке 4, в
положение для пайки, показанное на рисунке 2.
Конец припоя плавится при контакте с горячим основанием, после чего головка возвращается в заднее
положение, показанное на рисунке 4, завершая свой цикл движения.
Для удержания припоя концом, выступающим так, чтобы он соприкасался с горячим основанием, на головке
52 предусмотрены два выступа или зажима 54 для удержания подающей трубки 53, имеющей трубчатый
направляющий наконечник 55 с отверстием, немного большим диаметра припоя, для направления
выступающего конца припоя точно в место, куда необходимо нанести припой. Припойная проволока может
свободно перемещаться вперед по подающей трубке к наконечнику направляющей, но не может двигаться
назад из-за фиксирующей защелки 56, установленной на подающей трубке рядом с наконечником
направляющей, которая захватывает и удерживает припойную проволоку, предотвращая ее обратное
движение. Механизм устроен таким образом, что во время отступления головки 52 припойная проволока
автоматически подается вперед вдоль отверстия подающей трубки достаточно далеко, чтобы заменить
выступающий элемент, который был удален и приложен к основанию, когда головка находилась в положении
для пайки.
Мы предпочитаем располагать механизм таким образом, чтобы подача припоя осуществлялась надежно и
предпочтительно во время отступления головки, так чтобы к моменту достижения ею заднего положения из
направляющего наконечника 55 выступала припой нужной длины, а припой был зафиксирован фиксатором 56,
готовый к перемещению головки вперед. В показанном конкретном варианте механизма детали расположены
таким образом, что на заключительных этапах отвода головки от только что припаянного основания припой
подается вперед с достаточной силой до тех пор, пока длина припоя, предназначенная для использования на
следующем основании, не будет выступать из конца направляющей трубки. Для подачи припоя нужной длины
через подающую трубку на ней установлена направляющая или скользящая втулка 57, на которой
расположены захватывающие фиксаторы 58, проходящие через пазы в подающей трубке.
Эти захватывающие собачки захватывают проволоку и перемещают ее вперед по подающей трубке вместе с
втулкой 57, когда втулка движется вперед вдоль подающей трубки, но освобождают проволоку и скользят по
ней, когда втулка 57 движется назад вдоль подающей трубки под действием пружины 59. Для обеспечения
этого поступательного движения втулки 57, с последующей надежной подачей припоя, захваченного
зажимным фиксатором 58 на втулке, мы предлагаем показанный механизм привода втулки, в котором кольца
60 навинчены на втулку и регулируются по ее продольному положению, а также взаимодействуют с
толкателем 61, скользящим образом установленным в одном из выступов 54, направляемым шпилькой 62 на
головке и приводимым в движение пружиной 63 вправо (рис. 2).
Для надежной и стабильной подачи припоя вдоль подающей трубки предусмотрен регулируемый упор 64,
установленный на раме 51 таким образом, чтобы толкатель 61 находился в конце отвода головки. В этом
случае толкатель 61 и втулка 57 остаются неподвижными, в то время как головка продолжает отступать, так
что втулка 57 уверенно перемещается вперед вдоль подающей трубки 53 в положение, показанное на рисунке
4. Припойная проволока удерживается неподвижно с помощью втулки 57, в то время как подающая трубка
сдвигается назад! вдоль проволоки по мере перемещения головки в заднее положение, при этом из конца
подающей трубки выдвигается припой нужной длины. Теперь механизм готов к перемещению головки вперед
для пайки следующего основания, и во время этого перемещения припойная проволока фиксируется в
подающей трубке с помощью стопорной защелки 56.
Во время движения головки вперед первый шаг к замене конца, который будет расплавлен в конце движения
головки вперед, выполняется путем перемещения втулки 57 вдоль подающей трубки до тех пор, пока она не
остановится уступом на подающей трубке. Это движение втулки назад вдоль подающей трубки перемещает
захватывающие собачки назад вдоль припоя на расстояние, равное длине припоя, который будет подаваться
вперед.
