Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4692
.pdf
ЗАПАСНОЙ ЭКЗЕМПЛЯР
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (США): 6 ноября 1925 г., 2 j, Дата применения (в Соединенном Королевстве):
ноябрь. 6, 1926. № 27,920/26.
Завершено: октябрь. 6, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к устройствам для проецирования световых лучей.
Я, Эдвард Уильям Боррс, проживающий по адресу: Мейплвуд-стрит, 208, Уотертаун, Массачусетс,
Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к устройствам для проецирования световых лучей.
Обычные устройства для проецирования концентрированных пучков света имеют тот недостаток, что
преломляющая или пропускающая среда, через которую фокусируются или проводятся лучи, не может быть
размещена достаточно близко к источнику света, чтобы использовать максимальную интенсивность лучей,
исходящих от источника.
Это особенно актуально, когда источником является лампа накаливания, которая обычно имеет колбу или
колбу значительного диаметра и, следовательно, требует размещения преломляющей или пропускающей
среды на расстоянии от нити накаливания, по меньшей мере равном радиусу колбы.
Поскольку интенсивность света, излучаемого источником, обратно пропорциональна квадрату расстояния от
источника, максимальная интенсивность, которую способен обеспечить источник, не используется, и большая
часть света рассеивается до того, как попадет в линзу. Кроме того, у больших проекторов есть один
недостаток: близость линзы к источнику ограничена теплом, выделяемым интенсивным пучком лучей,
испускаемым источником. Следовательно, необходимо разместить линзу на достаточном расстоянии от
лампы, чтобы избежать разрушительного воздействия тепла, которое приводит к значительному снижению
интенсивности полезного света, получаемого от данной лампы. Фактор тепловыделения 45 особенно важен в
таких устройствах, как кинопроекторы, где пленка не должна чрезмерно нагреваться, а также в устройствах
для использования терапевтических свойств 50 лучей невидимого спектра, где тепловыделение требует
ограничения допустимого объема требуемых лучей.
Целью настоящего изобретения является создание устройства, позволяющего размещать
светопреломляющую или светопропускающую среду достаточно близко к источнику света для использования
повышенной интенсивности лучей, а также обеспечение поглощения тепла, которое может выделяться при
интенсивной концентрации излучения от источника света.
С учетом этих целей изобретение представляет собой устройство для проецирования световых лучей,
включающее лампу накаливания с нитью накаливания и колбой или оболочкой, имеющей в себе углубление,
характеризующееся тем, что углубление расположено близко к нити накаливания в месте высокой
интенсивности света и имеет форму линзы в жидкой светопреломляющей и светопропускающей среде,
содержащейся в подходящей камере, и предусмотрено обеспечение циркуляции жидкости.
На прилагаемых чертежах: фиг. 1 — поперечный разрез одного из вариантов устройства, воплощающего в
себе особенности настоящего изобретения; фиг. 2 — поперечный разрез модифицированного варианта
изобретения, показанного на фиг. 1; фиг. 3 — вид спереди лампы накаливания, показанной на фиг. 1 и 2; фиг.
4 — боковой вид варианта лампы накаливания с отражателем; фиг. 5 — вид спереди лампы, показанной на
фиг. 4; фиг. 6 — вид модифицированного типа лампы; и фиг. 7 — поперечный разрез устройства,
воплощающего в себе особенности настоящего изобретения и использующего угольную дугу в качестве
источника света.
Изобретение представлено здесь в виде проекционного аппарата, использующего два типа источников света:
лампу накаливания и дуговой разрядник. В лампе накаливания колба имеет углубление для размещения
преломляющей среды, образующей линзу в точке интенсивной концентрации световых лучей; для
поглощения тепла, выделяемого нитью накаливания, используется жидкая преломляющая среда. В проекторе
с угольной дугой используются угольные электроды, окруженные охлаждающей жидкостью в подходящем
контейнере, поверхности которого расположены таким образом, что обращены к дуге, образуя линзообразную
часть преломляющей среды, обеспечивающую желаемую фокусировку лучей, излучаемых дугой.
Устройство, показанное на рис. 1, включает в себя источник света, состоящий из лампы накаливания с нитью
8 и стеклянным колпаком или оболочкой 10. Оболочка формируется с помощью углубления 11 либо путем
формования, либо путем выдувания в соответствии с любым обычным или предпочтительным методом.
Углубление образуется таким образом, что стенка I-лампочки в этой точке достаточно близко прилегает к нити
накаливания, чтобы использовать высокую концентрацию исходящих от нее световых лучей. Это углубление
может иметь сферическую форму или любую другую форму, которая в сочетании с преломляющей средой
создаст желаемый линзовый эффект. Преломляющая среда представляет собой большую емкость с
жидкостью 12, помещенную в камеру 14, имеющую крышку 16, на которой установлена лампа. Часть
преломляющей среды, расположенная напротив нити накаливания, ограничена между углублением 11 и
прозрачным выпуклым элементом 18, образуя линзообразную часть 55 преломляющей среды. Выпуклый
элемент 18 крепится к втулке 20 винтами 22, а втулка навинчивается на ниппель 24 камеры.