Длина измеряемой припойной проволоки регулируется путем регулировки хомутов 60 для определения
перемещения втулки 57 вдоль подающей трубки 53. Плавающая втулка 57 теперь упирается в выступ
подающей трубки, и при ее перемещении вперед захватывающие фиксаторы схватят припойную проволоку и
заставят ее двигаться в подающей трубке вместе с втулкой 57. Для того чтобы это обратное скольжение
втулки 57 происходило только при наличии основания, подлежащего пайке, мы делаем пружину 63 сильнее,
чем 59, так что втулка не может скользить назад вдоль подающей трубки и измерять припойную проволоку, за
исключением случаев, когда пружина 63 настолько ослаблена, что не может предотвратить скольжение
втулки 57 назад вдоль подающей трубки под действием пружины 59.
Чтобы отключить пружину 63 всякий раз, когда основание находится в положении для пайки, и тем самым
позволить механизму подавать достаточное количество припоя для замены конца, который будет расплавлен
при пайке этого основания, и подготовить его к следующему основанию, на головке 52 скользящим образом
установлен триггер 65, конец которого находится в положении, позволяющем ему зацепиться за основание в
гнезде 17 при продвижении головки к основанию. Когда спусковой крючок достигает основания, он
удерживается в неподвижном состоянии, а дальнейшее продвижение головки приводит к ее отталкиванию
назад от пружины 63 на заключительных этапах продвижения головки, тем самым выводя толкатель 61 из-под
действия хомутов 60 и освобождая втулку 57 для скольжения назад вдоль подающей трубки 53 под действием
пружины 59, и для подготовки к надежной подаче припоя вперед. Пока в гнезде нет основания, пружина 63,
через толкатель 61, удерживает втулку 57 неподвижно на подающей трубке на протяжении всего движения
головки вперед и назад, которая совершает возвратно-поступательное движение с концом припоя,
выступающим из направляющего наконечника, и припой остается неподвижным в подающей трубке до тех
пор, пока в гнезде для основания не появится основание, после чего механизм действует, как описано выше.
В конце обратного движения головки 52, по мере приближения к положению, показанному на рисунке 4,
толкатель 61 упирается в упор 64 и вдавливает втулку вдоль подающей трубки в положение, показанное на
рисунке 4, тем самым выталкивая конец проволоки из подающей трубки на расстояние, зависящее от
регулировки механизма подачи. Фиксатор 56 на подающей трубке захватывает проволоку по мере ее подачи
из подающей трубки и перемещает ее вперед вместе с подающей трубкой, когда головка 52 совершает
движение вперед, так что любая длина припоя, выступающая из конца наконечника 55 при движении вперед
втулки 57 на подающей трубке, удерживается в этом положении и прикладывается к основанию.
Механизм работает таким образом, что после того, как центральный контакт и оболочка основания достаточно
долго находятся в контакте с верхним и боковыми электродами, чтобы нагреться до нужной температуры,
срабатывает механизм подачи припоя, который подает оба припоя и приводит их концы в контакт с горячими
точками на основании, после чего припой плавится и припаивает оба вывода к основанию.
Когда устройство подачи припоя на каждой головке 52 подносит конец припойной проволоки к основанию,
наконечник курка 65 касается основания и оказывает на него давление. Давление от бокового паяльного
устройства не может сместить основание вбок, поскольку оно удерживается гнездом для цоколя, а давлению
от паяльного устройства с центральным контактом противодействует пружина 23, которая достаточно сильна,
чтобы удерживать лампу с основанием в гнезде во время пайки.
Для обрезки участков выводных проводов, выступающих за центральный и боковой контакты, можно
использовать автоматический проволочный резак 66, который, по сути, состоит из зажимных устройств для
проводов, установленных таким образом, чтобы обрезать верхний провод заподлицо с центральным
контактом и загнуть конец другого провода вверх и вокруг края корпуса основания, а затем обрезать его. Эти
кусачки могут автоматически приводиться в действие от приводного вала 11 различными способами,
например, с помощью пневматического двигателя 67, управляемого приводным валом.
Лампа с цоколем, к которому припаяны выводные провода, является готовой лампой и при желании может
быть подвергнута термообработке или выдержке еще в аппарате для установки цоколей. С этой целью мы
можем предусмотреть щетки 68, установленные на изолирующем блоке 69, в положениях, непосредственно
следующих за местом пайки, для соединения с центром лампы.
Эти мигающие щетки образуют один вывод цепи, другой вывод которой соединен с корпусом машины любым
подходящим способом, например, через щетку 70, и поскольку основания находятся в металлическом
контакте с гнездами, ток может течь от центрального контакта через нить накала к корпусу основания, а затем
через корпус машины обратно к источнику. Соответствующие резисторы 71, соединенные последовательно с
щетками 68, позволяют подавать токи различной величины в разных местах, так что можно следовать любому
желаемому графику старения или герметизации.