Элемент 18 может иметь любую желаемую форму для взаимодействия с углублением 11 в зависимости от
желаемого преломляющего действия, которое необходимо придать лучам, так что может быть получен
преломляющий эффект любого из хорошо известных типов линз. Лампа накаливания крепится в камере с
помощью пары выступающих кронштейнов, закрепленных на крышке 16 и поддерживающих патрон лампы,
обозначенный в целом цифрой 32. Лампа выступает вниз из патрона через отверстие 34 в крышке и
герметизирована для предотвращения утечки жидкости с помощью гибкой прокладки 36. Лампу можно
установить на место, сняв крышку и вставив лампочку в патрон 75 через отверстие 34 так, чтобы лампочка
плотно прилегала к прокладке 36, после чего крышку следует установить обратно на камеру. Камера
снабжена входным и выходным патрубками 38 и 40, обеспечивающими возможность заполнения жидкостью.
Соединительные патрубки могут быть закрыты колпачками 42 и 44, как показано на рис. 1, или могут быть
соединены с источником жидкости для поддержания принудительной циркуляции через камеру.
85 Участок жидкости, расположенный между углублением 11 колбы и элементом 18, представляет собой
линзу, преломляющую световые лучи, испускаемые нитью накаливания. Жидкость 12, общий объем которой в
90 раз больше, чем объем жидкости, расположенный между углублением 11 и линзовым элементом 18,
действует как охлаждающая жидкость, не только поглощая тепло, исходящее от нити накаливания во всех
направлениях, но и создавая естественную циркуляцию за счет конвекционных потоков для рассеивания
более интенсивного тепла, генерируемого в линзовой части жидкости, во все части камеры, где оно может
быть рассеяно излучением. Обеспечение непрерывной принудительной циркуляции воздуха в камере полезно
в тех случаях, когда мощность лампы такова, что выделяемое тепло не может быть легко рассеяно
естественной циркуляцией внутри камеры.
Устройство, показанное на рис. 2, особенно полезно для генерации и использования лучей невидимого
спектра, обладающих высокой терапевтической ценностью. Конструкция аналогична изображенной на рис. 1,
за исключением того, что линзовый элемент 18 заменен аппликатором 50. Лампа накаливания может
работать таким образом, чтобы излучать лучи, богатые ультрафиолетовым светом, при напряжении накала
немного выше номинального. Преломляющий эффект жидкой среды, поступающей в углубление 11 вблизи
нити накаливания 120, обеспечивает высокую концентрацию таких лучей, а аппликатор 50, выступающий в
жидкую среду, собирает эти лучи и направляет их в любую желаемую точку. Аппликатор поддерживается 125
элементами резьбовой втулки 52, которая устанавливается на ниппель 24. Прокладка 54 закреплена между
втулкой 52 и соединительной втулкой 56 и, плотно прилегая к аппликатору 50, предотвращает утечку
жидкости. Для обеспечения максимального терапевтического объема невидимых лучей как аппликатор 50, так
и оболочка лампы предпочтительно изготавливаются из материала, такого как кварц или боросиликатное
стекло, обладающего выраженными проводящими свойствами по отношению к невидимому спектру.
Кроме того, жидкая среда 12 может представлять собой раствор, избирательно прозрачный для этих лучей,
так что более длинные видимые лучи и инфракрасные тепловые лучи могут быть отфильтрованы. Типичным
примером раствора, обладающего такой селективностью, является водный раствор сульфата меди.
Лампа, показанная на фиг. 4 и 5, представляет собой лампу накаливания, аналогичную описанной ранее,
которая имеет углубление 11, расположенное рядом с нитью накаливания. Для того чтобы лучи, испускаемые
с противоположной стороны нити накаливания, не терялись, предусмотрен отражатель, который способствует
дальнейшему увеличению концентрации света в преломляющей среде, принимаемого внутри углубления.
Устройство такого типа полезно не только в крупных проекторах, но и в терапевтической работе для
получения большого объема ультрафиолетовых лучей. Предпочтительно использовать в качестве
отражателя никель, обладающий высокой температурой плавления и высокой отражательной способностью
для лучей невидимого спектра. Его расположение внутри колбы обеспечивает минимальное уменьшение
интенсивности коротких лучей, которым, таким образом, требуется пройти через стенку колбы только один
раз. На рис. 6 показана еще одна модифицированная форма лампы, в которой лучи света направлены вдоль
оси лампы. В этой конструкции углубление 110 образовано на конце лампы и простирается в осевом
направлении к нити накаливания.
Эта лампа, при наличии преломляющего вещества в углублении, особенно подходит для некоторых типов
прожекторов, где конструктивные особенности требуют установки патрона в осевом положении относительно
желаемого направления светового луча.
Устройство, показанное на фиг. 7, иллюстрирует применение настоящего изобретения к типу лампы, в
которой источником света является угольная дуга.
Дуга образуется между электродами 62 и 64, которые на значительной части своей длины полностью
окружены преломляющей жидкостью 140, находящейся внутри камеры 66. Контейнер образован напротив
дуги выпуклыми участками 68 и 70, между которыми заключена жидкость, образуя линзу в точке с высокой
интенсивностью света. Контейнер может быть полностью изготовлен из стекла или кварца, либо из металла с
прозрачными вставками для линзовых элементов 68 и 70. Как и в ранее описанной конструкции, контейнер
выполнен с входными и выходными патрубками 72 и 74, которые при желании могут быть соединены трубами
76 и 78 для обеспечения принудительной циркуляции жидкости 70 через контейнер.
Очевидно, что настоящее изобретение представляет собой проекционное устройство, позволяющее
использовать максимальную интенсивность света, исходящего от источника 75, и ни в коем случае не
приводящее к разрушительному выделению тепла. Данное устройство простое и легко изготавливается.
Кроме того, его легко адаптировать к различным применениям, поскольку 80 характеристик преломления
могут быть легко изменены путем изменения прозрачных элементов, определяющих контур преломляющей
среды, а избирательная прозрачность или фильтрующее действие могут быть удобно изменены путем
замены различных жидкостей.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_261031.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=261031&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB261031A
[]
sc #6r
- ERVE CC)
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): ноябрь. 6, 7925.
261,031 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): ноябрь. 6, 1926, Нет, 27,925/26.
Заявка принята к рассмотрению 28 июля 1927 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах управления скоростью и связанные с ними усовершенствования.
Мы, компания THE BRITISH THOMSON-IHOUSTON COMPANY LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, являемся
правопреемниками Джона Ирвинга Халла, проживающего по адресу: Grand Boulevard, Schenectady, County of
Schenectady, New York, и Алана Мориса Гудвина, проживающего по адресу: 1191, Boylston Street, Boston,
County of Suffolk, Massachusetts, оба из Соединенных Штатов Америки, оба граждане Соединенных Штатов
Америки, и настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам регулирования, таким как системы регулирования скорости
электродвигателя в соответствии с изменяемой величиной. Например, в текстильной промышленности, где
различные части текстильной машины приводятся в движение электродвигателями, крайне важно, чтобы
скорость вращения приводимого в движение двигателем валка изменялась в соответствии с потоком ткани,
проходящим по этому валу, или, если ткань наматывается на вал, необходимо, чтобы скорость была такой,
чтобы наматывать ткань со скоростью подачи, и должна быть предусмотрена компенсация увеличения
диаметра валка. В любой подобной установке крайне желательно, чтобы система регулирования скорости
была максимально свободна от колебаний, поскольку колебания приводят к потерям и неравномерности в
изделии. Основная цель изобретения — создание системы регулирования, которая будет поддерживать
желаемое рабочее соотношение между двумя механизмами или между двумя отдельными частями одного и
того же механизма, и которая также будет практически свободна от колебаний.
При реализации изобретения мы используем измерительное устройство, т. е. устройство, приспособленное
для занятия центрального положения 45, когда существует желаемое соотношение между скоростями двух
механизмов, и для перемещения из этого нейтрального положения со скоростью, зависящей от скорости, с
которой соотношение между скоростями 50 изменяется от желаемого соотношения.
Измерительное устройство может перемещаться в противоположных направлениях в ответ на
противоположные отклонения от указанного соотношения скоростей и предназначено для управления
регулирующими средствами 65, которые воздействуют на одну из машин в соответствии с ее движением.
Когда соотношение скоростей между двумя машинами отклоняется от желаемого соотношения скоростей, но
медленно, измерительное устройство 60 будет перемещаться в том или ином направлении, в зависимости от
ситуации, и затем будет воздействовать на указанные регулирующие средства для регулирования
управляемой ими машины таким образом, чтобы измерительное устройство 65 стремилось вернуться в свое
центральное положение. Например, если управляемая машина работала слишком медленно по сравнению с
другой машиной, а измерительное устройство медленно двигалось вниз, то средства управления будут
работать таким образом, чтобы увеличивать скорость управляемой машины до тех пор, пока ее скорость не
станет такой, что измерительное устройство сначала стабилизируется, а затем начнет двигаться в обратном
направлении. В этих условиях средство управления сконструировано таким образом, что оно приводится в
действие обратным движением измерительного устройства, что позволяет снизить скорость управляемой
машины либо до того, как измерительное устройство достигнет своего центрального положения, либо, во
всяком случае, до того, как оно переместится настолько далеко за пределы своего центрального положения, в
обратном направлении по сравнению с его движением в первом упомянутом направлении до того, как оно
впервые привело в действие средство управления.
Эта схема, предвосхищая необходимую обратную регуляцию, A r --.
261,031 Применяет регулирование во времени, чтобы вернуть аппарат в центральное положение практически
без колебаний.