Хотя мы продемонстрировали воплощение нашего изобретения в автоматическом устройстве для пайки
вводных проводов к основаниям ламп накаливания и аналогичных устройств, оно имеет общее применение и
может быть с успехом использовано для любого вида пайки, где необходимо очень точно нанести
определенное и сравнительно небольшое количество припоя в определенном месте на металлической
пластине или объекте. Механизм подачи припоя может быть с успехом использован на станке, в котором
объект, подлежащий пайке, нагревается иными способами, помимо показанного нами механизма, и механизм
электрического нагрева локальной области объекта, подлежащего пайке, имеет общее применение
независимо от используемого конкретного механизма подачи припоя. В показанный механизм могут быть
внесены различные модификации и изменения, поэтому мы не ограничиваем наше изобретение конкретным
показанным вариантом осуществления.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
наши претензии заключаются в следующем: 1. Паяльная машина, снабженная подвижным держателем
заготовки, имеющим пару электродов, установленных рядом с путем держателя для обеспечения
электрического контакта с перемещаемым объектом, приводной механизм для перемещения электродов и
держателя в рабочее и обратное положение, и устройство подачи припоя, приводимое в действие этим
механизмом для обеспечения контакта припоя с той частью объекта, которая нагревается током,
протекающим через него от одного электрода к другому.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_249888.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=249888&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB249888A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата съезда (Швеция): 28 Маро, 1925 г.
;' 1 Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 29 марта 1926 г. Нет, 8480/26.
Полная спецификация принята 17 марта 1927 года.
Усовершенствования в редукторах с регулируемой скоростью.
Мы, Эринст Йозеф Тниуньерг, проживающий по адресу: Локевсген, Дьюрсхольм, Швеция, 15, и Отто Готферид
Веллтон, проживающий по адресу: Иротнинггатан, Тролльхеттан, Швеция, 23, оба подданные короля Швеции,
настоящим заявляем о природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к редуктору с
регулируемой скоростью для передачи движения от ведущего вала к ведомому валу и предназначено для
обеспечения работы редуктора такого типа без ударов даже при высоких скоростях, причем передаточное
число может изменяться по желанию, так что, например, при постоянной скорости ведущего вала можно будет
придать ведомому валу любую желаемую скорость от нуля до определенного максимального значения.
Данная зубчатая передача особенно хорошо подходит для использования в локомотивах или автомобилях,
приводимых в движение дизельными двигателями или другими двигателями, работающими с постоянной или
приблизительно постоянной скоростью, но она также может с успехом использоваться во множестве других
случаев, когда требуется возможность изменения передаточного отношения между ведущим и ведомым
валами указанным выше способом, например, в тракторах, автомобилях, лодках, рабочих машинах и кранах.
Ранее были известны редукторы с регулируемой скоростью, которые включают в себя ряд кулачковых дисков
на ведущем валу, приводящих в действие соответствующее количество храповых механизмов на ведомом
валу посредством соответствующего количества стержневых систем в различных конфигурациях, причем в
каждой такой системе имеется только один стержень или элемент, приспособленный для прямолинейного
скольжения в направляющих.
В соответствии с настоящим изобретением [Price 1-]J, редуктор с регулируемой скоростью включает в себя
комбинацию двух или более кулачковых дисков, расположенных на приводном валу и приводящих в действие
соответствующее количество храповых механизмов, закрепленных на ведомом валу, посредством системы
стержней между кулачковыми дисками и соответствующими храповыми механизмами, причем указанная
система стержней имеет один набор элементов, приводимых в действие кулачковыми дисками и
направляемых для перемещения по прямолинейным траекториям, и второй набор элементов, приводящих в
действие храповые механизмы и направляемых для перемещения по прямолинейным траекториям, причем
указанные наборы элементов соединены друг с другом.
Для изменения передаточного отношения 60 в системе штока между каждым элементом, приводимым в
действие кулачковым диском, и соответствующим элементом, приводящим в действие храповой механизм,
может быть установлен осциллирующий пазовый рычаг, регулируемо соединенный с указанными элементами
таким образом, что может изменяться активная длина рычагов пазового рычага, или элементы, приводимые в
действие кулачковыми дисками, могут быть углово регулируемыми относительно других элементов системы
штока таким образом, что может изменяться длина хода системы штока.
Это легко можно осуществить таким образом, чтобы регулировка производилась во время работы и, при
желании, могла осуществляться автоматически, например, с помощью центробежного регулятора.
Кулачковые выступы на ведущем валу, разумеется, должны смещаться относительно друг друга таким
образом, чтобы храповые механизмы вращали ведомый вал попеременно в течение различных участков
одного оборота. На практике поэтому предпочтительнее использовать эти или несколько кулачковых дисков и
такое же количество храповых механизмов, чтобы ведомый вал надежно вращался на протяжении всего
оборота.
Использование кулачковых дисков на ведущем валу 90 /--eM 2499888 2 249,888 дает преимущество в том, что,
придав кулачковым дискам подходящую форму, можно добиться того, чтобы при постоянной скорости
вращения ведущего вала штоковые системы двигались таким образом, что требуемое ускорение каждого
штока завершалось до начала вращения ведомого вала, и чтобы прямолинейная скорость штока в конце
периода ускорения достигала тангенциальной скорости в точке зацепления элемента храпового механизма,
закрепленного на ведомом валу и вращающегося вместе с ним, так что зацепление происходило без ударов.
Это особенно важно, если редуктор будет использоваться для передачи больших нагрузок, как, например, в
дизельных локомотивах. В течение всего периода зацепления стержни могут впоследствии вращаться с
постоянной скоростью, так что достигается абсолютно постоянная скорость вращения ведомого вала.
На прилагаемых чертежах в качестве примера показаны различные варианты осуществления изобретения.
Инжир.
1
На рисунке показано поперечное сечение редуктора с регулируемой скоростью согласно изобретению.
2
Это план здания.
На фиг. 3–8 включительно показаны детали храпового механизма, используемого в указанной шестерне. рис.
9 На фиг. 9а показана, соответственно, в разрезе и плане, часть редуктора с регулируемой скоростью в
соответствии с модифицированной конструкцией, а на фиг. 10–13 включительно показаны другие
конструктивные варианты.
На рисунках с 1 по 8 включительно 1 обозначает ведущий вал, а 2 — ведомый вал, которые, как
предполагается, установлены в неподвижных подшипниках 3 и 4 соответственно. К приводному валу 1
прикреплены в этом случае четыре кулачковых диска 25, расположенные на расстоянии четверти оборота, то
есть на расстоянии 90 градусов друг от друга. По окружности каждого кулачкового диска 25 расположены два
ролика 26, по одному с каждой стороны. Указанные два ролика вращаются и закреплены на раме, состоящей
из двух пластин 27, по одной с каждой стороны кулачкового диска, причем эти пластины снабжены пазами для
вала 1, так что рама с двумя роликами может перемещаться по ней возвратно-поступательно.
Каждая рама 27 жестко соединена со стержнем 34, который скользит по неподвижной направляющей 35 или
нескольким таким узлам, так что указанный стержень может перемещаться вперед и назад в продольном
направлении, но не может качаться. Стержни 34 соединены посредством шарнирных пазовых рычагов в пазах
двухплечевых рычагов 42 с зубчатыми рейками 36, которые направляются в отдельных неподвижных
направляющих 47 таким образом, что они могут перемещаться параллельно стержням 34. Каждая зубчатая
рейка 36 зацепляется с соответствующими зубьями по окружности одного элемента храпового механизма,
который выполнен в виде кольца 37, окружающего вал 2, а другой элемент указанного храпового механизма
состоит из двух колец 38 и 39, расположенных по обе стороны от кольца 37 и закрепленных на приводном
валу 2 с помощью установочных винтов или иным подходящим способом.
Каждый храповой механизм включает в себя, помимо кольца 37, вращающегося на валу 75 2, и колец 38 и 39,
закрепленных на этом валу, множество шариков 17, которые служат в качестве собачек и которые вставлены
в наклонные отверстия 16 в каждом таком кольце 37, и множество посадочных мест или канавок 18 и 80 19,
расположенных на торцевых поверхностях колец 38 и 39 соответственно и направленных к кольцу 37. Как
показано на рис. 3, отверстия 16 в кольце 37 открываются попеременно на двух противоположных торцевых
поверхностях кольца, при этом отверстия в одном ряду смещены на половину шага относительно отверстий в
другом ряду.