Описанная выше конструкция представляет собой комбинированное средство для приложения вибрационного
движения к средствам управления, и благодаря этой комбинации можно осуществлять различное управление
в зависимости от того, медленно или быстро перемещается измерительное устройство из своего
центрального положения. Если измерительный прибор перемещается медленно, то при подаче напряжения
управляющее устройство активируется лишь периодически, и, следовательно, регулирование
осуществляется постепенно.
Однако, если соотношение скоростей между двумя машинами, которое необходимо поддерживать,
изменяется с высокой скоростью, что приводит к быстрому перемещению измерительного устройства, то
средство управления -20 остается замкнутым в течение более длительного периода во время каждого
колебания, а в некоторых случаях, если скорость измерительного устройства достаточна, оно может
оставаться полностью замкнутым в течение одного или нескольких колебаний.
Предпочтительно, средства управления сконструированы таким образом, чтобы регулирование
осуществлялось постепенно и с перерывами в течение заданного расстояния перемещения измерительного
устройства от его центрального положения (ниже также заданной скорости), при этом средства управления
осуществляют непрерывное регулирование, чтобы разогнать управляемую машину до максимальной
скорости, когда перемещение измерительного устройства превысит указанное заданное расстояние.
Кроме того, после чрезмерного регулирования в любом направлении, необходимо своевременно применить
обратное регулирование, чтобы вернуть аппарат в нормальное регулирующее состояние.
Если обратное движение измерительного прибора в нормальное положение происходит медленно, то
регулировка будет применяться периодически описанным выше способом. Если обратное движение должно
быть более быстрым, то регулирование будет применяться более интенсивно, достигая максимума, когда
обратное движение измерительного устройства достигнет заданной скорости.
Для полного понимания сути изобретения в дальнейшем описании приводятся прилагаемые чертежи, на
которых:
На фиг. 1 представлена схематическая иллюстрация устройства, соответствующего изобретению, для
управления моторизованной частью текстильной фабрики:
На фиг. 2 и 3 показаны различные положения переключающего механизма; на фиг. 4 представлена
предпочтительная форма противопереключателя, схематически изображенного на фиг. 1; на фиг. 5 показана
модификация конструкции, показанной на фиг. 1; на фиг. 6 и 7 показаны различные положения
переключателей; на фиг. 8 и 9 подробно представлена предпочтительная форма переключающего
механизма, схематически изображенного на фиг. 5; на фиг. 10 представлен перспективный вид другой
конструкции согласно изобретению, также показанной в применении к управлению моторизованной частью
текстильной фабрики; на фиг. 11 показаны детали конструкции ртутного контактного устройства; на фиг. 12
показан тип используемого ртутного переключателя и их приблизительное относительное положение друг
относительно друга при использовании с установкой, показанной на фиг. 10; и на фиг. 13, 14 и 15 показаны
различные рабочие условия устройства.
На рис. 1 изображено устройство для сворачивания полотна ткани 10 в процессе его изготовления. Двигатель
11, приводящий в движение намоточный ролик 12, здесь представлен как коллекторный двигатель
переменного тока с регулируемой скоростью, скорость которого изменяется путем перемещения щеток на
коллекторе. Для перемещения щеток двигателя 11 посредством соответствующего редуктора, обозначенного
цифрой 14, предусмотрен реверсивный пилотный двигатель, обозначенный цифрой 13. Пилотный двигатель
9' снабжен двумя обмотками возбуждения 16 и 17, и следует понимать, что когда двигатель 13 запитан через
одну обмотку возбуждения 17, он будет перемещать щетки двигателя 11 в направлении, уменьшающем его
скорость, а когда двигатель 13 запитан через другую обмотку возбуждения 16, он будет перемещать щетки
двигателя 11 в противоположном направлении, увеличивая его скорость. Управление пилотным двигателем
13 осуществляется посредством переключающего механизма, представленного на рисунке 18, в соответствии
со скоростью подачи ткани 10.
Ткань 10 проходит через измерительное устройство, или то, что в текстильной промышленности известно как
компенсирующий затвор, включающий компенсирующий ролик 20, который может свободно перемещаться
вверх и вниз в направляющей раме 19. Вес рулона 20 может быть частично уравновешен противовесом 21,
так что рулон 20 удерживает ткань в натянутом состоянии без чрезмерного напряжения, поднимаясь и
опускаясь по мере изменения подачи относительно скорости наматывания ткани на рулон 12 (рулон 12). Груз
21 закреплен на цепи 22, которая проходит через звездочку 23 на валу 24 в верхней части рамы, а затем
закреплена на скользящем подшипнике 25 ролика 20. Противоположная сторона 121 рамы на другом конце
рулона расположена аналогичным образом. Движение ролика 20 вверх и вниз служит для управления
переключающим устройством 18 способом, описанным ниже. 13 (Предпочтительная форма переключающего
устройства 18 показана на рис. 4, но для лучшего понимания принципа работы переключателя более
схематичная форма переключателя показана на рис. 1, 2 и 3.)
На этих фиг. переключатель 18 включает в себя опорное основание 26, на котором покоится полая рейка 27,
соединенная с шестерней 28, двухсторонний контактный стержень 29, свободно скользящий между своими
головками 30 и 301 через полую рейку 27, контакты 31 и 311, расположенные вровень с противоположными
концами контактного стержня 29, и пружины 32 и 321, к которым прикреплены контакты 31 и 311. Скользящее
соединение между стержнем 29 и полой рейкой 27 создает достаточное трение, чтобы установить хороший
электрический контакт между 30 и 31 или между 301 и 311, когда любой из контактов 30 или 301
перемещается относительно своего взаимодействующего контакта. Контакты 31 и 311 вместе с пружинами
сжатия заключены внутри удерживающих камер 40 и 401, и пружины прижимают контакты к внутренним
концам этих камер с большей силой, чем требуется для перемещения стержня 29 в рейке 27, так что
указанные пружины не сжимаются дальше, пока стержень 29 не достигнет предела своего фрикционного
перемещения по рейке 27, определяемого тем, что одна из увеличенных головок указанного стержня
упирается в конец рейки, как показано на рис. 2.
Шестерня 28 крепится через вал 33 к цепному колесу 34, а колесо 34 соединено с другим цепным колесом 35,
закрепленным на валу 24 посредством цепи 36. Цепь 36 проходит над неподвижным цепным колесом или
шкивом 37, который может свободно вращаться на кулачке 38, приводимом в движение любой подходящей
частью прокатного стана, так что она придает зубчатой рейке 27 46 колебательное движение в дополнение к
любому движению, передаваемому ей вертикальным перемещением валка 20. Цепь 36 удерживается в
натянутом состоянии грузами 39 и 391, чтобы исключить люфт. Поскольку движение кулачка 38 попеременно
увеличивает и уменьшает длину цепи между цепными колесами 35 и 34, зубчатой рейке 27 придается
указанное выше колебательное движение, и, таким образом, груз 39 также совершает движение вверх и вниз
в дополнение к любому движению, передаваемому ему вертикальным перемещением ролика 20.
Когда рейка 27 перемещается вправо из-за опускания ролика 20, стержень 29 будет перемещаться вместе с
ней из-за трения между стержнем 29 и рейкой 27 до тех пор, пока не произойдет контакт между 30 и 31. В этот
момент произойдет один или несколько кратковременных контактов из-за колебательного движения, а также
потому, что как только произойдет контакт, стержень 29 сдвинется влево относительно зубчатой рейки.
Длительность контакта будет увеличиваться со скоростью перемещения ролика 20, и, следовательно, на
каждый оборот кулачка 38 отношение времени замыкания контакта ко времени его размыкания будет
зависеть от скорости перемещения ролика 20. При каждом таком контакте цепь пилотного двигателя
замыкается и перемещает щетки двигателя 7,5 11 в направлении, обеспечивающем его ускорение. В обычном
случае ролик 20 перестанет опускаться, так что останется только колебательное движение стержня 29, и
продолжительность контакта между 30 и 31 будет теоретически равна нулю, поскольку стержень 29 будет
перемещен через зубчатую рейку 27 до тех пор, пока он едва и мгновенно не коснется контакта 31 в крайней
точке колебательного движения.
Пилотный двигатель 16 обеспечит окончательную точную регулировку щеток таким образом, чтобы ролик 20
полностью остановил свое движение или, возможно, очень медленно поднялся, а зубчатая рейка 27 медленно
смещалась влево на 90 градусов до тех пор, пока не произойдет обратное движение в контактах 30 и 311.
Предположим, однако, что из-за большей разницы в скорости ролик 20 опускается еще дальше, чем
предполагалось выше (см. рис. 95); стержень 29 будет перемещаться по зубчатой рейке 27 до тех пор, пока
контактная головка 30 не упрется в конец зубчатой рейки. Теперь колебательное движение начинает сжимать
пружину 32 вместо перемещения стержня 29 100 по зубчатой рейке, и продолжительность контакта
увеличивается, что повышает эффективность работы пилотного двигателя по коррекции скорости. Наконец,
когда пружина достаточно сжата, контакт 31 105 будет следовать за контактом 30 вперед и назад, и цепь
пилотного двигателя будет оставаться замкнутой непрерывно, обеспечивая максимальную корректирующую
работу пилотного двигателя и перемещая щетки двигателя 11 в точке 110 с относительно высокой скоростью.
Это состояние переключателя показано на рис. 2. Обратная операция выполняется в случае необходимости
максимальной коррекции в противоположном направлении. 115 Центральное положение переключающих
элементов 18 соответствует центральному положению ролика 20. Однако, как станет ясно, после частичной
или максимальной корректирующей операции, подобной описанной выше (120), стержень 29 больше не будет
находиться в центральном положении относительно рейки 27 и ролика 20, а будет перемещен через рейку в
сторону от контакта 31, как показано на примере (125) на рис. 3. Это важное преимущество, поскольку обычно
после максимальной корректирующей операции двигатель 11 будет работать слишком медленно или
слишком быстро; в описанном случае — слишком быстро. Поэтому желательно начинать постепенно
замедлять вращение двигателя до того, как валка поднимется выше центрального положения, что и
происходит.