Шарики 17 приводятся в действие пружинами 20 (рис. 2), которые стремятся толкнуть шарики 90 в
направлении к кольцам 38 и 39 и зацепить их с канавками 18 и 19 в этих кольцах. Однако канавки или
посадочные места 18 и 19 имеют такую форму, что шарики 17 не препятствуют вращению кольца 37 против
часовой стрелки на фиг. 1 относительно колец 38 и 39, закрепленных на валу 2, поскольку при таком
вращении шарики будут лишь глубже вдавливаться в отверстия 16 в кольце 37, тогда как указанные шарики
препятствуют вращению кольца 37 относительно колец 38 и 39 в противоположном направлении, т.е.
Вращение по часовой стрелке, как показано на рис. 1, происходит потому, что при таком вращении один из
шариков 17 немедленно застрянет между наиболее изогнутой боковой стенкой 21 седла 18 или 19 (в
зависимости от того, к какому из двух рядов шариков в кольце 37 принадлежит рассматриваемый шарик) и
противоположной стенкой отверстия 16 в кольце 37. В положении, показанном на рис. 2, двух колец 37 и 39
третьего механизма сверху, относительно друг друга, предполагается, что шарик 17, показанный справа,
только что заклинил таким образом и, таким образом, препятствует вращению кольца 37 по часовой стрелке
на рис. 1 относительно кольца 39. Когда кольцо 37 вращается на 120 градусов зубчатой рейкой 36 по часовой
стрелке (рис. 1), кольцо 39 будет захвачено, а следовательно, и вал 2, тогда как последний не будет захвачен,
когда кольцо 37 вращается в противоположном направлении зубчатой рейкой 36.
Аналогично, остальные три храповых механизма расположены таким образом, что вал 2 зацепляется по
часовой стрелке на рис. 1, когда кольца 37 вращаются в указанном направлении зубчатыми рейками 36, то
есть, когда пазовые рычаги 42 вращаются по часовой стрелке на рис. 1, тогда как вал 2 не зацепляется, когда
пазовые рычаги 42 вращаются в противоположном направлении. Вследствие того, что четыре кулачковых
диска 25 расположены на расстоянии 90 друг от друга, как указано выше, четыре пазовых рычага 42 будут
последовательно вращаться один за другим в первом указанном направлении — по часовой стрелке на рис. 1
— когда они будут зацеплять вал 2, который, следовательно, будет приводиться в движение четырьмя
пазовыми рычагами и четырьмя храповыми механизмами по часовой стрелке на рис.
1 на протяжении всего оборота, независимо от направления вращения приводного вала 1.
Для обеспечения удовлетворительной и бесперебойной работы устройства крайне важно, чтобы храповой
механизм был сконструирован таким образом, чтобы между вращающимися относительно друг друга
элементами не было люфта или заеданий, а фиксаторы приходили в действие немедленно по окончании
периода разгона. С этой целью храповые механизмы выполнены таким образом, что число шариков 17 в
каждом ряду каждого кольца 37 не равно числу посадочных мест 18 или 19 в кольцах 38 и 39 соответственно,
а их числа различны и выбраны таким образом, чтобы они представляли собой относительные простые
числа, то есть не имели никаких других общих множителей, кроме 1.
Таким образом, в показанном варианте осуществления, например, количество шаров 17 и отверстий 16 в
каждом ряду кольца 37 равно 10 (см. рис. 4), а количество мест 18 или 19 в каждом из колец 38 и 39 равно 11
(см. рис. 6 и 8). В соответствии с этим, расположение мячей и сидений также различно. Вследствие этого, а
также в силу того, что, как упоминалось выше, отверстия 16 одного ряда в кольце 37 смещены на половину
шага относительно отверстий другого ряда, угол между различными положениями зацепления составит всего
J220 от полного оборота, т.е. менее 2°, так что шарик 17 будет находиться в положении, позволяющем
зацепить седло 18 или 19 практически в каждом относительном положении двух колец 38 5,5 и 39,
закрепленных на валу, с одной стороны, и соответствующего кольца 37, с другой стороны, так что каждый
храповой механизм войдет в действие практически мгновенно, как только его кольцо 37 будет повернуто
соответствующим шлицевым рычагом 42 по часовой стрелке на рис. 1.