Кроме того, период кратковременного корректирующего контакта теперь увеличен до значения,
соответствующего максимальному расстоянию, на которое стержень 29 может перемещаться по рейке 27, так
что устройство предугадывает необходимую коррекцию для замедления двигателя и постепенно применяет
ее пропорционально необходимости. Таким образом, характер применяемой коррекции также зависит от
недавних результатов работы устройства.
Было показано, что относительные пропорции различных частей аппарата могут быть выбраны таким
образом, чтобы привести к практически незначительному колебанию и ползучести переменной величины, в
данном случае вертикального перемещения ролика 20.
На практике механизм переключения 18 выполнен в более компактном исполнении, чем описано выше, и
помещен в корпус для защиты от грязи и влаги. Предпочтительная конструкция имеет вид, показанный на рис.
4, где 34 представляет собой цепное колесо, через которое движение передается на переключатель. Это
колесо закреплено на валу 38, который надлежащим образом поддерживается подшипниками, один из
которых показан под номером 55.
К этому валу прикреплена ступица 45, несущая приводной кулачок 56, который взаимодействует с двумя
пальцами 41 на втулке 42, установленной на валу 38. Также по валу 38 скользит контактный элемент 43.
Втулка 42 и контактная деталь 43, если они не зафиксированы, будут вращаться вместе с валом 38, поскольку
они удерживаются в фрикционном зацеплении с ним за счет сжатия между фрикционным кольцом 44,
закрепленным на валу 38 и ступице 45 с помощью пружины сжатия 46. Однако, если их закрепить (43), они
могут соскользнуть с вала (38). Между втулками 42 и контактной частью 43 расположена торсионная пружина
47, концы которой входят в зацепление со штифтами 49 и 50, закрепленными соответственно в воротнике 42 и
контактной части 43, таким образом, что эти части обычно вращаются вместе, но если контактная часть 43
остается неподвижной, а воротник 42 перемещается в результате контакта фиксатора 56 с пальцем 41, то
между воротником 42 и контактной частью 43 произойдет относительное перемещение.
Пружина 47 находится под достаточным начальным крутящим напряжением, чтобы предотвратить
относительное движение 42 и 43 даже при фиксации 43, а также при скольжении 43 по фрикционному
ошейнику 44 до тех пор, пока 42 не будет передано положительное движение на -60 градусов за счет
зацепления собаки 56 и ошейника 42 через палец 41. Контактный элемент 43 имеет контактные пальцы 51 и
51' с каждой стороны, которые взаимодействуют с неподвижными контактными пальцами 52 и 521, замыкая
цепь между 52 и 521 и через них цепь пилотного двигателя для желаемого направления вращения.
Предпочтительно, для ограничения движения без чрезмерной нагрузки на контактные пальцы 52 и 52L
предусмотрены стопорные пальцы 53 и 531. Хотя части этого переключающего механизма расположены
иначе, чем показано на схемах на рис. 1-3, очевидно, что он предназначен для выполнения тех же функций,
что и описанные ранее. На рис. 4 механизм переключателя представлен в центральном положении с
разомкнутыми контактами. Если колесо 34 и вал 38 вращать против часовой стрелки, повернув их лицом к
колесу 34, то детали 42 и 43 будут перемещаться вместе с ними за счет трения до тех пор, пока контактные
пальцы 51 и 511 не прижмутся к контактам 52 и 521.
В дальнейшем, детали 42 и 43 будут скользить по валу 38 до тех пор, пока зажим 56 в конечном итоге не
упрется в палец 41. При дальнейшем перемещении вала 38 в том же направлении втулка 42 будет вращаться
вместе с ним и создавать натяжение пружины 47, поддерживая тем самым контакты 51 и 52 в постоянно
замкнутом состоянии. Теперь, когда вал вращается в противоположном направлении, контактная деталь 43
останется неподвижной, или почти неподвижной, до тех пор, пока пружина 47 не будет размотана до своего
исходного положения, где штифты 49 и 50 расположены на радиальной линии. Затем втулка 42 и контактная
деталь 43 будут перемещаться вместе с валом за счет трения до тех пор, пока контактный палец на
противоположной стороне (не показан) не коснется неподвижной точки контакта, и детали 42 и 43 начнут
проскальзывать. Это проскальзывание 105 будет продолжаться до тех пор, пока вал не перестанет
вращаться, или пока зуб 40 не упрется в палец на втулке 42 (не показана), расположенный диаметрально
противоположно пальцу 41. Следует отметить, что контакт 52 выполнен на пружинном пальце 54. Это
гарантирует наличие цепи между 52 и 521, поскольку при использовании сплошных контактов было бы очень
сложно обеспечить одновременный контакт между 51 и 52, а также между 511 и 521. ij5 В связи с устройством,
показанным на фиг. 1-4, мы описали систему управления скоростью, в которой механические устройства
замыкания и торможения, управляемые устройствами измерения скорости, предназначены для управления
цепями питания реверсивного пилотного двигателя, и пилотный двигатель включается периодически для
одного или другого направления вращения в течение периодов, которые изменяются от нулевого периода
питания до непрерывного питания, в зависимости от требуемой степени регулирования.