Таким образом, вал 2 мгновенно приводится в движение без каких-либо существенных потерь хода.
В соответствии с приказом, должна быть возможность изменять передаточное отношение между валами 1 и 2;
в этом случае используются тяги 34 и 36.
Вариант исполнения, регулируемо соединенный с соответствующими пазовыми рычагами 42. Для этой цели
указанные рычаги 42 снабжены пазами 70, 43 и 44, которые входят в зацепление со штифтами 45 и 46,
которые, в свою очередь, закреплены на стержнях 34 и зубчатых рейках 36 соответственно. Общий вал 41
рычагов 42 поддерживается направляющими блоками 50 75, которые перемещаются в направляющих 51,
расположенных перпендикулярно направлению движения стержней 34 и 36. Перемещая направляющие 51
вверх или вниз, при этом штифты 45 и 46 также перемещаются в пазах 43 и 44 соответственно, очевидно,
можно изменять активные длины рычагов 41, 45 и 41, 46 и, следовательно, передаточное отношение между
валами 1 и 2. Благодаря соответствующему расположению и закреплению рычагов 42 таким образом, чтобы
пазы 44 могли быть продлены до точки опоры этих рычагов, можно будет уменьшить активную длину рычагов
41-46 до нуля, что также сведет к нулю скорость вращения ведомого вала 2.
В данном варианте исполнения рамы 27, как уже упоминалось, жестко соединены со стержнями 34, 95,
поэтому перемещения последних, очевидно, всегда будут одинаковыми, тогда как величина перемещения
зубчатых реек 36 зависит от регулировки направляющих блоков 50. Подключив 100 направляющих блоков 50
к соответствующим регулировочным устройствам, можно осуществлять указанное изменение передаточного
отношения во время работы, а подключив такие регулировочные устройства к центробежному регулятору,
можно автоматически изменять передаточное отношение, например, таким образом, чтобы скорость ведомого
вала 2 автоматически уменьшалась при увеличении нагрузки на этот вал, и наоборот. Кулачковые диски 25
А11, разумеется, должны иметь такую форму, чтобы при постоянной скорости вращения ведущего вала 1
стержни 34 и 36 двигались описанным выше образом, т.е.
так что требуемое ускорение каждого из стержней 36 завершается до того, как он начнет вращать ведомый
вал 2, и что прямолинейная скорость стержня 36 в конце периода ускорения точно достигнет тангенциальной
скорости, рассчитанной на линии 120 зацепления между стержнем 36 и храповым механизмом 37, храповых
механизмов 38 и 39, закрепленных на валу 2, так что зацепление храпового механизма происходит без
ударов, 125 и после этого стержни 34 и 36 движутся в течение всего периода зацепления с постоянной
скоростью, так что достигается идеально постоянная скорость ведомого вала 2. 130 249,888 249,888 В
описанной выше конструкции храпового механизма ведомый вал 2 всегда будет вращаться в одном и том же
направлении по часовой стрелке (рис. 1), как указано выше, независимо от направления вращения ведущего
вала 1. Однако, если необходимо обеспечить возможность изменения направления вращения ведомого вала
2, это может быть достигнуто путем установки между каждым кольцом 37 и двумя кольцами 38 и 39,
вращающимися относительно него, двух храповых механизмов, действующих в противоположных
направлениях, и снабжения таких храповых механизмов средствами соединения и разъединения, так что
любой из указанных храповых механизмов, работающих в противоположных направлениях, может быть
приведен в действие, а другой одновременно выведен из действия известными способами, не являющимися
частью данного изобретения.
Благодаря такой конструкции можно изменить направление вращательного движения, которое колеблющиеся
пазовые рычаги 42 передают на приводной вал 2.
В варианте осуществления, показанном на фиг.