В представленной ниже схеме, показанной на фиг. 5-9, описанное выше действие осуществляется с помощью
средств, которые могут время от времени кратковременно включать управляющий двигатель для вращения в
противоположных направлениях одновременно, при этом периоды включения для двух противоположных
направлений вращения относительно варьируются, так что результирующее включение может изменять
скорость и направление вращения управляющего двигателя таким образом, чтобы обеспечить быструю
регулировку, когда это необходимо для коррекции большой ошибки, и одновременно исключить колебания.
Величина возбуждения для того направления вращения, которое стремится уменьшить скорость движения
измерительного прибора, зависит от скорости движения измерительного прибора и изменяется в зависимости
от нее, в то время как другая величина возбуждения равна нулю для центральной зоны перемещения
измерительного прибора, но поддерживается на заданном уровне для двух зон вне центральной зоны и
всегда направлена таким образом, чтобы, воздействуя на скорость двигателя, стремиться вернуть
измерительный прибор в центральную зону.
Таким образом, когда устройство находится в одной из внешних зон и удаляется от центральной зоны, два
источника энергии объединяются, чтобы противодействовать этому движению и центрировать устройство, но
как только движение меняет направление, первый описанный источник энергии сам меняет направление и,
противодействуя центрирующему действию, ограничивает скорость возврата, так что любая тенденция к
чрезмерной коррекции и «поиску» значительно снижается.
Теперь обратимся к рис. 5, где 110 представляет собой полосу готовой ткани, поступающую с текстильной
фабрики. Она наматывается на валок 111, который приводится в движение электродвигателем 112. Ткань
проходит насквозь.
то, что в отрасли известно как компенсирующая заслонка 113, выполняет двойную функцию: обеспечивает
гладкость и натяжение ткани, а также служит измерительным устройством для регулирования скорости
двигателя 112. Компенсирующий затвор состоит из расположенных на некотором расстоянии друг от друга
вертикальных направляющих 114, поддерживающих утяжеленный ролик 115, который может перемещаться
вверх и вниз в раме, чтобы удерживать ткань в натянутом состоянии; ткань поддерживает вес ролика за
вычетом веса противовеса 120, как показано на рисунке. Цепь 116 прикреплена к концевому подшипнику
ролика и проходит через звездочку 117 в верхней части рамы, а затем вокруг звездочек 118 и 119
регулирующего устройства и удерживается в натянутом состоянии под действием веса 120.
Станет очевидно, что если двигатель 112 работает слишком медленно, вал 115 опустится, а если двигатель
112 работает слишком быстро, вал 115 поднимется, вращая колеса 118 и 119 и, соответственно, перемещая
детали. Двигатель 112 здесь представлен как двигатель переменного тока с коммутатором, скорость которого
изменяется путем перемещения щеток относительно коммутатора, причем перемещение щеток может
осуществляться реверсивным пилотным двигателем 121, соответствующим образом соединенным
редуктором 70 с щеточными хомутами 122 двигателя 112. Следует понимать, что когда пилотный двигатель
работает в одном направлении, щетки двигателя 112 смещаются, чтобы увеличить его скорость, а когда
пилотный двигатель 75 работает в обратном направлении, скорость двигателя 112 снижается. Двигатель 121
показан как двигатель переменного тока с коммутатором и раздельным обмоткой возбуждения, который
получает питание от трансформатора 123 80 через контакты регулирующего устройства и цепи 124 и 125. Как
показано на рисунке, схема 124 представляет собой схему питания для того направления вращения пилотного
двигателя 121, которое перемещает щетки 85 двигателя 112 в направлении, уменьшающем его скорость, а
схема 125 — это соответствующая схема для регулирования в обратном направлении.
Следует отметить, что каждая из цепей 124 и 125 имеет два пути через 90, по которым они могут получать
питание от трансформатора 123. Таким образом, цепь 124 может быть запитана через контакты 126, провод
127, неподвижную щетку 128, контактное кольцо 129, сегментное контактное кольцо 130 и неподвижную щетку
95 131, — или она может быть запитана через провод 132 и контакты 137 и 134. Питание цепи может
осуществляться через контакты 126, провод 127, щетку 128, кольцо 129, сегментное контактное кольцо 135 и
неподвижную щетку 100 136, или через провод 132 и контакты 134 и 133. Кольца 129, 130 и 135 надежно
закреплены на колесе 119 и вращаются вместе с ним в соответствии с движением ролика 115 вверх и вниз.
105 Положение деталей, представленных на рис. 5, соответствует центральному положению валка 115, и в
это время видно, что сегментные кольца 130 и 135 не соприкасаются со своими взаимодействующими
щетками 110 131 и 126, так что диапазон перемещения валка 115 в центральном положении, где эти контакты
остаются разомкнутыми, невелик.
Если вал поднимается выше этого диапазона, кольцо 130 поворачивается на 115 и соприкасается со щеткой
131, а если вал 115 опускается ниже этого диапазона, сегмент 135 поворачивается и соприкасается со щеткой
136. Эти сегменты имеют достаточную длину для поддержания контакта на протяжении всех крайних
перемещений валка 115, а полный диапазон перемещения валка 115 сверху вниз соответствует примерно
одному обороту колеса 119. Центральная часть перемещения валка 115, где ни одна из щеток 131 и 136 не
контактирует со своими взаимодействующими сегментными кольцами, в дальнейшем будет называться
«зоной холостого хода», а перемещения за пределами зоны холостого хода, где происходит контакт с
кольцами 130 и 135, будут называться зонами центрирования. Регулирование, осуществляемое этой частью
механизма, можно назвать «позиционно-корректирующим» регулированием.
Как показано на рис. 5, цепь между трансформатором 123 и щеткой 128 разомкнута на контактах 126. Однако
эти контакты сконструированы таким образом, чтобы попеременно замыкаться и размыкаться с помощью
кулачка 138, установленного на валу 139, который непрерывно приводится в движение от какой-либо части
машины, например, от ролика 40, как показано на рисунке.
Кулачок 138 также приводит в движение рычаг 141, который шарнирно закреплен на валу 142. Этот рычаг
несет контактор 134, и принцип его работы заключается в непрерывном колебании контактора 134 вперед и
назад по направлению к взаимодействующим контактам 133 и 137. На валу 142, вращаемому колесом 118
всякий раз, когда ролик 115 поднимается или опускается, с помощью трения закреплены рычаги 143 и 144, на
которых расположены 26 контактов 133 и 137 соответственно. Внешние движения этих рычагов ограничены
упорами 145, а их внутренние движения ограничены колебательным контактом 134.
Если скорость вращения рулона 111 превышает скорость подачи ткани 110, рулон 115 начнет подниматься,
что приведет к вращению вала 142 и колеса 119 по часовой стрелке. Контактный рычаг 143 будет перемещен
на 3 единицы относительно упора 145, а контактный рычаг 144 будет перемещен таким образом, чтобы его
контакты 137 зацепились за колебательный контакт 134. Затем — каждый раз, когда 134 колеблется вправо,
он замыкает цепь 124 на контактах 137 и одновременно перемещает рычаг 144 обратно на то расстояние, на
которое он продвинулся с момента предыдущего колебания. Если подъем валка происходит быстро, вал 142
может перемещать рычаг 144 для продвижения его контактов 137 с той же или большей скоростью, чем
скорость перемещения контакта 134 влево; в этом случае цепь будет поддерживаться замкнутой непрерывно
до тех пор, пока движение валка 115 не замедлится. Таким образом, видно, что процент времени одного
колебания контакта 134, в течение которого устанавливается контакт, изменяется от 0 до 100% в зависимости
от скорости движения ролика 115. Если движение ролика 115 направлено вниз, то между контактами 133 и 134
происходит обратное движение: рычаг 144 перемещается вправо до тех пор, пока движение ролика 115 не
остановится или пока рычаг 144 не упрется в свой упор 145.
Таким образом, становится очевидно, что положение рычагов 143 и 144 никоим образом не зависит от
вертикального положения ролика 115, а только от последних предыдущих перемещений ролика 115, и что
направление и степень регулирования этой частью механизма зависят только от направления и скорости
вертикального перемещения ролика 115. Таким образом, с помощью этой части 70 механизма можно
добиться бесступенчатой регулировки, поскольку чем медленнее движение ролика 115, выполняющего
функцию измерительного устройства для механизма, тем медленнее движение ведущего двигателя 121, пока
измерительное устройство 75 не остановится, после чего ведущий двигатель будет лишь слегка дергаться.
Эта пробежка продолжается до тех пор, пока движение измерительного прибора полностью не прекратится.
Таким образом, регулирование, осуществляемое этой частью механизма, вполне обоснованно можно назвать
«регулятором скорости». По всей видимости, это регулирование, корректирующее скорость, может
перекрывать ранее описанные зону простоя или зоны центрирования. Если в зоне холостого хода происходит
регулирование, корректирующее скорость вращения (86), то управление пилотным двигателем
осуществляется исключительно на основе этого регулирования.
Если это происходит в зоне центрирования, то пилотный двигатель подчиняется результирующему
регулированию обеих частей механизма или результирующему регулированию коррекции скорости и
Соседние файлы в папке патенты