9 и 93, 1 обозначает, как и прежде, ведущий вал, а 2 — ведомый вал, которые установлены на неподвижных
подшипниках 3 и 4 соответственно. К приводному валу I в данном случае также прикреплены четыре
кулачковых диска 25 (на чертеже показан только один диск), и эти диски расположены на соответствующем
расстоянии, равном четверти оборота, то есть на расстоянии 90 градусов друг от друга. К окружности каждого
кулачкового диска 25 прилегают два ролика 26, по одному с каждой стороны. Указанные два ролика
вращательно закреплены в раме, состоящей из двух пластин 27, по одной с каждой стороны кулачкового
диска, причем эти пластины снабжены пазами 28 для вала 1, так что рама с двумя роликами может
перемещаться по ней возвратно-поступательно. В этом случае, однако, рама может скользить между
направляющими 29, которые закреплены одним концом на сегменте 30, снабженном зубьями червяка,
зацепляющимися с регулировочным червяком 31, так что при вращении указанного червяка направляющие
29, а следовательно, и рама 27-50 с роликами 26, могут вращаться на валу 1. Штифт левого ролика 26
выступает за пределы пластин 27 и поддерживает своими концами, выступающими за пределы указанных
пластин, другие ролики 32, которые подвижны в пазах 33 в двух хвостовиках одного из стержней стержня 34,
который скользит по направляющим одной или нескольким неподвижным направляющим 35, так что
указанный стержень может перемещаться вперед и назад в продольном направлении, но не может качаться.
Пазы 33 простираются перпендикулярно продольному направлению стержня 34, так что указанный стержень
34 зацепляется и перемещается вперед и назад, когда во время вращения вала 1 рама 27 перемещается
вперед и назад между направляющими 29 под действием кулачкового диска на ролики 26. Другой конец
стержня 34 в данном случае выполнен в виде зубчатой рейки 36, которая зацепляется с соответствующими
зубьями по окружности 70 одного из элементов храпового механизма, который выполнен в виде кольца 37,
окружающего вал 2, а другой элемент указанного храпового механизма также состоит в данном случае из двух
колец 38 и 39 75, расположенных по обе стороны от кольца 37 и закрепленных на приводном валу 2 с
помощью установочных винтов 40 или иным подходящим способом.
Между кольцами 37, вращающимися относительно вала 2, число которых, разумеется, равно числу
кулачковых дисков 25 на валу 1, с одной стороны, и кольцами 38 и 39, расположенными по обе стороны от
колец 37 и 85, закрепленных на валу 2, с другой стороны, расположены храповые механизмы, работающие
только в одном направлении. Указанные механизмы могут быть соответствующим образом сконструированы
так же, как описано выше 90 и показано на фиг. 1–8 включительно, и в этом случае предполагается, что они
также расположены таким образом, что шарики, служащие в качестве фиксаторов, не препятствуют вращению
кольца 37 против часовой стрелки на фиг. 9 относительно колец 38 и 39, закрепленных на валу 2, но
препятствуют описанному выше способу вращения кольца 37 в противоположном направлении, т.е. по
часовой стрелке на фиг. 9, относительно колец 38 и 39.
Когда стержень 34 перемещается описанным выше способом вправо на рис. 9, и, таким образом, кольцо 37
вращается зубчатой рейкой 36 по часовой стрелке 105 на рис. 9, кольцо 38 или 39 — в зависимости от того,
какой шарик попал в зацепление — затягивается, а следовательно, и вал 2, тогда как последний не
затягивается, когда стержень 34 перемещается влево, и, таким образом, кольцо 37 вращается в
противоположном направлении. Аналогично, остальные три храповых механизма, не показанные на чертеже,
расположены таким образом, что вал 2 зацепляется по часовой стрелке на рис. 9, когда кольца 37 вращаются
стержнями 34 в указанном направлении, то есть когда стержни 34 перемещаются вправо на рис. 9, тогда как
вал 2 не зацепляется, когда стержни 34 перемещаются влево на рис. 9.
Ввиду того, что четыре кулачковых диска 25 расположены на расстоянии 90 друг от друга, как уже
упоминалось, четыре стержня 34 также будут в этом случае двигаться последовательно, один за другим, в
указанном направлении, когда они будут заводить вал 2, который, следовательно, будет приводиться в
движение четырьмя стержнями 130, 249, 888, 534 и четырьмя храповыми механизмами по часовой стрелке на
рис. 9 в течение всего оборота, независимо от направления вращения ведущего вала 1. В данном случае
храповые механизмы, разумеется, также должны быть расположены описанным выше способом таким
образом, чтобы между вращающимися относительно друг друга элементами не было люфта или задержек,
заслуживающих упоминания, но чтобы храповые механизмы приходили в действие немедленно, как только
Соседние файлы в папке патенты